(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材を検査する光学部材検査装置において、
前記光学部材の検査対象面に対向して配置される撮影レンズと、
この撮影レンズによって形成された像を撮像する撮像手段と、
この撮像手段によって撮像された画像中における前記光学部材の欠陥を示す領域を抽出する抽出手段と、
この抽出手段によって抽出された前記欠陥を示す領域に対してその周縁を拡げる膨張処理を施すとともに、この膨張処理の結果その周縁が繋がった前記欠陥を示す領域同士をグループ化するグループ化手段と、
このグループ化手段によってグループ化されたグループ毎に、そのグループに含まれる前記欠陥を示す全領域の前記膨張処理前の状態を夫々数値化してその総和を算出し、その総和に基づいて評価値を算出する数値化手段と、
この数値化手段によって算出された評価値が所定の判定基準値を超えたか否かを判定する判定手段と
を備えたことを特徴とする光学部材検査装置。
【請求項２】
前記グループ化手段は、
前記膨張処理の結果その周縁が繋がった前記欠陥を示す領域同士に共通の識別情報を付する
ことを特徴とする請求項１記載の光学部材検査装置。
【請求項３】
前記グループ化手段は、
前記膨張処理の結果一繋がりになった領域の夫々に個別の識別情報を付すとともに、個々の一繋がりの領域に対応する前記膨張処理前の前記欠陥を示す各領域に、当該一繋がりの領域に付されている識別情報を付する
ことを特徴とする請求項２記載の光学部材検査装置。
【請求項４】
前記数値化手段は、グループ化手段によってグループ化されたグループ毎に、そのグループに含まれる前記欠陥を示す全領域の前記膨張処理前の面積の総和と輝度とに基づいて前記評価値を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の光学部材検査装置。
【請求項５】
前記数値化手段は、グループ化手段によってグループ化されたグループ毎に、そのグループに含まれる前記欠陥を示す全領域の前記膨張処理前の面積の総和と輝度値とを乗算することによって前記評価値を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の光学部材検査装置。
【請求項６】
光学部材を、撮影レンズとこの撮影レンズによって形成された像を撮像する撮像手段とを有する検査装置によって検査する光学部材検査方法において、
前記光学部材の検査対象面を前記撮影レンズに向けた状態で、この光学部材を前記撮影レンズの光軸上に配置し、
この撮影レンズによって形成された像を前記撮像手段によって撮像し、
この撮像手段によって撮像された画像中における前記光学部材の欠陥を示す領域を抽出し、
抽出した各前記欠陥を示す領域に対してその周縁を拡げる膨張処理を施し、
この膨張処理の結果その周縁が繋がった前記欠陥を示す領域同士をグループ化し、
グループ化したグループ毎に、そのグループに含まれる前記欠陥を示す全領域の前記膨張処理前の状態を夫々数値化してその総和を算出し、その総和に基づいて評価値を算出し、
算出した評価値が所定の判定基準値を超えたか否かを判定する
ことを特徴とする光学部材検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、光学部材の欠陥を検出するための光学部材検査装置及び光学部材検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、光学部材の一例として、コンパクトカメラ又はビデオカメラに用いられる実像式ファインダーを構成する光学部材を示している。図９において、物体からの光は、対物レンズ群Ｌ１，Ｌ２によって収束されつつ、光軸Ａに沿って進行する。そして、直角プリズムＭによって左右を反転された後、ポロプリズムＰの第１面Ｐ1の直前に形成された視野枠Ｆの内側に、物体の実像を一旦結像する。その後、この光は、発散しつつ第１面Ｐ1からこのポロプリズムＰ内部に入射し、第２面Ｐ2，第３面Ｐ3，第４面Ｐ4の順で内面反射された後に、第５面Ｐ5を通って外部へ出射する。そして、接眼レンズＬ３によって屈折された後に、観察者の瞳に入射し、観察者の網膜上に物体及び視野枠Ｆの実像を結像するのである。
【０００３】
