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JP2009074815A - Lens defect inspection device - Google Patents

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JP2009074815A
JP2009074815A JP2007241705A JP2007241705A JP2009074815A JP 2009074815 A JP2009074815 A JP 2009074815A JP 2007241705 A JP2007241705 A JP 2007241705A JP 2007241705 A JP2007241705 A JP 2007241705A JP 2009074815 A JP2009074815 A JP 2009074815A
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JP
Japan
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lens
louver layer
light
defect
imaging
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007241705A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Kudo
靖 工藤
Masahito Hasegawa
正仁 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disk Tekku Kk
Original Assignee
Disk Tekku Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disk Tekku Kk filed Critical Disk Tekku Kk
Priority to JP2007241705A priority Critical patent/JP2009074815A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens defect inspection device capable of forming many parallel light sources having prescribed angles by the effective use of surface illuminations and a louver layer, for example, imaging accurately a defect on a lens appearance by an imaging means, and automating inspection. <P>SOLUTION: This lens defect inspection device for inspecting a defect such as a flaw, a crack, a foreign substance or a bubble generated during the manufacturing of a lens being an inspection object comprises the surface illuminations; the louver layer arranged between the surface illuminations and the inspection object lens for using light irradiated from the surface illuminations as many parallel light sources; and the imaging means for imaging the light irradiated from the louver layer and transmitted through the inspection object lens. The louver layer has the first louver layer formed by arranging a light transmission band and a shielding band alternately for preventing the diffusion of light entering from the surface illuminations; and the second louver layer arranged in an orthogonal state with respect to the first louver layer formed by arranging a light transmission band and a shielding band alternately for preventing the diffusion of light entering from the surface illumination. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、カメラレンズやメガネレンズ等の少量多品種レンズの外観上の欠陥を自動的に検査するためのレンズ欠陥検査装置に関する。   The present invention relates to a lens defect inspection apparatus for automatically inspecting appearance defects of a small number of various types of lenses such as camera lenses and eyeglass lenses.

従来、少量多品種の例えば樹脂製レンズの製造時に発生する、レンズ表面の傷や割れ、レンズ内部の異物や気泡等の外観上の欠陥を検査する場合、図9に示すような検査装置が使用されている。この検査装置101は、単一の光源102から照射される光がレンズ103により平行光とされ、この平行光が集光レンズ104で集光されて検査対象レンズWを透過し、この検査対象レンズWを透過した光により該レンズWの欠陥が結像レンズ105で結像されてその画像が結像スクリーン106に映し出される。そして、この結像スクリーン106に写し出された画像を検査員が目視で観察することにより、検査対象レンズWの欠陥が検査されるようになっている。なお、この種の検査装置に関する公報としては、例えば特許文献1がある。
特開2002−5853号公報
Conventionally, when inspecting appearance defects such as scratches and cracks on the lens surface, foreign matters and bubbles inside the lens, etc. that occur during the manufacture of a small amount of various types of lenses, for example, an inspection device as shown in FIG. 9 is used. Has been. In this inspection apparatus 101, light emitted from a single light source 102 is converted into parallel light by a lens 103, and this parallel light is collected by a condenser lens 104 and transmitted through an inspection target lens W. The defect of the lens W is imaged by the imaging lens 105 by the light transmitted through W, and the image is displayed on the imaging screen 106. The inspector visually observes the image projected on the imaging screen 106, so that the defect of the inspection target lens W is inspected. For example, Patent Document 1 discloses a publication relating to this type of inspection apparatus.
JP 2002-5853 A

しかしながら、このような検査装置101においては、検査対象レンズWの凹凸等の形態(曲率)に応じて屈折率が異なるため、個々の検査対象レンズWに応じて集光レンズ104や結像レンズ105等を所定の曲率に設定したり、その位置を図の矢印ロ、ハの如く一々手動で動かして所定に設定する必要があり、この調整が面倒となる。また、検査時の各種レンズの設定や調整を検査員の経験と勘に頼っているため、検査効率や検査精度の面でも劣り、特に少量多品種のレンズの検査には好ましくなく、レンズのコストアップを招いているのが実情である。   However, in such an inspection apparatus 101, since the refractive index varies depending on the shape (curvature) of the unevenness or the like of the inspection target lens W, the condensing lens 104 and the imaging lens 105 depend on the individual inspection target lens W. Etc. must be set to a predetermined curvature, or the position thereof must be manually set one by one as indicated by arrows (b) and (c) in the figure, and this adjustment is troublesome. In addition, since it depends on the experience and intuition of the inspector to set and adjust various lenses at the time of inspection, it is inferior in inspection efficiency and inspection accuracy. It is the actual situation that invites up.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、面照明とルーバー層の効果的な使用により所定の角度を持った平行光源を多数形成でき、例えばレンズの外観上の欠陥を撮像手段に精度良く撮像できて検査の自動化を図ることが可能なレンズ欠陥検査装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to form a large number of parallel light sources having a predetermined angle by effective use of surface illumination and a louver layer. It is an object of the present invention to provide a lens defect inspection apparatus that can accurately image defects on an imaging means and can automate inspection.

かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、検査対象レンズの製造時に発生する傷、割れ、異物、気泡等の欠陥を検査するレンズ欠陥検査装置であって、面照明と、該面照明と検査対象レンズとの間に配置されて面照明から照射される光を多数の平行光源とするルーバー層と、該ルーバー層から照射されて検査対象レンズを透過した光を撮像する撮像手段と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve such an object, the invention described in claim 1 of the present invention is a lens defect inspection apparatus for inspecting defects such as scratches, cracks, foreign matter, bubbles, etc. that occur during the manufacture of a lens to be inspected. Illumination, a louver layer that is arranged between the surface illumination and the inspection target lens and uses light emitted from the surface illumination as a number of parallel light sources, and light that is emitted from the louver layer and passes through the inspection target lens. And imaging means for imaging.

また、請求項2に記載の発明は、前記ルーバー層が、光透過帯と遮光帯が交互に配置されて前記面照明から入射する光の拡散を防止する第1ルーバー層と、該第1ルーバー層と直交する状態で配置され光透過帯と遮光帯が交互に配置されて前記面照明から入射する光の拡散を防止する第2ルーバー層と、を備えることを特徴とする。さらに、請求項3に記載の発明は、前記面照明が所定色の面発光LED照明であることを特徴とし、請求項4に記載の発明は、前記撮像手段のフォーカス位置が調整可能に構成されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, the louver layer includes a first louver layer in which light transmission bands and light shielding bands are alternately arranged to prevent diffusion of light incident from the surface illumination, and the first louver. And a second louver layer that is arranged in a state orthogonal to the layer, and in which light transmission bands and light shielding bands are alternately arranged to prevent diffusion of light incident from the surface illumination. Furthermore, the invention described in claim 3 is characterized in that the surface illumination is a surface-emitting LED illumination of a predetermined color, and the invention described in claim 4 is configured such that the focus position of the imaging means can be adjusted. It is characterized by.

本発明のうち請求項1に記載の発明によれば、面照明と検査対象レンズとの間に面照明から照射される光を多数の平行光源とするルーバー層を配置し、このルーバー層から照射されて検査対象レンズを透過した光が撮像手段で撮像されるため、面照明とルーバー層の効果的な使用により平行光源を多数形成でき、その光によりコントラストを低下させることなくレンズの欠陥を撮像手段で精度良く撮像できて、少量多品種のレンズであってもその検査の自動化を図り、コスト安価なレンズを得ることができる。   According to the invention described in claim 1 of the present invention, a louver layer is disposed between the surface illumination and the lens to be inspected, and the light emitted from the surface illumination is a number of parallel light sources, and irradiation is performed from the louver layer. Since the light that has passed through the lens to be inspected is picked up by the image pickup means, a large number of parallel light sources can be formed by effective use of surface illumination and the louver layer, and the light can pick up defects in the lens without reducing contrast. Even with a small amount of various types of lenses, the inspection can be automated and a low-cost lens can be obtained.

また、請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、ルーバー層が、第1ルーバー層とこの第1ルーバー層と直交する状態で配置された第2ルーバー層とを備えるため、例えばルーバー層としてマイクロルーバー等を使用できて、多数の平行光源が簡単かつ確実に得られて、撮像手段により一層良好な撮像データを得ることができる。   According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the second louver in which the louver layer is arranged in a state orthogonal to the first louver layer and the first louver layer. For example, a micro louver or the like can be used as the louver layer, and a large number of parallel light sources can be obtained easily and reliably, and better imaging data can be obtained by the imaging means.

さらに、請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明の効果に加え、面照明が所定色の面発光LED照明であるため、安定かつ省エネ的に優れた平行光を容易かつ安価に得ることができると共に検査装置の信頼性の向上を図ることができる。   Further, according to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in claim 1 or 2, since the surface illumination is a surface emitting LED illumination of a predetermined color, the parallel light is excellent in terms of stability and energy saving. Can be obtained easily and inexpensively and the reliability of the inspection apparatus can be improved.

また、請求項4に記載の発明によれば、請求項1ないし3に記載の発明の効果に加え、撮像手段のフォーカス位置が調整可能に構成されているため、撮像手段の焦点を検査対象レンズの所定位置に容易に設定できて、検査対象レンズの各位置の欠陥を高精度に検査することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to third aspects, the focus position of the image pickup means is adjustable, so that the focus of the image pickup means is adjusted to the inspection target lens. Therefore, it is possible to easily inspect a defect at each position of the inspection target lens with high accuracy.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1〜図8は、本発明に係るレンズ欠陥検査装置の一実施形態を示し、図1がその正面図、図2が側面図、図3が概略構成図、図4が制御手段のブロック図、図5がルーバー層の分解斜視図、図6が動作の一例を示すフローチャート、図7及び図8がその説明図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 8 show an embodiment of a lens defect inspection apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a front view thereof, FIG. 2 is a side view, FIG. 3 is a schematic configuration diagram, and FIG. 5 is an exploded perspective view of the louver layer, FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation, and FIGS. 7 and 8 are explanatory diagrams thereof.

