專利名稱：檢查用光學(xué)裝置、以及具有該光學(xué)裝置的檢查裝置和檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)攝像裝置等檢查對(duì)象照射規(guī)定圖案的光的光學(xué)裝置、以及具有該光學(xué)裝置的檢查裝置和檢查方法。
背景技術(shù)：
已知有一種檢查裝置和該檢查裝置利用的光學(xué)裝置，它利用來自光源的光向照相機(jī)投射測(cè)試圖的圖案，通過是否正確地對(duì)該圖案進(jìn)行攝像，來進(jìn)行照相機(jī)的分辨率等的各種檢查。
一般，在這樣的檢查裝置中，假設(shè)并設(shè)定照相機(jī)和測(cè)試圖之間的距離為照相機(jī)實(shí)際使用的狀態(tài)，例如設(shè)定為300mm～2000mm。另外，測(cè)試圖也是利用比較大的、例如1～2m的正方形的測(cè)試圖。因此，檢查裝置需要很大的空間。
另一方面，當(dāng)檢查照相機(jī)的自動(dòng)對(duì)焦裝置時(shí)，作為縮小檢查所需空間的技術(shù)，有專利文獻(xiàn)1中所述的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，在測(cè)試圖和檢查對(duì)象的照相機(jī)之間配置測(cè)定用透鏡31，同時(shí)使測(cè)試圖在測(cè)定用透鏡和測(cè)定用透鏡前側(cè)焦點(diǎn)之間移動(dòng)，并對(duì)于看起來位于遠(yuǎn)方的測(cè)試圖的虛像使自動(dòng)對(duì)焦裝置動(dòng)作，進(jìn)行檢查，從而力圖縮小空間。
專利文獻(xiàn)1特開平10-39195號(hào)公報(bào)在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，從測(cè)定用透鏡射出的光束的主光線的傾斜、以及射入照相機(jī)中的光通量等各種值，受測(cè)定用透鏡和照相機(jī)的位置關(guān)系以及照相機(jī)的光圈的影響?？傊?，根據(jù)這些設(shè)定，不能得到所希望的虛像。但是在專利文獻(xiàn)1中，關(guān)于這些設(shè)定方法，既沒有揭示，也沒有說明。
另一方面，希望用于檢查的光學(xué)裝置具有通用型，使其能夠適用于各種檢查對(duì)象。特別是，近年來用于手機(jī)的照相機(jī)等，要求照相機(jī)非常小型化，照相機(jī)的變化也很多，因此確保通用型是很重要的。但是，專利文獻(xiàn)1的技術(shù)是測(cè)定用透鏡和保持檢查對(duì)象的照相機(jī)的基座部分形成一體化的裝置，也沒有說明這個(gè)問題。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠縮小空間并且通用性強(qiáng)的檢查用光學(xué)裝置、以及具有該光學(xué)裝置的檢查裝置和檢查方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第1觀點(diǎn)的檢查用光學(xué)裝置，是向包含物鏡和通過該物鏡拍攝被拍物的攝像元件的檢查對(duì)象、投射作為對(duì)上述檢查對(duì)象配置在規(guī)定位置上的檢查用的被拍物的規(guī)定圖案的光學(xué)裝置，具有與上述物鏡對(duì)向配置、并形成上述圖案的測(cè)試圖；從上述檢查對(duì)象來看從上述測(cè)試圖的背后側(cè)向上述測(cè)試圖照射光的光源；以及設(shè)置在上述測(cè)試圖和上述物鏡之間的物體距離變換透鏡，上述物體距離變換透鏡，為了將來自上述測(cè)試圖的光變換為等同于比上述測(cè)試圖更遠(yuǎn)處的光，將來自上述測(cè)試圖的各同族光束分別呈放射狀射出，同時(shí)射出各同族光束，使得各同族光束的由該物體距離變換透鏡本身規(guī)定的主光線互相會(huì)聚，上述測(cè)試圖配置在比上述規(guī)定位置更靠近上述檢查對(duì)象的位置上。
本發(fā)明的第2觀點(diǎn)的檢查用光學(xué)裝置，是向包含物鏡的檢查對(duì)象照射光的光學(xué)裝置，具有光源；被上述光源的光照射的被投影物；以及使來自上述被投影物的上述光源的光透過、并照射在上述物鏡上的物體距離變換透鏡，上述物體距離變換透鏡，為了將來自上述被投影物的光變換為等同于比上述被投影物更遠(yuǎn)處的光，將來自上述被投影物的各同族光束分別呈放射狀射出，同時(shí)射出各同族光束，使得各同族光束的由該物體距離變換透鏡本身決定的主光線互相會(huì)聚。