このような光学部材は、夫々、その内部において光路長を有しているので、その光路の全域にわたって欠陥（汚れ，ゴミ，キズ，クラック，気泡，等）の有無が検査されなければならない。例えば、図９におけるポロプリズムＰの場合には、内部全域における気泡やゴミの混入，入射面（第１面Ｐ1），反射面（第２面Ｐ2〜第４面Ｐ4），及び出射面（第５面Ｐ5）における汚れやゴミの付着，キズ等の有無が、夫々検査される必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような必要に応えるためには、撮像装置によって光学部材の映像を撮像し、この撮像装置によって撮像された映像を所定の閾値によって二値化し、この二値化によって上記閾値よりも暗いと判定された領域の図形的特徴量（各領域の面積×濃度等）に基づいて良否判定を行うことが、考えられる。
【０００５】
ただし、上述のように光路長を有している光学部材を撮像する場合、撮像装置のピントが合っている撮影光軸上位置は１箇所しかないので、欠陥の位置によっては、その欠陥にピントが合っている場合と、合っていない場合とがある。そして、同じ大きさ且つ同じ性質（キズ，汚れ，等の種類）の欠陥であっても、ピントが合っている位置にある欠陥は、比較的面積が小さく且つ濃い暗領域として映像に写り込み、ピントが合っていない位置にある欠陥は、ボケのために比較的面積が大きく且つ薄い暗領域として映像に写り込む。そのため、ピントが合っている位置から遠く離れた欠陥に相当する暗領域の濃度が、閾値ギリギリまで薄くなっている事もあり得る。そして、そのような暗領域を二値化した場合には、図１１に示したように、暗領域内における僅かな濃淡に起因して、本来は一つであるはずの暗領域が複数の領域に分かれてしまう。
【０００６】
しかしながら、このような暗領域は、光学部材の使用時においては一つの欠陥として悪影響を及ぼすはずであるので、二値化によって分かれてしまった各領域の図形的特徴量を夫々個別に算出するのは不合理である。つまり、この光学部材を組み込んだ光学機器の使用時においてその性能に悪影響を及ぼす程欠陥本来の面積が大きい場合であっても、二値化後の個々の領域の面積が極く小さくなって図形的特徴量が小さくなってしまうので、この光学部材が不良品として判定されなくなってしまうからである。
【０００７】
なお、面積が小さい暗領域については、二値化の前処理をある程度工夫することによって、複数の領域に分かれてしまうことを防止することも可能であるが、この前処理自体に時間が掛かってしまうという問題がある。
【０００８】
また、図９のようなファインダーに組み込まれるプリズムＰが検査対象の光学部材である場合には、複数の欠陥がプリズムＰの同一面又は別個の面に存在している事に起因して、図１２（ａ）に示すように、撮像素子による映像中に複数個の独立した暗領域が隣接して写り込む事がある。
【０００９】
しかしながら、図９のようなファインダー内においては、検査時における撮像装置によるピントの位置と、検査対象の光学部材がファインダーに組み込まれた際における像（対物レンズ群Ｌ１，Ｌ２による実像）の形成位置（視野枠Ｆの位置）とが相違している。従って、ファインダー完成時において、観察者がファインダーを覗き込んで目の焦点を像（対物レンズ群Ｌ１，Ｌ２による実像）を合わせた時には、各欠陥がピントズレに因ってぼやける事により、図１２（ｂ）に示すように一つの大きな欠陥として視認される。そのため、このように、実際のファインダー使用時において一つの欠陥として見える複数個の隣接した暗領域については、夫々の図形的特徴量を個別に算出するのは不合理である。つまり、個々の領域の面積が小さくて図形的特徴量が小さくても、ファインダーを観察者が覗いたときに大きな欠陥として視認されるのであれば、その性能に悪影響を及ぼしてしまうからである。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、光路長を有する光学部材を撮像して得た映像から欠陥を示す領域を抽出するとともに抽出された領域の図形的特徴量に基づいて良否判定を行う光学部材検査装置及び光学部材検査方法であって、検査対象光学部材を組み込んだ光学機器の性能に対する実際の悪影響に即した良否判定を行うことができる光学部材検査装置及び光学部材検査方法の提供を、課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。