JP2020012652A - Lens checker - Google Patents

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JP2020012652A
JP2020012652A JP2018133079A JP2018133079A JP2020012652A JP 2020012652 A JP2020012652 A JP 2020012652A JP 2018133079 A JP2018133079 A JP 2018133079A JP 2018133079 A JP2018133079 A JP 2018133079A JP 2020012652 A JP2020012652 A JP 2020012652A
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image
light
optical axis
inspected
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小出 珠貴
Tamaki Koide
珠貴 小出
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Rexxam Co Ltd
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Rexxam Co Ltd
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Abstract

To provide an imaging type lens checker that not only achieves miniaturization as an observation or inspection device of an inspected lens, but also can readily and surely perform a human discrimination or observation of a shallow scratch, tiny scratch, dust, striae and the like hard to be optically grasped in the inspected lens without using expensive and mechanical computation processing means and the like.SOLUTION: A lens checker is configured to: freely perform an operation of moving pinhole type stop means on a transmission light-purpose light source side of an inspected lens relatively to an inspected lens loading table by a prescribed dimension; oppositely arrange imaging means in a co-axial relationship with the light source side; provide light-shield switch means 8 that has knife edges 8a and 8b located in an optical path of the imaging means, and can alternatively shield a half of a field of view; apply coloring processing different in hue to an obtained parallax image; and obtain a synthesis parallax image.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、眼鏡用レンズやコンタクトレンズ、及びその他の光学レンズ等の被検レンズの
表面のキズや汚れ、及びゴミ等の外観検査の他、隠しマーク等の観察を行うための装置と
して使用されている、所謂レンズチェッカーに関する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used as an apparatus for observing hidden marks and the like, in addition to inspecting the appearance of scratches, dirt, and dust on the surface of a lens to be inspected such as spectacle lenses, contact lenses, and other optical lenses. The so-called lens checker.

使用中のメガネレンズやコンタクトレンズ等について、その受光画面或いは撮像画面の画
像から、レンズ表面や裏面のキズや汚れ、埃やゴミ等の異物を目視判別するよう構成され
たレンズチェッカーを用いて人的に目視観察または検査する場合に、次の様な種々の問題
が存在していた。
先ず初めに、被検レンズにおけるキズが深くかつ大きなキズや大きな塵やゴミ等の異物の
場合には、キズやゴミ等を透過した透過光の屈折割合や反射割合が大きいために、これを
光学的に捉えることが比較的容易であるのに対し、キズが浅く小さな場合や小さなゴミ等
の場合には、屈折した透過光や反射された反射光等の検出光を光学的に捉えることが難し
くなるので、検出した僅かな光に基づく画像の目視的判別または観察が不可能な状況とな
り、同時に検出光に基づく画像データのレベルも小さくなるために、機械的な判別自体も
更に難しくなっているのが現状あり、こうした浅いキズや小さなキズ及びゴミ等に対する
改善策が切望されていた。
また、光源側のコリメートレンズ等の光学系に対して受光側の撮像装置やスクリーン等は、
その外径寸法を大径化して受光範囲を大きくするのが一般的構成であり、特に光学系の
大径化の傾向は、被検レンズ上に存在する異物の部位は特定されていないことと相俟って、
隠しマークやアライメントマークの場合は概ね被検レンズの周縁部付近に刻印されている
のが一般的であるので、被検レンズの全体をカバーできるように光学系の大径化を図る
ことが避けられない傾向にある。
そして、特に光源側にシュリーレン光学系としての絞りを用いて隠しマークやアライメン
トマークを顕在化し可視化する様な場合においても、光源からの照射光が屈折されて出光
することに対するコリメートレンズ光学系や被検レンズ、並びに受光側において透過光を
確実に受光できるようにするためには、これ等のコリメートレンズや受光側レンズ等につ
いて先にも述べた様に比較的大径の光学系を採用しなくてはならないので、レンズチェッ
カーを構成する際の大型化を免れず、装置の小型化を図る上でのネックとなる不都合を生
じていたのが現状である。
For a spectacle lens or contact lens in use, a person using a lens checker that is configured to visually identify foreign matter such as scratches, dirt, dust and dirt on the front and rear surfaces of the lens from the image of the light receiving screen or imaging screen. In the case of visual observation or inspection, the following various problems exist.
First, in the case where the lens to be inspected has a deep and large scratch, or a foreign matter such as a large dust or dust, the ratio of refraction or reflection of the transmitted light transmitted through the scratch or dust is large. In contrast, it is relatively easy to catch light, but in the case of shallow and small scratches or small dust, it is difficult to optically catch refracted transmitted light or reflected reflected light. This makes it impossible to visually discriminate or observe an image based on the detected slight light, and at the same time, the level of image data based on the detected light is reduced, making the mechanical discrimination itself more difficult. At present, there has been a long-awaited need for improvement measures for such shallow scratches, small scratches, and garbage.
In addition, for an optical system such as a collimator lens on the light source side, an imaging device and a screen on the light receiving side are:
The general configuration is to increase the outer diameter of the lens to increase the light receiving range.In particular, the tendency of the optical system to increase in diameter is that the site of the foreign substance present on the lens to be inspected is not specified. Together,
In general, hidden marks and alignment marks are generally engraved near the periphery of the lens to be inspected, so avoid increasing the diameter of the optical system so that the entire lens to be inspected can be covered. Tend not to be.
In particular, even in the case where a hidden mark or alignment mark is made visible by using a stop as a schlieren optical system on the light source side, the collimating lens optical system or the cover for refracting the emitted light from the light source and emitting the light. In order to ensure that the transmitted light is received by the inspection lens and the light receiving side, it is necessary to adopt a relatively large-diameter optical system as described above for the collimating lens and the light receiving side lens. Therefore, the size of the lens checker is unavoidable, and at present, there is an inconvenience which is a bottleneck in downsizing the apparatus.

更に、CCDカメラ等の撮像手段を受光側に設けてなる従来の撮像型レンズチェッカーの
場合、光源からの散乱光を被検レンズのバックライトとして照射し、被検レンズを明視野
照明または暗視野照明してキズ等を際立たせるようにしているが、殊に散乱光を受ける受
光側の光学系の大径化は免れないとともに、暗視野または明視野状態で観察されたキズや
汚れ、隠しマークや異物等が、レンズの表面に存在するのか裏面に存在するのかの判別を
行うためには、レンズの表面画像と裏面画像の焦点調節操作(ピント合わせ)をその都度
行って撮像し直さねばならないという煩わしさを伴っていた。なお、この煩わしさを解決
するものとして、本件出願人は既に、別途特許出願(特願2017−224756号)し
ている。
一方、撮像画像の人的な目視観察によらずに、撮像画像データを用いて被検レンズの正常
部分とキズや異物との判別を、光強度分布や輝度分布として捉えて機械的に判別または判
定するためには、輝度センサーや機械的にデータ処理するための演算処理手段が必要とな
るので、光学機器としても複雑化するうえにその演算処理手段に関する費用が嵩み、高価
になってしまう不都合を伴うものであった。
Further, in the case of a conventional imaging lens checker in which imaging means such as a CCD camera is provided on the light receiving side, scattered light from a light source is irradiated as a backlight of the lens to be inspected, and the lens to be inspected is bright-field illumination or dark-field illumination. Illumination is used to make scratches stand out, but in particular, the diameter of the optical system on the light receiving side that receives scattered light is inevitable, and at the same time, scratches, dirt, and hidden marks observed in a dark or bright field state In order to determine whether a lens or a foreign substance is present on the front surface or the rear surface of the lens, a focus adjustment operation (focusing) between the front surface image and the rear surface image of the lens must be performed each time to re-capture the image. It was accompanied by annoyance. The present applicant has already filed a separate patent application (Japanese Patent Application No. 2017-224756) to solve this inconvenience.
On the other hand, rather than relying on human visual observation of the captured image, the normal part of the lens to be inspected and the distinction between a scratch and a foreign substance are captured as light intensity distribution or luminance distribution using the captured image data, and are mechanically determined or In order to make a determination, a luminance sensor and an arithmetic processing unit for mechanically processing data are required, so that the optical device becomes complicated, and the cost of the arithmetic processing unit increases and becomes expensive. It was inconvenient.

