干渉法検査用レンズ、ならびに干渉法検査用システムおよび装置
修正されたＭＺ（マッハツェンダー）干渉計は、複数のレンズを保持できる回転可能なカルーセルを有するキュベット内にレンズを搭載することによって、眼科のレンズにおける送信された、非球面の波面を分析するために、好適に利用される。新鮮で、温度制御された、食塩水は、レンズ周りに循環され、そして、キュベットは、干渉計構造の垂直な検査アーム中に位置づけられる。逆光線追跡は、レンズの直後から干渉計の検出器に撮像されるときに、波面に誘発される収差を除去するために、好適に利用される。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔関連出願への相互参照〕
本出願は、２００６年１２月２１日に出願された、「INTERFEROMETRY TESTING OF LENSES, AND SYSTEMS AND DEVICES FOR SAME」という名称の米国仮特許出願第60/871,319号明細書の利益を主張するものであり、その全体を参照により本明細書中に組み込むものとする。
【０００２】
〔技術分野〕
この技術分野は、全体的に光学に関し、より具体的には、光学用レンズを検査するためのシステムおよび方法、に関し、レンズを保持するための容器、ならびにレンズの光学特性を分析するための方法に関する。
【０００３】
〔背景〕
コンタクトレンズ産業は、より高いレベルの視力矯正に向かって急速な前進を経験してきた。メーカーは、患者の屈折補正に適合し調和するように設計されているコンタクトレンズを提供することに向けて進歩をしている。標準の球面レンズの域を超えて動かすことによって、メーカーは、より良い視力と全般的な快適さを、コンタクトレンズを装着している人に提供できるだろう。
【０００４】
しかしながら、レンズを評価するための測定法（測定）の技術と設備は、レンズテクノロジーにおける急速な進歩についていっていない。焦点距離計（focimeter）およびモワレ偏向法に基づく方法などのように、現在の測定法は、より高度なレンズを正確に測定することが望まれている、空間分解能、高感度、および、大きいダイナミックレンジの組み合わせを欠いている。現在の測定法の技術は、視準が検出されるまでレンズを平行移動することによる、レンズの有効な出力のオプティクス用検査、および、出力の間接的な測定の検査に、全体的に制限される。
【０００５】
〔概要〕
１つの態様では、本発明は、オプティクス科のレンズにおける、伝えられて、非球面の波面を分析するために変更されたマッハチェンダー（ＭＺ）干渉計の利用にかかわる。この干渉計は、例えば、球体の、そして、トーリンク、二焦点レンズの、そして、多焦点のレンズなどのような、さまざまなレンズの種類を分析できる。本発明のある実施形態では、レンズは、レンズ周りに新鮮な塩水を循環させて、干渉計構造における垂直な検査アーム中に位置づけられるキュベット内に搭載される。逆光線追跡（reverse raytracing）と呼ばれる技術は、撮像されたときに波面に引き起こされた収差を取り除くために利用できる。
【０００６】
上記の概要、および以下の詳細な説明は、添付された図面に関連して読まれるときに、より良く理解される。レンズの透過波面検査のための干渉法の使用を示す目的のために、その例示的な構造は図面に示されている。しかしながら、レンズの透過波面検査のための干渉法の使用は、開示された特定の方法と手段に制限されない。
【０００７】
〔例示的な実施形態における詳細な説明〕
本発明は、レンズの透過された波面を測定することによって、さまざまなオプティクスレンズの型を評価するために利用された情報を得ることにかかわる。ある実施形態では、マッハチェンダー干渉計は、食塩水中に浸漬されたレンズと共に使用され、新鮮な食塩水を循環させるキュベットまたは水用セル（water cell）に搭載される。食塩水中でのレンズの検査は、レンズの脱水が緩和され、このことがレンズの屈折率を変えることができると考えられる。誘発された収差を取り除くことは、例えば、逆光線追跡によって、達成することができ、ここで、検出器での波面は、レンズの直後の位置に戻って追跡される。逆光線追跡は、理論上の波面の発生を容易にし、透過された波面レベルでの性能を評価するために波面を使用できる。
【０００８】
評価できるレンズの例の種類は、ハードコンタクトレンズ、ハード屈折コンタクトレンズ、ハード回折コンタクトレンズ、ハードハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズレンズ、ソフトコンタクトレンズ、ソフト屈折コンタクトレンズ、ソフト回折コンタクトレンズ、ソフトハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズ、活性調合薬を含むハードコンタクトレンズ、活性調合薬を含むソフトコンタクトレンズ、単焦点レンズ、トーリックレンズ、二重焦点コンタクトレンズ、多焦点レンズ、美容上の色付きレンズ、自由形状レンズ、人工レンズ、オプティクス内屈折レンズ、オプティクス内回折レンズ、オプティクス内ハイブリッド屈折／回折レンズ、調節性レンズ、メガネレンズ、屈折メガネレンズ、回折メガネレンズ、ハイブリッド屈折／回折メガネレンズ、複数の埋め込み材料を含む合成レンズ、および調光レンズ、ならびに、上述したレンズの作成に使用される型、を含む。例示的なレンズは、例示的なレンズの上述したリストに制限されるべきでないということが理解されるべきである。当業者は、他の種類のレンズも適用可能であり、送信された波面分析を介した評価に適切であることを容易に理解するであろう。
【０００９】
図１は、レンズの波面を得るための例示的な干渉計構造１２を示す線図である。干渉計構造１２は、基準アーム３６と垂直な検査アーム３０とを通して光線を導くために、２つのビームスプリッタ１８、２４、および４つの鏡２０、２２、２６、４０を備える。キュベット２８は、垂直な検査アーム３０中に位置づけられ、検査されるべき単数または複数のレンズは、キュベット２８中に位置づけられる（レンズは図１に示されていない）。例えば、レーザといった、光源１４は、コヒーレント光線を供給する。コヒーレンスは、長さの単位で測定され、例示的な実施形態では、光源１４のコヒーレンスは、基準アーム３６の光路距離と垂直な検査アーム３０経路との予想された差分よりも大きい。光源１４を出る光は、コリメートレンズ１６を使用してフィルタされて形作られる。コリメートレンズ１６から生じるコリメートされた光線は、４５°でビームスプリッタ１８を使用して２本のビームに分けられる。本質的には、ビームスプリッタは、光の５０％が反射されて、他の５０％が透過される特別な種類の鏡である。したがって、平行光線がコリメートレンズ１６から生じる５０％は、ビームスプリッタ１８を通して鏡４０の方に向けられ、コリメートされた光線の他の５０％は鏡２０の方に向けられる。
【００１０】
鏡２０に向けられたビームは、基準アーム３６を通してその鏡によって反射される。このビームは、基準ビームと呼ばれる。また、鏡４０に向けられたビームは、垂直な検査アーム３０を通して鏡２０によって反射される。このビームは、検査ビームと呼ばれる。検査ビームは、そこに含まれたキュベット２８と検査レンズを通過する。同時に、基準ビームは、空気、または基準アーム３６の任意の適切なガスも通過する。別のビームスプリッタ２４を使用して、基準ビームと検査ビームは再結合され、そして、２本のビームの間の干渉が起こる。２本のビームが、ビームスプリッタ２４から生じる。撮像レンズ４２に向けられた１方のビームは、ビームスプリッタ２４から反射される基準ビームの一部に結合された、ビームスプリッタ２４を通して送信される検査ビームの一部を示す。撮像レンズ３２に向けられた他方のビームは、ビームスプリッタ２４を通して送信される基準ビームの一部に結合された、ビームスプリッタ２４から反射される検査ビームの一部を示す。
【００１１】
撮像レンズ３２に向けられたビームの干渉は、カメラ３４を使用することで記録される。カメラ３４は、例えば、電荷撮像素子（ＣＣＤ）カメラ、相補的な金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）カメラ、電荷注入装置（ＣＩＤ）、または同様のものなどのように、任意の適切な種類のカメラも備えることができる。カメラ３４は、サイエンスカメラと呼ばれる。撮像レンズ３２は、検査レンズをカメラに結像させるために、ビームスプリッタ２４とサイエンスカメラ３４との間に位置づけられる。したがって、サイエンスカメラ３４によって記録された干渉は、検査中のレンズでの干渉縞の像を含む。
【００１２】
撮像レンズ４２に向けられるビームは、カメラ３８によって収集され、このカメラ３８は、撮像カメラと呼ばれる。カメラ３８は、例えば、電荷撮像素子（ＣＣＤ）カメラ、相補的な金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）カメラ、電荷注入装置（ＣＩＤ）、または同様のものなどのように、任意の適切な種類のカメラも備えることができる。撮像カメラ３８によって集められた光は、基準アーム２２からのビームスプリッタ２４から反射する光とビームスプリッタ２４を通して検査アーム３０から送信される光とを示す。２個のカメラ３４、３８の利用は、検査中にあるレンズの２つの視野を提供する。例示的な実施形態では、撮像カメラ３８は、撮像カメラ３８が検査中でレンズ全体を見て記録することを可能にする固定倍率レベルに、設定される。撮像カメラ３８からの像は、検査レンズの光学ゾーン内の分析アパーチャの配置を設定することとともに、直径および真円度の測定に使用される。サイエンスカメラ３４は、検査レンズの光学ゾーンの中心部を見る。これは、検査レンズの透過された波面を測定するときに、最大の空間分解能を提供する。
【００１３】
干渉計構造１２は、ヌル光学を利用しない。すなわち、干渉計構造１２に起因する信号を取り除くために、干渉計構造１２に追加または除去される装置が全くない。ヌル光学の利用は、おそらく各レンズの種類に関するヌル光学の設計を必要とするであろうし、幅広いレンズの種類によって、これは実行不可能になるであろう。非ヌル構成における検査は、干渉計構造１２に関する少なくとも３つの設計要素の役割をもたらす。第１に、波面は、撮像光学系（例えば、サイエンスカメラ３４と結像カメラ３８）によって収集され捕捉されるので、検査波面、撮像レンズ、および検出器のパラメータは、適合される。第２に、検出器に入射する干渉は、分解される。例示的な実施形態では、干渉縞は、１画素あたりｐｉ（π）以上で位相変化することが禁止され、その結果、フリンジ周波数が検出器に対するナイキスト周波数よりも少なくなることを保証する。しかしながら、代換的な実施形態では、スパースアレイカメラを有する、サブナイキスト干渉法は、非ヌル構成における非球面レンズによって発生する高周波干渉を分解するために、利用される。第３に、検出器で再構成された波面は、干渉計１２の撮像光学系によって誘発された収差を明らかにするように較正される。基準アーム３６と検査アーム３０の波面の間の共通路の欠落は、各波面における異なる収差をもたらす。誘発された収差を取り除くための例示的な較正処理を以下で説明する。
【００１４】
例示的な実施形態では、これらの干渉縞は、デジタル化されて、検査されたオプティクス（検査中のレンズ）に対する、透過された波面を発生させるように処理されるデジタルデータとして、記録される。測定された透過波面は、直径や、真円度や、相対的な厚さや、欠陥や、オプティクス科の規定などのような、オプティクスの検査の特性を決定するために、分析される。
【００１５】
例示的な実施形態では、基準アーム３６の先端に位置する鏡３８は、位相シフト機能を備える。位相シフト機能は、例えば、チタン酸ジルコニウム酸鉛（Ｐｂ[ＺｒｘＴｉ１−ｘ]Ｏ３）、ＰＺＴ）などの適切な任意の材料を使用することによって、実施できる。ＰＺＴは、強誘電性および圧電特性を備えるセラミック材料である。この実施形態では、鏡３８は、頂部基準アーム鏡に取り付けられた動的機器である。ＰＺＴの材料は、頂部鏡３８への小さい（わずか一波長）移動を供給する。これは、記録される干渉縞の位相シフトを起こす。一連のパターンは、記録される。位相シフトの方向の決定は、検査オプティクスの出力のサインのあいまいさを取り除く。例えば、静的な干渉計では、ａ＋１Ｄとａ−１Ｄレンズは区別がつかないであろう。しかしながら、位相シフト機能を有する鏡３８の利用は、このあいまいさを取り除く。
【００１６】
図１に示されているように、検査アーム３０は、垂直に向けられている。コンタクトレンズがそれら自体の重量下で離脱することを防ぐために、レンズは、キュベット２８内に水平配向で搭載される。キュベット２８は、垂直な検査アーム３０中に位置づけられる。キュベット２８の水平位置調整を容易にするために、２つのビームスプリッタ２６、４０は、図１に示されているように、垂直に配置される。干渉計構造１２は、潜望鏡２６、４０の間に位置づけられた検査レンズに対する垂直ビーム経路を供給する。干渉計構造１２は、検査中のレンズの上に筺体、キュベット２８を許容するときに、基準アーム３６と検査アーム３０に対する等しい検査経路の長さを保つ。さらに以下で詳細に説明するように、キュベット２８は、ほぼ遮光環境を提供し、レンズと共に使用される食塩水から光学機器を保護して、システムを外気の乱れから防ぐ。
【００１７】
撮像レンズ３２、４２の直径は、予想される波面のすべてまたは実質的にすべてを捕捉可能である。干渉計構造１２は、正レンズおよび負レンズのいずれをも検査することができる。負レンズを用いるときに、検査中のレンズ後の波面が分散し、そしてこのため、検査中のレンズから撮像レンズまでの距離が考慮される。撮像レンズの出力は、波面が撮像される倍率を決定する。従って、撮像レンズ３２、４２の出力は、それぞれの波面がサイエンスカメラ３４と結像カメラ３８によって適切に撮像されることを保証するために考慮に入れられる。
【００１８】
撮像されるべき画素のピッチ、またはスペースが、検出器のナイキスト周波数を通常決める。従って、撮像されるべき画素のサイズとピッチは、干渉計構造１２が適切に干渉を分解することを保証するために考慮される。サイエンスカメラ３４と結像カメラ３８の上に撮像されるべき画素のサイズは、撮像レンズ３２と撮像レンズ４２の作用ｆ値（working f-number）（当技術分野において、焦点の比率、ｆ比率、および相対的なアパーチャとしても、知られている）とそれぞれ調整される。作用ｆ値は、波長と共に、検査中のレンズで提供できる最小の特徴サイズを与える。これは、どちらのシステムも他方の分解能を制限しないように、画素サイズに合わせられている。この用語「作用ｆ値」は、この作用ｆ値が撮像システムの倍率を考慮しているという点で、より一般的な用語「ｆ値」とは異なっている。
【００１９】
以上のように、検査レンズまたはオプティクスとも呼ばれる検査中のレンズは、キュベット２８内に、食塩水などのような、溶液中に浸水される。検査レンズを溶液中に浸水させることによって、干渉計１２のダイナミックレンジは、増加する。これは、検査オプティクスと周囲の媒質との間での屈折率の差の減少のためである。出力に関して、任意の特定の干渉計に対して正確に検査できる出力の大きさの上限が存在する。この上限は、画素サイズ、画素間隔、および撮像レンズ直径のようなパラメータと相関する。検査オプティクスが浸水されるときに、透過された波面における出力は減少し、これにより、干渉計１２のダイナミックレンジは増加する。例示的な実施形態では、高い画素密度と大きいグレースケール分解能の両方を有する高感度カメラは、感度とダイナミックレンジとの両方の許容水準を検査ベッドに提供するために浸水とともに使用される。増加した浸水のダイナミックレンジと干渉法の感度との組み合わせは、広範囲の出力、デザイン、および材料に亘る検査のための実践的技術を供給する。
【００２０】
しかしながら、溶液への浸水があっても、検査レンズのベース出力は、基準波面が平面であるので、多くのフリンジを有する干渉縞を通常生成するだろう。高周波フリンジを記録するために、例示的な実施形態では、サイエンスカメラ３４は、４つのメガピクセルのＣＣＤ検出器（２８ｍｍ以上の正方形）を備える。しかしながら、４つのメガピクセルのＣＣＤカメラの実装が例示であり、任意の適切な検出器も利用できることは、強調される。高周波フリンジを分解できるために十分な分解能を有することによって、サイエンスカメラ３４は、測定における高空間分解能を提供する。そのような大きいアレイを容易にするために、サイエンスカメラ３４のセンサは、フルフレーム構造を利用する。フルフレーム構造は、電荷を適切に読み取るために、外部のシャッターを組み込む。例示的な実施形態では、シャッタリングを提供するために、アコースティック−オプティック（ＡＯ）変調器は、ビームクリーニングに使用される空間フィルタに関連して、使用される。変調器は、オンにされそして整列されると、入射レーザ光線の大部分を含む第１次ビームを発生させる。この第１次ビームは、空間フィルタに整列される。変調器がオフにされるとき、（空間フィルタによって遮へいされる）０次ビームだけが存在している。したがって、変調器と空間フィルタは、光を干渉計に入れるためのオン／オフスイッチを形成する。ＡＯ変調器は、サイエンスカメラ３４によって駆動される。したがって、シャッタリングと読み出しは、同時に起こる。
【００２１】
上述したように、逆光線追跡は、理論上の波面の発生を容易にして、この波面は、透過した波面の性能を評価するために使用される。理論上の波面がどのように発生するかを理解する１つの方法は、何が検出されているか：検出器（例えば、サイエンスカメラ３４）の平面における２つの波面によって生成された干渉、を考えることである。位相シフト干渉法（ｐｓｉ）に従って、この干渉は、２つの波面の相対的な光学距離の差（ＯＰＤ）を明らかにする。しかしながら、所望の波面は、サイエンスカメラ３４でのものはなく、検査部品（検査中のレンズ）の検査波面である。所望の波面を得るために、既知の基準波面は、サイエンスカメラ３４で未知の検査波面を推論するために、ＯＰＤに関連して使用される。検査波面が干渉計１２のオプティクスを通して伝播されるとき、収差は誘発される。較正処理は、サイエンスカメラ３４でのこの推論された検査波面をコンタクトレンズでの検査波面の最高の推定に変換するために使用される。
【００２２】
誘発された収差の部分は、入射波面に依存している。しかしながら、加えられる収差の大きさは、典型的に波面の強さのわずかな部分である。これは、収差が波面への摂動として扱われることを許容する。数学的に、波面に像を描く操作は、この文脈においては以下のように規定される。
Ｉｍｇ｛Ｗ｝＝Ｗ＋Ａ｛Ｗ｝ （１）
ここで、Ｗは元の波面を表し、Ａ｛Ｗ｝は、誘発された収差を表す。記法Ａ｛Ｗ｝は、誘発された収差が波面に依存していることを示すために使用される。撮像レンズ３２は、誘発された収差の源である。なぜ異なる波面が異なる収差を受けるのかという理由を理解するための１つの方法は、共役にシフトするときの異なる波面を見ることである。干渉計の撮像レンズ３２に対する共役面は、検査面であり、この検査面は、キュベット２０、およびサイエンスカメラの検出器３４中に位置する検査レンズ直後の平面である。これら共役が変化していないときに、この検査レンズへの任意の変化は、検査平面に存在する異なる波面をもたらし、その結果、撮像レンズ３２およびサイエンスカメラの検出器３４によって完成される撮像システムを通して移動する異なる波面をもたらす。
【００２３】
検出された干渉縞は、波面自体ではなく、２つの波面の像の差分を表す。したがって、検査波面の像（ＷＴ）と検出器平面での基準波面の像（ＷＲ）との間のＯＰＤＴ（検査ビームのＯＰＤ）は、数学的に以下のように表される。
ＯＰＤＴ＝Ｉｍｇ｛ＷＴ｝−Ｉｍｇ｛ＷＲ｝＝（ＷＴ+Ａ｛ＷＴ｝）−（ＷＲ+Ａ｛ＷＲ｝） （２）
【００２４】
撮像処理への逆の操作、逆光線追跡は、レンズでの波面を決定するために使用できる。干渉計の規定が既知であるとき、収差を発生させたシステムは、ブラックボックスではなく、むしろモデル化できるオプティクスの集合である。このモデルは、撮像への逆の操作、すなわち逆光線追跡、を可能にするツールである。逆光線追跡では、典型的に検査オプティクス直後の平面である、検査平面での波面は、システムを通して光線を後方に追跡することによって、ＯＰＤと検出器での基準波面から生成される。干渉計光が検査平面から検出器（サイエンスカメラ３４）に移動する一方で、光線が検出器（サイエンスカメラ３４）から検査平面に追跡されるため、光線は後方に追跡されることが理解される。方程式（１）と方程式（２）を使用して、この逆の操作は、数学的に以下のように定義づけられる。