即ち、請求項１記載の発明は、光学部材を検査する光学部材検査装置において、前記光学部材の検査対象面に対向して配置される撮影レンズと、この撮影レンズによって形成された像を撮像する撮像手段と、この撮像手段によって撮像された画像中における前記光学部材の欠陥を示す領域を抽出する抽出手段と、この抽出手段によって抽出された前記欠陥を示す領域に対してその周縁を拡げる膨張処理を施すとともに、この膨張処理の結果その周縁が繋がった前記欠陥を示す領域同士をグループ化するグループ化手段と、このグループ化手段によってグループ化されたグループ毎に、そのグループに含まれる前記欠陥を示す全領域の前記膨張処理前の状態を夫々数値化してその総和を算出し、その総和に基づいて評価値を算出する数値化手段と、この数値化手段によって算出された評価値が所定の判定基準値を超えたか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項１記載の発明によると、撮像手段は、撮影レンズによって形成された像を撮像する。この像を撮像した画像には、ファインダーの光軸に沿った各位置での欠陥が重畳された状態で写り込んでいる。抽出手段は、この撮像手段によって撮像された画像から、光学部材の欠陥を示す領域を全て抽出する。グループ化手段は、抽出手段によって抽出された領域のうち互いに近接する領域同士をグループ化する。数値化手段は、グループ化された領域を、全体として一つの領域と扱い、夫々の状態を数値化する。判定手段は、数値化された数値が所定の判定基準値を超えたか否かに基づいて、検査対象の光学部材の良否判定を行う。従って、検査対象光学部材を組み込んだ光学機器の使用時において観察者によって一つの欠陥として視認される欠陥については、その欠陥に対応する各領域が互いに近接しているので、各領域が同一グループ内にグループ化されて、一つの領域として扱われる。そして、その全体の状態が数値化されて、それが判定基準値を超えている場合には、この検査対象の光学部材が不良品として扱われるのである。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１のグループ化手段が、前記膨張処理の結果その周縁が繋がった前記欠陥を示す領域同士に共通の識別情報を付することで、特定したものである。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項２のグループ化手段が、前記膨張処理の結果一繋がりになった領域の夫々に個別の識別情報を付すとともに、個々の一繋がりの領域に対応する前記膨張処理前の前記欠陥を示す各領域に、当該一繋がりの領域に付されている識別情報を付することで、特定したものである。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１の数値化手段が、グループ化手段によってグループ化されたグループ毎に、そのグループに含まれる前記欠陥を示す全領域の前記膨張処理前の面積の総和と輝度とに基づいて前記評価値を算出することで、特定したものである。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１の数値化手段が、グループ化手段によってグループ化されたグループ毎に、そのグループに含まれる前記欠陥を示す全領域の前記膨張処理前の面積の総和と輝度値とを乗算することによって前記評価値を算出することで、特定したものである。
【００１８】
請求項６記載の発明は、光学部材を、撮影レンズとこの撮影レンズによって形成された像を撮像する撮像手段とを有する検査装置によって検査する光学部材検査方法において、前記光学部材の検査対象面を前記撮影レンズに向けた状態で、この光学部材を前記撮影レンズの光軸上に配置し、この撮影レンズによって形成された像を前記撮像手段によって撮像し、この撮像手段によって撮像された画像中における前記光学部材の欠陥を示す領域を抽出し、抽出した各前記欠陥を示す領域に対してその周縁を拡げる膨張処理を施し、この膨張処理の結果その周縁が繋がった前記欠陥を示す領域同士をグループ化し、グループ化したグループ毎に、そのグループに含まれる前記欠陥を示す全領域の前記膨張処理前の状態を夫々数値化してその総和を算出し、その総和に基づいて評価値を算出し、算出した評価値が所定の判定基準値を超えたか否かを判定することを、特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。この実施形態は、本発明による光学部材検査装置及び光学部材検査方法を、接眼レンズＬ３を介して物体の像を観察者に観察させる図９に示されるファインダーに含まれているポロプリズムＰの検査に適する様に、構成したものである。
＜光学部材検査装置の構成＞