上記した如く、人的に目視観察するレンズチェッカーであって、被検レンズLを観察する
ための発光ダイオード5とピンホール板6とコリメータレンズ7とからなる照明光学系2
と共軸関係に対向配置された大径の投影スクリーン4等の撮像手段を設けて、スクリーン
4上の影像または影像出力画面を目視観察するように構成された先行例としては、例えば
下記特許文献1が、また、被検レンズ5を観察するための拡散板20と一体の照明ユニッ
ト120を、対向配置されたCCDカメラ30等に対して共軸調整自在に設けて、被検レ
ンズ5を透過した画像データから、透過光の光強度に関する輝度分布を計測し、輝度等を
数値化して比較演算することにより機械的にキズや異物の判定を行う先行例としては、例
えば下記特許文献2が夫々知られているが、何れも浅いキズや小さなキズ及びゴミ等に関
する判別精度の問題を解決できるものではなかった。
特開平10−132707号公報 特開平9−269276号公報
As described above, the lens checker is a lens checker for visually observing the object, and includes the light emitting diode 5, the pinhole plate 6, and the collimator lens 7 for observing the lens L to be inspected.
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. H11-150686 and 2004-209686 disclose a prior art example in which imaging means such as a large-diameter projection screen 4 or the like arranged in a coaxial relationship with each other is provided so as to visually observe a shadow image or a shadow image output screen on the screen 4. Further, an illumination unit 120 integrated with the diffusion plate 20 for observing the lens 5 to be inspected is provided so as to be coaxially adjustable with respect to the CCD camera 30 and the like arranged opposite to each other so that the lens 5 is transmitted through the lens 5. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-150572 discloses a prior art in which a luminance distribution related to the light intensity of transmitted light is measured from the obtained image data, and the luminance and the like are numerically converted into numerical values and subjected to a comparison operation to mechanically determine a scratch or a foreign substance. It is known, but none of them can solve the problem of discrimination accuracy for shallow scratches, small scratches, dust, and the like.
JP-A-10-132707 JP-A-9-269276

本発明における第一の解決課題は、浅いキズや小さなキズ及び小さなゴミ等に対する目視
的判別を可能にするために、視差画像に対して色彩的に大きく異なる色相を用いて、色の
重なりによる色調変化を起こした画像を得ることにより、浅いキズや小さなキズ及びゴミ
等を色彩的に際立たせて、その人的な判別や観察を容易かつ確実に行える優れたレンズチ
ェッカーを提供することにあり、更に望ましくは、異なる色相の組合せを補色関係にある
色相を採用した場合には、補色調和としてグレースケールを得て顕著な判別を可能にする
ことができるものである。
そして本発明における更なる課題は、上記引用文献1におけると同様に、光源からの照射
光を光軸中心光束に制限するピンホール型の絞り手段と、制限された光軸中心光束を平行
光束とするコリメートレンズを用い、被検レンズに平行光束を照射して被検レンズからの
透過光による画像を際立たせる、所謂シュリーレン効果を果すことに関しては大きな違い
はないが、格別相違する点は、光源側における照射光のコリメートレンズユニットを、光
軸に対して直交する水平方向に所定寸法だけ相対的にスライド移動操作自在に設けること
により、透過光の照射範囲の外径位置を適宜変更調節自在になし、被検レンズ周縁部にお
いて屈曲された透過光束を受光側において受光可能に制御すると共にコリメートレンズの
大径化を押え、これにより受光側光学系の大径化をも併せて小径化することを可能にし、
引用文献1における如き受光側大径スクリーン(またはCCDカメラ)等の受光側光学系
の小径化を果たすことができ、曳いてはレンズチェッカー全体として、装置の小型化を図
ることが可能な安価な人的観察式のレンズチェッカーを提供することにある。
更にまた本発明における課題は、引用文献2の如き機械的判定に必要な輝度センサーや画
像データの数値化のための高価な演算処理手段に代えて、撮像光学系に簡単な光量調節手
段及び遮光切換機構を付け加えて視差画像を得て、その鮮明度の向上を安価に図れると共
に、更に得られた視差画像と併せて異なる色相の重なりによる色調変化を利用して、色彩
的に区別された画像による判別を行うことができる新機能のレンズチェッカーを提供する
ことにある。
A first problem to be solved in the present invention is to use a hue that is significantly different in color from a parallax image to enable visual discrimination of shallow scratches, small scratches, small dust, and the like. By obtaining an image with a change, it is possible to provide a superior lens checker that can easily and surely make a human distinction and observation easily by making the shallow scratches, small scratches, dust, and the like stand out in color. More preferably, when a combination of different hues is adopted as a hue having a complementary color relationship, a gray scale can be obtained as a complementary color harmony to enable a remarkable discrimination.
Further, as in the cited document 1, a further problem in the present invention is that a pinhole type aperture means for restricting irradiation light from a light source to an optical axis center light beam, and a restricted optical axis center light beam as a parallel light beam. There is no significant difference in achieving the so-called Schlieren effect by using a collimating lens to illuminate the test lens with a parallel light beam to enhance the image due to the transmitted light from the test lens, but the difference is the light source. By arranging the collimating lens unit of the irradiation light on the side to be slidable relative to a predetermined dimension in the horizontal direction perpendicular to the optical axis, the outer diameter position of the irradiation range of the transmitted light can be changed and adjusted appropriately. None, the transmitted light flux bent at the periphery of the lens to be inspected is controlled to be able to be received at the light receiving side, and the increase in the diameter of the collimating lens is suppressed. It possible to diameter of together also a large diameter side optical system,
An inexpensive optical system such as a large-diameter screen (or CCD camera) on the light-receiving side as described in the cited document 1 can be achieved, and the entire lens checker can be downsized. An object of the present invention is to provide a lens checker of a human observation type.
Still another object of the present invention is to replace a luminance sensor required for mechanical judgment and an expensive arithmetic processing unit for digitizing image data as described in Patent Document 2 with a simple light amount adjusting unit and a light shielding unit for an image pickup optical system. A parallax image is obtained by adding a switching mechanism, the sharpness of the image can be improved at a low cost, and furthermore, an image that is distinguished in color by utilizing a color tone change caused by overlapping of different hues together with the obtained parallax image. It is another object of the present invention to provide a lens checker having a new function capable of performing a discrimination by using a function.

被検レンズに対する透過光用光源と同軸的に配置されたピンホール型の絞り手段を備えた
基台の上面中央部には、被検レンズの載置台を設けると共に、当該被検レンズ載置台を貫
く光軸に対しコリメートレンズを同軸的に配置する一方、この基台上の一側に植立させた
支柱の上端部には、前記光源と共軸関係となるように、被検レンズの表面または裏面の画
像を撮影するための対物レンズと結像レンズ、及び撮像手段からなる受光側光学系を対向
配置し、かつ当該受光側光学系を構成する撮像手段の光路中には、光学的受光範囲の光軸
中心にナイフエッジが位置して視野の半分を交互に遮ることができる遮光切換手段を、光
軸に対する直交軸線に沿って同一平面内で進退操作自在に設け、更に上記撮像手段による
視差画像データに対し、互いに異なる色相関係にある色相画像処理を施すためのカラー化
処理手段と、当該カラー化処理された画像の合成処理手段を設けて、これ等による合成画
像を新たな視差画像として画面表示可能に構成したことを特徴とする。
At the center of the upper surface of the base provided with the pinhole type aperture means arranged coaxially with the transmitted light source for the test lens, a mount for the test lens is provided, and the mount for the test lens is provided. While the collimating lens is arranged coaxially with respect to the penetrating optical axis, the surface of the lens to be examined is coaxially arranged with the light source at the upper end of a column erected on one side of the base. Alternatively, an objective lens for forming an image of the back surface, an imaging lens, and a light receiving side optical system including an image pickup unit are arranged to face each other, and an optical light receiving path is provided in an optical path of the image pickup unit constituting the light receiving side optical system. A light-shielding switching means, in which a knife edge is located at the center of the optical axis of the range and which can alternately shield half of the field of view, is provided so as to be able to advance and retreat in the same plane along an axis orthogonal to the optical axis. For parallax image data, A color processing unit for performing hue image processing having a different hue relationship and a synthesis processing unit for the color-processed image are provided, and a composite image formed by these components can be displayed on a screen as a new parallax image. It is characterized by the following.

