JP6279712B2 - 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

Info

Publication number
JP6279712B2
JP6279712B2 JP2016508195A JP2016508195A JP6279712B2 JP 6279712 B2 JP6279712 B2 JP 6279712B2 JP 2016508195 A JP2016508195 A JP 2016508195A JP 2016508195 A JP2016508195 A JP 2016508195A JP 6279712 B2 JP6279712 B2 JP 6279712B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
effective surface
lens
optical effective
holding device
respect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016508195A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016517042A (ja
Inventor
グラーゼナップ カルステン
グラーゼナップ カルステン
ホーナー マティアス
ホーナー マティアス
ハンセン アーダルベルト
ハンセン アーダルベルト
シュライツァー イボンヌ
シュライツァー イボンヌ
オムラー ラース
オムラー ラース
Original Assignee
カール ツァイス ヴィジョン インターナショナル ゲーエムベーハー
カール ツァイス ヴィジョン インターナショナル ゲーエムベーハー
カール ツァイス アーゲー
カール ツァイス アーゲー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102013208091.3A external-priority patent/DE102013208091B4/de
Priority claimed from DE102013208090.5A external-priority patent/DE102013208090B4/de
Priority claimed from DE102013219838.8A external-priority patent/DE102013219838B4/de
Application filed by カール ツァイス ヴィジョン インターナショナル ゲーエムベーハー, カール ツァイス ヴィジョン インターナショナル ゲーエムベーハー, カール ツァイス アーゲー, カール ツァイス アーゲー filed Critical カール ツァイス ヴィジョン インターナショナル ゲーエムベーハー
Publication of JP2016517042A publication Critical patent/JP2016517042A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6279712B2 publication Critical patent/JP6279712B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/02—Testing optical properties
    • G01M11/0242—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/02—Testing optical properties
    • G01M11/0207—Details of measuring devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/02—Testing optical properties
    • G01M11/0207—Details of measuring devices
    • G01M11/0214—Details of devices holding the object to be tested
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/02—Testing optical properties
    • G01M11/0242—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations
    • G01M11/025—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations by determining the shape of the object to be tested

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

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-dependent）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（ball 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６１２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６４４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６４４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６１２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 surfaces, 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。
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。
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。
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６１２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。
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７２０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６１６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６５４、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８１０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。
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６１２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８１０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６６４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、６１６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。
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１１３２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。
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６２０、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３Ｄ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、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。
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 (17)

