JP2014145664A - Correction method for optical density meter and manufacturing method for spectacle lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学濃度計の補正方法および眼鏡レンズの製造方法に関する。 The present invention relates to an optical densitometer correction method and a spectacle lens manufacturing method.
光学濃度計の一つとして、モノクロメータと呼ばれる単波長光量検出器と分光素子（グレーティング等）の組み合わせで実現されたものが知られている。この種の光学濃度計は、たとえば、フィルタ方式の場合にはフィルタ自体の精度向上、グレーティング方式の場合にはグレーティング選定、駆動部調整（カム、サインバー方式）等により、比較的精度よく波長設定を行うことが可能となっている。その反面、たとえば、視感透過率τＶを分光透過率τ（λ）から計算するときなど、複数の波長の計測を行う場合、フィルタ方式では構造上不可能に近く、グレーティング方式では非常に長い計測時間を要してしまうなど、定常的な工程管理の利用には不向きなものとなっている。 As one of the optical densitometers, one realized by a combination of a single wavelength light amount detector called a monochromator and a spectroscopic element (grating or the like) is known. This type of optical densitometer, for example, improves the accuracy of the filter itself in the case of the filter method, selects the grating in the case of the grating method, and adjusts the drive part (cam, sine bar method) to set the wavelength relatively accurately. It is possible to do. On the other hand, when measuring multiple wavelengths, such as when calculating the luminous transmittance τV from the spectral transmittance τ (λ), the filter method is almost impossible in structure, and the grating method is very long. For example, it takes time and is not suitable for use in routine process management.
一方、ポリクロメータと呼ばれる多波長分光器を用いた光学濃度計も知られている。この種の光学濃度計では、一度に紫外域から可視域までの全波長の濃度計測が可能である。このため、多波長分光器を用いた光学濃度計を使用した場合は、複数の波長の計測結果を利用する工程管理や、視感透過率測定など、モノクロメータでは実現が難しい計測にも対応することが可能である。 On the other hand, an optical densitometer using a multi-wavelength spectrometer called a polychromator is also known. This type of optical densitometer can measure the concentration of all wavelengths from the ultraviolet region to the visible region at once. For this reason, when an optical densitometer using a multi-wavelength spectrometer is used, it can handle measurements that are difficult to achieve with a monochromator, such as process management that uses measurement results of multiple wavelengths and luminous transmittance measurement. It is possible.
多波長分光器を用いた光学濃度計などの測定装置は、その製造時に低圧水銀ランプの輝線スペクトルなどを用いて、受光素子の分光感度の振幅や中心波長、半値幅を校正した上で出荷している。ところが、出荷後に、経時劣化や周囲温度変化などによって受光素子の分光感度が波長分光方向（以下「波長方向」ともいう）にシフトすると、測定精度が低下するという問題がある。 Measurement devices such as optical densitometers using multi-wavelength spectrometers are shipped after calibration of the spectral sensitivity amplitude, center wavelength, and half-value width of the light-receiving element using the emission line spectrum of a low-pressure mercury lamp. ing. However, if the spectral sensitivity of the light receiving element is shifted in the wavelength spectral direction (hereinafter also referred to as “wavelength direction”) due to deterioration with time or change in ambient temperature after shipment, there is a problem that measurement accuracy is lowered.
たとえば、一般に受光素子としては、複数の画素を有する光電変換素子が用いられる。各々の画素は、分光素子の波長分光方向に所定間隔で配列され、それぞれ異なる波長の光を受光して光強度に応じた電気信号を出力する。その場合、経時劣化などによって受光素子と分光素子との相対位置が波長分光方向に変化すると、受光素子の分光感度が波長分光方向にシフトする、いわゆる波長ズレを起こすことになる。 For example, a photoelectric conversion element having a plurality of pixels is generally used as the light receiving element. Each pixel is arranged at a predetermined interval in the wavelength spectral direction of the spectroscopic element, receives light of different wavelengths, and outputs an electric signal corresponding to the light intensity. In that case, when the relative position between the light receiving element and the spectroscopic element changes in the wavelength spectroscopic direction due to deterioration over time or the like, a so-called wavelength shift occurs in which the spectral sensitivity of the light receiving element shifts in the wavelength spectroscopic direction.
そこで従来においては、多波長分光器を用いた測定装置に関して、以下のような波長補正方法が提案されている。 Therefore, conventionally, the following wavelength correction methods have been proposed for measuring apparatuses using a multi-wavelength spectrometer.
たとえば、特許文献１には、モノクロメータから出射する単色光を、校正しようとするポリクロメータに入射させ、モノクロメータの波長走査を行って、ポリクロメータの検出面を構成する光電変換素子の各単位画素ごとにその単位画素の出力が最大となるモノクロメータの波長値を検出し、その単位画素の波長とする方法が記載されている。
また、特許文献２には、測定用の光源とは別に、水銀、アルゴン、クリプトン、ネオン、キセノンなどの既知の輝線波長の輝線を出力する校正用光源を備え、波長変化量を導出する際には、この校正用光源を用いて、輝線波長に隣接する複数の測定波長に対応する受光部からの出力比を用いて輝線出力の波長を推定し、この推定した輝線出力の波長と既知の輝線波長との差から波長変化量を推定し、波長校正を行う技術が記載されている。
また、特許文献３には、分光データからキセノンの輝線波長を検出し、その波長が予め定められているキセノンの輝線波長に対する波長シフト量を算出し、その波長シフト量で分光部の波長校正データを補正する方法が記載されている。
For example, in Patent Document 1, monochromatic light emitted from a monochromator is incident on a polychromator to be calibrated, wavelength scanning of the monochromator is performed, and each unit of the photoelectric conversion element constituting the detection surface of the polychromator is disclosed. A method is described in which the wavelength value of the monochromator that maximizes the output of the unit pixel for each pixel is detected and the wavelength of the unit pixel is set.
Further, Patent Document 2 includes a calibration light source that outputs an emission line of a known emission line wavelength such as mercury, argon, krypton, neon, and xenon, in addition to the measurement light source, and derives the amount of wavelength change. Uses this calibration light source to estimate the wavelength of the emission line output using the output ratio from the light receiving unit corresponding to a plurality of measurement wavelengths adjacent to the emission line wavelength, and the estimated emission line wavelength and the known emission line. A technique for performing wavelength calibration by estimating the amount of wavelength change from the difference from the wavelength is described.
In Patent Document 3, the wavelength of xenon emission line is detected from the spectral data, the wavelength shift amount with respect to the xenon emission line wavelength whose wavelength is predetermined is calculated, and the wavelength calibration data of the spectroscopic unit is calculated based on the wavelength shift amount. A method for correcting the error is described.
しかしながら、上記従来の技術においては、（１）ユーザの使用現場で波長変化量（波長シフト量）を検出するための校正用光源などの装備を予め装置製作時に組み込んでおく必要がある、（２）装置構成が大掛かりになる、（３）装置のメンテナンスが面倒になる、などの難点があるほか、以下のような課題がある。 However, in the above-described conventional technology, (1) it is necessary to previously incorporate equipment such as a calibration light source for detecting a wavelength change amount (wavelength shift amount) at the user's use site when manufacturing the apparatus. In addition to the disadvantages that the apparatus configuration becomes large, (3) the maintenance of the apparatus becomes troublesome, there are the following problems.
すなわち、校正用の光源は、被測定物の測定に用いる常用の光源とは異なるため、光学部品の個体差、周辺温度、その他の要因によって分光器にわずかな波長のズレが生じることがある。また、一般的な多波長分光器を光学濃度計に用いる場合、それを製造、提供するメーカ内では十分に調整されていても、メーカの仕様範囲内ながら微小な波長ズレが生じることがある。 That is, since the calibration light source is different from the normal light source used for measuring the object to be measured, a slight wavelength shift may occur in the spectroscope due to individual differences of optical components, ambient temperature, and other factors. Further, when a general multi-wavelength spectrometer is used for an optical densitometer, even if it is sufficiently adjusted in the manufacturer that manufactures and provides it, a minute wavelength deviation may occur within the manufacturer's specification range.