更に、本発明における基台の上面中央部に被検レンズ載置台を貫く光軸に対し、同軸的に
コリメートレンズを配置すると共に、光軸に対して直交する方向に相対的にスライド移動
操作自在に配置してなり、当該コリメートレンズを僅かに移動操作することにより、被検
レンズに対する透過光の照射位置を被検レンズの所定の位置に移動照射自在に構成したこ
とを特徴とする。
Further, the collimating lens is coaxially arranged with respect to the optical axis passing through the lens mounting table at the center of the upper surface of the base according to the present invention, and is slidably movable relatively in a direction perpendicular to the optical axis. The collimating lens is slightly moved to operate so that the irradiation position of the transmitted light on the lens to be measured can be moved and irradiated to a predetermined position of the lens to be measured.

本発明のレンズチェッカーは、被検レンズに対する透過光用光源と同軸的に配置されたピ
ンホール型の絞り手段を備えた基台の上面中央部には、被検レンズの載置台を設けると共
に、当該被検レンズ載置台を貫く光軸に対し同軸的にコリメートレンズを配置する一方、
この基台上の一側に植立させた支柱の上端部には、前記光源と共軸関係となるように被検
レンズの表面または裏面の画像を撮影するための対物レンズと結像レンズ、及び撮像手段
からなる受光側光学系を対向配置し、かつ当該受光側光学系を構成する撮像手段の光路中
には、光学的受光範囲の光軸中心にナイフエッジが位置して視野の半分、例えば右半分と
左半分を交互に遮ることができる遮光切換手段を、光軸に対する直交軸線に沿って同一平
面内で進退操作自在に設け、上記撮像手段による視差画像データに対し、互いに異なる色
相関係にある色相画像処理を施すためのカラー化処理手段と、当該カラー化処理された画
像の合成手段を設けて、これ等の合成画像を新たな視差画像として画面表示可能に構成し
たので、被検レンズ表面または裏面の何れか一方に焦点合わせした画像に対して、レンズ
表面または裏面から浮き上がった小さな埃やゴミ等の異物の影像位置が、埃やゴミの異物
の本来の大きさに応じて光軸位置から僅かに偏芯した位置において結像することとなり、
これを視差画像として観察できるので、被検レンズ表面(裏面)のキズの画像と比べて埃
やゴミの異物の画像は、二重にズレを生じた視差画像として表示され、然も得られた半分
毎の視差画像データに対する異なる色相によるカラー化処理画像の合成画像を新たな視差
画像として得ることにより、例え浅いキズや小さなキズ及びゴミ等であっても、視差ズレ
して重なり合った部分が合成された色調として色彩的に際立たせることができるので、そ
の判別を精度よく然も人的に容易に行えると共に、輝度センサーや高価な演算処理手段等
を用いる必要がないので、安価にかつ確実に判別または観察を行える優れた実用的効果を
発揮できるのである。
なおカラー化処理する異なる色相については、それが光の色相環において互いに対向関係
にある所謂補色関係、若しくは補色関係に近似された関係を含むものであり、殊に補色関
係の場合には、合成される色調が擬似カラーのグレースケールとなって顕著な色調になる
ので、上記判別効果について優れたものとなることは言うまでもない。
In the lens checker of the present invention, a mounting base for the test lens is provided at the center of the upper surface of the base provided with the pinhole type aperture means arranged coaxially with the transmitted light source for the test lens, While arranging the collimating lens coaxially with respect to the optical axis passing through the test lens mounting table,
At the upper end portion of a column that is erected on one side of the base, an objective lens and an imaging lens for capturing an image of the front surface or the back surface of the test lens so as to be coaxial with the light source, The light receiving side optical system comprising the image pickup means is disposed to face, and in the optical path of the image pickup means constituting the light receiving side optical system, a knife edge is located at the center of the optical axis of the optical light receiving range, half of the field of view, For example, light-shielding switching means capable of alternately blocking the right half and the left half is provided so as to be able to advance and retreat in the same plane along the axis orthogonal to the optical axis, and different hue relations to the parallax image data by the imaging means are provided. The colorimetric processing means for performing the hue image processing and the synthesizing means for the colorized image are provided so that these composite images can be displayed on the screen as a new parallax image. Lens surface For an image focused on one of the back surfaces, the position of the image of the foreign matter such as small dust or dust floating from the front or back surface of the lens is shifted from the optical axis position according to the original size of the foreign matter of dust or dust. An image is formed at a slightly eccentric position,
Since this can be observed as a parallax image, an image of a foreign substance such as dust or dust is displayed as a parallax image in which a double shift has occurred, as compared with an image of a scratch on the front surface (back surface) of the lens to be inspected. By obtaining, as a new parallax image, a composite image of a color-processed image with a different hue for each half of the parallax image data, even if there are shallow flaws, small flaws, dust, and the like, the overlapping parts due to parallax deviation are synthesized. The color tone can be made to stand out with a high degree of accuracy, so that the determination can be made easily and accurately by humans, and there is no need to use a luminance sensor or expensive arithmetic processing means, so that it is inexpensive and reliable. An excellent practical effect of performing discrimination or observation can be exerted.
Note that the different hues to be colorized include so-called complementary colors that are opposed to each other in the hue circle of light or a relationship approximated to the complementary colors. It is needless to say that the discrimination effect is excellent because the color tone to be reproduced becomes a remarkable color tone as a pseudo-color gray scale.

また本発明のレンズチェッカーは、上記基台の上面中央部に設けた被検レンズ載置台を貫
く光軸に対し、同軸的にコリメートレンズを配置すると共に、光軸に対して直交する方向
に相対的にスライド移動調節自在に配置してなり、当該コリメートレンズを僅かに移動操
作することにより、被検レンズに対する透過光の照射位置を被検レンズの所定の位置に移
動照射自在に構成したので、ピンホール型の絞り手段により屈折された光源からの照射光
であっても、小径のコリメートレンズを例えば水平面内で左右方向(或いは前後方向)へ
僅かに移動操作することにより、被検レンズを広範囲に照射することができる。
被検レンズを透過した透過光は、レンズの表裏形状・材質・屈折率等により受光部に入ら
ないことがあるが、これをコリメートレンズユニットの微動で入射を可能にする調整機構
を有する。
Further, the lens checker of the present invention arranges a collimating lens coaxially with respect to an optical axis penetrating a test lens mounting table provided at a central portion of the upper surface of the base, and relative to the optical axis in a direction orthogonal to the optical axis. It is arranged so that the slide movement can be freely adjusted, and by slightly moving the collimating lens, the irradiation position of the transmitted light on the test lens is configured to be movable and irradiable to a predetermined position of the test lens. Even if the irradiation light from the light source is refracted by the pinhole type aperture means, the small-diameter collimating lens is slightly moved in the horizontal plane, for example, in the left-right direction (or the front-back direction), so that the lens to be inspected can be widened Can be irradiated.
The transmitted light that has passed through the lens to be inspected may not enter the light receiving portion due to the front and back shapes, materials, refractive indexes, and the like of the lens. However, there is an adjustment mechanism that allows the light to enter by a slight movement of the collimating lens unit.

更に本発明の撮像型レンズチェッカーは、遮光切換手段として同一平面内にナイフエッジ
が具備されているので、光学的な受光範囲が例えば円形視野の場合は、左右の半円部分に
関し一方(右半分)の画像に対する他方(左半分)の透過光が干渉することがないよう互
いに遮光できるので、夫々の半円毎の画像を鮮明な画像として撮像することができ、殊に
、通常の隠しマーク及び異物の鮮明画像を得て観察画像の人的な読み取りや判別の精度を
大幅に向上し得るという優れた効果を併せて発揮する。
Furthermore, since the imaging type lens checker of the present invention is provided with a knife edge in the same plane as the light shielding switching means, when the optical light receiving range is, for example, a circular visual field, one (right half) ) Can be shielded from each other so that the transmitted light of the other (left half) does not interfere with the image of (1), so that the image of each semicircle can be captured as a clear image. An excellent effect of obtaining a clear image of a foreign substance and significantly improving the accuracy of human reading and discrimination of an observed image is also exhibited.

