JP2008145428A - ロッドレンズアレイ検査装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロッドレンズアレイを構成するロッドレンズの端面の疵や汚れ付着といった不整要因の有無を高精度で簡単かつ迅速に検査する装置及び方法の提供。
【解決手段】ロッドレンズアレイ１を構成するロッドレンズの一方の端面に、当該端面の法線に対して、ロッドレンズの開口数の最大錐角の半角より大きな角度で検査光を照射する光源部２と、ロッドレンズの他方の端面から出射した光を検出する受光部３と、受光部３の検出した光強度が所定の閾値以上の場合に、そのロッドレンズアレイ１を不良と判定する判定部６を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の屈折率分布型のロッドレンズが配列されたロッドレンズアレイの検査装置及び方法に関し、より詳細には、ロッドレンズアレイを構成するロッドレンズの端面の疵や汚れ付着といった不整要因の有無を高精度で検査する装置及び方法に関する。

従来、光伝送路となる屈折率分布型のロッドレンズを二枚の基板間に互いに平行に配列して接着一体化したロッドレンズアレイが、各種イメージスキャナ、コピー機又はファクシミリ等におけるイメージセンサ用の光学部品として、或いは、プリンタ等の書き込みデバイス用の光学部品として広く用いられている。

ロッドレンズアレイを構成する各ロッドレンズは、その両端面が中心軸線に垂直な平行平面になるように鏡面加工されている。ロッドレンズの端面に疵や汚れ付着といった不整要因があると、ロッドレンズアレイの解像度の劣化を招く。このため、ロッドレンズアレイの出荷検査において、かかる不整要因の有無が検査される。従来、ロッドレンズの出荷検査は、目視検査により行われていた。

ところが、近年、ロッドレンズアレイの高解像度化に伴い、ロッドレンズアレイに使用されるロッドレンズの直径が細径化する傾向にある。そのため、例えば、直径３５０μｍ程度のロッドレンズでは、肉眼による目視検査では対応できず、顕微鏡等により拡大して目視検査が行われていた。しかし、顕微鏡等を用いた目視検査では、精密な検査ができるものの、検査結果に個人差があり、疵等の不整要因の見落しや、検査時間を要するという問題があった。

そこで、ロッドレンズアレイを自動で検査する方法が特許文献１に提案されている。この特許文献１に開示の検査方法によれば、ロッドレンズアレイ中の各ロッドレンズに平行光を入射し、各ロッドレンズから出射した光を、隣接するロッドレンズからの出射光の影響を排除して受光することにより、各ロッドレンズ単独の伝達光量又は光量分布を求め、それを予め設定した良否判定基準と比較して良品・不良品を選別する。

しかしながら、かかる検査方法では、疵等の不整要因が微小な場合、伝達光量の減少や、光量分布の変化も微小であるため、良否判定基準と伝達光量等との差が小さく、その検出が困難となる。そのうえ、測定した光量分布と予め設定した所定の光量分布との比較処理を個々のロッドレンズについて行うことは煩雑であり、ロッドレンズアレイの検査に時間がかかる。また、個々のロッドレンズに正確に平行光を入射させるためには、高い位置合わせ精度が要求される。

特開平８−１５０９０号公報

そこで、本発明は、ロッドレンズアレイを構成するロッドレンズの端面の疵や汚れ付着といった不整要因の有無を高精度で簡単かつ迅速に検査する装置及び方法を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明のロッドレンズアレイ検査装置は、両端面が鏡面加工された複数の屈折率分布型のロッドレンズが互いに平行に配列されたロッドレンズアレイの検査装置であって、ロッドレンズの一方の端面（第１端面）に、当該端面の法線に対して、当該ロッドレンズの受光角の半角より大きな角度で検査光を照射する光源部と、当該ロッドレンズの他方の端面（第２端面）から出射した光を検出する受光部とを備えることを特徴としている。

屈折率分布型のロッドレンズは、その第１端面に、当該ロッドレンズの受光角の半角より小さな角度で光を入射した場合に、光伝送路として機能し、第２端面から光が出射される。これに対して、ロッドレンズの第１端面に、当該ロッドレンズの受光角の半角より大きな角度で検査光を照射しても、光はロッドレンズ中を伝送されず、第２端面から光は出射されない。

