JPH04321186A - 光学部品、特に目に関する光学部品を検査するためのプロセスおよび装置、および透明被検体を照明する装置 - Google Patents

光学部品、特に目に関する光学部品を検査するためのプロセスおよび装置、および透明被検体を照明する装置

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JPH04321186A
JPH04321186A JP3354617A JP35461791A JPH04321186A JP H04321186 A JPH04321186 A JP H04321186A JP 3354617 A JP3354617 A JP 3354617A JP 35461791 A JP35461791 A JP 35461791A JP H04321186 A JPH04321186 A JP H04321186A
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ペーター　ホッフェル
Peter Dr Hagmann
ペーター　ハグマン
Roland Dr Hauck
ロランド　ハウク
Wolfgang Geissler
ウォルフガング　ガイスレル
Hubert Lutz
フベルト　ルッツ
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Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
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Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
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    • G01N2021/9583—Lenses

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特殊な被検査部品の画
像を生成し、撮像された物品にある傷を画像解析により
検出する、光学部品を検査するためのプロセスおよび装
置に関し、更に透明被検体を照明する照明装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】光学部品、特にコンタクトレンズなどの
目に関する光学部品の製造および品質管理において、検
査は今も視覚により行われている。これに関して、例え
ばドイツ工業規格（ＤＩＮ）仕様　５８　２２３　に注
目することができる。視覚による品質管理は、主観的な
検査にすぎないので、当事者に依存し、その日の時間に
よって変わることがあり得る。その結果、品質管理の基
準が絶えず変わり、製品の質の適切な再現性を実現する
ことが不可能である。その上、特にその部品を大量生産
する場合、オートメーションを推進する上でかなり不都
合な条件となる。
【０００３】光学プロジェクタ装置や画像処理装置によ
りコンタクトレンズ製造におけるレンズの曲面における
引っかき傷などの存否を検出することは、ヨーロッパ特
許公開ＥＰ　Ｏ　３５９　０８４　Ａ２　号により公知
である。しかし、該明細書は、特に光学部品の自動生産
において、再現性にすぐれた品質管理ができるように、
プロジェクタ装置や画像処理装置をどのように設計する
かを開示していない。
【０００４】被検体の照明に関しては、「暗視野照明」
による顕微鏡における物体の照明が知られている。かか
る暗視野照明は、照明ビームがそれ自体顕微鏡の光路に
入らない方法で、光源および照明レンズ（コンデンサ）
により物体を照明するようになっている。その結果、物
体により光路に散乱される光のみが観測される。
【０００５】照明ビームの中心部分をカバーする集中ダ
イアフラム・プレートが光路に配置される暗視野照明の
照明レンズが公知となっている。ここでは、環状照明ビ
ームは、集光レンズにあたり、物体の平面にある集光レ
ンズのエッジ部により集められ、それから顕微鏡レンズ
の光路を過ぎた側に向けられる。
【０００６】環状照明ビームが第１レンズの物体側の凹
面で完全に反射されるいわゆる「カーディオイド・コン
デンサ」も公知である。この方法では外側に屈折された
ビームは、実質円筒形に生成された第２レンズの面にあ
たる。ビームは再びこの生成面により完全に反射される
。第２レンズは、エッジから内方に反射されるビームを
物体の平面において再び集める。そこからビームは、円
錐の形となって、顕微鏡の光路に沿って再び通過する（
Ｇｒｉｍｓｅｈｌｓ　Ｌｅｈｒｂｕｃｈ　ｄｅｒ　Ｐｈ
ｙｓｉｋ　第１１版（１９４３）２巻、Ｂ．Ｇ．　Ｔｅ
ｕｂｎｅｒ　刊　７０７−７０８　頁）。これらの公知
の配置は、不変照明レンズを備えた顕微鏡における物体
の照明に関係する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
技術現状から出発して、光学部品の検査工程および製造
の自動化を推進する光学部品を検査するためのプロセス
および装置を作ることにある。本発明のもう１つの目的
は、被検体に傷がないかを検査するために透明な被検体
を照明する照明装置を設置し、その装置により傷が明確
