CN109556834A - 镜片特性测量装置及镜片特性测量方法 - Google Patents

Abstract

提供一种镜片特性测量装置及镜片特性测量方法，能够实现防止在拍摄图像的中心部及周边部的测量灵敏度的降低以及防止大型化。具有：扫描光学***，用线状光束扫描被检镜片的表面；哈特曼板，相对于被检镜片设置在与扫描光学***相反的一侧，具有多个以二维排列的针孔，且将通过扫描光学***的扫描而透过被检镜片从而照射到针孔的线状光束透过；屏幕，将透过了哈特曼板的线状光束投影；和摄像光学***，相对于屏幕设置在与哈特曼板相反的一侧，在由扫描光学***执行线状光束的扫描的期间，对屏幕进行拍摄。

Description

镜片特性测量装置及镜片特性测量方法

技术领域

本发明涉及一种测量被检镜片的光学特性的镜片特性测量装置及镜片特性测量方法。

背景技术

测量眼镜镜片(被检镜片)的光学特性的镜片特性测量装置广为人知。镜片特性测量装置具有：照明光学***，向被检镜片照射由具有覆盖其测量范围的光束直径的平行光束构成的测量光；哈特曼板，被透过了被检镜片的测量光入射；屏幕，分别透过了哈特曼板的大量针孔的测量光投影在该屏幕上；摄像光学***，对投影到屏幕的大量测量光的点图像进行拍摄(参照专利文献1及专利文献2)。

在镜片特性测量装置中，在没有设置被检镜片时，投影到屏幕的各点图像的间隔等于哈特曼板的各针孔的间隔。另外，被检镜片为凸透镜时，投影到屏幕的各点图像的间隔比哈特曼板的各针孔的间隔窄。进而，被检镜片为凹透镜时，投影到屏幕的各点图像的间隔比哈特曼板的各针孔的间隔宽。因此，在镜片特性测量装置中，通过对由摄像光学***拍摄的屏幕的拍摄图像进行解析，获得投影到屏幕的各点图像的位置，从而得到被检镜片的光学特性。

在这样的镜片特性测量装置中，由于从被检镜片到屏幕的距离越长，在被检镜片的屈光力(Refractive power)变化时屏幕上的点图像的移动量越大，因而镜片特性测量装置的灵敏度(分辨率)提高。但是，若增大被检镜片到屏幕的距离，通过则镜片特性测量装置测量正的强度数(焦距短)的被检镜片的光学特性时，屏幕上对应于哈特曼板的2个互不不同的针孔的2个点图像会发生重合或位置关系反转。因此，不能检测出各点图像的正确位置。

因此，专利文献1中公开了一种能够改变哈特曼板与屏幕之间的距离的镜片特性测量装置。在该镜片特性测量装置中，通过在测量正的弱度数的被检镜片或负度数的被检镜片的光学特性时增大上述距离，且在测量正的强度数的被检镜片的光学特性时缩短上述距离，从而防止发生上述的点图像的重合及位置关系的反转。

另外，在专利文献2中，公开了一种哈特曼板及被检镜片的位置关系与专利文献1相反，但能够改变被检镜片与屏幕之间距离的镜片特性测量装置。在该镜片特性测量装置中，将被检镜片与屏幕之间的距离改变为2个不同的距离，用摄像光学***对以每个距离投影到屏幕的各点图像进行拍摄，基于拍摄所获得的每个距离的拍摄图像，得到被检镜片的光学特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-274473号公报

专利文献2：日本特开2006-275971号公报

发明内容

发明要解决的问题

因此，如专利文献1及专利文献2所记载的镜片特性测量装置那样，使屏幕移动时，会产生因设置移动屏幕的移动机构而使镜片特性测量装置大型化的问题。另外，在移动屏幕时容易受到该移动距离的再现性的影响。

图22是用于说明专利文献1及专利文献2的镜片特性测量装置的光源(测量光)引起的问题的说明图。此外，在图22中，在具有光源300、准直器301(Collimator)、哈特曼板302、屏幕303及照相机304的镜片特性测量装置中，进行被检镜片306(负度数)的光学测量。

在专利文献1及专利文献2所述的镜片特性测量装置中，如前所述，需要具有覆盖被检镜片306的镜片面上的测量范围的光束直径的测量光30X。因此，在该镜片特性测量装置中，需要使用测量光308的配光角度宽的类型的光源300，但是扩大配向角度会降低光源300的发光强度。

如图22的附图标记XXIIA所示，光源300在其光轴310上的测量光308的发光强度最高，虽然测量光308相对于光轴310的角度α变大，但测量光308的发光强度降低。因此，如图22的附图标记XXIIB所示，若使用准直器301建立测量光30X的大直径的平行光束，则在测量光308的光量分布312中，光轴310周边的光量比光轴310上的光量低。因此，就透过哈特曼板302的针孔从而投影到屏幕303的点图像(亮点)的照度而言，屏幕303的周边部的照度比屏幕303的中心部低。

另外，如图22的附图标记XXIIC所示，在镜片特性测量装置中，用照相机304对投影有点图像的屏幕303进行拍摄，对该照相机304的拍摄图像进行解析从而检测出点图像的位置。因此，拍摄图像内的周边部的像与光轴310上的像相比时，根据余弦四次方定律，拍摄图像内的周边部的像变暗。

进而，由于一般的屏幕303不是理想的扩散面(diffusing surface)(参照虚线圆314)，因而如图22的附图标记XXIID所示，入射到屏幕303的角度的测量光308的发光强度最高，在除此之外的方向上发光强度降低(参照虚线椭圆316)。尤其被检镜片306为负度数的镜片时，透过被检镜片306的测量光308成为发散光。因此，透过了被检镜片306的测量光308的周边光束朝向外侧，因而能够由照相机304接收的测量光308的发光强度会变低。其结果，就由照相机304拍摄的点图像的照度而言，在屏幕303的周边部的照度比屏幕303的中心部的照度低。

因此，在现有的镜片特性测量装置中，若以使拍摄图像的中心部的亮度变得适当的方式，对各部分(光源亮度、照相机304的增益以及照相机304的摄像元件的存储时间等)进行调整，则拍摄图像的周边部会变暗。其结果，不能在该周边部内检测出点图像。或者相反地，若以使拍摄图像的周边部的亮度变得适当的方式进行调整，则由于拍摄图像的中心部内的点图像会变白，因而会降低点图像的位置检测精度。

本发明是鉴于这样的情况而做出的，其目的在于，提供一种能够实现防止在拍摄图像的中心部及周边部的测量灵敏度的降低和防止大型化的镜片特性测量装置以及镜片特性测量方法。

用于解决问题的手段

用于达成本发明的目的的镜片特性测量装置，具有：扫描光学***，用线状光束扫描被检镜片的表面；哈特曼板，相对于被检镜片而设置在与扫描光学***相反的一侧，具有多个二维排列的针孔，且使通过扫描光学***的扫描而透过被检镜片从而照射到针孔的线状光束透过；屏幕，透过了哈特曼板的线状光束投影在屏幕上，和摄像光学***，设置在相对于屏幕而与哈特曼板相反的一侧，在由扫描光学***执行线状光束的扫描的期间，对屏幕进行拍摄。

根据该镜片特性测量装置，通过使线状光束在眼镜镜片的表面上扫描，防止在拍摄图像的中心部和周边部产生线状光束的点图像的亮度差，且不设置使屏幕移动的移动机构，就能够防止投影到屏幕上的线状光束的点图像发生重合及位置关系的反转。

在本发明的另一形态的镜片特性测量装置中，具有：位置获取部，对由摄像光学***拍摄的屏幕的拍摄图像进行解析，从而获取投影到屏幕的线状光束的投影位置；位置判别部，对投影到屏幕的线状光束所透过的针孔的针孔位置进行判别；光学特性获取部，基于位置获取部所获取的投影位置和位置判别部对针孔位置的判别结果，以及已知的被检镜片、哈特曼板及屏幕的位置关系，来获取被检镜片的光学特性。由此，无论被检镜片的种类如何，都能够高精度地测量被检镜片的光学特性。

在本发明的另一形态的镜片特性测量装置中，位置判别部基于位置获取部所获取的线状光束的投影位置，以及扫描光学***扫描线状光束的扫描角度即投影到投影位置的线状光束的扫描角度，来判别针孔位置。由此，能够正确判别投影到屏幕的各线状光束所分别透过的针孔位置。

在本发明的另一形态的镜片特性测量装置中，具有：分光部，设置在从扫描光学***到被检镜片的表面为止的线状光束的光路的途中，对线状光束的一部分进行分光；光接收光学***，接收被分光部分光后的线状光束，和测量值获取部，基于由光接收光学***接收的线状光束的光接收位置，获取扫描角度的测量值；位置判别部基于线状光束的投影位置以及测量值获取部所获取的扫描角度的测量值，来判别针孔位置。由此，能够更加正确地判别投影到屏幕的各线状光束所分别透过的针孔位置。

在本发明的另一形态的镜片特性测量装置中，具有映射图像生成部，其基于光学特性获取部所获取的被检镜片的光学特性以及测量值获取部所获取的扫描角度的测量值，来生成示出被检镜片的光学特性的分布的映射图像。由此，能够提高映射图像的再现性。