しかし、ロッドレンズの端面に疵等の不整要因があると、その不整要因によって光が散乱される。その結果、当該ロッドレンズの受光角の半角より大きな角度で検査光を照射した場合であっても、散乱光がロッドレンズに入射され、第２端面から光が出射する。このため、本発明によれば、入射側の端面に不整要因がある場合にだけ、高いＳ／Ｎ比で不整要因による出射光を検出することができる。これにより、高精度で不整要因の有無を検査することができる。

さらに、本発明によれば、個々のロッドレンズについて正確に光軸を合わせて光を入射する必要がない。例えば、同時に、複数本のロッドレンズの端面を照射してもよい。このため、高い位置合わせ精度が不要であるので、簡単かつ迅速に不整要因の有無を検査することができる。

したがって、本発明のロッドレンズアレイ検査装置によれば、ロッドレンズアレイを構成するロッドレンズの端面の疵や汚れ付着といった不整要因の有無を高精度で簡単かつ迅速に検査することができる。

また、本発明において好ましくは、受光部の検出した光強度が所定の閾値以上の場合に、ロッドレンズアレイを不良と判定する判定部を更に備える。
これにより、ロッドレンズアレイの良否を自動的に判定することができる。

また、本発明において好ましくは、光源部と受光部との間で、複数のロッドレンズアレイをロッドレンズの配列方向に沿って順次搬送する搬送手段を更に備える。
これにより、検査工程のスループットの向上を図ることができる。

また、本発明において好ましくは、ロッドレンズの第２端面に、当該端面の法線に対して、当該ロッドレンズの受光角の半角より大きな角度で検査光を照射する第２光源部と、当該ロッドレンズの第１端面から出射した光を検出する第２受光部とを更に備える。
このように、第２の光源部及び受光部を設ければ、ロッドレンズアレイの向きを変えることなく、ロッドレンズアレイのロッドレンズの両端面の不整要因の有無を検査することができる。これにより、検査工程のスループットの向上を図ることができる。

また、本発明において好ましくは、光源部は、リング状に配置した発光部を有する。
これにより、ロッドレンズの端面に、当該ロッドレンズの受光角の半角より大きな角度で、かつ、当該ロッドレンズの中心軸線に対して全周の方向から、検査光を照射することができる。その結果、ロッドレンズ端面の疵等の不整要因の配向方向にかかわらず、不整要因を効果的に検出することができる。

また、本発明において好ましくは、光源部は、発光部の中心軸線と同軸に配置した円筒形状の迷光防止部材を有する。
これにより、発光部からの光が散乱されて、ロッドレンズ側の開口から円筒形状の内側に入射した場合には、ロッドレンズアレイとは反対側へ光が散乱される。すなわち、円筒形状の内側が暗室として働く。このため、迷光が、ロッドレンズの受光角の半角より小さな角度で、ロッドレンズの端面に入射することを防止することができる。

また、本発明のロッドレンズアレイ検査方法は、両端面が鏡面加工された複数のロッドレンズが互いに平行に配列されたロッドレンズアレイの検査方法であって、ロッドレンズの第１端面に、当該端面の法線に対して、当該ロッドレンズの受光角の半角より大きな角度で検査光を照射し、当該ロッドレンズの他端から出射した光を検出することにより、ロッドレンズアレイの良否判定を行うことを特徴としている。

本発明のロッドレンズアレイ検査装置及び方法によれば、ロッドレンズアレイを構成するロッドレンズの端面の疵や汚れ付着といった不整要因の有無を高精度で簡単かつ迅速に検査することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明のロッドレンズアレイの製造方法の実施形態を説明する。
まず、図１を参照して、本発明のロッドレンズアレイ検査方法の原理について説明する。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に、ロッドレンズアレイを構成する屈折率分布型のロッドレンズ１０をそれぞれ模式的に示す。そして、それぞれのロッドレンズ１０の第１端面１０ａに、当該ロッドレンズ１０の受光角のコーンＣを示し、端面１０ａの法線Ｎに対する最大錐角の半角αを示す。

屈折率分布型のロッドレンズ１０は、屈折率が中心軸線から外周面に向かって次第に小さくなる屈折率分布を有する。
前記屈折率分布は、中心軸に垂直な断面において、半径Ｒとしたとき、少なくとも中心軸から外周部に向かう０．３Ｒ〜０．７Ｒの範囲における屈折率分布が、下記式（１）で規定される２次曲線分布に近似されることが好ましい。