図1及び図2に示すように、レンズ欠陥検査装置1(以下、検査装置1という)は、コラム2と、このコラム2上にXYZ方向に移動可能に配置されると共に、内部の所定位置に面照明5及びルーバー層6からなる照明手段4が配置されて検査対象レンズW(以下、ワークWという)がセットされるテーブル3と、このテーブル3の上方でZ方向に移動可能に配置された撮像手段7等を備えている。また、テーブル3の上方の所定位置には、テーブル3上のワークWをセットしたり検査済みのワークWを取り出すためのワーク交換ロボット8(図1参照)が例えばXYZ方向に移動可能に配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a lens defect inspection apparatus 1 (hereinafter referred to as an inspection apparatus 1) is disposed on a column 2 and on the column 2 so as to be movable in the XYZ directions, and at a predetermined position inside. The illumination unit 4 including the surface illumination 5 and the louver layer 6 is disposed, and the table 3 on which the inspection target lens W (hereinafter referred to as a workpiece W) is set, and the table 3 is disposed so as to be movable in the Z direction. Imaging means 7 and the like are provided. Further, at a predetermined position above the table 3, a workpiece exchange robot 8 (see FIG. 1) for setting the workpiece W on the table 3 and taking out the inspected workpiece W is disposed so as to be movable in the XYZ directions, for example. ing.

この検査装置1は、図3に示すように、照明手段4にLED駆動部10が接続され、撮像手段7にカメラ移動部11が接続され、これらが制御手段9に接続されている。また、撮像手段7のCCDからなる撮像部7aも制御手段9に接続され、制御手段9にはディスプレイ12等が接続されている。そして、面照明5で照射される光がルーバー層6で平行光となり、この平行光がワークWを透過し、その透過光が図の矢印イ方向に移動可能な撮像手段7の撮像部7aで撮像されるようになっている。   In this inspection apparatus 1, as shown in FIG. 3, the LED driving unit 10 is connected to the illumination unit 4, the camera moving unit 11 is connected to the imaging unit 7, and these are connected to the control unit 9. In addition, an image pickup unit 7 a composed of a CCD of the image pickup means 7 is also connected to the control means 9, and a display 12 and the like are connected to the control means 9. Then, the light irradiated by the surface illumination 5 becomes parallel light in the louver layer 6, and this parallel light passes through the workpiece W, and the transmitted light is moved by the image pickup unit 7 a of the image pickup means 7 that can move in the direction of the arrow a in the figure. The image is captured.

前記制御手段9は、図4に示すように、バスライン13を介して接続されたタイマ等を有するCPU14、ROM15、RAM16、入力インターフェース17(入力I/F)、出力インターフェース18(出力I/F)、ハードディスク19(HD)と、入力I/F17に接続されたキーボード20及びマウス21と、出力I/F18に接続されたスピーカ22等で構成されている。   As shown in FIG. 4, the control means 9 includes a CPU 14 having a timer connected via a bus line 13, a ROM 15, a RAM 16, an input interface 17 (input I / F), an output interface 18 (output I / F). ), A hard disk 19 (HD), a keyboard 20 and a mouse 21 connected to the input I / F 17, a speaker 22 connected to the output I / F 18, and the like.

そして、この制御手段9の前記入力I/F17には、前記撮像手段7が接続されると共に、前記カメラ移動部11からのフォーカス位置信号S1や検査位置に配置した図示しないセンサ等で検知されるワーク有無信号S2等の各種信号が入力されるようになっている。また、制御手段9の出力I/F18には、前記ディスプレイ12が接続されると共に、前記カメラ移動部11とLED駆動部10がそれぞれ接続されている。   The input unit 17 of the control unit 9 is connected to the imaging unit 7 and is detected by a focus position signal S1 from the camera moving unit 11 or a sensor (not shown) disposed at the inspection position. Various signals such as a workpiece presence / absence signal S2 are input. Further, the display 12 is connected to the output I / F 18 of the control means 9, and the camera moving unit 11 and the LED driving unit 10 are connected to each other.

前記照明手段4の面照明5は、LED素子を使用して面発光させる所定面積の面発光LED照明で構成されている。また、照明手段4の前記ルーバー層6は、図5に示すように、XY平面に広がる第1ルーバー層6aと第2ルーバー層6bにより薄板状に形成されている。第1ルーバー層6aは、光透過帯24aと遮光帯24bとが交互に配置されて、遮光帯24bが例えばX方向に延びる壁状に形成されて遮光帯24bで区切られた部分が光透過帯24aとなっている。この第1ルーバー層6aの表裏面には透明保護層24cが設けられている。   The surface illumination 5 of the illuminating means 4 is constituted by a surface-emitting LED illumination having a predetermined area that emits surface light using an LED element. Further, as shown in FIG. 5, the louver layer 6 of the illumination means 4 is formed in a thin plate shape by a first louver layer 6a and a second louver layer 6b spreading in the XY plane. In the first louver layer 6a, the light transmission bands 24a and the light shielding bands 24b are alternately arranged, and the light shielding band 24b is formed in a wall shape extending in the X direction, for example, and a portion separated by the light shielding band 24b is a light transmission band. 24a. A transparent protective layer 24c is provided on the front and back surfaces of the first louver layer 6a.

