JPS6110739A - 光学レンズの光軸位置検出方法および装置 - Google Patents
光学レンズの光軸位置検出方法および装置Info
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- JPS6110739A JPS6110739A JP12994784A JP12994784A JPS6110739A JP S6110739 A JPS6110739 A JP S6110739A JP 12994784 A JP12994784 A JP 12994784A JP 12994784 A JP12994784 A JP 12994784A JP S6110739 A JPS6110739 A JP S6110739A
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- optical axis
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/02—Testing optical properties
- G01M11/0221—Testing optical properties by determining the optical axis or position of lenses
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、レンズが配置される機械軸の中心とレーザー
光軸が不一致であるときに機械軸の中心と被検レンズ光
軸とのずれを検出するための光軸位置検出方法および装
置に関する。
光軸が不一致であるときに機械軸の中心と被検レンズ光
軸とのずれを検出するための光軸位置検出方法および装
置に関する。
従来、機械軸、例えばレンズチャック軸に配置された光
学レンズをレンズチャック軸中心に一致させる種々の心
出し方法が知られているが、レーザー光を用いた第10
図のような芯出し配置では、レンズチャック軸11上の
レンズ12の光軸偏心量Eは、 で求められる。ここで、01.02.02’はレンズ球
面の曲率中心、aは透過光振れ角度、fは焦点距離、L
はレンズから受光面13までの距離、Sは受光工 面13上の変位量である。しかしながら、E=LSが成
立するためには、レンズチャック軸11の中心とレーザ
ー光軸14が一致していることが必要不可欠である。と
ころが、レーザー光軸14をレンズチャック軸11の中
心に一致させることは、きわめて熟練を要する作業であ
り、また高い部品精度が必要であるためコスト高になる
。さらに、温度変化や外力などによる機械の変形により
レーザー光軸とレンズチャック軸中心とが不一致になる
ことがある。
学レンズをレンズチャック軸中心に一致させる種々の心
出し方法が知られているが、レーザー光を用いた第10
図のような芯出し配置では、レンズチャック軸11上の
レンズ12の光軸偏心量Eは、 で求められる。ここで、01.02.02’はレンズ球
面の曲率中心、aは透過光振れ角度、fは焦点距離、L
はレンズから受光面13までの距離、Sは受光工 面13上の変位量である。しかしながら、E=LSが成
立するためには、レンズチャック軸11の中心とレーザ
ー光軸14が一致していることが必要不可欠である。と
ころが、レーザー光軸14をレンズチャック軸11の中
心に一致させることは、きわめて熟練を要する作業であ
り、また高い部品精度が必要であるためコスト高になる
。さらに、温度変化や外力などによる機械の変形により
レーザー光軸とレンズチャック軸中心とが不一致になる
ことがある。
本発明の目的は、レンズが配置される機械軸の中心とレ
ーザー光軸とが不一致であっても、機械軸の中心と被検
レンズの光軸とのずれを検出することができるレンズ光
軸位置検出方法および装置を提供することである。
ーザー光軸とが不一致であっても、機械軸の中心と被検
レンズの光軸とのずれを検出することができるレンズ光
軸位置検出方法および装置を提供することである。
上記の目的を達成するには、本発明の方法により、機械
軸をその軸線を中心として回転させながら、機械軸線と
平行に走るレーザー光を機械軸上のレンズを透過させ、
透過したレーザー光を光センサーの受光面に光点として
とらえ、機械軸が一回転する間に得られる光点の軌跡が
楕円を描くので、被検レンズ光軸と機械軸の中心が一致
