KR20240093747A - 자동화된 렌즈 제조 공정에서 안구 렌즈를 검사하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

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KR20240093747A
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옌스 호프
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Abstract

자동화된 렌즈 제조 공정에서 안구 렌즈(2), 특히 소프트 콘택트 렌즈(2)와 같은 콘택트 렌즈를 검사하기 위한 방법(6)이 개시된다. 방법은, 이미징된 안구 렌즈(2)로서 검사될 안구 렌즈(2)를 포함하는 복수의 영상을 획득하는 단계(60)로서, 복수의 영상의 각각의 영상(4)은 상이한 영상 유형인, 단계(60); 정합된 영상을 획득하기 위해, 복수의 영상의 각각의 영상(4)에 정합 함수를 적용함으로써 복수의 영상을 정합하는 단계(63); 정합된 영상에 기초하여, 안구 렌즈(2)가 미리 결정된 규격을 준수하는지 여부를 결정하는 단계(64); 및 복수의 영상의 획득 시의 가능한 변경을 보정하기 위해 정합 함수를 업데이트하는 단계(62)를 포함한다. 정합 함수를 업데이트하는 단계(62)는 자동화된 렌즈 제조 공정 동안 수행된다.

Description

자동화된 렌즈 제조 공정에서 안구 렌즈를 검사하기 위한 방법 및 시스템
본 발명은 일반적으로 안구 렌즈(ophthalmic lens), 특히 소프트 콘택트 렌즈와 같은 콘택트 렌즈를 제조하는 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 이는 자동화된 렌즈 제조 공정에서 안구 렌즈를 검사하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
안구 렌즈, 특히 소프트 콘택트 렌즈와 같은 콘택트 렌즈의 자동화된 제조 시에, 콘택트 렌즈는 전형적으로, 개재물(inclusion), 기포, 스크래치, 파열, 에지 결함 등과 같은 결함의 존재에 대해 광학적으로 검사된다. 검사를 수행하기 위해, 검사될 콘택트 렌즈는 다양한 검사 스테이션을 통하여 이송되는 검사 큐벳(cuvette) 내에 수용될 수 있으며, 콘택트 렌즈를 포함하는 상이한 유형의 영상이 획득된다.
예를 들어, 카메라를 각각 포함하는 4개의 광학 이미징(imaging) 장치를 사용하여 4개의 상이한 영상이 획득된다(4개의 광학 이미징 장치는 단일 검사 시스템의 일체형 부분을 형성할 수 있다). 4개의 상이한 영상은, 텔레센트릭(telecentric) 명시야(bright-field) 영상, 확산 명시야 영상, 암시야(dark-field) 영상, 및 위상차(phase-contrast) 영상일 수 있다. 4개의 상이한 영상의 획득은, 특정 유형의 영상에서만 잘 보이는 특정 유형의 결함을 식별하는 데 유용하다. 반대로, 하나의 유형의 영상 내에서 콘택트 렌즈의 가능한 결함으로 나타날 수 있는 구조물 또는 구성 요소는, 다른 유형의 영상을 사용하여 콘택트 렌즈의 결함이 아닌 것으로 식별될 수 있다.
상이한 유형의 모든 영상 내에 포함된 정보를 사용할 수 있도록 하기 위해, 각각의 영상을 하나의 공통 프레임으로 변환하여, 서로에 대한 상이한 영상의 해상도, 왜곡, 방향 및 정렬의 차이를 보정하기 위해 복수의 영상을 "정합(registering)"할 필요가 있다. 이러한 차이는 상이한 광학 이미징 장치로 인해 유발될 수 있다. 정합된 영상 내에 포함된 정보를 사용하여, 검사 중인 콘택트 렌즈가 허용될 수 있는지 또는 거부되어야 하는지 여부를 결정하는 것이 가능하다.
상이한 유형의 영상의 정합은, 각각의 영상에 정합 함수(registration function)를 적용함으로써 수행될 수 있다. 정합 함수는, 각각의 광학 이미징 장치를 통해 정확히 알려져 있는 특성을 갖는 물체("정합 물체")의 영상을 획득함으로써 결정될 수 있다. 그 다음, 광학 이미징 장치를 통해 획득된 영상이 정합 물체의 알려진 특성과 매핑됨으로써, 정합 함수를 결정한다. 정합 함수는 렌즈 제조 공정을 시작하기 전에 결정되며, 콘택트 렌즈가 허용 가능한지 또는 거부되어야 하는지 여부를 결정하기 위해, 이들의 검사 동안 콘택트 렌즈의 영상에 렌즈 제조 공정 동안 후속적으로 적용된다. 렌즈 제조 공정 동안 광학 이미징 장치에서 변경이 이루어졌을 수 있기 때문에, 어떤 이유로 렌즈 제조 공정이 중단되는 경우, 전술한 방식으로 정합 함수가 다시 결정(업데이트)될 수 있다. 특히, 광학 이미징 장치의 임의의 기계적 변경 또는 이들의 작동의 임의의 중단이 관찰된 경우, 정합 함수가 업데이트된다. 정합 함수의 업데이트의 완료 후에, 업데이트된 정합 함수를 사용하여 콘택트 렌즈의 제조가 재개된다.
명백히, 정합 함수의 결정을 위해 정합 물체의 영상이 필요하므로, 정합 함수의 결정은 렌즈 제조 공정(및 특히 렌즈 검사 공정)이 중단되는 것을 필요로 하기 때문에, 개선을 위한 여지가 있다. 또한, 정합 함수를 업데이트하는 과정에서, 렌즈 제조 공정 동안 이미징 장치에서 변경이 이루어지지 않아서, 정합 함수의 업데이트가 헛되이 이루어졌고 이에 따라 불필요한 비용을 유발했음이 밝혀질 수 있다. 정합 함수를 업데이트하는 것이 제조 라인의 추가 가동 중단 시간을 필요로 하는 경우, 이는 렌즈 제조 공정의 효율을 감소시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 단점을 극복하는 방법 및 검사 시스템을 제안하는 것이다.
본 발명에 따라, 이러한 목적 및 다른 목적은, 독립 청구항의 특징으로 명시된 바와 같은, 안구 렌즈, 특히 소프트 콘택트 렌즈와 같은 콘택트 렌즈를 검사하기 위한 방법 및 검사 시스템에 의해 충족된다. 본 발명에 따른 방법 및 검사 시스템의 바람직한 양태는 종속 청구항의 청구 대상이다.
첨부된 청구범위를 포함하는 명세서에서 사용된 바와 같은 단수 형태 "일(a)", "하나(an)" 및 "상기"는, 문맥상 명시적으로 달리 지시되지 않는 한, 복수를 포함한다. 특정 수치 값 또는 값의 범위를 참조하여 "약"이라는 용어를 사용하는 경우, 이는 문맥상 명백하게 달리 지시되지 않는 한, "약"과 관련하여 언급된 특정 수치 값이 포함되고 명시적으로 개시된다는 의미로 이해되어야 한다. 예를 들어, "약" 수치 값 A 내지 "약" 수치 값 B의 범위가 개시되는 경우, 이는 수치 값 A 내지 수치 값 B의 범위를 포함하고 명시적으로 개시하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 특징이 "또는"이라는 용어와 조합될 때마다, "또는"이라는 용어가 배타적인 것으로 이해되어야 한다는 것이 명세서로부터 명백하지 않는 한, "또는"이라는 용어는 "및"을 또한 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따라, 자동화된 렌즈 제조 공정에서 안구 렌즈, 특히 소프트 콘택트 렌즈와 같은 콘택트 렌즈를 검사하기 위한 방법이 제안된다. 방법은,
- 이미징된(imaged) 안구 렌즈로서 검사될 안구 렌즈를 포함하는 복수의 영상을 획득하는 단계로서, 복수의 영상의 각각의 영상은 상이한 영상 유형인, 단계;
- 정합된 영상을 획득하기 위해, 복수의 영상의 각각의 영상에 정합 함수를 적용함으로써 복수의 영상의 영상을 정합하는 단계;
- 정합된 영상에 기초하여, 안구 렌즈가 허용 가능한지 여부를 결정하는 단계; 및
- 복수의 영상의 획득 시의 가능한 변경을 보정하기 위해 정합 함수를 업데이트하는 단계를 포함한다.
