JP2018028674A - 物体の空間構造を求める方法及びシステム - Google Patents

物体の空間構造を求める方法及びシステム Download PDF

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Abstract

【課題】第１光学有効面及び第２光学有効面を有する物体、特にレンズ、例えば眼鏡レンズ、眼鏡レンズブランク、又は眼鏡レンズ半製品の空間構造を求める方法を提供する。【解決手段】以下のステップを実行する。物体６１２を保持装置６１０に配置する。第１光学有効面６１４上の少なくとも１つの点の位置及び第２光学有効面６１６上の少なくとも１つの点の位置を、保持装置に関して固定された座標系６１８において参照する。物体の第１光学有効面のトポグラフィを、第１光学有効面上の少なくとも１つの点の位置を用いて保持装置に関して参照される座標系６５９において求め、物体の空間構造を、第１光学有効面のトポグラフィと第２光学有効面のトポグラフィに関するデータセットとから計算し、このデータセットは、第２光学有効面上の少なくとも１つの点の位置を用いて保持装置の固定座標系に関して参照される。【選択図】図１

Description

本発明は、第１光学有効面及び第２光学有効面を有する物体、特にレンズ、例えば眼鏡
レンズ、眼鏡レンズブランク、又は眼鏡レンズ半製品の空間構造を求める方法に関する。
さらに、本発明は、上記方法によって物体、特にレンズ、例えば眼鏡レンズ、眼鏡レン
ズブランク、又は眼鏡レンズ半製品の空間構造を求めるシステムにも関する。
この場合、レンズは、相互に反対側に位置する２つの光学有効面、すなわち光屈折面を
有するガラス体又はプラスチック体であると理解すべきである。本発明の意味の範囲内の
レンズは、特に、眼鏡フレームに挿入するよう設計された眼鏡レンズである。この場合、
レンズという用語は、いわゆる眼鏡レンズブランク、すなわち表面処理の終了前の状態の
レンズを作製するための通常は予備成形された材料片も包含し、また光学的な加工が片面
のみ完了しているレンズブランクの形態のいわゆる半製品も包含する。このような半製品
は、眼鏡レンズ半製品とも称する。
物体の空間構造を求めるために、例えば、測定センサを備えた座標測定機で物体を走査
することが知られている。このようにして物体の空間構造をピンポイントで高精度に確認
することができるようにするために、物体の表面においてできる限り多数の測定点を測定
センサによって捕捉する必要がある。
したがって、眼鏡レンズ製造装置における眼鏡レンズの品質管理のために、眼鏡レンズ
の少数の場所のみを測定する測定法が広く用いられている。眼鏡レンズの空間構造及び光
学特性を確認するために、眼鏡レンズは、光を眼鏡レンズに通す設備で眼鏡レンズの光学
効果を測定する（透過測定）いわゆる頂点屈折計（vertex refractometers）によって検
査されることが多い。
本発明が対処する課題は、第１光学有効面及び第２光学有効面を有する物体の空間構造
を短時間で高精度に求めることができる方法及びシステムを提供することである。
この課題は、請求項１の特徴を含む方法及び請求項９の特徴を含むシステムによって解
決される。
本発明の有利な発展形態は、従属請求項に記載される。
本発明の意味の範囲内で、物体の光学有効面は、可視又は不可視スペクトル領域の光を
少なくとも部分的に指向反射する表面であると理解される。本発明の意味の範囲内で、光
学有効面は、特に、眼鏡レンズの光屈折面であると理解される。本発明の意味の範囲内の
光学有効面が光に関して透明且つ鏡面反射性であり得ることに、ここで留意されたい。
本発明によれば、第１光学有効面及び第２光学有効面を有する物体、特にレンズ、例え
ば眼鏡レンズ、眼鏡レンズブランク、又は眼鏡レンズ半製品の空間構造を求めるために、
物体を保持装置に配置する。続いて、保持装置に対して場所固定された（location-fixed
, ortsfesten）座標系における、第１光学有効面上の少なくとも１つの点の位置、好まし
くは少なくとも３つの点の位置及び第２光学有効面上の少なくとも１つの点の位置、好ま
しくは少なくとも３つの点の位置を、上記保持装置で参照する、すなわち求める。
続いて、物体の第１光学有効面のトポグラフィを、第１光学有効面上の少なくとも１つ
の点の位置に基づいて、好ましくは少なくとも３つの点の位置に基づいて、保持装置に関
して参照される座標系において確認する。
最後に、物体の空間構造を、第１光学有効面のトポグラフィと、第２光学有効面のトポ
グラフィに関するデータセットとから計算し、上記データセットは、第２光学有効面上の
少なくとも１つの点の位置に基づいて、好ましくは第２光学有効面上の少なくとも３つの
点の位置に基づいて、保持装置の場所固定座標系に関して参照されたものである。
第１光学有効面のトポグラフィを確認するために、この面のトポグラフィを、例えばト
ポグラフィ測定法によって測定することができる。しかしながら、この面のトポグラフィ
を確認するために、この面に関する情報を有するデータメモリーからの既知のデータセッ
トを評価することも可能である。
測定によって第１光学有効面のトポグラフィを確認するために、例えば点光源からの、
好ましくは複数の点光源からの光を提供することができ、上記光は第１光学有効面で反射
され、第１光学有効面で反射された点光源の光がイメージセンサ上にもたらす第１輝度分
布が検出され得る。続いて、第１光学有効面のトポグラフィを、物体の第１光学有効面上
の少なくとも１つの点の位置から、好ましくは少なくとも３つの点の位置から及び保持装
置に関して参照される座標系における検出された第１輝度分布から計算することができる
。続いて、物体の空間構造を、第１光学有効面及び第２光学有効面上の、保持装置に対し
て場所固定された座標系で参照された少なくとも１つの点の位置から、好ましくは少なく
とも３つの既知の点の位置から、また第１光学有効面の計算されたトポグラフィと、第２
光学有効面のトポグラフィに関するデータセットとから計算し、上記データセットは、保
持装置の場所固定座標系に関して参照されたものである。
しかしながら、この面のトポグラフィは、代替形態として、例えば、点ベース又は線ベ
ースのデフレクトメトリによって、共焦点系、特にクロマチック共焦点（chromatically
confocal）系での検査によって、干渉法によって、特に白色光干渉法によって、可視光又
はＸ線を用いたコンピュータ断層撮影（ＣＴ）によって、三角測量によって、又は触覚測
定法で、例えば座標測定機で、確認することもできることに留意されたい。
第２光学有効面のトポグラフィに関するデータセットは、例えば、この面の所望のデー
タセット、又はこの面のトポグラフィに関する測定データを有するデータセットであり得
る。このデータセットも、例えば前述のトポグラフィ測定法によって求めることができる
。特に、第２光学有効面のトポグラフィに関する、場所固定座標系に関して参照されるデ
ータセットの確認は、光が複数の点光源から提供され第２光学有効面で反射されることに
よって、第２光学有効面で反射された点光源の光がイメージセンサ上にもたらす輝度分布
を検出することによって、また第２光学有効面のトポグラフィを、物体の第２光学有効面
上の少なくとも１つの点の位置から、好ましくは少なくとも３つの点の位置から及び保持
装置に関して場所固定された座標における検出された輝度分布から計算することによって
行うことが可能である。
この場合、座標系で参照される点の位置は、その点に関する位置の座標が座標系におい
て既知であることを意味するとここでは理解される。
第１光学有効面及び第２光学有効面を有する物体、特に眼鏡レンズ、眼鏡レンズブラン
ク、又は眼鏡レンズ半製品の場所依存又は指向依存の（location-and direction-depende
nt）光学効果を求めるために、物体の空間構造を上述の方法によって求め、続いて物体の
場所依存又は指向依存の光学効果、すなわち物体の光伝達関数を、求められた空間構造か
ら、特にレイトレーシング法による屈折率及び／又は反射特性を考慮に入れて計算する。
この場合、レイトレーシング法は、物体から進み物体に衝突する複数の所定の光線に関
して、物体の空間構造及び物理的特性に起因したこれらの光線の偏向を計算する、物体の
光伝達関数を求める方法であるとここでは理解される。
