JPH054151A - レンズ調心及び位置決め方法及び装置 - Google Patents
レンズ調心及び位置決め方法及び装置Info
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- JPH054151A JPH054151A JP3222491A JP22249191A JPH054151A JP H054151 A JPH054151 A JP H054151A JP 3222491 A JP3222491 A JP 3222491A JP 22249191 A JP22249191 A JP 22249191A JP H054151 A JPH054151 A JP H054151A
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- B23Q17/24—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves
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- B23Q3/18—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for positioning only
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- 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
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】コンタクトレンズの製造におけるワークピース
の自動的な調心、位置決め方法及び装置を提供する。 【構成】コントローラ１はＸ−Ｙ−Ｚミクロン、ステー
ジ３，９の移動を制御する。ＣＣＤＴＶカメラ２はビジ
ユアルなイメージを生成する。レンズ構造体４、ブロッ
ク６を保持するチャックや保持構造体５、及び取付けア
センブリ８に装着されるレンズ７のようなワークピース
を含む。取付けアセンブリ８はＸ−Ｙ−Ｚミクロンステ
ージ９のＸ−Ｙ軸に操作可能に接続されている。ワーク
ピースの光軸または視線（ＬＯＳ）内にチャックを載置
できる。それによりカメラ２が中空チャックを介してワ
ークピースを視る。または破線で示すように、光軸から
所定距離離れた側部にチャックを載置することもでき
る。
の自動的な調心、位置決め方法及び装置を提供する。 【構成】コントローラ１はＸ−Ｙ−Ｚミクロン、ステー
ジ３，９の移動を制御する。ＣＣＤＴＶカメラ２はビジ
ユアルなイメージを生成する。レンズ構造体４、ブロッ
ク６を保持するチャックや保持構造体５、及び取付けア
センブリ８に装着されるレンズ７のようなワークピース
を含む。取付けアセンブリ８はＸ−Ｙ−Ｚミクロンステ
ージ９のＸ−Ｙ軸に操作可能に接続されている。ワーク
ピースの光軸または視線（ＬＯＳ）内にチャックを載置
できる。それによりカメラ２が中空チャックを介してワ
ークピースを視る。または破線で示すように、光軸から
所定距離離れた側部にチャックを載置することもでき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はレンズのようなワーク
ピースの軸心を正確に取付け具に調心して、ワークピー
スの表面を取付け具の基準ポイントから一定の距離に正
確に位置決めする調心及び位置決め方法及び装置に関す
るものである。とくに、この発明はコンタクトレンズの
製造分野に適用するものである。
ピースの軸心を正確に取付け具に調心して、ワークピー
スの表面を取付け具の基準ポイントから一定の距離に正
確に位置決めする調心及び位置決め方法及び装置に関す
るものである。とくに、この発明はコンタクトレンズの
製造分野に適用するものである。
【０００２】
【従来の技術】レンズの製造に際して、部分的に仕上げ
たレンズをその取付け具例えばマンドレルに調心する精
度は、それ以降の機械加工操作時に可能な同心性の限度
を決定付けるものである。高度の同心性はレンズ製造時
に効果的である。というのは、同心性が高ければ、それ
だけプリズム分光が少なくなるからである。取付け具の
基準ポイントまたはショルダにレンズのアペックス（頂
点）を位置決めする精度は製造レンズの厚みの精度を決
定づける。レンズ厚みの高度のコンシステンシーはレン
ズ製造にとって有利である。
たレンズをその取付け具例えばマンドレルに調心する精
度は、それ以降の機械加工操作時に可能な同心性の限度
を決定付けるものである。高度の同心性はレンズ製造時
に効果的である。というのは、同心性が高ければ、それ
だけプリズム分光が少なくなるからである。取付け具の
基準ポイントまたはショルダにレンズのアペックス（頂
点）を位置決めする精度は製造レンズの厚みの精度を決
定づける。レンズ厚みの高度のコンシステンシーはレン
ズ製造にとって有利である。
【０００３】この発明の用途の一例はコンタクトレンズ
の製造である。しかし、この発明はそれのみに限定され
るものではなく、この発明の原理は他の形式のレンズや
レンズ以外の対象物の製造にも適用し得るものである。
単に一例としてコンタクトレンズの製造方法を説明す
る。
の製造である。しかし、この発明はそれのみに限定され
るものではなく、この発明の原理は他の形式のレンズや
レンズ以外の対象物の製造にも適用し得るものである。
単に一例としてコンタクトレンズの製造方法を説明す
る。
【０００４】コンタクトレンズは典型的には複雑な多段
工程によって製造し、製造レンズは多数の精密操作を経
る。図１に示すように、一般的に第１製造段階でプラス
チックのブランクに研磨レンズ面を形成する。第２製造
段階でこの光学レンズ面をブロックに移動し、研磨面を
適当な材料例えばワックスやセメントによってブロック
に正確に固定し、レンズの第２表面を機械加工できるよ
うにする。この段階は一般的にレンズのブロッキングと
いわれている。第３の段階では、レンズの第２表面に一
定直径の研磨光学表面を形成し、それによりコンタクト