本發(fā)明的第3觀點(diǎn)的檢查用光學(xué)裝置，是向包含物鏡的檢查對(duì)象照射光的光學(xué)裝置，具有光源；被上述光源的光照射的被投影物；以及使來自上述被投影物的上述光源的光透過、并照射在上述物鏡上的物體距離變換透鏡，配置上述被投影物，使得上述物體距離變換透鏡側(cè)的端部位于比上述物體距離變換透鏡的上述被投影物側(cè)的焦點(diǎn)更靠近上述物體距離變換透鏡側(cè)，上述物體距離變換透鏡的射出光瞳位置設(shè)定在比該物體距離變換透鏡的上述物鏡側(cè)的透鏡端更靠近外側(cè)處。
最好設(shè)定上述物體距離變換透鏡的射出光瞳位置，使其與上述物鏡的入射光瞳位置一致。
最好設(shè)定上述物鏡的上述物體距離變換透鏡側(cè)的主點(diǎn)，使其位于比上述物體距離變換透鏡的上述物鏡側(cè)的焦點(diǎn)更靠近上述物體距離變換透鏡側(cè)處。
最好設(shè)置上述被投影物，使其能夠在上述被投影物側(cè)的焦點(diǎn)和上述物體距離變換透鏡之間移動(dòng)。
最好還具有以與上述光源的光路并列的軸為中心、能夠旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體，沿著上述旋轉(zhuǎn)體的圓周方向配置多個(gè)上述被投影物，伴隨著上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)，來切換插入上述光路中的被投影物。
本發(fā)明的第4觀點(diǎn)的檢查裝置，具有保持包含物鏡的檢查對(duì)象的保持部；光源；被上述光源的光照射的被投影物；以及使來自上述被投影物的上述光源的光透過、并照射在上述物鏡上的物體距離變換透鏡，配置上述被投影物，使得上述物體距離變換透鏡側(cè)的端部位于比上述物體距離變換透鏡的上述被投影物側(cè)的焦點(diǎn)更靠近上述物體距離變換透鏡側(cè)，上述物體距離變換透鏡的射出光瞳位置設(shè)定在比該物體距離變換透鏡的上述物鏡側(cè)的透鏡端更靠近外側(cè)處，同時(shí)設(shè)定得使其與上述物鏡的入射光瞳位置一致。
本發(fā)明的第5觀點(diǎn)的檢查方法，是向包含物鏡的檢查對(duì)象照射來自被投影物的光、并進(jìn)行上述檢查對(duì)象的檢查的檢查方法，配置使來自上述被投影物的光向上述物鏡側(cè)透過的透鏡、即射出光瞳位置設(shè)定在比上述物鏡側(cè)的透鏡端更靠近外側(cè)的物體距離變換透鏡，使得上述被投影物的上述物體距離變換透鏡側(cè)的端部比上述物體距離變換透鏡的上述被投影物側(cè)的焦點(diǎn)更靠近上述物體距離變換透鏡側(cè)的位置上。
如果采用本發(fā)明，則能夠提供一種可縮小空間、并且通用性強(qiáng)的檢查用光學(xué)裝置。


圖1A、圖1B是本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的光學(xué)裝置的外形圖。
圖2A、圖2B是本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的光學(xué)裝置的外形圖。
圖3是表示圖1A、圖1B的光學(xué)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概念圖。
圖4A、圖4B是圖1A、圖1B的光學(xué)裝置的物體距離變換透鏡的概念圖。
圖5是表示圖1A、圖1B的光學(xué)裝置的物體距離變換透鏡和測(cè)試圖的配置圖。
圖6A～圖6C是表示圖1A、圖1B的光學(xué)裝置的物體距離變換透鏡和檢查對(duì)象的透鏡組件的配置圖。
圖7A、圖7B是表示圖1A、圖1B的光學(xué)裝置的測(cè)試圖和物體距離變換透鏡的視在距離的一個(gè)例子的圖。
圖8是表示本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的檢查裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概念圖。