図１は、本実施形態による光学部材検査装置の概略側視図である。図１に示すように、この光学部材検査装置の基台１の一端縁近傍には、支柱２が立てられている。そして、この支柱２の先端近傍における側面には、ステー３を介して、レンズ鏡筒４が固定されておいる。そして、このレンズ鏡筒４における基台１とは反対側の開口端には、撮像手段としての撮像素子（ＣＣＤエリアセンサ）５ａを内蔵したテレビカメラ５が取り付けられている。
【００２０】
上述のレンズ鏡筒４には、全体として正レンズ群からなり且つ撮像素子５ａの表面上に像を形成する撮影レンズＬが内蔵されている。この撮影レンズＬの光軸は、支柱２の軸方向と平行な方向を向き、撮像素子５ａの中心を通っている。また、撮影レンズＬは、図示せぬ焦点調節機構によってその光軸に沿って移動することによって、撮像素子５ａの表面に対するピント位置（撮像素子５ａの表面と共役になる位置）を調整することができる。また、この撮影レンズＬ内には、絞り値を自由に設定できる絞り１１が設けられている。
【００２１】
一方、基台１上面における撮影レンズＬの光軸の延長線上には、検査対象光学部材を固定するためのサンプル保持台６が配置されている。検査対象光学部材としてのポロプリズムＰは、ファインダー完成時において接眼レンズＬ３側に配置される第５面Ｐ5を撮影レンズＬに対向させた状態で、サンプル保持台６上に固定される。より詳しく述べると、ポロプリズムＰの第５面Ｐ5は、その中央において撮影レンズＬの光軸と直交するように、サンプル保持台６上に固定される。その結果、撮影レンズＬの光軸は、ポロプリズムＰ内において各反射面（第４面Ｐ4，第３面Ｐ3，第２面Ｐ2）によって夫々折り曲げられて、第１面Ｐ1と直交する。図９に示したように、この第１面Ｐ1は第５面Ｐ5に対して直交しているので、撮影レンズＬの光軸は、ポロプリズムＰによって最終的に９０度曲げられて、ポロプリズムＰの側方に延びる。このポロプリズムＰによって曲げられた光軸は、拡散板７の中央を貫き、光源１０の中心に当たっている。
【００２２】
この拡散板７は、光源１０から出射される照明光を拡散してポロプリズムＰの第１面Ｐ1に導入するディフューザであり、光源１とともに照明手段を構成している。
【００２３】
なお、テレビカメラ５内の撮像素子５ａから出力された画像データは、画像処理装置８に入力される。この画像処理装置８は、検査対象光学部材が良品であるか不良品であるかの判定を行う抽出手段，グループ化手段，数値化手段及び判定手段としてのプロセッサである。即ち、画像処理装置８は、撮像素子５ａから入力された画像データに対して所定の画像処理を行い、検査対象光学部材の欠陥の程度を数値化するとともに、この数値を一定の判定基準値（許容値）と比較し、この数値が判定基準値内に収まっているか超えているかの判定を行う。この画像処理装置８は、これらの処理を実行するために第１メモリ８ａ，第２メモリ８ｂ及び第３メモリ８ｃを有している。
【００２４】
表示装置９は、撮像素子５ａからの画像データに基づく画像（撮像素子５ａによって撮像された画像）をそのまま表示するとともに、画像処理装置８による判定結果を表示する。
【００２５】
次に、接眼レンズＬの諸条件について説明を行う。
図２は、図１から基台１，支柱２，ステー３，及び表示装置９を省略するとともに、撮影レンズＬの光軸を直線化して、この直線化した光軸に沿ってポロプリズムＰを展開することによってこのポロプリズムＰを四角柱状の光学部材として表現した光学構成図である。
【００２６】
図２において、撮影レンズＬの撮像素子５ａに対するピント位置は、ポロプリズムＰの第１面Ｐ1に合わせられている。従って、この第１面Ｐ1上にゴミやキズ等の欠陥がある場合には、これら欠陥の像が、撮像素子５ａの表面上に明瞭に形成される。
【００２７】
ところで、一般に、レンズ（正レンズ系）の焦点距離（ｆ）と入射瞳径（Ｄ）とＦナンバーとの間には、下記式（１）によって表される関係がある。
Ｆ＝ｆ／Ｄ                                            ……（１）
従って、このポロプリズムＰが組み込まれるファインダーの接眼レンズＬ３及び観察者の瞳からなる光学系の物体側有効Ｆナンバー（ＦOA）は、接眼レンズＬ３の視度が０ディオプターであれば、下記式（２）によって表される。
【００２８】
ＦOA＝接眼レンズの焦点距離／観察者の瞳径              ……（２）
通常、接眼レンズＬ３の焦点距離は３０ｍｍ未満であって、明所での人間の瞳の径は３ｍｍ程度であるので、ＦOAは下記式（2'）の通りとなる。
【００２９】
0003851395.tif 000002