したときの光点である楕円の中心の座標を求め、この楕
円中心の座標に基いて機械軸の中心と被検レンズ光軸と
のずれを算出すれば良い。
軸をその軸線を中心として回転させながら、機械軸線と
平行に走るレーザー光を機械軸上のレンズを透過させ、
透過したレーザー光を光センサーの受光面に光点として
とらえ、機械軸が一回転する間に得られる光点の軌跡が
楕円を描くので、被検レンズ光軸と機械軸の中心が一致
したときの光点である楕円の中心の座標を求め、この楕
円中心の座標に基いて機械軸の中心と被検レンズ光軸と
のずれを算出すれば良い。
また、本発明の方法を実施するための装置は、レーザー
光源と、被検レンズが配置される回転可能な中空の機械
軸と、被検レンズを透過したレーザー光を光センサー面
に受けてレーザーの光点の位置を出力する光点位置検出
器と、機械軸に接続されていて、かつその回転角度を検
出する角度検出器と、光点位置検出器と角度検出器に接
続されていてかつこれらの検出器の検出結果を演算処理
して、光センサー面上の光点の軌跡である楕円の中心お
よび機械軸の中心と被検レンズ光軸とのずれを表示する
演算表示装置とからなる。
光源と、被検レンズが配置される回転可能な中空の機械
軸と、被検レンズを透過したレーザー光を光センサー面
に受けてレーザーの光点の位置を出力する光点位置検出
器と、機械軸に接続されていて、かつその回転角度を検
出する角度検出器と、光点位置検出器と角度検出器に接
続されていてかつこれらの検出器の検出結果を演算処理
して、光センサー面上の光点の軌跡である楕円の中心お
よび機械軸の中心と被検レンズ光軸とのずれを表示する
演算表示装置とからなる。
以下、本発明を実施例について図面によシ詳細に説明す
る。
る。
まず、第1図には、レーザー光軸14とレンズチャック
軸11の中心とが不一致(レーザー光軸14がレンズチ
ャック軸中心15からdだけずれている)であるが、被
検レンズ12の光軸がレンズチャック軸11の中心と一
致している場合の配置を示す。被検レンズ12を透過し
たレーザー光14が、光センサー受光面13にレンズチ
ャック軸11の中心からSの距離に光点Pとして出力さ
れる。第2図はセンサー受光面13のX、y座標におけ
る光点Pの位置を足元センサー受光面13におけるレン
ズチャック軸11の中心と光点Pとの不一致量Sは、被
検レンズ12の焦点距離によって異なる。また、光点P
はレーザー光軸延長点と一致しない。第1.2図のよう
に、被検レンズ光軸がレンズチャック軸中心と正しく一
致したときには、レンズチャック軸を回転させても光点
Pは移動しない。
軸11の中心とが不一致(レーザー光軸14がレンズチ
ャック軸中心15からdだけずれている)であるが、被
検レンズ12の光軸がレンズチャック軸11の中心と一
致している場合の配置を示す。被検レンズ12を透過し
たレーザー光14が、光センサー受光面13にレンズチ
ャック軸11の中心からSの距離に光点Pとして出力さ
れる。第2図はセンサー受光面13のX、y座標におけ
る光点Pの位置を足元センサー受光面13におけるレン
ズチャック軸11の中心と光点Pとの不一致量Sは、被
検レンズ12の焦点距離によって異なる。また、光点P
はレーザー光軸延長点と一致しない。第1.2図のよう
に、被検レンズ光軸がレンズチャック軸中心と正しく一
致したときには、レンズチャック軸を回転させても光点
Pは移動しない。
第3図には、レーザー光軸14とレンズチャック軸11
の中心15とが不一致である(レーザー光軸14がレン
ズチャック軸中心15からdだけずれている)場合で、
しかも被検レンズ12の光軸がレンズチャック軸11の
中心に対してずれている場合を示す。本発明により、レ
ンズチャック軸11をその軸線を中心として回転させる
と、被検レンズ12を透過して光センサー受光面13上
に出力される光点の軌跡が第4図のように楕円を描く。
の中心15とが不一致である(レーザー光軸14がレン
ズチャック軸中心15からdだけずれている)場合で、
しかも被検レンズ12の光軸がレンズチャック軸11の
中心に対してずれている場合を示す。本発明により、レ
ンズチャック軸11をその軸線を中心として回転させる
と、被検レンズ12を透過して光センサー受光面13上
に出力される光点の軌跡が第4図のように楕円を描く。
初期位置で、レンズチャック軸11の中心に対してX軸