정합 함수를 업데이트하는 단계는 자동화된 렌즈 제조 공정 동안 수행된다.
본 발명에 따른 방법의 일 양태에 따라, 획득된 복수의 영상의 각각의 영상은, 복수의 이미징된 참조 마크(reference mark)를 포함한다. 획득된 복수의 영상의 영상을 정합하는 단계 및 정합 함수를 업데이트하는 단계는, 영상 내에 포함된 이미징된 참조 마크의 위치에 기초하여 수행된다. 또한, 획득된 복수의 영상의 영상을 정합하는 단계 및 정합 함수를 업데이트하는 단계는, 획득된 복수의 영상의 각각의 영상 내의 참조점으로부터의 이미징된 참조 마크의 위치의 거리에 기초하여 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 다른 양태에 따라, 안구 렌즈는 렌즈 캐리어(carrier)에 의해 수용되며, 렌즈 캐리어는, 이미징된 참조 마크로서 영상 내에 포함되는 참조 마크가 그 위에 배치된다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 양태에 따라, 방법은, 이미징된 안구 렌즈의 외부에 위치되는 그러한 이미징된 참조 마크를 식별하는 단계를 더 포함한다. 복수의 영상의 영상을 정합하고 정합 함수를 업데이트하기 위해, 이미징된 안구 렌즈의 외부에 위치되는 그러한 이미징된 참조 마크만이 사용된다.
본 발명에 따른 방법의 추가적인 양태에 따라, 획득된 복수의 영상의 각각의 영상은 5개의 이미징된 참조 마크를 포함하며, 5개의 이미징된 참조 마크 중 적어도 4개는 이미징된 안구 렌즈의 외부에 위치된다.
본 발명에 따른 방법의 다른 양태에 따라, 획득된 복수의 영상은 4개의 영상을 포함한다. 4개의 영상의 상이한 영상 유형은, 텔레센트릭 명시야 영상, 확산 명시야 영상, 암시야 영상, 및 위상차 영상이다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 양태에 따라, 복수의 영상의 각각의 영상은 별개의 광학 이미징 장치에 의해 획득되며, 각각의 별개의 광학 이미징 장치는 카메라를 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 양태에 따라, 정합 함수는 아핀 변환(affine transformation)이다.
본 발명에 따라, 자동화된 렌즈 제조 공정에서 안구 렌즈, 특히 소프트 콘택트 렌즈와 같은 콘택트 렌즈를 검사하기 위한 검사 시스템이 또한 제안된다. 검사 시스템은 복수의 광학 이미징 장치를 포함하며, 복수의 광학 이미징 장치의 각각의 광학 이미징 장치는, 이미징된 안구 렌즈로서 검사될 안구 렌즈를 포함하는 영상을 획득하도록 배치 및 구성되어 복수의 영상을 획득하고, 복수의 영상의 각각의 영상은 상이한 영상 유형이다.
검사 시스템은, 정합된 영상을 획득하기 위해 복수의 영상의 각각의 영상에 정합 함수를 적용하여 복수의 영상의 영상을 정합함으로써, 정합된 영상에 기초하여, 안구 렌즈가 허용 가능한지 여부를 결정하고, 복수의 광학 이미징 장치의 하나 이상의 광학 이미징 장치의 가능한 변경을 보정하기 위해 정합 함수를 업데이트하도록 구성된 프로세서를 더 포함한다.
프로세서는, 자동화된 렌즈 제조 공정 동안 정합 함수를 업데이트하도록 추가로 구성된다.
본 발명에 따른 검사 시스템의 일 양태에 따라, 획득된 복수의 영상의 각각의 영상은, 복수의 이미징된 참조 마크를 포함한다. 프로세서는, 영상 내에 포함된 이미징된 참조 마크의 위치에 기초하여, 영상을 정합하고 정합 함수를 업데이트하도록 추가로 구성된다. 또한, 프로세서는, 획득된 복수의 영상의 각각의 영상 내의 참조점으로부터의 이미징된 참조 마크의 위치의 거리에 기초하여, 획득된 복수의 영상의 영상을 정합하고 정합 함수를 업데이트하도록 추가로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 검사 시스템의 다른 양태에 따라, 검사 시스템은, 안구 렌즈를 수용하도록 구성된 렌즈 캐리어를 더 포함하며, 렌즈 캐리어는, 이미징된 참조 마크로서 영상 내에 포함되는 참조 마크가 그 위에 배치된다.
본 발명에 따른 검사 시스템의 또 다른 양태에 따라, 렌즈 캐리어는, 안구 렌즈가 놓이기 위한 오목한 하부 유리 상부 표면을 갖는 하부 유리를 갖는 검사 큐벳이다.
본 발명에 따른 검사 시스템의 추가적인 양태에 따라, 프로세서는, 이미징된 안구 렌즈의 외부에 위치되는 그러한 이미징된 참조 마크를 식별하도록 추가로 구성된다. 프로세서는, 이미징된 안구 렌즈의 외부에 위치되는 그러한 이미징된 참조 마크만을 사용하여 영상을 정합하고 정합 함수를 업데이트하도록 추가로 구성된다.
본 발명에 따른 검사 시스템의 또 다른 추가적인 양태에 따라, 복수의 이미징된 참조 마크는 5개의 이미징된 참조 마크를 포함하며, 5개의 이미징된 참조 마크 중 적어도 4개는 이미징된 안구 렌즈의 외부에 위치되고, 프로세서는, 이미징된 안구 렌즈의 외부에 위치되는 적어도 4개의 이미징된 참조 마크만을 사용하여 영상을 정합하고 정합 함수를 업데이트하도록 구성된다.
본 발명에 따른 검사 시스템의 추가적인 양태에 따라, 렌즈 캐리어 상에 배치된 참조 마크는, 250 마이크로미터 내지 350 마이크로미터 범위의, 특히 약 300 마이크로미터의 직경을 갖는 원통형 형상의 리세스(recess)이다. 리세스는 3 마이크로미터 내지 6 마이크로미터 범위의, 특히 약 6 마이크로미터의 깊이를 추가로 가지며, 리세스의 하부 표면은 0.8 마이크로미터 내지 2 마이크로미터 범위의, 특히 약 1.3 마이크로미터의 표면 거칠기(Sa)를 갖는다.
본 발명에 따른 검사 시스템의 다른 양태에 따라, 리세스는 레이저 기계가공에 의해 생성된다.
본 발명에 따른 검사 시스템의 또 다른 양태에 따라, 복수의 광학 이미징 장치는, 텔레센트릭 명시야 영상을 획득하도록 구성된 제1 광학 이미징 장치, 확산 명시야 영상을 획득하도록 구성된 제2 이미징 장치, 암시야 영상을 획득하도록 구성된 제3 이미징 장치, 및 위상차 영상을 획득하도록 구성된 제4 이미징 장치를 포함하는 4개의 광학 이미징 장치를 포함한다.
본 발명에 따른 검사 시스템의 또 다른 양태에 따라, 복수의 광학 이미징 장치의 각각의 광학 이미징 장치는, 카메라를 포함하는 별개의 광학 이미징 장치이다.