このように算出される接眼レンズＬ３及び観察者の瞳からなる光学系の物体側有効Ｆナンバー（ＦOA）と撮影レンズＬの物体側有効Ｆナンバー（ＦOB）とが同じであれば、観察者が接眼レンズＬ３を覗いた時と同じ見え方の映像が撮像素子５ａによって撮像される。但し、実際には、人間の眼は無意識のピント調整が可能であるので、ピント面の前後における或る程度の範囲にピントを合わせることができてしまう。また、検査を多少厳しくする必要もある。
【００３０】
従って、撮像レンズＬの絞り１１は、式（２）によって求められたＦOAの値（接眼レンズの焦点距離／観察者の瞳径）に対応する絞り値以上（式（2'）が成立する前提下においては、１０以上）となるように、絞り込まれている。その結果、撮像レンズＬの被写界深度は、観察者が接眼レンズＬ３を覗いた時の被写界深度と同じになっている。従って、観察者が接眼レンズＬ３を覗いて物体の実像に目の焦点を合わせた時に見える映像が、そのままの見え方で、撮像素子５ａによって撮像されるのである。つまり、観察者が接眼レンズＬ３を覗いて物体の実像に目の焦点を合わせた時に明瞭に見える第１面Ｐ1上の欠陥，及び被写界深度（Ｘ）内に含まれるポロプリズムＰの内部の欠陥（図９において網目で示す領域中の欠陥）は、撮像素子５ａによって撮像される映像中においても明瞭に表れる。また、観察者が接眼レンズＬ３を覗いて物体の実像に目の焦点を合わせた時に第１面Ｐ1からの距離が遠くなるに従ってぼやけて見える被写界深度外の欠陥は、撮像素子５ａによって撮像される映像中においても、第１面Ｐ1からの距離に応じてぼやけている。
【００３１】
なお、式（１）によると、Ｆナンバーが一定である場合には、撮像レンズＬの焦点距離（ｆ）は、この撮像レンズＬの入射瞳径（Ｄ）に影響を及ぼすことがわかる。そして、この入射瞳径（Ｄ）が小さくなりすぎると、拡散板７の光軸上部分から発散してポロプリズムＰの中心を通って入射瞳に入射する光束量に比べて、拡散板７の周辺部分から発散してポロプリズムＰの側面近傍を通って入射瞳に入射する光束量が極端に少なくなってしまう。その結果、図５に示すように、撮像素子５ａによって撮像される映像中においても、ポロプリズムＰの第１面Ｐ1に対応した領域の周辺部分（▲２▼）が、中央部分（▲１▼）よりも暗くなってしまう。このような光量差が許容範囲を超えて大きくなると、画像処理において、この暗い部分が欠陥でないにも拘わらず欠陥であるとみなされてしまう恐れがある。
【００３２】
このような光量差の発生は、ポロプリズムＰの第５面Ｐ5から出射される光線のうち、少なくとも、光軸と平行な全ての光線を撮像レンズＬの入射瞳に入射させることにより、欠陥抽出に影響しない程度に抑えることができる。このようにポロプリズムＰの第５面Ｐ5から光軸と平行に出射される全ての光線を撮像レンズＬの入射瞳に入射させるには、撮像レンズＬの入射瞳径（Ｄ）をポロプリズムＰの第５面Ｐ5の対角線長（ｄ）よりも大きくすれば良い。この関係は、下記式（３）によって表される。
【００３３】
Ｄ＞ｄ                                                  ……（３）
一方、式（１）において、Ｆを物体側有効Ｆナンバー（ＦO），ｆを物体から主点までの距離ａ（但し、ａ＞０）と置き換えると、下記式（４）が得られる。
【００３４】
ＦO＝ａ／Ｄ
Ｄ＝ａ／ＦO                                             ……（４）
従って、式（４）を式（３）に代入することによって、下記式（５）が得られる。
【００３５】
ａ／ＦO＞ｄ
ａ＞ｄ・ＦO                                             ……（５）
また、主点から像までの距離をｂ（但し、ｂ＞０）とすると、焦点距離ｆ及び像倍率Ｍとの関係は、下記式（６），（７）によって示される。
【００３６】
ｂ／ａ＝Ｍ                                              ……（６）
１／ａ＋１／ｂ＝１／ｆ                                  ……（７）
これら式（６）及び式（７）から焦点距離ｆを解くと、式（８）の通りになる。
【００３７】
ｆ＝ａ（Ｍ／（Ｍ＋１））                                ……（８）
式（８）に式（５）を代入すると、下記式（９）が得られる。
ｆ＞ｄ・ＦO・（Ｍ／（Ｍ＋１））
＞ポロプリズムＰの第５面Ｐ5の対角線長・
接眼レンズＬ３の焦点距離／観察者の瞳径・
（Ｍ／（Ｍ＋１））                                  ……（９）