また、第2ルーバー層6bは、光透過帯25aと遮光帯25bとが交互に配置されて、遮光帯25bが例えばY方向に延びる壁状に形成されて遮光帯25bで区切られた部分が光透過帯25aとなっており、これにより、遮光帯25bの方向が第1ルーバー層6aの遮光帯24aに対して直交するように設定されている。この第2ルーバー層6bの表裏面にも透明保護層25cが設けられている。なお、各ルーバー層6a、6bの光透過帯24a、25aと遮光帯24b、25bのZ方向の厚さは、0.1〜2.5mm程度が好ましく、また、光透過帯24aのY方向の幅と光透過帯25aのX方向の幅は、50μm〜0.3mmの範囲が好ましく、さらに、遮光帯24bのY方向の幅と遮光帯25bのX方向の幅は、5〜50μmが好ましい。   In the second louver layer 6b, the light transmission bands 25a and the light shielding bands 25b are alternately arranged, and the light shielding bands 25b are formed in a wall shape extending in the Y direction, for example, and the portion separated by the light shielding bands 25b is light. Thus, the direction of the light shielding band 25b is set to be orthogonal to the light shielding band 24a of the first louver layer 6a. A transparent protective layer 25c is also provided on the front and back surfaces of the second louver layer 6b. In addition, the thickness in the Z direction of the light transmission bands 24a and 25a and the light shielding bands 24b and 25b of the louver layers 6a and 6b is preferably about 0.1 to 2.5 mm, and the light transmission band 24a in the Y direction is preferred. The width in the X direction of the light transmission band 25a is preferably in the range of 50 μm to 0.3 mm, and the width in the Y direction of the light shielding band 24b and the width in the X direction of the light shielding band 25b are preferably 5 to 50 μm.

また、各ルーバー層6a、6bの光透過帯24a、25aは、その材料として透明性の高い樹脂が好ましく、Z方向の光透過率が75%以上(より好ましくは85%以上)が好ましく、遮光帯24b、25bとしては、その色調が黒、赤、黄、緑、青、水色で、その光透過率が40%以下(より好ましくは10%以下)が好ましい。さらに、各ルーバー層6a、6bの透明保護層24c、25cは、光透過率が75%以上(より好ましくは85%以上)が好ましい。   Further, the light transmission bands 24a and 25a of the louver layers 6a and 6b are preferably made of highly transparent resin, and the light transmittance in the Z direction is preferably 75% or more (more preferably 85% or more), and light shielding. The bands 24b and 25b preferably have a color tone of black, red, yellow, green, blue, light blue and have a light transmittance of 40% or less (more preferably 10% or less). Furthermore, the transparent protective layers 24c and 25c of the louver layers 6a and 6b preferably have a light transmittance of 75% or more (more preferably 85% or more).

次に、このように構成された検査装置1の動作の一例を、図6のフローチャートに基づいて説明する。なお、図6に示すフローチャートは、制御手段9のROM15に記憶されているプログラムに従って自動的に実行される。先ず、検査装置1の電源が投入されるとプログラムがスタート(S101)し、キャリブレーションレンズ26がセットされたか否かが判断(S102)され、この判断S102は「YES」になるまで繰返される。   Next, an example of operation | movement of the test | inspection apparatus 1 comprised in this way is demonstrated based on the flowchart of FIG. Note that the flowchart shown in FIG. 6 is automatically executed according to a program stored in the ROM 15 of the control means 9. First, when the power of the inspection apparatus 1 is turned on, the program starts (S101), and it is determined whether or not the calibration lens 26 is set (S102). This determination S102 is repeated until "YES".

このキャリブレーションレンズ26は、図7に示すように、ワークWと同一形態のレンズに直径方向に4本のライン26aを入れたものが使用され、このキャリブレーションレンズ26がテーブル3上にセットされて検査位置まで移動すると、判断S102で「YES」となり、撮像手段7が作動してキャリブレーションレンズ26が撮像(S103)される。このリャリブレーションレンズ26の撮像は、次のようにして行われる。   As shown in FIG. 7, the calibration lens 26 is a lens having the same shape as the workpiece W, in which four lines 26 a are inserted in the diameter direction, and the calibration lens 26 is set on the table 3. When the position is moved to the inspection position, “YES” is determined in the step S102, the imaging unit 7 is operated, and the calibration lens 26 is imaged (S103). The imaging of the recalibration lens 26 is performed as follows.

すなわち、制御手段9からLED駆動部10に駆動信号(点灯信号)が出力されると、図3に示すように、面照明5が点灯して所定色の光がルーバー層6に照射され、このルーバー層6を透過することにより多数の平行光となってワークWに照射される。これにより、ルーバー層6に多数の光源が存在する状態となり、この光源から多数の平行光がキャリブレーションレンズ26に照射されて該レンズ26の全域を透過し、その透過光が撮像手段7で撮像されることになる。   That is, when a drive signal (lighting signal) is output from the control means 9 to the LED driving section 10, as shown in FIG. 3, the surface illumination 5 is turned on, and light of a predetermined color is irradiated onto the louver layer 6. By passing through the louver layer 6, the workpiece W is irradiated with a large number of parallel lights. As a result, a large number of light sources are present in the louver layer 6, and a large number of parallel lights are emitted from the light source to the calibration lens 26 and transmitted through the entire area of the lens 26, and the transmitted light is imaged by the imaging means 7. Will be.

