(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明体である被検査物に検査光を投射する一方、該被検査物を透過した検査光を撮像して得られる映像を用いて、かかる被検査物の検査を行うようにした装置において、
前記被検査物を保持する、光透過性を有する材質から形成されてなる被検査物保持手段であって、透過せしめられる検査光の透過経路によって明るさが段階的に変化させられて、被検査物の中心部と周辺部との間に相当する領域が複数の領域に分割され且つそれぞれの領域において明るさが異ならしめられて、明暗分けが為されてなる形態の検査光として、かかる被検察物に照射せしめるように構成されてなるものと、
該被検査物保持手段に対して検査光を照射せしめる光源と、
前記被検査物保持手段に保持された被検査物に対する該光源からの直接の検査光を遮断し、該被検査物保持手段を通じて透過する検査光のみが該被検査物に照射されるようにする検査光調整手段と、
前記被検査物保持手段を通じて照射され、前記被検査物を透過した検査光を撮像する撮像手段とを、
有することを特徴とする透明体の検査装置。
【請求項２】
前記被検査物保持手段が、前記光源からの検査光が照射せしめられる光照射部と前記検査光調整手段が配置される遮光部とを軸方向に離れて有する大径の筒状部と、該大径の筒状部の一端側に同軸的に位置せしめられた、該大径の筒状部よりも外径の小さな小径の筒状部と、該小径の筒状部の前記大径の筒状部側とは反対側の端部に設けられた、前記被検査物が吸着せしめられる円弧状断面の吸盤部と、それら大径の筒状部と小径の筒状部と吸盤部とを軸方向に貫通し、前記被検査物に対して吸引作用を及ぼす吸引孔とを有している請求項１に記載の透明体の検査装置。
【請求項３】
前記被検査物保持手段が、前記光源からの検査光が照射せしめられる光照射部と前記検査光調整手段が配置される遮光部とを軸方向に離れて有する大径の筒状部と、該大径の筒状部の一端側に同軸的に位置せしめられて、該大径の筒状部側とは反対側の端部における端面が、前記被検査物に対して線接触において当接する面にて構成された、該大径の筒状部よりも外径の小さな小径の筒状部と、それら大径の筒状部と小径の筒状部とを軸方向に貫通し、該小径の筒状部の前記線接触となる端面とされた端部において前記被検査物に対して吸引作用を及ぼす吸引孔とを有している請求項１に記載の透明体の検査装置。
【請求項４】
前記被検査物保持手段が、白色半透明のシリコーンゴムにて構成されている請求項１乃至請求項３の何れかに記載の透明体の検査装置。
【請求項５】
前記光源からの検査光が、前記被検査物保持手段に対して、その軸直角方向から照射せしめられる請求項２又は請求項３に記載の透明体の検査装置。
【請求項６】
前記検査光調整手段が、前記光源と前記保持された被検査物との間を仕切るように、前記被検査物保持手段の周りに配置され、該光源からの検査光が直接に前記被検査物に対して到達しないように構成されている請求項１乃至請求項５の何れかに記載の透明体の検査装置。
【請求項７】
透明体である被検査物に検査光を投射し、その被検査物を透過した検査光を電子撮像装置で撮像した映像を用いて、被検査物の検査を行う装置において、
被検査物を保持する、光透過性を有する被検査物保持手段であって、透過せしめられる検査光の透過経路によって明るさが段階的に変化させられて、被検査物の中心部と周辺部との間に相当する領域が複数の領域に分割され且つそれぞれの領域において明るさが異ならしめられて、明暗分けが為されてなる形態の検査光として、かかる被検察物に照射せしめるように構成されてなるものと、
被検査物に対する直接の検査光を遮断し、該被検査物保持手段を通して透過する検査光のみを透過させる検査光調整手段と、
前記被検査物保持手段を透過し、さらに被検査物を透過した検査光を撮像する電子カメラ手段と、
該電子カメラ手段で撮像した画像信号を２以上の領域に分割して、各領域の画像をグレー処理し、そのグレー処理された画像データを基準画像データと比較する画像データ処理手段と、
該画像データ処理手段で比較された被検査物の周辺部分の損傷、表面状態、乃至は気泡・異物の混入の検出判定を行う手段とを、
有することを特徴とする透明体の検査装置。
【請求項８】
