JPH06229878A - 眼レンズを自動的に検査する方法およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は眼レンズを自動的に検査する方法お
よびシステムを提供することを目的とする。 【構成】 本発明の方法は光線をレンズを通して画素ア
レー上に直射する工程および各画素にその画素上の光線
の強度を表わすデータ値を割り当てる工程を含む。その
データ値は所定のプログラムに従って処理され、そのレ
ンズが所定の状態の何れかを含むかどうか判定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般に、コンタクトレン
ズのような眼レンズを検査する方法およびシステム、さ
らに詳しくは照明ビームがレンズを通して直射されてそ
の像を形成するタイプのレンズ検査法およびシステムに
関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】コン
タクトレンズは典型的に高度の精密度および正確度を伴
って製造される。にも関わらず、まれに特定のレンズが
欠陥を含むことがあり、このためコンタクトレンズは消
費者に販売される前に確実にそのレンズが消費者の使用
に適格であるかどうか検査される。

【０００３】あるタイプの従来のレンズ検査システムに
おいては、多数のレンズは照明ビームが各レンズに透過
されるレンズ検査位置を通って各レンズを一度に動かし
て運ぶレンズキャリヤーに配置される。この照明ビーム
は次にスクリーン上に焦点を合せられ、その上にレンズ
の像を形成し、そしてオペレーターがその像を観察して
レンズが欠陥を含んでいるかどうか判定する。消費者の
使用に不適当なレンズをもたらす欠陥または傷がある場
合、レンズは検査システムから取り除かれるか、または
それがその後使用者に販売されないように識別される。

【０００４】この従来の検査システムは非常に有効で信
頼性がある。それでも、このシステムは改良できるもの
と考えられる。例えば、このシステムは比較的速度が遅
く、また高価である。これは、人間のオペレーターがス
クリーン上に形成されるレンズ像の焦点を合せ、欠陥が
ないかどうか像の全体をチェックしなければならないた
めである。したがって、レンズが欠陥を含むかどうか判
定するためレンズの形成像を分析する画像処理装置を使
用することにより、レンズ検査のコストを下げ、検査の
スピードを増加することができると考えられる。

【０００５】さらに、上記の従来のシステムの場合、レ
ンズを合格または不合格とするオペレーターの決定には
幾らか主観的な考察が含まれ、それはオペレーターごと
に異なり、また同一のオペレーターでも時々異なること
がある。典型的には、オペレーターが誤って不合格とす
ると、それにより良好なレンズが時々消費者の使用に不
適当であると識別される。したがって、検査システムは
レンズが合格かどうかを均一に決定するよう適合するこ
とのできる、より一定した手順を付与することにより改
良できる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は眼レンズ
を検査する方法およびシステムを改良することである。

【０００７】本発明の別の目的はレンズが欠陥を含むか
どうかを判定するため、レンズの像を形成し、次いで画
像処理装置を使用してその像を分析することである。

【０００８】さらに、本発明の目的はレンズが消費者の
使用に適格であるかどうかを判定するために、画像処理
装置を使用し、そしてはっきりした標準的で均一な手順
に従って処理することである。

【０００９】これらのおよび他の目的は、光線をレンズ
を通して画素アレー上に直射し、そして画素上の光線の
強度に従ったデータ値を各画素に割当てる工程を含む、
自動的に眼レンズを検査する方法を用いて達成される。
本法はさらに、所定のプログラムに従ってこれらのデー
タ値を処理してレンズが複数の所定の状態を含むかどう
かを判定する工程を含む。

【００１０】例えば、本法はレンズの外縁に沿ってギャ
ップ（ｇａｐ）またはその上に余分な部分（ｅｘｔｒａ
ｐｉｅｃｅｓ）があるかどうかレンズを検査するのに
使用できる。これを行なうために、外縁の像を画素アレ
ー上に形成し、次いでギャップまたは余分な部分につい
て外縁を調べることができる。このようなギャップまた
は余分な部分がある場合、ギャップおよび余分な部分の
画素は高いデータ値が割当てられ、またギャップおよび
余分な部分を強調するためギャップおよび余分な部分に
隣接する追加の画素にも高いデータ値が割当てられる。
次に、レンズの縁上の画素そのものは低いデータ値が割
当てられ、それによりギャップおよび余分な部分の中
の、またはこれらに隣接する画素のみが高いデータ値を
有する。高いデータ値を有する連続した画素の各グルー
プの面積を計算し、所定の標準規格と比較して、画素グ
ループが消費者の使用に不適当なレンズをもたらす欠陥
を示すかどうかを判定できる。

【００１１】さらに、本発明の利点および長所は、本発
明の好ましい態様を特定し、示す添付図面を参照して、
次の詳細な説明を考察することにより明らかである。

【００１２】図１はレンズ検査システム１０を示すブロ
ック図であり、一般にシステム１０は輸送サブシステム
１２、照明システム１４、画像化サブシステム１６およ
び画像処理サブシステム２０からなる。システム１０の
好ましい態様において、輸送サブシステム１２はレンズ
キャリヤー２２およびサポートアセンブリー２４（図４
に示す）を含み、そして照明サブシステム１４はハウジ
ング２６、光源３０並びにミラー３２および３４を含
む。また、この好ましいシステム１０において、画像化
サブシステム１６はカメラ３６、ストップ４０およびレ
ンズアセンブリー４２を含む。さらに詳しくは、図８を
参照すると、カメラはハウジング４４、画素アレー４６
およびシャッター５０を含み、そしてレンズアセンブリ
ーはハウジング５２、一対のレンズ５４および５６、並
びに複数のバッフル６０を含む。図１に示されるよう
に、画像処理サブシステム２０はプレプロセッサ６２、
メインプロセッサ６４、およびキーボード６６のような
入力手段を含み、そしてさらに好ましくはサブシステム
２０はメモリユニット７０、ビデオモニタ７２、キーボ
ード端末７４およびプリンタ７６を含む。

【００１３】一般に、輸送サブシステム１２は各レンズ
を一度にレンズ検査位置に動かすため所定の経路に沿っ
て多数の眼レンズを動かすべく備えられており、また図
１はこのようなレンズ８０がこのレンズ検査位置にある
ことを示している。照明サブシステム１４は連続光パル
スを発生し、そしてそれぞれの光パルスを光路８２上
に、またレンズ検査位置を通過して移動する各眼レンズ
に直射するため備えられている。サブシステム１６は眼
レンズを透過した光パルスの所定の部分を示す一連の信
号を発生し、次いでこれらの信号を処理サブシステム２
０に送信する。画像処理サブシステムはこれらの信号を
サブシステム１６から受信し、これらの信号を所定のプ
ログラムに従って処理して検査対象の各レンズの少なく
とも１つの状態を判定する。下記で詳しく説明されるサ
ブシステム２０の好ましい態様において、そのサブシス
テムは検査されたレンズがそれぞれ消費者の使用に適格
であるかどうかを決定する。

【００１４】システム１０は様々なタイプおよびサイズ
の眼レンズを検査するために使用できる。本システムは
特にコンタクトレンズを検査するのに適しており、図２
および３は例えばシステム１０で検査されうるコンタク
トレンズ８４を示している。レンズ８４は一般に前面８
６および後面９０を含む半球形であり、そしてレンズは
中央の光学的領域８４ａおよび外側の領域８４ｂを形成
する。レンズは実質的に均一な厚みを持つが、図３ａに
示されるように、レンズの厚みはレンズの外縁に直に接
する環８４ｃ上を徐々に減少する。

【００１５】図４は輸送サブシステム１２をより詳しく
説明するものである。上記したように、このサブシステ
ムは好ましくはレンズキャリヤー２２およびサポートア
センブリー２４を含む。さらに詳しくは、このサポート
アセンブリーは並進テーブル９２、第１のステッピング
モーター９４および第２のステッピングモーター９６を
含み、また並進テーブルはベース部材１００およびフレ
ーム１０２，１０４を含む。

【００１６】一般に、レンズキャリヤー２２は多数の眼
レンズを保持するために備えられており、図５および６
はレンズキャリヤーを詳細に示している。そこに図示さ
れているように、レンズキャリヤーは長方形のベース部
材１０６およびベース部材に連結された多数のレンズ検
査用カップ１１０を含む。好ましくは、各カップは円錐
台の側面１１０ａ、およびカップの側面に一体となって
連結しており、またその下方から伸びている半球形状の
底部からなる。さらに、各カップの底部は好ましくはカ
ップ中に置かれた眼レンズ８４の曲率半径よりも約１０
％大きい一定の曲率半径を有し、そして底部１１０ｂの
直径は眼レンズの直径よりも大きい。また、各カップの
側面はカップの軸に関して約２０°の傾きで伸びてお
り、そして各側面の厚さは好ましくは約０．０１０イン
チ以下である。

【００１７】図５および６に示される特定のレンズキャ
リヤー２２において、各カップ１１０の上部の直径は約
２２mmであり、そして各カップの深さは好ましくは検査
対象のレンズの直径よりも大きく、例えばコンタクトレ
ンズの場合、典型的には２０mmである。図５および６に
示されるように、レンズキャリヤーは３×４列の検査用
カップを含む。検査用カップは他の配置で配列すること
ができる；例えばカップは３×３列、３×８列、４×８
列、３×１０列または４×１０列に配列することができ
ることは当業者ならば容易に理解できよう。

【００１８】カップ１１０、および好ましくはベース部
材１０６はポリ塩化ビニルプラスチックのような実質的
に透明な材料で作られたものである。さらに、好ましく
はカップ１１０およびベース部材１０６は互いに一体と
なって成形されており、また比較的薄く、それによりコ
ストが減少され、そして実際問題としてキャリヤーは１
回の使用で捨てることが可能になる。

【００１９】１回使用しただけでキャリヤーを捨てるこ
とは、レンズ検査用カップを再使用する時にしばしば起
こるカップの掻き傷の形成を実質的に減少または除去す
る。

【００２０】下記で説明されるように、カップの掻き傷
はカップの中のレンズの傷または欠陥として判断される
ため、容易に使い捨てのできるレンズキャリヤーを使用
することはレンズ検査プロセスの正確度を改善する。

【００２１】使用時に、各カップ１１０は例えば塩水の
ような流動液１１２で部分的に満たされ、そして各々の
眼レンズは各カップの底に置かれ、完全に溶液の中に浸
される。レンズがカップの中に置かれると、カップはカ
ップの上記の形状およびパラメーターによりレンズを自
動的にカップの底部の中心に置くようにする。

【００２２】再び、図４に言及すると、サポートアセン
ブリー２４はレンズキャリヤーを支え、そしてその中の
各レンズを一度にレンズ検査位置に動かすためレンズキ
ャリヤーを動かすべく備えられている。好ましくは、サ
ポートアセンブリー２４はレンズキャリヤー２２を連続
的に所定の経路に沿って動かしてレンズ８４を平滑にそ
のレンズ検査位置に進ませ、通過させる。例えば、サポ
ートアセンブリーはレンズキャリヤーを、そのキャリヤ
ーのカップ１１０が一度にカップ１列ずつレンズ検査位
置を通過し、そして各列のカップがレンズ検査位置を通
過した後、サポートアセンブリー２４がキャリヤー２２
を動かして他の列のカップをレンズ検査位置と一直線に
合わせるように設計することができる。

【００２３】図４に示される好ましいサポートアセンブ
リー２４において、並進テーブル９２のフレーム１０２
は図４に見られるようにその上で左右へと横方向に動く
ためベース１００により支えられ；フレーム１０４は図
４に見られるようにその上で上下に動くためフレーム１
０２により支えられ；そしてレンズキャリヤー２２はそ
れらと一緒に動くためフレーム１０４上で支えられる。
ステッピングモーター９４はベース１００上に取り付け
られ、フレームがベース部材を横切るようにフレーム１
０２に連結され、そしてステッピングモーター９６はフ
レーム１０２上に取り付けられ、フレーム１０４を動か
すようにこのフレームに連結される。

【００２４】適当なフレーム１０２，１０４およびステ
ッピングモーター９４，９６をサポートアセンブリー２
４に使用することができる。さらに、他の適当なサポー
トアセンブリーが知られており、これらを所望の様式で
レンズキャリヤー２４を動かすのに使用できることは当
業者ならば容易に理解できよう。

【００２５】再び、図１に言及すると、サブシステム１
４および１６は一緒になって、暗視野照明と呼ばれる効
果を発生かつ利用してレンズ検査位置を通過する眼レン
ズを検査する。この方法において、像はレンズを透過し
た光を散乱または反射する眼レンズの特徴として画素ア
レー４６上に形成される。本当に非常に有効な方法であ
る暗視野照明法は、眼レンズの幾つかの通常の特徴と同
様にすべての欠陥は本質的に光を散乱するため眼レンズ
の傷または欠陥を検出するのに使用でき、そしてたまり
（Ｐｕｄｄｌｅ）と呼ばれるもののような非常に薄く浅
い欠陥でさえ、暗視野照明法を使用して容易に検出でき
る。

【００２６】暗視野照明法の原理は図７を参照して理解
することができ、それには眼レンズ１１４、平行光線１
１６、一対のレンズ１２０および１２２、不透明ストッ
プ１２４、並びに画素アレー１２６が示されている。光
線１１６は眼レンズ１１４を透過し、次いで結像レンズ
１２０に入射する。照明ビーム１１６がレンズ１１４に
入射した時に完全に平行化されると、そのビームはレン
ズ１２０の後側焦点に収束される。たとえ照明ビーム１
１６が眼レンズ１１４により全く影響を受けなくても、
そのビームはレンズ１２０に入射した時に完全に平行化
されず、またビーム１１６はレンズ１２０の後側焦点あ
たりに最小混同の円と呼ばれる小さな円を形成する。ス
トップ１２４は結像レンズ１２０のもう一方の側、すな
わちその後側焦点に位置し、そのストップのサイズはレ
ンズ１２０の後側焦点で照明ビーム１１６により形成さ
れる円状の像よりも僅かに大きいものであるように選択
される。

【００２７】したがって、レンズ１１４による照明ビー
ム１１６の散乱または屈折が何れも存在しないと、光線
はストップ１２４を透過せず、画素アレー１２６は完全
に暗くなる。しかし、ストップ１２４を捕え損うのに十
分な程光を屈折するレンズ１１４の特徴は何れも、光を
幾らか画素アレー上に入射させる。眼レンズ１１４は画
素アレー１２６の位置に対して光学的に共役している位
置にあり、したがって光線がストップ１２４を透過する
と、その光線はその光を散乱した眼レンズ１１４の存在
物として画素アレー上に像を形成する。

【００２８】図８はシステム１０においてこの暗視野照
明効果を発生かつ利用するための好ましい装置を示す。
特に、この図は好ましい照明サブシステムおよび画像化
サブシステムをより詳しく説明する。この国に示される
ように、サブシステム１４はハウジングまたはケーシン
グ２６、光源３０、ミラー３２および３４、絞り１３
０、電源１３２、制御回路１３４、第１および第２の調
整可能なサポート手段１３６および１４０、並びに出射
窓１４２を含む。また、サブシステム１６はカメラ３
６、ストップ４０およびレンズアセンブリー４２を含
む。さらに詳しくは、カメラ３６はハウジング４４、画
素アレー４６およびシャッター５０を含み、そしてレン
ズアセンブリー４２はハウジング５２、レンズ５４およ
び５６、並びにバッフル６０を含む。