【数１】
【００２５】
方程式３は、逆光線追跡の処理を実施する１つの手段を示す。干渉計１２に関して、光線は、撮像オプティクス器３２、および検出器へのサイエンスカメラ３４を通して、基準アーム３６に沿ってトレースされる。これは、ＷＲ (Ｉｍｇ{ＷＲ})の像である。ＯＰＤＴは、次に、光線に加えられる。この地点で、ＷＴの像は、得ることができる。そして、光線は、検査平面に戻るように追跡される。検査平面で、光線は波面に変換され、この波面は、Ｗ〜Ｔ、元の検査波面ＷＴの推定値、である。この逆の操作の結果が推定値とラベルされる理由は、干渉計のモデルが修正を提供するために使用されるからである。このモデルと実際の干渉計は、異なりうる。実際の干渉計とより良好に適合するためにモデルを修正または充実させることは、逆最適化として知られる処理を通して達成することができる。このモデルは、撮像レンズ共役の倍率を通して検証される。キュベット２８の頂部から撮像レンズ３２への距離と、撮像レンズ３２から検出器、サイエンスカメラ３４への距離との、２つの距離だけが規定からは分からない。実質的に、これらの２つの距離は、撮像レンズ３２に対する撮影距離および像距離である。撮像レンズは既知であるので、接合平面間の倍率の知識は、この２つの距離を唯一に測定するために十分な情報を提供する。近軸光線追跡は、最新の倍率測定を与えるモデルをアップデートするために使用される。
【００２６】
図２、図３、図４、および図５は、様々な波面を示す。図２は、例示的な基準波面、ＷＲ４４の像を示す。検査オプティクス４６は平凸のメガネレンズであり、そして、その高さの単位は波（５４３．５ｎｍ）である。基準波面（ＷＲ４４）は、平坦であるものと対照的に、相当な量の出力を有するものとして示されている。これは、検出器４４、サイエンスカメラ３４での基準波面ＷＲが相当な量の出力を有しているためである。図１の干渉計１２に示されているように、基準アーム３６中のコリメートされた光は、サイエンスカメラ３４に発散波面を生成するであろう。これは、基準波面、ＷＲ４４の像であり、これは、撮像レンズがその共役として検査平面と検出器を有するためである。図３は、検査正レンズ５０から取り除かれた、ひずみを表す、望ましくない画素を有するＯＰＤＴ４８を示す。図４は、検査波面、ＷＴ５２の例示的な像を示す。測定されたＯＰＤＴ４８は、ＷＴ５２の像を作り出すためにＷＲ４４の像に加えられる。ＷＴ４８とＷＲ４４の像は、ＯＰＤＴだけ異なり、このＯＰＤＴの大きさは、どちらかの波面よりもかなり小さい。検査正レンズがこの例に対して使用されたので、検査波面の像は、基準波面の像よりも（アパーチャのたわみが少ない）長い曲率半径を有する。逆光線追跡は、検査波面ＷＴ５２の像に適用され、図５に示されるように、検査レンズＷＴ５４を通して透過された測定波面の評価をもたらす。
【００２７】
逆光線追跡による干渉計１２と波面決定を利用して、検査レンズとモデルレンズの間で比較をすることができる。図６は、測定波面５６と較正レンズに対してモデル化された波面５８を示す。例えば、部分検証の手段を提供して、測定された波面とモデル化された波面の間で比較をすることができる。測定データとモデル化されたデータとの間での比較を確立するために、較正部分は、使用されている。例示的な実施形態では、平凸のメガネレンズは、較正部分として使用される。インデックスや、中心厚さや、曲率半径などのパラメータは、独自に測定され、レンズに対する完全な規定を提供する。検査部品の規定と共に、干渉計の規定は、測定波面と同じ位置でのモデル化された波面の発生を可能にする。同じ位置での、そしてそれ故、同じサイズでの、２つの波面を用いて、差分波面は、測定された波面からモデル化された波面を単純に減算することによって、計算できる。
【００２８】
図７は、測定波面５６とモデル化された波面５８の差異における差分波面６０を示す。この差分は、エッジの影響を避けるために２つの波面の直径の９９％で計算される。差分波面６０におけるノイズは、要素の組み合わせのため、差分波面６０の全体的な形状をあいまいにする。差分波面６０におけるノイズは、任意の適切な方法で、軽減できる。例えば、ノイズを取り除くために、ゼルニケ多項式を差分波面６０に適用できる。ゼルニケ多項式は、当技術分野で知られている。ゼルニケ多項式の適用が、ひずみをうち消すということが知られている。例示的な実施形態では、ゼルニケの適用は、高い空間周波数ノイズを取り除くために使用され、ゼルニケ係数は、波面の収差情報を計算するために使用される。
【００２９】
図８は、差分波面６０に３６項のゼルニケ多項式を適用後の、ゼルニケ表面６２およびその像６４を示す。ゼルニケの表面６２は、ピンぼけが、測定された波面とモデル化された波面との間の比較で優位な誤りであるということを示す。特定の理論に結びつけられないように、このような出力における差分が、モデルにおいて使用された値に対する、検査レンズと干渉計中の周囲の食塩水との屈折率の不一致による可能性がもっとも高い、と推定される。この差分に対するゼルニケ係数を使用すると、この出力は、−０．０１９ジオプトリで測定される。空気中では、この差分は、−０．０５４ジオプトリになる。薄いレンズモデルを使用すると、出力におけるこの差分は、インデックスの不確実性に変換されうる。レンズの規定に沿った−０．０５４ジオプトリの差分は、０．００１５のインデックスの差分に対する不確実性を与える。両方のインデックス値が約０．００１の不確実さであることが現在知られているので、出力誤差は、インデックスの不一致に寄与されうるという概念は、理にかなっている。
【００３０】
レンズのオプティクスの規定に対する検査に加えて、レンズの他の様々な特性と特徴は、検出可能である。例えば、図９の干渉写真は、検査中でのレンズの局在欠陥８４を示す。従って、干渉計１２を利用する透過された波面の決定が、使用される光の波長の部分のオーダーでの光路中の偏差を引き起こす光の性能における欠陥を検出する能力を提供する。さらに、干渉計１２を利用する透過された波面の決定は、任意の球面コンタクトレンズの球面出力（spherical power）を発生させることができる。トーリックレンズに対する、円筒出力（cylindrical power）と軸もまた、得ることができる。さらにまた、レンズの他の部分から逸れる領域も、図１０に示されているように、検出可能である。図１０は、フリンジがわずかに平坦化されている領域８６を示す。この領域６８は、欠陥（例えば、図９の欠陥８４）として特徴付けることができないが、出力変化、球面収差、または同様のものなどの異なった視覚的影響を発生させるであろう。干渉計１２を利用して透過された波面の決定も、図１１の領域８８に示されているように、レンズの周辺部に生じ得る圧力または他の変化の情報を検出できる。理想的には、光学ゾーンの外では、基準マーク９０を通した線の周りに対称な干渉縞が存在しているべきである。２つの基準マーク９０の近くのフリンジ８８における渦または不整合は、生じ得る圧力、および／または、不整合の領域を示す。
【００３１】
干渉計１２を通して集められた透過された波面を分析することによって、豊富な情報が生成できる。この情報は、異なる基準の添加物を有する材料間、異なる量の収差間、および同じ設計であるが異なる材料で作られたレンズ間を区別するために使用できる。例えば、図１２は、４つの異なったレンズの周波数に対する、平方ミリメートル（Ｄ／ｍｍ）あたりのジオプトリでの球面収差（ＳＰＨＡ）のプロット９０、９２、９４、および９６を示す。検査された各レンズは、−１．００ジオプトリ（Ｄ）の出力を有していた。さらに、波面分析で得られた情報の統計分析は、統計値ブロック８２によって示されるように行うことができ、ここで、各レンズ９０、９２、９４、および９６に対する球面収差の平均および標準偏差は、示される。
【００３２】
他の多数のレンズの特性とパラメータは、波面分析で得ることができる。例えば、図１３に示すように、トーリックレンズの厚さは、測定できる。トーリックコンタクトレンズは、目の乱視を修正するように設計された球面円柱レンズレンズである。図１３では、３個のレンズ１００、１０２、１０４の厚さが示される。より暗い領域は、０．０ｍｍから０．５００ｍｍまでの範囲を有する、各レンズに対する、より軽い領域と比べて増加した厚さを示す。
【００３３】
上述したように、検査中のレンズは、それらが溶液（例えば、食塩水）内に浸漬（submerged）されるキュベット内に配置されうる。図１４は、図１に示された干渉計１２に示されたキュベット２８の断面図である。キュベット２８を利用すると、レンズは、検査の間、溶液中に残っている。コンタクトレンズの製造で使用される材料は、ヒドロゲルを含み、このヒドロゲルは、吸湿性である。これらのレンズは、それらを水和させて屈折率において安定させるために、キュベット２８または水用セル中に配置される。キュベット２８は、コーティングされた反反射（ＡＲ）である２つの窓を有する区画を備える。検査中のレンズは、２つの窓の間に位置づけられる。窓は、それらの外部の表面にコーティングされたＡＲである。窓ガラスと溶液とのインデックスの適合は、内部表面上のＡＲコーティングの必要性を排除する。
【００３４】
全体的に、さらに詳細に以下で説明するように、全体のキュベットは、例えば、運動学的搭載を介し、そして、干渉計駆動システムならびに電子制御回路および実装回路への機械的結合を含む自動結合システムによる、干渉計１２などといった、検査構造に連結する。外側の筐体は、キュベットのすべての構成要素を収容する。この筐体は、検査液を均等に循環させて、検査液が漏れることを防止して、検査液の温度をモニターするように構成されている。レンズホルダーは、検査レンズの配置と方位を維持している間にキュベットの外側の筺体内で動かすことができる、溶液内に浸漬されたレンズを保つように構成された、１または２以上の、検査するセルを備える。第１の窓は、干渉計検査アーム光線がコリメーションまたはコヒーレンス長における変化なしでセルに入ることを可能にするように、構成される。第２の窓は、検査アームの光線がレンズを通り抜けた後に検査アームの光線が何の変化も無くキュベットを出ることを許容するように構成される。２つの光学窓の中心は、間に搭載された可動レンズホルダーに、互いに整列される。このホルダーは、一度に一つ、第１の窓と第２の窓との間で、各セルを位置合わせするために動かされる。
【００３５】
キュベットの運動学的な搭載は、Ｖ字型継ぎ手のスライドと、弾性（例えば、ばね荷重の）アームとを用いて達成される。Ｖ字型継ぎ手のスライドは、機械的および電気的コネクタおよびセンサへのキュベットの主要な整列を提供し、ロケーターピンの使用によって垂直高さの登録を提供する。弾性アームは、Ｖ字型継ぎ手のスライドに平行な平面におけるキュベットに正確にそして一貫してロケーターピンに対する半径方向の力を提供する。機械的な連結は、キュベットの連結への何らの予備調整無しに、キュベットと干渉計との間の、反復可能な、実体的な係合（positive engagement）、および振動絶縁を提供するように設計されている。
【００３６】
レンズホルダー中の各セルは、入射したコリメートされたビームのコリメーションまたはコヒーレンス長を変えず、干渉計のコヒーレント光源の単数または複数の波長に透明である、窓を有している。この窓は、検査レンズが搭載される表面を形成する。レンズホルダー中の各セル中の窓は、レンズホルダー中の他のすべてのセルの窓と同一平面にある。レンズホルダー中の各セルは、セル中の検査レンズの正確でひずみの無い取り付け可能にするように設計された、テーパー付きの壁を有している。各セルは、干渉計の撮像カメラがレンズ全体を撮像できるように、設計されている。レンズホルダー中の各セルは、溶液が流れることを許容するために、少なくとも１個のチャンネルを有している。キュベット内の両方の光学窓は、干渉計のコヒーレント光源の単数または複数の波長に透明である。キュベットを通して循環する検査液は、干渉計のコヒーレント光源の単数または複数の波長に光学的に透明である。実施例の検査液は、食塩水、緩衝生理食塩溶液、脱イオン水、活性調合薬を有する溶液、またはそれらの組み合わせを含んでいる。
【００３７】
キュベットの外側の筐体は、温度制御された検査液源に対する入口および出口接続を含んでいる。外側の筐体は、温度プローブを使用することで検査液の温度をモニターするように構成される。例示的な構成では、温度プローブ調査は、キュベット内の溶液の温度を安定させることを助けるために、外部の温度調節器に情報を供給する抵抗測温体（ＲＴＤ）を備える。例示的な構成では、キュベットの外側の筐体は、検査液の存在下で機械的に安定した不透明なポリカーボネートの材料で構成される。
【００３８】
キュベットは、例えば、ハードコンタクトレンズ、ハード屈折コンタクトレンズ、ハード回折コンタクトレンズ、ハードハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズレンズ、ソフトコンタクトレンズ、ソフト屈折コンタクトレンズ、ソフト回折コンタクトレンズ、ソフトハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズ、活性調合薬を含むハードコンタクトレンズ、活性調合薬を含むソフトコンタクトレンズ、単焦点レンズ、トーリックレンズ、二重焦点コンタクトレンズ、多焦点レンズ、美容上の色付きレンズ、自由形状レンズ、人工レンズ、オプティクス内屈折レンズ、オプティクス内回折レンズ、オプティクス内ハイブリッド屈折／回折レンズ、調節性レンズ、メガネレンズ、屈折メガネレンズ、回折メガネレンズ、ハイブリッド屈折／回折メガネレンズ、といった、さまざまな種類のレンズを扱うように構成される。
【００３９】
図１４を参照すると、キュベット２８は、干渉計１２を使用することでレンズを検査できるような方法で、溶液中に浸水されたコンタクトレンズを保持するための容器である。キュベット２８は、複数のレンズを収容するように設計されている。例示的な実施形態では、キュベット２８は３０個のレンズを保持することができる。各レンズは、キュベット２８中にそれ自体の位置（セル）を有し、そして、これらのセルは、キュベット２８内で移動可能である。レンズは、キュベット２８内で検査するために位置づけられることができ、望ましくは、キュベットまたはその内部の任意の搭載物によって変形されない。検査中のレンズ全体が可視であることもまた、望ましい。望ましくは、キュベットのすべての窓は、透過された波面に追加出力を加えるのを防ぐために、平坦度に関して等しい光学的品質のものである。望ましくは、レンズの配置および提示は、レンズ間および試行間において反復可能である。キュベットへのレンズの挿入とキュベット２８からのレンズの取り外しは、通常簡単であって、容易である。望ましくは、レンズは、これらのセルの外に自由に動かず、そして、溶液中で形成された気泡は、測定を妨げるべきでない。すなわち、気泡は、セル内で見られるべきではない。
【００４０】
キュベット２８は、外側の壁１０６と１０８を備える。キュベット２８の中央における、部分１１０またはカルーセルは、複数のレンズセル１１２を備える。例示的な実施形態では、カルーセル１１０は、３０個のレンズセル１１２を備える。各セル１１２は、（レンズに適合できる）テーパー付きの壁１１４と、流体の流れに対するチャネル１１６と、レンズを対置するセルの底部での窓１１８と、を備える。外側の壁１０６と１０８は、任意の適切な材料を備えることができる。例示的な実施形態では、外側の壁１０６と１０８は、ポリカーボネートを含む。ポリカーボネートは、以下の特性：軽量、不透明性、化学的不活性、低水吸収性をキュベット２８に供給し、この特性は、キュベット２８を寸法的に安定させる。
【００４１】
図１５は、キュベット２８の一部の拡張断面の説明図である。干渉計１２からの光は、矢印１２２の向きに頂部窓１２０を通してキュベット２８に入って、レンズセル１１２内に静止しているレンズを通して移動して、次に、底部窓１２２を通してキュベットを出る。
【００４２】
例示的な実施形態では、レンズセル壁１１４の頂部と頂部窓１２０との間には、図１５において１２４とラベルされた、非常に小さい距離しかない。この小さいギャップ１２４は、キュベット２８を通してずっと維持されて、回転の間、それぞれのセル１１２中にレンズを保つように設計されている。また、例示的な実施形態では、各レンズセル１１２内に４つのノッチ１１６がある。ノッチ１１６は、各セル１１２を通して循環溶液を容易に流し、その結果、すべてのセル１１２を熱平衡で保つことを可能にする。キュベット２８内に示されたノッチ１１６の数は例示的であり、任意の適切な数のノッチも実施できるということが強調される。外側の窓１２０と１２２は、各窓１２０、１２２の周りに位置させてシールを提供するためのＯリングまたはガスケットに対するチャンネル１２６を提供するために段付きにされる。この構成はまた、窓が固定された搭載スキームに依存するよりもむしろ、窓が傾けおよび／または傾斜されて整列されることを許容する。中央のガラス窓１２８は、すべてのセル中においてセル１１２内で一貫した登録を提供するために段付きにされる（領域１３０を参照）。例示的な実施形態では、中央窓１２８は、窓１２８の中心部から溶液中の気泡を離しておくためにカルーセル１１０の下部から突き出ている。それぞれのセル１１２のテーパー側面１１４は、レンズのセンタリングを緩和して、任意の方法においてレンズを変形しない。さらに、壁側面１１４は、セル１１２の側面上にレンズを滑らせて、そして、セル１１２の外でキュベット２８から一度取り外すことができるため、レンズを取り外す際に役立つ。レンズの搭載および取り外しは、キュベット２８における、ドア１５１または同様のものを通して、達成できる。例示的な構成では、このドアは、ドアが開いているときに自動カルーセルの回転を防ぐインタロック（図１９でのインタロック１８８を見る）に搭載される。レンズと連動するためにどんな特別なツールも必要とせず、例えば、綿棒はレンズと連動して使用できる。
【００４３】
ユーザ要件無しで複数のレンズにおける測定を干渉計１２でするために、例示的な実施形態では、干渉計１２は自動指標付与を介してキュベット２８を制御する。自動指標付与は、任意の適切な手段を介して達成できる。例えば、キュベット２８は、それ自体のモーターとプロセッサを有することができ、そして、干渉計１２からの信号を簡便に受信できる。別の例示的な実施形態では、より多くの制御機器が干渉計１２中に含まれ、より少ない制御機器がキュベット２８中に含まれている。この実施形態では、干渉計１２は、キュベット２８と適合する回転手段を提供する。これは、例えば、ギヤ、ベルト、チェーン、ラックアンドピニオン、同様のもの、または、これらの組み合わせによって、達成できる。
【００４４】
図１６は、単一のモーター１３２、ギヤボックス１３４、プーリ１３６、１３８、１４０、および溝付きベルト１４２を備える例示的なカップリング機構を示す。キュベットプーリ１３８を通したカルーセル１１０は、キュベット２８内に含まれている。モーター１３２、ギヤボックス１３４、ドライブ・プーリ１４０、およびテンショナプーリ１３６は干渉計１２内に固定された部材である。キュベット２８が干渉計１２に押し込まれるとき、キュベットプーリ１３８とギヤベルト１４２との間に結合が現れる。この種類の結合は、ずれの可能性を減少させて、重要な係合をプーリの周りに提供する。多量の係合が、キュベット回転の開始および停止を容易にする。このシステムにおける圧力は低く、そして、ベルトの可撓性は、モーターとキュベットの間の任意の結合を緩和する。また、ベルトの可撓性は、モーター１３２によって導入された任意のバックラッシュも抑制する。この設計は、カルーセル１１０を吊し続ける；カルーセル１１０は、キュベット２８の下部に沿って、乗る部分は無い。このことは、摩擦とスティクション（静止摩擦）とを排除し、その結果、位置精度を改良する。
【００４５】