請求項７に記載の検査装置を用いて、透明体を検査するに際して、前記画像データ処理手段において、被検査物の画像データをグレー処理した結果から、分割された領域内を電気的に所定のエレメントサイズに細分し、各エレメントサイズでの明るさを多段階に階層分けして、各エレメントサイズ間の階層に許容差以上の差を検出した場合を異常と判定して、被検査物の周辺部分の損傷、表面状態、乃至は気泡・異物の混入の検出判定を行うようにしたことを特徴とする透明体の検査方法。
【請求項９】
前記各エレメントサイズの比較判断が、各エレメントが隣り合うエレメント若しくは離隔エレメント間での比較判断により、許容判定することを特徴とする請求項８に記載の透明体の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明体の検査装置及び検査方法に係り、特に、光を通す透明体、例えばコンタクトレンズ、眼内レンズ等の眼用レンズの周辺部分の損傷、表面状態、気泡・異物の混入等の外観を、電子カメラ等を用いて撮像した画像から、自動的に検査判定することの出来る検査装置及び方法に関するものである。
【０００２】
中でも、本発明は、検査光としての照明光の前記透明体を通過したものを画像データとしてグレー処理することにより、前記透明体の検査判定を適格に処理するようにした検査装置と、それを用いた検査方法に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
透明体、例えばコンタクトレンズは、視力を補正するために人の眼に装用するという重要な機能を有するものであるところから、かかるレンズが必要な品質を有しているか、どうかを確認する検査を行うことは、レンズを製造する者にとって、非常に重要且つ優先度の高い事項となっている。
【０００４】
このため、従来から、レンズの周辺部分の損傷、表面状態、素材内部への気泡・異物の混入等の外観検査は、検査員による目視検査により、または、照射光によってレンズを透過させ、その透過光がスクリーン上に焦点を結ぶようにして、レンズの拡大画像を形成させ、その画像を見て、レンズが外観上異常があるか、ないかを判断することにより、実施されている。そして、もし、何等かの異常や傷が発見されて、レンズ装用者の使用に適さない場合には、そのレンズは不適合品として製造ラインから取り除かれるようになっている。しかしながら、これらの検査系は、一面においては効果的であり、信頼性があるものの、視覚による検査は、検査員の主観的な検査判定であって、検査員の判断に依存し、検査員が異なる場合や、極端な場合には、同じ検査員であっても、検査時間の推移によって、基準が変化することがある問題を内在している。その上、近年のコンタクトレンズ市場は、短期間でレンズ交換するタイプのレンズが増加しており、これは、大量生産することが必須とされているのであるが、上述の如き検査判定は、製造ラインを自動化する上において、かなり不都合な工程となるのである。
【０００５】
また、上記の検査員による検査に代わって、ＣＣＤカメラを使用した電子撮像装置による外観検査方法も、採用されている。例えば、特開平２−２５７００７号公報や特開平４−３０５１４４号公報等には、レンズを透過または反射した光が、レンズに欠陥がある場合には、その欠陥部分で光の乱反射が生ずることを利用し、それらの透過光や反射光を撮像装置により撮像して、映像信号化し、その映像信号を２値化処理して、欠陥部分を検出する手法が明らかにされ、また、特開平６−２２９８７３〜２２９８７７号公報等には、レンズに対して光を照射し、それを透過する光パターンを、ＣＣＤカメラにより取り込んで、画像を画素のグループに分割し、そして各画素がレンズの一部を成して、各画素の光強度を電気的な量に変換せしめ、各画素に位置及び画像強度の値を割り当て、画素間で位置および画像強度の値を比較し、画素の関連性を形成して、レンズの特徴に対応する画素の組を識別することと、所定の基準と比較して、レンズが適合するか、どうかを確認する装置及び方法が提案されている。また、そこには、レンズに対する照射光源として、光パルスを使用することにより、更に検査の精度を向上させ得ることも、明らかにされている。
【０００６】