ｎ（Ｌ）＝ｎ₀｛１−（ｇ²／２）Ｌ²｝ （１）
（式中、ｎ₀はロッドレンズの中心軸における屈折率ｎ_D（中心屈折率）であり、Ｌはロッドレンズの中心軸からの距離（０≦Ｌ≦Ｒ）であり、ｇはロッドレンズの屈折率分布定数であり、ｎ（Ｌ）はロッドレンズの中心軸からの距離Ｌの位置における屈折率である。）

また、ロッドレンズ１０の端面１０ａ、１０ｂは、ロッドレンズの中心軸線に垂直な平行平面になるように、切削や研磨等により鏡面加工されている。このため、端面１０ａの法線Ｎは中心軸線と平行である。

屈折率分布型のロッドレンズ１０は、その第１端面１０ａに、当該ロッドレンズ１０の受光角の半角αより小さな角度で光を入射した場合に、屈折率分布による光伝送路として機能し、第２端面１０ｂから光が出射される。

開口数ＮＡは、ロッドレンズアレイの端面に入射する光線束の最大錐角（受光角）の半角の正弦で表され、下記の（１）式で示される。
ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎα ・・・（１）
ここで、ｎは媒質（例えば空気）の屈折率、αは受光角の半角を表す。本実施形態で検査するロッドレンズアレイのロッドレンズの開口数ＮＡは、０．２２〜０．５が好ましく、例えば、０．１８であり、従って、受光角の半角αは、１２．５〜３０°が好ましく、例えば、約１０．４°である。

これに対して、図１（ａ）に示すように、ロッドレンズ１０の第１端面１０ａに、当該ロッドレンズ１０の受光角の半角αよりも、端面の法線Ｎに対して大きな角度θ（例えば、約６５°）で光Ｌｉを照射しても、光はロッドレンズ１０中を伝送されず、第２端面１０ｂから光は出射されない。

しかし、図１（ｂ）に示すように、ロッドレンズ１０の入射側の端面１０ａに疵等の不整要因Ｄがあると、その不整要因Ｄによって光が散乱される。その結果、ロッドレンズ１０の受光角の半角αより大きな角度で検査光を照射した場合であっても、散乱光が端面１０ａに入射する。実質的に受光角の半角αより小さな角度で入射した散乱光Ｌｓは、ロッドレンズ１０中を屈折率分布により伝送され、反対側の端面１０ｂへ到達する。その結果、入射側の端面１０ａに不整要因Ｄがある場合にだけ、第２端面１０ｂから光Ｌｏが出射する。

本発明では、かかる原理を用いて、ロッドレンズ１０の第１端面１０ａに、当該端面１０ａの法線Ｎに対して、当該ロッドレンズ１０ａの受光角の半角αより大きな角度で検査光Ｌｉを照射し、当該ロッドレンズ１０ａの第２端面１０ｂから出射した光Ｌｏを検出することにより、ロッドレンズアレイの良否判定を行う。

そして、かかる検査方法では、ロッドレンズの入射端面に不整要因がない場合には、原則的に出射光は検出されず、不整要因がある場合にだけ出射光が検出されるので、高いＳ／Ｎ比で不整要因Ｄによる出射光Ｌｏを検出することができる。これにより、高精度で不整要因Ｄの有無を検査することができる。

さらに、かかる検査方法では、個々のロッドレンズについて一つ一つ正確に光軸を合わせて光を入射させる必要がない。例えば、同時に、複数本のロッドレンズの端面を照射してもよい。このため、高い位置合わせ精度が不要であるので、簡単かつ迅速に不整要因の有無を検査することができる。

このように、本発明のロッドレンズアレイ検査方法によれば、ロッドレンズアレイを構成するロッドレンズの端面の疵や汚れ付着といった不整要因の有無を高精度で簡単かつ迅速に検査することができる。

次に、図２を参照して、検査対象のロッドレンズアレイについて説明する。
図２に示すように、ロッドレンズアレイ１は、二枚の細長い矩形の基板１１間に、多数の円柱状のロッドレンズ１０を、各ロッドレンズの中心軸線と垂直方向に、互いに平行に配列して接着一体化した構成を有する。本実施形態では、直径３５０μｍ、屈折率分布定数ｇ＝０．８４ｍｍ^-1のロッドレンズ１０を、有効長２２７ｍｍとなるように一列に密着させて並べている。また、基板として、厚さ０．３ｍｍ、縦４．４mm×横２２７ｍｍのフェノール樹脂製基板を用いている。また、ロッドレンズアレイ１には、ロッドレンズ１０が互いに密着して配列したもの、および所定の間隔を空けて並んでいるものがあるが、いずれについても使用可能である。