  1. 第１光学有効面（６１４）及び第２光学有効面（６１６）を有するレンズ、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、
    前記レンズ（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、測定ステーション（６２０、８２０）によって前記保持装置（６１０、８１０）に関して場所固定された座標系（６１８、８１８）において参照するステップと、
    前記レンズ（６１２）の前記第１光学有効面（６１４）のトポグラフィを、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）に関して参照され、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）の相対位置を規定する座標系（６５９）において、別の測定ステーション（６３２、８３２、９３２、１０３２）によっ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、前記レンズ（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、前記保持装置（６１０、８１０）の前記場所固定座標系（６１８、８１８）に関して参照されるものであるステップと
    を含む方法において、
    前記レンズ（６１２）の前記第１光学有効面（６１４）のトポグラフィの、前記保持装置（６１０、８１０）に関して参照される前記座標系（６５９）における確認を、前記別の測定ステーション（６３２、８３２、９３２、１０３２）の側面（６８６、６８６’）上で前記レンズ（６１２）との相対位置がそれぞれ決められた複数の点光源（６８４、６８４’）から光が提供され前記第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’）上にもたらす複数の前記点光源（６８４、６８４’）の前記相対位置に基づく第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（６１４）のトポグラフィを、前記レンズ（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を特徴とする方法。
  2. 請求項１に記載の方法において、前記第１光学有効面（６１４）の前記トポグラフィを、当該第１光学有効面（６１４）の勾配及び／又は曲率から確認するこ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（６８４、６８４’）から提供され前記第２光学有効面（６１６）で反射されることによって、該第２光学有効面（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、前記レンズ（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）に関して場所固定された前記座標系（６１８、８１８）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３に記載の方法において、前記第２光学有効面（６１６）の前記トポグラフィを、当該第２光学有効面（６１６）の勾配及び／又は曲率から確認することを特徴とする方法。
  5. 第１光学有効面（６１４）及び第２光学有効面（６１６）を有するレンズ、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、
    前記レンズ（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、前記レンズ（６１２）の場所依存及び指向依存の光学効果を、前記レンズ（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。
  6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法において、レンズ固定座標系（６２２）において前記レンズ（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）をレンズ固定座標系（６２２）に関して参照することを特徴とする方法。
  7. 請求項６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、前記レンズ固定座標系（６２２）に関して前記レンズ（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。
  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、前記レンズ（６１２）の厚さ測定によって確認すること、及び／又は
    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、前記レンズ（６１２）を、前記保持装置に対する距離測定装置（６７０、７７０）によって測定すること、及び／又は
    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、前記レンズ（６１２）を、前記保持装置（８１０）に球支承体（８３９）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、
    前記レンズ（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、８１０）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、８２０）と、
    前記レンズ（６１２）の前記第１光学有効面（６１４）のトポグラフィを、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）に関して参照され、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）の相対位置を規定する座標系（６５９）において確認するさらに別の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、前記レンズ（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、前記保持装置（６１０、８１０）の前記場所固定座標系（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
    を備えたシステムにおいて、
    前記さらに別の測定ステーション（６３２、８３２、９３２、１０３２）は、収容領域に配置されたレンズ（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し、側面（６８６、６８６’）上で前記レンズ（６１２）との相対位置がそれぞれ決められた複数の点光源（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’）上にもたらす複数の前記点光源（６８４、６８４’）の前記相対位置に基づく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。
  10. 請求項９に記載のシステムにおいて、前記さらに別の測定ステーション（６３２、８３２、９３２、１０３２）は、前記第１光学有効面（６１４）のトポグラフィを該面の勾配及び／又は曲率の測定によって確認する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、前記レンズ（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、前記レンズ（６１２）の前記第２光学有効面（６１６）のトポグラフィを測定する測定ステーション（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、９３２、１０３２）は、前記第２光学有効面（６１６）のトポグラフィを該面の勾配及び／又は曲率の測定によって確認する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、前記測定ステーション（６３２、８３２、９３２、１０３２）は、収容領域に配置されたレンズ（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。
  14. 請求項９〜１３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、８１０）は、前記レンズ（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レンズ（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。
  15. 請求項１４に記載のシステムにおいて、レンズ（６１２）を収容した前記保持装置（８１０）は、前記レンズ（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レンズ（６１２）の前記第１光学有効面（６１４）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。
  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、９３２、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（６５４、６５６、６５８）、及び／又は
    前記測定ステーション（６３２、８３２、９３２、１０３２）に関して場所固定された座標系（６５９）における前記レンズ（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）、及び／又は
    前記レンズの屈折率を考慮に入れて、前記レンズの場所依存及び／又は指向依存の光学効果を、前記第１光学有効面（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）、及び／又は
    測定対象のレンズ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レンズを運び去る変位ユニット、及び／又は
    レンズ（６１２）に関して求められた構造又はレンズ（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。
  17. 眼鏡レンズ製造装置における品質監査のための、請求項９〜１６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。
JP2016508195A 2013-05-02 2014-04-30 物体の空間構造を求める方法及びシステム Active JP6279712B2 (ja)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013208091.3A DE102013208091B4 (de) 2013-05-02 2013-05-02 Vorrichtung und Verfahren zum Vermessen einer Flächentopografie
DE102013208090.5 2013-05-02
DE102013208091.3 2013-05-02
DE102013208090.5A DE102013208090B4 (de) 2013-05-02 2013-05-02 Verfahren und Vorrichtung für die Brillenglas-Qualitätskontrolle sowie Computerprogramm
DE102013219838.8 2013-09-30
DE102013219838.8A DE102013219838B4 (de) 2013-09-30 2013-09-30 Verfahren und System für das Ermitteln der räumlichen Struktur eines Gegenstands
PCT/EP2014/058859 WO2014177632A1 (de) 2013-05-02 2014-04-30 Verfahren und system für das ermitteln der räumlichen struktur eines gegenstands

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017193532A Division JP6615165B2 (ja) 2013-05-02 2017-10-03 物体の空間構造を求める方法及びシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016517042A JP2016517042A (ja) 2016-06-09
JP6279712B2 true JP6279712B2 (ja) 2018-02-14

Family

ID=50678174

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016508195A Active JP6279712B2 (ja) 2013-05-02 2014-04-30 物体の空間構造を求める方法及びシステム
JP2017193532A Active JP6615165B2 (ja) 2013-05-02 2017-10-03 物体の空間構造を求める方法及びシステム

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017193532A Active JP6615165B2 (ja) 2013-05-02 2017-10-03 物体の空間構造を求める方法及びシステム

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9797804B2 (ja)
EP (1) EP2992310B1 (ja)
JP (2) JP6279712B2 (ja)
KR (1) KR101888232B1 (ja)
CN (1) CN105164507B (ja)
AU (1) AU2014261378B2 (ja)
BR (1) BR112015024512B1 (ja)
CA (1) CA2908521C (ja)
WO (1) WO2014177632A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018028674A (ja) * 2013-05-02 2018-02-22 カール ツァイス ヴィジョン インターナショナル ゲーエムベーハー 物体の空間構造を求める方法及びシステム