在本发明的另一形态的镜片特性测量装置中，在哈特曼板上，针孔等间隔地二维排列；扫描光学***，将线状光束的直径调整为比哈特曼板上的针孔的直径大且比彼此相邻的针孔之间的距离小。由此，能够可靠地执行投影到屏幕的线状光束的点图像的位置检测，且能够防止投影到屏幕上的线状光束的点图像发生重合及位置关系反转。

在本发明的另一形态的镜片特性测量装置中，具有点图像数量调整部，其控制扫描光学***，从而调整由摄像光学***拍摄的屏幕的拍摄图像所包含的线状光束的点图像的数量。由此，通过增加屏幕的拍摄图像所包含的线状光束的点图像的数量，能够短时间完成光学特性的测量，相反，通过减少屏幕的拍摄图像所包含的线状光束的点图像的数量，能够防止投影到屏幕的线状光束的点图像发生重合及位置关系反转等。

在本发明的另一形态的镜片特性测量装置中，具有扫描设定部，其设定线状光束的扫描范围以及扫描图案的种类中的至少任一者；扫描光学***根据扫描设定部中的设定，进行线状光束的扫描。由此，能够根据眼镜镜片的种类，任意地改变线状光束的扫描范围及扫描图案。

在本发明的另一形态的镜片特性测量装置中，具有：光学***控制部，控制从扫描光学***出射的线状光束的扫描角度，从而通过线状光束扫描被检镜片的表面；分光部，设置在从扫描光学***到被检镜片的表面为止线状光束的光路的途中，对线状光束的一部分进行分割；光接收光学***，接收由分光部分光后的线状光束；测量值获取部，基于由光接收光学***接收的线状光束的光接收位置，获取扫描角度的测量值；补正部，基于将预先获取的扫描角度的指示值与测量值获取部所获取的测量值进行比较之后的结果，对由光学***控制部进行的扫描角度的控制进行补正。由此，提高了被检镜片的光学特性的测量精度及光学特性的映射图像的再现性。

在用于达成本发明的目的的镜片特性测量方法中，镜片特性测量装置具有：哈特曼板，配置在被检镜片的一面侧，具有多个二维排列的针孔；屏幕，相对于哈特曼板而设置在与被检镜片相反的一侧；和摄像光学***，相对于屏幕而设置在与哈特曼板相反的一侧，对屏幕进行拍摄。该镜片特性测量方法具有：第一步骤，配置在与被检镜片的一面侧相反的另一面侧的扫描光学***用线状光束扫描被检镜片的表面；第二步骤，在扫描光学***执行线状光束的扫描的期间，摄像光学***对透过了被检镜片及针孔的线状光束所投影的屏幕进行拍摄。

在本发明的另一形态的镜片特性测量方法中，具有：位置获取步骤，对由摄像光学***拍摄的屏幕的拍摄图像进行解析，从而获取投影到屏幕的线状光束的投影位置；位置判别步骤，对投影到屏幕的线状光束所透过的针孔的针孔位置进行判别；和光学特性获取步骤，基于由位置获取步骤获取的投影位置和由位置判别步骤对针孔位置的判别结果，以及已知的被检镜片、哈特曼板及屏幕的位置关系，来获取被检镜片的光学特性。位置判别步骤，基于由位置获取步骤获取的线状光束的投影位置，以及扫描光学***使线状光束进行扫描的扫描角度即投影到投影位置的线状光束的扫描角度，来判别针孔位置；工作方法还具有：分光步骤，在从扫描光学***到被检镜片的表面为止的线状光束的光路的途中，对线状光束的一部分进行分光；光接收步骤，由光接收光学***接收通过分光步骤分光后的线状光束；和测量值获取步骤，基于由光接收光学***接收的线状光束的光接收位置，获取扫描角度的测量值。位置判别步骤，基于线状光束的投影位置以及通过测量值获取步骤获取的扫描角度的测量值，判别针孔位置。

在本发明的另一形态的镜片特性测量方法中，镜片特性测量装置具有光学***控制部，控制从扫描光学***出射的线状光束的扫描角度，从而通过线状光束扫描被检镜片的表面。镜片特性测量方法具有：分光步骤，在从扫描光学***到被检镜片的表面为止的线状光束的光路的途中，对线状光束的一部分进行分光；光接收步骤，接收通过分光步骤分光后的线状光束；测量值获取步骤，基于通过光接收步骤接收的线状光束的光接收位置，获取扫描角度的测量值；和补正步骤，基于将预先获取的扫描角度的指示值与通过测量值获取步骤获取的测量值进行比较之后的结果，对由光学***控制部进行的扫描角度的控制进行补正。

发明的效果

本发明能够实现防止镜片特性测量装置在拍摄图像的中心部及周边部的测量灵敏度的降低以及防止镜片特性测量装置大型化。

附图说明

图1是第一实施方式的镜片特性测量装置的外观立体图。

图2是设置部的立体图。

图3是设置部的俯视图。

图4是以用于测量左右眼镜镜片的光学特性的一对“扫描光学***、屏幕及摄像光学***”之一为代表例示出的概要图。

图5是哈特曼板的俯视图。

图6是放大了哈特曼板的上表面的一部分的放大图。

图7是用于说明对线状光束的直径设置上限的理由的说明图。

图8是第一实施方式的总体控制部的功能框图。

图9是图像信息以及位置获取部基于该图像信息获取的投影位置信息的说明图。

图10是用于说明通过位置判别部对针孔及其位置进行的判别处理的说明图。

图11是用于说明通过光学特性获取部获取眼镜镜片的光学中心位置和获取后焦点的说明图。

图12是示出通过第一实施方式的镜片特性测量装置对眼镜架的左右眼镜镜片的光学特性进行测量处理的流程的流程图。

图13是第二实施方式的镜片特性测量装置的总体控制部的功能框图。

图14是用于说明对拍摄图像所包含的线状光束的点图像的点图像数量进行调整的说明图。

图15是第三实施方式的镜片特性测量装置的扫描光学***、屏幕以及摄像光学***的概要图。

图16是第三实施方式的镜片特性测量装置的总体控制部的功能框图。

图17是示出第三实施方式的镜片特性测量装置对各检流计反射镜的摇动角度进行补正控制的流程的流程图。

图18是第四实施方式的镜片特性测量装置的功能框图。

图19是第四实施方式的图像信息及投影位置信息的说明图。

图20是用于说明第四实施方式的位置判别部对针孔及该针孔位置进行的判别处理的说明图。

图21是示出第四实施方式的镜片特性测量装置生成映射图像的流程的流程图。

图22是用于说明由专利文献1及专利文献2的镜片特性测量装置的光源(测量光)引起的问题的说明图。

附图标记说明

10、10A、10B、10C…镜片特性测量装置，

32…哈特曼板，

32A…针孔，

35…扫描光学***，

36…屏幕，

37…摄像光学***，

40…光源，

42…扫描仪，

46…线状光束，

50…照相机，

52…拍摄图像，

58…总体控制部，

62…光学***控制部，

64…摄像控制部，

68…位置获取部，

69…位置判别部，

70…光学特性获取部，

88…扫描设定部，

90…点图像数量调整部，

101…眼镜架，

102…眼镜镜片

具体实施方式

(第一实施方式的镜片特性测量装置的结构)

图1是第一实施方式的镜片特性测量装置10的外观立体图。镜片特性测量装置10同时测量保持在眼镜架101的左右眼镜镜片102(相当于本发明的被检镜片)的光学特性。该光学特性为例如后焦点Bf(参照图9)、球面屈光力、圆柱屈光力(散光屈光力)、圆柱轴角度(散光轴角度)及棱镜值(棱镜屈光力及棱镜基底方向)等。

眼镜架101具有分别保持左右眼镜镜片102的左右镜圈104(也称镜框)、连接左右镜圈104的鼻梁部105、分别设置于左右镜圈104的鼻托部106、以及镜腿107。

镜片特性测量装置10具有：在图中上下方向隔开间隔设置的上侧箱体11及下侧箱体12；和设置于上侧箱体11及下侧箱体12的背面侧的背部箱体13。

在上侧箱体11的前面侧具有用于显示眼镜镜片102的光学特性的测量结果等的显示器15以及用于进行镜片特性测量装置10的各种操作的各种操作开关16。另外，在上侧箱体11的内部，设置有一对扫描光学***35(参照图4)，该一对扫描光学***35对支撑于后述的设置部20的眼镜架101的左右眼镜镜片102分别照射测量光即线状光束46(参照图4)。此外，一对扫描光学***35的一部分设置在背部箱体13的内部。

在下侧箱体12的上表面，在所述上侧箱体11的下方位置(来自上侧箱体11的线状光束46(参照图4)的照射位置)设置有设置部20。在该设置部20，设置并支撑有构成光学特性的测量对象的眼镜架101。

如后述的图4所示，在下侧箱体12及背部箱体13的内部设置有：一对哈特曼板32，被分别透过了设置于设置部20的眼镜架101的左右眼镜镜片102的线状光束46照射；一对屏幕36，将分别透过了一对哈特曼板32的线状光束46投影；一对摄像光学***37，分别对一对屏幕36进行拍摄。

