(57)【要約】【課題】  光学部材をはじめとする部品等の形状を高い精度をもって抽出することができ、さらにはばらつきのない良否判定結果を取得することができる光学部材検査装置を提供すること。【解決手段】  光学部材検査装置は、前工程から搬送された被検物を所定の保持面に当接させつつ保持する保持手段と、光源と、対物光学系と、対物光学系を介して被検物と略共役な関係になる位置に配設された撮像部と、が該対物光学系の光軸に沿って配設されており、該光源からの光によって照明された被検物を、該被検物を挟んで前記保持手段の反対側から撮像する撮像手段と、撮像手段により撮像された画像から被検物の形状を抽出する形状抽出手段と、を有し、保持手段は、保持面が該被検物における少なくとも形状の抽出にかかる部位近傍に位置しない状態で被検物を保持する構成にした。【選択図】    図２
2005308623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前工程から搬送された被検物を所定の保持面に当接させつつ保持する保持手段と、
光源と、対物光学系と、前記対物光学系を介して前記被検物と略共役な関係になる位置に配設された撮像部と、が該対物光学系の光軸に沿って配設されており、該光源からの光によって照明された被検物を、該被検物を挟んで前記保持手段の反対側から撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像から前記被検物の形状を抽出する形状抽出手段と、を有し、
前記保持手段は、前記保持面が該被検物における少なくとも形状の抽出にかかる部位近傍に位置しない状態で前記被検物を保持することを特徴とする光学部材検査装置。
【請求項２】
前記形状抽出手段により抽出された前記被検物の形状に基づいて前記光学部材の良否判定を行う判定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の光学部材検査装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学部材検査装置において、
前記保持手段は、前記保持面が該被検物の外周近傍に位置しない状態で前記被検物を保持することを特徴とする光学部材検査装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学部材検査装置において、
前記保持手段は、前記被検物における前記保持面との当接面の中心が、前記保持面の中心と略同一直線上にある状態で前記被検物を保持することを特徴とする光学部材検査装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学部材検査装置において、
前記保持面と、前記当接面は、略相似する関係にあることを特徴とする光学部材検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光学部材検査装置において、
前記光学部材は、外形が円形状のレンズであり、
前記保持面は、前記レンズの口径よりも短い直径を有する円形状に構成されることを特徴とする光学部材検査装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の光学部材検査装置において、
前記形状抽出手段は、撮像された画像に二値化処理を施すことにより、前記被検物の形状を抽出することを特徴とする光学部材検査装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の光学部材検査装置において、
前記判定手段は、前記形状抽出手段により抽出された前記被検物の形状と、基準となる外周形状とを比較することにより、前記被検物の良否判定を行うことを特徴とする光学部材検査装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の光学部材検査装置において、
前記光源は、前記被検物からの反射光が前記対物光学系を介して前記撮像部に取り込まれる光路が確保されるように環状を呈していることを特徴とする光学部材検査装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の光学部材検査装置において、
