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技術 レンズチェッカー

出願人 株式会社レクザム
発明者 小出珠貴
出願日 2018年7月13日 (1年11ヶ月経過) 出願番号 2018-133079
公開日 2020年1月23日 (5ヶ月経過) 公開番号 2020-012652
状態 未査定
技術分野 メガネ 光学装置、光ファイバーの試験
主要キーワード 撮像写真 プラスチック製筒体 支持アーム部材 直交軸線 透過光用光源 基台部分 反射割合 スライド移動操作
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年1月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

被検レンズの観察または検査装置としての小型化を図ることは勿論のこと、高価な機械演算処理手段等を用いることなく安価に、然も被検レンズにおける光学的に把握し難い浅いキズや小さいキズ及びゴミ等について、これ等を目視による人的判別または観察を容易かつ確実に行える撮像型レンズチェッカーを提供する。

解決手段

レンズチェッカーは、被検レンズの透過光用光源側のピンホール絞り手段を、所定寸法だけ被検レンズ載置台に対して相対的に移動操作自在になすと共に、光源側と共軸関係に撮像手段を対向配置し、かつ当該撮像手段の光路中ナイフエッジ8a,8bが位置して視野の半分を交互に遮ることができる遮光切換手段8を設け、かつ得られた視差画像色相の異なるカラー化処理を施して合成視差画像を得ることを特徴とする。

概要

背景

使用中のメガネレンズコンタクトレンズ等について、その受光画面或いは撮像画面の画
像から、レンズ表面や裏面のキズ汚れ、埃やゴミ等の異物目視判別するよう構成され
たレンズチェッカーを用いて人的に目視観察または検査する場合に、次の様な種々の問題
が存在していた。
先ず初めに、被検レンズにおけるキズが深くかつ大きなキズや大きな塵やゴミ等の異物の
場合には、キズやゴミ等を透過した透過光屈折割合や反射割合が大きいために、これを
光学的に捉えることが比較的容易であるのに対し、キズが浅く小さな場合や小さなゴミ等
の場合には、屈折した透過光や反射された反射光等の検出光を光学的に捉えることが難し
くなるので、検出した僅かな光に基づく画像の目視的判別または観察が不可能な状況とな
り、同時に検出光に基づく画像データのレベルも小さくなるために、機械的な判別自体も
更に難しくなっているのが現状あり、こうした浅いキズや小さなキズ及びゴミ等に対する
改善策が切望されていた。
また、光源側のコリメートレンズ等の光学系に対して受光側の撮像装置スクリーン等は、
その外径寸法を大径化して受光範囲を大きくするのが一般的構成であり、特に光学系の
大径化の傾向は、被検レンズ上に存在する異物の部位は特定されていないことと相俟って、
隠しマークアライメントマークの場合は概ね被検レンズの周縁付近刻印されている
のが一般的であるので、被検レンズの全体をカバーできるように光学系の大径化を図る
ことが避けられない傾向にある。
そして、特に光源側にシュリーレン光学系としての絞りを用いて隠しマークやアライメ
マーク顕在化し可視化する様な場合においても、光源からの照射光が屈折されて出光
することに対するコリメートレンズ光学系や被検レンズ、並びに受光側において透過光を
確実に受光できるようにするためには、これ等のコリメートレンズや受光側レンズ等につ
いて先にも述べた様に比較的大径の光学系を採用しなくてはならないので、レンズチェ
カーを構成する際の大型化を免れず、装置の小型化を図る上でのネックとなる不都合を生
じていたのが現状である。

更に、CCDカメラ等の撮像手段を受光側に設けてなる従来の撮像型レンズチェッカーの
場合、光源からの散乱光を被検レンズのバックライトとして照射し、被検レンズを明視野
照明または暗視野照明してキズ等を際立たせるようにしているが、殊に散乱光を受ける受
光側の光学系の大径化は免れないとともに、暗視野または明視野状態で観察されたキズや
汚れ、隠しマークや異物等が、レンズの表面に存在するのか裏面に存在するのかの判別を
行うためには、レンズの表面画像裏面画像焦点調節操作ピント合わせ)をその都度
行って撮像し直さねばならないという煩わしさを伴っていた。なお、この煩わしさを解決
するものとして、本件出願人は既に、別途特許出願(特願2017−224756号)し
ている。
一方、撮像画像の人的な目視観察によらずに、撮像画像データを用いて被検レンズの正常
部分とキズや異物との判別を、光強度分布輝度分布として捉えて機械的に判別または判
定するためには、輝度センサーや機械的にデータ処理するための演算処理手段が必要とな
るので、光学機器としても複雑化するうえにその演算処理手段に関する費用が嵩み、高価
になってしまう不都合を伴うものであった。