このため、複数の光学濃度計を用いる場合は、個々の光学濃度計に生じる微小な波長ズレが、複数の光学濃度計の相互間に生じる波長ズレ（器差）ともなってあらわれる。したがって、多波長分光器を用いた複数の光学濃度計を特定の用途で使用する場合に、波長ズレに起因した問題が顕在化することがある。具体的には、たとえば、眼鏡レンズを製造する工場内に、多波長分光器を用いた複数の光学濃度計を設置し、複数の波長を計測波長として眼鏡レンズの濃度を計測するときに、上記の微小な波長ズレが計測結果に影響を与えることがある。 For this reason, in the case of using a plurality of optical densitometers, a minute wavelength shift generated in each optical densitometer also appears as a wavelength shift (instrumental difference) generated between the plurality of optical densitometers. Therefore, when a plurality of optical densitometers using a multi-wavelength spectrometer are used for a specific application, a problem due to wavelength shift may become obvious. Specifically, for example, when a plurality of optical densitometers using a multi-wavelength spectrometer are installed in a factory that manufactures spectacle lenses, and the concentration of spectacle lenses is measured using a plurality of wavelengths as measurement wavelengths, Small wavelength deviations of may affect the measurement results.
すなわち、濃度計測の対象となる多数の眼鏡レンズを、生産性確保のために複数の光学濃度計に振り分けながら、各々の光学濃度計を用いて眼鏡レンズの濃度を測定する場合に、ある光学濃度計で測定した眼鏡レンズの濃度と、これと別の光学濃度計で測定した眼鏡レンズの濃度とが、仮に同じ眼鏡レンズを測定したとしても、濃度測定値に許容範囲を超える誤差が生じることがある。具体例を挙げると、計測波長の近傍にピークや急峻な濃度変化がある眼鏡レンズを測定する場合に、複数の光学濃度計の相互間に生じる波長ズレが計測結果（たとえば、良否判定など）に影響を与えてしまう可能性がある。 In other words, when measuring the density of a spectacle lens using each optical densitometer while allocating a large number of spectacle lenses to be subject to density measurement to a plurality of optical densitometers to ensure productivity, a certain optical density Even if the density of the spectacle lens measured by the meter and the density of the spectacle lens measured by another optical densitometer are measured with the same spectacle lens, an error exceeding the allowable range may occur in the density measurement value. is there. As a specific example, when measuring a spectacle lens having a peak or steep density change in the vicinity of the measurement wavelength, a wavelength shift that occurs between a plurality of optical densitometers in the measurement result (for example, pass / fail judgment). There is a possibility of affecting.
本発明の主な目的は、多波長分光器を用いた複数の光学濃度計の相互間に生じる波長ズレを、校正用の光源などの付加的な装備を要することなく、非常に簡易にしかも高精度に補正することができる技術を提供することにある。 The main object of the present invention is to reduce the wavelength shift generated between a plurality of optical densitometers using a multi-wavelength spectrometer very easily and without requiring additional equipment such as a calibration light source. An object of the present invention is to provide a technique capable of correcting the accuracy.
本発明の第１の態様は、
多波長分光器を用いた複数の光学濃度計の相互間に生じる波長ズレを補正する、光学濃度計の補正方法であって、
前記複数の光学濃度計ごとに、前記多波長分光器の光路上に共通のバンドパスフィルタを配置して、前記バンドパスフィルタの分光透過率を測定するとともに、
前記複数の光学濃度計ごとに、前記共通のバンドパスフィルタを用いて測定した分光透過率データが示す中心波長と予め設定された基準中心波長との波長ズレを補正する
ことを特徴とする光学濃度計の補正方法である。
The first aspect of the present invention is:
A correction method of an optical densitometer that corrects a wavelength shift generated between a plurality of optical densitometers using a multi-wavelength spectrometer,
For each of the plurality of optical densitometers, a common bandpass filter is disposed on the optical path of the multi-wavelength spectrometer, and the spectral transmittance of the bandpass filter is measured.
An optical density characterized by correcting a wavelength shift between a center wavelength indicated by spectral transmittance data measured using the common bandpass filter and a preset reference center wavelength for each of the plurality of optical densitometers. This is a correction method for the meter.
本発明の第２の態様は、
前記バンドパスフィルタの分光透過率を校正用の基準濃度計を用いて測定し、この測定によって得られた分光透過率データが示す中心波長を前記基準中心波長として設定する
ことを特徴とする上記第１の態様に記載の光学濃度計の補正方法である。
The second aspect of the present invention is:
The spectral transmittance of the bandpass filter is measured using a reference densitometer for calibration, and the center wavelength indicated by the spectral transmittance data obtained by the measurement is set as the reference center wavelength. It is the correction method of the optical densitometer as described in 1 aspect.
本発明の第３の態様は、
前記複数の光学濃度計ごとに、光の透過波長が異なる複数のバンドパスフィルタを共通に用いて、前記複数のバンドパスフィルタの分光透過率をそれぞれ測定するとともに、前記測定した各バンドパスフィルタの分光透過率データが示す中心波長と各々のバンドパスフィルタ別に予め設定された基準中心波長との波長ズレを補正する
ことを特徴とする上記第１または第２の態様に記載の光学濃度計の補正方法である。
The third aspect of the present invention is:
For each of the plurality of optical densitometers, a plurality of bandpass filters having different light transmission wavelengths are commonly used to measure the spectral transmittance of the plurality of bandpass filters, and each of the measured bandpass filters. The correction of the optical densitometer according to the first or second aspect, wherein a wavelength shift between a center wavelength indicated by the spectral transmittance data and a reference center wavelength preset for each bandpass filter is corrected. Is the method.
本発明の第４の態様は、
複数の異なる波長を計測波長とし、各々の計測波長における眼鏡レンズの濃度を光学濃度計を用いて計測する計測工程を含む眼鏡レンズの製造方法であって、
前記計測工程では、上記第１〜第３の態様のいずれかに記載の光学濃度計の補正方法により波長ズレを補正した複数の光学濃度計を用いる
ことを特徴とする眼鏡レンズの製造方法である。
The fourth aspect of the present invention is:
A method of manufacturing a spectacle lens including a measurement step of measuring a plurality of different wavelengths as measurement wavelengths and measuring the density of the spectacle lens at each measurement wavelength using an optical densitometer,
In the measurement step, a plurality of optical densitometers whose wavelength shift is corrected by the optical densitometer correction method according to any one of the first to third aspects are used. .
本発明によれば、多波長分光器を用いた複数の光学濃度計の相互間に生じる波長ズレを、校正用の光源などの付加的な装備を要することなく、非常に簡易にしかも高精度に補正することができる。 According to the present invention, the wavelength shift generated between a plurality of optical densitometers using a multi-wavelength spectrometer can be very easily and highly accurate without requiring additional equipment such as a calibration light source. It can be corrected.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る「光学濃度計の補正方法」を適用可能な光学濃度計の構成例を示す概略図である。
図示した光学濃度計１は、多波長分光器２を用いて構成されている。多波長分光器２は、光源３から出射された光を分光するものである。多波長分光器２は、スリット４と、透過型グレーティング（以下「グレーティング」と略称）５と、光電変換素子６と、を含む光学系によって構成されている。これらの光学系の構成要素は、光学濃度計１によって被測定物の濃度を測定するときに、光源３を含めて、そのまま使用されるものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of an optical densitometer to which an “optical densitometer correction method” according to an embodiment of the present invention can be applied.
The illustrated optical densitometer 1 is configured using a multi-wavelength spectrometer 2. The multi-wavelength spectrometer 2 separates light emitted from the light source 3. The multi-wavelength spectrometer 2 is configured by an optical system including a slit 4, a transmission grating (hereinafter abbreviated as “grating”) 5, and a photoelectric conversion element 6. These optical system components, including the light source 3, are used as they are when the optical densitometer 1 measures the concentration of the object to be measured.
光源３は、被測定物の濃度測定に使用する光を出射するものである。スリット４は、光源３から出射された光の空間的な広がりを制限するものである。このスリット４には細い隙間が形成されている。このため、光源３から出射された光はスリット４の隙間を通してグレーティング５側に進む。 The light source 3 emits light used for measuring the concentration of the object to be measured. The slit 4 limits the spatial spread of the light emitted from the light source 3. A narrow gap is formed in the slit 4. For this reason, the light emitted from the light source 3 travels to the grating 5 side through the gap of the slit 4.
グレーティング５は分光素子の一例として設けられたものである。グレーティング５は、スリット４を通過した光を波長ごとに異なる回折角度で出射することにより分光（波長分離）するものである。光電変換素子６は受光素子の一例として設けられたものである。光電変換素子６は、たとえば、リニアイメージセンサを用いて構成されている。リニアイメージセンサの受光面には、複数（多数）の画素を所定の間隔で直線状に並べた画素列が形成されている。グレーティング５で分光された各波長帯の光（スペクトル）は、光電変換素子６の受光面に照射される。光電変換素子６の受光面に並んでいる各々の画素は、それぞれ入射した光の強度に比例する電気信号を出力する。 The grating 5 is provided as an example of a spectroscopic element. The grating 5 separates light (wavelength separation) by emitting light having passed through the slit 4 at different diffraction angles for each wavelength. The photoelectric conversion element 6 is provided as an example of a light receiving element. The photoelectric conversion element 6 is configured using, for example, a linear image sensor. On the light receiving surface of the linear image sensor, a pixel row in which a plurality of (many) pixels are linearly arranged at a predetermined interval is formed. The light (spectrum) in each wavelength band dispersed by the grating 5 is irradiated on the light receiving surface of the photoelectric conversion element 6. Each pixel arranged on the light receiving surface of the photoelectric conversion element 6 outputs an electrical signal proportional to the intensity of the incident light.