に検出されるようにすることである。かかる装置の被検
体は、レンズすなわち眼鏡レンズ、コンタクトレンズな
どの光学素子がこれに該当する。本発明のもととなるも
う１つの課題は、特に電子画像記録装置および画像処理
を使って被検体を観察することにより、自動的に傷を評
価できるようにする照明装置を設計することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】特定被検査部品の二次元
高コントラスト像を生成し、品質管理の目的をもって、
可視化された傷の画像領域を１以上のしきい値と比較す
ることによって定めるプロセスに関する限り、その課題
は本発明において解決される。
【０００９】装置に関しては、高コントラスト像生成装
置を有する光学画像生成装置および、高コントラスト像
において検出される傷の領域決定を行うことができるイ
メージ・センサを有する画像記録手段を備えた画像処理
装置を提供することによって、この課題は本発明にて解
決される。
【００１０】本発明においては、被検査部品に関係のあ
るすべての構造物を二次元形式で同時に高いコントラス
トで表示することを可能とする照明手段を使用する。こ
の照明手段と組み合わせて、光学イメージ・センサを有
する画像記録手段が使用される。画像記録手段は、コン
トラストのよい像を記録することができる集束レンズを
随時備えることもできる。高コントラスト像は画像処理
装置に伝送される。その目的をもって、高コントラスト
像を画像素子（ピクセル）に分割することは効果的であ
る。ＣＣＤをイメージ・センサとして使用する場合、こ
の画像素子への分割はすでにＣＣＤの設計または構成に
よって提供されている。画像素子は、コンバータを使用
して蓄積、処理できるデジタル画像信号に変換される。 このように、被検査光学部品の構造上の特徴の解析（領
域の確定）およびその結果として高コントラスト像にお
いて検出される傷の解析が可能である。変換に関して、
二値化画像を先ず生成することは効果的である。
【００１１】高コントラスト像を生成するために、被検
査部品の暗視野照明を実施することが好ましい。適切な
散乱光の補助により、被検査部品は、イメージ・センサ
を含むカメラを随意使って、暗背景に照明される。イメ
ージ・センサはＣＣＤ形式であることが好ましい。この
方法で、照明された試料の暗視野像が撮られる。その画
像は、傷についてきわめて高いコントラストを示すので
、これらの傷は、高コントラスト像を表示する領域とし
て表れる。例えば、暗視野照明における傷は、傷の全く
ない暗い（黒またはグレー）背景にきわめてはっきりし
た領域を持つ光の斑点として示される。傷は、引っかき
傷、孔、気泡、亀裂、付着断片、塵の蓄積または縮んだ
領域などである。傷は、画像区域に領域として表れる。 しかし、２次元の形として表示される誤差を試料の周囲
において検出することも可能である。周囲における割れ
目、着色、亀裂、周囲に付着する断片、塵の蓄積、周囲
における縮んだ領域、周囲の非均質性がこれに該当する
。
【００１２】検出された傷の画像領域は、ピクセル（画
像領域の要素）に分割することができる。画像領域の素
子（ピクセル）の数によって、特定の傷またはすべての
傷の程度を確認することができる。この目的で、ピクセ
ルを数えることができる走査／カウント手段を設置する
ことができる。検出された傷の個々の画像領域に関して
確認されたピクセルの数は、事前に定められたピクセル
の数と比較される。この事前に定められたピクセルの数
が品質基準であり、それに試料が一致しなければならな
い。
【００１３】検査に関して、異なったしきい値が品質基
準として事前に設定される異なったゾーンに、試料を分
割することもできる。例えば、コンタクトレンズの検査
に関して、事前に設定された画像領域の形式における異
なった品質基準を、光学ゾーン（ｏｐｔｉｃａｌ　ｚｏ
ｎｅ）　とレンチキュラーゾーン（ｌｅｎｔｉｃｕｌａ
ｒ　ｚｏｎｅ）　に関して規定することができる。レン
ズの周囲の質も、コンタクトレンズの周囲の二次元像の
形に基づいて定められることができる。
【００１４】好ましくは、本発明は光学部品の製造の個
々の生産段階中に使用することができる。その目的にお
いては、本発明による傷の検出および品質管理は、光学
部品の生産中、絶えず自動的に品質管理がなされるよう
に、１以上の生産段階に組み込まれることができる。こ
れに関し、自動生産における各生産段階に関して、再現
性のすぐれた品質管理が達成されるように、各生産段階
に関する適切な品質基準を事前にセットすることができ
る。本発明は、光学部品、例えば光学レンズ、特に眼鏡
レンズ、コンタクトレンズ、接眼レンズなどの目に関す
る光学部品の品質管理に使用すれば効果的である。自動
的最終管理、および前に説明した通り、部品の製造中に
おける品質を絶えず自動的に監視することもこのように
して達成できる。
【００１５】例えば、コンタクトレンズ製造の場合に、
水和コンタクトレンズの乾式検査（大気中での検査）お
よび湿式検査（貯蔵液での検査）を実施することができ
る。部品を透明容器に入れた場合、容器内で部品の最終
管理を行うことができる。
【００１６】すでに述べた照明装置において、暗視野照
明における被検査物を照明するため、光源と照明レンズ
