JP2003106937A - レンズメータ - Google Patents
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Abstract
行光束を被検レンズに入射させかつ被検レンズ透過後の
測定光束の変位により被検レンズの光学特性を求める測
定原理タイプのものを用いて被検レンズの偏心した位置
での光学特性を測定したときと、被検レンズの凹面側か
ら測定光束を被検レンズに入射させかつ凸面側から平行
光束が出射されるようにターゲット板を測定光軸に沿っ
て移動させたときのターゲット板の移動量により被検レ
ンズの光学特性を求める測定原理タイプのものを用いて
被検レンズの偏心した位置での光学特性を測定したとき
とで、その光学特性の不一致を解消することのできるレ
ンズメータを提供する。 【解決手段】 被検レンズTLの凸面側から測定光束と
しての平行光束P1を被検レンズに入射させる測定原理
タイプの光学系が、測定光軸O1に対して斜めの平行光
束P1’、P1”を測定光束として被検レンズTLに入
射させる構成。
Description
側から測定光束としての平行光束を被検レンズに入射さ
せかつ被検レンズ透過後の測定光束の変位により被検レ
ンズの光学特性を求める測定原理タイプのものを用いて
被検レンズの偏心した位置での光学特性を測定したとき
と、被検レンズの凹面側から測定光束を被検レンズに入
射させかつ凸面側から平行光束が出射されるようにター
ゲット板を測定光軸に沿って移動させたときのターゲッ
ト板の移動量により被検レンズの光学特性を求める測定
原理タイプのものを用いて被検レンズの偏心した位置で
の光学特性を測定したときとで、その光学特性の不一致
を解消することのできるレンズメータに関する。
レンズメータには、一般的に2種類の原理のものが知ら
れている。図1はいわゆるIOA(Infinit on Axis)
タイプのレンズメータの光学系を示し、この図1におい
て、1は1個のLEDからなる測定光源、2はコリメー
タレンズ、3はパターン板、4は受光センサとしてのエ
リアセンサ、5はレンズ受け、6は測定光路、TLは被
検レンズ、O1は測定光軸である。測定光源1はコリメ
ータレンズ2の光軸O1上でかつその前側焦点位置に設
けられている。コリメータレンズ2は測定光源1からの
測定光束を平行光束P1に変換し、平行光束P1は光軸
O1に沿って被検レンズTLに導かれ、その被検レンズ
TLの凸面側から被検レンズTLに入射することとな
る。
(凹面側)に設けられ、その パターン板3には例えば
図2に示すように複数個の円形の開口3aが形成されて
いる。その開口3a間の間隔を2hとする。なお、各開
口にはマイクロレンズが取り付けられている構成を採用
することもでき、開口の形状も円形には限らずスリット
状のもの、矩形状の構成を採用することができる。
ていないときには、そのコリメータレンズ2から出射さ
れた平行光束P1がそのままパターン板3に導かれ、平
行光束P1は屈折を受けずにそのパターン板3の開口3
aを通過してエリアセンサ4に導かれる。従って、図3
に示すように、エリアセンサ4に投影されたパターン板
3の開口投影像3a’の間隔2Hとパターン板3の開口
3aの間隔2hとは等しい。
を測定光路6にセットすると、平行光束P1は被検レン
ズTLにより屈折されて収束光となり、開口投影像3
a’の間隔2Hが図4に示すように小さくなる。また、
負の度数の被検レンズTLを測定光路6にセットする
と、平行光束P1は被検レンズTLにより屈折されて発
散光となり、開口投影像3a’の間隔は広がる。
ターン板3までの距離Δ、パターン板3からエリアセン
サ4までの距離dは既知であるので、エリアセンサ4か
ら被検レンズTLのバックフォーカス位置X1’までの
距離をxとすると、 Δh=h−H Δh/d=H/x であるので、被検レンズTLのバックフォーカスBF
は、 BF=(d/Δh)H+Δ+d によって、求められる。
面度数(S)、円柱度数(C)、軸角度(A)をエリア
センサ4上に形成された開口投影像3a’の間隔2Hを
