JP3553114B2 - 眼レンズを自動的に検査する方法およびシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は一般に、コンタクトレンズのような眼レンズを検査する方法およびシステム、さらに詳しくは照明ビームがレンズを通して直射されてその像を形成するタイプのレンズ検査法およびシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
コンタクトレンズは典型的に高度の精密度および正確度を伴って製造される。にも関わらず、まれに特定のレンズが欠陥を含むことがあり、このためコンタクトレンズは消費者に販売される前に確実にそのレンズが消費者の使用に適格であるかどうか検査される。
【０００３】
あるタイプの従来のレンズ検査システムにおいては、多数のレンズは照明ビームが各レンズに透過されるレンズ検査位置を通って各レンズを一度に動かして運ぶレンズキャリヤーに配置される。この照明ビームは次にスクリーン上に焦点を合せられ、その上にレンズの像を形成し、そしてオペレーターがその像を観察してレンズが欠陥を含んでいるかどうか判定する。消費者の使用に不適当なレンズをもたらす欠陥または傷がある場合、レンズは検査システムから取り除かれるか、またはそれがその後使用者に販売されないように識別される。
【０００４】
この従来の検査システムは非常に有効で信頼性がある。それでも、このシステムは改良できるものと考えられる。例えば、このシステムは比較的速度が遅く、また高価である。これは、人間のオペレーターがスクリーン上に形成されるレンズ像の焦点を合せ、欠陥がないかどうか像の全体をチェックしなければならないためである。したがって、レンズが欠陥を含むかどうか判定するためレンズの形成像を分析する画像処理装置を使用することにより、レンズ検査のコストを下げ、検査のスピードを増加することができると考えられる。
【０００５】
さらに、上記の従来のシステムの場合、レンズを合格または不合格とするオペレーターの決定には幾らか主観的な考察が含まれ、それはオペレーターごとに異なり、また同一のオペレーターでも時々異なることがある。典型的には、オペレーターが誤って不合格とすると、それにより良好なレンズが時々消費者の使用に不適当であると識別される。したがって、検査システムはレンズが合格かどうかを均一に決定するよう適合することのできる、より一定した手順を付与することにより改良できる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は眼レンズを検査する方法およびシステムを改良することである。
【０００７】
本発明の別の目的はレンズが欠陥を含むかどうかを判定するため、レンズの像を形成し、次いで画像処理装置を使用してその像を分析することである。
【０００８】
さらに、本発明の目的はレンズが消費者の使用に適格であるかどうかを判定するために、画像処理装置を使用し、そしてはっきりした標準的で均一な手順に従って処理することである。
【０００９】
これらのおよび他の目的は、光線をレンズを通して画素アレー上に直射し、そして画素上の光線の強度に従ったデータ値を各画素に割当てる工程を含む、自動的に眼レンズを検査する方法を用いて達成される。本法はさらに、所定のプログラムに従ってこれらのデータ値を処理してレンズが複数の所定の状態を含むかどうかを判定する工程を含む。
【００１０】
例えば、本法はレンズの外縁に沿ってギャップ（ｇａｐ）またはその上に余分な部分（ｅｘｔｒａ ｐｉｅｃｅｓ）があるかどうかレンズを検査するのに使用できる。これを行なうために、外縁の像を画素アレー上に形成し、次いでギャップまたは余分な部分について外縁を調べることができる。このようなギャップまたは余分な部分がある場合、ギャップおよび余分な部分の画素は高いデータ値が割当てられ、またギャップおよび余分な部分を強調するためギャップおよび余分な部分に隣接する追加の画素にも高いデータ値が割当てられる。次に、レンズの縁上の画素そのものは低いデータ値が割当てられ、それによりギャップおよび余分な部分の中の、またはこれらに隣接する画素のみが高いデータ値を有する。高いデータ値を有する連続した画素の各グループの面積を計算し、所定の標準規格と比較して、画素グループが消費者の使用に不適当なレンズをもたらす欠陥を示すかどうかを判定できる。
【００１１】
さらに、本発明の利点および長所は、本発明の好ましい態様を特定し、示す添付図面を参照して、次の詳細な説明を考察することにより明らかである。
【００１２】
図１はレンズ検査システム１０を示すブロック図であり、一般にシステム１０は輸送サブシステム１２、照明システム１４、画像化サブシステム１６および画像処理サブシステム２０からなる。システム１０の好ましい態様において、輸送サブシステム１２はレンズキャリヤー２２およびサポートアセンブリー２４（図４に示す）を含み、そして照明サブシステム１４はハウジング２６、光源３０並びにミラー３２および３４を含む。また、この好ましいシステム１０において、画像化サブシステム１６はカメラ３６、ストップ４０およびレンズアセンブリー４２を含む。さらに詳しくは、図８を参照すると、カメラはハウジング４４、画素アレー４６およびシャッター５０を含み、そしてレンズアセンブリーはハウジング５２、一対のレンズ５４および５６、並びに複数のバッフル６０を含む。図１に示されるように、画像処理サブシステム２０はプレプロセッサ６２、メインプロセッサ６４、およびキーボード６６のような入力手段を含み、そしてさらに好ましくはサブシステム２０はメモリユニット７０、ビデオモニタ７２、キーボード端末７４およびプリンタ７６を含む。
【００１３】
一般に、輸送サブシステム１２は各レンズを一度にレンズ検査位置に動かすため所定の経路に沿って多数の眼レンズを動かすべく備えられており、また図１はこのようなレンズ８０がこのレンズ検査位置にあることを示している。照明サブシステム１４は連続光パルスを発生し、そしてそれぞれの光パルスを光路８２上に、またレンズ検査位置を通過して移動する各眼レンズに直射するため備えられている。サブシステム１６は眼レンズを透過した光パルスの所定の部分を示す一連の信号を発生し、次いでこれらの信号を処理サブシステム２０に送信する。画像処理サブシステムはこれらの信号をサブシステム１６から受信し、これらの信号を所定のプログラムに従って処理して検査対象の各レンズの少なくとも１つの状態を判定する。下記で詳しく説明されるサブシステム２０の好ましい態様において、そのサブシステムは検査されたレンズがそれぞれ消費者の使用に適格であるかどうかを決定する。
【００１４】
システム１０は様々なタイプおよびサイズの眼レンズを検査するために使用できる。本システムは特にコンタクトレンズを検査するのに適しており、図２および３は例えばシステム１０で検査されうるコンタクトレンズ８４を示している。レンズ８４は一般に前面８６および後面９０を含む半球形であり、そしてレンズは中央の光学的領域８４ａおよび外側の領域８４ｂを形成する。レンズは実質的に均一な厚みを持つが、図３ａに示されるように、レンズの厚みはレンズの外縁に直に接する環８４ｃ上を徐々に減少する。
【００１５】
図４は輸送サブシステム１２をより詳しく説明するものである。上記したように、このサブシステムは好ましくはレンズキャリヤー２２およびサポートアセンブリー２４を含む。さらに詳しくは、このサポートアセンブリーは並進テーブル９２、第１のステッピングモーター９４および第２のステッピングモーター９６を含み、また並進テーブルはベース部材１００およびフレーム１０２，１０４を含む。
【００１６】
一般に、レンズキャリヤー２２は多数の眼レンズを保持するために備えられており、図５および６はレンズキャリヤーを詳細に示している。そこに図示されているように、レンズキャリヤーは長方形のベース部材１０６およびベース部材に連結された多数のレンズ検査用カップ１１０を含む。好ましくは、各カップは円錐台の側面１１０ａ、およびカップの側面に一体となって連結しており、またその下方から伸びている半球形状の底部からなる。さらに、各カップの底部は好ましくはカップ中に置かれた眼レンズ８４の曲率半径よりも約１０％大きい一定の曲率半径を有し、そして底部１１０ｂの直径は眼レンズの直径よりも大きい。また、各カップの側面はカップの軸に関して約２０°の傾きで伸びており、そして各側面の厚さは好ましくは約０．０１０インチ以下である。
【００１７】
図５および６に示される特定のレンズキャリヤー２２において、各カップ１１０の上部の直径は約２２ｍｍであり、そして各カップの深さは好ましくは検査対象のレンズの直径よりも大きく、例えばコンタクトレンズの場合、典型的には２０ｍｍである。図５および６に示されるように、レンズキャリヤーは３×４列の検査用カップを含む。検査用カップは他の配置で配列することができる；例えばカップは３×３列、３×８列、４×８列、３×１０列または４×１０列に配列することができることは当業者ならば容易に理解できよう。
【００１８】
カップ１１０、および好ましくはベース部材１０６はポリ塩化ビニルプラスチックのような実質的に透明な材料で作られたものである。さらに、好ましくはカップ１１０およびベース部材１０６は互いに一体となって成形されており、また比較的薄く、それによりコストが減少され、そして実際問題としてキャリヤーは１回の使用で捨てることが可能になる。
【００１９】
１回使用しただけでキャリヤーを捨てることは、レンズ検査用カップを再使用する時にしばしば起こるカップの掻き傷の形成を実質的に減少または除去する。
【００２０】
下記で説明されるように、カップの掻き傷はカップの中のレンズの傷または欠陥として判断されるため、容易に使い捨てのできるレンズキャリヤーを使用することはレンズ検査プロセスの正確度を改善する。
【００２１】
使用時に、各カップ１１０は例えば塩水のような流動液１１２で部分的に満たされ、そして各々の眼レンズは各カップの底に置かれ、完全に溶液の中に浸される。レンズがカップの中に置かれると、カップはカップの上記の形状およびパラメーターによりレンズを自動的にカップの底部の中心に置くようにする。
【００２２】
再び、図４に言及すると、サポートアセンブリー２４はレンズキャリヤーを支え、そしてその中の各レンズを一度にレンズ検査位置に動かすためレンズキャリヤーを動かすべく備えられている。好ましくは、サポートアセンブリー２４はレンズキャリヤー２２を連続的に所定の経路に沿って動かしてレンズ８４を平滑にそのレンズ検査位置に進ませ、通過させる。例えば、サポートアセンブリーはレンズキャリヤーを、そのキャリヤーのカップ１１０が一度にカップ１列ずつレンズ検査位置を通過し、そして各列のカップがレンズ検査位置を通過した後、サポートアセンブリー２４がキャリヤー２２を動かして他の列のカップをレンズ検査位置と一直線に合わせるように設計することができる。
【００２３】
図４に示される好ましいサポートアセンブリー２４において、並進テーブル９２のフレーム１０２は図４に見られるようにその上で左右へと横方向に動くためベース１００により支えられ；フレーム１０４は図４に見られるようにその上で上下に動くためフレーム１０２により支えられ；そしてレンズキャリヤー２２はそれらと一緒に動くためフレーム１０４上で支えられる。ステッピングモーター９４はベース１００上に取り付けられ、フレームがベース部材を横切るようにフレーム１０２に連結され、そしてステッピングモーター９６はフレーム１０２上に取り付けられ、フレーム１０４を動かすようにこのフレームに連結される。
【００２４】
適当なフレーム１０２，１０４およびステッピングモーター９４，９６をサポートアセンブリー２４に使用することができる。さらに、他の適当なサポートアセンブリーが知られており、これらを所望の様式でレンズキャリヤー２４を動かすのに使用できることは当業者ならば容易に理解できよう。
【００２５】
再び、図１に言及すると、サブシステム１４および１６は一緒になって、暗視野照明と呼ばれる効果を発生かつ利用してレンズ検査位置を通過する眼レンズを検査する。この方法において、像はレンズを透過した光を散乱または反射する眼レンズの特徴として画素アレー４６上に形成される。本当に非常に有効な方法である暗視野照明法は、眼レンズの幾つかの通常の特徴と同様にすべての欠陥は本質的に光を散乱するため眼レンズの傷または欠陥を検出するのに使用でき、そしてたまり（Ｐｕｄｄｌｅ）と呼ばれるもののような非常に薄く浅い欠陥でさえ、暗視野照明法を使用して容易に検出できる。
【００２６】
暗視野照明法の原理は図７を参照して理解することができ、それには眼レンズ１１４、平行光線１１６、一対のレンズ１２０および１２２、不透明ストップ１２４、並びに画素アレー１２６が示されている。光線１１６は眼レンズ１１４を透過し、次いで結像レンズ１２０に入射する。照明ビーム１１６がレンズ１１４に入射した時に完全に平行化されると、そのビームはレンズ１２０の後側焦点に収束される。たとえ照明ビーム１１６が眼レンズ１１４により全く影響を受けなくても、そのビームはレンズ１２０に入射した時に完全に平行化されず、またビーム１１６はレンズ１２０の後側焦点あたりに最小混同の円と呼ばれる小さな円を形成する。ストップ１２４は結像レンズ１２０のもう一方の側、すなわちその後側焦点に位置し、そのストップのサイズはレンズ１２０の後側焦点で照明ビーム１１６により形成される円状の像よりも僅かに大きいものであるように選択される。
【００２７】
したがって、レンズ１１４による照明ビーム１１６の散乱または屈折が何れも存在しないと、光線はストップ１２４を透過せず、画素アレー１２６は完全に暗くなる。しかし、ストップ１２４を捕え損うのに十分な程光を屈折するレンズ１１４の特徴は何れも、光を幾らか画素アレー上に入射させる。眼レンズ１１４は画素アレー１２６の位置に対して光学的に共役している位置にあり、したがって光線がストップ１２４を透過すると、その光線はその光を散乱した眼レンズ１１４の存在物として画素アレー上に像を形成する。
【００２８】