第２光学有効面のトポグラフィを含む、場所固定座標系に関して参照されるデータセッ
トの確認は、光が複数の点光源から提供され第２光学有効面で反射されることによって、
第２光学有効面で反射された点光源の光がイメージセンサ上にもたらす第２輝度分布を検
出することによって、また第２光学有効面のトポグラフィを、物体の第２光学有効面上の
３つの点の少なくとも１つの位置から及び保持装置に関して場所固定された座標における
検出された第２輝度分布から計算することによって行うこともできる。
物体固定座標系において物体の空間構造を特定するために、保持装置に関して場所固定
された座標系を物体固定座標系に関して参照することが好ましい。
この目的で、保持装置に関して場所固定された座標系は、例えば、物体固定座標系に関
して、場所固定座標系における物体上に付けた印の位置を確認することによって参照する
ことができる。
保持装置に関して場所固定された座標系における第１光学有効面上又は第２光学有効面
上の既知の点の少なくとも１つの位置を、物体の厚さ測定によって確認することも、本発
明の概念である。特に、本発明の概念は、第１光学有効面上又は第２光学有効面上の既知
の点の少なくとも１つの位置を、保持装置に関して場所固定された座標系において参照す
るために、保持装置に対する距離測定装置によって物体を測定することである。しかしな
がら、第１光学有効面上又は第２光学有効面上の既知の点の少なくとも１つの位置を、保
持装置に関して場所固定された座標系において参照するために、保持装置に球支承体（ba
ll support, Kugelauflage：玉軸受）で少なくとも１点で物体を収容することも可能であ
る。
第１光学有効面及び第２光学有効面を有する物体、特にレンズ、例えば眼鏡レンズ、眼
鏡レンズブランク、又は眼鏡レンズ半製品の空間構造を求める本発明によるシステムは、
物体の第１光学面及び／又は第２光学面のトポグラフィ及び／又は勾配及び／又は曲率を
測定する少なくとも１つの測定ステーションを含む。本システムは、物体を少なくとも１
つの測定ステーションの収納領域に配置する保持装置も備え、物体の第１光学有効面上の
少なくとも１つの点、より適切には（better）３つの点の位置と、第２光学有効面上の少
なくとも１つの点、より適切には３つの点の位置とを、保持装置に関して場所固定された
座標系で求めることができる。この場合、測定ステーションには、収容領域に配置された
物体の測定対象の光学有効面で反射される光を提供する複数の点光源がある。この場合、
測定ステーションは、測定対象の光学有効面で反射された点光源の光がイメージセンサ上
にもたらす輝度分布を検出する少なくとも１つのカメラを含む。測定ステーションの点光
源は、多面体の側面に配置されることが好ましい。
正又は負の屈折力を有する光学アセンブリを測定ステーションのカメラと収容領域との
間に配置することも、本発明の概念であり、上記光学アセンブリは、点光源の光を収容領
域に配置された物体へ指向させると共に、物体で反射された光をカメラに供給する役割を
果たす。
保持装置は、測定対象の物体を第１光学有効面及び／又は第２光学有効面の外側で保持
するか、又は測定対象の物体を第１光学有効面上及び／又は第２光学有効面上の少なくと
も１つの点、好ましくは３つの点で支持することができる。
好ましくは、物体を収容した保持装置は、物体の第１光学有効面がカメラに面する第１
位置と、第１位置とは異なる物体の第１光学有効面がカメラに面しない第２位置とで測定
ステーションに配置可能である。
本システムは、保持装置に関して場所固定された座標系を測定ステーションに関して場
所固定された座標系に対して参照する手段を含み得る。特に、本システムは、カメラを有
する測定ステーションを備えることができ、カメラは、測定ステーションに関して場所固
定された座標系における物体上に配置された印の位置を検出する。本システムは、少なく
とも１つの測定装置を有する測定ステーションも含むことができ、測定装置は、測定ステ
ーションに関して場所固定された座標系における物体の光学有効面上の点の位置を検出す
る。
特に、本システムは、物体の屈折率を考慮に入れて、物体の場所依存及び／又は指向依
存の光学効果を、第１光学有効面のトポグラフィと第２光学有効面のトポグラフィを含む
データセットとから計算するコンピュータプログラムを含むコンピュータユニットも備え
得る。
好ましくは、本システムには、測定対象の物体を測定ステーションに供給し、且つ測定
ステーションで測定された物体を運び去る変位ユニットがある。
好ましくは、上記変位ユニットは、産業用ロボット、すなわち複数の軸を有する自動運
動機構（motion automation）であり、運動シーケンス及び距離又は角度に関するその運
動が自由に、すなわち機械的介入なしにプログラム可能であり、好ましくはセンサ誘導式
である。測定対象の物体を収容するために、変位ユニットはグリッパを有する。
本発明は、物体に関して求められた構造又は物体に関して求められた光学効果を所望の
値と比較するコンピュータユニットを備えたシステムも包含する。
本発明の概念は、特に、所望の値からの眼鏡レンズの空間構造のずれを比較する品質監
査のためのこのようなシステムを眼鏡レンズ製造装置で用いることである。
図面に概略的に示す例示的な実施形態に基づいて、本発明を以下でより詳細に説明する
。
保持装置及び種々の測定ステーションを有する眼鏡レンズの空間構造を求めるシステムを示す。 線ＩＩ−ＩＩに沿った図１からのシステムにおける保持装置を断面図として示す。 保持装置を第１測定位置に配置した図１からのシステムにおける、眼鏡レンズの光学有効面のトポグラフィを確認する測定ステーションを示す。 保持装置を第２測定位置に配置した図１からのシステムにおける、眼鏡レンズの光学有効面のトポグラフィを確認する測定ステーションを示す。 眼鏡レンズの光学有効面に関して場所固定された２つの座標系を参照する、さらに別の代替的な構成の測定ステーションを示す。 眼鏡レンズの空間構造を求めるシステムで用いるさらに別の代替的な構成の保持装置を示す。 眼鏡レンズの空間構造を求めるシステムにおける、眼鏡レンズの光学有効面のトポグラフィを確認し、且つ眼鏡レンズの光学有効面に関して場所固定された２つの座標系を参照する、さらに別の代替的な構成の測定ステーションを、眼鏡レンズを第１測定位置にして示す。 眼鏡レンズを第２測定位置に配置した場合の、図６ａからの測定ステーションを示す。 眼鏡レンズの空間構造を求めるシステムにおける、眼鏡レンズの光学有効面のトポグラフィを確認し、且つ眼鏡レンズの光学有効面に関して場所固定された２つの座標系を参照する、さらに別の代替的な構成の測定ステーションを示す。 眼鏡レンズの空間構造を求めるシステムにおける、眼鏡レンズの光学有効面のトポグラフィを確認し、且つ眼鏡レンズの光学有効面に関して場所固定された２つの座標系を参照する、さらに別の測定ステーションを示す。 眼鏡レンズの空間構造を求めるシステムにおける、眼鏡レンズの光学有効面のトポグラフィを確認し、且つ眼鏡レンズの光学有効面に関して場所固定された２つの座標系を参照する、さらに別の測定ステーションを示す。 眼鏡レンズの場所依存及び指向依存の光学効果を求めるシステムを示す。
図１に示すシステム６００は、保持装置６１０に収容された眼鏡レンズ６１２の空間構
造を求める役割を果たす。眼鏡レンズ６１２は、可視光に対して透明な材料からなるガラ
ス体を有する。当該ガラス体は、凸面の第１光学有効面６１４及び凹面の第２光学有効面
６１６を有する。この場合、ガラス体の光学有効面は、この面に衝突する光、好ましくは
可視光を少なくとも部分的に指向反射する面であるとここでは理解されたい。
当然ながら、第１光学有効面及び第２光学有効面が任意の曲面であるか又は曲率がない
ガラス体を備えた眼鏡レンズも、システム６００で測定できることに留意されたい。
しかしながら、原理上、眼鏡レンズとは異なり、衝突する光を少なくとも部分的に指向
反射する第１光学有効面及び第２光学有効面を有する物体の空間構造も、システム６００
で測定できることに留意されたい。
システム６００は、保持装置６１０のほかに、第１光学有効面１４上の３つの点Ｐの位
置及び第２光学有効面６１６上の３つの点Ｐ’の位置を、保持装置６１０に関して場所固
定された座標系６１８において参照する第１測定ステーション６２０を備える。
システム６００には、眼鏡レンズ６１２に関して物体固定されたデカルト座標系６２２