이하에서는, 안구 렌즈를 나타내는 콘택트 렌즈, 특히 소프트 콘택트 렌즈의 검사에 대한 본 발명의 이점이 설명될 것이다. 자동화된 렌즈 제조 공정 동안 정합 함수를 업데이트한다는 것은, 업데이트를 수행할 수 있도록 하기 위해 렌즈 제조 공정이 더 이상 중단될 필요가 없음을 의미한다. 따라서, 정합 함수의 업데이트를 수행할 수 있도록 하기 위해, 제조 라인의 가동 중단 시간 또는 렌즈 제조 공정의 중단이 더 이상 필요하지 않다. 또한, 자동화된 렌즈 제조 공정 동안 정합 함수가 업데이트됨에 따라, 일반적으로 자동화된 렌즈 제조 공정 동안 언제든지 업데이트가 수행될 수 있으며, 정합 함수의 업데이트 간의 매우 짧은 시간 간격도 가능하다. 이러한 시간 간격은, 임의적인 적은 수의 콘택트 렌즈를 검사하기 위해 필요한 시간만큼 짧을 수 있다. 예를 들어, 이러한 적은 수는, 검사 스테이션을 통하여 그 위에 배치된 검사 큐벳을 이송하는 동일한 큐벳 셔틀 상에 통상적으로 배치되는 검사 큐벳 내에 포함된 콘택트 렌즈의 수에 해당할 수 있다. 이러한 경우, 정합 함수는 각각의 개별 큐벳 셔틀에 대해 업데이트된다. 따라서, 광학 이미징 장치에서 이루어졌을 수 있는 임의의 가능한 변경은, 동일한 큐벳 셔틀 상에 통상적으로 배치되는 큐벳 내에 포함된 콘택트 렌즈의 검사 직후에 보정될 수 있다. 그러나, 각각의 큐벳 셔틀에 대해 정합 함수를 업데이트하는 것은 상당한 계산 비용을 수반한다. 따라서, 제조 라인에 존재하는 모든 큐벳 셔틀이 적어도 한 번 검사 스테이션을 통과하면, 정합 함수의 업데이트를 수행하는 것도 가능하다. 추가적인 대안으로서, 미리 결정된 시간이 경과한 후에, 또는 미리 결정된 수의 콘택트 렌즈가 제조된 후에, 정합 함수의 업데이트가 수행될 수 있다. 어떤 경우이든, 정합 함수를 업데이트하는 것은, 정합 함수의 변경이 필요하지 않는 것으로 결정되는 경우를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 대안적으로, 정합 함수의 변경이 실제로 필요한 것으로 결정될 수 있으며, 정합 함수를 업데이트하는 것은 그러한 경우도 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
렌즈 제조 공정 동안 정합 함수의 업데이트를 수행하는 결과로서, 정합 함수의 변경이 필요한 정합 함수의 업데이트를 수행하기 위한 제조 라인의 가동 중단 시간 또는 렌즈 제조 공정의 중단을 방지할 뿐만 아니라, 정합 함수의 변경이 필요하지 않더라도 정합 함수를 업데이트하기 위한 임의의 불필요한 가동 중단 시간도 방지된다. 특히, 정합 함수의 업데이트를 수행하기 위한 유일한 이유로, 렌즈 제조 공정이 중단되는 것도 방지된다.
획득된 복수의 영상의 각각의 영상 내에 이미징된 참조 마크가 포함되는 경우, 이는 이미징된 참조 마크가 복수의 영상의 모든 영상에 대해 그리고 복수의 광학 이미징 장치의 모든 광학 이미징 장치에 대해 동일한 참조물을 제공하기 때문에, 획득된 영상의 정합을 단순화한다. 따라서, 이미징된 참조 마크가 복수의 영상의 각각의 영상 내에서(즉, 상이한 유형의 모든 획득된 영상 내에서) 보이는 것은 필수적이다. 이미징된 참조 마크가 각각의 영상 내에 포함되기 때문에, 그리고 안구 렌즈의 검사를 위해 어떤 경우이든 영상이 획득되어야 하기 때문에, 정합 함수를 업데이트하기 위해 추가적인 영상이 필요하지 않다. 정합 함수의 업데이트를 위해 이미징된 참조 마크의 위치를 사용함으로써, 그러한 변경이 이미징된 참조 마크의 위치의 변경으로서 탐지되기 때문에, 서로에 대한 광학 이미징 장치들의 위치 설정, 정렬 및 방향으로 인한 영상 간의 차이가 보정되도록 보장될 수 있다. 획득된 복수의 영상의 각각의 영상 내의 참조점으로부터의 이미징된 참조 마크의 위치의 거리를 추가적으로 사용하여, 영상을 정합하고 정합 함수를 업데이트함으로써, 서로에 대한 광학 이미징 장치들의 해상도 및 배율의 차이가 탐지되어 보정될 수 있다. 참조점은 예를 들어, 이미징된 참조 마크가 배치되는 렌즈 캐리어(예를 들어, 큐벳)의 하부 유리의 영상의 중심일 수 있다. 대안적으로, 참조점은, 영상 내에서 이미징된 참조 마크가 배치되는 원의 중심일 수 있다. 추가적인 대안으로서, 참조점은 영상 내의 이미징된 참조 마크의 배치의 대칭점일 수 있다.
획득된 영상 내에서 이미징된 참조 마크로서 나타나는 참조 마크가 렌즈 캐리어 상에 (고정식으로) 배치되는 경우, 이에 따라 참조 마크가 항상 렌즈 캐리어 상의 동일한 위치에 배치되도록 보장한다. 이러한 위치는 변경되거나 가변되지 않는다. 바람직하게는, 참조 마크는, 렌즈 캐리어 상의 콘택트 렌즈의 디폴트 위치로부터 미리 결정된 거리에 위치되는 렌즈 캐리어의 일부분에 배치되며, 이러한 미리 결정된 거리는, 이미징된 참조 마크가 필요한 광학 이미징 장치의 시야에 대한 임의의 조정 없이 항상 획득된 영상 내에 포함되도록 선택된다. 또한, 렌즈 캐리어 상의 참조 마크의 존재로 인해, 정합 함수의 업데이트를 수행하기 위한 정합 물체 또는 다른 정합 도구를 제공할 필요가 없다.
바람직하게는, 이미징된 모든 참조 마크는 검사 중인 콘택트 렌즈의 영상의 외부에 위치된다. 그러나, 경우에 따라, 이미징된 모든 참조 마크가 실제로 콘택트 렌즈의 영상의 외부에 위치되는 것은 아닌 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 캐리어 상의 하나 이상의 참조 마크가 콘택트 렌즈에 의해 커버되도록 콘택트 렌즈가 렌즈 캐리어 상에 배치되는 경우, 이미징된 콘택트 렌즈의 외부에 위치되는 그러한 이미징된 참조 마크만이 영상을 정합하기 위해 그리고 정합 함수를 업데이트하기 위해 사용된다. 따라서, 이미징된 콘택트 렌즈의 외부에 위치되는 그러한 이미징된 참조 마크를 식별하고, 획득된 영상을 정합하기 위해 이러한 이미징된 참조 마크만을 사용하는 것은, 렌즈 캐리어 상의 참조 마크를 커버하는 콘택트 렌즈로 인해 야기될 수 있는 이미징된 참조 마크의 위치(및 이에 따른 참조점과의 거리)에 대한 임의의 광학 효과가 영상의 정합 또는 정합 함수의 업데이트에 역할을 하지 못하는 이점이 있다. 따라서, 영상 내에 포함된 이미징된 참조 마크는, 콘택트 렌즈에 의해 유발되는 광학 효과에 의해 왜곡되거나, 확대되거나, 공간적으로 시프트되거나, 임의의 다른 방식으로 변경되지 않으면서, 렌즈 캐리어 상에 배치된 해당 참조 마크의 실제 위치를 반영하도록 보장된다.