標(biāo)號(hào)說明101物鏡100檢查對(duì)象1光學(xué)裝置11光源12被投影物3物體距離變換透鏡同族光束LF主光線ML具體實(shí)施方式
第1實(shí)施形態(tài)圖1A、圖1B和圖2A、圖2B是表示采用本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的光學(xué)裝置1的外形，圖1A是俯視圖，圖1B是側(cè)視圖，圖2A是正視圖，圖2B是后視圖。
光學(xué)裝置1構(gòu)成為向作為檢查對(duì)象的透鏡組件(照相機(jī)組件)100(參照?qǐng)D3)投影規(guī)定的圖案的檢查用的光學(xué)裝置，能夠改變投影的圖案和光的強(qiáng)弱。另外，構(gòu)成的透鏡組件100包括物鏡101(參照?qǐng)D4A、圖4B)、以及接受透過了物鏡101的光的CCD等攝像元件102。另外，物鏡101可以是單透鏡，也可以是透鏡組，也可以在物鏡101和攝像元件102之間配置其他的透鏡。透鏡組件100可以有適當(dāng)?shù)拇笮?，例如可以是手機(jī)中使用的比較小型的組件。
光學(xué)裝置1具有殼體2。殼體2具有從側(cè)面來看形成為大致L字形、前后方向(圖1A、圖1B的左右方向)的厚度比較薄的大致長(zhǎng)方體狀的前面部2a；以及設(shè)置在前面部2a的背面?zhèn)?圖1A、圖1B的左側(cè))、垂直方向的厚度比較薄的長(zhǎng)方體狀的背面部2a。殼體2形成為比較小型，例如前后方向的長(zhǎng)度為500mm，前面部2a的高度為300mm，背面部2b的高度為160mm。
在前面部2a的前面?zhèn)鹊纳戏絺?cè)，設(shè)置用于向檢查對(duì)象照射光的物體距離變換透鏡3，在背面部2b的背面?zhèn)?，設(shè)置向光學(xué)裝置1提供商用頻率的電功率的電源插頭連接的電源插座4。
圖3是表示光學(xué)裝置1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概念圖。光學(xué)裝置1具有光源11、以及設(shè)置多個(gè)作為被投影物的測(cè)試圖12的轉(zhuǎn)盤13。
光源11利用能夠在與測(cè)試圖12對(duì)向的整個(gè)發(fā)射面11a上以均勻亮度發(fā)射光的面光源來構(gòu)成。從光的發(fā)射方向來看，形成的發(fā)射面11a大于測(cè)試圖12和物體距離變換透鏡3。光源11能夠由例如配置了多個(gè)白色LED的LED面光源構(gòu)成。
測(cè)試圖12是在透過性的基板上通過用規(guī)定的圖案來配置光的透過率與該基板不同的物質(zhì)來形成的?；逋ㄟ^在玻璃上蒸鍍金屬來形成。該圖案根據(jù)檢查的目的而適當(dāng)設(shè)定。但是，也可以在基板上不配置其它物質(zhì)，或者在基板的整個(gè)表面上配置其它物質(zhì)，通過這樣形成為無花樣圖案。測(cè)試圖12的大小和測(cè)試圖12中形成的圖案的大小是根據(jù)檢查的目的而適當(dāng)設(shè)定的，例如將矩形的測(cè)試圖12的對(duì)角線d12和物體距離變換透鏡3的入射面的直徑D3設(shè)定為大致相等的程度。總之，像過去一樣，相較于設(shè)定為與實(shí)際的被拍物的大小相同的大小的測(cè)試圖，要設(shè)定得小一些。
轉(zhuǎn)盤13形成為大致圓盤形。這樣配置轉(zhuǎn)盤13，使其與光源11對(duì)向，同時(shí)使設(shè)置在圓盤中心的軸部13a位于比光源11更靠近下方側(cè)的位置。從軸部13a到圓周側(cè)，沿著圓周方向設(shè)置具有互相不同圖案的多個(gè)測(cè)試圖12。另一方面，軸部13a能夠繞著與物體距離變換透鏡3的光軸LA平行的軸旋轉(zhuǎn)，并且通過未圖示的支持部來支持。因此，隨著轉(zhuǎn)盤13的旋轉(zhuǎn)，能夠切換與光源11對(duì)向的測(cè)試圖12、即投影到物體距離變換透鏡3上的測(cè)試圖12。另外，轉(zhuǎn)盤13的大小只要是能夠從旋轉(zhuǎn)軸到圓周方向配置測(cè)試圖12的大小、隨著旋轉(zhuǎn)能夠切換投影到物體距離變換透鏡13上的測(cè)試圖12的大小即可，例如能夠?qū)⑥D(zhuǎn)盤13的直徑設(shè)定為物體距離變換透鏡直徑的2～3倍。