が備えられている。照明レンズの照明形状は、被検査物
に適合できるように調節される。
【００１７】この方法で、照明レンズの適切な調整によ
り、被検査物の寸法と形状に適合した照明が達成され、
気泡、亀裂などの傷が顕著なコントラストとしてあらわ
されるようにする。このように生成されたコントラスト
は、傷を検出するために電子画像記録装置により記録さ
れ、および画像処理により評価されることができる。コ
ントラストの形式にして透明被検査物にある傷を表示す
ることは、暗視野照明によって可能であるが、これには
照明レンズを調節させる必要があることが判明している
。
【００１８】
【実施例】図面を参照して、本発明を実施態様で更に詳
細に説明する。図１は、光学部品を検査するために使用
する装置を示す。被検査部品６は、保持・搬送手段（ｈ
ｏｌｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ　ｍ
ｅａｎｓ）　８の上に置かれる。照明手段１は、高コン
トラスト像生成装置５を備え、暗視野照明装置の形式を
取ることができる。光が繰返し反射、散乱される光源１
８を使って、被検査部品６は、暗背景１９の前で照明さ
れる。
【００１９】画像処理装置２は、その方法で生成される
高コントラスト像または暗視野像を処理するために設置
される。画像処理装置２は、イメージ・センサ４を有す
る画像記録手段３を備えている。これは、例えば、ＣＣ
Ｄとして設計されたイメージ・センサ４を有するビデオ
・カメラでもよい。
【００２０】ビデオ・カメラは、２次元高コントラスト
像を可視化できるモニタ（図示していない）に接続する
ことができる。イメージ・センサがＣＣＤの形式となっ
ている場合は、ＣＣＤ構成により、画像を例えば５００
×７００の画像要素（ピクセル）に自動的に分割する、
すなわち自動画像分割がある。読取・変換装置７を使っ
て、高コントラスト像の個々の画像要素を走査し、二進
信号に変換することができる。なお、その信号は記憶さ
れ、次に説明するように更に処理される。
【００２１】試料の高コントラスト像１２の１実施態様
例は、二進イメージの形式で図２に示す。これは、例え
ば、検査されるコンタクトレンズの高コントラスト像１
２としても考えられる。試料６の表面の傷または隠れた
傷は、高コントラスト像１２において２次元図として示
される。これらは、例えば、二次元図として示されてい
る傷１３、１４、１５、１６および１７であり、孔、気
泡、不純物、付着断片などであり得る。
【００２２】図２に示す通り、二次元図として示される
これらの傷または傷の領域は、個々の画像要素いわゆる
ピクセルに分割される。その分割は、例えば、読取・変
換装置７と連係したイメージ・センサ４（ＣＣＤ）を使
って行うことができる。
【００２３】ピクセルの数を確認する（例：カウントに
よる）画像解析装置９（画像の分割、ピクセルのカウン
ト、ピクセルの比較）は装置７に接続されている。その
目的のため、画像解析装置９は、適切に設計されたカウ
ント手段（図１１におけるピクセル・カウンタ２３）を
有することができる。
【００２４】画像解析装置９の実施例は、画像解析装置
９に含まれる機能装置のブロック図である図１１を参照
して説明する。
【００２５】画像捕捉ストア（ｉｍａｇｅ−ｃａｐｔｒ
ｕｅ　ｓｔｏｒｅ）２０は、ビデオ・カメラまたは画像
記録手段３のイメージ・センサ４により記録された被検
査部品６の画像を読取装置７（図１）から受け取る。そ
の画像は、図２に示される形式を取ることもある。品質
管理に関して、画像生成装置１と画像処理装置２の中央
にかつ正確に被検査部品６を配置するために、配置・セ
ンタリング制御手段２２が画像捕捉手段２０に接続され
る。制御手段２２は、試料６が中央に配置されない場合
、それに応じて保持・搬送手段８（図１）を制御する。 図３に示された方形領域にレンズを位置決めするために
、まず最初に探索領域の外側境界線を表すレンズの周囲
が検出される。位置決めにあたり、探索は「外側から内
方に向けて」実施される。
【００２６】コンタクトレンズには、通常彫り込みがあ
るので、検査にはその彫り込みを切り離す必要がある。 それが傷として表示される恐れがあるからである。その
目的で、図３に示す方形の領域は８つのセクターに分割
される。図示された実施態様例においては、彫り込みが
セクターＩＩに半分、セクターＩＩＩ　に半分配置され
るように位置決めされている。彫り込みの一方の半片は
１２時の位置の左側に、また他の半片は右側に置かれ、
彫り込みの２つの半片が１２時の位置から等距離となっ
ている。試料６が正しく位置付けされるように、保持・
搬送手段８がｘ−ｙ変位手段を備えることもできる。
【００２７】被検査部品６が、異なった品質基準を満た
すかまたはそれを必要とする、各種のゾーンまたは部分
から形成されている場合、記録される被検査部品６の画
像（図２）を対応するゾーンに分割することは効果的で
ある。
【００２８】図４は、コンタクトレンズに例をとってゾ
ーンに分割した線図である。半径ｒ１によって定められ
た１つの領域は、コンタクトレンズの光学ゾーンＯＺを
形成する。半径ｒ２とｒ３は、彫り込みを有するセクタ
ーとして書き込みゾーンに定め、検査の対象外とする。 　　レンチキュラーゾーンＬＺは、半径ｒ１およびｒ４