この式（９）に従って、撮像レンズＬの焦点距離（ｆ）が設定されているので、光軸と平行な全ての光線が撮像レンズＬの入射瞳に入射する。なお、Ｍは、撮像素子５ａの受光面の大きさに基づいて設定される。
【００３８】
なお、図３に示される補正レンズ１２は、瞳の位置合わせのために挿入されている。
＜画像処理＞
次に、検査対象光学部材（ポロプリズム）が良品であるか不良品であるかの判定を行うために画像処理部８において実行される画像処理の内容を、図４のフローチャートを用いて説明する。
【００３９】
この画像処理は、画像処理部４に接続された図示せぬ検査開始ボタンが押下されることによりスタートする。そして、スタート後最初Ｓ０１では、画像処理部４は、サンプル（検査対象光学部材）のセットを促す指示を、表示装置９上に表示する。
【００４０】
次のＳ０２では、画像処理部４は、撮像素子５ａから入力された画像データのうちの一フレームを、第１メモリ８ａ内に取り込む。
次のＳ０３では、画像処理部４は、第１メモリ８ａに格納されている画像データ（撮像画像）から、検査対象領域（ポロプリズムＰの第５面Ｐ5に対応する領域）に該当する部分を抽出して、二値化処理を行う（抽出手段に相当）。この二値化処理においては、画像処理部４は、抽出した画像データを構成する各画素の輝度値（０〜２５５）に対して平滑化処理を行うとともに平滑化後の各画素の輝度値（０〜２５５）を一律に所定量減算して閾値データを作成する。そして、検査対象領域から抽出した画像データを構成する各画素の輝度値（０〜２５５）と閾値データ中の対応する画素の輝度値（０〜２５５）とを比較し、前者が後者を下回っている画素については第２メモリ８ｂの対応位置に輝度値２５５を書き込み、前者が後者以上である画素については第２メモリ８ｂの対応位置に輝度値０を書き込む。この二値化処理の完了時点において第２メモリ８ｂに格納されている画像データ（二値化画像）は、観察者が見たときに気になる程濃い暗部に対応する部分のみが白く浮き上がった画像となっている。
【００４１】
次のＳ０４では、画像処理部４は、第２メモリ８ｂから画像データ（二値化画像）を読み出して、読み出した画像データに対して膨張処理を施し、膨張処理がなされた画像データ（膨張画像）を第３メモリ８ｃに書き込む（グループ化手段に相当）。この膨張処理とは、二値化画像中の白い領域の周縁を所定量だけ外側に拡げる処理である。この膨張処理の結果、図８（ａ）のように互いに隣接している領域（但し、図８においては、便宜上、白黒が逆転されて描かれている）は、図８（ｂ）のように、互いに結合して一繋がりの膨張領域となる。
【００４２】
次のＳ０５では、画像処理部４は、第３メモリ８ｃに格納されている画像データ（膨張画像）に対してラベリングを施す（グループ化手段に相当）。即ち、この画像データ（膨張画像）中の各膨張領域に対して、図８（ｂ）に示すように、ユニークな識別番号（ラベル）を付す。
【００４３】
次のＳ０６では、画像処理部４は、Ｓ０５にて膨張画像に付したラベルの個数ｎを求める。
次のＳ０７では、画像処理部４は、Ｓ０６にて求めたラベル個数ｎが０であるかどうかをチェックする。そして、ラベル個数ｎが０である場合には、Ｓ２０において「良である」旨を表示装置９上に表示した後に、検査処理を終了する。
【００４４】
これに対して、ラベル個数ｎが１以上である場合には、画像処理部４は、Ｓ０８において、変数ｉに１を代入した後に、Ｓ０９乃至Ｓ１１のループ処理を実行する。
【００４５】
このループ処理に入って最初のＳ０９では、画像処理部４は、第３メモリ８ｃに格納されている画像データ（膨張画像）中においてｉ番目の識別番号（ラベル）が付されている膨張領域を特定する。そして、特定したｉ番目の膨張領域に対応した二値化画像中の白い領域をサーチし、サーチした全ての白い領域に対してｉ番目の識別番号（ラベル）を付してグループ化する（図８（ａ）参照）（グループ化手段に相当）。なお、ここで、「ｉ番目の膨張領域に対応した二値化画像中の白い領域」とは、膨張画像中におけるｉ番目の膨張領域が占める場所と同じ位置関係にある二値化画像中の場所に包含されている白い領域を、意味している。
【００４６】
次のＳ１０では、画像処理部４は、変数ｉを一つインクリメントする。
次のＳ１１では、画像処理部４は、現時点における変数ｉの値がラベル個数ｎと等しいか否かをチェックする。そして、未だ、変数ｉの値がラベル個数ｎよりも小さい場合には、処理をＳ０９に戻し、次の膨張領域についての処理を実行する。
【００４７】