轉(zhuǎn)盤13的軸部13a被支持在未圖示的支持部上，并能夠沿著光軸LA方向移動(dòng)，能夠在光源11和物體距離變換透鏡3之間移動(dòng)。但是，如后所述，轉(zhuǎn)盤13的物體距離變換透鏡側(cè)的端面只要能夠向光源11側(cè)移動(dòng)到物體距離變換透鏡3的轉(zhuǎn)盤13側(cè)的焦點(diǎn)即可。換句話說，光源11只要配置當(dāng)將轉(zhuǎn)盤13配置在上述焦點(diǎn)時(shí)能夠照射轉(zhuǎn)盤13的位置上即可。
另外，殼體2的前面部2a形成得比背面部2b高，這是為了確保放置轉(zhuǎn)盤13的空間。換句話說，從前面?zhèn)瓤礆んw2的高度和寬度只要確保放置轉(zhuǎn)盤13的必需的空間即可。另外，前面部2a的前后方向的長(zhǎng)度只要確保能夠配置光源11、轉(zhuǎn)盤13(測(cè)試圖12)、物體距離變換透鏡3的空間即可。因此，如上所述，因?yàn)檗D(zhuǎn)盤13的直徑最好設(shè)定為物體距離變換透鏡3的直徑的2～3倍，轉(zhuǎn)盤13和物體距離變換透鏡3的距離只要僅能夠確保物體距離變換透鏡3的焦點(diǎn)距離即可，所以殼體2能夠做得非常小型化。
為了驅(qū)動(dòng)控制光源11和轉(zhuǎn)盤13，光學(xué)裝置1還具有光源驅(qū)動(dòng)部22、電動(dòng)機(jī)·驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25、轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)部23、轉(zhuǎn)盤前后方向驅(qū)動(dòng)部24、控制部21、以及電源部26。電動(dòng)機(jī)·驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25是包含用于在旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤13的電動(dòng)機(jī)和機(jī)構(gòu)、以及用于在前后方向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤13的電動(dòng)機(jī)和機(jī)構(gòu)而構(gòu)成的，各電動(dòng)機(jī)分別通過轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)部23、轉(zhuǎn)盤前后方向驅(qū)動(dòng)部24來驅(qū)動(dòng)控制。控制部21控制驅(qū)動(dòng)部22～24。電源部26將由電源插座4提供的交流電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定值的直流電壓，向控制部21和各驅(qū)動(dòng)部22～24提供電功率。驅(qū)動(dòng)控制這些光源11和轉(zhuǎn)盤13用的部件可以適當(dāng)?shù)亟M合公認(rèn)的技術(shù)來構(gòu)成。但是，如下所述，由于利用轉(zhuǎn)盤13的微動(dòng)來大大地改變轉(zhuǎn)盤12和透鏡組件100的視在距離，因此電動(dòng)機(jī)·驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25最好能夠進(jìn)行高精度的位置控制。例如，也可以包含通過輸入脈沖信號(hào)而旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)而構(gòu)成，以低價(jià)且簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來高精度地進(jìn)行位置控制。
另外，將殼體2的背面部2b伸長(zhǎng)到背面?zhèn)?，使整個(gè)殼體2呈L字形，這是為了在背面部2b確保放置轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部23和轉(zhuǎn)盤前后方向驅(qū)動(dòng)部24的空間。但是，也可以設(shè)定各驅(qū)動(dòng)部的結(jié)構(gòu)和布局，使得整個(gè)殼體2為長(zhǎng)方體。