典型的には設定回転位置は、荷重に対して必要ではなく、ベルト１４２とプーリ１３８はこれに構わず適合するであろう。荷重力を一定に維持するために、テンショナプーリ１３６は、必要に応じて調整できる。ベルトシステムの堅牢性は、複数のキュベット２８との使用に対して、好ましい。キュベット２８を干渉計１２に積み込むために、キュベット２８は、キュベット２８のＶ字型継ぎ手１４４（図１４を参照する）に沿って、単に押されるか、または引き抜かれる。キュベット２８が干渉計１２と自動指標付与を制御する位置センサとに適合されるとき、Ｖ字型継ぎ手１４４は、鉛直安定性を提供する。
【００４６】
図１７は、キュベット位置決め機構の説明平面図である。例示的な実施形態では、セル１１２の位置は、ＸＹロケータ１４６と半径の位置１４８の部分である２個のロケーターピンで、それぞれ決定する。緩いＶ字型継ぎ手１４４に結合されて、２個のロケーターピンは、キュベットの再現可能な運動学的位置を提供する。設計されたカップリングは、手動の回転を許容する。スプロケット１５０（図１４を参照）は、手動の回転を提供して、安全目的のために握られる；キュベットがシステムに搭載されるとき、ピンチは、スプロケットと干渉計の間を避けて位置づけられる。作動アーム１８４とクローダーアーム（crowder arm）１８６は、半径方向の力を通して、ＸＹロケータ１４６と半径のロケータ１４８に対してキュベット２８を押し続けるばね載荷力とを提供するための組として作用する。したがって、２本のアーム１８４と１８６が、干渉計へのキュベット２８の運動学的な荷重を可能にする。
【００４７】
自動指標付与（Automatic indexing）は、スプロケット１５０の直下に位置するフラグ１５２（図１４を参照）でホイールによって提供される。フラグ１５２は、図１８に示されるように、干渉計１２に取り付けた位置センサ１５４と連動する。キュベット２８が回転するのに従って、フラグ１５２は、位置センサ１５４を始動させ、そして、この位置センサ１５４は、減速させてその後に停止させる指令をキュベット２８に送信する。図１８には、簡単にするために、３個のセル位置センサ１５２だけがラベルされている。キュベット２８は、積み込まれたレンズのかく乱を最小化するために、遅くされる。レンズ位置決めは、キュベット２８を回転させるために使用される機構から独立している。モーターは、位置センサ１５４からのオフ信号に基づいて、簡易に始動および停止する。セルの位置を決定するために、カウントまたは他のモーター設定も、使用されない。ホームポジションフラグ１５６は、干渉計１２でキュベット２８の整列を初期化するために使用される。
【００４８】
図１９は、囲まれたキュベット２８の線図である。囲まれたキュベット２８は、キュベット２８と外部の冷却装置（図１９に示されていない外部の冷却装置）の間で溶液を循環させることによって、温度の安定性を供給する。このキュベット内部の設計は、セル１１２を通してそしてセル１１２間に流体を流すことを可能にする。キュベットは、流体制御のための３つの要素：温度プローブ１５８、インテークバルブ１６０、および排水バルブ１６２を備える。さらに、オーバーフローカップリング１６４もまた、提供される。温度プローブ１５８は、測定窓近くのキュベット２８内側の流体の温度の電子表示を供給する。インテークバルブ１６０とドレーン１６２は、キュベット２８を通して溶液を循環させるポートを提供する。このインテーク部分は、溶液がキュベット２８に入ることを許容し、そして、このドレーン部分は、溶液がキュベット２８を出ることを許容する。インテークバルブ１６０とドレーン１６２は、適切な部品を備えたチューブを通して、外部の冷却装置とポンプと、連動する。
【００４９】
キュベット２８を有する干渉計１２は、コンタクトレンズを検査するために波面分析を利用する実行可能な方法とシステムを提供する。平面基準波面に対する検査は、絶対レンズ出力（absolute lens power）の決定を可能にする。食塩水中のレンズの浸水によるダイナミックレンジの増加は、ヌル光学またはレンズのバルク出力を取り除く他の手段も使用することなく、幅広い規定に対して検査されることを許容する。この方法とシステムは、球面レンズを含むさまざまなレンズに適用可能である。検査される部分の種類に関しては、どんな仮定も必要ではない。必要とされることは、検査レンズの規定だけである。
【００５０】
図２０は、レンズの波面を得るために干渉計構造の検出器を整列するための例示的な処理に関するフローチャートである。例示的な実施形態では、カメラ（例えば撮像カメラ３８とサイエンスカメラ３４）は、レンズを検査する前に、整列される。整列は、撮像カメラの３８座標系をサイエンスカメラの３４座標系に変換することを含む。整列を実行するために、撮像カメラの３８における撮像位置は選択され、そして、対応する撮像位置は、サイエンスカメラ３４で決定される。撮像カメラ３８とサイエンスカメラ３４は、倍率機能において少なくとも異なる。また、これらのカメラは、対応する像位置における、ｘ軸、ｙ軸、および／または、回転における、それぞれのシフトにおいて異なりうる。
【００５１】
例示的な整列処理では、検査対象（例えば、既知の基準点を有する対象レンズ）は、２個のカメラとの関係を決定するために利用される。図２１は、例示的な対象レンズ１７８を示す。対象レンズ１７８は、１０の同心円を備える。例の撮像地点１８０は、ｘ軸上の０とｙ軸上の１の位置を有する。これは、図２１において（０、１）として表記される。例の撮像地点１８２は、ｘ軸上の−２とｙ軸上の０の位置を有する。これは、図２１において（−２、０）として表記される。検出器を較正するために、ｘおよびｙ軸と円との交差部の位置が、利用される。例示的な処理では、検査対象を使用して、５つの値が決定される。ステップ１６６で、第１の検出器（例えば、サイエンスカメラ３４）の倍率は、決定される。サイエンスカメラの倍率は、本明細書においてｍｓと呼ばれ、第２の検出器（例えば撮像カメラ３８）の倍率は、ステップ１６８で決定される。撮像カメラの倍率は、本明細書においてＨｉ１と呼ばれる。ステップ１７０では、撮像カメラ３８上のｘ軸位置ゼロの位置に対応するサイエンスカメラ３４におけるｘ軸上の位置が、決定される。サイエンスカメラ３４のｘ軸上のこの位置は、本明細書においてｘ０と呼ばれる。ステップ１７２では、撮像カメラ３８上のｙ軸位置ゼロの位置に対応するサイエンスカメラ３４におけるｙ軸上の位置が、決定される。サイエンスカメラ３４のｙ軸上のこの位置は、本明細書においてｙ０と呼ばれる。サイエンスカメラ３４と結像カメラ３８の回転角度差は、ステップ１７４で測定される。この回転角度差は、本明細書においてθＳと呼ばれる。ステップ１７６では、ｍＩ、ｍＳ、ｘ０、ｙ０、θＳの決定された値を使用すると、撮像カメラ３８において測定された対象レンズの中心の位置が、サイエンスカメラ３４における対応する地点に変換される。より具体的には、ｍＩ、ｍＳ、ｘ０、ｙ０、θＳの値は、撮像カメラ３８の座標系をサイエンスカメラ３４の座標系に変換するために利用される。
【００５２】
例示的な実施形態では、サイエンスカメラ３４の座標系の座標は、以下の式に従って、サイエンスカメラの座標系の座標から対応する地点に変換される。
ｘＳ＝（ｘＩ＊ｃｏｓθＳ＋ｙＩ＊ｓｉｎθＳ）ｍＩ/ｍＳ＋ｘ０ （４）
ｙＳ＝（−ｘＩ＊ｓｉｎθＳ＋ｙＩ＊ｃｏｓθＳ）ｍＩ/ｍＳ＋ｙ０ （５）
ここで、ｘＳは、撮像カメラの対応する地点のｘ軸位置に対応するサイエンスカメラにおけるｘ軸位置を表し、ｙＳは、撮像カメラの対応する地点のｙ軸位置に対応するサイエンスカメラにおけるｙ軸位置を表し、ｍＳは、サイエンスカメラ３４の倍率を表し、ｍＩは、撮像カメラ３８の倍率を表し、ｘ０は、撮像カメラ３８におけるｘ軸位置ゼロのサイエンスカメラ３４のｘ軸上の位置を表し、ｙ０は、撮像カメラ３８におけるｙ軸位置ゼロのサイエンスカメラ３４のｙ軸上の位置を表し、θＳは、サイエンスカメラ３８と結像カメラ３４との回転角度差を表す。
【００５３】
例示的な実施形態では、サイエンスカメラと結像カメラとから得られたインターフェログラムは、検査中にあるレンズの一部に対する単一の波面に結合される。サイエンスカメラと結像カメラの両方の干渉縞が、捕捉される。この変調は、撮像カメラに対して計算される。変調の計算は、撮像カメラによって得られた干渉縞の各画素に対する値をもたらす。この変調は、レンズの縁部に関連している画素を特定するために使用される。楕円は、特定された画素に適合され、そして、楕円の中心は、決定される。任意の割り当てられた（例えば、予め定められた）マッピング方程式を使用して、決定された中心は、撮像カメラによって捕捉されるようなレンズの中心を表し、サイエンスカメラの中心にマッピングされる。サイエンスカメラによって得られた干渉縞の適切な領域は、レンズの関心領域を残すようにマスクされる。この関心領域の透過された波面は、さらなる分析のために計算される。
【００５４】
本明細書に記載された様々な技術は、ハードウェアまたはソフトウェアと組み合わせて実施でき、または、適切な場合には、両方の組み合わせで実施できる。従って、レンズの検査をする透過波面に対する干渉計を使用するための方法、この方法の特定の態様または部分は、フロッピーディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ、又は、任意の他の機械読み込み可能な記憶媒体といった、有形的表現媒体に具現化されたプログラムコード（すなわち、使用説明書）の形態をとることができ、ここで、プログラムコードは、コンピュータといった機械にロードされそして実行されるとき、この機械は、レンズの透過波面検査に対する干渉法を使用するための装置になる。
【００５５】
この（単数または複数の）プログラムは、所望であれば、アセンブリまたは機械語で実施できる。どのような場合でも、この言語は、コンパイル型言語またはインタープリタ型言語であることができ、そして、ハードウェア実装に結合されることができる。レンズの透過波面検査のための干渉法を使用するための方法は、ファイバー光学を通した、または、任意の他の通信の形態を介した、電気配線またはケーブル、といった、いくつかの送信媒体に亘って送信されるプログラムコードの形態で具現化された通信を通して実践され、ここで、ＥＰＲＯＭ、ゲートアレイ、プログラム可能論理回路（ＰＬＤ）、クライアントコンピュータ、または同様のものといった、機械によって、プログラムコードが、受信され、ロードされ、実行されたときに、この機械は、レンズの透過波面検査のための干渉法の使用のための装置になる。汎用プロセッサ上で実施されるとき、プログラムコードは、プロセッサに結合して、レンズの透過波面検査のための干渉法の使用という機能性を呼び出すために作動するユニークな装置に組み合わせる。さらに、レンズの透過波面検査のための干渉法の使用に関して使用される任意の貯蔵技術は、不変的にハードウェアとソフトウェアの組み合わせであることができる。
【００５６】
様々な特徴の例示的な実施形態に関してレンズの透過波面検査のための干渉法の使用について説明してきたが、そこから逸脱せずに、レンズの透過波面検査のための干渉法の使用のために同じ機能を実行するために、他の同様の実施形態を使用でき、または修正と追加を、説明した実施形態にすることができることを理解するべきである。したがって、本明細書に記載されるようなレンズの透過波面検査のための干渉法は、任意の単一の実施形態に制限されるべきでなく、添付の特許請求の範囲に従う幅および範囲において解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、レンズの波面を得るための例示的な干渉計構造を示す線図である。
【図２】図２は、例示的な基準波面の像を示す。
【図３】図３は、検査正レンズから取り除かれた望ましくない画素との、送信された光学距離の差を示す。
【図４】図４は、検査波面の例示的な像を示す。
【図５】図５は、検査レンズを通して送信された測定波面の評価を示す。
【図６】図６は、較正レンズに対する測定波面とモデル化された波面とを示す。
【図７】図７は、測定波面とモデル化された波面との差分における相違波面を示す。
【図８】図８は、ゼルニケ表面およびその像を示す。
【図９】図９は、検査されたレンズの局在欠陥を示す。
【図１０】図１０は、フリンジがわずかに平坦化されている領域を示す。
【図１１】図１１は、レンズの周辺部に生じうる圧力または他の変化を示した欠陥を示す。
【図１２】図１２は、４つの異なったレンズに対する、周波数対球面収差のプロットを示す。
【図１３】図１３は、トーリックレンズの厚さを示す。
【図１４】図１４は、キュベットの断面図である。
【図１５】図１５は、キュベットの一部の拡張断面の説明図である。
【図１６】図１６は、例示的なカップリング機構を示す。
【図１７】図１７は、キュベット位置決め機構の説明平面図である。
【図１８】図１８は、位置のフラグと位置センサとの説明図である。
【図１９】図１９は、囲まれたキュベットの線図である。
【図２０】図２０は、レンズの波面を得るために干渉計構造の検出器を整列するための例示的な処理に関するフローチャートである。
【図２１】図２１は、検出器の整列に使用される例示的な対象レンズを示す。
【開示の内容】
【０００１】
〔関連出願への相互参照〕
本出願は、２００６年１２月２１日に出願された、「INTERFEROMETRY TESTING OF LENSES, AND SYSTEMS AND DEVICES FOR SAME」という名称の米国仮特許出願第60/871,319号明細書の利益を主張するものであり、その全体を参照により本明細書中に組み込むものとする。
【０００２】
〔技術分野〕
この技術分野は、全体的に光学に関し、より具体的には、光学用レンズを検査するためのシステムおよび方法、に関し、レンズを保持するための容器、ならびにレンズの光学特性を分析するための方法に関する。
【０００３】
〔背景〕
コンタクトレンズ産業は、より高いレベルの視力矯正に向かって急速な前進を経験してきた。メーカーは、患者の屈折補正に適合し調和するように設計されているコンタクトレンズを提供することに向けて進歩をしている。標準の球面レンズの域を超えて動かすことによって、メーカーは、より良い視力と全般的な快適さを、コンタクトレンズを装着している人に提供できるだろう。
【０００４】
しかしながら、レンズを評価するための測定法（測定）の技術と設備は、レンズテクノロジーにおける急速な進歩についていっていない。焦点距離計（focimeter）およびモワレ偏向法に基づく方法などのように、現在の測定法は、より高度なレンズを正確に測定することが望まれている、空間分解能、高感度、および、大きいダイナミックレンジの組み合わせを欠いている。現在の測定法の技術は、視準が検出されるまでレンズを平行移動することによる、レンズの有効な出力のオプティクス用検査、および、出力の間接的な測定の検査に、全体的に制限される。
【０００５】
〔概要〕
１つの態様では、本発明は、オプティクス科のレンズにおける、伝えられて、非球面の波面を分析するために変更されたマッハチェンダー（ＭＺ）干渉計の利用にかかわる。この干渉計は、例えば、球体の、そして、トーリンク、二焦点レンズの、そして、多焦点のレンズなどのような、さまざまなレンズの種類を分析できる。本発明のある実施形態では、レンズは、レンズ周りに新鮮な塩水を循環させて、干渉計構造における垂直な検査アーム中に位置づけられるキュベット内に搭載される。逆光線追跡（reverse raytracing）と呼ばれる技術は、撮像されたときに波面に引き起こされた収差を取り除くために利用できる。
【０００６】
上記の概要、および以下の詳細な説明は、添付された図面に関連して読まれるときに、より良く理解される。レンズの透過波面検査のための干渉法の使用を示す目的のために、その例示的な構造は図面に示されている。しかしながら、レンズの透過波面検査のための干渉法の使用は、開示された特定の方法と手段に制限されない。
【０００７】
〔例示的な実施形態における詳細な説明〕
本発明は、レンズの透過された波面を測定することによって、さまざまなオプティクスレンズの型を評価するために利用された情報を得ることにかかわる。ある実施形態では、マッハチェンダー干渉計は、食塩水中に浸漬されたレンズと共に使用され、新鮮な食塩水を循環させるキュベットまたは水用セル（water cell）に搭載される。食塩水中でのレンズの検査は、レンズの脱水が緩和され、このことがレンズの屈折率を変えることができると考えられる。誘発された収差を取り除くことは、例えば、逆光線追跡によって、達成することができ、ここで、検出器での波面は、レンズの直後の位置に戻って追跡される。逆光線追跡は、理論上の波面の発生を容易にし、透過された波面レベルでの性能を評価するために波面を使用できる。
【０００８】
評価できるレンズの例の種類は、ハードコンタクトレンズ、ハード屈折コンタクトレンズ、ハード回折コンタクトレンズ、ハードハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズレンズ、ソフトコンタクトレンズ、ソフト屈折コンタクトレンズ、ソフト回折コンタクトレンズ、ソフトハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズ、活性調合薬を含むハードコンタクトレンズ、活性調合薬を含むソフトコンタクトレンズ、単焦点レンズ、トーリックレンズ、二重焦点コンタクトレンズ、多焦点レンズ、美容上の色付きレンズ、自由形状レンズ、人工レンズ、オプティクス内屈折レンズ、オプティクス内回折レンズ、オプティクス内ハイブリッド屈折／回折レンズ、調節性レンズ、メガネレンズ、屈折メガネレンズ、回折メガネレンズ、ハイブリッド屈折／回折メガネレンズ、複数の埋め込み材料を含む合成レンズ、および調光レンズ、ならびに、上述したレンズの作成に使用される型、を含む。例示的なレンズは、例示的なレンズの上述したリストに制限されるべきでないということが理解されるべきである。当業者は、他の種類のレンズも適用可能であり、送信された波面分析を介した評価に適切であることを容易に理解するであろう。
【０００９】
図１は、レンズの波面を得るための例示的な干渉計構造１２を示す線図である。干渉計構造１２は、基準アーム３６と垂直な検査アーム３０とを通して光線を導くために、２つのビームスプリッタ１８、２４、および４つの鏡２０、２２、２６、４０を備える。キュベット２８は、垂直な検査アーム３０中に位置づけられ、検査されるべき単数または複数のレンズは、キュベット２８中に位置づけられる（レンズは図１に示されていない）。例えば、レーザといった、光源１４は、コヒーレント光線を供給する。コヒーレンスは、長さの単位で測定され、例示的な実施形態では、光源１４のコヒーレンスは、基準アーム３６の光路距離と垂直な検査アーム３０経路との予想された差分よりも大きい。光源１４を出る光は、コリメートレンズ１６を使用してフィルタされて形作られる。コリメートレンズ１６から生じるコリメートされた光線は、４５°でビームスプリッタ１８を使用して２本のビームに分けられる。本質的には、ビームスプリッタは、光の５０％が反射されて、他の５０％が透過される特別な種類の鏡である。したがって、平行光線がコリメートレンズ１６から生じる５０％は、ビームスプリッタ１８を通して鏡４０の方に向けられ、コリメートされた光線の他の５０％は鏡２０の方に向けられる。
【００１０】
鏡２０に向けられたビームは、基準アーム３６を通してその鏡によって反射される。このビームは、基準ビームと呼ばれる。また、鏡４０に向けられたビームは、垂直な検査アーム３０を通して鏡２０によって反射される。このビームは、検査ビームと呼ばれる。検査ビームは、そこに含まれたキュベット２８と検査レンズを通過する。同時に、基準ビームは、空気、または基準アーム３６の任意の適切なガスも通過する。別のビームスプリッタ２４を使用して、基準ビームと検査ビームは再結合され、そして、２本のビームの間の干渉が起こる。２本のビームが、ビームスプリッタ２４から生じる。撮像レンズ４２に向けられた１方のビームは、ビームスプリッタ２４から反射される基準ビームの一部に結合された、ビームスプリッタ２４を通して送信される検査ビームの一部を示す。撮像レンズ３２に向けられた他方のビームは、ビームスプリッタ２４を通して送信される基準ビームの一部に結合された、ビームスプリッタ２４から反射される検査ビームの一部を示す。
【００１１】