前記光源は、射出端面が周期的に並ぶように配設された複数の光ファイバから構成されることを特徴とする光学部材検査装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の光学部材検査装置において、
前記光源は、周期的に配設された複数のＬＥＤと、該ＬＥＤの前方に配設される拡散板とから構成されることを特徴とする光学部材検査装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の光学部材検査装置において、
前記保持手段は、前記被検物を吸引する吸引手段を有しており、該吸引手段が、前記保持面において、前記対物光学系の光軸に沿う方向に前記被検物を吸引することにより前記被検物を保持することを特徴とする光学部材検査装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光学部材検査装置において、
前記撮像手段は、鉛直下方から前記被検物を照明、撮像し、
前記保持手段は、前工程を経て所定のトレイに載置されている前記被検物を、鉛直上方に吸引した状態で、前記所定の検査位置まで搬送し、かつ前記判定手段の判定結果に対応した収納トレイまで前記被検物を搬送することを特徴とする光学部材検査装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれかに記載の光学部材検査装置において、
前記光源は、前記対物光学系の光軸に対して斜めに前記光を照射することを特徴とする光学部材検査装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれかに記載の光学部材検査装置において、
前記被検物は透過性を有している光学部材であることを特徴とする光学部材検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ等の光学部材の形状検査に用いられる光学部材検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型な部品や製品の形状の検査のために用いられる検査装置としては、例えば、以下の特許文献１に開示されるものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５５２７４号公報
【０００４】
上記特許文献１に開示される装置は、保持部上に載置された電子回路基板といった不透明な部品や製品を照明するとともに、ＣＣＤカメラ等によって撮像する。そして、撮像された被検物の画像をモニタに表示する。検査担当者は、モニタに映し出された画像を適宜拡大、回転させつつ、目視で観察することによって、該被検物の良否判定を行うことができる。このように、上記特許文献１に開示されるような従来の装置は、電子回路基板といった不透明な部品や製品を目視にて比較的容易に検査できるような構成になっている。
【０００５】
ここで、光学部材に関しても、装置に組み込む際の不具合や、組み込んだ後の他の部材との光軸のずれを低減するために、製造工程における形状検査は必須とされる。特にレンズは、成型後のゲートカットによってレンズ外周に凹凸が発生することが多い。そのため、より高い精度で形状検査を行い、均一な基準に従った検査結果が得られることが強く要望される。
【０００６】
さらに、特許文献１に開示されるような従来の装置は、目視によって形状検査を行うことが前提とされている。そのため、たとえ撮像時の解像度を上げる等の改良を行ったとしても検査の精度の向上には限界がある。