JPH0961292A - 光学部材検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学部材の屈折率（屈折力）異常と光学部材
表面の欠陥とを同時に表示し、光学部材の欠陥を強調
し、欠陥の種類・程度をも示すことができる光学部材検
査装置を、提供する。 【解決手段】白色ランプ１から出射された白色光は、光
ファイバー束３内を伝えられ、拡散板５に照射される。
この拡散板５の表面には、直線状のナイフエッジ６ａを
有する遮光板６が貼り付けられている。従って、このナ
イフエッジ６ａが裏側から照明される。このナイフエッ
ジ６ａの位置は、検査対象光学部材としての凸レンズＡ
の焦点位置と一致している。従って、ナイフエッジ６ａ
から発散されつつ凸レンズＡに入射した白色光は、この
凸レンズＡによって平行光にされて撮像装置７に入射す
る。撮像装置７内における撮像レンズ８の位置が適宜調
整されているので、この状態では、均一濃度の映像が撮
像される。しかし、屈折率の異常が生じた箇所では、画
像の濃淡が変化して見える。このナイフエッジ６ａは、
モータ１３により回転されるので、あらゆる方向の異常
成分が見えるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、レンズ等の光学部
材の屈折率異常等の光学的欠陥を検出するための光学部
材検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レンズ等の光学部材は、入射した光束が
規則正しく屈折して、平行に進行したり、一点又は線状
に収束したり発散するように設計されている。しかしな
がら、光学部材の加工が不完全であるために屈折力が不
規則に変化していたり、光学部材の内部又は表面上にゴ
ミ，傷等が生じていると、入射した光束が乱れてしまう
ので、所望の性能を得ることができなくなる。特に、樹
脂を金型に注入して成形する事によって作成されるレン
ズやプリズム等の光学部材では、成形異常によってヒケ
（樹脂が金型表面から離間して生じる陥没），ジェッテ
ィング（光学部材内において樹脂密度が部分的に変化し
ている箇所），フローマーク（樹脂の収縮に伴って光学
部材表面に生じるＷ字状の皺）が生じ易いので、このよ
うな欠陥を効率良く検出することが必要となっている。

【０００３】そのため、従来より、これら光学的な欠陥
を検出するために、歪計が用いられていた。この歪計に
おいては、偏光格子が交差して設けられ、その中に試料
（光学部材）が配置される。そして、試料の屈折率の変
化（異常）に応じて、偏光的に光学部材内部における光
線の透過率が変わる。従って、外部から見るとそこの部
分の濃度が変わって見えるので、屈折率の異常を知るこ
とができるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、歪計に
よる検査においては、光学部材内部に見える濃淡形状に
よって良品であるか不良品であるかを識別しなければな
らないので、不良品を見逃して良品であるとしてしまう
危険性がある。しかも、歪計では、欠陥の形状がそのま
ま光学部材内部の濃淡形状に反映されない。従って、不
良品であると識別できたとしても、欠陥の種類，その欠
陥の程度等を把握することができない。

【０００５】また、歪計は屈折率（屈折力）の異常しか
識別することができないので、光学部材の表面における
ゴミ，キズ，汚れ等の検査をすることはできない。従っ
て、このような欠陥をも検出するためには、歪み計から
光学部材を外し、スライドプロジェクタの光源等別個の
照明系に光学部材を翳して検査する必要がある。即ち、
屈折率（屈折力）異常の検査と光学部材表面の欠陥の検
査とを一度の検査作業だけで済ますことができない。