撮像レンズ３２に向けられたビームの干渉は、カメラ３４を使用することで記録される。カメラ３４は、例えば、電荷撮像素子（ＣＣＤ）カメラ、相補的な金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）カメラ、電荷注入装置（ＣＩＤ）、または同様のものなどのように、任意の適切な種類のカメラも備えることができる。カメラ３４は、サイエンスカメラと呼ばれる。撮像レンズ３２は、検査レンズをカメラに結像させるために、ビームスプリッタ２４とサイエンスカメラ３４との間に位置づけられる。したがって、サイエンスカメラ３４によって記録された干渉は、検査中のレンズでの干渉縞の像を含む。
【００１２】
撮像レンズ４２に向けられるビームは、カメラ３８によって収集され、このカメラ３８は、撮像カメラと呼ばれる。カメラ３８は、例えば、電荷撮像素子（ＣＣＤ）カメラ、相補的な金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）カメラ、電荷注入装置（ＣＩＤ）、または同様のものなどのように、任意の適切な種類のカメラも備えることができる。撮像カメラ３８によって集められた光は、基準アーム２２からのビームスプリッタ２４から反射する光とビームスプリッタ２４を通して検査アーム３０から送信される光とを示す。２個のカメラ３４、３８の利用は、検査中にあるレンズの２つの視野を提供する。例示的な実施形態では、撮像カメラ３８は、撮像カメラ３８が検査中でレンズ全体を見て記録することを可能にする固定倍率レベルに、設定される。撮像カメラ３８からの像は、検査レンズの光学ゾーン内の分析アパーチャの配置を設定することとともに、直径および真円度の測定に使用される。サイエンスカメラ３４は、検査レンズの光学ゾーンの中心部を見る。これは、検査レンズの透過された波面を測定するときに、最大の空間分解能を提供する。
【００１３】
干渉計構造１２は、ヌル光学を利用しない。すなわち、干渉計構造１２に起因する信号を取り除くために、干渉計構造１２に追加または除去される装置が全くない。ヌル光学の利用は、おそらく各レンズの種類に関するヌル光学の設計を必要とするであろうし、幅広いレンズの種類によって、これは実行不可能になるであろう。非ヌル構成における検査は、干渉計構造１２に関する少なくとも３つの設計要素の役割をもたらす。第１に、波面は、撮像光学系（例えば、サイエンスカメラ３４と結像カメラ３８）によって収集され捕捉されるので、検査波面、撮像レンズ、および検出器のパラメータは、適合される。第２に、検出器に入射する干渉は、分解される。例示的な実施形態では、干渉縞は、１画素あたりｐｉ（π）以上で位相変化することが禁止され、その結果、フリンジ周波数が検出器に対するナイキスト周波数よりも少なくなることを保証する。しかしながら、代換的な実施形態では、スパースアレイカメラを有する、サブナイキスト干渉法は、非ヌル構成における非球面レンズによって発生する高周波干渉を分解するために、利用される。第３に、検出器で再構成された波面は、干渉計１２の撮像光学系によって誘発された収差を明らかにするように較正される。基準アーム３６と検査アーム３０の波面の間の共通路の欠落は、各波面における異なる収差をもたらす。誘発された収差を取り除くための例示的な較正処理を以下で説明する。
【００１４】
例示的な実施形態では、これらの干渉縞は、デジタル化されて、検査されたオプティクス（検査中のレンズ）に対する、透過された波面を発生させるように処理されるデジタルデータとして、記録される。測定された透過波面は、直径や、真円度や、相対的な厚さや、欠陥や、オプティクス科の規定などのような、オプティクスの検査の特性を決定するために、分析される。
【００１５】
例示的な実施形態では、基準アーム３６の先端に位置する鏡３８は、位相シフト機能を備える。位相シフト機能は、例えば、チタン酸ジルコニウム酸鉛（Ｐｂ[ＺｒｘＴｉ１−ｘ]Ｏ３）、ＰＺＴ）などの適切な任意の材料を使用することによって、実施できる。ＰＺＴは、強誘電性および圧電特性を備えるセラミック材料である。この実施形態では、鏡３８は、頂部基準アーム鏡に取り付けられた動的機器である。ＰＺＴの材料は、頂部鏡３８への小さい（わずか一波長）移動を供給する。これは、記録される干渉縞の位相シフトを起こす。一連のパターンは、記録される。位相シフトの方向の決定は、検査オプティクスの出力のサインのあいまいさを取り除く。例えば、静的な干渉計では、ａ＋１Ｄとａ−１Ｄレンズは区別がつかないであろう。しかしながら、位相シフト機能を有する鏡３８の利用は、このあいまいさを取り除く。
【００１６】
図１に示されているように、検査アーム３０は、垂直に向けられている。コンタクトレンズがそれら自体の重量下で離脱することを防ぐために、レンズは、キュベット２８内に水平配向で搭載される。キュベット２８は、垂直な検査アーム３０中に位置づけられる。キュベット２８の水平位置調整を容易にするために、２つのビームスプリッタ２６、４０は、図１に示されているように、垂直に配置される。干渉計構造１２は、潜望鏡２６、４０の間に位置づけられた検査レンズに対する垂直ビーム経路を供給する。干渉計構造１２は、検査中のレンズの上に筺体、キュベット２８を許容するときに、基準アーム３６と検査アーム３０に対する等しい検査経路の長さを保つ。さらに以下で詳細に説明するように、キュベット２８は、ほぼ遮光環境を提供し、レンズと共に使用される食塩水から光学機器を保護して、システムを外気の乱れから防ぐ。
【００１７】
撮像レンズ３２、４２の直径は、予想される波面のすべてまたは実質的にすべてを捕捉可能である。干渉計構造１２は、正レンズおよび負レンズのいずれをも検査することができる。負レンズを用いるときに、検査中のレンズ後の波面が分散し、そしてこのため、検査中のレンズから撮像レンズまでの距離が考慮される。撮像レンズの出力は、波面が撮像される倍率を決定する。従って、撮像レンズ３２、４２の出力は、それぞれの波面がサイエンスカメラ３４と結像カメラ３８によって適切に撮像されることを保証するために考慮に入れられる。
【００１８】
撮像されるべき画素のピッチ、またはスペースが、検出器のナイキスト周波数を通常決める。従って、撮像されるべき画素のサイズとピッチは、干渉計構造１２が適切に干渉を分解することを保証するために考慮される。サイエンスカメラ３４と結像カメラ３８の上に撮像されるべき画素のサイズは、撮像レンズ３２と撮像レンズ４２の作用ｆ値（working f-number）（当技術分野において、焦点の比率、ｆ比率、および相対的なアパーチャとしても、知られている）とそれぞれ調整される。作用ｆ値は、波長と共に、検査中のレンズで提供できる最小の特徴サイズを与える。これは、どちらのシステムも他方の分解能を制限しないように、画素サイズに合わせられている。この用語「作用ｆ値」は、この作用ｆ値が撮像システムの倍率を考慮しているという点で、より一般的な用語「ｆ値」とは異なっている。
【００１９】
以上のように、検査レンズまたはオプティクスとも呼ばれる検査中のレンズは、キュベット２８内に、食塩水などのような、溶液中に浸水される。検査レンズを溶液中に浸水させることによって、干渉計１２のダイナミックレンジは、増加する。これは、検査オプティクスと周囲の媒質との間での屈折率の差の減少のためである。出力に関して、任意の特定の干渉計に対して正確に検査できる出力の大きさの上限が存在する。この上限は、画素サイズ、画素間隔、および撮像レンズ直径のようなパラメータと相関する。検査オプティクスが浸水されるときに、透過された波面における出力は減少し、これにより、干渉計１２のダイナミックレンジは増加する。例示的な実施形態では、高い画素密度と大きいグレースケール分解能の両方を有する高感度カメラは、感度とダイナミックレンジとの両方の許容水準を検査ベッドに提供するために浸水とともに使用される。増加した浸水のダイナミックレンジと干渉法の感度との組み合わせは、広範囲の出力、デザイン、および材料に亘る検査のための実践的技術を供給する。
【００２０】
しかしながら、溶液への浸水があっても、検査レンズのベース出力は、基準波面が平面であるので、多くのフリンジを有する干渉縞を通常生成するだろう。高周波フリンジを記録するために、例示的な実施形態では、サイエンスカメラ３４は、４つのメガピクセルのＣＣＤ検出器（２８ｍｍ以上の正方形）を備える。しかしながら、４つのメガピクセルのＣＣＤカメラの実装が例示であり、任意の適切な検出器も利用できることは、強調される。高周波フリンジを分解できるために十分な分解能を有することによって、サイエンスカメラ３４は、測定における高空間分解能を提供する。そのような大きいアレイを容易にするために、サイエンスカメラ３４のセンサは、フルフレーム構造を利用する。フルフレーム構造は、電荷を適切に読み取るために、外部のシャッターを組み込む。例示的な実施形態では、シャッタリングを提供するために、アコースティック−オプティック（ＡＯ）変調器は、ビームクリーニングに使用される空間フィルタに関連して、使用される。変調器は、オンにされそして整列されると、入射レーザ光線の大部分を含む第１次ビームを発生させる。この第１次ビームは、空間フィルタに整列される。変調器がオフにされるとき、（空間フィルタによって遮へいされる）０次ビームだけが存在している。したがって、変調器と空間フィルタは、光を干渉計に入れるためのオン／オフスイッチを形成する。ＡＯ変調器は、サイエンスカメラ３４によって駆動される。したがって、シャッタリングと読み出しは、同時に起こる。
【００２１】
上述したように、逆光線追跡は、理論上の波面の発生を容易にして、この波面は、透過した波面の性能を評価するために使用される。理論上の波面がどのように発生するかを理解する１つの方法は、何が検出されているか：検出器（例えば、サイエンスカメラ３４）の平面における２つの波面によって生成された干渉、を考えることである。位相シフト干渉法（ｐｓｉ）に従って、この干渉は、２つの波面の相対的な光学距離の差（ＯＰＤ）を明らかにする。しかしながら、所望の波面は、サイエンスカメラ３４でのものはなく、検査部品（検査中のレンズ）の検査波面である。所望の波面を得るために、既知の基準波面は、サイエンスカメラ３４で未知の検査波面を推論するために、ＯＰＤに関連して使用される。検査波面が干渉計１２のオプティクスを通して伝播されるとき、収差は誘発される。較正処理は、サイエンスカメラ３４でのこの推論された検査波面をコンタクトレンズでの検査波面の最高の推定に変換するために使用される。
【００２２】
誘発された収差の部分は、入射波面に依存している。しかしながら、加えられる収差の大きさは、典型的に波面の強さのわずかな部分である。これは、収差が波面への摂動として扱われることを許容する。数学的に、波面に像を描く操作は、この文脈においては以下のように規定される。
Ｉｍｇ｛Ｗ｝＝Ｗ＋Ａ｛Ｗ｝ （１）
ここで、Ｗは元の波面を表し、Ａ｛Ｗ｝は、誘発された収差を表す。記法Ａ｛Ｗ｝は、誘発された収差が波面に依存していることを示すために使用される。撮像レンズ３２は、誘発された収差の源である。なぜ異なる波面が異なる収差を受けるのかという理由を理解するための１つの方法は、共役にシフトするときの異なる波面を見ることである。干渉計の撮像レンズ３２に対する共役面は、検査面であり、この検査面は、キュベット２０、およびサイエンスカメラの検出器３４中に位置する検査レンズ直後の平面である。これら共役が変化していないときに、この検査レンズへの任意の変化は、検査平面に存在する異なる波面をもたらし、その結果、撮像レンズ３２およびサイエンスカメラの検出器３４によって完成される撮像システムを通して移動する異なる波面をもたらす。
【００２３】
検出された干渉縞は、波面自体ではなく、２つの波面の像の差分を表す。したがって、検査波面の像（ＷＴ）と検出器平面での基準波面の像（ＷＲ）との間のＯＰＤＴ（検査ビームのＯＰＤ）は、数学的に以下のように表される。
ＯＰＤＴ＝Ｉｍｇ｛ＷＴ｝−Ｉｍｇ｛ＷＲ｝＝（ＷＴ+Ａ｛ＷＴ｝）−（ＷＲ+Ａ｛ＷＲ｝） （２）
【００２４】
撮像処理への逆の操作、逆光線追跡は、レンズでの波面を決定するために使用できる。干渉計の規定が既知であるとき、収差を発生させたシステムは、ブラックボックスではなく、むしろモデル化できるオプティクスの集合である。このモデルは、撮像への逆の操作、すなわち逆光線追跡、を可能にするツールである。逆光線追跡では、典型的に検査オプティクス直後の平面である、検査平面での波面は、システムを通して光線を後方に追跡することによって、ＯＰＤと検出器での基準波面から生成される。干渉計光が検査平面から検出器（サイエンスカメラ３４）に移動する一方で、光線が検出器（サイエンスカメラ３４）から検査平面に追跡されるため、光線は後方に追跡されることが理解される。方程式（１）と方程式（２）を使用して、この逆の操作は、数学的に以下のように定義づけられる。
【数１】
【００２５】
方程式３は、逆光線追跡の処理を実施する１つの手段を示す。干渉計１２に関して、光線は、撮像オプティクス器３２、および検出器へのサイエンスカメラ３４を通して、基準アーム３６に沿ってトレースされる。これは、ＷＲ (Ｉｍｇ{ＷＲ})の像である。ＯＰＤＴは、次に、光線に加えられる。この地点で、ＷＴの像は、得ることができる。そして、光線は、検査平面に戻るように追跡される。検査平面で、光線は波面に変換され、この波面は、Ｗ〜Ｔ、元の検査波面ＷＴの推定値、である。この逆の操作の結果が推定値とラベルされる理由は、干渉計のモデルが修正を提供するために使用されるからである。このモデルと実際の干渉計は、異なりうる。実際の干渉計とより良好に適合するためにモデルを修正または充実させることは、逆最適化として知られる処理を通して達成することができる。このモデルは、撮像レンズ共役の倍率を通して検証される。キュベット２８の頂部から撮像レンズ３２への距離と、撮像レンズ３２から検出器、サイエンスカメラ３４への距離との、２つの距離だけが規定からは分からない。実質的に、これらの２つの距離は、撮像レンズ３２に対する撮影距離および像距離である。撮像レンズは既知であるので、接合平面間の倍率の知識は、この２つの距離を唯一に測定するために十分な情報を提供する。近軸光線追跡は、最新の倍率測定を与えるモデルをアップデートするために使用される。
【００２６】
図２、図３、図４、および図５は、様々な波面を示す。図２は、例示的な基準波面、ＷＲ４４の像を示す。検査オプティクス４６は平凸のメガネレンズであり、そして、その高さの単位は波（５４３．５ｎｍ）である。基準波面（ＷＲ４４）は、平坦であるものと対照的に、相当な量の出力を有するものとして示されている。これは、検出器４４、サイエンスカメラ３４での基準波面ＷＲが相当な量の出力を有しているためである。図１の干渉計１２に示されているように、基準アーム３６中のコリメートされた光は、サイエンスカメラ３４に発散波面を生成するであろう。これは、基準波面、ＷＲ４４の像であり、これは、撮像レンズがその共役として検査平面と検出器を有するためである。図３は、検査正レンズ５０から取り除かれた、ひずみを表す、望ましくない画素を有するＯＰＤＴ４８を示す。図４は、検査波面、ＷＴ５２の例示的な像を示す。測定されたＯＰＤＴ４８は、ＷＴ５２の像を作り出すためにＷＲ４４の像に加えられる。ＷＴ４８とＷＲ４４の像は、ＯＰＤＴだけ異なり、このＯＰＤＴの大きさは、どちらかの波面よりもかなり小さい。検査正レンズがこの例に対して使用されたので、検査波面の像は、基準波面の像よりも（アパーチャのたわみが少ない）長い曲率半径を有する。逆光線追跡は、検査波面ＷＴ５２の像に適用され、図５に示されるように、検査レンズＷＴ５４を通して透過された測定波面の評価をもたらす。
【００２７】
逆光線追跡による干渉計１２と波面決定を利用して、検査レンズとモデルレンズの間で比較をすることができる。図６は、測定波面５６と較正レンズに対してモデル化された波面５８を示す。例えば、部分検証の手段を提供して、測定された波面とモデル化された波面の間で比較をすることができる。測定データとモデル化されたデータとの間での比較を確立するために、較正部分は、使用されている。例示的な実施形態では、平凸のメガネレンズは、較正部分として使用される。インデックスや、中心厚さや、曲率半径などのパラメータは、独自に測定され、レンズに対する完全な規定を提供する。検査部品の規定と共に、干渉計の規定は、測定波面と同じ位置でのモデル化された波面の発生を可能にする。同じ位置での、そしてそれ故、同じサイズでの、２つの波面を用いて、差分波面は、測定された波面からモデル化された波面を単純に減算することによって、計算できる。
【００２８】
図７は、測定波面５６とモデル化された波面５８の差異における差分波面６０を示す。この差分は、エッジの影響を避けるために２つの波面の直径の９９％で計算される。差分波面６０におけるノイズは、要素の組み合わせのため、差分波面６０の全体的な形状をあいまいにする。差分波面６０におけるノイズは、任意の適切な方法で、軽減できる。例えば、ノイズを取り除くために、ゼルニケ多項式を差分波面６０に適用できる。ゼルニケ多項式は、当技術分野で知られている。ゼルニケ多項式の適用が、ひずみをうち消すということが知られている。例示的な実施形態では、ゼルニケの適用は、高い空間周波数ノイズを取り除くために使用され、ゼルニケ係数は、波面の収差情報を計算するために使用される。
【００２９】
図８は、差分波面６０に３６項のゼルニケ多項式を適用後の、ゼルニケ表面６２およびその像６４を示す。ゼルニケの表面６２は、ピンぼけが、測定された波面とモデル化された波面との間の比較で優位な誤りであるということを示す。特定の理論に結びつけられないように、このような出力における差分が、モデルにおいて使用された値に対する、検査レンズと干渉計中の周囲の食塩水との屈折率の不一致による可能性がもっとも高い、と推定される。この差分に対するゼルニケ係数を使用すると、この出力は、−０．０１９ジオプトリで測定される。空気中では、この差分は、−０．０５４ジオプトリになる。薄いレンズモデルを使用すると、出力におけるこの差分は、インデックスの不確実性に変換されうる。レンズの規定に沿った−０．０５４ジオプトリの差分は、０．００１５のインデックスの差分に対する不確実性を与える。両方のインデックス値が約０．００１の不確実さであることが現在知られているので、出力誤差は、インデックスの不一致に寄与されうるという概念は、理にかなっている。
【００３０】
レンズのオプティクスの規定に対する検査に加えて、レンズの他の様々な特性と特徴は、検出可能である。例えば、図９の干渉写真は、検査中でのレンズの局在欠陥８４を示す。従って、干渉計１２を利用する透過された波面の決定が、使用される光の波長の部分のオーダーでの光路中の偏差を引き起こす光の性能における欠陥を検出する能力を提供する。さらに、干渉計１２を利用する透過された波面の決定は、任意の球面コンタクトレンズの球面出力（spherical power）を発生させることができる。トーリックレンズに対する、円筒出力（cylindrical power）と軸もまた、得ることができる。さらにまた、レンズの他の部分から逸れる領域も、図１０に示されているように、検出可能である。図１０は、フリンジがわずかに平坦化されている領域８６を示す。この領域６８は、欠陥（例えば、図９の欠陥８４）として特徴付けることができないが、出力変化、球面収差、または同様のものなどの異なった視覚的影響を発生させるであろう。干渉計１２を利用して透過された波面の決定も、図１１の領域８８に示されているように、レンズの周辺部に生じ得る圧力または他の変化の情報を検出できる。理想的には、光学ゾーンの外では、基準マーク９０を通した線の周りに対称な干渉縞が存在しているべきである。２つの基準マーク９０の近くのフリンジ８８における渦または不整合は、生じ得る圧力、および／または、不整合の領域を示す。
【００３１】
干渉計１２を通して集められた透過された波面を分析することによって、豊富な情報が生成できる。この情報は、異なる基準の添加物を有する材料間、異なる量の収差間、および同じ設計であるが異なる材料で作られたレンズ間を区別するために使用できる。例えば、図１２は、４つの異なったレンズの周波数に対する、平方ミリメートル（Ｄ／ｍｍ）あたりのジオプトリでの球面収差（ＳＰＨＡ）のプロット９０、９２、９４、および９６を示す。検査された各レンズは、−１．００ジオプトリ（Ｄ）の出力を有していた。さらに、波面分析で得られた情報の統計分析は、統計値ブロック８２によって示されるように行うことができ、ここで、各レンズ９０、９２、９４、および９６に対する球面収差の平均および標準偏差は、示される。
【００３２】