【００２９】サブシステム１４のハウジング２６はこの
サブシステムの他の構成要素のための保護用囲いであ
り、そして光源３０、ミラー３２および３４、並びに絞
り１３０はすべてそのハウジングの中で固定される。さ
らに詳しくは、ハウジング２６は垂直な主脚２６ａ、上
部および下部の水平な脚２６ｂおよび２６ｃを含み、ま
た光源３０はハウジングの主脚の内部に位置する。ミラ
ー３２は脚２６ａおよび脚２６ｃの交点に固定されてお
り、ミラー３４は脚２６ｃの遠端部に隣接しており、そ
して絞り１３０はミラー３２とミラー３４の間の脚２６
ｃの内部に位置する。ハウジング２６はまたミラー３４
のすぐ上にある開口部２６ｄを形成し、窓１４２はその
開口部に固定される。使用時に、光源３０は多数の光フ
ラッシュまたはパルスを発生し、これらの各パルスを光
路８２上に直射する。ミラー３２はこの光路上に位置
し、光パルスを絞り１３０を通ってミラー３４上に直射
し、次いでこれは図８の１４４を参照して光パルスを窓
１４２、レンズ検査位置を通って上方に、また画像化サ
ブシステム１６に向けてまたはその上に直射する。

【００３０】好ましくは、光源３０はその光源から発す
る光の特定の方向を調整することのできる調整可能なサ
ポート手段１３６上に取り付けられ、そしてミラー３４
はそのミラーから反射する光の特定の方向および特定の
位置を調整することのできる他の調整可能なサポート手
段１４０上に取り付けられる。さらに詳しくは、図８に
示されるサブシステム１４の好ましい態様において、サ
ポート手段１３６はハウジング２６に固定され、２つの
相互に垂直な水平軸の廻りを旋回する可傾式台を含む。
また、サブシステム１４のこの態様において、ミラーサ
ポート手段１４０は可傾式台１４０ａおよび並進台１４
０ｂを含み、そしてミラー３４は前者の台に取り付けら
れ、次いでこれは後者の台に取り付けられる。台１４０
ｂは図８に見られるように左右へと横方向に移動可能で
あり、それによりミラー３４の横方向の位置を調整する
ことができ、また台１４０ａは２つの相互に垂直な水平
軸の廻りを旋回し、それによりミラー３４の特定の角度
を調整することができる。

【００３１】画像化サブシステム１６はレンズ検査位置
１４４に位置する眼レンズを透過した光パルスを受け取
り、そしてこれらの眼レンズを透過した光の所定の部分
を示す一連の信号を発生する。さらに詳しくは、画素ア
レー４６はシャッター５０のすぐ後ろのカメラハウジン
グ４４の内部に配置され、そして画素アレーは好ましく
はそれぞれがそのセンサーに入射する光の強度に比例す
る大きさを有する、またはその強度を示す電流を発生す
ることのできる多数の光センサーからなる。

【００３２】図９は画素アレー４６の小部分の拡大図で
あり、特に画素アレーの多数の個々の光センサーを示
す。この図によれば、好ましくはこれらの光センサーま
たは画素は所定の数の行および列の均一な格子に配列さ
れ、例えばその格子は１０００列、１０００行に配列さ
れた１００万画素からなる。好ましくは、その格子にお
いて、画素は多数の均一に間隔の置かれた行および多数
の均一に間隔の置かれた列を形成し、そしてアレーの最
端部にある画素を除けば、各画素は隣接した８画素を有
する。例えば、画素１４６ａは隣接した８画素、すなわ
ちすぐ上にある画素１４６ｂ、すぐ下にある画素１４６
ｃ、それぞれすぐ左および右にある画素１４６ｄおよび
１４６ｅ、並びにそれぞれ右上、左上、右下および左下
にある画素１４６ｆ，１４６ｇ，１４６ｈおよび１４６
ｉを有する。

【００３３】再び、図８に言及すると、ストップ４０お
よびレンズ５４，５６はシャッター５０の前方にあり、
互いに画素アレーおよびカメラシャッターと同軸に揃え
られる。ストップ４０はレンズ５４および５６の間、実
質的にレンズ５４の後側焦点面に位置し、そしてレンズ
５６は画素アレーがこのレンズ５６の後側焦点面にある
ように位置する。好ましくは、レンズ５４，５６および
ストップ４０はハウジング５２の内部に取り付けられ、
またこれはカメラ３６の前端に取り付けられる。さら
に、一連の環状部材で構成されうるバックル６０は好ま
しくはそれを通って走行する光を平行化するのに役立つ
ようにハウジング５２の長さに沿って間隔を置いて取り
付けられる。

【００３４】レンズ５４，５６およびストップ４０のこ
の特定の位置において、検査対象の特定の眼レンズを透
過した光線の殆んどまたは全てはレンズ５４によりスト
ップ４０上に焦点を合せられ、それにより画素アレー４
６上に入射しない。しかしながら、眼レンズの正常な特
徴を通過する光と同様に、眼レンズの異常な特徴を通過
する光の幾らかはこの光がレンズ５４によってはストッ
プ４０上に焦点を合せられずに、その代りストップを透
過し、画素アレー４６上に入射するように十分屈折され
うる。さらに、レンズ検査位置は画素アレー４６の位置
と光学的に共役する位置に配置され、それによりストッ
プ４０を透過する光はその光を散乱した眼レンズの存在
物として画素アレー上に像を形成する。

【００３５】この暗視野照明技術は眼レンズの欠陥を照
明するための非常に有効な方法であり、そして図１０は
眼レンズ、特に図２および３に示されるコンタクトレン
ズ８４を透過した光線により画素アレー４６上に形成さ
れた像を示す。レンズを透過した光の殆んどはストップ
４０により画素アレーからブロックされる。しかしなが
ら、レンズの環８４ｃの不均一な厚さにより、レンズの
この部分を透過した光はストップ４０を屈折し、画素ア
レー４６上に入射し、そのアレー上に環の画像を形成す
る。レンズ８４の他の欠陥もまた画素アレー上に照明領
域を生成する。例えば、たまりのような薄く浅い欠陥で
さえ画素アレー上に見い出すことができる。特に、たま
りがレンズの内部に存在する場合、そのたまりは画素ア
レー上に暗視野における明るい輪郭として容易に現わ
れ、そしてたまりがレンズの周囲の領域に存在する場
合、そのたまりは画素アレー上に明視野における暗い線
として容易に現われる。また、コンタクトレンズの周囲
の領域はくさび形の断面を有するため、その周囲領域は
ストップ４０を通過した光を十分に屈折し、それにより
全体の領域が画素アレー４６上に暗視野における明白色
の環１５０として現われる。

【００３６】適当な光源、レンズおよびカメラは何れも
サブシステム１４および１６に使用できることは当業者
ならば容易に理解できよう。例えば、光源３０はハママ
ツ（Ｈａｍａｍａｔｓｕ）社製の短アークキセノンフラ
ッシュランプであってよい。この特定のフラッシュラン
プはアーク安定性および寿命の独特な組合せを有し、そ
してこのフラッシュランプの出力は±２％定格であり、
その寿命は１０⁹ フラッシュである。

【００３７】さらに、実際に実行するように変形された
態様のサブシステム１６において、第１結像レンズ５４
は物体に対してレンズの光軸の２．５°以内に回折の制
限された、焦点距離が１００mmの無彩レンズであり、そ
してレンズ５４は黒色アルマイト管に取り付けられ、内
部のバッフル６０は管の内壁からの光の反射によるコン
トラストの低下を防止する。第２レンズ５６は焦点距離
が５０mmの標準的なＦ−１．８ニコン（Ｎｉｋｏｎ）レ
ンズである。第１レンズ５４のためのバレルの端部は５
０mmレンズのハウジング中に入れられた紫外線くもりフ
ィルター上に接合される。

【００３８】不透明なストップ４０は直径が０．１００
インチの小さなプラスチック製の円であり、ストップを
所定の場所に固定するため接着剤を含む。適当なストッ
プは商業的に入手することができ、プリント回路板用の
手仕事の配置作業においてはんだパッドマスクとして使
用され、そしてこれらのストップは種々のサイズで入手
できる。ストップ４０の好ましいサイズはシステム１０
の他のパラメーターに応じて変化し、そしてストップの
所定のサイズは好ましくはコントラスト、整合の容易さ
および振動に対する感度が最良に歩み寄るように選択さ
れる。

【００３９】実際に構成されたサブシステム１６で使用
されたカメラはビデック（Ｖｉｄｅｋ）社により販売さ
れている高解像度のカメラであり、これは標準ニコンマ
ウントレンズを取り付けできる。Ｆ−１．８ ５０mmニ
コンレンズ５６が初めにカメラ３６上に取り付けられ、
次いでレンズ５４のハウジングがレンズ５６上に組み込
まれる。このビデックカメラの有効視野は１３．８×１
３．８mmであり、これは例えばコンタクトレンズの最大
サイズよりも約１０〜１５％大きい。検査の正確度を最
適なものにするため、検査対象の眼レンズができるだけ
多くカメラ３６の視野を占めることが望ましい。したが
って、自動的に検査対象のレンズの中心が出るように調
節することにより、レンズキャリヤー２２の検査用カッ
プ１１０はそのカメラで得られる解像度を最大に利用で
きる。

【００４０】サブシステム１４および１６の好ましい配
置は幾つかの利点を有する。第１に、光路８２は折り曲
げられるため、フラッシュランプ３０はレンズ検査位置
１４４にある眼レンズからかなり遠い所に配置すること
ができ、これにより眼レンズにおいて非常に平行化され
た光線が得られる。第２に、ストップ４０上の弧形像の
サイズは実質的に、弧の物理的サイズに（ｉ）ランプ３
０からレンズ５４までの距離と（ii）レンズ５４からス
トップ４０までの距離との比を掛けたものに等しい。図
８に示される好ましい配置はまた、弧形像のサイズを最
小限にし、そのためより小さなストップの使用が可能に
なり、結果としてより大きな感度が得られる。第３に、
虹彩絞り１３０は光線８２の断面積、すなわちその光線
により照明される領域を制限する。好ましくは、絞り１
３０はその光線が検査対象の眼レンズの直径よりも約１
０〜１５％大きい円形部を照明するように光線８２の断
面積またはサイズを調整するため使用される。照明ビー
ム８２のサイズを制限することにより、画素アレー上に
形成される像とそのアレーの残りとの間のコントラスト
が改善され、特に、レンズ検査用カップの加工物から散
乱する光の量を排除または実質的に減少する。この散乱
した光は画素アレー４６上にバックグラウンド光として
現われ、画素アレー上の問題の画像とそのアレーの残り
との間のコントラストを減少する。

【００４１】さらに、サブシステム１４および１６の好
ましい配置において、システムの倍率、すなわち画素ア
レー４６上の眼レンズの画像サイズとその眼レンズの実
際のサイズとの比は、第２レンズ５６の焦点距離と第１
レンズ５４の焦点距離との比にほぼ等しい。実際の倍率
はまた、レンズ５４および５６間の距離、並びに検査対
象の眼レンズの第１結像レンズ５４からの距離に依存す
る。さらに、可傾式台１４０ａおよび並進台１４０ｂに
よりミラー３４の反射した光線の中心を調整して画像化
光学的サブシステム１６の軸と整合することができる。

【００４２】上記したように、画像化サブシステム１６
は大体第１レンズ５４の焦点距離だけ離れた２つのレン
ズ５４および５６を含む。２つのレンズを使用する必要
はないが、２つのレンズを使用することはサブシステム
１４および１６の種々のパラメーターをよりコントロー
ルするため好ましく、例えばそれはサブシステムの倍率
からの後側焦点面および画像面間の分離を切り離す。

【００４３】図１１ａ，１１ｂおよび１１ｃはそれぞれ
一般に１５２，１５４および１５６と番号付けた別の光
学配置を示す。これらはシステム１０において光線８２
をレンズ検査位置およびその位置に保持された眼レンズ
を通って、ストップ４０および画素アレー４６上に直射
するため使用することができる。

【００４４】配置１５２は同時に光線８２をストップ４
０上に結像し、検査対象のレンズを画素アレー４６上に
結像する唯一のレンズ１６０を含む。さらに詳しくは、
図１１ａに示される光学配置はミラー１６２、結像レン
ズ１６０およびストップ４０を含み、そしてこの図はま
た１６４に図示されているレンズホルダー、検査対象の
眼レンズ１６６および画素アレー４６を示す。この配置
において、光線８２または光源３０からのパルスはミラ
ー１６２に直射され、次いでこれはその光をレンズ１６
６を通って結像レンズ１６０に直射する。それにより、
レンズ１６０に直射された光の殆んどは焦点がストップ
４０上に合わせられるが、レンズ１６６のある種の特徴
は光を十分に屈折し、その結果この屈折した光はストッ
プ４０を透過し、画素アレー４６上に焦点が合わせら
れ、その上にストップ４０を透過する光の原因となった
レンズ１６６の特徴の像を形成する。図１１ａの配置は
カメラ３６のＣＣＤスクリーンが上記の高解像度のＶｉ
ｄｅｋカメラのＣＣＤスクリーンよりも大きい場合好ま
しい配置となりうる。

【００４５】図１１ｂの配置１５４において、光源をス
トップ４０上に結像する機能と検査対象の眼レンズを画
素アレー４６上に結像する機能とは分離されている。詳
しくは、この配置はミラー１７０、レンズ１７２，１７
４およびストップ４０を含み、そして図１１ｂはまたレ
ンズホルダー１６４、眼レンズ１６６および画素アレー
４６を示す。この配置において、光源３０からの光線８
２はミラー１７０上に直射され、そしてこのミラーはそ
の光線をレンズ１７２に直射する。レンズ１７２はその
光を眼レンズ１６６全体に直射し、そしてレンズ１６６
を透過した光の殆んどはストップ４０上に焦点が合わせ
られる。レンズ１６６のある種の特徴はストップ４０か
ら光を屈折するが、この屈折した光はレンズ１７４に入
射し、これはその光の焦点を画素アレー４６上に合わ
せ、その上にストップ４０を通過した光を屈折する原因
となったレンズ１７４の特徴の像を形成する。図１１ｂ
のレンズ配置の利点は２つのレンズ１７２および１７４
の作用が完全に独立していることである。

【００４６】図１１ｃに示される光学配置１５６は図８
に示される光学配置と非常に似ているが、配置１５６は
ミラー３２または絞り１３０を含まない。さらに詳しく
は、配置１５６はミラー１７６、レンズ１８０，１８２
およびストップ４０を含み、そして図１１ｃはまたレン
ズホルダー１６４、眼レンズ１６６および画素アレー４
６を示す。図１１ｃの配置において、光源３０からの光
線８２はミラー１７６上に直射され、これはその光をレ
ンズ１６６を通って第１レンズ１８０上に直射する。レ
ンズ１８０に直射された光の殆んどは焦点がストップ４
０上に合わせられるが、レンズ１６６のある種の特徴は
十分に光を屈折し、その結果この光はストップ４０を通
って第２レンズ１８２上に透過され、そしてこのレンズ
１８２はこの光の焦点を画素アレー４６上に合わせる。
この配置において、レンズ１８０はレンズ１８２とは別
に光源をストップ上に結像する。しかしながら、レンズ
１８０および１８２は共にレンズ１６６の欠陥を画素ア
レー４６上に結像するのに含まれる。