【０００６】そこで、本発明は、以上の問題に鑑み、光
学部材の屈折率（屈折力）異常とともに光学部材表面の
欠陥をも一回の検査作業で表示でき、光学部材のあらゆ
る方向における欠陥を強調して示すことによって正確な
合否判定を可能とし、また、欠陥の種類・程度をも示す
ことができる光学部材検査装置を、提供することを課題
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】各請求項記載の発明は、
上記課題を解決するためになされたものである。請求項
１記載の発明は、光学部材の光学的欠陥を検出する光学
部材検査装置であって、照明光によって照明される拡散
板と、この拡散板によって拡散された光を部分的に透過
させるとともに部分的に遮光する前記拡散板に接して設
けられた遮光手段と、この遮光手段を前記拡散板との接
触面の面内において回転させる回転手段とを備えるとと
もに、前記光学部材を含む光学系の焦点位置を前記遮光
手段の位置と一致させて配置したことを特徴とする。

【０００８】光学部材とは、凸レンズ及び凹レンズ，プ
リズム，凹面鏡及び凸面鏡，並びに、平行平面板を含
む。また、ガラスからなる光学部材及び樹脂成形による
光学部材を含む。光学部材の光学的欠陥とは、屈折率や
屈折力の部分的異常や光学部材の表面の欠陥等を言う。
屈折率や屈折力の異常としては、樹脂成形の光学部材に
おけるヒケやジェッティングやフローマーク，ガラスか
らなる光学部材における面加工の不良，等が例示され
る。また、光学部材の表面の欠陥としては、表面のキズ
や汚れやゴミ，等が列挙される。

【０００９】拡散板は、背後から照明される透光部材で
あっても良いし、表面側から照明される反射部材であっ
ても良い。遮光手段は、拡散板の表面に直接印刷された
遮光パターンであっても良いし、板状の不透明部材を適
宜切り出して拡散板に貼り付けたものであっても良い
し、拡散板とは別個の透明部材表面上に遮光パターンを
印刷したものであっても良い。この遮光手段における光
を部分的に透過させる部分と遮光させる部分との境界線
は、直線状であっても良いし、曲線状であっても良い。
また、境界線は一本のみであっても良いし、縞状に複数
本あっても良い。さらに、境界線は、複数の方向を向い
ていても良い。

【００１０】「光学部材を含む光学系」とは、凸レンズ
又は凹面鏡である光学部材そのもの，若しくは、凹レン
ズ，凸面鏡，平行平面板，又はプリズムである光学部材
を含む正レンズ群のことである。この光学系の全体とし
ての焦点位置が遮光手段の位置に一致するように、各部
材が配置される。

【００１１】回転手段は、遮光手段と拡散板とを一体に
回転させても良いし、遮光手段が拡散板とは別個の板状
部材として形成されている場合には、遮光手段のみを回
転させても良い。この回転手段による遮光手段の回転中
心は、光を部分的に透過させる部分と遮光させる部分と
の境界線と接していることが望ましい。また、この回転
軸は、光学部材を含む光学系の光軸と一致していること
が望ましい。また、回転手段は、手動によって遮光手段
を回転させるものであっても良いし、モータ等の駆動装
置によって回転駆動するものであっても良い。駆動装置
によって遮光手段を回転駆動する場合には、一定速度で
回転させるようにすると、異常の程度を定量的に識別で
きるようになる。

【００１２】光学系を透過した光は、撮像装置によって
撮像されて表示装置上に表示されても良いし、肉眼によ
って観察されても同じ映像効果を得られる。この場合、
撮像装置又は肉眼の焦点を光学部材の表面に合わせるこ
とで、光学部材の表面のキズ，汚れ，ゴミ等の欠陥をも
検知することができる。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１における
光学系が、凸レンズである前記光学部材のみからなるこ
とを特定したものである。請求項３記載の発明は、請求
項１における光学系が、凹レンズである前記光学部材と
凸レンズである補正レンズとからなり、全体として正レ
ンズ系であることを特定したものである。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１における
遮光部材が、直線状の境界線によって夫々分けられた前
記光を部分的に透過させる部分と前記光を部分的に遮光
する部分とからなるものであることを特定したものであ
る。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項４における
遮光部材が、前記拡散板を部分的に覆うようにこの拡散
板に固着された不透明部材であることを特定したもので
ある。