本発明のレンズチェッカーの全体構成の一実施例を示す斜視図1 is a perspective view showing an embodiment of the overall configuration of a lens checker according to the present invention. 本発明のレンズチェッカーの本体部分の説明用縦断面図Longitudinal sectional view for explaining the main body of the lens checker of the present invention. 図1におけるA−A矢視方向から見た基台部分の拡大断面図1. Enlarged sectional view of a base portion viewed from the direction of arrows AA in FIG. 本発明のレンズチェッカーにおける説明用光学線図Optical diagram for explanation in the lens checker of the present invention 本発明のレンズチェッカーにおける遮光切換手段と色相補色処理部の関係を示す説明図Explanatory diagram showing the relationship between the light-shielding switching unit and the color complementary color processing unit in the lens checker of the present invention. 本発明のレンズチェッカーにおける視差原理説明図Explanatory diagram of the principle of parallax in the lens checker of the present invention 本発明のレンズチェッカーにおける撮像写真のモノクロ版の一例An example of a monochrome version of a photographed image in the lens checker of the present invention

本発明のレンズチェッカーの一実施例を図面に基づいて説明する。
先ず、本発明のレンズチェッカーの全体を示す図1において、基台1の上面中央部には、
内蔵された透過光用光源2からの照射光に対して例えば、50ミクロン程度のピンホール
2bを中央に穿孔した絞り手段としての絞り板2aが光源2に近接しかつ同軸的に設けら
れ、中央のピンホール2bからの照射光を光軸に対する所定の屈折角度を与えて通過させ
、後述の被検レンズ載置台3における被検レンズLeへと内側のコリメートレンズユニッ
ト4(図2,図3参照)による平行光として照射されるように構成されている。
An embodiment of the lens checker of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, in FIG. 1 showing the entirety of the lens checker of the present invention, at the center of the upper surface of the base 1,
A diaphragm plate 2a as a diaphragm means having a pinhole 2b of about 50 microns perforated at the center with respect to the irradiation light from the built-in transmitted light source 2 is provided close to and coaxial with the light source 2, for example. The illumination light from the pinhole 2b is given a predetermined refraction angle with respect to the optical axis and passes therethrough, and the collimating lens unit 4 (see FIGS. 2 and 3) on the inner side of the lens Le on the lens mounting table 3 to be described later. ) Is configured to be irradiated as parallel light.

そして本発明の一実施例においては、図2及び図3に詳述してあるように、レンズチェッ
カー装置本体の基台1上には、上記光源2の光量を調節するための操作ダイヤル1aが設
けられていると共に、光源2と共軸関係の下に、被検レンズの載置用の透明ガラス板3a
を図示実施例の場合は、例えば黒色円筒状のプラスチック製筒体3bの頂部に組付けてな
る被検レンズ載置台3が、支持アーム部材3cにより片持ち支持状態に配置され、然も当
該載置台3は片持ち支持部の調節摘み3dを例えば手動でネジ操作することにより、光軸
に沿って同一軸線上を少なくとも上下方向に移動操作自在に取付けられており、後述する
撮像手段9の合焦点位置を適宜変更調節自在に構成されている。
なお、上記被検レンズ載置台3の上下動操作による合焦点操作は、被検レンズの表面また
は裏面の観察を行う場合に、一旦一方のレンズ面に合焦させた後に、後述の受光側の撮像
手段9における一般的なフォーカスを変更操作することなく、調節摘み3dの操作により
他方のレンズ面に合焦させるのに便利な機構である。
また、被検レンズ載置用の透明ガラス板3aやプラスチック製筒体3bは、円形或いは円
筒状に限られるものではなく、例えば四角形のものを採用して被検レンズ載置台3を構成
しても良いことは言うまでもない。
In one embodiment of the present invention, as described in detail in FIGS. 2 and 3, an operation dial 1a for adjusting the light amount of the light source 2 is provided on the base 1 of the lens checker main body. The transparent glass plate 3a for mounting the lens to be tested is provided in a coaxial relationship with the light source 2.
In the case of the illustrated embodiment, for example, a test lens mounting table 3 mounted on the top of a black cylindrical plastic cylindrical body 3b is arranged in a cantilevered support state by a support arm member 3c. The mounting table 3 is attached so as to be movable at least vertically in the same axis along the optical axis by, for example, manually operating the adjusting knob 3d of the cantilever support section. The focus position is configured to be changed and adjusted appropriately.
The focusing operation by the vertical movement operation of the lens mounting table 3 is performed in such a manner that when observing the front surface or the back surface of the lens to be inspected, the lens is once focused on one lens surface, and then the light receiving side is described later. This is a convenient mechanism for focusing on the other lens surface by operating the adjustment knob 3d without changing the general focus of the imaging unit 9.
Further, the transparent glass plate 3a for mounting the test lens and the plastic cylindrical body 3b are not limited to a circular or cylindrical shape, and for example, a quadrangular one is used to constitute the test lens mounting table 3. Needless to say, it is good.

更に本発明の特徴は、上記被検レンズ載置台3の筒体3bの筒体内側において、この被検
レンズ載置台3を貫く光軸に対して、同軸的に筒体3bと一定の隙間を保ちつつ、例えば
比較的小径な集光レンズ群4a、4b、4cからなる照射光用コリメートレンズユニット
4が組合わされ、かつ当該コリメートレンズユニット4は、基台1上に水平に設けられた
スライド式ガイド部材4dによって片持ち支持状態のまま筒体3b内の空中に支持されて
いると共に、当該支持部に取付けられた調節摘み4eを手動でネジ操作することにより、
基台1に対し装置正面から見て例えば左右(或いは前後)の水平方向へ所定寸法内で、即
ち上記筒体3b内面との嵌合隙間で許容される寸法に応じて相対的に図示実施例の場合は
左右方向に水平関係を保ったまま僅かに移動操作自在に構成されているので、この相対的
な移動操作により絞り板2aのピンホール効果によって屈折された照射光が、コリメート
レンズユニット4による平行光として被検レンズLeから外れることなく照射可能(図4
の光学線図参照)となり、これ等の移動操作機構によって、被検レンズで屈曲された透過
光束を受光側において受光可能にできるので、例えばハイカーブレンズなどの場合に有利
であると共に、機器全体の小型化を可能にしているのである。
Further, a feature of the present invention is that a certain gap is coaxially formed between the cylindrical body 3b and the cylindrical body 3b of the cylindrical body 3b of the lens mounting table 3 with respect to an optical axis passing through the cylindrical lens mounting table 3. While keeping the collimated lens unit 4 for irradiation light, which is composed of a group of condenser lenses 4a, 4b, and 4c having a relatively small diameter, for example, and the collimated lens unit 4 is a slide type horizontally provided on the base 1. The guide member 4d is supported in the air in the cylindrical body 3b in a cantilevered support state, and the adjusting knob 4e attached to the support portion is manually screwed to operate.
When viewed from the front of the apparatus, for example, in the horizontal direction of the left and right (or front and rear) with respect to the base 1 within a predetermined dimension, that is, in accordance with the dimension allowed in the fitting gap with the inner surface of the cylindrical body 3b, the illustrated embodiment is relatively illustrated. In the case of (1), since the light beam is slightly movable while maintaining the horizontal relationship in the left-right direction, the irradiation light refracted by the pinhole effect of the aperture plate 2a by this relative movement operation is used as the collimating lens unit 4. 4 can be irradiated as parallel light without deviating from the lens Le to be measured (FIG. 4).
And the moving operation mechanism can receive the transmitted light beam bent by the lens to be detected on the light receiving side, which is advantageous in the case of a high-curve lens, for example, and at the same time, it is advantageous for the whole device. This enables miniaturization.

