DE69315186T2

DE69315186T2 - Vorrichtung zum Halten von ophthalmischen Linsen

Info

Publication number: DE69315186T2
Application number: DE69315186T
Authority: DE
Inventors: Thomas G Davis
Original assignee: Johnson and Johnson Vision Products Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1993-12-20
Publication date: 1998-03-19
Anticipated expiration: 2013-12-21
Also published as: DE69315186D1; FI935735A0; ATE160216T1; IL107606A; NZ250421A; MX9400049A; AU5266493A; TW274118B; NO934716L; HK1002334A1; IL107606A0; CZ281093A3; NO934716D0; BR9305152A; ES2111138T3; GT199300069A; US5443152A; EP0604173B1; UY23692A1; KR940013475A

Description

Diese Patentanmeldung hat Bezug zu den Europaischen Patentanmeldungen EP-A-93 310 334.3 und EP-A 93 310 330.2 mit denen sie gleichzeitig angemeldet wurde.
Diese Erfindung betrifft allgemein Träger für ophthalmische Linsen und insbesondere Linsenträger, die besonders gut zum Halten von Kontaktlinsen geeignet sind, während diese geprüft werden. In der Patentschrift EP-A-0 491 663 ist ein typischer Linsenträger offenbart.
Es ist typisch für Kontaktlinsen, daß sie mit einem hohen Grad an Präzision und Genauigkeit gefertigt werden. Dessen ungeachtet kann in seltenen Fällen eine bestimmte Linse eine Unregelmäßigkeit aufweisen, und sie wird aus diesem Grunde vor dem Verkauf an den Konsumenten geprüft, um sicher zu gehen, daß die Linsen für den Gebrauch beim Konsumenten akzeptabel sind.
Bei einem Typ eines Linsenprüfsystems nach dem Stand der Technik werden die Linsen in kleine Schalen oder Vertiefungen eingelegt und durch eine Linsenprüfstation bewegt, wo durch jede Linse ein Beleuchtungsstrahl gesandt wird. Dieser Beleuchtungsstrahl wird dann auf einen Schirm fokussiert, um dort eine Abbildung der Linse zu erzeugen, und ein Bediener betrachtet das Bild, um festzustellen, ob die Linse irgend welche Unregelmäßigkeiten aufweist. Wenn irgendeine Unregelmäßigkeit oder ein Materialfehler gefunden werden, welche die Linse ungeeignet für den Gebrauch beim Konsumenten machen, dann wird die Linse entweder aus dem Prüfsystem entnommen oder anderweitig gekennzeichnet, damit sie nicht anschließend an den Konsumenten verkauft wird.
Der Linsenträger ist wichtiges Teil eines solchen Prüfsystems. Insbesondere ist es wichtig, die Wirkung des Linsenträgers auf den durch die ophthalmischen Linsen geleiteten Beleuchtungsstrahl zu minimieren, weil Störungen des Beleuch tungsstrahls durch den Linsenträger vom Bediener als eine Unregelmäßigkeit der geprüften Linse selbst interpretiert werden können.
Zusätzlich ist es sehr von Vorteil, wenn der Linsenträger leicht entsorgt werden kann. Dies hat seinen Grund darin, daß kleine Kratzer auf dem Träger entstehen können und diese Kratzer können einen Teil des Beleuchtungsstrahles, der zum Prüfen der ophthalmischen Linsen benutzt wird, ablenken oder brechen. Ein Bediener kann die von diesem abgelenkten oder gebrochenen Licht erzeugte Abbildung als eine Unregelmäßigkeit oder einen Materialfehler der geprüften Linse interpretieren.
Ungeachtet der oben angestellten Betrachtungen waren die Lin senprüf systeme nach dem Stand der Technik des oben besprochenen allgemeinen Typs sehr effektiv und zuverlässig. Sie waren jedoch auch vergleichsweise langsam und teuer. Dieses wurde dadurch verursacht, daß der Bediener die von der Linse erzeugte Abbildung auf dem Schirm fokussieren und die ganze Abbildung auf irgendwelche Unregelmäßigkeiten absuchen mußte. Es wird daher angenommen, daß die Systeme des Standes der Technik verbessert werden können und daß insbesondere die Kosten der Linsenprüfung vermindert sowie die Prüfgeschwindigkeit erhöht werden können, wenn ein automatisiertes System für diese Prüfungen geschaffen wird.
Bei jeglichen automatisierten Systemen ist es wichtig, daß die Linse in bezug auf den Beleuchtungsstrahl, der durch sie hindurch gesandt wird, präzise positioniert wird. Dies erfor dert, daß der Linsenträger zusätzlich zur Erfüllung der oben diskutierten Kriterien die Linse in einer gut definierten Position hält, wenn der Träger durch das System bewegt wird und er auch präzise in einem gegebenen Muster oder entlang einer gegebenen Bahn bewegbar ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, die Träger für ophthalmische Linsen zu verbessern.
Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, einen Einweg- Linsenträger zu schaffen, der besonders gut für das Aufnehmen, Halten und Bewegen von Kontaktlinsen in einem automatischen Linsenprüfsystem geeignet ist.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, einen Linsenträger mit einer Vielzahl von Linsenschalen zu schaffen, deren jede eine Kontaktlinse führt und dann die Linse in einer speziellen, gut definierten Position in der Schale hält.
Diese Aufgaben und andere Ziele werden mit einer Vorrichtung zum Halten von Kontaktlinsen erfüllt bzw. erreicht, die aus einem Grundkörper mit einer Vielzahl in diesem Grundkörper angebrachter Vertiefungen besteht. Jede der Vertiefungen ist im wesentlichen durchsichtig und derart ausgebildet, daß sie jeweils eine der Linsen hält. Jede der Vertiefungen weist auch eine kegelstumpfförmige Seitenwand mit konstanter Neigung sowie einen halbkugelförmigen Bodenbereich auf, der sich an die Seitenwand anschließt und von dort nach unten erstreckt.
Dieser Bodenbereich einer jeden Vertiefung hat einen konstanten Krümmungsradius, der etwa 10 % größer ist als der Krümmungsradius der in die Vertiefung eingelegten Linse.
Vorzugsweise erstreckt sich die Seitenwand einer jeden Vertiefung unter einem Winkel von etwa 20º zur Achse dieser Vertiefung und die Dicke der Seitenwand beträgt weniger als etwa 0,254 mm (0,010 Zoll). Weiterhin hat der Bodenbereich einer jeden Vertiefung vorzugsweise einen Durchmesser der größer ist als der Durchmesser der in die Vertiefung eingelegten Linse und jede Vertiefung hat auch eine Tiefe, die größer ist als der Linsendurchmesser.
Weitere Vorzüge und Vorteile der Erfindung werden durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung deutlich werden, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, welche bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen und beschreiben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 stellt ein System zur automatischen Prüfung ophthalmischer Linsen schematisch dar.
Figur 2 ist eine Draufsicht auf einen Typ einer ophthalmischen Linse, die mit dem System von Figur 1 geprüft werden kann.
Figur 3 ist eine Seitenansicht der in Figur 2 gezeigten Linse.
Figur 3A ist eine vergrößerte Ansicht eines Umfangsbereiches der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Linse.
Figur 4 ist eine detailliertere Darstellung des beim Linsenprüfsystem von Figur 1 verwendeten Transport-Untersystems.
Figur 5 ist eine Draufsicht auf einen Linsenträger, der im System von Figur 1 verwendet wird.
Figur 6 ist eine Seitenansicht des in Figur 1 dargestellten Linsenträgers.
Figur 7 ist eine schematische Darstellung, welche die Prinzipien eines Beleuchtungsverfahrens allgemein illustriert, das als Dunkelfeldbeleuchtung bezeichnet wird.
Figur 8 ist eine detailliertere Darstellung des Beleuchtungs- und Abbildungs-Untersystems des in Figur 1 dargestellten Linsenprüfsystems.
Figur 9 zeigt einen Teil einer Bildpunktanordnung des Abbildungs-Untersystems.
Figur 10 zeigt eine Abbildung, welche auf der Bildpunktanordnung entsteht, wenn eine ophthalmische Linse des in den Figuren 2 und 3 gezeigten Typs im Linsenprüfsystem von Figur 1 geprüft wird.
Die Figuren 11a, 11b und 110 zeigen drei alternative optische Anordnungen, die im Beleuchtungs- und Abbildungs-Untersystem angewandt werden können.
Figur 12A illustriert die Arbeitsweise eines Steuerungs- Untersystems des Linsenprüfsystems.
Figur 12B ist ein Zeitablaufdiagramm, welches die Reihenfolge der verschiedenen Ereignisse bei der Arbeitsweise der Untersysteme für Transport, Beleuchtung und Abbildung darstellt.
Figur 13 illustriert schematisch das Datenverarbeitungs- Untersystem des Linsenprüfsystems.
Figur 14 illustriert allgemein die Hauptkomponenten eines bevorzugten Datenverarbeitungsablaufes, wie er bei dem Linsenprüf system angewandt wird.
Figur 15 zeigt eine Abbildung einer ophthalmischen Linse, die auf der Bildpunktanordnung des Linsenprüfsystems erzeugt wird.
Die Figuren 16A und 16B sind Flußdiagramme, die einen Linsenprüfvorgang illustrieren, der als Dezentrierungsprüfung bezeichnet wird.
Figur 17A ähnelt Figur 15 und zeigt die Abbildung einer ophthalmischen Linse, die auf der Bildpunktanordnung erzeugt wird.
Figur 17B ist eine vergrößerte Ansicht eines Teiles des in Figur 17A gezeigten Ringes.
Figur 17C ist eine graphische Darstellung der Intensitäten, mit denen bestimmte Bildpunkte in einem Linienausschnitt aus Figur 17B ausgeleuchtet werden.
Die Figuren 17D bis 17I stellen die Ergebnisse verschiedener Vorgänge graphisch dar, die bezüglich der Beleuchtungsintensitätswerte der jeweiligen Bildpunkte durchgeführt wurden, um für diese Bildpunkte verarbeitete Werte abzuleiten, die helfen sollen, die Kanten des in Figur 17 dargestellten Ringes zu identifizieren.
Figur 17 zeigt die Bildpunkte der Bildpunktanordnung beleuchtet mit ihren verarbeiteten Beleuchtungswerten.
Figur 18 ist ein Flußdiagramm eines bevorzugten Verfahrens zur Verarbeitung der Anfangs-Beleuchtungsintensitätswerte, die für die Bildpunkte einer Bildpunktanordnung bestimmt wurden.
Die Figuren 19A bis 19C zeigen den Effekt eines Maskierungsverfahrens, das auf die Datenwerte der Bildpunkte einer Bildpunktanordnung angewandt wird.
Figur 20 ist ein Flußdiagramm, welches ein bevorzugtes Maskierungsverfahren illustriert.
Die Figuren 21A und 21B illustrieren ein weiteres Datenverarbeitungsverfahren, das als der Gummiband-Algorithmus bezeichnet wird.
Figur 22 zeigt ein Unterprogramm, das angewandt wird, um einen ersten Bildpunkt an der Kante der Linienabbildung zu identifizieren.
Figur 23 ist ein Flußdiagramm, welches einen ersten Hauptabschnitt des Gummiband-Algorithmus mit mehr Einzelheiten zeigt.
Figur 24 ist ein Flußdiagramm, welches ein Unterprogramm zeigt, das aufgerufen wird, wenn an der Außenkante der Linsenabbildung ein Spalt gefunden wird.
Die Figuren 25A bis 25E zeigen einen Teil der Außenkante der Linsenabbildung mit Kennzeichnung verschiedener Bildpunkte, die an dieser Kante von Interesse sind.
Figur 26 ist ein Flußdiagramm eines Unterprogrammes, das aufgerufen wird, wenn an der Außenkante der Linsenabbildung ein separater Punkt gefunden wird.
Figur 27 zeigt ein Programm, das aufgerufen wird, wenn das in Figur 23 beschriebene Verfahren beendet ist.
Figur 28 ist ein Flußdiagramm, welches einen zweiten Hauptabschnitt des Gummiband-Algorithmus mit mehr Einzelheiten zeigt.
Figur 29 zeigt die Außenkante eines Teiles der Linsenabbildung mit mehreren Vektoren, die im zweiten Abschnitt des Gummiband-Algorithmus verwendet werden.
Figur 30 ist ein Flußdiagramm, welches einen dritten Hauptabschnitt des Gummiband-Algorithmus mit mehr Einzelheiten zeigt.
Die Figuren 31 und 32 stellen die Wirkung von zwei Schritten des Verfahrens von Figur 30 bildhaft dar.
Figur 33 zeigt einen Teil der Außenkante des Ringes mit bestimmten, an diese Kante angefügten Linien.
Die Figuren 34A bis 34E zeigen allgemein die Ergebnisse der verschiedenen als MAX, PMAX, MIN und PMIN bezeichneten Vorgänge.
Fig. 35 zeigt ein bevorzugtes Verfahren, welches auf die Bildpunkt-Datenwerte angewandt wird, um mögliche Defekte an der Linsenkante hervorzuheben oder ins rechte Licht zu rükken.
Figur 36 illustriert die Ergebnisse des in Figur 35 dargestellten Verfahrens.
Figur 37 ist ein Flußdiagramm, welches ein zweites Maskierungsverfahren zeigt, das bei der Verarbeitung der Bildpunkt daten angewandt wird.
Die Figuren 38A bis 38C stellen dieses zweite Maskierungsverfahren und seine Ergebnisse bildlich dar.
Figur 39 ist ein Flußdiagramm eines weiteren auf die Bildpunktdaten angewandten Verfahrens, um weitere Defekte in den geprüften Linsen hervorzuheben.
Die Figuren 40A bis 40D illustrieren den Ablauf und die Ergebnisse des in Figur 39 beschriebenen Verfahrens.
Die Figuren 41A und 41B zeigen ein Flußdiagramm eines Verfahrens, irgendwelche Materialfehler oder Schäden in der geprüften Linse zu identifizieren.
Figur 42 zeigt verschiedene Typen möglicher Defekte der Linse.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Figur 1 ist ein Blockschaltbild des Linsenprüfsystems 10. Allgemein umfaßt dieses System 10 ein Transport-Untersystem 12, ein Beleuchtungssystem 14, ein Abbildungs-Untersystem 16 und ein Abbildungsverarbeitungs-Untersystem 20. Bei der bevorzugten Ausführungsform des Systems 10 umfaßt das Transport-Untersystem 12 einen Linsenträger 22 und eine Trägerbaugruppe 24 (in Figur 4 dargestellt); das Beleuchtungs- Untersystem 14 umfaßt ein Gehäuse 26, eine Lichtquelle 30 sowie Spiegel 32 und 34. Ebenfalls bei diesem bevorzugten System 10 umfaßt das Abbildungs-Untersystem 16 eine Kamera 36, einen Anschlag 40 und eine Linsenbaugruppe 42. Unter besonderer Bezugnahme auf die Figur 8 umfaßt die Kamera ein Gehäuse 44, eine Bildpunktanordnung 46 und einen Verschluß 50. Die Linsenbaugruppe umfaßt ein Gehäuse 52, ein Paar Linsen 54 und 56 sowie eine Vielzahl von Streulichtblenden 60. Wie in Figur 1 dargestellt, umfaßt das Abbildungsverarbeitungs-Untersystem 20 einen Vorprozessor 62, einen Hauptprozessor 64 sowie eine Eingabeeinrichtung, wie beispielsweise eine Tastatur 66, und vorzugsweise umfaßt das Untersystem 20 ferner eine Speichereinheit 70, einen Videomonitor 72, ein Tastaturterminal 74 und einen Drucker 76.
Im allgemeinen ist das Transport-Untersystem 12 derart eingerichtet, daß eine Vielzahl ophthalmischer Linsen entlang einer vorgegebenen Bahn bewegt werden kann und zwar jede dieser Linsen und zu einem Zeitpunkt immer nur eine, in eine Linsenprüfposition gebracht wird. Figur 1 zeigt eine solche Linse 80 in dieser Linsenprüfposition. Das Beleuchtungs-Untersystem 14 ist derart eingerichtet, daß es Serien von Lichtimpulsen erzeugt und jeweils einen dieser Lichtimpulse auf eine Lichtbahn 82 und durch jede ophthalmische Linse richtet, welche die Linsenprüfposition durchläuft. Das Untersystem 16 erzeugt eine Signalfolge, welche ausgewählte Teile der durch die ophthalmischen Linsen gesandten Lichtimpulse wiedergibt und sendet diese Signale dann zum Verarbeitungs-Untersystem 20. Das Bildverarbeitungs-Untersystem empfängt diese Signale vom Untersystem 16 und verarbeitet diese Signale nach einem vorgegebenen Programm, um mindestens einen Zustand jeder der geprüften Linsen zu identifizieren. Bei der nachfolgend im Detail beschriebenen bevorzugten Ausführungsform des Untersystems 20 stellt das Untersystem fest, ob die geprüfte Linse für den Gebrauch durch den Konsumenten geeignet ist.
Das System 10 kann benutzt werden, um Kontaktlinsen mit einer großen Vielfalt von Typen und Größen zu prüfen. Das System ist insbesondere für die Prüfung von Kontaktlinsen gut geeignet, und die Figuren 2 und 3 zeigen beispielsweise eine Kontaktlinse 84, welche mit dem System 10 geprüft werden kann. Die Linse 84 hat allgemein, einschließlich der Vorder- und Rückseite 86 bzw. 90, halbkugelförmige Gestalt, und sie bildet eine zentrale optische Zone 84a und eine Außenzone 84b. Die Linse hat eine im wesentlichen gleichmäßige Dicke. Jedoch nimmt, wie speziell in Fig. 3A dargestellt, die Dicke der Linse im Ringbereich 84C unmittelbar an der Außenkante der Linse allmählich ab.
Die Figur 4 illustriert das Transport-Untersystem 12 mit mehr Einzelheiten. Wie oben diskutiert, umfaßt dieses Untersystem vorzugsweise den Linsenträger 22 und die Trägerbaugruppe 24. Im einzelnen umfaßt diese Trägerbaugruppe einen Schiebetisch 92 sowie einen ersten und einen zweiten Schrittmotor 94 bzw. 96, wobei der Schiebetisch seinerseits einen Grundkörper 100 sowie Rahmen 102 und 104 umfaßt.