図８はシステム１０においてこの暗視野照明効果を発生かつ利用するための好ましい装置を示す。特に、この図は好ましい照明サブシステムおよび画像化サブシステムをより詳しく説明する。この国に示されるように、サブシステム１４はハウジングまたはケーシング２６、光源３０、ミラー３２および３４、絞り１３０、電源１３２、制御回路１３４、第１および第２の調整可能なサポート手段１３６および１４０、並びに出射窓１４２を含む。また、サブシステム１６はカメラ３６、ストップ４０およびレンズアセンブリー４２を含む。さらに詳しくは、カメラ３６はハウジング４４、画素アレー４６およびシャッター５０を含み、そしてレンズアセンブリー４２はハウジング５２、レンズ５４および５６、並びにバッフル６０を含む。
【００２９】
サブシステム１４のハウジング２６はこのサブシステムの他の構成要素のための保護用囲いであり、そして光源３０、ミラー３２および３４、並びに絞り１３０はすべてそのハウジングの中で固定される。さらに詳しくは、ハウジング２６は垂直な主脚２６ａ、上部および下部の水平な脚２６ｂおよび２６ｃを含み、また光源３０はハウジングの主脚の内部に位置する。ミラー３２は脚２６ａおよび脚２６ｃの交点に固定されており、ミラー３４は脚２６ｃの遠端部に隣接しており、そして絞り１３０はミラー３２とミラー３４の間の脚２６ｃの内部に位置する。ハウジング２６はまたミラー３４のすぐ上にある開口部２６ｄを形成し、窓１４２はその開口部に固定される。使用時に、光源３０は多数の光フラッシュまたはパルスを発生し、これらの各パルスを光路８２上に直射する。ミラー３２はこの光路上に位置し、光パルスを絞り１３０を通ってミラー３４上に直射し、次いでこれは図８の１４４を参照して光パルスを窓１４２、レンズ検査位置を通って上方に、また画像化サブシステム１６に向けてまたはその上に直射する。
【００３０】
好ましくは、光源３０はその光源から発する光の特定の方向を調整することのできる調整可能なサポート手段１３６上に取り付けられ、そしてミラー３４はそのミラーから反射する光の特定の方向および特定の位置を調整することのできる他の調整可能なサポート手段１４０上に取り付けられる。さらに詳しくは、図８に示されるサブシステム１４の好ましい態様において、サポート手段１３６はハウジング２６に固定され、２つの相互に垂直な水平軸の廻りを旋回する可傾式台を含む。また、サブシステム１４のこの態様において、ミラーサポート手段１４０は可傾式台１４０ａおよび並進台１４０ｂを含み、そしてミラー３４は前者の台に取り付けられ、次いでこれは後者の台に取り付けられる。台１４０ｂは図８に見られるように左右へと横方向に移動可能であり、それによりミラー３４の横方向の位置を調整することができ、また台１４０ａは２つの相互に垂直な水平軸の廻りを旋回し、それによりミラー３４の特定の角度を調整することができる。
【００３１】
画像化サブシステム１６はレンズ検査位置１４４に位置する眼レンズを透過した光パルスを受け取り、そしてこれらの眼レンズを透過した光の所定の部分を示す一連の信号を発生する。さらに詳しくは、画素アレー４６はシャッター５０のすぐ後ろのカメラハウジング４４の内部に配置され、そして画素アレーは好ましくはそれぞれがそのセンサーに入射する光の強度に比例する大きさを有する、またはその強度を示す電流を発生することのできる多数の光センサーからなる。
【００３２】
図９は画素アレー４６の小部分の拡大図であり、特に画素アレーの多数の個々の光センサーを示す。この図によれば、好ましくはこれらの光センサーまたは画素は所定の数の行および列の均一な格子に配列され、例えばその格子は１０００列、１０００行に配列された１００万画素からなる。好ましくは、その格子において、画素は多数の均一に間隔の置かれた行および多数の均一に間隔の置かれた列を形成し、そしてアレーの最端部にある画素を除けば、各画素は隣接した８画素を有する。例えば、画素１４６ａは隣接した８画素、すなわちすぐ上にある画素１４６ｂ、すぐ下にある画素１４６ｃ、それぞれすぐ左および右にある画素１４６ｄおよび１４６ｅ、並びにそれぞれ右上、左上、右下および左下にある画素１４６ｆ，１４６ｇ，１４６ｈおよび１４６ｉを有する。
【００３３】
再び、図８に言及すると、ストップ４０およびレンズ５４，５６はシャッター５０の前方にあり、互いに画素アレーおよびカメラシャッターと同軸に揃えられる。ストップ４０はレンズ５４および５６の間、実質的にレンズ５４の後側焦点面に位置し、そしてレンズ５６は画素アレーがこのレンズ５６の後側焦点面にあるように位置する。好ましくは、レンズ５４，５６およびストップ４０はハウジング５２の内部に取り付けられ、またこれはカメラ３６の前端に取り付けられる。さらに、一連の環状部材で構成されうるバックル６０は好ましくはそれを通って走行する光を平行化するのに役立つようにハウジング５２の長さに沿って間隔を置いて取り付けられる。
【００３４】
レンズ５４，５６およびストップ４０のこの特定の位置において、検査対象の特定の眼レンズを透過した光線の殆んどまたは全てはレンズ５４によりストップ４０上に焦点を合せられ、それにより画素アレー４６上に入射しない。しかしながら、眼レンズの正常な特徴を通過する光と同様に、眼レンズの異常な特徴を通過する光の幾らかはこの光がレンズ５４によってはストップ４０上に焦点を合せられずに、その代りストップを透過し、画素アレー４６上に入射するように十分屈折されうる。さらに、レンズ検査位置は画素アレー４６の位置と光学的に共役する位置に配置され、それによりストップ４０を透過する光はその光を散乱した眼レンズの存在物として画素アレー上に像を形成する。
【００３５】
この暗視野照明技術は眼レンズの欠陥を照明するための非常に有効な方法であり、そして図１０は眼レンズ、特に図２および３に示されるコンタクトレンズ８４を透過した光線により画素アレー４６上に形成された像を示す。レンズを透過した光の殆んどはストップ４０により画素アレーからブロックされる。しかしながら、レンズの環８４ｃの不均一な厚さにより、レンズのこの部分を透過した光はストップ４０を屈折し、画素アレー４６上に入射し、そのアレー上に環の画像を形成する。レンズ８４の他の欠陥もまた画素アレー上に照明領域を生成する。例えば、たまりのような薄く浅い欠陥でさえ画素アレー上に見い出すことができる。特に、たまりがレンズの内部に存在する場合、そのたまりは画素アレー上に暗視野における明るい輪郭として容易に現われ、そしてたまりがレンズの周囲の領域に存在する場合、そのたまりは画素アレー上に明視野における暗い線として容易に現われる。また、コンタクトレンズの周囲の領域はくさび形の断面を有するため、その周囲領域はストップ４０を通過した光を十分に屈折し、それにより全体の領域が画素アレー４６上に暗視野における明白色の環１５０として現われる。
【００３６】
適当な光源、レンズおよびカメラは何れもサブシステム１４および１６に使用できることは当業者ならば容易に理解できよう。例えば、光源３０はハママツ（Ｈａｍａｍａｔｓｕ）社製の短アークキセノンフラッシュランプであってよい。この特定のフラッシュランプはアーク安定性および寿命の独特な組合せを有し、そしてこのフラッシュランプの出力は±２％定格であり、その寿命は１０^９ フラッシュである。
【００３７】
さらに、実際に実行するように変形された態様のサブシステム１６において、第１結像レンズ５４は物体に対してレンズの光軸の２．５°以内に回折の制限された、焦点距離が１００ｍｍの無彩レンズであり、そしてレンズ５４は黒色アルマイト管に取り付けられ、内部のバッフル６０は管の内壁からの光の反射によるコントラストの低下を防止する。第２レンズ５６は焦点距離が５０ｍｍの標準的なＦ−１．８ニコン（Ｎｉｋｏｎ）レンズである。第１レンズ５４のためのバレルの端部は５０ｍｍレンズのハウジング中に入れられた紫外線くもりフィルター上に接合される。
【００３８】
不透明なストップ４０は直径が０．１００インチの小さなプラスチック製の円であり、ストップを所定の場所に固定するため接着剤を含む。適当なストップは商業的に入手することができ、プリント回路板用の手仕事の配置作業においてはんだパッドマスクとして使用され、そしてこれらのストップは種々のサイズで入手できる。ストップ４０の好ましいサイズはシステム１０の他のパラメーターに応じて変化し、そしてストップの所定のサイズは好ましくはコントラスト、整合の容易さおよび振動に対する感度が最良に歩み寄るように選択される。
【００３９】
実際に構成されたサブシステム１６で使用されたカメラはビデック（Ｖｉｄｅｋ）社により販売されている高解像度のカメラであり、これは標準ニコンマウントレンズを取り付けできる。Ｆ−１．８ ５０ｍｍニコンレンズ５６が初めにカメラ３６上に取り付けられ、次いでレンズ５４のハウジングがレンズ５６上に組み込まれる。このビデックカメラの有効視野は１３．８×１３．８ｍｍであり、これは例えばコンタクトレンズの最大サイズよりも約１０〜１５％大きい。検査の正確度を最適なものにするため、検査対象の眼レンズができるだけ多くカメラ３６の視野を占めることが望ましい。したがって、自動的に検査対象のレンズの中心が出るように調節することにより、レンズキャリヤー２２の検査用カップ１１０はそのカメラで得られる解像度を最大に利用できる。
【００４０】
サブシステム１４および１６の好ましい配置は幾つかの利点を有する。第１に、光路８２は折り曲げられるため、フラッシュランプ３０はレンズ検査位置１４４にある眼レンズからかなり遠い所に配置することができ、これにより眼レンズにおいて非常に平行化された光線が得られる。第２に、ストップ４０上の弧形像のサイズは実質的に、弧の物理的サイズに（ｉ）ランプ３０からレンズ５４までの距離と（ｉｉ）レンズ５４からストップ４０までの距離との比を掛けたものに等しい。図８に示される好ましい配置はまた、弧形像のサイズを最小限にし、そのためより小さなストップの使用が可能になり、結果としてより大きな感度が得られる。第３に、虹彩絞り１３０は光線８２の断面積、すなわちその光線により照明される領域を制限する。好ましくは、絞り１３０はその光線が検査対象の眼レンズの直径よりも約１０〜１５％大きい円形部を照明するように光線８２の断面積またはサイズを調整するため使用される。照明ビーム８２のサイズを制限することにより、画素アレー上に形成される像とそのアレーの残りとの間のコントラストが改善され、特に、レンズ検査用カップの加工物から散乱する光の量を排除または実質的に減少する。この散乱した光は画素アレー４６上にバックグラウンド光として現われ、画素アレー上の問題の画像とそのアレーの残りとの間のコントラストを減少する。
【００４１】
さらに、サブシステム１４および１６の好ましい配置において、システムの倍率、すなわち画素アレー４６上の眼レンズの画像サイズとその眼レンズの実際のサイズとの比は、第２レンズ５６の焦点距離と第１レンズ５４の焦点距離との比にほぼ等しい。実際の倍率はまた、レンズ５４および５６間の距離、並びに検査対象の眼レンズの第１結像レンズ５４からの距離に依存する。さらに、可傾式台１４０ａおよび並進台１４０ｂによりミラー３４の反射した光線の中心を調整して画像化光学的サブシステム１６の軸と整合することができる。
【００４２】
上記したように、画像化サブシステム１６は大体第１レンズ５４の焦点距離だけ離れた２つのレンズ５４および５６を含む。２つのレンズを使用する必要はないが、２つのレンズを使用することはサブシステム１４および１６の種々のパラメーターをよりコントロールするため好ましく、例えばそれはサブシステムの倍率からの後側焦点面および画像面間の分離を切り離す。
【００４３】
図１１ａ，１１ｂおよび１１ｃはそれぞれ一般に１５２，１５４および１５６と番号付けた別の光学配置を示す。これらはシステム１０において光線８２をレンズ検査位置およびその位置に保持された眼レンズを通って、ストップ４０および画素アレー４６上に直射するため使用することができる。
【００４４】
配置１５２は同時に光線８２をストップ４０上に結像し、検査対象のレンズを画素アレー４６上に結像する唯一のレンズ１６０を含む。さらに詳しくは、図１１ａに示される光学配置はミラー１６２、結像レンズ１６０およびストップ４０を含み、そしてこの図はまた１６４に図示されているレンズホルダー、検査対象の眼レンズ１６６および画素アレー４６を示す。この配置において、光線８２または光源３０からのパルスはミラー１６２に直射され、次いでこれはその光をレンズ１６６を通って結像レンズ１６０に直射する。それにより、レンズ１６０に直射された光の殆んどは焦点がストップ４０上に合わせられるが、レンズ１６６のある種の特徴は光を十分に屈折し、その結果この屈折した光はストップ４０を透過し、画素アレー４６上に焦点が合わせられ、その上にストップ４０を透過する光の原因となったレンズ１６６の特徴の像を形成する。図１１ａの配置はカメラ３６のＣＣＤスクリーンが上記の高解像度のＶｉｄｅｋカメラのＣＣＤスクリーンよりも大きい場合好ましい配置となりうる。
【００４５】
図１１ｂの配置１５４において、光源をストップ４０上に結像する機能と検査対象の眼レンズを画素アレー４６上に結像する機能とは分離されている。詳しくは、この配置はミラー１７０、レンズ１７２，１７４およびストップ４０を含み、そして図１１ｂはまたレンズホルダー１６４、眼レンズ１６６および画素アレー４６を示す。この配置において、光源３０からの光線８２はミラー１７０上に直射され、そしてこのミラーはその光線をレンズ１７２に直射する。レンズ１７２はその光を眼レンズ１６６全体に直射し、そしてレンズ１６６を透過した光の殆んどはストップ４０上に焦点が合わせられる。レンズ１６６のある種の特徴はストップ４０から光を屈折するが、この屈折した光はレンズ１７４に入射し、これはその光の焦点を画素アレー４６上に合わせ、その上にストップ４０を通過した光を屈折する原因となったレンズ１７４の特徴の像を形成する。図１１ｂのレンズ配置の利点は２つのレンズ１７２および１７４の作用が完全に独立していることである。
【００４６】