の間の領域により定められ、レンズの周囲Ｒは、半径ｒ
４により定められる。
【００２９】異なった傷のしきい値が光学ゾーンＯＺお
よびレンチキュラーゾーンＬＺに関して設定されること
ができるが、光学ゾーンＯＺに関する傷のしきい値は、
レンチキュラーゾーンＬＺに関する傷のしきい値より低
く設定しなければならない。周囲の誤差しきい値も周囲
Ｒに関して設定することができる。例えば、縦および／
または横の寸法は５０μｍより大きくできないとするな
どであり。しかし、傷のしきい値は、本発明の場合、例
えば、２０μｍとはるかに低く設定することができる。 これは、光学ゾーンＯＺおよびレンチキュラーゾーンＬ
Ｚにおける傷のしきい値にも適用される。傷のしきい値
は、コンタクトレンズすなわち被検査部品６の品質がど
の程度高いかに従って設定される。
【００３０】一方、画像の二次元ゾーンに関して、適切
な関連する傷のしきい値を設定し、コンタクトレンズの
周囲Ｒの傷の検出を図５および図６に図示した原理に従
って行うことができる。これに関し、多くの判定基準を
、個々に、または全体として考慮に入れることができる
。１つの判定基準は、特定の周囲位置にある半径が事前
に設定された半径の偏差△Ｒｇ／２を越えて平均半径Ｒ
ｍからはずれているかどうかが基準となり得る。別の検
討基準は、それらの極端な半径偏差が全体として一定の
しきい値を超えているかどうかが基準になろう。最終的
に、検査される他の判定基準は、周囲の湾曲形状が、例
えば図５における２つの湾曲部分Ｃ１とＣ２の間、また
湾曲部分Ｃ３とＣ４の間で図示されているように、円形
から著しくずれているかどうかである。例えば、図６は
、約１５０度で、顕著な半径偏差があることを示してい
る。これは、図５においてＲ１−Ｒ２によって示されて
いる。周囲が湾曲部分Ｃ３とＣ４の間において円形から
著しく偏差しているのを図６においても見ることができ
る。図６においても、顕著な半径偏差が約２６０度から
３６０度までの領域において認めることができる。
【００３１】前述の傷は、しきい値ストア（ｔｈｒｅｓ
ｏｌｄ　ｖａｌｕｅ　ｓｔｏｒｅｓ）と連係して、図４
に示したゾーン分割を設定する記憶手段２１（図１１）
の助けを得て、画像解析装置９（図１）において検出す
ることができる。例えば、第１しきい値ストア２７は光
学ゾーンＯＺのために設置され、第２しきい値ストア２
８はレンチキュラーゾーンＬＺのために設置され、第３
しきい値ストア２９は周囲Ｒのために設置される。対応
するゾーンに対する関連ピクセル・カウンターがある。 それぞれのゾーンにおける傷のサイズの数値を表示する
ピクセル・カウンターは、それらの数値を既述の関連し
きい値ストア２７、２８および２９に接続する比較器（
ｃｏｎｐａｒａｔｏｒｓ）２４、２５および２６に伝達
する。比較の結果は、画像捕捉ストア２０にある記録さ
れた画像とともに、それぞれのゾーン毎の中間ストア（
ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ　ｓｔｏｒｅ）３０にファイ
ルされ、随意、モニタ１０に再生することができる。
【００３２】更に、比較器２４、２５および２６のそれ
ぞれの比較結果に基づいて、セレクタ１１（図１）が、
直接または中間ストア３０を介して動かされる。セレク
タ１１は、保持・搬送手段８に接続してあるかまたは操
作的に接続する。これは、図１において破線により線図
で示されている。被検査部品６は、比較結果により品質
要件を満たすとき、保持・搬送手段８の上に置かれ、そ
れから次の処理装置に移される。部品６が品質要件を満
たさない場合は、セレクタ１１の作用により保持・搬送
手段８から取り外される。
【００３３】被検査物を照明する装置、例えばコンタク
トレンズを照明する装置の実施態様を図１２に示す。こ
の図において、参照符号１１０は、中央の第１反射体を
表示する。第１反射体１１０は、平らな上端面１１２を
有している。上端面１１２は、システム軸１１４に直角
に延びている。 端面１１２に隣接して、反射体１１０はシステム軸１１
４と同軸である円筒形の生成面１１６を有している。下
側で、反射体１１０は凹面円錐形の第１反射器１１８を
形成している。反射器１１８の円錐軸はシステム軸１１
４と一致する。
【００３４】光源１２０は、システム軸１１４上の反射
体１１０の下に配置される。光源１２０から中心ビーム
１２２が凹面円錐形の第１反射器１１８にあたる。ビー
ム１２２は、第１反射器１１８によって放射状にはじか
れる。図面において、システム軸１１４に沿って延びる
ビーム１２２のエッジ光線１２４と中心光線１２６は、
第１反射器１１８における反射の前と後の状態で示され
ている。
【００３５】放射状にはじかれたビーム１２２は、第２
反射器１２８　に当たる。第２反射器１２８は、凹面円
筒型で、システム軸１１４と同軸である。第２反射器１
２８　は、第２反射体１３０　の上に載置される。第２
反射体１３０　は環状平端面１３２　を有している。円
筒形反射器１２８は、端面１３２に内側で隣接している
。外側において反射体１３０は、端面１３２に隣接して
、反射器１２８と同軸である円筒形の生成面１３４を有
している。円筒形生成面１３４に隣接して、反射体１３
０は、円錐部分１３６を有している。円錐部分１３６に
隣接して、外部スレッドを備える円筒部分１３８がある