・レンズを形成する。第４段階では、仕上げレンズを除
去して、公知の方法でレンズのエッジを研磨する。
工程によって製造し、製造レンズは多数の精密操作を経
る。図１に示すように、一般的に第１製造段階でプラス
チックのブランクに研磨レンズ面を形成する。第２製造
段階でこの光学レンズ面をブロックに移動し、研磨面を
適当な材料例えばワックスやセメントによってブロック
に正確に固定し、レンズの第２表面を機械加工できるよ
うにする。この段階は一般的にレンズのブロッキングと
いわれている。第３の段階では、レンズの第２表面に一
定直径の研磨光学表面を形成し、それによりコンタクト
・レンズを形成する。第４段階では、仕上げレンズを除
去して、公知の方法でレンズのエッジを研磨する。
【０００５】プリズム分光を最小にし、かつ製造レンズ
の同心性を最大にするために、しかも、製造レンズの厚
みを正確に制御するために、レンズの軸たとえば光軸を
正確に調心することが重要である。そして、レンズの一
部たとえばアペックス（頂点）を基準ポイントから一定
の距離に正確に位置決めすることを確保することも重要
である。しかし、そのような正確な位置決めは多くの時
間を必要とするとともに、手動で位置決めするのが極め
て困難である。
の同心性を最大にするために、しかも、製造レンズの厚
みを正確に制御するために、レンズの軸たとえば光軸を
正確に調心することが重要である。そして、レンズの一
部たとえばアペックス（頂点）を基準ポイントから一定
の距離に正確に位置決めすることを確保することも重要
である。しかし、そのような正確な位置決めは多くの時
間を必要とするとともに、手動で位置決めするのが極め
て困難である。
【０００６】このような方法をいくらか自動化する試み
がなされてきたが、従来の技術ではこの発明で得られる
ような効果を得ることができなかった。
がなされてきたが、従来の技術ではこの発明で得られる
ような効果を得ることができなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術の実情
に鑑みて、この発明の目的は従来技術の欠点を解消する
ことである。
に鑑みて、この発明の目的は従来技術の欠点を解消する
ことである。
【０００８】さらに具体的にいえば、この発明の目的
は、自動製造方法を提供することである。
は、自動製造方法を提供することである。
【０００９】この発明の他の目的は、ワークピースを自
動的に調心及び位置決めすることである。
動的に調心及び位置決めすることである。
【００１０】この発明のさらに他の目的は、レンズの製
造時にプリズム分光を最小にすることである。
造時にプリズム分光を最小にすることである。
【００１１】この発明のさらに他の目的は、レンズの製
造時に同心性を最大にすることである。
造時に同心性を最大にすることである。
【００１２】この発明のさらに他の目的は、製造レンズ
の厚みの制御を最大にすることである。
の厚みの制御を最大にすることである。
【００１３】この発明のさらに他の目的は、従来のもの
よりも製造方法における精度をより高くすることであ
る。
よりも製造方法における精度をより高くすることであ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明はコンタクトレ
ンズのブロッキングに使用される従来の方法よりも優れ
たいくつかの効果を得るものである。本発明の方法によ
ると、精度が一般の方法よりも高くなる。とくに、レン
ズのアペックスの同心性と位置決めがより正確になる。
同心性の精度が高くなると、製造レンズのプリズム分光
がより少なくなる。アペックスの位置決め精度が高まる
と、製造レンズの厚み制御がより良好となる。
ンズのブロッキングに使用される従来の方法よりも優れ
たいくつかの効果を得るものである。本発明の方法によ
ると、精度が一般の方法よりも高くなる。とくに、レン
ズのアペックスの同心性と位置決めがより正確になる。
同心性の精度が高くなると、製造レンズのプリズム分光
がより少なくなる。アペックスの位置決め精度が高まる
と、製造レンズの厚み制御がより良好となる。
【００１５】さらに、この発明によれば、完全自動製造
方法に有利に採用できる技術及び装置を利用できる。コ
ンピュータ制御によってレンズ表面の調心、位置決め及
びブロッキングが可能となる。手動による操作を必要と
しない。このことにより、製造コストは大幅に減少す
る。
方法に有利に採用できる技術及び装置を利用できる。コ
ンピュータ制御によってレンズ表面の調心、位置決め及
びブロッキングが可能となる。手動による操作を必要と
しない。このことにより、製造コストは大幅に減少す
る。
【００１６】さらに具体的にいえば、この発明の方法
は、コンタクト・レンズの製造に適用した場合、Ｘ−Ｙ
−Ｚミクロン・ステージのＸ−Ｙ部分に装着された取付
け具の中に仕上げベース曲面を配置する工程と、十字線
のビデオイメージを得る工程と、そのビデオイメージを
デジタル化する工程と、コンピュータ制御のもとで前述
のＸ−Ｙ−Ｚミクロン・ステージを移動する工程と、前
述のイメージ及びレンズの光軸を調心するために焦点の
質を数学的に分析する工程と、対応するＸ、Ｙ位置を記
憶する工程と、最もシャープな十字線イメージ（レンズ
焦点）を作るＺ軸の位置を決定する工程と、その決定さ
れたＺ軸位置を表す情報を記憶装置に記憶する工程とを
含む。これらの諸工程によって、ビデオイメージ形成装
置の光軸にレンズの軸を正確に調心し、レンズ焦点のデ
ジタル化された十字線イメージを焦点合せする。
は、コンタクト・レンズの製造に適用した場合、Ｘ−Ｙ
−Ｚミクロン・ステージのＸ−Ｙ部分に装着された取付
け具の中に仕上げベース曲面を配置する工程と、十字線
のビデオイメージを得る工程と、そのビデオイメージを
デジタル化する工程と、コンピュータ制御のもとで前述
のＸ−Ｙ−Ｚミクロン・ステージを移動する工程と、前
述のイメージ及びレンズの光軸を調心するために焦点の
質を数学的に分析する工程と、対応するＸ、Ｙ位置を記
憶する工程と、最もシャープな十字線イメージ（レンズ