【００４７】上記の他に、システム１０はまた好ましく
は照明サブシステム１４および画像化サブシステム１６
の操作を輸送サブシステム１２の操作と同期させるた
め、特に光源３０を作動して光パルスを発生させたり、
レンズがレンズ検査位置１４４にある時カメラシャッタ
ー５０を開いたりするための、制御サブシステムを含
む。好ましい制御サブシステムは図１２ａに詳しく示さ
れている。この好ましい制御サブシステムにおいて、輸
送サブシステム１２はそれぞれレンズ検査用カップが１
個づつレンズ検査位置に配置される度毎に電気信号を発
生する。この信号は例えばステッピングモーター９４、
または並進テーブル９２のための他の駆動装置により、
あるいはそれぞれレンズ検査用カップが１個づつレンズ
検査位置に到達する度毎に動作するリミットスイッチに
より発生しうる。好ましくは、この信号はカメラシャッ
ター５０に伝達されてそのシャッターを開き、また短い
間電気信号を送らせる遅延回路１８４に伝達されてカメ
ラシャッターを完全に開き、そしてこの短い遅れの後、
この電気信号はランプ駆動装置１３４に伝達されて光源
３０を作動させる。

【００４８】例えば、構成されたシステム１０の態様に
おいて、図１２ｂを参照すると、眼レンズがレンズ検査
位置にある時に輸送サブシステムはカメラ３６および遅
延回路１８４の両方に２４ボルトのパルスを発生し、伝
達する。カメラのシャッターはこのパルスの前縁に応答
して開き、そして完全に開くまで約９ミリ秒かかる。遅
延回路は信号のランプ駆動装置１３４への伝達を約１５
ミリ秒送らせ、そしてこの遅れの後、このトリガーパル
スはランプ駆動装置に伝達される。このトリガーパルス
の前縁はＳＣＲを作動してフラッシュランプ３０を点火
する。この点火時に、ランプは導電性になり、そして予
め充電されたコンデンサーがランプを通して放電され
る。容量およびそれに充電された電圧はランプにより放
出された光エネルギーの総量および光パルスの持続時間
を決定する。一方、インターフェース回路はカメラシャ
ッターを約３０ミリ秒間、開放してからシャッターを閉
じる。

【００４９】上記のようにカメラシャッターを使用する
ことにより、レンズ検査中における画素アレー４６の周
囲の光の積分が回避または実質的に減少される。また、
好ましくは高電圧の電源、ランプ駆動回路および充電用
コンデンサーが照明光学系を含むハウジング構造２６に
取り付けられる。

【００５０】ランプ３０からの光は検査対象の眼レンズ
を停止する必要がないような短い時間で画素アレー４６
上の像を捕らえることができる程十分である。したがっ
て、輸送サブシステム１２は好ましくは画像化サブシス
テム１６の下で連続的に眼レンズの配列を動かすように
設計される。この眼レンズ配列の連続的で平滑な動きは
画像化プロセスに干渉しうるカップ１１０中の溶液１１
２の上面の波しわまたは他の障害の発生を減少または排
除するため有利である。

【００５１】輸送サブシステム１２、照明サブシステム
１４および画像化サブシステム１６の所望の同期または
配置を他のやり方で行なうことができることは当業者な
らば容易に理解できよう。例えば、光源３０を作動さ
せ、シャッター５０をレンズ検査位置１４４へのレンズ
の配置と一致するように選択される所定の時間間隔で開
くことができる。

【００５２】照明および画像化プロセスにおける飛塵の
作用を最小限にするため、照明，画像化および輸送サブ
システムをハウジング（図示せず）中に密閉してもよ
い。そのハウジングは透明な表戸、または近づいてハウ
ジングの内部を観察できる透明な窓を有する表戸を備え
ていてもよく、そしてそれらの表戸の透明な部分は照明
および画像化プロセスにおける周囲の部屋の明かりの作
用を最小限にするために着色してもよい。

【００５３】図１３は画像処理サブシステム２０を示す
ブロック図である。このサブシステムにおいて、画素ア
レーからの電気信号は直列および並列形式を組合わせて
プレプロセッサ６２に伝達される。プレプロセッサ６２
に伝達されるこれらの電気信号はその信号を発生した特
定の画素を用いて適当なやり方で識別することができ
る。例えば、カメラ３６の画素からの信号は所定の定期
シーケンスでプレプロセッサ６２に伝達することがで
き、そしてクロック信号もまたカメラからプレプロセッ
サに伝達してそのシーケンスの開始または所定の区間を
識別することができる。あるいは、プロセッサ６２に伝
達された各信号はその信号を発生した特定の画素を識別
するヘッダまたは他のデータタブを備えていてもよい。

【００５４】ユニット６２は、アレー４６の各画素から
の各電流信号をそれぞれディジタルデータ値Ｉ₀ に変換
し、そしてそのデータ値をその電気信号を発生した画素
のアドレスと関連したアドレスを有するメモリロケーシ
ョンに記憶させる。これらのデータ値はプロセッサ６４
に利用でき、バスライン１８６を介してそれに伝達する
ことができる。好ましくは、下記で詳しく説明されるよ
うに、各データセットはそれぞれアレー４６の各画素と
関連したデータ値を有する多数の追加のセットのデータ
値Ｉ₁ ……Ｉ_n が発生し、そしてプレプロセッサ６２は
多数のメモリセクションまたはボードを含み、これらは
それぞれこれらのデータ値の各セットを記憶させるため
に使用される。

【００５５】プロセッサ６４はバスライン１８６を介し
てプレプロセッサ６２に連結され、そのプレプロセッサ
からデータ値を入手し、またデータ値をそれに伝達す
る。下記でより詳しく説明されるように、プロセッサ６
４はプレプロセッサに記憶されたデータ値を処理、解析
してシステム１０により検査された各レンズの少なくと
も１つの状態またはパラメーターを識別するように、例
えば各レンズが消費者の使用に適格であるかどうかを判
定するようにプログラミングされる。

【００５６】メモリディスク７０はプロセッサ６４に連
結され、データ値を受け取り、永久にまたは半永久に保
持する。例えば、メモリディスク７０はプロセッサ６４
により使用される種々のルックアップテーブルを備えて
いてもよく、またメモリディスクは、レンズ検査プロセ
スに関係する、またはそれにより得られたデータを記憶
させるために使用してもよい。例えば、メモリディスク
７０は所定の日数または期間中に検査されたレンズの総
数、あるいは所定のサンプルまたはグループのレンズで
見い出された欠陥の総数、タイプおよびサイズの記録を
取るため使用してもよい。

【００５７】キーボード６６はプロセッサ６４に連結さ
れ、オペレーターがそれに入力し、そしてキーボード端
末７４はそのプロセッサ中に入力されるデータまたはメ
ッセージを視覚的に表示するために使用される。モニタ
７２はプレプロセッサ６２に連結され、プレプロセッサ
に記憶されたデータ値からビデオ画像を形成するために
備えられている。例えば、Ｉ₀ データ値はモニタ７２に
伝達され、画素アレー４６上に形成された実像の画像を
それに形成することができる。他のセットのデータ値Ｉ
₁ ……Ｉ_n はモニタ７２に伝達され、その実像の厳密な
または処理された画像を形成することができる。プリン
タ７６は直列／並列コンバータ１９０を介してプロセッ
サ６４に連結され、プロセッサ６４からプリンタに伝達
された所定のデータ値の目に見える永久的な記録を与え
る。サブシステム２０が他のまたは追加的な入力および
出力装置を備えていてもよく、それによりオペレーター
またはアナリストがプロセッサ６４、プレプロセッサ６
２およびメモリユニット７０を相互作用させることがで
きることは当業者ならば容易に理解できよう。

【００５８】サブシステム２０の個々の要素は従来のも
のであり、当業者に良く知られている。好ましくは、プ
ロセッサ６４は高速ディジタルコンピューターであり、
そしてモニタ７２は高解像度のカラーモニタである。ま
た、例えばプレプロセッサ６２はデータキューブ（Ｄａ
ｔａｃｕｂｅ）信号処理ボードの組立品であってよく、
そしてプロセッサ６４はサン ３／１４０ ワーク ス
テーション（Ｓｕｎ３／１４０ ｗｏｒｋ ｓｔａｔｉ
ｏｎ）であってよい。

【００５９】上記したように、眼レンズがカメラ３６の
すぐ下を通過する度毎に、光は眼レンズを通って伝達さ
れ、焦点が画素アレー４６上に合わせられ、そしてアレ
ー４６の各画素はそれぞれその画素に入射した光の強度
を示す大きさを有する出力電流を発生する。各画素のこ
の電流はディジタルデータ値に変換され、その画素と関
連したプレプロセッサメモリのアドレスに記憶される。
これらのディジタルデータ値（Ｉ₀ 値と呼ばれる）は下
記のように処理され、カメラ３６の下を通過するレンズ
が所定の特徴群の１つ以上を含むかどうかを、特にその
レンズが消費者の使用に不適格なものにする傷または欠
陥とみなされる特徴の何れかを含むかどうかを判定す
る。

【００６０】図１４は図２および３に示されるレンズ８
４のタイプの欠陥を識別するための好ましい画像処理プ
ロセスの主要な構成を示す。画素アレー上でレンズ画像
を得た後、その画像を偏心（ｄｅｃｅｎｔｒａｔｉｏ
ｎ）と呼ばれる操作で試験して、そのレンズの環８４ｃ
の内側および外側の円周方向の縁が正確に互いに中心が
一致しているかどうかを判定し、そしてこの偏心試験は
第１および第２の円を画素アレー上に形成された環の内
側および外側の縁に適合することを含む。この後、環の
実際の縁が見つけられるか、または抜き出される。次
に、レンズ検査用カップの周囲により屈折した光に関連
するデータを減少または排除するために第１マスキング
手続が使用され、そして縁の欠陥はラバーバンドアルゴ
リズムと呼ばれる手続により際立たされる。次に、欠陥
はさらにフィルイン（ｆｉｌｌ−ｉｎ）およびクリーン
アップ（ｃｌｅａｎ−ｕｐ）と呼ばれる手続により、ま
た環の画像の中心近くにある特定の画素に関連したデー
タを排除する第２マスキング手続により強調される。

【００６１】ありうる欠陥が強調または際立たされた
後、実際に欠陥が存在するかどうかを判定するため調査
される。特に、アレー４６の画素、またはより正確には
これらの画素と関連するデータ値が調査され、欠陥の一
部となりうる画素の線分（ｌｉｎｅ ｓｅｇｍｅｎｔ）
またはランレングス（ｒｕｎｌｅｎｇｔｈｓ）が識別さ
れ、次いでこれらのランレングスは集められ、欠陥にな
りそうなものが識別される。次に、これらの欠陥になり
そうなものの大きさおよび場所が分析され、これらがそ
のレンズを消費者の使用に不適格なものにする本当の欠
陥であるかどうかが判定される。

【００６２】上記したように、偏心試験はカメラの下を
通過するレンズの環８４ｃの内側および外側の円周方向
の縁が同心性であるかどうかを判定するために使用され
る。図１５を参照して、一般にこれは画素アレー４６を
横切って多数のスキャン２０２を行なうことにより、ま
たはさらに正確にはアレー４６上の所定の線分における
画素のアドレスに相当するプレプロセッサメモリのアド
レスのデータ値を調査することにより実施され、環１５
０の外側の縁１５０ａおよび内側の縁１５０ｂが同心性
であるかどうかが判定される。

【００６３】図１６および１７は偏心試験またはルーチ
ンＲ₁ を示す。このルーチンの最初のステップ２０４は
閾サブルーチンと呼ばれ、そしてこのルーチンの目的は
各画素を画素の元の照度Ｉ₀ が所定の閾値Ｔ_t より上か
下かに応じてそれぞれ最大照度Ｔ_max または最小照度Ｔ
_min に相当する新しい強度Ｉ₁ と関係づけることであ
る。したがって、例えば元の照度Ｉ₀ が１２７より大き
い各画素は２５５の新しい照度Ｉ₁ を有してもよく、ま
た元の照度が１２７以下である各画素は０の新しい照度
Ｉ₁ を有してもよい。

【００６４】偏心試験の次のステップ２０６はこの試験
で使用されるスキャン２０２の数、場所およびサイズを
設定することであり、そしてこれはプロセッサ６４に初
期の画素のアドレス、および各スキャンの長さと方向を
与えることにより行なわれる。これらのパラメーターは
レンズが大きく中心からはずれていなければ、多数のス
キャンがそれぞれ環１５０の両方の縁と横切るように選
択される。好ましくは、プロセッサ６４またはメモリデ
ィスク７０はこれらの初期アドレス、方向およびスキャ
ンの長さの半永久的な記録が与えられる。この記録は所
定の表示タイプまたはサイズの各レンズの検査中に使用
され、またこの半永久的な記録は異なる表示タイプまた
はサイズのレンズを検査する場合に変えることができ
る。

【００６５】次に、ステップ２１０において、所定のス
キャンが画素アレーまたはディスプレイ４６を横切って
行なわれる。レンズが大きく中心からはずれていなけれ
ば、これらのスキャンの殆んどはそのディスプレイの照
らされた部分を横切る。スキャンがディスプレイの照ら
された部分を横切る場合、その照らされた部分を横切る
線分の最初と最後の画素のアドレス、およびランレング
スと呼ばれるその線分の長さがファイルｆ₁ に記録され
る。ランレングスの最初と最後の画素を検出するため
の、それらの画素のアドレスを得るための、およびそれ
ぞれのランレングスの長さを測定するためのサブルーチ
ンは当業者に良く知られており、そしてこのような適当
なルーチンは偏心試験に使用することができる。

【００６６】次に、ステップ２１２において、これらの
ランレングスのそれぞれの長さは所定の値と比較され、
そして所定の値よりも小さいランレングスと関係のある
データー、すなわちランレングスの最初と最後の画素の
アドレスおよびランレングスの長さは捨てられる。この
放棄は画素アレー４６上のノイズ、すなわち画素アレー
に入射した望ましくない光により生じたデータを排除す
るため、または少なくともその量を減少させるため行な
われる。詳しくは、バックグラウンド光による、または
ほこりや他の粒子により所望の光路を屈折した光による
ノイズは画素アレー上に照らされた領域を形成しうる。
大抵の場合、これらの照らされた領域はそれぞれ１個の
または小グループの隣接した画素からなる。ステップ２
１０の間に行なわれた上記のスキャンの１つがこのよう
な照らされた領域を横切ると、プロセッサはその照らさ
れた領域を横切るランレングスの最初と最後の画素のア
ドレスおよび長さを記録する。しかしながら、この照ら
された領域およびその関連した領域は環１６２またはそ
の縁に関係がないため、ステップ２１２はこのデータを
捨てる。