概要

被検レンズの観察または検査装置としての小型化をることは勿論のこと、高価な機械的演算処理手段等を用いることなく安価に、然も被検レンズにおける光学的に把握し難い浅いキズや小さいキズ及びゴミ等について、これ等を目視による人的判別または観察を容易かつ確実に行える撮像型レンズチェッカーを提供する。レンズチェッカーは、被検レンズの透過光用光源側のピンホール型絞り手段を、所定寸法だけ被検レンズ載置台に対して相対的に移動操作自在になすと共に、光源側と共軸関係に撮像手段を対向配置し、かつ当該撮像手段の光路中ナイフエッジ8a,8bが位置して視野の半分を交互に遮ることができる遮光切換手段8を設け、かつ得られた視差画像色相の異なるカラー化処理を施して合成視差画像を得ることを特徴とする。

目的

本発明における第一の解決課題は、浅いキズや小さなキズ及び小さなゴミ等に対する目視
的判別を可能にするために、視差画像に対して色彩的に大きく異なる色相を用いて、色の
重なりによる色調変化を起こした画像を得ることにより、浅いキズや小さなキズ及びゴミ
等を色彩的に際立たせて、その人的な判別や観察を容易かつ確実に行える優れたレンズチ
ェッカーを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

被検レンズに対する透過光用光源同軸的に配置されたピンホール型の絞り手段を備えた基台の上面中央部には、被検レンズの載置台を設けると共に、当該被検レンズ載置台を貫く光軸に対し同心的にコリメートレンズを配置する一方、この基台上の一側に植立させた支柱上端部には、前記光源と共軸関係となるように、被検レンズの表面または裏面の画像を撮影するための対物レンズ結像レンズ、及び撮像手段からなる受光側光学系対向配置し、かつ当該受光側光学系を構成する撮像手段の光路中には、光学的受光範囲の光軸中心ナイフエッジが位置して視野の半分を交互に遮ることができる遮光切換手段を、光軸に対する直交軸線に沿って同一平面内で進退操作自在に設け、上記撮像手段による視差画像データに対し、互いに異なる色相関係にある色相画像処理を施すためのカラー化処理手段と、当該カラー化処理された画像の合成手段を設けて、これ等による合成画像を新たな視差画像として画面表示可能に構成したことを特徴とするレンズチェッカー

請求項2

上記基台の上面中央部に設けた被検レンズ載置台を貫く光軸に対し、同軸的にコリメートレンズを配置すると共に、光軸に対して直交する方向に相対的にスライド移動操作自在に配置してなり、当該コリメートレンズを僅かに移動操作することにより、被検レンズに対する透過光照射位置を被検レンズの所定の位置に移動照射自在に構成したことを特徴とする上記請求項1記載のレンズチェッカー。

技術分野

0001

本発明は、眼鏡用レンズコンタクトレンズ、及びその他の光学レンズ等の被検レンズ
表面のキズ汚れ、及びゴミ等の外観検査の他、隠しマーク等の観察を行うための装置と
して使用されている、所謂レンズチェッカーに関する。

背景技術

0002

使用中のメガネレンズやコンタクトレンズ等について、その受光画面或いは撮像画面の画
像から、レンズ表面や裏面のキズや汚れ、埃やゴミ等の異物目視判別するよう構成され
たレンズチェッカーを用いて人的に目視観察または検査する場合に、次の様な種々の問題
が存在していた。
先ず初めに、被検レンズにおけるキズが深くかつ大きなキズや大きな塵やゴミ等の異物の
場合には、キズやゴミ等を透過した透過光屈折割合や反射割合が大きいために、これを
光学的に捉えることが比較的容易であるのに対し、キズが浅く小さな場合や小さなゴミ等
の場合には、屈折した透過光や反射された反射光等の検出光を光学的に捉えることが難し
くなるので、検出した僅かな光に基づく画像の目視的判別または観察が不可能な状況とな
り、同時に検出光に基づく画像データのレベルも小さくなるために、機械的な判別自体も
更に難しくなっているのが現状あり、こうした浅いキズや小さなキズ及びゴミ等に対する
改善策が切望されていた。
また、光源側のコリメートレンズ等の光学系に対して受光側の撮像装置スクリーン等は、
その外径寸法を大径化して受光範囲を大きくするのが一般的構成であり、特に光学系の
大径化の傾向は、被検レンズ上に存在する異物の部位は特定されていないことと相俟って、
隠しマークやアライメントマークの場合は概ね被検レンズの周縁付近刻印されている
のが一般的であるので、被検レンズの全体をカバーできるように光学系の大径化を図る
ことが避けられない傾向にある。
そして、特に光源側にシュリーレン光学系としての絞りを用いて隠しマークやアライメ
マーク顕在化し可視化する様な場合においても、光源からの照射光が屈折されて出光
することに対するコリメートレンズ光学系や被検レンズ、並びに受光側において透過光を
確実に受光できるようにするためには、これ等のコリメートレンズや受光側レンズ等につ
いて先にも述べた様に比較的大径の光学系を採用しなくてはならないので、レンズチェ
カーを構成する際の大型化を免れず、装置の小型化を図る上でのネックとなる不都合を生
じていたのが現状である。