焦点）を作るＺ軸の位置を決定する工程と、その決定さ
れたＺ軸位置を表す情報を記憶装置に記憶する工程とを
含む。これらの諸工程によって、ビデオイメージ形成装
置の光軸にレンズの軸を正確に調心し、レンズ焦点のデ
ジタル化された十字線イメージを焦点合せする。
【００１７】顕微鏡の対物レンズに装着されたホルダー
内にブロックを装入することができる。（あるいは、図
２に点線によって示されているように所定の距離だけ側
方に動かす。）そして、固定材料（例えばホットワック
ス）をベース曲面に設定する。コンピュータをコントロ
ールして、ブロックの基準ショルダから所望の距離にレ
ンズのアペックスを固定できるように、レンズ上のポイ
ントにＺ軸を降下させる。それ以前に、臨界距離が予め
コンピュータ内に記憶されている。この例で使用するホ
ルダーとしてはバキュームチャックが可能である。
内にブロックを装入することができる。（あるいは、図
２に点線によって示されているように所定の距離だけ側
方に動かす。）そして、固定材料（例えばホットワック
ス）をベース曲面に設定する。コンピュータをコントロ
ールして、ブロックの基準ショルダから所望の距離にレ
ンズのアペックスを固定できるように、レンズ上のポイ
ントにＺ軸を降下させる。それ以前に、臨界距離が予め
コンピュータ内に記憶されている。この例で使用するホ
ルダーとしてはバキュームチャックが可能である。
【００１８】前述のワックスが冷却すると、コンピュー
タによりＺ軸を移動させ、ブロックに固定されているベ
ース曲面を除去し、次のレンズに対して前記方法を繰り
返せるようにする。
タによりＺ軸を移動させ、ブロックに固定されているベ
ース曲面を除去し、次のレンズに対して前記方法を繰り
返せるようにする。
【００１９】
【実施例】図２を参照すると、この発明の前述の諸工程
を実施するための装置が示されている。具体的にいえ
ば、手動による調心を必要とすることなくコンピュータ
制御によって自動的に正確な調心を実施することを可能
にするためにワークピースを調心及び位置決めするため
の調心及び位置決め装置が示されている。
を実施するための装置が示されている。具体的にいえ
ば、手動による調心を必要とすることなくコンピュータ
制御によって自動的に正確な調心を実施することを可能
にするためにワークピースを調心及び位置決めするため
の調心及び位置決め装置が示されている。
【００２０】図２において、コントローラ１は例えばコ
ンピュータまたはマイクロプロセッサであり、デジタル
分析能力を有し、Ｘ−Ｙ−Ｚミクロン・ステージの移動
を制御する機能を有する。コントローラ１を調節して１
つの画素の幅に対応するＸ及びＹ距離を決定する。Ｚ軸
の移動はＺ＝０として示されるある基準ポイントから少
量の任意のしかし公知の単位にする。また、ＣＣＤ Ｔ
Ｖカメラ２または他のカメラ形式の装置を設けて、以下
に説明するようなビジュアルなイメージを生成する。Ｘ
−Ｙ−Ｚミクロン・ステージのＺ軸要素は参照符号３で
示されている。さらに、Ｚ軸は顕微鏡の対物レンズ（好
ましくは２−２０Ｘ）または他の適当なレンズ構造体
４、ブロック６を保持するチャックや他の適当な保持構
造体５、及び取付けアセンブリ８に装着されるレンズ７
のようなワークピースを含む。取付けアセンブリ８はＸ
−Ｙ−Ｚミクロン・ステージ９のＸ−Ｙ軸に操作可能に
接続されている。
ンピュータまたはマイクロプロセッサであり、デジタル
分析能力を有し、Ｘ−Ｙ−Ｚミクロン・ステージの移動
を制御する機能を有する。コントローラ１を調節して１
つの画素の幅に対応するＸ及びＹ距離を決定する。Ｚ軸
の移動はＺ＝０として示されるある基準ポイントから少
量の任意のしかし公知の単位にする。また、ＣＣＤ Ｔ
Ｖカメラ２または他のカメラ形式の装置を設けて、以下
に説明するようなビジュアルなイメージを生成する。Ｘ
−Ｙ−Ｚミクロン・ステージのＺ軸要素は参照符号３で
示されている。さらに、Ｚ軸は顕微鏡の対物レンズ（好
ましくは２−２０Ｘ）または他の適当なレンズ構造体
４、ブロック６を保持するチャックや他の適当な保持構
造体５、及び取付けアセンブリ８に装着されるレンズ７
のようなワークピースを含む。取付けアセンブリ８はＸ
−Ｙ−Ｚミクロン・ステージ９のＸ−Ｙ軸に操作可能に
接続されている。
【００２１】ワークピースの光軸または視線（ＬＯＳ）
内にチャックを載置できる。それにより、カメラ２が中
空チャックを介してワークピースを視る。または、光軸
から所定距離離れた側部にチャックを載置することもで
きる。この後者の方法は図２に破線で示されている。
内にチャックを載置できる。それにより、カメラ２が中
空チャックを介してワークピースを視る。または、光軸
から所定距離離れた側部にチャックを載置することもで
きる。この後者の方法は図２に破線で示されている。
【００２２】この発明の好適な実施例によれば、カメラ
２は対物レンズ４とカメラ２との間の光路内に配置され
た十字線（図示せず）のイメージ（像）を生成する。こ
のイメージがデジタル化され、デジタル分析が実施さ
れ、最良の焦点位置を決める。所望の速度と精度にした
がって（それらは適用形態により変化する）、各種のデ
ジタル分析技術を採用することができる。よく知られて
いるように、デジタルイメージは多数の画素からなり、
各画素が特有のＸ及びＹ座標を有する。Ｘ−Ｙ面に位置
する全画素に対しては、Ｚ座標は各画素について同一で
ある。各画素は０（黒）と所定の値Ｎ（白）との間に強
さレベルを有する。それは、例えば２５６階であり得
る。これらの中間の値はグレイレベルということもでき
る。グレイレベルの強さレベルに対する限界値は次のよ
うにして決めることができる。例えば、所定値よりも低
い強さを有する画素を二値の０（黒）とし、所定値より
も高い強さレベルを有する画素を二値の１（白）とする
こともできる。あるいは、その逆にすることも可能であ
る。
２は対物レンズ４とカメラ２との間の光路内に配置され
た十字線（図示せず）のイメージ（像）を生成する。こ
のイメージがデジタル化され、デジタル分析が実施さ
れ、最良の焦点位置を決める。所望の速度と精度にした