【００１６】請求項６記載の発明は、請求項４における
回転手段が、前記直線状の境界線に接する回転軸を中心
にして、前記遮光部材を回転させることを特定したもの
である。

【００１７】請求項７記載の発明は、請求項６における
光学部材を含む光学系の光軸が、前記遮光部材の回転軸
と一致していることを特定したものである。請求項８記
載の発明は、請求項１の光学系を透過した光を収束させ
る撮像レンズを有する撮像装置を、更に備えたものであ
る。このようにすれば、肉眼で観察する場合に比べ、個
人差なく検出結果を評価することができる。

【００１８】請求項９記載の発明は、請求項８の撮像装
置が前記撮像レンズに関して前記光学部材の表面と光学
的に等価な位置に配置されていることを特定したもので
ある。

【００１９】請求項１０記載の発明は、請求項１の拡散
板及び遮光手段を前記光学系に対して光軸方向に進退可
能に設けたことを特定したものである。このようにすれ
ば、様々な焦点距離を有する光学部材を同じ光学部材検
査装置によって検査することができる。

【００２０】

【本発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明
の実施の形態を説明する。

【００２１】

【実施形態１】 ＜光学部材検査装置の光学構成＞図１及び図２は、本発
明による光学部材検査装置の第１の実施の形態を示す光
学構成図である。図１及び図２に示すように、光学部材
検査装置を構成する照明ユニット４と撮像装置７とは、
同一の光軸ｌ上に、互いに向き合って配置されている。

【００２２】この撮像装置７は、全体として正レンズ系
である撮像レンズ８と、この撮像レンズ８によって収束
された光による像を撮像するＣＣＤエリアセンサからな
る撮像素子９とから、構成されている。この撮像素子９
によって撮像された映像は、モニタテレビからなる表示
装置１０により表示される。

【００２３】一方、照明ユニット４は、全体として、光
軸ｌ上を撮像装置７に向けて進退移動することができ
る。この照明ユニット４の内部には、その中心を光軸ｌ
と同軸にした円盤状の拡散板５が、光軸ｌに直交する面
内において光軸ｌを中心に回転自在に保持されている。
この拡散板５の撮像装置７側の面には、遮光板６が一体
に貼り付けられている。この遮光板６は、平面図である
図３に示すように、不透明部材からなる半円形の板であ
り、拡散板５の中心を通る径方向の直線を弦（ナイフエ
ッジ）６ａとするとともに、拡散板５と同一半径の円弧
を有している。このような構成を備えた結果、拡散板５
によって拡散された光は、この遮光板６により部分的に
遮光されるとともに、遮光板６に覆われていない部分に
より部分的に透過される。

【００２４】なお、拡散板５の周縁部には、この拡散板
５と同軸の環状ギア１１が固着されている。この環状ギ
ア１１は、ピニオンギア１２と噛合しており、このピニ
オンギア１２は、照明ユニット４内に固定されているモ
ータ１３の回転軸に取り付けられている。従って、モー
タ１３が図示せぬ駆動回路によって回転駆動されると、
遮光板６及び拡散板５は、両ギア１２，１１を介して回
転駆動を受け、図４に示すように、光軸ｌに直交する面
内（即ち、拡散板５と遮光板６との接触面の面内）にお
いて回転駆動される。その結果、遮光板６のナイフエッ
ジ（弦）６ａも、光軸ｌを中心に回転することになる。
この遮光板６及び拡散板５の回転速度は、１Ｈｚ（１秒
間に１回転）に調整されている。即ち、これらモータ１
３，及びギア１１，１２により、回転手段が構成され
る。