そして、ステップS103でキャリブレーションレンズ26が撮像されると、各ライン26aのエッジ部のコントラスが合う部分がフォーカス位置として定義(S104)され、次にワークWがセットされたか否かが判断(S105)され、この判断S105も「YES」になるまで繰返される。判断S105で「YES」になると、すなわちテーブル3上のキャリブレーションレンズ26がワーク交換ロボット8により取り外されてワークWがセットされると、カメラ移動部11により撮像手段7が所定量移動(上下動)してフォーカス位置iに設定(S106)される。このフォーカス位置iとは、図8(a)に示すワークWの厚さ方向のA〜Hの8つの位置と、図8(b)に示すワークWの平面状で円形のa〜dの4つの位置が使用、すなわち合計32カ所のフォーカス位置が使用される。   When the calibration lens 26 is imaged in step S103, a portion where the contrast of the edge portion of each line 26a matches is defined as a focus position (S104), and it is then determined whether or not the workpiece W is set (S105). This determination S105 is also repeated until “YES”. When “YES” is determined in the determination S105, that is, when the calibration lens 26 on the table 3 is removed by the workpiece exchange robot 8 and the workpiece W is set, the camera moving unit 11 moves the imaging unit 7 by a predetermined amount (moves up and down). The focus position i is set (S106). The focus positions i are eight positions A to H in the thickness direction of the workpiece W shown in FIG. 8A and four planar shapes a to d of the workpiece W shown in FIG. 8B. One position is used, that is, a total of 32 focus positions are used.

そして、例えば最初のフォーカス位置である平面位置がaで厚さ方向位置がAの位置に、制御手段9の制御信号によりカメラ移動部11を介して撮像手段7が上下動して設定されると、該位置でワークWが撮像手段7により撮像(S107)される。このワークWの撮像も、前述したキャリブレーションレンズ26の撮像時と同様に、照明手段4のルーバー層6で形成される多数の光源から照射される平行光がワークWの全域を透過し、その透過光が撮像手段7で撮像されることにより行われる。   Then, for example, when the imaging means 7 is moved up and down via the camera moving unit 11 by the control signal of the control means 9 when the plane position as the first focus position is a and the thickness direction position is A, and set. The workpiece W is imaged by the imaging means 7 at this position (S107). In the imaging of the workpiece W, similarly to the imaging of the calibration lens 26 described above, the parallel light emitted from a large number of light sources formed by the louver layer 6 of the illumination unit 4 is transmitted through the entire area of the workpiece W. This is done by imaging the transmitted light with the imaging means 7.

ワークWが撮像されると、その撮像データが適宜に処理されて記憶(S108)される。このとき、撮像手段7の撮像部7aに撮像された撮像データは、制御手段9のCPU14により二値化処理等の画像処理がなされ、この処理データ中に例えば予め記憶してある欠陥に関する基準値を超えた部位がある場合に、該部位が欠陥として検出されその個数や大きさ等が欠陥データとしてHD19やRAM16に一時記憶される。   When the work W is imaged, the imaged data is appropriately processed and stored (S108). At this time, the imaging data captured by the imaging unit 7a of the imaging unit 7 is subjected to image processing such as binarization processing by the CPU 14 of the control unit 9, and for example, a reference value related to a defect stored in advance in the processing data. When there is a part exceeding the limit, the part is detected as a defect, and the number and size thereof are temporarily stored in the HD 19 or the RAM 16 as defect data.

ステップS108で最初のフォーカス位置の撮像データが記憶されたら、全フォーカス位置が撮像されたか否かが判断(S109)され、この判断S109で「NO」の場合は、ステップS106に戻り、撮像手段7が次のフォーカス位置、例えば平面位置がaで厚さ方向位置がBに設定され、該位置でワークWが撮像(S107)されてその撮像データが記憶(S108)される。   When the imaging data of the first focus position is stored in step S108, it is determined whether or not all the focus positions have been imaged (S109). If this determination S109 is "NO", the process returns to step S106, and the imaging means 7 Is the next focus position, for example, the plane position is set to a and the thickness direction position is set to B, the workpiece W is imaged at this position (S107), and the imaged data is stored (S108).

この動作が全てのフォーカス位置である32カ所について実行されると、判断S109で「YES」となり、欠陥度が算出(S110)される。この欠陥度とは、欠陥がある場合はステップS108で記憶した欠陥データに基づいて算出され、欠陥がない場合は欠陥度ゼロとして算出される。なお、欠陥度は、例えば平面方向の各フォーカス位置で欠陥が検出された場合、ワークを正面から見た場合の中心であるa位置に向かうに従い欠陥度合いが高くなるように設定、すなわち各フォーカス位置に重み付けがなされている。また、例えばa位置とb位置からなるゾーン間に存在する欠陥は、両位置にファーカスを合わせた撮像データ上で共に検出されるが、このような欠陥はその位置データにより重複してカウントしないようになっている。   When this operation is executed for all 32 focus positions, “YES” is determined in the determination S109, and the defect degree is calculated (S110). The defect degree is calculated based on the defect data stored in step S108 when there is a defect, and is calculated as zero defect degree when there is no defect. Note that the defect degree is set such that, for example, when a defect is detected at each focus position in the plane direction, the defect degree increases toward the position a which is the center when the work is viewed from the front, that is, each focus position. Is weighted. Further, for example, a defect that exists between the zones consisting of the a position and the b position is detected together on the imaging data in which the positions are aligned with each other, but such a defect is not counted redundantly by the position data. It has become.