測定し、この測定結果に基づき演算を行って求めること
ができる。
のオートレンズメータで用いられているいわゆるFOA
(Focus on Axis)と呼ばれるタイプのうち、オートレ
ンズメータの光学系を示している。
1はコリメータレンズ、12はパターン板としてのター
ゲット板、13は投影レンズ、14は結像レンズ、15
はエリアセンサ、16はレンズ受け、17は測定光路で
ある。
は4個の測定光源(LED)10a〜10dを有する。
各測定光源10a〜10dは測定光軸O1を境に対称位
置に配設されている。そのターゲット板12には図7に
示すように開口12aが形成され、開口12aの中心は
測定光軸O1に一致されている。ターゲット板12はそ
の基準位置R1を起点にして光軸方向に往復動可能とさ
れている。この開口12aの形状は円形に限らず、スリ
ット状のもの、矩形状の構成のものでも良い。
が測定光源10a〜10dの配設位置に一致され、その
測定光源10a〜10dの測定光束を平行光束に変換す
る。そのコリメートレンズ11の後側焦点f1’はター
ゲット板12の基準位置R1に一致されている。投影レ
ンズ13は前側焦点位置f2が基準位置R1に一致さ
れ、その後側焦点位置f2’が被検レンズTLの裏面頂
点位置X1に一致されている。測定光源10a〜10d
と被検レンズTLの裏面頂点位置X1とは共役であり、
測定光源10a〜10dの光源像が裏面頂点位置X1に
形成される。
焦点位置fに配設され、被検レンズTLが測定光路17
にセットされていない状態で、ターゲット板12とエリ
アセンサ15とは、ターゲット板12が基準位置R1に
あるときに共役である。ターゲット板12には図7に示
すようにその中央に開口12aが形成されている。
れていない場合、基準位置R1にターゲット板12があ
るときにターゲット板12の開口12aを通った測定光
束が投影レンズ13により平行光束P2とされ、結像レ
ンズ14により収束されてエリアセンサ15に結像さ
れ、エリアセンサ15の測定光軸上に開口投影像12
a’が形成される。
ンズTLを測定光路17にセットすると、被検レンズT
Lの凹面側から入射されてこの被検レンズTLを通過す
る平行光束P2が被検レンズTLによって収束方向に屈
折を受け、ターゲット板12とエリアセンサ15との共
役関係がずれることになる。
って可動させ、図8に示すように投影レンズ13による
ターゲット板12のターゲット像12’を被検レンズT
LのバックフォーカスBFに一致させるようにターゲッ
ト板12を位置させる。
ンサ15とが共役となる。よって、ターゲット板12の
基準位置R1からの移動量に基づき、被検レンズTLの
バックフォーカスBFを以下の式によって求めることが
できる。
ット板12がエリアセンサ15と共役になるまでターゲ
ット板12を測定光軸O1に沿って移動させたときの基
準位置R1(0ディオプターに相当する位置)からの移
動量をZとすると、被検レンズTLの光学特性値(度
数)Sは、 S=Z/f22 となる。
とができる。
ートレンズメータによる測定については、特開平2−2
16428号公報に記載されている。
示すように被検レンズTLの凸面側から測定光束として
の平行光束をその被検レンズTLに入射させて被検レン
ズTLの度数を測定するタイプのレンズメータと、被検
レンズのTLの凹面側から測定光束をその被検レンズT
Lに入射させて、被検レンズTLから出射される測定光
束が平行光束となるようにターゲット板を移動させるタ
イプのレンズメータとで、被検レンズTLの度数が同一
であるといえるのは、被検レンズTLの中央部の度数の
測定を行う場合であって、図9に示すように、図1に示
すタイプのレンズメータでは、被検レンズTLの光軸O
2から偏心した位置X3を測定する場合には、測定光軸
O1に沿って平行に入射した平行光束P1は被検レンズ
TLにより偏向されて、エリアセンサ4に導かれ、被検
レンズTLの焦点面F1上で、測定光軸O1から偏心位
置に結像する。
メータでは、被検レンズTLの光軸O2から偏心した位
置X3を測定する場合には、ターゲット板12とエリア