物體距離變換透鏡3是用于將來自測(cè)試圖12的光變換為與比測(cè)試圖12更遠(yuǎn)處的光等同的光的裝置，換句話說，是將測(cè)試圖12和檢查對(duì)象的距離變換為比實(shí)際距離看起來要長(zhǎng)的距離的透鏡。
圖4A、圖4B中表示物體距離變換透鏡3的概念圖。過去，如圖4A所示，直接從測(cè)試圖12向透鏡組件100投影。因此，在從測(cè)試圖12的1點(diǎn)發(fā)射出的光線群(同族光束)中，如果想要使射入物鏡101的光束LF的發(fā)射角度θ1和主光線ML向物鏡101的入射角θ2與實(shí)際的使用狀態(tài)等同，則只能使測(cè)試圖12和物鏡100之間的距離為實(shí)際的被拍物和透鏡組件100之間的距離，對(duì)于透鏡組件100的檢查需要比較大的空間。因此，如圖4B所示，通過由物體距離變換透鏡3將來自測(cè)試圖12的光束LF變換為與圖4A的光束等同的光束，即分別以與來自遠(yuǎn)方的光束同樣的發(fā)射角度θ1呈放射狀地射出各同族光束LF，同時(shí)由物體距離變換透鏡3本身規(guī)定的主光線ML互相會(huì)聚，使得各主光線ML的角度θ2與來自遠(yuǎn)方的主光線等同，這樣射出各光束LF，從而使測(cè)試圖12和透鏡組件100之間的距離比假設(shè)的被拍物的位置和透鏡組件100之間的距離要短。
這樣的物體距離變換透鏡3能夠由各種形狀的透鏡組合適當(dāng)構(gòu)成，也能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定光圈而構(gòu)成。另外，測(cè)試圖12、物體距離變換透鏡3、以及透鏡組件100的配置方法、和物體距離變換透鏡3的結(jié)構(gòu)的組合也可以有各種變化。下面，來描述其中的一個(gè)例子。
圖5是表示物體距離變換透鏡3、測(cè)試圖12、物鏡101的配置圖。物鏡距離變換透鏡3是例如將多個(gè)透鏡組合而構(gòu)成，測(cè)試圖12側(cè)使用直徑比較大的透鏡，而透鏡組件100側(cè)使用直徑比較小的透鏡。物體距離變換透鏡3全體構(gòu)成凸透鏡，前側(cè)焦點(diǎn)F2位于從前側(cè)(測(cè)試圖12側(cè))的主點(diǎn)H2向測(cè)試圖12側(cè)的距離f2的位置上，后側(cè)焦點(diǎn)F2′位于從后側(cè)主點(diǎn)H2′起的距離f2′的位置上。另外，前側(cè)主點(diǎn)H2的位置也可以和后側(cè)主點(diǎn)H2′的位置一致。
測(cè)試圖12能夠移動(dòng)，從而使得物體距離變換透鏡3側(cè)的端面12a在前側(cè)焦點(diǎn)F2和物體距離變換透鏡3的測(cè)試圖12側(cè)的透鏡端3a之間移動(dòng)。通過這種移動(dòng)，從物體距離變換透鏡3射出的光束LF設(shè)定為平行光束或以適當(dāng)?shù)慕嵌圈?擴(kuò)散的光束，能夠?qū)y(cè)試圖12和物鏡101的視在距離設(shè)定為從無限遠(yuǎn)到適當(dāng)距離。
圖6A～圖6C表示物體距離變換透鏡3和透鏡組件100之間的配置圖。如圖6A所示，物體距離變換透鏡3的射出光瞳ExP2設(shè)定在比物體距離變換透鏡3的透鏡組件100側(cè)的透鏡端更靠近外側(cè)。例如由多個(gè)透鏡來構(gòu)成物體距離變換透鏡3，這樣的設(shè)定能夠?qū)y(cè)試圖12側(cè)的透鏡和透鏡組件100側(cè)的透鏡的距離設(shè)定為適當(dāng)?shù)木嚯x，同時(shí)在該透鏡間能夠設(shè)定具有適當(dāng)大小的開口直徑的光圈。
另一方面，物鏡101的入射光瞳EnP1設(shè)定在比物鏡101更靠近攝像元件102側(cè)。另外，入射光瞳EnP1由例如物鏡101的保持框來規(guī)定。如圖6B所示，通過使入射光瞳EnP1的位置和射出光瞳EnP2的位置一致，從而與視在距離比實(shí)際的距離長(zhǎng)、還好像沒有物體距離變換透鏡3的狀態(tài)相同，將轉(zhuǎn)盤12的圖案投影到透鏡組件100。另一方面，如圖6C所示，當(dāng)射出光瞳ExP2的位置和入射光瞳EnP1的位置偏離時(shí)，不能使與來自遠(yuǎn)處的光等同的光射入物鏡101。