がって（それらは適用形態により変化する）、各種のデ
ジタル分析技術を採用することができる。よく知られて
いるように、デジタルイメージは多数の画素からなり、
各画素が特有のＸ及びＹ座標を有する。Ｘ−Ｙ面に位置
する全画素に対しては、Ｚ座標は各画素について同一で
ある。各画素は０（黒）と所定の値Ｎ（白）との間に強
さレベルを有する。それは、例えば２５６階であり得
る。これらの中間の値はグレイレベルということもでき
る。グレイレベルの強さレベルに対する限界値は次のよ
うにして決めることができる。例えば、所定値よりも低
い強さを有する画素を二値の０（黒）とし、所定値より
も高い強さレベルを有する画素を二値の１（白）とする
こともできる。あるいは、その逆にすることも可能であ
る。
【００２３】操作に際しては、顕微鏡の対物レンズとビ
デオカメラとの間の光路に配置された十字線のビデオイ
メージをカメラ２によって生成し、前述のようにデジタ
ル化することができる。そして、コンピュータ１の制御
のもとで、Ｘ−Ｙ−Ｚミクロン・ステージの各種構成要
素を移動させて、前記イメージをビデオカメラの光軸に
調心し、レンズ焦点のデジタル化された十字線イメージ
を焦点合せする。
デオカメラとの間の光路に配置された十字線のビデオイ
メージをカメラ２によって生成し、前述のようにデジタ
ル化することができる。そして、コンピュータ１の制御
のもとで、Ｘ−Ｙ−Ｚミクロン・ステージの各種構成要
素を移動させて、前記イメージをビデオカメラの光軸に
調心し、レンズ焦点のデジタル化された十字線イメージ
を焦点合せする。
【００２４】これは、周知形式のセンタリング・サブル
ーチンを使うことによって実施できる。簡単にいえば、
十字線（ｒｅｔｉｃｌｅ）の輪郭（例えば寸法、形状、
パターンその他）に対応する情報をコンピュータに予め
記憶させておく。十字線イメージがレンズからの反射に
よって生成されてイメージ形成装置に戻る時、十字線イ
メージがイメージ形成装置の視野に入る。（もしそうで
なければ、それはコンピュータ制御で視野に入るように
できる。）コンピュータ制御のもとで、Ｘ−Ｙステージ
を移動させて、予め記憶された十字線情報に基づいて視
野の中心に十字線イメージを配置する。最初のセットア
ップ時にイメージ形成装置用の視野の中心に対応するよ
うに、光軸の中心を合わせる。それゆえ、十字線イメー
ジの中心合わせ（センタリング）により、レンズの光軸
がイメージ形成装置の光軸に調心される。この状態に対
応する（Ｘ、Ｙ）位置がコンピュータに記憶される。
ーチンを使うことによって実施できる。簡単にいえば、
十字線（ｒｅｔｉｃｌｅ）の輪郭（例えば寸法、形状、
パターンその他）に対応する情報をコンピュータに予め
記憶させておく。十字線イメージがレンズからの反射に
よって生成されてイメージ形成装置に戻る時、十字線イ
メージがイメージ形成装置の視野に入る。（もしそうで
なければ、それはコンピュータ制御で視野に入るように
できる。）コンピュータ制御のもとで、Ｘ−Ｙステージ
を移動させて、予め記憶された十字線情報に基づいて視
野の中心に十字線イメージを配置する。最初のセットア
ップ時にイメージ形成装置用の視野の中心に対応するよ
うに、光軸の中心を合わせる。それゆえ、十字線イメー
ジの中心合わせ（センタリング）により、レンズの光軸
がイメージ形成装置の光軸に調心される。この状態に対
応する（Ｘ、Ｙ）位置がコンピュータに記憶される。
【００２５】好ましくは、最初のセットアップの時に、
ホルダ５の光軸を調心して、イメージ形成装置とレンズ
軸との調心によってホルダ５の軸心との調心をも行うよ
うにする。
ホルダ５の光軸を調心して、イメージ形成装置とレンズ
軸との調心によってホルダ５の軸心との調心をも行うよ
うにする。
【００２６】十字線イメージ（レンズ焦点）がいったん
光軸の中心に位置決めされると、コンピユータ制御によ
ってＺ軸位置が調整され、十字線をレンズ表面のアペッ
クスに焦点合せする。
光軸の中心に位置決めされると、コンピユータ制御によ
ってＺ軸位置が調整され、十字線をレンズ表面のアペッ
クスに焦点合せする。
【００２７】この発明の好ましい実施例によれば、焦点
の度合いを決定するために、焦点合せアルゴリズムを使
用し、所定限界値の上方または下方の明から暗への複数
の中間部分を求める。あるいは、所定の複数画素の領域
の強さの変化を求める焦点合せアルゴリズムを使用する
ことが望ましい。分析時間を短縮するために今日使用さ
れている２つの技術は、グループ化された複数画素の値
を平均化すること（これらの画素の値はそれらの位置に
一致している）と、各ｎ番目の画素を分析すること（こ
こでｎは１に等しいかまたはそれよりも大きい数字）で
ある。１つの明から暗への中間部分に対する最良の焦点
は、Ｘ−Ｙ面で所定方向に動くグレイレベル差の最も急
なスロープを付与するＺ位置である。最良の全体焦点
は、走査された明から暗への１つまたはそれ以上の中間
部分の最も高い平均スロープを有するＺ位置である。前
述の方法の１つまたはそれ以上を使用して、最もシャー
プな十字線イメージ（レンズ焦点）を作り出すＺ軸上の
位置をコンピュータが決める。そして、それに対応する
Ｚ軸位置がコンピュータ１に関連するメモリーに記憶さ
れる。
の度合いを決定するために、焦点合せアルゴリズムを使
用し、所定限界値の上方または下方の明から暗への複数
の中間部分を求める。あるいは、所定の複数画素の領域
の強さの変化を求める焦点合せアルゴリズムを使用する
ことが望ましい。分析時間を短縮するために今日使用さ
れている２つの技術は、グループ化された複数画素の値
を平均化すること（これらの画素の値はそれらの位置に
一致している）と、各ｎ番目の画素を分析すること（こ
こでｎは１に等しいかまたはそれよりも大きい数字）で
ある。１つの明から暗への中間部分に対する最良の焦点
は、Ｘ−Ｙ面で所定方向に動くグレイレベル差の最も急
なスロープを付与するＺ位置である。最良の全体焦点
は、走査された明から暗への１つまたはそれ以上の中間
部分の最も高い平均スロープを有するＺ位置である。前
述の方法の１つまたはそれ以上を使用して、最もシャー