また、各検査担当者の、個人差やコンディション等によって検査結果にばらつきが出てしまい、客観的かつ均一な検査結果の取得が極めて困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上の諸事情に鑑み、本発明は、光学部材をはじめとする部品等の形状を高い精度をもって抽出することができ、さらには抽出された形状に基づいてばらつきのない良否判定結果を取得することができる光学部材検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本願発明に係る光学部材検査装置は、前工程から搬送された被検物を所定の保持面に当接させつつ保持する保持手段と、光源と、対物光学系と、対物光学系を介して被検物と略共役な関係になる位置に配設された撮像部と、が該対物光学系の光軸に沿って配設されており、該光源からの光によって照明された被検物を、該被検物を挟んで前記保持手段の反対側から撮像する撮像手段と、撮像手段により撮像された画像から被検物の形状を抽出する形状抽出手段と、を有し、保持手段は、保持面が該被検物における少なくとも形状の抽出にかかる部位近傍に位置しない状態で被検物を保持することを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の光学部材検査装置によれば、光源から照射された光のうち、被検物に入射した光は散乱するため、撮像部に入射するが、被検物に入射しない光は撮像部に入射しない、あるいは入射しても結像に寄与しない。従って、撮像された画像において、被検物は背景よりも明るく映し出される。ここで一般に、光学部材の周縁部（エッジ）は、面取りされて粗面となっている。従って、エッジに入射した光の多くは散乱するため、撮像画像において該エッジは被検物における他の部位よりも一層明るくなる。つまり本発明によれば、明るく映るエッジと暗く映る背景との輝度差が大きく表れることになるため、不透明な部材のみならず透過性ある光学部材であっても、高精度な形状の抽出が可能になる。
【００１０】
なお、本文において、検査とは少なくとも被検物の形状を抽出する処理を含むものとし、より詳しくは該抽出処理によって抽出された形状に基づく被検物の良否判定処理までを広く含むものとする。従って、請求項２に記載の発明によれば、形状抽出手段により抽出された被検物の形状に基づいて光学部材の良否判定を行う判定手段をさらに有することができる。このように光学部材の形状が明確に表れた撮像画像に基づいて装置が自動的に該光学部材の良否判定を行う構成にすることにより、客観的かつ均一な基準に基づき、ばらつきのない検査結果が得られる。
【００１１】
上記のように、本発明において、保持手段は、保持面が該被検物における少なくとも形状の抽出に係る部位近傍に位置しない状態で被検物を保持すればよい。しかし、作業効率を向上させるためには、一回の撮像で被検物の全形状を抽出可能な構成にすることが好ましい。つまり、保持手段は、保持面が該被検物の外周近傍に位置しない状態で被検物を保持することが望ましい。これにより、被検物の全外周の画像が一回の撮像処理により取得できる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明によれば、保持手段は、保持面の中心と当接面の中心が略同一直線上にあるように被検物を保持することが望ましい。これにより、保持手段と被検物との相対的位置決め処理が容易になる。また、保持面と当接面は、略相似するように構成することができる（請求項５）。例えば、外形が円形状であるレンズを被検物とする場合、保持面は、該レンズの口径よりも短い直径を有する円形状に構成することができる（請求項６）。
【００１３】
より具体的には、請求項７に記載の構成によれば、形状抽出手段は、撮像された画像に二値化処理を施すことにより、被検物の形状を抽出する。さらに、請求項８に記載の構成によれば、判定手段は、形状抽出手段により抽出された被検物の形状と、基準となる外周形状とを比較することにより、被検物の良否判定を行う。なお、基準となる外周形状は、例えば、判定手段に予め入力された設計上のデータに基づいて生成することができるが、他にも、被検物の形状を高精度で抽出できるという本発明の特徴を活用して生成することもできる。すなわち、抽出された被検物の形状において、凹凸がある部位は、凹凸がない他の部位を用いて補間することにより、基準となる外周形状を生成する。このように本発明によれば、被検物の形状の抽出と同時に基準となる外周形状を生成することもできる。
【００１４】