【００２５】また、拡散板５の裏面側において、照明ユ
ニット４には、光ファイバー束３の先端３ａが固着され
ている。この光ファイバー束３の基端３ｂには、白色ラ
ンプ１と集光レンズ２とからなる光源装置が配置されて
いる。そして、白色ランプ１から出射された白色光が、
集光レンズ２によって集光されて、その基端３ｂからこ
の光ファイバー束３内に入射される。この白色光は、光
ファイバー束３内を伝送され、その先端３ａから拡散板
５に向けて照射される。即ち、遮光板６のエッジ６ａが
背後から照明されるのである。なお、光ファイバー束３
の長さは、照明ユニット４の移動可能距離よりも十分長
くとってある。従って、照明ユニット４が移動しても、
この光ファイバー束３が追従して、常に遮光板６のナイ
フエッジ６ａを照明することができる。

【００２６】検査対象の光学部材は、光軸ｌと同軸に、
撮像装置７と照明ユニット４との間に配置される。具体
的に説明すると、図１に示すように検査対象光学部材が
凸レンズＡである場合には、凸レンズＡの焦点位置が遮
光板６のナイフエッジ６ａと一致する位置に、凸レンズ
Ａが配置される。また、図２に示すように検査対象光学
部材が凹レンズＢである場合には、凹レンズＢと照明ユ
ニット４との間に、この凹レンズＢのパワー（絶対値）
よりも大きいパワー（絶対値）を有する凸レンズである
補正レンズＣを配置する。この凹レンズＢ及び補正レン
ズＣからなるレンズ群は全体的に正レンズ群であり、そ
の合成焦点位置が遮光板６のエッジ６ａと一致するよう
にこれら凹レンズＢ及び補正レンズＣが配置されてい
る。即ち、検査対象光学部材を含む光学系の焦点位置を
遮光手段の位置と一致させているのである。

【００２７】なお、図示はしていないが、検査対象光学
部材が平板であった場合には、補正レンズＣ単体の焦点
位置が拡散板５と遮光板６との境界面に一致するよう
に、補正レンズＣを配置するとともに、この補正レンズ
Ｃと撮像装置７との間に検査対象光学部材を配置する。
また、検査対象光学部材がポロプリズムやダハプリズム
等の反射プリズムであった場合には、その単独での焦点
位置が拡散板５と遮光板６との境界面に一致するように
補正レンズＣを配置し、その補正レンズＣの背後にプリ
ズムを配置するとともに、このプリズムから出射される
光線の出射光軸上に、撮像装置７を配置する。さらに、
検査対象光学部材が反射鏡であった場合には、照明光学
系４と反射鏡（及び補正レンズＣ）との位置関係を上述
したのと同じにするとともに、この照明光学系４と反射
鏡との間にピームスプリッタ又はハーフミラーを配置し
て、これらビームスプリッタ又はハーフミラーによって
分離された反射光光路の先に撮像装置７を配置する。

【００２８】以上のように被検査光学部材（及び補正レ
ンズＣ）を配置すると、検査対象光学部材Ａ，Ｂから出
射される光は、この検査対象光学部材Ａ，Ｂが良品であ
る限り、平行光となる。従って、撮像装置７側から見る
と、遮光板６のナイフエッジ６ａが無限遠上に位置して
いるのと等価になる。