【００６７】偏心試験の次のステップ２１４は残りの画
素アドレスをそれぞれ環の外側または内側の縁上のもの
であると識別することであり、これを行なうために適当
なサブルーチンを使用できる。例えば、各ランレングス
の最初および最後の画素のアドレスを互いに比較するこ
とができ、そして全体の画素アレー４６の中心により近
い画素は環１６２の内側の縁上のものであるとみなすこ
とができ、他方、画素アレーの中心からかなり離れた画
素は環の外側の縁上のものであるとみなすことができ
る。別法として、スキャンを２つのグループに分けて、
第１グループの各スキャンについては照らされたランレ
ングスがスキャン中に見い出された場合、ランレングス
の最初および最後の画素はそれぞれ環の外側および内側
の縁上のものとし、そして第２グループの各スキャンに
ついては照らされたランレングスがスキャン中に見い出
された場合、ランレングスの最初および最後の画素はそ
れぞれ環の内側および外側の縁上のものとする。

【００６８】各画素が環１６２の内側または外側の縁上
のものと識別された後、ステップ２１６においてそれぞ
れの縁上で見い出された画素の数がカウントされる。こ
れらの数の何れかが３より小さい場合、ステップ２２０
においてレンズが大きく中心からはずれているという理
由でそのレンズは不合格にされる。もし、少なくとも３
個の画素がそれぞれの縁上で見い出されると、ステップ
２２２において第１に環の外側の縁上で見い出された画
素上に第１の円を適合し、第２に環の内側の縁上で見い
出された画素上に第２の円を適合し、そして第３にこれ
らの２つの円の中心および半径を算出するサブルーチン
が行なわれる。円を３個以上の点に適合し、その円の中
心および半径を計算するためのサブルーチンは多数知ら
れており、そしてこのようなサブルーチンは何れもステ
ップ２２２における偏心試験に使用することができる。

【００６９】これらの２つの適合された円の中心が計算
された後、これらの２つの中心の間の距離ｄがステップ
２２４において決定される。この距離はステップ２２６
において最初の値ｄ₁ と比較され、そしてその距離がｄ
₁ より大きい場合、そのレンズはステップ２３０におい
て大きく中心からはずれているものとして不合格にされ
る。距離ｄがｄ₁ より小さい場合、ステップ２３２にお
いてその距離ｄは環１５０の内側および外側の縁の最大
許容中心間距離であるｄ₂ と比較される。適合された円
の中心間距離ｄがｄ₂ より大きい場合、そのレンズはス
テップ２３４において中心からはずれているものとして
不合格にされるが、他方、距離ｄがｄ₂に等しいか、ま
たはそれより小さい場合、そのレンズはステップ２３６
で指示されるように偏心試験に合格する。

【００７０】レンズが偏心試験に合格すると、プロセッ
サ６４は縁検出と呼ばれるプロセスまたはルーチンＲ₂
を開始して、環１５０の縁上の画素を識別するために使
用される一連の照度を生成する。典型的には、これらの
縁は完全な円ではないため、偏心試験の間の適合された
円とは異なる。この新しい一連の照度はアレー４６の各
画素に割り当てられたまたは関連した元の強度における
一連の形態学的操作または変化により得られる。これら
の形態学的変化は図１７ａ〜１７ｉに図示されており、
また図１９にフローチャートの形で示されている。さら
に詳しくは、図１８ａは画素アレー４６上の環１５０の
像を示しており、そして図１８ｂはその環の一部の拡大
図であり、画素アレーの環部分およびその隣接した領域
を横切る短い線分２４０、すなわちスキャンを示してい
る。図１８ｃはスキャン２４０における画素の強度Ｉ₁
を示しており、また図から明らかなように図１８ｂの暗
い領域の画素のＩ₁ 値はより低いか、または０であり、
そして図１８ｂの明るい領域の画素はより高いＩ₁ 値、
例えばＴ_max を有する。

【００７１】図１９および図１８ｃ，１８ｄを参照し
て、縁検出プロセスの最初のステップ２４２において、
新しいＩ₂ 値が各画素について計算され、また詳しくは
各画素についてのＩ₂ 値はその画素およびそれと直に隣
接する８個の画素のＩ₁ 値の平均と等しくなるように設
定される。アレー４６の画素についてのＩ₁ 値とＩ₂ 値
との違いは、Ｉ₂ 値が最低のＩ₂ 値を有する画素（一般
に画素アレーの暗い領域にある画素）と最高のＩ₂ 値を
有する画素（一般にアレー４６の明るい領域にある画
素）との間をより徐々に変動するという点である。この
違いは図１８ｃと図１８ｄを比較することにより良く理
解されよう。

【００７２】次に、ステップ２４４において、さらにＩ
₃ 値が各画素について決定され、詳しくは各画素につい
てのＩ₃ 値はその画素およびそれと直に隣接する８個の
画素のＩ₂ 値のうち最小のものと等しくなるように設定
される。図１８ｄおよび１８ｅを参照して、Ｉ₃ 値はＩ
₂ 値がその画素のスキャンに沿って変動するのと非常に
似た形でスキャン２４０に沿って変動する。画素のＩ₂
値およびＩ₃ 値が画素アレーに沿って変動する際のその
変動のしかたの根本的な違いは最高のＩ₃ 値を有する画
素の幅が最高のＩ₂ 値を有する画素の幅よりも僅かに狭
いという点である。

【００７３】縁検出プロセスにおける次のステップ２４
６は、式Ｉ₄ ＝Ｉ₂ −Ｉ₃ に従って各画素についてのＩ
₄ 値を決定することである。図１８ｆを参照して、スキ
ャン２４０の画素の殆んどは０のＩ₄ 値を有するが、環
１６２の２つの縁上とその内側の半径方向にある画素は
正のＩ₄ 値を有する。次に、ステップ２５０において、
Ｉ₅ 値が各画素について決定され、詳しくは各画素のＩ
₅ 値はその画素およびそれと直に隣接する８個の画素の
Ｉ₂ 値のうち最大のものと等しくなるように設定され
る。画素アレー４６上の画素の殆んどについて、画素の
Ｉ₅ 値は画素のＩ₂ 値と同じである。しかしながら、環
１５０の縁の所定の距離内の画素については、画素のＩ
₅ 値は画素のＩ₂ 値より大きく、また最高のＩ₅ 値を有
する画素の幅は最高のＩ₂ 値を有する画素の幅よりも僅
かに幅広い。

【００７４】縁検出プロセスにおける次のステップ２５
２は、式Ｉ₆ ＝Ｉ₅ −Ｉ₂ に従って各画素についてのＩ
₆ 値をさらに決定することである。図１８ｈを参照し
て、画素アレー上の画素の殆んどは０のＩ₆ 値を有する
が、環１５０の２つの縁上とその外側の半径方向にある
画素は正のＩ₆ 値を有する。次に、ステップ２５４にお
いて、Ｉ₇ 値が各画素に割り当てられ、詳しくは各画素
のＩ₇ 値はその画素のＩ₄ 値およびＩ₆ 値のうちより小
さいものと等しくなるように設定される。図１７ｉを参
照して、画素アレー上の画素の殆んどは０のＩ₇ 値を有
するが、環１５０の２つの縁上のおよびそれに直に隣接
する画素は正のＩ₇ 値を有する。このようにして、画素
のＩ₇ 値は環の縁上にある画素を識別する。

【００７５】次に、ステップ２５６において閾サブルー
チンを行なって、ディスプレイ４６における環１５０の
縁上の画素と他の画素との区別をはっきりさせる。特
に、各画素はその画素のＩ₇ 値がＴ_t のような所定の閾
値より大きいまたは小さいかに応じてそれぞれ最大照度
Ｔ_max または最小照度Ｔ_min に等しいＩ₈ 値が割り当て
られる。したがって、例えば３２より大きいＩ₇ 値を有
する各画素は２５５のＩ₈ 値が与えられ、そして３２以
下のＩ₇ 値を有する各画素は０のＩ₈ 値が与えられる。

【００７６】図１８ｊはそのＩ₈ 値に等しい強度で照ら
されたアレー４６の各画素を示すものである。

【００７７】Ｉ₁ 〜Ｉ₈ 値の計算および処理の間、好ま
しくは画素の各セットの値はそれぞれプレプロセッサ６
２のメモリレジスタに記憶される。すなわち例えばＩ₀
値はすべて第１レジスタに記憶され、Ｉ₁ 値はすべて第
２レジスタに記憶され、そしてＩ₂ 値はすべて第３レジ
スタに記憶される。しかしながら、各レンズについて全
処理期間中、すべてのＩ₁ 〜Ｉ₈ 値を記憶する必要はな
く、例えば各処理期間中、Ｉ₄ 値を計算した後にＩ₃ 値
を捨ててもよく、またＩ₆ 値が決定された後にＩ₅ 値を
捨ててもよい。

【００７８】さらに、アレー４６のすべての画素につい
てＩ₂ 〜Ｉ₈ 値を計算する必要はない。所定のタイプの
眼レンズにおいて、レンズの環は画素アレー４６の比較
的はっきりした領域に現われるため、その領域の画素に
ついてＩ₂ 〜Ｉ₈ 値を決定する必要があるだけである。
しかしながら、実際のところ、その特定の領域の画素を
識別するための処理段階をさらに加えるよりもむしろ、
アレー４６のすべての画素についてＩ₂ 〜Ｉ₈ 値を計算
した方がより簡単であることがよくある。

【００７９】縁検出ルーチンの終了後、レンズ検査シス
テムはレンズを保持するために使用されるレンズ検査用
カップの縁により生じる効果のない一連の画素の照度を
得るためのマスキングルーチンを行なう。詳しくは、環
レンズがフラッシュランプ３０からのせん光により照ら
されると、そのレンズを保持しているカップにもまた光
が伝達される。カップの縁はその光がストップ４０を通
って画素アレー４６上に透過し、その上に図２０ａの２
６０に示されるようなカップの縁の像またはその一部の
像を形成するのに十分な程この光を回折する。この縁の
像はレンズそのものには関係がないため、そのカップの
縁の像に関連したデータは何れも、レンズ像そのものに
関連したデータの処理において不必要であり、望ましく
ない。マスキングルーチンはカップの縁の像を画素アレ
ー４６から排除するために、またはより正確には上記の
カップの縁の像２６０に関連した画素データを含まない
一連の画素の照度を得るために行なわれる。

【００８０】図２１は好ましいマスキングルーチンＲ₃
を示すフローチャートである。このルーチンの最初のス
テップ２６２は偏心試験のステップ２１６または２２６
において少なくとも３個の画素が環１６２の外縁上で見
い出されたかどうかを、または眼レンズが大きく中心か
らはずれていたかどうかを調べることである。レンズが
偏心試験のこれらの２つのステップの何れかにおいて大
きく中心からはずれていることがわかった場合、マスキ
ングルーチンＲ₃ はステップ２６２で終了する。

【００８１】ルーチンＲ₃ がステップ２６２で終了しな
い場合、そのルーチンはステップ２６４まで進み、そこ
で偏心試験中に環１５０の外縁１５０ａに適合された円
の中心の座標を得る。これらの座標は偏心試験中に決定
された後、プロセッサ６４のメモリまたはメモリディス
ク７０に記憶されるため、これらの座標をそのメモリか
ら検索することにより容易に得ることができる。これら
の中心座標が得られると、マスキングサブルーチンがス
テップ２６６で行なわれる。図２０ｂを参照して、この
サブルーチンは実際のところ、上記の中心座標に中心が
あり、環１５０の外縁に適合された円の直径よりも僅か
に大きい直径を有する円形のマスク２７０を画素アレー
４６上にスーパーインポーズする。次に、マスキングサ
ブルーチンはその画素がこのマスクの内側にあるかまた
は外側にあるかでＩ₉ 値を各画素に割り当てる。特に、
そのマスクの外側にある各画素について、マスキングサ
ブルーチンは０のＩ₉ 値を割り当て、そしてそのマスク
の内側にある各画素について、マスキングサブルーチン
はその画素のＩ₈ 値に等しいＩ₉ 値を割り当てる。

【００８２】より正確には、ステップ２６６において、
上記の中心点の座標（ｘ₀ ，ｙ₀ ）、および環１５０の
外縁に適合された円の半径よりも僅かに大きくなるよう
に選択される半径値ｒ₁ がマスキングサブルーチンに伝
達される。次に、このサブルーチンはその中心点
（ｘ₀ ，ｙ₀ ）から距離ｒ₁ 内にあるアレー４６のすべ
ての画素のアドレスのファイルｆ₂ を作成する。次に、
ステップ２７２において、アレー４６の各画素のアドレ
スはそのファイルの中に入っているかどうかについてチ
ェックされる。画素のアドレスがそのファイルに入って
いる場合、ステップ２７４においてその画素のＩ₉ 値は
その画素のＩ₈ 値と等しくなるように設定され、他方、
画素のアドレスがそのファイルに入っていない場合、ス
テップ２７６においてその画素のＩ₉ 値は０に設定され
る。

【００８３】多数のマスキングサブルーチンが当該技術
分野において良く知られており、ルーチンＲ₃ のステッ
プ２６６で使用することができる。

【００８４】図２０ｃはそれぞれのＩ₉ 値と等しい強度
で照らされたアレー４６の画素を示す。

【００８５】図２１に示されるマスキング手続が終了し
た後、プロセッサ６４はラバーバントアルゴリズムと呼
ばれる次の操作を開始する。このアルゴリズムは一般
に、環の縁１５０ａにある画素およびそれと直に隣接し
ている画素のデータ値またはこれらの画素に関連したデ
ータ値を解析し、処理することを包含しており、そして
図２２ａおよび２２ｂは一般にラバーバンドアルゴリズ
ムを説明するフローチャートである。これらの図を参照
して、このアルゴリズムの最初のステップ２８０は偏心
試験においてレンズの外縁１５０ａに適合された円の中
心座標および半径を得ることである。上記したように、
これらの値は偏心試験中に決定され、メモリに記憶され
たものであって、そしてそのメモリから探索することに
よりこれらの値を得ることができる。

【００８６】ラバーバンドアルゴリズムの次のステップ
２８２は照らされた画素が見つかるまで画素アレー４６
の左端から内側へ探索することにより環１５０の外縁１
５０ａ上の画素を突き止めることである。所定の探索の
間に見つけられる最初の照らされた画素はレンズ画像の
縁上のものではなく、バックグラウンドのノイズにより
照らされた他の場所のものかもしれない。したがって、
好ましくは、ステップ２８２において多数の照らされた
画素を見つけるために多数のスキャンまたは探索が行な
われ、次いでこれらの画素の位置は解析され、または互
いに比較されて、画素がレンズ画像の縁上にあることを
確認する手助けになる。

【００８７】最初の画素をレンズ画像の縁上に見つける
と、ラバーバンドアルゴリズムはステップ２８４まで進
み、そして、このステップにおいてこのアルゴリズムは
実際上、この最初の画素から開始してレンズ画像の縁の
周りのすべてを探索して、結局その最初の画素に戻る。
この最初の探索の間、アルゴリズムはレンズ画像の外縁
上の殆んどまたはすべての画素のアドレスをファイルｆ
₃ に記録し、またアルゴリズムはレンズの縁にあるより
大きなギャップ、これらのギャップの長さおよびレンズ
の縁上のより大きな余分な部分を識別する。ステップ２
８６において、アルゴリズムは実際のところレンズの縁
にあるより大きなギャップを横切り、そしてその縁上の
より大きな余分な部分の何れかの側を横切って引かれ
る、下記で詳しく説明する所定の線の終点である画素の
アドレスをファイルｆ₄ に記録する。