。内側には円筒形反射器１２８に隣接して円錐部分１４
０がある。反射体１３０は、底部に、中央開口部１４４
を有する低端面１４２を有している。光源１２０は、そ
の開口部１４４を通じて、反射体１３０の内部に突き出
ている。
【００３６】反射体１３０の上端面１３２において、そ
の平坦な上部とともに被検査物の支持体１４８を形成す
る透明プレート１４６がある。支持体１４８により定め
られた支持プレートは、システム軸１１４と垂直で、従
って第１反射体１１０の端面１１２に平行である。プレ
ート１４８は、上部および底部において反射防止層１５
０、１５２を備えている。凹面円筒形の第２反射器１２
８は、支持体１４８の中央に１光点として斜めに集めら
れる方法で放射状にはじき返されるビーム１２２を反射
する。
【００３７】第２反射体１３０は、外部スレッド（ｅｘ
ｔｅｒｎａｌ　ｔｈｒｅａｄ）を備えた部分１３８によ
って、内部スレッド（ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｔｈｒｅａｄ
）１５４　を備えたポット形のハウジング部材１５６に
ネジ止めされている。ハウジング部材１５６は、内側で
、システム軸１１４に合わせ、光源１２０の台１５８を
支えている。更に、支持ロッド１６０は、ポット形ハウ
ジング部材１５６の底部に取り付けられ、そのロッドが
第１反射体１１０を支えている。支持ロッド１６０は、
ハウジング部材１５６の底部において一直線に並んで開
口部および締め付けネジ１６４の横穴１６２を通して取
り付けられている。締め付けネジ１６４は、該一直線に
並んだ開口部の間のハウジング部材１５６の底部にある
放射状にネジ切りされた穴１６６に据えられている。締
め付けネジ１６４は取り外すことができる。支持ロッド
１６０および第１反射体１１０は、ポット形のハウジン
グ部材１５６に関連して垂直方向に位置を変えることが
できる。このようにして、反射体１１０を光源１２０と
関連して調節することが可能である。ハウジング部材１
５６、光源１２０および第１反射体１１０は、内部スレ
ッド１５４および第２反射体１３０の外部にスレッドさ
れた部分１３８により、第２反射体１３０および従って
第２反射器１２８および支持体１４８に関して（または
その逆）、システム軸１１４の方向に全体として位置を
変えることができる干渉性部品１７０を形成する。
【００３８】この変位によって、第１に、支持プレート
に生成される光点を被検物の寸法に適合させ、第２に、
最適コントラストが傷の検出のために設定されるように
装置を調節することができる。
【００３９】反射器１１８および１２８は鏡面であって
もよい。しかし、第１および第２反射器１１８と１２８
の表面は、部分的に拡散反射となるように設計すること
もできる。
【００４０】別の解決法は、バレッタ・リング（ｂａｒ
ｅｔｔｅｒ　ｒｉｎｇ）光である光源に求めることもで
きる。その場合における照明形状の調節は、被検体の形
状に適合するバレッタ・リング光の放射特性にあってよ
い。
【００４１】図７および図８において参照しているのは
、他の画像処理操作と結び付いた本発明による画像分析
が、どのように異なった生産段階または工程において製
造プロセスに統合され、その結果コンタクトレンズの全
製造の自動化が達成されるかを示すために、コンタクト
レンズに関する２つの異なった製造工程を使用している
。
【００４２】図７において、コンタクトレンズを成形す
ることを含む、いわゆるフルモールド・プロセス（ｆｕ
ｌｌ　ｍｏｌｄ　ｐｒｏｃｅｓｓ）が、本発明による画
像解析を使った統合された自動検査をもって、個々の段
階において示されている。フルモールド・プロセスは公
知されている（例：ヨーロッパ特許ＥＰ　０　３６７　
５１３号および　　国際特許公開ＷＯ　８７／０４３９
０　号　　）。
【００４３】生成段階３１において、高級金属／合金か
ら成るモールド・インサート（ｍｏｌｄ　ｉｎｓｅｒｔ
ｓ　）　（光学工具）が例えば機械加工により生産され
る。この段階においても、第１検査工程３２は、画像解
析を使って実施されることができる。この検査工程では
、モールド・インサートの表面品質およびモールド・イ
ンサートの形状を検査することができる。そして工程３
３において、モールド・インサートが射出成形工具に挿
入される。この段階でも、表面品質や部品寸法を検査す
るため、検査工程３５において画像解析を使用して光学
検査を実施することができる。
【００４４】これに続いて、プラスチック成形品の製造
、すなわち内部でコンタクトレンズを成形により生産す
る２個のモールド・ハーフ（ｔｗｏ　ｍｏｌｄｈａｌｖ
ｅｓ）（型）の製造がある（生産段階３４）。ここでも
、画像解析による検査工程３６が組み込まれ、表面品質
、形状（歪みなど）および製造されたモールド・ハーフ
にゴミが一切付着していないことをチェックすることが
できる。これに続いて、コンタクトレンズ材料の重合混
合物が調合され、２個のモールド・ハーフが生産段階３
７において合わされる。検査工程３８もここで組み込ま
れることができ、合わせ方が正しいか、気泡が存在する
かどうかを図示した画像解析を使って確定することがで
きる。
【００４５】それから、生産段階３９において、２個の
モールド・ハーフによって囲まれたコンタクトレンズ材