請求項９に記載の発明によれば、光源は、被検物からの反射光が対物光学系を介して撮像部に取り込まれる光路が確保されるように環状を呈していることが望ましい。このように光源を環状に構成することにより、光路を確保しつつも被検物を略全周囲からもれなく照明することが可能になる。
【００１５】
なお、光源は、複数の光ファイバをその射出端面が周期的に並ぶように配設することにより構成することができる。また、該光源は、周期的に配設された複数のＬＥＤと、該ＬＥＤの前方に設けられた拡散板から構成することができる。複数のＬＥＤを使用する場合、ＬＥＤの持つ指向性から被検物に照射される光に輝度ムラが発生するおそれがある。そこで、ＬＥＤの前方に拡散板を配することにより、該輝度ムラを有効に防止することができる。
【００１６】
請求項１２に記載の発明によれば、保持手段は、被検物を吸引する吸引手段を備え、該吸引手段が、保持面において、対物光学系の光軸に沿う方向に被検物を吸引することにより被検物を保持するように構成することができる。これにより被検物は保持手段によってより堅固に保持されることになるため、振動等の外的要因によって、被検物の位置がずれるといった現象を防ぐことができる。
【００１７】
また、請求項１３に記載の発明によれば、撮像手段は、鉛直下方から被検物を照明、撮像し、保持手段は、前工程を経て所定のトレイに載置されている被検物を、鉛直上方に吸引した状態で、所定の検査位置まで搬送し、かつ判定手段の判定結果に対応した収納トレイまで被検物を搬送するように構成することができる。
【００１８】
また、請求項１４に記載の発明によれば、光源は、対物光学系の光軸に対して斜めに光を照射するように構成することができる。また、本発明は、透過性ある光学部材を検査する場合に好適に実施される。
【発明の効果】
【００１９】
このように本発明の光学部材検査装置によれば、光学部材のエッジが背景を含む他の部位よりも明るく映し出された画像を撮像することができる。従って、本発明によれば、上記画像に基づいて、被検物の形状を高い精度で抽出し、自動的に良否判定することにより、ばらつきのない検査結果を取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態の光学部材検査装置について説明する。図１は光学部材検査装置１の全体図を模式的に示す図である。光学部材検査装置１は、撮像システム１００と画像処理システム２００を有する。本実施形態では、被検物Ｓとして、外形が円形の透過性ある光学部材（例えば、レンズ）を想定している。
【００２１】
撮像システム１００は、ＣＣＤカメラ１０１、光源１０２、ステージ１０３、ホルダ１０４を有する。ＣＣＤカメラ１０１および光源１０２は、それぞれ撮像システム１００のフレーム部１０５に固定されている。ＣＣＤカメラ１０１は、対物光学系１０１ａとＣＣＤ１０１ｂとを有する。ＣＣＤカメラ１０１は、対物光学系１０１ａの光軸が装置設置状態における鉛直方向（Ｚ方向）に沿う状態でフレーム部１０５に固定される。対物光学系１０１ａは、ＣＣＤ１０１ｂと該ＣＣＤ１０１ｂの撮像領域内にある被検物Ｓとが略共役な関係になるような位置に配設される。ＣＣＤ１０１ｂは、受光画素がＺ方向に直交するＸ方向に並ぶラインセンサである。
【００２２】
光源１０２は、複数の光ファイバ１０２ａを有している。各光ファイバ１０２ａは、各々から射出された光が被検物Ｓに斜めに入射するように（つまり対物光学系１０１ａの光軸に対して傾いて入射するように）、かつ射出端面が環状に並ぶように配設されている。つまり、光源１０２は暗視野照明である。ＣＣＤカメラ１０１は、環状の光源１０２の中央部に形成される空間（開口）を通して被検物Ｓを撮像する。
【００２３】
ホルダ１０４の上部は、被検物Ｓが載置、保持される保持面１０４ｃを持つテーブル部１０４ａとして構成される。またホルダ１０４の下部は、駆動部１０４ｂとして構成される。駆動部１０４ｂは、撮像システム１００のステージ１０３の上面に形成されたレール隙間１０３ａ内を通してＸ、Ｚの双方向と直交するＹ方向にスライド自在に設置される。つまりホルダ１０４は、レール隙間１０３ａに沿ってＹ方向にスライド自在に構成されている。
【００２４】