【００８８】この第１パス、すなわちレンズ画像の周囲
の探索が終了すると、ラバーバンドアルゴリズムはステ
ップ２９０において、見つかったギャップがそのレンズ
を取り除く必要がある程大きいかどうかを判定する。そ
のようなギャップが見つかった場合、そのレンズは不合
格にされ、そしてステップ２９２においてプリンタ７６
がそのレンズの縁は不良であるというメッセージをプリ
ントする。

【００８９】レンズがステップ２９０においてこのギャ
ップ試験に合格すると、ラバーバンドアルゴリズムは進
行して、第２パスすなわちレンズ画像の縁のあたりの探
索が行なわれる。

【００９０】図２２ｂの２９４に示されるように、この
第２パスにおいてアルゴリズムはレンズの外縁に沿って
内側または外側へ半径方向に伸びるより小さなギャップ
およびより小さな余分な部分のような浅い特徴を識別
し、そしてこのような検出された特徴についてそれぞれ
そのレンズを不合格にする必要があるかどうかを判定す
る。一般に、これはレンズの外縁上の少なくとも所定の
画素のそれぞれについて、その画素を通る半径方向ベク
トルおよび縁ベクトルである２つのベクトルのドット積
を計算することにより行なわれる。画素を通る半径方向
ベクトルは環１５０の外縁１５０ａに適合された円の中
心点を通って伸びるベクトルである。画素を通る縁ベク
トルはその画素と環１５０の外縁上の第２画素、環１５
０の外縁１５０ａに沿って前面の画素から所定数の後
方、すなわち反時計回りにある画素を通って伸びるベク
トルである。

【００９１】ギャップまたは余分な部分のような欠陥を
全く含まないレンズの縁の一定の円形部分上の画素につ
いて、その画素を通る半径方向ベクトルおよび縁ベクト
ルは実質的に垂直なため、これらの２つのベクトルのド
ット積は実質的に０である。しかしながら、レンズの縁
上のギャップまたは余分な部分にある殆んどのまたはす
べての画素については、その画素を通る縁ベクトルおよ
び半径方向ベクトルが垂直でないため、これらの２つの
ベクトルのドット積は０ではない。計算されたドット積
が所定の値よりも大きい場合、そのレンズは消費者の使
用に不適格であるとみなされ、不合格にされる。

【００９２】レンズがその縁について第２パスの間に与
えられた試験に合格すると、ラバーバンドアルゴリズム
は図２３のステップ２９６に示されるように、レンズ画
像の縁について第３パスを行なう。この第３パスはその
レンズを不合格にするかどうかを判定するための試験を
含まないが、代わりに次の試験のためのデータを処理ま
たは作成することを含む。特に、この第３パスは環１５
０の外縁１５０ａの内側にあるレンズの欠陥に関連した
データを含まない一連のデータ値を作成するため行なわ
れる。この一連のデータ値は実質的にそれらの欠陥に関
連したデータを含む一連のデータ値から引かれ、それに
よりそれらの傷に関連したデータだけを有する一連のデ
ータ値が得られる。

【００９３】一般に、レンズの縁についてのこの第３パ
スにおいて、ラバーバンドアルゴリズムは環１５０の外
縁１５０ａの半径方向の平均厚さを決定し、そして環の
外縁の内側にあるすべての画素のＩ₉ 値を０に設定す
る。例えば、環の外縁が６個の画素の平均厚さを有する
場合、ラバーバンドアルゴリズムは環の外縁の内側の半
径方向の７〜２７個の画素にあるすべての画素のＩ₉ 値
を０に設定することができる。

【００９４】図２４〜３４はラバーバンドアルゴリズム
を詳細に説明するものである。より詳しくは、図２２は
環１５０の外縁１５０ａ上に最初の画素Ｐ（ｘ，ｙ）を
置くのに適したサブルーチンＳ₁ を示す。ステップ３０
０において、（ｘ₀ ，ｙ₀ ）は偏心試験中に環の外縁に
適合された円の中心座標に等しくなるように設定され、
そしてステップ３０２において、ｒ₀ はその適合された
外円の半径に等しくなるように設定される。次に、ステ
ップ３０４に示されるように、アレーの左端の中心また
はその周囲から開始して、画素アレー４６を横切って水
平方向のスキャンが行なわれる。より正確には、プロセ
ッサ６４は画素アレー上の所定の水平方向の線分にある
画素のアドレスに相当するプレプロセッサメモリ中のア
ドレスにおけるデータ値Ｉ₉ を解析する。これらのスキ
ャンの間、プロセッサ６４は画素の所定の水平方向の列
にある各画素のＩ₉ 値をチェックして所定の値より大き
いＩ₉ 値を有するその列の最初の画素を識別し、そして
好ましくは多数の識別された画素を得るため多数のこの
ようなスキャンが行なわれる。

【００９５】典型的には、これらの識別された画素はす
べて環１５０の外縁１５０ａ上にある。しかし、アレー
上およびその縁の左側のどこかにある画素はバックグラ
ウンドのノイズまたはそのレンズ検査プロセス中に画素
上に入射した迷走光により高いＩ₉ 値を有することがあ
り、またこのような画素は上記のスキャンにおいて照ら
された画素として識別されうる。このような画素が縁の
画素として識別されないように、ステップ３０６におい
て、サブルーチンＳ₁ はこのような画素のアドレスを識
別し、捨てる。より詳しくは、サブルーチンは最初にそ
のスキャンにおいて識別された各画素と偏心試験中にレ
ンズ画像の外縁に適合された外縁の中心（ｘ₀ ，ｙ₀ ）
との間の距離を決定し、次に得られたそれぞれの距離を
その適合された外円の半径と等しくなるように設定され
たｒ₀ と比較する。特定の画素とその適合された円の中
心との間の距離がｒ₀ を所定の距離ｄ₃ 以上越える場
合、その画素は環１５０の縁上にあるものまたはそれと
直に隣接したものとはみなされず、そしてその画素のア
ドレスは捨てられる。スキャン中に見つけられたすべて
の画素のアドレスがチェックされて、これらがレンズの
縁上にあるかまたはそれと直に隣接しているかどうか決
定され、そしてそこにないものが捨てられた後、ステッ
プ３１０に示されるように残りの画素のアドレスは画素
Ｐ（ｘ，ｙ）として選択され、次にレンズ画像の縁につ
いての第１パスが開始される。

【００９６】図２５はこの第１パスがどのように行なわ
れるかを詳細に説明するものであり、このパスを行なう
ためのルーチンＲ₄ を示す。ステップ３１２において、
アルゴリズムはステップ３１４および３２０に示されて
いるように、画素Ｐ（ｘ，ｙ）から開始して環１５０の
外縁に沿って前方、すなわち時計回りに、その縁にある
大きなギャップまたは大きな余分な部分の何れかを探索
する。縁に沿って探索するために適当なサブルーチンま
たは手続を使用することができる。例えば、その縁上の
所定の画素から画素Ｐ（ｘ，ｙ）を用いて開始して、プ
ロセッサはレンズの縁上の次の画素を識別するために、
所定の画素が位置するディスプレイ４６の四分円または
扇形に応じて、所定の画素の上下の行または左右の列に
ある最も接近した３個または５個の画素をチェックす
る。この次の画素から、プロセッサはこれと同じ手続を
使用してレンズの縁上のさらに次の画素を識別すること
ができる。

【００９７】また、レンズの縁上で見つけられた各画素
について、プロセッサはその画素とレンズの外縁に適合
された円の中心点（ｘ₀ ，ｙ₀ ）との間の距離ｒを決定
することができる。プロセッサはレンズの縁上の所定数
の連続画素のそれぞれについて、ｒがｒ₀ より所定量の
ｄ_g よりも多く小さい（すなわち、ｒ₀ −ｒ＞ｄ_g ）場
合、大きなギャップが見つかったと結論できる。

【００９８】逆に、プロセッサはレンズの縁上の所定数
の連続画素のそれぞれについて、ｒがｒ₀ より所定量の
ｄ_epよりも多く大きい（すなわち、ｒ−ｒ₀ ＞ｄ_ep）場
合、大きな余分な部分が見つかったと結論できる。

【００９９】ギャップまたは余分な部分が見つかった場
合、その両方が下記で詳細に説明されているサブルーチ
ンＳ₂ またはＳ₃ がそれぞれステップ３１６および３２
２において行なわれる。ギャップまたは余分な部分が何
れも見つからない場合、ルーチンＲ₄ はステップ３２４
まで進む。

【０１００】ステップ３２４において、ルーチンＲ₄ は
環１５０の縁についての第１パスが終了したかどうかを
決定するための試験をし、これを行なうために適当な手
続またはサブルーチンを使用することができる。例え
ば、上記したように、レンズの縁の画像について探索し
て、その縁上で見つけられた画素のアドレスのファイル
ｆ₃ が作られる。ステップ３２４において、そのファイ
ルはチェックされ、調査対象の縁の画素のアドレスがす
でにそのファイルにあるかどうか決定される。その画素
のアドレスがすでにファイルにある場合、レンズの縁の
画像についての第１パスは終了しているとみなされ、他
方、この画素のアドレスがまだファイルｆ₃ にない場
合、第１パスは終了していないとみなされる。第１パス
が終了している場合、ラバーバンドアルゴリズムはルー
チンＲ₅ に進み、他方、そのレンズについての第１パス
が終了していない場合、アルゴリズムはステップ３２６
に進み、そしてこの調査対象の縁の画素のアドレスはフ
ァイルｆ₃ に加えられる。次に、ステップ３３０におい
て、レンズの縁上の次の画素が見つけられ、そしてＰ
（ｘ，ｙ）はその画素のアドレスと等しくなるように設
定され、次にルーチンＲ₄はステップ３１２に戻る。

【０１０１】図２６は環１５０の外縁上でギャップが見
つかる度毎に行なわれるサブルーチンＳ₂ を説明するフ
ローチャートである。このサブルーチンの最初のステッ
プ３３２はギャップの初めと終わりにある画素のアドレ
スおよびこれらの２つの画素の間の距離を識別し、ファ
イルｆ₄ に記録することである。これらの２つの画素は
それぞれ図２７ａのＰ₁ およびＰ₂ に示されている。ギ
ャップが見つかると、すなわちレンズの縁上の所定数の
連続画素のそれぞれについてｒがｒ₀ よりｄ_gよりも多
く小さい場合、その所定数の連続画素の前にあるレンズ
の縁上の最後の画素はギャップの初めの画素とみなすこ
とができる。

【０１０２】また、ギャップが見つかると、そのギャッ
プの終わりは偏心試験においてレンズの外縁に適合され
た円上の画素に沿ってギャップを探索し、そしてそのレ
ンズの縁が見つかるまで、すなわち照らされた画素、ま
たはより正確には高いＩ₉ 値を有する画素が見つかるま
で、適合された円のその部分から所定数の画素について
内側および外側へ半径方向に探索することにより見つけ
られる。レンズの縁が見つかると、そのギャップは一連
の連続画素が適合された円の所定の距離の中にすべてあ
るようになると、特にその一連の各画素についてｒ₀ −
ｒがｄ_g より小さい場合、終わったものとみなされる。
その一連の連続画素の前にあるレンズの縁上の最後の画
素はギャップの終わりの画素とみなすことができる。

【０１０３】サブルーチンＳ₂ のステップ３４０におい
て、画素Ｐ₁ とＰ₂ との間の線上（図２５ｂの線分
Ｌ₁ ）にある画素のＩ₉ 値は最大照度と等しくなるよう
に設定され、次にサブルーチンはルーチンＲ₄ に戻る。

【０１０４】図２８は環１５０の縁上に余分な部分３５
０が見つかった場合にルーチンＲ₄のステップ３２２に
おいて行なわれるサブルーチンＳ₃ を説明するフローチ
ャートである。ルーチンＳ₃ の初めの幾つかのステップ
は実際上、その余分な部分に関する種々のブリッジ線を
引くために行なわれる。特に、ステップ３５２におい
て、サブルーチンは図２７ｂに示されるような余分な部
分３５０の初めと終わりにある環１５０の縁上の画素Ｐ
₃ およびＰ₄ を識別し、次にステップ３５４において、
図２７ｃに示されるような画素Ｐ₃ およびＰ₄ の線分Ｌ
₂ 上の各画素のＩ₉ の値はＴ_max に設定される。次に、
ステップ３５６において、サブルーチンは余分な部分３
５０の初めの画素の所定の画素数だけ後方、すなわち反
時計回りにある環１５０の縁上の画素Ｐ₅ のアドレスを
識別し、そしてステップ３６０において、画素Ｐ₅ から
所定の距離ｄ₄ にある余分な部分の縁上の画素Ｐ₆ が見
つけられる。次に、ステップ３６２において、図２７ｄ
に示されるような画素Ｐ₅ およびＰ₆ 間の線分Ｌ₃ 上の
各画素のＩ₉ 値はＴ_max に設定される。

【０１０５】次に、ステップ３６４において、サブルー
チンは余分な部分の終わりの画素の所定の画素数だけ前
方、すなわち時計回りにある環１５０の縁上の他の画素
Ｐ₇のアドレスを識別し、そしてステップ３６６におい
て、サブルーチンは画素Ｐ₇から所定の距離ｄ₅ にある
余分な部分の縁上の画素Ｐ₈ を識別する。ステップ３７
０において、図２７ｅに示されるような画素Ｐ₇ および
Ｐ₈ 間の線分Ｌ₄ 上の各画素のＩ₉ 値もまたＴ_max に設
定される。適当なブリッジ線が引かれた後、サブルーチ
ンはＲ₄ に戻る。

【０１０６】レンズの縁の画像についての第１パスが終
了した後、サブルーチンＲ₅ が行なわれる。図２９に示
されるこのルーチンは、レンズの縁の画像についての第
１パスの間に見つかったギャップが消費者の使用に不適
当なレンズをもたらすに十分な程幅広いかどうかを判定
するため使用される。ルーチンＲ₅ の最初のステップ３
７６はレンズの縁についての第１パスの間に実際にギャ
ップが見つかったかどうかを決定することである。ギャ
ップが見つからなかった場合、ルーチンＲ₅ はそこで終
了し、そしてラバーバンドアルゴリズムはルーチンＲ₆
まで進む。しかしながら、レンズの縁についての第１パ
スの間にギャップが見つかった場合、ルーチンＲ₅ はス
テップ３８０に進む。このステップにおいて、各ギャッ
プの幅は一度に所定の値ｄ₅ と比較され、そしてギャッ
プの幅がそのｄ₅ 値より大きい場合、そのレンズは消費
者の使用に不適格であるとみなされ、ステップ３８２に
おいて不合格にされる。しかしながら、すべてのギャッ
プの幅がｄ₅ より小さい場合、ルーチンＲ₅ は終了し、
そしてラバーバンドアルゴリズムはルーチンＲ₆ まで進
み、レンズの縁の画像についての第２パスまたは検索が
行なわれる。