Ganz allgemein ist der Linsenträger 22, welcher Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, derart eingerichtet, daß er ein Vielzahl von Kontaktlinsen halten kann, und die Figuren 5 und 6 zeigen den Linsenträger mit mehr Einzelheiten. Wie dort dargestellt, weist der Linsenträger nach einer Ausführungs form der vorliegenden Erfindung einen rechteckigen Grundkörper 106 und eine Anordnung von Linsenprüfschalen 110 auf, die mit dem Grundkörper verbunden sind. Vorzugsweise besteht jede Schale aus einer kegelstumpfförmigen Seitenwand 110a und einem halbkugelformigen Bodenbereich 110b der einstückig mit der Seitenwand der Schale verbunden ist und sich von dort nach unten erstreckt. Zusätzlich hat der Bodenbereich einer jeden Schale vorzugsweise einen konstanten Krümmungsradius der etwa 10 % größer als der Krümmungsradius der in der Schale eingelegten ophthalmischen Linse 84 ist. Der Durchmesser des Bodenbereiches 110b ist größer als der Durchmesser der ophthalmischen Linse. Die Seitenwand einer jeden Schale verläuft mit einer Neigung von etwa 20º zur Achse der Schale und die Dicke jeder Seitenwand beträgt vorzugsweise weniger als 0,010 Zoll.
Bei dem speziellen, in den Figuren 5 und 6 dargestellten Linsenträger 22 ist der Durchmesser einer jeden Schale 110 an der Oberseite etwa 22 mm, und die Tiefe einer jeden Schale ist vorzugsweise größer als der Durchmesser der zu prüfenden Linse, der bei Kontaktlinsen typischerweise 20 mm ist. Wie in den Figuren 5 und 6 dargestellt, weist der Linsenträger eine 3 x 4-Anordnung von Prüfschalen auf. Für den Fachmann ist es selbstverständlich, daß die Prüfschalen auch in anderen Mustern angeordnet werden können und beispielsweise als 3 x 3- Anordnung, 3 x 8-Anordnung, 4 x 8-Anordnung, 3 x 10-Anordnung oder 4 x 10-Anordnung auftreten können.
Die Schalen 110 und vorzugsweise der Grundkörper 106 sind aus im wesentlichen durchsichtigem Material hergestellt, wie beispielsweise Polyvinylkunststoff. Darüber hinaus sind die Schalen 110 und der Grundkörper 106 vorzugsweise einstückig geformt und relativ dünn, was die Kosten reduziert und es im praktischen Einsatz erlaubt, den Träger nach einmaligem Gebrauch wegzuwerfen. Das Wegwerfen des Trägers nach einmaligem Gebrauch vermindert wesentlich die Bildung von Kratzern in den Schalen oder vermeidet sie ganz, was bei der Wiederverwendung von Linsenprüfschalen oft auftrat. Da ein Kratzer auf einer Schale, wie nachfolgend diskutiert werden wird, als ein Materialfehler oder ein Defekt der Linse in der Schale interpretiert werden kann, verbessert der Einsatz leicht zu ent sorgender Linsenträger die Genauigkeit des Linsenprüfprozesses.
Beim Gebrauch wird jede Schale 110 teilweise mit einer flüssigen Lösung 112, wie beispielsweise einer Salzlösung, gefüllt und jeweils eine ophthalmische Linse auf den Boden einer jeden Schale gelegt und völlig in der darin befindlichen Lösung eingetaucht. Wenn eine Linse in eine Schale eingelegt wird, neigt die Schale wegen ihrer oben beschriebenen Form und Abmessungen dazu, die Linse automatisch am Boden der Schale zu zentrieren.
Die Beschreibung des übrigen Systems ist nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung und erfolgt lediglich zur Erläuterung.
Unter nochmaliger Bezugnahme auf Figur 4 ist die Trägerbaugruppe 24 eingerichtet, den Linsenträger zu halten und damit jede der darin befindlichen Linsen, jeweils immer nur eine zur gleichen Zeit, in die Linsenprüfposition zu bewegen. Vorzugsweise bewegt die Trägerbaugruppe 24 den Linsenträger 22 kontinuierlich entlang einer vorgegebenen Bahn, um die Linsen 84 sanft in die Linsenprüfposition und durch diese hindurch zu bewegen. Beispielsweise kann die Trägerbaugruppe derart aufgebaut sein, daß der Linsenträger mit den Schalen 110 des Trägers mit einer Reihe von Schalen durch die Linsenprüfposition bewegt wird, und nachdem jeweils eine Reihe von Schalen durch die Linsenprüfposition bewegt worden ist, bewegt die Trägerbaugruppe 24 den Träger 22, um eine andere Reihe von Schalen zur Linsenprüfposition auszurichten.
Bei der bevorzugten Trägerbaugruppe 24, die in Figur 4 dargestellt ist, wird ein Rahmen 102 des Schiebetisches 92 vom Grundkörper 100 gehalten, auf dem eine seitliche Bewegung nach rechts und links, wie in Figur 4 dargestellt, möglich ist. Ein Rahmen 104 wird vom Rahmen 102 gehalten, auf dem eine Bewegung nach oben und unten, wie in Figur 4 dargestellt, möglich ist, und der Linsenträger 22 wird schließlich vom Rahmen 104 gehalten, um mit diesem bewegt zu werden. Auf dem Grundkörper 100 ist ein Schrittmotor 94 montiert und mit dem Rahmen 102 verbunden, um diesen gegenüber dem Grundkörper zu bewegen. Auf dem Rahmen 102 ist ein Schrittmotor 96 befestigt und mit dem Rahmen 104 verbunden, um letzteren zu bewegen.
In der Trägerbaugruppe 24 können jegliche geeignete Rahmen 102 und 104 sowie Schrittmotoren 94 und 96 verwendet werden. Darüber hinaus versteht es sich für jeden Fachmann von selbst, daß andere geeignete Trägerbaugruppen eingesetzt werden können, um den Linsenträger 24 in der gewünschten Weise zu bewegen.
Nun wird wieder Bezug auf Figur 1 genommen, wo die Untersysteme 14 und 16 zusammen den als Dunkelfeldbeleuchtung bezeichneten Effekt erzeugen und dann benutzen, um die durch die Linsenprüfposition bewegten ophthalmischen Linsen zu prüfen. Bei diesem Verfahren wird eine Abbildung von Merkmalen der Kontaktlinse, welche das durch die Linse gesandte Licht streut oder reflektiert, auf einer Bildpunktanordnung 46 erzeugt. Die Dunkelfeldbeleuchtung kann hier angewandt werden und ist in der Tat ein hoch effektives Verfahren, um Matenalfehler oder Unregelmäßigkeiten in ophthtalmischen Linsen festzustellen, weil im wesentlichen alle Defekte, wie auch einige normale Merkmale der Kontaktlinsen das Licht streuen. Sogar sehr feine und wenig ausgeprägte Defekte, wie beispielsweise sogenannte Pfützen, können mit dem Dunkelfeldbeleuchtungsverfahren leicht festgestellt werden.
Das Prinzip der Dunkelfeldbeleuchtung wird unter Bezugnahme auf Figur 7 verständlich, welche eine ophthalmische Linse 114, einen parallel gerichteten Lichtstrahl 116, ein Paar Linsen 120 und 122, eine undurchsichtige Begrenzung 124 und eine Bildpunktanordnung 126 zeigt. Der Lichtstrahl 116 wird durch die ophthalmische Linse 114 geleitet und fällt dann auf eine Abbildungslinse 120. Wenn der Beleuchtungsstrahl 116 beim Einfall auf die Linse 114 vollkommen parallel gerichtet war, dann wird er im hinteren Brennpunkt der Linse 120 fokussiert. Sogar, wenn der Beleuchtungsstrahl 116 von der Kontaklinse 114 vollkommen unbeeinflußt bleibt und obwohl er nicht vollkommen parallel gerichtet ist, wenn er auf der Linse 120 einfällt, erzeugt der Strahl 116 einen kleinen Kreis etwa im hinteren Brennpunkt der Linse 120, der als minimaler Streukreis bezeichnet wird. Eine Begrenzung 124 ist auf der anderen Seite der Abbildungslinse 120 in deren hinterem Brennpunkt angeordnet, und die Größe der Begrenzung ist etwas größer gewählt als der Abbildungskreis, der vom Beleuchtungsstrahl 116 im hinteren Brennpunkt der Linse 120 gebildet wird.
Daher wird beim Fehlen jeglicher Streuung oder Brechung des Beleuchtungsstrahls 116 durch die Linse 114 kein Licht über die Begrenzung 124 hinaus gelangen und die Bildpunktanordnung 126 ist vollständig dunkel. Wenn jedoch ein Merkmal der Linse 114 genügend Licht ablenkt, welches die Begrenzung 124 um geht, so wird auf der Bildpunktanordnung etwas Licht einfallen. Die Kontaktlinse 114 ist an einer Stelle positioniert, die optisch der Position der Bildpunktanordnung 126 zugeordnet ist, und daher bildet jegliches Licht, welches über die Begrenzung 124 hinaus gelangt, eine Abbildung der ophthalmischen Linse 114 als Ganzes, welche das Licht gestreut hat.
Figur 8 zeigt eine bevorzugte Vorrichtung zum Erzeugen und Auswerten dieses Dunkelfeldbeleuchtungseffektes im System 10 und insbesondere zeigt diese Figur das Beleuchtungs- Untersystem und das Abbildungs-Untersystem mit mehr Einzelheiten. Wie in dieser Figur dargestellt, umfaßt das Untersystem 14 ein Gehäuse 26, eine Lichtquelle 30, Spiegel 32 und 34, eine Blende 130, eine Stromversorgung 132, eine Steuerschaltung 134, eine erste und eine zweite einstellbare Trägereinrichtung 136 bzw. 140 und ein Austrittsfenster 142. Das Untersystem 16 umfaßt eine Kamera 36, eine Begrenzung 40 und eine Linsenbaugruppe 42. Im einzelnen umfaßt die Kamera 36 ein Gehäuse 44, eine Bildpunktanordnung 46 und einen Verschluß 50, und die Linsenbaugruppe 42 umfaßt ein Gehäuse 52, Linsen 54 und 56 sowie Streulichtblenden 60.
Das Gehäuse 26 des Untersystems 14 dient als Schutz für die anderen Elemente dieses Untersystems. Eine Lichtquelle 30, Spiegel 32 und 34 sowie eine Blende 130 sind alle in diesem Gehäuse befestigt. Im einzelnen besteht das Gehäuse 26 aus einem Haupt-Vertikalteil 26a sowie einem oberen und einem unteren Horizontalteil 26b bzw. 26c und die Lichtquelle 30 ist im Inneren des Hauptteils des Gehäuses angeordnet. Der Spiegel 32 ist am Durchdringungspunkt der Teile 26a und 26c befestigt, der Spiegel 34 ist in der Nähe des vom Teil 26 abgewandten Endes des Teiles 26c angeordnet, und die Blende 130 ist im Inneren des Teiles 26c zwischen den Spiegeln 32 und 34 angeordnet. Das Gehäuse 26 hat direkt über dem Spiegel 34 eine Öffnung 26d, in welcher ein Fenster 142 angeordnet ist. Beim Gebrauch erzeugt die Lichtquelle 30 eine Vielzahl von Lichtblitzen oder -impulsen und richtet jeden dieser Impulse in den Strahlengang 82. Der Spiegel 32 ist in diesem Strahlengang angeordnet und richtet die Lichtimpulse durch die Blende 130 auf den Spiegel 34 welcher seinerseits die Lichtimpulse nach oben durch das Fenster 142 und durch die Linsenprüfposition, die in Figur 8 mit 144 bezeichnet ist, auf das Abbildungs-Unterssystem 16.
Vorzugsweise ist die Lichtquelle 30 auf einer einstellbaren Tragereinrichtung 136 montiert, die es ermöglicht, die genaue Richtung des von der Lichtquelle ausgesandten Lichtes einzustellen, und der Spiegel 34 ist in einer anderen einstellbaren Trägereinrichtung montiert, die es ermöglicht, sowohl die genaue Richtung als auch die genaue Position des von diesem Spiegel reflektierten Lichtes einzustellen. Im einzelnen weist die Trägereinrichtung 136 in der in Figur 8 dargestellten bevorzugten Ausführungsform einen Kippständer auf, der am Gehäuse 26 befestigt und um zwei zueinander senkrechte horizontale Achsen schwenkbar ist. Bei dieser Ausführungsform des Untersystems 14 weist auch die Spiegelträgereinrichtung 140 einen Kippständer 140a und einen Schiebeständer 140b auf, und der Spiegel 34 ist an dem erstgenannten Ständer befestigt und dieser seinerseits an dem letzteren. Der Ständer 140b ist seitlich nach links und rechts bewegbar, wie in Figur 8 dargestellt, wodurch die seitliche Position des Spiegels 34 eingestellt werden kann, und der Ständer 140a ist um zwei zueinander senkrechte horizontale Achsen schwenkbar, wodurch es möglich ist, den genauen Winkel des Spiegels 34 einzustellen.
Das Abbildungs-Untersystem 16 empfängt durch die Kontaktlinsen in der Linsenprüfposition 144 geleitete Lichtimpulse und erzeugt eine Serie von Signalen, welche ausgewählte Teile des durch diese ophthalmischen Linsen geleiteten Lichtes wiedergeben. Im einzelnen ist die Bildpunktanordnung 46 innerhalb des Kameragehäuses 44 direkt hinter dem Verschluß 50 angeordnet, und die Bildpunktanordnung besteht vorzugsweise aus einer Vielzahl von Lichtsensoren, deren jeder in der Lage ist, einen Strom zu erzeugen, dessen Stärke zur einfallenden Lichtintensität proportional ist oder diese ausdrückt.
Figur 9 ist eine vergrößerte Ansicht eines kleinen Ausschnittes aus der Bildpunktanordnung 46 und sie zeigt insbesondere eine Vielzahl einzelner Lichtsensoren der Bildpunktanordnung. Unter Bezugnahme auf diese Figur sind diese Lichtsensoren oder Bildpunkte in einem gleichmäßigen Raster mit einer gegebenen Anzahl von Zeilen und Spalten angeordnet, und dieses Raster kann beispielsweise aus einer Million Bildpunkten bestehen, die in tausend Spalten und tausend Zeilen angeordnet sind. Vorzugsweise bilden die Bildpunkte in dieser Anordnung eine Vielzahl von Zeilen und Spalten, die gleichen Abstand voneinander haben und, mit Ausnahme der Bildpunkte am äußersten Rand der Anordnung, hat jeder Bildpunkt acht unmittelbare Nachbarn. Beispielsweise hat der Bildpunkt 146a acht Nachbarn: Bildpunkt 149b, der direkt darüber gelegen ist, Bildpunkt 146c, der direkt darunter gelegen ist, die Bildpunkte 149d und 146e, die direkt links und rechts daneben gelegen sind und die Bildpunkte 146f, 146g, 146h und 146i, die jeweils oben rechts und links sowie unten rechts und links gelegen sind.
Unter nochmaliger Bezugnahme auf Figur 8 sind die Begrenzung 40 sowie die Linsen 54 und 56 vor dem Verschluß 50 angeordnet und koaxial zueinander sowie zur Bildpunktanordnung 46 zum Kameraverschluß ausgerichtet. Die Begrenzung 40 ist zwischen den Linsen 54 und 56 und zwar im wesentlichen in der hinteren Brennebene der Linse 54 angeordnet und die Linse 56 ist derart angeordnet, daß sich die Bildpunktanordnung in der hinteren Brennebene dieser Linse 56 befindet. Vorzugsweise sind die Linsen 54 und 56 sowie die Begrenzung 40 innerhalb des Gehäuses 52 angebracht, welches seinerseits am vorderen Ende der Kamera 36 befestigt ist. Zusätzlich sind Streulichtblenden 60, die aus einer Serie ringförmiger Teile bestehen können, auf der Länge des Gehäuses 52 verteilt, um dazu beizutragen, daß das hindurchgeleitete Licht parallel ausgerichtet wird.
Bei dieser speziellen Anordnung der Linsen 54 und 56 sowie der Begrenzung 50 werden die meisten oder alle durch eine spezielle zu prüfende ophthalmische Linse geleiteten Licht strahlen durch die Linse 54 auf die Begrenzung 40 fokussiert und fallen somit nicht auf die Bildpunktanordnung 46. Wenn jedoch sowohl ein Teil des Lichtes durch unregelmäßige Merkmale der ophthalmischen Linsen als auch durch regelmäßige Merkmale der gleichen ophthalmischen Linsen verläuft, so kann der erstere Teil abgelenkt werden, so daß er durch die Linse 54 nicht auf die Begrenzung 40 fokussiert wird, sondern statt dessen hinter die Begrenzung geleitet wird und auf die Bildpunktanordnung 46 fällt. Weiterhin befindet sich die Linsenprüfposition an einer Stelle, die der Position der Bildpunktanordnung 46 optisch zugeordnet ist, und daher erzeugt jegliches Licht, das über die Begrenzung 40 hinaus geleitet wird, auf der Bildpunktanordnung eine Abbildung der Einzelheit der ophthalmischen Linse, welche das Licht gestreut hat.
Dieses Dunkelfeldbeleuchtungsverfahren ist ein sehr effektiver Weg, Unregelmäßigkeiten in ophthalmischen Linsen zu be leuchten und Figur 10 zeigt die auf der Bildpunktanordnung 46 gebildete Abbildung, die durch einen Lichtstrahl erzeugt wurde, welcher durch eine Kontaktlinse und zwar speziell durch eine in den Figuren 2 und 3 dargestellte Kontaktlinse 84 geleitet worden ist. Das meiste durch die Linse geleitete Licht wird durch die Begrenzung 40 von der Bildpunktanordnung ferngehalten. Infolge der nicht gleichmäßigen Dicke des Ringes 84c der Linse wird das durch diesen Bereich der Linse geleitete Licht hinter die Begrenzung 40 abgelenkt und fällt auf der Bildpunktanordnung 46 ein, wo es ein Bild des Ringes erzeugt. Andere Unregelmäßigkeiten der Linse 84 erzeugen ebenfalls beleuchtete Bereiche auf der Bildpunktanordnung. Beispielsweise sind sogar feine und schwache Defekte, wie Schlieren, auf der Bildpunktanordnung sichtbar. Im einzelnen wird eine im Inneren. der Linse vorhandene Schliere auf der Bildpunktanordnung deutlich mit leuchtender Umrißlinie auf dunklem Hintergrund erscheinen. Wenn eine Schliere in der Randzone der Linse vorliegt, dann wird sie als dunkle Linie auf hellem Hintergrund auf der Bildpunktanordnung deutlich sichtbar. Da die Umfangszone der Kontaktlinse einen keilförmigen Querschnitt hat, lenkt diese Umfangszone genügend Licht in den Bereich hinter der Begrenzung 40 ab, um diese ganze Zone als leuchtenden weißen Ring 150 auf dunklem Hintergrund auf der Bildpunktanordnung 46 sichtbar zu machen.