上に偏心量Eの位置にレンズ中心O′があったとすると
、光センサー受光面13上に光点Oが出力される。
上に偏心量Eの位置にレンズ中心O′があったとすると
、光センサー受光面13上に光点Oが出力される。
さらに、レンズチャック軸11を回転させ々がら45°
ごとに得られる光点1.2、・・・6.7を結ぶと楕円
になる。なお、4′は初期位置のレンズ中心σから18
0°レンズチヤツク軸11を回転させたときのレンズ中
心である。レンズチャック軸11を回転させたときにレ
ンズチャック軸上のレンズ中心の軌跡は円を描く。
ごとに得られる光点1.2、・・・6.7を結ぶと楕円
になる。なお、4′は初期位置のレンズ中心σから18
0°レンズチヤツク軸11を回転させたときのレンズ中
心である。レンズチャック軸11を回転させたときにレ
ンズチャック軸上のレンズ中心の軌跡は円を描く。
参考のために、レーザー光軸がレンズチャック軸11の
中心と一致している場合で、かつ被検レンズの光軸がレ
ンズチャック軸中心からEだけずれている場合を第5図
と第6図に示す。この場合に、レンズチャック軸11を
回転させると、第6図に示したように光センサー面13
上の光点の軌跡は円となる。第6図でレンズチャック軸
中心からのレンズ光軸のずれ量Eがゼロのとき、すなわ
ちレンズ光軸とレンズチャック軸中心とが一致したとき
には、レンズチャック軸11を回転させても光センサー
面13上の光点が円の中心の一点に収れんする。
中心と一致している場合で、かつ被検レンズの光軸がレ
ンズチャック軸中心からEだけずれている場合を第5図
と第6図に示す。この場合に、レンズチャック軸11を
回転させると、第6図に示したように光センサー面13
上の光点の軌跡は円となる。第6図でレンズチャック軸
中心からのレンズ光軸のずれ量Eがゼロのとき、すなわ
ちレンズ光軸とレンズチャック軸中心とが一致したとき
には、レンズチャック軸11を回転させても光センサー
面13上の光点が円の中心の一点に収れんする。
このことから、レンズチャック軸中心とレーザー光軸が
不一致の場合で、被検レンズ12の光軸がレンズチャッ
ク軸中心からずれている場合に、レンズチャック軸11
を回転させて得られる光センサー面13上の光点の軌跡
である楕円の中心力、レンズチャック軸中心15と被検
レンズ光軸が一致したときの光点であることが分る。
不一致の場合で、被検レンズ12の光軸がレンズチャッ
ク軸中心からずれている場合に、レンズチャック軸11
を回転させて得られる光センサー面13上の光点の軌跡
である楕円の中心力、レンズチャック軸中心15と被検
レンズ光軸が一致したときの光点であることが分る。
第7図には、レーザー光軸とレンズチャック、・軸中心
とが不一致の場合に光センサー面上の光点の軌跡である
楕円において楕円長軸の中心Cとレンズチャック軸中心
15の間の位置関係を示しである。
とが不一致の場合に光センサー面上の光点の軌跡である
楕円において楕円長軸の中心Cとレンズチャック軸中心
15の間の位置関係を示しである。
前述の楕円の中心Cの座標(xO,yO)はきる。コン
ピュータを用いると、楕円中心の座標(Xo、yo)は
容易に算出可能である。このようにして算出された楕円
の中心が、レンズチャック軸中心と被検レンズ光軸が一
致したときの光点である。
ピュータを用いると、楕円中心の座標(Xo、yo)は
容易に算出可能である。このようにして算出された楕円
の中心が、レンズチャック軸中心と被検レンズ光軸が一
致したときの光点である。
さらに、第8図において、楕円の長軸と楕円の接点を(
x、y)とすると、楕円上の任意の点で表わされる。
x、y)とすると、楕円上の任意の点で表わされる。
Aの最大値である点(xl、yl)と点(X2 、 y
2)の間の距離2Aから、レンズチャック軸中心15と
被検レンズ光軸とのずれ量Eとその向きθ′は次式によ
り求めることができる。
2)の間の距離2Aから、レンズチャック軸中心15と
被検レンズ光軸とのずれ量Eとその向きθ′は次式によ
り求めることができる。
E =”A (4)第9図には、本
発明の方法を実施するための装置の代表的な例を示す。
発明の方法を実施するための装置の代表的な例を示す。
フレーム22の中程に中空のレンズチャック軸11が回
転可能に支承されている。フレーム22の下部にはレー
ザー光源26が配置され、フレーム22の上部には、レ
ーザー光源26からレンズ12を透過して来たレーザー