예를 들어, 5개의 참조 마크가 렌즈 캐리어 상에 제공될 수 있다. 검사 중인 콘택트 렌즈의 외부에 위치된 이러한 5개의 참조 마크 중 적어도 4개를 구비함으로써, 영상을 신뢰 가능하게 정합할 수 있고 정합 함수를 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 5개의 참조 마크는, 콘택트 렌즈가 디폴트 위치에서 렌즈 캐리어 상에 배치되면, 렌즈 캐리어 상의 참조 마크가 콘택트 렌즈의 둘레를 따라(예를 들어, 원 상에) 그러나 콘택트 렌즈의 외부에 배치되도록, 미리 결정된 위치에서 렌즈 캐리어 상에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 영상 내에 포함된 5개의 모든 이미징된 참조 마크를 사용하여, 영상을 정합하고 정합 함수를 업데이트할 수 있다. 그러나, 다른 경우에, 이러한 5개의 참조 마크 중 4개만이 검사 중인 콘택트 렌즈의 외부에 배치된다. 이는 원환체(toric) 콘택트 렌즈가 렌즈 캐리어 상의 디폴트 위치에 항상 완벽하게 배치되지는 않을 수 있기 때문에, 특히 원환체 콘택트 렌즈가 검사되는 경우에 발생할 수 있다. 이러한 경우, 콘택트 렌즈의 영상의 외부에 위치되지 않는 이미징된 참조 마크는 무시되는 반면에, 콘택트 렌즈의 영상의 외부에 위치된 다른 4개의 이미징된 참조 마크는 영상의 정합을 위해 그리고 정합 함수를 업데이트하기 위해 사용된다.
상이한 유형의 복수의 영상은, 특히 상이한 유형의 4개의 영상을 포함할 수 있다. 이러한 4개의 영상은, 텔레센트릭 명시야 영상, 확산 명시야 영상, 암시야 영상, 및 위상차 영상일 수 있다. 텔레센트릭 명시야 영상은, 광학 이미징 장치의 카메라의 초점면에 대한 콘택트 렌즈의 각각의 부분의 거리와 무관하게, 콘택트 렌즈의 모든 치수가 영상 내에 정확하게 표시되도록 보장한다. 또한, 텔레센트릭 명시야 영상은, 적은 안료가 콘택트 렌즈 내에 포함되는 경우 콘택트 렌즈가 반전되는지 여부를 결정하는 것을 보조할 수 있다(이러한 결정은 당업계에 알려져 있는 바와 같이, 안료 구조의 분석을 통해 가능하다). 확산 명시야 영상은 콘택트 렌즈의 에지 및 윤곽을 표시하며, 암시야 영상은 콘택트 렌즈 내에 포함된 임의의 산란 중심을 강조 표시한다. 위상차 영상은 콘택트 렌즈의 구역 내의 광굴절력의 차이를 표시한다. 특정 유형의 결함은 상이한 영상 유형 중 하나의 유형에서만 식별될 수 있으므로, 이용 가능한 4개의 모든 영상 유형을 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 하나의 유형의 영상 내에 포함된 아티팩트(artifact)는 아티팩트로서 식별될 수 있으며, 다른 유형의 영상 중 하나 이상을 사용하여 실제 결함과 구별될 수 있다.
카메라를 각각 포함하는 별도의 광학 이미징 장치에 의해 복수의 영상의 각각의 영상을 획득함으로써, 복수의 영상을 동시에 획득할 수 있다. 또한, 광학 이미징 장치가 각각의 상이한 영상 유형에 대해 재구성되어야 하는 것(이는 복수의 영상을 정합하기 위한 추가적인 장애물을 유발할 수 있음)이 방지된다. 따라서, 안구 렌즈를 검사하기 위해 필요한 시간이 감소될 수 있다.
정합 함수로서 아핀 변환을 사용함으로써, 정합 동안 원하지 않는 왜곡이 영상 내에 생성되지 않도록 보장한다. 또한, 아핀 변환은 행렬로 표현될 수 있으므로, 정합 함수를 업데이트하기 위한 비교적 간단한 계산 작업 및 간단한 방법이 가능하다.
하부 유리를 갖는 검사 큐벳은, 하부로부터의 안구 렌즈의 조명을 가능하게 한다. 또한, 오목한 하부 유리 상부 표면은, 렌즈의 볼록한 전면 표면이 오목한 하부 유리 상부 표면 상에 놓이면서 하부 유리 상부 표면 상에 배치되면, 중력에 의해 렌즈가 하부 유리의 지정된 부분 내에 배치되도록 보장한다.
위에 명시된 치수 및 표면 특성(리세스의 직경, 깊이, 및 표면 거칠기)을 갖는 참조 마크는, 이미징된 참조 마크가 복수의 영상 중 4개의 모든 영상에서 잘 보이도록 보장한다. 이와 관련하여, 리세스의 직경은 이미징 장치의 시야 축의 방향으로 측정되는 반면에, 리세스의 깊이 및 표면 거칠기는, 리세스가 렌즈 캐리어 상에 배치된 위치에서 표면의 접선에 수직인 방향으로 측정된다는 점을 유의해야 한다.
레이저 기계가공 기술을 사용하여 위에 명시된 각각의 치수 및 표면 거칠기를 갖는 리세스를 생성하는 것은, 참조 마크가 충분히 높은 정확도로 생성된다는 점에서 바람직하다.
본 발명에 따른 시스템의 이점은 본 발명에 따른 방법의 이점과 유사하며 여기서 반복되지 않는다.
본 발명의 추가적인 바람직한 양태는 개략적인 도면을 사용하여 본 발명의 실시형태에 대한 이하의 설명으로부터 명백해지며, 개략적인 도면으로서:
도 1은 본 발명에 따른 검사 시스템의 일 실시형태의 검사 큐벳을 사시도로 도시한다;
도 2는 검사 큐벳 내에서 이의 하부 유리의 오목한 상부 표면 상에 배치되는 콘택트 렌즈, 및 검사될 콘택트 렌즈를 포함하는 영상을 획득하기 위한 카메라를 갖는, 도 1의 검사 큐벳의 단면도를 도시한다;
도 3은 도 2의 검사 큐벳의 하부 유리의 단면을 확대도로 도시한다;
도 4는 도 3의 하부 유리의 사시도를 도시한다;
도 5는 도 3의 하부 유리의 평면도를 도시한다;
도 6은 도 3의 하부 유리 상에 배치된 참조 마크의 확대도를 사시도로 도시한다;
도 7은 도 6의 참조 마크의 개략적인 단면도를 도시한다;
도 8은 광학 이미징 장치에 의해 획득된 영상을 도시하는 것으로서, 영상은, 이미징된 안구 렌즈, 및 하부 유리 상에 배치된 이미징된 참조 마크를 포함한다; 그리고
도 9는 본 발명에 따른 콘택트 렌즈를 검사하기 위한 방법의 일 실시형태를 나타내는 흐름도를 도시한다.
도 1은 콘택트 렌즈를 검사하기 위한 본 발명에 따른 검사 시스템의 일 실시형태의 검사 큐벳(1)의 사시도를 도시한다. 검사 큐벳(1)은, 검사될 콘택트 렌즈(2)를 검사 큐벳(1) 내로 삽입할 수 있도록 하는 삽입 개구부(12), 및 관찰 상부 유리(11)를 통하여 검사 큐벳(1) 내의 콘택트 렌즈(2)를 볼 수 있도록 하는 관찰 상부 유리(11)를 포함한다. 전형적으로, 검사 큐벳(1)은, 액체, 특히 물, 식염수, 또는 다른 투명한 수용액으로 충전된다. 검사 큐벳(1)은, 2개의 상이한 위치로서, 검사될 콘택트 렌즈(2)가 검사 큐벳(1) 내로 삽입되고 검사가 완료된 후에 검사 큐벳(1)으로부터 제거되는 제1 위치 또는 조작 위치(삽입 개구부(12)가 상향하게 수직으로 지향됨, 도면에 도시되지 않음), 및 콘택트 렌즈(2)의 복수의 영상이 관찰 상부 유리(11)를 통하여 획득될 수 있는 제2 위치 또는 검사 위치에 배치될 수 있다. 검사 큐벳(1)의 제2 위치 또는 검사 위치만이 도면에 도시된다. 전형적으로, 큐벳 셔틀 상에 배치된 큐벳 내에 포함된 복수의 콘택트 렌즈의 동시적인 또는 순차적인 검사를 위해, 복수의 검사 큐벳(1)이 큐벳 셔틀(도시되지 않음) 상에 배치된다.