Für den Fachmann ist es selbstverständlich, daß jegliche geeignete Lichtquelle, Linsen und Kamera in den Untersystemen 14 und 16 verwendet werden können. Beispielsweise kann die Lichtquelle 30 eine Kurzlichtbogen-Xenon-Blitzlampe nach Hamamatsu sein. Diese spezielle Blitzlampe stellt eine einzigartige Kombination von Lichtbogenstabilität und langer Lebensdauer dar, und die Ausgangsleistung dieser Blitzlampe ändert sich bei einer Lebensdauer von 10&sup9; Blitzen nur um plus oder minus 2 %.
Bei einer Ausführungsform des Untersystems 16, das gegenwär tig gerade in die Praxis eingeführt wird, ist die erste Abbildungslinse ein Achromat mit 100 mm Brennweite, der für Objekte innerhalb von 2,5º beiderseits der optischen Achse eine begrenzte Beugung aufweist, und die Linse 54 ist in einem schwarz anodisierten Aluminiumrohr montiert, wobei innere Streulichtblenden 60 einen Kontrastverlust infolge von Lichtreflexionen an den Innenwänden des Rohres ausschließen. Die zweite Linse 56 ist eine Standard F-1,8-Nikon-Linse mit 50 mm Brennweite. Das Ende der Hülse für die erste Linse 56 ist mit einem Ultraviolett-Mattfilter verkittet und die Hülse ist in das Gehäuse der 50 mm Linse eingeschraubt.
Die undurchsichtige Begrenzung 40 ist eine kleine Kunststoffscheibe mit einem Durchmesser von 0,010 Zoll und weist eine Klebeunterlage zur Befestigung an Ort und Stelle auf. Geeignete Begrenzungen sind handelsüblich und werden als Lötmasken beim manuellen Layout von gedruckten Schaltungen eingesetzt, und solche Begrenzungen sind in sehr vielen Größen erhältlich. Die bevorzugte Größe der Begrenzung 40 variiert in Abhängigkeit von anderen Parametern des Systems 10, und die gewählte Größe der Begrenzung wird vorzugsweise als der bestmögliche Kompromiß zwischen Kontrast, einfacher Ausrichtung und Schwingungsempfindlichkeit gewählt.
Die im Untersystem 16 benutzte Kamera, die gerade entwickelt worden ist, ist eine von Videk bezogene Hochauflösungs- Kamera, die mit Standard-Nikon-Linsen versehen werden kann. Die F-18,-Nikon-Linse 56 wird zuerst an der Kamera 36 befestigt und dann wird das Gehäuse der Linse 54 auf die Linse 56 geschraubt. Das effektive Gesichtsfeld der Videk-Kamera ist 13,8 mm x 13,8 mm, was beispielsweise etwa 10 bis 15 % größer ist als die maximale Größe der Kontaktlinsen. Es ist wünschenswert, daß die zu prüfenden ophthalmischen Linsen so viel wie möglich vom Gesichtsfeld der Kamera 36 in Anspruch nehmen, um die Prüfgenauigkeit zu optimieren. Infolge der automatischen Zentrierung der zu prüfenden Linse kann mit den Prüfschalen 110 des Linsenträgers 22 die verfügbare Auflösung der Kamera maximal ausgenutzt werden.
Die bevorzugten Anordnungen der Untersysteme 14 und 16 haben eine Anzahl von Vorteilen Zum ersten kann die Blitzlampe 30 infolge des gefalteten Strahlenganges 82 in einem größeren Abstand von der ophthalmischen Linse, die sich in der Linsenprüfposition befindet, angeordnet werden, wodurch ein hochgradig parallel gerichteter Lichtstrahl zu dieser ophthalmischen Linse gelangt. Zum zweiten ist die Größe der Abbildung des Lichtbogens auf der Begrenzung 40 im wesentlichen gleich der körperlichen Größe des Lichtbogens selbst, multipliziert mit dem Verhältnis (I) des Abstandes von der Lampe 30 zur Linse 54 zum (II) Abstand von der Linse 54 zur Begrenzung 40. Die in Figur 8 dargestellte bevorzugte Anordnung minimiert auch die Größe der Lichtbogenabbildung, was den Einsatz einer kleineren Begrenzung und folglich die Erzielung einer größeren Empfindlichkeit ermöglicht. Zum dritten begrenzt die Irisblende 130 den Querschnitt des Lichtstrahles 82 und damit auch denjenigen des Bereiches, der durch diesen Strahl beleuchtet wird. Vorzugsweise wird die Blende 130 dazu benutzt, den Querschnitt bzw. die Größe des Strahles 82 einzustellen, so daß der einen runden Bereich beleuchtet, der nur 10 bis 15 % größer ist als der Durchmesser der zu prüfenden ophthalmischen Linse. Die Begrenzung der Größe des Beleuchtungstrahles 82 verbessert den Kontrast zwischen der auf der Bildpunktanordnung erzeugten Abbildung und dem Rest dieser Anordnung, und insbesondere wird durch die Begrenzung der Größe des Strahles der Anteil des Lichtes, das von Beschädigungen der Linsenprüfschale gestreut wird, ausgeschlossen oder wesentlich reduziert. Dieses Streulicht kann als Hintergrundlicht auf der Bildpunktanordnung 46 in Erscheinung treten und vermindertden Kontrast zwischen der interessierenden Abbildung auf der Bildpunktanordnung und dem Rest dieser Anordnung.
Zusätzlich ist bei der bevorzugten Anordnung der Untersysteme 14 und 16 der Vergrößerungsfaktor des Systems, das heißt das Verhältnis zwischen der Größe der Abbildung der ophthalmischen Linse auf der Bildpunktanordnung 46 und der tatsächlichen Größe der ophthalmischen Linse, etwa gleich dem Verhältnis zwischen der Brennweite der zweiten Linse 56 zur Brennweite der ersten Linse 54. Der tatsächliche Vergrößerungsfaktor hängt auch vom Abstand zwischen den Linsen 54 und 56 sowie vom Abstand der zu prüfenden ophthalmischen Linse von der ersten Abbildungslinse 54 ab. Zusätzlich gestatten der Kippständer 140a und der Schiebeständer 140b den Mittelpunkt des vom Spiegel 34 reflektierten Ausgangsstrahls so einzustellen, daß er mit der Achse des optischen Abbildungs-Untersystems 16 zusammentrifft.
Wie oben beschrieben, enthält das Abbildungs-Untersystem 16 zwei Linsen 54 und 56, die etwa um die Brennweite der ersten Linse 54 voneinander entfernt sind. Der Einsatz der beiden Linsen ist nicht unbedingt notwendig, aber man bevorzugt die Anwendung von zwei Linsen, weil dadurch die verschiedenen Parameter der Untersysteme 14 und 16 besser steuerbar sind und beispielsweise der Abstand zwischen hinterer Brennebene und Bildebene von der Vergrößerung des Untersystems entkoppelt werden kann.
Die Figuren 11A, 11B und 11C illustrieren Alternativen der optischen Anordnung, die allgemein mit 152, 154 beziehungsweise 156 bezeichnet sind. Sie können im System 10 angewandt werden, um den Lichtstrahl 82 durch die Linsenprüfposition und die in dieser Position gehaltene ophthalmische Linse auf die Begrenzung 40 und die Bildpunktanordnung 46 zu richten.
Die Anordnung 152 weist nur eine Linse 160 auf, welche gleichzeitig den Lichtstrahl 82 auf die Begrenzung 40 und die zu prüfende Linse auf die Bildpunktanordnung 46 abbildet. Im einzelnen umfaßt die in Figur 11a dargestellte optische Anordnung einen Spiegel 162, eine Abbildungslinse 169 und eine Begrenzung 40. Die Figur zeigt weiterhin einen schematischen, mit 164 bezeichneten Linsenhalter, eine zu prüfende ophthalmische Linse 166 und eine Bildpunktanordnung 46. Bei dieser Anordnung wird der Lichtstrahl beziehungsweise werden die Impulse von der Lichtquelle 30 auf den Spiegel 162 gerichtet, welcher seinerseits das Licht durch die Linse 166 auf die Abbildungslinse 160 richtet. Das meiste auf die Linse 160 gerichtete Licht wird durch diese auf die Begrenzung 40 fokussiert; wenn jedoch bestimmte Merkmale der Linse 166 das Licht ausreichend ablenken, so daß das abgelenkte Licht über die Begrenzung 40 hinaus gelangt und auf der Bildpunktanordnung 46 fokussiert wird, so entsteht daraus eine Abbildung der Merkmale der Linse 166, welche hinter die Begrenzung 40 übertragen wird. Die Anordnung der Figur 11a kann die bevorzugte Anordnung sein, wenn der CCD-Schirm der Kamera 36 größer ist als der CCD-Schirm der oben erwähnten Hochauflösungs-Vidikon- Kamera.
Bei der Anordnung 154 von Figur 11B sind die Funktionen der Abbildung der Lichtquelle auf die Begrenzung 40 und der Abbildung der geprüften ophthalmischen Linse auf die Bildpunktanordnung 46 getrennt. Um dies zu bewirken, weist diese Anordnung einen Spiegel 170, Linsen 172 und 174 sowie eine Begrenzung 40 auf. Die Figur 11B zeigt auch den Linsenhalter 164, die ophthalmische Linse 166 und die Bildpunktanordnung 46. Bei dieser Anordnung wird der Lichtstrahl 82 von der Lichtquelle 30 auf den Spiegel 170 gerichtet, und dieser Spiegel richtet den Lichtstrahl auf die Linse 172. Die Linse 172 richtet das Licht durch die ophthalmische Linse 166, und das meiste durch die Linse 166 übertragene Licht wird auf die Begrenzung 40 fokussiert. Einige Merkmale der Linse 166 lenken jedoch Licht an der Begrenzung 40 vorbei und dieses abgelenkte Licht fällt auf die Linse 174, welche es auf die Bildpunktanordnung 46 fokussiert und dort eine Abbildung desjenigen Merkmales der Linse 164 erzeugt, welches das Licht hinter die Begrenzung 40 abgelenkt hat. Ein Vorteil der Linsenanordnung von Figur 11B besteht darin, daß die Wirkungen der beiden Linsen 172 und 174 völlig unabhängig voneinander sind.
Die in Figur 110 dargestellte optische Anordnung 15G ist der in Figur 8 dargestellten optischen Anordnung sehr ähnlich, jedoch enthält die Anordnung 156 keinen Spiegel 32 und keine Blende 130. Im einzelnen umfaßt die Anordnung 156 einen Spiegel 176, Linsen 180 und 182 und eine Begrenzung 40. Die Figur 110 zeigt außerdem den Linsenhalter 164, die ophthalmische Linse 166 und die Bildpunktanordnung 46. Bei der Anordnung von Figur 110 wird der Lichtstrahl 82 von der Lichtquelle 30 auf den Spiegel 176 gerichtet, welcher das Licht durch die Linse 166 auf die erste Linse 180 lenkt. Das meiste auf die Linse 180 gerichtete Licht wird auf die Begrenzung 40 fokussiert. Wenn jedoch einige Merkmale der Linse 166 genügend Licht ablenken, so daß dieses Licht hinter die Begrenzung 40 auf die zweite Linse 182 gelangt, so fokussiert diese Linse 182 es auf die Bildpunktanordnung 46. Bei dieser Anordnung bildet die Linse 180 die Lichtquelle, unabhängig von Linse 182, auf die Begrenzung ab. Beide Linsen 180 und 182 sind jedoch an der Abbildung jeglicher Defekte von Linse 166 auf die Bildpunktanordnung 46 beteiligt.
Zusätzlich zum oben Gesagten enthält das System 10 vorzugsweise ein Steuerungs-Untersystem, um die Arbeitsweise des Beleuchtungs-Untersystems 14 und des Abbildungs-Untersystems 16 mit der Arbeitsweise des Transport-Untersystems 12 zu synchronisieren und im einzelnen, die Lichtquelle 30 zu veranlassen, Lichtimpulse auszusenden und den Kameraverschluß 50 zu öffnen, wenn sich eine Linse in der Linsenprüfposition 144 befindet. Ein bevorzugtes Steuerungs-Untersystem ist in Figur 12A schematisch dargestellt. Bei diesem bevorzugten Steuerungs-Untersystem erzeugt das Transport-Untersystem 12 jedes Mal, wenn sich eine der Linsenprüfschalen in der Linsenprüfposition befindet, ein elektrisches Signal. Dieses Signal kann beispielsweise vom Schrittmotor 94 oder von einer anderen Antriebseinrichtung für den Schiebetisch 92 oder auch durch einen Grenzschalter erzeugt werden, der jedes Mal anspricht, wenn eine der Linsenprüfschalen die Linsenprüfposition erreicht. Vorzugsweise wird dieses Signal zum Kameraverschluß 50 übertragen, um diesen Verschluß zu öffnen, und es wird auch zu einer Verzögerungsschaltung 184 übertragen, welche das elektrische Signal um einen kurzen Zeitraum verzögert, um dem Kameraverschluß die vollständige Öffnung zu ermöglichen. Nach dieser kurzen Verzögerung wird das elektrische Signal dann zu einer Lampen-Ansteuerschaltung 134 übertragen, welche die Lichtquelle 30 auslöst.
Mit einer tatsächlich aufgebauten Ausführungsform des Systems 10 und unter Bezugnahme auf die Figur 128 erzeugt beispielsweise das Transport-Untersystem einen 24-Volt-Impuls und überträgt ihn sowohl an die Kamera 36 als auch an die Verzögerungsschaltung 184, wenn sich eine ophthalmische Linse in der Linsenprüfposition befindet. Als Reaktion auf die Anstiegsflanke dieses Impulses öffnet der Kameraverschluß und benötigt etwa 9 Millisekunden, um vollständig zu öffnen. Der Durchlauf des Signals durch die Verzögerungsschaltung zur Lampen-Ansteuerschaltung 134 benötigt etwa 15 Millisekunden, und nach dieser Verzögerung wird dieser Trigerimpuls zur Lampen-Ansteuerschaltung übertragen. Die Anstiegsflanke dieses Trigerimpulses beaufschlagt einen spannungsabhängigen Widerstand (SCR), welcher die Blitzlampe 30 zündet. Zu diesem Zündpunkt wird die Lampe elektrisch leitfähig, und ein zuvor aufgeladener Kondensator wird über die Lampe entladen. Die Kapazität und die Spannung, auf welche der Kondensator aufgeladen wurde, bestimmen die von der Lampe ausgesandte Gesamt- Lichtenergie sowie die Dauer des Lichtimpulses. Zwischenzeitlich hält eine Schnittstellenschaltung den Kameraverschluß für etwa 30 Millisekunden offen und schließt ihn dann wieder.
Der Gebrauch des Kameraverschlusses in der oben beschriebenen Weise vermeidet die Einbeziehung von Umgebungslicht in die Bildpunktanordnung 46 zwischen den Linsenprüfungen oder reduziert sie zumindest wesentlich. Vorzugsweise werden auch die Hochspannungs-Stromversorgung, die Lampen-Ansteuerungsschaltungs-Elektronik und der Speicherkondensator in den Gehäuseaufbau 26 eingebaut, der auch die Beleuchtungsoptik enthält.
Das Licht von der Lampe 30 reicht aus, eine Aufnahme der Bildpunktanordnung 46 in einer derartig kurzen Zeit anzufertigen, daß es nicht notwendig ist, die zu prüfende ophthalmische Linse anzuhalten. Daher ist das Transport-Untersystem 12 vorzugsweise so konstruiert, daß eine Anordnung ophthalmischer Linsen kontinuierlich unter dem Abbildungs-Untersystem 16 hindurch bewegt wird. Diese kontinuierliche, sanfte Bewegung der Anordnung ophthalmischer Linsen ist vorteilhaft, weil sie die Ausbildung kleiner Wellen oder anderer störungen auf der Oberfläche der Lösung 112 in den Schalen 110, welche den Abbildungsvorgang stören könnten, reduziert oder ganz unterbindet.
Für den Fachmann ist es selbstverständlich, daß die erwünschte Synchronisierung oder Koordination zwischen dem Transport- Untersystem 12, dem Beleuchtungs-Untersystem 14 und dem Abbildungs-Untersystem 16 auch auf andere Weise erreicht werden kann. Beispielsweise können die Lichtquelle 30 und der Verschluß 50 in vorgegebenen Zeitabständen aktiviert bzw. geöffnet werden, die so gewählt sind, daß sie zeitlich mit der Positionierung einer Linse in der Linsenprüfposition 144 zusammenfallen.
Die Untersysteme für Beleuchtung, Abbildung und Transport können in ein Gehäuse (nicht dargestellt) eingebaut werden, um die Auswirkungen von Staub aus der Luft auf den Beleuchtungs- und Abbildungsvorgang zu minimieren. Das Gehäuse kann mit einer durchsichtigen Fronttür oder mit Fronttüren mit durchsichtigen Fenstern versehen werden, um die Beobachtung des Gehäuseinneren zu ermöglichen und die durchsichtigen Bereiche der Fronttüren können dunkel eingefärbt sein, um die Auswirkungen des Raumlichtes auf die Beleuchtungs- und Abbildungsvorgänge zu minimieren.