そして、このような電子撮像装置による外観検査方法の採用によって、レンズの検査が、その製造工程における自動化ラインに組み込まれ、レンズの大量生産が可能となったのであるが、それら従来の技術には、また、以下に述べるような問題点も内在しているのである。例えば、前記した２値化処理した方法においては、照明光の強さや被検査物であるレンズの位置の変化によって、合否の判定に影響が出易いところから、検査条件を厳密に設定する必要があったのであり、一方、画素の光強度を電気的な量に変換する処理手法では、レンズの辺縁部を画素強度から割り出して、レンズがＣＣＤカメラの受像領域に対してどのように配置されているかを確認することが出来、その後に、各画素領域を比較して、レンズの合否を決定するものであるところから、検査手法としては優れているものの、短時間で検査を行うためには、それらの画像強度の計算・比較には、高速で処理可能なコンピュータが必要であるという問題点を内在している。また、レンズ全体を均一の光強度を有する照明光で照射するために、小さな傷や気泡・異物については検出することが容易であるものの、レンズ面全体に亘るような滑らかな凹凸、例えば、レンズのモールド重合において惹起される気泡やヒケ等に基づくところのレンズ表面の凹部等については、検出することが困難であるという問題があったのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、眼用レンズの如き透明体の外表面や内部状態を容易に認識することの出来る検査装置および検査方法を提供することにあり、また、他の課題とするところは、透明体であるレンズの表面状態や周辺部分の欠損、更には、レンズ素材内部への気泡・異物の混入等の検査が、容易に且つ高精度に実施することの出来る検査装置と、そのような検査装置を用いた検査方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そして、本発明にあっては、かくの如き課題を解決するために、透明体である被検査物に検査光を投射する一方、該被検査物を透過した検査光を撮像して得られる映像を用いて、かかる被検査物の検査を行うようにした装置にして、（ａ）前記被検査物を保持する、光透過性を有する材質から形成されてなる被検査物保持手段と、（ｂ）該被検査物保持手段に対して検査光を照射せしめる光源と、（ｃ）前記被検査物保持手段に保持された被検査物に対する該光源からの直接の検査光を遮断し、該被検査物保持手段を通じて透過する検査光のみが該被検査物に照射されるようにする検査光調整手段と、（ｄ）前記被検査物保持手段を通じて照射され、前記被検査物を透過した検査光を撮像する撮像手段とを、有することを特徴とする透明体の検査装置を、その要旨としているのである。
【０００９】
要するに、かかる本発明に従う検査装置において、検査光調整手段は、被検査物に対して、検査に用いる光以外の入射光を遮断して、電子カメラ等の撮像手段に入射する光を制限することにより、検査の精度を効果的に高め得ているのである。そして、そのような検査光調整手段は、被検査物に対して一定の方向から検査用の光を透過させる必要があるところから、被検査物を保持する光透過性の保持手段を透過する光についてのみ、入射を許容するような構成とされているのであり、そして、そのような機能を満足する限りにおいて、かかる検査光調整手段は如何なる材質、構造であっても良いのである。
【００１０】
そして、かかる本発明に従う検査装置においては、前記被検査物保持手段を透過する光が、その透過する領域、経路により、明るさの強度に差が設けられていること、特に、段階的に明るさを変化させ、境目を持たせるように構成されていることとなるのである。
【００１１】
因みに、従来技術においては、被検査物が、例えば、コンタクトレンズのような、全体が均一な透明体であると、レンズに対して一様な光を投射して、迅速且つ効果的に判別出来るのは、周辺部分の欠損、及び小さな気泡・異物の混入等である。これらの小さな欠陥等については、透過する光が一様であればあるほど、その欠陥部分での光の屈折・散乱による影響が大きく現れるために、判別し易いのである。逆に、レンズ表面の広い領域に渡る滑らかな凹凸等は、その欠陥が透過光に与える影響が広いために、画像処理プログラムによるレンズ全体の光強度の比較に寄らなければ、最終的な判定が難しいということがある。つまり、レンズの透過光を細かいエレメントサイズで分析すればするほど、小さな欠陥は容易に検出することが出来るのに対して、大きな欠陥は全体の処理が終わるまでは判定し難いと言うことが出来るのである。勿論、高速の演算処理装置を使用すれば、上記の問題は解決可能であるが、それだけに、設備等のコストがかかることになる。
【００１２】