これらロッドレンズは、通常、一段で配列されているが、ロッドレンズの配列を複数段積層する場合もある。ロッドレンズ１０と基板１１との隙間には、接着剤が充填され、この接着剤により、ロッドレンズ１０を固定している。ロッドレンズ１０の材質は、プラスチックでもよいし、ガラスでもよい。また、基板１１の材質は、フェノール樹脂以外にも任意好適なものを用いることができる。

そして、ロッドレンズアレイ１は、その両端面１０ａ及び１０ｂを鏡面加工するための研磨工程の後、必要に応じて洗浄工程及び乾燥工程を経て、以下に説明するロッドレンズアレイ検査装置へ投入され、出荷検査を受ける。

次に、図３を参照して、実施形態のロッドレンズアレイ検査装置の構成について説明する。図３は、実施形態のロッドレンズアレイ検査装置を模式的に示す斜視図である。
なお、図３では、個々の構成要素を所定の位置に設置するための支持部材や、ローラーの回転軸の図示を省略している。

図３に示すように、実施形態のロッドレンズアレイ検査装置は、第１光源部２及び第２光源部２ａと、第１受光部３及び第２受光部３ａを備える。さらに、本実施形態では、第１光源部２と第１受光部３との間、及び、第２光源部２ａと第２受光部３ａとの間で、ロッドレンズアレイ１をロッドレンズの配列方向に沿って、即ち、各ロッドレンズの端面と平行な方向へ搬送する搬送手段４を備える。搬送手段４は、直線上に配列された複数のローラーから構成されている。ロッドレンズアレイ１は、下側のローラー４の回転により、図３の矢印Ａの方向に搬送される。

また、本実施形態では、第１又は第２受光部３又は３ａの検出した光強度が所定の閾値以上の場合に、そのロッドレンズアレイ１を不良と判定する判定部（図３では図示せず。）と、判定部により不良と判定されたロッドレンズアレイ１を、取り除く除去手段５とを備える。

図４に示すように、第１光源部２及び第２光源部２ａと、第１受光部３及び第２受光部３ａとは、ロッドレンズアレイ１の搬送経路を挟んで両側に、それぞれ互いに対向して配置されている。ただし、第１光源部２と第２光源部２ａとは、ロッドレンズアレイ１の搬送経路を挟んで、互いに反対側に配置されている。かかる配置により、ロッドレンズアレイ１の各ロッドレンズ１０の互いに反対側の端面に、時間をずらして検査光がそれぞれ照射される。これにより、ロッドレンズアレイ１の両側の端面の疵等の不整要因の有無を、ロッドレンズアレイ１を反転させることなく、一度の搬送で検査することができる。

すなわち、第１光源部２は、正面を通過するロッドレンズアレイ１の各ロッドレンズの第１端面に、順次に検査光Ｌｉを照射する。そして、第１受光部３は、第１光源部２によって照射されたロッドレンズの第２端面から出射した光Ｌｏを検出する。これに対して、第２光源部２ａは、正面を通過するロッドレンズアレイ１の各ロッドレンズの第２端面に、順次に検査光Ｌｉを照射する。そして、第２受光部３ａは、第２光源部２ａによって照射されたロッドレンズの第１端面から出射した光Ｌｏを検出する。第１及び第２受光部３及び３ａの検出信号は、判定部６へ出力される。判定部６における処理については後述する。

第１光源部２及び第２光源部２ａは、ロッドレンズの端面に、当該端面の法線に対して、当該ロッドレンズの受光角の半角αより大きな角度θで検査光を照射する。
本実施形態では、各光源部２及び２ａは、リング状に配置した発光部２０及び２０ａをそれぞれ有する。

図５に、第１光源部２の要部及び第１受光部３の横断面図を示す。また、図６に、第１光源部２の要部及び第１受光部３の縦断面図を示す。また、図６には、図２〜図５で省略されている、支持部材７と、ロッドレンズアレイ１の位置ずれを防止するためのスポンジのガイド８を示す。
なお、第２光源部２ａ及び第２受光部３ａの構造も、第１光源部２（以下、光源部２とも称する。）及び第１受光部３（以下、受光部３とも称する。）と同じである。