0003

更に、CCDカメラ等の撮像手段を受光側に設けてなる従来の撮像型レンズチェッカーの
場合、光源からの散乱光を被検レンズのバックライトとして照射し、被検レンズを明視野
照明または暗視野照明してキズ等を際立たせるようにしているが、殊に散乱光を受ける受
光側の光学系の大径化は免れないとともに、暗視野または明視野状態で観察されたキズや
汚れ、隠しマークや異物等が、レンズの表面に存在するのか裏面に存在するのかの判別を
行うためには、レンズの表面画像裏面画像焦点調節操作ピント合わせ)をその都度
行って撮像し直さねばならないという煩わしさを伴っていた。なお、この煩わしさを解決
するものとして、本件出願人は既に、別途特許出願(特願2017−224756号)し
ている。
一方、撮像画像の人的な目視観察によらずに、撮像画像データを用いて被検レンズの正常
部分とキズや異物との判別を、光強度分布輝度分布として捉えて機械的に判別または判
定するためには、輝度センサーや機械的にデータ処理するための演算処理手段が必要とな
るので、光学機器としても複雑化するうえにその演算処理手段に関する費用が嵩み、高価
になってしまう不都合を伴うものであった。

先行技術

0004

上記した如く、人的に目視観察するレンズチェッカーであって、被検レンズLを観察する
ための発光ダイオード5とピンホール板6とコリメータレンズ7とからなる照明光学系
と共軸関係に対向配置された大径の投影スクリーン4等の撮像手段を設けて、スクリーン
4上の影像または影像出力画面を目視観察するように構成された先行例としては、例えば
下記特許文献1が、また、被検レンズ5を観察するための拡散板20と一体の照明ユニ
ト120を、対向配置されたCCDカメラ30等に対して共軸調整自在に設けて、被検レ
ンズ5を透過した画像データから、透過光の光強度に関する輝度分布を計測し、輝度等を
数値化して比較演算することにより機械的にキズや異物の判定を行う先行例としては、例
えば下記特許文献2が夫々知られているが、何れも浅いキズや小さなキズ及びゴミ等に関
する判別精度の問題を解決できるものではなかった。
特開平10−132707号公報
特開平9−269276号公報

発明が解決しようとする課題

0005

本発明における第一の解決課題は、浅いキズや小さなキズ及び小さなゴミ等に対する目視
的判別を可能にするために、視差画像に対して色彩的に大きく異なる色相を用いて、色の
重なりによる色調変化を起こした画像を得ることにより、浅いキズや小さなキズ及びゴミ
等を色彩的に際立たせて、その人的な判別や観察を容易かつ確実に行える優れたレンズチ
ェッカーを提供することにあり、更に望ましくは、異なる色相の組合せを補色関係にある
色相を採用した場合には、補色調和としてグレースケールを得て顕著な判別を可能にする
ことができるものである。
そして本発明における更なる課題は、上記引用文献1におけると同様に、光源からの照射
光を光軸中心光束に制限するピンホール型の絞り手段と、制限された光軸中心光束を平行
光束とするコリメートレンズを用い、被検レンズに平行光束を照射して被検レンズからの
透過光による画像を際立たせる、所謂シュリーレン効果を果すことに関しては大きな違い
はないが、格別相違する点は、光源側における照射光のコリメートレンズユニットを、光
軸に対して直交する水平方向に所定寸法だけ相対的にスライド移動操作自在に設けること
により、透過光の照射範囲外径位置を適宜変更調節自在になし、被検レンズ周縁部にお
いて屈曲された透過光束を受光側において受光可能に制御すると共にコリメートレンズの
大径化を押え、これにより受光側光学系の大径化をも併せて小径化することを可能にし、
引用文献1における如き受光側大径スクリーン(またはCCDカメラ)等の受光側光学系
の小径化を果たすことができ、曳いてはレンズチェッカー全体として、装置の小型化を図
ることが可能な安価な人的観察式のレンズチェッカーを提供することにある。
更にまた本発明における課題は、引用文献2の如き機械的判定に必要な輝度センサーや画
像データの数値化のための高価な演算処理手段に代えて、撮像光学系に簡単な光量調節
段及び遮光換機構を付け加えて視差画像を得て、その鮮明度の向上を安価に図れると共
に、更に得られた視差画像と併せて異なる色相の重なりによる色調変化を利用して、色彩
的に区別された画像による判別を行うことができる新機能のレンズチェッカーを提供する
ことにある。