Figur 13 ist ein Blockschaltbild zur Darstellung des Bildverarbeitungs-Untersystems 20. In dieses Untersystem werden die elektrischen Signale von der Bildpunktanordnung in einer Kombination von Serien- und Parallelformaten zu einem Vorprozessor 62 geleitet. Diese zum Vorprozessor 62 geleiteten elektrischen Signale können in jeglicher geeigneten Weise den speziellen Bildpunkten zugeordnet werden, die diese Signale erzeugt haben. Beispielsweise können die Signale von den Bildpunkten der Kamera 36 in einer gegebenen Zeitfolge zum Vorprozessor 62 übertragen werden, und von der Kamera kann außerdem ein Taktsignal zum Vorprozessor übertragen werden, um den Start oder ausgewählte Intervalle der Folge zu identifizieren. Statt dessen kann auch jedes zum Prozessor 62 übertragene Signal mit einem Kopfteil oder einer anderen Datenmarkierung versehen werden, um den einzelnen Bildpunkt zu identifizieren, welcher das Signal erzeugt hat.
Die Einheit 62 wandelt jedes elektrische Stromsignal von jedem Bildpunkt der Anordnung 46 in einen entsprechenden Digitaldatenwert I&sub0; um und speichert diese Datenwerte in einem Speicherplatz mit einer Adresse, die der Adresse des Bildpunktes, welcher das elektrische Signal erzeugt hat, zugeordnet ist. Diese Datenwerte sind für einen Prozessor 64 verfügbar und können über Busleitungen 168 nach dort übertragen werden. Vorzugsweise wird, wie nachfolgend noch diskutiert wird, eine Vielzahl zusätzlicher Sätze von Datenwerten I&sub1; ... In erzeugt, wobei jeder Datensatz einen entsprechenden Datenwert hat, der einem jeden Bildpunkt der Anordnung 46 zugeordnet ist, und der Prozessor 62 kann eine Vielzahl von Speicherabschnitten oder -platinen aufweisen, deren jede(r) benutzt wird, um jeweils einen Satz dieser Datenwerte zu speichern.
Der Prozessor 64 ist über Busleitungen 186 an den Vorprozessor 62 angeschlossen, um Daten vom Vorprozessor zu erhalten und an diesen zu übertragen. Wie weiter unter noch mit mehr Einzelheiten erläutert werden wird, ist der Prozessor 64 so programmiert, daß er die im Vorprozessor gespeicherten Datenwerte verarbeiten und analysieren kann, um mindestens einen Zustand oder Parameter einer jeden vom System 10 geprüften Linse zu identifizieren und festzustellen, ob eine jede Linse für den Einsatz beim Konsumenten akzeptabel ist.
Ein Plattenspeicher 70 ist an den Prozessor 64 angeschlossen, um Datenwerte entgegenzunehmen und permanent oder semipermanent zu halten. Beispielsweise kann der Plattenspeicher 70 mit verschiedenen, vom Prozessor 64 benutzten Nachschlagetabellen versehen sein und zum Speichern der den Linsenprüfvorgang betreffenden Daten oder von dort erhaltener Daten benutzt werden. Beispielsweise kann der Plattenspeicher 70 benutzt werden, um Auskunft über die Gesamtzahl der während eines gegebenen Tages oder Zeitraumes geprüften Linsen sowie über die Gesamtzahl, Art und Größe jeglicher in einer gegeben Probe oder Gruppe von Linsen gefundenen Defekte zu geben.
Eine Tastatur 66 ist an den Prozessor 64 angeschlossen, um dem Bediener Eingaben zu ermöglichen, und ein Tastaturterminal 74 wird verwendet, um Daten oder Nachrichten visuell darzustellen, die in den Prozessor eingegeben werden. Ein Monitor 72 ist an den Vorprozessor 62 angeschlossen und derart eingerichtet, daß er Videobilder von den im Vorprozessor gespeicherten Daten erzeugen kann. Beispielsweise kann der Datenwert I&sub0; zum Monitor 72 übertragen werden, um dort ein Bild der real auf der Bildpunktanordnung 46 erzeugten Abbildung zu erzeugen. Andere Sätze von Datenwerten I&sub1; ... In können zum Monitor 72 übertragen werden, um verfeinerte oder bearbeitete Bilder der realen Abbildung zu erzeugen. An den Prozessor 64 ist ein Drucker 76 angeschlossen, um über einen Serien- Parallel-Wandler 190 eine sichtbare, dauerhafte Aufzeichnung ausgewählter, vom Prozessor 64 an den Drucker übertragener Daten herzustellen. Wie dem Fachmann daraus verständlich ist, kann das Untersystem 20 mit anderen oder zusätzlichen Eingabe- und Ausgabe-Einrichtungen versehen werden, um es einem Bediener oder Analysator zu ermöglichen, einen Dialog mit dem Prozessor 64, dem Vorprozessor 62 und der Speichereinheit 70 zu führen.
Die einzelnen Komponenten des Untersystems 20 sind von herkömmlicher, dem Fachmann wohlbekannter Art. Vorzugsweise ist der Prozessor 64 ein Hochgeschwindigkeits-Digitalrechner, und der Monitor 72 ist ein hochauflösender Farbmonitor. Beispielsweise kann der Vorprozessor 62 auch eine Baugruppe aus Datacube-Signalverarbeitungs-Leiterkarten sein und der Prozessor 64 eine Sun 3/140-Workstation.
Wie oben diskutiert wurde, wird jedes Mal, wenn eine ophthalmische Linse direkt unter der Kamera 36 durchläuft, Licht durch die ophthalmische Linse geleitet und auf der Bildpunktanordnung 46 fokussiert, und jeder Bildpunkt auf der Anordnung 46 erzeugt einen entsprechenden elektrischen Ausgangsstrom, dessen Betrag die Intensität des auf den Bildpunkt einfallenden Lichtes ausdrückt. Dieser Ausgangsstrom eines jeden Bildpunktes wird zu Digitalwerten umgewandelt, die unter einer dem Bildpunkt zugeordneten Adresse im Vorprozessor-Speicher gespeichert werden. Diese Digitaldatenwerte, die als I&sub0;-Werte bezeichnet werden, werden, wie nachfolgend beschrieben, verarbeitet, um festzustellen, ob die unter der Kamera durchlaufende Linse eines oder mehrere aus einer ausgewählten Gruppe von Merkmalen aufweist und insbesondere, um festzustellen, ob die Linse ein Merkmal aufweist, das als ein Materialfehler oder Defekt anzusehen ist, welche die Linse für den Gebrauch beim Konsumenten ungeeignet machen.
Figur 14 zeigt die Hauptkomponenten eines bevorzugten Bildverarbeitungsverfahrens, um jegliche Defekte bei dem in den Figuren 2 und 3 gezeigten Typ einer Linse zu identifizieren. Nachdem die Linsenabbildung von der Bildpunktanordnung erfaßt ist, wird die Abbildung in einem Verfahren geprüft, das als Dezentrierung bezeichnet wird, um festzustellen, ob die Innen- und die Außenkante des Ringes 84c der Linse genau zueinander zentriert sind, und diese Dezentrierungsprüfung umfaßt das Anpassen eines ersten und zweiten Kreises an die Innenund die Außenkante des auf die Bildpunktanordnung abgebildeten Ringes. Danach werden die tatsächlichen Kanten des Ringes gefunden und erfaßt. Dann wird ein erster Maskierungsvorgang angewandt, um Daten zu reduzieren oder auszuschließen, die dem Licht zuzuordnen sind, welches vom Außenrand der Linsenprüfschale gebrochen oder abgelenkt wurde, und jegliche Kantendefekte werden durch ein Verfahren hervorgehoben, das als Gummiband-Algorithmus bezeichnet wird. Als nächstes werden jegliche Defekte durch Verfahren stärker hervorgehoben, die als Ausfüllen und Säubern bezeichnet werden, sowie durch einen zweiten Maskierungsvorgang, der Daten ausschließt, die bestimmten Bildpunkten in der Nähe des Mittelpunktes der Ringabbildung zuzuordnen sind.
Nachdem jegliche mögliche Defekte betont oder hervorgehoben wurden, erfolgt eine Suche, um festzustellen, ob tatsächlich irgendein Fehler existiert. Speziell werden die Bildpunkte der Anordnung 46 abgesucht, oder genauer ausgedrückt die diesen Bildpunkten zugeordneten Datenwerte, um Liniensegmente oder fortlaufende Folgen von Bildpunkten zu ermitteln, die Teil eines Defektes sein können, und diese fortlaufenden Folgen werden dann zu Gruppen zusammengefaßt, um Defektkandidaten zu erkennen. Dann werden Größe und Lage dieser Defektkandidaten analysiert, um festzustellen, ob es tatsächlich Defekte sind, welche die Linse für den Gebrauch beim Konsumenten ungeeignet machen.
Wie oben erwähnt wurde, wird die Dezentrierungsprüfung angewandt, um festzustellen, ob die Innen- und die Außenkante des Ringes 84c der unter der Kamera durchlaufenden Linse konzentrisch sind. Unter Bezugnahme auf Figur 15 erfolgt dies allgemein durch eine Vielzahl von Abtastlinien 202 quer über die Bildpunktanordnung 46 oder genauer gesagt, durch Untersuchung der Datenwerte unter den Adressen im Vorprozessor-Speicher, die den Adressen von Bildpunkten in ausgewählten Liniensegmenten in der Anordnung 46 entsprechen, um festzustellen, ob die Außen- und die Innenkante 150a bzw. 150b des Ringes 150 konzentrisch sind.
Die Figuren 16A und 16B illustrieren die Dezentrierungsprüfung bzw. das Programm R&sub1;. Der erste Schritt 204 in diesem Arbeitsgang wird als Schwellwert-Unterprogramm bezeichnet, und der Zweck dieses Programmes ist es, jedem Bildpunkt einen neuen Intensitätswert I&sub1; zuzuordnen, der in Abhängigkeit davon, ob der ursprüngliche Beleuchtungswert I&sub0; des Bildpunktes jeweils über oder unter einem gegebenen Schwellwert Tt liegt, der entweder dem maximalen oder dem minimalen Beleuchtungswert Tmax oder Tmin entspricht. Daher kann beispielsweise jeder Bildpunkt mit einem ursprünglichen Beleuchtungswert I&sub0;, der größer ist als 127 mit einem neuen Beleuchtungswert I&sub1; gleich 255 versehen werden und jeder Bildpunkt mit einem ursprünglichen Beleuchtungswert von 127 oder weniger kann mit einem neuen Beleuchtungswert I&sub1; gleich Null versehen werden.
Der nächste Schritt 206 bei der Dezentrierungsprüfung besteht darin, Anzahl, Ort und Größe der Abtastlinien 202 einzustellen, die bei dieser Prüfung erfolgen, und dies erfolgt dadurch, daß der Prozessor 64 mit der Adresse des Start- Bildpunktes sowie mit Länge und Richtung jeder Abtastlinie versehen wird. Diese Parameter werden derart ausgewählt, daß die Abtastlinien ungeachtet der Tatsache, daß die Linse schlecht ausgerichtet ist, beiden Kanten des Ringes 150 kreuzen. Vorzugsweise enthalten der Prozessor 64 beziehungsweise die Speicherplatte 70 eine semipermanente Aufzeichnung dieser Startadressen, Richtungen und Abtastlängen. Diese Aufzeichnung wird während der Prüfung einer jeden Linse eines gegebenen Normaltyps oder einer solchen Normalgröße angewandt und diese semipermanente Aufzeichnung kann geändert werden, wenn Linsen eines abweichenden Typs oder einer abweichenden Größe geprüft werden.
Als nächstes werden bei Schritt 210 auf der Bildpunktanordnung bzw. dem Display 46 die gewählten Abtastlinien erzeugt. Mit Ausnahme des Falles, bei dem eine Linse schlecht zentriert ist, überqueren die meisten Abtastlinien einen beleuchteten Teil dieses Displays. Wenn eine Abtastlinie einen beleuchteten Teil des Displays überquert, dann werden die Adressen des ersten und des letzten Bildpunktes des Linienabschnittes, der den beleuchteten Teil überquert, sowie die Länge dieses Linienabschnittes, der als Durchlaufstrecke bezeichnet wird, in einer Datei f&sub1; aufgezeichnet. Unterprogramme zur Feststellung des ersten und des letzten Bildpunktes in einer Durchlaufstrecke, zur Feststellung der Adressen dieser Bildpunkte und zur Bestimmung der Länge einer jeden Durchlaufstrecke sind dem Fachmann wohlbekannt und es können jegliche geeignete Programme für die Dezentrierungsprüfung angewandt werden.
Dann wird bei Schritt 212 die Länge einer jeden dieser Durchlauf strecken mit einem vorgegebenen Wert verglichen, und die Daten einer jeden Durchlaufstrecke, die kleiner ist als dieser vorgegebene Wert, d.h. die Adressen des ersten und des letzten Bildpunktes der Durchlaufstrecke sowie die Länge der Durchlauf strecke, werden ausgesondert. Dieses Aussondern erfolgt, um durch Rauschen, d.h. durch unerwünschtes, auf die Bildpunktanordnung 46 einfallendes Licht, verursachte Daten auszuschließen oder zumindest ihre Anzahl zu vermindern. Um es ausführlich zu erläutern, handelt es sich um Rauschen infolge von Hintergrundlicht oder Licht, das im richtigen Strahlengang durch Staub oder andere Partikel abgelenkt wird und beleuchtete Bereiche auf der Bildpunktanordnung hervorrufen kann. In der weitaus meisten Zahl dieser Fälle besteht jeder dieser beleuchteten Bereiche nur aus einem Bildpunkt oder aus einer kleinen Gruppe benachbarter Bildpunkte. Wenn eine der oben erwähnten Abtastlinien während des Schrittes 210 einen solchen beleuchteten Bereich durchquert, dann zeichnet der Prozessor die Adressen des ersten und des letzten Bildpunktes sowie die Länge der Durchlaufstrecke des beleuchteten Bereiches auf. Dieser beleuchtete Bereich und die zugehörigen Daten werden jedoch nicht auf den Ring 162 oder dessen Kanten bezogen und daher ist Schritt 212 vorgesehen, um diese Daten auszuschließen.
Der nächste Schritt 214 der Dezentrierungsprüfung besteht darin, die verbleibenden Bildpunktadressen als auf der Außenoder auf der Innenkante des Ringes liegend zu identifizieren, wobei jegliches geeignetes Unterprogramm angewandt werden kann, um dies zu tun. Beispielsweise können die Adressen des ersten und des letzten Bildpunktes einer jeden Durchlaufstrecke miteinander verglichen werden, und derjenige Bildpunkt, der näher am Mittelpunkt der ganzen Bildpunktanordnung 46 liegt, kann als auf der Innenkante des Ringes 162 liegend betrachtet werden, während der weiter vom Mittelpunkt der Bildpunktanordnung entfernt liegende Bildpunkt als auf der Außenkante des Ringes liegend betrachtet werden kann. Als Alternative können die Abtastlinien auch in zwei Gruppen unterteilt werden derart, daß für jede Abtastlinie der ersten Gruppe, wenn während der Abtastung eine beleuchtete Durchlaufstrecke gefunden wird, der erste und der letzte Bildpunkt jeweils auf der Außen- bzw. auf der Innenkante liegen und daß für jede Abtastlinie der zweiten Gruppe, wenn während der Abtastung eine beleuchtete Durchlaufstrecke gefunden wird, der erste und der letzte Bildpunkt jeweils auf der Innen- bzw. auf der Außenkante des Ringes liegen.
Nachdem für jeden Bildpunkt festgestellt worden ist, ob er auf der Innen- oder Außenkante des Ringes 162 liegt, wird dann bei Schritt 216 die Anzahl der Bildpunkte gezählt, die auf jeder der Kanten gefunden wurden. Wenn eine dieser Zahlen kleiner als drei ist, dann wird die Linse bei Schritt 220 zurückgewiesen, weil sie schlecht zentriert ist. Wenn jedoch mindestens drei Bildpunkte auf jeder Kante gefunden wurden, dann wird bei Schritt 222 ein Unterprogramm aufgerufen, um erstens einen ersten Kreis an die Bildpunkte anzupassen, die auf der Außenkante des Ringes gefunden wurden, zweitens einen zweiten Kreis an die Bildpunkte anzupassen, die auf der Innenkante des Ringes gefunden wurden und drittens die Mittelpunkte und Radien dieser beiden Kreise zu bestimmen. Es sind zahlreiche Unterprogramme bekannt, um einen Kreis an drei oder mehr Punkte anzupassen sowie um Mittelpunkt und Radius dieses Kreises zu berechnen. Jedes dieser Unterprogramme kann bei der Dezentrierungsprüfung bei Schritt 222 angewandt werden.
Nachdem die Mittelpunkte dieser beiden angepaßten Kreise berechnet sind, wird bei Schritt 224 der Abstand d zwischen den beiden Mittelpunkten bestimmt. Dieser Abstand wird dann bei Schritt 226 mit einem ersten Wert d&sub1; verglichen, und wenn der Abstand größer ist als d&sub1;, dann wird die Linse bei Schritt 230 als schlecht zentriert zurückgewiesen. Wenn der Abstand d kleiner ist als d&sub1;, dann wird bei Schritt 232 der Abstand d mit dem Wert d&sub2; verglichen, welches der maximal zulässige Abstand zwischen den Mittelpunkten von Innen- und Außenkante des Ringes 150 ist. Wenn der Abstand d zwischen den Mittelpunkten der angepaßten Kreise größer ist als d&sub2;, dann wird die Linse bei Schritt 234 als dezentriert zurückgewiesen.
Wenn jedoch der Abstand d kleiner als oder gleich d&sub2; ist dann passiert die Linse die Dezentrierungsprüfung, wie bei Schritt 236 angegeben.
Wenn eine Linse die Dezentrierungsprüfung durchlaufen hat, löst der Prozessor 64 ein Programm R&sub2; aus, das als Kantendetektor bezeichnet wird, um einen Satz von Beleuchtungswerten zu erzeugen, der seinerseits benutzt werden kann, um Bildpunkte auf den Kanten des Ringes 150 zu identifizieren. Typischerweise sind diese Kanten keine idealen Kreise und weichen daher von den bei der Dezentrierungsprüfung angepaßten Kreisen ab. Dieser neue Satz von Beleuchtungswerten wird durch eine Reihe morphologischer Bearbeitungen oder Umwandlungen der ursprünglichen einem jeden Bildpunkt der Anordnung 46 zugewiesenen oder zugeordneten Intensitätswerte erhalten. Diese morphologischen Umwandlungen sind in den Figuren 17A bis 17I bildlich dargestellt sowie in Form eines Flußdiagrammes in Figur 18 gezeigt. Im einzelnen zeigt die Figur 17A eine Abbildung des Ringes 150 auf der Bildpunktanordnung 46, und die Figur 17B zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Teiles dieses Ringes einschließlich eine kurzen Linienabschnittes bzw. einer Abtastlinie 240 quer über den Teil des Ringes sowie die angrenzenden Bereiche der Bildpunktanordnung. Die Figur 17C illustriert die Intensitätswerte I&sub1; der Bildpunkte in der Abtastlinie 240 und wie dort zu erkennen ist, haben die Bildpunkte in den dunklen Bereichen von Figur 17B einen Wert I&sub1;, der geringer oder gleich Null ist, und die Bildpunkte in den hellen Bereichen von Figur 17B haben einen höheren I&sub1;-Wert, wie beispielsweise Tmax.