これに対して、本発明にあっては、被検査物に対して、明るさが段階的に異なる光を投射することによって、上記の問題が解決されることとなるのである。即ち、明るさの異なる境目においては、上記の比較的大きな欠陥（凹凸等）も、その透過光への影響が強く出るところから、全体の処理、所謂画像処理が出来なくても、画素の明るさを電気的に変換するだけで、そのエレメントが隣り合う個所、乃至は適当に離れた位置同士を比較すれば、全体の画像処理が終わらなくても、異常があるかどうかを判定することが可能となるのである。
【００１３】
なお、本発明に従う検査装置の有利な態様の一つによれば、前記被検査物保持手段は、前記光源からの検査光が照射せしめられる光照射部と前記検査光調整手段が配置される遮光部とを軸方向に離れて有する大径の筒状部と、該大径の筒状部の一端側に同軸的に位置せしめられた、該大径の筒状部よりも外径の小さな小径の筒状部と、該小径の筒状部の前記大径の筒状部側とは反対側の端部に設けられた、前記被検査物が吸着せしめられる円弧状断面の吸盤部と、それら大径の筒状部と小径の筒状部と吸盤部とを軸方向に貫通し、前記被検査物に対して吸引作用を及ぼす吸引孔とを有していることを特徴としている。そして、このような構造の被検査物保持手段の採用によって、被検査物の効果的な保持と共に、前記した明るさの変化を持たせた検査光が、目的とする被検査物に対して、有利に照射せしめられ得ることとなるのである。
【００１４】
また、本発明において用いられる被検査物保持手段は、有利には、光透過性である白色半透明のシリコーンゴムにて構成されることとなる。検査光（照射光）を用いた検査に際しては、透明体、例えばコンタクトレンズを検査装置内において検査光学系の所定の位置に保持する必要があるところ、従来技術においては、レンズケース内に静置する手法が採用されており、その場合には、レンズが自由に動き得る状態にあるために、どうしてもレンズ辺縁を画像処理によって抽出しなければならないという問題があったのである。これに対して、本発明では、レンズを動かない状態において保持するものであるところから、検査光学系への位置決めが容易となる特徴を有しているのである。勿論、かかる保持手段は、レンズを傷つけないようにするために、軟質材料で構成されておれば、シリコーンゴム以外の材料であっても何等差し支えない。例えば、天然ゴムやポリブタジエンゴム、ブタジエンスチレンゴム、ポリイソプレンゴム、アクリルゴム、ポリウレタンゴム等の合成ゴムの中から適宜に選択可能である。
【００１５】
そして、そのような保持手段は、前記したように、照明光を透過させなければならない機能を必須とし、これを満たす材質であれば、基本的に、何れの材料を選択しても良いのである。また、被検査物の保持手法としては、スポイト様の形状による吸着、吸引方式による固定、把持による固定等が採用可能であるが、被検査物への影響や、迅速に保持し検査後は迅速に放出する必要があるところから、吸引方式による保持、固定を行うことが望ましい。更に、被検査物がコンタクトレンズのような軽量、小型のものである場合には、放出に際して、被検査物乃至は保持手段が静電気を帯びると分離し難くなるところから、保持手段に電気伝導性をもたせたり、検査光学系に対して静電気防止装置等を使用して、そのような静電気による影響が出来るだけないようにすることが望ましいのである。そして、以上のような諸条件を勘案すると、最も好ましい保持手段は、電気伝導性で白色半透明のシリコーンゴムにて構成されることが望ましいのである。
【００１６】
ところで、本発明に従う検査装置の他の望ましい態様の一つによれば、前記被検査物保持手段は、前記光源からの検査光が照射せしめられる光照射部と前記検査光調整手段が配置される遮光部とを軸方向に離れて有する大径の筒状部と、該大径の筒状部の一端側に同軸的に位置せしめられて、該大径の筒状部側とは反対側の端部における端面が、前記被検査物に対して線接触において当接する面にて構成された、該大径の筒状部よりも外径の小さな小径の筒状部と、それら大径の筒状部と小径の筒状部とを軸方向に貫通し、該小径の筒状部の前記線接触となる端面とされた端部において前記被検査物に対して吸引作用を及ぼす吸引孔とを有していることを、特徴としている。
【００１７】
また、本発明の望ましい態様の他の一つによれば、前記光源からの検査光が、前記被検査物保持手段に対して、その軸直角方向から照射せしめられる構成が採用され、これによって、被検査物保持手段の内部を通る検査光が乱反射された形態において導かれ、被検査物に対して効果的に照射せしめられることとなる。
【００１８】