また、光学濃度計１は、上述した多波長分光器２の構成要素のほかに、データ処理部１１と、操作部１２と、表示部１３と、制御部１４と、を備えている。データ処理部１１は、光電変換素子６から画素単位で出力される電気信号を分光データとして取り込み、この分光データに所定の処理を施すものである。所定の処理には、種々の処理が含まれる。一例を挙げると、データ処理部１１は、グレーティング５で分光された各波長の透過率（分光透過率）を、光電変換素子６から出力された電気信号の値を用いて演算により求める。この演算によって求まる分光透過率のデータは、被計測物の分光透過率曲線を示すデータとなる。データ処理部１１が行う他のデータ処理については、後段で説明する。 The optical densitometer 1 includes a data processing unit 11, an operation unit 12, a display unit 13, and a control unit 14 in addition to the components of the multiwavelength spectrometer 2 described above. The data processing unit 11 takes in an electric signal output in units of pixels from the photoelectric conversion element 6 as spectral data, and performs predetermined processing on the spectral data. The predetermined process includes various processes. For example, the data processing unit 11 calculates the transmittance (spectral transmittance) of each wavelength separated by the grating 5 by using the value of the electrical signal output from the photoelectric conversion element 6. The spectral transmittance data obtained by this calculation is data indicating the spectral transmittance curve of the object to be measured. Other data processing performed by the data processing unit 11 will be described later.
操作部１２は、光学濃度計１を使用するユーザの入力を受け付けて、その入力された指示、内容等を制御部１４に通知するものである。表示部１３は、多波長分光器２を用いて被測定物の濃度を測定した結果等を表示するものである。表示部１３は、たとえば、液晶表示パネルなどを用いて構成することが可能である。制御部１４は、操作部１２を介して入力されるユーザからの指示に基づいて、データ処理部１１および表示部１３を制御するものである。 The operation unit 12 receives input from a user who uses the optical densitometer 1 and notifies the control unit 14 of the input instruction, content, and the like. The display unit 13 displays the result of measuring the concentration of the object to be measured using the multiwavelength spectrometer 2. The display unit 13 can be configured using, for example, a liquid crystal display panel. The control unit 14 controls the data processing unit 11 and the display unit 13 based on an instruction from the user that is input via the operation unit 12.
上記構成からなる光学濃度計１を用いて被測定物の濃度を測定する場合は、まず、多波長分光器２の光学系の光路上において、予め設定された位置に被測定物をセットする。たとえば、被測定物をセットする位置が、スリット４からグレーティング５に至る光路の途中に設定されている場合は、この位置に光路（図中、一点鎖線で示す）を遮るように被測定物の一例となる眼鏡レンズ７をセットする。 When measuring the density of the object to be measured using the optical densitometer 1 having the above configuration, first, the object to be measured is set at a preset position on the optical path of the optical system of the multi-wavelength spectrometer 2. For example, when the position for setting the object to be measured is set in the middle of the optical path from the slit 4 to the grating 5, the position of the object to be measured is blocked by this position so as to block the optical path (indicated by a one-dot chain line in the figure). An eyeglass lens 7 as an example is set.
次に、操作部１２を介してユーザから濃度測定の実行が指示されると、その指示内容が操作部１２から制御部１４に通知される。そうすると、制御部１４は、予め設定された測定モードにしたがってデータ処理部１１および表示部１３を制御する。これにより、光源３から出射された光は、スリット４および眼鏡レンズ７を順に透過してグレーティング５に到達し、このグレーティング５によって波長ごとに分光された状態で光電変換素子６の受光面に入射する。その結果、光電変換素子６からは、各波長の光強度に応じた電気信号が分光データとして出力され、この分光データがデータ処理部１１によって処理される。そして、この処理によって得られた濃度測定の結果が、たとえば数値やグラフなどで表示部１３に表示される。 Next, when the user instructs execution of concentration measurement via the operation unit 12, the instruction content is notified from the operation unit 12 to the control unit 14. Then, the control unit 14 controls the data processing unit 11 and the display unit 13 according to a preset measurement mode. Thereby, the light emitted from the light source 3 sequentially passes through the slit 4 and the spectacle lens 7 and reaches the grating 5, and is incident on the light receiving surface of the photoelectric conversion element 6 in a state where the light is dispersed by the grating 5 for each wavelength. To do. As a result, an electrical signal corresponding to the light intensity of each wavelength is output from the photoelectric conversion element 6 as spectral data, and this spectral data is processed by the data processing unit 11. Then, the concentration measurement result obtained by this processing is displayed on the display unit 13 as a numerical value or a graph, for example.
被測定物となる眼鏡レンズ７の濃度を複数の波長で測定し計測する場合は、各波長における眼鏡レンズの濃度を分光透過率のデータから求める。たとえば、眼鏡レンズの濃度測定で計測の対象とする光の波長が、λｋ１（ｎｍ）、λｋ２（ｎｍ）、λｋ３（ｎｍ）、λｋ４（ｎｍ）、λｋ５（ｎｍ）の５つの波長であるとすると、データ処理部１１は、光電変換素子６から出力された電気信号に基づく分光透過率データから、各波長の分光透過率（％）の値を濃度測定値として読み出す。このとき、データ処理部１１は、予め設定された波長補正値を用いて、分光透過率データから濃度測定値を読み出す。波長補正値は、後述する波長ズレ補正処理により設定されるものである。波長補正値は、波長ズレの方向性の違いにより、正の値をとる場合と、負の値をとる場合がある。 When measuring and measuring the density of the spectacle lens 7 to be measured at a plurality of wavelengths, the density of the spectacle lens at each wavelength is obtained from the spectral transmittance data. For example, suppose that the wavelengths of light to be measured in the density measurement of the spectacle lens are five wavelengths of λk1 (nm), λk2 (nm), λk3 (nm), λk4 (nm), and λk5 (nm). The data processing unit 11 reads the spectral transmittance (%) value of each wavelength as the concentration measurement value from the spectral transmittance data based on the electrical signal output from the photoelectric conversion element 6. At this time, the data processing unit 11 reads the density measurement value from the spectral transmittance data using a preset wavelength correction value. The wavelength correction value is set by a wavelength shift correction process described later. The wavelength correction value may take a positive value or a negative value depending on the difference in directionality of the wavelength shift.
また、データ処理部１１は、各々の波長ごとに、分光透過率データから読み出した濃度測定値が予め設定された許容範囲内に収まっているかどうかを確認する。そして、濃度測定値が許容範囲内であれば良品と判断し、濃度測定値が許容範囲外であれば不良品を判断する。この良否の判断は、濃度測定の結果（分光透過率データ、各波長の濃度測定値など）とともに、表示部１３に表示される。 Further, the data processing unit 11 confirms whether or not the density measurement value read from the spectral transmittance data is within a preset allowable range for each wavelength. If the measured concentration value is within the allowable range, it is determined as a non-defective product, and if the measured concentration value is outside the allowable range, a defective product is determined. This pass / fail judgment is displayed on the display unit 13 together with the result of density measurement (spectral transmittance data, density measurement value of each wavelength, etc.).
このような眼鏡レンズの濃度に関する計測工程は、たとえば、眼鏡レンズの染色を終えた段階や、眼鏡レンズを出荷する前の段階で行われる。また、計測工程においては、所望の生産性を確保するために、複数の光学濃度計１を並列的に使用して、眼鏡レンズ７の濃度を測定し評価する。具体的には、ある眼鏡レンズ７ａについては光学濃度計１ａで濃度測定を行ってその良否を判断し、別の眼鏡レンズ７ｂについては光学濃度計１ｂで濃度測定を行ってその良否を判断する。このため、濃度測定に際して、光学濃度計１ａと光学濃度計１ｂとの間に器差（波長ズレ）があると、良否判定に影響をおよぼすおそれがある。以下、詳しく説明する。 Such a measurement process relating to the density of the spectacle lens is performed, for example, at the stage where the spectacle lens is dyed or before the spectacle lens is shipped. Further, in the measurement process, in order to ensure desired productivity, a plurality of optical densitometers 1 are used in parallel to measure and evaluate the density of the spectacle lens 7. Specifically, the density of one spectacle lens 7a is measured by the optical densitometer 1a to determine its quality, and the density of another spectacle lens 7b is measured by the optical densitometer 1b to determine its quality. For this reason, when there is an instrumental difference (wavelength shift) between the optical densitometer 1a and the optical densitometer 1b during density measurement, there is a possibility that the quality determination is affected. This will be described in detail below.