図１１ｃに示される光学配置１５６は図８に示される光学配置と非常に似ているが、配置１５６はミラー３２または絞り１３０を含まない。さらに詳しくは、配置１５６はミラー１７６、レンズ１８０，１８２およびストップ４０を含み、そして図１１ｃはまたレンズホルダー１６４、眼レンズ１６６および画素アレー４６を示す。図１１ｃの配置において、光源３０からの光線８２はミラー１７６上に直射され、これはその光をレンズ１６６を通って第１レンズ１８０上に直射する。レンズ１８０に直射された光の殆んどは焦点がストップ４０上に合わせられるが、レンズ１６６のある種の特徴は十分に光を屈折し、その結果この光はストップ４０を通って第２レンズ１８２上に透過され、そしてこのレンズ１８２はこの光の焦点を画素アレー４６上に合わせる。この配置において、レンズ１８０はレンズ１８２とは別に光源をストップ上に結像する。しかしながら、レンズ１８０および１８２は共にレンズ１６６の欠陥を画素アレー４６上に結像するのに含まれる。
【００４７】
上記の他に、システム１０はまた好ましくは照明サブシステム１４および画像化サブシステム１６の操作を輸送サブシステム１２の操作と同期させるため、特に光源３０を作動して光パルスを発生させたり、レンズがレンズ検査位置１４４にある時カメラシャッター５０を開いたりするための、制御サブシステムを含む。好ましい制御サブシステムは図１２ａに詳しく示されている。この好ましい制御サブシステムにおいて、輸送サブシステム１２はそれぞれレンズ検査用カップが１個づつレンズ検査位置に配置される度毎に電気信号を発生する。この信号は例えばステッピングモーター９４、または並進テーブル９２のための他の駆動装置により、あるいはそれぞれレンズ検査用カップが１個づつレンズ検査位置に到達する度毎に動作するリミットスイッチにより発生しうる。好ましくは、この信号はカメラシャッター５０に伝達されてそのシャッターを開き、また短い間電気信号を送らせる遅延回路１８４に伝達されてカメラシャッターを完全に開き、そしてこの短い遅れの後、この電気信号はランプ駆動装置１３４に伝達されて光源３０を作動させる。
【００４８】
例えば、構成されたシステム１０の態様において、図１２ｂを参照すると、眼レンズがレンズ検査位置にある時に輸送サブシステムはカメラ３６および遅延回路１８４の両方に２４ボルトのパルスを発生し、伝達する。カメラのシャッターはこのパルスの前縁に応答して開き、そして完全に開くまで約９ミリ秒かかる。遅延回路は信号のランプ駆動装置１３４への伝達を約１５ミリ秒送らせ、そしてこの遅れの後、このトリガーパルスはランプ駆動装置に伝達される。このトリガーパルスの前縁はＳＣＲを作動してフラッシュランプ３０を点火する。この点火時に、ランプは導電性になり、そして予め充電されたコンデンサーがランプを通して放電される。容量およびそれに充電された電圧はランプにより放出された光エネルギーの総量および光パルスの持続時間を決定する。一方、インターフェース回路はカメラシャッターを約３０ミリ秒間、開放してからシャッターを閉じる。
【００４９】
上記のようにカメラシャッターを使用することにより、レンズ検査中における画素アレー４６の周囲の光の積分が回避または実質的に減少される。また、好ましくは高電圧の電源、ランプ駆動回路および充電用コンデンサーが照明光学系を含むハウジング構造２６に取り付けられる。
【００５０】
ランプ３０からの光は検査対象の眼レンズを停止する必要がないような短い時間で画素アレー４６上の像を捕らえることができる程十分である。したがって、輸送サブシステム１２は好ましくは画像化サブシステム１６の下で連続的に眼レンズの配列を動かすように設計される。この眼レンズ配列の連続的で平滑な動きは画像化プロセスに干渉しうるカップ１１０中の溶液１１２の上面の波しわまたは他の障害の発生を減少または排除するため有利である。
【００５１】
輸送サブシステム１２、照明サブシステム１４および画像化サブシステム１６の所望の同期または配置を他のやり方で行なうことができることは当業者ならば容易に理解できよう。例えば、光源３０を作動させ、シャッター５０をレンズ検査位置１４４へのレンズの配置と一致するように選択される所定の時間間隔で開くことができる。
【００５２】
照明および画像化プロセスにおける飛塵の作用を最小限にするため、照明，画像化および輸送サブシステムをハウジング（図示せず）中に密閉してもよい。そのハウジングは透明な表戸、または近づいてハウジングの内部を観察できる透明な窓を有する表戸を備えていてもよく、そしてそれらの表戸の透明な部分は照明および画像化プロセスにおける周囲の部屋の明かりの作用を最小限にするために着色してもよい。
【００５３】
図１３は画像処理サブシステム２０を示すブロック図である。このサブシステムにおいて、画素アレーからの電気信号は直列および並列形式を組合わせてプレプロセッサ６２に伝達される。プレプロセッサ６２に伝達されるこれらの電気信号はその信号を発生した特定の画素を用いて適当なやり方で識別することができる。例えば、カメラ３６の画素からの信号は所定の定期シーケンスでプレプロセッサ６２に伝達することができ、そしてクロック信号もまたカメラからプレプロセッサに伝達してそのシーケンスの開始または所定の区間を識別することができる。あるいは、プロセッサ６２に伝達された各信号はその信号を発生した特定の画素を識別するヘッダまたは他のデータタブを備えていてもよい。
【００５４】
ユニット６２は、アレー４６の各画素からの各電流信号をそれぞれディジタルデータ値Ｉ_０ に変換し、そしてそのデータ値をその電気信号を発生した画素のアドレスと関連したアドレスを有するメモリロケーションに記憶させる。これらのデータ値はプロセッサ６４に利用でき、バスライン１８６を介してそれに伝達することができる。好ましくは、下記で詳しく説明されるように、各データセットはそれぞれアレー４６の各画素と関連したデータ値を有する多数の追加のセットのデータ値Ｉ_１ ……Ｉ_ｎ が発生し、そしてプレプロセッサ６２は多数のメモリセクションまたはボードを含み、これらはそれぞれこれらのデータ値の各セットを記憶させるために使用される。
【００５５】
プロセッサ６４はバスライン１８６を介してプレプロセッサ６２に連結され、そのプレプロセッサからデータ値を入手し、またデータ値をそれに伝達する。下記でより詳しく説明されるように、プロセッサ６４はプレプロセッサに記憶されたデータ値を処理、解析してシステム１０により検査された各レンズの少なくとも１つの状態またはパラメーターを識別するように、例えば各レンズが消費者の使用に適格であるかどうかを判定するようにプログラミングされる。
【００５６】
メモリディスク７０はプロセッサ６４に連結され、データ値を受け取り、永久にまたは半永久に保持する。例えば、メモリディスク７０はプロセッサ６４により使用される種々のルックアップテーブルを備えていてもよく、またメモリディスクは、レンズ検査プロセスに関係する、またはそれにより得られたデータを記憶させるために使用してもよい。例えば、メモリディスク７０は所定の日数または期間中に検査されたレンズの総数、あるいは所定のサンプルまたはグループのレンズで見い出された欠陥の総数、タイプおよびサイズの記録を取るため使用してもよい。
【００５７】
キーボード６６はプロセッサ６４に連結され、オペレーターがそれに入力し、そしてキーボード端末７４はそのプロセッサ中に入力されるデータまたはメッセージを視覚的に表示するために使用される。モニタ７２はプレプロセッサ６２に連結され、プレプロセッサに記憶されたデータ値からビデオ画像を形成するために備えられている。例えば、Ｉ_０ データ値はモニタ７２に伝達され、画素アレー４６上に形成された実像の画像をそれに形成することができる。他のセットのデータ値Ｉ_１ ……Ｉ_ｎ はモニタ７２に伝達され、その実像の厳密なまたは処理された画像を形成することができる。プリンタ７６は直列／並列コンバータ１９０を介してプロセッサ６４に連結され、プロセッサ６４からプリンタに伝達された所定のデータ値の目に見える永久的な記録を与える。サブシステム２０が他のまたは追加的な入力および出力装置を備えていてもよく、それによりオペレーターまたはアナリストがプロセッサ６４、プレプロセッサ６２およびメモリユニット７０を相互作用させることができることは当業者ならば容易に理解できよう。
【００５８】
サブシステム２０の個々の要素は従来のものであり、当業者に良く知られている。好ましくは、プロセッサ６４は高速ディジタルコンピューターであり、そしてモニタ７２は高解像度のカラーモニタである。また、例えばプレプロセッサ６２はデータキューブ（Ｄａｔａｃｕｂｅ）信号処理ボードの組立品であってよく、そしてプロセッサ６４はサン ３／１４０ ワーク ステーション（Ｓｕｎ
３／１４０ ｗｏｒｋ ｓｔａｔｉｏｎ）であってよい。
【００５９】
上記したように、眼レンズがカメラ３６のすぐ下を通過する度毎に、光は眼レンズを通って伝達され、焦点が画素アレー４６上に合わせられ、そしてアレー４６の各画素はそれぞれその画素に入射した光の強度を示す大きさを有する出力電流を発生する。各画素のこの電流はディジタルデータ値に変換され、その画素と関連したプレプロセッサメモリのアドレスに記憶される。これらのディジタルデータ値（Ｉ_０ 値と呼ばれる）は下記のように処理され、カメラ３６の下を通過するレンズが所定の特徴群の１つ以上を含むかどうかを、特にそのレンズが消費者の使用に不適格なものにする傷または欠陥とみなされる特徴の何れかを含むかどうかを判定する。
【００６０】
図１４は図２および３に示されるレンズ８４のタイプの欠陥を識別するための好ましい画像処理プロセスの主要な構成を示す。画素アレー上でレンズ画像を得た後、その画像を偏心（ｄｅｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）と呼ばれる操作で試験して、そのレンズの環８４ｃの内側および外側の円周方向の縁が正確に互いに中心が一致しているかどうかを判定し、そしてこの偏心試験は第１および第２の円を画素アレー上に形成された環の内側および外側の縁に適合することを含む。この後、環の実際の縁が見つけられるか、または抜き出される。次に、レンズ検査用カップの周囲により屈折した光に関連するデータを減少または排除するために第１マスキング手続が使用され、そして縁の欠陥はラバーバンドアルゴリズムと呼ばれる手続により際立たされる。次に、欠陥はさらにフィルイン（ｆｉｌｌ−ｉｎ）およびクリーンアップ（ｃｌｅａｎ−ｕｐ）と呼ばれる手続により、また環の画像の中心近くにある特定の画素に関連したデータを排除する第２マスキング手続により強調される。
【００６１】
ありうる欠陥が強調または際立たされた後、実際に欠陥が存在するかどうかを判定するため調査される。特に、アレー４６の画素、またはより正確にはこれらの画素と関連するデータ値が調査され、欠陥の一部となりうる画素の線分（ｌｉｎｅ ｓｅｇｍｅｎｔ）またはランレングス（ｒｕｎｌｅｎｇｔｈｓ）が識別され、次いでこれらのランレングスは集められ、欠陥になりそうなものが識別される。次に、これらの欠陥になりそうなものの大きさおよび場所が分析され、これらがそのレンズを消費者の使用に不適格なものにする本当の欠陥であるかどうかが判定される。
【００６２】
上記したように、偏心試験はカメラの下を通過するレンズの環８４ｃの内側および外側の円周方向の縁が同心性であるかどうかを判定するために使用される。図１５を参照して、一般にこれは画素アレー４６を横切って多数のスキャン２０２を行なうことにより、またはさらに正確にはアレー４６上の所定の線分における画素のアドレスに相当するプレプロセッサメモリのアドレスのデータ値を調査することにより実施され、環１５０の外側の縁１５０ａおよび内側の縁１５０ｂが同心性であるかどうかが判定される。
【００６３】
図１６および１７は偏心試験またはルーチンＲ_１ を示す。このルーチンの最初のステップ２０４は閾サブルーチンと呼ばれ、そしてこのルーチンの目的は各画素を画素の元の照度Ｉ_０ が所定の閾値Ｔ_ｔ より上か下かに応じてそれぞれ最大照度Ｔ_ｍａｘ または最小照度Ｔ_ｍｉｎ に相当する新しい強度Ｉ_１ と関係づけることである。したがって、例えば元の照度Ｉ_０ が１２７より大きい各画素は２５５の新しい照度Ｉ_１ を有してもよく、また元の照度が１２７以下である各画素は０の新しい照度Ｉ_１ を有してもよい。
【００６４】
偏心試験の次のステップ２０６はこの試験で使用されるスキャン２０２の数、場所およびサイズを設定することであり、そしてこれはプロセッサ６４に初期の画素のアドレス、および各スキャンの長さと方向を与えることにより行なわれる。これらのパラメーターはレンズが大きく中心からはずれていなければ、多数のスキャンがそれぞれ環１５０の両方の縁と横切るように選択される。好ましくは、プロセッサ６４またはメモリディスク７０はこれらの初期アドレス、方向およびスキャンの長さの半永久的な記録が与えられる。この記録は所定の表示タイプまたはサイズの各レンズの検査中に使用され、またこの半永久的な記録は異なる表示タイプまたはサイズのレンズを検査する場合に変えることができる。
【００６５】
次に、ステップ２１０において、所定のスキャンが画素アレーまたはディスプレイ４６を横切って行なわれる。レンズが大きく中心からはずれていなければ、これらのスキャンの殆んどはそのディスプレイの照らされた部分を横切る。スキャンがディスプレイの照らされた部分を横切る場合、その照らされた部分を横切る線分の最初と最後の画素のアドレス、およびランレングスと呼ばれるその線分の長さがファイルｆ_１ に記録される。ランレングスの最初と最後の画素を検出するための、それらの画素のアドレスを得るための、およびそれぞれのランレングスの長さを測定するためのサブルーチンは当業者に良く知られており、そしてこのような適当なルーチンは偏心試験に使用することができる。
【００６６】
次に、ステップ２１２において、これらのランレングスのそれぞれの長さは所定の値と比較され、そして所定の値よりも小さいランレングスと関係のあるデーター、すなわちランレングスの最初と最後の画素のアドレスおよびランレングスの長さは捨てられる。この放棄は画素アレー４６上のノイズ、すなわち画素アレーに入射した望ましくない光により生じたデータを排除するため、または少なくともその量を減少させるため行なわれる。詳しくは、バックグラウンド光による、またはほこりや他の粒子により所望の光路を屈折した光によるノイズは画素アレー上に照らされた領域を形成しうる。大抵の場合、これらの照らされた領域はそれぞれ１個のまたは小グループの隣接した画素からなる。ステップ２１０の間に行なわれた上記のスキャンの１つがこのような照らされた領域を横切ると、プロセッサはその照らされた領域を横切るランレングスの最初と最後の画素のアドレスおよび長さを記録する。しかしながら、この照らされた領域およびその関連した領域は環１６２またはその縁に関係がないため、ステップ２１２はこのデータを捨てる。