課題を解決するための手段

0006

被検レンズに対する透過光用光源同軸的に配置されたピンホール型の絞り手段を備えた
基台の上面中央部には、被検レンズの載置台を設けると共に、当該被検レンズ載置台を貫
光軸に対しコリメートレンズを同軸的に配置する一方、この基台上の一側に植立させた
支柱上端部には、前記光源と共軸関係となるように、被検レンズの表面または裏面の画
像を撮影するための対物レンズ結像レンズ、及び撮像手段からなる受光側光学系を対向
配置し、かつ当該受光側光学系を構成する撮像手段の光路中には、光学的受光範囲の光軸
中心にナイフエッジが位置して視野の半分を交互に遮ることができる遮光切換手段を、光
軸に対する直交軸線に沿って同一平面内で進退操作自在に設け、更に上記撮像手段による
視差画像データに対し、互いに異なる色相関係にある色相画像処理を施すためのカラー化
処理手段と、当該カラー化処理された画像の合成処理手段を設けて、これ等による合成画
像を新たな視差画像として画面表示可能に構成したことを特徴とする。

0007

更に、本発明における基台の上面中央部に被検レンズ載置台を貫く光軸に対し、同軸的に
コリメートレンズを配置すると共に、光軸に対して直交する方向に相対的にスライド移動
操作自在に配置してなり、当該コリメートレンズを僅かに移動操作することにより、被検
レンズに対する透過光の照射位置を被検レンズの所定の位置に移動照射自在に構成したこ
とを特徴とする。

発明の効果

0008

本発明のレンズチェッカーは、被検レンズに対する透過光用光源と同軸的に配置されたピ
ホール型の絞り手段を備えた基台の上面中央部には、被検レンズの載置台を設けると共
に、当該被検レンズ載置台を貫く光軸に対し同軸的にコリメートレンズを配置する一方、
この基台上の一側に植立させた支柱の上端部には、前記光源と共軸関係となるように被検
レンズの表面または裏面の画像を撮影するための対物レンズと結像レンズ、及び撮像手段
からなる受光側光学系を対向配置し、かつ当該受光側光学系を構成する撮像手段の光路中
には、光学的受光範囲の光軸中心にナイフエッジが位置して視野の半分、例えば右半分と
左半分を交互に遮ることができる遮光切換手段を、光軸に対する直交軸線に沿って同一平
面内で進退操作自在に設け、上記撮像手段による視差画像データに対し、互いに異なる色
相関係にある色相画像処理を施すためのカラー化処理手段と、当該カラー化処理された画
像の合成手段を設けて、これ等の合成画像を新たな視差画像として画面表示可能に構成し
たので、被検レンズ表面または裏面の何れか一方に焦点合わせした画像に対して、レンズ
表面または裏面から浮き上がった小さな埃やゴミ等の異物の影像位置が、埃やゴミの異物
の本来の大きさに応じて光軸位置から僅かに偏芯した位置において結像することとなり、
これを視差画像として観察できるので、被検レンズ表面(裏面)のキズの画像と比べて埃
やゴミの異物の画像は、二重にズレを生じた視差画像として表示され、然も得られた半分
毎の視差画像データに対する異なる色相によるカラー化処理画像の合成画像を新たな視差
画像として得ることにより、例え浅いキズや小さなキズ及びゴミ等であっても、視差ズレ
して重なり合った部分が合成された色調として色彩的に際立たせることができるので、そ
の判別を精度よく然も人的に容易に行えると共に、輝度センサーや高価な演算処理手段等
を用いる必要がないので、安価にかつ確実に判別または観察を行える優れた実用的効果を
発揮できるのである。
なおカラー化処理する異なる色相については、それが光の色相環において互いに対向関係
にある所謂補色関係、若しくは補色関係に近似された関係を含むものであり、殊に補色関
係の場合には、合成される色調が擬似カラーのグレースケールとなって顕著な色調になる
ので、上記判別効果について優れたものとなることは言うまでもない。

0009

また本発明のレンズチェッカーは、上記基台の上面中央部に設けた被検レンズ載置台を貫
く光軸に対し、同軸的にコリメートレンズを配置すると共に、光軸に対して直交する方向
に相対的にスライド移動調節自在に配置してなり、当該コリメートレンズを僅かに移動操
作することにより、被検レンズに対する透過光の照射位置を被検レンズの所定の位置に移
動照射自在に構成したので、ピンホール型の絞り手段により屈折された光源からの照射光
であっても、小径のコリメートレンズを例えば水平面内で左右方向(或いは前後方向)へ
僅かに移動操作することにより、被検レンズを広範囲に照射することができる。
被検レンズを透過した透過光は、レンズの表裏形状・材質屈折率等により受光部に入ら
ないことがあるが、これをコリメートレンズユニットの微動入射を可能にする調整機構
を有する。

0010

更に本発明の撮像型レンズチェッカーは、遮光切換手段として同一平面内にナイフエッジ
具備されているので、光学的な受光範囲が例えば円形視野の場合は、左右の半円部分
関し一方(右半分)の画像に対する他方(左半分)の透過光が干渉することがないよう互
いに遮光できるので、夫々の半円毎の画像を鮮明な画像として撮像することができ、殊に
、通常の隠しマーク及び異物の鮮明画像を得て観察画像の人的な読み取りや判別の精度を
大幅に向上し得るという優れた効果を併せて発揮する。