一方、基台1の上面一側に植設した支柱5の上端部には、図2に示すように上記透過光用
光源2と共軸関係の下に載置台3の透明ガラス板3aと対向するよう被検レンズLeを透
過してきた光線による映像を撮像するための撮像手段9(例えばCMOS等)をオーバー
ハング状態に、対物レンズ6a及び結像レンズ6b、6c、6dとからなる結像レンズユ
ニット6と共に支持してなり、当該撮像手段9により得た画像データを、ケーブル10に
より接続されたパソコンまたはタブレットなどにおけるディスプレイ画面13に拡大して
表示し、この画面13を人的に観察または検査するようになっており、これ等の構成は従
来の撮像型のレンズメーターの構成と、前述の載置台3の内側にコリメートレンズユニッ
ト4が基台上を水平方向に相対的に摺動移動自在に構成されている点、及び撮像手段9に
より得た視差画像を後述の如き互いに異なる色相のカラー化処理による合成視差画像とし
て得る点を除き、大きな差異はない。
なお、図中9aは、撮像手段9のピントを微調整するための操作摘みを示す。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the transparent glass plate 3a of the mounting table 3 is placed on the upper end of the support 5 planted on one side of the upper surface of the base 1 in a coaxial relationship with the light source 2 for transmitted light. An imaging lens comprising an objective lens 6a and imaging lenses 6b, 6c, 6d in an overhang state of an imaging means 9 (for example, CMOS or the like) for imaging an image by a light beam transmitted through the lens Le to be inspected. It is supported together with the unit 6, and the image data obtained by the imaging means 9 is enlarged and displayed on a display screen 13 of a personal computer or a tablet connected by a cable 10, and this screen 13 is observed or inspected by human. These configurations are the same as those of the conventional imaging type lens meter, and the collimating lens unit 4 is horizontally aligned on the base inside the mounting table 3 described above. Manner that it is slidably movable in construction, and except for obtaining a parallax image obtained by the imaging unit 9 as a combined parallax image by the color processing of a different hue such as described below with each other, a large difference is not.
In the figure, reference numeral 9a denotes an operation knob for finely adjusting the focus of the imaging means 9.

そして、本発明の大きな特徴の一つとして、図4、図5に示すように、照射光用光源2か
らの照射光が絞り板2aのピンホール効果により屈折され、この屈折された照射光がコリ
メートレンズユニット4を介して載置台3の背面から照射されるのに対し、載置台3に対
峙させた対物レンズ6aにより被検レンズを透過した平行光によるレンズ表面画像または
背面画像として結像レンズユニット6へと導き、その画像を撮像手段9に結像させる基本
的な光学系において、当該撮像手段9の手前の光路中に、光量調節自在な例えば光路面積
を連続的に絞って変更する如き虹彩絞り形式の可変絞り手段7と、光学的受光範囲の光軸
中心にナイフエッジ8a、8bが位置して視野の半分を交互に同一平面内で遮ることがで
きるように構成された(例えば図5の実施例の如く光学的視野が円形の場合は、左右の半
円部分を遮るようになっているが、同一の光学的視野の平面内において装置本体から見て
前後方向の半分毎であっても良い)遮光切換手段8を、光軸に対する直交軸線に沿って進
退操作自在に設けることにより、上記撮像手段9において左右の視差画像を撮影可能に構
成したことに加え、特に撮像手段9により得られた左右の視差画像について図5に一例を
示すように、ナイフエッジ8a、8bの介在の下に得られた視差画像データを、ケーブル
10により画像着色処理ユニット11へと送信し、これ等左右の異なる色相の着色処理部
11a、11bにおいて、例えば、本発明の一実施例のように光の色相環における補色関
係に限定されるものではないが、異なる色相の一つの代表事例として、赤色(11a)と
緑色(11b)のカラー化処理を各視差画像に施し、更にこれ等のカラー化処理された視
差画像を合成処理部12において新たな合成視差画像として重ね合わせ処理し、この合成
画像をディスプレイ13へと送信し拡大してカラー表示するよう構成されている。ただし
本実施例においては、その一例を図7にモノクロ画像として示すので参照
されたい。
As one of the major features of the present invention, as shown in FIGS. 4 and 5, the irradiation light from the irradiation light source 2 is refracted by the pinhole effect of the aperture plate 2a. Irradiation is performed from the back surface of the mounting table 3 via the collimating lens unit 4, whereas an image forming lens is formed as a lens surface image or a back image by parallel light transmitted through the test lens by the objective lens 6 a facing the mounting table 3. In a basic optical system that guides the image to the unit 6 and forms an image on the imaging unit 9, the amount of light can be adjusted in the optical path before the imaging unit 9, for example, by continuously narrowing and changing the optical path area. The iris diaphragm type variable diaphragm means 7 and the knife edges 8a and 8b are located at the center of the optical axis of the optical receiving area so that half of the field of view can be alternately blocked in the same plane (for example, When the optical field of view is circular as in the embodiment of FIG. 5, the right and left semicircular portions are blocked, but within the plane of the same optical field of view, every half in the front-back direction when viewed from the apparatus main body. The light-shielding switching means 8 is provided so as to be able to advance and retreat along an axis orthogonal to the optical axis, so that the imaging means 9 can capture left and right parallax images. The parallax image data obtained under the intervention of the knife edges 8a and 8b is transmitted to the image coloring processing unit 11 via the cable 10 as shown in FIG. In the coloring processing units 11a and 11b having different hues of equal left and right, for example, the present invention is not limited to the complementary color relationship in the hue circle of light as in the embodiment of the present invention. As an example, red (11a) and green (11b) colorization processing is performed on each parallax image, and these colorized parallax images are superimposed by the synthesis processing unit 12 as a new synthesized parallax image. The composite image is transmitted to the display 13 to be enlarged and displayed in color. However, in this embodiment, an example is shown as a monochrome image in FIG.

即ち、本発明の遮光切換手段8は図5に示すように、光学的視野範囲における右側の半分
と左側の半分を、各々ナイフエッジ8a、8bにより遮るよう配置されていると共に、結
像レンズユニット6の光軸に対して直交する軸線に沿って、当該遮光切換手段8の何れか
のナイフエッジ8aまたは8bを光路内へ選択的に進入退出操作自在に設けられ、ナイフ
エッジ8a、8bの何れかで中心光束が遮られた透過光束が、遮られていない側の透過光
束に干渉して回析画像に影響を及ぼすことのないようにされ、夫々鮮明な視差像が得られ
るよう構成してなり、目的とするキズと埃またはゴミとの目視的判別並びに観察を高価な
演算処理手段を用いることなく、人的に容易にしかも安価に行えるようにしたものである
ばかりでなく、殊に得られた視差画像に対して互いに異なる色相の着色処理を施すことに
より、例え浅いキズや小さなキズ及びゴミ等であっても、視差により重ね合わされた部分
の画像の色調が、合成された新たな色調として際立たされ容易に判別することができるの
である。
殊に、異なる色相を本実施例の如く光の色相環における補色関係に近い、例えば、赤色と
緑色のカラー化処理を施した場合には、これ等の赤色と緑色の合成色とは異なる色調の擬
似カラーとして、グレースケールに近い色調となり、色彩的に区別し易い色調を呈するの
で、判別または観察し易くなるという所謂、補色調和的な色調メリットが得られるもので
ある。
なお、異なる色相として上記実施例の場合は、補色関係に近い赤色処理部11aと緑色処
理部11bを用いた事例を例示したが、異なる色相の組合せとしては、補色関係に限定さ
れるものではないこと勿論であり、また、カラー化処理の方法としては、最も簡単な機械
的なカラーフィルターを用いること、或いは電気処理的なフィルター若しくはカラー化処
理方法を採用することなど、何れの方式を採用するかは本発明の要旨を逸脱しない限り、
当業者ならば自由に選択できる。
That is, as shown in FIG. 5, the light-shielding switching means 8 of the present invention is arranged so that the right half and the left half of the optical field range are shielded by the knife edges 8a and 8b, respectively. Along the axis perpendicular to the optical axis 6, any one of the knife edges 8a or 8b of the light-shielding switching means 8 is selectively operable to enter and exit the optical path, and any one of the knife edges 8a and 8b is provided. The transmitted light flux whose central light flux is blocked by the light source is prevented from interfering with the transmitted light flux on the unblocked side to affect the diffraction image, so that clear parallax images can be obtained. Thus, not only is it possible not only to use an expensive arithmetic processing means but also to easily and inexpensively perform the visual discrimination and observation between the intended scratch and dust or dust, and in particular, it is particularly advantageous. Was By applying a different hue coloring process to the difference image, even if it is a shallow flaw, a small flaw, dust, or the like, the color tone of the image superimposed by parallax becomes prominent as a new color tone synthesized. It can be easily determined.
In particular, when the different hues are close to the complementary color relationship in the light hue circle as in the present embodiment, for example, when a red and green colorization process is performed, the color tone different from the composite color of these red and green Is a color tone close to a gray scale and presents a color tone that is easily distinguishable in color, so that a so-called complementary color harmony merit that the discrimination or observation becomes easy can be obtained.
In the case of the above-described embodiment as different hues, a case where the red processing unit 11a and the green processing unit 11b which are close to the complementary color relationship is used is illustrated, but the combination of different hues is not limited to the complementary color relationship. Needless to say, as the color conversion method, any method such as using the simplest mechanical color filter or using an electric processing filter or a color conversion method is adopted. As long as it does not depart from the gist of the present invention,
A person skilled in the art can freely select.