另外，物體距離變換透鏡3的從透鏡組件100側(cè)的透鏡端到射出光瞳EnP2為止的距離LP2，設(shè)定為大于透鏡組件100的從物體距離變換透鏡3側(cè)的端部到入射光瞳EnP1為止的距離LP1。另外，設(shè)定射出光瞳ExP2的大小和入射光瞳EnP1的大小為相同程度，或者設(shè)定入射光瞳EnP1小于射出光瞳ExP2。
如果能夠配置物體距離變換透鏡3，使得如上所述將來自測(cè)試圖12的光轉(zhuǎn)變?yōu)榕c來自遠(yuǎn)方的光等同的光，則可利用適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，舉例來說，透鏡組件100是用于手機(jī)等中的小型組件(例如物鏡的直徑為數(shù)mm左右)，當(dāng)物鏡101的焦點(diǎn)距離f1為4mm左右、且從物體側(cè)的端部到入射光瞳的距離LP1為3mm左右時(shí)，作為物體距離變換透鏡3可使用焦點(diǎn)距離f2為40mm、從透鏡端到射出光瞳的距離LP2為5.5mm的變換透鏡。
而且，如上所述，當(dāng)使射出光瞳ExP2和入射光瞳EnP1對(duì)準(zhǔn)位置時(shí)，如圖5所示，也可以使用物鏡101的前側(cè)主點(diǎn)比物體距離變換透鏡3的后側(cè)焦點(diǎn)F2′配置在物體距離變換透鏡3側(cè)那樣的物體距離變換透鏡3。例如，在上述的焦點(diǎn)距離的例子中，也可以使用物體距離變換透鏡3的后側(cè)主點(diǎn)H2′和物鏡101的前側(cè)主點(diǎn)H1之間的距離d為17mm左右的物體距離變換透鏡3。另外，這時(shí)物體距離變換透鏡3和物鏡101的合成焦點(diǎn)距離為6mm，這與合成前沒有很大的差別。
表1和圖7A、圖7b是表示測(cè)試圖12和物體距離變換透鏡3的實(shí)際距離L1、與測(cè)試圖12和物體距離變換透鏡3的視在距離VD的對(duì)應(yīng)關(guān)系的一個(gè)例子。距離b是從物體距離變換透鏡3的前側(cè)主點(diǎn)H2到測(cè)試圖12的端面12a為止的距離，距離L1是測(cè)試圖12的端面12a和物體距離變換透鏡3的透鏡端3a之間的距離(參照?qǐng)D5)。在這些圖和表中，由下式來計(jì)算視在距離VD。
L1＝f2×VD/(VD-f2)-L2 (1)這里，L2是從物體距離變換透鏡3的前側(cè)主點(diǎn)H2到透鏡端3a為止的距離，設(shè)f2＝40mm、L2＝20.8mm來進(jìn)行計(jì)算。如這些圖和表所示，即使實(shí)際的距離L1為15mm左右的比較短的距離，也能夠使視在距離VD為300mm左右，而且僅僅使實(shí)際距離L1為19mm左右，視在距離就能夠?yàn)闊o限大。



第2實(shí)施形態(tài)圖8是采用本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的檢查裝置200的概念圖。關(guān)于和光學(xué)裝置1的共同點(diǎn)，附加與光學(xué)裝置1相同的標(biāo)號(hào)，并省略說明。
檢查裝置200在設(shè)置保持透鏡組件100的保持臺(tái)201這一點(diǎn)上與光學(xué)裝置1不同。保持臺(tái)201能夠用未圖示的固定工具將透鏡組件100保持在固定位置上。因此，在由圖6A～圖6C說明的射出光瞳ExP2和入射光瞳EnP1之間進(jìn)行了位置對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下，能夠保持透鏡組件100。保持臺(tái)201可以相對(duì)于殼體2固定設(shè)置，從而僅僅將特定的透鏡組件作為對(duì)象，使得入射光瞳和物體距離變換透鏡3的射出光瞳的位置對(duì)準(zhǔn)，也可以如圖8所示，通過由控制部21控制的臺(tái)驅(qū)動(dòng)部203和電動(dòng)機(jī)·驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)204，能夠上下左右地驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)τ诟鞣N透鏡組件適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)位置。另外，控制部21通過連接器202取得透鏡組件100的攝像數(shù)據(jù)，根據(jù)該攝像數(shù)據(jù)來進(jìn)行透鏡組件100的檢查。例如，比較取得的透鏡組件100的攝像數(shù)據(jù)和預(yù)先記錄的基準(zhǔn)攝像數(shù)據(jù)，從其中的一致程度來判斷畫質(zhì)的好壞。