眼鏡レンズ７の濃度を光学濃度計１で測定する場合は、多波長分光器２を用いて得られた分光透過率のデータが、各波長での眼鏡レンズ７の濃度を示すデータとして取り扱われる。このため、濃度測定の計測波長の一つがλｋ３（ｎｍ）であるとすると、データ処理部１１においては、λｋ３（ｎｍ）における眼鏡レンズ７の分光透過率の値を、多波長分光器２を用いて得られた分光透過率データから抽出し、その値が許容範囲内に収まっているかどうかを確認する。その場合、被測定物となる眼鏡レンズ７の分光透過率特性として、λｋ３（ｎｍ）付近に分光透過率のピーク（最大値）や急峻な濃度変化がある眼鏡レンズ７の場合は、光学濃度計１を一台で使用している状況ではほとんど問題にならない程度の微小な波長ズレでも、濃度測定の計測結果に影響を与えるおそれがある。具体的には、工場等で多量に製造される眼鏡レンズ７を上述のように複数台の光学濃度計１に振り分けながら、各々の光学濃度計１で濃度の測定を行う場合に、それらの器差が濃度測定の計測結果（良否判定）に影響を与えてしまうことがある。なぜなら、上記の分光透過率特性を有する眼鏡レンズ７を測定する場合は、光学濃度計１に生じる波長ズレが微小なものであっても、濃度測定値に数％程度の誤差が生じることがあり、この誤差に起因して、ある光学濃度計１で測定したときは良品と判断された眼鏡レンズが、別の光学濃度計１で測定したときには不良品と判断される可能性があるからである。 When measuring the density of the spectacle lens 7 with the optical densitometer 1, the spectral transmittance data obtained by using the multi-wavelength spectrometer 2 is handled as data indicating the density of the spectacle lens 7 at each wavelength. For this reason, if one of the measurement wavelengths of the density measurement is λk3 (nm), the data processing unit 11 uses the multiwavelength spectroscope 2 to calculate the value of the spectral transmittance of the spectacle lens 7 at λk3 (nm). Extract from the spectral transmittance data obtained in this way, and check whether the value is within the allowable range. In this case, as a spectral transmittance characteristic of the spectacle lens 7 to be measured, in the case of the spectacle lens 7 having a spectral transmittance peak (maximum value) or a steep density change in the vicinity of λk3 (nm), an optical densitometer Even if the wavelength shift is so small that it does not cause any problems in the situation where 1 is used alone, the measurement result of the concentration measurement may be affected. Specifically, when measuring the density with each optical densitometer 1 while distributing the spectacle lenses 7 manufactured in large quantities in a factory or the like to a plurality of optical densitometers 1 as described above, those devices are used. The difference may affect the measurement result (quality determination) of the density measurement. This is because when measuring the spectacle lens 7 having the above-described spectral transmittance characteristic, an error of about several percent may occur in the density measurement value even if the wavelength deviation generated in the optical densitometer 1 is minute. This is because, due to this error, a spectacle lens that is determined to be non-defective when measured with one optical densitometer 1 may be determined to be defective when measured with another optical densitometer 1. .
そこで、本発明の実施の形態においては、以下に述べる「光学濃度計の補正方法」により、複数の光学濃度計１の相互間に生じる波長ズレを補正することとした。 Therefore, in the embodiment of the present invention, the wavelength shift generated between the plurality of optical densitometers 1 is corrected by an “optical densitometer correction method” described below.
図２は本発明の実施の形態に係る「光学濃度計の補正方法」の一例を示す概念図である。
この補正方法では、５台の光学濃度計１ａ〜１ｅの相互間に生じる波長ズレを補正するために、これらの光学濃度計１ａ〜１ｅに対して共通のバンドパスフィルタ２０を用いる。バンドパスフィルタ２０は、特定の波長の光だけを透過するフィルタ（干渉フィルタ）である。このバンドパスフィルタ２０を共通に使用して、各々の光学濃度計１ａ〜１ｅごとに波長ズレ補正処理を行う。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of “an optical densitometer correction method” according to an embodiment of the present invention.
In this correction method, in order to correct a wavelength shift that occurs between the five optical densitometers 1a to 1e, a common band-pass filter 20 is used for these optical densitometers 1a to 1e. The band pass filter 20 is a filter (interference filter) that transmits only light of a specific wavelength. The band pass filter 20 is used in common to perform wavelength shift correction processing for each of the optical densitometers 1a to 1e.
以下に、光学濃度計１ａを例にとって波長ズレ補正処理の具体的な内容を説明する。
まず、多波長分光器２の光学系（図１を参照）の中に、眼鏡レンズ（被測定物）７に代えて、バンドパスフィルタ２０を配置する。つまり、通常の測定モード（濃度測定）のときには眼鏡レンズ７が配置される位置に、眼鏡レンズ７の代わりにバンドパスフィルタ２０を配置する。バンドパスフィルタ２０は、光源３から出射された光がスリット４を透過してバンドパスフィルタ２０に入射するように、多波長分光器２の光路上に配置する。
The specific contents of the wavelength shift correction process will be described below by taking the optical densitometer 1a as an example.
First, a band pass filter 20 is arranged in the optical system of the multi-wavelength spectrometer 2 (see FIG. 1) instead of the spectacle lens (object to be measured) 7. That is, in the normal measurement mode (density measurement), the band pass filter 20 is disposed instead of the spectacle lens 7 at the position where the spectacle lens 7 is disposed. The bandpass filter 20 is disposed on the optical path of the multi-wavelength spectrometer 2 so that the light emitted from the light source 3 passes through the slit 4 and enters the bandpass filter 20.
次に、操作部１２を操作することにより、多波長分光器２を用いたバンドパスフィルタ２０の分光透過率の測定を実施する。このとき、多波長分光器２の状態は、被測定物を眼鏡レンズ７からバンドパスフィルタ２０に代えた以外は、通常の測定モードと同じ状態にする。これにより、光源３から出射された光は、スリット４およびバンドパスフィルタ２０を順に透過してグレーティング５に入射し、このグレーティング５により分光されて光電変換素子６の受光面に入射する。その結果、光学濃度計１においては、バンドパスフィルタ２０の光学的特性を反映した分光透過率データＤａが得られる。 Next, the spectral transmittance of the bandpass filter 20 using the multi-wavelength spectrometer 2 is measured by operating the operation unit 12. At this time, the state of the multi-wavelength spectrometer 2 is the same as the normal measurement mode except that the object to be measured is changed from the spectacle lens 7 to the bandpass filter 20. As a result, the light emitted from the light source 3 sequentially passes through the slit 4 and the band pass filter 20 and enters the grating 5. The light is split by the grating 5 and enters the light receiving surface of the photoelectric conversion element 6. As a result, in the optical densitometer 1, spectral transmittance data Da reflecting the optical characteristics of the bandpass filter 20 is obtained.
次に、分光透過率データＤａが示す中心波長λａを求める。分光透過率の中心波長λａは、公知の方法で求めればよい。たとえば、バンドパスフィルタ２０の分光透過率曲線はガウス分布（正規分布）に近い曲線になる。このため、バンドパスフィルタ２０の分光透過率曲線をガウス関数で近似することにより、その中心波長λａを確定すればよい。 Next, the center wavelength λa indicated by the spectral transmittance data Da is obtained. The center wavelength λa of the spectral transmittance may be obtained by a known method. For example, the spectral transmittance curve of the bandpass filter 20 is a curve close to a Gaussian distribution (normal distribution). Therefore, the center wavelength λa may be determined by approximating the spectral transmittance curve of the bandpass filter 20 with a Gaussian function.