도 2는 콘택트 렌즈(2)를 광학적으로 검사하기 위한 광학 이미징 장치의 구성 요소인 카메라(3)의 아래에 배치된 도 1의 검사 큐벳(1)의 단면도를 도시한다. 콘택트 렌즈(2)는, 검사될 콘택트 렌즈(2)를 수용하는 렌즈 캐리어를 나타내는 검사 큐벳(1) 내에 배치된다. 검사 큐벳(1)은, 콘택트 렌즈(2)가 놓이기 위한 오목한 하부 유리 상부 표면(101)을 갖는 하부 유리(10)를 포함한다. 검사 큐벳(1)이 제1 위치 또는 조작 위치로 배치되는 동안, 콘텍트 렌즈(2)가 이에 부착된 그리퍼(gripper)(도 2에 도시되지 않음)를 검사 큐벳(1) 내에 수용된 액체(도시되지 않음) 내로 도입한 다음, 그리퍼로부터 콘텍트 렌즈(2)를 해제시키고, 검사 큐벳(1)으로부터 그리퍼를 제거하여, 콘텍트 렌즈(2)가 중력에 의해 안착될 수 있도록 하고, 검사 큐벳(1)을 제1 위치(조작 위치)로부터 제2 위치(검사 위치)로 기울임으로써, 콘텍트 렌즈(2)가 완전 자동화된 방식으로 오목한 하부 유리 상부 표면(101) 상에 배치될 수 있다. 이러한 제2 위치(검사 위치)에서, 전형적으로 콘택트 렌즈(2)의 볼록한 전면 표면은, 디폴트 위치(즉, 오목한 하부 유리 상부 표면(101)의 중심)에서 또는 이러한 디폴트 위치에 가까운 위치에서 검사 큐벳(1)의 하부 유리(10)의 오목한 하부 유리 상부 표면(101) 상에 놓인다. 카메라(3)는, 콘택트 렌즈(2)가 카메라(3)의 시야 내에 있도록 배치 및 구성됨으로써, 검사 큐벳(1)의 관찰 상부 유리(11)를 통하여 콘택트 렌즈(2)가 이미징될 수 있다. 특히, 카메라(3)의 시야 축은 하부 유리(10)의 중심(최저 지점)을 통하여 연장되는 광축(100)과 일치하며, 이러한 광축(100)은, 결과적으로 검사 큐벳(1)의 하부 유리(10)의 아래에 배치된 광원(5)에 의해 방출되는 조명 광 빔의 중심 축과 일치한다. 영상 유형에 따라, 하부 유리(10)에 대한 광원(5)의 위치가 가변될 수 있거나/가변될 수 있으며, 검사 시스템은, 당업계에 알려져 있는 바와 같은 광축(100)을 따라 배치된 추가적인 광학 요소를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 검사 시스템의 일 실시형태는, 카메라를 각각 포함하는 4개의 별개의 광학 이미징 장치로 구성될 수 있는 복수의 광학 이미징 장치를 포함한다. 도 2에는, 카메라(3)를 포함하는 하나의 광학 이미징 장치만이 예시적으로 도시된다. 4개의 별개의 광학 이미징 장치는, 이미징된 콘택트 렌즈(42)(도 8 참조)로서 각각의 유형의 영상 내에 포함되는 검사될 콘택트 렌즈(2)의 4개의 상이한 유형의 영상을 획득하도록 구성된다. 예를 들어, 4개의 별개의 광학 이미징 장치 중 제1 광학 이미징 장치는 텔레센트릭 명시야 영상을 획득하도록 구성되며, 4개의 별개의 광학 이미징 장치 중 제2 광학 이미징 장치는 확산 명시야 영상을 획득하도록 구성되고, 4개의 별개의 광학 이미징 장치 중 제3 광학 이미징 장치는 암시야 영상을 획득하도록 구성되며, 4개의 별개의 광학 이미징 장치 중 제4 광학 이미징 장치는 위상차 영상을 획득하도록 구성된다. 카메라를 각각 포함하는 4개의 별개의 광학 이미징 시스템을 포함하는 적합한 검사 시스템은 시장에서 입수 가능하며, 예를 들어 WO 2015/053712에 설명되어 있다. 본 발명에 따른 검사 시스템의 다른 실시형태에서, 별개의 광학 이미징 장치의 수는 4개와 상이할 수 있다. 본 발명에 따른 검사 시스템은, 별도의 광학 이미징 장치에 의해 획득된 상이한 유형의 영상을 정합하기 위한 프로세서(30)를 더 포함하며, 이러한 프로세서(30)는 정합 함수를 사용하여 상이한 유형의 영상을 정합한다. 그리고 알려진 검사 시스템의 프로세서는 일반적으로 별개의 광학 이미징 장치에 의해 획득된 상이한 유형의 영상의 정합을 수행할 수 있지만, 정합 함수는 (검사 공정을 포함하는) 렌즈 제조 공정가 중단되지 않으면서 업데이트될 수 없다. 이와 대조적으로, 본 발명에 따른 검사 시스템의 프로세서(30)는, (실행되는) 렌즈 제조 공정 동안, 즉 렌즈 제조 공정이 중단될 필요 없이, 이러한 정합 함수를 업데이트하도록 구성된다. 프로세서(30)가 (실행되는) 렌즈 제조 공정 동안 정합 함수의 업데이트를 수행할 수 있는 방식의 일 실시형태는 아래에 보다 상세히 설명된다.
다시 검사 큐벳(1)으로 돌아가면, 도 3은 검사 큐벳(1)의 하부 유리(10)의 단면을 확대도로 도시하고, 도 4는 도 3에 도시한 하부 유리(10)의 사시도를 도시한다. 하부 유리(10)는 유리, 예를 들어 석영 유리로 제조되며, 도시된 실시형태에서, 하부 유리(10)는 원통형 형상이고, 원형 단면을 갖는다. 이는 원통형 하부 유리 측면 표면(106) 및 볼록한 하부 유리 하부 표면(107)을 포함한다. 하부 유리(10)는, 콘택트 렌즈(2)가 놓이기 위한 오목한 하부 유리 상부 표면(101)을 더 포함한다. 또한, 하부 유리(10)는, 오목한 하부 유리 상부 표면(101) 상에 배치된 5개의 참조 마크(102)를 포함한다. 오목한 하부 유리 상부 표면(101)은, 검사될 콘택트 렌즈(2)의 전면 표면의 곡률 반경과 동일한 크기인 곡률 반경을 갖는 표면이며, 전형적으로는 오목한 하부 유리 표면(101)의 곡률 반경은 콘택트 렌즈(2)의 전면 표면의 곡률 반경보다 더 크다. 오목한 하부 유리 상부 표면(101) 및 볼록한 하부 유리 하부 표면(107) 둘 모두는 광학 특성이다.