如果采用上述的第1和第2實(shí)施形態(tài)，則因?yàn)槔梦矬w距離變換透鏡3將來自測(cè)試圖12的光變換為與來自遠(yuǎn)方的光等同的光，因此也可以不像過去那樣使測(cè)試圖12和檢查對(duì)象的透鏡組件100之間的距離為與實(shí)際使用狀態(tài)等同的距離，測(cè)試圖12能夠比過去更加接近透鏡組件100。因此能夠縮小空間。因?yàn)闇y(cè)試圖12也不需要設(shè)定為與實(shí)際的被拍物等同的大小，所以能夠力圖更縮小空間。另外，因?yàn)樯涑龉馔O(shè)定在物體距離變換透鏡3的外側(cè)，所以能夠利用物體距離變換透鏡3來設(shè)定主光線的傾角等設(shè)定值，提高通用性。
而且，如果采用上述實(shí)施形態(tài)，則因?yàn)闇y(cè)試圖12比過去要小，所以能夠高速地進(jìn)行測(cè)試圖12的切換。通過這樣，也提高了檢查效率。另外，通過使測(cè)試圖12移動(dòng)到前側(cè)焦點(diǎn)或其附近，能夠形成與來自無限遠(yuǎn)處的光等同的光，還能夠?qū)o限遠(yuǎn)處作為對(duì)象進(jìn)行檢查。
本發(fā)明不限于上述的實(shí)施形態(tài)，也能夠?qū)嵤└鞣N形態(tài)。
檢查對(duì)象只要是由透鏡取入光的裝置即可，不限定于構(gòu)成攝像裝置的對(duì)象。例如，也可以只將透鏡作為檢查對(duì)象。
只要構(gòu)成光源、測(cè)試圖、物體距離變換透鏡，從而使得看起來沿著從測(cè)試圖到檢查對(duì)象的光路的距離能夠沿長(zhǎng)即可，在它們之間也可以配置其它光學(xué)系統(tǒng)，也可以不呈直線狀配置在物體距離變換透鏡的光軸上。物體距離變換透鏡不限于變換來自測(cè)試圖的透過光，也可以變換反射光。
被投影物不限于能夠用轉(zhuǎn)盤來切換的物體，也可以是在光學(xué)裝置上裝卸適當(dāng)使用的轉(zhuǎn)盤的物體。轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸可以不與光路并列，只要能夠隨著旋轉(zhuǎn)而切換轉(zhuǎn)盤即可。
權(quán)利要求
1.一種檢查用光學(xué)裝置，其特征在于，是向包含物鏡和通過該物鏡對(duì)被拍物進(jìn)行攝像的攝像元件的檢查對(duì)象、投影作為對(duì)所述檢查對(duì)象配置在規(guī)定位置的檢查用的被拍物的規(guī)定圖案的光學(xué)裝置，具有與所述物鏡對(duì)向配置、并且形成所述圖案的測(cè)試圖；從所述檢查對(duì)象來看從所述測(cè)試圖的背后側(cè)向所述測(cè)試圖照射光的光源；以及設(shè)置在所述測(cè)試圖和所述物鏡之間的物體距離變換透鏡，所述物體距離變換透鏡，為了將來自所述測(cè)試圖的光變換為等同于比所述測(cè)試圖更遠(yuǎn)處的光，將來自所述測(cè)試圖的各同族光束分別呈放射狀射出，同時(shí)射出各同族光束，使得各同族光束的由該物體距離變換透鏡本身規(guī)定的主光線互相會(huì)聚，所述測(cè)試圖配置在比所述規(guī)定位置更靠近所述檢查對(duì)象的位置上。
2.一種檢查用光學(xué)裝置，其特征在于，是向包含物鏡的檢查對(duì)象照射光的光學(xué)裝置，具有光源；被所述光源的光照射的被投影物；以及使來自所述被投影物的所述光源的光透過、并照射到所述物鏡上的物體距離變換透鏡，所述物體距離變換透鏡，為了將來自所述被投影物的光變換為等同于比上述被投影物更遠(yuǎn)處的光，將來自所述被投影物的各同族光束分別呈放射狀射出，同時(shí)射出各同族光束，使得各同族光束的由該物體距離變換透鏡本身規(guī)定的主光線互相會(huì)聚。