【００６７】
偏心試験の次のステップ２１４は残りの画素アドレスをそれぞれ環の外側または内側の縁上のものであると識別することであり、これを行なうために適当なサブルーチンを使用できる。例えば、各ランレングスの最初および最後の画素のアドレスを互いに比較することができ、そして全体の画素アレー４６の中心により近い画素は環１６２の内側の縁上のものであるとみなすことができ、他方、画素アレーの中心からかなり離れた画素は環の外側の縁上のものであるとみなすことができる。別法として、スキャンを２つのグループに分けて、第１グループの各スキャンについては照らされたランレングスがスキャン中に見い出された場合、ランレングスの最初および最後の画素はそれぞれ環の外側および内側の縁上のものとし、そして第２グループの各スキャンについては照らされたランレングスがスキャン中に見い出された場合、ランレングスの最初および最後の画素はそれぞれ環の内側および外側の縁上のものとする。
【００６８】
各画素が環１６２の内側または外側の縁上のものと識別された後、ステップ２１６においてそれぞれの縁上で見い出された画素の数がカウントされる。これらの数の何れかが３より小さい場合、ステップ２２０においてレンズが大きく中心からはずれているという理由でそのレンズは不合格にされる。もし、少なくとも３個の画素がそれぞれの縁上で見い出されると、ステップ２２２において第１に環の外側の縁上で見い出された画素上に第１の円を適合し、第２に環の内側の縁上で見い出された画素上に第２の円を適合し、そして第３にこれらの２つの円の中心および半径を算出するサブルーチンが行なわれる。円を３個以上の点に適合し、その円の中心および半径を計算するためのサブルーチンは多数知られており、そしてこのようなサブルーチンは何れもステップ２２２における偏心試験に使用することができる。
【００６９】
これらの２つの適合された円の中心が計算された後、これらの２つの中心の間の距離ｄがステップ２２４において決定される。この距離はステップ２２６において最初の値ｄ_１ と比較され、そしてその距離がｄ_１ より大きい場合、そのレンズはステップ２３０において大きく中心からはずれているものとして不合格にされる。距離ｄがｄ_１ より小さい場合、ステップ２３２においてその距離ｄは環１５０の内側および外側の縁の最大許容中心間距離であるｄ_２ と比較される。適合された円の中心間距離ｄがｄ_２ より大きい場合、そのレンズはステップ２３４において中心からはずれているものとして不合格にされるが、他方、距離ｄがｄ_２ に等しいか、またはそれより小さい場合、そのレンズはステップ２３６で指示されるように偏心試験に合格する。
【００７０】
レンズが偏心試験に合格すると、プロセッサ６４は縁検出と呼ばれるプロセスまたはルーチンＲ_２ を開始して、環１５０の縁上の画素を識別するために使用される一連の照度を生成する。典型的には、これらの縁は完全な円ではないため、偏心試験の間の適合された円とは異なる。この新しい一連の照度はアレー４６の各画素に割り当てられたまたは関連した元の強度における一連の形態学的操作または変化により得られる。これらの形態学的変化は図１７ａ〜１７ｉに図示されており、また図１９にフローチャートの形で示されている。さらに詳しくは、図１８ａは画素アレー４６上の環１５０の像を示しており、そして図１８ｂはその環の一部の拡大図であり、画素アレーの環部分およびその隣接した領域を横切る短い線分２４０、すなわちスキャンを示している。図１８ｃはスキャン２４０における画素の強度Ｉ_１ を示しており、また図から明らかなように図１８ｂの暗い領域の画素のＩ_１ 値はより低いか、または０であり、そして図１８ｂの明るい領域の画素はより高いＩ_１ 値、例えばＴ_ｍａｘ を有する。
【００７１】
図１９および図１８ｃ，１８ｄを参照して、縁検出プロセスの最初のステップ２４２において、新しいＩ_２ 値が各画素について計算され、また詳しくは各画素についてのＩ_２ 値はその画素およびそれと直に隣接する８個の画素のＩ_１ 値の平均と等しくなるように設定される。アレー４６の画素についてのＩ_１ 値とＩ_２ 値との違いは、Ｉ_２ 値が最低のＩ_２ 値を有する画素（一般に画素アレーの暗い領域にある画素）と最高のＩ_２ 値を有する画素（一般にアレー４６の明るい領域にある画素）との間をより徐々に変動するという点である。この違いは図１８ｃと図１８ｄを比較することにより良く理解されよう。
【００７２】
次に、ステップ２４４において、さらにＩ_３ 値が各画素について決定され、詳しくは各画素についてのＩ_３ 値はその画素およびそれと直に隣接する８個の画素のＩ_２ 値のうち最小のものと等しくなるように設定される。図１８ｄおよび１８ｅを参照して、Ｉ_３ 値はＩ_２ 値がその画素のスキャンに沿って変動するのと非常に似た形でスキャン２４０に沿って変動する。画素のＩ_２ 値およびＩ_３ 値が画素アレーに沿って変動する際のその変動のしかたの根本的な違いは最高のＩ_３ 値を有する画素の幅が最高のＩ_２ 値を有する画素の幅よりも僅かに狭いという点である。
【００７３】
縁検出プロセスにおける次のステップ２４６は、式Ｉ_４ ＝Ｉ_２ −Ｉ_３ に従って各画素についてのＩ_４ 値を決定することである。図１８ｆを参照して、スキャン２４０の画素の殆んどは０のＩ_４ 値を有するが、環１６２の２つの縁上とその内側の半径方向にある画素は正のＩ_４ 値を有する。次に、ステップ２５０において、Ｉ_５ 値が各画素について決定され、詳しくは各画素のＩ_５ 値はその画素およびそれと直に隣接する８個の画素のＩ_２ 値のうち最大のものと等しくなるように設定される。画素アレー４６上の画素の殆んどについて、画素のＩ_５ 値は画素のＩ_２ 値と同じである。しかしながら、環１５０の縁の所定の距離内の画素については、画素のＩ_５ 値は画素のＩ_２ 値より大きく、また最高のＩ_５ 値を有する画素の幅は最高のＩ_２ 値を有する画素の幅よりも僅かに幅広い。
【００７４】
縁検出プロセスにおける次のステップ２５２は、式Ｉ_６ ＝Ｉ_５ −Ｉ_２ に従って各画素についてのＩ_６ 値をさらに決定することである。図１８ｈを参照して、画素アレー上の画素の殆んどは０のＩ_６ 値を有するが、環１５０の２つの縁上とその外側の半径方向にある画素は正のＩ_６ 値を有する。次に、ステップ２５４において、Ｉ_７ 値が各画素に割り当てられ、詳しくは各画素のＩ_７ 値はその画素のＩ_４ 値およびＩ_６ 値のうちより小さいものと等しくなるように設定される。図１７ｉを参照して、画素アレー上の画素の殆んどは０のＩ_７ 値を有するが、環１５０の２つの縁上のおよびそれに直に隣接する画素は正のＩ_７ 値を有する。このようにして、画素のＩ_７ 値は環の縁上にある画素を識別する。
【００７５】
次に、ステップ２５６において閾サブルーチンを行なって、ディスプレイ４６における環１５０の縁上の画素と他の画素との区別をはっきりさせる。特に、各画素はその画素のＩ_７ 値がＴ_ｔ のような所定の閾値より大きいまたは小さいかに応じてそれぞれ最大照度Ｔ_ｍａｘ または最小照度Ｔ_ｍｉｎ に等しいＩ_８ 値が割り当てられる。したがって、例えば３２より大きいＩ_７ 値を有する各画素は２５５のＩ_８ 値が与えられ、そして３２以下のＩ_７ 値を有する各画素は０のＩ_８ 値が与えられる。
【００７６】
図１８ｊはそのＩ_８ 値に等しい強度で照らされたアレー４６の各画素を示すものである。
【００７７】
Ｉ_１ 〜Ｉ_８ 値の計算および処理の間、好ましくは画素の各セットの値はそれぞれプレプロセッサ６２のメモリレジスタに記憶される。すなわち例えばＩ_０ 値はすべて第１レジスタに記憶され、Ｉ_１ 値はすべて第２レジスタに記憶され、そしてＩ_２ 値はすべて第３レジスタに記憶される。しかしながら、各レンズについて全処理期間中、すべてのＩ_１ 〜Ｉ_８ 値を記憶する必要はなく、例えば各処理期間中、Ｉ_４ 値を計算した後にＩ_３ 値を捨ててもよく、またＩ_６ 値が決定された後にＩ_５ 値を捨ててもよい。
【００７８】
さらに、アレー４６のすべての画素についてＩ_２ 〜Ｉ_８ 値を計算する必要はない。所定のタイプの眼レンズにおいて、レンズの環は画素アレー４６の比較的はっきりした領域に現われるため、その領域の画素についてＩ_２ 〜Ｉ_８ 値を決定する必要があるだけである。しかしながら、実際のところ、その特定の領域の画素を識別するための処理段階をさらに加えるよりもむしろ、アレー４６のすべての画素についてＩ_２ 〜Ｉ_８ 値を計算した方がより簡単であることがよくある。
【００７９】
縁検出ルーチンの終了後、レンズ検査システムはレンズを保持するために使用されるレンズ検査用カップの縁により生じる効果のない一連の画素の照度を得るためのマスキングルーチンを行なう。詳しくは、環レンズがフラッシュランプ３０からのせん光により照らされると、そのレンズを保持しているカップにもまた光が伝達される。カップの縁はその光がストップ４０を通って画素アレー４６上に透過し、その上に図２０ａの２６０に示されるようなカップの縁の像またはその一部の像を形成するのに十分な程この光を回折する。この縁の像はレンズそのものには関係がないため、そのカップの縁の像に関連したデータは何れも、レンズ像そのものに関連したデータの処理において不必要であり、望ましくない。マスキングルーチンはカップの縁の像を画素アレー４６から排除するために、またはより正確には上記のカップの縁の像２６０に関連した画素データを含まない一連の画素の照度を得るために行なわれる。
【００８０】
図２１は好ましいマスキングルーチンＲ_３ を示すフローチャートである。このルーチンの最初のステップ２６２は偏心試験のステップ２１６または２２６において少なくとも３個の画素が環１６２の外縁上で見い出されたかどうかを、または眼レンズが大きく中心からはずれていたかどうかを調べることである。レンズが偏心試験のこれらの２つのステップの何れかにおいて大きく中心からはずれていることがわかった場合、マスキングルーチンＲ_３ はステップ２６２で終了する。
【００８１】
ルーチンＲ_３ がステップ２６２で終了しない場合、そのルーチンはステップ２６４まで進み、そこで偏心試験中に環１５０の外縁１５０ａに適合された円の中心の座標を得る。これらの座標は偏心試験中に決定された後、プロセッサ６４のメモリまたはメモリディスク７０に記憶されるため、これらの座標をそのメモリから検索することにより容易に得ることができる。これらの中心座標が得られると、マスキングサブルーチンがステップ２６６で行なわれる。図２０ｂを参照して、このサブルーチンは実際のところ、上記の中心座標に中心があり、環１５０の外縁に適合された円の直径よりも僅かに大きい直径を有する円形のマスク２７０を画素アレー４６上にスーパーインポーズする。次に、マスキングサブルーチンはその画素がこのマスクの内側にあるかまたは外側にあるかでＩ_９ 値を各画素に割り当てる。特に、そのマスクの外側にある各画素について、マスキングサブルーチンは０のＩ_９ 値を割り当て、そしてそのマスクの内側にある各画素について、マスキングサブルーチンはその画素のＩ_８ 値に等しいＩ_９ 値を割り当てる。
【００８２】
より正確には、ステップ２６６において、上記の中心点の座標（ｘ_０ ，ｙ_０ ）、および環１５０の外縁に適合された円の半径よりも僅かに大きくなるように選択される半径値ｒ_１ がマスキングサブルーチンに伝達される。次に、このサブルーチンはその中心点（ｘ_０ ，ｙ_０ ）から距離ｒ_１ 内にあるアレー４６のすべての画素のアドレスのファイルｆ_２ を作成する。次に、ステップ２７２において、アレー４６の各画素のアドレスはそのファイルの中に入っているかどうかについてチェックされる。画素のアドレスがそのファイルに入っている場合、ステップ２７４においてその画素のＩ_９ 値はその画素のＩ_８ 値と等しくなるように設定され、他方、画素のアドレスがそのファイルに入っていない場合、ステップ２７６においてその画素のＩ_９ 値は０に設定される。
【００８３】
多数のマスキングサブルーチンが当該技術分野において良く知られており、ルーチンＲ_３ のステップ２６６で使用することができる。
【００８４】
図２０ｃはそれぞれのＩ_９ 値と等しい強度で照らされたアレー４６の画素を示す。
【００８５】
図２１に示されるマスキング手続が終了した後、プロセッサ６４はラバーバントアルゴリズムと呼ばれる次の操作を開始する。このアルゴリズムは一般に、環の縁１５０ａにある画素およびそれと直に隣接している画素のデータ値またはこれらの画素に関連したデータ値を解析し、処理することを包含しており、そして図２２ａおよび２２ｂは一般にラバーバンドアルゴリズムを説明するフローチャートである。これらの図を参照して、このアルゴリズムの最初のステップ２８０は偏心試験においてレンズの外縁１５０ａに適合された円の中心座標および半径を得ることである。上記したように、これらの値は偏心試験中に決定され、メモリに記憶されたものであって、そしてそのメモリから探索することによりこれらの値を得ることができる。
【００８６】
ラバーバンドアルゴリズムの次のステップ２８２は照らされた画素が見つかるまで画素アレー４６の左端から内側へ探索することにより環１５０の外縁１５０ａ上の画素を突き止めることである。所定の探索の間に見つけられる最初の照らされた画素はレンズ画像の縁上のものではなく、バックグラウンドのノイズにより照らされた他の場所のものかもしれない。したがって、好ましくは、ステップ２８２において多数の照らされた画素を見つけるために多数のスキャンまたは探索が行なわれ、次いでこれらの画素の位置は解析され、または互いに比較されて、画素がレンズ画像の縁上にあることを確認する手助けになる。
【００８７】