次に、先ほど求めた分光透過率の中心波長λａと予め設定された基準中心波長λｒとの波長ズレΔＷａを求める。基準中心波長λｒに関しては、少なくとも波長ズレを補正する前に、バンドパスフィルタ２０の分光透過率を校正用の基準濃度計（不図示）を用いて測定し、この測定によって得られた分光透過率データＤｒが示す中心波長を基準中心波長λｒとして設定すればよい。ただし、校正用の基準濃度計には、光学濃度計１ａ〜１ｅよりも高い精度で濃度を測定することが可能な濃度計を用いることとする。また、基準中心波長λｒは、一つのバンドパスフィルタ２０につき、一つだけ設定されるものとする。 Next, a wavelength shift ΔWa between the center wavelength λa of the spectral transmittance obtained previously and a preset reference center wavelength λr is obtained. Regarding the reference center wavelength λr, the spectral transmittance of the band-pass filter 20 is measured using a reference densitometer (not shown) for calibration before at least correcting the wavelength shift, and the spectral transmittance obtained by this measurement is measured. The center wavelength indicated by the data Dr may be set as the reference center wavelength λr. However, as the reference densitometer for calibration, a densitometer capable of measuring the density with higher accuracy than the optical densitometers 1a to 1e is used. Only one reference center wavelength λr is set for each band-pass filter 20.
次に、基準中心波長λｒに対する波長ズレΔＷａを補正する。具体的には、分光透過率データＤａが示す中心波長λａが、基準中心波長λｒに一致するように、波長補正量を設定する。たとえば、基準中心波長λｒに対して中心波長λａが長波長側にΔＷａだけずれている場合は、そのずれをなくすために波長補正値を−ΔＷａ（ｎｍ）に設定する。 Next, the wavelength shift ΔWa with respect to the reference center wavelength λr is corrected. Specifically, the wavelength correction amount is set so that the center wavelength λa indicated by the spectral transmittance data Da matches the reference center wavelength λr. For example, when the center wavelength λa is shifted by ΔWa to the long wavelength side with respect to the reference center wavelength λr, the wavelength correction value is set to −ΔWa (nm) in order to eliminate the shift.
こうして設定された波長補正値は、通常の測定モードで眼鏡レンズ７の濃度を測定するときに、光電変換素子６から出力された電気信号に基づく眼鏡レンズ７の分光透過率データを、たとえば波長補正値に基づく線形補間によって補正することにより、濃度測定値に反映される。具体例として、上述のように波長補正値を−ΔＷａ（ｎｍ）に設定した場合は、この波長補正値に応じて分光透過率データを見かけ上、短波長側にシフトさせた状態で、計測波長での濃度測定値を読み取る。このため、波長補正値を用いて波長ズレを補正した後は、補正後における分光透過率データＤａ′の中心波長を、分光透過率データＤｒの基準中心波長λｒに一致させた状態で、濃度測定値を読み取ることができる。 The wavelength correction value set in this way is obtained by, for example, correcting the spectral transmittance data of the spectacle lens 7 based on the electrical signal output from the photoelectric conversion element 6 when measuring the density of the spectacle lens 7 in the normal measurement mode. By correcting by linear interpolation based on the value, it is reflected in the concentration measurement value. As a specific example, when the wavelength correction value is set to −ΔWa (nm) as described above, the spectral wavelength data is apparently shifted to the short wavelength side according to the wavelength correction value, and the measured wavelength is measured. Read the concentration reading at. For this reason, after correcting the wavelength shift using the wavelength correction value, the concentration measurement is performed in a state where the center wavelength of the corrected spectral transmittance data Da ′ coincides with the reference center wavelength λr of the spectral transmittance data Dr. The value can be read.
以上の波長ズレ補正処理を、他の光学濃度計１ｂ〜１ｅでも同様に実施する。
すなわち、光学濃度計１ｂによる測定では、分光透過率データＤｂが得られるため、この分光透過率データＤｂが示す中心波長λｂを求める。次に、上述した基準中心波長λｒに対する中心波長λｂの波長ズレΔＷｂを求めて、この波長ズレΔＷｂを波長補正値に設定する。図例では、基準中心波長λｒに対して中心波長λｂが短波長側にずれているため、そのずれをなくすために波長補正値を＋ΔＷｂ（ｎｍ）に設定する。これにより、波長補正値を用いて波長ズレを補正した場合は、補正後における分光透過率データＤｂ′の中心波長を、分光透過率データＤｒの基準中心波長λｒに一致させた状態で、濃度測定値を読み取ることができる。
The wavelength shift correction process described above is similarly performed for the other optical densitometers 1b to 1e.
That is, in the measurement by the optical densitometer 1b, spectral transmittance data Db is obtained, and therefore the center wavelength λb indicated by the spectral transmittance data Db is obtained. Next, a wavelength shift ΔWb of the center wavelength λb with respect to the reference center wavelength λr described above is obtained, and this wavelength shift ΔWb is set as a wavelength correction value. In the illustrated example, since the center wavelength λb is shifted to the short wavelength side with respect to the reference center wavelength λr, the wavelength correction value is set to + ΔWb (nm) in order to eliminate the shift. Thus, when the wavelength shift is corrected using the wavelength correction value, the concentration measurement is performed in a state where the center wavelength of the corrected spectral transmittance data Db ′ is made to coincide with the reference center wavelength λr of the spectral transmittance data Dr. The value can be read.
また、光学濃度計１ｃによる測定では、分光透過率データＤｃが得られるため、この分光透過率データＤｃが示す中心波長λｃを求める。次に、上述した基準中心波長λｒに対する中心波長λｃの波長ズレΔＷｃを求めて、この波長ズレΔＷｃを波長補正値に設定する。図例では、基準中心波長λｒに対して中心波長λｃが短波長側にずれているため、そのずれをなくすために波長補正値を＋ΔＷｃ（ｎｍ）に設定する。これにより、波長補正値を用いて波長ズレを補正した場合は、補正後における分光透過率データＤｃ′の中心波長を、分光透過率データＤｒの基準中心波長λｒに一致させた状態で、濃度測定値を読み取ることができる。 Further, since the spectral transmittance data Dc is obtained by the measurement with the optical densitometer 1c, the center wavelength λc indicated by the spectral transmittance data Dc is obtained. Next, a wavelength shift ΔWc of the center wavelength λc with respect to the reference center wavelength λr described above is obtained, and this wavelength shift ΔWc is set as a wavelength correction value. In the illustrated example, since the center wavelength λc is shifted to the short wavelength side with respect to the reference center wavelength λr, the wavelength correction value is set to + ΔWc (nm) in order to eliminate the shift. Thus, when the wavelength shift is corrected using the wavelength correction value, the density measurement is performed in a state where the center wavelength of the spectral transmittance data Dc ′ after correction is matched with the reference center wavelength λr of the spectral transmittance data Dr. The value can be read.
また、光学濃度計１ｄによる測定では、分光透過率データＤｄが得られるため、この分光透過率データＤｄが示す中心波長λｄを求める。次に、上述した基準中心波長λｒに対する中心波長λｄの波長ズレΔＷｄを求めて、この波長ズレΔＷｄを波長補正値に設定する。図例では、基準中心波長λｒに対して中心波長λｄが長波長側にずれているため、そのずれをなくすために波長補正値を−ΔＷｄ（ｎｍ）に設定する。これにより、波長補正値を用いて波長ズレを補正した場合は、補正後における分光透過率データＤｄ′の中心波長を、分光透過率データＤｒの基準中心波長λｒに一致させた状態で、濃度測定値を読み取ることができる。 Further, since the spectral transmittance data Dd is obtained by the measurement with the optical densitometer 1d, the center wavelength λd indicated by the spectral transmittance data Dd is obtained. Next, a wavelength shift ΔWd of the center wavelength λd with respect to the reference center wavelength λr described above is obtained, and the wavelength shift ΔWd is set as a wavelength correction value. In the illustrated example, since the center wavelength λd is shifted to the long wavelength side with respect to the reference center wavelength λr, the wavelength correction value is set to −ΔWd (nm) in order to eliminate the shift. As a result, when the wavelength shift is corrected using the wavelength correction value, the concentration measurement is performed in a state where the center wavelength of the corrected spectral transmittance data Dd ′ matches the reference center wavelength λr of the spectral transmittance data Dr. The value can be read.
また、光学濃度計１ｅによる測定では、分光透過率データＤｅが得られるため、この分光透過率データＤｅが示す中心波長λｅを求める。次に、上述した基準中心波長λｒに対する中心波長λｅの波長ズレΔＷｅを求めて、この波長ズレΔＷｅを波長補正値に設定する。図例では、基準中心波長λｒに対して中心波長λｅが短波長側にずれているため、そのずれをなくすために波長補正値を＋ΔＷｅ（ｎｍ）に設定する。これにより、波長補正値を用いて波長ズレを補正した場合は、補正後における分光透過率データＤｅ′の中心波長を、分光透過率データＤｒの基準中心波長λｒに一致させた状態で、濃度測定値を読み取ることができる。 Further, since the spectral transmittance data De is obtained by the measurement with the optical densitometer 1e, the center wavelength λe indicated by the spectral transmittance data De is obtained. Next, a wavelength shift ΔWe of the center wavelength λe with respect to the reference center wavelength λr described above is obtained, and this wavelength shift ΔWe is set as a wavelength correction value. In the illustrated example, since the center wavelength λe is shifted to the short wavelength side with respect to the reference center wavelength λr, the wavelength correction value is set to + ΔWe (nm) in order to eliminate the shift. Thereby, when the wavelength shift is corrected using the wavelength correction value, the concentration measurement is performed in a state where the center wavelength of the corrected spectral transmittance data De ′ is matched with the reference center wavelength λr of the spectral transmittance data Dr. The value can be read.