3.一種檢查用光學(xué)裝置，其特征在于，是向包含物鏡的檢查對(duì)象照射光的光學(xué)裝置，具有光源；被所述光源的光照射的被投影物；以及使來自所述被投影物的所述光源的光透過、并照射到所述物鏡上的物體距離變換透鏡，配置所述被投影物，使得所述物體距離變換透鏡側(cè)的端部位于比所述物體距離變換透鏡的所述被投影物側(cè)的焦點(diǎn)更靠近所述物體距離變換透鏡側(cè)，設(shè)定所述物體距離變換透鏡的射出光瞳位置，使其比該物體距離變換透鏡的所述物鏡側(cè)的透鏡端更靠近外側(cè)。
4.如權(quán)利要求3中所述的檢查用光學(xué)裝置，其特征在于，設(shè)定所述物體距離變換透鏡的射出光瞳位置，使其與所述物鏡的入射光瞳位置一致。
5.如權(quán)利要求3或4中所述的檢查用光學(xué)裝置，其特征在于，設(shè)定所述物鏡的所述物體距離變換透鏡側(cè)的主點(diǎn)，使其位于比所述物體距離變換透鏡的所述物鏡側(cè)的焦點(diǎn)更靠近所述物體距離變換透鏡側(cè)。
6.如權(quán)利要求3～5中任一項(xiàng)所述的檢查用光學(xué)裝置，其特征在于，設(shè)置所述被投影物，使其能夠在所述被投影物側(cè)的焦點(diǎn)和所述物體距離變換透鏡之間移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求3～6中任一項(xiàng)所述的檢查用光學(xué)裝置，其特征在于，還具有能夠以與所述光源的光路并列的軸為中心來旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體，沿著所述旋轉(zhuǎn)體的圓周方向配置多個(gè)所述被投影物，隨著所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)，從而切換插入所述光路中的被投影物。
8.一種檢查裝置，其特征在于，具有保持包含物鏡的檢查對(duì)象的保持部；光源；被所述光源的光照射的被投影物；以及使來自所述被投影物的所述光源的光透過、并照射到所述物鏡上的物體距離變換透鏡，配置所述被投影物，使得所述物體距離變換透鏡側(cè)的端部位于比所述物體距離變換透鏡的所述被投影物側(cè)的焦點(diǎn)更靠近所述物體距離變換透鏡側(cè)，設(shè)定所述物體距離變換透鏡的射出光瞳位置，使其比該物體距離變換透鏡的所述物鏡側(cè)的透鏡端更靠近外側(cè)，同時(shí)設(shè)定得使其與所述物鏡的入射光瞳位置一致。
9.一種檢查方法，其特征在于，是向包含物鏡的檢查對(duì)象照射來自被投影物的光、并進(jìn)行所述檢查對(duì)象的檢查的方法，配置使來自所述被投影物的光向所述物鏡側(cè)透過的透鏡、即射出光瞳位置設(shè)定在比所述物鏡側(cè)的透鏡端更外側(cè)的物體距離變換透鏡，使得所述被投影物的所述物體距離變換透鏡側(cè)的端部位于比所述物體距離變換透鏡的所述被投影物側(cè)的焦點(diǎn)更靠近所述物體距離變換透鏡側(cè)的位置。
全文摘要
目的在于提供一種能夠縮小空間、并且通用性強(qiáng)的檢查用光學(xué)裝置。是向透鏡組件(102)投影作為配置在規(guī)定位置上的檢查用的被拍物的規(guī)定圖案的光學(xué)裝置(1)，具有形成圖案的測(cè)試圖(12)；從透鏡組件(100)來看、從測(cè)試圖(12)的背后側(cè)對(duì)測(cè)試圖(12)照射光的光源(11)；以及設(shè)置在測(cè)試圖(12)和物鏡(101)之間的物體距離變換透鏡(3)，物體距離變換透鏡(3)為了將來自測(cè)試圖(12)的光轉(zhuǎn)變?yōu)榈韧诒葴y(cè)試圖(12)更遠(yuǎn)處的光，將來自測(cè)試圖(12)的各同族光束(LF)呈放射狀地射出，同時(shí)射出各同族光束(LF)，使得各同族光束(LF)的主光線(ML)互相會(huì)聚，測(cè)試圖(12)配置在比上述規(guī)定位置更靠近透鏡組件(100)的位置上。
文檔編號(hào)G03B43/00GK101061380SQ20058003937
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2005年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者玉井進(jìn)悟, 村上研太郎, 西澤光明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社英特埃庫(kù)迅