更に本発明の実施例では、前記ナイフエッジ8a、8bを備えた遮光切換手段8には、例
えば絞り摘み7aまたはダイヤル(図示せず)を操作して光路面積を連続的に変更調節自
在な虹彩絞り形式の可変絞り手段7が一体的に設けられており、当該可変絞り手段7は遮
光切換手段8と同様に、結像レンズユニット6の光軸に対して直交する軸線に沿い光路内
へ選択的に進入退出操作自在に設けられ、これにより撮像手段9に対する絞り調節効果に
より画像の明るさを自由に調節し、被検レンズのキズと隠しマーク等との判別観察を人的
に容易に行うことができるように構成したことである。
なお、可変絞り手段7とナイフエッジ8a、8bを備えた遮光切換手段8とは、一体的に
組合せずに個別に設けて夫々個別に操作するように構成しても良いが、一体的に構成した
方が、切換えの操作手順を間違いなく行うことが確実になるので好ましく、また手動操作
を自動操作方式に構成すること等々の変更は、本発明の基本的な目的と効果を逸脱しない
限り何れの構成を採用しても構わない。また、可変絞り手段7の形式も実施例に限らない
こと勿論である。
Further, in the embodiment of the present invention, the light-shielding switching means 8 having the knife edges 8a and 8b is provided with an iris capable of continuously changing and adjusting the optical path area by operating, for example, a diaphragm knob 7a or a dial (not shown). An aperture type variable aperture means 7 is integrally provided, and the variable aperture means 7 is selected in an optical path along an axis orthogonal to the optical axis of the imaging lens unit 6, similarly to the light shielding switching means 8. The brightness of the image can be freely adjusted by the aperture adjustment effect on the imaging means 9 so that the discrimination between the scratch of the lens to be inspected and the hidden mark can be easily performed by human. That is, it is configured to be able to
The variable aperture means 7 and the light-shielding switching means 8 provided with the knife edges 8a and 8b may be individually provided without being combined integrally and operated individually, but may be integrally configured. It is preferable to perform the switching operation procedure without fail, and it is preferable to change the manual operation to an automatic operation method or the like without departing from the basic objects and effects of the present invention. May be adopted. Also, the form of the variable aperture means 7 is not limited to the embodiment.

以下、本発明のレンズチェッカーの操作手順並びに観察要領等について、添付図面を参照
しつつ説明する。
本発明のレンズチェッカーでは、被検レンズの検査または観察を開始するにあたり、先ず
基台1のレンズ載置台3の上面に被検レンズLe(丸レンズであるか眼鏡フレーム入りの
レンズであるかは問わない)を載せて、照射用光源2の光量を操作ダイヤル1aにより調
節しながら被検レンズLeからの透過光の画像を撮像手段9により撮影し、この撮像デー
タをパソコンなどに送信してディスプレイ画面に表示し、被検レンズの内部欠陥や表面の
キズと隠しマーク、或いはキズや埃または汚れなどを人的に観察検査するのであるが、前
者のような表面のキズと隠しマーク等の場合には、その操作手順や観察要領等は概ね従来
のものと変わりはなく、可変絞り手段7の操作摘みまたはダイヤル操作(手動と自動を問
わない)により、画像の明るさと鮮明度を調整して観察する。
Hereinafter, the operation procedure and observation procedure of the lens checker of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In the lens checker of the present invention, when starting the inspection or observation of the lens to be inspected, first, the lens to be inspected Le (whether it is a round lens or a lens with a spectacle frame) is placed on the upper surface of the lens mounting table 3 of the base 1. The image data of the transmitted light from the lens Le to be measured is photographed by the image pickup means 9 while adjusting the light amount of the irradiation light source 2 by the operation dial 1a. It is displayed on the screen, and the internal defect of the lens to be inspected and the surface scratches and hidden marks, or the scratches, dust or dirt, etc. are manually observed and inspected, but in the case of the former surface scratches and hidden marks etc. The operation procedure and observation procedure are almost the same as those of the conventional one, and the brightness of the image is adjusted by operating the variable aperture means 7 or dialing (either manually or automatically). And adjust the sharpness and observe.

ここで重要なことは、本発明の場合、図4に示す光学線図からも明らかなように、絞り板
2aにおけるピンホール効果のために照射光が屈折されても、被検レンズの周縁部に対す
るコリメート光が外れずに照射できるということである。更に詳述するならば、コリメー
トレンズユニット4等の照射光側の光学系や対物レンズ6a及び結像レンズユニット6等
の受光側の光学系を夫々大径に構成しなくても、即ち小径であっても光束が被検レンズの
外周から外れることのないように照射光として所定寸法だけ移動調整可能であるため、特
に被検レンズの周縁部に付与されている隠しマークやアライメントマークの観察を大径の
光学系を用いることなく確実にできると共に、操作性の向上も併せて果すことができるこ
とである。
例えば、使用中の眼鏡フレームに枠入れされた眼鏡レンズの隠しマークとしてのアライメ
ントマークを観察する場合の手順の一例を説明するに、先ず載置台3の透明ガラス板3a
上に図示してない眼鏡レンズを置いて、そのレンズ周縁部付近のアライメントマークを見
つける。
この時、光源2からの照射光が眼鏡フレームを外れて照射されてしまうような場合であっ
ても、前述したように調節摘み4eを手動でネジ操作してコリメートレンズユニット4を
水平方向の右または左に僅かに所定寸法だけ摺動移動し、これにより照射する平行光が眼
鏡レンズを透過するように調節することにより、透過光が被検レンズの周辺部により屈曲
を受けても当該透過光を受光側において受光できるので、隠しマークやアライメントマー
クを画像として確認することができる。
隠しマークとしてのアライメントマークを確認できた後に、眼鏡レンズの光学中心位置を
求めるためには、レンズ性能の特性として一般に知られているアライメントマーク間距離
の34mmの丁度半分の距離に相当する17mmだけレンズ中心寄りに移動した位置を、
被検眼鏡レンズの光学中心としてマーキングすればよいので、このマーキングを利用して
使用中の被検レンズとフレームとの適合性などを確認評価すればよい。
What is important here is that, in the case of the present invention, as is clear from the optical diagram shown in FIG. 4, even if the irradiation light is refracted due to the pinhole effect in the diaphragm plate 2a, the peripheral portion of the lens to be measured is not affected. Can be applied without deviating from the collimated light. More specifically, the optical system on the irradiation light side such as the collimating lens unit 4 and the optical system on the light receiving side such as the objective lens 6a and the imaging lens unit 6 do not need to have a large diameter. Even if there is a light beam, it can be moved and adjusted by a predetermined dimension as irradiation light so that the light beam does not deviate from the outer periphery of the lens to be inspected, so observe the hidden marks and alignment marks especially attached to the periphery of the lens to be inspected. That is, it is possible to surely perform the operation without using a large-diameter optical system, and to improve the operability.
For example, to explain an example of a procedure for observing an alignment mark as a hidden mark of a spectacle lens framed in a spectacle frame in use, first, a transparent glass plate 3a of the mounting table 3 will be described.
Place an eyeglass lens (not shown) above and find the alignment mark near the lens periphery.
At this time, even when the irradiation light from the light source 2 comes off the spectacle frame and is irradiated, as described above, the adjusting knob 4e is manually screwed to move the collimating lens unit 4 to the right in the horizontal direction. Alternatively, the light is slid slightly to the left by a predetermined distance, and by adjusting the parallel light to be transmitted through the spectacle lens, even if the transmitted light is bent by the peripheral portion of the lens to be inspected, the transmitted light is Can be received on the light receiving side, so that the hidden mark and the alignment mark can be confirmed as an image.
After confirming the alignment mark as a hidden mark, in order to determine the optical center position of the spectacle lens, only 17 mm corresponding to a distance of exactly half of 34 mm of the alignment mark distance generally known as a characteristic of lens performance is used. The position moved toward the center of the lens
Since the marking may be made as the optical center of the eyeglass lens to be inspected, it is only necessary to confirm and evaluate the compatibility between the lens to be inspected and the frame in use by using this marking.