图2是设置部20的立体图。图3是设置部20的俯视图。如图2及图3所示，在设置部20，一对夹持构件21、22在镜片特性测量装10的前后方向隔开间隔配置。夹持构件21、22能够向互相接近的方向和互相远离的方向移位，在两者之间夹持设置的眼镜架101。由此，能够使眼镜架101的上下方向与镜片特性测量装置10的前后方向一致，且使眼镜镜片102的表面与上侧箱体11对置。此外，眼镜镜片102的内面是与眼镜架101的使用者(佩戴者)的脸对置的面，其相反侧的面为眼镜镜片102的表面。

另外，在设置部20竖立设置有用于分别支撑眼镜架101的左右眼镜镜片102的内面侧的一对支撑销23。各支撑销23配置在夹持构件21、22的前后方向的大致中间点。夹持构件21、22以将眼镜架101的框架中点配置在连结各支撑销23的线上的方式，对眼镜架101进行定位。由此，能够将左右眼镜镜片102对准在镜片特性测量装置10的测量位置上。此外，图中的附图标记OA是左右眼镜镜片102的光轴OA(光学中心位置)。

在夹持构件21、22的左右两侧设置有框架支撑部25、26，该框架支撑部25、26与眼镜架101的一部分抵接从而将眼镜架101以稳定的姿势维持。

另外，在夹持构件21、22之间且在左右方向的大致中央部，配置有鼻托支撑构件24，该鼻托支撑构件24的与前侧的夹持构件21对置的面形成为圆柱周面。该鼻托支撑构件24能够从前后方向的大致中央位置向后方滑动且被未图示的弹簧等向前方向施加作用力。并且，鼻托支撑构件24在通过夹持构件21、22从其前后夹持眼镜架101时，与眼镜架101的鼻托部106抵接。

在背部箱体13上，在比设置部20靠上方向侧的位置上，设置有一对旋转轴28，分别将一对臂构件27旋转自由地支撑。在各臂构件27的前端部分别设置有按压销29。若各臂构件27分别以旋转轴28为中心旋转，则各臂构件27的各按压销29与支撑于支撑销23的左右眼镜镜片102的表面抵接，从而将各眼镜镜片102向下方向侧按压。由此，左右眼镜镜片102被按压并固定到支撑销23。

各支撑销23竖立设置在设于设置部20的底部的一对玻璃盖片30上。各玻璃盖片30设置在如下位置，即，分别透过了由各支撑销23分别支撑的左右眼镜镜片102的线状光束46(参照图4)所入射的位置。分别入射到各玻璃盖片30的线状光束46照射到设置在玻璃盖片30的下方侧的哈特曼板32(参照图4)。

(扫描光学***、哈特曼板、屏幕以及摄像光学***)

图4是以用于测量左右眼镜镜片102的光学特性的一对“扫描光学***35、哈特曼板32、屏幕36以及摄像光学***37”之一为代表例而示出的概要图。

如图4所示，扫描光学***35配置在设置于设置部20的眼镜镜片102的上方侧(本发明的另一面侧)，具有光源40、镜片41、扫描仪42、反射镜43和准直器44。

光源40可以使用例如激光光源、SLD(Super luminescent diode：超辐射发光二极管)光源以及LED(Light emitting diode：发光二极管)光源等，出射线状光束46(也称为线状光、线光束、扫描光束或者光束)作为可见光波长区域的测量光(检查光)。该线状光束46经过镜片41、扫描仪42、反射镜43以及准直器44照射到眼镜镜片102。

扫描仪42为例如检流计扫描仪(Galvano scanner)，具有将以互相正交的摇动轴为中心摇动的2个检流计反射镜42A(偏转镜)靠近配置的结构。此外，线状光束46的行进方向下游侧的检流计反射镜42A配置在准直器44的焦点位置。

各检流计反射镜42A中的一者通过多级(无级)地调整摇动角度θ，使线状光束46在第一方向x上扫描。另外，各检流计反射镜42A中的另一者通过多级(无级)地调整其摇动角度φ，使线状光束46在与第一方向x正交的第二方向y上扫描。由此，扫描仪42通过向反射镜43出射线状光束46，并改变该线状光束46的扫描角度(摇动角度θ，φ)，能够使线状光束46在二维方向上高速扫描。

此外，扫描仪42不限定于检流计扫描仪，也可以使用共振型扫描仪(共振扫描仪)以及MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电***)扫描仪等能够使线状光束46在二维方向上高速扫描的各种扫描仪。

反射镜43将从扫描仪42入射的线状光束46朝向准直器44反射。准直器44将从反射镜43入射的线状光束46变为与摄像光学***37的摄像光轴OB平行的平行光之后，朝向支撑于支撑销23上的眼镜镜片102出射。由此，线状光束46照射到眼镜镜片102的表面侧。

扫描仪42通过使线状光束46在二维方向(第一方向x及第二方向y)扫描，使线状光束46在二维方向(第一方向X及第二方向Y)上在眼镜镜片102的表面上扫描。此外，在本实施方式中，第一方向x及第一方向X是镜片特性测量装置10的左右方向，第二方向y是镜片特性测量装置10的上下方向，第二方向Y是镜片特性测量装置10的前后方向。通过使线状光束46在眼镜镜片102的表面上扫面，将线状光束46依次照射到该眼镜镜片102的表面上的多个扫描位置P。并且，照射到眼镜镜片102的各扫描位置P的线状光束46分别透过眼镜镜片102及玻璃盖片30，从而照射到位于双方下方侧(本发明的一面侧)的哈特曼板32。

此时，在本实施方式中，从光源40连续地出射线状光束46。此时，由于线状光束46像一笔写出来那样在眼镜镜片102的表面上扫描，因而眼镜镜片102的表面上的各扫描位置P是连续的。

图5是哈特曼板32的俯视图(仰视图)。如图4及图5所示，哈特曼板32设置在相对于眼镜镜片102及玻璃盖片30而与扫描光学***35相反的一侧的位置，更具体而言，与玻璃盖片30的下表面抵接而设置。另外，以使哈特曼板32的中心32O与摄像光轴OB一致的方式预先对哈特曼板32进行位置调整。

哈特曼板32是例如在玻璃基板上蒸镀有铬等的遮光构件。在该哈特曼板32上，许多针孔32A(也称为开口或孔)沿所述的第一方向X及第二方向Y分别等间隔地以矩阵状而形成(二维排列)。例如在本实施方式中，13×23个直径0.5mm的针孔32A以2mm间距排列。各针孔32A透过线状光束46。此外，哈特曼板32内的各针孔32A的排列方向及排列图案没有特别限定，例如也可以以圆周图案或放射图案等排列。另外，也可以在各针孔32A、32B中分别配置聚光透镜。

图6是将哈特曼板32的上表面的一部分放大后的放大图。如图4及图6所示，若如前述那样使线状光束46在眼镜镜片102的表面上在二维方向上连续地扫描，则透过眼镜镜片102等而照射到哈特曼板32的线状光束46也在哈特曼板32的上表面在二维方向上连续地扫描。该连续地扫描是指，任意的线状光束46与至少一个先前的线状光束46的一部分重叠。并且，在哈特曼板32的上表面的线状光束46的扫描位置PH与针孔32A的位置一致(包括大致一致)时，线状光束46透过针孔32A从而投影到屏幕36上。

此处，优选从光源40出射的线状光束46的直径(光束直径)形成得比哈特曼板32上针孔32A的直径PD大。由此，能够将透过针孔32A而投影到屏幕36的线状光束46的直径(光束直径)调整为直径PD。若线状光束46的直径过小，则投影到屏幕36上的线状光束46产生的点图像的位置检测可能会失败，因而通过将线状光束46的直径形成得比直径PD大，能够可靠地执行线状光束46的点图像的位置检测。

另外，优选从光源40出射的线状光束46的直径(光束直径)形成得比哈特曼板32上彼此相邻的针孔32A的距离PL小。

图7是用于说明为线状光束46的直径设置上限的理由的说明图。如图7所示，假设线状光束46的直径大于距离PL时，有时线状光束46会同时透过彼此相邻的针孔32A从而分别投影到屏幕36上。此时，如图7的附图标记7A所示，眼镜镜片102为负度数或者正的弱度数的镜片时，同时投影到屏幕36上的线状光束46的2个点图像会分开。

与此相反，如图7的附图标记7B所示，当眼镜镜片102为正的强度数的镜片时，同时投影到屏幕36上的线状光束46的2个点图像会重叠，因而难以分开检测这2个点图像。另外，如图7的附图标记7C所示，当眼镜镜片102为更强的正的强度数的镜片时，同时透过了彼此相邻的针孔32A的线状光束46在屏幕36的跟前交叉，因而同时投影到屏幕36上的线状光束46的2个点图像的位置关系会反转。

因此，在本实施方式中，通过将线状光束46的直径形成得比距离PL小，从而能够防止线状光束46的2个点图像发生重叠及位置关系的反转。

返回图4，屏幕36设置在哈特曼板32的下方侧。屏幕36是例如磨砂玻璃基板等，具有扩散透过性。在该屏幕36上投影有透过了哈特曼板32的针孔32A的线状光束46。并且，随着扫描仪42使线状光束46在二维方向上扫描，线状光束46所透过的针孔32A会改变，因此投影到屏幕36的线状光束46的投影位置Q也会变化。