【０１０７】ルーチンＲ₆ は図３０に示されている。上
記したように、このルーチンは主に、レンズの縁につい
ての第１パスであるルーチンＲ₄ においてギャップまた
は余分な部分として識別されなかったレンズの縁の浅い
ギャップおよび小さな余分な部分を探索する。特に、ス
テップ３８４において、画素Ｐ（ｘ，ｙ）のアドレスは
ファイルｆ₃ の最初の画素のアドレスと等しくなるよう
に設定される。次に、ステップ３８６，３９０および３
９２において、それぞれ縁ベクトルおよび半径方向ベク
トルと呼ばれる２つのベクトルＶ₁ およびＶ₂ が識別さ
れ、そしてこれらの２つのベクトルのドット積が計算さ
れる。さらに詳しくは、第１ベクトルＶ₁ は画素Ｐ
（ｘ，ｙ）とレンズの縁に沿って画素Ｐ（ｘ，ｙ）の所
定の画素数だけ後方、すなわち反時計回りにあるレンズ
の縁上の第２画素を通るベクトルであり、そして第２ベ
クトルＶ₂ は画素Ｐ（ｘ，ｙ）を通って伸びる環１５０
の半径方向ベクトルである。これらの２つのベクトルの
勾配およびこれらのドット積はそれを通ってベクトルが
伸びる画素のアドレスから容易に決定することができ
る。

【０１０８】図３１を参照して、画素Ｐ（ｘ，ｙ）がレ
ンズの縁の正規の円形部分に沿っている場合、図３１の
３９４に示されているようにその画素を通る縁ベクトル
Ｖ₁は実質的にレンズの縁と接している。また、このベ
クトルＶ₁ は実質的に、その画素を通る半径方向ベクト
ルＶ₂ と垂直であり、そしてこれらの２つのベクトルＶ
₁ およびＶ₂ のドット積は実質的に０である。しかしな
がら、画素Ｐ（ｘ，ｙ）が図３１の３９６および４００
に示されているレンズのギャップまたは余分な部分の縁
上のようなレンズの縁の欠陥部分上にある場合、画素Ｐ
（ｘ，ｙ）を通る縁ベクトルＶ₁ および半径方向ベクト
ルＶ₂ は通常垂直ではなく、またこれらの２つのベクト
ルのドット積は通常０ではない。

【０１０９】これらの２つのベクトルＶ₁ およびＶ₂ の
ドット積はステップ４０２において、所定の値ｄ₇ と比
較される。そのドット積が所定の値と等しい、またはそ
れより大きい（このことは明らかにギャップまたは余分
な部分が画素Ｐ（ｘ，ｙ）の領域に存在することを示唆
している）場合、そのレンズは消費者の使用に不適格で
あるとみなされ、ステップ４０４において不合格にさ
れ、そしてルーチンＲ₆はすべて終了する。ステップ４
０２において、計算されたドット積がｄ₇ より小さい
（このことは画素Ｐ（ｘ，ｙ）の領域におけるレンズの
縁の真円からの逸脱は許容範囲内にあることを示唆して
いる）場合、ルーチンＲ₆ はステップ４０６に進む。こ
のステップにおいて、ルーチンはレンズの縁の画像につ
いての第２パスまたは探索が終了しているかどうか決定
するため試験する。さらに詳しくは、これは画素Ｐ
（ｘ，ｙ）がファイルｆ₃ の最後の画素であるかどうか
チェックすることにより行なわれる。もしそうならば、
第２パスは終了し、そしてラバーバンドアルゴリズムは
ルーチンＲ₇ に進む。しかし、ステップ４０６におい
て、レンズの縁の画像についての第２パスが終了してい
ないと決定された場合、画素Ｐ（ｘ，ｙ）のアドレスは
ステップ４０８においてファイルｆ₃ の次の画素のアド
レスと等しくなるように設定され、次にルーチンはステ
ップ３８６に戻る。ステップ３８６〜４０８はそのレン
ズが不合格にされるか、またはファイルｆ₃ の各画素に
ついてその画素を通る２つのベクトルＶ₁ およびＶ₂ の
ドット積が計算され、ｄ₇ より小さいことがわかるまで
繰り返され、その度ラバーバンドアルゴリズムはルーチ
ンＲ₇ に進み、レンズの縁についての第３パスまたは探
索が行なわれる。

【０１１０】好ましくは、上記のドット積はレンズの縁
上のすべての画素について計算されず、特にその積はレ
ンズの縁についての最初の探索の間に見つかったギャッ
プまたは余分な部分の縁上にある画素について計算され
ない。これらの画素はギャップまたは余分な部分の何れ
かにあることがすでにわかっているため、これらのギャ
ップおよび余分な部分の画素についてドット積を計算す
る必要はなく、そしてこれらの画素を通るＶ₁ およびＶ
₂ ベクトル、並びにこれらの２つのベクトルのドット積
を決定しないことにより、かなりの量の処理時間を節約
することができる。

【０１１１】ルーチンＲ₆ が終了した後、ラバーバンド
アルゴリズムはルーチンＲ₇ に進み、レンズの縁につい
ての第３パスまたは探索が行なわれる。上記したよう
に、この第３パスの目的は実際に、レンズの外縁の内側
にあるレンズの傷に関連したデータを含まない新しい一
連のデータ値Ｉ₁₀を生成することである。図３２はルー
チンＲ₇ を詳細に説明しており、そしてこのルーチンは
一般に３部分からなる。第１部分において、各画素のＩ
₁₀値はその画素のＩ₉ 値と等しくなるように設定され；
第２部分において、環１６２の外縁１６４の平均厚さＮ
が計算され；そして第３部分において、その平均的な厚
さの縁のさらに内側の所定の範囲内にある画素のＩ₁₀値
は０に設定される。

【０１１２】さらに詳しくは、ルーチンＲ₇ のステップ
４１０において、各画素のＩ₁₀値はその画素のＩ₉ 値と
等しくなるように設定される。次に、図３２および３１
を参照して、ステップ４１２において、図３３の４１４
ａ〜ｅに示されるように環１５０の最も外側の縁１５０
ａ上にある所定数の画素が選択される。次に、ステップ
４１６において、ルーチンＲ₇ は画素４１４ａ〜ｅを通
過するレンズ画像の、図３３の４２０ａ〜ｅに示される
各半径上の照らされた画素の数をカウントする。例え
ば、ルーチンは環の最も外側の縁上の画素を最初の画素
としてカウントし、次にその画素から内側へ半径方向に
探索し、そしてその半径上の照らされた画素のそれぞれ
について１だけカウント値を増やす。ステップ４２２に
おいて、半径あたりの照らされた画素の平均数が計算さ
れ、そしてこれは例えば照らされた画素の総カウント数
を行なった半径方向スキャンの回数で割ることにより容
易に行なわれる。典型的には、この平均値は整数ではな
く、したがって好ましくはその平均値は次に最大の整数
まで増加される。

【０１１３】ルーチンＲ₇ の次の部分において、環１５
０の外縁１５０ａについての第３パスが行なわれる。こ
のパスを開始するために、図３４のステップ４２４に示
されるようにその縁上の何れかの画素が開始画素Ｐ
（ｘ，ｙ）として選択される。次に、ステップ４２６お
よび４３０に示されるように、平均的な縁の厚さの内側
の半径方向にある選択された画素のＩ₁₀値は０に設定さ
れる。より詳しくは、環１６２の外縁上の各画素におい
て、ルーチンはそのレンズの半径に沿って内側の半径方
向にある画素のＮ数をカウントする。次に、その半径に
沿って内側のさらに半径方向にある所定数の画素につい
て、その画素のＩ₁₀値は０に設定される。図３２を参照
して、ルーチンのこれらのステップは実際のところ、斜
線領域４３２の画素のＩ₁₀値を０に設定する。

【０１１４】ルーチンＲ₇ のステップ４３４において、
レンズの縁の画像についてのこの第３パスが終了したか
どうかを決定するためチェックが行なわれ、そして適当
なサブルーチンを使用してこれを行なうことができる。
例えば、このパスを開始するための画素として選択され
た画素がファイルｆ₃ の最初の画素である場合、そのパ
スはそのファイルの最後の画素についてルーチンのステ
ップ４２６および４３０が行なわれた後に終了したもの
とみなすことができる。あるいは、ルーチンＲ₇ のステ
ップ４２６および４３０において使用される画素のアド
レスの別のリストを作成することができ、そして画素の
アドレスがそのリストに加えられる度毎に、加えられる
新しいアドレスがすでにそのリストにあるかどうかをチ
ェックすることができる。リストに加えられるアドレス
値がすでにそのリストにある場合、レンズの縁の画像に
ついての第３パスは終了したものとみなされる。

【０１１５】ステップ４３４において、レンズ画像につ
いてのこの第３パスが終了していない場合、ステップ４
３６において、画素Ｐ（ｘ，ｙ）のアドレスは環１５０
の外縁１５０ａに沿ってその画素Ｐ（ｘ，ｙ）の右隣り
にある画素のアドレスと等しくなるように設定される。
例えば、このアドレスはファイルｆ₃ から選ぶことがで
き、そしてステップ４３６において、画素Ｐ（ｘ，ｙ）
のアドレスをその画素のアドレスの隣りにあるそのファ
イルのアドレスと等しくなるように設定できる。次に、
ルーチンＲ₇ はステップ４２６に戻り、そしてステップ
４２６，４３０および４３４が次の画素のアドレスＰ
（ｘ，ｙ）について繰り返される。

【０１１６】レンズの縁の画像についての第３パスが終
了した後、プロセッサ６４はルーチンＲ₇ を終了し、そ
してラバーバンドアルゴリズムもまた終了する。

【０１１７】ラバーバンドアルゴリズムが終了した後、
幾つかの次の操作が行なわれるが、その一般的な目的は
検査対象のレンズの欠陥を強調し、それによりこれらの
欠陥をより識別しやすくするためである。

【０１１８】フィルイン手続と呼ばれるこれらの手続の
うち最初の手続は、アレー４６の画素についてさらに一
連のデータ値Ｉ₁₁を確立することであり、これは環１５
０の外縁の中、その上またはその隣りにある欠陥の画素
を識別するために使用できる。さらに詳しくは、図３３
を参照して、これらのデータ値は（ｉ）４３６に示され
るようなレンズの縁中のギャップ、（ii）４４０に示さ
れるようなレンズの縁の内側の欠陥、（iii)４４２に示
されるようなレンズの縁上の余分な部分、並びに（iv)
余分な部分とサブルーチンＳ₃ のステップ３６２および
３７０で形成されたその隣りの線分Ｌ₃ およびＬ₄ との
間にある画素を識別するために使用される。

【０１１９】このフィルイン手続はＭＡＸ，ＰＭＡＸ，
ＭＩＮおよびＰＭＩＮと呼ばれる幾つかのより特異的な
操作からなり、画素に関する一連の基本データ値を処理
することを含む。ＭＡＸ操作では、所定の画素について
その画素に直に隣接する８個の画素の基本データ値のう
ち最大のものに等しい新しいデータ値が確立され、そし
てＰＭＡＸ操作では、所定の画素についてその画素の左
右および上下にある４個の画素の基本データ値のうち最
大のものに等しい新しいデータ値が確立される。ＭＩＮ
操作では、所定の画素についてその画素に直に隣接する
８個の画素の基本データ値のうち最小のものに等しい新
しいデータ値が確立され、そしてＰＭＩＮ操作では、所
定の画素についてその画素の左右および上下にある４個
の画素の基本データ値のうち最小のものに等しい新しい
データ値が確立される。

【０１２０】図３６ａ〜３６ｅはＭＡＸ，ＰＭＡＸ，Ｍ
ＩＮおよびＰＭＩＮ操作を説明するものである。さらに
詳しくは、図３６ａは７×７列の数を示し、そしてそれ
ぞれの数字は配列中の画素のアドレスに対応する数の位
置と関連する画素についてのデータ値を表わす。したが
って、例えばアドレス（１，１）における画素のデータ
値は７であり、アドレス（４，１）における画素のデー
タ値は０であり、そしてアドレス（４，２），（４，
７）および（５，２）における画素のデータ値はそれぞ
れ７，０および０である。

【０１２１】図３６ｂは図３６ａに示される全配列の数
についてＭＡＸ操作を行なった後に生成した値を示す。
したがって、例えば図３６ｂのアドレス（２，６）にお
けるデータ値は、図３６ａにおいてその画素アドレスに
隣接する８個の画素の１つが７の値を有するため７であ
る。同様に、図３６ｂのアドレス（６，２）におけるデ
ータ値は、図３６ａのデータセットにおいてその画素ア
ドレスに隣接する８個の画素の１つが７の値を有するた
め７である。図３６ｃは図３６ａの全データセットにつ
いてＰＭＡＸ操作を行なった後に生成した値を示し、そ
して例えば図３６ｃのアドレス（６，３）および（６，
４）における値は、図３６ａにおいてこれらの２つの画
素アドレスがそれぞれ７の値を有する画素の右隣りにあ
るため７である。

【０１２２】図３６ｄおよび３６ｅはそれぞれ、図３６
ａに示されるデータ値の列についてＭＩＮおよびＰＭＩ
Ｎ操作を行なった後に生成した値を示す。例えば、図３
６ｄのアドレス（４，３）における値は、図３６ａにお
いてアドレス（４，３）に隣接する８個の画素の１つが
０の値を有するため０であり、そして図３６ｅのアドレ
ス（４，２）における値は、図３６ａにおいてその画素
アドレスの右隣りにある画素が０の値を有するため０で
ある。

【０１２３】図３７は好ましいフィルイン手続Ｒ₈ を示
す。これを参照して、手続は画素アレー４６のデータ値
について行なわれる１４個の別々の操作を含み、そして
これらの操作はそれぞれ、全部の画素アレーについて一
度に行なわれる。これらの操作はＭＡＸ，ＰＭＡＸ，Ｐ
ＭＡＸ，ＭＡＸ，ＭＡＸ，ＰＭＡＸ，ＰＭＡＸ，ＭＩ
Ｎ，ＰＭＩＮ，ＰＭＩＮ，ＭＩＮ，ＭＩＮ，ＰＭＩＮお
よびＰＭＩＮの順で行なわれる。これらの操作は画素の
Ｉ₉ 値を用いて開始され、そして１４個の操作がすべて
終了した後に得られるデータ値はＩ₁₁値と呼ばれる。

【０１２４】これらの操作の目的は実際に、環１５０の
外縁の中、その上またはその隣りにあるギャップ４３
６、余分な部分４４２および欠陥４４０をフィルインす
ることである。さらに詳しくは、図３５および３８は環
１５０の一部を示すものであり、図３５はそれらのＩ₉
値で照らされた画素を示し、そして図３８はそれらのＩ
₁₁値で照らされた画素を示す。これらの２つの図の違い
は図３７のフィルイン操作の効果である。詳しくは、こ
の違いはギャップ４３６、余分な部分４４２，欠陥４４
０、並びに余分な部分と線分Ｌ₃ およびＬ₄ との間の領
域にある画素について、これらの画素のＩ₁₁値はＴ_max
であるが、これらの画素のＩ₉ 値は０であるという点で
ある。