他の多数のレンズの特性とパラメータは、波面分析で得ることができる。例えば、図１３に示すように、トーリックレンズの厚さは、測定できる。トーリックコンタクトレンズは、目の乱視を修正するように設計された球面円柱レンズレンズである。図１３では、３個のレンズ１００、１０２、１０４の厚さが示される。より暗い領域は、０．０ｍｍから０．５００ｍｍまでの範囲を有する、各レンズに対する、より軽い領域と比べて増加した厚さを示す。
【００３３】
上述したように、検査中のレンズは、それらが溶液（例えば、食塩水）内に浸漬（submerged）されるキュベット内に配置されうる。図１４は、図１に示された干渉計１２に示されたキュベット２８の断面図である。キュベット２８を利用すると、レンズは、検査の間、溶液中に残っている。コンタクトレンズの製造で使用される材料は、ヒドロゲルを含み、このヒドロゲルは、吸湿性である。これらのレンズは、それらを水和させて屈折率において安定させるために、キュベット２８または水用セル中に配置される。キュベット２８は、コーティングされた反反射（ＡＲ）である２つの窓を有する区画を備える。検査中のレンズは、２つの窓の間に位置づけられる。窓は、それらの外部の表面にコーティングされたＡＲである。窓ガラスと溶液とのインデックスの適合は、内部表面上のＡＲコーティングの必要性を排除する。
【００３４】
全体的に、さらに詳細に以下で説明するように、全体のキュベットは、例えば、運動学的搭載を介し、そして、干渉計駆動システムならびに電子制御回路および実装回路への機械的結合を含む自動結合システムによる、干渉計１２などといった、検査構造に連結する。外側の筐体は、キュベットのすべての構成要素を収容する。この筐体は、検査液を均等に循環させて、検査液が漏れることを防止して、検査液の温度をモニターするように構成されている。レンズホルダーは、検査レンズの配置と方位を維持している間にキュベットの外側の筺体内で動かすことができる、溶液内に浸漬されたレンズを保つように構成された、１または２以上の、検査するセルを備える。第１の窓は、干渉計検査アーム光線がコリメーションまたはコヒーレンス長における変化なしでセルに入ることを可能にするように、構成される。第２の窓は、検査アームの光線がレンズを通り抜けた後に検査アームの光線が何の変化も無くキュベットを出ることを許容するように構成される。２つの光学窓の中心は、間に搭載された可動レンズホルダーに、互いに整列される。このホルダーは、一度に一つ、第１の窓と第２の窓との間で、各セルを位置合わせするために動かされる。
【００３５】
キュベットの運動学的な搭載は、Ｖ字型継ぎ手のスライドと、弾性（例えば、ばね荷重の）アームとを用いて達成される。Ｖ字型継ぎ手のスライドは、機械的および電気的コネクタおよびセンサへのキュベットの主要な整列を提供し、ロケーターピンの使用によって垂直高さの登録を提供する。弾性アームは、Ｖ字型継ぎ手のスライドに平行な平面におけるキュベットに正確にそして一貫してロケーターピンに対する半径方向の力を提供する。機械的な連結は、キュベットの連結への何らの予備調整無しに、キュベットと干渉計との間の、反復可能な、実体的な係合（positive engagement）、および振動絶縁を提供するように設計されている。
【００３６】
レンズホルダー中の各セルは、入射したコリメートされたビームのコリメーションまたはコヒーレンス長を変えず、干渉計のコヒーレント光源の単数または複数の波長に透明である、窓を有している。この窓は、検査レンズが搭載される表面を形成する。レンズホルダー中の各セル中の窓は、レンズホルダー中の他のすべてのセルの窓と同一平面にある。レンズホルダー中の各セルは、セル中の検査レンズの正確でひずみの無い取り付け可能にするように設計された、テーパー付きの壁を有している。各セルは、干渉計の撮像カメラがレンズ全体を撮像できるように、設計されている。レンズホルダー中の各セルは、溶液が流れることを許容するために、少なくとも１個のチャンネルを有している。キュベット内の両方の光学窓は、干渉計のコヒーレント光源の単数または複数の波長に透明である。キュベットを通して循環する検査液は、干渉計のコヒーレント光源の単数または複数の波長に光学的に透明である。実施例の検査液は、食塩水、緩衝生理食塩溶液、脱イオン水、活性調合薬を有する溶液、またはそれらの組み合わせを含んでいる。
【００３７】
キュベットの外側の筐体は、温度制御された検査液源に対する入口および出口接続を含んでいる。外側の筐体は、温度プローブを使用することで検査液の温度をモニターするように構成される。例示的な構成では、温度プローブ調査は、キュベット内の溶液の温度を安定させることを助けるために、外部の温度調節器に情報を供給する抵抗測温体（ＲＴＤ）を備える。例示的な構成では、キュベットの外側の筐体は、検査液の存在下で機械的に安定した不透明なポリカーボネートの材料で構成される。
【００３８】
キュベットは、例えば、ハードコンタクトレンズ、ハード屈折コンタクトレンズ、ハード回折コンタクトレンズ、ハードハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズレンズ、ソフトコンタクトレンズ、ソフト屈折コンタクトレンズ、ソフト回折コンタクトレンズ、ソフトハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズ、活性調合薬を含むハードコンタクトレンズ、活性調合薬を含むソフトコンタクトレンズ、単焦点レンズ、トーリックレンズ、二重焦点コンタクトレンズ、多焦点レンズ、美容上の色付きレンズ、自由形状レンズ、人工レンズ、オプティクス内屈折レンズ、オプティクス内回折レンズ、オプティクス内ハイブリッド屈折／回折レンズ、調節性レンズ、メガネレンズ、屈折メガネレンズ、回折メガネレンズ、ハイブリッド屈折／回折メガネレンズ、といった、さまざまな種類のレンズを扱うように構成される。
【００３９】
図１４を参照すると、キュベット２８は、干渉計１２を使用することでレンズを検査できるような方法で、溶液中に浸水されたコンタクトレンズを保持するための容器である。キュベット２８は、複数のレンズを収容するように設計されている。例示的な実施形態では、キュベット２８は３０個のレンズを保持することができる。各レンズは、キュベット２８中にそれ自体の位置（セル）を有し、そして、これらのセルは、キュベット２８内で移動可能である。レンズは、キュベット２８内で検査するために位置づけられることができ、望ましくは、キュベットまたはその内部の任意の搭載物によって変形されない。検査中のレンズ全体が可視であることもまた、望ましい。望ましくは、キュベットのすべての窓は、透過された波面に追加出力を加えるのを防ぐために、平坦度に関して等しい光学的品質のものである。望ましくは、レンズの配置および提示は、レンズ間および試行間において反復可能である。キュベットへのレンズの挿入とキュベット２８からのレンズの取り外しは、通常簡単であって、容易である。望ましくは、レンズは、これらのセルの外に自由に動かず、そして、溶液中で形成された気泡は、測定を妨げるべきでない。すなわち、気泡は、セル内で見られるべきではない。
【００４０】
キュベット２８は、外側の壁１０６と１０８を備える。キュベット２８の中央における、部分１１０またはカルーセルは、複数のレンズセル１１２を備える。例示的な実施形態では、カルーセル１１０は、３０個のレンズセル１１２を備える。各セル１１２は、（レンズに適合できる）テーパー付きの壁１１４と、流体の流れに対するチャネル１１６と、レンズを対置するセルの底部での窓１１８と、を備える。外側の壁１０６と１０８は、任意の適切な材料を備えることができる。例示的な実施形態では、外側の壁１０６と１０８は、ポリカーボネートを含む。ポリカーボネートは、以下の特性：軽量、不透明性、化学的不活性、低水吸収性をキュベット２８に供給し、この特性は、キュベット２８を寸法的に安定させる。
【００４１】
図１５は、キュベット２８の一部の拡張断面の説明図である。干渉計１２からの光は、矢印１２２の向きに頂部窓１２０を通してキュベット２８に入って、レンズセル１１２内に静止しているレンズを通して移動して、次に、底部窓１２２を通してキュベットを出る。
【００４２】
例示的な実施形態では、レンズセル壁１１４の頂部と頂部窓１２０との間には、図１５において１２４とラベルされた、非常に小さい距離しかない。この小さいギャップ１２４は、キュベット２８を通してずっと維持されて、回転の間、それぞれのセル１１２中にレンズを保つように設計されている。また、例示的な実施形態では、各レンズセル１１２内に４つのノッチ１１６がある。ノッチ１１６は、各セル１１２を通して循環溶液を容易に流し、その結果、すべてのセル１１２を熱平衡で保つことを可能にする。キュベット２８内に示されたノッチ１１６の数は例示的であり、任意の適切な数のノッチも実施できるということが強調される。外側の窓１２０と１２２は、各窓１２０、１２２の周りに位置させてシールを提供するためのＯリングまたはガスケットに対するチャンネル１２６を提供するために段付きにされる。この構成はまた、窓が固定された搭載スキームに依存するよりもむしろ、窓が傾けおよび／または傾斜されて整列されることを許容する。中央のガラス窓１２８は、すべてのセル中においてセル１１２内で一貫した登録を提供するために段付きにされる（領域１３０を参照）。例示的な実施形態では、中央窓１２８は、窓１２８の中心部から溶液中の気泡を離しておくためにカルーセル１１０の下部から突き出ている。それぞれのセル１１２のテーパー側面１１４は、レンズのセンタリングを緩和して、任意の方法においてレンズを変形しない。さらに、壁側面１１４は、セル１１２の側面上にレンズを滑らせて、そして、セル１１２の外でキュベット２８から一度取り外すことができるため、レンズを取り外す際に役立つ。レンズの搭載および取り外しは、キュベット２８における、ドア１５１または同様のものを通して、達成できる。例示的な構成では、このドアは、ドアが開いているときに自動カルーセルの回転を防ぐインタロック（図１９でのインタロック１８８を見る）に搭載される。レンズと連動するためにどんな特別なツールも必要とせず、例えば、綿棒はレンズと連動して使用できる。
【００４３】
ユーザ要件無しで複数のレンズにおける測定を干渉計１２でするために、例示的な実施形態では、干渉計１２は自動指標付与を介してキュベット２８を制御する。自動指標付与は、任意の適切な手段を介して達成できる。例えば、キュベット２８は、それ自体のモーターとプロセッサを有することができ、そして、干渉計１２からの信号を簡便に受信できる。別の例示的な実施形態では、より多くの制御機器が干渉計１２中に含まれ、より少ない制御機器がキュベット２８中に含まれている。この実施形態では、干渉計１２は、キュベット２８と適合する回転手段を提供する。これは、例えば、ギヤ、ベルト、チェーン、ラックアンドピニオン、同様のもの、または、これらの組み合わせによって、達成できる。
【００４４】
図１６は、単一のモーター１３２、ギヤボックス１３４、プーリ１３６、１３８、１４０、および溝付きベルト１４２を備える例示的なカップリング機構を示す。キュベットプーリ１３８を通したカルーセル１１０は、キュベット２８内に含まれている。モーター１３２、ギヤボックス１３４、ドライブ・プーリ１４０、およびテンショナプーリ１３６は干渉計１２内に固定された部材である。キュベット２８が干渉計１２に押し込まれるとき、キュベットプーリ１３８とギヤベルト１４２との間に結合が現れる。この種類の結合は、ずれの可能性を減少させて、重要な係合をプーリの周りに提供する。多量の係合が、キュベット回転の開始および停止を容易にする。このシステムにおける圧力は低く、そして、ベルトの可撓性は、モーターとキュベットの間の任意の結合を緩和する。また、ベルトの可撓性は、モーター１３２によって導入された任意のバックラッシュも抑制する。この設計は、カルーセル１１０を吊し続ける；カルーセル１１０は、キュベット２８の下部に沿って、乗る部分は無い。このことは、摩擦とスティクション（静止摩擦）とを排除し、その結果、位置精度を改良する。
【００４５】
典型的には設定回転位置は、荷重に対して必要ではなく、ベルト１４２とプーリ１３８はこれに構わず適合するであろう。荷重力を一定に維持するために、テンショナプーリ１３６は、必要に応じて調整できる。ベルトシステムの堅牢性は、複数のキュベット２８との使用に対して、好ましい。キュベット２８を干渉計１２に積み込むために、キュベット２８は、キュベット２８のＶ字型継ぎ手１４４（図１４を参照する）に沿って、単に押されるか、または引き抜かれる。キュベット２８が干渉計１２と自動指標付与を制御する位置センサとに適合されるとき、Ｖ字型継ぎ手１４４は、鉛直安定性を提供する。
【００４６】
図１７は、キュベット位置決め機構の説明平面図である。例示的な実施形態では、セル１１２の位置は、ＸＹロケータ１４６と半径の位置１４８の部分である２個のロケーターピンで、それぞれ決定する。緩いＶ字型継ぎ手１４４に結合されて、２個のロケーターピンは、キュベットの再現可能な運動学的位置を提供する。設計されたカップリングは、手動の回転を許容する。スプロケット１５０（図１４を参照）は、手動の回転を提供して、安全目的のために握られる；キュベットがシステムに搭載されるとき、ピンチは、スプロケットと干渉計の間を避けて位置づけられる。作動アーム１８４とクローダーアーム（crowder arm）１８６は、半径方向の力を通して、ＸＹロケータ１４６と半径のロケータ１４８に対してキュベット２８を押し続けるばね載荷力とを提供するための組として作用する。したがって、２本のアーム１８４と１８６が、干渉計へのキュベット２８の運動学的な荷重を可能にする。
【００４７】
自動指標付与（Automatic indexing）は、スプロケット１５０の直下に位置するフラグ１５２（図１４を参照）でホイールによって提供される。フラグ１５２は、図１８に示されるように、干渉計１２に取り付けた位置センサ１５４と連動する。キュベット２８が回転するのに従って、フラグ１５２は、位置センサ１５４を始動させ、そして、この位置センサ１５４は、減速させてその後に停止させる指令をキュベット２８に送信する。図１８には、簡単にするために、３個のセル位置センサ１５２だけがラベルされている。キュベット２８は、積み込まれたレンズのかく乱を最小化するために、遅くされる。レンズ位置決めは、キュベット２８を回転させるために使用される機構から独立している。モーターは、位置センサ１５４からのオフ信号に基づいて、簡易に始動および停止する。セルの位置を決定するために、カウントまたは他のモーター設定も、使用されない。ホームポジションフラグ１５６は、干渉計１２でキュベット２８の整列を初期化するために使用される。
【００４８】
図１９は、囲まれたキュベット２８の線図である。囲まれたキュベット２８は、キュベット２８と外部の冷却装置（図１９に示されていない外部の冷却装置）の間で溶液を循環させることによって、温度の安定性を供給する。このキュベット内部の設計は、セル１１２を通してそしてセル１１２間に流体を流すことを可能にする。キュベットは、流体制御のための３つの要素：温度プローブ１５８、インテークバルブ１６０、および排水バルブ１６２を備える。さらに、オーバーフローカップリング１６４もまた、提供される。温度プローブ１５８は、測定窓近くのキュベット２８内側の流体の温度の電子表示を供給する。インテークバルブ１６０とドレーン１６２は、キュベット２８を通して溶液を循環させるポートを提供する。このインテーク部分は、溶液がキュベット２８に入ることを許容し、そして、このドレーン部分は、溶液がキュベット２８を出ることを許容する。インテークバルブ１６０とドレーン１６２は、適切な部品を備えたチューブを通して、外部の冷却装置とポンプと、連動する。
【００４９】
キュベット２８を有する干渉計１２は、コンタクトレンズを検査するために波面分析を利用する実行可能な方法とシステムを提供する。平面基準波面に対する検査は、絶対レンズ出力（absolute lens power）の決定を可能にする。食塩水中のレンズの浸水によるダイナミックレンジの増加は、ヌル光学またはレンズのバルク出力を取り除く他の手段も使用することなく、幅広い規定に対して検査されることを許容する。この方法とシステムは、球面レンズを含むさまざまなレンズに適用可能である。検査される部分の種類に関しては、どんな仮定も必要ではない。必要とされることは、検査レンズの規定だけである。
【００５０】
図２０は、レンズの波面を得るために干渉計構造の検出器を整列するための例示的な処理に関するフローチャートである。例示的な実施形態では、カメラ（例えば撮像カメラ３８とサイエンスカメラ３４）は、レンズを検査する前に、整列される。整列は、撮像カメラの３８座標系をサイエンスカメラの３４座標系に変換することを含む。整列を実行するために、撮像カメラの３８における撮像位置は選択され、そして、対応する撮像位置は、サイエンスカメラ３４で決定される。撮像カメラ３８とサイエンスカメラ３４は、倍率機能において少なくとも異なる。また、これらのカメラは、対応する像位置における、ｘ軸、ｙ軸、および／または、回転における、それぞれのシフトにおいて異なりうる。
【００５１】
例示的な整列処理では、検査対象（例えば、既知の基準点を有する対象レンズ）は、２個のカメラとの関係を決定するために利用される。図２１は、例示的な対象レンズ１７８を示す。対象レンズ１７８は、１０の同心円を備える。例の撮像地点１８０は、ｘ軸上の０とｙ軸上の１の位置を有する。これは、図２１において（０、１）として表記される。例の撮像地点１８２は、ｘ軸上の−２とｙ軸上の０の位置を有する。これは、図２１において（−２、０）として表記される。検出器を較正するために、ｘおよびｙ軸と円との交差部の位置が、利用される。例示的な処理では、検査対象を使用して、５つの値が決定される。ステップ１６６で、第１の検出器（例えば、サイエンスカメラ３４）の倍率は、決定される。サイエンスカメラの倍率は、本明細書においてｍｓと呼ばれ、第２の検出器（例えば撮像カメラ３８）の倍率は、ステップ１６８で決定される。撮像カメラの倍率は、本明細書においてＨｉ１と呼ばれる。ステップ１７０では、撮像カメラ３８上のｘ軸位置ゼロの位置に対応するサイエンスカメラ３４におけるｘ軸上の位置が、決定される。サイエンスカメラ３４のｘ軸上のこの位置は、本明細書においてｘ０と呼ばれる。ステップ１７２では、撮像カメラ３８上のｙ軸位置ゼロの位置に対応するサイエンスカメラ３４におけるｙ軸上の位置が、決定される。サイエンスカメラ３４のｙ軸上のこの位置は、本明細書においてｙ０と呼ばれる。サイエンスカメラ３４と結像カメラ３８の回転角度差は、ステップ１７４で測定される。この回転角度差は、本明細書においてθＳと呼ばれる。ステップ１７６では、ｍＩ、ｍＳ、ｘ０、ｙ０、θＳの決定された値を使用すると、撮像カメラ３８において測定された対象レンズの中心の位置が、サイエンスカメラ３４における対応する地点に変換される。より具体的には、ｍＩ、ｍＳ、ｘ０、ｙ０、θＳの値は、撮像カメラ３８の座標系をサイエンスカメラ３４の座標系に変換するために利用される。
【００５２】
例示的な実施形態では、サイエンスカメラ３４の座標系の座標は、以下の式に従って、サイエンスカメラの座標系の座標から対応する地点に変換される。
ｘＳ＝（ｘＩ＊ｃｏｓθＳ＋ｙＩ＊ｓｉｎθＳ）ｍＩ/ｍＳ＋ｘ０ （４）
ｙＳ＝（−ｘＩ＊ｓｉｎθＳ＋ｙＩ＊ｃｏｓθＳ）ｍＩ/ｍＳ＋ｙ０ （５）
ここで、ｘＳは、撮像カメラの対応する地点のｘ軸位置に対応するサイエンスカメラにおけるｘ軸位置を表し、ｙＳは、撮像カメラの対応する地点のｙ軸位置に対応するサイエンスカメラにおけるｙ軸位置を表し、ｍＳは、サイエンスカメラ３４の倍率を表し、ｍＩは、撮像カメラ３８の倍率を表し、ｘ０は、撮像カメラ３８におけるｘ軸位置ゼロのサイエンスカメラ３４のｘ軸上の位置を表し、ｙ０は、撮像カメラ３８におけるｙ軸位置ゼロのサイエンスカメラ３４のｙ軸上の位置を表し、θＳは、サイエンスカメラ３８と結像カメラ３４との回転角度差を表す。
【００５３】