そして、ステップS110で欠陥度が算出されると、この欠陥度と予めワークWに対応してROM15等に記憶されている基準値とが比較され、欠陥度が所定値内か否かが判断(S111)される。この判断S111で「YES」の場合、すなわち算出した欠陥度が所定値内の場合は、ワークWを良品と判定(S112)し、判断S111で「NO」の場合、すなわち算出した欠陥度が所定値を超える場合は、ワークWを不良品と判定(S113)し、これらのデータはHD19等に記憶される。   When the defect degree is calculated in step S110, the defect degree is compared with a reference value stored in advance in the ROM 15 or the like corresponding to the workpiece W to determine whether the defect degree is within a predetermined value ( S111). If “YES” in this determination S111, that is, if the calculated defect degree is within a predetermined value, the workpiece W is determined to be non-defective (S112), and if “NO” in the determination S111, that is, the calculated defect degree is predetermined. If the value is exceeded, the workpiece W is determined as a defective product (S113), and these data are stored in the HD 19 or the like.

このようにして、所定のワークWが撮像されて「良品」もしくは「不良品」と判定されたら、ワークWの対象ロットの検査が終了したか否かが判断(S114)され、この判断S114で「NO」の場合は、判断S105に戻り、同一ロットの次のワークWに対して判断S105以降を繰返す。一方、判断S114で「YES」の場合、すなわち対象ロットの全てのワークWの検査が終了したら、一連のプログラムがエンド(S115)となる。なお、ステップS112、S113で良品もしくは不良品と判定されたワークWは、ワーク交換ロボット8等により、良品箱もしくは不良箱に明確に区別されて保管されたり、ディスプレイ12に判定結果や欠陥箇所(部位)が表示されるようになっている。   In this way, when the predetermined workpiece W is imaged and determined as “good” or “defective”, it is determined whether or not the inspection of the target lot of the workpiece W has been completed (S114). If “NO”, the process returns to the determination S105, and the determination S105 and subsequent steps are repeated for the next workpiece W in the same lot. On the other hand, if “YES” in the determination S114, that is, if the inspection of all the workpieces W of the target lot is completed, the series of programs is ended (S115). Note that the workpiece W determined to be a non-defective product or a defective product in steps S112 and S113 is clearly distinguished and stored in a non-defective product box or a defective product box by the workpiece replacement robot 8 or the like, or the determination result or defective part ( Part) is displayed.

つまり、このフローチャートによれば、テーブル3上にワークWと同一形態のキャリブレーションレンズ26をセットしてフォーカス位置を定義し、この定義に基づいて、撮像手段7をワークWの平面方向や厚さ方向の複数のフォーカス位置にフォーカスしてワークWの画像が撮像され、その撮像データに基づいて欠陥が検出記憶され、その欠陥度が所定値を超える場合にワークWが不良品と判定されることになる。そして、キャリブレーションレンズ26のセット及び取り外し、ワークWのセット及び取り外しから良否の判定までが制御手段9の各部の制御等により自動的に実行される。   That is, according to this flowchart, the calibration lens 26 having the same form as the workpiece W is set on the table 3 to define the focus position, and based on this definition, the imaging means 7 is set in the plane direction or thickness of the workpiece W. An image of the work W is picked up by focusing on a plurality of focus positions in the direction, and a defect is detected and stored based on the picked-up data, and the work W is determined as a defective product when the degree of defect exceeds a predetermined value. become. Then, the setting and removal of the calibration lens 26, the setting and removal of the work W, and the determination of pass / fail are automatically executed by the control of each part of the control means 9 and the like.

なお、以上のフローチャートにおいては、ワークWの32カ所の全てのフォーカス位置について順に検査するようにしたが、例えば最初にワークWの中心部分のフォーカス位置について検査し、この検査で不良が検出された場合に、外周部等の他の部分の検査を省略して検査時間の短縮化を図るフローチャートとすることもできる。また、上記フローチャートにおいては、キャリブレーション26を使用して32カ所のフォーカス位置を設定したが、例えばワークWの形状データから所定数のフォーカス位置を計算で求め、この計算値を入力することにより、フォーカス位置を設定するようにしても良い。   In the above flowchart, all the focus positions of the 32 positions of the workpiece W are inspected in order. For example, first, the focus position of the central portion of the workpiece W is inspected, and a defect is detected by this inspection. In such a case, the inspection of other parts such as the outer peripheral part may be omitted to shorten the inspection time. In the above flowchart, the calibration 26 is used to set 32 focus positions. For example, a predetermined number of focus positions are calculated from the shape data of the workpiece W, and the calculated values are input. The focus position may be set.