センサ15とが共役位置になるようにターゲット板12
を位置させたときに、図10に示すようにターゲット板
12のターゲット像12’の開口像12’aから出射さ
れた測定光束は、被検レンズTLによって測定光軸O1
に対して斜めの平行光束P2’となり、結像レンズ14
によってエリアセンサ15の中央(測定光軸O1)から
偏心した位置に結像される。
方向を逆向きにしてかつ図5に示す被検レンズTLの凸
面側と凹面側とを逆向きにして、図1に示すタイプのレ
ンズメータによる測定光束(実線で示す)P1と図5に
示すタイプのレンズメータによる測定光束(破線で示
す)P2とを重ねて結像状態を示すと図11に示すよう
になり、図1に示すタイプのレンズメータにより測定し
たバックフォーカス値BFと図5に示すタイプのレンズ
メータにより測定したバックフォーカス値BF’とが異
なることになり、被検レンズTLの偏心した位置X3で
の度数Sを測定すると差異が生じる。しかしながら、レ
ンズメータの測定原理が異なることによって差が生じる
のは好ましくないことである。
て、被検レンズTLの前面に2枚のプリズムを組み合わ
せたプリズムコンペンセータを配設して、被検レンズT
Lの偏心した位置X3で図5に示すレンズメータと同一
の度数を得られるようにすることが考えられるが、この
ような構成を採用することにすると、構成が複雑化して
コストアップとなるのに加え、被検レンズTLから出射
する測定光束が測定光軸O1と一致するまで、プリズム
コンペンセータを回転調節する必要があり、その測定が
煩雑となりかつ測定に時間がかかることとなる。
ので、その目的とするところは、被検レンズの凸面側か
ら平行光束を被検レンズに入射させるタイプのものを用
いてその被検レンズの偏心した位置での光学特性を測定
したときと、被検レンズの凹面側から測定光束を被検レ
ンズに入射させるタイプのものを用いてターゲット板の
移動量により被検レンズの偏心した位置での度数を測定
したときとで、その光学特性値の不一致を簡単な構成で
解消することのできるレンズメータを提供することにあ
る。
メータは、被検レンズの凸面側から測定光束としての平
行光束を被検レンズに入射させかつ被検レンズ透過後の
測定光束の変位により被検レンズの光学特性を求める測
定原理タイプのものを用いて被検レンズの偏心した位置
での光学特性を測定したときと、被検レンズの凹面側か
ら測定光束を被検レンズに入射させかつ凸面側から平行
光束が出射されるようにターゲット板を測定光軸に沿っ
て移動させたときのターゲット板の移動量により被検レ
ンズの光学特性を求める測定原理タイプのものを用いて
被検レンズの偏心した位置での光学特性を測定したとき
とで、その光学特性の不一致を解消するために、被検レ
ンズの凸面側から測定光束としての平行光束を被検レン
ズに入射させる測定原理タイプの光学系が、測定光軸に
対して斜めの平行光束を測定光束として被検レンズに入
射させる構成とされていることを特徴とする。
ンズの凸面側から測定光束としての平行光束を被検レン
ズに入射させかつ被検レンズ透過後の測定光束の変位に
より被検レンズの光学特性を求める測定原理タイプのも
のを用いて被検レンズの偏心した位置での光学特性を測
定したときと、被検レンズの凹面側から測定光束を被検
レンズに入射させかつ凸面側から平行光束が出射される
ようにターゲット板を測定光軸に沿って移動させたとき
のターゲット板の移動量により被検レンズの光学特性を
求める測定原理タイプのものを用いて被検レンズの偏心
した位置での光学特性を測定したときとで、その光学特
性の不一致を解消するために、被検レンズの凸面側から
測定光束としての平行光束が出射されるようにターゲッ
ト板を移動させる測定原理タイプの光学系のターゲット
板に複数個の開口が形成されていることを特徴とする。
軸に平行な平行光束を被検レンズに入射させることによ
り得られた被検レンズの偏心した位置での光学特性値
と、被検レンズの凸面側から斜めの平行光束を被検レン
ズに入射させることにより得られた被検レンズの偏心し
た位置での光学特性値とから、被検レンズの凸面側から