例示的な実施形態では、サイエンスカメラと結像カメラとから得られたインターフェログラムは、検査中にあるレンズの一部に対する単一の波面に結合される。サイエンスカメラと結像カメラの両方の干渉縞が、捕捉される。この変調は、撮像カメラに対して計算される。変調の計算は、撮像カメラによって得られた干渉縞の各画素に対する値をもたらす。この変調は、レンズの縁部に関連している画素を特定するために使用される。楕円は、特定された画素に適合され、そして、楕円の中心は、決定される。任意の割り当てられた（例えば、予め定められた）マッピング方程式を使用して、決定された中心は、撮像カメラによって捕捉されるようなレンズの中心を表し、サイエンスカメラの中心にマッピングされる。サイエンスカメラによって得られた干渉縞の適切な領域は、レンズの関心領域を残すようにマスクされる。この関心領域の透過された波面は、さらなる分析のために計算される。
【００５４】
本明細書に記載された様々な技術は、ハードウェアまたはソフトウェアと組み合わせて実施でき、または、適切な場合には、両方の組み合わせで実施できる。従って、レンズの検査をする透過波面に対する干渉計を使用するための方法、この方法の特定の態様または部分は、フロッピーディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ、又は、任意の他の機械読み込み可能な記憶媒体といった、有形的表現媒体に具現化されたプログラムコード（すなわち、使用説明書）の形態をとることができ、ここで、プログラムコードは、コンピュータといった機械にロードされそして実行されるとき、この機械は、レンズの透過波面検査に対する干渉法を使用するための装置になる。
【００５５】
この（単数または複数の）プログラムは、所望であれば、アセンブリまたは機械語で実施できる。どのような場合でも、この言語は、コンパイル型言語またはインタープリタ型言語であることができ、そして、ハードウェア実装に結合されることができる。レンズの透過波面検査のための干渉法を使用するための方法は、ファイバー光学を通した、または、任意の他の通信の形態を介した、電気配線またはケーブル、といった、いくつかの送信媒体に亘って送信されるプログラムコードの形態で具現化された通信を通して実践され、ここで、ＥＰＲＯＭ、ゲートアレイ、プログラム可能論理回路（ＰＬＤ）、クライアントコンピュータ、または同様のものといった、機械によって、プログラムコードが、受信され、ロードされ、実行されたときに、この機械は、レンズの透過波面検査のための干渉法の使用のための装置になる。汎用プロセッサ上で実施されるとき、プログラムコードは、プロセッサに結合して、レンズの透過波面検査のための干渉法の使用という機能性を呼び出すために作動するユニークな装置に組み合わせる。さらに、レンズの透過波面検査のための干渉法の使用に関して使用される任意の貯蔵技術は、不変的にハードウェアとソフトウェアの組み合わせであることができる。
【００５６】
様々な特徴の例示的な実施形態に関してレンズの透過波面検査のための干渉法の使用について説明してきたが、そこから逸脱せずに、レンズの透過波面検査のための干渉法の使用のために同じ機能を実行するために、他の同様の実施形態を使用でき、または修正と追加を、説明した実施形態にすることができることを理解するべきである。したがって、本明細書に記載されるようなレンズの透過波面検査のための干渉法は、任意の単一の実施形態に制限されるべきでなく、添付の特許請求の範囲に従う幅および範囲において解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、レンズの波面を得るための例示的な干渉計構造を示す線図である。
【図２】図２は、例示的な基準波面の像を示す。
【図３】図３は、検査正レンズから取り除かれた望ましくない画素との、送信された光学距離の差を示す。
【図４】図４は、検査波面の例示的な像を示す。
【図５】図５は、検査レンズを通して送信された測定波面の評価を示す。
【図６】図６は、較正レンズに対する測定波面とモデル化された波面とを示す。
【図７】図７は、測定波面とモデル化された波面との差分における相違波面を示す。
【図８】図８は、ゼルニケ表面およびその像を示す。
【図９】図９は、検査されたレンズの局在欠陥を示す。
【図１０】図１０は、フリンジがわずかに平坦化されている領域を示す。
【図１１】図１１は、レンズの周辺部に生じうる圧力または他の変化を示した欠陥を示す。
【図１２】図１２は、４つの異なったレンズに対する、周波数対球面収差のプロットを示す。
【図１３】図１３は、トーリックレンズの厚さを示す。
【図１４】図１４は、キュベットの断面図である。
【図１５】図１５は、キュベットの一部の拡張断面の説明図である。
【図１６】図１６は、例示的なカップリング機構を示す。
【図１７】図１７は、キュベット位置決め機構の説明平面図である。
【図１８】図１８は、位置のフラグと位置センサとの説明図である。
【図１９】図１９は、囲まれたキュベットの線図である。
【図２０】図２０は、レンズの波面を得るために干渉計構造の検出器を整列するための例示的な処理に関するフローチャートである。
【図２１】図２１は、検出器の整列に使用される例示的な対象レンズを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ検査装置において、
コヒーレント光の光源と、
基準アームであって、当該基準アーム内で前記コヒーレント光の第１の部分を伝播するように構成されている、基準アームと、
垂直な検査アームであって、当該垂直な検査アームは、この垂直な検査アーム内で下向きに前記コヒーレント光の第２の部分を伝播するように構成されており、前記検査アームの光学距離が前記基準アームの光学距離と等しい、垂直な検査アームと、
前記垂直な検査アーム内に位置づけられているキュベットであって、溶液中に浸漬されたレンズを囲み、かつ前記レンズを通して下向きに前記コヒーレント光の第２の部分を伝播するように、構成されている、キュベットと、
第１の検出器であって、前記基準アームから伝播される前記コヒーレント光の第１の部分および前記検査アームから伝播される前記コヒーレント光の第２の部分の組み合わせの第１の部分を、第１の分解能で記録するように構成された、第１の検出器と、
第２の検出器であって、前記基準アームから伝播される前記コヒーレント光の第１の部分および前記検査アームから伝播される前記コヒーレント光の第２の部分の組み合わせの第２の部分を、第２の分解能で記録するように構成された、第２の検出器と、
を備えた、レンズ検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記第１の検出器が、カメラを備える、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、
前記カメラが、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、
前記第２の検出器が、カメラを備える、装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置において、
前記カメラが、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置において、
前記第１の検出器が、前記基準アームから伝播される前記コヒーレント光の前記第１の部分と、前記検査アームから伝播される前記コヒーレント光の前記第２の部分との間の干渉を記録するように構成される、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置において、
前記第１の分解能が、前記第２の分解能より大きい、装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置において、
前記第２の検出器が、レンズ全体の像を記録するように構成されたカメラを備える、装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置において、
前記光源と前記基準アームとの間に位置づけられたコリメートレンズ、
をさらに備え、
前記コリメートレンズは、前記光源から伝播される前記コヒーレント光をコリメートし、かつコリメートされた前記光を伝播するように、構成される、装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置において、
前記コリメートレンズと前記基準アームとの間に位置づけられた第１のビームスプリッタ、
をさらに備え、
前記第１のビームスプリッタは、前記コリメート光の第１の部分を前記基準アームに向かって伝播し、かつコリメートされた前記光の第２の部分を前記検査アームに向かって伝播するように、構成される、装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置において、
前記基準アームの第１の端部に位置づけられた第１の鏡と、
前記基準アームの第２の端部に位置づけられた第２の鏡と、
をさらに備える、装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置において、
前記第１の鏡が、コリメートされた前記光の前記第１の部分の波長の位相を変位させるように構成される、装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の装置において、
前記第１の鏡が、ＰＺＴの材料を含む、装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の装置において、
前記基準アームと前記第１の検出器との間、および、前記検査アームと前記第２の検出器との間に位置づけられた、第２のビームスプリッタ、
をさらに備え、
前記第２のビームスプリッタは、
前記基準アームからの光を受信し、
前記検査アームからの光を受信し、
前記基準アームから受信した前記光の少なくとも一部を、前記検査アームから受信した前記光の少なくとも一部に結合し、
前記結合した光の第１の部分を前記第１の検出器に供給し、
前記結合した光の第２の部分を前記第２の検出器に供給する、
ように構成される、装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置において、
結像レンズをさらに備え、
前記結像レンズは、
前記第２のビームスプリッタからの前記結合した光の前記第１の部分を受信し、
前記結合した光の受信した前記第１の部分を、前記第１の検出器に向かって焦点合わせし、
前記第２のビームスプリッタからの前記結合した光の第２の部分を受信し、
前記結合した光の受信した前記第２の部分を、前記第２の検出器に向かって焦点合わせする、
ように構成される、装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の装置において、
前記レンズが、コンタクトレンズである、装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の装置において、
前記レンズは、ハードコンタクトレンズ、ハード屈折コンタクトレンズ、ハード回折コンタクトレンズ、ハードハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズレンズ、ソフトコンタクトレンズ、ソフト屈折コンタクトレンズ、ソフト回折コンタクトレンズ、ソフトハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズ、活性調合薬を含むハードコンタクトレンズ、活性調合薬を含むソフトコンタクトレンズ、単焦点レンズ、トーリックレンズ、二重焦点コンタクトレンズ、多焦点レンズ、美容上の色付きレンズ、自由形状レンズ、人工水晶体、眼内屈折レンズ、眼内回折レンズ、眼内ハイブリッド屈折／回折レンズ、調節性レンズ、メガネレンズ、屈折メガネレンズ、回折メガネレンズ、ハイブリッド屈折／回折メガネレンズ、複数の埋め込み材料を含む合成レンズ、および調光レンズのうちの１つを含む、装置。
【請求項１８】
レンズ検査装置において、
拡張コリメートされたコヒーレント光線を提供するように構成された、コヒーレント光源と、
第１のビーム分割器であって、
当該第１のビーム分割器は、その上に入射した前記拡張コリメートされたコヒーレント光線を、第１のコリメートされたコヒーレント光線と、第２のコリメートされたコヒーレント光線とに分けるように構成されており、
前記第１のコリメートされたコヒーレント光線は、前記第１のコリメートされたコヒーレント光線から本質的には光学的に変化していない測定基準アームを形成し、
前記第２のコリメートされたコヒーレント光線は、検査アームを形成し、
前記検査アームの光学距離は、前記基準アームの光学距離と本質的に等しく、
前記検査アームは、当該検査アームを通して下向きに通過する光に対して垂直に向けられる、
第１のビーム分割器と、
前記検査アーム内に位置づけられたキュベットであって、
重力による視覚的効果を緩和するように溶液中に浸漬されたレンズを囲み、
前記レンズを通して下向きに前記第２のコリメートされたコヒーレント光線を伝播する、
ように構成された、キュベットと、
位相変調器であって、前記第１のコリメートされたコヒーレント光線および前記第２のコリメートされたコヒーレント光線のうちの１つの光位相を変更するように構成された、位相変調器と、
前記測定基準アームから伝播される前記第１のコリメートされたコヒーレント光線と前記検査アームから伝播される前記第２のコリメートされたコヒーレント光線とを結合することによって、第１の結合したビームと第２の結合したビームとを供給するように構成された、第２のビーム分割器であって、
前記第１の結合したビームは、第１の方向に伝播され、
前記第２の結合したビームは、第２の方向に伝播され、
前記第１の結合したビームは、前記測定基準アームから伝播される前記第１のコリメートされたコヒーレント光線と前記検査アームから伝播される前記第２のコリメートされたコヒーレント光線との間の第１の干渉縞を示し、
前記第２の結合したビームは、前記測定基準アームから伝播される前記第１のコリメートされたコヒーレント光線と前記検査アームから伝播される前記第２のコリメートされたコヒーレント光線との間の第２の干渉縞を示す、
第２のビーム分割器と、
前記第１の干渉縞を、第１の分解能および第１の視野で記録するように構成された、第１の検出器と、
前記第２の干渉縞を、第２の分解能および第２の視野で記録するように構成された、第２の検出器と、
を備える、装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の装置において、
前記レンズ検査装置が、干渉計を備える、装置。
【請求項２０】
請求項１８に記載の装置において、
前記位相変調器が、光位相を制御可能に、かつ測定可能に変更するように構成される、装置。
【請求項２１】
請求項１８に記載の装置において、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線のコヒーレンス長は、前記測定基準アームと前記検査アームとの間の光学距離の差よりも長い、装置。
【請求項２２】
請求項１８に記載の装置において、
前記コリメートされたコヒーレント光線が、３５０ｎｍと１５００ｎｍとの間の少なくとも１つの波長を備える、装置。
【請求項２３】
請求項１８に記載の装置において、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線の断面積が、前記レンズの断面積より大きい、装置。
【請求項２４】
請求項１８に記載の装置において、
前記第１のビーム分割器は、
コリメートレンズと前記基準アームとの間に位置づけられ、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線の第１の部分を、前記基準アームに向かって伝播するように構成され、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線の第２の部分を、前記検査アームに向かって伝播するように構成された、装置。
【請求項２５】
請求項１８に記載の装置において、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線および前記第１のビーム分割器の少なくとも１つは、前記第１のコリメートされたコヒーレント光線に割り当てられた光量と、前記第２のコリメートされたコヒーレント光線に割り当てられた光量とを制御するように調整可能である、装置。
【請求項２６】
請求項１８に記載の装置において、
前記測定基準アームは、前記測定基準アームに位置づけられた少なくとも２つの鏡を備え、
前記検査アームは、前記検査アームに位置づけられた少なくとも２つの鏡を備える、装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の装置において、
前記測定基準アームに位置づけられた前記少なくとも２つの鏡、および前記検査アームに位置している前記少なくとも２つの鏡、のうち少なくとも１つは、前記測定基準アームにおける前記第１のコリメートされたコヒーレント光線、および前記検査アームにおける前記第２のコリメートされたコヒーレント光線における位相をそれぞれ、変化させるように構成された位相調整鏡を備える、装置。
【請求項２８】
請求項２７に記載の装置において、
前記位相調整鏡が、ＰＺＴの材料で調整される、装置。
【請求項２９】
請求項１８に記載の装置において、
前記第２のビーム分割器は、前記測定基準アームと前記検査アームの交差部に位置づけられ、
前記第２のビーム分割器は、
前記測定基準アームから前記第１のコリメートされたコヒーレント光線を受信し、
前記検査アームから前記第２のコリメートされたコヒーレント光線を受信し、
干渉縞を形成するために前記基準アームから受信した前記光の少なくとも一部を前記検査アームから受信した前記光の少なくとも一部に結合し、
前記干渉縞の第１の部分を前記第１の検出器に供給し、
前記干渉縞の第２の部分を前記第２の検出器に供給する、
ように構成される、装置。
【請求項３０】
請求項２９に記載の装置において、
前記第２のビーム分割器に入射した光線は、
前記干渉縞を形成するために前記第２のビーム分割器に入射した前記第２のコリメートされたコヒーレント光線に結合されるべき前記第２のビーム分割器に入射した前記第１のコヒーレント光線、および、
前記干渉縞を形成するために前記第２のビーム分割器に入射した前記第１のコリメートされたコヒーレント光線に結合されるべき前記第２のビーム分割器に入射した前記第２のコヒーレント光線、
の量を制御するように調整可能である、装置。
【請求項３１】
請求項１８に記載の装置において、
前記第１の検出器が、結像レンズと、前記レンズの中心部の上で前記第１の干渉縞を撮像するように構成されるカメラと、を備える、装置。
【請求項３２】
請求項１８に記載の装置において、
前記第１の検出器が、検出器画素あたり１．０〜１０００．０ミクロンの分解能を有し、かつ、０．１〜１００．０ミリメートルの視野を有するように構成される、装置。
【請求項３３】
請求項１８に記載の装置において、
前記第１のカメラが、前記コヒーレント光源のすべての波長を検出するように構成された、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、装置。
【請求項３４】
請求項１８に記載の装置において、
前記第２の検出器が、結像レンズと、前記レンズ全体の上に前記第２の干渉縞を撮像するように構成されるカメラと、を備える、装置。
【請求項３５】
請求項３４に記載の装置において、
前記第２の検出器のための前記結像レンズは、
前記第２の検出器上に前記第２の干渉縞を撮像し、
前記レンズの外側の縁部を撮像し、
前記レンズの表面上の基準マークおよび基準の少なくとも１つを撮像する、
ように構成される、装置。
【請求項３６】
請求項１８に記載の装置において、
前記第２の検出器が、検出器画素あたり１．０〜１０００．０ミクロンの分解能を有し、かつ、０．１〜１００．０ミリメートルの視野を有するように構成される、装置。
【請求項３７】
請求項１８に記載の装置において、
前記第２のカメラが、前記コヒーレント光源のすべての波長を検出するように構成された、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、装置。
【請求項３８】
請求項１８に記載の装置において、