料の重合が行われる。この間検査工程４０において、重
合の進展状態ばかりでなく、重合化された材料の重合収
縮およびその点における２個のモールド・ハーフの適当
な調節を透明な合わされたモールドにおいて監視するこ
とができる。該当する場合には、重合収縮を補正するた
め２個のモールド・ハーフの調節を画像解析の結果と確
認された重合収縮の関数として制御することができる。
【００４６】更に進んだ生産段階４１において、２個の
モールド・ハーフが開かれる。統合された検査工程４２
の範囲内で、レンズ体における亀裂や割れ目などの粗い
傷に関してここで中間検査を行うことができる。
【００４７】その次の生産段階４３において、コンタク
トレンズをモールドから取り外し、図示した画像解析を
使って、検査段階４４において乾式検査をコンタクトレ
ンズ上で実施することができる。これにより、生産段階
４５において、レンズ体の水和を伴うこともできる。更
に次の生産段階４６において、レンズ（乾燥または水和
）は、図９および図１０に示す小さなガラス・容器また
はいわゆるフォイル・パック（ｆｏｉｌ　ｐａｃｋ）６
８に導入される。
【００４８】それから、検査工程４７において、レンズ
が保管容器６９に導入されたかどうかをチェックするこ
とができる。これは、いわゆる存在チェック（ｐｒｅｓ
ｅｎｃｅ　ｃｈｅｃｋ）の過程で実施される。保管容器
中の液体の水準が正しいかどうかもチェックすることが
できる。その上、保管液およびレンズ自体の清潔さを検
査することができる。レンズの品質および屈折力につい
て最終検査を行うこともできる。検査工程４７において
説明されている検査は上述の画像解析を使って実施する
ことができる。容器（図９、図１０）は、それから溶接
により被覆シート７１でシールされる。
【００４９】図８は、コンタクトレンズを生産するため
に使われることもできる旋盤プロセスを示している。こ
の旋盤プロセスにおいては、生産段階４８でボタンがコ
ンタクトレンズ材料のロットから切り離され、旋盤の締
め付けチャックに挿入される。自動旋盤は公知である（
これに関して例えばドイツ国特許　３１　１０６２４　
号明細書を参照）。検査工程４９においては、例えばボ
タンは、上述の画像解析を使って材料混入物およびその
寸法〔トリムドサイズ（ｔｒｉｍｍｅｄ　ｓｉｚｅ）　
〕に関して検査することができる。生産段階５０におい
て、自動旋盤の回転工具を使用して削ることにより、ボ
タンに内側湾曲部が生成される。 その次の検査工程５１において、画像解析により、削ら
れた形態、表面品質および随意に形状も検査することが
できる〔公知のモアレ・プロセス（Ｍｏｉｌｅ’　ｐｒ
ｏｃｅｓｓ）　を使用することも可能である〕。
【００５０】更に次の生産段階５２において、内側湾曲
部が磨かれる。所望ならば、磨かれた形態、表面の品質
および再度内側湾曲部の形状を検査工程５３においてチ
ェックすることができる。
【００５１】ボタンは、それから生産段階５４における
自動旋盤のスピンドル上に固着される。ボタンは、内側
湾曲部によって固着される。ここでも、ボタンをスピン
ドルに接着される使われるワックスの層の質および寸法
が光学画像解析を使ってセンタリング同様に、検査工程
５５においてチェックすることができ、湾曲部の頂を確
認することができる。
【００５２】続いて、外側の湾曲部が更に次の生産段階
５６において作られる。完成されたレンズの丸く削られ
た形態、形状および中央の厚みを検査工程５７において
検査することができる。
【００５３】外側湾曲部は、それから生産段階５８にお
いて磨かれる。検査工程５９において、磨かれた形態、
形状およびコンタクトレンズの中央の厚さをそれからチ
ェックすることができる。検査工程５７は、その場合省
略することができる。
【００５４】生産段階６０において、コンタクトレンズ
は、自動旋盤から外される。生産段階６１において、コ
ンタクトレンズの周囲が機械加工される。次の生産段階
６２において、コンテクトレンズが洗浄される。コンタ
クトレンズの洗浄に続いて、コンタクトレンズの乾式検
査が画像解析により実施される検査工程６３がある（例
：図１）。
【００５５】それから、続いて生産段階６４として、コ
ンタクトレンズの彫り込みが行われる。この段階におい
て、例えば図３および図４で示された彫り込みがコンタ
クトレンズ体になされる。コンタクトレンズの表面処理
は、その後生産段階６５として行われる。これは、特に
、レンズの表面が涙液により湿った状態になる効果を持
っている。湿った状態は、画像解析によって検査工程６
６においても検査することができる（例：図１）。画像
解析によって、小滴がレンズの表面に形成するか、また
はレンズの表面全体が液体で湿った状態になっているか
どうかを確認することができる。
【００５６】更に次の生産段階６７において、レンズは
、容器例えばフォイルパック（図９、図１０）に挿入さ
れる。図７に示されたフルモールド・プロセスにおける
と同様に、検査工程４７に対応する検査工程をそれから
伴うことができ、その後で被覆シートが容器に溶接され
る。
【００５７】
【発明の効果】上記の説明から、特に図７および８図と
関連して、完全な監視および同時に１００％の自動化を
光学画像解析を使って光学部品の生産において実現可能