を保持装置６１０に関して場所固定された座標系６１８に関して参照する、第２測定ステ
ーション６２６がさらにある。この目的で、測定ステーション６２６は、眼鏡レンズ６１
２の第１光学有効面６１４又は第２光学有効面６１６上に配置された印６２８の角度位置
の測定を可能にする。さらに、システム６００は、第１光学有効面６１４及び第２光学有
効面６１６のトポグラフィを確認する第３測定ステーション６３２を含む。
眼鏡レンズ６１２のほかに、保持装置６１０は、保持装置６１０の本体６３６に接続す
ることができるレンズマウント６３１に固定された視野レンズ６３０もさらに収容するこ
とができる。レンズマウント６３１は、保持装置６１０の本体６３６に接続されると、視
野レンズ６３０が保持装置の本体６３６に関して一意に位置決めされるよう具現される。
図２は、図１からの線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図としてシステム６００における保持装
置６１０を示す。保持装置６１０の本体６３６は、中空円筒状の形態を有する。保持装置
６１０は、本体６３６に接続されて、保持装置６１０に収容された眼鏡レンズ６１２の側
縁６４０の周りに係合する保持部材６３８を備える。
保持部材６３８は、接触体６４２を有する複数の力覚保持ウェブ６４１を有し、接触体
６４２は、弾性材料からなり、保持装置６１０に収容された眼鏡レンズ６１２の側縁６４
４にそれぞれ当接する。保持ウェブ６４１は、本体６３６の軸６４３に関して対称に配置
される。隣り合う保持ウェブ６４１は、角度α＝１２０°をそれぞれ形成する。原理上、
眼鏡レンズ６１２を固定するために、接触体を組み付けた４つ、５つ、又はさらに多くの
保持ウェブを保持装置６１０に設けることもできることに留意されたい。
保持装置６１０は、眼鏡レンズ６１２が保持力によって変形されないよう眼鏡レンズ６
１２を収容することを可能にする。しかしながら、眼鏡レンズ６１２が保持装置６１０で
保持固定される際には、プロセス中に保持装置６１０をシステム６００の１つの測定ステ
ーションから別の測定ステーションへ移動させた場合、特にプロセス中に傾斜及び／又は
回転させた場合でも、保持装置６１０に関して場所固定された座標系６１８における眼鏡
レンズ６１２の位置がシステムでの測定中に変わらないようにする。
保持装置６１０の接触体６４２は、制御可能な接触体として具現される。適当なコント
ローラ（図示せず）によって、保持装置６１０の接触体６４２の硬度、粘度、弾性、及び
／又は圧迫力を設定することがここでは可能である。
眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１４上の印６２８は、眼鏡レンズ６１２の位置決め特
徴部として働く。上記印は、特に永久的な印であり得る。その幾何学的形状及び／又は光
学有効面６１４上のその位置に基づいて、印６２８は、眼鏡レンズ６１２に関して物体固
定された座標系６２２を規定する。印６２８は、原理上、眼鏡レンズの光学有効面上だけ
でなく、その代替形態として眼鏡レンズ本体内に設けることができることに留意されたい
。
図１に示すように、眼鏡レンズ６１２用の保持装置６１０の本体６３６は、その表側端
（face-side ends, stirnseitigen Enden）６４６、６４８に平面状の端面（face surfac
es, Stirnflachen）６５０、６５２を有する。本体６３６の表側端６４６、６４８には、
各歯状部材６５４がある。この場合、歯状部材６５４は、本体６４６の切欠きとして具現
される。
測定ステーション６２０、６２６、及び６３２には、保持装置６１０の歯状部材６５４
と相補的な歯状部材６５６がある。測定ステーション６２０の相補的な歯状部材６５６は
、保持体６６０、６６２における背面（tooth backs, Zahnrucken）として作られる。こ
れに対して、測定ステーション６２６及び６３２では、相補的な歯状部材６５６は、測定
ステーション６２６及び６３２のベース体６６４上に位置するピンとして具現される。
測定ステーション６２０及び６３２は、当該測定ステーションに配置された眼鏡レンズ
６１２を有する保持装置６１０の位置を検出する位置検出装置６５８をそれぞれがさらに
含む。位置検出装置６５０は、変位可能な測定ピン６６６を有する触覚センサを含む。保
持装置６１０の本体６３６の表側端６４８には孔がある。保持装置６１０が測定ステーシ
ョン６２０、６２６、及び６３２において測定位置に位置する場合、保持装置６１０の歯
状部材は、測定ステーション６２６及び６３２のベース体６６４の相補的な歯状部材６５
６と係合する。続いて、配置された保持装置６１０の位置を検出する装置６５８の測定ピ
ン６６６が、保持装置６１０の本体６３６の孔内に突出するか又は本体６３６の端面６５
２に突き当たる。
保持装置６１０の歯状部材６５４及びそれと相補的な歯状部材６５６と、測定ステーシ
ョン６２０、６２６、及び６３２の位置検出装置６５８とは、保持装置６１０に関して場
所固定された座標系６１８を、測定ステーション６２０、６２６、及び６３２のベース体
６６４に関してそれぞれ場所固定された座標系６５９に関して可逆的に一意に参照する手
段である。上記参照手段は、保持装置６１０に関して場所固定された座標系６１８の相対
位置を測定ステーションの座標系６５９に関して規定する。したがって、これらは、保持
装置６１０に関して場所固定された座標系６１８における保持装置６１０に収容された眼
鏡レンズ６１２上の点Ｐ、Ｐ’の位置が既知である場合、システム６００の測定ステーシ
ョン６２０、６２６、及び６３２のそれぞれにおいて、ベース体６６４に関して場所固定
された座標系６５９における上記点Ｐ、Ｐ’の位置も必然的に既知であることを可能にす
る。
第１測定ステーション６２０において、眼鏡レンズ６１２の第１光学有効面６１４上の
点Ｐの位置と、眼鏡レンズ６１２の第２光学有効面６１６上の点Ｐ’の位置とを、保持装
置６１０に関して場所固定された座標系６１８において確認するために、眼鏡レンズ６１
２上の点Ｐ、Ｐ’を、触覚測定プローブ６７０による接触によって走査することができる
。
測定プローブ６７０は、測定ステーション６２０のベース体に関して参照される。これ
らはそれぞれ、測定ステーション６２０において保持装置６１０の本体６３６の軸６４３
の方向に両矢印６４７に従って変位可能である測定ヘッド６７２を有する。上述の参照手
段があることで、保持装置６１０のベース体６６４に関して場所固定された座標系６５９
における測定プローブ６７０の測定ヘッド６７２の位置を、測定プローブ６７０によって
検出することができる。測定ステーション６２０の測定プローブ６７０は、ここでは、眼
鏡レンズ６１２の光学有効面６１４、６１６上の測定プローブ６７０の測定ヘッド６７２
によって検出された点Ｐ、Ｐ’が、相互に対向して各平面をそこで規定するよう配置され
る。
一方では測定プローブ６７０の測定ヘッド６７２の、及び他方では軸６４３に対して垂
直な平面６４５における測定プローブ６７４の測定ヘッド６７２の位置は、測定ステーシ
ョン６２０において対で同一である。したがって、測定ステーション６２０は、眼鏡レン
ズ６１２の光学有効面上の相互に対向する点Ｐ、Ｐ’における眼鏡レンズ６１２の厚さを
求めて、測定された厚さを、測定ステーション６２０のベース体６６４に関して場所固定
された座標系６５９における眼鏡レンズ６１２の光学有効面の一方の上の測定プローブ６
７０の測定ヘッド６６２の位置と組み合わせることによって、点Ｐ、Ｐ’の位置を確認す
ることも可能にする。
第２測定ステーション６２６は、イメージセンサ６７８を有するカメラ６７６を含む。
カメラ６７６は、測定ステーション６６２のベース体６６４に対して変位可能に配置され
る。この場合、測定ステーション６２６のベース体６６４に関して場所固定された座標系
６５９におけるカメラ６７６の位置は既知である。すなわち、カメラ６７６は、座標系６
５９に関する全ての位置で一意に参照される。測定ステーション６２６には、照明ユニッ
ト６８０及び反射器６８２がある。したがって、測定ステーション６２６では、カメラ６
７６を用いて測定ステーション６６２のベース体６６４に関して場所固定された座標系６
５９における眼鏡レンズ６１２上の印６２８の位置を検出できるように、保持装置６１０
に配置された眼鏡レンズ６１２が照明され得る。