【００２９】ところで、仮に、検査対象光学部材Ａの焦
点位置（検査対象光学部材Ｂと補正レンズＣとからなる
レンズ群の合成焦点位置）がナイフエッジ６ａの位置よ
りも撮像装置７側にずれると、検査対象光学部材Ａ（検
査対象光学部材Ｂ）と撮像装置７の撮像レンズ８との間
の空間に、ナイフエッジ６ａの倒立像（実像）が形成さ
れる。このナイフエッジ６ａの倒立像（実像）は撮像レ
ンズ８によってリレーされ、撮像レンズ８の撮像素子９
側の空間に、ナイフエッジ６ａの正立像（実像）が形成
される。逆に、検査対象光学部材Ａの焦点位置（検査対
象光学部材Ｂと補正レンズＣとからなるレンズ群の合成
焦点位置）がナイフエッジ６ａの位置よりも光ファイバ
ー束３側にずれると、遮光板６の光ファイバー束８側の
空間に、ナイフエッジ６ａの正立像（虚像）が形成され
る。このナイフエッジ６ａの正立像（虚像）は撮像レン
ズ８によってリレーされ、撮像レンズ８の撮像素子９側
の空間に、ナイフエッジ６ａの倒立像（実像）が形成さ
れる。即ち、検査対象光学部材Ａの焦点位置（検査対象
光学部材Ｂと補正レンズＣとからなるレンズ群の合成焦
点位置）とは、この位置に存在する物体（ナイフエッジ
６ａ）の像が、撮像レンズ８の撮像素子９側の空間にお
いて正立像として結像されるか倒立像として結像される
かの境界点であり、光学的に不安定な状態となる位置で
ある。

【００３０】なお、検査対象光学部材Ａ，Ｂと撮像レン
ズ８との間隔は、検査対象光学部材Ａの焦点位置（検査
対象光学部材Ｂと補正レンズＣとからなるレンズ群の合
成焦点位置）がナイフエッジ６ａの位置よりも撮像装置
７側に僅かにずれただけであってもそれらの間（正確に
は、両者の焦点位置同士の間）にナイフエッジ６ａの倒
立像（実像）が形成されるように、可能な限り長くとっ
てある。また、撮像素子９は、撮像レンズ８によって正
立像が形成されても倒立像が形成されてもこれらの像を
ある程度明瞭に撮像できるように、正立像の形成位置
（平均位置）と倒立像の形成位置（平均位置）との中間
点に配置される。この位置とは、撮像レンズ８に関して
検査対象光学部材の表面と光学的に等価な位置である。

【００３１】従って、撮像素子９上には、常に、検査対
象光学部材Ａ，Ｂの外縁の実像（倒立像）αが結像され
るとともに、この検査対象光学部材Ａ，Ｂの外縁の実像
αの周囲には、検査対象光学部材Ａ，Ｂを通さずに直接
見えるナイフエッジ６ａの実像（倒立像）がややぼけて
結像される（図５（ａ）〜（ｅ）参照）。

【００３２】そして、この検査対象光学部材Ａ，Ｂの外
縁の実像αの内側には、検査対象光学部材Ａの焦点位置
（検査対象光学部材Ｂと補正レンズＣとからなるレンズ
群の合成焦点位置）がナイフエッジ６ａの位置よりも撮
像装置７側にずれている場合には、ナイフエッジ６ａの
実像（正立像）が、ややぼけて結像される（図５
（ｄ），図５（ｅ）参照）。このナイフエッジ６ａの実
像（正立像）は、焦点位置のずれ量が少なくなる程ぼけ
量が大きくなり（図５（ｄ）参照）、ずれ量が大きくな
る程ぼけ量が少なくなって明確になる（図５（ｅ）参
照）。

【００３３】これとは逆に、検査対象光学部材Ａの焦点
位置（検査対象光学部材Ｂと補正レンズＣとからなるレ
ンズ群の合成焦点位置）がナイフエッジ６ａの位置より
も光ファイバー束３側にずれている場合には、検査対象
光学部材Ａ，Ｂの外縁の実像αの内側には、ナイフエッ
ジ６ａの実像（倒立像）が、ややぼけて結像される（図
５（ｂ），図５（ａ）参照）。ナイフエッジ６ａの実像
（倒立像）は、焦点位置のずれ量が少なくなる程ぼけ量
が大きくなり（図５（ｂ）参照）、ずれ量が大きくなる
程ぼけ量が少なくなって明確になる（図５（ａ）参
照）。

【００３４】また、検査対象光学部材Ａの焦点位置（検
査対象光学部材Ｂと補正レンズＣとからなるレンズ群の
合成焦点位置）がナイフエッジ６ａの位置と一致する
と、検査対象光学部材Ａ，Ｂの外縁の実像αの内側にお
けるぼけ量が最大となり、全体に均一な明度で光線が照
射されるようになる（図５（ｃ）参照）。