光30を光点として出力する光点位置検出器32が配置
されている。この光点位置検出器32は、その光センサ
ー面上のレーザーの光点の位置をx −y座標電圧に変
換し出力する。一方、レンズチャック軸11の下端に歯
車34が固定されていて、この歯車34が、レンズチャ
ック軸11の回転角θを検出するために角度検出器36
の歯車38と噛み合っている。光点位置検出器32と角
度検出器36は共に演算表示装置30に接続されており
、演算表示装置30は光点位置および角度検出器のそれ
ぞれの出力を表示し、レンズチャック軸110回転角θ
およびその一定角度ごとのX、y値の入力を演算して、
レンズチャック軸11の回転により得られる光センサー
面上の光点の軌跡の楕円およびその中心の座標を出力す
る。この場合、演算表示装置に、レンズ12を透過した
レーザー光が光点で表示されるので、その光点を見なが
ら手でレンズチャック軸11上のレンズ12を移動させ
て楕円の中心に持っていくことによりレンズ光軸をレン
ズチャック軸中心15に一致させることができる。さら
に、前述したように楕円の長軸の長さ2Aから式(4)
オよび(5)ヲ用いてレンズチャック軸中心と被検レン
ズ光軸とのずれ量Eとその向きθ′を算出することがで
きる。
転可能に支承されている。フレーム22の下部にはレー
ザー光源26が配置され、フレーム22の上部には、レ
ーザー光源26からレンズ12を透過して来たレーザー
光30を光点として出力する光点位置検出器32が配置
されている。この光点位置検出器32は、その光センサ
ー面上のレーザーの光点の位置をx −y座標電圧に変
換し出力する。一方、レンズチャック軸11の下端に歯
車34が固定されていて、この歯車34が、レンズチャ
ック軸11の回転角θを検出するために角度検出器36
の歯車38と噛み合っている。光点位置検出器32と角
度検出器36は共に演算表示装置30に接続されており
、演算表示装置30は光点位置および角度検出器のそれ
ぞれの出力を表示し、レンズチャック軸110回転角θ
およびその一定角度ごとのX、y値の入力を演算して、
レンズチャック軸11の回転により得られる光センサー
面上の光点の軌跡の楕円およびその中心の座標を出力す
る。この場合、演算表示装置に、レンズ12を透過した
レーザー光が光点で表示されるので、その光点を見なが
ら手でレンズチャック軸11上のレンズ12を移動させ
て楕円の中心に持っていくことによりレンズ光軸をレン
ズチャック軸中心15に一致させることができる。さら
に、前述したように楕円の長軸の長さ2Aから式(4)
オよび(5)ヲ用いてレンズチャック軸中心と被検レン
ズ光軸とのずれ量Eとその向きθ′を算出することがで
きる。
本発明の方法によれば、レンズが配置される機械軸の中
心とレーザー光軸が不一致である場合でも、機械軸をそ
の軸線を中心として回転させることによりレンズを透過
したレーザー光が表示される光センサー面上の光点の軌
跡が楕円を描くので、その楕円の中心の座標を求めれば
、それが被検レンズ光軸と機械軸の中心が一致したとき
の光点となる。さらに、楕円の中心の座標・p値に基い
て機械軸の中心と被検レンズ光軸とのずれを計算するこ
とができる。従って、本発明の方法は、レンズ貼合わせ
時の光軸合わせ、貼合わせレンズの光軸ずれ検査、レン
ズ芯取機でのレンズチャック軸とレンズ光軸の芯合わせ
、および芯取りされたレンズの芯取り精度検査などに適
用でき、応用範囲がきわめて広い。
心とレーザー光軸が不一致である場合でも、機械軸をそ
の軸線を中心として回転させることによりレンズを透過
したレーザー光が表示される光センサー面上の光点の軌
跡が楕円を描くので、その楕円の中心の座標を求めれば
、それが被検レンズ光軸と機械軸の中心が一致したとき
の光点となる。さらに、楕円の中心の座標・p値に基い
て機械軸の中心と被検レンズ光軸とのずれを計算するこ
とができる。従って、本発明の方法は、レンズ貼合わせ
時の光軸合わせ、貼合わせレンズの光軸ずれ検査、レン
ズ芯取機でのレンズチャック軸とレンズ光軸の芯合わせ
、および芯取りされたレンズの芯取り精度検査などに適
用でき、応用範囲がきわめて広い。
第1図はレーザー光軸とレンズチャック軸中心が不一致
であるが、被検レンズ光軸がレンズチャック軸中心と一
致している場合においてレンズを透過したレーザー光と
光センサー面に表示される光点との関係を示す図、第2