システム６００において第１光学有効面６１４及び第２光学有効面６１６のトポグラフ
ィを確認する第３測定ステーション６３２は、多面体の側面６８６に位置決めした発光ダ
イオード（ＬＥＤ）の形態の複数の点光源６８４を有する。
図３ａは、測定ステーション６３２を拡大図で示す。眼鏡レンズ６１２を収容した保持
装置６１０は、ここでは第１測定位置に配置される。測定ステーション６３２は、測定対
象の光学有効面６１４で反射された点光源６８４の光がイメージセンサ６７８上にもたら
す輝度分布を検出するために、イメージセンサ６７８と共に両矢印６８８の方向に変位可
能なカメラ６９０を含む。点光点６８４からの光は、光線６９６で光学有効面６１４に達
する。座標（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）を有する点Ｐにおいて、面法線
に対する入射角βＥを有する光は、反射の法則に従って反射角βＡ＝βＥで反射する。
したがって、イメージセンサ６７８における輝度は、点光源６８４の光がカメラ６９０
によって捕捉されるように反射するような場所での、眼鏡レンズ６１２の測定対象の光学
有効面６１４における接平面の傾きの情報を含む。
測定ステーション６３２は、異なる点光源６８４を起動してカメラ６９０のイメージセ
ンサ６７８上に生じる輝度分布を検出及び評価する装置として機能するコンピュータユニ
ット（図示せず）を備える。カメラ６９０のイメージセンサ６７８によって検出された輝
度分布を評価するために、上記コンピュータユニットにはコンピュータプログラムがある
。測定ステーション６３２に配置された眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１４上の点Ｐか
らの、カメラ６７６によってイメージセンサ６７８で検出された光線６９６と、測定ステ
ーション６３２における点光源６８４の既知の位置とに関して、コンピュータプログラム
は、上記点における面法線
を計算する。続いて、積分及び補間によって、光学有効面６１４のトポグラフィが、コン
ピュータプログラムにおける複数の求められた面法線
から計算される。
図１に示すシステム６００における視野レンズ６３０は、正の屈折力を有する光学素子
である。したがって、視野レンズ６３０は収束レンズである。眼鏡レンズ６１２の凹面光
学有効面６１６のトポグラフィを確認するために、視野レンズ６３０を有し眼鏡レンズ６
１２を収容した保持装置６１０は、図３ｂに示す測定位置で測定ステーション６３２に配
置される。
視野レンズ６３０には、ここでは、点光源６８４の光を光学有効面６１６へ指向させ、
この面で反射した光をカメラ６９０にさらに供給するという効果がある。ここで再び、測
定ステーション６３２に配置された眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１６上の点Ｐ’から
、カメラ６７６によってイメージセンサ６７８で検出された光線６９６と、測定ステーシ
ョン６３２における点光源６８４の既知の位置とに関して、測定ステーション６３２のコ
ンピュータプログラムは、上記点における面法線
を計算する。続いて、積分及び補間によって、光学有効面６１６のトポグラフィが、測定
ステーション６３２のコンピュータユニットにおいてコンピュータプログラムによって計
算される。
眼鏡レンズ６１２の空間構造を特定するために、図１に示すシステムはコンピュータユ
ニット６０２を備える。コンピュータユニット６０２は、眼鏡レンズ６１２に関して測定
ステーション６２０、６２６、及び６３２で求められた測定データから眼鏡レンズ６１２
の空間構造を計算するコンピュータプログラムを含む。システム６００の変更構成又はシ
ステム６００の変更動作において、眼鏡レンズの面６１４、６１６の一方のみを測定ステ
ーション６３２において測定すると共に、他方の面に関するトポグラフィデータをコンピ
ュータユニット６０２に入力するようにすることができるが、これは、対応の眼鏡レンズ
の場合にこれらのデータが既知だからである。
図４は、測定ステーション６２０に機能的に対応するさらに別の測定ステーション７２
０を示し、これは、第１光学有効面６１４上の点Ｐ及び第２光学有効面６１６上の点Ｐ’
の位置を、保持装置６１０に関して場所固定された座標系において参照するものである。
図１及び図４に示すアセンブリ及び要素が相互に同一である限り、これらは参照符号とし
て同じ番号で識別される。
測定ステーション７２０には、眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１４、６１６を走査す
る３つの光学距離測定センサ７７０がある。距離測定センサ７７０を用いて、距離測定セ
ンサ７７０の基準７７２と眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１４、６１６の一方の点Ｐ、
Ｐ’との間の距離を、点Ｐ、Ｐ’と各基準との間の光路長の測定によって確認する。距離
測定によって確認された眼鏡レンズ６１２の第１光学有効面６１４及び第２光学有効面６
１６上の点Ｐ、Ｐ’は、ここでも各平面を画定する。
測定ステーション７２０のベース体６６４に関して場所固定された座標系６５９におけ
る距離測定センサ７７０の各基準７７２の位置は、測定ステーション７２０において既知
である。参照手段として働く保持装置６１０及び測定ステーション７２０の歯状部材６５
４、６５６は、上述の測定ステーション６２０のように、測定ステーション７２０のベー
ス体６６４に関して場所固定された座標系６５９における点Ｐ、Ｐ’の位置を確認するこ
とによって、保持装置６１０に関して場所固定された座標系６１８における点Ｐ、Ｐ’の
位置も既知であることを可能にする。
図５は、眼鏡レンズ６１２の空間構造を求めるシステムで用いるさらに別の保持装置８
１０を示す。保持装置８１０も、中空円筒状の本体８３６と、本体８３６に接続された保
持部材８３８とを有し、当該保持部材は、球体８３９（球支承体）を備えた３点支承体と
して具現される。
保持装置８１０と図１及び図２を参照して説明した保持装置６１０との要素の構成及び
機能が相互に対応する限り、これらは図５において参照符号として図１に対して２００を
足した番号で識別される。保持装置８１０も、正の屈折力を有し、且つ対応の測定ステー
ションにおいて保持装置８１０に収容された眼鏡レンズ６１２と共に配置され得る視野レ
ンズの形態の光学素子を収容するよう設計される。
保持装置８１０において、眼鏡レンズ６１２は、３点支承体として具現され３つの球体
８３９を備えた保持部材８３８上に位置決めされ、その位置は、保持装置８１０に関して
場所固定された座標系８１８において一意に参照される。したがって、光学有効面が球体
８３９に接触する光学有効面上の点Ｐ、Ｐ’の位置は、保持装置８１０において既知であ
る。
図６ａは、眼鏡レンズ６１２の空間構造を求めるシステムで用いるさらに別の測定ステ
ーション８３２を示す。測定ステーション８３２のアセンブリが図３及び図３ｂを参照し
て上述した測定ステーション６３２のアセンブリに対応する限り、これらは図６において
図３ａ及び図３ｂと同じ参照符号で識別される。測定ステーション８３２は、図５を参照
して上述した構成を有する保持装置８１０を含む。図６ａには、眼鏡レンズ６１２が、眼
鏡レンズ６１２の光学有効面６１６のトポグラフィの確認を可能にする測定位置で示され
ている。測定ステーション８３２は、眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１４、１６１６上
の、球支承体８３９の反対側にある３つの点Ｐ、Ｐ’の参照を可能にする。
図６ｂは、光学有効面６１６のトポグラフィの確認を可能にする眼鏡レンズ６１２に関
する測定位置での測定ステーション８３２を示す。
測定ステーション８３２には、保持装置８１８の本体８３６の軸８４３の方向に変位可
能な測定ヘッド６７２を有する測定プローブ６７０がある。測定プローブ８７０によって
、測定ステーション８３２に関して場所固定された座標系６５９における、したがって同
じく保持装置８１０に関して場所固定された座標系６１８における、眼鏡レンズ６１２の
光学有効面上の点Ｐの位置を検出することが可能であり、これらの点は、眼鏡レンズ６１
２が保持装置８３８の３点支承体の球体８３９に載る点の反対側にある。