さらに、本発明に従う検査装置の他の異なる好ましい態様によれば、前記検査光調整手段が、前記光源と前記保持された被検査物との間を仕切るように、前記被検査物保持手段の周りに配置され、該光源からの検査光が、直接に、前記被検査物に対して到達しないように構成せしめられているのである。
【００１９】
また、本発明にあっては、透明体である被検査物に検査光を投射し、その被検査物を透過した検査光を電子撮像装置で撮像した映像を用いて、被検査物の検査を行う装置にして、（ｉ）被検査物を保持する、光透過性を有する被検査物保持手段であって、検査光の透過する領域によって明るさが段階的に変化するように構成されてなるものと、（ii）被検査物に対する直接の検査光を遮断し、該被検査物保持手段を通して透過する検査光のみを透過させる検査光調整手段と、（iii)前記被検査物保持手段を透過し、さらに被検査物を透過した検査光を撮像する電子カメラ手段と、（iv）該電子カメラ手段で撮像した画像信号を２以上の領域に分割して、各領域の画像をグレー処理し、そのグレー処理された画像データを基準画像データと比較する画像データ処理手段と、（ｖ）該画像データ処理手段で比較された被検査物の周辺部分の損傷、表面状態、乃至は気泡・異物の混入の検出判定手段とを、有することを特徴とする透明体の検査装置をも、その要旨とするものである。
【００２０】
そして、かくの如き構成の検査装置においては、前記被検査物保持手段を透過し、さらに被検査物を透過した光は、電子カメラにより撮像されることとなる。そして、カメラには、受光体として機能する電荷結合素子（ＣＣＤ）検出器が含まれ、入射した光の強度により電気信号に変換して、そのアナログ電気信号が、アナログから８ビットアナログ−デジタル変換機（Ａ／Ｄコンバータ）により、グレー２５６階調を含むデジタル出力信号へ変換されることとなる。更に、撮像された画像信号は、２以上の領域に分割処理される。そして、各領域内でグレー処理された画像データは、適当な画素数のエレメントサイズに細分され、光の強度により多段階に階層分けされて、各領域内の隣り合うエレメントそれぞれで前記階層を比較し、その差が所定の数以上であれば、そのレンズは不良と判断されるのである。
【００２１】
さらに、本発明は、上述の如き検査装置を用いた各エレメントサイズでの比較判断により、レンズの許容判定を行う方法をも含んでいる。具体的には、前記画像データ処理手段において、被検査物の画像データをグレー処理の結果から、分割された領域内を電気的に所定のエレメントサイズに細分し、各エレメントサイズでの明るさを多段階に階層分けして、各エレメントサイズ間の階層に許容差以上の差を検出した場合を異常と判定して、被検査物の周辺部分の損傷、表面状態、乃至は気泡・異物の混入の検出判定を行うようにしたことを特徴とする透明体の検査方法にあり、また、その望ましい態様の一つによれば、前記各エレメントサイズの比較判断が、各エレメントが隣り合うエレメント若しくは離隔エレメント間での比較判断により、許容判定することを特徴としている。
【００２２】
なお、従来法では、各エレメントサイズの比較判断に基づいて、レンズ全体の像を形成して、更に基準となるレンズ全体像のデータから良否判断することとなるところから、それらの処理のために、高速で処理する演算処理装置が必要となるのであるが、上記した本発明にあっては、被検査物に検査孔が段階的明暗をもって透過する光を更に適当な領域に分割して処理することとなるところから、検査の判定精度を向上させると同時に、データ処理装置にコストがかからないようになっているのである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、図面を参照しつつ、本発明の代表的な実施の形態について、詳細に説明することとする。
【００２４】
先ず、図１には、透明体である被検査物としてコンタクトレンズを対象とする外観検査を例にして、本発明に従う検査装置の一例に係るものの概略図が示されている。そこにおいて、採用される検査光学系は、検査光源２、レンズ保持手段４、検査光調整手段６、ＣＣＤカメラ８、視覚センサ１０、及びパソコン１２とから構成されている。そして、検査光源２は、レンズ保持手段４の側面より、換言すれば、軸方向に対して直角な方向から光を照射するための光源であって、被検査物であるコンタクトレンズ１４に対して、直接に照射せしめるようにしたものではないのである。レンズ保持手段４の側面から入射された光は、レンズ保持手段４内において反射を繰り返し、その一方の端部に吸引保持されているコンタクトレンズ１４に対して照射せしめられ得るようになっているのである。
【００２５】