最初の画素をレンズ画像の縁上に見つけると、ラバーバンドアルゴリズムはステップ２８４まで進み、そして、このステップにおいてこのアルゴリズムは実際上、この最初の画素から開始してレンズ画像の縁の周りのすべてを探索して、結局その最初の画素に戻る。この最初の探索の間、アルゴリズムはレンズ画像の外縁上の殆んどまたはすべての画素のアドレスをファイルｆ_３ に記録し、またアルゴリズムはレンズの縁にあるより大きなギャップ、これらのギャップの長さおよびレンズの縁上のより大きな余分な部分を識別する。ステップ２８６において、アルゴリズムは実際のところレンズの縁にあるより大きなギャップを横切り、そしてその縁上のより大きな余分な部分の何れかの側を横切って引かれる、下記で詳しく説明する所定の線の終点である画素のアドレスをファイルｆ_４ に記録する。
【００８８】
この第１パス、すなわちレンズ画像の周囲の探索が終了すると、ラバーバンドアルゴリズムはステップ２９０において、見つかったギャップがそのレンズを取り除く必要がある程大きいかどうかを判定する。そのようなギャップが見つかった場合、そのレンズは不合格にされ、そしてステップ２９２においてプリンタ７６がそのレンズの縁は不良であるというメッセージをプリントする。
【００８９】
レンズがステップ２９０においてこのギャップ試験に合格すると、ラバーバンドアルゴリズムは進行して、第２パスすなわちレンズ画像の縁のあたりの探索が行なわれる。
【００９０】
図２２ｂの２９４に示されるように、この第２パスにおいてアルゴリズムはレンズの外縁に沿って内側または外側へ半径方向に伸びるより小さなギャップおよびより小さな余分な部分のような浅い特徴を識別し、そしてこのような検出された特徴についてそれぞれそのレンズを不合格にする必要があるかどうかを判定する。一般に、これはレンズの外縁上の少なくとも所定の画素のそれぞれについて、その画素を通る半径方向ベクトルおよび縁ベクトルである２つのベクトルのドット積を計算することにより行なわれる。画素を通る半径方向ベクトルは環１５０の外縁１５０ａに適合された円の中心点を通って伸びるベクトルである。画素を通る縁ベクトルはその画素と環１５０の外縁上の第２画素、環１５０の外縁１５０ａに沿って前面の画素から所定数の後方、すなわち反時計回りにある画素を通って伸びるベクトルである。
【００９１】
ギャップまたは余分な部分のような欠陥を全く含まないレンズの縁の一定の円形部分上の画素について、その画素を通る半径方向ベクトルおよび縁ベクトルは実質的に垂直なため、これらの２つのベクトルのドット積は実質的に０である。しかしながら、レンズの縁上のギャップまたは余分な部分にある殆んどのまたはすべての画素については、その画素を通る縁ベクトルおよび半径方向ベクトルが垂直でないため、これらの２つのベクトルのドット積は０ではない。計算されたドット積が所定の値よりも大きい場合、そのレンズは消費者の使用に不適格であるとみなされ、不合格にされる。
【００９２】
レンズがその縁について第２パスの間に与えられた試験に合格すると、ラバーバンドアルゴリズムは図２３のステップ２９６に示されるように、レンズ画像の縁について第３パスを行なう。この第３パスはそのレンズを不合格にするかどうかを判定するための試験を含まないが、代わりに次の試験のためのデータを処理または作成することを含む。特に、この第３パスは環１５０の外縁１５０ａの内側にあるレンズの欠陥に関連したデータを含まない一連のデータ値を作成するため行なわれる。この一連のデータ値は実質的にそれらの欠陥に関連したデータを含む一連のデータ値から引かれ、それによりそれらの傷に関連したデータだけを有する一連のデータ値が得られる。
【００９３】
一般に、レンズの縁についてのこの第３パスにおいて、ラバーバンドアルゴリズムは環１５０の外縁１５０ａの半径方向の平均厚さを決定し、そして環の外縁の内側にあるすべての画素のＩ_９ 値を０に設定する。例えば、環の外縁が６個の画素の平均厚さを有する場合、ラバーバンドアルゴリズムは環の外縁の内側の半径方向の７〜２７個の画素にあるすべての画素のＩ_９ 値を０に設定することができる。
【００９４】
図２４〜３４はラバーバンドアルゴリズムを詳細に説明するものである。より詳しくは、図２２は環１５０の外縁１５０ａ上に最初の画素Ｐ（ｘ，ｙ）を置くのに適したサブルーチンＳ_１ を示す。ステップ３００において、（ｘ_０ ，ｙ_０ ）は偏心試験中に環の外縁に適合された円の中心座標に等しくなるように設定され、そしてステップ３０２において、ｒ_０ はその適合された外円の半径に等しくなるように設定される。次に、ステップ３０４に示されるように、アレーの左端の中心またはその周囲から開始して、画素アレー４６を横切って水平方向のスキャンが行なわれる。より正確には、プロセッサ６４は画素アレー上の所定の水平方向の線分にある画素のアドレスに相当するプレプロセッサメモリ中のアドレスにおけるデータ値Ｉ_９ を解析する。これらのスキャンの間、プロセッサ６４は画素の所定の水平方向の列にある各画素のＩ_９ 値をチェックして所定の値より大きいＩ_９ 値を有するその列の最初の画素を識別し、そして好ましくは多数の識別された画素を得るため多数のこのようなスキャンが行なわれる。
【００９５】
典型的には、これらの識別された画素はすべて環１５０の外縁１５０ａ上にある。しかし、アレー上およびその縁の左側のどこかにある画素はバックグラウンドのノイズまたはそのレンズ検査プロセス中に画素上に入射した迷走光により高いＩ_９ 値を有することがあり、またこのような画素は上記のスキャンにおいて照らされた画素として識別されうる。このような画素が縁の画素として識別されないように、ステップ３０６において、サブルーチンＳ_１ はこのような画素のアドレスを識別し、捨てる。より詳しくは、サブルーチンは最初にそのスキャンにおいて識別された各画素と偏心試験中にレンズ画像の外縁に適合された外縁の中心（ｘ_０ ，ｙ_０ ）との間の距離を決定し、次に得られたそれぞれの距離をその適合された外円の半径と等しくなるように設定されたｒ_０ と比較する。特定の画素とその適合された円の中心との間の距離がｒ_０ を所定の距離ｄ_３ 以上越える場合、その画素は環１５０の縁上にあるものまたはそれと直に隣接したものとはみなされず、そしてその画素のアドレスは捨てられる。スキャン中に見つけられたすべての画素のアドレスがチェックされて、これらがレンズの縁上にあるかまたはそれと直に隣接しているかどうか決定され、そしてそこにないものが捨てられた後、ステップ３１０に示されるように残りの画素のアドレスは画素Ｐ（ｘ，ｙ）として選択され、次にレンズ画像の縁についての第１パスが開始される。
【００９６】
図２５はこの第１パスがどのように行なわれるかを詳細に説明するものであり、このパスを行なうためのルーチンＲ_４ を示す。ステップ３１２において、アルゴリズムはステップ３１４および３２０に示されているように、画素Ｐ（ｘ，ｙ）から開始して環１５０の外縁に沿って前方、すなわち時計回りに、その縁にある大きなギャップまたは大きな余分な部分の何れかを探索する。縁に沿って探索するために適当なサブルーチンまたは手続を使用することができる。例えば、その縁上の所定の画素から画素Ｐ（ｘ，ｙ）を用いて開始して、プロセッサはレンズの縁上の次の画素を識別するために、所定の画素が位置するディスプレイ４６の四分円または扇形に応じて、所定の画素の上下の行または左右の列にある最も接近した３個または５個の画素をチェックする。この次の画素から、プロセッサはこれと同じ手続を使用してレンズの縁上のさらに次の画素を識別することができる。
【００９７】
また、レンズの縁上で見つけられた各画素について、プロセッサはその画素とレンズの外縁に適合された円の中心点（ｘ_０ ，ｙ_０ ）との間の距離ｒを決定することができる。プロセッサはレンズの縁上の所定数の連続画素のそれぞれについて、ｒがｒ_０ より所定量のｄ_ｇ よりも多く小さい（すなわち、ｒ_０ −ｒ＞ｄ_ｇ ）場合、大きなギャップが見つかったと結論できる。
【００９８】
逆に、プロセッサはレンズの縁上の所定数の連続画素のそれぞれについて、ｒがｒ_０ より所定量のｄ_ｅｐよりも多く大きい（すなわち、ｒ−ｒ_０ ＞ｄ_ｅｐ）場合、大きな余分な部分が見つかったと結論できる。
【００９９】
ギャップまたは余分な部分が見つかった場合、その両方が下記で詳細に説明されているサブルーチンＳ_２ またはＳ_３ がそれぞれステップ３１６および３２２において行なわれる。ギャップまたは余分な部分が何れも見つからない場合、ルーチンＲ_４ はステップ３２４まで進む。
【０１００】
ステップ３２４において、ルーチンＲ_４ は環１５０の縁についての第１パスが終了したかどうかを決定するための試験をし、これを行なうために適当な手続またはサブルーチンを使用することができる。例えば、上記したように、レンズの縁の画像について探索して、その縁上で見つけられた画素のアドレスのファイルｆ_３ が作られる。ステップ３２４において、そのファイルはチェックされ、調査対象の縁の画素のアドレスがすでにそのファイルにあるかどうか決定される。その画素のアドレスがすでにファイルにある場合、レンズの縁の画像についての第１パスは終了しているとみなされ、他方、この画素のアドレスがまだファイルｆ_３ にない場合、第１パスは終了していないとみなされる。第１パスが終了している場合、ラバーバンドアルゴリズムはルーチンＲ_５ に進み、他方、そのレンズについての第１パスが終了していない場合、アルゴリズムはステップ３２６に進み、そしてこの調査対象の縁の画素のアドレスはファイルｆ_３ に加えられる。次に、ステップ３３０において、レンズの縁上の次の画素が見つけられ、そしてＰ（ｘ，ｙ）はその画素のアドレスと等しくなるように設定され、次にルーチンＲ_４ はステップ３１２に戻る。
【０１０１】
図２６は環１５０の外縁上でギャップが見つかる度毎に行なわれるサブルーチンＳ_２ を説明するフローチャートである。このサブルーチンの最初のステップ３３２はギャップの初めと終わりにある画素のアドレスおよびこれらの２つの画素の間の距離を識別し、ファイルｆ_４ に記録することである。これらの２つの画素はそれぞれ図２７ａのＰ_１ およびＰ_２ に示されている。ギャップが見つかると、すなわちレンズの縁上の所定数の連続画素のそれぞれについてｒがｒ_０ よりｄ_ｇ よりも多く小さい場合、その所定数の連続画素の前にあるレンズの縁上の最後の画素はギャップの初めの画素とみなすことができる。
【０１０２】
また、ギャップが見つかると、そのギャップの終わりは偏心試験においてレンズの外縁に適合された円上の画素に沿ってギャップを探索し、そしてそのレンズの縁が見つかるまで、すなわち照らされた画素、またはより正確には高いＩ_９ 値を有する画素が見つかるまで、適合された円のその部分から所定数の画素について内側および外側へ半径方向に探索することにより見つけられる。レンズの縁が見つかると、そのギャップは一連の連続画素が適合された円の所定の距離の中にすべてあるようになると、特にその一連の各画素についてｒ_０ −ｒがｄ_ｇ より小さい場合、終わったものとみなされる。その一連の連続画素の前にあるレンズの縁上の最後の画素はギャップの終わりの画素とみなすことができる。
【０１０３】
サブルーチンＳ_２ のステップ３４０において、画素Ｐ_１ とＰ_２ との間の線上（図２５ｂの線分Ｌ_１ ）にある画素のＩ_９ 値は最大照度と等しくなるように設定され、次にサブルーチンはルーチンＲ_４ に戻る。
【０１０４】
図２８は環１５０の縁上に余分な部分３５０が見つかった場合にルーチンＲ_４ のステップ３２２において行なわれるサブルーチンＳ_３ を説明するフローチャートである。ルーチンＳ_３ の初めの幾つかのステップは実際上、その余分な部分に関する種々のブリッジ線を引くために行なわれる。特に、ステップ３５２において、サブルーチンは図２７ｂに示されるような余分な部分３５０の初めと終わりにある環１５０の縁上の画素Ｐ_３ およびＰ_４ を識別し、次にステップ３５４において、図２７ｃに示されるような画素Ｐ_３ およびＰ_４ の線分Ｌ_２ 上の各画素のＩ_９ の値はＴ_ｍａｘ に設定される。次に、ステップ３５６において、サブルーチンは余分な部分３５０の初めの画素の所定の画素数だけ後方、すなわち反時計回りにある環１５０の縁上の画素Ｐ_５ のアドレスを識別し、そしてステップ３６０において、画素Ｐ_５ から所定の距離ｄ_４ にある余分な部分の縁上の画素Ｐ_６ が見つけられる。次に、ステップ３６２において、図２７ｄに示されるような画素Ｐ_５ およびＰ_６ 間の線分Ｌ_３ 上の各画素のＩ_９ 値はＴ_ｍａｘ に設定される。
【０１０５】
次に、ステップ３６４において、サブルーチンは余分な部分の終わりの画素の所定の画素数だけ前方、すなわち時計回りにある環１５０の縁上の他の画素Ｐ_７ のアドレスを識別し、そしてステップ３６６において、サブルーチンは画素Ｐ_７ から所定の距離ｄ_５ にある余分な部分の縁上の画素Ｐ_８ を識別する。ステップ３７０において、図２７ｅに示されるような画素Ｐ_７ およびＰ_８ 間の線分Ｌ_４ 上の各画素のＩ_９ 値もまたＴ_ｍａｘ に設定される。適当なブリッジ線が引かれた後、サブルーチンはＲ_４ に戻る。
【０１０６】
レンズの縁の画像についての第１パスが終了した後、サブルーチンＲ_５ が行なわれる。図２９に示されるこのルーチンは、レンズの縁の画像についての第１パスの間に見つかったギャップが消費者の使用に不適当なレンズをもたらすに十分な程幅広いかどうかを判定するため使用される。ルーチンＲ_５ の最初のステップ３７６はレンズの縁についての第１パスの間に実際にギャップが見つかったかどうかを決定することである。ギャップが見つからなかった場合、ルーチンＲ_５ はそこで終了し、そしてラバーバンドアルゴリズムはルーチンＲ_６ まで進む。しかしながら、レンズの縁についての第１パスの間にギャップが見つかった場合、ルーチンＲ_５ はステップ３８０に進む。このステップにおいて、各ギャップの幅は一度に所定の値ｄ_５ と比較され、そしてギャップの幅がそのｄ_５ 値より大きい場合、そのレンズは消費者の使用に不適格であるとみなされ、ステップ３８２において不合格にされる。しかしながら、すべてのギャップの幅がｄ_５ より小さい場合、ルーチンＲ_５ は終了し、そしてラバーバンドアルゴリズムはルーチンＲ_６ まで進み、レンズの縁の画像についての第２パスまたは検索が行なわれる。
【０１０７】