本実施形態の保持面１０４ｃは、被検物Ｓにおけるホルダ１０４との当接面（本実施形態では底面）Ｓｐの形状と相似する形状、つまり円形状を有する。そして、保持面１０４ｃの直径は、被検物Ｓの口径よりも短く構成される。
【００２５】
画像処理システム２００は、プロセッサ２１０とモニタ２２０を有する。プロセッサ２１０は、光学部材検査装置１全体の制御を行うＣＰＵ２０１、撮像システム１００によって撮像された画像データが送信される画像入力部２０２ａ、該画像データに所定の処理を施す画像処理部２０２を有する。モニタ２２０は、撮像システム１００より送信された画像データやプロセッサ２１０から出力される種々の情報を表示する。例えば、本実施形態では、モニタ２２０に表示される情報としては、二値化等の処理が行われた後の撮像画像や、被検物Ｓが良品であるか不良品であるかどうかの判定結果等が含まれる。
【００２６】
以上のように構成された光学部材検査装置１を用いた被検物Ｓの検査の一例について説明する。なお、光学部材検査装置１の起動時、ホルダ１０４は、図１中二点鎖線で示すように撮像システム１００のフレーム部１０５の外側の所定位置（供給位置）に位置している。
【００２７】
被検物Ｓは、前工程終了後、直接あるいは一時的に収納されたトレイから、図示しない搬送アームによって、供給位置に位置するホルダ１０４の保持面１０４ｃ直上まで搬送され、保持面１０４ｃ上に載置される。上述のように本実施形態では、保持面１０４ｃと当接面Ｓｐは、互いに相似関係にある。従って、搬送アームは、被検物Ｓの中心と保持面１０４ｃの中心が略同一直線上に位置するように位置調整を行いつつ、被検物Ｓを保持面１０４ｃに載置する。これにより、被検物Ｓは、その周縁部近傍が保持面１０４ｃと当接しないような状態で載置、保持される。つまり、ホルダ１０４に被検物Ｓが保持された状態において、ＣＣＤカメラ１０１側からＺ方向にホルダ１０４を望むと、被検物Ｓに隠れて保持面１０４ｃは見えない。
【００２８】
なお、本実施形態のホルダ１０４は、テーブル部１０４ａ内部に図示しない吸引機構を備える。ホルダ１０４は、保持面１０４ｃに載置された被検物Ｓを該吸引機構によって鉛直下方（図１中Ｚ方向）に吸引することにより堅固に保持する。これにより、外部からの振動等によって被検物Ｓの載置位置がずれることを防止している。
【００２９】
光学部材検査装置１が起動すると、ＣＰＵ２０１は、光源１０２を点灯制御するとともに、ホルダ１０４の駆動部１０４ｂを制御して、供給位置にあるホルダ１０４をフレーム部１０５内に向かって（つまりＹ方向に）一定速度で移動させる。
【００３０】
ホルダ１０４の移動に伴い、被検物Ｓは、光源１０２からの光によって照明される領域、つまりＣＣＤカメラ１０１の撮像領域を通過する。光源１０２からの光のうち、被検物Ｓに入射した光は表面で反射し、対物光学系１０１ａを介してＣＣＤ１０１ｂの受光面上で結像する。つまり、被検物Ｓが撮像される。これに対し、被検物Ｓ以外を照明する光は、ＣＣＤ１０１ｂに受光されることはない、あるいは受光されても対物光学系１０２ａの焦点位置から大きく離れた場所からの戻り光であるため、結像に寄与しない。図２は、光学部材検査装置１によって撮像された被検物Ｓの画像の一例を示す。図２に示すように、撮像された画像において、背景は暗くなり、被検物Ｓは、明るくなる。また、被検物Ｓの周縁部は、面取りされて粗面となっているため、より多くの散乱光が生じる。そのため、撮像された画像において、被検物Ｓの周縁部は、より明るく鮮明に映し出される。
【００３１】
このようにして得られた画像は、例えば、モノクロ２５６階調のデジタル画像データとしてＣＣＤカメラ１０１から画像入力部２０２ａを介してプロセッサ２１０内の画像処理部２０２に入力する。
【００３２】
画像処理部２０２は、入力したデジタル画像データを二値化処理する。ここで、被検物Ｓの周縁部は最も高輝度に表れている。そのため、上記二値化処理によって、被検物Ｓと背景との境界が明確に現れる、換言すれば被検物Ｓの形状が高精度に抽出される。ＣＰＵ２０１は、抽出された被検物Ｓの形状に基づいて、被検物Ｓが良品か不良品かの判定処理を行う。なお、ＣＣＤカメラ１０１から送信された画像データや二値化処理されたデジタル画像データは、モニタ２２０に出力され、各々、原画像、処理画像として表示される。