測定ステーション８３２は、保持装置８１０の本体８３６の軸８４３に関して回転対称
である眼鏡レンズ６１２を特に測定するのに適している。しかしながら、当然だが、回転
非対称な眼鏡レンズも測定ステーション８３２で測定できることに留意されたい。
さらに、図４を参照して上述したように、測定ステーション８３２において、変位可能
な触覚測定ヘッド８７２を有する測定プローブ８７０の代わりに、光学距離測定センサも
原理上用いることができることに留意されたい。
図７は、ベース体６６４に関して場所固定された座標系６５９において、眼鏡レンズ６
１２の光学有効面６１４のトポグラフィを確認すると同時に、眼鏡レンズ６１２の光学有
効面６１４、６１６上の球体８３９の反対側の３つの点Ｐ、Ｐ’を参照する、保持装置８
１０を有する測定ステーション９３２を示す。測定ステーション９３２のアセンブリが図
６ａ及び図６ｂを参照して上述した測定ステーション８３２のアセンブリに対応する限り
、これらは、図７において図６ａ及び図６ｂと同じ参照符号で識別される。
光学距離測定センサ７７０は、測定ステーション９３２に組み込まれ、上記センサは、
保持装置８１０の軸８４３に対して垂直な平面内で２つの異なる空間方向に変位させるこ
とができるミラー７７１を備える。したがって、図４に関して上述したように、眼鏡レン
ズ６１２の光学有効面６１６上の点Ｐの位置を、測定ステーション９３２のベース体６６
４に関して場所固定された座標系６５９において確認することが可能である。
測定ステーション９３２は、照明ユニット６８０及び反射器６８２をさらに含む。した
がって、測定ステーション９３２に配置されたカメラ６７６を、光学有効面６１４、６１
６上に配置された印６１５の角度位置の確認、すなわちベース体６６４に関して場所固定
された座標系６５９に関する眼鏡レンズ６１２に関して物体固定された座標系の参照にも
用いることができる。
このように、測定ステーション９３２は、眼鏡レンズ６１２に関する空間構造を求める
ために眼鏡レンズに対して全ての必要な測定を実行することを可能にする。この目的で、
眼鏡レンズ６１２を、測定ステーション９３２において２つの異なる測定位置で測定すれ
ばよい。測定ステーション９３２において眼鏡レンズ６１２を一方の測定位置から他方の
測定位置へ変位させるためには、眼鏡レンズ６１２を裏返すだけでよい。
図８は、眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１４、６１６のトポグラフィを確認し、且つ
眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１４、６１６上にそれぞれ配置した３つの点Ｐ、Ｐ’を
参照する、保持装置６１０を有するさらに別の測定ステーション１０３２を示す。測定ス
テーション９３２のアセンブリが図３ａ及び図３ｂを参照して上述した測定ステーション
６３２のアセンブリに対応する限り、これらは、図７において図３ａ及び図３ｂと同じ参
照符号で識別される。
ミラー７７１を備えた光学距離測定センサ７７０が、測定ステーション１０３２に組み
込まれることで、図７を参照して上述したように、眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１６
上で、平面を画定すると共にベース体６６４の座標系６５９に関して参照される３つの空
間点Ｐ、Ｐ’をこうして確認できるようにする。
測定ステーション１０３２は、照明ユニット６８０及び反射器６８２をさらに含む。し
たがって、測定ステーション１０３２に配置されたカメラ６９０を、光学有効面６１４、
６１６上に配置された印６１５の角度位置の確認、したがってベース体６６４に関して場
所固定された座標系６５９に関する眼鏡レンズ６１２に関して物体固定された座標系の参
照にも用いることができる。
測定ステーション１０３２でも、眼鏡レンズ６１２の空間構造を求めるために眼鏡レン
ズ６１２に対して全ての必要な測定をこうして実行することができる。この目的で、保持
装置６１０を測定ステーション１０３２において一回裏返せばよい。
図９は、眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１４、６１６のトポグラフィを確認する、保
持装置６１０を有するさらに別の測定ステーション１１３２を示す。測定ステーション１
１３２のアセンブリが図３ａ、図３ｂ参照して上述した測定ステーション６３２のアセン
ブリに対応する限り、これらは、図９において図３ａ及び図３ｂと同じ参照符号で識別さ
れる。
測定ステーション１１３２では、輝度分布がカメラ６９０のイメージセンサ６７８及び
カメラ６９０’のイメージセンサ６７８’で検出されることによって、眼鏡レンズ６１２
の光学有効面６１４、６１６を測定することが可能であり、上記輝度分布は、測定対象の
光学有効面６１４、６１６で反射される点光源６８４、６８４’の光から検出され、当該
点光源は、第１多面体の側面６８６及び第２多面体の側面６８６’に位置決めされる。
図１０は、眼鏡レンズ６１２の場所依存及び指向依存の光学効果を求めるシステム１２
００を示す。システム１２００のアセンブリが上記図を参照して説明したシステム６００
のアセンブリに対応する限り、これらは、図８において図１と同じ参照符号で識別される
。
システム１２００は、入力ユニット１２０４を有するコンピュータユニット１２０２を
含み、これは、システム１２００で測定された眼鏡レンズ６１２の材料の屈折率の入力を
可能にし、且つ測定ステーション６２０、６２６、及び６３２から、眼鏡レンズ６１２に
関してそこで求められたデータを空間的眼鏡レンズ構造に関する情報と共に受け取る。
コンピュータユニット１２０２は、レイトレーシング法によって、測定ステーション６
２０、６２６、及び６３２で求められたデータ及び眼鏡レンズ材料の屈折率から、場所依
存及び指向依存の眼鏡レンズの光学効果を、すなわち、例えば眼鏡レンズの局所曲率及び
眼鏡レンズの局所非点収差を計算する。
ここでは、コンピュータプログラム及びコンピュータユニット１２０２が、眼鏡レンズ
の屈折力を１／１００ｄｐｔよりも良好な精度で計算できるように設計されれば有利であ
る。
さらに、上述のシステム６００又は１２００の一方において、眼鏡レンズを異なる測定
ステーション間で移動させる、好ましくは産業用ロボットとして具現されたハンドリング
装置を組み込むこと、及び可能であれば対応するロボット制御システムであり、特に吸引
ユニット及び／又はグリッパを有するキネマティックシステムを含み得る眼鏡レンズを測
定ステーションに供給し且つそこから取り出すロボット制御システムをそこに設けること
が有利である。
特に、例えばシステムにおける眼鏡レンズ搬送装置に記憶された個々の眼鏡レンズデー
タを考慮に入れるために、システムをＲＦＩＤ（無線自動識別）装置又は２Ｄ若しくは３
Ｄコードを検出する装置と組み合わせれば有利である。
上述のシステム１２００は、眼鏡レンズ製造装置において眼鏡レンズ、眼鏡レンズ半製
品、又は眼鏡レンズブランクの品質を監視するのに特に適している。このようなシステム
は、例えば、眼鏡レンズ構造の包絡線（envelope）の理想的な形態からのずれを示すか、
又はこれらのずれを眼鏡レンズ用の処理ステーションに通信することを原理上可能にする
。特に、このようなシステムでは、特定の所定仕様を満たさない眼鏡レンズを自動的に分
別することが可能である。さらに、上記システム１２００で求められた場所依存及び指向
依存の光学効果を眼鏡レンズに印刷するか、又はシステム１２００で測定された眼鏡レン
ズに関してこの測定情報を有する対応のラベル又はデータシートを作製することが可能で
ある。
要約すると、特に本発明の以下の好適な特徴が強調される。第１光学有効面６１４及び
第２光学有効面６１６を有する物体、特に眼鏡レンズ６１２、眼鏡レンズブランク、又は
眼鏡レンズ半製品の空間構造を求めるために、以下のステップを実行する。物体６１２を
保持装置６１０、８１０に配置する。第１光学有効面６１４上の少なくとも１つの点（Ｐ
）の位置と、第２光学有効面６１６上の少なくとも１つの点（Ｐ’）の位置とを、保持装
置６１０、８１０に関して場所固定された座標系において参照する。物体６１２の第１光
学有効面６１４のトポグラフィを、第１光学有効面６１４上の少なくとも１つの点（Ｐ）
の位置に基づいて保持装置６１０、８１０に関して参照される座標系６５９において確認