以上の方法により、複数の光学濃度計１ａ〜１ｅの相互間に生じる波長ズレを補正する。この補正方法においては、多波長分光器２の分光原理を利用して複数波長の濃度測定を同時に行える光学濃度計１でありながら、波長ズレを補正する場合は、多波長分光器２の光学系の中にバンドパスフィルタ２０を配置することにより、あたかもポリクロメータのように特定波長の光だけを光電変換素子６に入射し、それによって得られる分光透過率の中心波長と基準中心波長との波長ズレを補正している。また、波長ズレを補正する場合は、眼鏡レンズ７の代わりにバンドパスフィルタ２０を多波長分光器２の光路上にセットし、眼鏡レンズ７の濃度測定と同じ測定環境でバンドパスフィルタ２０の分光透過率を測定している。このため、光学部品の相対的な位置変化等に起因した補正の誤差を最小限に抑えることができる。その結果、多波長分光器２を用いた複数の光学濃度計１ａ〜１ｅの相互間に生じる波長ズレを、校正用の光源などの付加的な装備を要することなく、非常に簡易にしかも高精度に補正することが可能となる。 By the above method, the wavelength shift generated between the plurality of optical densitometers 1a to 1e is corrected. In this correction method, the optical system of the multi-wavelength spectrometer 2 is used to correct the wavelength shift while the optical densitometer 1 is capable of simultaneously measuring the concentrations of a plurality of wavelengths using the spectral principle of the multi-wavelength spectrometer 2. By disposing the bandpass filter 20 inside, only light of a specific wavelength is incident on the photoelectric conversion element 6 as if it were a polychromator, and the wavelength between the center wavelength and the reference center wavelength of the spectral transmittance obtained thereby. Misalignment is corrected. When correcting the wavelength shift, the bandpass filter 20 is set on the optical path of the multi-wavelength spectrometer 2 instead of the spectacle lens 7 and the spectrum of the bandpass filter 20 is measured in the same measurement environment as the density measurement of the spectacle lens 7. The transmittance is measured. For this reason, it is possible to minimize a correction error caused by a relative position change of the optical component. As a result, the wavelength shift generated between the plurality of optical densitometers 1a to 1e using the multi-wavelength spectrometer 2 is very simple and highly accurate without requiring additional equipment such as a calibration light source. It becomes possible to correct to.
また、上述の補正方法により波長ズレを補正した複数の光学濃度計１ａ〜１ｅを眼鏡レンズ７の計測工程に用いることにより、補正前に比べて、器差の影響を格段に小さく抑えて眼鏡レンズ７の濃度を測定し計測することができる。これにより、眼鏡レンズ７の製造工場などに複数の光学濃度計１を設置して濃度測定を行う場合に、各々の光学濃度計１の測定誤差を許容範囲内に抑えたうえで、高精度な濃度測定を実現することができる。このため、眼鏡レンズ７の生産性向上と濃度測定の信頼性向上を両立させることが可能となる。このような効果は、眼鏡レンズ７を製造する場合に限らず、これ以外の光学製品を製造する場合にも同様に得られる。 In addition, by using a plurality of optical densitometers 1a to 1e whose wavelength deviation has been corrected by the correction method described above in the measurement process of the spectacle lens 7, the effect of instrumental error is significantly reduced compared to before the correction. 7 concentration can be measured and measured. As a result, when a plurality of optical densitometers 1 are installed in a manufacturing factory of the spectacle lens 7 or the like and density measurement is performed, the measurement error of each optical densitometer 1 is suppressed within an allowable range, and high accuracy is achieved. Concentration measurement can be realized. For this reason, it becomes possible to achieve both the productivity improvement of the spectacle lens 7 and the reliability improvement of the density measurement. Such an effect is obtained not only when the spectacle lens 7 is manufactured but also when other optical products are manufactured.
図３は本発明の実施の形態に係る光学濃度計の補正方法を実施したときの、補正前後の濃度測定結果を示す図である。
この濃度測定では、透過波長がλｋ１（ｎｍ）のバンドパスフィルタを用いて、上記補正方法により５つの光学濃度計１ａ〜１ｅの波長ズレを補正した。その際、光学濃度計１ａの波長補正値は＋０．４ｎｍ、光学濃度計１ｂの波長補正値は−０．４ｎｍ、光学濃度計１ｃの波長補正値は−０．５ｎｍ、光学濃度計１ｄの波長補正値は＋０．４ｎｍ、光学濃度計１ｅの波長補正値は±０．０ｎｍであった。また、濃度補正値が０．５ｎｍ程度といった微小な値であっても、補正の前後で濃度が２％近く変動することが分かった。
これにより、補正前の濃度測定では、光学濃度計１ａ〜１ｅの相互間の波長ズレにより、同じバンドパスフィルタ２０を測定しているにもかかわらず、最大で３．７０の測定誤差が生じ、標準偏差が１．５５であったものが、補正後の濃度測定では、最大の測定誤差が１．１０％に抑えられ、標準偏差も０．３８となった。
FIG. 3 is a diagram showing the density measurement results before and after correction when the optical densitometer correction method according to the embodiment of the present invention is performed.
In this density measurement, the wavelength shift of the five optical densitometers 1a to 1e was corrected by the above correction method using a bandpass filter having a transmission wavelength of λk1 (nm). At that time, the wavelength correction value of the optical densitometer 1a is +0.4 nm, the wavelength correction value of the optical densitometer 1b is -0.4 nm, the wavelength correction value of the optical densitometer 1c is -0.5 nm, and the wavelength of the optical densitometer 1d. The correction value was +0.4 nm, and the wavelength correction value of the optical densitometer 1e was ± 0.0 nm. Further, it was found that even if the density correction value is as small as about 0.5 nm, the density fluctuates by about 2% before and after the correction.
Thereby, in the density measurement before correction, a measurement error of 3.70 at the maximum occurs due to the wavelength shift between the optical densitometers 1a to 1e even though the same bandpass filter 20 is measured. Although the standard deviation was 1.55, in the concentration measurement after correction, the maximum measurement error was suppressed to 1.10%, and the standard deviation was 0.38.
図４は透過波長がλｋ１（ｎｍ）のバンドパスフィルタの分光透過率を５つの光学濃度計で測定した結果を示すもので、図中（Ａ）は波長ズレを補正する前の測定結果、（Ｂ）は波長ズレを補正した後の測定結果を示している。
図５は透過波長がλｋ２（ｎｍ）のバンドパスフィルタの分光透過率を５つの光学濃度計で測定した結果を示すもので、図中（Ａ）は波長ズレを補正する前の測定結果、（Ｂ）は波長ズレを補正した後の測定結果を示している。
図６は透過波長がλｋ３（ｎｍ）のバンドパスフィルタの分光透過率を５つの光学濃度計で測定した結果を示すもので、図中（Ａ）は波長ズレを補正する前の測定結果、（Ｂ）は波長ズレを補正した後の測定結果を示している。
図７は透過波長がλｋ４（ｎｍ）のバンドパスフィルタの分光透過率を５つの光学濃度計で測定した結果を示すもので、図中（Ａ）は波長ズレを補正する前の測定結果、（Ｂ）は波長ズレを補正した後の測定結果を示している。
図８は透過波長がλｋ５（ｎｍ）のバンドパスフィルタの分光透過率を５つの光学濃度計で測定した結果を示すもので、図中（Ａ）は波長ズレを補正する前の測定結果、（Ｂ）は波長ズレを補正した後の測定結果を示している。
これらの図からも分かるように、波長ズレを補正する前は、同じ透過波長のバンドパスフィルタを用いているにもかかわらず、各光学濃度計の測定結果に多少のバラツキ（器差）が生じているが、波長ズレを補正した後は、補正前に生じていたバラツキがかなり小さく抑えられている。
FIG. 4 shows the result of measuring the spectral transmittance of a bandpass filter having a transmission wavelength of λk1 (nm) with five optical densitometers. In FIG. 4, (A) shows the measurement result before correcting the wavelength deviation. B) shows the measurement result after correcting the wavelength shift.