測定光束としての平行光束が出射されるようにターゲッ
ト板を測定光軸に沿って移動させる測定原理タイプのも
のを用いての被検レンズの偏心した位置での光学特性値
を求めることを特徴とする。
軸に対して斜め方向から入射される平行光束が測定光軸
に対して上下左右対称であることを特徴とする。
ンズの偏心した位置での測定に用いる平行光束を測定者
が選択できることを特徴とする。
ンズの凸面側から測定光束としての平行光束を被検レン
ズに入射させる測定原理タイプにより得られた被検レン
ズの偏心した位置での光学特性値を、被検レンズの凹面
側から測定光束を被検レンズに入射させかつ凸面側から
平行光束が出射されるようにターゲット板を測定光軸に
沿って移動させたときのターゲット板の移動量により被
検レンズの光学特性を求める測定原理タイプのものを用
いて得られた被検レンズの偏心した位置での光学特性値
に変換するか否かを、測定者が判断して設定可能である
ことを特徴とする。
ンズの凸面側から測定光束としての平行光束を被検レン
ズに入射させる測定原理タイプにより得られた被検レン
ズの偏心した位置での光学特性値を、被検レンズの凹面
側から測定光束を被検レンズに入射させかつ凸面側から
平行光束が出射されるようにターゲット板を測定光軸に
沿って移動させたときのターゲット板の移動量により被
検レンズの光学特性を求める測定原理タイプのものを用
いて得られた被検レンズの偏心した位置での光学特性値
に換算するか否かを、測定光軸に沿って被検レンズの凸
面側から被検レンズに入射する平行光束を用いて自動的
に判定し、その判定結果に基づいて換算を行うときに、
測定光軸にそって斜め方向から被検レンズの凸面側から
被検レンズに入射する平行光束を自動的に選定すること
を特徴とする。
ンズの後方位置に複数の開口を有するパターン板が設け
られていることを特徴とする請求項1に記載のレンズメ
ータ。
ンズの偏心した位置での測定に用いる測定光束を測定者
が選択できることを特徴とする。
レンズの凹面側から測定光束を被検レンズに入射させか
つ凸面側から平行光束が出射されるようにターゲット板
を測定光軸に沿って移動させる測定原理タイプにより得
られた被検レンズの偏心した位置での光学特性値を、被
検レンズの凸面側から測定光束としての平行光束を被検
レンズに入射させる測定原理タイプのものを用いて得ら
れた被検レンズの偏心した位置での光学特性値に変換す
るか否かを、測定者が判断して設定可能であることを特
徴とする。
レンズの凹面側から測定光束を被検レンズに入射させか
つ凸面側から平行光束が出射されるようにターゲット板
を測定光軸に沿って移動させる測定原理タイプにより得
られた被検レンズの偏心した位置での光学特性値を、被
検レンズの凸面側から測定光束としての平行光束を被検
レンズに入射させる測定原理タイプのものを用いて得ら
れた被検レンズの偏心した位置での光学特性値に換算す
るか否かを、測定光束に基づき自動的に判定することを
特徴とする。
レンズの凸面側から測定光束としての平行光束を被検レ
ンズに入射させる測定原理タイプのレンズメータにおい
て、被検レンズの偏心した位置での光学特性値を測定す
るときに測定光軸に対して斜めの平行光束を前記被検レ
ンズの凸面側から被検レンズに入射させることを特徴と
する。
レンズの凹面側から測定光束を被検レンズに入射させか
つ凸面側から平行光束が出射されるようにターゲット板
を測定光軸に沿って移動させる測定原理タイプのレンズ
メータにおいて、被検レンズの偏心した位置での光学特
性値を測定するときに、ターゲット板の測定光軸から外
れた開口を通して測定を行うことを特徴とする。
ータの発明の実施の形態を説明する。 (実施例1)図12は被検レンズTLの凸面側から平行
光束を被検レンズTLに入射させてその被検レンズTL
透過後の測定光束の変位に基づき被検レンズTLの度数
を測定するタイプのレンズメータの光学系を示してい
る。
同一構成要素については同一符号を付して説明すること
とする。
うに5個のLED1a〜1eが設けられている。LED