【００３３】
判定処理を行うにあたり、まずＣＰＵ２０１は、被検物Ｓに関する設計値通りの形状（基準形状）を演算により求める。具体的には、実際に抽出された被検物Ｓの形状において、少なくとも三点をプロットし、被検物Ｓの中心および半径を算出することにより基準形状を求める。そして、該基準形状と抽出された被検物Ｓの形状を比較する。図３は、二値化処理によって抽出された被検物Ｓの一部拡大図である。図３において、実線が抽出された被検物Ｓの形状を、破線が基準形状を、それぞれ表す。次いでＣＰＵ２０１は、実際に抽出された被検物Ｓの形状と基準形状との誤差を算出する。すなわち、図３中、破線で示す基準形状から最凹部までの距離Ｅ１、および該基準形状から最凸部までの距離Ｅ２を求める。そして、各距離Ｅ１、Ｅ２が予め定められた許容範囲内であるかどうかを判断し、許容範囲内であれば良品と判定し、許容範囲外であれば不良品と判定する。なお、判定結果は、モニタ２２０に表示される。
【００３４】
ＣＰＵ２０１は、上記判定処理の結果に対応したトレイに被検物が収納されるように、駆動部１０４ｂおよび図示しない搬送アームを駆動制御する。すなわち、被検物Ｓが良品であると判定すれば、ＣＰＵ２０１は、駆動部１０４ｂおよび搬送アームによって、被検物Ｓを良品トレイまで搬送させる。一方、被検物Ｓが不良品であると判定すれば、ＣＰＵ２０１は、駆動部１０４ｂおよび搬送アームによって、被検物Ｓを不良品トレイまで搬送させる。
【００３５】
以上のように、本実施形態の光学部材検査装置１は、暗視野照明を用いたときに被検物Ｓの周縁部がより明るくかつ鮮明に撮像されるように構成されたホルダ１０４を備える。そして、被検物Ｓは、保持面１０４ｃが被検物Ｓの周縁部の撮像の妨げとならないような位置関係を持ってホルダ１０４に保持される。従って該装置１によれば、撮像画像から高精度な形状検出が可能となり、さらには目視ではなく自動的に良否判定も行えるようになった。良否判定が自動化されることにより、目視検査時に発生した検査結果のばらつきが解消され、常に均一な基準で良否判定が行われる。
【００３６】
以上が、光学部材検査装置１を用いた被検物Ｓの形状検査の説明である。なお、上述した実施形態の光学部材検査装置１や光量調整方法は、本発明の一例に過ぎない。以下に本発明に係る装置について、いくつかの変形例を示す。
【００３７】
例えば、上記実施形態では、光学部材検査装置１に好適な被検物Ｓとして外形が円形状の透過性ある光学部材を例示したが、本発明に係る光学部材検査装置で検査される被検物はこれに限定されるものではない。例えば、矩形状等の円形状以外の形状を有する他の光学部材であっても形状検査の対象にすることができる。さらには、不透明な部材であっても外周からの散乱光を撮像部に取り込むことにより、検査の対象とすることができる。
【００３８】
また、上記実施形態では、ＣＰＵ２０１は、実際に抽出された被検物Ｓの形状から基準形状を求めると説明した。しかし、ＣＰＵ２０１は、図示しない記憶部に予め記録された、基準形状を用いて判定処理を行うことも可能である。
【００３９】
さらに、上記実施形態は、光源として複数の光ファイバを使用している。他にも、例えば、複数のＬＥＤを環状に配設したものを本発明に係る装置に搭載される光源として使用することも可能である。但し、光源として複数のＬＥＤを使用する場合、ＬＥＤの持つ指向性から被検物に照射される光に輝度ムラが発生するおそれがある。そこで光源として複数のＬＥＤを使用する場合、ＬＥＤの前方に拡散板を配することにより、該輝度ムラを有効に防止する。さらには、上記実施形態では、被検物Ｓの周縁部での散乱をより多く発生させて、被検物Ｓと背景との境界がより明確に現れるようにするため、光源から射出された光は被検物Ｓに対して斜めに入射するように構成されている。ここで、画像処理システム２００側で十分に被検物Ｓと背景との境界を十分に検出できるのであれば、光源は、光源からの光が被検物Ｓに対して必ずしも斜めに入射するように構成しなくても良い。
【００４０】