【００３５】表示装置１０上においては、検査対象光学
部材Ａ，Ｂの外縁αの内側は、検査対象光学部材Ａの焦
点位置（検査対象光学部材Ｂと補正レンズＣとからなる
レンズ群の合成焦点位置）がナイフエッジ６ａの位置と
一致した時には、ナイフエッジ６ａの黒色部分（白色光
が遮られている部分）と白色部分（白色光が透過する部
分）とが完全に混合して、均一な灰色一色の平面として
表示される（球面レンズの場合，図４（ｃ）参照）。な
お、検査対象光学部材Ａ，Ｂとして非球面レンズを検査
する場合には、焦点位置が一点のみではなく緩やかに変
化しているので、輝度変化が非常に穏やかな画像とな
る。そして、焦点位置がナイフエッジ６ａの位置からず
れるにつれて、白の部分と黒の部分とが分離し（分離す
る向きは焦点位置のずれの向きに従う）、最終的にナイ
フエッジ６ａの形状となる。 ＜光学部材検査装置による検査手順＞本第１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、検査対象光学部材Ａ，Ｂを、図示せぬホルダに固着
して光軸ｌと同軸に配置する。なお、検査対象光学部材
が凸レンズＡ以外である場合には、検査対象光学部材Ｂ
と照明ユニット４との間に、補正レンズＣを挿入する。
このように、本実施形態では、凸レンズで構成される補
正レンズＣを装着することで、検査対象光学部材が凹レ
ンズＢでも検査することができる。なお、検査対象光学
部材としての凸レンズＡの焦点距離が長い場合には、こ
の凸レンズＡと照明ユニット４との間の距離を短くする
ことができる。

【００３６】検査者は、次に、白色ランプ１を点灯し
て、遮光板６のナイフエッジ６ａを照明させる。する
と、表示装置１０上に、撮像素子９によって撮像された
映像が映し出される。

【００３７】検査者は、表示装置１０に映し出される映
像を見ながら、照明ユニット４を移動させる。図５は、
正面から見て矩形の外縁と球凸の両端面を有する樹脂成
形レンズを検査対象レンズとした場合における表示装置
１０上の映像を示す写真である。そして、図５（ａ）又
は（ｂ）のように、検査対象光学部材の外縁αの内側に
おいて、検査対象光学部材の外縁αの外側に見えるナイ
フエッジβと同じ方向にナイフエッジγが見える時に
は、照明ユニット４が検査対象光学部材に近過ぎる場合
であるので、照明ユニット４を検査対象光学部材から遠
ざける。逆に、図５（ｄ）又は（ｅ）のように、検査対
象光学部材の外縁αの内側において、検査対象光学部材
の外縁αの外側に見えるナイフエッジβと逆の方向にナ
イフエッジγが見える時には、照明ユニット４が検査対
象光学部材から遠すぎる場合であるので、照明ユニット
４を検査対象光学部材に近付ける。このような照明ユニ
ット４の進退調整を行った結果、図５（ｃ）のように、
ナイフエッジγが検査対象光学部材の外縁α内の大部分
において消えた時には、照明ユニット４が適正位置にあ
る場合であるので、調整を停止する。このように、本実
施形態では、照明ユニット４が光軸方向に移動可能とな
っているので、焦点距離の違う複数種類の光学部材を検
査することができる。

【００３８】この照明ユニット４の位置は、上述したよ
うに、検査対象光学部材Ａの焦点位置（検査対象光学部
材Ｂと補正レンズＣとからなるレンズ群の合成焦点位
置）とほぼ等しい。従って、検査対象光学部材Ａ，Ｂに
欠陥がない場合には、図６に示すように、検査対象光学
部材の外縁α内の全域において濃度が均一になる。