なことがわかる。これは特にコンタクトレンズの製造に
適用される。この手段により、望ましい製品の品質が全
体の生産の流れを絶えず監視すること（工程間制御）に
より保証され、その結果、最終制御なしに済ますことが
できる。このような監視は、特に大量に生産されるコン
タクトレンズ（使い捨てレンズ）にとって、効果的であ
る。本発明により保証される品質管理は、事前に設定で
きる品質基準に準拠し、従って再現性にすぐれた客観的
な品質管理となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施態様例を示す画像解析装置の説
明図である。
【図２】二次元形式で説明図により再現された傷を有す
る図１の画像解析装置により生成された試料の画像を示
す。
【図３】コンタクトレンズの形式における試料の画像解
析に関する位置決め図である。
【図４】コンタクトレンズの形式における試料のゾーン
分割を示す。
【図５】コンタクトレンズの形式における試料の周囲の
傷に関する検出図を示す。
【図６】図５に従って検出された周囲の傷のグラフ図で
ある。
【図７】統合された自動検査工程を有するコンタクトレ
ンズの製造における各生産段階の流れ図である。
【図８】統合された自動検査工程を有するコンタクトレ
ンズに関するもう一つの製造プロセスの各生産段階の流
れ図である。
【図９】本発明によるプロセスを使った最終検査に適す
る、特にコンタクトレンズ用パッケージを平面図で示す
。
【図１０】図９に示したパッケージの断面図である。
【図１１】図１に示した画像解析装置のブロック図であ
る。
【図１２】暗視野照明における透明被検査物を照明する
ための照明装置の縦断面図を示す。
【符号の説明】
１　　照明手段，画像生成装置 ２　　画像処理装置 ３　　画像記録手段 ４　　イメージ・センサ ５　　高コントラスト像生成装置 ６　　被検査部品 ７　　読取・変換装置 ８　　保持・運搬手段 ９　　画像解析装置 １０　　モニタ １１　　セレクタ １２　　高コントラスト像 １３、１４、１５、１６、１７　　傷 １８　　光源 １９　　暗背景 ２０　　画像捕捉ストア ２１　　記憶手段 ２２　　配置・センタリング制御手段 ２３　　ピクセル・カウンタ ２４、２５、２６　　比較器 ２７　　第１しきい値ストア ２８　　第２しきい値ストア ２９　　第３しきい値ストア ３０　　中間ストア ３１、３３、３４、３７、３９、４１、４３、４５、４
６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６１
、６２、６４、６５、６７　　生産段階３２、３５、３
６、３８、４０、４２、４４、４７、４９、５１、５３
、５５、５７、５９、６３、６６　　検査工程 ６８　　フォイル・パック ６９　　保管容器 ７１　　被覆シート １１０　　第１反射体 １１２　　上端面 １１４　　システム軸 １１６　　生成面 １１８　　第１反射器 １２０　　光源 １２２　　ビーム １２４　　エッジ光線 １２６　　中心光線 １２８　　第２反射器 １３０　　第２反射体 １３２　　環状平端面 １３４　　円筒形生成面 １３６　　円錐部分 １３８　　円筒部分・外部スレッドを備えた部分１４０
　　円錐部分 １４２　　低端面 １４４　　中央開口部 １４６　　透明プレート １４８　　支持体 １５０、１５２　　反射防止層 １５４　　内部スレッド １５６　　ハウジング部材 １５８　　台 １６０　　支持ロッド １６２　　穴 １６４　　締め付けネジ １６６　　ネジ切りされた穴 １７０　　部品 ＯＺ　　光学ゾーン ＬＺ　　レンチキュラーゾーン ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４　　半径 Ｒ　　レンズの周囲 Ｒｍ　　平均半径 Ｃ１−Ｃ２、Ｃ３−Ｃ４　　湾曲部分 ΔＲｇ　　半径の偏差 Ｒ１−Ｒ２　　半径の偏差

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　特殊な被検査部品の画像を生成し、撮
    像された物品にある傷を、特殊な被検査部品の二次元高
    コントラスト像を生成し、可視化された傷の画像領域を
    定め、１以上のしきい値と比較する、画像解析により検
    出して光学部品を検査するためのプロセス。
  2. 【請求項２】　　高コントラスト像を生成するために、
    被検査光学部品の暗視野照明を実施する請求項１に記載
    のプロセス。
  3. 【請求項３】　　検出される傷の画像領域をピクセル（
    ｐｉｘｅｌｓ：　画像領域の要素）　に分割し、ピクセ
    ルをカウントし、確認されるピクセルの数を事前に定め
    られたピクセルの数と比較する請求項１または２に記載
    のプロセス。
  4. 【請求項４】　　部品製造の１以上の生産段階において
    、傷の検出を実施する請求項１ないし３のいずれかに記
    載のプロセス。
  5. 【請求項５】　　目に関する光学部品の製造において、
    傷の検出を実施する請求項１ないし４のいずれかに記載
    のプロセス。
  6. 【請求項６】　　異なったしきい値が、被検査部品の異
    なったゾーンに関する品質基準として設定される請求項
    １ないし５のいずれかに記載のプロセス。