し、物体６１２の空間構造を、第１光学有効面６１４のトポグラフィと、第２光学有効面
６１６のトポグラフィに関するデータセットとから計算し、当該データセットは、第２光
学有効面６１６上の少なくとも１つの点（Ｐ’）の位置に基づいて、保持装置６１０、８
１０の場所固定座標系６１８、８１８に関して参照されるものである。
６００ システム
６０２ コンピュータユニット
６１０ 保持装置
６１２ 眼鏡レンズ
６１４ 第１光学有効面
６１５ 印
６１６ 第２光学有効面
６１８ 座標系
６２０ 測定ステーション
６２２ 座標系
６２６ 第２測定ステーション
６２８ 印
６３０ 視野レンズ
６３１ レンズマウント
６３２ 第３測定ステーション
６３６ 中空円筒状本体
６３８ 保持部材
６４０ 側縁
６４１ 力覚保持ウェブ／両矢印
６４２ 接触体
６４３ 軸
６４４ 側縁
６４５ 垂直平面
６４６ 表側端
６４７ 両矢印
６４８ 表側端
６５２ 端面
６５４ 歯状部材
６５６ 相補的な歯状部材
６５８ 位置検出装置
６５９ 座標系
６６０ 保持体
６６２ 保持体
６６４ ベース体
６６６ 変位可能な測定ピン
６６８ 孔
６７０ 測定プローブ
６７２ 測定ヘッド
６７４ 測定プローブ
６７６ カメラ
６７８ イメージセンサ
６７８’ イメージセンサ
６８０ 照明ユニット
６８２ 反射器
６８４ 点光源
６８４’ 点光源
６８６ 側面
６８６’ 側面
６８８ 両矢印
６９０ カメラ
６９０’ カメラ
６９６ 光線
７２０ 測定ステーション
７７０ 光学距離センサ／距離測定装置
７７１ ミラー
７７２ 基準
８１０ 保持装置
８１８ 座標系
８３２ 測定ステーション
８３６ 本体
８３８ 保持部材
８３９ 球体
８４３ 軸
９３２ 測定ステーション
１０３２ 測定ステーション
１１３２ 測定ステーション
１２００ システム
１２０２ コンピュータユニット
１２０４ 入力ユニット
図２は、図１からの線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図としてシステム６００における保持装置６１０を示す。保持装置６１０の本体６３６は、中空円筒状の形態を有する。保持装置６１０は、本体６３６に接続されて、保持装置６１０に収容された眼鏡レンズ６１２の側縁６４４の周りに係合する保持部材６３８を備える。
測定ステーション６２０及び６３２は、当該測定ステーションに配置された眼鏡レンズ６１２を有する保持装置６１０の位置を検出する位置検出装置６５８をそれぞれがさらに含む。位置検出装置６５８は、変位可能な測定ピン６６６を有する触覚センサを含む。保持装置６１０の本体６３６の表側端６４８には孔がある。保持装置６１０が測定ステーション６２０、６２６、及び６３２において測定位置に位置する場合、保持装置６１０の歯状部材は、測定ステーション６２６及び６３２のベース体６６４である保持体の相補的な歯状部材６５６と係合する。続いて、配置された保持装置６１０の位置を検出する装置６５８の測定ピン６６６が、保持装置６１０の本体６３６の孔内に突出するか又は本体６３６の端面６５２に突き当たる。
第１測定ステーション６２０において、眼鏡レンズ６１２の第１光学有効面６１４上の点Ｐの位置と、眼鏡レンズ６１２の第２光学有効面６１６上の点Ｐ’の位置とを、保持装置６１０に関して場所固定された座標系６１８において確認するために、眼鏡レンズ６１２上の点Ｐ、Ｐ’を、触覚測定プローブ６７０、６７４による接触によって走査することができる。
測定プローブ６７０、６７４は、測定ステーション６２０の保持体６６０、６６２に関して参照される。これらはそれぞれ、測定ステーション６２０において保持装置６１０の本体６３６の軸６４３の方向に両矢印６４７に従って変位可能である測定ヘッド６７２を有する。上述の参照手段があることで、保持装置６１０の保持体６６０、６６２に関して場所固定された座標系６５９における測定プローブ６７０の測定ヘッド６７２の位置を、測定プローブ６７０によって検出することができる。測定ステーション６２０の測定プローブ６７０は、ここでは、眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１４、６１６上の測定プローブ６７０の測定ヘッド６７２によって検出された点Ｐ、Ｐ’が、相互に対向して各平面をそこで規定するよう配置される。
一方では測定プローブ６７０の測定ヘッド６７２の、及び他方では軸６４３に対して垂直な平面における測定プローブ６７４の測定ヘッド６７２の位置は、測定ステーション６２０において対で同一であり、この平面は平面６４５に平行である。したがって、測定ステーション６２０は、眼鏡レンズ６１２の光学有効面上の相互に対向する点Ｐ、Ｐ’における眼鏡レンズ６１２の厚さを求めて、測定された厚さを、測定ステーション６２０のベース体６６４に関して場所固定された座標系６５９における眼鏡レンズ６１２の光学有効面の一方の上の測定プローブ６７０の測定ヘッド６７２の位置と組み合わせることによって、点Ｐ、Ｐ’の位置を確認することも可能にする。
第２測定ステーション６２６は、イメージセンサ６７８を有するカメラ６７６を含む。カメラ６７６は、測定ステーション６２６のベース体６６４に対して変位可能に配置される。この場合、測定ステーション６２６のベース体６６４に関して場所固定された座標系６５９におけるカメラ６７６の位置は既知である。すなわち、カメラ６７６は、座標系６５９に関する全ての位置で一意に参照される。測定ステーション６２６には、照明ユニット６８０及び反射器６８２がある。したがって、測定ステーション６２６では、カメラ６７６を用いて測定ステーション６６２のベース体６６４に関して場所固定された座標系６５９における眼鏡レンズ６１２上の印６２８の位置を検出できるように、保持装置６１０に配置された眼鏡レンズ６１２が照明され得る。
測定ステーション６３２は、異なる点光源６８４を起動してカメラ６９０のイメージセンサ６７８上に生じる輝度分布を検出及び評価する装置として機能するコンピュータユニット（図示せず）を備える。カメラ６９０のイメージセンサ６７８によって検出された輝度分布を評価するために、上記コンピュータユニットにはコンピュータプログラムがある。測定ステーション６３２に配置された眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１４上の点Ｐからの、カメラ６９０によってイメージセンサ６７８で検出された光線６９６と、測定ステーション６３２における点光源６８４の既知の位置とに関して、コンピュータプログラムは、上記点における面法線
を計算する。続いて、積分及び補間によって、光学有効面６１４のトポグラフィが、コンピュータプログラムにおける複数の求められた面法線
から計算される。
視野レンズ６３０には、ここでは、点光源６８４の光を光学有効面６１６へ指向させ、この面で反射した光をカメラ６９０にさらに供給するという効果がある。ここで再び、測定ステーション６３２に配置された眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１６上の点Ｐ’から、カメラ６９０によってイメージセンサ６７８で検出された光線６９６と、測定ステーション６３２における点光源６８４の既知の位置とに関して、測定ステーション６３２のコンピュータプログラムは、上記点における面法線
を計算する。続いて、積分及び補間によって、光学有効面６１６のトポグラフィが、測定ステーション６３２のコンピュータユニットにおいてコンピュータプログラムによって計算される。
図６ａは、眼鏡レンズ６１２の空間構造を求めるシステムで用いるさらに別の測定ステーション８３２を示す。測定ステーション８３２のアセンブリが図３ａ及び図３ｂを参照して上述した測定ステーション６３２のアセンブリに対応する限り、これらは図６において図３ａ及び図３ｂと同じ参照符号で識別される。測定ステーション８３２は、図５を参照して上述した構成を有する保持装置８１０を含む。図６ａには、眼鏡レンズ６１２が、眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１６のトポグラフィの確認を可能にする測定位置で示されている。測定ステーション８３２は、眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１４、１６１６上の、球支承体８３９の反対側にある３つの点Ｐ、Ｐ’の参照を可能にする。