【０１２５】他の特定の手続も知られており、これらを
上記の画素について所望のＩ₁₁値を生成するために使用
できることは当業者ならば容易に理解できよう。

【０１２６】フィルイン操作Ｒ₈ が終了した後、プロセ
ッサ６４は偏心試験中に環１５０の内縁１５０ｂに適合
された円の中心点の所定の半径内にある画素アレー４６
に入射した光の効果のない一連の画素照度Ｉ₁₂を生成す
るため、第２のマスキング手続Ｒ₉ を行なう。下記で詳
細に説明されるように、この一連の画素照度Ｉ₁₂は引き
続いてレンズの内部、すなわち環１５０の内縁の内側の
半径方向の領域にある欠陥を識別するために使用され
る。

【０１２７】レンズ検査プロセスのこのステージにおい
て使用されるマスキング手続Ｒ₉ は図２０ａ〜２０ｃお
よび２０に示されるマスキングルーチンＲ₃ と非常に似
ている。これらの２つのマスキング手続の根本的な違い
は、手続Ｒ₉ で使用されるマスクの半径は環１５０の内
縁に適合された円の半径より僅かに小さいが、手続Ｒ₃
で使用されるマスクの半径は環１５０の外縁に適合され
た円の半径よりも僅かに大きいという点である。

【０１２８】図３９は好ましいマスキングルーチンＲ₉
を示すフローチャートである。このルーチンの最初のス
テップ４４６は、偏心試験のステップ２１６または２２
６において環１５０の内縁上に少なくとも３個の画素が
見つかったかどうか、あるいはその眼レンズは大きく中
心からはずれていることがわかったかどうかを決定する
ことである。偏心試験のこれらの２つのステップの何れ
かにおいてレンズが大きく中心からはずれていることが
わかった場合、マスキングルーチンＲ₉ はステップ４５
０で終了する。

【０１２９】ルーチンＲ₉ がステップ４５０で終了しな
い場合、そのルーチンはステップ４５２まで進み、偏心
試験中に環１５０の内縁１５０ｂに適合された円の中心
座標を得る。これらの座標は偏心試験の間に決定され、
プロセッサメモリに記憶されたものであり、そしてこれ
らの座標はそのプロセッサメモリから検索することによ
り容易に得ることができる。これらの中心座標が得られ
ると、マスクサブルーチンがステップ４５４で行なわれ
る。図４０ａ〜４０ｃを参照して、このサブルーチンは
実際のところ、上記の中心座標に中心があり、環１５０
の内縁１５０ｂに適合された円の直径よりも僅かに小さ
い直径を有する円形のマスク４５６を画素アレー４６上
にスーパーインポーズする。次に、そのマスキングサブ
ルーチンはＩ₁₂値を各画素に割り当てる。特に、そのマ
スクの外側にある各画素について、マスキングサブルー
チンはその画素のＩ₈ 値に等しいＩ₁₂を割り当て、そし
てそのマスクの内側にある各画素について、マスキング
サブルーチンは０のＩ₁₂値を割り当てる。

【０１３０】より正確には、ステップ４５２において、
上記の中心点の座標（ｘ_i ，ｙ_i ）、および環１５０の
内縁に適合された円の半径よりも僅かに小さくなるよう
に選択される半径値ｒ₂ がマスキングサブルーチンに伝
達される。次に、ステップ４５４において、このサブル
ーチンはその中心点（ｘ_i ，ｙ_i ）から距離ｒ₂ 内にあ
るアレー４６のすべての画素のアドレスのファイルｆ₅
を作成する。次に、ステップ４６０において、アレー４
６の各画素のアドレスはそのファイルの中に入っている
かどうかについてチェックされる。画素のアドレスがそ
のファイルに入っている場合、ステップ４６２において
その画素のＩ₁₂値は０に設定され、他方、画素のアドレ
スがそのリストに入っていない場合、ステップ４６４に
おいてその画素のＩ₁₂値はその画素のＩ₈ 値と等しくな
るように設定される。

【０１３１】上記の目的を達成するための多数のマスキ
ングサブルーチンが当該技術分野において良く知られて
おり、ルーチンＲ₉ のステップ４５４で使用することが
できる。

【０１３２】図４０ｃはそれぞれのＩ₁₂値と等しい強度
で照らされたアレー４６の画素を示す。

【０１３３】この第２のマスキング手続が終了した後、
一連の操作からなるルーチンＲ₁₀が行なわれ、検査対象
のレンズの欠陥部分の画素をはっきりと識別する一連の
画素の照度を得る。さらに詳しくは、これらの操作の目
的はバックグラウンドのノイズまたは光によりアレー４
６に生じた効果、並びに環１５０の通常または正規の縁
１５０ａおよび１５０ｂによりアレー４６に生じた効果
のない一連の画素の照度を与えることである。これらの
操作は図４１のフローチャートに示される。

【０１３４】ステップ４６６において、各画素の次のＩ
値、Ｉ₁₃が得られる。詳しくは、各画素のＩ₁₃値はその
画素のＩ₁₀値からその画素のＩ₁₂値を引くことにより得
られる。図４２ａ，４２ｂおよび４２ｃはそれぞれ、そ
れらのＩ₁₀，Ｉ₁₂およびＩ₁₃値に等しい強度で照らされ
た環１６２部分の画素を示し、そして見てわかるよう
に、ステップ４６６は実際のところ、図４２ａの画像か
ら図４２ｂの画像を引いて図４２ｃの画像を生成するこ
とである。

【０１３５】次に、ステップ４７０において、不要な照
らされた画素を除去するためクリーンアップ操作と呼ば
れる操作が行なわれる。さらに詳しくは、画素のＩ₁₃値
を用いて開始して、すべての画素アレー４６についてＭ
ＡＸ，ＭＩＮ，ＰＭＩＮおよびＰＭＡＸの操作がその順
で行なわれ、Ｉ₁₄値と呼ばれる一連の画素の値が得られ
る。図４２ｄはそれぞれのＩ₁₄値に等しい強度で照らさ
れた環４６の画素を示し、そして図４２ｃおよび４２ｄ
を比較してわかるように、クリーンアップ操作は図４２
ｃにおける何らかの理由で照らされた種々の独立した画
素を簡単に除去する。

【０１３６】装置１０が上記のルーチンＲ₁ 〜Ｒ₁₀によ
るデータを処理した後、傷または欠陥の分析が行なわ
れ、そして図４３および４４は好ましい欠陥探知または
分析ルーチンＲ₁₁を説明するフローチャートである。こ
の分析は、それぞれＩ₁₄値に等しい強度で照らされた環
１５０部分の画素を示す図４５を参照することにより、
最も良く理解できる。

【０１３７】図４３，４４および４２を参照して、この
欠陥分析の最初の部分における図４３のステップ４７２
および４７４で、ランレングスと呼ばれる連続的な照ら
された画素の各行の最初と最後の画素のアドレスのリス
トが作成される。さらに詳しくはプロセッサ６４はアレ
ー４６の各行の画素をスキャンし、そして各スキャンに
おいて、一連の照らされた画素に出会う度毎に、その一
連の画素の最初と最後の画素のアドレスがファイルｆ₆
に記録される。照らされた画素が単独である。すなわち
この照らされた画素の左右にある画素そのものは照らさ
れていない場合、この照らされた画素のアドレスはその
照らされた画素により形成されるランレングスの最初と
最後の画素の両方のアドレスとして記録される。

【０１３８】より正確には、プロセッサは実際に画素ア
レーの画像とスキャンしないが、代わりにアレー４６の
画素についてそのプロセッサメモリに記憶されたＩ₁₄値
をチェックすることにより上記のアドレスのリストを編
集する。

【０１３９】ファイルｆ₆ が作成された後、ルーチンＲ
₁₁はステップ４７６でクラスタ化（ｃｌｕｓｔｅｒｉｎ
ｇ）サブルーチンを行ない、各領域またはグループの連
続的な照らされた画素より正確には各領域またはグルー
プの高いＩ₁₄値を有する連続画素について、各個のファ
イルｆ_6a〜ｆ_6nを作成する。このクラスタ化を行なうた
めに、適当なクラスタ化サブルーチンを使用することが
できる。これらの各個のファイルｆ_6a〜ｆ_6nが作成され
た後、ステップ４８０において、図４５の４８２および
４８４に示されるような互いに近くにある照らされた領
域についてのファイルがマージされる。これは、例えば
ある照らされた領域の画素が別の照らされた領域の画素
の２個または３個のような所定の画素数以内かをチェッ
クすることにより行なうことができる。これらの接近す
る照らされた領域は実際に１つの照らされた領域を形成
すると考えられる。

【０１４０】ステップ４８０が終了した後、ステップ４
８６において照らされた画素の各領域の面積および重
心、並びにこれらのためのバウンディングボックス（ｂ
ｏｕｎｄｉｎｇ ｂｏｘ）を計算するためのサブルーチ
ンが行なわれる。これらの計算を達成するための多数の
サブルーチンが当該技術分野においてよく知られてい
る。このような適当なサブルーチンをルーチンＲ₁₁で使
用することができ、またこれらのサブルーチンをここで
詳しく説明する必要はない。

【０１４１】次に、ルーチンＲ₁₁は照らされた領域のそ
れぞれについて一般的な位置を決定する。さらに詳しく
は、ステップ４９０において、環１５０の外縁１５０ａ
および内縁１５０ｂに適合された２つの円の中心および
半径のアドレスが得られる。これらのデータは偏心試験
の間に決定され、次にプロセッサメモリに記憶されたも
のであり、そしてこれらのデータはそのプロセッサメモ
リからそのデータを検索することにより容易に得ること
ができる。次に、ステップ４９２において、プロセッサ
６４は照らされた画素の各領域の重心が（ｉ）レンズの
中央部分の内側（環の内縁に適合された円の内側の半径
方向の領域）または（ii）レンズの周辺部分（環の内縁
および外縁に適合された２つの円の間のレンズの領域）
に位置するかどうかを決定する。

【０１４２】ある領域の重心が第１円の中、または２つ
の大体同心性の円の間にあるかどうかを決定するための
多数のサブルーチンがよく知られており、またこれらの
サブルーチンをここで詳しく説明する必要はない。

【０１４３】最も広い意味では、ステップ４９０および
４９２はシステム１０の操作に必要ではない。しかし、
好ましくはこれらのステップは行なわれ、特に考えられ
る不規則性または欠陥がレンズのどこにあるか識別する
という分析目的のために関連データが集められる。これ
らのデータはレンズは製造するため使用される手順また
は材料を調整または改善するのに役立つ。

【０１４４】ステップ４９０および４９２が終了した
後、プロセッサは照らされた画素の各領域のサイズが検
査対象のレンズの傷または欠陥としてみなされるのに十
分な程大きいかどうかを決定する。さらに詳しくは、ス
テップ４９４において、照らされた画素の各領域のサイ
ズは所定のサイズと比較される。その照らされた領域が
所定のサイズよりも小さい場合、その照らされた領域は
そのレンズを不合格にある程大きくない。他方、照らさ
れた画素の領域が所定のサイズよりも大きい場合、その
照らされた領域はそのレンズを消費者の使用に不適当な
ものにする傷または欠陥としてみなされる。この所定の
サイズは例えばメモリユニット７０に記憶させることが
できる。

【０１４５】また、好ましくはステップ４９６におい
て、各レンズで見つけられた欠陥の数のカウントが継続
される。このカウントはレンズを製造するために使用さ
れるプロセスおよび材料を検討するのにも有用である。

【０１４６】ステップ５００において、モニタ７２で照
らされた画素の領域を示すディスプレイが行なわれ、そ
して上記の閾サイズよりも大きな領域はバウンディング
ボックスの中に示される。次に、ステップ５０２におい
て、プロセッサ６４はレンズに何れかの欠陥が実際に見
つかったかどうかをチェックする。欠陥が見つかった場
合、ステップ５０４において、不合格レンズの信号が発
生し、モニタ７２およびプリンタ７６に伝達され、そし
てそのレンズはシステム１０から取り除かれる。しかし
ながら、もしレンズに欠陥が見つからなかった場合、ル
ーチンＲ₁₁は単に終了する。その後、システム１０は他
のレンズを照明されたサブシステム１４を通して移動さ
せ、そして別のパルスの光がそのレンズに透過される。
この透過した光は画素アレー４６上に焦点を合わせら
れ、そしてこのレンズが消費者の使用に適当かどうかを
判定するため上記の処理手続が繰り返される。

【０１４７】本明細書で開示された発明が前述の目的を
達成することを意図するものであることは明らかである
が、当業者ならば容易に数多くの変形および態様を考案
することができよう。また、特許請求の範囲に記載の発
明は、本発明の精神および範囲の中に入るようなすべて
の変形および態様を包含する。

【０１４８】つぎに、この発明の実施態様について説明
する。

【０１４９】（１）眼レンズは円板のそれぞれが大体円
周の外縁を有する第１および第２の円板を含み、直射工
程は画素アレー上に第１および第２の円板の外縁の像を
形成する工程を含み、そして処理工程は ｉ）第１の円板の外縁の像に大体比例した円周を有する
第１の円の画素アレー上の中心点および半径を識別し、 ii）第２の円板の外縁の像に大体比例した円周を有する
第２の円の画素アレー上の中心点および半径を識別し、 iii)第１および第２の円の中心点間距離を決定し、 iv) 前記距離を所定の値と比較し、そして ｖ）前記距離が前記所定の値より大きい場合、レンズの
円板は中心からはずれていると識別する工程を含む請求
項１記載の方法。

【０１５０】（２）第１の円の中心点および半径を識別
する工程は ｉ）第１の円板の外縁の像上の少なくとも３個の第１の
画素を識別し、そして ii）前記３個の第１の画素を通過する円周を有する円の
中心点および半径を識別する工程を含み、また第２の円
の中心点および半径を識別する工程は ｉ）第２の円板の外縁の像上の少なくとも３個の第２の
画素を識別し、そして ii) 前記３個の第２の画素を通過する円周を有する円の
中心点および半径を識別する工程を含む上記実施態様
（１）記載の方法。

【０１５１】（３）３個の第１の画素と３個の第２の画
素を識別する工程は、各画素が線分を形成する多数の連
続した画素を識別し、そして所定の強度レベル以上およ
び以下で照らされた画素間の変化に対して前記連続した
画素のそれぞれをチェックする工程を含む上記実施態様
（２）記載の方法。

【０１５２】（４）多数の連続した画素を識別する工程
は、前記連続した画素のそれぞれについて、連続した画
素の開始点を識別し、連続した画素の方向を識別し、そ
して連続した画素の長さを識別する工程を含む上記実施
態様（３）記載の方法。

【０１５３】（５）線分は外縁を有し、直射工程は画素
アレー上にレンズの外縁の像を形成する工程を含み、そ
して処理工程は ｉ）レンズの外縁の像上にある画素の少なくとも選択さ
れたものを識別し、 ii）レンズの外縁の像上にギャップおよび余分な部分を
識別し、 iii)識別されたそれぞれのギャップについて、ギャップ
の幅を決定し、前記幅を所定の値と比較し、そして前記
幅が所定の値より大きい場合、レンズに傷があるとして
識別し、 iv) レンズの外縁の像上の識別されたそれぞれの余分な
部分について、余分な部分の面積を決定し、前記面積を
所定の値と比較し、そして前記面積が所定の値より大き
い場合、レンズに傷があるとして識別する工程を含む請
求項１記載の方法。