Unter Bezugnahme auf Figur 18 sowie die Figuren 17C und 17D wird im ersten Schritt 242 des Kantendetektor-Verfahrens für jeden Bildpunkt ein neuer Wert I&sub2; berechnet und zwar wird im einzelnen der I&sub2;-Wert eines jeden Bildpunktes gleich dem Durchnittswert des I&sub1;-Wertes dieses Bildpunktes und der acht ihm unmittelbar benachbarten Bildpunkte eingestellt. Der Unterschied zwischen den Werten I&sub1; und I&sub2; für die Bildpunkte der Anordnung 46 besteht darin, daß sich die letztgenannten Werte allmählicher zwischen den Bildpunkten mit dem niedrigsten I&sub2;-Wert (welches im allgemeinen die Bildpunkte in den dunklen Bereichen der Bildpunktanordnung sind) und den Bildpunkten mit dem höchsten I&sub2;-Wert (welches im allgemeinen die Bildpunkte in den hellen Bereichen der Bildpunktanordnung 46 sind) ändern. Dieser Unterschied wird durch Vergleich der Figuren 17C und 17D am besten verständlich.
Dann wird bei Schritt 244 für jeden Bildpunkt ein weiterer Wert I&sub3; bestimmt und zwar im einzelnen derart, daß der I&sub3;- Wert für jeden Bildpunkt gleich dem minimalen I&sub2;-Wert des Bildpunktes und seiner acht unmittelbar benachbarten Bildpunkte eingestellt wird. Unter Bezugnahme auf die Figuren 17D und 17E kann gesagt werden, daß sich die I&sub2;-Werte entlang der Abtastlinie 240 in ähnlicher Weise ändern wie die I&sub2;-Werte entlang dieser Bildpunkt-Abtastlinie. Der prinzipielle Unterschied zwischen der Art und Weise, in der sich die I&sub2;-Werte der Bildpunkte entlang der Bildpunktanordnung gegenüber der Art und Weise der I&sub3;-Werte ändern besteht darin, daß das Band von Bildpunkten mit dem höchsten I&sub3;-Wert etwas schmaler ist als das Band der Bildpunkte, die den höchsten I&sub2;-Wert aufweisen.
Der nächste Schritt 246 des Kantendetektor-Programmes besteht darin, einen weiteren Wert I&sub4; für jeden Bildpunkt nach der Gleichung I&sub4; = I&sub2; - I&sub3; zu berechnen. Unter spezieller Bezugnahme auf die Figur 17F hat der Wert I&sub4; für die meisten Bildpunkte der Abtastlinie 240 den Wert Null. Jedoch haben die Bildpunkte auf den sowie radial unmittelbar innerhalb der beiden Kanten des Ringes 162 positive I&sub4;-Werte. Als nächstes wird bei Schritt 250 ein Wert I&sub5; für jeden Bildpunkt gleich dem Maximum des Wertes I&sub2; des Bildpunktes und seiner acht unmittelbar benachbarten Bildpunkte bestimmt. Für die meisten Bildpunkte der Bildpunktanordnung 46 ist der Wert I&sub5; des Bildpunktes gleich dem Wert I&sub2; des gleichen Bildpunktes. Jedoch sind für die Bildpunkte in einem bestimmten Abstand von den Kanten des Ringes 150 die I&sub5;-Werte des Bildpunktes größer als seine I&sub2;-Werte, und das Band der Bildpunkte mit dem höchsten I&sub8;-Werten ist ein wenig breiter als das Band mit den höchsten I&sub2;-Werten.
Der nächste Schritt 252 des Kantendetektor-Programmes besteht darin, einen weiteren Wert I&sub6; für jeden Bildpunkt nach der Gleichung I&sub6; = I&sub5; - I&sub2; zu bestimmen. Unter spezieller Bezugnahme auf die Figur 17H ist festzustellen, daß die meisten Bildpunkte einen I&sub6;-Wert von Null haben. Die Bildpunkte auf den beiden Kanten des Ringes 150 und radial unmittelbar außerhalb derselben haben jedoch positive I&sub6;-Werte. Als nächstes wird bei Schritt 254 jedem Bildpunkt ein Wert I&sub7; zugewiesen. Im einzelnen wird der I&sub7;-Wert eines jeden Bildpunktes auf den kleineren der beiden Werte I&sub4; und I&sub6; des Bildpunktes eingestellt. Unter Bezugnahme auf Figur 17I haben die meisten Bildpunkte der Bildpunktanordnung einen I&sub7;-Wert von Null. Jedoch haben die Bildpunkte direkt auf den beiden Kanten des Ringes 150 sowie unmittelbar neben denselben positive I&sub7;- Werte. Auf diese Weise identifizieren die I&sub7;-Werte Bildpunkte auf den Kanten des Ringes.
Dann kann bei Schritt 256 ein Schwellwert-Unterprogramm aufgerufen werden, um die Unterscheidung zwischen den Bildpunkten auf den Kanten des Ringes 150 und den anderen Bildpunkten auf dem Display 46 zu verschärfen. Im einzelnen kann jedem Bildpunkt noch ein weiterer Wert I&sub8; zugewiesen werden, der in Abhängigkeit davon, ob der Wert I&sub7; des Bildpunktes über oder unter einem vorgegebenen Schwellwert Tmax liegt, gleich dem maximalen Beleuchtungsintensitätswert Tmax beziehungsweise gleich dem minimalen Beleuchtungsintensitätswert Tmin gemacht wird. So kann beispielsweise jeder Bildpunkt mit einem I&sub7;- wert größer als 32 mit einem I&sub8;-Wert gleich 255 und jeder Bildpunkt mit einem I&sub7;-Wert gleich oder kleiner 32 mit einem I&sub8;-Wert von Null versehen werden.
Figur 17J zeigt eine Bildpunktanordnung 46, die mit einer Intensität gleich ihrem I&sub8;-Wert beleuchtet wird.
Während der Berechnung und Verarbeitung der Werte I&sub1; bis I&sub8; wird jeder Satz der Bildpunktwerte vorzugsweise in einem entsprechenden Speicherregister im Vorprozessor 62 gespeichert, d.h. beispielsweise alle I&sub0;-Werte werden in einem ersten Register, die I&sub1;-Werte in einem zweiten Register und die I&sub2;- Werte in einem dritten Register gespeichert. Es ist nicht notwendig, alle Werte I&sub1; bis I&sub8; während der ganzen Bearbeitungszeit für jede Linse zu speichern. Beispielsweise können jedoch während jeder Bearbeitungszeit die I&sub3;-Werte abgelegt werden, nachdem die I&sub4;-Werte berechnet worden sind, und die I&sub5;-Werte können ausgesondert werden, nachdem die I&sub6;-Werte bestimmt worden sind.
Weiterhin ist es nicht notwendig, die Werte I&sub2; bis I&sub8; für alle Bildpunkte der Anordnung 46 zu berechnen. Für irgendeine ophthalmische Linse eines gegebenen Typs wird der Ring in einem relativ gut definierten Bereich der Bildpunktanordnung erscheinen, und es ist lediglich erforderlich, die Werte I&sub2; bis I&sub8; für die Bildpunkte dieses Bereiches zu bestimmen. Jedoch ist es in der Praxis oft einfacher, die Werte I&sub2; bis I&sub8; für alle Bildpunkte der Anordnung 46 zu berechnen, als einen weiteren Verarbeitungsschritt anzufügen, um die Bildpunkte im interessierenden Bereich zu identifizieren.
Nachdem das Kantendetektor-Programm abgeschlossen ist, ruft das Linsenprüfsystem ein Maskierungsprogramm auf, um einen Satz von Bildpunkt-Beleuchtungswerten zu erzeugen, der frei von den Effekten ist, die durch die Kante der zum Halten der Linse verwendeten Linsenprüfschale verursacht werden. Im einzelnen wird beim Beleuchten einer ophthalmischen Linse durch den Lichtblitz der Blitzlampe 30 das Licht auch durch Schale übertragen, welche die Linse hält. Die Kante der Schale kann ein wenig von diesem Licht beugen, was ausreicht, das Licht hinter die Lichtbegrenzung 40 und damit auf die Bildpunktanordnung 46 gelangen zu lassen, wo es eine Abbildung oder Teilabbildung der Kante der Schale erzeugt, wie sie in Figur 19A mit 260 gekennzeichnet ist. Diese Kantenabbildung betrifft nicht die Linse selbst, und damit sind jegliche Daten, die der Abbildung der Schalenkante zuzuordnen sind, unnötig und bei der Verarbeitung der Daten der Linsenabbildung selbst unerwünscht. Ein Maskierungs-Programm wird aufgerufen, um die Abbildung der Schalenkante auf der Bildpunktanordnung 46 zu beseitigen oder genauer gesagt, um einen Satz von Bildpunkt-Beleuchtungswerten zu erzeugen, der frei von Datenwerten ist, welche der oben erwähnten Schalenkante 260 zuzuordnen sind.
Die Figur 20 ist ein Flußdiagramm dieses Programmes. Um bei diesen Schritten 216 oder 226 der Dezentrierungsprüfung festzustellen, ob mindestens drei Bildpunkte außerhalb der Kante des Ringes 162 gefunden worden sind oder ob die ophthalmische Linse als schlecht zentriert befunden wurde. Wenn die Linse bei einem der beiden Schritte der Dezentrierungsprüfung als schlecht zentriert befunden wurde, endet das Maskierungsprogramm R&sub3; selbst bei Schritt 262.
Wenn das Programm R&sub3; nicht bei Schritt 262 endet, geht es zu Schritt 264 weiter, um die Koordinaten des Mittelpunktes des Kreises zu erhalten, der während der Dezentrierungsprüfung an die Außenkante 150a des Ringes 150 angepaßt worden ist. Diese Koordinaten waren während der Dezentrierungsprüfung bestimmt und gespeichert worden und zwar entweder im Speicher des Prozessors 64 oder auf der Speicherplatte 70, und deshalb können die Daten durch einfache Speicherabfrage erhalten werden. Liegen diese Daten einmal vor, wird bei Schritt 266 ein Masken-Unterprogramm aufgerufen. Unter Bezugnahme auf Figur 19B besteht dieses Unterprogramm einfach darin, der Bildpunktanordnung 46 eine runde Maske 270 zu überlagern, die auf die oben erwähnten Mittelpunktskoordinaten zentriert ist und einen Durchmesser hat, der ein wenig größer ist als der Durchmesser des an die Außenkante des Ringes 150 angepaßten Kreises. Das Maskierungs-Unterprogramm weist dann jedem Bildpunkt einen Wert I&sub9; zu je nachdem, ob der Bildpunkt innerhalb oder außerhalb dieser Maske liegt. Im einzelnen weist das Maskierungs-Unterprogramm jedem Bildpunkt außerhalb der Maske den I&sub9;-Wert Null und jedem Bildpunkt innerhalb der Maske einen I&sub9;-Wert zu, der gleich dem Wert I&sub8; für diesen Bildpunkt ist.
Genauer gesagt werden bei Schritt 266 die Koordinaten (x&sub0;, y&sub0;) des oben erwähnten Mittelpunktes und ein Radius r&sub1;, der ein wenig größer gewählt wird, als der Radius des an die Außenkante des Ringes 150 angepaßten Kreises, an das Masken- Unterprogramm übertragen. Dann bildet dieses Unterprogramm eine Datei f&sub2; der Adressen aller der Bildpunkte in der Anordnung 46, die innerhalb des Abstandes r&sub1; von diesem Mittelpunkt (x&sub0;, y&sub0;) liegen. Dann wird bei Schritt 272 die Adresse eines jeden Bildpunktes in der Anordnung 46 geprüft, um festzustellen, ob sie sich in dieser Datei befindet. Wenn sich die Bildpunktadresse in dieser Datei befindet, dann wird bei Schritt 274 der I&sub9;-Wert des Bildpunktes gleich seinem I&sub8;-Wert eingestellt. Wenn sich die Bildpunktadresse nicht in dieser Datei befindet, dann der I&sub9;-Wert des Bildpunktes bei Schritt 276 gleich Null gesetzt.
Zahlreiche spezielle Masken-Unterprogramme sind der Fachwelt wohlbekannt und können bei Schritt 266 als Programm R&sub3; eingesetzt werden.
Die Figur 19C zeigt die Bildpunktanordnung 46 beleuchtet mit einer Intensität gleich ihren I&sub9;-Werten.
Nachdem das in Figur 20 dargestellte Maskierungsverfahren abgeschlossen ist, löst der Prozessor 64 ein weiteres Verfahren aus, das als Gummiband-Algorithmus bezeichnet wird. Dieser Algorithmus beinhaltet das Analysieren und Verarbeiten von Datenwerten für die Bildpunkte oder bezüglich derselben auf der Ringkante 150a oder in unmittelbarer Nachbarschaft der selben, und die Figuren 21A und 21B zeigen ein Flußdiagramm, welches den Gummiband-Algorithmus allgemein illustriert. Unter Bezug auf diese Figuren besteht der erste Schritt 280 dieses Algorithmus darin, die Mittelpunktkoordinaten und den Radius des Kreises zu erhalten, der an die Außenkante 150a der Linse bei der Dezentrierungsprüfung angepaßt ist. Wie oben diskutiert, sind diese Werte während der Dezentrierungsprüfung ermittelt und im Speicher gespeichert worden und sie können demzufolge aus diesem Speicher abgerufen werden.
Der nächste Schritt 282 des Gummiband-Algorithmus besteht darin, einen Bildpunkt auf der Außenkante 150a des Ringes 150 zu lokalisieren, indem von der linken Kante der Bildpunktanordnung 46 an nach innen gesucht wird, bis ein beleuchteter Bildpunkt gefunden ist. Es ist möglich, daß der während einer bestimmten Suche gefundene erste beleuchtete Bildpunkt nicht auf der Kante der Linsenabbildung liegen könnte, sondern ein wenig davon entfernt liegt und vom Hintergrundrauschen beleuchtet wird. Daher wird bei Schritt 282 vorzugsweise eine Vielzahl von Abtastungen oder Suchvorgängen durchgeführt, um eine Vielzahl beleuchteter Bildpunkte zu finden, und die Orte dieser Bildpunkte werden dann analysiert oder untereinander verglichen, um sicherzustellen, daß ein gefundener Bildpunkt auf der Kante der Linsenabbildung liegt.
Ist erst einmal ein erster Bildpunkt auf der Kante der Linsenabbildung gefunden worden, dann geht der Gummiband- Algorithmus weiter zu Schritt 284 und bei diesem Schritt startet dieser Algorithmus tatsächlich an diesem ersten Punkt und verfolgt den Weg der Kante der Linsenabbildung, eventuell wieder zurück bis zum ersten Bildpunkt. Während dieser ersten Bahnverfolgung zeichnet der Algorithmus in der Datei f&sub3; die Adressen der meisten oder aller Bildpunkte auf der Außenkante der Linsenabbildung auf, und der Algorithmus stellt auch größere Spalte in der Linsenkante, die Breite dieser Spalte sowie größere separate Punkte auf der Linsenkante fest. Bei Schritt 286 zeichnet der Algorithmus in der Datei f&sub4; die Adressen derjenigen Bildpunkte auf, die Endpunkte ausgewählter Linien sind, welche über jegliche breitere Spalte in der Linsenkante sowie durch bzw. bis zu einer Seite jeglicher größerer separater Punkte gezogen werden und welche weiter unten mit mehr Einzelheiten erläutert werden.
Nachdem dieser erste Durchlauf bzw. diese erste Bahnverfolgung rund um die Linsenabbildung beendet ist, stellt der Gummiband-Algorithmus bei Schritt 290 fest, ob irgendein Spalt gefunden worden ist, der so groß ist, daß die Linse zurückgewiesen werden muß. Wenn ein solcher Spalt gefunden wird, erfolgt die Zurückweisung der Linse und bei Schritt 292 druckt der Drucker 76 die Meldung aus, daß die Linse eine schlechte Kante hat.
Wenn die Linse diese Spaltprüfung bei Schritt 290 durchlaufen hat, führt der Gummiband-Algorithmus einen zweiten Durchlauf bzw. eine zweite Bahnverfolgung rund um die Kante der Linsenabbildung durch. Bei diesem, in Fig. 21B mit 294 gekennzeichneten, Durchlauf identifiziert der Algorithmus geringfügige Merkmale, wie beispielsweise kleinere Spalte und kleinere separate Punkte, die sich an der Außenkante der Linse entweder radial nach innen oder radial nach außen erstrecken, und der Algorithmus prüft auch das auf diese Weise festgestellte Merkmal, um festzustellen, ob die Linse wegen desselben zurückgewiesen werden muß. Im allgemeinen erfolgt dies durch Berechnung des Skalarproduktes von zwei Vektoren durch den Bildfunk, die als Radialvektor und Kantenvektor bezeichnet werden, zumindest für jeden der auf der Außenkante der Linse ausgewählten Bildpunkte. Der Radialvektor durch einen Bildpunkt ist derjenige Vektor, der auch durch den Mittelpunkt des Kreises verläuft, der an die Außenkante 150a des Ringes 150 angepaßt worden ist. Der Kantenvektor durch einen Bildpunkt ist derjenige Vektor, der sich durch den Bildpunkt sowie durch einen zweiten Bildpunkt an der Außenkante des Ringes 150 erstreckt, welcher um eine bestimmte Anzahl Bildpunkte entlang der Außenkante 150a des Ringes 150 rückwärts oder entgegen dem Uhrzeigersinn gelegen ist.