도 5는 하부 유리(10)의 평면도를 도시한다. 참조 마크(102)(실시형태에서 5개의 참조 마크(102)가 도시됨)는, (가상) 원주 방향으로 연장되는 원(108)(점선으로 표시됨)을 따라 (동일하게 이격되게) 배치됨으로써, 이들은 콘택트 렌즈가 디폴트 위치에 적절히 배치된 경우 검사될 콘택트 렌즈(2)(도 5에 도시되지 않음)의 외부에 위치된다. "콘택트 렌즈의 외부에 위치되는"이라는 용어는, 카메라(3)로 보았을 때, 콘택트 렌즈(2)의 어느 부분도 각각의 참조 마크(102)를 커버하지 않는다는 의미로 이해되어야 한다. 또는 좀 더 솔직히 말하면, 카메라(3)로 보았을 때, 검사될 콘택트 렌즈의 원주 방향으로 연장되는 에지는, 원주 방향으로 연장되는 원(108)의 내부에 완전히 배치된다. 이를 달성하기 위해, 예를 들어, 원주 방향으로 연장되는 원(108)은 15.40 mm(밀리미터) 내지 16.30 mm 범위의 직경을 가질 수 있으므로(그리고 특히, 이는 15.9 mm의 직경을 가질 수 있음), 콘택트 렌즈가 디폴트 위치(또는 이러한 디폴트 위치에 가까운 위치)에 배치되는 경우, 전형적인 소프트 콘택트 렌즈의 원주 방향으로 연장되는 에지는 원주 방향으로 연장되는 원(108) 내에 적절히 배치된다.
도 6은 하부 유리(10) 상에(이의 오목한 상부 표면(101) 상에) 배치된 참조 마크(102) 중 하나의 확대도를 도시하며, 도 7은 참조 마크(102)를 통하는 도 6의 VII-VII 라인을 따르는 개략적인 단면도를 도시한다. 참조 마크(102)는, 250 마이크로미터 내지 350 마이크로미터 범위의, 특히 약 300 마이크로미터의 직경(103)을 갖는 원형 단면을 갖는 원통형 형상의 리세스로서 구현된다. 원통형 형상의 리세스는, 3 마이크로미터 내지 6 마이크로미터 범위의, 특히 약 6 마이크로미터의 깊이(104)를 추가로 갖는다. 원통형 형상의 리세스의 하부 표면(105)은, 0.8 마이크로미터 내지 2 마이크로미터 범위의, 특히 약 1.3 마이크로미터의 표면 거칠기(Sa)를 갖는다. 원통형 형상의 리세스의 직경(103)은, 광축(100)(도 2 참조)의 방향으로 보았을 때, 즉 상부로부터 보았을 때, 둘레(109)의 직경으로서 이해되어야 한다. 원통형 형상의 리세스의 깊이(104)는, 원통형 형상의 리세스의 하부 표면(105)으로부터 이의 둘레(109)까지의 거리로서 이해되어야 한다. 특히, 이는 하부 표면(105)에 걸쳐서 평균화된 평균 깊이로서 이해될 수 있다.
예를 들어, 참조 마크(102)를 형성하는 원통형 형상의 리세스는, 펨토초 레이저를 사용하는 레이저 기계가공 기술(인그레이빙(engraving))에 의해, 하부 유리(10)의 오목한 하부 유리 상부 표면(101) 내에 생성될 수 있다.
(원통형 형상의 리세스가 도시된 실시형태에서) 참조 마크(102)의 치수, 위치 및 표면 거칠기는, 참조 마크(102)가 4개의 상이한 유형의 모든 영상 내에서 보이고(탐지 가능하고) 이에 따라 영상을 정합하기 위해 사용될 수 있도록 보장한다.
도 8은 이미징된 콘택트 렌즈(42)로서 검사될 콘택트 렌즈(2)(도 2 참조)를 포함하고, 이미징된 참조 마크(402a, 402b)로서 참조 마크(102)(도 4, 도 5 참조)를 더 포함하는, 영상(4)을 도시한다. 영상(4)은, 이미징된 오목한 하부 유리 상부 표면(401)으로서 오목한 하부 유리 상부 표면(101)(도 4, 도 5 참조)을 더 포함한다. 예를 들어, 이미징된 콘택트 렌즈(42)로서 영상(4) 내에 포함된 콘택트 렌즈(2)는, 난시를 보정하기 위해 사용되는 원환체 콘택트 렌즈이다. 전형적으로 원환체 콘택트 렌즈는, 서로 수직인 2개의 상이한 자오선을 따라 상이한 곡률을 갖는다. 점선으로 도시된 타원(423)에 의해 상이한 곡률이 영상(4) 내에 개략적으로 도시된다. 삼각형의 이미징된 렌즈 마크(422)는 더 큰 곡률 반경의 방향을 나타내는 상기 타원(423)의 장축("원주 축")의 방향을 표시하는 반면에, 단축은 이에 수직으로 연장되고 더 작은 곡률 반경을 나타낸다. 또한, 이미징된 콘택트 렌즈(42)는 추가적인 이미징된 렌즈 마크(421)를 포함하며, 원환체 콘택트 렌즈(2) 상의 원래의 해당 렌즈 마크는, 원환체 콘택트 렌즈(2)가 눈에 착용된 경우 미리 결정된 방향으로(예를 들어, 수평으로) 배치되어야 하므로, 난시를 보정하기 위해 원주 축이 적절하게 지향되도록 보장한다. 원환체 콘택트 렌즈에 존재하는 불균일한 중량/밀도 분포로 인해, 원환체 콘택트 렌즈의 질량 중심이 반드시 이의 기하학적 중심과 일치하지는 않는다. 결과적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 검사 큐벳(1) 내에 안착되는 과정 동안, 원환체 콘택트 렌즈(2)는 오목한 하부 유리 상부 표면(101) 상에서 중심이 아닌 위치에 놓이게 될 수 있다. 이로 인해, 카메라(3)로 보았을 때, 콘택트 렌즈(2)의 일부분이 참조 마크(102) 중 하나를 커버할 수 있다. 따라서, 5개의 이미징된 참조 마크(402a, 402b) 중 4개의 이미징된 참조 마크(402a)가 이미징된 콘택트 렌즈(42)의 외부에 위치된다(즉, 카메라(3)로 보았을 때, 이들은 이미징된 콘택트 렌즈(42)의 어떠한 부분에 의해서도 커버되지 않는다). 그러나, 오목한 하부 유리 상부 표면 상의 원환체 콘택트 렌즈(2)의 중심이 아닌 위치로 인해, 제5 이미징된 참조 마크(402b)는 이미징된 콘택트 렌즈(42)의 외부에 위치되는 것이 아니라, 카메라(3)로 보았을 때 원환체 콘택트 렌즈의 일부분에 의해 커버된다. 따라서, 이미징된 참조 마크(402b)는, 콘택트 렌즈(2)의 굴절 특성으로 인해 영상(4) 내에서 광학적으로 왜곡될 수 있다. 따라서, 이미징된 콘택트 렌즈(42)의 외부에 위치되지 않는 참조 마크, 설명된 실시형태에서 이미징된 참조 마크(402b)는, 정합 함수를 업데이트하기 위해 또는 영상(4)을 정합하기 위해 사용되지 않는다. 대신에, 이미징된 콘택트 렌즈(42)의 외부에 위치되는 그러한 이미징된 참조 마크(402a)만이 식별되고, 정합 함수를 업데이트하기 위해 그리고 영상(4)을 정합하기 위해 후속적으로 사용된다.
도 9는 본 발명에 따른 콘택트 렌즈(2)를 검사하기 위한 방법(6)의 일 실시형태의 흐름도를 도시한다. 방법(6)의 실시형태의 설명되는 모든 단계는 완전 자동화된 방식으로 수행된다.
방법(6)의 실시형태의 제1 단계(60)에서, 이미징된 콘택트 렌즈(42) 및 5개의 이미징된 참조 마크(402a, 402b)(도 8)를 포함하는 4개의 영상이 획득된다. 각각의 4개의 영상은 4개의 광학 이미징 장치의 별개의 광학 이미징 장치에 의해 획득된다. 각각의 4개의 별개의 광학 이미징 장치는 카메라(3)(도 2)와 같은 카메라를 포함할 수 있다. 각각의 4개의 영상은 상이한 영상 유형이다. 4개의 상이한 영상 유형은, 텔레센트릭 명시야 영상, 확산 명시야 영상, 암시야 영상, 및 위상차 영상일 수 있다.