因此，在本实施方式中，后面将详细描述，通过检测投影到屏幕36的线状光束46的投影位置Q，且判别(确定)该线状光束46所透过的针孔32A的位置，从而能够检测出通过眼镜镜片102而投影到屏幕36的线状光束46的倾角。

摄像光学***37相对于屏幕36而设置在与哈特曼板32相反的一侧，即设置在屏幕36的下方侧，并从屏幕36的下面侧对投影有线状光束46的屏幕36进行拍摄。该摄像光学***37从其上方侧向下方侧具有场透镜48和照相机50。场透镜48将投影有线状光束46的屏幕36的像入射到照相机50。

照相机50具有成像镜头50A、以及CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)型或CMOS(complementary metal oxide semiconductor：互补金属氧化物半导体)型摄像元件50B。成像镜头50A将经由场透镜48入射的屏幕36的像入射到摄像元件50B的摄像面。

在扫描光学***35执行线状光束46的扫描的期间，摄像元件50B连续地对通过成像镜头50A而入射的屏幕36的像进行拍摄。由此，由照相机50连续拍摄到的屏幕36的拍摄图像52，被从照相机50向后述的总体控制部58输出。

(总体控制部)

图8是设置在镜片特性测量装置10的下侧箱体12或背部箱体13的内部的第一实施方式的总体控制部58的功能框图。如图8所示，总体控制部58是由例如包含CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)或FPGA(field-programmable gate array：现场可编程门阵列)等的各种计算部及内存等构成的计算电路，基于输入操作开关16的各种操作指示对镜片特性测量装置10的各部分进行总体控制。另外，在总体控制部58连接有存储部59。

总体控制部58通过执行存储部59内的未图示的软件程序，作为光学***控制部62、摄像控制部64、图像获取部66、位置获取部68、位置判别部69及光学特性获取部70而发挥功能。

光学***控制部62控制扫描光学***35的光源40照射线状光束46以及控制扫描仪42的驱动(线状光束46的扫描角度)。光学***控制部62根据向操作开关16输入的测量开始操作，而执行如下处理：从光源40连续出射线状光束46；使扫描仪42以规定的扫描图案使线状光束46在二维方向上扫描。由此，使线状光束46在二维方向上在眼镜镜片102的表面上扫描，且同时使透过了眼镜镜片102的线状光束46在二维方向上在哈特曼板32的上表面扫描。

摄像控制部64控制照相机50对屏幕36的拍摄。在扫描光学***35执行线状光束46的扫描的期间，摄像控制部64连续执行照相机50对屏幕36的拍摄。由此，从照相机50连续地向后述的图像获取部66输入屏幕36的拍摄图像52。

此处，当在线状光束46的扫描位置PH与针孔32A的位置一致的时刻执行照相机50的拍摄时，在该拍摄而得的拍摄图像52中包含投影到屏幕36的线状光束46的点图像。此外，在本实施方式中，以使各拍摄图像52所包含的线状光束46的点图像的数量变为1个点的方式，使前述的光学***控制部62控制扫描光学***35扫描线状光束46的扫描速度。

另一方面，当在线状光束46的扫描位置PH与针孔32A的位置不一致的时刻执行了照相机50的拍摄的情况下，在该拍摄而得的拍摄图像52中不包含线状光束46的点图像。

图像获取部66从照相机50依次获取拍摄图像52。另外在同时，图像获取部66从光学***控制部62等依次获取在拍摄拍摄图像52时从扫描仪42出射的线状光束46的扫描角度(各检流计反射镜42A的摇动角度θ，φ)。该线状光束46的扫描角度，是示出线状光束46照射在眼镜镜片102的表面上时的扫描位置P的信息。并且，图像获取部66将从照相机50获取的拍摄图像52以能够识别线状光束46的扫描角度的状态存储在存储部59内的图像信息72(参照图9)中。

图9是图像信息72以及位置获取部68基于该图像信息72获取的投影位置信息74的说明图。如图9所示，在图像信息72中，从图像获取部66连续输入的各拍摄图像52以与各自对应的线状光束46的扫描角度(扫描位置P)相关联的状态被存储。

位置获取部68从拍摄图像52获取投影到屏幕36上的线状光束46的投影位置Q的位置坐标。当扫描光学***35执行的线状光束46的扫描及照相机50对的屏幕36的拍摄结束时，该位置获取部68从存储部59获取图像信息72。然后，位置获取部68对图像信息72内的各拍摄图像52进行解析，从而判别各拍摄图像52中包含线状光束46的点图像的拍摄图像52。接着，位置获取部68基于从包含线状光束46的点图像的各拍摄图像52获取的线状光束46的投影位置Q的位置坐标的结果，生成投影位置信息74。此外，投影位置Q的位置坐标是例如以在屏幕36上与摄像光轴OB交叉的点为原点的坐标。

在投影位置信息74中，将与包含线状光束46的点图像的拍摄图像52对应的线状光束46的各扫描角度，和分别与这些各扫描角度对应的投影位置Q的位置坐标对应地存储。该投影位置信息74从位置获取部68分别向位置判别部69及光学特性获取部70输出。

返回图8，位置判别部69判别投影到屏幕36上的线状光束46所透过的哈特曼板32的针孔32A及其位置即针孔位置W(参照图11)。在扫描光学***35执行的线状光束46的扫描及由照相机50对屏幕36的拍摄结束后，位置判别部69从位置获取部68获取所述的投影位置信息74，并参照存储部59内的装置信息77。

如后述的图10所示，在装置信息77中，预先存储有与哈特曼板32及屏幕36在摄像光轴OB上的位置相关的信息、及哈特曼板32内的各针孔32A的位置坐标。此外，各针孔32A的位置坐标是以哈特曼板32的中心32O(以与摄像光轴OB相一致的方式被定位的中心32O)为原点的坐标。

图10是用于说明位置判别部69对针孔32A及其位置的判别处理的说明图。如图10所示，首先，位置判别部69基于投影位置信息74判别(确定)投影到屏幕36上的线状光束46所透过的哈特曼板32的针孔32A。

具体地，基于线状光束46的扫描角度(各检流计反射镜42A的摇动角度θ，φ)，求出线状光束46的扫描位置P(来自准直器44的线状光束46相对于眼镜镜片102的照射位置)。另外，透过了眼镜镜片102的线状光束46的折射角度根据眼镜镜片102的种类(正度数、负度数、及度数的大小等)而变化，但是透过了该眼镜镜片102的线状光束46在屏幕36上的投影位置Q已经通过投影位置信息74获得。

另一方面，在镜片特性测量装置10中，哈特曼板32内的各针孔32A的位置是固定的。另外，哈特曼板32与屏幕36的位置关系也固定，线状光束46从透过眼镜镜片102后到投影到屏幕36为止的倾角为恒定的。

并且，由于眼镜镜片102对透过眼镜镜片102的光学中心部从而照射到哈特曼板32的中心部的线状光束46的折射影响小，因而扫描位置P与投影位置Q的偏离变小。因此，通过首先分析与眼镜镜片102的中心部对应的扫描位置P及投影位置Q，能够高精度地判别线状光束46所通过的针孔32A。接着，通过以该针孔32A的针孔位置W(参照图11)为基准，基于线状光束46的扫描角度(扫描位置P)、线状光束46的投影位置Q、以及装置信息77(各针孔32A的针孔位置W(参照图11))，也能够判别透过了眼镜镜片102的光学中心部以外部分的线状光束46所透过的针孔32A。

因此，位置判别部69能够基于线状光束46的扫描角度(扫描位置P)、线状光束46在屏幕36上的投影位置Q、以及存储于装置信息77的各针孔32A的针孔位置W(参照图11)，判别线状光束46所透过的针孔32A的针孔位置W。

然后，位置判别部69将针孔位置信息79输出到光学特性获取部70，其中，该针孔位置信息79示出各线状光束46的扫描角度和与各线状光束46分别对应的针孔位置W(参照图11)的对应关系。

此外，位置判别部69也可以使用其他方法判别各线状光束46所分别透过的针孔32A及针孔位置W(参照图11)。例如，使用白色光作为线状光束46，对哈特曼板32内的预先设定的1个或多个针孔32A设置能透过特定波长范围的光(红光、绿光、蓝光等)的滤波器。此外，在对多个针孔32A设置滤波器的情况下，也可以使每个针孔32A的滤波器的种类(透过的光的波长范围)不同。另外，使用彩色摄像元件作为摄像元件50B。

在该例子中，位置判别部69通过解析图像信息72内的各拍摄图像52，能够对包含透过了附有滤波器的针孔32A的线状光束46的点图像的拍摄图像52(以下，第一拍摄图像52)、以及包含透过了没有滤波器的针孔32A的线状光束46的点图像的拍摄图像52(以下，第二拍摄图像52)进行判别。

然后，通过将哈特曼板32内的附有滤波器的针孔32A的针孔位置W(参照图11)以及线状光束46的扫描图案预先存储在装置信息77中，从而位置判别部69能够仅通过参照装置信息77来简单地判别与第一拍摄图像52对应的针孔位置W。