光源部２と受光部３とは、例えば６ｍｍの間隔を隔てて、同軸線上に互いに対向して配置されている。そして、ロッドレンズアレイ１は、光源部２と受光部３との間を通過する際に、ロッドレンズアレイ１の各ロッドレンズの光軸が、順次に光源部２及び受光部３の軸線とほぼ一致するように搬送される。

光源部２は、リング状に配置された発光部２０に加え、発光部２０の配置の中心軸線と同軸に配置された、頂部に開口を有する円錐形状のフード２１と、フード２１の中心軸線と同軸に配置され、先端部のすぼまった円筒形状の迷光防止部材２２とから構成されている。かかる構成により、ロッドレンズの受光角の半角α（例えば、約１０．４°）よりも大きな角度θ（例えば、約６５°）で、かつ、ロッドレンズの中心軸線に対して全周の方向から、ロッドレンズの端面に検査光を効果的に照射することができる。また、迷光防止部材２２の円筒形状の内側が暗室として働くため、迷光が、ロッドレンズの受光角の半角αより小さな角度で、ロッドレンズの端面に入射することを防止することができる。これにより、ロッドレンズ端面の疵等の不整要因の配向方向にかかわらず、不整要因を効果的に検出することができる。

図７に、光源部２の発光部２０を構成するリング状の発光部ユニット２３を示す。図７（ａ）に示すように、この発光部ユニット２３では、発光部としての白色ＬＥＤ２０が、同心円状に三重に配列されている。さらに、図７（ｂ）の断面図に示すように、白色ＬＥＤ２０は、リングの中心へ向かって傾斜したすり鉢状に配置されている。かかる発光部ユニット２３としては、外径が５０ｍｍ以下であるものが好ましく、例えば、シーシーエス株式会社製の白色ＬＥＤリング照明「ＬＤＲ２−５０ＳＷ」を使用することができる。

なお、光源部２の発光部の配置は、リング状のものに限定されず、例えば、ロッドレンズアレイの搬送経路に平行に配置された直線状の発光部など、検査光の照射角度の条件を満たす任意好適な配置を採用することができる。また、検査光は、散乱光でもよいし、平行光でもよい。また、検査光は、単色光でもよいし、白色光でもよいが、特定の波長で測定したい場合には、その波長で発信するレーザー光を用いてもよいし、白色光源と色フィルターにより形成された単色光を用いてもよい。

受光部３は、光源部２と同軸上にピンホールを有するピンホール部材３１と、受光素子としてのフォトダイオード３２とから構成されている。フォトダイオード３２の受光面は、ピンホールの軸線に垂直に配置されている。ピンホール部材３１により、フォトダイオード３２に、迷光が入射することを防止することができる。フォトダイオード３２により検出され、光電変換された検出信号は、判定部６へ出力される。

次に、図８に、判定部６のブロック図を示す。
本実施形態の判定部６は、第１及び第２受光部３及び３ａからそれぞれ出力された検出信号を個別に処理する第１及び第２サブユニット６０及び６０ａを有する。両サブユニット６０及び６０ａの構成は同一であるので、第１サブユニット６０の構成を説明する。

第１サブユニット６０は、アンプ６１、コンパレータ６２及びゲート回路６３から構成されている。第１受光部３から出力された検出信号は、アンプ６１で、電流／電圧変換により増幅され、電圧信号として出力される。検出した光強度を示す電圧信号は、コンパレータ６２で、予め設定されている所定の閾値Ｔｈと比較される。この閾値Ｔｈの電圧値は、検出信号の背景雑音強度やロッドレンズアレイに要求される光学性能に応じて、好適な値を設定することができる。

そして、不整要因が無く、電圧信号値が閾値より低い場合、コンパレータから「１」のデジタル信号が出力される。一方、不整要因が有り、電圧信号値が閾値以上の場合、コンパレータから「０」のデジタル信号が出力される。この判定に要する演算時間は大変短いので、ロッドレンズアレイを端から端まで検査するのに要する時間を十分短くすることができる。