図面の簡単な説明

0011

本発明のレンズチェッカーの全体構成の一実施例を示す斜視図
本発明のレンズチェッカーの本体部分の説明用縦断面図
図1におけるA−A矢視方向から見た基台部分の拡大断面図
本発明のレンズチェッカーにおける説明用光学線図
本発明のレンズチェッカーにおける遮光切換手段と色相補色処理部の関係を示す説明図
本発明のレンズチェッカーにおける視差原理説明図
本発明のレンズチェッカーにおける撮像写真モノクロ版の一例

実施例

0012

本発明のレンズチェッカーの一実施例を図面に基づいて説明する。
先ず、本発明のレンズチェッカーの全体を示す図1において、基台1の上面中央部には、
内蔵された透過光用光源2からの照射光に対して例えば、50ミクロン程度のピンホール
2bを中央に穿孔した絞り手段としての絞り板2aが光源2に近接しかつ同軸的に設けら
れ、中央のピンホール2bからの照射光を光軸に対する所定の屈折角度を与えて通過させ
、後述の被検レンズ載置台3における被検レンズLeへと内側のコリメートレンズユニッ
ト4(図2図3参照)による平行光として照射されるように構成されている。

0013

そして本発明の一実施例においては、図2及び図3に詳述してあるように、レンズチェッ
カー装置本体の基台1上には、上記光源2の光量を調節するための操作ダイヤル1aが設
けられていると共に、光源2と共軸関係の下に、被検レンズの載置用の透明ガラス板3a
図示実施例の場合は、例えば黒色円筒状のプラスチック製筒体3bの頂部に組付けてな
る被検レンズ載置台3が、支持アーム部材3cにより片持ち支持状態に配置され、然も当
該載置台3は片持ち支持部の調節摘み3dを例えば手動ネジ操作することにより、光軸
に沿って同一軸線上を少なくとも上下方向に移動操作自在に取付けられており、後述する
撮像手段9の合焦点位置を適宜変更調節自在に構成されている。
なお、上記被検レンズ載置台3の上下動操作による合焦点操作は、被検レンズの表面また
は裏面の観察を行う場合に、一旦一方のレンズ面に合焦させた後に、後述の受光側の撮像
手段9における一般的なフォーカス変更操作することなく、調節摘み3dの操作により
他方のレンズ面に合焦させるのに便利な機構である。
また、被検レンズ載置用の透明ガラス板3aやプラスチック製筒体3bは、円形或いは円
筒状に限られるものではなく、例えば四角形のものを採用して被検レンズ載置台3を構成
しても良いことは言うまでもない。

0014

更に本発明の特徴は、上記被検レンズ載置台3の筒体3bの筒体内側において、この被検
レンズ載置台3を貫く光軸に対して、同軸的に筒体3bと一定の隙間を保ちつつ、例えば
比較的小径な集光レンズ群4a、4b、4cからなる照射光用コリメートレンズユニット
4が組合わされ、かつ当該コリメートレンズユニット4は、基台1上に水平に設けられた
スライド式ガイド部材4dによって片持ち支持状態のまま筒体3b内の空中に支持されて
いると共に、当該支持部に取付けられた調節摘み4eを手動でネジ操作することにより、
基台1に対し装置正面から見て例えば左右(或いは前後)の水平方向へ所定寸法内で、即
ち上記筒体3b内面との嵌合隙間許容される寸法に応じて相対的に図示実施例の場合は
左右方向に水平関係を保ったまま僅かに移動操作自在に構成されているので、この相対的
な移動操作により絞り板2aのピンホール効果によって屈折された照射光が、コリメート
レンズユニット4による平行光として被検レンズLeから外れることなく照射可能(図4
の光学線図参照)となり、これ等の移動操作機構によって、被検レンズで屈曲された透過
光束を受光側において受光可能にできるので、例えばハイカーブレンズなどの場合に有利
であると共に、機器全体の小型化を可能にしているのである。

0015

一方、基台1の上面一側に植設した支柱5の上端部には、図2に示すように上記透過光用
光源2と共軸関係の下に載置台3の透明ガラス板3aと対向するよう被検レンズLeを透
過してきた光線による映像を撮像するための撮像手段9(例えばCMOS等)をオーバー
ハング状態に、対物レンズ6a及び結像レンズ6b、6c、6dとからなる結像レンズユ
ニット6と共に支持してなり、当該撮像手段9により得た画像データを、ケーブル10に
より接続されたパソコンまたはタブレットなどにおけるディスプレイ画面13に拡大して
表示し、この画面13を人的に観察または検査するようになっており、これ等の構成は従
来の撮像型のレンズメーターの構成と、前述の載置台3の内側にコリメートレンズユニッ
ト4が基台上を水平方向に相対的に摺動移動自在に構成されている点、及び撮像手段9に
より得た視差画像を後述の如き互いに異なる色相のカラー化処理による合成視差画像とし
て得る点を除き、大きな差異はない。
なお、図中9aは、撮像手段9のピントを微調整するための操作摘みを示す。