  7. 【請求項７】　　コンタクトレンズの検査において、異
    なったしきい値が、光学ゾーン（ｏｐｔｉｃａｌ　ｚｏ
    ｎｅ）、レンチキュラーゾーン（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ
    　ｚｏｎｅ）　およびレンズの周囲に関する品質基準と
    して設定される請求項１ないし６のいずれかに記載のプ
    ロセス。
  8. 【請求項８】　　請求項１ないし７のいずれかに記載の
    プロセスを実施するための光学画像生成装置および画像
    処理装置を有し、照明手段（１）が高コントラスト像生
    成装置（５）を有し、画像処理手段（２）が高コントラ
    スト像において検出された傷の領域確定に関するイメー
    ジ・センサ（４）を持つ画像記録手段（３）を備える、
    光学部品を検査するための装置。
  9. 【請求項９】　　高コントラスト像生成装置（５）が被
    検査部品（６）に関する暗視野照明手段の形式になって
    いる請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】　　イメージ・センサ（４）がＣＣＤの
    形式になっている請求項８に記載の装置。
  11. 【請求項１１】　　撮像された傷の領域をピクセル別に
    読み取る読み取り手段（７）がイメージ・センサ（４）
    に接続している請求項８ないし１０のいずれかに記載の
    装置。
  12. 【請求項１２】　　画像処理装置（２）が、領域確定手
    段（２０，　２１，　２３）およびしきい値記憶手段（
    ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ　ｖａｌｕｅ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｍ
    ｅａｎｓ）　（２７，　２８，　２９）に接続する比較
    器（ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ）（２４，　２５，　２６）
    を有する請求項８ないし１１のいずれかに記載の装置。
  13. 【請求項１３】　　しきい値（品質基準）が事前に設定
    された領域サイズである請求項８ないし１２のいずれか
    に記載の装置。
  14. 【請求項１４】　　光源（１２０　）および照明レンズ
    （１１８，　１２８）が暗視野照明における被検物を照
    明するために設置され、照明レンズ（１１８，　１２８
    ）の照明形状が被検物に適合できるように調整可能であ
    る、被検物に傷がないかを検査するために透明試験物体
    を照明する照明装置。
  15. 【請求項１５】　　（ａ）　第１反射体（１１０　）が
    、被検物に対する支持平面を有する支持体（１４８　）
    の下に配置され、（ｂ）　第１反射体（１１０　）が、
    支持体（１４８）の支持平面に実質的に平行であり、被
    検物の背景を形成する、端面（１１２　）を有し、（ｃ
    ）　さらに、第１反射体（１１０　）が、該端面（１１
    ２　）から離れて、端面（１１２）に直角で延びるシス
    テム軸（１１４　）と円錐軸が一致する凹面円錐形の第
    １反射器（１１８　）を有し、（ｄ）　光源（１２０　
    ）がシステム軸（１１４　）上に配置され、（ｅ）　凹
    面環状反射器（１２８　）を有する第２反射体（１３０
    　）がシステム軸（１１４）と同軸で配置される、請求
    項１４に記載の照明装置。
  16. 【請求項１６】　　凹面環状反射器（１２８）が円筒形
    である請求項１５に記載の照明装置。
  17. 【請求項１７】　　光源（１２０）が、第２反射体（１
    ３０）および支持体（１４８）に関連したシステム軸（
    １１４）に沿って変位可能な部品（１７０）にある第１
    反射器（１１８）と結合する請求項１５または請求項１
    ６のいずれかに記載の照明装置。
  18. 【請求項１８】　　光源がバレッタ・リング（ｂａｒｒ
    ｅｔｅｒ−ｒｉｎｇ）　光である請求項１４ないし１７
    のいずれかに記載の照明装置。
  19. 【請求項１９】　　バレッタ・リング光の放射特性が被
    検物の形状に適合している請求項１８に記載の照明装置
    。
  20. 【請求項２０】　　両側に反射防止層を備えるプレート
    （１４６）が被検物の支持体（１４８）として設置され
    る請求項１４ないし１９のいずれかに記載の照明装置。
  21. 【請求項２１】　　第１および第２反射器（１１８，１
    ２８）が鏡面である請求項１５ないし１７のいずれかに
    記載の照明装置。
  22. 【請求項２２】　　第１および第２反射器（１１８，１
    ２８）の表面が部分的に拡散反射する請求項１５ないし
    １７のいずれかに記載の照明装置。
  23. 【請求項２３】　　照明装置が請求項１４ないし２２の
    いずれかで設計されている請求項８ないし１３のいずれ
    かに記載の光学部品を検査する装置。
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