接着，位置判别部69能够基于各第一拍摄图像52及各第二拍摄图像52的拍摄顺序、线状光束46的扫描图案、以及哈特曼板32内的各针孔32A的位置关系，以先前判别的附有滤波器的针孔32A的位置为基准，对与各第二拍摄图像52分别对应的没有滤波器的针孔32A的位置进行判别。

返回图8，光学特性获取部70基于从位置获取部68输入的投影位置信息74、从位置判别部69输入的针孔位置信息79、以及存储部59内的装置信息77，获取眼镜镜片102的光学中心位置(光轴OA)及光学特性(后焦点Bf(参照图11)等)。

图11是用于说明通过光学特性获取部70获取眼镜镜片102的光学中心位置(光轴OA)和获取后焦点Bf的说明图。如图11所示，基于投影位置信息74及针孔位置信息79，获得各线状光束46所分别透过的针孔32A的针孔位置W以及各线状光束46在屏幕36上的投影位置Q。因此，光学特性获取部70基于投影到屏幕36的每个线状光束46的针孔位置W及投影位置Q，分别检测出投影到屏幕36的各线状光束46的倾角。由此，光学特性获取部70能够根据出射与光轴OB平行的线状光束46的扫描位置P，获取(计算)眼镜镜片102的光学中心位置、即光轴OA的位置。

另外，基于装置信息77，哈特曼板32及屏幕36各自在摄像光轴OB上的位置是已知的，因而哈特曼板32与屏幕36之间的距离ΔL是已知的。进而，眼镜镜片102的设置位置是已知的，因而眼镜镜片102的内面与哈特曼板32之间的距离ΔLA也是已知的。另外，也能求出每个投影到屏幕36的线状光束46透过的针孔位置W与投影位置Q之差(相对于摄像光轴OB在垂直方向上的差)即ΔH。因此，基于这些信息，光学特性获取部70能够获取(计算)眼镜镜片102的后焦点Bf。

此外，关于镜片特性测量装置10的哈特曼板32、屏幕36以及摄像光学***37，与所述的如图22所示那样的将大直径的测量光照射到眼镜镜片102的现有装置基本相同。因此，光学特性获取部70如果求出每个线状光束46对应的针孔位置W及投影位置Q，则能以与现有装置基本相同的计算方法求出眼镜镜片102的光学中心位置及后焦点Bf。另外，光学特性获取部70也能够通过与现有装置相同的计算方法求出眼镜镜片102的除后焦点Bf之外的光学特性。进而，光学特性获取部70也能够以与现有装置相同的方式获取示出光学特性值在眼镜镜片102内的分布的映射图像。

光学特性获取部70将与获取的眼镜镜片102的光学中心位置(光轴OA)及光学特性(后焦点Bf等)相关的信息输出并显示在显示器15上。

(第一实施方式的镜片特性测量装置的作用)

图12是示出第一实施方式的镜片特性测量装置10对眼镜架101的左右眼镜镜片102的光学特性的测量处理(镜片特性测量方法)流程的流程图。此外，镜片特性测量装置10同时或者按时间顺序测量左右眼镜镜片102的光学特性，但是此处以测量左右眼镜镜片102中的任一者的光学特性为例进行说明。

检查者将作为测量对象的眼镜架101设置于设置部20，通过夹持构件21、22夹持眼镜架101，并用按压销29按住并固定由支撑销23支撑的眼镜镜片102(步骤S1)。此外，也可以在将眼镜架101设于设置部20之后，根据利用操作开关16输入的测量开始操作，通过未图示的马达驱动机构等驱动夹持构件21、22及按压销29从而自动地将眼镜架101固定。

接着，检查者通过操作开关16输入测量开始操作，使光学***控制部62从光源40连续地出射线状光束46，且根据预先决定的扫描图案使扫描仪42的2个检流计反射镜42A中的至少一者移位。由此，在眼镜镜片102的表面上，按照上述的扫描图案使线状光束46在二维方向上扫描(步骤S2)。

然后，如所述的图6所示，根据在眼镜镜片102的表面上的线状光束46的扫描，使透过了眼镜镜片102及玻璃盖片30的线状光束46在二维方向上在哈特曼板32的上表面扫描。由此，在哈特曼板32的上表面，当线状光束46的扫描位置PH与针孔32A的位置一致时，线状光束46透过该针孔32A，从而投影到屏幕36上。其结果，线状光束46按顺序透过哈特曼板32的各针孔32A从而分别投影到屏幕36上。

在本实施方式中，与将与眼镜镜片102的测量范围对应的大直径的测量光照射到眼镜镜片102的现有装置(参照图22)不同，由于使小直径的线状光束46在眼镜镜片102的表面上扫描，因而能够充分地确保光源40的发光强度，进而能够防止因光源40的配光而使线状光束46的点图像在拍摄图像52的中心部和周边部产生亮度差。因此，与现有装置相比，点图像在拍摄图像52的中心部或周边部的光量变化得以减小，因而能够防止拍摄图像52的周边部变暗或拍摄图像52的中心部的点图像变白，因此能防止测量灵敏度在拍摄图像52的中心部及周边部降低。

另一方面，在执行线状光束46的扫描期间，摄像控制部64控制照相机50从而执行对屏幕36连续地拍摄(步骤S3)。然后，由照相机50拍摄的屏幕36的拍摄图像52依次向图像获取部66输出，通过该图像获取部66将线状光束46的扫描角度(各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ)以能够识别的状态依次存储在存储部59内的图像信息72中。

此时，在本实施方式中，以各拍摄图像52所包含的线状光束46的点图像的数量变为1个点的方式，控制扫描光学***35扫描线状光束46的扫描速度。因此，即使在如所述的图7的附图标记7B及附图标记7C所示那样眼镜镜片102为正的强度数的凸透镜时，也能够防止投影到屏幕36上的线状光束46的点图像发生重合及位置关系反转。由此，不需要像上述专利文献1那样移动屏幕36，因而不会发生使镜片特性测量装置10大型化及确保屏幕36的移动距离的再现性的问题。

若扫描光学***35执行的线状光束46的扫描以及照相机50对屏幕36的连续拍摄结束，则位置获取部68对存储于存储部59的图像信息72内的各拍摄图像52进行解析，从而对包含线状光束46的点图像的拍摄图像52进行判别以及获取线状光束46的投影位置Q的位置坐标(步骤S4)。然后，如所述的图9所示，位置获取部68生成投影位置信息74，并将该投影位置信息74分别向位置判别部69和光学特性获取部70输出。

接着，位置判别部69基于从位置获取部68输入的投影位置信息74(线状光束46的扫描角度及投影位置Q)以及存储部59内的装置信息77(每个针孔32A的针孔位置W)，判别各线状光束46所分别透过的针孔32A的针孔位置W(步骤S5)。然后，如所述的图10所示，位置判别部69生成针孔位置信息79，将该针孔位置信息79向光学特性获取部70输出。

接收了输入的投影位置信息74及针孔位置信息79的光学特性获取部70基于这些信息，判别各线状光束46所分别透过的针孔32A的针孔位置W以及各线状光束46在屏幕36上的投影位置Q。接着，基于该判别结果，光学特性获取部70分别检测出投影到屏幕36的各线状光束46的倾角。

然后，光学特性获取部70基于各线状光束46的倾角和存储部59内的装置信息77，如所述的图11所示，使用与现有装置(参照图22)基本相同的计算方法(解析方法)，获取眼镜镜片102的光学中心位置(光轴OA)及光学特性(后焦点Bf等)(步骤S6)。通过该光学特性获取部70得到的眼镜镜片102的光学特性等测量结果被输出并显示在显示器15上。

(第一实施方式的镜片特性测量装置的效果)

如上所述，在第一实施方式的镜片特性测量装置10中，通过使线状光束46在眼镜镜片102的表面上扫描，防止在拍摄图像52的中心部和周边部产生线状光束46的点图像的亮度差，因而能防止在拍摄图像52的中心部及周边部的测量灵敏度的降低。另外，不设置使屏幕36移动的移动机构，就能够防止投影到屏幕36上的线状光束46的点图像发生重合及位置关系反转，因而能防止镜片特性测量装置10的大型化。其结果，能实现防止在拍摄图像52的中心部及周边部的测量灵敏度的降低，以及防止镜片特性测量装置10的大型化。

(第二实施方式的镜片特性测量装置)

图13是第二实施方式的镜片特性测量装置10A的总体控制部58的功能框图。该第二实施方式的镜片特性测量装置10A具有如下功能：设定线状光束46的扫描范围及扫描图案以及调整1帧拍摄图像52所包含的线状光束46的点图像的点图像数量。

如图13所示，第二实施方式的镜片特性测量装置10A，除了在总体控制部58还作为扫描设定部88及点图像数量调整部90来发挥功能这点外，其余是与上述第一实施方式的镜片特性测量装置10具有基本相同的结构。因此，对于与上述第一实施方式相同的功能或结构，赋予相同的附图标记并省略其说明。

扫描设定部88根据输入操作开关16的扫描设定操作，向光学***控制部62发出设定线状光束46的扫描范围(眼镜镜片102的测量范围)及扫描图案的指令。光学***控制部62接收该指令，控制扫描光学***35的扫描仪42的驱动，从而设定线状光束46的扫描范围及扫描图案。