0016

そして、本発明の大きな特徴の一つとして、図4図5に示すように、照射光用光源2か
らの照射光が絞り板2aのピンホール効果により屈折され、この屈折された照射光がコリ
メートレンズユニット4を介して載置台3の背面から照射されるのに対し、載置台3に対
峙させた対物レンズ6aにより被検レンズを透過した平行光によるレンズ表面画像または
背面画像として結像レンズユニット6へと導き、その画像を撮像手段9に結像させる基本
的な光学系において、当該撮像手段9の手前の光路中に、光量調節自在な例えば光路面
を連続的に絞って変更する如き虹彩絞り形式可変絞り手段7と、光学的受光範囲の光軸
中心にナイフエッジ8a、8bが位置して視野の半分を交互に同一平面内で遮ることがで
きるように構成された(例えば図5の実施例の如く光学的視野が円形の場合は、左右の半
円部分を遮るようになっているが、同一の光学的視野の平面内において装置本体から見て
前後方向の半分毎であっても良い)遮光切換手段8を、光軸に対する直交軸線に沿って進
退操作自在に設けることにより、上記撮像手段9において左右の視差画像を撮影可能に構
成したことに加え、特に撮像手段9により得られた左右の視差画像について図5に一例を
示すように、ナイフエッジ8a、8bの介在の下に得られた視差画像データを、ケーブル
10により画像着色処理ユニット11へと送信し、これ等左右の異なる色相の着色処理部
11a、11bにおいて、例えば、本発明の一実施例のように光の色相環における補色関
係に限定されるものではないが、異なる色相の一つの代表事例として、赤色(11a)と
緑色(11b)のカラー化処理を各視差画像に施し、更にこれ等のカラー化処理された視
差画像を合成処理部12において新たな合成視差画像として重ね合わせ処理し、この合成
画像をディスプレイ13へと送信し拡大してカラー表示するよう構成されている。ただし
本実施例においては、その一例を図7モノクロ画像として示すので参照
されたい。

0017

即ち、本発明の遮光切換手段8は図5に示すように、光学的視野範囲における右側の半分
と左側の半分を、各々ナイフエッジ8a、8bにより遮るよう配置されていると共に、結
像レンズユニット6の光軸に対して直交する軸線に沿って、当該遮光切換手段8の何れか
のナイフエッジ8aまたは8bを光路内へ選択的に進入退出操作自在に設けられ、ナイフ
エッジ8a、8bの何れかで中心光束が遮られた透過光束が、遮られていない側の透過光
束に干渉して回析画像に影響を及ぼすことのないようにされ、夫々鮮明な視差像が得られ
るよう構成してなり、目的とするキズと埃またはゴミとの目視的判別並びに観察を高価な
演算処理手段を用いることなく、人的に容易にしかも安価に行えるようにしたものである
ばかりでなく、殊に得られた視差画像に対して互いに異なる色相の着色処理を施すことに
より、例え浅いキズや小さなキズ及びゴミ等であっても、視差により重ね合わされた部分
の画像の色調が、合成された新たな色調として際立たされ容易に判別することができるの
である。
殊に、異なる色相を本実施例の如く光の色相環における補色関係に近い、例えば、赤色と
緑色のカラー化処理を施した場合には、これ等の赤色と緑色の合成色とは異なる色調の擬
カラーとして、グレースケールに近い色調となり、色彩的に区別し易い色調を呈するの
で、判別または観察し易くなるという所謂、補色調和的な色調メリットが得られるもので
ある。
なお、異なる色相として上記実施例の場合は、補色関係に近い赤色処理部11aと緑色処
理部11bを用いた事例を例示したが、異なる色相の組合せとしては、補色関係に限定さ
れるものではないこと勿論であり、また、カラー化処理の方法としては、最も簡単な機械
的なカラーフィルターを用いること、或いは電気処理的なフィルター若しくはカラー化処
理方法を採用することなど、何れの方式を採用するかは本発明の要旨を逸脱しない限り、
業者ならば自由に選択できる。