ルーチンＲ_６ は図３０に示されている。上記したように、このルーチンは主に、レンズの縁についての第１パスであるルーチンＲ_４ においてギャップまたは余分な部分として識別されなかったレンズの縁の浅いギャップおよび小さな余分な部分を探索する。特に、ステップ３８４において、画素Ｐ（ｘ，ｙ）のアドレスはファイルｆ_３ の最初の画素のアドレスと等しくなるように設定される。次に、ステップ３８６，３９０および３９２において、それぞれ縁ベクトルおよび半径方向ベクトルと呼ばれる２つのベクトルＶ_１ およびＶ_２ が識別され、そしてこれらの２つのベクトルのドット積が計算される。さらに詳しくは、第１ベクトルＶ_１ は画素Ｐ（ｘ，ｙ）とレンズの縁に沿って画素Ｐ（ｘ，ｙ）の所定の画素数だけ後方、すなわち反時計回りにあるレンズの縁上の第２画素を通るベクトルであり、そして第２ベクトルＶ_２ は画素Ｐ（ｘ，ｙ）を通って伸びる環１５０の半径方向ベクトルである。これらの２つのベクトルの勾配およびこれらのドット積はそれを通ってベクトルが伸びる画素のアドレスから容易に決定することができる。
【０１０８】
図３１を参照して、画素Ｐ（ｘ，ｙ）がレンズの縁の正規の円形部分に沿っている場合、図３１の３９４に示されているようにその画素を通る縁ベクトルＶ_１ は実質的にレンズの縁と接している。また、このベクトルＶ_１ は実質的に、その画素を通る半径方向ベクトルＶ_２ と垂直であり、そしてこれらの２つのベクトルＶ_１ およびＶ_２ のドット積は実質的に０である。しかしながら、画素Ｐ（ｘ，ｙ）が図３１の３９６および４００に示されているレンズのギャップまたは余分な部分の縁上のようなレンズの縁の欠陥部分上にある場合、画素Ｐ（ｘ，ｙ）を通る縁ベクトルＶ_１ および半径方向ベクトルＶ_２ は通常垂直ではなく、またこれらの２つのベクトルのドット積は通常０ではない。
【０１０９】
これらの２つのベクトルＶ_１ およびＶ_２ のドット積はステップ４０２において、所定の値ｄ_７ と比較される。そのドット積が所定の値と等しい、またはそれより大きい（このことは明らかにギャップまたは余分な部分が画素Ｐ（ｘ，ｙ）の領域に存在することを示唆している）場合、そのレンズは消費者の使用に不適格であるとみなされ、ステップ４０４において不合格にされ、そしてルーチンＲ_６ はすべて終了する。ステップ４０２において、計算されたドット積がｄ_７ より小さい（このことは画素Ｐ（ｘ，ｙ）の領域におけるレンズの縁の真円からの逸脱は許容範囲内にあることを示唆している）場合、ルーチンＲ_６ はステップ４０６に進む。このステップにおいて、ルーチンはレンズの縁の画像についての第２パスまたは探索が終了しているかどうか決定するため試験する。さらに詳しくは、これは画素Ｐ（ｘ，ｙ）がファイルｆ_３ の最後の画素であるかどうかチェックすることにより行なわれる。もしそうならば、第２パスは終了し、そしてラバーバンドアルゴリズムはルーチンＲ_７ に進む。しかし、ステップ４０６において、レンズの縁の画像についての第２パスが終了していないと決定された場合、画素Ｐ（ｘ，ｙ）のアドレスはステップ４０８においてファイルｆ_３ の次の画素のアドレスと等しくなるように設定され、次にルーチンはステップ３８６に戻る。ステップ３８６〜４０８はそのレンズが不合格にされるか、またはファイルｆ_３ の各画素についてその画素を通る２つのベクトルＶ_１ およびＶ_２ のドット積が計算され、ｄ_７ より小さいことがわかるまで繰り返され、その度ラバーバンドアルゴリズムはルーチンＲ_７ に進み、レンズの縁についての第３パスまたは探索が行なわれる。
【０１１０】
好ましくは、上記のドット積はレンズの縁上のすべての画素について計算されず、特にその積はレンズの縁についての最初の探索の間に見つかったギャップまたは余分な部分の縁上にある画素について計算されない。これらの画素はギャップまたは余分な部分の何れかにあることがすでにわかっているため、これらのギャップおよび余分な部分の画素についてドット積を計算する必要はなく、そしてこれらの画素を通るＶ_１ およびＶ_２ ベクトル、並びにこれらの２つのベクトルのドット積を決定しないことにより、かなりの量の処理時間を節約することができる。
【０１１１】
ルーチンＲ_６ が終了した後、ラバーバンドアルゴリズムはルーチンＲ_７ に進み、レンズの縁についての第３パスまたは探索が行なわれる。上記したように、この第３パスの目的は実際に、レンズの外縁の内側にあるレンズの傷に関連したデータを含まない新しい一連のデータ値Ｉ_１０を生成することである。図３２はルーチンＲ_７ を詳細に説明しており、そしてこのルーチンは一般に３部分からなる。第１部分において、各画素のＩ_１０値はその画素のＩ_９ 値と等しくなるように設定され；第２部分において、環１６２の外縁１６４の平均厚さＮが計算され；そして第３部分において、その平均的な厚さの縁のさらに内側の所定の範囲内にある画素のＩ_１０値は０に設定される。
【０１１２】
さらに詳しくは、ルーチンＲ_７ のステップ４１０において、各画素のＩ_１０値はその画素のＩ_９ 値と等しくなるように設定される。次に、図３２および３１を参照して、ステップ４１２において、図３３の４１４ａ〜ｅに示されるように環１５０の最も外側の縁１５０ａ上にある所定数の画素が選択される。次に、ステップ４１６において、ルーチンＲ_７ は画素４１４ａ〜ｅを通過するレンズ画像の、図３３の４２０ａ〜ｅに示される各半径上の照らされた画素の数をカウントする。例えば、ルーチンは環の最も外側の縁上の画素を最初の画素としてカウントし、次にその画素から内側へ半径方向に探索し、そしてその半径上の照らされた画素のそれぞれについて１だけカウント値を増やす。ステップ４２２において、半径あたりの照らされた画素の平均数が計算され、そしてこれは例えば照らされた画素の総カウント数を行なった半径方向スキャンの回数で割ることにより容易に行なわれる。典型的には、この平均値は整数ではなく、したがって好ましくはその平均値は次に最大の整数まで増加される。
【０１１３】
ルーチンＲ_７ の次の部分において、環１５０の外縁１５０ａについての第３パスが行なわれる。このパスを開始するために、図３４のステップ４２４に示されるようにその縁上の何れかの画素が開始画素Ｐ（ｘ，ｙ）として選択される。次に、ステップ４２６および４３０に示されるように、平均的な縁の厚さの内側の半径方向にある選択された画素のＩ_１０値は０に設定される。より詳しくは、環１６２の外縁上の各画素において、ルーチンはそのレンズの半径に沿って内側の半径方向にある画素のＮ数をカウントする。次に、その半径に沿って内側のさらに半径方向にある所定数の画素について、その画素のＩ_１０値は０に設定される。図３２を参照して、ルーチンのこれらのステップは実際のところ、斜線領域４３２の画素のＩ_１０値を０に設定する。
【０１１４】
ルーチンＲ_７ のステップ４３４において、レンズの縁の画像についてのこの第３パスが終了したかどうかを決定するためチェックが行なわれ、そして適当なサブルーチンを使用してこれを行なうことができる。例えば、このパスを開始するための画素として選択された画素がファイルｆ_３ の最初の画素である場合、そのパスはそのファイルの最後の画素についてルーチンのステップ４２６および４３０が行なわれた後に終了したものとみなすことができる。あるいは、ルーチンＲ_７ のステップ４２６および４３０において使用される画素のアドレスの別のリストを作成することができ、そして画素のアドレスがそのリストに加えられる度毎に、加えられる新しいアドレスがすでにそのリストにあるかどうかをチェックすることができる。リストに加えられるアドレス値がすでにそのリストにある場合、レンズの縁の画像についての第３パスは終了したものとみなされる。
【０１１５】
ステップ４３４において、レンズ画像についてのこの第３パスが終了していない場合、ステップ４３６において、画素Ｐ（ｘ，ｙ）のアドレスは環１５０の外縁１５０ａに沿ってその画素Ｐ（ｘ，ｙ）の右隣りにある画素のアドレスと等しくなるように設定される。例えば、このアドレスはファイルｆ_３ から選ぶことができ、そしてステップ４３６において、画素Ｐ（ｘ，ｙ）のアドレスをその画素のアドレスの隣りにあるそのファイルのアドレスと等しくなるように設定できる。次に、ルーチンＲ_７ はステップ４２６に戻り、そしてステップ４２６，４３０および４３４が次の画素のアドレスＰ（ｘ，ｙ）について繰り返される。
【０１１６】
レンズの縁の画像についての第３パスが終了した後、プロセッサ６４はルーチンＲ_７ を終了し、そしてラバーバンドアルゴリズムもまた終了する。
【０１１７】
ラバーバンドアルゴリズムが終了した後、幾つかの次の操作が行なわれるが、その一般的な目的は検査対象のレンズの欠陥を強調し、それによりこれらの欠陥をより識別しやすくするためである。
【０１１８】
フィルイン手続と呼ばれるこれらの手続のうち最初の手続は、アレー４６の画素についてさらに一連のデータ値Ｉ_１１を確立することであり、これは環１５０の外縁の中、その上またはその隣りにある欠陥の画素を識別するために使用できる。さらに詳しくは、図３３を参照して、これらのデータ値は（ｉ）４３６に示されるようなレンズの縁中のギャップ、（ｉｉ）４４０に示されるようなレンズの縁の内側の欠陥、（ｉｉｉ）４４２に示されるようなレンズの縁上の余分な部分、並びに（ｉｖ） 余分な部分とサブルーチンＳ_３ のステップ３６２および３７０で形成されたその隣りの線分Ｌ_３ およびＬ_４ との間にある画素を識別するために使用される。
【０１１９】
このフィルイン手続はＭＡＸ，ＰＭＡＸ，ＭＩＮおよびＰＭＩＮと呼ばれる幾つかのより特異的な操作からなり、画素に関する一連の基本データ値を処理することを含む。ＭＡＸ操作では、所定の画素についてその画素に直に隣接する８個の画素の基本データ値のうち最大のものに等しい新しいデータ値が確立され、そしてＰＭＡＸ操作では、所定の画素についてその画素の左右および上下にある４個の画素の基本データ値のうち最大のものに等しい新しいデータ値が確立される。ＭＩＮ操作では、所定の画素についてその画素に直に隣接する８個の画素の基本データ値のうち最小のものに等しい新しいデータ値が確立され、そしてＰＭＩＮ操作では、所定の画素についてその画素の左右および上下にある４個の画素の基本データ値のうち最小のものに等しい新しいデータ値が確立される。
【０１２０】
図３６ａ〜３６ｅはＭＡＸ，ＰＭＡＸ，ＭＩＮおよびＰＭＩＮ操作を説明するものである。さらに詳しくは、図３６ａは７×７列の数を示し、そしてそれぞれの数字は配列中の画素のアドレスに対応する数の位置と関連する画素についてのデータ値を表わす。したがって、例えばアドレス（１，１）における画素のデータ値は７であり、アドレス（４，１）における画素のデータ値は０であり、そしてアドレス（４，２），（４，７）および（５，２）における画素のデータ値はそれぞれ７，０および０である。
【０１２１】
図３６ｂは図３６ａに示される全配列の数についてＭＡＸ操作を行なった後に生成した値を示す。したがって、例えば図３６ｂのアドレス（２，６）におけるデータ値は、図３６ａにおいてその画素アドレスに隣接する８個の画素の１つが７の値を有するため７である。同様に、図３６ｂのアドレス（６，２）におけるデータ値は、図３６ａのデータセットにおいてその画素アドレスに隣接する８個の画素の１つが７の値を有するため７である。図３６ｃは図３６ａの全データセットについてＰＭＡＸ操作を行なった後に生成した値を示し、そして例えば図３６ｃのアドレス（６，３）および（６，４）における値は、図３６ａにおいてこれらの２つの画素アドレスがそれぞれ７の値を有する画素の右隣りにあるため７である。
【０１２２】
図３６ｄおよび３６ｅはそれぞれ、図３６ａに示されるデータ値の列についてＭＩＮおよびＰＭＩＮ操作を行なった後に生成した値を示す。例えば、図３６ｄのアドレス（４，３）における値は、図３６ａにおいてアドレス（４，３）に隣接する８個の画素の１つが０の値を有するため０であり、そして図３６ｅのアドレス（４，２）における値は、図３６ａにおいてその画素アドレスの右隣りにある画素が０の値を有するため０である。
【０１２３】
図３７は好ましいフィルイン手続Ｒ_８ を示す。これを参照して、手続は画素アレー４６のデータ値について行なわれる１４個の別々の操作を含み、そしてこれらの操作はそれぞれ、全部の画素アレーについて一度に行なわれる。これらの操作はＭＡＸ，ＰＭＡＸ，ＰＭＡＸ，ＭＡＸ，ＭＡＸ，ＰＭＡＸ，ＰＭＡＸ，ＭＩＮ，ＰＭＩＮ，ＰＭＩＮ，ＭＩＮ，ＭＩＮ，ＰＭＩＮおよびＰＭＩＮの順で行なわれる。これらの操作は画素のＩ_９ 値を用いて開始され、そして１４個の操作がすべて終了した後に得られるデータ値はＩ_１１値と呼ばれる。
【０１２４】
これらの操作の目的は実際に、環１５０の外縁の中、その上またはその隣りにあるギャップ４３６、余分な部分４４２および欠陥４４０をフィルインすることである。さらに詳しくは、図３５および３８は環１５０の一部を示すものであり、図３５はそれらのＩ_９ 値で照らされた画素を示し、そして図３８はそれらのＩ_１１値で照らされた画素を示す。これらの２つの図の違いは図３７のフィルイン操作の効果である。詳しくは、この違いはギャップ４３６、余分な部分４４２，欠陥４４０、並びに余分な部分と線分Ｌ_３ およびＬ_４ との間の領域にある画素について、これらの画素のＩ_１１値はＴ_ｍａｘ であるが、これらの画素のＩ_９ 値は０であるという点である。
【０１２５】
他の特定の手続も知られており、これらを上記の画素について所望のＩ_１１値を生成するために使用できることは当業者ならば容易に理解できよう。
【０１２６】
フィルイン操作Ｒ_８ が終了した後、プロセッサ６４は偏心試験中に環１５０の内縁１５０ｂに適合された円の中心点の所定の半径内にある画素アレー４６に入射した光の効果のない一連の画素照度Ｉ_１２を生成するため、第２のマスキング手続Ｒ_９ を行なう。下記で詳細に説明されるように、この一連の画素照度Ｉ_１２は引き続いてレンズの内部、すなわち環１５０の内縁の内側の半径方向の領域にある欠陥を識別するために使用される。
【０１２７】