このように、上記実施形態の検査装置1にあっては、照明手段4に面照明5から照射される光を多数の平行光源とするルーバー層6が配置され、このルーバー層6から照射されてワークWを透過した光が撮像手段7で撮像されるため、面照明5とルーバー層6の効果的な使用により、平行光源を多数形成することができて、その光によりコントラストを低下させることなくワークWの外観状態を撮像手段7で精度良く撮像することができる。   As described above, in the inspection apparatus 1 of the above embodiment, the louver layer 6 is arranged on the illumination unit 4 using the light emitted from the surface illumination 5 as a number of parallel light sources, and is irradiated from the louver layer 6. Since the light transmitted through the workpiece W is picked up by the image pickup means 7, a large number of parallel light sources can be formed by effectively using the surface illumination 5 and the louver layer 6, without reducing the contrast due to the light. The appearance state of the workpiece W can be accurately imaged by the imaging means 7.

特に、撮像手段7が上下動可能に配置されて、フォーカス位置が調整可能に構成されると共に、キャリブレーションレンズ26の使用でフォーカス位置を高精度に設定できることから、一つの撮像手段7を使用しつつその焦点をワークWの所定位置に容易に設定できて、ワークWの全域を確実に撮像できると共に、ワークWの欠陥部位に応じて欠陥度合いに重み付けをすることにより、ワークWに要求される性能に応じた適正な検査を簡単に行うことができ、これらにより、ワークWの高精度な検査が可能となる。   In particular, the imaging means 7 is arranged so as to be movable up and down so that the focus position can be adjusted, and since the focus position can be set with high accuracy by using the calibration lens 26, one imaging means 7 is used. However, the focal point can be easily set at a predetermined position of the workpiece W, the entire area of the workpiece W can be reliably imaged, and the defect degree is weighted according to the defect portion of the workpiece W, so that the workpiece W is required. Appropriate inspections according to performance can be easily performed, and these enable high-accuracy inspection of the workpiece W.

また、ルーバー層6が、第1ルーバー層6aとこの第1ルーバー層6aと直交する状態で配置された第2ルーバー層6bとを備えるため、ルーバー層6として例えばマイクロルーバー等を使用できて、多数の平行光源を容易に形成でき、一層良好な撮像データを得ることができると共に、照明手段4の面照明5が所定色の面発光LED照明であるため、安定かつ省エネ的に優れた平行光が得られて、検査装置1の信頼性を向上させることができる。   Further, since the louver layer 6 includes the first louver layer 6a and the second louver layer 6b arranged in a state orthogonal to the first louver layer 6a, for example, a micro louver can be used as the louver layer 6, A large number of parallel light sources can be easily formed, better imaging data can be obtained, and the surface illumination 5 of the illumination means 4 is a surface-emitting LED illumination of a predetermined color. Can be obtained, and the reliability of the inspection apparatus 1 can be improved.

さらに、制御手段9の制御により、キャリブリレーションレンズ26やワークWのセット及び取り外しから撮像手段7による撮像等の一連の作業がワーク交換ロボット8等により機械的に行われるため、従来の検査装置101のようにワークWの形態に応じて集光レンズ104等して一々交換したり各レンズの位置を手動で調整する必要がなくなる。また、撮像した撮像データに基づき制御手段9により欠陥が機械的に検出されて良品か不良品かが判定されるため、従来のような検査員の経験や勘に頼る作業が少なくなり、検査精度を向上させることができ、その結果、少量多品種のワークWの検査に容易に対応できて、ワークWの製造コストの大幅な低減化を図ること等が可能となる。   Furthermore, since a series of operations such as imaging by the imaging unit 7 from setting and removal of the calibration lens 26 and the workpiece W is mechanically performed by the workpiece exchanging robot 8 or the like under the control of the control unit 9, the conventional inspection apparatus 101. Thus, there is no need to change the position of each lens or adjust the position of each lens manually according to the form of the workpiece W. Further, since the defect is mechanically detected by the control means 9 based on the picked-up image data and it is determined whether it is a non-defective product or a non-defective product, there is less work that relies on the experience and intuition of the inspector as in the past, and the inspection accuracy As a result, it is possible to easily cope with the inspection of a small quantity and a wide variety of workpieces W, and the manufacturing cost of the workpieces W can be greatly reduced.