通过能够设定(改变)线状光束46的扫描范围，从而能够用线状光束46选择性地仅扫描眼镜镜片102内需要测量光学特性的区域。例如，当眼镜镜片102为单焦点镜片时，不需要使线状光束46在宽范围的测量范围(扫描范围)内扫描。因此，以使线状光束46扫描哈特曼板32的例如中央部的4个针孔32A的方式，设定线状光束46的扫描范围。在该情况下，能够通过镜片特性测量装置10高速地进行光学特性的测量(解析)。

另外，通过能够设定(改变)线状光束46的扫描图案，例如当能够将扫描图案设定(改变)为环状或其他特殊形状的图案时，通过测量透过眼镜镜片102之前和之后的线状光束46的图案的形状变化，从而能够测量眼镜镜片102的度数分布。

图14是用于说明调整拍摄图像52所包含的线状光束46的点图像的点图像数量的说明图。如图13及图14所示，根据对操作开关16的点图像数量的输入操作，点图像数量调整部90向光学***控制部62及摄像控制部64发出调整点图像数量的调整指令。

接收了点图像数量的调整指令的光学***控制部62对扫描光学***35的扫描仪42的扫描速度进行调整。例如当使1帧拍摄图像52所包含的点图像数量增加时，增加扫描仪42的扫描速度，相反，当图像数量减少时，减少扫描仪42的扫描速度。

另外，接收了点图像数量的调整指令的摄像控制部64控制照相机50的摄像元件50B的驱动，从而调整摄像元件50B的曝光时间(快门速度)。例如，摄像元件50B基于扫描仪42的扫描速度，以使由点图像数量的调整指令所指定的数量的线状光束46的点图像被包含在1帧拍摄图像52中的方式，调整摄像元件50B的曝光时间。此外，也可以使摄像元件50B的曝光时间为固定(不进行摄像元件50B的控制)，从而仅调整扫描仪42的扫描速度。

通过像这样控制扫描仪42及摄像元件50B，能够如图14的附图标记XIVA所示，将1帧拍摄图像52所包含的点图像数量调整为1个点，或者如图14的附图标记XIVB所示，将1帧拍摄图像52所包含的点图像数量调整为多个点。尤其，越是增加扫描仪42的扫描速度，从而增加1帧拍摄图像52所包含的点图像数量，越是能够在短时间内完成眼镜镜片102的光学测量。例如也可以在通过照相机50拍摄1帧拍摄图像52的拍摄过程中，完成眼镜镜片102的表面的线状光束46的扫描。

此外，当增加1帧拍摄图像52所包含的点图像数量时，如所述的图7的附图标记7B、7C所示，可能会因眼镜镜片102的种类(例如正的强度数的凸透镜)的不同，使投影到屏幕36的线状光束46的点图像发生重合或使点图像的位置关系发生反转。此时，使点图像数量调整部90工作，从而降低扫描仪42的扫描速度，由此使拍摄图像52所包含的点图像数量减少(例如减少到1个点)。

(第三实施方式)

接着，对第三实施方式的镜片特性测量装置10B(参照图15)进行说明。上述各实施方式的扫描仪42通过调整各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ，从而以使线状光束46在二维方向上扫描的方式调整线状光束46的扫描角度。此外，线状光束46的扫描角度(也称为出射角度)是指，例如，与在各检流计反射镜42A位于摇动中心位置时从扫描仪42出射的线状光束46即扫描仪42的扫描中心位置上的线状光束46平行的基准方向(用图15中的点划线表示)为基准的角度(图15中的xy方向的角度)。

此时，对于扫描仪42的种类，例如在检流计扫描仪及MEMS扫描仪(双轴MEMS反射镜)，尤其是MEMS扫描仪中，存在反射镜的摇动角度θ、φ的再现性低的问题。这里所说的再现性低是指，所述的光学***控制部62控制的反射镜的摇动角度θ、φ的指示值(也称为控制值、设定值、或者目标值)与实际的反射镜的摇动角度θ、φ之间产生偏差(乖离)。

若像这样反射镜的摇动角度θ、φ的再现性变低，则即使反射镜的摇动角度θ、φ的指示值相同，实际的反射镜的摇动角度θ、φ也会发生变化，因而随着该变化，从扫描仪42出射的线状光束46的扫描角度也会发生变化。在该情况下，所述的各扫描位置P分别变化，因而线状光束46所透过的哈特曼板32内的针孔32A的位置(光束轮廓)也会变化。其结果，会发生如下问题：由光学特性获取部70获取的眼镜镜片102的光学特性的测量精度会降低，或者由光学特性获取部70获取的眼镜镜片102的光学特性的映射图像(SCA映射图像)的再现性降低。此外，“SCA”的S是球面度数(spherical)，C是散光度数(cylinder)，A是散光轴(Axis)。

另外，考虑眼镜镜片102的表面(镜片面)的精度以及该表面上的灰尘及划痕的情况下，期望反射镜的摇动角度θ、φ的再现性高，即从扫描仪42出射的线状光束46的扫描角度的再现性高。

因此，第三实施方式的镜片特性测量装置10B(参照图15)对由光学***控制部62进行的各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的控制(相当于本发明的扫描角度的控制)进行补正。

图15是第三实施方式的镜片特性测量装置10B的扫描光学***35、屏幕36以及摄像光学***37的概要图。如图15所示，镜片特性测量装置10B除了具有半反射镜400及光接收光学***402这点外，其他均与上述第一实施方式的镜片特性测量装置10具有基本相同的结构。因此，对于与上述第一实施方式相同的功能或结构，赋予相同的附图标记并省略其说明。

半反射镜400相当于本发明的分光部，设置在准直器44与设置于设置部20的眼镜镜片102的表面之间。该半反射镜400将从准直器44出射的线状光束46的一部分向后述的光接收光学***402反射，使线状光束46的剩余部分直接透过从而向眼镜镜片102出射。

光接收光学***402具有镜片404、镜片406以及CCD型(也可以是CMOS型)摄像元件408。镜片404、406将由半反射镜400反射的线状光束46入射到摄像元件408的光接收面。

摄像元件408具有光接收面，用于接收从半反射镜400通过镜片404、406而入射的线状光束46。并且，摄像元件408用光接收面接收(拍摄)线状光束46从而将光接收信号向总体控制部58输出。该光接收信号示出线状光束46在摄像元件408的光接收面的光接收位置(光接收面内的像素的位置坐标)。

此处，在摄像元件408的光接收面接收的线状光束46的光接收位置，根据各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ即从扫描仪42出射的线状光束46的扫描角度(θ，φ)的不同而不同。因此，在光接收面上的线状光束46的光接收位置与各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ(线状光束46的扫描角度)之间建立1对1的关系。因此，根据光接收面上的线状光束46的光接收位置，求出各检流计反射镜42A的实际的摇动角度θ、φ。

图16是第三实施方式的镜片特性测量装置10B的总体控制部58的功能框图。如图16所示，第三实施方式的总体控制部58除了在前述的各部分的基础上还作为测量值获取部410及补正部412发挥功能这点外，其他均与上述第一实施方式的总体控制部58基本相同。

测量值获取部410基于从摄像元件408输入的光接收信号和从存储部59获取的对应信息414，获取各检流计反射镜42A的实际的摇动角度θ、φ的测量值(也称作实测值)。对应信息414是示出所述的光接收面上的线状光束46的光接收位置与各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的对应关系的信息，通过预先进行实验或模拟等来创建。由此，测量值获取部410基于来自摄像元件408的光接收信号，判别光接收面内的线状光束46的光接收位置，进而基于该光接收位置，参照对应信息414，由此获取各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的测量值。

各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的测量值相当于本发明的扫描角度的测量值。并且，测量值获取部410将与各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的测量值相关的信息向补正部412输出。

补正部412对由光学***控制部62进行的各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的控制进行补正。补正部412从测量值获取部410获取各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的测量值，并从光学***控制部62获取各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的指定值。该指定值相当于本发明的扫描角度的指定值。

接着，补正部412基于将各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的测量值与指定值比较后的结果，以使各摇动角度θ、φ的测量值与指定值一致的方式，对由光学***控制部62进行的摇动角度θ、φ的控制进行补正。由此，补正部412能够补正由光学***控制部62进行的线状光束46的扫描角度的控制。

图17是示出第三实施方式的镜片特性测量装置10B对各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的补正控制流程的流程图。如图17所示，在所述的图12所示的步骤S2、S3中，若光学***控制部62控制扫描光学***35从而从扫描仪42出射线状光束46，则该线状光束46经由反射镜43及准直器44入射到半反射镜400。然后，线状光束46的一部分被半反射镜400分光而向光接收光学***402反射(步骤S20，相当于本发明的分光步骤)。

被半反射镜400反射的线状光束46在光接收光学***402的摄像元件408的光接收面被接收(步骤S21，相当于本发明的光接收步骤)。由此，光接收信号从摄像元件408输出到测量值获取部410。

测量值获取部410基于从摄像元件408输入的光接收信号所示的光接收面上的线状光束46的光接收位置，参照从存储部59读取的对应信息414，从而获取各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的测量值(步骤S22，相当于本发明的测量值获取步骤)。然后，测量值获取部410将各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的测量值向补正部412输出。