コンパレータ６２から出力されたデジタル信号は、ゲート回路６３へ入力される。ゲート回路６３には、搬送手段４のローラーの回転モーター（図示せず）に同期したパルス発生手段（図示せず）によりロッドレンズアレイ１が検出器において検査中であることを示す信号が入力される。そして、ゲート回路６３は、ロッドレンズアレイ１が検査機を通過中の時のみ判定信号を出力する。

ここで、図９（ａ）に、第１サブユニット６０のアンプ６１から出力された電圧信号の一例を示す。図９（ａ）のグラフの縦軸は、第１受光部３による検出光強度を示す電圧を示す。横軸は時間を示し、ロッドレンズアレイ１の幅方向に対応している。また、図９（ｂ）に、第１サブユニット６０のゲート回路６２から出力されたデジタル信号の一例を示す。図９（ｂ）のグラフの縦軸は、第１受光部３による検出光強度の判定結果を示し、横軸は時間を示す。

さらに、図９（ｃ）に、第２サブユニット６０のアンプ６１から出力された電圧信号の一例を示す。図９（ｃ）のグラフの縦軸は、第２受光部３ａによる検出光強度を示す電圧を示し、横軸は時間を示す。また、図９（ｄ）に、第２サブユニット６０ａのゲート回路６２から出力されたデジタル信号の一例を示す。図９（ｄ）のグラフの縦軸は、第２受光部３ａによる検出光強度の判定結果を示し、横軸は時間を示す。

図９（ａ）のグラフ中の線Ｉに示すように、第１光源部２の正面をロッドレンズアレイ１が通過している間は、全般的に電圧値が閾値Ｔｈよりも低くなっている。しかし、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すような、第１端面にクラックＤ１や欠けＤ２といった疵を有するロッドレンズ１０が第１光源部の正面を通過した際に、一時的に閾値Ｔｈを超える鋭いピークＰ１〜Ｐ６がそれぞれ現れている。

そして、図９（ｂ）のグラフ中の線IIに示すように、これらのピークＰ１〜Ｐ６にそれぞれ対応して、デジタル信号値が、不整要因を検出したことを示す「０」となる。

また、図９（ａ）のグラフ中の線IIIに示すように、第２光源部２ａの正面をロッドレンズアレイ１が通過している間は、全般的に電圧値が閾値Ｔｈよりも低くなっている。第２光源部２ａは、第１光源部２の下流側に配置されているので、線IIIは、線Ｉよりも遅れてロッドレンズアレイ１が通過していることを示している。そして、複数のロッドレンズの第２端面にわたって人間が手で触れたことによる汚れなどが付着している部分が、第２光源部の正面を通過した際に、継続的に閾値Ｔｈを超えるブロードなピークＰ７が現れている。

そして、図９（ｄ）のグラフ中の線IVに示すように、このピークＰ７に対応して、デジタル信号値が、不整要因を検出したことを示す「０」となる。

判定部６は、ロッドレンズアレイごとに、第１受光部３及び第２受光部３ａの少なくとも一方で不整要因が検出された場合に、そのロッドレンズアレイを不良品と判定する。そのために、第１及び第２サブユニット６０及び６０ａの出力信号、すなわち、それぞれのゲート回路６３の出力するデジタル信号は、ＯＲ回路６４を経て判定部６から除去手段５へ出力される。

除去手段５は、判定部６からの信号に基づいて、正面を通過する不良品のロッドレンズアレイ１へ向けて風を吹きつけ、ロッドレンズアレイ１をローラー４上から払い落として除去する。
なお、搬送経路上を次々に搬送されてくるロッドレンズアレイ１同士の識別は、例えば、搬送経路に沿って配置されたセンサによって、ロッドレンズアレイ１の先頭部及び後尾部の通過を検知することにより行うことができる。

本実施形態のロッドレンズアレイ検査装置では、個々のロッドレンズの疵や汚れの付着の他にも、例えば、鏡面加工により複数のロッドレンズにわたって発生した、端面がグレーティング状に波打つ不整要因をも検出することができる。この不整要因は、目視検査では、端面に虹のような発色として認識される。

図１１（ａ）のグラフに、かかる不整要因を有するロッドレンズアレイの検査した場合の検出光強度を示す。グラフの縦軸は、検出光強度を示す電圧値であり、横軸は、ロッドレンズアレイ長である。図１１（ａ）のグラフ中の線Ｉに示すように、アレイ長の全般にわたって、電圧値が閾値Ｔｈを超えている。