また、本発明のレンズチェッカーの注目すべき主たる特徴について以下説明する。
本発明では、従来装置による明視野と暗視野の観察状態だけでは容易に判別確認すること
が難しい例えば、類似した形状のキズと埃や汚れなどの場合や、浅いキズや小さなキズ及
びゴミ等のように従来の装置では明白に判別できない場合であっても、容易に判別するこ
とができるようにナイフエッジ式の遮光切換手段8を採用すると共に、得られた視差画像
に対する異なる色相によるカラー化処理を施して僅かな透過光画像であっても、異なる色
相を用いた合成画像による色彩の変化として画像表示することができるので、判別し難い
浅いキズや小さなキズ及びゴミ等であっても、合成された色調部分(補色関係の色相を用
いた場合は補色合成色のグレースケール化された部分)として視差画像表示されると共に、
更に遮光切換手段8を光路内にセットすることにより、そのナイフエッジ効果による回
析像を結び、これを視差画像として得ることと相俟って、隠し文字等は勿論のこと、一見
して見難いキズやゴミ等であっても、重ね合わされた部分の画像の色調の違いにより(図
7参照)、判別判断を色彩的に間違いなく行うことができるものである。
The main features to be noted of the lens checker of the present invention will be described below.
In the present invention, it is difficult to easily discriminate and confirm only the observation state of the bright field and the dark field by the conventional device.For example, in the case of similar shaped scratches and dust or dirt, etc., shallow scratches, small scratches and dust etc. As described above, the knife-edge type light-shielding switching means 8 is employed so that even if the conventional apparatus cannot clearly determine the color, a color conversion process using a different hue to the obtained parallax image is performed. Even if it is a slight transmitted light image, it can be displayed as a color change due to a composite image using different hues, so even if it is difficult to distinguish shallow scratches, small scratches, dust, etc. And a parallax image is displayed as a color tone portion (in the case of using a complementary color-related hue, a gray-scaled portion of a complementary color composite color).
Further, by setting the light-shielding switching means 8 in the optical path, a diffraction image is formed by the knife edge effect, and this is obtained as a parallax image. Even for difficult scratches and dust, the determination can be made without fail in color due to the difference in the color tone of the image of the overlapped portion (see FIG. 7).

即ち、本発明のレンズチェッカーでは、最初に被検レンズの載置台3に対する撮像手段9
の焦点合わせの微調整を操作摘み9aにより行った後、観察対象とする被検レンズを載置
台3の透明ガラス板3aの上面に置いてから、レンズ表面または裏面の合焦点の初期設定
について、載置台3の調節摘み3dによる上下動操作により最初に行っておく。
次いで、本発明のレンズチェッカーにおける特徴的な構成と観察要領について説明するに、
図2は、本発明のレンズチェッカーの光学系を説明する縦断面図であり、載置台3上の
図示してない被検レンズを透過した透過光束が、対物レンズ6aと結像レンズ6b、6c、
6dを経て撮像手段9に導かれる直前において、光路内に位置していた前記可変絞り7
を光路外へ退出させると同時に、これと一体に設けられている遮光切換手段8における例
えば、右側ナイフエッジ8aまたは左側ナイフエッジ8bを交互に光路内に進出位置させ
ることにより、視野における半分毎の透過光束画面を撮影して視差像が得られるように操
作する。
このとき本発明の場合、遮光切換手段8におけるナイフエッジ8a、8bにより、被検レ
ンズを透過した光束がナイフエッジ効果により回析されて像を結ぶ一方で、遮られた視野
の半分の光束が確実にカットされるので、残された視野の半分の光束に対して干渉するこ
とがなく、撮像手段9による撮影画像を鮮明な画像として得ることができ、しかも上記の
如く得られた視差画像に対して図5に示す如く、異なる色相によるカラー化処理とその合
成画像化された新しい視差画像(図7参照)を得て、色彩的にも違いを明確に表示できる
優れた効果を併せて発揮できる。なお、本実施例における図7の場合はモノクロ図面であ
るが、本図における符号Aの部分が赤色であり、符号Bの部分が赤色と補色関係に近い緑
色の視差画像部分であり、僅かなキズやゴミ等の部分は、符号Cで示す如き補色近似的な
グレースケールの色調に表示されることになるので、従来装置では判別または観察が難し
いとされていた浅いキズや小さなキズ及びゴミ等であっても、周囲との色調の違いにより
色彩的に判別が容易になるのである。
That is, in the lens checker of the present invention, first, the imaging unit 9 for the mounting table 3 of the lens to be inspected is used.
After performing fine adjustment of focusing with the operation knob 9a, the test lens to be observed is placed on the upper surface of the transparent glass plate 3a of the mounting table 3, and then the initial setting of the focal point on the front surface or the back surface of the lens is performed. The operation is first performed by a vertical movement operation of the mounting table 3 by the adjustment knob 3d.
Next, a description will be given of the characteristic configuration and observation procedure of the lens checker of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view for explaining an optical system of the lens checker according to the present invention. The transmitted light flux transmitted through a lens (not shown) on the mounting table 3 is converted into an objective lens 6a and imaging lenses 6b and 6c. ,
Immediately before being guided to the imaging means 9 through 6d, the variable stop 7 positioned in the optical path
At the same time as the right-hand knife edge 8a or the left-hand knife edge 8b is alternately advanced into the light path by the light-shielding switching means 8 provided integrally with the light-shielding switch means 8. An operation is performed so as to obtain a parallax image by photographing a transmitted light flux screen.
At this time, in the case of the present invention, the luminous flux transmitted through the lens to be inspected is diffracted by the knife edge effect to form an image by the knife edges 8a and 8b of the light shielding switching means 8, while the luminous flux of half of the blocked visual field is formed. Since it is reliably cut, it does not interfere with the luminous flux of half of the remaining field of view, it is possible to obtain a clear image of the image taken by the imaging means 9, and furthermore, the parallax image obtained as described above is obtained. On the other hand, as shown in FIG. 5, a new parallax image (see FIG. 7) obtained by colorization processing with different hues and a composite image thereof is obtained, and the excellent effect of clearly displaying the difference in color is also exhibited. it can. Note that although FIG. 7 in this embodiment is a monochrome drawing, the portion indicated by the symbol A in the drawing is red, and the portion indicated by the symbol B is a green parallax image portion having a complementary color relationship with red. Since a portion such as a scratch or dust is displayed in a gray scale tone similar to a complementary color as indicated by reference character C, it is difficult to distinguish or observe with a conventional device. Even in this case, the color can be easily distinguished by the difference in the color tone from the surroundings.