【００３９】これに対して、検査対象光学部材Ａ，Ｂ内
に屈折率異常が生じている部分やその表面の形状欠陥に
よって屈折力異常が生じている部分がある場合には、そ
の異常部分のみ、正常な部分の焦点距離と異なる焦点距
離を有することと等価になる。従って、図７に示すよう
に、その異常部分にだけ、ナイフエッジγが見えるよう
になる。この異常部分の屈折率（屈折力）異常の程度
（焦点距離のずれ量）は、ナイフエッジγの見え方によ
って識別できる。即ち、図５を用いて説明した様に、ナ
イフエッジγが明確に見えれば見えるほど、屈折率（屈
折力）異常の程度（焦点距離のずれ量）が大きくなる。

【００４０】例えば、ヒケは、円形に生じるとともに、
ヒケが生じた箇所は、他の正常部分よりも薄くなるので
焦点距離が長くなる。従って、映像上には、円形状にナ
イフエッジγが生じるとともに、この異常部分のナイフ
エッジγは、検査対象光学部材の外縁α外のナイフエッ
ジβと同じ方向に見えるようになる。そのため、図７の
ように映像が見える場合には、ヒケが生じているものと
判断することができる。なお、ジェッティングは不規則
形状に生じるとともに、その屈折率も不規則に変化す
る。従って、映像上の不規則形状の部分は、局所的に急
激な輝度変化を発生する。そのため、局所的に不規則形
状の急激な輝度変化が発生している部分は、ジェッティ
ングが生じている部分であると判断することができる。
このように、本実施形態による光学部材検査装置では、
検査対象光学部材の僅かな屈折率（屈折力）の変化が明
暗の差として現れ、屈折率（屈折力）変化が強調された
状態となる。また、欠陥の形状が映像の濃淡形状に反映
されるので、欠陥の種別及び程度を把握することができ
る。

【００４１】なお、検査対象光学部材Ａ，Ｂの表面にゴ
ミや汚れが付着していたり、キズがついている場合に
は、撮像素子９表面上の検査対象光学部材の外縁の実像
αの内側に、これらゴミ，汚れ，又はキズの像が撮像レ
ンズ８によって形成される。即ち、ゴミや汚れによって
光が遮断されている場合には周囲より暗い影が形成さ
れ、キズによって光線の発散が生じている場合には輝点
が形成される。

【００４２】次に、検査者は、図示せぬ駆動回路を操作
して、モータ１３を回転させる。すると、拡散板５とと
もに遮光板６が、１Ｈｚの回転速度で回転し始め、ナイ
フエッジ６ａの方向が漸次変化するようになる。このナ
イフエッジ６ａが回転すると、このナイフエッジ６ａの
方向に応じて、検査対象光学部材の光学的欠陥（画像の
濃度が急激に変化している箇所）が次々に写し出され
る。即ち、直線状のナイフエッジ６ａを光路に挿入する
と、ナイフエッジ６ａの方向と平行な方向における異常
成分は最も大きく強調されて表示されるが、ナイフエッ
ジ６ａの方向と直交する方向における異常成分の強調の
程度は最も低くなってしまう。そのため、本実施形態で
は、ナイフエッジ６ａ自体を光軸ｌに直交する面内で回
転させて、あらゆる方向の異常を同程度に強調して表示
できるようにしているのである。特に、非球面レンズが
検査対象光学部材である場合には、異常を検出すること
ができる領域が限定されてしまうので、ナイフエッジ６
ａを回転させることによって全面の異常を検査すること
ができる。