Für jeden Bildpunkt auf einem regelmäßigen, kreisbogenförmigen Abschnitt der Linsenkante, der keinerlei Defekt aufweist, weder einen Spalt noch einen separaten Punkt, ist das Skalarprodukt der beiden oben definierten Vektoren im wesentlichen gleich Null, weil der Radial- und der Kantenvektor durch den Bildpunkt im wesentlichen senkrecht zueinander sind. Für die meisten oder alle Bildpunkte auf der Kante eines Spaltes oder auf einem separaten Punkt auf der Linsenkante ist das Skalarprodukt von Kanten- und Radialvektor durch den Bildpunkt nicht gleich Null, weil diese beiden Vektoren nicht senkrecht zueinander sind. Wenn irgendein Skalarprodukt größer als ein gegebener Wert ist, dann wird die Linse als nicht geeignet für den Gebrauch durch den Konsumenten angesehen und kann zurückgewiesen werden.
Wenn die Linse die während des zweiten Durchlaufes rund um die Linsenkante die angewandten Prüfungen passiert hat, dann veranlaßt der Gummiband-Algorithmus einen dritten Durchlauf rund um die Kante der Linsenabbildung, wie es durch Schritt 296 in Figur 21B dargestellt ist. Dieser dritte Durchlauf beinhaltet keinerlei Prüfung, um festzustellen, ob die Linse zurückgewiesen werden muß, sondern dient der Verarbeitung oder Vorbereitung von Daten für nachfolgende Prüfungen. Dieser dritte Durchlauf erfolgt insbesondere, um einen Satz von Datenwerten zu erzeugen, der frei von Daten im Zusammenhang mit irgendwelchen Defekten auf der Linse ist, die sich unmittelbar innerhalb der Außenkante 150a des Ringes 150 befinden. Dieser Satz von Datenwerten wird dann von einem Satz von Datenwerten subtrahiert, der Daten im Zusammenhang mit diesen Defekten enthält, um dadurch einen Satz von Datenwerten zu erhalten, der ausschließlich Daten im Zusammenhang mit diesen Materialfehlern enthält.
Allgemein bestimmt der Gummiband-Algorithmus bei diesem dritten Durchlauf entlang der Linsenkante die durchschnittliche radiale Dicke der Außenkante 150a des Ringes 150 und dann setzt der Algorithmus die I&sub9;-Werte aller derjenigen Bildpunkte gleich Null, die genau innerhalb der Außenkante des Ringes liegen. Wenn beispielsweise die Außenkante des Ringes eine durchschnittliche Dicke von sechs Bildpunkten hat, dann setzt der Gummiband-Algorithmus die I&sub9;-Werte aller derjenigen Bildpunkte gleich Null, die sich zwischen 7 und 27 Bildpunkten radial innerhalb der Außenkante des Ringes befinden.
Die Figuren 22 bis 32 illustrieren den Gummiband-Algorithmus mit mehr Einzelheiten. Im einzelnen illustriert die Figur 22 ein geeiguetes Unterprogramm S&sub1; zur Feststellung eines ersten Bildpunktes P(x, y) auf der Außenkante 150a des Ringes 150. Bei Schritt 300 wird (x&sub0;, y&sub0;) gleich den Koordinaten des Mittelpunktes des Kreises eingestellt, der während der Dezentrierungsprüfung an die Außenkante des Ringes angepaßt worden war, und bei Schritt 302 wird r&sub0; gleich dem Radius des außen angepaßten Kreises eingestellt. Dann wird, wie durch Schritt 304 dargestellt, beginnend in der Mitte der linken Kante der Anordnung oder in der Nähe dieses Punktes, eine Vielzahl horizontaler Abtastungen quer über die Bildpunktanordnung 46 durchgeführt. Genauer ausgedrückt untersucht der Prozessor 64 die Datenwerte 19 unter den Adressen im Vorprozessorspeicher, die den Adressen der Bildpunkte in ausgewählten horizontalen Linienabschnitten auf der Bildpunktanordnung entsprechen. Während jeder dieser Abtastungen prüft der Prozessor 64 den I&sub9;-Wert eines jeden Bildpunktes in einer gegebenen horizontalen Zeile von Bildpunkten und identifiziert den ersten Bildpunkt in dieser Zeile, der einen I&sub9;-Wert über einem gegebenen Wert aufweist. Vorzugsweise erfolgt eine Vielzahl solcher Abtastungen, was eine Vielzahl identifizierter Bildpunküe ergibt.
Typischerweise befinden sich alle diese identifizierten Bildpunkte auf der Außenkante 150a des Ringes 150. Es ist jedoch auch möglich, daß ein Bildpunkt irgendwo auf der Anordnung links von dieser Kante infolge des Hintergrundrauschens oder während des Linsenprüfvorganges auf den Bildpunkt eingefallenen Streulichtes eine hohen I&sub9;-Wert aufweist, und ein solcher Bildpunkt könnte bei den oben erwähnten Abtastungen als ein beleuchteter Bildpunkt identifiziert werden. Um zu verhindem, daß ein solcher Bildpunkt als ein Kantenbildpunkt identifiziert wird, identifiziert das Unterprogramm S&sub1; bei Schritt 306 die Adressen aller solcher Bildpunkte und sondert sie aus. Im einzelnen bestimmt das Unterprogramm zuerst den Abstand zwischen jedem der bei den Abtastungen identifizierten Bildpunkte und dem Mittelpunkt (x&sub0;, y&sub0;) des Außenkreises, der während der Dezentrierungsprüfung an die Außenkante der Linsenabbildung angepaßt wurde, und zweitens vergleicht es jeden der bestimmten Abstände mit r&sub0;, welches dem Radius des angepaßten Außenkreises entspricht. Wenn der Abstand zwischen einem bestimmten Bildpunkt und dem Mittelpunkt des angepaßten Kreises r&sub0; um mehr als einen gegebenen Abstand d&sub3; überschreitet, dann wird der Bildpunkt als nicht unmittelbar benachbart zur Kante des Ringes 150 angesehen und die Adresse dieses Bildpunktes wird ausgesondert. Nachdem die Adressen aller während der Abtastung gefundenen Bildpunkte geprüft worden sind, um festzustellen, ob sie sich auf der Linsenkante oder unmittelbar benachbart zu dieser befinden und nicht zu den ausgesonderten gehören, dann werden, wie bei Schritt 310 dargestellt, alle verbleibenden Bildpunktadressen als Bildpunkt P(x, y) ausgewählt, und dann wird der erste Durchlauf rund um die Kante der Linsenabbildung begonnen.
Die Figur 23 zeigt mit mehr Einzelheiten, wie dieser erste Durchlauf erfolgt und speziell zeigt sie das Programm R&sub4; zur Durchführung dieses Durchlaufes. Beginnend beim Bildpunkt P(x, y) sucht der Algorithmus bei Schritt 312 vorwärts bzw. im Uhrzeigersinn entlang der Außenkante des Ringes 150 entweder nach einem großen Spalt in dieser Kante oder nach einem großen separaten Punkt auf dieser Kante, wie es durch die Schritte 314 und 320 dargestellt ist. Zur Suche entlang der Kante kann jegliches geeiguete Unterprogramm oder Verfahren angewandt werden. Beispielsweise kann der Prozessor für jeden gegebenen Bildpunkt auf der Kante, beginnend mit dem Bildpunkt P(x, y) die drei oder fünf nächstgelegenen Bildpunkte in den Zeilen über und unter dem gegebenen Bildpunkt oder in den Spalten rechts oder links vom gegebenen Bildpunkt in Abhängigkeit vom Quadranten oder Sektor des Displays 46, wo der Bildpunkt gelegen ist, prüfen, um den nächsten Bildpunkt auf der Linsenkante zu identifizieren. Ausgehend von diesem Bildpunkt kann der Prozessor das gleiche Verfahren anwenden, um noch einen weiteren Bildpunkt auf der Linsenkante zu identifizieren.
Für jeden auf der Linsenkante gefundenen Bildpunkt kann der Prozessor wiederum den Abstand r zwischen dem Bildpunkt und dem Mittelpunkt (x&sub0;, y&sub0;) des Kreises, welcher der Außenkante der Linse angepaßt wurde, bestimmen. Der Prozessor kann zu dem Schluß gelangen, daß ein großer Spalt gefunden wurde, wenn für jeden aus einer gegebenen Anzahl auf der Linsenkante aufeinander folgender Bildpunkte r um mehr als einen gegebenen Betrag dg (d.h. r&sub0; - r > dg) kleiner ist als r&sub0;. Umgekehrt kann der Prozessor zu dem Schluß gelangen, daß ein großer separater Punkt gefunden worden ist, wenn jeweils für eine gegebene Anzahl aufeinanderfolgender Bildpunkte auf der Linsenkante r um einen gegebenen Betrag dep (d.h. r - r&sub0; > dep) größer ist als r&sub0;.
Wenn ein Spalt oder ein separater Punkt gefunden wurde, werden bei den Schritten 316 und 322 die Unterprogramme S&sub2; oder S&sub3; aufgerufen, die beide nachfolgend mit mehr Einzelheiten beschrieben werden. Wenn weder ein Spalt noch ein separater Punkt gefunden werden, dann geht das Programm R&sub4; weiter zu Schritt 324.
Bei Schritt 324 prüft R&sub4;, ob der erste Durchlaufrund um die Kante des Ringes 150 vollständig ist und ein geeignetes Verfahren oder Unterprogramm darauf angewandt werden kann. Wie oben erwähnt, wird beispielsweise eine Datei f&sub2; der Adressen der auf dieser Kante gefundenen Bildpunkte angelegt, wenn die Bahnverfolgung rund um die Abbildung der Linsenkante durchgeführt wird. Bei Schritt 324 kann diese Datei geprüft werden, um festzustellen, ob die Adresse des aktuellen Kantenbildpunktes dort schon berücksichtigt ist. Wenn die Bildpunktadresse schon in der Datei ist, dann kann der erste Durchlauf rund um die Abbildung der Linsenkante als vollständig angesehen werden, während der Durchlauf als nicht vollständig angesehen wird, wenn diese Adresse des aktuellen Bildpunktes noch nicht in der Datei f&sub3; ist. Wenn der erste Durchlauf vollständig ist, dann geht der Gummiband-Algorithmus zum Unterprogramm R&sub5; über. Wenn jedoch der erste Durchlauf rund um die Linse nicht vollständig ist, dann geht der Algorithmus zu Schritt 326 und die Adresse dieses aktuellen Kantenbildpunktes wird als zur Datei f&sub3; hinzugefügt betrachtet. Dann wird bei Schritt 330 der nächste Bildpunkt auf der Linsenkante gefunden, P(x, y) wird auf die Adresse dieses nächsten Bildpunktes eingestellt und das Programm R&sub4; kehrt dann zu Schritt 312 zurück.
Die Figur 24 ist ein Flußdiagramm zur Beschreibung des Unterprogramms S&sub2;, welches jedes Mal dann aufgerufen wird, wenn auf der Außenkante des Ringes 150 ein Spalt gefunden wurde. Der erste Schritt 332 in diesem Unterprogramm besteht darin, die Adressen der Bildpunkte am Beginn und Ende des Spaltes sowie den Abstand zwischen diesen beiden Endpunkten zu identifizieren und in einer Datei f&sub4; aufzuzeichnen. Diese beiden Bildpunkte sind bei P&sub1; und P&sub2; in der Figur 25A dargestellt. Ist der Spalt erst einmal gefunden, das heißt, wenn für jeden einer gegebenen Anzahl aufeinanderfolgender Bildpunkte auf der Linsenkante r um mehr als dg kleiner ist als r&sub0;, dann kann der letzte Bildpunkt auf der Linsenkante vor dieser gegebenen Anzahl aufeinanderfolgender Bildpunkte als der Bildpunkt am Beginn des Spaltes angesehen werden.
Auch wenn ein Spalt gefunden wurde, kann das Ende dieses Spaltes durch Suchen entlang der Bildpunkte auf dem Kreis, der bei der Dezentrierungsprüfung an die Außenkante der Linse angepaßt wurde, über den Spalt hinweg gefunden werden. Dazu gehört das Suchen von diesem Abschnitt des angepaßten Kreises um eine gegebene Anzahl von Bildpunkten radial nach innen und außen bis die Linsenkante, das heißt, bis beleuchtete Bildpunkte oder genauer gesagt Bildpunkte mit hohen I&sub9;-Werten gefunden werden. Nachdem die Linsenkante gefunden wurde, kann das Ende des Spaltes als erreicht angesehen werden, wenn eine Serie innerhalb eines bestimmten Abstandes aufeinanderfolgender Bildpunkte auf dem angepaßten Kreis gefunden wurden und insbesondere, wenn für jeden Bildpunkt in dieser Serie r&sub0; - r kleiner ist als dg. Der letzte Bildpunkt auf der Linsenkante vor dieser Serie aufeinanderfolgender Bildpunkte kann als der Bildpunkt am Ende des Spaltes betrachtet werden.s
Bei Schritt 340 des Unterprogramms S2 werden die I&sub0;-Werte der Bildpunkte auf der Linie zwischen den Bildpunkten P&sub1; und P&sub2;, dem Linienabschnitt L&sub1; in Figur 25B, auf den maximalen Beleuchtungsintensitätswert eingestellt, und dann kehrt das Unterprogramm zum Programm R4 zurück.
Figur 2G zeigt ein Flußdiagramm des Unterprogrammes S&sub3;, welches bei Schritt 322 von Programm R&sub4; aufgerufen wird, wenn auf der Kante des Ringes 150 ein separater Punkt 350 gefunden wird. Einige der ersten Schritte des Programmes S&sub3; werden tatsächlich durchgeführt, um verschiedene Überbrückungslinien zu dem separaten Punkt zu ziehen. Im einzelnen identifiziert das Unterprogramm bei Schritt 352 die in der Figur 25B dargestellten Bildpunkte P&sub2; und P&sub4; auf dem Ring 150 am Anfang und am Ende des separaten Punktes 350, und dann wird bei Schritt 354 der I&sub0;-Wert eines jeden Bildpunktes auf einem in Figur 25C dargestellten Linienabschnitt L&sub3; zwischen den Punkten P&sub3; und P&sub4; auf Tmax eingestellt. Als nächstes identifiziert das Unterprogramm bei Schritt 356 die Adresse eines Bildpunktes P&sub5;, der sich auf der Kante des Ringes 150 eine gegebene Anzahl von Bildpunkten rückwärts oder entgegen dem Uhrzeigersinn vom Beginn des separaten Punktes 350 befindet, und bei Schritt 360 wird der Bildpunkt P&sub6; auf der Kante des separaten Punktes gefunden, der einen gegebenen Abstand d&sub4; vom Bildpunkt P&sub5; hat. Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Figur 25D bei Schritt 362 der I&sub0;-Wert eines jeden Bildpunktes auf einer Linie L&sub2; zwischen den Bildpunkten P&sub5; und P&sub6; auf Tmax eingestellt.
Als nächstes identifiziert bei Schritt 364 das Unterprogramm die Adresse eines anderen Bildpunktes P&sub7;, der sich auf der Kante des Ringes 150 eine gegebene Anzahl Bildpunkte vorwärts bzw. im Uhrzeigersinn vom Ende des separaten Punktes an befindet und dann identifiziert das Unterprogramm bei Schritt 366 den Bildpunkt P&sub8; auf der Kante des separaten Punktes mit einem gegebenen Abstand d&sub5; vom Bildpunkt P&sub8;. Bei Schritt 370 wird der I&sub9;-Wert eines jeden Bildpunktes auf der in Figur 25E dargestellten Linie L&sub4; zwischen den Bildpunkten P&sub7; und P&sub8; ebenfalls auf Tmax eingestellt. Nachdem geeignete Überbrükkungslinien gezogen worden sind, kehrt das Unterprogramm zum Programm R&sub4; zurück.
Nachdem der erste Durchlauf rund um die Abbildung der Linsenkante abgeschlossen ist, wird das Unterprogramm R&sub5; aufgerufen. Dieses in Figur 27 dargestellte Programm wird angewandt, um festzustellen, ob einer der Spalte, die während des ersten Durchlaufes rund um die Abbildung der Linsenkante gefunden wurden, so groß ist, daß er die Linse ungeeignet für den Gebrauch beim Konsumenten macht. Der erste Schritt 376 im Programm R&sub5; besteht darin, festzustellen, ob tatsächlich während des ersten Umlaufes rund um die Linsenkante irgend ein Spalt gefunden wurde. Wenn keine Spalte gefunden wurden, ist das Programm R&sub5; selbst beendet, und der Gummiband-Algorithmus führt das Programm R&sub6; durch. Wenn jedoch während des ersten Durchlaufes rund um die Linsenkante irgendwelche Spalte gefunden wurden, geht das Programm R&sub5; zu Schritt 380 weiter. Bei diesem Schritt wird jede Spaltbreite, gleichzeitig immer nur eine, mit einem gegebenen Wert d&sub6; verglichen, und wenn irgendeine Spaltbreite größer ist als der Wert d&sub5;, dann wird die Linse als ungeeignet für den Gebrauch beim Konsumenten angesehen und bei Schritt 382 zurückgewiesen. Wenn jedoch alle Spaltbreiten kleiner sind als d&sub5;, dann wird das Programm R&sub5; beendet, und der Gummiband-Algorithmus führt das Programm R&sub6; durch, welches den zweiten Umlauf bzw. die zweite Spurverfolgung rund um die Abbildung der Linsenkante durchführt.
Das Programm R&sub6; ist in Figur 28 dargestellt. Wie zuvor erwähnt, sucht dieses Programm in ersterlinie nach geringfügigen Spalten in der Linsenkante sowie nach kleinen separaten Punkten auf der Linsenkante, welche im Programm R&sub4;, bei welchem der erste Durchlauf rund um die Linsenkante erfolgte, nicht als Spalte oder separate Punkte identifiziert wurden. Im einzelnen wird bei Schritt 384 die Adresse des Bildpunktes P(x, y) gleich der Adresse des ersten Bildpunktes in Datei f&sub3; eingestellt. Dann werden bei den Schritten 386, 390 und 392 zwei Vektoren V&sub1; und V&sub2;, die als Kanten- und Radialvektor bezeichnet werden, identifiziert, und das Skalarprodukt der beiden Vektoren wird berechnet. Im einzelnen ist der erste Vektor V&sub1; der Vektor durch den Bildpunkt P(x, y) und einen zweiten Bildpunkt auf der Linsenkante, der um eine gegebene Anzahl von Bildpunkten rückwärts oder entgegen dem Uhrzeigersinn vom Bildpunkt P(x, y) entlang der Linsenkante gelegen ist. Der zweite Vektor V&sub2; ist der Radialvektor des Ringes 150 und erstreckt sich durch den Bildpunkt P(x, y). Die Neigung dieser beiden Vektoren und ihr Skalarprodukt können in einfacher Weise aus den Adressen der Bildpunkte, durch welche die Vektoren verlaufen, bestimmt werden.