そして以上の如き遮光切換手段8によって得られる視差画像について、被検レンズ表面に
存在するキズか、埃やゴミかの判別要領について、以下図6の光学原理図を参照しつつ詳
細に説明する。
初期設定により被検レンズ表面に撮像手段9がピント合わせされているために、キズ10
aの場合は、図6(A)で示す如く、概ね一点のキズ画像として捉えられるのに対し、類
似形状の埃やゴミ10cの場合は、レンズ表面から埃やゴミ10cが浮き上がっている分
だけ光学原理図の図6(B)に示す如く僅かに光軸焦点間の距離が変動すると共に、ナイ
フエッジ効果とも相俟って、図中(B)の如く二重に位置がずれた、即ち、視差の有る埃
やゴミの影像として結像表示されるので、両者の画像の差異は明白なため、後者の画像を
キズではない異物の画像として確認することができ、しかも合成された色相の色調も際立
たされ、殊に補色関係の色相を用いる場合には補色調和作用によりグレーの色調に際立た
されて投影されるので、判別判断を人的にも楽に行うことができ、高価な機械的演算処理
手段を用いることなく、また、その都度レンズ表とレンズ裏に合わせるピント合わせ操作
を個別に行う必要がなく、上記のキズ10aと埃やゴミ10cとの判別判断を人的に精度
よく、安価かつ簡単に行うことができる優れた効果を有するのである。
With respect to the parallax image obtained by the light-shielding switching means 8 as described above, a method of determining whether there is a flaw or dust or dust present on the surface of the lens to be inspected will be described in detail below with reference to the optical principle diagram of FIG.
Since the imaging means 9 is focused on the surface of the lens to be inspected by the initial setting, the scratches 10
In the case of “a”, as shown in FIG. 6 (A), the image is generally captured as a single-point flaw image. On the other hand, in the case of dust or dust 10c having a similar shape, only the amount of dust or dust 10c rising from the lens surface is considered. As shown in FIG. 6B of the optical principle, the distance between the focal points of the optical axes slightly fluctuates, and the position is double shifted as shown in FIG. The image is displayed as a shadow image of dust or dust having parallax, so that the difference between the two images is clear. Therefore, the latter image can be confirmed as an image of a non-scratched foreign matter, and the combined hue The color tone is also prominent, especially when complementary hues are used, because the complementary color harmony effect makes the gray color tone stand out and projected. Without the use of processing means, There is no need to individually perform a focusing operation for adjusting the lens front and the lens back each time, and the discrimination between the scratch 10a and the dust or dust 10c can be performed human-accurately with high accuracy, inexpensively and easily. It has an effect.

なお、被検レンズ裏面にあるキズ10bと埃やゴミ10cなどとの光学原理と視差画像に
関しても、上記図6の場合と同様に判別できること明らかである他、被検レンズの表面か
裏面かの判別に関しても、表裏の何れかにピント合わせしておけば良く、この状態に対す
る埃やゴミ等の異物に基づいた光軸焦点間の距離の変動を伴う視差現象により、上記と同
様に判別を容易にできるので詳細な説明は省略する。
In addition, it is clear that the optical principle and the parallax image of the scratch 10b and the dust or dust 10c on the back surface of the test lens can be determined in the same manner as in FIG. For discrimination, it is only necessary to focus on one of the front and back sides, and the parallax phenomenon accompanying the fluctuation of the distance between the optical axis focal points based on foreign matter such as dust and dust in this state facilitates the discrimination similarly to the above. The detailed description is omitted.

本発明は、被検レンズ表面の観察検査装置として眼鏡レンズやその他の光学レンズ等の欠
陥やキズ、埃やゴミ等の異物や汚れ、隠しマークやアライメントマーク等、被検レンズの
広範囲な観察検査に利用可能なレンズチェッカーとして有用であり、光学技術の産業分野
における小型化と精度の向上等を果すことにおいて利用可能である。
The present invention provides a wide range of observation and inspection of lenses to be inspected such as defects and scratches on eyeglass lenses and other optical lenses, foreign matter and dirt such as dust and dirt, hidden marks and alignment marks, etc. The present invention is useful as a lens checker that can be used for miniaturization and improvement of accuracy in the industrial field of optical technology.

1 レンズチェッカーの基台
2 透過光用光源
2a ピンホール型の絞り手段
3 被検レンズの載置台
4 コリメートレンズユニット
4d スライド式ガイド部材
4e 調節摘み
6 結像レンズユニット
7 虹彩形式の可変絞り手段
8 遮光切換手段
8a 右側ナイフエッジ
8b 左側ナイフエッジ
9 撮像手段(CMOS)
11 画像着色処理手段
REFERENCE SIGNS LIST 1 lens checker base 2 transmitted light source 2a pinhole type aperture means 3 mounting table for test lens 4 collimating lens unit 4d slide type guide member 4e adjustment knob 6 imaging lens unit 7 iris type variable aperture means 8 Light shielding switching means 8a Right knife edge 8b Left knife edge 9 Image pickup means (CMOS)
11 Image coloring processing means

Claims (2)

被検レンズに対する透過光用光源と同軸的に配置されたピンホール型の絞り手段を備えた
基台の上面中央部には、被検レンズの載置台を設けると共に、当該被検レンズ載置台を貫
く光軸に対し同心的にコリメートレンズを配置する一方、この基台上の一側に植立させた
支柱の上端部には、前記光源と共軸関係となるように、被検レンズの表面または裏面の画
像を撮影するための対物レンズと結像レンズ、及び撮像手段からなる受光側光学系を対向
配置し、かつ当該受光側光学系を構成する撮像手段の光路中には、光学的受光範囲の光軸
中心にナイフエッジが位置して視野の半分を交互に遮ることができる遮光切換手段を、光
軸に対する直交軸線に沿って同一平面内で進退操作自在に設け、上記撮像手段による視差
画像データに対し、互いに異なる色相関係にある色相画像処理を施すためのカラー化処理
手段と、当該カラー化処理された画像の合成手段を設けて、これ等による合成画像を新た
な視差画像として画面表示可能に構成したことを特徴とするレンズチェッカー。
At the center of the upper surface of the base provided with the pinhole type aperture means arranged coaxially with the transmitted light source for the test lens, a mount for the test lens is provided, and the mount for the test lens is provided. The collimating lens is arranged concentrically with respect to the optical axis passing therethrough, while the upper end of a column erected on one side of the base has a surface of the lens to be inspected so as to have a coaxial relationship with the light source. Alternatively, an objective lens for forming an image of the back surface, an imaging lens, and a light receiving side optical system including an image pickup unit are arranged to face each other, and an optical light receiving path is provided in an optical path of the image pickup unit constituting the light receiving side optical system. A light-shielding switching means, in which a knife edge is located at the center of the optical axis of the range and which can alternately shield half of the field of view, is provided along the axis perpendicular to the optical axis so as to be able to advance and retreat in the same plane, and the parallax by the imaging means For image data, Color processing means for performing hue image processing having a hue relationship, and synthesizing means for combining the color-processed images, so that the synthesized image formed by these can be displayed on the screen as a new parallax image. A lens checker characterized by the following.
上記基台の上面中央部に設けた被検レンズ載置台を貫く光軸に対し、同軸的にコリメート
レンズを配置すると共に、光軸に対して直交する方向に相対的にスライド移動操作自在に
配置してなり、当該コリメートレンズを僅かに移動操作することにより、被検レンズに対
する透過光の照射位置を被検レンズの所定の位置に移動照射自在に構成したことを特徴と
する上記請求項1記載のレンズチェッカー。
The collimator lens is coaxially arranged with respect to the optical axis passing through the lens mounting table provided at the center of the upper surface of the base, and is slidably movable relative to the optical axis in a direction perpendicular to the optical axis. 2. The apparatus according to claim 1, wherein the irradiation position of the transmitted light to the test lens is freely moved to a predetermined position on the test lens by slightly moving the collimating lens. Lens checker.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102417590B1 (en) * 2021-12-27 2022-07-06 주식회사 성심광학 Harmful ray inspection device for spectacle lenses

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