レンズ検査プロセスのこのステージにおいて使用されるマスキング手続Ｒ_９ は図２０ａ〜２０ｃおよび２０に示されるマスキングルーチンＲ_３ と非常に似ている。これらの２つのマスキング手続の根本的な違いは、手続Ｒ_９ で使用されるマスクの半径は環１５０の内縁に適合された円の半径より僅かに小さいが、手続Ｒ_３ で使用されるマスクの半径は環１５０の外縁に適合された円の半径よりも僅かに大きいという点である。
【０１２８】
図３９は好ましいマスキングルーチンＲ_９ を示すフローチャートである。このルーチンの最初のステップ４４６は、偏心試験のステップ２１６または２２６において環１５０の内縁上に少なくとも３個の画素が見つかったかどうか、あるいはその眼レンズは大きく中心からはずれていることがわかったかどうかを決定することである。偏心試験のこれらの２つのステップの何れかにおいてレンズが大きく中心からはずれていることがわかった場合、マスキングルーチンＲ_９ はステップ４５０で終了する。
【０１２９】
ルーチンＲ_９ がステップ４５０で終了しない場合、そのルーチンはステップ４５２まで進み、偏心試験中に環１５０の内縁１５０ｂに適合された円の中心座標を得る。これらの座標は偏心試験の間に決定され、プロセッサメモリに記憶されたものであり、そしてこれらの座標はそのプロセッサメモリから検索することにより容易に得ることができる。これらの中心座標が得られると、マスクサブルーチンがステップ４５４で行なわれる。図４０ａ〜４０ｃを参照して、このサブルーチンは実際のところ、上記の中心座標に中心があり、環１５０の内縁１５０ｂに適合された円の直径よりも僅かに小さい直径を有する円形のマスク４５６を画素アレー４６上にスーパーインポーズする。次に、そのマスキングサブルーチンはＩ_１２値を各画素に割り当てる。特に、そのマスクの外側にある各画素について、マスキングサブルーチンはその画素のＩ_８ 値に等しいＩ_１２を割り当て、そしてそのマスクの内側にある各画素について、マスキングサブルーチンは０のＩ_１２値を割り当てる。
【０１３０】
より正確には、ステップ４５２において、上記の中心点の座標（ｘ_ｉ ，ｙ_ｉ ）、および環１５０の内縁に適合された円の半径よりも僅かに小さくなるように選択される半径値ｒ_２ がマスキングサブルーチンに伝達される。次に、ステップ４５４において、このサブルーチンはその中心点（ｘ_ｉ ，ｙ_ｉ ）から距離ｒ_２ 内にあるアレー４６のすべての画素のアドレスのファイルｆ_５ を作成する。次に、ステップ４６０において、アレー４６の各画素のアドレスはそのファイルの中に入っているかどうかについてチェックされる。画素のアドレスがそのファイルに入っている場合、ステップ４６２においてその画素のＩ_１２値は０に設定され、他方、画素のアドレスがそのリストに入っていない場合、ステップ４６４においてその画素のＩ_１２値はその画素のＩ_８ 値と等しくなるように設定される。
【０１３１】
上記の目的を達成するための多数のマスキングサブルーチンが当該技術分野において良く知られており、ルーチンＲ_９ のステップ４５４で使用することができる。
【０１３２】
図４０ｃはそれぞれのＩ_１２値と等しい強度で照らされたアレー４６の画素を示す。
【０１３３】
この第２のマスキング手続が終了した後、一連の操作からなるルーチンＲ_１０が行なわれ、検査対象のレンズの欠陥部分の画素をはっきりと識別する一連の画素の照度を得る。さらに詳しくは、これらの操作の目的はバックグラウンドのノイズまたは光によりアレー４６に生じた効果、並びに環１５０の通常または正規の縁１５０ａおよび１５０ｂによりアレー４６に生じた効果のない一連の画素の照度を与えることである。これらの操作は図４１のフローチャートに示される。
【０１３４】
ステップ４６６において、各画素の次のＩ値、Ｉ_１３が得られる。詳しくは、各画素のＩ_１３値はその画素のＩ_１０値からその画素のＩ_１２値を引くことにより得られる。図４２ａ，４２ｂおよび４２ｃはそれぞれ、それらのＩ_１０，Ｉ_１２およびＩ_１３値に等しい強度で照らされた環１６２部分の画素を示し、そして見てわかるように、ステップ４６６は実際のところ、図４２ａの画像から図４２ｂの画像を引いて図４２ｃの画像を生成することである。
【０１３５】
次に、ステップ４７０において、不要な照らされた画素を除去するためクリーンアップ操作と呼ばれる操作が行なわれる。さらに詳しくは、画素のＩ_１３値を用いて開始して、すべての画素アレー４６についてＭＡＸ，ＭＩＮ，ＰＭＩＮおよびＰＭＡＸの操作がその順で行なわれ、Ｉ_１４値と呼ばれる一連の画素の値が得られる。図４２ｄはそれぞれのＩ_１４値に等しい強度で照らされた環４６の画素を示し、そして図４２ｃおよび４２ｄを比較してわかるように、クリーンアップ操作は図４２ｃにおける何らかの理由で照らされた種々の独立した画素を簡単に除去する。
【０１３６】
装置１０が上記のルーチンＲ_１ 〜Ｒ_１０によるデータを処理した後、傷または欠陥の分析が行なわれ、そして図４３および４４は好ましい欠陥探知または分析ルーチンＲ_１１を説明するフローチャートである。この分析は、それぞれＩ_１４値に等しい強度で照らされた環１５０部分の画素を示す図４５を参照することにより、最も良く理解できる。
【０１３７】
図４３，４４および４２を参照して、この欠陥分析の最初の部分における図４３のステップ４７２および４７４で、ランレングスと呼ばれる連続的な照らされた画素の各行の最初と最後の画素のアドレスのリストが作成される。さらに詳しくはプロセッサ６４はアレー４６の各行の画素をスキャンし、そして各スキャンにおいて、一連の照らされた画素に出会う度毎に、その一連の画素の最初と最後の画素のアドレスがファイルｆ_６ に記録される。照らされた画素が単独である。すなわちこの照らされた画素の左右にある画素そのものは照らされていない場合、この照らされた画素のアドレスはその照らされた画素により形成されるランレングスの最初と最後の画素の両方のアドレスとして記録される。
【０１３８】
より正確には、プロセッサは実際に画素アレーの画像とスキャンしないが、代わりにアレー４６の画素についてそのプロセッサメモリに記憶されたＩ_１４値をチェックすることにより上記のアドレスのリストを編集する。
【０１３９】
ファイルｆ_６ が作成された後、ルーチンＲ_１１はステップ４７６でクラスタ化（ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ）サブルーチンを行ない、各領域またはグループの連続的な照らされた画素より正確には各領域またはグループの高いＩ_１４値を有する連続画素について、各個のファイルｆ_６ａ〜ｆ_６ｎを作成する。このクラスタ化を行なうために、適当なクラスタ化サブルーチンを使用することができる。これらの各個のファイルｆ_６ａ〜ｆ_６ｎが作成された後、ステップ４８０において、図４５の４８２および４８４に示されるような互いに近くにある照らされた領域についてのファイルがマージされる。これは、例えばある照らされた領域の画素が別の照らされた領域の画素の２個または３個のような所定の画素数以内かをチェックすることにより行なうことができる。これらの接近する照らされた領域は実際に１つの照らされた領域を形成すると考えられる。
【０１４０】
ステップ４８０が終了した後、ステップ４８６において照らされた画素の各領域の面積および重心、並びにこれらのためのバウンディングボックス（ｂｏｕｎｄｉｎｇ ｂｏｘ）を計算するためのサブルーチンが行なわれる。これらの計算を達成するための多数のサブルーチンが当該技術分野においてよく知られている。このような適当なサブルーチンをルーチンＲ_１１で使用することができ、またこれらのサブルーチンをここで詳しく説明する必要はない。
【０１４１】
次に、ルーチンＲ_１１は照らされた領域のそれぞれについて一般的な位置を決定する。さらに詳しくは、ステップ４９０において、環１５０の外縁１５０ａおよび内縁１５０ｂに適合された２つの円の中心および半径のアドレスが得られる。これらのデータは偏心試験の間に決定され、次にプロセッサメモリに記憶されたものであり、そしてこれらのデータはそのプロセッサメモリからそのデータを検索することにより容易に得ることができる。次に、ステップ４９２において、プロセッサ６４は照らされた画素の各領域の重心が（ｉ）レンズの中央部分の内側（環の内縁に適合された円の内側の半径方向の領域）または（ｉｉ）レンズの周辺部分（環の内縁および外縁に適合された２つの円の間のレンズの領域）に位置するかどうかを決定する。
【０１４２】
ある領域の重心が第１円の中、または２つの大体同心性の円の間にあるかどうかを決定するための多数のサブルーチンがよく知られており、またこれらのサブルーチンをここで詳しく説明する必要はない。
【０１４３】
最も広い意味では、ステップ４９０および４９２はシステム１０の操作に必要ではない。しかし、好ましくはこれらのステップは行なわれ、特に考えられる不規則性または欠陥がレンズのどこにあるか識別するという分析目的のために関連データが集められる。これらのデータはレンズは製造するため使用される手順または材料を調整または改善するのに役立つ。
【０１４４】
ステップ４９０および４９２が終了した後、プロセッサは照らされた画素の各領域のサイズが検査対象のレンズの傷または欠陥としてみなされるのに十分な程大きいかどうかを決定する。さらに詳しくは、ステップ４９４において、照らされた画素の各領域のサイズは所定のサイズと比較される。その照らされた領域が所定のサイズよりも小さい場合、その照らされた領域はそのレンズを不合格にある程大きくない。他方、照らされた画素の領域が所定のサイズよりも大きい場合、その照らされた領域はそのレンズを消費者の使用に不適当なものにする傷または欠陥としてみなされる。この所定のサイズは例えばメモリユニット７０に記憶させることができる。
【０１４５】
また、好ましくはステップ４９６において、各レンズで見つけられた欠陥の数のカウントが継続される。このカウントはレンズを製造するために使用されるプロセスおよび材料を検討するのにも有用である。
【０１４６】
ステップ５００において、モニタ７２で照らされた画素の領域を示すディスプレイが行なわれ、そして上記の閾サイズよりも大きな領域はバウンディングボックスの中に示される。次に、ステップ５０２において、プロセッサ６４はレンズに何れかの欠陥が実際に見つかったかどうかをチェックする。欠陥が見つかった場合、ステップ５０４において、不合格レンズの信号が発生し、モニタ７２およびプリンタ７６に伝達され、そしてそのレンズはシステム１０から取り除かれる。しかしながら、もしレンズに欠陥が見つからなかった場合、ルーチンＲ_１１は単に終了する。その後、システム１０は他のレンズを照明されたサブシステム１４を通して移動させ、そして別のパルスの光がそのレンズに透過される。この透過した光は画素アレー４６上に焦点を合わせられ、そしてこのレンズが消費者の使用に適当かどうかを判定するため上記の処理手続が繰り返される。
【０１４７】
本明細書で開示された発明が前述の目的を達成することを意図するものであることは明らかであるが、当業者ならば容易に数多くの変形および態様を考案することができよう。また、特許請求の範囲に記載の発明は、本発明の精神および範囲の中に入るようなすべての変形および態様を包含する。
【０１４８】
つぎに、この発明の実施態様について説明する。
【０１５０】
（１）第１の円の中心点および半径を識別する工程は
ｉ）第１の円板の外縁の像上の少なくとも３個の第１の画素を識別し、そして
ｉｉ）前記３個の第１の画素を通過する円周を有する円の中心点および半径を識別する工程を含み、また
第２の円の中心点および半径を識別する工程は
ｉ）第２の円板の外縁の像上の少なくとも３個の第２の画素を識別し、そして
ｉｉ）前記３個の第２の画素を通過する円周を有する円の中心点および半径を識別する工程を含む請求項１記載の方法。
【０１５１】
（２）３個の第１の画素と３個の第２の画素を識別する工程は、各画素が線分を形成する多数の連続した画素を識別し、そして所定の強度レベル以上および以下で照らされた画素間の変化に対して前記連続した画素のそれぞれをチェックする工程を含む上記実施態様（１）記載の方法。
【０１５２】
（３）多数の連続した画素を識別する工程は、前記連続した画素のそれぞれについて、連続した画素の開始点を識別し、連続した画素の方向を識別し、そして連続した画素の長さを識別する工程を含む上記実施態様（２）記載の方法。
【０１５３】
（４）線分は外縁を有し、直射工程は画素アレー上にレンズの外縁の像を形成する工程を含み、そして処理工程は
ｉ）レンズの外縁の像上にある画素の少なくとも選択されたものを識別し、
ｉｉ）レンズの外縁の像上にギャップおよび余分な部分を識別し、
ｉｉｉ）識別されたそれぞれのギャップについて、ギャップの幅を決定し、前記幅を所定の値と比較し、そして前記幅が所定の値より大きい場合、レンズに傷があるとして識別し、
ｉｖ）レンズの外縁の像上の識別されたそれぞれの余分な部分について、余分な部分の面積を決定し、前記面積を所定の値と比較し、そして前記面積が所定の値より大きい場合、レンズに傷があるとして識別する工程を含む請求項１記載の方法。
【０１５４】
（５）レンズの外縁の像上のギャップおよび余分な部分を識別する工程は、レンズの外縁の像に大体比例した円周を有する第１の円の画素アレー上の中心点および半径を識別し、選択された画素のそれぞれについて、前記画素と前記円周の間の距離を決定し、レンズ像の外縁上の所定数の連続画素のそれぞれについて、画素が前記円周の半径方向内部にあり、そして画素と前記円周の間の距離が所定の距離より大きい場合、レンズはギャップを有すると識別し、またレンズ像の外縁上の所定数の連続画素のそれぞれについて、画素が前記円周の半径方向外部にあり、そして画素と前記円周の間の距離が所定の距離より大きい場合、レンズは余分な部分を有すると識別する工程を含む上記実施態様（４）記載の方法。
【０１５５】
（６）ギャップの幅を決定する工程は、ギャップが識別されると第１の円の前記円周に沿ってギャップを探索し、そして前記円周から内側および外側へ半径方向に、レンズ像の外縁上の画素の１個を捜すことによりギャップの端を捜す工程を含む上記実施態様（５）記載の方法。
【０１５６】
（７）レンズは外縁を有し、直射工程は画素アレー上にレンズの外縁の像を形成する工程を含み、そして処理工程は