図は第1図の光センサー面における光点の位置を示す図
、第3図はレーザー光軸とレンズチャック軸中心が不一
致であり、かつ被検レンズがレンズチャック軸中心から
ずれている場合に、レーザー光軸と、レンズチャック軸
を回転させることにより得られる光センサー面の光点の
軌跡との関係を示す図、第4図は第3図の光センサー面
における光点の軌跡を示す図、第5図はレーザー光軸と
レンズチャック軸中心とが一致していて、被検レンズ光
軸がレンズチャック軸中心からずれている場合に、し・
−ザー光軸と、レンズチャック軸を回転させたときに光
センサー面に得られる光点の軌跡との関係を示す図、第
6図は第5図の光センサー面における光点の軌跡を示す
図、第7図は光センサー面における光点の軌跡の楕円に
おいて楕円長軸の中心とレンズチャック軸中心の間の位
置関係を示す説明図、第8図は光センサー面における光
点の軌跡の楕円においてその中心の座標などを求めるた
めの説明図、第9図は本発明の方法を実施するための装
置の一実施例の概略図、第10図はレーザー光軸とレン
ズチャック軸中心が一致した場合のレーザー光軸と光セ
ンサー面上の光点との関係を示す図である。
であるが、被検レンズ光軸がレンズチャック軸中心と一
致している場合においてレンズを透過したレーザー光と
光センサー面に表示される光点との関係を示す図、第2
図は第1図の光センサー面における光点の位置を示す図
、第3図はレーザー光軸とレンズチャック軸中心が不一
致であり、かつ被検レンズがレンズチャック軸中心から
ずれている場合に、レーザー光軸と、レンズチャック軸
を回転させることにより得られる光センサー面の光点の
軌跡との関係を示す図、第4図は第3図の光センサー面
における光点の軌跡を示す図、第5図はレーザー光軸と
レンズチャック軸中心とが一致していて、被検レンズ光
軸がレンズチャック軸中心からずれている場合に、し・
−ザー光軸と、レンズチャック軸を回転させたときに光
センサー面に得られる光点の軌跡との関係を示す図、第
6図は第5図の光センサー面における光点の軌跡を示す
図、第7図は光センサー面における光点の軌跡の楕円に
おいて楕円長軸の中心とレンズチャック軸中心の間の位
置関係を示す説明図、第8図は光センサー面における光
点の軌跡の楕円においてその中心の座標などを求めるた
めの説明図、第9図は本発明の方法を実施するための装
置の一実施例の概略図、第10図はレーザー光軸とレン
ズチャック軸中心が一致した場合のレーザー光軸と光セ
ンサー面上の光点との関係を示す図である。
Claims (2)
- (1)レンズが配置される機械軸の中心とレーザー光軸
が不一致であるときに機械軸の中心と被検レンズ光軸と
のずれを検出するための光軸位置検出方法において、機
械軸をその軸線を中心として回転させながら、機械軸線
と平行に走るレーザー光を機械軸上のレンズを透過させ
、透過したレーザー光を光センサーの受光面に光点とし
てとらえ、機械軸が一回転する間に得られる光点の軌跡
が楕円を描くので、被検レンズ光軸と機械軸の中心が一
致したときの光点である楕円の中心の座標を求め、この
楕円中心の座標に基いて機械軸の中心と被検レンズ光軸
とのずれを算出することを特徴とする方法。 - (2)レンズ配置される機械軸端の中心とレーザー光軸
が不一致であるときに機械軸の中心と被検レンズ光軸と
のずれを検出するための光軸位置検出方法であつて、機
械軸をその軸線を中心として回転させながら、機械軸線
と平行に走るレーザー光を機械軸上のレンズを透過させ
、透過したレーザー光を光センサーの受光面に光点とし
てとらえ、機械軸が一回転する間に得られる光点の軌跡
が楕円を描くので、被検レンズ光軸と機械軸の中心が一
致したときの光点である楕円の中心の座標を求め、この
楕円中心の座標に基いて機械軸の中心と被検レンズ光軸
とのずれを算出する方法を実施するための装置において
、レーザー光源と、被検レンズが配置される回転可能な
中空の機械軸と、被検レンズを透過したレーザー光を光
センサー面に受けてレーザーの光点の位置を出力する光
点位置検出器と、機械軸に接続されていて、かつその回
転角度を検出する角度検出器と、光点位置検出器と角度
検出器に接続されていてかつこれらの検出器の検出結果
を演算処理して、光センサー面上の光点の軌跡である楕
円の中心および機械軸の中心と被検レンズ光軸とのずれ