补正部412从测量值获取部410获取各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的测量值。另外，补正部412从光学***控制部62获取各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的指定值(步骤S23)。此外，该指定值的获取时机不限定于步骤S22之后，也可以在步骤S22之前。

然后，基于将各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的测量值与指定值比较之后的结果，补正由光学***控制部62进行的摇动角度θ、φ的控制(步骤S24，相当于本发明的补正步骤)。由此，使各检流计反射镜42A的实际的摇动角度θ、φ(线状光束46的扫描角度)与其指定值一致。

像这样，在第三实施方式的镜片特性测量装置10B中，通过补正由光学***控制部62进行的各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的控制，能够降低各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ(线状光束46的扫描角度)的测量值相对于指定值的误差。由此，能降低各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ相对于指示值的变化、即从扫描仪42出射的线状光束46的扫描角度相对于指示值的变化。其结果，能抑制所述的各扫描位置P的变化，因而由光学特性获取部70获取的眼镜镜片102的光学特性的测量精度以及光学特性的映射图像的再现性会提高。

在上述第三实施方式中，在准直器44与设置于设置部20的眼镜镜片102的表面之间配置半反射镜400，但是也可以例如在扫描仪42与反射镜43之间配置半反射镜400，或者在反射镜43与准直器44之间配置半反射镜400。另外，也可以将反射镜43换成半反射镜400。即，只要半反射镜400在线状光束46的从扫描仪42到眼镜镜片102的表面的光路的途中位置即可，对半反射镜400的配置位置没有特别限定。

在上述第三实施方式中，对将补正各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的控制的功能添加到第一实施方式的镜片特性测量装置10的例子进行了说明，但是也可以将同样的功能添加到上述第二实施方式中。

(第四实施方式)

图18是第四实施方式的镜片特性测量装置10C的功能框图。在该第四实施方式的镜片特性测量装置10中，使用由所述的第三实施方式中说明的测量值获取部410获取的各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的测量值，求出眼镜镜片102的光学特性(映射图像)。

如图18所示，第四实施方式的镜片特性测量装置10C，除了在总体控制部58不具有上述第三实施方式的补正部412(图16参照)的功能且光学特性获取部70具有映射图像生成部416的功能这点外，其他均与上述第三实施方式的镜片特性测量装置10B具有基本相同的结构。因此，对于与上述各实施方式相同的功能或结构，赋予相同的附图标记并省略其说明。

第四实施方式的测量值获取部410与上述第三实施方式同样地，获取各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的测量值、即线状光束46的扫描角度的测量值。然后，测量值获取部410将各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ(线状光束46的扫描角度)的测量值存储在存储部59内的图像信息72中。

图19是第四实施方式的图像信息72及投影位置信息74的说明图。图20是用于说明通过第四实施方式的位置判别部69对针孔32A及其针孔位置W的判别处理的说明图。

如图19所示，在第四实施方式的图像信息72中，从图像获取部66连续输入的各拍摄图像52以各自对应地与从测量值获取部410输入的线状光束46的扫描角度的测量值相关联的状态被存储。

如在上述第一实施方式(参照图9)中说明的那样，第四实施方式的位置获取部68基于图像信息72生成投影位置信息74。在该第四实施方式的投影位置信息74中，投影到屏幕36上的线状光束46的投影位置Q的位置坐标和与各位置坐标对应的线状光束46的扫描角度的测量值以相关联的状态被存储。

如图20所示，如上述第一实施方式(参照图10)中说明的那样，第四实施方式的位置判别部69基于投影位置信息74及装置信息77，对投影到屏幕36上的线状光束46所透过的哈特曼板32的针孔32A及其针孔位置W进行判别。

具体地，位置判别部69基于存储于投影位置信息74的各线状光束46的扫描角度(各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ)的测量值，求出各线状光束46的扫描位置P的测量置。由此，位置判别部69即使在各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的再现性低时，也能正确求出分别与各投影位置Q的位置坐标对应的各线状光束46的扫描位置P。其结果，位置判别部69能够比上述第一实施方式更高精度地解析与眼镜镜片102的中心部对应的扫描位置P及投影位置Q，因而能够比第一实施方式更高精度地判别通过了这些扫描位置P及投影位置Q的线状光束46所透过的针孔32A。

以下，与第一实施方式同样地，位置判别部69也是以首先判别出的针孔32A的针孔位置W为基准，基于各线状光束46的扫描角度(扫描位置P)的测量值、各投影位置Q和装置信息77，对透过了眼镜镜片102的光学中心部之外的线状光束46所透过的针孔32A进行判别。其结果，在第四实施方式中，能够比第一实施方式更高精度地判别投影到屏幕36上的线状光束46所透过的针孔32A及其针孔位置W。然后，位置判别部69将针孔位置信息79向光学特性获取部70输出，其中，针孔位置信息79示出各线状光束46的扫描角度的测量值和与各线状光束46分别对应的针孔位置W的对应关系。

返回图18，第四实施方式的光学特性获取部70与上述第一实施方式(参照图11)同样地，基于从位置获取部68输入的投影位置信息74、从位置判别部69输入的针孔位置信息79以及存储部59内的装置信息77，获取眼镜镜片102的光学中心位置(光轴OA)以及光学特性。此外，在该光学特性中，除了所述的第一实施方式中说明的后焦点Bf以外，还包含眼镜镜片102的各部分的球面度数、圆柱度数(散光度数)、圆柱轴角度(散光轴角度)、棱镜值(棱镜度数及棱镜基底方向)等。

映射图像生成部416基于光学特性获取部70所获取的眼镜镜片102的光学特性，以及从投影位置信息74或针孔位置信息79等获取的各线状光束46的扫描角度(扫描位置P)的测量值，用公知的方法生成示出眼镜镜片102的光学特性的分布的映射图像。然后，映射图像生成部416将映射图像输出到存储部59及显示器15。

图21是示出第四实施方式的镜片特性测量装置10C的生成映射图像的流程的流程图。如图21所示，从步骤S20到步骤S22的处理与所述的图17所示的第三实施方式相同，因而此处省略说明。此外，步骤S20相当于本发明的分光步骤，步骤S21相当于本发明的光接收步骤，步骤S22相当于本发明的测量值获取步骤。

若步骤S22结束，则测量值获取部410如所述的图19所示，将各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ(各线状光束46的扫描角度)的测量值存储到存储部59内的图像信息72中。由此，在图像信息72中，将各拍摄图像52和与各拍摄图像52分别对应的线状光束46的扫描角度的测量值相关联。

接着，位置获取部68基于存储部59内的图像信息72，生成如所述的图19所示的投影位置信息74，将该投影位置信息74向位置判别部69输出(步骤S30，相当于本发明的位置获取步骤)。

接收了输入的投影位置信息74的位置判别部69，首先基于投影位置信息74，求出分别与各线状光束46的扫描角度的测量值对应的扫描位置P的测量值。接着，位置判别部69基于各扫描位置P的测量值以及投影到屏幕36上的线状光束46的投影位置Q的位置坐标，解析与眼镜镜片102的中心部对应的扫描位置P及投影位置Q，并判别与这些扫描位置P及投影位置Q对应的线状光束46所透过的针孔32A。

然后，位置判别部69还以首先判别出的针孔32A的针孔位置W为基准，基于各线状光束46的扫描角度的测量值、各投影位置Q和装置信息77，判别剩余的线状光束46所透过的针孔32A的针孔位置W。

像这样，即使在各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的再现性低时，位置判别部69也能够根据各扫描位置P的测量值等高精度地判别各线状光束46所透过的针孔32A及其针孔位置W(步骤S31，相当于本发明的位置判别步骤)。然后，位置判别部69将如所述的图20所示的针孔位置信息79向光学特性获取部70输出。

接收了输入的针孔位置信息79的位置判别部69，基于该针孔位置信息79、所述的投影位置信息74以及装置信息77，获取眼镜镜片102的光学中心位置及光学特性(步骤S32，相当于本发明的光学特性获取步骤)。

接着，映射图像生成部416基于光学特性获取部70所获取的眼镜镜片102的光学特性以及从投影位置信息74等获取的各线状光束46的扫描角度(扫描位置P)的测量值，生成眼镜镜片102的映射图像，并将该映射图像输出到显示器15等(步骤S33)。

如上所述，在第四实施方式中，使用各线状光束46的扫描角度(各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ)的测量值，进行眼镜镜片102的光学特性及映射图像的测量。其结果，即使在各检流计反射镜42A的摇动角度θ、φ的再现性低时，也能防止使该摇动角度θ、φ的偏差反映在眼镜镜片102的光学特性的测量结果及映射图像上。由此，能够提高眼镜镜片102的光学特性的测量精度和映射图像相对于同一眼镜镜片102的再现性。

(其他)

在上述各实施方式中，在用线状光束46在眼镜镜片102的表面上进行扫描的期间，使该线状光束46的光量恒定，但是，例如，也可以根据线状光束46的扫描角度来调整从光源40出射的线状光束46的光量(亮度)。具体地，以使照射到眼镜镜片102的中央部的线状光束46的光量变低且照射到眼镜镜片102的周边部的线状光束46的光量变高的方式，调节线状光束46的光量。由此，能够均匀地调整在拍摄图像52的中央部及周边部的线状光束46的亮度。