プな十字線イメージ（レンズ焦点）を作り出すＺ軸上の
位置をコンピュータが決める。そして、それに対応する
Ｚ軸位置がコンピュータ１に関連するメモリーに記憶さ
れる。
【００２８】前述の方法に従って、センタリングによっ
てレンズの光学中心線を正確に決める。表面焦点によっ
てレンズのアペックスの正確な位置が決定される。これ
らの位置が決定され、かつ、それぞれの位置に対応する
情報がコンピュータのメモリーに記憶された後、対物レ
ンズ４の顕微鏡に装着されたチャック５の中にブロック
を装入し、ホットワックスをベース曲面に設定する。そ
して、コンピュータによってＺ軸をレンズの上方位置に
降下させ、コンピュータ内に記憶された情報に基いて基
準位置から所望の距離にアペックスを固定する。所望の
操作が実施されたら、コンピュータはＺ軸を動かして、
ブロックに固定されているベース曲面を除去して、次の
レンズへの処理を繰り返すことができるようにする。
てレンズの光学中心線を正確に決める。表面焦点によっ
てレンズのアペックスの正確な位置が決定される。これ
らの位置が決定され、かつ、それぞれの位置に対応する
情報がコンピュータのメモリーに記憶された後、対物レ
ンズ４の顕微鏡に装着されたチャック５の中にブロック
を装入し、ホットワックスをベース曲面に設定する。そ
して、コンピュータによってＺ軸をレンズの上方位置に
降下させ、コンピュータ内に記憶された情報に基いて基
準位置から所望の距離にアペックスを固定する。所望の
操作が実施されたら、コンピュータはＺ軸を動かして、
ブロックに固定されているベース曲面を除去して、次の
レンズへの処理を繰り返すことができるようにする。
【００２９】図３を参照すると、この発明の動作を示す
フローチャートが図示されている。Ｘ−Ｙ−Ｚミクロン
・ステージのＸ−Ｙ部分に接続されたホルダ内にレンズ
を装入した後、レンズから反射されたイメージを見つけ
る（３０１）。これはＺ軸を動かして行って、十字線ま
たは光源の反射イメージを視野内の適当な焦点にもって
くる。必要に応じて、Ｘ及びＹ軸移動が行われて、反射
イメージを視野内に設定する。次に、Ｘ−Ｙ−Ｚミクロ
ン・ステージのＸ−Ｙステージのコンピュータ制御操作
によって現在の視野内に反射イメージ（またはその一
部）を調心する（３０２）。反射イメージを調心したと
き、この位置に対応する位置（Ｘ、Ｙ）がコンピュータ
に関連したメモリーに記憶される（３０３）。次に、調
心されたイメージがＸ−Ｙ−Ｚミクロン・ステージのＺ
軸ステージのコンピュータ制御操作によって焦点を合せ
る（３０４）。反射イメージの最良焦点位置が決定され
ると、この位置に対応する情報がコンピュータに関連す
るメモリー内に記憶される（３０５）。そして、調心操
作を繰り返すか否かについての決定が行われる（３０
６）。この決定は、所望の質と精度に基きかつ製造方法
を実施する所望の速度を考慮して行うことができる。反
射イメージ全体が視野内に存在しないか、あるいは、よ
り高い精度を必要とする場合には、複数の調心及び焦点
合せ操作を行うのが望ましいかもしれない。調心及び焦
点合せを繰り返し行うのが望ましい場合には、制御信号
をコンピュータによって発生し、ステップ３０２を繰り
返す。調心を繰り返す必要がない時には、コントロール
はステップ３０７に移る。そこでは、レンズ表面のイメ
ージを見つける。そして、焦点合せ操作をレンズ表面で
実行する（３０８）。レンズ表面の最良焦点位置に対応
する情報をコンピュータに関連するメモリーに記憶する
（３０９）。そして、ブロックを精密なホルダに配置し
（３１０）、ワックスをレンズの裏面に設定し、レンズ
をブロックに載置できるようにし（３１１）、記憶され
た情報に基いて、コンピュータ制御動作を行い、レンズ
の光軸とブロックのセンターとを調心する（３１２）。
さらに、記憶されたＺ情報に基いてブロックをＺ軸内で
移動させ、基準ポイントに関して正確なオフセット（間
隔または距離）を達成する（３１３）。このポイントで
レンズを適当な位置に配置し、追加的な機械加工を行っ
たり、他の所望の操作を行う（３１４）。任意の所望操
作が実施された後、ブロック（取付け具）及びレンズを
除去できる（３１５）。この動作を次のレンズについて
も繰り返すことができる。
フローチャートが図示されている。Ｘ−Ｙ−Ｚミクロン
・ステージのＸ−Ｙ部分に接続されたホルダ内にレンズ
を装入した後、レンズから反射されたイメージを見つけ
る（３０１）。これはＺ軸を動かして行って、十字線ま
たは光源の反射イメージを視野内の適当な焦点にもって
くる。必要に応じて、Ｘ及びＹ軸移動が行われて、反射
イメージを視野内に設定する。次に、Ｘ−Ｙ−Ｚミクロ
ン・ステージのＸ−Ｙステージのコンピュータ制御操作
によって現在の視野内に反射イメージ（またはその一
部）を調心する（３０２）。反射イメージを調心したと
き、この位置に対応する位置（Ｘ、Ｙ）がコンピュータ
に関連したメモリーに記憶される（３０３）。次に、調
心されたイメージがＸ−Ｙ−Ｚミクロン・ステージのＺ
軸ステージのコンピュータ制御操作によって焦点を合せ
る（３０４）。反射イメージの最良焦点位置が決定され
ると、この位置に対応する情報がコンピュータに関連す
るメモリー内に記憶される（３０５）。そして、調心操
作を繰り返すか否かについての決定が行われる（３０
６）。この決定は、所望の質と精度に基きかつ製造方法
を実施する所望の速度を考慮して行うことができる。反
射イメージ全体が視野内に存在しないか、あるいは、よ
り高い精度を必要とする場合には、複数の調心及び焦点
合せ操作を行うのが望ましいかもしれない。調心及び焦
点合せを繰り返し行うのが望ましい場合には、制御信号
をコンピュータによって発生し、ステップ３０２を繰り
返す。調心を繰り返す必要がない時には、コントロール
はステップ３０７に移る。そこでは、レンズ表面のイメ
ージを見つける。そして、焦点合せ操作をレンズ表面で
実行する（３０８）。レンズ表面の最良焦点位置に対応
する情報をコンピュータに関連するメモリーに記憶する
（３０９）。そして、ブロックを精密なホルダに配置し