図６ｂは、光学有効面６１４のトポグラフィの確認を可能にする眼鏡レンズ６１２に関する測定位置での測定ステーション８３２を示す。
測定ステーション８３２には、保持装置８１０の本体８３６の軸８４３の方向に変位可能な測定ヘッド６７２を有する測定プローブ６７０がある。測定プローブ６７０によって、測定ステーション８３２に関して場所固定された座標系６５９における、したがって同じく保持装置８１０に関して場所固定された座標系８１８における、眼鏡レンズ６１２の光学有効面上の点Ｐの位置を検出することが可能であり、これらの点は、眼鏡レンズ６１２が保持部材８３８の３点支承体の球体８３９に載る点の反対側にある。
さらに、図４を参照して上述したように、測定ステーション８３２において、変位可能な触覚測定ヘッド６７２を有する測定プローブ６７０の代わりに、光学距離測定センサも原理上用いることができることに留意されたい。
図８は、眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１４、６１６のトポグラフィを確認し、且つ眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１４、６１６上にそれぞれ配置した３つの点Ｐ、Ｐ’を参照する、保持装置６１０を有するさらに別の測定ステーション１０３２を示す。測定ステーション１０３２のアセンブリが図３ａ及び図３ｂを参照して上述した測定ステーション６３２のアセンブリに対応する限り、これらは、図８において図３ａ及び図３ｂと同じ参照符号で識別される。
ミラー７７１を備えた光学距離測定センサ７７０が、測定ステーション１０３２に組み込まれることで、図７を参照して上述したように、眼鏡レンズ６１２の光学有効面６１６上で、平面を画定すると共にベース体６６４の座標系６５９に関して参照される３つの空間点Ｐ’をこうして確認できるようにする。
図１０は、眼鏡レンズ６１２の場所依存及び指向依存の光学効果を求めるシステム１２００を示す。システム１２００のアセンブリが上記図を参照して説明したシステム６００のアセンブリに対応する限り、これらは、図１０において図１と同じ参照符号で識別される。
６００ システム
６０２ コンピュータユニット
６１０ 保持装置
６１２ 眼鏡レンズ
６１４ 第１光学有効面
６１５ 印
６１６ 第２光学有効面
６１８ 座標系
６２０ 測定ステーション
６２２ 座標系
６２６ 第２測定ステーション
６２８ 印
６３０ 視野レンズ
６３１ レンズマウント
６３２ 第３測定ステーション
６３６ 中空円筒状本体
６３８ 保持部材
６４０ 側縁
６４１ 力覚保持ウェブ
６４２ 接触体
６４３ 軸
６４４ 側縁
６４５ 垂直平面
６４６ 表側端
６４７ 両矢印
６４８ 表側端
６５２ 端面
６５４ 歯状部材
６５６ 相補的な歯状部材
６５８ 位置検出装置
６５９ 座標系
６６０ 保持体
６６２ 保持体
６６４ ベース体
６６６ 変位可能な測定ピン
６６８ 孔
６７０ 測定プローブ
６７２ 測定ヘッド
６７４ 測定プローブ
６７６ カメラ
６７８ イメージセンサ
６７８’ イメージセンサ
６８０ 照明ユニット
６８２ 反射器
６８４ 点光源
６８４’ 点光源
６８６ 側面
６８６’ 側面
６８８ 両矢印
６９０ カメラ
６９０’ カメラ
６９６ 光線
７２０ 測定ステーション
７７０ 光学距離センサ／距離測定装置
７７１ ミラー
７７２ 基準
８１０ 保持装置
８１８ 座標系
８３２ 測定ステーション
８３６ 本体
８３８ 保持部材
８３９ 球体
８４３ 軸
９３２ 測定ステーション
１０３２ 測定ステーション
１１３２ 測定ステーション
１２００ システム
１２０２ コンピュータユニット
１２０４ 入力ユニット

Claims (20)

  1. 第１光学有効面（６１４）及び第２光学有効面（６１６）を有する物体、特にレンズ、
    例えば眼鏡レンズ（６１２）、眼鏡レンズブランク、又は眼鏡レンズ半製品の空間構造を
    求める方法であって、
    前記物体（６１２）を保持装置（６１０、８１０）に配置するステップと、
    前記第１光学有効面（６１４）上の少なくとも１つの点（Ｐ）の位置及び前記第２光学
    有効面（６１６）上の少なくとも１つの点（Ｐ’）の位置を、前記保持装置（６１０、８
    １０）に関して場所固定された座標系において参照するステップと、
    前記物体（６１２）の前記第１光学有効面（６１４）のトポグラフィを、前記第１光学
    有効面（６１４）上の前記少なくとも１つの点（Ｐ）の位置に基づいて前記保持装置（６
    １０、８１０）に関して参照される座標系（６５９）において確認するステップと、
    前記第１光学有効面（６１４）のトポグラフィと前記第２光学有効面（６１６）のトポ
    グラフィに関するデータセットとから、前記物体（６１２）の空間構造を計算するステッ
    プであり、前記データセットは、前記第２光学有効面（６１６）上の前記少なくとも１つ
    の点（Ｐ’）の位置に基づいて前記保持装置（６１０、８１０）の場所固定座標系（６１
    ８、８１８）に関して参照されるものであるステップと
    を特徴とする方法。
  2. 第１光学有効面（６１４）及び第２光学有効面（６１６）を有する物体、特にレンズ、
    例えば眼鏡レンズ（６１２）、眼鏡レンズブランク、又は眼鏡レンズ半製品の場所依存及
    び指向依存の光学効果を求める方法であって、
    前記物体（６１２）の空間構造を請求項１に記載の方法によって求めるステップと、
    レイトレーシング法によって、前記物体（６１２）の場所依存及び指向依存の光学効果
    を、前記物体（６１２）の求められた空間構造から計算するステップと
    を特徴とする方法。
  3. 請求項１又は２に記載の方法において、前記保持装置（６１０、８１０）に関して参照
    された前記座標系（６５９）における前記物体（６１２）の前記第１光学有効面（６１４
    ）のトポグラフィの確認を、光が複数の点光源（６８４、６８４’）から提供され前記第
    １光学有効面（６１４）で反射されることによって、前記第１光学有効面（６１４）で反
    射された前記点光源（６８４、６８４’）の光がイメージセンサ（６７８、６７８’）上
    にもたらす第１輝度分布を検出することによって、また前記第１光学有効面のトポグラフ
    ィを、前記物体（６１２）の前記第１光学有効面（６１４）上の前記少なくとも１つの点
    （Ｐ）の位置から及び前記保持装置（６１０、８１０）に関して参照された前記座標系（
    ６５９）における前記検出された第１輝度分布から計算することによって行うこと、及び
    ／又は前記場所固定座標系（６１８、８１８）に関して参照された、前記第２光学有効面
    （６１６）のトポグラフィに関する前記データセットの確認を、光が複数の点光源（６８
    ４、６８４’）から提供され前記第２光学有効面（６１４）で反射されることによって、
    前記第２光学有効面（６１４）で反射された前記点光源（６８４、６８４’）の光がイメ
    ージセンサ（６７８、６７８’）上にもたらす第２輝度分布を検出することによって、ま
    た前記第２光学有効面（６１６）のトポグラフィを、前記第２光学有効面（６１６）のト
    ポグラフィ前記物体（６１２）の前記第２光学有効面（６１６）上の前記少なくとも１つ
    の点（Ｐ’）の位置から及び前記保持装置（６１０、８１０）に関して参照された前記座
    標系（６５９）における前記検出された第２輝度分布から計算することによって行うこと
    を特徴とする方法。
  4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法において、物体固定座標系（６２２）におい
    て前記物体（６１２）の空間構造を特定するために、前記保持装置（６１０、８１０）に
    関して場所固定された前記座標系（６１８、８１８）を物体固定座標系（６２２）に関し
    て参照することを特徴とする方法。
  5. 請求項４に記載の方法において、前記保持装置（６１０、８１０）に関して場所固定さ
    れた前記座標系（６１８、８１８）を、前記物体固定座標系（６２２）に関して前記物体
    （６１２）に付けた印（６２８）の位置を確認することによって参照することを特徴とす