0018

更に本発明の実施例では、前記ナイフエッジ8a、8bを備えた遮光切換手段8には、例
えば絞り摘み7aまたはダイヤル(図示せず)を操作して光路面積を連続的に変更調節自
在な虹彩絞り形式の可変絞り手段7が一体的に設けられており、当該可変絞り手段7は遮
光切換手段8と同様に、結像レンズユニット6の光軸に対して直交する軸線に沿い光路内
へ選択的に進入退出操作自在に設けられ、これにより撮像手段9に対する絞り調節効果に
より画像の明るさを自由に調節し、被検レンズのキズと隠しマーク等との判別観察を人的
に容易に行うことができるように構成したことである。
なお、可変絞り手段7とナイフエッジ8a、8bを備えた遮光切換手段8とは、一体的に
組合せずに個別に設けて夫々個別に操作するように構成しても良いが、一体的に構成した
方が、切換え操作手順を間違いなく行うことが確実になるので好ましく、また手動操作
自動操作方式に構成すること等々の変更は、本発明の基本的な目的と効果を逸脱しない
限り何れの構成を採用しても構わない。また、可変絞り手段7の形式も実施例に限らない
こと勿論である。

0019

以下、本発明のレンズチェッカーの操作手順並びに観察要領等について、添付図面を参照
しつつ説明する。
本発明のレンズチェッカーでは、被検レンズの検査または観察を開始するにあたり、先ず
基台1のレンズ載置台3の上面に被検レンズLe(丸レンズであるか眼鏡フレーム入り
レンズであるかは問わない)を載せて、照射用光源2の光量を操作ダイヤル1aにより調
節しながら被検レンズLeからの透過光の画像を撮像手段9により撮影し、この撮像デー
タをパソコンなどに送信してディスプレイ画面に表示し、被検レンズの内部欠陥や表面の
キズと隠しマーク、或いはキズや埃または汚れなどを人的に観察検査するのであるが、前
者のような表面のキズと隠しマーク等の場合には、その操作手順や観察要領等は概ね従来
のものと変わりはなく、可変絞り手段7の操作摘みまたはダイヤル操作(手動と自動を問
わない)により、画像の明るさと鮮明度を調整して観察する。

0020

ここで重要なことは、本発明の場合、図4に示す光学線図からも明らかなように、絞り板
2aにおけるピンホール効果のために照射光が屈折されても、被検レンズの周縁部に対す
コリメート光が外れずに照射できるということである。更に詳述するならば、コリメ
トレンズユニット4等の照射光側の光学系や対物レンズ6a及び結像レンズユニット6等
の受光側の光学系を夫々大径に構成しなくても、即ち小径であっても光束が被検レンズの
外周から外れることのないように照射光として所定寸法だけ移動調整可能であるため、特
に被検レンズの周縁部に付与されている隠しマークやアライメントマークの観察を大径の
光学系を用いることなく確実にできると共に、操作性の向上も併せて果すことができるこ
とである。
例えば、使用中の眼鏡フレームに枠入れされた眼鏡レンズの隠しマークとしてのアライメ
ントマークを観察する場合の手順の一例を説明するに、先ず載置台3の透明ガラス板3a
上に図示してない眼鏡レンズを置いて、そのレンズ周縁部付近のアライメントマークを見
つける。
この時、光源2からの照射光が眼鏡フレームを外れて照射されてしまうような場合であっ
ても、前述したように調節摘み4eを手動でネジ操作してコリメートレンズユニット4を
水平方向の右または左に僅かに所定寸法だけ摺動移動し、これにより照射する平行光が眼
鏡レンズを透過するように調節することにより、透過光が被検レンズの周辺部により屈曲
を受けても当該透過光を受光側において受光できるので、隠しマークやアライメントマー
クを画像として確認することができる。
隠しマークとしてのアライメントマークを確認できた後に、眼鏡レンズの光学中心位置
求めるためには、レンズ性能の特性として一般に知られているアライメントマーク間距離
の34mmの丁度半分の距離に相当する17mmだけレンズ中心寄りに移動した位置を、
被検眼鏡レンズ光学中心としてマーキングすればよいので、このマーキングを利用して
使用中の被検レンズとフレームとの適合性などを確認評価すればよい。

0021

また、本発明のレンズチェッカーの注目すべき主たる特徴について以下説明する。
本発明では、従来装置による明視野と暗視野の観察状態だけでは容易に判別確認すること
が難しい例えば、類似した形状のキズと埃や汚れなどの場合や、浅いキズや小さなキズ及
びゴミ等のように従来の装置では明白に判別できない場合であっても、容易に判別するこ
とができるようにナイフエッジ式の遮光切換手段8を採用すると共に、得られた視差画像
に対する異なる色相によるカラー化処理を施して僅かな透過光画像であっても、異なる色
相を用いた合成画像による色彩の変化として画像表示することができるので、判別し難い
浅いキズや小さなキズ及びゴミ等であっても、合成された色調部分(補色関係の色相を用
いた場合は補色合成色のグレースケール化された部分)として視差画像表示されると共に、
更に遮光切換手段8を光路内にセットすることにより、そのナイフエッジ効果による回
析像を結び、これを視差画像として得ることと相俟って、隠し文字等は勿論のこと、一見
して見難いキズやゴミ等であっても、重ね合わされた部分の画像の色調の違いにより(図
7参照)、判別判断を色彩的に間違いなく行うことができるものである。