これに対して、以上のループ処理を繰り返した結果変数ｉの値がラベル個数ｎと一致した場合には、画像処理部４は、Ｓ１２において、第１メモリ８ａに格納されている撮像画像を反転して、第３メモリ８ｃに上書きする。即ち、撮像画像を構成する各画素の輝度値を２５５から減じた計算結果を、第３メモリ８ｃの対応箇所に書き込むのである。
【００４８】
次のＳ１３では、画像処理部４は、第２メモリ８ｂに格納されている二値化画像と第３メモリ８ｃに格納されている画像データ（反転画像）との論理積を算出する（抽出手段に相当）。即ち、二値化画像を構成する画素の値（８ビットパラレルのデジタル値）及び反転画像を構成する画素の値（８ビットパラレルのデジタル値）のうちの対応するもの同士の論理積を算出し、算出結果を第３メモリ８ｃに上書きするのである。この論理積算出の結果、第３メモリ８ｃに格納されている反転画像のうち、二値化画像の白い画素［２５５］の領域に対応する部分のみがそのまま抽出され、他の部分の画素の数値は全て０となる。
【００４９】
次のＳ１４では、画像処理部５は、Ｓ１３の結果抽出された各領域（二値化抽出物）の面積を夫々計測し、各識別番号（ラベル）によってグループ化された領域毎に、その総和を算出する（数値化手段に相当）。
【００５０】
次のＳ１５では、画像処理部５は、Ｓ１３の結果抽出された各領域（二値化抽出物）の平均輝度を、各識別番号（ラベル）によってグループ化された領域毎に、夫々算出する（数値化手段に相当）。
【００５１】
次のＳ１６では、画像処理部５は、各識別番号（ラベル）によってグループ化された領域毎に、Ｓ１４にて算出された面積総和とＳ１５にて算出された平均輝度とを乗算することによって「評価値」を算出する（数値化手段に相当）。
【００５２】
次のＳ１７では、画像処理部５は、Ｓ１６にて算出した「評価値」に基づいて検査対象光学部材の良否判定を行う。即ち、所定の閾値を超えている「評価値」が一つでもあれば不良品であると判定し、所定の閾値を超えている「評価値」が一つもなければ良品であると判定する（判定手段に相当）。
【００５３】
Ｓ１７にて不良品であると判定した場合には（Ｓ１８）、画像処理部５は、Ｓ１９において、「不良である」旨を表示装置９上に表示する。これに対して、Ｓ１７にて良品であると判定した場合には（Ｓ１８）、画像処理部５は、Ｓ２０において、「良である」旨を表示装置９上に表示する。以上により、検査処理が終了する。
＜光学部材検査装置による検査手順＞
本実施形態による光学部材検査装置によって光学部材を検査する時には、検査者は、検査対象光学部材をサンプル保持台６上に固定する。この際、その検査対象光学部材の入射面及び出射面のうち、ファインダー内では接眼レンズＬ３側に位置する面が、撮影レンズＬに対向される。
【００５４】
次に、検査者は、この検査対象光学部材が組み込まれるファインダー中の接眼レンズの焦点距離，人間の瞳径（３ｍｍ），検査対象光学部材の撮影レンズＬに対向している面の最大径（対角線長）及び撮像倍率（Ｍ）から、上述の式（９）に基づいて撮影レンズＬの焦点距離（ｆ）を求める。
【００５５】
次に、検査者は、接眼レンズＬ３の焦点距離及び人間の瞳径（３ｍｍ）から、上述の式（2'）に基づいて撮影レンズＬの物体側有効Ｆナンバー（ＦOB）を決定する。そして、決定された物体側有効Ｆナンバー（ＦOB）に合わせて絞り１１を絞り込む。
【００５６】
次に、検査者は、表示装置９上に表示される検査対象光学部材の映像を見ながらレンズ鏡筒４内の図示せぬ焦点調節機構を操作し、この検査対象光学部材がファインダーに組み込まれた状態において対物レンズ群Ｌ１，Ｌ２による像の結像位置（電子式ファインダーの場合には液晶パネル）により近くなる側の面に、撮像素子５ａに対する撮影レンズＬのピント位置（又は、撮影レンズＬと補正レンズ１２とからなる光学系のピント位置）を合わせる。
【００５７】
この作業が完了した後に、検査者は、光源１０を点灯させるとともに画像処理部４に接続された図示せぬ検査開始ボタンを押下して、画像処理をスタートさせる。検査対象光学素子を通過した光を撮影レンズＬが収束することよって形成される映像が、撮像素子５ａによって撮像される（Ｓ０２）。このようにして撮像される映像の模式図を、図６に示す。図６において、欠陥候補１は、像の結像位置により近くなる側の面上における小さなゴミに対応する暗部であり、欠陥候補２は、像の結像位置により近くなる側の面上における大きなゴミに対応する暗部であり、欠陥候補３は、像の結像位置により近くなる側の面からやや離れた面上におけるゴミに対応する暗部である。
【００５８】