    る方法。
  6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法において、前記保持装置（６１０、８１０）
    に関して場所固定された座標系（６１８、８１８）における前記第１光学有効面（６１４
    ）上又は前記第２光学有効面（６１６）上の前記少なくとも１つの点（Ｐ、Ｐ’）の位置
    を、前記物体（６１２）の厚さ測定によって確認することを特徴とする方法。
  7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法において、前記第１光学有効面（６１４）上
    又は前記第２光学有効面（６１６）上の前記少なくとも１つの点（Ｐ、Ｐ’）の位置を、
    前記保持装置（６１０、８１０）に関して場所固定された座標系（６１８、８１８）にお
    いて参照するために、前記物体（６１２）を、前記保持装置に対する距離測定装置（６７
    ０、７７０）によって測定することを特徴とする方法。
  8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法において、前記第１光学有効面（６１４）上
    又は前記第２光学有効面（６１６）上の前記少なくとも１つの点（Ｐ、Ｐ’）の位置を、
    前記保持装置（８１０）に関して場所固定された座標系（８１８）において参照するため
    に、前記物体（６１２）を、前記保持装置（８１０）に球支承体（８２９）で少なくとも
    １つの点（Ｐ）で収容することを特徴とする方法。
  9. 第１光学有効面（６１４）及び第２光学有効面（６１６）を有する物体、特にレンズ、
    例えば眼鏡レンズ（６１２）、眼鏡レンズブランク、又は眼鏡レンズ半製品の空間構造を
    求めるシステム（６００）であって、
    前記物体（６１２）用の保持装置（６１０、８１０）と、
    前記第１光学有効面（６１４）上の少なくとも１つの点（Ｐ）の位置及び前記第２光学
    有効面（６１６）上の少なくとも１つの点（Ｐ’）の位置を、前記保持装置（６１０、８
    １０）に関して場所固定された座標系において参照する測定ステーション（６２０、８２
    ０）と、
    前記物体（６１２）の前記第１光学有効面（６１４）のトポグラフィ及び／又は勾配及
    び／又は曲率を、前記第１光学有効面（６１４）上の前記少なくとも１つの点（Ｐ）の位
    置に基づいて前記保持装置（６１０、８１０）に関して参照される座標系（６５９）にお
    いて確認する測定ステーションと、
    前記第１光学有効面（６１４）のトポグラフィと前記第２光学有効面（６１６）のトポ
    グラフィに関するデータセットとから、前記物体（６１２）の空間構造を計算するコンピ
    ュータユニットであって、前記データセットは、前記第２光学有効面（６１６）上の前記
    少なくとも１つの点（Ｐ’）の位置に基づいて前記保持装置（６１０、８１０）の場所固
    定座標系（６１８、８１８）に関して参照されるものであるコンピュータユニットと
    を特徴とするシステム。
  10. 請求項９に記載のシステムにおいて、前記測定ステーション（６３２、８３２、９３２
    、１０３２）は、収容領域に配置された物体（６１２）の測定対象の前記光学有効面（６
    １４、６１６）で反射される光を提供する複数の点光源（６８４、６８４’）を有し、
    前記測定ステーション（６３２、８３２、９３２、１０３２）は、測定対象の前記光学
    有効面（６１４、６１６）で反射された前記点光源（６８４、６８４’）の光がイメージ
    センサ（６７８、６７８’）上にもたらす輝度分布を検出する少なくとも１つのカメラ（
    ６９０、６９０’）を含むことを特徴とするシステム。
  11. 請求項９又は１０に記載のシステムにおいて、前記物体（６１２）の前記第２光学有効
    面（６１６）のトポグラフィに関するデータセットを提供するために、前記物体（６１２
    ）の前記第２光学有効面（６１４、６１６）のトポグラフィ及び／又は勾配及び／又は曲
    率を測定する少なくとも１つの測定ステーション（６３２、８３２、９３２、１０３２）
    を特徴とするシステム。
  12. 請求項１１に記載のシステムにおいて、前記測定ステーション（６３２、８３２、９３
    ２、１０３２）は、収容領域に配置された物体（６１２）の測定対象の前記光学有効面（
    ６１４、６１６）で反射される光を提供する複数の点光源（６８４、６８４’）を有し、
    前記測定ステーション（６３２、８３２、９３２、１０３２）は、測定対象の前記光学
    有効面（６１４、６１６）で反射された前記点光源（６８４、６８４’）の光がイメージ
    センサ（６７８、６７８’）上にもたらす輝度分布を検出する少なくとも１つのカメラ（
    ６９０、６９０’）を含むことを特徴とするシステム。
  13. 請求項９〜１２のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記保持装置（６１０、８
    １０）は、前記物体（６１２）を測定ステーション（６３２、８３２、９３２、１０３２
    ）の収容領域に配置するよう設計され、前記保持装置（６１０、８１０）に関して場所固
    定された座標系における前記物体（６１２）の前記第１光学有効面（６１４）上の少なく
    とも１つの点（Ｐ）及び前記第２光学有効面（６１６）上の少なくとも１つの点（Ｐ’）
    の位置は、前記保持装置（６１０、８１０）において求められ得ることを特徴とするシス
    テム。
  14. 請求項１３に記載のシステムにおいて、物体（６１２）を収容した前記保持装置（８１
    ０）は、前記物体（６１２）の前記第１光学有効面（６１４）が前記カメラ（６９０）に
    面する第１位置と、該第１位置とは異なる前記物体（６１２）の前記第１光学有効面（６
    １４）が前記カメラ（６９０）に面しない第２位置とに配置可能であることを特徴とする
    システム。
  15. 請求項９〜１４のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記保持装置（６１０）に
    関して場所固定された座標系（６１８）を、前記測定ステーション（６３２、８３２、９
    ３２、１０３２）に関して場所固定された座標系（６５９）に関して参照する手段（６５
    ４、６５６、６５８）を特徴とするシステム。
  16. 請求項９〜１５のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記測定ステーション（６
    ３２、８３２、９３２、１０３２）に関して場所固定された座標系（６５９）における前
    記物体（６１２）上に配置された印（６２８）の位置を検出するカメラ（６９０）を有す
    る、測定ステーション（９３２、１０３２）を特徴とするシステム。
  17. 請求項９〜１６のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記物体の屈折率を考慮に
    入れて、前記物体の場所依存及び／又は指向依存の光学効果を、前記第１光学有効面（６
    １４）のトポグラフィと前記第２光学有効面（６１６）のトポグラフィを含むデータセッ
    トとから計算するコンピュータプログラムを含むコンピュータユニット（１２０２）を特
    徴とするシステム。
  18. 請求項９〜１７のいずれか１項に記載のシステムにおいて、測定対象の物体を測定ステ
    ーションに供給し、且つ測定ステーションで測定された（measuring）物体を運び去る変
    位ユニットを特徴とするシステム。
  19. 請求項９〜１８のいずれか１項に記載のシステム（１２００）において、物体（６１２
    ）に関して求められた構造又は物体（６１２）に関して求められた光学効果を所望の値と
    比較するコンピュータユニット（１２０２）を特徴とするシステム。
  20. 眼鏡レンズ製造装置における品質監査のための、請求項９〜１９のいずれか１項に記載
    のように具現されたシステム（１２００）の使用。
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