また、上記実施形態の光学部材検査装置１では、保持面１０４ｃと被検物Ｓの当接面（底面）Ｓｐは、相似の関係にあり、かつ保持面１０４ｃの直径が、被検物Ｓの口径よりも短くなるように構成される。そして被検物Ｓは、互いの中心が略同一直線上に位置するように配置されると説明した。これにより、暗視野照明を用いて撮像した場合に得られる画像において、背景と被検物Ｓの像との境界をより明確化している。しかし、このような構成は、あくまでも本発明を実施するにあたり好適な一例である。つまり、ホルダ１０４で保持された被検物Ｓの周縁部近傍が保持面１０４ｃと当接しないように配置構成されるのであれば、保持面１０４ｃと被検物Ｓの関係は上記に限定されるものではない。
【００４１】
例えば、図４〜図７に、本発明に係る光学部材検査装置１に適用可能な保持面１０４ｃと被検物Ｓの関係を示す。各図において、（Ａ）が被検物Ｓ近傍の平面図、（Ｂ）が被検物Ｓ近傍の側面図である。
【００４２】
図４は、保持面１０４ｃと被検物Ｓの当接面Ｓｐが非相似である変形例を示す。図５は、保持面１０４ｃと被検物Ｓの当接面Ｓｐが非相似であって、かつ被検物Ｓが互いに離間した複数の保持面１０４ｃ上に載置する変形例を示す。図６は、上記実施形態と同様、保持面１０４ｃと被検物Ｓの当接面Ｓｐは、略相似の関係にある変形例を示す。図６によれば、保持面１０４ｃ（テーブル部１０４ａ）は、２以上に分割されており、分割された各面が被検物Ｓの当接面Ｓｐに沿って互いに離間あるいは近接する方向にスライドする構成になっている。これにより、被検物Ｓの当接面Ｓｐのサイズが変わった場合であっても、柔軟かつ迅速に対応することができる。
【００４３】
上記実施形態および図４〜図６に示す変形例は、いずれも一回の撮像で被検物Ｓの全形状を抽出することを前提とした構成になっている。ここで、一回の撮像で全形状を抽出する必要がないのであれば、本発明に係る光学部材検査装置は、図７に例示するような構成にすることもできる。
【００４４】
図７に示すホルダ１０４は、上記実施形態および図４〜図６に示す変形例とは異なり、アーム部１０４ｄを有する。アーム部１０４ｄは、被検物Ｓの外周の一定領域（図７では略半分）を覆うように側方から挟持するような構成になっている。このような構成であれば、より確実に被検物Ｓを保持することができる。但し、図７に示すホルダ１０４を使用する場合、アーム部１０４ｄによる保持の位置を変えて複数回撮像し、得られた複数の画像を合成することにより、被検物Ｓの外周の全域を抽出することができる。
【００４５】
また、良否判定において基準形状との誤差が大きく発生しやすい部位（例えばゲートカットした部位）が予め分かっていれば、当該部位のみを撮像、形状抽出することも可能である。この場合、図７に示すホルダ１０４を使用して、被検物Ｓを当該部位以外の部位で保持すれば、アーム部１０４ｄによって検査対象でない部位がマスクされる（撮像されない）ことになり、有益である。これにより、形状抽出するエリアが限定されるため、撮像処理から良否判定処理までに要する時間が短縮され、より効率のよい検査が実現される。
【００４６】
さらに、上記実施形態では、被検物Ｓの鉛直上方から該被検物Ｓを撮像すると説明した。ここで、撮像システム１００は、被検物Ｓを鉛直下方から撮像するように構成しても良い。被検物Ｓを鉛直下方から撮像するように構成することにより、上記ホルダ１０４のような保持手段に、上記搬送アーム（不図示）のような搬送機能を付与することが可能になる。図８と図９に、被検物Ｓを鉛直下方から撮像するように構成された変形例の撮像システム１００を示す。図８は、変形例の撮像システム１００の平面図、図９は変形例の撮像システム１００の側面図である。
【００４７】
図８、図９に示すように、変形例の撮像システム１００は、ホルダ１０４の代替として保持・搬送部１０６を有する。保持・搬送部１０６は、基台６１、支軸６２、アーム部６３を有する。支軸６２は鉛直上方に延出した状態で基台６１に取り付けられている。アーム部６３は、第一水平アーム３１、第二水平アーム３２、第一継手３３、第二継手３４、垂直アーム３５を有する。なお、変形例の撮像システム１００において、図８、図９中点線で示したフレーム部１０５内は、鉛直下方から被検物Ｓを撮像するように配置されている以外は、図１に示した上記実施形態と同一構成であるため、上記実施形態と同一の番号を付して、ここでの説明は省略する。