さらに、図１１（ｂ）に、このようなロッドレンズアレイを再度研磨して、再検査した場合の検出光強度を示す。図１１（ｂ）のグラフ中の線IIに示すように、アレイ長の全般にわたって、電圧値が閾値Ｔｈを下回っており、不整要因が除去されたことが分かる。

本発明によれば、レンズアレイを構成する各ロッドレンズの端面の疵や汚れ等の不整要因を高精度で、簡便かつ迅速に検出できるので、ロッドレンズアレイの良否判定を正確かつ速やかに行うことができる。よって、ロッドレンズアレイの出荷品の良品率の向上、及びロッドレンズアレイの検査コストの低減を図ることができる。

（ａ）及び（ｂ）は、本発明のロッドレンズアレイ検査方法の検査原理の説明図である。 検査対象のロッドレンズアレイの斜視図である。 実施形態のロッドレンズアレイ検査装置の斜視図である。 実施形態のロッドレンズアレイ検査装置における光源部及び受光部の配置を模式的に示す上面図である。 実施形態における光源部の要部及び受光部の横断面図である。 実施形態における光源部及び受光部の縦断面図である。 （ａ）は、実施形態における発光ユニットの正面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂに沿った断面図である。 実施形態における判定部の機能ブロック図である。 検出した光強度及び判定部の出力信号のタイミングチャートである。 （ａ）は、ロッドレンズアレイのロッドレンズの端面のクラックの模式図であり、（ｂ）は、ロッドレンズアレイのロッドレンズの端面の欠けの模式図である。 （ａ）は、ロッドレンズアレイの端面研磨不良の場合の光強度の一例であり、（ｂ）は、良品のロッドレンズアレイの光強度の一例である。

符号の説明

１ ロッドレンズアレイ
２ （第１）光源部
２ａ （第２）光源部
３ 第１受光部
３ａ 第２受光部
４ ローラー
５ 除去手段
６ 判定部
７ 支持部材
８ ガイド
１０ ロッドレンズ
１０ａ、１０ｂ 端面
１１ 基板
１２ 接着剤
２０、２０ａ 発光部
２１ フード
２２ 迷光防止部材
２３ 発光部ユニット
３１ ピンホール部材
３２ フォトダイオード
６０、６０ａ サブユニット
６１ アンプ
６２ コンパレータ
６３ ゲート回路
６４ ＯＲ回路

Claims (7)

1. 複数の屈折率分布型のロッドレンズが互いに平行に配列されたロッドレンズアレイの検査装置であって、
   ロッドレンズの第１端面に、当該端面の法線に対して、当該ロッドレンズの受光角の半角より大きな角度で検査光を照射する第１光源部と、
   当該ロッドレンズの第２端面から出射した光を検出する第１受光部と
   を備えることを特徴とするロッドレンズアレイ検査装置。
2. 前記受光部の検出した光強度が所定の閾値以上の場合に、ロッドレンズアレイを不良と判定する判定部を更に備えることを特徴とする請求項１記載のロッドレンズアレイ検査装置。
3. 前記光源部と前記受光部との間で、複数の前記ロッドレンズアレイをロッドレンズの配列方向に沿って順次搬送する搬送手段を更に備えることを特徴とする請求項１又は２記載のロッドレンズアレイ検査装置。
4. 前記ロッドレンズの第２端面に、当該第２端面の法線に対して、当該ロッドレンズの受光角の半角より大きな角度で検査光を照射する第２光源部と、
   当該ロッドレンズの第１端面から出射した光を検出する第２受光部と
   を更に備えることを特徴とする請求項１記載のロッドレンズアレイ検査装置。
5. 前記光源部は、リング状に配置した発光部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のロッドレンズアレイ検査装置。
6. 前記光源部は、前記発光部の中心軸線と同軸配置した円筒形状の迷光防止部材を有することを特徴とする請求項５記載のロッドレンズアレイ検査装置。
7. 複数のロッドレンズが互いに平行に配列されたロッドレンズアレイの検査方法であって、
   ロッドレンズの第１端面に、当該端面の法線に対して、当該ロッドレンズの受光角の半角より大きな角度で検査光を照射し、当該ロッドレンズの他端から出射した光を検出することにより、ロッドレンズアレイの良否判定を行うことを特徴とするロッドレンズアレイ検査方法。

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