영상을 획득하기 위해, 검사될 콘택트 렌즈(2)를 포함하는 검사 큐벳(1)은, 카메라(3)를 포함하는 하나의 광학 이미징 장치에 대해 도 2에 도시된 바와 같이, 콘택트 렌즈(2) 및 참조 마크(102)가 각각의 카메라의 시야 내에 있도록, 4개의 별개의 광학 이미징 장치를 포함하는 검사 시스템에서 완전 자동화된 방식으로 전형적으로 위치된다. 4개의 영상은 동시에 획득될 수 있으며, 도 2에 도시된 프로세서(30)와 같은 프로세서에 의해 추가로 처리되기 위해 저장 장치(메모리)에 저장될 수 있다.
상이한 유형의 모든 4개의 영상 내에 포함된 정보를 적절히 사용할 수 있도록 하기 위해, 단계(63)에서 4개의 영상을 정합함으로써 상이한 유형의 4개의 영상을 하나의 공통 프레임으로 변환할 필요가 있다. 이는 각각의 4개의 영상에 정합 함수를 적용함으로써 수행된다(이러한 정합은 프로세서(30)에 의해 수행될 수 있다). 4개의 영상의 정확한 정합을 보장하기 위해, 4개의 영상의 획득(단계(60)) 시에 발생할 수 있고 광학 이미징 시스템에 의해 유발될 수 있는 가능한 변경을 보정하도록 정합 함수가 때때로 업데이트되어야 한다.
정합 함수는, 5개의 이미징된 참조 마크(402a, 402b)(도 8)를 포함하는 상이한 유형의 4개의 영상으로부터 결정될 수 있다. 이미징된 콘택트 렌즈(42)의 외부에 위치되는 그러한 이미징된 참조 마크만이 정합 함수를 결정하기 위해 사용된다. 이러한 이미징된 참조 마크의 식별은 단계(61)에서 수행된다. 5개의 모든 참조 마크가 이미징된 콘택트 렌즈(42)의 외부에 위치되는 경우, 5개의 모든 참조 마크(402a, 402b)가 사용된다. 5개의 참조 마크(402a, 402b) 중 4개의 참조 마크(402a)가 영상 콘택트 렌즈(42)의 외부에 위치되는 경우(도 8에 도시된 바와 같이), 이러한 4개의 참조 마크(402a)가 정합 함수를 결정하기 위해 사용된다. 이미징된 참조 마크가 이미징된 콘택트 렌즈(42)의 외부에 위치되는지 여부를 탐지하기 위한 적합한 영상 분석 알고리즘은 당업계에 알려져 있으며, 상세하게 설명될 필요는 없다. 정합 함수를 결정하기 위해 사용될 이미징된 참조 마크(즉, 이미징된 콘택트 렌즈의 외부에 위치되는 그러한 이미징된 참조 마크)를 식별한 후에, 이러한 이미징된 참조 마크의 위치가 각각의 4개의 영상 내에서 결정된다. 그 후에, 프로세서(30)는 이러한 이미징된 참조 마크의 위치를 사용하여 정합 함수를 계산한다. 각각의 이미징된 참조 마크의 각각의 위치는, 각각의 이러한 이미징된 참조 마크의 둘레의 중심으로서 프로세서에 의해 계산된다. 또한, 프로세서는 각각의 4개의 영상 내의 참조점으로부터의 이미징된 참조 마크의 위치의 거리를 계산하며, 참조점은, 각각의 4개의 영상 내의 검사 큐벳의 하부 유리의 영상의 중심으로 결정된다.
정합 함수(전형적으로 행렬로 표현되는 아핀 변환임)의 계산은, 정합 함수가 계산되어 각각의 4개의 영상에 적용되면, 정합 함수가 적용된 모든 4개의 영상("정합된" 영상)이 동일한 크기이고, 참조점으로부터의 동일한 거리를 갖고 동일한 위치에 배치되는 이미징된 참조 마크를 포함하도록 하는 방식으로 수행된다. 이를 달성하기 위해, 예를 들어, 4개의 영상 중 하나의 영상은 참조 영상으로서 사용될 수 있으며, 4개의 영상 중 다른 3개의 영상은 이러한 참조 영상과 정합된다. 정합 함수를 적용함으로써, 서로에 대한 상이한 유형의 영상의 해상도, 왜곡, 방향 및 정렬의 임의의 차이가 보정된다.
단계(62)에서, 정합 함수는, 단계(61)에서 이미징된 콘택트 렌즈(42)의 외부에 위치되는 것으로 식별된 그러한 이미징된 참조 마크에 기초하여 업데이트된다. 언급된 바와 같이, 업데이트가 수행될 때마다, 업데이트의 결과는, 정합 함수의 변경이 전혀 필요하지 않거나, 하나 이상의 광학 이미징 시스템에서 이루어졌을 수 있는 변경으로 인해 정합 함수가 변경되어야 한다는 것일 수 있다. 업데이트가 완료되면(정합 함수의 변경이 이루어졌는지 여부와 관계없이), 정합 함수의 다음 업데이트가 수행될 때까지, 업데이트된 정합 함수를 사용하여 콘택트 렌즈가 검사된다. 이러한 기간 동안에는, 단계(61 및 62)가 수행되는 것이 아니라, 오히려 (현재) 유효한 업데이트된 정합 함수를 사용하여 콘택트 렌즈가 검사된다. 이는 이미징된 콘택트 렌즈(42)를 각각 포함하는 상이한 유형의 4개의 영상이 획득되면, (현재) 유효한 정합 함수를 사용하여 이러한 4개의 영상이 정합된다는 것을 의미한다. 이는 도 9에 도시된 점선(630)으로 표시된다.
상이한 유형의 4개 영상이 정합되면, 도 9의 단계(64)에서, 정합된 영상에 기초하여, 콘택트 렌즈가 허용 가능한지 여부가 결정된다. 이러한 결정은, 예를 들어 기포, 개재물, 스크래치, 또는 에지 결함의 최대 수 및 크기를 포함하는, 다수의 상이한 기준에 기초하여 이루어질 수 있다. 하나 이상의 이러한 임계치가 초과되는 경우, 콘택트 렌즈는 허용 가능하지 않는 것으로 결정되어 폐기된다. 또한, 콘택트 렌즈가 허용 가능한지 여부의 이러한 결정은 프로세서(30)에 의해 이루어진다.
상이한 유형의 영상의 정합은, 다른 유형의 하나 이상의 영상을 사용하여, 하나의 유형의 영상 내에서 콘택트 렌즈의 가능한 결함으로서 나타날 수 있는 구조물 또는 구성 요소를 콘택트 렌즈의 결함이 아닌 것으로 식별하는 것을 방지한다는 점에서 유용하다. 이들 영상의 이러한 적절한 정합을 위해, 이용 가능한 최신 정합 함수를 갖는 것이 중요하다. 본 발명은 실시형태를 사용하여 전술한 바와 같이, 렌즈 제조 공정의 중단 없이 정합 함수를 업데이트할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시형태가 도면을 사용하여 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시형태로 제한되는 것이 아니라, 오히려 본 발명의 기초를 이루는 교시로부터 벗어나지 않으면서 많은 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 보호의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 한정된다.