【００４８】
第一水平アーム３１は、第一継手３３によって回動自在な状態で一端を支軸６２に取り付けられている。第二水平アーム３２は、第一水平アーム３１のもう一端と、第二継手３４を介して回動自在に取り付けられている。ここで、二つの継手３３、３４は、共に鉛直方向（Ｚ方向）に沿った回転軸を備える。つまり、アーム部６３は、第一継手３３によって第一水平アーム３１と第二水平アーム３２を同時に水平方向に回動するように構成される。第一継手３３を利用した回動を図８中矢印線αで示す。同時に、アーム部６３は、第二継手３４によって第二水平アームのみを水平方向に回動するするように構成される。第二継手３４を利用した回動を図８中矢印線βで示す。
【００４９】
第二水平アーム３２における先端３２ａには鉛直下方に延出自在な垂直アーム３５が設けられている。垂直アーム３５の内部には図示しない吸引機構が設けられている。被検物Ｓは、垂直アーム３５先端面に当接した状態で該吸引機構により吸引されることにより、保持・搬送部１０６に保持される。すなわち、垂直アーム３５先端面が上記実施形態における面１０４ｃに相当する。従って、垂直アーム３５の先端面は、上述した保持面１０４ｃと同一に構成される。
【００５０】
以上のような保持・搬送部１０６を使用すると、被検物Ｓは次のようにして保持、搬送される。まず、前工程を経て図示しないトレイに載置されている被検物Ｓは、垂直アーム３５先端面に当接した状態で吸引、保持される。この際保持・搬送部１０６は、被検物Ｓの周縁部近傍が垂直アーム３５先端面と当接しないように被検物Ｓを保持する。より詳しくは、保持・搬送部１０６は、被検物Ｓの中心と垂直アーム３５先端面の中心が略同一直線上に位置するように相対的な位置決めを行いつつ、被検物Ｓを保持する。
【００５１】
保持・搬送部１０６は、被検物Ｓを保持すると、各水平アームを回動させて該被検物Ｓを撮像領域内まで搬送する。そしてＣＰＵ２０１の良否判定結果に対応して、被検物Ｓを良品トレイまたは不良品トレイのいずれかに搬送する。
【００５２】
例えば、被検物Ｓが良品であった場合、保持・搬送部１０６は、良品トレイにおいて未だ被検物が空いていない領域の直上まで回動する。そして、保持状態にある被検物Ｓの底面が該トレイに略当接する程度まで垂直アーム３５を鉛直方向に駆動する。そして、吸引を停止し、被検物Ｓの保持状態を解除する。これにより、被検物Ｓは安全、確実に良品トレイに収納される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態の光学部材検査装置の全体図を模式的に示す図である。
【図２】実施形態の光学部材検査装置によって撮像された被検物の画像の一例を示す。
【図３】二値化処理によって抽出された被検物の一部拡大図である。
【図４】本発明の光学部材検査装置の載置面と被検物の配置関係を示す変形例である。
【図５】本発明の光学部材検査装置の載置面と被検物の配置関係を示す変形例である。
【図６】本発明の光学部材検査装置の載置面と被検物の配置関係を示す変形例である。
【図７】本発明の光学部材検査装置の載置面と被検物の配置関係を示す変形例である。
【図８】被検物を鉛直下方から撮像するように構成された変形例の撮像システムを示す。
【図９】被検物を鉛直下方から撮像するように構成された変形例の撮像システムを示す。
【符号の説明】
【００５４】
１    画像検査装置
１００    撮像部
１０１    ＣＣＤカメラ
１０２    光源
１０４    ホルダ
１０４ａ    テーブル部
１０４ｃ    載置面
２００    画像処理システム
２１０    プロセッサ
２０１    ＣＰＵ
２０２    画像処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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