ｉ）レンズの外縁の像上にある画素の少なくとも選択されたものを識別し、
ｉｉ）レンズの外縁の像上のギャップを識別し、
ｉｉｉ）ギャップの中またはそれに隣接する選択された画素に高いデータ値を割り当てることにより、識別されたそれぞれのギャップを強調する工程を含む請求項１記載の方法。
【０１５７】
（８）強調する工程は識別されたそれぞれのギャップについて、第１の画素をギャップの始めとして識別し、第２の画素をギャップの終わりとして識別し、そして第１および第２の画素間の線分上の画素に高いデータ値を割り当てる工程を含む上記実施態様（７）記載の方法。
【０１５８】
（９）強調する工程はさらに、レンズの外縁の像のギャップの中にある画素に高いデータ値を割り当てる工程を含む上記実施態様（７）記載の方法。
【０１５９】
（１０）レンズは大体円周の外縁を有し、直射工程は画素アレー上にレンズの外縁の像を形成する工程を含み、そして処理工程は
ｉ）レンズの外縁の像に大体比例した円周を有する円の画素アレー上の中心点を識別し、
ｉｉ）レンズの外縁の像上にある画素の少なくとも選択されたものを識別し、
ｉｉｉ）選択された画素のそれぞれについて、選択された画素から所定の距離にあるレンズの像の外縁上の別の画素を識別し、選択された画素および別の画素を通って伸びる第１ベクトルを識別し、選択された画素および中心点を通って伸びる第２ベクトルを識別し、前記第１および第２ベクトルのドット積を計算し、そのドット積を所定の値と比較し、そしてそのドット積が前記所定の値より大きい場合、そのレンズに傷があるとして識別する工程を含む請求項１記載の方法。
【０１６０】
（１１）レンズは外縁を有し、直射工程は画素アレー上にレンズの外縁の像を形成する工程を含み、そして処理工程は
ｉ）レンズの外縁の像上にある画素の少なくとも選択されたものを識別し、
ｉｉ）レンズの像の外縁上の余分な部分を識別し、
ｉｉｉ）余分な部分に隣接する選択された画素に高いデータ値を割り当てることにより、識別されたそれぞれの余分な部分を強調する工程を含む請求項１記載の方法。
【０１６１】
（１２）強調する工程は識別されたそれぞれの余分な部分について、第１の画素を余分な部分の始めとして識別し、第２の画素を余分な部分の終わりとして識別し、そして第１および第２の画素間の線分上の画素に高いデータ値を割り当てる工程を含む上記実施態様（１１）記載の方法。
【０１６２】
（１３）強調する工程はさらに、余分な部分上の画素に高いデータ値を割り当てる工程を含む上記実施態様（１２）記載の方法。
【０１６３】
（１４）強調する工程は識別されたそれぞれの余分な部分について、余分な部分の前部上の第１の画素を識別し、余分な部分の前方にあり、かつ前記第１の画素から所定の距離にあるレンズ像の縁上の第２の画素を識別し、余分な部分の後部上の第３の画素を識別し、余分な部分の後方にあり、かつ第３の画素から所定の距離にあるレンズ像の縁上の第４の画素を識別し、前記第１および第２の画素間の第１の線分上の画素に高いデータ値を割り当て、そして第３および第４画素間の第２の線分上の画素に高いデータ値を割り当てる工程を含む上記実施態様（１１）記載の方法。
【０１６４】
（１５）レンズの像の外縁および第１の線分にある余分な部分は第１の画素グループを含有する第１の領域をバウンドさせ、レンズの像の外縁および第２の線分にある余分な部分は第２の画素グループを含有する第２の領域をバウンドさせ、そして強調する工程はさらに第１および第２の画素グループに高いデータ値を割り当てる工程を含む上記実施態様（１４）記載の方法。
【０１６５】
（１６）処理工程は、高いデータ値を有する画素を含有する画素アレーの選択された領域を識別し、そして前記選択された領域に隣接する画素に高いデータ値を割り当てることにより、前記選択された領域を強調する工程を含む請求項１記載の方法。
【０１６６】
（１７）レンズは外縁を有し、直射工程は画素アレー上にその外縁を示すレンズの像を形成する工程を含み、そして処理工程はさらに
ｉ）レンズの像の外縁上の画素を識別し、そして
ｉｉ）レンズの像の外縁上の画素に低いデータ値を割り当てる工程を含む上記実施態様（１６）記載の方法。
【０１６７】
（１８）処理工程はさらに高いデータ値を有する連続した画素のグループを探索する工程を含む上記実施態様（１７）記載の方法。
【０１６９】
（１９）レンズは外縁を有し、光線を直射するための手段は画素アレー上にレンズの外縁の像を形成するための手段を含み、そして処理手段は
ｉ）レンズの外縁の像上のギャップおよび余分な部分を識別するための手段、
ｉｉ）識別されたそれぞれのギャップの幅を決定し、前記幅が所定の値より大きい場合、レンズに傷があるとして識別するための手段、そして
ｉｉｉ）識別されたそれぞれの余分な部分のサイズを決定し、前記サイズが所定の値より大きい場合、レンズに傷があるとして識別するための手段を含む請求項２記載のシステム。
【０１７０】
（２０）処理手段はギャップおよび余分な部分に隣接する画素に高いデータ値を割り当てることによりそれぞれのギャップおよびそれぞれの余分な部分を強調するための手段を含む上記実施態様（１９）記載のシステム。
【０１７１】
（２１）レンズは大体円周の外縁を有し、光線を直射するための手段は画素アレー上にレンズの外縁の像を形成するための手段を含み、そして処理手段は
ｉ）レンズの外縁の像に大体比例した円周を有する円の画素アレー上の中心点を識別するための手段、
ｉｉ）レンズの外縁の像上にある画素の少なくとも選択されたものを識別するための手段、
ｉｉｉ）選択された画素のそれぞれについて、選択された画素から所定の距離にあるレンズの像の外縁上の別の画素を識別し、選択された画素および別の画素を通って伸びる第１ベクトルを識別し、選択された画素および中心点を通って伸びる第２ベクトルを識別するための手段、
ｉｖ）前記第１および第２ベクトルのドット積が所定の値より大きい場合、そのレンズに傷があるとして識別するための手段を含む請求項２記載のシステム。
【０１７２】
（２２）処理手段は高いデータ値を有する画素を含有する画素アレーの選択された領域を識別するための手段、および前記選択された領域に隣接する画素に高いデータ値を割り当てることにより前記選択された領域を強調するための手段を含む請求項２記載のシステム。
【０１７３】
（２３）レンズは外縁を有し、光線を直射するための手段は画素アレー上にレンズの外縁の像を形成するための手段を含み、そして処理手段はさらに
ｉ）レンズの像の外縁上の画素を識別するための手段、および
ｉｉ）レンズの像の外縁上の画素に低いデータ値を割り当てるための手段を含む上記実施態様（２２）記載のシステム。
【０１７４】
（２４）処理手段はさらに、高いデータ値を有する連続した画素のグループを探索するための手段を含む上記実施態様（２３）記載のシステム。
【０１７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればコンタクトレンズのような眼レンズを自動的に検査する方法およびシステムが提供される。本発明の検査法およびシステムは、レンズが欠陥を含むかどうか判定するためレンズの形成像を分析する画像処理装置を使用しており、それによりレンズ検査のコストを下げ、検査のスピードを増加する。
【図面の簡単な説明】
【図１】眼レンズの自動検査システムの略図。
【図２】図１のシステムで検査されうる一形態の眼レンズの平面図。
【図３】（ａ）は図２のレンズの側面図。
（ｂ）は図２および図３（ａ）のレンズの周辺部分の拡大図。
【図４】図１のレンズ検査システムにおいて使用される輸送サブシステムのより詳細な図。
【図５】図１のシステムにおいて使用されるレンズキャリヤーの平面図。
【図６】図５のレンズキャリヤーの側面図。
【図７】暗視野照明と呼ばれる照明技術の原理を示す略図。
【図８】図１のレンズ検査システムの照明および画像化サブシステムのより詳細な図。
【図９】画像化サブシステムの画素アレーの一部を示す図。
【図１０】図２および図３（ａ）に示される形式の眼レンズが図１のレンズ検査システムで検査される時に画素アレー上に形成される像を示す図。
【図１１】それぞれ、照明および画像化サブシステムにおいて使用されうる光学配置を示す図。
【図１２】（ａ）はレンズ検査システムの制御サブシステムの操作を示す図。
（ｂ）は輸送、照明および画像化サブシステムの操作における種々の動作の順序を示す時間的流れ図。
【図１３】レンズ検査システムのデータ処理サブシステムの略図。
【図１４】レンズ検査システムにおいて使用される好ましいデータ処理手続の主要な構成を示す図。
【図１５】レンズ検査システムの画素アレー上に形成された眼レンズの像を示す図。
【図１６】偏心試験と呼ばれるレンズ検査手続を示すフローチャート。
【図１７】偏心試験と呼ばれるレンズ検査手続を示すフローチャート。
【図１８】（ａ）は図１５と同様に、画素アレー上に形成された眼レンズの像を示す図。
（ｂ）は図１８（ａ）に示される環の一部の拡大図。
（ｃ）は図１８（ｂ）の線分上の特定の画素における照度を示すグラフ図。
（ｄ）〜（ｉ）は図１８（ａ）の環の縁を識別する画素について処理された値を誘導するための特定の画素の照度において行なわれた種々のプロセスの結果を示すグラフ図。
（ｊ）はそれらの処理された照度において照らされた画素アレーの画素を示す図。
【図１９】画素アレーの画素について決定された最初の照度を処理するための好ましい手続を示すフローチャート。
【図２０】画素アレーの画素についてのデータ値におけるマスキング手続の効果を示す図。
【図２１】好ましいマスキング手続を示すフローチャート。
【図２２】ラバーバンドアルゴリズムと呼ばれるデータ処理手続を示す図。
【図２３】ラバーバンドアルゴリズムと呼ばれるデータ処理手続を示す図。
【図２４】線画像の縁上の最初の画素を識別するために使用されるサブルーチンを示す図。
【図２５】ラバーバンドアルゴリズムの第１の主要なセクションをより詳細に示すフローチャート。
【図２６】レンズの画像の外縁にギャップが見つかった時に行なわれるサブルーチンを示すフローチャート。
【図２７】レンズの画像の外縁の一部を示し、その縁上の問題の種々の画素を識別する図。
【図２８】レンズの画像の外縁上に余分な部分が見つかった時に行なわれるサブルーチンを示すフローチャート。
【図２９】図２５に示される手続の後に行なわれるルーチンが終了したことを示す図。
【図３０】ラバーバンドアルゴリズムの第２の主要なセクションをより詳細に示すフローチャート。
【図３１】レンズの画像の一部の外縁、およびラバーバンドアルゴリズムの第２セクションで使用される幾つかのベクトルを示す図。
【図３２】ラバーバンドアルゴリズムの第３の主要なセクションをより詳細に示すフローチャート。
【図３３】図３２に示される手続の２つのステップの効果を示す図。
【図３４】図３２に示される手続の２つのステップの効果を示す図。
【図３５】その縁に特定の線が加えられた環の外縁の一部を示す図。
【図３６】ＭＡＸ，ＰＭＡＸ，ＭＩＮおよびＰＭＩＮと呼ばれる種々の操作の結果を一般的に示す図。
【図３７】レンズの縁の欠陥となりうるものを強調するまたは際立たせるため画素のデータ値に応用される好ましい手続を示す図。
【図３８】図３７に示される手続の結果を示す図。
【図３９】画素のデータを処理する際に使用される第２マスキング手続を示すフローチャート。
【図４０】第２マスキング手続およびその結果を示す図。
【図４１】検査対象のレンズの欠陥を強調するため画素のデータに応用される別の手続を示すフローチャート。
【図４２】図３９に示される手続の操作および結果を示す図。
【図４３】検査対象のレンズの傷または欠陥を識別するため使用される手続を示すフローチャート。
【図４４】検査対象のレンズの傷または欠陥を識別するため使用される手続を示すフローチャート。
【図４５】レンズの各種の欠陥となりうるものを示す図。

Claims (2)

1. 大体円形の内縁および外縁を有する環状縁部を含む眼レンズを自動的に検査する方法であって、
   前記眼レンズを通して画素アレー上に光線を直射し、前記画素アレー上に前記環状縁部の前記内縁および外縁の像を形成する工程と、
   各画素に該画素上の光線強度を示すデータ値を割り当てる工程と、
   前記眼レンズが複数の所定の状態の何れか一以上を含むかどうかを決定するため所定のプログラムに従って前記データ値を処理する処理工程とを含み、
   前記処理工程が、
   ｉ）前記環状縁部の前記外縁の像に大体比例した円周を有する第１の円の前記画素アレー上の中心点および半径を識別する工程と、
   ｉｉ）前記環状縁部の前記内縁の像に大体比例した円周を有する第２の円の前記画素アレー上の中心点および半径を識別する工程と、
   ｉｉｉ）前記第１および第２の円の中心点間距離を決定する工程と、
   ｉｖ）前記距離を所定の距離値と比較する工程と、
   ｖ）前記距離が前記所定の距離値より大きい場合、前記眼レンズは中心からはずれていると識別する工程と
   を含む方法。
2. 大体円形の内縁および外縁を有する環状縁部を含む眼レンズを自動的に検査するシステムであって、
   画素アレーと、
   前記眼レンズを通して前記画素アレー上に光線を直射するための手段であって、前記画素アレー上に前記環状縁部の前記内縁および外縁の像を形成するための手段を含む手段と、
   各画素に該画素上の光線強度を示すデータ値を割り当てるための手段と、
   前記眼レンズが複数の所定の状態の何れか一以上を含むかどうかを決定するため所定のプログラムに従って前記データ値を処理するための処理手段とを含み、
   前記処理手段が、
   ｉ）前記環状縁部の前記外縁の像に大体比例した円周を有する第１の円の前記画素アレー上の中心点を識別するための手段と、
   ｉｉ）前記環状縁部の前記内縁の像に大体比例した円周を有する第２の円の前記画素アレー上の中心点を識別するための手段と、
   ｉｉｉ）前記第１および第２の円の中心点間距離を決定するための手段と、
   ｉｖ）前記距離が所定の値より大きい場合、前記眼レンズは中心からはずれていると識別するための手段と
   を含むシステム。

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