0022

即ち、本発明のレンズチェッカーでは、最初に被検レンズの載置台3に対する撮像手段9
の焦点合わせの微調整を操作摘み9aにより行った後、観察対象とする被検レンズを載置
台3の透明ガラス板3aの上面に置いてから、レンズ表面または裏面の合焦点の初期設定
について、載置台3の調節摘み3dによる上下動操作により最初に行っておく。
次いで、本発明のレンズチェッカーにおける特徴的な構成と観察要領について説明するに、
図2は、本発明のレンズチェッカーの光学系を説明する縦断面図であり、載置台3上の
図示してない被検レンズを透過した透過光束が、対物レンズ6aと結像レンズ6b、6c、
6dを経て撮像手段9に導かれる直前において、光路内に位置していた前記可変絞り7
光路外へ退出させると同時に、これと一体に設けられている遮光切換手段8における例
えば、右側ナイフエッジ8aまたは左側ナイフエッジ8bを交互に光路内に進出位置させ
ることにより、視野における半分毎の透過光束画面を撮影して視差像が得られるように操
作する。
このとき本発明の場合、遮光切換手段8におけるナイフエッジ8a、8bにより、被検レ
ンズを透過した光束がナイフエッジ効果により回析されて像を結ぶ一方で、遮られた視野
の半分の光束が確実にカットされるので、残された視野の半分の光束に対して干渉するこ
とがなく、撮像手段9による撮影画像を鮮明な画像として得ることができ、しかも上記の
如く得られた視差画像に対して図5に示す如く、異なる色相によるカラー化処理とその合
成画像化された新しい視差画像(図7参照)を得て、色彩的にも違いを明確に表示できる
優れた効果を併せて発揮できる。なお、本実施例における図7の場合はモノクロ図面であ
るが、本図における符号Aの部分が赤色であり、符号Bの部分が赤色と補色関係に近い緑
色の視差画像部分であり、僅かなキズやゴミ等の部分は、符号Cで示す如き補色近似的な
グレースケールの色調に表示されることになるので、従来装置では判別または観察が難し
いとされていた浅いキズや小さなキズ及びゴミ等であっても、周囲との色調の違いにより
色彩的に判別が容易になるのである。

0023

そして以上の如き遮光切換手段8によって得られる視差画像について、被検レンズ表面に
存在するキズか、埃やゴミかの判別要領について、以下図6の光学原理図を参照しつつ詳
細に説明する。
初期設定により被検レンズ表面に撮像手段9がピント合わせされているために、キズ10
aの場合は、図6(A)で示す如く、概ね一点のキズ画像として捉えられるのに対し、類
似形状の埃やゴミ10cの場合は、レンズ表面から埃やゴミ10cが浮き上がっている分
だけ光学原理図の図6(B)に示す如く僅かに光軸焦点間の距離が変動すると共に、ナイ
エッジ効果とも相俟って、図中(B)の如く二重に位置がずれた、即ち、視差の有る埃
やゴミの影像として結像表示されるので、両者の画像の差異は明白なため、後者の画像を
キズではない異物の画像として確認することができ、しかも合成された色相の色調も際立
たされ、殊に補色関係の色相を用いる場合には補色調和作用によりグレーの色調に際立た
されて投影されるので、判別判断を人的にも楽に行うことができ、高価な機械的演算処理
手段を用いることなく、また、その都度レンズ表とレンズ裏に合わせるピント合わせ操作
を個別に行う必要がなく、上記のキズ10aと埃やゴミ10cとの判別判断を人的に精度
よく、安価かつ簡単に行うことができる優れた効果を有するのである。

0024

なお、被検レンズ裏面にあるキズ10bと埃やゴミ10cなどとの光学原理と視差画像に
関しても、上記図6の場合と同様に判別できること明らかである他、被検レンズの表面か
裏面かの判別に関しても、表裏の何れかにピント合わせしておけば良く、この状態に対す
る埃やゴミ等の異物に基づいた光軸焦点間の距離の変動を伴う視差現象により、上記と同
様に判別を容易にできるので詳細な説明は省略する。

0025

本発明は、被検レンズ表面の観察検査装置として眼鏡レンズやその他の光学レンズ等の欠
陥やキズ、埃やゴミ等の異物や汚れ、隠しマークやアライメントマーク等、被検レンズの
広範囲な観察検査に利用可能なレンズチェッカーとして有用であり、光学技術の産業分野
における小型化と精度の向上等を果すことにおいて利用可能である。

0026

1レンズチェッカーの基台
2透過光用光源
2aピンホール型の絞り手段
3被検レンズの載置台
4コリメートレンズユニット
4dスライド式ガイド部材
4e 調節摘み
6結像レンズユニット
7虹彩形式の可変絞り手段
8遮光切換手段
8a 右側ナイフエッジ
8b 左側ナイフエッジ
9撮像手段(CMOS)
11 画像着色処理手段

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