【００４３】さらに、本実施形態では、モータ１３によ
ってナイフエッジ６ａを均一速度（１Ｈｚ）で回転する
ようにしているので、表示装置１０を見ていれば、異常
箇所相互（異常箇所の各方向成分相互）の相対的な異常
の程度差をも知ることができる。また、屈折率（屈折
力）変化があまりない非常に微妙な欠陥であったとして
も、回転に伴って濃度が脈動するので、これを識別する
のが容易となる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように構成された本発明の光学部
材検査装置によれば、簡単な構成の照明光学系でありな
がら、検査対象光学部材の屈折率（屈折力）異常ととも
に光学部材表面の欠陥をも、一回の検査作業で検査する
ことができる。また、光学部材の欠陥が強調され、良品
と明確に区別されて表示されるので、正確な合否判定が
可能となる。また、欠陥の位置及び形状がそのまま像と
して示されるので、欠陥の種類及び程度の把握が可能に
なり、製造過程への適切なフィードバックが可能にな
る。また、遮光パターンを回転させることにより、どの
ような方向における異常成分を有する光学的欠陥であっ
ても検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態による光学部材検査
装置の構成図

【図２】 図１の光学部材検査装置を凹レンズに適用し
た場合における構成図

【図３】 図１における遮光板の正面図

【図４】 遮光板の回転状態を示す斜視図

【図５】 図１における照明ユニットの移動調整時にお
ける表示装置上の画像を示す図

【図６】 正常な光学部材を検査した場合における表示
装置上の画像を示す図

【図７】 ヒケを有する光学部材を検査した場合におけ
る表示装置上の画像を示す図

【符号の説明】

１ 白色ランプ ３ 光ファイバー束 ４ 照明ユニット ５ 拡散板 ６ 遮光板 ７ 撮像装置 ８ 撮像レンズ ９ 撮像素子 Ａ 凸レンズ Ｂ 凹レンズ Ｃ 補正レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木田 敦 東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学 工業株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学部材の光学的欠陥を検出する光学部材
   検査装置であって、 照明光によって照明される拡散板と、 この拡散板によって拡散された光を部分的に透過させる
   とともに部分的に遮光する前記拡散板に接して設けられ
   た遮光手段と、 この遮光手段を前記拡散板との接触面の面内において回
   転させる回転手段とを備えるとともに、 前記光学部材を含む光学系の焦点位置を前記遮光手段の
   位置と一致させて配置したことを特徴とする光学部材検
   査装置。
2. 【請求項２】前記光学系は、凸レンズである前記光学部
   材のみからなることを特徴とする請求項１記載の光学部
   材検査装置。
3. 【請求項３】前記光学系は、凹レンズである前記光学部
   材と凸レンズである補正レンズとからなり、全体として
   正レンズ系であることを特徴とする請求項１記載の光学
   部材検査装置。
4. 【請求項４】前記遮光部材は、直線状の境界線によって
   夫々分けられた前記光を部分的に透過させる部分と前記
   光を部分的に遮光する部分とからなることを特徴とする
   請求項１記載の光学部材検査装置。
5. 【請求項５】前記遮光部材は、前記拡散板を部分的に覆
   うようにこの拡散板に固着された不透明部材であること
   を特徴とする請求項４記載の光学部材検査装置。
6. 【請求項６】前記回転手段は、前記直線状の境界線に接
   する回転軸を中心にして、前記遮光部材を回転させるこ
   とを特徴とする請求項４記載の光学部材検査装置。
7. 【請求項７】前記光学部材を含む光学系の光軸は、前記
   遮光部材の回転軸と一致していることを特徴とする請求
   項６記載の光学部材検査装置。
8. 【請求項８】前記光学系を透過した光を収束させる撮像
   レンズを有する撮像装置を更に備えたことを特徴とする
   請求項１記載の光学部材検査装置。
9. 【請求項９】前記撮像装置は前記撮像レンズに関して前
   記光学部材の表面と光学的に等価な位置に配置されてい
   ることを特徴とする請求項８記載の光学部材検査装置。
10. 【請求項１０】前記拡散板及び遮光手段を前記光学系に
    対して光軸方向に進退可能に設けたことを特徴とする請
    求項１記載の光学部材検査装置。