（３１０）、ワックスをレンズの裏面に設定し、レンズ
をブロックに載置できるようにし（３１１）、記憶され
た情報に基いて、コンピュータ制御動作を行い、レンズ
の光軸とブロックのセンターとを調心する（３１２）。
さらに、記憶されたＺ情報に基いてブロックをＺ軸内で
移動させ、基準ポイントに関して正確なオフセット（間
隔または距離）を達成する（３１３）。このポイントで
レンズを適当な位置に配置し、追加的な機械加工を行っ
たり、他の所望の操作を行う（３１４）。任意の所望操
作が実施された後、ブロック（取付け具）及びレンズを
除去できる（３１５）。この動作を次のレンズについて
も繰り返すことができる。
【００３０】この発明はレンズの製造にのみ限定される
ものではない。明らかなように、この発明は他の装置や
器具の正確な調心にも使用できる。例えば、違ったアル
ゴリズムや分析技術を使用して、反射レンズや鏡及び凸
レンズによって送られてくるイメージを分析することに
より、本発明はレーザ視認装置、照準器、望遠鏡その他
にも適用できる。この発明は特許請求の範囲によっての
み制限されるものである。
ものではない。明らかなように、この発明は他の装置や
器具の正確な調心にも使用できる。例えば、違ったアル
ゴリズムや分析技術を使用して、反射レンズや鏡及び凸
レンズによって送られてくるイメージを分析することに
より、本発明はレーザ視認装置、照準器、望遠鏡その他
にも適用できる。この発明は特許請求の範囲によっての
み制限されるものである。
【図１】レンズのブロッキング操作を示す概略説明図。
【図２】この発明を実施することのできる装置の概略説
明図。
明図。
【図３】この発明の好適な実施例を実施するための諸工
程を示すフローチャート。
程を示すフローチャート。
１ コントローラ
２ カメラ
３ Ｘ−Ｙ−Ｚミクロン・ステージ
４ 対物レンズ
５ ホルダ
６ ブロック
７ レンズ
８ 取付けアセンブリ
９ Ｘ−Ｙ−Ｚミクロン・ステージ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ピーター・ビー・バンパス
アメリカ合衆国 フロリダ34231，サラソ
タ，レイク・シヨア・ドライブ・ノース
1616
(72)発明者 リチヤード・ダブリユ・アダムス
アメリカ合衆国 フロリダ34251，マヤツ
カ・シテイ，ボツクス109−アール，ルー
ト１
(72)発明者 ステフエン・アール・グラント
アメリカ合衆国 フロリダ34236，サラソ
タ，サウス・オレンジ・アベニユ513
Claims (8)
- 【請求項１】 少なくとも１つの軸とアペックスを有す
るレンズを位置決めする方法において、次の諸工程を含
む方法。前記レンズの光軸をイメージ形成装置の軸に自
動的に調心する工程と、前記レンズを保持できる取付け
具の基準ポイントから所定の距離に前記レンズのアペッ
クスを自動的に位置決めする工程。 - 【請求項２】 レンズを位置決めする方法において次の
諸工程を含む方法。前記レンズの軸方向の位置を決定す
る工程と前記決定された軸方向の位置に対応する第１情
報を記憶する工程と前記レンズのアペックスの位置を決
定する工程と前記アペックスの位置に対応する第２情報
を記憶する工程と前記第１及び第２の記憶情報を使用し
てホルダに関して前記レンズを自動的に位置決めし、前
記レンズの軸を前記ホルダと光学的に調心し、かつ前記
アペックスを基準ポイントから所定の距離に配置する工
程。 - 【請求項３】 請求項２の方法において、前記レンズの
軸方向の位置を決定する工程が、次の諸工程を含む方
法。可動サポートの一部に装着された取付け具内にレン
ズを配置する工程と十字線のビデオイメージを生成する
工程と前記ビデオイメージをデジタル化する工程と前記
可動サポートを制御して前記レンズをイメージ形成装置
の視野内で動かす工程と前記可動サポートの位置を決定
して、前記イメージ形成装置の視野の中心に前記ビデオ
イメージを配置し、それにより前記レンズの光軸を前記
イメージ形成装置の光軸に調心する工程。 - 【請求項４】 請求項２の方法において、前記レンズの
アペックスの位置を決定する工程が、次の諸工程を含む
方法。焦点合せ用十字線のビデオイメージを生成する工
程とイメージ形成装置の視野内で複数の位置を介して焦
点合せ用十字線を移動する工程と前記複数の位置で前記
焦点合せ用十字線のビデオイメージを分析する工程と前
記焦点合せ用十字線がレンズのアペックスに焦点合せさ
れる位置に対応する位置を決定する工程。 - 【請求項５】 次の諸手段を含むレンズ位置決め装置。
レンズを保持できるホルダ手段と、前記レンズの軸を前
記ホルダ手段の軸に自動的に調心する手段と前記レンズ
のアペックスを基準ポイントから所定の距離に自動的に
位置決めする手段。 - 【請求項６】 次の諸手段を含むレンズ位置決め装置。
レンズの軸上の位置を決定する第１決定手段と前記決定
された釉上の位置に対応する情報を記憶する第１記憶手
段と前記レンズのアペックスの位置を決定する第２決定
手段と前記アペックスの位置に対応する情報を記憶する
第２記憶手段と前記記憶情報に応答してホルダに関して
前記レンズの相対位置を自動的に制御し、前記レンズの
軸を前記ホルダに光学的に調心し、かつ前記レンズのア
ペックスを基準ポイントから所定の距離に配置する制御
手段。 - 【請求項７】 前記第１決定手段が次の諸手段を含む請
求項６の装置。視野を有していて、前記レンズの軸の位
置を示すビデオイメージを生成するイメージ手段と前記
イメージ手段の視野内で前記レンズの移動を行って前記
イメージ手段の視野内でビデオイメージの中心合わせを
する制御手段。 - 【請求項８】 前記第２決定手段が、次の諸手段を含む
請求項６の装置。前記レンズのアペックスに関して焦点
合せ手段の焦点の質を示すビデオイメージを生成する手
段と前記レンズに関して前記焦点合せ手段の位置を相対
的に移動させる制御手段と前記相対移動の際に複数の位
置で前記ビデオイメージの焦点の質を分析する手段と前
記ビデオイメージの最良の焦点合せに対応する前記焦点