Wenn der Bildpunkt P(x, y) unter Bezugnahme auf Figur 29 an einem regelmäßigem, kreisbogenförmigen Abschnitt der Linsenkante liegt, dann ist der Kantenvektor V&sub1; durch den Bildpunkt im wesentlichen eine Tangente an die Linsenkante, wie sie in Figur 29 mit 394 gekennzeichnet ist. Dieser Vektor V&sub1; verläuft auch im wesentlichen senkrecht zum Radialvektor V&sub2; durch diesen Bildpunkt, und das Skalarprodukt dieser beiden Vektoren V&sub1; und V&sub2; ist im wesentlichen gleich Null. Wenn je doch der Bildpunkt P(x, y) in einem unregelmäßigen Abschnitt der Linsenkante liegt, wie beispielsweise auf der Kante eines Spaltes oder auf einem separaten Punkt auf der Linse, wie es in der Figur 29 mit 396 und 400 gekennzeichnet ist, dann stehen der Kantenvektor V&sub1; und der Radialvektor V&sub2; normalerweise nicht senkrecht aufeinander und das Skalarprodukt dieser beiden Vektoren wird normalerweise nicht gleich Null sein.
Das Skalarprodukt dieser beiden Vektoren V&sub1; und V&sub2; wird bei Schritt 402 mit einem gegebenen Wert d&sub7; verglichen. Wenn das Skalarprodukt gleich dem gegebenen Wert oder größer als dieser ist, was anzeigt, daß ein Spalt oder ein separater Punkt mit beträchtlichen Ausmaßen im Bereich des Bildpunktes P(x, y) liegt, dann wird die Linse als nicht akzeptabel für den Gebrauch beim Konsumenten angesehen und bei Schritt 404 zurückgewiesen. Damit endet das gesamte Programm R&sub6;. Wenn bei Schritt 402 das berechnete Skalarprodukt kleiner ist als d&sub7;, was anzeigt, daß im Bereich des Bildpunktes P(x, y) eine Abweichung der Linsenkante von der idealen Kreisform innerhalb akzeptabler Grenzen vorliegt, dann geht das Programm R&sub6; zu Schritt 406 über. Bei diesem Schritt ermittelt das Programm, ob dieser zweite Durchlauf beziehungsweise diese zweite Spurverfolgung rund um die Abbildung der Linsenkante vollständig ist. Dies geschieht genau gesagt, indem geprüft wird, ob der Bildpunkt P(x, y) der letzte Bildpunkt in der Datei f&sub3; ist. Wenn dies der Fall ist, dann ist der zweite Durchlauf beendet und der Gummiband-Algorithmus führt das Programm R&sub7; durch. Wenn jedoch bei Schritt 406 festgestellt wird, daß dieser zweite Durchlauf rund um die Linsenkante nicht vollständig ist, dann wird bei Schritt 408 die Adresse des Bildpunktes P(x, y) gleich der Adresse des nächsten Bildpunktes in der Datei f&sub3; gesetzt und das Programm kehrt zu Schritt 386 zu rück Die Schritte 386 bis 408 werden wiederholt, bis entweder die Linse zurückgewiesen wird oder für jeden Bildpunkt in der Datei f&sub2; das zugehörige Skalarprodukt der beiden Vektoren V&sub1; und V&sub2; berechnet und festgestellt wurde, daß es kleiner als d&sub7; ist, worauf der Gummiband-Algorithmus zum Programm R&sub7; übergeht, welches den dritten Durchlauf bzw. die dritte Spurverfolgung rund um die Linsenkante durchführt.
Vorzugsweise wird das oben erwähnte Skalarprodukt nicht für alle Bildpunkte auf der Linsenkante berechnet. Im einzelnen wird dieses Produkt für diejenigen Bildpunkte nicht berechnet, die sich auf Kanten von Spalten oder separaten Punkten befinden, welche während der ersten Spurverfolgung rund um die Linsenkante gefunden wurden. Es ist nicht notwendig, das Skalarprodukt für diese Bildpunkte von Spalten oder separaten Punkten zu berechnen, weil schon bekannt ist, daß sie sich entweder an einem Spalt oder auf einem separaten Punkt befinden, und es kann beträchtlich an Rechenzeit gespart werden, wenn die beiden Vektoren V&sub1; und V&sub2; durch diese Bildpunkte sowie deren Skalarprodukt nicht berechnet werden.
Wenn das Programm R&sub6; beendet ist, löst der Gummiband- Algorithmus das Programm R&sub7; aus, welches den dritten Durchlauf bzw. die dritte Spurverfolgung rund um die Linsenkante durchführt. Wie oben diskutiert, ist es der tatsächliche Zweck dieses dritten Durchlaufes, einen neuen Satz von Datenwerten I&sub1;&sub0; zu erzeugen, der frei von irgendwelchen Daten ist, welchen Materialfehlern in der Linse unmittelbar innerhalb oder unmittelbar außerhalb der Linsenkante zuzuordnen sind. Die Figur 30 zeigt das Programm R&sub7; mit mehr Einzelheiten, und dieses Programm besteht grundsätzlich aus drei Teilen. Im ersten Teil wird der I&sub1;&sub0;-Wert für jeden Bildpunkt gleich dem I&sub9;- Wert für den Bildpunkt eingestellt; im zweiten Teil wird eine durchschnittliche Kantendicke N für die Außenkante 164 des Ringes 162 berechnet; und im dritten Teil werden die I&sub1;&sub0;- Werte der Bildpunkte in einem gegebenen Bereich weit unterhalb der durchschnittlichen Kantendicke auf Null eingestellt.
Im einzelnen wird bei Schritt 410 des Programms R&sub7; der I&sub1;&sub0;- Wert für jeden Bildpunkt gleich dem I&sub0;-Wert desselben gesetzt. Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Figuren 30 und 31 bei Schritt 412 eine gegebene Anzahl von Bildpunkten an der äußersten Außenkante 150a des Ringes 150, in Figur 31 mit 414A bis 414E gekennzeichnet, ausgewählt. Dann zählt das Programm R&sub7; bei Schritt 41G die Anzahl der beleuchteten Bildpunkte auf jedem der in Figur 31 mit 420A bis 420E gekennzeichneten Radien der Linsenabbildung, welche durch die Bildpunkte 414A bis 414E verlaufen. Das Programm kann beispielsweise den Bildpunkt an der äußersten Außenkante des Ringes als den ersten Bildpunkt zählen, dann von diesem Bildpunkt radial nach innen suchen und den Zählwert für jeden beleuchteten Bildpunkt auf diesem Radius um eins erhöhen. Bei Schritt 422 wird die Durchschnittszahl der beleuchteten Bildpunkte pro Radius berechnet, und dies erfolgt beispielsweise durch einfache Division der Gesamtzahl der gezählten beleuchteten Bildpunkte durch die Anzahl der durchgeführten radialen Abtastungen Typischerweise ist diese Durchschnittszahl nicht ganzzahlig, und daher wird dieser Durchschnittswert vorzugsweise auf die nächsthöhere ganze Zahl erhöht.
Beim nächsten Teil des Programms R&sub7; erfolgt ein dritter Durchlauf rund um die Außenkante 150a des Ringes 150. Um diesen Durchlauf zu starten, wird irgendein Bildpunkt auf der Kante als Start-Bildpunkt P(x, y) gewählt, wie es als Schritt 424 in Figur 30 angegeben ist. Dann werden, wie durch die Schritte 42G und 430 dargestellt, die I&sub1;&sub0;-Werte ausgewählter Bildpunkte auf der Durchschnittskantenbreite radial nach innen auf Null gesetzt. Genauer gesagt: Von jedem Punkt auf der Außenkante des Ringes 162 zählt das Programm entlang des Radius der Linse um N Bildpunkte nach innen. Dann wird für jeden einer gegebenen Anzahl auf dem Radius noch weiter nach innen gelegener Bildpunkte der I&sub1;&sub0;-Wert des Bildpunktes auf Null gesetzt. Unter Bezugnahme auf Figur 32 werden durch diese Schritte des Programmes die I&sub1;&sub0;-Werte der Bildpunkte im schraffierten Bereich 432 tatsächlich gleich Null gesetzt.
Bei Schritt 434 des Programmes R&sub7; wird festgestellt, ob dieser dritte Umlauf rund um die Abbildung der Linsenkante beendet ist, und es kann jegliches geeignetes Unterprogramm auf gerufen werden, um dies zu tun. Wenn beispielsweise der als Start-Bildpunkt für diesen Durchlauf gewählte Bildpunkt der erste Bildpunkt in der Datei f&sub3; ist, dann kann der Durchlauf als vollständig angesehen werden, nachdem das Programm die Schritte 426 und 430 für den letzten Bildpunkt dieser Datei durchgeführt hat. Als Alternative kann eine separate Liste der Adressen der in den Schritten 426 und 430 des Programmes R&sub7; verwendeten Bildpunkte erstellt werden und dieser Liste jedes Mal eine Bildpunktadresse angefügt wird. Die Liste kann dann darauf geprüft werden, wann eine Adresse angefügt wird, die bereits in der Liste vorhanden ist. Wenn eine Adresse angefügt wird, die bereits in der Liste vorhanden ist, dann wird der dritte Umlauf rund um die Linsenkante als vollständig angesehen.
Wenn bei Schritt 434 dieser dritte Umlauf um die Linsenkante nicht vollständig ist, dann wird bei Schritt 436 die Adresse des Bildpunktes P(x, y) gleich der Adresse des im Uhrzeigersinn entlang der Außenkante 150a des Ringes 150 nächsten Bildpunktes P(x, y) gesetzt. Diese Adresse kann beispielsweise aus der Datei f&sub3; entnommen werden, und bei Schritt 436 wird die Adresse des Bildpunktes P(x, y) einfach auf diejenige Adresse eingestellt, die in dieser Datei auf den gegenwärtigen Bildpunkt folgt. Dann kehrt das Programm R&sub7; zu Schritt 426 zurück und die Schritte 426, 430 und 434 werden für die neue Bildpunktadresse P(x, y) wiederholt.
Nachdem dieser dritte Durchlauf rund um die Abbildung der Linsenkante abgeschlossen ist, beendet der Prozessor 64 das Programm R&sub7; und der Gummiband-Algorithmus ist beendet.
Nachdem der Gummiband-Algorithmus beendet ist, wird eine Anzahl weiterer Arbeitsgänge durchgeführt, deren grundsätzliche Aufgabe darin besteht, jegliche Unregelmäßigkeiten der untersuchten oder geprüften Linse hervorzuheben und dadurch die Identifizierung dieser Unregelmäßigkeiten zu erleichtern.
Das erste dieser Verfahren wird als das Ausfüll-Verfahren bezeichnet und besteht darin, für die Bildpunkte der Bildpunktanordnung 46 einen weiteren Datensatz I&sub1;&sub1; zu erstellen, der verwendet werden kann, um die Bildpunkte in irgendwelchen Unregelmäßigkeiten in, auf oder in der Nähe der Außenkante des Ringes 150 zu identifizieren. Im einzelnen werden diese Datenwerte unter Bezugnahme auf die Figur 33 verwendet, um folgende Bildpunkte zu identifizieren: (I) in jeglichen Spalten in der Linsenkante, wie mit 436 gekennzeichnet, (II) in jeglichen Unregelmäßigkeiten innerhalb der Linsenkante, wie in 440 dargestellt, (III) jegliche separate Punkte auf der Linsenkante wie mit 442 gekennzeichnet und (IV) die Bildpunkte zwischen jeglichen separaten Punkten und den angrenzenden Linienabschnitten L&sub2; und L&sub4;, die bei den Schritten 362 und 370 des Unterprogrammes S&sub3; erzeugt werden.
Dieses Ausfüll-Verfahren umfaßt eine Anzahl spezieller Arbeitsgänge, die mit MAX, PMAX, MIN und PMIN bezeichnet werden und die Verarbeitung eine Satzes den Bildpunkten zugeordneter Grunddatenwerte beinhalten. Beim Arbeitsgang MAX wird ein neuer Datenwert erzeugt, welcher gleich dem maximalen Datenwert der acht unmittelbaren Nachbarn des Bildpunktes ist. Beim Arbeitsgang PMAX wird ein neuer Datenwert aufgestellt, welcher für einen gegebenen Bildpunkt gleich dem maximalen Datenwert der vier Bildpunkte unmittelbar rechts, links, über und unter demselben ist. Beim Arbeitsgang MIN wird ein neuer Datenwert erzeugt, welcher gleich dem minimalen Datenwert der acht unmittelbaren Nachbarn des Bildpunktes ist. Beim Arbeitsgang PMIN wird ein neuer Datenwert aufgestellt, welcher für einen gegebenen Bildpunkt gleich dem minimalen Datenwert der vier Bildpunkte unmittelbar rechts, links, über und unter demselben ist.
Die Figuren 34A bis 34E illustrieren die Arbeitsgänge MAX, PMAX, MIN, PMIN. Im einzelnen zeigt die Figur 34A eine Anordnung von 7 x 7 Zahlen, deren jede einen Datenwert für einen zugeordneten Bildpunkt darstellt, deren Position in der Anordnung der Adresse des zugeordneten Bildpunktes entspricht. So ist beispielsweise der Datenwert für den Bildpunkte mit der Adresse (1, 1) gleich 7; der Datenwert für den Bildpunkt mit der Adresse (4, 1) ist 0 und die Datenwerte für die Bildpunkte mit den Adressen (4, 2), (4, 7) und (5, 2) sind 7, beziehungsweise 0.
Die Figur 34B zeigt die nach Durchführung des Arbeitsganges MAX für die Zahlen der gesamten Anordnung von Figur 34A erzeugten Werte. So ist beispielsweise der Datenwert der Adresse (2, G) in Figur 34B gleich 7, weil in Figur 34A einer der acht dieser Bildpunktadresse benachbarten Bildpunkte den Wert 7 hat. In entsprechender Weise ist der Wert bei Adresse (6, 2) in Figur 34B gleich 7, weil im Datensatz von Figur 34A einer der acht dieser Bildpunktadresse benachbarten Bildpunkte den Wert 7 hat. Figur 37C zeigt im Ergebnis des Arbeitsganges PMAX aus dem Datensatz der Figur 34A erzeugten Werte und so sind beispielsweise die Werte der Adressen (6, 3) und (6, 4) in Figur 34C gleich 7, weil in Figur 34A jede der beiden Bildpunktadressen unmittelbar rechts vom Bildpunkt den Wert 7 hat.
Die Figuren 34D und 34E zeigen die entsprechenden Werte, nachdem die Arbeitsgänge MIN und PMIN mit den Werten der Anordnung von Figur 34A durchgeführt wurden. Beispielsweise ist in Figur 34D der Wert der Adresse (4, 3) gleich 0, weil in Figur 34A einer der acht der Adresse (4, 3) benachbarten Bildpunkte den Wert Null hat, und in Figur 34E ist der Wert der Adresse (4, 2) gleich Null, weil in Figur 34A der Bildpunkt unmittelbar rechts von der Bildpunktadresse den Wert Null hat.
Die Figur 35 illustriert ein bevorzugtes Ausfüll-Verfahren R&sub8;. Unter Bezugnahme darauf, umfaßt das Verfahren 14 getrennte Arbeitsgänge, die an den Datenwerten der Bildpunktanordnung 46 durchgeführt werden, und jeder dieser Arbeitsgänge erfaßt die gesamte Bildpunktanordnung. Diese Arbeitsgänge erfolgen in der Reihenfolge: MAX, PMAX, PMAX, MAX, MAX, PMAX, PMAX, MIN, PMIN, PMIN, MIN, MIN, PMIN und PMIN. Diese Arbeitsgänge beginnen mit den I&sub0;-Werten der Bildpunkte, und die resultierenden Daten werden nach Abschluß aller 14 Arbeitsgänge als I&sub1;&sub1;-Werte bezeichnet.
Die Ergebnisse dieser Arbeitsgänge bestehen tatsächlich darin, die Spalte 436, die separaten Punkte 442 und die Unregelmäßigkeiten 440 in, auf oder in der Nähe der Außenkante des Ringes 150 auszufüllen. Im einzelnen zeigen die Figuren 33 und 36 den gleichen Teil des Ringes 150, wobei die erstgenannte Figur die mit ihren I&sub0;-Werten beleuchteten Bildpunkte und die letztgenannte Figur die mit ihren I&sub1;&sub1;-Werten beleuchteten Bildpunkte zeigt. Die Unterschiede zwischen beiden Figuren zeigen die Wirkung des Ausfüll-Verfahrens von Figur 35. Im einzelnen besteht der Unterschied darin, daß für die Bildpunkte in den Spalten 436, in den separaten Punkten 442, in den Unregelmäßigkeiten 440 und in den Bereiche zwischen den separaten Punkten und den Linienabschnitten L&sub3; und L&sub4; die I&sub1;&sub1;- Werte für diese Bildpunkte gleich TMAX sind, während die I&sub9;- Werte für diese Bildpunkte gleich Null sind.
Es versteht sich, daß der Fachmann andere spezielle Verfahren kennt und anwenden kann, um die gewünschten I&sub1;&sub1;-Werte für die oben beschriebenen Bildpunkte zu erzeugen.
Nachdem der Ausfüll-Arbeitsgang R&sub8; beendet ist, ruft der Prozessor 64 ein zweites Maskierungsverfahren R&sub9; auf, um einen Satz von Bildpunkt-Beleuchtungswerten 112 zu erzeugen, der innerhalb eines gegebenen Radius vom Mittelpunkt des während der Dezentrierungsprüfung an die Innenkante 150b des Ringes 150 angepaßten Kreises frei von der Wirkung eines Lichteinfalls auf die Bildpunktanordnung 46 ist. Wie weiter unten noch mit mehr Einzelheiten diskutiert werden wird, wird dieser Satz von Bildpunkt-Beleuchtungswerten 112 nachfolgend benutzt, um Defekte im Inneren der Linse, das heißt innerhalb der Innenkante des Ringes 150, identifizieren zu helfen.