なお、上記実施形態においては、ワークWのフォーカス位置を厚さ方向に8カ所で平面方向に4カ所の合計32カ所としたが、本発明はこれに限定されず、ワークWの形態や要求される品質に応じてフォーカス位置を適宜に増減することができるし、ワークW自体も凸レンズに限らず凹レンズでも適用できる。また、上記実施形態においては、面照明5として面発光LED照明を使用したが、例えばハロゲンランプと光ファイバーを用いて面照明5と略同等の機能を有する照明を形成して使用することもできる。さらに、上記実施形態における、制御手段9の構成図やコラム2に対する照明手段4と撮像手段7の配置位置等も一例であって、例えば画像処理部を撮像手段7に内蔵したり、撮像手段7を下方で照明手段4を上方に配置する等、本発明に係る各発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することができる。   In the above embodiment, the focus position of the workpiece W is set to 32 in total, ie, 8 in the thickness direction and 4 in the plane direction. However, the present invention is not limited to this, and the form of the workpiece W and the required shape are required. The focus position can be increased / decreased appropriately according to the quality, and the workpiece W itself is not limited to a convex lens but can be a concave lens. Moreover, in the said embodiment, although the surface emitting LED illumination was used as the surface illumination 5, for example, the illumination which has a function substantially equivalent to the surface illumination 5 using a halogen lamp and an optical fiber can also be formed and used. Furthermore, the configuration diagram of the control means 9 and the arrangement positions of the illumination means 4 and the imaging means 7 with respect to the column 2 in the above embodiment are also examples. For example, an image processing unit is built in the imaging means 7 or the imaging means 7 The illumination means 4 can be appropriately changed within a range not departing from the gist of the present invention.

本発明は、メガネレンズやカメラレンズへの利用に限らず、他の全てのレンズの外観上の欠陥検査にも利用できる。   The present invention is not limited to use for eyeglass lenses and camera lenses, but can also be used for defect inspection on the appearance of all other lenses.

本発明に係るレンズ欠陥検査装置の一実施形態を示す正面図The front view which shows one Embodiment of the lens defect inspection apparatus which concerns on this invention 同その側面図Same side view 同概略構成図Schematic configuration diagram 同制御手段のブロック図Block diagram of the control means 同ルーバー層の分解斜視図Exploded perspective view of the louver layer 同動作の一例を示すフローチャートFlow chart showing an example of the same operation 同その説明図Explanation of the same 同他の説明図Other explanatory diagrams 従来のレンズ欠陥検査装置の概略構成図Schematic configuration diagram of a conventional lens defect inspection device

符号の説明Explanation of symbols

1・・・レンズ欠陥検査装置、2・・・コラム、3・・・テーブル、4・・・照明手段、5・・・面照明、6・・・ルーバー層、6a・・・第1ルーバー層、6b・・・第2ルーバー層、7・・・撮像手段、7a・・・撮像部、8・・・ワーク交換ロボット、9・・・制御手段、10・・・LED駆動部、11・・・カメラ移動部、12・・・ディスプレイ、14・・・CPU、15・・・ROM、16・・・RAM、24a、25a・・・光透過帯、24b、25b・・・遮光帯、24c、25c・・・透明保護層、26・・・キャリブーションレンズ、26a・・・ライン、W・・・ワーク(検査対象レンズ)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lens defect inspection apparatus, 2 ... Column, 3 ... Table, 4 ... Illumination means, 5 ... Surface illumination, 6 ... Louver layer, 6a ... 1st louver layer 6b ... second louver layer, 7 ... imaging means, 7a ... imaging section, 8 ... work exchange robot, 9 ... control means, 10 ... LED drive section, 11 ... Camera moving unit, 12 ... display, 14 ... CPU, 15 ... ROM, 16 ... RAM, 24a, 25a ... light transmission band, 24b, 25b ... light shielding band, 24c, 25c ... Transparent protective layer, 26 ... Calibration lens, 26a ... Line, W ... Workpiece (lens to be inspected).

Claims (4)

検査対象レンズの製造時に発生する傷、割れ、異物、気泡等の欠陥を検査するレンズ欠陥検査装置であって、
面照明と、該面照明と検査対象レンズとの間に配置されて面照明から照射される光を多数の平行光源とするルーバー層と、該ルーバー層から照射されて検査対象レンズを透過した光を撮像する撮像手段と、を備えることを特徴とするレンズ欠陥検査装置。
A lens defect inspection device that inspects defects such as scratches, cracks, foreign objects, bubbles, etc. that occur during the manufacture of the inspection target lens,
Surface illumination, a louver layer disposed between the surface illumination and the lens to be inspected and having light emitted from the surface illumination as a number of parallel light sources, and light emitted from the louver layer and transmitted through the lens to be inspected A lens defect inspection apparatus comprising: an imaging unit that images
前記ルーバー層は、光透過帯と遮光帯が交互に配置されて前記面照明から入射する光の拡散を防止する第1ルーバー層と、該第1ルーバー層と直交する状態で配置され光透過帯と遮光帯が交互に配置されて前記面照明から入射する光の拡散を防止する第2ルーバー層と、を備えることを特徴とする請求項1に記載のレンズ欠陥検査装置。   The louver layer includes a first louver layer in which a light transmission band and a light shielding band are alternately arranged to prevent diffusion of light incident from the surface illumination, and a light transmission band that is orthogonal to the first louver layer. The lens defect inspection apparatus according to claim 1, further comprising: a second louver layer configured to alternately disperse light incident from the surface illumination by alternately arranging light shielding bands. 前記面照明は、所定色の面発光LED照明であることを特徴とする請求項1または2に記載のレンズ欠陥検査装置。   The lens defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the surface illumination is a surface emitting LED illumination of a predetermined color. 前記撮像手段は、そのフォーカス位置が調整可能に構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のレンズ欠陥検査装置。   4. The lens defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit is configured so that a focus position thereof can be adjusted.
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