在上述各实施方式中，在用线状光束46在眼镜镜片102的表面上进行扫描的期间，照相机50的拍摄条件是固定的，但是，例如在眼镜镜片102的中央部扫描线状光束46时，以及在眼镜镜片102的周边部扫描线状光束46时，也可以改变照相机50的拍摄条件，该拍摄条件是指，例如照相机50的摄像元件50B的曝光(积累)时间及增益等。

在上述各实施方式的镜片特性测量装置10等中，仅测量眼镜镜片102的棱镜量时，也可以不由扫描仪42进行线状光束46的扫描，而仅将沿摄像光轴OB的线状光束46照射到眼镜镜片102上。

在上述各实施方式中，列举了以不更换眼镜架101的方式测量眼镜架101的左右眼镜镜片102的光学特性的镜片特性测量装置10等例子进行说明，但也能够将本发明适用于例如逐个测量左右眼镜镜片102的光学特性的镜片特性测量装置(焦度计)，以及测量素质镜片(原始镜片)的光学特性的镜片特性测量装置(焦度计)等测量各种被检镜片的镜片特性测量装置。另外，也能够将本发明适用于测量除眼镜外的各种用途的被检镜片的光学特性的镜片特性测量装置中。

Claims (14)

1.一种镜片特性测量装置，其特征在于，具有：

扫描光学***，用线状光束扫描被检镜片的表面，

哈特曼板，相对于所述被检镜片而设置在与所述扫描光学***相反的一侧，具有多个二维排列的针孔，且使通过所述扫描光学***的扫描而透过所述被检镜片从而照射到所述针孔的所述线状光束透过，

屏幕，透过了所述哈特曼板的所述线状光束投影在所述屏幕上，和

摄像光学***，设置在相对于所述屏幕而与所述哈特曼板相反的一侧，在由所述扫描光学***执行所述线状光束的扫描的期间，对所述屏幕进行拍摄。

2.根据权利要求1所述的镜片特性测量装置，其特征在于，具有：

位置获取部，对由所述摄像光学***拍摄的所述屏幕的拍摄图像进行解析，从而获取投影到所述屏幕的所述线状光束的投影位置，

位置判别部，对投影到所述屏幕的所述线状光束所透过的所述针孔的针孔位置进行判别，

光学特性获取部，基于所述位置获取部所获取的所述投影位置和所述位置判别部对所述针孔位置的判别结果，以及已知的所述被检镜片、所述哈特曼板及所述屏幕的位置关系，来获取所述被检镜片的光学特性。

3.根据权利要求2所述的镜片特性测量装置，其特征在于，

所述位置判别部，基于所述位置获取部所获取的所述线状光束的投影位置，以及所述扫描光学***使所述线状光束进行扫描的扫描角度即投影到所述投影位置的所述线状光束的扫描角度，来判别所述针孔位置。

4.根据权利要求3所述的镜片特性测量装置，其特征在于，具有：

分光部，设置在从所述扫描光学***到所述被检镜片的表面为止的所述线状光束的光路的途中，对所述线状光束的一部分进行分光，

光接收光学***，接收被所述分光部分光后的所述线状光束，和

测量值获取部，基于由所述光接收光学***接收的所述线状光束的光接收位置，获取所述扫描角度的测量值；

所述位置判别部基于所述线状光束的投影位置以及所述测量值获取部所获取的所述扫描角度的测量值，来判别所述针孔位置。

5.根据权利要求4所述的镜片特性测量装置，其特征在于，

具有映射图像生成部，其基于所述光学特性获取部所获取的所述被检镜片的光学特性以及所述测量值获取部所获取的所述扫描角度的测量值，来生成示出所述被检镜片的所述光学特性的分布的映射图像。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的镜片特性测量装置，其特征在于，

在所述哈特曼板上，所述针孔等间隔地二维排列；

所述扫描光学***，将所述线状光束的直径调整为比所述哈特曼板上的所述针孔的直径大且比彼此相邻的所述针孔之间的距离小。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的镜片特性测量装置，其特征在于，

具有点图像数量调整部，其控制所述扫描光学***，从而调整由所述摄像光学***拍摄的所述屏幕的拍摄图像所包含的所述线状光束的点图像的数量。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的镜片特性测量装置，其特征在于，

具有扫描设定部，其设定所述线状光束的扫描范围以及扫描图案的种类中的至少任一者；

所述扫描光学***根据所述扫描设定部中的设定，进行所述线状光束的扫描。

9.根据权利要求1-3、5-8中任一项所述的镜片特性测量装置，其特征在于，具有：

光学***控制部，控制从所述扫描光学***出射的所述线状光束的扫描角度，从而通过所述线状光束扫描所述被检镜片的表面，

分光部，设置在从所述扫描光学***到所述被检镜片的表面为止所述线状光束的光路的途中，对所述线状光束的一部分进行分割，

光接收光学***，接收由所述分光部分光后的所述线状光束，

测量值获取部，基于由所述光接收光学***接收的所述线状光束的光接收位置，获取所述扫描角度的测量值，

补正部，基于将预先获取的所述扫描角度的指示值与所述测量值获取部所获取的所述测量值进行比较之后的结果，对由所述光学***控制部进行的所述扫描角度的控制进行补正。

10.根据权利要求4所述的镜片特性测量装置，其特征在于，具有：

光学***控制部，控制从所述扫描光学***出射的所述线状光束的扫描角度，从而通过所述线状光束扫描所述被检镜片的表面，

补正部，基于将预先获取的所述扫描角度的指示值与所述测量值获取部所获取的所述测量值进行比较之后的结果，对由所述光学***控制部进行的所述扫描角度的控制进行补正。

11.一种镜片特性测量方法，利用镜片特性测量装置测量镜片特性，所述镜片特性测量装置具有：

哈特曼板，配置在被检镜片的一面侧，具有多个二维排列的针孔，

屏幕，相对于所述哈特曼板而设置在与所述被检镜片相反的一侧，和

摄像光学***，相对于所述屏幕而设置在与所述哈特曼板相反的一侧，对所述屏幕进行拍摄；

所述镜片特性测量方法的特征在于，具有：

第一步骤，配置在与所述被检镜片的所述一面侧相反的另一面侧的扫描光学***用线状光束扫描所述被检镜片的表面，

第二步骤，在所述扫描光学***执行所述线状光束的扫描的期间，所述摄像光学***对透过了所述被检镜片及所述针孔的所述线状光束所投影的所述屏幕进行拍摄。

12.根据权利要求11所述的镜片特性测量方法，其特征在于，具有：

位置获取步骤，对由所述摄像光学***拍摄的所述屏幕的拍摄图像进行解析，从而获取投影到所述屏幕的所述线状光束的投影位置，

位置判别步骤，对投影到所述屏幕的所述线状光束所透过的所述针孔的针孔位置进行判别，和

光学特性获取步骤，基于由所述位置获取步骤获取的所述投影位置和由所述位置判别步骤对所述针孔位置的判别结果，以及已知的所述被检镜片、所述哈特曼板及所述屏幕的位置关系，来获取所述被检镜片的光学特性；

所述位置判别步骤，基于由所述位置获取步骤获取的所述线状光束的投影位置，以及所述扫描光学***使所述线状光束进行扫描的扫描角度即投影到所述投影位置的所述线状光束的扫描角度，来判别所述针孔位置；

所述工作方法还具有：

分光步骤，在从所述扫描光学***到所述被检镜片的表面为止的所述线状光束的光路的途中，对所述线状光束的一部分进行分光，

光接收步骤，由光接收光学***接收通过所述分光步骤分光后的所述线状光束，和

测量值获取步骤，基于由所述光接收光学***接收的所述线状光束的光接收位置，获取所述扫描角度的测量值；

所述位置判别步骤，基于所述线状光束的投影位置以及通过所述测量值获取步骤获取的所述扫描角度的测量值，判别所述针孔位置。

13.根据权利要求11所述的镜片特性测量方法，其特征在于，

所述镜片特性测量装置具有光学***控制部，控制从所述扫描光学***出射的所述线状光束的扫描角度，从而通过所述线状光束扫描所述被检镜片的表面；

所述镜片特性测量方法具有：

分光步骤，在从所述扫描光学***到所述被检镜片的表面为止的所述线状光束的光路的途中，对所述线状光束的一部分进行分光，

光接收步骤，接收通过所述分光步骤分光后的所述线状光束，

测量值获取步骤，基于通过所述光接收步骤接收的所述线状光束的光接收位置，获取所述扫描角度的测量值，和

补正步骤，基于将预先获取的所述扫描角度的指示值与通过所述测量值获取步骤获取的所述测量值进行比较之后的结果，对由所述光学***控制部进行的所述扫描角度的控制进行补正。

14.根据权利要求12所述的镜片特性测量方法，其特征在于，

所述镜片特性测量装置具有光学***控制部，控制从所述扫描光学***出射的所述线状光束的扫描角度，从而通过所述线状光束扫描所述被检镜片的表面；

所述镜片特性测量方法具有：

补正步骤，基于将预先获取的所述扫描角度的指示值与通过所述测量值获取步骤获取的所述测量值进行比较之后的结果，对由所述光学***控制部进行的所述扫描角度的控制进行补正。