FIG. 5 shows the result of measuring the spectral transmittance of a bandpass filter having a transmission wavelength of λk2 (nm) with five optical densitometers. In FIG. 5, (A) shows the measurement result before correcting the wavelength deviation. B) shows the measurement result after correcting the wavelength shift.
FIG. 6 shows the result of measuring the spectral transmittance of a bandpass filter having a transmission wavelength of λk3 (nm) with five optical densitometers. FIG. 6A shows the measurement result before correcting the wavelength shift, B) shows the measurement result after correcting the wavelength shift.
FIG. 7 shows the result of measuring the spectral transmittance of a bandpass filter having a transmission wavelength of λk4 (nm) with five optical densitometers. In FIG. 7, (A) shows the measurement result before correcting the wavelength shift, B) shows the measurement result after correcting the wavelength shift.
FIG. 8 shows the result of measuring the spectral transmittance of a bandpass filter having a transmission wavelength of λk5 (nm) with five optical densitometers. In FIG. 8, (A) shows the measurement result before correcting the wavelength deviation. B) shows the measurement result after correcting the wavelength shift.
As can be seen from these figures, there is some variation (instrumental difference) in the measurement results of each optical densitometer, even though bandpass filters with the same transmission wavelength are used before the wavelength deviation is corrected. However, after correcting the wavelength shift, the variation that occurred before the correction is suppressed to a very small level.
図９は本発明の他の実施の形態に係る「光学濃度計の補正方法」の一例を示す概念図である。
先述した実施の形態と相違する主な点は、波長ズレの補正に使用するバンドパスフィルタの個数にある。すなわち、先述した実施の形態では、複数の光学濃度計１ａ〜１ｅごとに、一つのバンドパスフィルタ２０を共通に用いて波長ズレを補正したが、他の実施の形態では、光の透過波長が異なる複数のバンドパスフィルタ２１〜２５を共通に用いて波長ズレを補正する点が異なる。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing an example of “an optical densitometer correction method” according to another embodiment of the present invention.
The main difference from the above-described embodiment is the number of band-pass filters used for correcting the wavelength shift. That is, in the above-described embodiment, the wavelength shift is corrected by using one band pass filter 20 in common for each of the plurality of optical densitometers 1a to 1e. However, in other embodiments, the transmission wavelength of light is The difference is that wavelength shift is corrected using a plurality of different bandpass filters 21 to 25 in common.
波長ズレの補正に用いるバンドパスフィルタの個数は適宜変更可能である。ただし、本実施の形態では５つのバンドパスフィルタ２１〜２５を用いることとしている。その理由は次のとおりである。本実施の形態においては、上述した眼鏡レンズ７の計測工程で光学濃度計１を使用することを想定しているため、波長ズレの補正に使用するバンドパスフィルタ２１〜２５の透過波長は、その計測工程で濃度測定の計測に使用する計測波長に対応させたものとなっている。具体的には、計測波長がλｋ１（ｎｍ）、λｋ２（ｎｍ）、λｋ３（ｎｍ）、λｋ４（ｎｍ）、λｋ５（ｎｍ）の５つであるとすると、バンドパスフィルタ２１の透過波長（中心波長）はλｋ１（ｎｍ）、バンドパスフィルタ２２の透過波長はλｋ２（ｎｍ）、バンドパスフィルタ２３の透過波長はλｋ３（ｎｍ）、バンドパスフィルタ２４の透過波長はλｋ４（ｎｍ）、バンドパスフィルタ２５の透過波長はλｋ５（ｎｍ）となっている。 The number of bandpass filters used for correcting the wavelength shift can be changed as appropriate. However, in the present embodiment, five bandpass filters 21 to 25 are used. The reason is as follows. In the present embodiment, since it is assumed that the optical densitometer 1 is used in the measurement process of the spectacle lens 7 described above, the transmission wavelengths of the bandpass filters 21 to 25 used for correcting the wavelength shift are It corresponds to the measurement wavelength used for the measurement of concentration measurement in the measurement process. Specifically, if there are five measurement wavelengths, λk1 (nm), λk2 (nm), λk3 (nm), λk4 (nm), and λk5 (nm), the transmission wavelength (center wavelength) of the bandpass filter 21 ) Is λk1 (nm), the transmission wavelength of the bandpass filter 22 is λk2 (nm), the transmission wavelength of the bandpass filter 23 is λk3 (nm), the transmission wavelength of the bandpass filter 24 is λk4 (nm), and the bandpass filter 25 The transmission wavelength is λk5 (nm).
以下、光学濃度計１ａを例に挙げて、５つのバンドパスフィルタ２１〜２５を用いた波長ズレの補正方法を説明する。
光学濃度計１ａの波長ズレを補正する場合は、複数のバンドパスフィルタ２１〜２５を順に用いて、バンドパスフィルタごとに、分光透過率の測定と、波長ズレの補正を行う。
バンドパスフィルタ２１〜２５を用いる順序は任意でかまわないが、ここでは一例として透過波長の短い方から順に１つずつ使用するものとする。
Hereinafter, a method for correcting the wavelength shift using the five bandpass filters 21 to 25 will be described by taking the optical densitometer 1a as an example.
When correcting the wavelength deviation of the optical densitometer 1a, the spectral transmittance is measured and the wavelength deviation is corrected for each bandpass filter using the plurality of bandpass filters 21 to 25 in order.
The order of using the bandpass filters 21 to 25 may be arbitrary, but here, as an example, the bandpass filters 21 to 25 are used one by one in order from the shorter transmission wavelength.
そうした場合、まず、バンドパスフィルタ２１を用いる場合は、このバンドパスフィルタ２１を光学濃度計１ａの多波長分光器２の光路上に配置し、その状態でバンドパスフィルタ２１の分光透過率を測定する。これにより、光学濃度計１ａにおいては、バンドパスフィルタ２１の分光透過率データＤ１が得られる。次に、分光透過率データＤ１が示す中心波長λ１と予め設定された基準中心波長λｒ１との波長ズレΔＷ１を求め、この波長ズレΔＷ１を、波長補正値（＋ΔＷ１）の設定により補正する。このとき用いる基準中心波長λｒ１は、波長ズレの補正に先立って、バンドパスフィルタ２１の分光透過率を上述した校正用の基準濃度計を用いて測定したときに得られる分光透過率データＤｒ１が示す中心波長である。これにより、バンドパスフィルタ２１の透過波長で被計測物の濃度を測定する際の光学濃度計１ａの波長ズレΔＷ１が補正される。 In such a case, first, when the band pass filter 21 is used, the band pass filter 21 is arranged on the optical path of the multi-wavelength spectrometer 2 of the optical densitometer 1a, and the spectral transmittance of the band pass filter 21 is measured in this state. To do. Thereby, in the optical densitometer 1a, spectral transmittance data D1 of the band pass filter 21 is obtained. Next, a wavelength shift ΔW1 between the center wavelength λ1 indicated by the spectral transmittance data D1 and a preset reference center wavelength λr1 is obtained, and the wavelength shift ΔW1 is corrected by setting a wavelength correction value (+ ΔW1). The reference center wavelength λr1 used at this time is indicated by spectral transmittance data Dr1 obtained when the spectral transmittance of the bandpass filter 21 is measured using the above-described calibration reference densitometer prior to the correction of the wavelength shift. Central wavelength. As a result, the wavelength deviation ΔW1 of the optical densitometer 1a when measuring the density of the object to be measured at the transmission wavelength of the bandpass filter 21 is corrected.
次に、バンドパスフィルタ２２を用いて、上記同様の処理を行う。すなわち、光学濃度計１ａの多波長分光器２の光路上にバンドパスフィルタ２２を配置して、その分光透過率を測定する。次いで、測定により得られた分光透過率データＤ２が示す中心波長λ２と予め設定された基準中心波長λｒ２との波長ズレΔＷ２を求め、この波長ズレΔＷ２を、波長補正値（＋ΔＷ２）の設定により補正する。このとき用いる基準中心波長λｒ２は、波長ズレの補正に先立って、バンドパスフィルタ２２の分光透過率を上述した校正用の基準濃度計を用いて測定したときに得られる分光透過率データＤｒ２が示す中心波長である。これにより、バンドパスフィルタ２２の透過波長で被計測物の濃度を測定する際の光学濃度計１ａの波長ズレΔＷ２が補正される。 Next, the same processing as described above is performed using the bandpass filter 22. That is, the band pass filter 22 is disposed on the optical path of the multi-wavelength spectrometer 2 of the optical densitometer 1a, and the spectral transmittance is measured. Next, a wavelength shift ΔW2 between the center wavelength λ2 indicated by the spectral transmittance data D2 obtained by the measurement and a preset reference center wavelength λr2 is obtained, and the wavelength shift ΔW2 is corrected by setting the wavelength correction value (+ ΔW2). To do. The reference center wavelength λr2 used at this time is indicated by spectral transmittance data Dr2 obtained when the spectral transmittance of the bandpass filter 22 is measured using the above-described calibration reference densitometer prior to correction of the wavelength shift. Central wavelength. As a result, the wavelength deviation ΔW2 of the optical densitometer 1a when measuring the density of the object to be measured at the transmission wavelength of the bandpass filter 22 is corrected.