合せ手段とレンズとの相対位置を決める手段。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US529,632 | 1990-05-29 | ||
| US07/529,632 US5080482A (en) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | Lens alignment and positioning method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH054151A true JPH054151A (ja) | 1993-01-14 |
| JP2996777B2 JP2996777B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=24110705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3222491A Expired - Lifetime JP2996777B2 (ja) | 1990-05-29 | 1991-05-27 | レンズ調心及び位置決め方法及び装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5080482A (ja) |
| EP (1) | EP0459280B1 (ja) |
| JP (1) | JP2996777B2 (ja) |
| KR (1) | KR0185411B1 (ja) |
| AT (1) | ATE129942T1 (ja) |
| CA (1) | CA2043417C (ja) |
| DE (1) | DE69114360T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003523832A (ja) * | 1999-02-22 | 2003-08-12 | マイクロ オプティックス デザイン コーポレーション | レンズ構造認識・空間位置決めシステムを用いる眼球用レンズの製造 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4127094C2 (de) * | 1991-08-16 | 1994-09-08 | Wernicke & Co Gmbh | Anlage zum Schleifen der optischen Oberflächen und/oder des Umfangsrandes von Brillengläsern |
| US5282016A (en) * | 1992-07-29 | 1994-01-25 | Hughes Aircraft Company | Optical alignment by use of arrays of reflective or diffractive optical elements and detectors |
| US5794498A (en) * | 1994-10-19 | 1998-08-18 | Taylor Hobson Limited | In-situ method and apparatus for blocking lenses |
| US5604583A (en) * | 1995-03-20 | 1997-02-18 | Bausch & Lomb Incorporated | Computer vision inspection station |
| DE19527222C2 (de) * | 1995-07-26 | 1997-09-04 | Wernicke & Co Gmbh | Anlage zum Schleifen wenigstens des Umfangsrandes von Brillengläsern und Verfahren zum rechnerischen Berücksichtigen der Position eines an einem Haltekopf der Anlage gehaltenen Brillenglasrohlings |
| US5818573A (en) * | 1997-02-06 | 1998-10-06 | Pbh, Inc. | Opthalmic lens inspection system |
| US5919080A (en) * | 1997-05-30 | 1999-07-06 | Micro Optics Design Corporation | Ophthalmic lens blocker |
| JP3193678B2 (ja) * | 1997-10-20 | 2001-07-30 | 株式会社アドバンテスト | 半導体ウエハリペア装置及び方法 |
| JP2002050562A (ja) * | 2000-08-03 | 2002-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体製造装置、半導体装置の製造方法、及び半導体装置 |
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| US7059037B2 (en) * | 2003-10-02 | 2006-06-13 | Radtek Corporation | Blocking apparatus providing an adjustable offset for precision alignment |
| US7011571B2 (en) | 2003-10-02 | 2006-03-14 | Radtek Corporation | Blocking apparatus for lens manufacturing including automatic wax delivery system |
| US20050075060A1 (en) * | 2003-10-02 | 2005-04-07 | Konrad Bergandy | Apparatus for precision alignment during blocking process of lens manufacturing |