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014222628A1 (de) * 2014-11-05 2016-05-12 Carl Zeiss Vision International Gmbh Vermessen der Topografie und/oder des Gradienten und/oder der Krümmung einer das Licht reflektierenden Fläche eines Brillenglases
GB201507335D0 (en) * 2015-04-29 2015-06-10 Coldrick Benjamin J And Optimec Ltd And Richards Colin E And Drew Thomas E Support apparatus for measuring a lens
US10670494B2 (en) 2015-05-10 2020-06-02 6 Over 6 Vision Ltd. Apparatus, system and method of determining one or more optical parameters of a lens
EP3295146B1 (en) 2015-05-10 2024-03-13 6 Over 6 Vision Ltd Apparatus, system and method of determining one or more optical parameters of a lens
ES2927746T3 (es) * 2016-01-23 2022-11-10 6 OVER 6 VISION Ltd Método de determinación de uno o más parámetros ópticos de un lente
DE102016106535B4 (de) * 2016-04-08 2019-03-07 Carl Zeiss Ag Vorrichtung und Verfahren zum Vermessen einer Flächentopografie
JP6570497B2 (ja) * 2016-09-21 2019-09-04 富士フイルム株式会社 計測装置
EP3943909A1 (de) 2017-04-13 2022-01-26 Carl Zeiss Vision International GmbH Verfahren zur bereitstellung eines brillenglas-rohlings bzw. eines brillenglas-halbfabrikats für die herstellung eines brillenglases
EP3388780B1 (de) 2017-04-13 2019-06-05 Carl Zeiss Vision International GmbH Verfahren und vorrichtung für das referenzieren der lage wenigstens eines punkts auf oder in einem transparenten gegenstand
DE102017118908A1 (de) 2017-08-18 2019-02-21 Carl Zeiss Vision International Gmbh Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung von Position und/oder Orientierung eines Brillenglases auf einem Halter
EP3561446A1 (de) 2018-04-23 2019-10-30 Carl Zeiss Vision International GmbH Verfahren und vorrichtung zum vermessen einer optischen linse für individuelle tragesituationen eines nutzers
NL2027713B1 (en) * 2021-03-05 2022-09-23 Dutch United Instr B V Measurement device and method for measuring optical elements
CN114754700B (zh) * 2022-04-29 2023-08-18 江苏立晶工业科技有限公司 一种挡风玻璃的曲率检测方法和装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2805084C3 (de) 1978-02-07 1980-10-16 Optische Werke G. Rodenstock, 8000 Muenchen Fototopometer
US4998819A (en) 1987-11-25 1991-03-12 Taunton Technologies, Inc. Topography measuring apparatus
FR2665627A1 (fr) 1990-08-08 1992-02-14 Mo Vysshee Teknicheskoe Keratometre.
JP3400033B2 (ja) 1993-09-30 2003-04-28 株式会社日本設計工業 コンベアチエンのリンク
US6222621B1 (en) 1998-10-12 2001-04-24 Hoyo Corporation Spectacle lens evaluation method and evaluation device
US6661523B1 (en) * 1998-11-23 2003-12-09 Inray Ltd. Method for determining and designing optical elements
JP2001227908A (ja) * 2000-02-18 2001-08-24 Canon Inc 光学測定装置
FR2813391B1 (fr) 2000-08-22 2002-11-29 Essilor Int Procede et appareil de mesure en transmission de la structure geometrique d'un composant optique
US6595639B1 (en) * 2000-11-10 2003-07-22 Ocular Sciences, Inc. Junctionless ophthalmic lenses and methods for making same
JP3827619B2 (ja) 2002-07-11 2006-09-27 株式会社トプコン 眼鏡レンズの光学特性測定方法及びレンズメータ
JP2005140673A (ja) * 2003-11-07 2005-06-02 Olympus Corp 非球面偏心測定装置及び非球面偏心測定方法
DE102005038738A1 (de) 2005-08-04 2007-02-15 Helms Technologie Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen eines frei fallenden Objekts
KR100951221B1 (ko) * 2005-08-05 2010-04-05 미따까 고오끼 가부시끼가이샤 렌즈에 있어서의 표리면의 광축 편심량의 측정 방법
DE102005038859A1 (de) 2005-08-17 2007-03-01 Rodenstock Gmbh Tool zur Berechnung der Performance von Gleitsichtgläsern
DE102006008784A1 (de) 2006-02-24 2007-09-06 Rodenstock Gmbh Kratzfeste entspiegelte Oberfläche mit Antifog-Eigenschaften
DE102007061375B3 (de) 2007-12-20 2009-07-09 Rodenstock Gmbh Ganzflächenmessgerät für Brillengläser mit einer Datenausgabe von lokalen Qualitätskennzahlen
JP5236962B2 (ja) 2008-02-18 2013-07-17 株式会社ミツトヨ 被測定物の表裏面測定方法
JP5059699B2 (ja) * 2008-06-26 2012-10-24 株式会社ミツトヨ 被測定物形状測定治具及び三次元形状測定方法
US7869060B2 (en) * 2008-06-26 2011-01-11 Mitutoyo Corporation Jig for measuring an object shape and method for measuring a three-dimensional shape
JP5059700B2 (ja) * 2008-06-26 2012-10-24 株式会社ミツトヨ 被測定物形状測定治具及び三次元形状測定方法
FR2939190B1 (fr) * 2008-12-02 2014-11-14 Essilor Int Dispositif et procede pour mesurer une caracteristique geometrique relative a la cambrure d'une lentille ophtalmique
JP2010237189A (ja) * 2009-03-11 2010-10-21 Fujifilm Corp ３次元形状測定方法および装置
JP5280918B2 (ja) * 2009-03-31 2013-09-04 株式会社神戸製鋼所 形状測定装置
JP2010281792A (ja) * 2009-06-08 2010-12-16 Fujifilm Corp 非球面体測定方法および装置
NL2005710C2 (en) 2010-11-18 2012-05-22 Optics B V I Color coded topographer.
US20120133957A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Widman Michael F Laser confocal sensor metrology system
US8976250B2 (en) 2012-05-01 2015-03-10 Apple Inc. Lens inspection system
FR3000509B1 (fr) * 2012-12-31 2015-01-16 Jean-Marc Scherrer Ensemble etanche et acoustiquement absorbant pour fausse paroi
CN105164507B (zh) * 2013-05-02 2019-07-26 卡尔蔡司光学国际有限公司 用于确定对象的空间结构的方法和系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018028674A (ja) * 2013-05-02 2018-02-22 カール ツァイス ヴィジョン インターナショナル ゲーエムベーハー 物体の空間構造を求める方法及びシステム