Das in dieser Phase des Linsenprüfvorganges benutzte Maskierungsverfahren R&sub9; ist dem in den Figuren 19A bis 19C sowie 20 dargestellten Maskierungsverfahren R&sub3; sehr ähnlich. Der prinzipielle Unterschied zwischen den beiden Maskierungsverfahren besteht darin, daß der Radius der beim Verfahren R&sub9; angewandten Maske geringfügig kleiner ist als der Radius des an die Innenkante des Ringes 150 angepaßten Kreises, während der Radius der im Verfahren R&sub3; angewandten Maske geringfügig größer ist als der Radius des an die Außenkante des Ringes 150 angepaßten Kreises.
Figur 37 ist ein Flußdiagramm, welches ein bevorzugtes Maskierungsverfahren R&sub9; darstellt. Der erste Schritt 446 in diesem Verfahren besteht darin, festzustellen, ob bei den Schritten 216 oder 226 der Dezentrierungsprüfung mindestens drei Bildpunkte auf der Innenkante des Ringes 150 gefunden wurden oder ob die ophthalmische Linse als schlecht zentriert befunden wurde. Wenn die Linse bei einem der beiden Schritte der Dezentrierungsprüfung als schlecht zentriert befunden wurde, dann endet das Maskierungsprogramm R&sub9; bei Schritt 450 selbst.
Wenn das Programm R&sub9; nicht bei Schritt 450 endet, dann geht es weiter zu Schritt 452, welcher darin besteht, die Koordinaten des Mittelpunktes des Kreises zu erhalten, der während der Dezentrierungsprüfung an die Innenkante 150b des Ringes 150 angepaßt worden war. Diese Koordinaten waren während der Dezentrierungsprüfung bestimmt im Prozessorspeicher gespeichert worden, und sie können daher in einfacher Weise aus dem Prozessorspeicher abgerufen werden. Wenn diese Mittelpunktsdaten vorliegen, wird bei Schritt 454 ein Masken- Unterprogramm aufgerufen. Unter nunmehriger Bezugnahme auf die Figuren 38A bis 38C legt dieses Unterprogramm eine zu den oben genannten Mittelpunktskoordinaten zentrierte Maske 456 mit einem geringfügig kleineren Durchmesser als derjenige des an die Innenkante 150b des Ringes 150 angepaßten Kreises über die Bildpunktanordnung 46, und dann weist das Unterprogramm jedem Bildpunkt einen I&sub1;&sub2;-Wert zu. Im einzelnen weist das Maskierungs-Unterprogramm jedem Bildpunkt außerhalb dieser Maske einen I&sub1;&sub2;-Wert zu, der gleich dem I&sub8;-Wert dieses Bildpunktes ist, und jedem Bildpunkt innerhalb der Maske weist das Maskierungs-Unterprogramm einen I&sub1;&sub2;-Wert von Null zu.
Genauer gesagt, werden bei Schritt 452 die Koordinaten (xi, yi) des oben erwähnten Mittelpunktes und der Wert des Radius r&sub2;, der geringfügig kleiner gewählt ist als der Radius des an die Innenkante des Ringes 150 angepaßten Kreises, an das Masken-Unterprogramm übertragen. Dann bildet dieses Unterprogramm bei Schritt 454 eine Datei f&sub5; der Adressen aller Bildpunkte der Anordnung 46, die sich innerhalb des Radius r&sub2; vom Mittelpunkt (xi, yi) befinden. Dann wird bei Schritt 460 die Adresse eines jeden Bildpunktes in der Anordnung 46 geprüft, ob sie in dieser Datei enthalten ist. Wenn die Bildpunktadresse in dieser Datei enthalten ist, dann wird bei Schritt 462 der I&sub1;&sub2;-Wert des Bildpunktes auf Null eingestellt. Wenn sich jedoch die Bildpunktadresse nicht in der Datei befindet, dann wird bei Schritt 464 der I&sub1;&sub2;-Wert des Bildpunktes gleich dem I&sub8;-Wert desselben eingestellt.
Zahlreiche spezielle Masken-Unterprogramme sind in der Fachwelt bekannt, um das obige Ziel zu erreichen und, bei Schritt 454 des Programmes R&sub9; kann jedes geeignete Unterprogramm verwendet werden.
Die Figur 38C zeigt die Bildpunkte der Anordnung 46, die entsprechend ihren I&sub1;&sub2;-Werten beleuchtet sind.
Nachdem dieser zweite Maskierungsvorgang beendet ist, wird ein weiteres Verfahren R&sub1;&sub0; durchgeführt, das aus einer Serie von Arbeitsgängen besteht, die durchgeführt werden, um einen Satz von Bildpunkt-Beleuchtungswerten zu erzeugen, welche diejenigen Bildpunkte deutlich identifizieren, die irgendeine Unregelmäßigkeit oder einen Defekt in der geprüften Linse an zeigen. Im einzelnen besteht der Zweck der nachfolgenden Arbeitsgänge darin, einen Satz von Bildpunkt-Beleuchtungswerten zu erzeugen, der sowohl frei von jeglichen Effekten ist, die auf der Anordnung 46 durch Hintergrundrauschen oder -licht erzeugt werden als auch von jeglichen Effekten, die auf der Anordnung 46 durch normale und regelmäßige Kanten 150a und 150b des Ringes 150 erzeugt werden. Diese weiteren Arbeitsgänge sind im Flußdiagramm von Figur 39 dargestellt.
Bei Schritt 466 wird für jeden Bildpunkt ein weiterer Wert I&sub1;&sub3; erhalten und zwar indem für jeden Bildpunkt der I&sub1;&sub2;-Wert von dessen I&sub1;&sub0;-Wert subtrahiert wird. Die Figuren 40A, 40B und 40C zeigen Bildpunkte in einem Bereich des Ringes 162, die jeweils mit Intensitäten gleich ihren I&sub1;&sub0;-, I&sub1;&sub2;- und I&sub1;&sub3;- Werten beleuchtet werden, und wie man sehen kann, besteht die praktische Auswirkung von Schritt 466 darin, daß die Abbildung der Figur 40B von der Abbildung der Figur 40A subtrahiert wird, um die Abbildung der Figur 40C zu erhalten.
Dann wird bei Schritt 470 ein Arbeitsgang durchgeführt, der als Säuberungs-Arbeitsgang bezeichnet wird. Er wird durchgeführt, um zu helfen, falsch beleuchtete Bildpunkte zu beseitigen. Im einzelnen werden ausgehend von den I&sub1;&sub3;-Werten für die Bildpunkte die MAX-, MIN-, PMIN- und PMAX-Arbeitsgänge in dieser Reihenfolge auf der ganzen Bildpunktanordnung 46 durchgeführt, um einen weiteren Satz von Bildpunktwerten zu erzeugen, die als I&sub1;&sub4;-Werte bezeichnet werden. Die Figur 40D zeigt Bildpunkte des Ringes 46, die mit Intensitäten entsprechend ihren I&sub1;&sub4;-Werten beleuchtet sind, und wie man durch Vergleich der Figuren 40C und 40D erkennen kann, besteht der Effekt des Säuberungs-Arbeitsganges einfach darin, daß verschiedene Einzelpunkte entfernt werden, die aus welchen Gründen auch immer, in Figur 40C beleuchtet sind.
Nachdem das System 10 die Daten nach den oben beschriebenen Programmen R&sub1; bis R&sub1;&sub0; verarbeitet hat, wird eine Materialfehler- oder Defektanalyse durchgeführt und die Figuren 41A und 41B zeigen ein Flußdiagramm zur Illustration eines bevorzugten Defekt-Feststellungs- oder Analyseverfahrens R&sub1;&sub1;. Diese Analyse wird unter Bezugnahme auf die Figur 42 am besten verständlich, welche die Bildpunkte eines Teiles des Ringes 150 zeigt, die mit Intensitäten entsprechend ihren I&sub1;&sub4;-Werten beleuchtet sind.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 41A, 41B und 42 wird im ersten Teil dieser Defektanalyse bei den Schritten 472 und 474 der Figur 41A eine Liste der Adressen der Bildpunkte am Beginn und am Ende einer jeden horizontalen Serie aufeinander folgender beleuchteter Bildpunkte, die als Durchlaufstrecke bezeichnet wird, erstellt. Im einzelnen werden im Prozessor 64 Abtastungen entlang jeder horizontalen Zeile von Bildpunkten in der Anordnung 46 durchgeführt, und während jeder Abtastung wird jedes Mal, wenn eine Serie beleuchteter Bildpunkte angetroffen wird, die Adresse des ersten und des letzten Bildpunktes in dieser Serie in der Datei f&sub6; aufgezeichnet. Im Falle eines einzelnen, isolierten beleuchteten Bildpunktes, das heißt, wenn die Bildpunkte rechts und links dieses beleuchteten Bildpunktes selbst nicht beleuchtet sind, wird die Adresse dieses beleuchteten Bildpunktes sowohl als die Adresse des ersten als auch als diejenige des letzten Bildpunktes in der von diesem beleuchteten Bildpunkt gebildeten Durchlauf strecke aufgezeichnet.
Genauer ausgedrückt, tastet der Prozessor tatsächlich keine Abbildung der Bildpunktanordnung ab, sondern er stellt die oben erwähnte Adressenliste zusammen, indem er die für die Bildpunkte der Anordnung 46 im Prozessorspeicher gespeicherten I&sub1;&sub4;-Werte prüft.
Nachdem die Datei f&sub6; vollständig ist, ruft das Programm R&sub1;&sub1; bei Schritt 476 ein Clusterbildungs-Unterprogramm auf, um für jede Gruppe zusammenhängend beleuchteter Bildpunkte oder genauer ausgedrückt, für jeden Bereich oder jede Gruppe zusammenhängender Bildpunkte mit hohen I&sub1;&sub4;-Werten separate Dateien f6a bis f6n zu erzeugen. Zur Ausführung dieses Clusterbildungsvorganges kann jedes geeignete Clusterbildungs-Unterprogramm angewandt werden. Nachdem diese separaten Dateien f6a bis f6n geschaffen sind, werden dann bei Schritt 480 die Dateien für beleuchtete Bereiche, die nahe aneinander liegen, wie sie in der Figur 42 mit 482 und 484 bezeichnet sind, gemischt. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, daß geprüft wird, ob sich irgendein Bildpunkt in einem beleuchteten Bereich innerhalb einer gegebenen Anzahl von Bildpunkten, wie beispielsweise zwei oder drei Bildpunkten, eines anderen beleuchteten Bereiches befindet. Diese dicht beleuchteten Bereiche werden als tatsächlich einen einzigen beleuchteten Bereich bildend angesehen.
Nachdem Schritt 480 beendet ist, werden bei Schritt 486 Unterprogramme aufgerufen, um für jeden Bereich beleuchteter Bildpunkte die Fläche und den Flächenschwerpunkt sowie eine Umrahmung zu berechnen. Es sind der Fachwelt zahlreiche Unterprogramme zur Durchführung dieser Berechnungen bekannt. Ein solches geeignetes Unterprogramm kann im Programm R&sub1;&sub1; angewandt werden und es ist hier nicht notwendig, dieses Unterprogramm detailliert zu beschreiben.
Als nächstes bestimmt das Programm R&sub1;&sub1; die allgemeine Lage einer jeden beleuchteten Fläche. Im einzelnen werden bei Schritt 490 die Adressen der Mittelpunkte und der Radien der beiden Kreise erhalten, die an die Außen- und Innenkante 150a bzw. 150b des Ringes 150 angepaßt sind. Diese Daten wurden während der Dezentrierungsprüfung bestimmt und dann im Prozessorspeicher gespeichert, und sie können somit einfach aus dem Prozessorspeicher abgerufen werden. Dann bestimmt der Prozessor 64 bei Schritt 492, ob der Flächenschwerpunkt eines jeden Bereiches beleuchteter Bildpunkte (I) innerhalb der Zentralzone der Linse (Bereich radial innerhalb der Innenkante des Ringes) oder (II) in der Randzone der Linse (Bereich der Linse zwischen den beiden an die Innen- und an die Außenkante des Ringes angepaßten Kreise) gelegen ist.
Es sind zahlreiche Unterprogramme bekannt, um festzustellen, ob der Flächenmittelpunkt eines Bereiche innerhalb eines ersten Kreises oder zwischen zwebim allgemeinen konzentrischen Kreisen liegt, und es nicht erforderlich diese Unterprogramme hier im Detail zu beschreiben.
Die Schritte 490 und 492 sind für die Wirkungsweise des Systems 10 in seinem weitesten Sinne nicht erforderlich. Vorzugsweise werden diese Schritte jedoch durchgeführt und die zugehörigen Daten für Analysezwecke gesammelt und zwar insbesondere, um festzustellen, wo mögliche Unregelmäßigkeiten oder Defekte in den Linsen auftreten. Diese Daten können auch zur Einstellung und Verbesserung von Verfahren und Materialien bei der Herstellung der Linsen von Nutzen sein.
Nachdem die Schritte 490 und 492 beendet sind, stellt der Prozessor fest, ob die Größe jedes beleuchteten Bildpunktbereiches groß genug ist, um ihn als Materialfehler oder Defekt einzustufen, weswegen die Linse zurückzuweisen ist. Im einzelnen wird bei Schritt 494 die Größe eines jeden Bereiches beleuchteter Bildpunkte mit einer vorgegebenen Größe verglichen. Wenn dieser beleuchtete Bereich kleiner ist als die vorgegebene Größe, dann reicht er nicht aus, um die Zurückweisung der Linse zu rechtfertigen. Wenn jedoch der Bereich beleuchteter Bildpunkte größer als die vorgegebene Größe ist, so daß er für einen Materialfehler oder Defekt spricht, dann ist die Linse für den Gebrauch durch den Konsumenten ungeeignet. Diese vorgegebene Größe kann beispielsweise in der Speichereinheit 70 gespeichert werden.
Bei Schritt 496 wird vorzugsweise noch eine Zählung der Anzahl der in jeder Linse gefundenen Defekte durchgeführt. Diese Zählung kann für die Analyse des Verfahrens und des zur Herstellung der Linsen verwendeten Materials von Nutzen sein.
Bei Schritt 500 wird auf dem Monitor 72 eine Anzeige der beleuchteten Bildpunktbereiche erzeugt, wobei diejenigen Bereiche, die größer sind als die oben erwähnte Schwellwert-Größe, in einer Umrahmung gezeigt werden. Dann prüft der Prozessor 64 bei Schritt 502, ob tatsächlich irgendwelche Defekte in der Linse gefunden wurden. Wenn ein Defekt gefunden wurde, dann wird bei Schritt 504 ein Linsen-Zurückweisungssignal erzeugt und zum Monitor 72 sowie zum Drucker 76 übertragen, und die Linse kann aus dem System 10 entnommen werden. Wenn jedoch kein Defekt in der Linse gefunden wurde, dann wird das Programm R&sub1;&sub1; einfach beendet. Anschließend bewegt das System 10 eine andere Linse unter das Beleuchtungs-Untersystem 14, und ein neuer Lichtimpuls wird durch diese andere Linse gesandt. Das übertragene Licht wird auf die Bildpunktanordnung 46 fokussiert, und der oben beschriebene Vorgang wird wiederholt, um festzustellen, ob die Linse für den Gebrauch durch den Konsumenten akzeptabel ist.
Es ist wohl deutlich geworden, daß die hier beschriebene Erfindung gut geeignet ist, die zuvor formulierten Aufgaben zu erfüllen. Zugleich dürfte deutlich geworden sein, daß zahlreiche Abwandlungen und Ausführungsformen vom Fachmann erdacht werden können, und es ist beabsichtigt, daß die angefügten Patentansprüche alle diese Abwandlungen und Ausführungsformen als unter den Schutzumfang der Erfindung fallend abdecken.

Claims

1. Vorrichtung zum Halten einer Kontaktlinse mit gegebenem Krümmungsradius bestehend aus einem Grundkörper mit einer an diesem angebrachten Vertiefung zum Halten der Kontaktlinse, wobei diese Vertiefung im wesentlichen durchsichtig ist und folgende Merkmale aufweist:

i) eine kegelstumpfförmige Seitenwand mit konstanter Neigung und

ii) einen halbkugelförmigen Bodenbereich, der sich an die Seitenwand anschließt und von dort nach unten erstreckt sowie einen etwa 10 % größeren Krümmungsradius hat als der gegebene Krümmungsradius derart, daß die Vertiefung auf die Linse am Boden der Vertiefung automatisch zentrierend wirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Vertiefung eine Achse definiert und die Seitenwand der Vertiefung sich unter einem Winkel von etwa 20º zur Achse erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Dicke der Seitenwand einer jeden Vertiefung weniger als 0,254 mm (0,010 Zoll) beträgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die zur Aufnahme einer Kontaktlinse mit einem gegebenen Durchmesser geeignet ist und bei welcher der Bodenbereich der Vertiefung einen Durchmesser hat, der größer ist als der gegebene Durchmesser.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Vertiefung eine Tiefe hat, die größer als der gegebene Durchmesser ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher der gegebene Durchmesser etwa 20 mm ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die Vertiefung einen oberen kreisförmigen Bereich mit eimen Durchmesser von etwa 22 mm aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei welcher die Vertiefung eine Tiefe von etwa 20 mm hat.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher der Krümmungsradius der Vertiefung etwa 11 mm beträgt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welcher die Vertiefung aus einem PVC-Plastimaterial hergestellt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche eine Vielzahl am Grundkörper angebrachter Vertiefungen aufweist, deren jede durch einen der Ansprüche 1 bis 10 definiert ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher die Vielzahl der Vertiefungen in einer m x n-Matrix von Vertiefungen angeordnet ist und die Achsen der Vertiefungen etwa 30 mm voneinander entfernt sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welcher jede Vertiefung eine Linse enthält, welche auf dem Bodenbereich ihrer jeweiligen Vertiefung aufliegt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei welcher jede Vertiefung eine flüssige Lösung enthält und die Linse in jeder Vertiefung vollständig in die dort befindliche flüssige Lösung eingetaucht ist.