| WO2006113290A1 (en) | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Benz Research & Development Corporation | Polymers for intraocular lenses |
| US20080081851A1 (en) * | 2006-09-01 | 2008-04-03 | Benz Patrick H | Optical polymers with higher refractive index |
| US8184301B2 (en) * | 2009-08-19 | 2012-05-22 | Benz Research And Development Corporation | Surface alignment and positioning method and apparatus |
| CN102490103B (zh) * | 2011-12-16 | 2014-06-04 | 北京创思工贸有限公司 | 一种弯月透镜及其加工方法 |
| JP2013193146A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | レンズの芯ずれ検出器及びレンズ芯取機 |
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| US11152756B2 (en) | 2018-07-23 | 2021-10-19 | University Of Maryland, College Park | Laser cavity repetition rate tuning and high-bandwidth stabilization |
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| KR102677311B1 (ko) | 2019-12-12 | 2024-06-24 | 벤즈리써치앤드디벨롭먼트코오포레이숀 | 렌즈 블랭크를 유지하기 위한 맨드렐 및 이를 사용한 렌즈의 제조 방법 |
| CN115365941B (zh) * | 2022-07-15 | 2023-10-20 | 朗信(苏州)精密光学有限公司 | 一种用于光学抛光的工件位姿自动校准方法 |
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|---|---|---|---|---|
| DE231413C (ja) * | ||||
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| GB1305925A (ja) * | 1970-03-19 | 1973-02-07 | Sira Institute | |
| DD274962A3 (de) * | 1976-10-14 | 1990-01-10 | Fritz Mahler | Verfahren zur messung des abstandes von linsenscheiteln zu werkzeugarbeitsflaechen |
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-
1990
- 1990-05-29 US US07/529,632 patent/US5080482A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-05-22 DE DE69114360T patent/DE69114360T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-22 EP EP91108230A patent/EP0459280B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-22 AT AT91108230T patent/ATE129942T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-05-27 JP JP3222491A patent/JP2996777B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-28 CA CA002043417A patent/CA2043417C/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-28 KR KR1019910008929A patent/KR0185411B1/ko not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| DE69114360D1 (de) | 1995-12-14 |
| HK1007421A1 (en) | 1999-04-09 |
| KR0185411B1 (ko) | 1999-05-01 |
| CA2043417C (en) | 2001-07-10 |
| CA2043417A1 (en) | 1991-11-30 |
| KR910019727A (ko) | 1991-12-19 |
| DE69114360T2 (de) | 1996-03-21 |
| ATE129942T1 (de) | 1995-11-15 |
| EP0459280B1 (en) | 1995-11-08 |
| JP2996777B2 (ja) | 2000-01-11 |
| EP0459280A3 (en) | 1992-02-12 |
| US5080482A (en) | 1992-01-14 |
| EP0459280A2 (en) | 1991-12-04 |
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