Also Published As

Publication number Publication date
EP2992310A1 (de) 2016-03-09
CA2908521C (en) 2017-10-24
US20160054196A1 (en) 2016-02-25
CN105164507A (zh) 2015-12-16
BR112015024512B1 (pt) 2022-02-22
WO2014177632A1 (de) 2014-11-06
CA2908521A1 (en) 2014-11-06
US9797804B2 (en) 2017-10-24
KR101888232B1 (ko) 2018-08-13
JP6615165B2 (ja) 2019-12-04
AU2014261378B2 (en) 2017-02-16
JP2018028674A (ja) 2018-02-22
BR112015024512A2 (pt) 2017-07-18
CN105164507B (zh) 2019-07-26
KR20150122758A (ko) 2015-11-02
EP2992310B1 (de) 2019-07-31
AU2014261378A1 (en) 2015-10-15
JP2016517042A (ja) 2016-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6615165B2 (ja) 物体の空間構造を求める方法及びシステム
US10962361B2 (en) Machine geometry monitoring
CN107810400B (zh) 用于测量眼镜的个人数据的设备和方法及相关系统
JP4664412B2 (ja) アラインメント補正システム及びその使用方法
US8818755B2 (en) Container thickness measuring systems and methods
US10830666B2 (en) Contact lens inspection method and system
US9068904B2 (en) System and method for non-contact metrology of surfaces
CN103080693A (zh) 轮胎外形测量数据校正方法和轮胎外观检查装置
CN113242955A (zh) 光学测量眼镜架的内轮廓的设备和方法
CN106796104B (zh) 形状测量装置以及形状测量方法
CN110174240B (zh) 用于测量至少一个光学有效的物体的设备和方法
CN114556047A (zh) 用于确定镜架凹槽的外形的方法和设备
CN111033209B (zh) 确定眼镜镜片在固持器上的位置和/或取向的方法和装置
US8174687B2 (en) Device and a method for measuring a camber geometrical characteristic of an ophthalmic lens
Cuesta et al. Metrological evaluation of Structured Light 3D scanning system with an optical feature-based gauge
CN114594596B (zh) 物镜的光瞳像差的补偿
JPH0786444B2 (ja) コンタクトレンズのベースカーブ及び中心肉厚の同時測定法及び同測定装置
JP2013000293A (ja) 角膜厚測定装置及びその補正方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170118

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170606

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171003

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20171011

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6279712

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250