ところで、レンズ保持手段４は、ここでは、電気伝導性の、白色半透明、中空円筒状のスポイト形状をしたシリコーンゴムにて形成された、一体的な部材として、構成されている。具体的には、レンズ保持手段４は、図２に示される如き形状を有しているのであって、これにより、レンズ保持手段４内を透過する光を利用するようになっているのである。即ち、従来では、直接光を照射して、レンズ全体を均一な明るさとなるように照射しているのであるが、ここでは、レンズ保持手段４を透過する光を利用して、レンズ保持手段４中の光の透過経路によって、レンズ１４に入射する光の強度に領域ごとに明暗部を与え、その境目をいくつか形成することにより、レンズ１４における大きな欠陥が検出し易くなっているのである。
【００２６】
要するに、レンズ保持手段４は、検査光源２からの検査光が照射せしめられる光照射部と検査光調整手段６が配置される遮光部とを軸方向に離れて有する、円筒形状の大径の筒状部４ａと、この大径の筒状部４ａの一端側に同軸的に位置せしめられた、大径の筒状部４ａよりも外径の小さな、円筒形状の小径の筒状部４ｂと、この小径の筒状部４ｂの前記大径の筒状部４ａ側とは反対側の端部に設けられた、被検査物であるコンタクトレンズ１４が吸引されて吸着せしめられる円弧状断面の吸盤部４ｃと、それら大径の筒状部４ａと小径の筒状部４ｂと吸盤部４ｃとを軸方向に貫通し、コンタクトレンズ１４に対して吸引作用を及ぼす吸引孔４ｄとを有して、構成されている。なお、大径の筒状部４ａと小径の筒状部４ｂとは、円錐台形状の移行部４ｅによって、一体的に連結せしめられているのである。
【００２７】
そして、図２において、その下半部には、レンズ保持手段４をその軸方向に透過して、コンタクトレンズ１４に入射された透過光を、ＣＣＤカメラにより撮像した図が、示されている。そこにおいて、最外側の円２０がレンズ径であって、コンタクトレンズ１４の周辺エッジ部を表し、その内側の円２２が、レンズ保持手段４における大径の筒状部４ａの外径を表し、またその内側の円２４が、レンズ１４を吸着する吸盤部４ｃの外周部を表し、更にその内側となる中心部の円２６が、レンズ保持手段４をその軸方向に貫通する、レンズ吸引のための吸引孔４ｄの径を表している。ところで、ＣＣＤカメラ８を通した画面をビデオ出力すると、外側にレンズエッジから放射された光が白く見え、円２０から円２２にドーナツ状の領域が暗く、円２２から円２４の領域が濃く白い形態において見え、また、円２４から円２６の領域が淡く白く見え、更に、中心円２６内が暗く見えるようになるのである。即ち、ここでは、レンズ面が４つの領域に分割されて、それぞれの明るさが異なる形態において見えることとなるのである。なお、ここでは、４分割の明暗分けが行われているが、これは、例えば２分割または３分割であっても、また５分割以上となるものであっても、何等差し支えないのである。尤も、その分割数が多くなればなるほど、より詳細な検査が出来るようになるが、実際には、境界線前後の一定の幅については、明暗の差がありすぎて、検査判断のデータからは削除されるようになるところから、その明暗分割数をあまりにも多くし過ぎることを避けることが、望ましいのである。
【００２８】
また、かかる検査装置においては、レンズ保持手段４を透過してくる光以外は、検査光調整手段６により、遮断せしめられることとなる。この検査光調整手段６は、レンズ検査時のＣＣＤカメラ８での撮像中はレンズ保持手段４の外側周囲を覆うように閉じ、その検査後には両サイドに分かれるようにして、レンズ保持部が自由に反復移動して、レンズ１４を連続的に検査、移送することが出来るような構成とされているのである。
【００２９】
具体的には、図３に示されるように、検査光調整手段６は、互いに付き合わされて当接せしめられる端部に、レンズ保持手段４の大径の筒状部４ａの外径に略等しい大きさとなる収容孔６ｃをそれぞれ協働して形成する、２つの遮光部材半体６ａ，６ｂから構成されている。そして、そのような検査光調整手段６を構成する遮光部材半体６ａ，６ｂが、レンズ保持手段４における大径の筒状部４ａの下部外周面の周りに配置され、図１に示される如く、検査光源２とレンズ保持手段４に保持されたコンタクトレンズ１４との間を仕切るように、位置せしめられているのであり、これによって、検査光源２からの検査光が直接にコンタクトレンズ１４に到達しないように構成されているのである。このように、検査光調整手段６は、レンズ１４検査時のＣＣＤカメラ８での撮像中はレンズ保持手段４の外側周囲を覆うように閉じ、検査後は両サイドに別れるようにして、レンズ保持部が自由に反復移動して、レンズ１４を連続的に検査、移送することが出来るような構成とされているのである。