前記装置は、ハードコンタクトレンズ、ハード屈折コンタクトレンズ、ハード回折コンタクトレンズ、ハードハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズレンズ、ソフトコンタクトレンズ、ソフト屈折コンタクトレンズ、ソフト回折コンタクトレンズ、ソフトハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズ、活性調合薬を含むハードコンタクトレンズ、活性調合薬を含むソフトコンタクトレンズ、単焦点レンズ、トーリックレンズ、二重焦点コンタクトレンズ、多焦点レンズ、美容上の色付きレンズ、自由形状レンズ、人工水晶体、眼内屈折レンズ、眼内回折レンズ、眼内ハイブリッド屈折／回折レンズ、調節性レンズ、メガネレンズ、屈折メガネレンズ、回折メガネレンズ、ハイブリッド屈折／回折メガネレンズの少なくとも１つを検査するように構成される、装置。
【請求項３９】
レンズ検査装置の検出器を整列するための方法において、
前記レンズ検査装置の検出器は、
コヒーレント光の光源、
基準アームであって、当該基準アーム内で前記コヒーレント光の第１の部分を伝播するように構成される、基準アーム、
垂直な検査アームであって、当該垂直な検査アームは、この垂直な検査アーム内で下向きに前記コヒーレント光の第２の部分を伝播するように構成されており、前記検査アームの光学距離が前記基準アームの光学距離と等しい、検査アーム、
前記垂直な検査アーム内に位置づけられたキュベットであって、溶液中に浸漬されたレンズを囲み、かつ前記レンズを通して下向きに前記コヒーレント光の第２の部分を伝播するように、構成される、キュベット、
前記基準アームから伝播される前記コヒーレント光の第１の部分および前記検査アームから伝播される前記コヒーレント光の第２の部分の組み合わせの第１の部分を、第１の分解能で記録するように構成された、第１の検出器、ならびに、
前記基準アームから伝播される前記コヒーレント光の第１の部分および前記検査アームから伝播される前記コヒーレント光の第２の部分の組み合わせの第２の部分を、第２の分解能で記録するように構成された、第２の検出器、
を備え、
前記方法は、
前記第１の検出器の倍率を決定することと、
前記第２の検出器の倍率を決定することと、
前記第２の検出器におけるゼロのｘ軸位置に対応する、前記第１の検出器におけるゼロのｘ軸位置を決定することと、
前記第２の検出器におけるゼロのｙ軸位置に対応する、前記第１の検出器におけるゼロのｙ軸位置を決定することと、
前記第１の検出器の座標系と前記第２の検出器の座標系との回転の角度差を決定することと、
前記第１の検出器の決定された倍率、第２の検出器の決定された倍率、決定されたｘ軸位置、決定されたｙ軸位置、および決定された回転の角度差に従って、前記第２の検出器の座標系を前記第１の検出器の座標系に変換することと、
を含む、方法。
【請求項４０】
請求項３９に記載の方法において、
以下の式、
ｘＳ＝（ｘＩ＊ｃｏｓθＳ＋ｙＩ＊ｓｉｎθＳ）ｍＩ/ｍＳ＋ｘ０
および、
ｙＳ＝（−ｘＩ＊ｓｉｎθＳ＋ｙＩ＊ｃｏｓθＳ）ｍＩ/ｍＳ＋ｙ０
に従って、前記第２の検出器の座標系を前記第１の検出器の座標系に変換すること、
をさらに含み、
ここで、
ｘＳは、前記第２の検出器の対応する地点のｘ軸位置に対応する、前記第１の検出器におけるｘ軸位置を表し、
ｙＳは、前記第２の検出器の対応する地点のｙ軸位置に対応する、前記第１の検出器におけるｙ軸位置を表し、
ｍＳは、前記第１の検出器の倍率を表し、
ｍＩは、前記第２の検出器の倍率を表し、
ｘ０は、前記第２の検出器におけるｘ軸位置ゼロの前記第１の検出器のｘ軸上の位置を表し、
ｙ０は、前記第２の検出器におけるｙ軸位置ゼロの前記第１の検出器のｙ軸上の位置を表し、
θＳは、前記第１の検出器の座標系と前記第２の検出器の座標系との回転角度差を表す、方法。
【請求項４１】
請求項４０に記載の方法において、
前記第１の検出器が、カメラを備える、方法。
【請求項４２】
請求項４１に記載の方法において、
前記カメラが、コヒーレント光源のすべての波長を検出するように構成された、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、方法。
【請求項４３】
請求項３９に記載の、方法において、
前記第２の検出器が、カメラを備える、方法。
【請求項４４】
請求項４３に記載の方法において、
前記カメラが、前記コヒーレント光源のすべての波長を検出するように構成された、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、方法。
【請求項４５】
レンズを検査するための方法において、
拡張コリメートされたコヒーレント光線を提供することと、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線を、第１のコリメートされたコヒーレント光線と第２のコリメートされたコヒーレント光線とに分けることと、
前記第１のコリメートされたコヒーレント光線から測定基準アームを形成することであって、前記測定基準アームは、前記第１のコリメートされたコヒーレント光線から本質的には光学的に変化していない、測定基準アームを形成することと、
前記第２のコリメートされたコヒーレント光線から検査アームを形成することであって、前記検査アームの光学距離が本質的には基準アームの光学距離と等しい、検査アームを形成することと、
前記検査アームを通して光を下方に通すように前記検査アームを垂直に向けることと、
前記検査アーム内にキュベットを位置づけることと、
前記キュベット内にレンズを囲むことであって、前記レンズが重力による視覚的効果を緩和する溶液中に浸漬されている、囲むことと、
前記レンズを通して下向きに前記第２のコリメートされたコヒーレント光線を伝播することと、
前記測定基準アームから伝播される前記第１のコリメートされたコヒーレント光線の部分と前記検査アームから伝播される前記第２のコリメートされたコヒーレント光線の部分とを結合して、第１の結合したビームを供給することと、
前記測定基準アームから伝播される前記第１のコリメートされたコヒーレント光線の部分と前記検査アームから伝播される前記第２のコリメートされたコヒーレント光線の部分とを結合して、第２の結合したビームを供給することと、
第１の方向に前記第１の結合したビームを伝播することと、
第１の方向に前記第１の結合したビームを伝播することであって、
前記第１の結合したビームは、前記測定基準アームから伝播される前記第１のコリメートされたコヒーレント光線と前記検査アームから伝播される前記第２のコリメートされたコヒーレント光線との間の第１の干渉縞を示し、
前記第２の結合したビームは、前記測定基準アームから伝播される前記第１のコリメートされたコヒーレント光線と前記検査アームから伝播される前記第２のコリメートされたコヒーレント光線との間の第２の干渉縞を示す、
伝播することと、
第１の検出器で、前記第１の干渉縞を第１の分解能および第１の視野で記録することと、
第２の検出器で、前記第２の干渉縞を第２の分解能および第２の視野で記録することと、
を含む、方法。
【請求項４６】
請求項４５に記載の方法において、
前記第１のコリメートされたコヒーレント光線、および、前記第２のコリメートされたコヒーレント光線の少なくとも１つを位相変調すること、
をさらに含む、方法。
【請求項４７】
請求項４６に記載の方法において、
ＰＺＴの材料で位相を調節すること、
をさらに含む、方法。
【請求項４８】
請求項４５に記載の方法において、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線のコヒーレンス長は、前記測定基準アームと前記検査アームとの間の光学距離の差よりも長い、方法。
【請求項４９】
請求項４５に記載の方法において、
前記コリメートされたコヒーレント光線が、３５０ｎｍと１５００ｎｍとの間の少なくとも１つの波長を備える、方法。
【請求項５０】
請求項４５に記載の方法において、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線の断面積が、前記レンズの断面積より大きい、方法。
【請求項５１】
請求項４５に記載の方法において、
前記レンズの中心部の上の第１の干渉縞を、前記第１の検出器を通して撮像すること、
をさらに含む、方法。
【請求項５２】
請求項４５に記載の方法において、
前記第１の検出器が、検出器画素あたり１．０〜１０００．０ミクロンの分解能を有し、かつ、０．１〜１００．０ミリメートルの視野を有するように構成される、方法。
【請求項５３】
請求項４５に記載の方法において、
前記第１の検出器が、前記コヒーレント光源のすべての波長を検出するように構成された、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、方法。
【請求項５４】
請求項４５に記載の方法において、
前記レンズ全体の上の前記第２の干渉縞を、前記第２の検出器を通して撮像することをさらに含む、方法。
【請求項５５】
請求項４５に記載の方法において、
前記第２の検出器が、前記コヒーレント光源のすべての波長を検出するように構成された、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、方法。
【請求項５６】
請求項４５に記載の方法において、
前記第２の検出器を通して、
前記第２の検出器を通した前記第２の干渉縞、
前記レンズの外側の縁部、ならびに、
前記レンズ表面上の基準マークおよび基準の少なくとも１つ、
を撮像すること、
をさらに含む、方法。
【請求項５７】
請求項４５に記載の方法において、
前記第２の検出器が、検出器画素あたり１．０〜１０００．０ミクロンの分解能を有し、かつ、０．１〜１００．０ミリメートルの視野を有するように構成される、方法。
【請求項５８】
請求項４５に記載の方法において、
ハードコンタクトレンズ、ハード屈折コンタクトレンズ、ハード回折コンタクトレンズ、ハードハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズレンズ、ソフトコンタクトレンズ、ソフト屈折コンタクトレンズ、ソフト回折コンタクトレンズ、ソフトハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズ、活性調合薬を含むハードコンタクトレンズ、活性調合薬を含むソフトコンタクトレンズ、単焦点レンズ、トーリックレンズ、二重焦点コンタクトレンズ、多焦点レンズ、美容上の色付きレンズ、自由形状レンズ、人工水晶体、眼内屈折レンズ、眼内回折レンズ、眼内ハイブリッド屈折／回折レンズ、調節性レンズ、メガネレンズ、屈折メガネレンズ、回折メガネレンズ、ハイブリッド屈折／回折メガネレンズ、複数の埋め込み材料を含む合成レンズ、および調光レンズの少なくとも１つを検査すること、
をさらに含む、方法。
【請求項５９】
請求項４５に記載の方法において、
前記溶液が、食塩水、緩衝生理食塩溶液、脱イオン水、および活性調合薬を含む溶液の少なくとも１つを含む、方法。
【請求項６０】
請求項４５に記載の方法において、
前記第１の検出器が、第１のカメラを備え、
前記第２の検出器が、第２のカメラを備え、
前記方法は、
前記第２の干渉縞から、前記第２のカメラに対する変調を計算することと、
前記計算された変調から、前記レンズの縁部に関連している画素を特定することと、
特定された画素を楕円に適合させることと、
前記楕円の中心を決定することと、
前記楕円の中心に従って前記レンズの中心を決定することと、
前記第１のカメラの中心に前記レンズの中心をマッピングすることと、
前記マッピングされた中心に従って前記第１の干渉縞の対象領域を決定することと、
予め定められた領域の波面を送信することと、
をさらに含む、方法。
【請求項１】
レンズ検査装置において、
コヒーレント光の光源と、
基準アームであって、当該基準アーム内で前記コヒーレント光の第１の部分を伝播するように構成されている、基準アームと、
垂直な検査アームであって、当該垂直な検査アームは、この垂直な検査アーム内で下向きに前記コヒーレント光の第２の部分を伝播するように構成されており、前記検査アームの光学距離が前記基準アームの光学距離と等しい、垂直な検査アームと、
前記垂直な検査アーム内に位置づけられているキュベットであって、溶液中に浸漬されたレンズを囲み、かつ前記レンズを通して下向きに前記コヒーレント光の第２の部分を伝播するように、構成されている、キュベットと、
第１の検出器であって、前記基準アームから伝播される前記コヒーレント光の第１の部分および前記検査アームから伝播される前記コヒーレント光の第２の部分の組み合わせの第１の部分を、第１の分解能で記録するように構成された、第１の検出器と、
第２の検出器であって、前記基準アームから伝播される前記コヒーレント光の第１の部分および前記検査アームから伝播される前記コヒーレント光の第２の部分の組み合わせの第２の部分を、第２の分解能で記録するように構成された、第２の検出器と、
を備えた、レンズ検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記第１の検出器が、カメラを備える、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、
前記カメラが、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、
前記第２の検出器が、カメラを備える、装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置において、
前記カメラが、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置において、
前記第１の検出器が、前記基準アームから伝播される前記コヒーレント光の前記第１の部分と、前記検査アームから伝播される前記コヒーレント光の前記第２の部分との間の干渉を記録するように構成される、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置において、
前記第１の分解能が、前記第２の分解能より大きい、装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置において、
前記第２の検出器が、レンズ全体の像を記録するように構成されたカメラを備える、装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置において、
前記光源と前記基準アームとの間に位置づけられたコリメートレンズ、
をさらに備え、
前記コリメートレンズは、前記光源から伝播される前記コヒーレント光をコリメートし、かつコリメートされた前記光を伝播するように、構成される、装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置において、
前記コリメートレンズと前記基準アームとの間に位置づけられた第１のビームスプリッタ、
をさらに備え、
前記第１のビームスプリッタは、前記コリメート光の第１の部分を前記基準アームに向かって伝播し、かつコリメートされた前記光の第２の部分を前記検査アームに向かって伝播するように、構成される、装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置において、
前記基準アームの第１の端部に位置づけられた第１の鏡と、
前記基準アームの第２の端部に位置づけられた第２の鏡と、
をさらに備える、装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置において、
前記第１の鏡が、コリメートされた前記光の前記第１の部分の波長の位相を変位させるように構成される、装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の装置において、
前記第１の鏡が、ＰＺＴの材料を含む、装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の装置において、
前記基準アームと前記第１の検出器との間、および、前記検査アームと前記第２の検出器との間に位置づけられた、第２のビームスプリッタ、
をさらに備え、
前記第２のビームスプリッタは、
前記基準アームからの光を受信し、
前記検査アームからの光を受信し、
前記基準アームから受信した前記光の少なくとも一部を、前記検査アームから受信した前記光の少なくとも一部に結合し、
前記結合した光の第１の部分を前記第１の検出器に供給し、
前記結合した光の第２の部分を前記第２の検出器に供給する、
ように構成される、装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置において、
結像レンズをさらに備え、
前記結像レンズは、
前記第２のビームスプリッタからの前記結合した光の前記第１の部分を受信し、
前記結合した光の受信した前記第１の部分を、前記第１の検出器に向かって焦点合わせし、
前記第２のビームスプリッタからの前記結合した光の第２の部分を受信し、
前記結合した光の受信した前記第２の部分を、前記第２の検出器に向かって焦点合わせする、
ように構成される、装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の装置において、
前記レンズが、コンタクトレンズである、装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の装置において、
前記レンズは、ハードコンタクトレンズ、ハード屈折コンタクトレンズ、ハード回折コンタクトレンズ、ハードハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズレンズ、ソフトコンタクトレンズ、ソフト屈折コンタクトレンズ、ソフト回折コンタクトレンズ、ソフトハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズ、活性調合薬を含むハードコンタクトレンズ、活性調合薬を含むソフトコンタクトレンズ、単焦点レンズ、トーリックレンズ、二重焦点コンタクトレンズ、多焦点レンズ、美容上の色付きレンズ、自由形状レンズ、人工水晶体、眼内屈折レンズ、眼内回折レンズ、眼内ハイブリッド屈折／回折レンズ、調節性レンズ、メガネレンズ、屈折メガネレンズ、回折メガネレンズ、ハイブリッド屈折／回折メガネレンズ、複数の埋め込み材料を含む合成レンズ、および調光レンズのうちの１つを含む、装置。
【請求項１８】
レンズ検査装置において、
拡張コリメートされたコヒーレント光線を提供するように構成された、コヒーレント光源と、
第１のビーム分割器であって、
当該第１のビーム分割器は、その上に入射した前記拡張コリメートされたコヒーレント光線を、第１のコリメートされたコヒーレント光線と、第２のコリメートされたコヒーレント光線とに分けるように構成されており、
前記第１のコリメートされたコヒーレント光線は、前記第１のコリメートされたコヒーレント光線から本質的には光学的に変化していない測定基準アームを形成し、
前記第２のコリメートされたコヒーレント光線は、検査アームを形成し、
前記検査アームの光学距離は、前記基準アームの光学距離と本質的に等しく、
前記検査アームは、当該検査アームを通して下向きに通過する光に対して垂直に向けられる、
第１のビーム分割器と、
前記検査アーム内に位置づけられたキュベットであって、
重力による視覚的効果を緩和するように溶液中に浸漬されたレンズを囲み、
前記レンズを通して下向きに前記第２のコリメートされたコヒーレント光線を伝播する、
ように構成された、キュベットと、
位相変調器であって、前記第１のコリメートされたコヒーレント光線および前記第２のコリメートされたコヒーレント光線のうちの１つの光位相を変更するように構成された、位相変調器と、
前記測定基準アームから伝播される前記第１のコリメートされたコヒーレント光線と前記検査アームから伝播される前記第２のコリメートされたコヒーレント光線とを結合することによって、第１の結合したビームと第２の結合したビームとを供給するように構成された、第２のビーム分割器であって、
前記第１の結合したビームは、第１の方向に伝播され、
前記第２の結合したビームは、第２の方向に伝播され、
前記第１の結合したビームは、前記測定基準アームから伝播される前記第１のコリメートされたコヒーレント光線と前記検査アームから伝播される前記第２のコリメートされたコヒーレント光線との間の第１の干渉縞を示し、