画像処理部８は、画像データ中における所定の閾値よりも暗い領域のみを反転・抽出する（Ｓ０３〜Ｓ１３）。図６の画像に含まれる各暗部（欠陥候補１〜３）は、その輝度断面を表す図７に示されている様に、何れも所定の閾値よりも暗い。従って、これら各欠陥候補１〜３が、夫々反転・抽出されるのである。なお、この時、各領域（二値化領域）に関して、膨張処理（Ｓ０４）によって互いの周縁同士が繋がるか否かに基づいて、相互間の距離が所定範囲内であるかどうかの識別がなされる。そして、相互間の距離が所定範囲内であると識別された各領域（二値化領域）には、夫々同じ識別番号（ラベル）が付される（Ｓ０９）。その結果、図８（ａ）に示すように、見かけ上互いに近接している領域（二値化領域）同士については、それの元になった欠陥が光学部材の同一面上に在るか若しくは別の面上に在るかに拘わらず、同じ識別番号（ラベル）が付される。
【００５９】
そして、画像処理部８は、各識別番号（ラベル）毎に、その識別番号（ラベル）が付された全領域の面積の総和及び平均輝度を乗算することによって「評価値」を算出し、所定の基準値を超えている「評価値」が一つでもあるか否かに基づいて、検査対象光学部材の良否判定を客観的に行う。その結果、面積が非常に大きい領域（図６における欠陥候補２及び欠陥候補３）については、平均輝度の高低に拘わらず「評価値」が大きくなるので、検査対象光学部材が不良品であると判定することができる。また、平均輝度が非常に高い領域（図６における欠陥候補１及び欠陥候補２）については、面積の大小に拘わらず「評価値」が大きくなるので、検査対象光学部材が不良品であると判定することができる。これに対して、面積が小さく且つ平均輝度が低い領域については、「評価値」が小さくなるので、検査対象光学部材が良品であると判定することができる。なお、ある面積及び平均輝度が何れも中頃である領域については、「評価値」と閾値との大小関係如何に依って、良否が判定されることになる。
【００６０】
また、見かけ上互いに近接している領域（二値化領域）同士については、全体として一つの領域（二値化領域）として扱われて、一つの評価値が算出される。その結果、仮に個々の領域（二値化領域）について夫々単独で評価値を算出するのであれば各評価値が夫々判定基準値を下回ってしまう場合であっても、全体として算出した一つの評価値が判定基準値を上回っているのであれば、検査対象の光学部材を不良品として判定することができる。このようにして不良品として判定された光学部材は、仮にファインダー内に組み込まれた場合であっても、その欠陥が観察者によって大きく視認されてしまう。従って、この良否判定結果は、検査対象光学部材を組み込んだ光学機器の性能に対する実際の悪影響に即していると言える。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明の光学部材検査装置及び光学部材検査方法によれば、光路長を有する光学部材を撮像して得た映像から欠陥を示す領域を抽出するとともに抽出された領域の図形的特徴量に基づいて良否判定を行うことができる。しかも、このとき、検査対象光学部材を組み込んだ光学機器の性能に対する実際の悪影響に即して、良否判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態による光学部材検査装置の概略側視図
【図２】  図１における撮影レンズの光軸を直線化して示した光学構成図
【図３】  図２において補正レンズ１２を追加した状態を示す光学構成図
【図４】  図１の画像処理部８において実行される画像処理の内容を示すフローチャート
【図５】  周辺光量が低下した状態の画像例を示す模式図
【図６】  欠陥がある場合の画像例を示す模式図
【図７】  図６における輝度断面を示す図
【図８】  膨張処理及びラベリングの説明図
【図９】  検査対象光学部材としてのポロプリズムを含むファインダー光学系の斜視図
【図１０】  ポロプリズムの各面の位置，被写界深度，及び良否判定の厳しさの関係を示す図
【図１１】  薄い濃度の領域が二値化によって複数の領域に分かれてしまう様子を示す説明図
【図１２】  近接している複数の欠陥がファインダー内において一つの大きな欠陥として見えてしまう様子を示す説明図
【符号の説明】
５ａ  撮像素子
７    拡散板
１０    光源
１１    絞り
Ｌ    撮影レンズ
Ｌ３  接眼レンズ
Ｐ    ポロプリズム
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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