を表示する演算表示装置とを備えたことを特徴とする装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12994784A JPS6110739A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 光学レンズの光軸位置検出方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12994784A JPS6110739A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 光学レンズの光軸位置検出方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110739A true JPS6110739A (ja) | 1986-01-18 |
| JPH0462016B2 JPH0462016B2 (ja) | 1992-10-02 |
Family
ID=15022368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12994784A Granted JPS6110739A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 光学レンズの光軸位置検出方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110739A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0337544A (ja) * | 1989-07-03 | 1991-02-18 | Olympus Optical Co Ltd | 非球面レンズの偏心測定装置及び測定方法 |
| JPH07185245A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-25 | Fukuhara:Kk | コンプレッサーに於ける除臭除菌装置 |
| WO2001025744A1 (fr) * | 1999-10-07 | 2001-04-12 | Briot International | Procede et appareil de centrage d'une lentille ophtalmique |
| WO2025186770A3 (en) * | 2024-03-06 | 2025-11-06 | Benz Research And Development Corp. | Method and system for determining an optic center of a lens blank |
-
1984
- 1984-06-26 JP JP12994784A patent/JPS6110739A/ja active Granted
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
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| FR2799545A1 (fr) * | 1999-10-07 | 2001-04-13 | Briot Int | Procede et appareil de centrage d'une lentille ophtalmique |
| WO2025186770A3 (en) * | 2024-03-06 | 2025-11-06 | Benz Research And Development Corp. | Method and system for determining an optic center of a lens blank |
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| Publication number | Publication date |
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| JPH0462016B2 (ja) | 1992-10-02 |
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