以降は、バンドパスフィルタ２３，２４，２５を順に用いて、上記同様の処理を行う。これにより、バンドパスフィルタ２３を用いた場合は、バンドパスフィルタ２３の透過波長で被計測物の濃度を測定する際の光学濃度計１ａの波長ズレΔＷ３が補正される。また、バンドパスフィルタ２４を用いた場合は、バンドパスフィルタ２４の透過波長で被計測物の濃度を測定する際の光学濃度計１ａの波長ズレΔＷ４が補正され、バンドパスフィルタ２５を用いた場合は、バンドパスフィルタ２５の透過波長で被計測物の濃度を測定する際の光学濃度計１ａの波長ズレΔＷ５が補正される。 Thereafter, the same processing as described above is performed using the bandpass filters 23, 24, and 25 in order. Thereby, when the bandpass filter 23 is used, the wavelength shift ΔW3 of the optical densitometer 1a when measuring the density of the object to be measured at the transmission wavelength of the bandpass filter 23 is corrected. When the bandpass filter 24 is used, the wavelength shift ΔW4 of the optical densitometer 1a when the density of the measurement object is measured at the transmission wavelength of the bandpass filter 24 is corrected, and the bandpass filter 25 is used. This corrects the wavelength deviation ΔW5 of the optical densitometer 1a when measuring the density of the object to be measured at the transmission wavelength of the bandpass filter 25.
以上の補正処理を、他の光学濃度計１ｂ〜１ｅでも同様に実施する。
これにより、複数の光学濃度計１ａ〜１ｅの相互間に生じる波長ズレを、先述した実施の形態よりも高い精度で補正することができる。すなわち、先述した実施の形態においては、一つのバンドパスフィルタ２０を用いて、すべての波長域の波長ズレを同一の波長補正値を適用して一様に補正している。これに対して、他の実施の形態においては、複数のバンドパスフィルタ２１〜２５を用いて、各々の波長域ごとに、異なる波長補正値を適用して波長ズレを補正している。このため、波長ズレの補正精度を高めることができる。
The above correction process is similarly performed in the other optical densitometers 1b to 1e.
Thereby, the wavelength shift which arises between the some optical densitometers 1a-1e can be correct | amended with a higher precision than embodiment mentioned above. That is, in the above-described embodiment, a single bandpass filter 20 is used to uniformly correct wavelength shifts in all wavelength regions by applying the same wavelength correction value. On the other hand, in other embodiments, a plurality of bandpass filters 21 to 25 are used to correct the wavelength shift by applying different wavelength correction values for each wavelength region. For this reason, it is possible to improve the accuracy of correcting the wavelength shift.
また、他の実施の形態においては、上述した計測工程で眼鏡レンズの濃度測定に使用する計測波長にあわせて、波長ズレの補正に用いるバンドパスフィルタ２１〜２５の透過波長を設定している。このため、眼鏡レンズの濃度測定に使用する計測波長ごとに、対応するバンドパスフィルタ２１〜２５を用いて、波長ズレを精度良く補正することができる。したがって、眼鏡レンズの濃度測定とその測定結果に基づく良否判定を高い信頼性をもって行うことができる。 In other embodiments, the transmission wavelengths of the bandpass filters 21 to 25 used for correcting the wavelength shift are set in accordance with the measurement wavelength used for the density measurement of the spectacle lens in the above-described measurement process. For this reason, the wavelength shift can be accurately corrected by using the corresponding bandpass filters 21 to 25 for each measurement wavelength used for the density measurement of the spectacle lens. Therefore, the density measurement of the spectacle lens and the quality determination based on the measurement result can be performed with high reliability.
なお、上記各実施の形態においては、波長ズレの補正に用いるバンドパスフィルタの分光透過率を校正用の基準濃度計を用いて測定し、この測定によって得られた分光透過率データが示す中心波長を基準中心波長として設定しているが、本発明はこれに限らない。たとえば上記図２において、共通のバンドパスフィルタ２０の分光透過率を複数の光学濃度計１ａ〜１ｅで測定したときに得られる分光透過率データＤａ〜Ｄｅの中心波長λａ〜λｅを求め、それらの中心波長λａ〜λｅの平均値を基準中心波長として設定してもよい。この場合は、校正用の基準濃度計を使用することなく、基準中心波長を設定することが可能となる。ただし、各々の光学濃度計１ａ〜１ｅの経時的な状態変化等に依存することなく、基準中心波長を適切に設定するうえでは、校正用の基準濃度計を用いたほうがよい。 In each of the above embodiments, the spectral transmittance of the bandpass filter used for correcting the wavelength shift is measured using a calibration reference densitometer, and the center wavelength indicated by the spectral transmittance data obtained by this measurement is measured. Is set as the reference center wavelength, but the present invention is not limited to this. For example, in FIG. 2, the center wavelengths λa to λe of the spectral transmittance data Da to De obtained when the spectral transmittances of the common band pass filter 20 are measured by the plurality of optical densitometers 1a to 1e are obtained. An average value of the center wavelengths λa to λe may be set as the reference center wavelength. In this case, the reference center wavelength can be set without using a calibration reference densitometer. However, it is better to use a calibration reference densitometer in order to appropriately set the reference center wavelength without depending on the change in the state of each optical densitometer 1a to 1e with time.
１（１ａ〜１ｅ）…光学濃度計
２…多波長分光器
３…光源
４…スリット
５…グレーティング
６…光電変換素子
７…眼鏡レンズ
１１…データ処理部
１２…操作部
１３…表示部
１４…制御部
２０〜２５…バンドパスフィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 (1a-1e) ... Optical densitometer 2 ... Multi-wavelength spectrometer 3 ... Light source 4 ... Slit 5 ... Grating 6 ... Photoelectric conversion element 7 ... Eyeglass lens 11 ... Data processing part 12 ... Operation part 13 ... Display part 14 ... Control 20-25 ... Band pass filter
Claims (4)
前記複数の光学濃度計ごとに、前記多波長分光器の光路上に共通のバンドパスフィルタを配置して、前記バンドパスフィルタの分光透過率を測定するとともに、
前記複数の光学濃度計ごとに、前記共通のバンドパスフィルタを用いて測定した分光透過率データが示す中心波長と予め設定された基準中心波長との波長ズレを補正する
ことを特徴とする光学濃度計の補正方法。 A correction method of an optical densitometer that corrects a wavelength shift generated between a plurality of optical densitometers using a multi-wavelength spectrometer,
For each of the plurality of optical densitometers, a common bandpass filter is disposed on the optical path of the multi-wavelength spectrometer, and the spectral transmittance of the bandpass filter is measured.
An optical density characterized by correcting a wavelength shift between a center wavelength indicated by spectral transmittance data measured using the common bandpass filter and a preset reference center wavelength for each of the plurality of optical densitometers. How to correct the meter.
ことを特徴とする請求項１に記載の光学濃度計の補正方法。 The spectral transmittance of the bandpass filter is measured using a calibration reference densitometer, and the center wavelength indicated by the spectral transmittance data obtained by the measurement is set as the reference center wavelength. 2. The optical densitometer correction method according to 1.
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光学濃度計の補正方法。 For each of the plurality of optical densitometers, a plurality of bandpass filters having different light transmission wavelengths are commonly used to measure the spectral transmittance of the plurality of bandpass filters, and each of the measured bandpass filters. The optical densitometer correction method according to claim 1 or 2, wherein a wavelength shift between a center wavelength indicated by the spectral transmittance data and a reference center wavelength preset for each bandpass filter is corrected.
前記計測工程では、請求項１〜３のいずれかに記載の光学濃度計の補正方法により波長ズレを補正した複数の光学濃度計を用いる
ことを特徴とする眼鏡レンズの製造方法。 A method of manufacturing a spectacle lens including a measurement step of measuring a plurality of different wavelengths as measurement wavelengths and measuring the density of the spectacle lens at each measurement wavelength using an optical densitometer,
In the said measurement process, the some optical densitometer which corrected the wavelength shift by the correction method of the optical densitometer in any one of Claims 1-3 is used. The manufacturing method of the spectacle lens characterized by the above-mentioned.
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