【００３０】
なお、撮像手段としてのＣＣＤカメラ８としては、何れも、公知のものが採用され得、市販製品の中から適宜に選定されることとなるが、ここでは、具体的には、オムロン社製Ｆ１５０−Ｓ１Ａが用いられている。このカメラは、有効画素６５９×４９４で受像する一方、カメラの受光体の電荷結合素子は、光の強度を電気信号に変換せしめるようになっている。そして、それらの変換には、グレー処理と呼ばれる２５６階調の段階に分けられ、視覚センサーにより、各エレメントサイズで光強度を比較して、レンズの合否判定を行うようになっている。そこにおいて、画像検査の流れは、先ず、コンタクトレンズ１４の輪郭を判定するところから始まる。レンズ保持手段４によりコンタクトレンズ１４を保持するところから、従来法に比して格段に調節し易いものであるが、コンタクトレンズ１４が大きくずれていたり、或いはコンタクトレンズ１４がない場合等も考えられるために、受像画面におけるコンタクトレンズ１４の位置決めを行う。この位置決めには、種々の方法が考えられるが、本発明では、図２におけるエリア２２のラインを２箇所でＸ軸、Ｙ軸補正する、或いはエッジ部のライン２０で２箇所Ｘ軸、Ｙ軸補正することにより、全体の入力画像領域を決定し、その入力された画像の分割処理を可能とする。このような補正は、上記領域の境界部においては明暗の差がはっきりとしているために、明から暗へ、逆に暗から明へとエレメントの階調に極端な差を有するので、判定し易い特徴を有しているのである。
【００３１】
このような方法により、コンタクトレンズ１４のカメラ８上における位置決めを行った後、レンズ画像の各分割領域内を更に小さなエレメントサイズ間の比較により行う視覚センサーによる処理は、例えばドット数が４〜１０のエレメントサイズで処理し、各エレメントの明暗の階級を２５６階調に分けるが、小さな気泡は小さな範囲のコントラストを強く影響するので判別し易く、大きな傷・気泡なども段階的に変化させた明るさの境界を横切るようなものになると、容易に確認することが出来る。所謂、明暗分割領域を多くすれば、より検出が容易になることは、前記したとおりである。
【００３２】
レンズエッジ部の欠損は、レンズ保持手段４からレンズに入った光が、エッジで光ることを利用し、欠損部は明らかに異なる光となるので、それにより判別することとなる。また、レンズが切削により製造された場合には、レンズの中心部位はその回転が殆どない状態で削られるところから、最も切削による傷（目残り）が生じやすい領域であり、レンズ保持部材４における吸引孔４ｄを利用して、透過する光より暗視野判別する。また、各領域内全てのエレメントで、上下左右の近似するエレメント間で濃淡の比較をして、所定の差以上のものを欠陥レンズとして判定する。これらの判定結果は、接続されるパソコンに記録されると同時に、欠陥レンズと判断されたものは、後続する不適合品の廃棄ステップにより、生産ラインから除かれるようにされるのである。
【００３３】
また、本発明にあっては、ＣＣＤカメラ８のシャッタースピードの調節によって、明暗も違うように撮像せしめられる。そこでは、シャッタースピードを上げて暗めの照明で明るく移るスポイト状のレンズ保持手段４のところを中心に検査したり、シャッタースピードを下げて明るめの照明で暗く写っていた周辺とセンター付近の検査を行う等、より正確にレンズ検査が出来るように検査プログラムを組むことも、可能である。
【００３４】
実際に、本システムを用いて検査した場合と、人の目による検査とを以下の表に比較した。
【００３５】
0004201532.tif 000002
【００３６】
以上の結果から明らかなように、本検査装置は、充分に人の目による検査に代えて、実行可能な検査装置となるものであって、連続的に且つ迅速に処理することの出来るものであることが、理解されるのである。
【００３７】
以上、本発明の代表的な一つの具体例について詳述してきたが、それは文字通りの例示であって、本発明が、そのような具体例にのみ限定して、解釈されるものでないことは、言うまでもないところである。
【００３８】