【０１５４】（６）レンズの外縁の像上のギャップおよ
び余分な部分を識別する工程は、レンズの外縁の像に大
体比例した円周を有する第１の円の画素アレー上の中心
点および半径を識別し、選択された画素のそれぞれにつ
いて、前記画素と前記円周の間の距離を決定し、レンズ
像の外縁上の所定数の連続画素のそれぞれについて、画
素が前記円周の半径方向内部にあり、そして画素と前記
円周の間の距離が所定の距離より大きい場合、レンズは
ギャップを有すると識別し、またレンズ像の外縁上の所
定数の連続画素のそれぞれについて、画素が前記円周の
半径方向外部にあり、そして画素と前記円周の間の距離
が所定の距離より大きい場合、レンズは余分な部分を有
すると識別する工程を含む上記実施態様（５）記載の方
法。

【０１５５】（７）ギャップの幅を決定する工程は、ギ
ャップが識別されると第１の円の前記円周に沿ってギャ
ップを探索し、そして前記円周から内側および外側へ半
径方向に、レンズ像の外縁上の画素の１個を捜すことに
よりギャップの端を捜す工程を含む上記実施態様（６）
記載の方法。

【０１５６】（８）レンズは外縁を有し、直射工程は画
素アレー上にレンズの外縁の像を形成する工程を含み、
そして処理工程は ｉ）レンズの外縁の像上にある画素の少なくとも選択さ
れたものを識別し、 ii）レンズの外縁の像上のギャップを識別し、 iii)ギャップの中またはそれに隣接する選択された画素
に高いデータ値を割り当てることにより、識別されたそ
れぞれのギャップを強調する工程を含む請求項１記載の
方法。

【０１５７】（９）強調する工程は識別されたそれぞれ
のギャップについて、第１の画素をギャップの始めとし
て識別し、第２の画素をギャップの終わりとして識別
し、そして第１および第２の画素間の線分上の画素に高
いデータ値を割り当てる工程を含む上記実施態様（８）
記載の方法。

【０１５８】（10）強調する工程はさらに、レンズの外
縁の像のギャップの中にある画素に高いデータ値を割り
当てる工程を含む上記実施態様（８）記載の方法。

【０１５９】（11）レンズは大体円周の外縁を有し、直
射工程は画素アレー上にレンズの外縁の像を形成する工
程を含み、そして処理工程は ｉ）レンズの外縁の像に大体比例した円周を有する円の
画素アレー上の中心点を識別し、 ii）レンズの外縁の像上にある画素の少なくとも選択さ
れたものを識別し、 iii)選択された画素のそれぞれについて、選択された画
素から所定の距離にあるレンズの像の外縁上の別の画素
を識別し、選択された画素および別の画素を通って伸び
る第１ベクトルを識別し、選択された画素および中心点
を通って伸びる第２ベクトルを識別し、前記第１および
第２ベクトルのドット積を計算し、そのドット積を所定
の値と比較し、そしてそのドット積が前記所定の値より
大きい場合、そのレンズに傷があるとして識別する工程
を含む請求項１記載の方法。

【０１６０】（12）レンズは外縁を有し、直射工程は画
素アレー上にレンズの外縁の像を形成する工程を含み、
そして処理工程は ｉ）レンズの外縁の像上にある画素の少なくとも選択さ
れたものを識別し、 ii）レンズの像の外縁上の余分な部分を識別し、 iii)余分な部分に隣接する選択された画素に高いデータ
値を割り当てることにより、識別されたそれぞれの余分
な部分を強調する工程を含む請求項１記載の方法。

【０１６１】（13）強調する工程は識別されたそれぞれ
の余分な部分について、第１の画素を余分な部分の始め
として識別し、第２の画素を余分な部分の終わりとして
識別し、そして第１および第２の画素間の線分上の画素
に高いデータ値を割り当てる工程を含む請求項１３記載
の方法。

【０１６２】（14）強調する工程はさらに、余分な部分
上の画素に高いデータ値を割り当てる工程を含む上記実
施態様（13）記載の方法。

【０１６３】（15）強調する工程は識別されたそれぞれ
の余分な部分について、余分な部分の前部上の第１の画
素を識別し、余分な部分の前方にあり、かつ前記第１の
画素から所定の距離にあるレンズ像の縁上の第２の画素
を識別し、余分な部分の後部上の第３の画素を識別し、
余分な部分の後方にあり、かつ第３の画素から所定の距
離にあるレンズ像の縁上の第４の画素を識別し、前記第
１および第２の画素間の第１の線分上の画素に高いデー
タ値を割り当て、そして第３および第４画素間の第２の
線分上の画素に高いデータ値を割り当てる工程を含む上
記実施態様（12）記載の方法。

【０１６４】（16）レンズの像の外縁および第１の線分
にある余分な部分は第１の画素グループを含有する第１
の領域をバウンドさせ、レンズの像の外縁および第２の
線分にある余分な部分は第２の画素グループを含有する
第２の領域をバウンドさせ、そして強調する工程はさら
に第１および第２の画素グループに高いデータ値を割り
当てる工程を含む上記実施態様（15）記載の方法。

【０１６５】（17）処理工程は、高いデータ値を有する
画素を含有する画素アレーの選択された領域を識別し、
そして前記選択された領域に隣接する画素に高いデータ
値を割り当てることにより、前記選択された領域を強調
する工程を含む請求項１記載の方法。

【０１６６】（18）レンズは外縁を有し、直射工程は画
素アレー上にその外縁を示すレンズの像を形成する工程
を含み、そして処理工程はさらに ｉ）レンズの像の外縁上の画素を識別し、そして ii）レンズの像の外縁上の画素に低いデータ値を割り当
てる工程を含む上記実施態様（17）記載の方法。

【０１６７】（19）処理工程はさらに高いデータ値を有
する連続した画素のグループを探索する工程を含む上記
実施態様（18）記載の方法。

【０１６８】（20）眼レンズは円板のそれぞれが大体円
周の外縁を有する第１および第２の円板を含み、光線を
直射するための手段は画素アレー上に第１および第２の
円板の外縁の像を形成するための手段を含み、そして処
理手段は ｉ）第１の円板の外縁の像に大体比例した円周を有する
第１の円の画素アレー上の中心点を識別するための手
段、 ii）第２の円板の外縁の像に大体比例した円周を有する
第２の円の画素アレー上の中心点を識別するための手
段、 iii)第１および第２の円の中心点間距離を決定するため
の手段、 iv）前記距離が所定の値より大きい場合、そのレンズの
円板は中心からはずれていると識別するための手段を含
む請求項２記載のシステム。

【０１６９】（21）レンズは外縁を有し、光線を直射す
るための手段は画素アレー上にレンズの外縁の像を形成
するための手段を含み、そして処理手段は ｉ）レンズの外縁の像上のギャップおよび余分な部分を
識別するための手段、 ii）識別されたそれぞれのギャップの幅を決定し、前記
幅が所定の値より大きい場合、レンズに傷があるとして
識別するための手段、そして iii)識別されたそれぞれの余分な部分のサイズを決定
し、前記サイズが所定の値より大きい場合、レンズに傷
があるとして識別するための手段を含む請求項２記載の
システム。

【０１７０】（22）処理手段はギャップおよび余分な部
分に隣接する画素に高いデータ値を割り当てることによ
りそれぞれのギャップおよびそれぞれの余分な部分を強
調するための手段を含む上記実施態様（21）記載のシス
テム。

【０１７１】（23）レンズは大体円周の外縁を有し、光
線を直射するための手段は画素アレー上にレンズの外縁
の像を形成するための手段を含み、そして処理手段は ｉ）レンズの外縁の像に大体比例した円周を有する円の
画素アレー上の中心点を識別するための手段、 ii）レンズの外縁の像上にある画素の少なくとも選択さ
れたものを識別するための手段、 iii)選択された画素のそれぞれについて、選択された画
素から所定の距離にあるレンズの像の外縁上の別の画素
を識別し、選択された画素および別の画素を通って伸び
る第１ベクトルを識別し、選択された画素および中心点
を通って伸びる第２ベクトルを識別するための手段、 iv）前記第１および第２ベクトルのドット積が所定の値
より大きい場合、そのレンズに傷があるとして識別する
ための手段を含む請求項２記載のシステム。

【０１７２】（24）処理手段は高いデータ値を有する画
素を含有する画素アレーの選択された領域を識別するた
めの手段、および前記選択された領域に隣接する画素に
高いデータ値を割り当てることにより前記選択された領
域を強調するための手段を含む請求項２記載のシステ
ム。

【０１７３】（25）レンズは外縁を有し、光線を直射す
るための手段は画素アレー上にレンズの外縁の像を形成
するための手段を含み、そして処理手段はさらに ｉ）レンズの像の外縁上の画素を識別するための手段、
および ii）レンズの像の外縁上の画素に低いデータ値を割り当
てるための手段を含む上記実施態様（24）記載のシステ
ム。

【０１７４】（26）処理手段はさらに、高いデータ値を
有する連続した画素のグループを探索するための手段を
含む上記実施態様（25）記載のシステム。

【０１７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればコ
ンタクトレンズのような眼レンズを自動的に検査する方
法およびシステムが提供される。本発明の検査法および
システムは、レンズが欠陥を含むかどうか判定するため
レンズの形成像を分析する画像処理装置を使用してお
り、それによりレンズ検査のコストを下げ、検査のスピ
ードを増加する。

【図面の簡単な説明】

【図１】眼レンズの自動検査システムの略図。

【図２】図１のシステムで検査されうる一形態の眼レン
ズの平面図。

【図３】（ａ）は図２のレンズの側面図。（ｂ）は図２
および図３（ａ）のレンズの周辺部分の拡大図。

【図４】図１のレンズ検査システムにおいて使用される
輸送サブシステムのより詳細な図。

【図５】図１のシステムにおいて使用されるレンズキャ
リヤーの平面図。

【図６】図５のレンズキャリヤーの側面図。

【図７】暗視野照明と呼ばれる照明技術の原理を示す略
図。

【図８】図１のレンズ検査システムの照明および画像化
サブシステムのより詳細な図。

【図９】画像化サブシステムの画素アレーの一部を示す
図。

【図１０】図２および図３（ａ）に示される形式の眼レ
ンズが図１のレンズ検査システムで検査される時に画素
アレー上に形成される像を示す図。

【図１１】それぞれ、照明および画像化サブシステムに
おいて使用されうる光学配置を示す図。

【図１２】（ａ）はレンズ検査システムの制御サブシス
テムの操作を示す図。（ｂ）は輸送、照明および画像化
サブシステムの操作における種々の動作の順序を示す時
間的流れ図。

【図１３】レンズ検査システムのデータ処理サブシステ
ムの略図。

【図１４】レンズ検査システムにおいて使用される好ま
しいデータ処理手続の主要な構成を示す図。

【図１５】レンズ検査システムの画素アレー上に形成さ
れた眼レンズの像を示す図。

【図１６】偏心試験と呼ばれるレンズ検査手続を示すフ
ローチャート。

【図１７】偏心試験と呼ばれるレンズ検査手続を示すフ
ローチャート。

【図１８】（ａ）は図１５と同様に、画素アレー上に形
成された眼レンズの像を示す図。（ｂ）は図１８（ａ）
に示される環の一部の拡大図。（ｃ）は図１８（ｂ）の
線分上の特定の画素における照度を示すグラフ図。
（ｄ）〜（ｉ）は図１８（ａ）の環の縁を識別する画素
について処理された値を誘導するための特定の画素の照
度において行なわれた種々のプロセスの結果を示すグラ
フ図。（ｊ）はそれらの処理された照度において照らさ
れた画素アレーの画素を示す図。

【図１９】画素アレーの画素について決定された最初の
照度を処理するための好ましい手続を示すフローチャー
ト。

【図２０】画素アレーの画素についてのデータ値におけ
るマスキング手続の効果を示す図。

【図２１】好ましいマスキング手続を示すフローチャー
ト。

【図２２】ラバーバンドアルゴリズムと呼ばれるデータ
処理手続を示す図。

【図２３】ラバーバンドアルゴリズムと呼ばれるデータ
処理手続を示す図。

【図２４】線画像の縁上の最初の画素を識別するために
使用されるサブルーチンを示す図。

【図２５】ラバーバンドアルゴリズムの第１の主要なセ
クションをより詳細に示すフローチャート。

【図２６】レンズの画像の外縁にギャップが見つかった
時に行なわれるサブルーチンを示すフローチャート。

【図２７】レンズの画像の外縁の一部を示し、その縁上
の問題の種々の画素を識別する図。

【図２８】レンズの画像の外縁上に余分な部分が見つか
った時に行なわれるサブルーチンを示すフローチャー
ト。

【図２９】図２５に示される手続の後に行なわれるルー
チンが終了したことを示す図。

【図３０】ラバーバンドアルゴリズムの第２の主要なセ
クションをより詳細に示すフローチャート。

【図３１】レンズの画像の一部の外縁、およびラバーバ
ンドアルゴリズムの第２セクションで使用される幾つか
のベクトルを示す図。

【図３２】ラバーバンドアルゴリズムの第３の主要なセ
クションをより詳細に示すフローチャート。

【図３３】図３２に示される手続の２つのステップの効
果を示す図。

【図３４】図３２に示される手続の２つのステップの効
果を示す図。

【図３５】その縁に特定の線が加えられた環の外縁の一
部を示す図。

【図３６】ＭＡＸ，ＰＭＡＸ，ＭＩＮおよびＰＭＩＮと
呼ばれる種々の操作の結果を一般的に示す図。

【図３７】レンズの縁の欠陥となりうるものを強調する
または際立たせるため画素のデータ値に応用される好ま
しい手続を示す図。

【図３８】図３７に示される手続の結果を示す図。

【図３９】画素のデータを処理する際に使用される第２
マスキング手続を示すフローチャート。

【図４０】第２マスキング手続およびその結果を示す
図。

【図４１】検査対象のレンズの欠陥を強調するため画素
のデータに応用される別の手続を示すフローチャート。

【図４２】図３９に示される手続の操作および結果を示
す図。

【図４３】検査対象のレンズの傷または欠陥を識別する
ため使用される手続を示すフローチャート。

【図４４】検査対象のレンズの傷または欠陥を識別する
ため使用される手続を示すフローチャート。

【図４５】レンズの各種の欠陥となりうるものを示す
図。

フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ・ワイルダー アメリカ合衆国、08540 ニュージャージ ー州、プリンストン、ターンハン・ロード 89 (72)発明者 デイビッド・ドレイファス アメリカ合衆国、45429−1237 オハイオ 州、ケッタリング、タム−オー−シャンタ ー・ウェイ 4385

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズを通して画素アレー上に光線を直
   射し、各画素に画素上の光線強度を示すデータ値を割り
   当て、そして、レンズが複数の所定の状態の何れかを含
   むかどうかを決定するため所定のプログラムに従って前
   記データ値を処理することを包含する眼レンズを自動的
   に検査する方法。
2. 【請求項２】 画素アレー、レンズを通して画素アレー
   上に光線を直射するための手段、各画素に画素上の光線
   強度を示すデータ値を割り当てるための手段、およびレ
   ンズが複数の所定の状態の何れかを含むかどうかを決定
   するため所定のプログラムに従って前記データ値を処理
   するための処理手段を包含する眼レンズを自動的に検査
   するためのシステム。