前記第２の結合したビームは、前記測定基準アームから伝播される前記第１のコリメートされたコヒーレント光線と前記検査アームから伝播される前記第２のコリメートされたコヒーレント光線との間の第２の干渉縞を示す、
第２のビーム分割器と、
前記第１の干渉縞を、第１の分解能および第１の視野で記録するように構成された、第１の検出器と、
前記第２の干渉縞を、第２の分解能および第２の視野で記録するように構成された、第２の検出器と、
を備える、装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の装置において、
前記レンズ検査装置が、干渉計を備える、装置。
【請求項２０】
請求項１８に記載の装置において、
前記位相変調器が、光位相を制御可能に、かつ測定可能に変更するように構成される、装置。
【請求項２１】
請求項１８に記載の装置において、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線のコヒーレンス長は、前記測定基準アームと前記検査アームとの間の光学距離の差よりも長い、装置。
【請求項２２】
請求項１８に記載の装置において、
前記コリメートされたコヒーレント光線が、３５０ｎｍと１５００ｎｍとの間の少なくとも１つの波長を備える、装置。
【請求項２３】
請求項１８に記載の装置において、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線の断面積が、前記レンズの断面積より大きい、装置。
【請求項２４】
請求項１８に記載の装置において、
前記第１のビーム分割器は、
コリメートレンズと前記基準アームとの間に位置づけられ、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線の第１の部分を、前記基準アームに向かって伝播するように構成され、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線の第２の部分を、前記検査アームに向かって伝播するように構成された、装置。
【請求項２５】
請求項１８に記載の装置において、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線および前記第１のビーム分割器の少なくとも１つは、前記第１のコリメートされたコヒーレント光線に割り当てられた光量と、前記第２のコリメートされたコヒーレント光線に割り当てられた光量とを制御するように調整可能である、装置。
【請求項２６】
請求項１８に記載の装置において、
前記測定基準アームは、前記測定基準アームに位置づけられた少なくとも２つの鏡を備え、
前記検査アームは、前記検査アームに位置づけられた少なくとも２つの鏡を備える、装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の装置において、
前記測定基準アームに位置づけられた前記少なくとも２つの鏡、および前記検査アームに位置している前記少なくとも２つの鏡、のうち少なくとも１つは、前記測定基準アームにおける前記第１のコリメートされたコヒーレント光線、および前記検査アームにおける前記第２のコリメートされたコヒーレント光線における位相をそれぞれ、変化させるように構成された位相調整鏡を備える、装置。
【請求項２８】
請求項２７に記載の装置において、
前記位相調整鏡が、ＰＺＴの材料で調整される、装置。
【請求項２９】
請求項１８に記載の装置において、
前記第２のビーム分割器は、前記測定基準アームと前記検査アームの交差部に位置づけられ、
前記第２のビーム分割器は、
前記測定基準アームから前記第１のコリメートされたコヒーレント光線を受信し、
前記検査アームから前記第２のコリメートされたコヒーレント光線を受信し、
干渉縞を形成するために前記基準アームから受信した前記光の少なくとも一部を前記検査アームから受信した前記光の少なくとも一部に結合し、
前記干渉縞の第１の部分を前記第１の検出器に供給し、
前記干渉縞の第２の部分を前記第２の検出器に供給する、
ように構成される、装置。
【請求項３０】
請求項２９に記載の装置において、
前記第２のビーム分割器に入射した光線は、
前記干渉縞を形成するために前記第２のビーム分割器に入射した前記第２のコリメートされたコヒーレント光線に結合されるべき前記第２のビーム分割器に入射した前記第１のコヒーレント光線、および、
前記干渉縞を形成するために前記第２のビーム分割器に入射した前記第１のコリメートされたコヒーレント光線に結合されるべき前記第２のビーム分割器に入射した前記第２のコヒーレント光線、
の量を制御するように調整可能である、装置。
【請求項３１】
請求項１８に記載の装置において、
前記第１の検出器が、結像レンズと、前記レンズの中心部の上で前記第１の干渉縞を撮像するように構成されるカメラと、を備える、装置。
【請求項３２】
請求項１８に記載の装置において、
前記第１の検出器が、検出器画素あたり１．０〜１０００．０ミクロンの分解能を有し、かつ、０．１〜１００．０ミリメートルの視野を有するように構成される、装置。
【請求項３３】
請求項１８に記載の装置において、
前記第１のカメラが、前記コヒーレント光源のすべての波長を検出するように構成された、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、装置。
【請求項３４】
請求項１８に記載の装置において、
前記第２の検出器が、結像レンズと、前記レンズ全体の上に前記第２の干渉縞を撮像するように構成されるカメラと、を備える、装置。
【請求項３５】
請求項３４に記載の装置において、
前記第２の検出器のための前記結像レンズは、
前記第２の検出器上に前記第２の干渉縞を撮像し、
前記レンズの外側の縁部を撮像し、
前記レンズの表面上の基準マークおよび基準の少なくとも１つを撮像する、
ように構成される、装置。
【請求項３６】
請求項１８に記載の装置において、
前記第２の検出器が、検出器画素あたり１．０〜１０００．０ミクロンの分解能を有し、かつ、０．１〜１００．０ミリメートルの視野を有するように構成される、装置。
【請求項３７】
請求項１８に記載の装置において、
前記第２のカメラが、前記コヒーレント光源のすべての波長を検出するように構成された、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、装置。
【請求項３８】
請求項１８に記載の装置において、
前記装置は、ハードコンタクトレンズ、ハード屈折コンタクトレンズ、ハード回折コンタクトレンズ、ハードハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズレンズ、ソフトコンタクトレンズ、ソフト屈折コンタクトレンズ、ソフト回折コンタクトレンズ、ソフトハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズ、活性調合薬を含むハードコンタクトレンズ、活性調合薬を含むソフトコンタクトレンズ、単焦点レンズ、トーリックレンズ、二重焦点コンタクトレンズ、多焦点レンズ、美容上の色付きレンズ、自由形状レンズ、人工水晶体、眼内屈折レンズ、眼内回折レンズ、眼内ハイブリッド屈折／回折レンズ、調節性レンズ、メガネレンズ、屈折メガネレンズ、回折メガネレンズ、ハイブリッド屈折／回折メガネレンズの少なくとも１つを検査するように構成される、装置。
【請求項３９】
レンズ検査装置の検出器を整列するための方法において、
前記レンズ検査装置の検出器は、
コヒーレント光の光源、
基準アームであって、当該基準アーム内で前記コヒーレント光の第１の部分を伝播するように構成される、基準アーム、
垂直な検査アームであって、当該垂直な検査アームは、この垂直な検査アーム内で下向きに前記コヒーレント光の第２の部分を伝播するように構成されており、前記検査アームの光学距離が前記基準アームの光学距離と等しい、検査アーム、
前記垂直な検査アーム内に位置づけられたキュベットであって、溶液中に浸漬されたレンズを囲み、かつ前記レンズを通して下向きに前記コヒーレント光の第２の部分を伝播するように、構成される、キュベット、
前記基準アームから伝播される前記コヒーレント光の第１の部分および前記検査アームから伝播される前記コヒーレント光の第２の部分の組み合わせの第１の部分を、第１の分解能で記録するように構成された、第１の検出器、ならびに、
前記基準アームから伝播される前記コヒーレント光の第１の部分および前記検査アームから伝播される前記コヒーレント光の第２の部分の組み合わせの第２の部分を、第２の分解能で記録するように構成された、第２の検出器、
を備え、
前記方法は、
前記第１の検出器の倍率を決定することと、
前記第２の検出器の倍率を決定することと、
前記第２の検出器におけるゼロのｘ軸位置に対応する、前記第１の検出器におけるゼロのｘ軸位置を決定することと、
前記第２の検出器におけるゼロのｙ軸位置に対応する、前記第１の検出器におけるゼロのｙ軸位置を決定することと、
前記第１の検出器の座標系と前記第２の検出器の座標系との回転の角度差を決定することと、
前記第１の検出器の決定された倍率、第２の検出器の決定された倍率、決定されたｘ軸位置、決定されたｙ軸位置、および決定された回転の角度差に従って、前記第２の検出器の座標系を前記第１の検出器の座標系に変換することと、
を含む、方法。
【請求項４０】
請求項３９に記載の方法において、
以下の式、
ｘＳ＝（ｘＩ＊ｃｏｓθＳ＋ｙＩ＊ｓｉｎθＳ）ｍＩ/ｍＳ＋ｘ０
および、
ｙＳ＝（−ｘＩ＊ｓｉｎθＳ＋ｙＩ＊ｃｏｓθＳ）ｍＩ/ｍＳ＋ｙ０
に従って、前記第２の検出器の座標系を前記第１の検出器の座標系に変換すること、
をさらに含み、
ここで、
ｘＳは、前記第２の検出器の対応する地点のｘ軸位置に対応する、前記第１の検出器におけるｘ軸位置を表し、
ｙＳは、前記第２の検出器の対応する地点のｙ軸位置に対応する、前記第１の検出器におけるｙ軸位置を表し、
ｍＳは、前記第１の検出器の倍率を表し、
ｍＩは、前記第２の検出器の倍率を表し、
ｘ０は、前記第２の検出器におけるｘ軸位置ゼロの前記第１の検出器のｘ軸上の位置を表し、
ｙ０は、前記第２の検出器におけるｙ軸位置ゼロの前記第１の検出器のｙ軸上の位置を表し、
θＳは、前記第１の検出器の座標系と前記第２の検出器の座標系との回転角度差を表す、方法。
【請求項４１】
請求項４０に記載の方法において、
前記第１の検出器が、カメラを備える、方法。
【請求項４２】
請求項４１に記載の方法において、
前記カメラが、コヒーレント光源のすべての波長を検出するように構成された、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、方法。
【請求項４３】
請求項３９に記載の、方法において、
前記第２の検出器が、カメラを備える、方法。
【請求項４４】
請求項４３に記載の方法において、
前記カメラが、前記コヒーレント光源のすべての波長を検出するように構成された、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、方法。
【請求項４５】
レンズを検査するための方法において、
拡張コリメートされたコヒーレント光線を提供することと、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線を、第１のコリメートされたコヒーレント光線と第２のコリメートされたコヒーレント光線とに分けることと、
前記第１のコリメートされたコヒーレント光線から測定基準アームを形成することであって、前記測定基準アームは、前記第１のコリメートされたコヒーレント光線から本質的には光学的に変化していない、測定基準アームを形成することと、
前記第２のコリメートされたコヒーレント光線から検査アームを形成することであって、前記検査アームの光学距離が本質的には基準アームの光学距離と等しい、検査アームを形成することと、
前記検査アームを通して光を下方に通すように前記検査アームを垂直に向けることと、
前記検査アーム内にキュベットを位置づけることと、
前記キュベット内にレンズを囲むことであって、前記レンズが重力による視覚的効果を緩和する溶液中に浸漬されている、囲むことと、
前記レンズを通して下向きに前記第２のコリメートされたコヒーレント光線を伝播することと、
前記測定基準アームから伝播される前記第１のコリメートされたコヒーレント光線の部分と前記検査アームから伝播される前記第２のコリメートされたコヒーレント光線の部分とを結合して、第１の結合したビームを供給することと、
前記測定基準アームから伝播される前記第１のコリメートされたコヒーレント光線の部分と前記検査アームから伝播される前記第２のコリメートされたコヒーレント光線の部分とを結合して、第２の結合したビームを供給することと、
第１の方向に前記第１の結合したビームを伝播することと、
第１の方向に前記第１の結合したビームを伝播することであって、
前記第１の結合したビームは、前記測定基準アームから伝播される前記第１のコリメートされたコヒーレント光線と前記検査アームから伝播される前記第２のコリメートされたコヒーレント光線との間の第１の干渉縞を示し、
前記第２の結合したビームは、前記測定基準アームから伝播される前記第１のコリメートされたコヒーレント光線と前記検査アームから伝播される前記第２のコリメートされたコヒーレント光線との間の第２の干渉縞を示す、
伝播することと、
第１の検出器で、前記第１の干渉縞を第１の分解能および第１の視野で記録することと、
第２の検出器で、前記第２の干渉縞を第２の分解能および第２の視野で記録することと、
を含む、方法。
【請求項４６】
請求項４５に記載の方法において、
前記第１のコリメートされたコヒーレント光線、および、前記第２のコリメートされたコヒーレント光線の少なくとも１つを位相変調すること、
をさらに含む、方法。
【請求項４７】
請求項４６に記載の方法において、
ＰＺＴの材料で位相を調節すること、
をさらに含む、方法。
【請求項４８】
請求項４５に記載の方法において、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線のコヒーレンス長は、前記測定基準アームと前記検査アームとの間の光学距離の差よりも長い、方法。
【請求項４９】
請求項４５に記載の方法において、
前記コリメートされたコヒーレント光線が、３５０ｎｍと１５００ｎｍとの間の少なくとも１つの波長を備える、方法。
【請求項５０】
請求項４５に記載の方法において、
前記拡張コリメートされたコヒーレント光線の断面積が、前記レンズの断面積より大きい、方法。
【請求項５１】
請求項４５に記載の方法において、
前記レンズの中心部の上の第１の干渉縞を、前記第１の検出器を通して撮像すること、
をさらに含む、方法。
【請求項５２】
請求項４５に記載の方法において、
前記第１の検出器が、検出器画素あたり１．０〜１０００．０ミクロンの分解能を有し、かつ、０．１〜１００．０ミリメートルの視野を有するように構成される、方法。
【請求項５３】
請求項４５に記載の方法において、
前記第１の検出器が、前記コヒーレント光源のすべての波長を検出するように構成された、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、方法。
【請求項５４】
請求項４５に記載の方法において、
前記レンズ全体の上の前記第２の干渉縞を、前記第２の検出器を通して撮像することをさらに含む、方法。
【請求項５５】
請求項４５に記載の方法において、
前記第２の検出器が、前記コヒーレント光源のすべての波長を検出するように構成された、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、およびＣＩＤカメラのうちの１つを備える、方法。
【請求項５６】
請求項４５に記載の方法において、
前記第２の検出器を通して、
前記第２の検出器を通した前記第２の干渉縞、
前記レンズの外側の縁部、ならびに、
前記レンズ表面上の基準マークおよび基準の少なくとも１つ、
を撮像すること、
をさらに含む、方法。
【請求項５７】
請求項４５に記載の方法において、
前記第２の検出器が、検出器画素あたり１．０〜１０００．０ミクロンの分解能を有し、かつ、０．１〜１００．０ミリメートルの視野を有するように構成される、方法。
【請求項５８】
請求項４５に記載の方法において、
ハードコンタクトレンズ、ハード屈折コンタクトレンズ、ハード回折コンタクトレンズ、ハードハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズレンズ、ソフトコンタクトレンズ、ソフト屈折コンタクトレンズ、ソフト回折コンタクトレンズ、ソフトハイブリッド屈折／回折コンタクトレンズ、活性調合薬を含むハードコンタクトレンズ、活性調合薬を含むソフトコンタクトレンズ、単焦点レンズ、トーリックレンズ、二重焦点コンタクトレンズ、多焦点レンズ、美容上の色付きレンズ、自由形状レンズ、人工水晶体、眼内屈折レンズ、眼内回折レンズ、眼内ハイブリッド屈折／回折レンズ、調節性レンズ、メガネレンズ、屈折メガネレンズ、回折メガネレンズ、ハイブリッド屈折／回折メガネレンズ、複数の埋め込み材料を含む合成レンズ、および調光レンズの少なくとも１つを検査すること、
をさらに含む、方法。
【請求項５９】
請求項４５に記載の方法において、
前記溶液が、食塩水、緩衝生理食塩溶液、脱イオン水、および活性調合薬を含む溶液の少なくとも１つを含む、方法。
【請求項６０】
請求項４５に記載の方法において、
前記第１の検出器が、第１のカメラを備え、
前記第２の検出器が、第２のカメラを備え、
前記方法は、
前記第２の干渉縞から、前記第２のカメラに対する変調を計算することと、
前記計算された変調から、前記レンズの縁部に関連している画素を特定することと、
特定された画素を楕円に適合させることと、
前記楕円の中心を決定することと、
前記楕円の中心に従って前記レンズの中心を決定することと、
前記第１のカメラの中心に前記レンズの中心をマッピングすることと、
前記マッピングされた中心に従って前記第１の干渉縞の対象領域を決定することと、
予め定められた領域の波面を送信することと、
をさらに含む、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公表番号】特表２０１０−５１５０２４（Ｐ２０１０−５１５０２４Ａ）
【公表日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４３２５７（Ｐ２００９−５４３２５７）
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０８８５８３
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０８００７４
【国際公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
【出願人】（５９１１７５６７５）ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッド (44)
【出願人】（５０７３９６４４８）アリゾナ・ボード・オブ・リージェンツ・オン・ビハーフ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・アリゾナ (3)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０８８５８３
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０８００７４
【国際公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
【出願人】（５９１１７５６７５）ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッド (44)
【出願人】（５０７３９６４４８）アリゾナ・ボード・オブ・リージェンツ・オン・ビハーフ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・アリゾナ (3)
【Ｆターム（参考）】
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