例えば、例示の具体例にあっては、レンズ保持手段４として、シリコーンゴムからなる一体的なスポイト形状の部材が用いられているが、これに代えて、図４に示される如き構造のレンズ保持手段３０を用いることも有効である。この図４に示されるレンズ保持手段３０は、大径の筒状部を与える厚肉のシリコーンゴムホースからなる外筒部材３２と、かかる外筒部材３２の内孔内に嵌入されて、一体的に取り付けられた、該外筒部材３２よりも長さの長い薄肉のシリコーンゴムホースからなる内筒部材３４とから構成されており、そして、内筒部材３４の中空の内孔が十分な大きさを有する吸引孔３６とされていると共に、内筒部材３４の外筒部材３２嵌入側とは反対側の端部の端面３４ａが、軸方向に直角な面にて構成されている。
【００３９】
このような図４に示されるレンズ保持手段３０の構造によれば、内筒部材３４の内孔たる吸引孔３６の径：ｄ１を大きくとることが出来、これによって、コンタクトレンズ１４の中心部に発生し易い研削痕等の傷や、気泡・異物の存在を等を効果的に検出することが出来るのであり、また、外筒部材３２の外径：ｄ２を大きくとることにより、コンタクトレンズ１４に対する検査孔の照射を効果的に行い得るのである。その意味において、内筒部材３４にて与えられる吸引孔３６の径：ｄ１としては、コンタクトレンズ１４の外径：Ｄに対して３０％〜５０％程度の大きさとされることが望ましく、また、外筒部材３２の外径：ｄ２にあっては、コンタクトレンズ１４の外径：Ｄ以上、（Ｄ＋２mm）程度以下の範囲内の値となるように、構成されることとなる。
【００４０】
また、かかる図４に示される構造のレンズ保持手段３０においては、その小径の筒状部を与える内筒部材３４のコンタクトレンズ１４保持側の端面３４ａが、軸直角方向の面とされていることにより、内筒部材３４の端面３４ａとコンタクトレンズ１４との接触は、吸引孔３６の開口端（内周縁部）のみの線接触となり、内筒部材３４内を透過した光が端面３４ａから一度空気中に出た後、コンタクトレンズ１４に対して照射せしめられるようになるところから、そのような端面３４ａに対応するコンタクトレンズ１４の外面に入射される光の明るさが変化せしめられ、以て、前記具体例における吸盤部４ｃに基づくような一様な光の照射とはならないところから、当該部位における外観検査を有効に行い得るという特徴も発揮することとなる。なお、ここでは、端面３４ａが、軸方向に直角な面にて構成されているが、図示の如く、端面３４ａの端部の内周縁部がコンタクトレンズ１４の外面に線接触せしめられる接触形態とされる限りにおいて、テーパー面等の形態とすることも可能である。
【００４１】
勿論、このような図４に示される構造のレンズ保持手段３０にあっても、それを構成する外筒部材３２と内筒部材３４とは別体でなく、一体的な構造物として形成し得ることは言うまでもなく、更に、その他各種の変形を加えることが可能である。
【００４２】
このように、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に従う透明体の検査装置を用いれば、光を通す透明体、例えばコンタクトレンズ、眼内レンズ等の眼用レンズの周辺部分の損傷、表面状態、気泡・異物の混入等の外観を、電子カメラ等の撮像手段を用いて撮像した画像から、自動的に検査、判定することが可能となるのであり、従って、人眼による検査を廃して、そのような透明体の製造に際して、その自動生産ラインに組み込み得る高速自動検査装置や、そのような検査装置を用いた検査方法を、有利に提供することが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う検査装置の一例を示す配置説明図である。
【図２】図１に示される検査装置において用いられるレンズ保持手段と、それを透過した光の明るさを示す説明図である。
【図３】図１に示される検査装置において用いられる検査光調整手段を示す説明図である。
【図４】本発明に従う検査装置に用いられるレンズ保持手段の異なる一例を示す切欠き断面説明図である。
【符号の説明】
２    検査光源
４    レンズ保持手段
４ａ  大径の筒状部
４ｂ  小径の筒状部
４ｃ  吸盤部
４ｄ  吸引孔
６    検査光調整手段
６ａ，６ｂ  遮光部材半体
６ｃ  収容孔
８    ＣＣＤカメラ
１０  視覚センサ
１２  パソコン
１４  コンタクトレンズ
【図１】
0004201532.tif 000003
【図２】
0004201532.tif 000004
【図３】
0004201532.tif 000005
【図４】
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