Claims (18)

  1. 자동화된 렌즈 제조 공정에서 안구 렌즈(2), 특히 소프트 콘택트 렌즈와 같은 콘택트 렌즈를 검사하기 위한 방법(6)으로서,
    상기 방법은,
    - 이미징된 안구 렌즈(2)로서 검사될 상기 안구 렌즈(2)를 포함하는 복수의 영상을 획득하는 단계(60)로서, 상기 복수의 영상의 각각의 영상(4)은 상이한 영상 유형인, 단계(60);
    - 정합된 영상을 획득하기 위해, 상기 복수의 영상의 각각의 영상(4)에 정합 함수를 적용함으로써 상기 복수의 영상의 상기 영상(4)을 정합하는 단계(63);
    - 상기 정합된 영상에 기초하여, 상기 안구 렌즈(2)가 허용 가능한지 여부를 결정하는 단계(64); 및
    - 상기 복수의 영상의 획득 시의 가능한 변경을 보정하기 위해 상기 정합 함수를 업데이트하는 단계(62)를 포함하며,
    상기 정합 함수를 업데이트하는 단계(62)는 상기 자동화된 렌즈 제조 공정 동안 수행되는 것을 특징으로 하는,
    자동화된 렌즈 제조 공정에서 안구 렌즈(2), 특히 소프트 콘택트 렌즈와 같은 콘택트 렌즈를 검사하기 위한 방법(6).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 획득된 복수의 영상의 각각의 영상(4)은 복수의 이미징된 참조 마크(402a, 402b)를 포함하며,
    상기 획득된 복수의 영상의 상기 영상(4)을 정합하는 단계 및 상기 정합 함수를 업데이트하는 단계(62)는, 상기 영상(4) 내에 포함된 상기 이미징된 참조 마크(402a, 402b)의 위치에 기초하여 수행되는, 방법(6).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 안구 렌즈(2)는 렌즈 캐리어(1)에 의해 수용되며,
    상기 렌즈 캐리어(1)는, 상기 이미징된 참조 마크(402a, 402b)로서 상기 영상(4) 내에 포함되는 참조 마크(102)가 그 위에 배치되는, 방법(6).
  4. 제2항에 있어서,
    상기 이미징된 안구 렌즈(42)의 외부에 위치되는 그러한 이미징된 참조 마크(402a)를 식별하는 단계(61)를 더 포함하며,
    상기 이미징된 안구 렌즈(42)의 외부에 위치되는 그러한 이미징된 참조 마크(402a)만이 상기 복수의 영상의 상기 영상(4)을 정합하고 상기 정합 함수를 업데이트(62)하기 위해 사용되는, 방법(6).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 획득된 복수의 영상의 각각의 영상(4)은 5개의 이미징된 참조 마크(402a, 402b)를 포함하며,
    상기 5개의 이미징된 참조 마크(402a, 402b) 중 적어도 4개(402a)는 상기 이미징된 안구 렌즈(42)의 외부에 위치되는, 방법(6).
  6. 제1항에 있어서,
    상기 획득된 복수의 영상은 4개의 영상을 포함하며,
    상기 4개의 영상의 상기 상이한 영상 유형은, 텔레센트릭 명시야 영상, 확산 명시야 영상, 암시야 영상, 및 위상차 영상인, 방법(6).
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 영상의 각각의 영상(4)은 별개의 광학 이미징 장치에 의해 획득되며(60), 각각의 별개의 광학 이미징 장치는 카메라(3)를 포함하는, 방법(6).
  8. 제1항에 있어서,
    상기 정합 함수는 아핀 변환인, 방법(6).
  9. 자동화된 렌즈 제조 공정에서 안구 렌즈(2), 특히 소프트 콘택트 렌즈와 같은 콘택트 렌즈(2)를 검사하기 위한 검사 시스템으로서,
    상기 검사 시스템은,
    - 복수의 광학 이미징 장치로서, 상기 복수의 광학 이미징 장치의 각각의 광학 이미징 장치는, 이미징된 안구 렌즈(42)로서 검사될 상기 안구 렌즈(2)를 포함하는 영상(4)을 획득(60)하도록 배치 및 구성되어 복수의 영상을 획득하고, 상기 복수의 영상(4)의 각각의 영상은 상이한 영상 유형인, 복수의 광학 이미징 장치;
    - 정합된 영상을 획득하기 위해 상기 복수의 영상의 각각의 영상(4)에 정합 함수를 적용하여 상기 복수의 영상의 상기 영상(4)을 정합함으로써, 상기 정합된 영상에 기초하여, 상기 안구 렌즈(2)가 허용 가능한지 여부를 결정하고(64), 상기 복수의 광학 이미징 장치의 하나 이상의 상기 광학 이미징 장치의 가능한 변경을 보정하기 위해 상기 정합 함수를 업데이트(62)하도록 구성된 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 자동화된 렌즈 제조 공정 동안 상기 정합 함수를 업데이트(62)하도록 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는,
    자동화된 렌즈 제조 공정에서 안구 렌즈(2), 특히 소프트 콘택트 렌즈와 같은 콘택트 렌즈(2)를 검사하기 위한 검사 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 획득된 복수의 영상의 각각의 영상(4)은 복수의 이미징된 참조 마크(402a, 402b)를 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 영상(4) 내에 포함된 상기 이미징된 참조 마크(402a, 402b)의 위치에 기초하여, 상기 영상(4)을 정합(63)하고 상기 정합 함수를 업데이트하도록 추가로 구성되는, 검사 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 검사 시스템은, 상기 안구 렌즈를 수용하도록 구성된 렌즈 캐리어(1)를 더 포함하며,
    상기 렌즈 캐리어는, 상기 이미징된 참조 마크(402a, 402b)로서 상기 영상(4) 내에 포함되는 참조 마크(102)가 그 위에 배치되는, 검사 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 렌즈 캐리어(1)는, 상기 안구 렌즈(2)가 놓이기 위한 오목한 하부 유리 상부 표면(101)을 갖는 하부 유리(10)를 갖는 검사 큐벳(1)인, 검사 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 이미징된 안구 렌즈(42)의 외부에 위치되는 그러한 이미징된 참조 마크(402a)를 식별(61)하도록 추가로 구성되며,
    상기 프로세서는, 상기 이미징된 안구 렌즈(42)의 외부에 위치되는 그러한 이미징된 참조 마크(402a)만을 사용하여 상기 영상(4)을 정합하고 상기 정합 함수를 업데이트(62)하도록 추가로 구성되는, 검사 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 이미징된 참조 마크(402a, 402b)는 5개의 이미징된 참조 마크(402a, 402b)를 포함하며,
    상기 5개의 이미징된 참조 마크(402a, 402b) 중 적어도 4개(402a)는 상기 이미징된 안구 렌즈(42)의 외부에 위치되고,
    상기 프로세서는, 상기 이미징된 안구 렌즈(42)의 외부에 위치되는 상기 적어도 4개의 이미징된 참조 마크(402a)만을 사용하여 상기 영상(4)을 정합하고 상기 정합 함수를 업데이트하도록 구성되는, 검사 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 렌즈 캐리어(1) 상에 배치된 상기 참조 마크(102)는, 250 마이크로미터 내지 350 마이크로미터 범위의, 특히 약 300 마이크로미터의 직경(103)을 갖는 원통형 형상의 리세스(102)이며,
    상기 리세스(102)는, 3 마이크로미터 내지 6 마이크로미터 범위의, 특히 약 6 마이크로미터의 깊이(104)를 추가로 갖고,
    상기 리세스(102)의 하부 표면(105)은, 0.8 마이크로미터 내지 2 마이크로미터 범위의, 특히 약 1.3 마이크로미터의 표면 거칠기(Sa)를 갖는, 검사 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 리세스(102)는 레이저 기계가공에 의해 생성되는, 검사 시스템.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 광학 이미징 장치는, 텔레센트릭 명시야 영상을 획득하도록 구성된 제1 광학 이미징 장치, 확산 명시야 영상을 획득하도록 구성된 제2 이미징 장치, 암시야 영상을 획득하도록 구성된 제3 이미징 장치, 및 위상차 영상을 획득하도록 구성된 제4 이미징 장치를 포함하는 4개의 광학 이미징 장치를 포함하는, 검사 시스템.
  18. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 광학 이미징 장치의 각각의 광학 이미징 장치는, 카메라(3)를 포함하는 별개의 광학 이미징 장치인, 검사 시스템.
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