1aは測定光軸O1上に設けられ、LED1b〜1eは
LED1aに対して上下左右方向に等間隔に設けられて
いる。
の焦点面F1’に設けられている。各LED1a〜1e
から出射された光はコリメータレンズ2によって測定光
束としての平行光束に変換される。LED1aによる測
定光束はコリメータレンズ2によって測定光軸O1に沿
った平行光束P1とされ、LED1b〜1eによる平行
光束は測定光軸O1に対して斜めに入射する既知の入射
角度を有する平行光束となる。図12には、LED1b
による平行光束が符号P1’で示され、LED1dによ
る平行光束が符号P”で示されている。
光軸O2から上下方向に偏心した位置X3が測定光路6
に臨むようにしてレンズ受け5の裏面頂点位置X1で測
定光路6にセットされているものとする。なお、被検レ
ンズTLを水平にして測定する場合には前後方向に偏心
した位置が測定光路6に臨むようにしてセットされる。
被検レンズTLの偏心した位置X3に既知の入射角度で
入射すると、各平行光束P1、P1’、P1”はその被
検レンズTLの偏心した位置X3で異なる偏角を受ける
と共に、被検レンズTLの収差により異なる度数の値が
得られることとなる。
と、このLED1dに基づく平行光束P1”が被検レン
ズTLに入射されて、被検レンズTLの偏心した位置X
3で屈折を受け、パターン板3の開口3aを通過した光
束によって、エリアセンサ4上に開口投影像3a’が形
成され、この開口投影像3a’を演算回路30によって
演算することにより、光学特性値としてのバックフォー
カス値BF”が得られると共に、射出角θ1が得られ
る。
3aの中心は測定光軸O1に一致しているが、被検レン
ズTLの偏心した位置Xでの測定を行うと、図4に示す
ように開口投影像3a’が例えば破線で示すようにずれ
て、4個の開口投影像3a’の中心位置Wが測定光軸O
1からずれる。この4個の開口投影像3a’の中心位置
Wの測定光軸O1からの移動量WXとすると、射出角θ
1は、パターン板3からエリアセンサ4までの距離が既
知であるので、以下の式を用いて演算できる。
aに基づく平行光束P1が被検レンズTLの偏心した位
置X3に入射されて、同様にバックフォーカス値BFが
得られると共に射出角θ2が得られる。LED1bを点
灯させると、そのLED1bに基づく平行光束P1’に
基づき同様にバックフォーカス値BF’が得られると共
に、射出角θ3が得られる。
の関係をグラフにプロットすると、図14に示すように
なる。その図14において、横軸はプリズム量(PRIS
M)を示し、縦軸はバックフォーカス値の逆数(度数)
を示しており、Q1は測定光束P1”に基づき得られた
測定点、Q2は測定光束P1に基づき得られた測定点、
Q3は測定光束P1’に基づき得られた測定点を示して
いる。
ら測定光束を被検レンズTLに入射させて被検レンズT
Lの度数を測定するタイプのレンズメータを用いて、被
検レンズTLの偏心した位置X3を測定したときのバッ
クフォーカス値は、図11に示すように、被検レンズT
Lから出射される測定光束の射出角θが0度となるとき
の値である。
量とバックフォーカス値とに基づき、直線近似を行って
直線Lを求め、プリズム量が「0」となるときのバック
フォーカス値BF0を求める。このバックフォーカス値
BF0は図11に示すバックフォーカス値BF’と理論
的に一致する。そのバックフォーカス値BF0の逆数、
すなわち、度数は表示器31に表示される。
ら平行光束を被検レンズTLの偏心した位置X3に入射
させて、被検レンズTLの偏心した位置X3での度数を
求めるタイプのものであっても、被検レンズTLの凹面
側から測定光束を入射させ、被検レンズTLの凸面側か
ら平行光束を出射させて、被検レンズTLの偏心した位
置X3での度数を求めたものと同一の度数を得ることが
できる。
bを同時に点灯させると、エリアセンサ4上での開口投
影像3a’の区別がつかないので、測定光源1d、1
a、1bを時系列的に点灯させて、エリアセンサ4によ
り検出を行う際の各測定光源による開口投影像3a’を
区別できるようにした。
とを直線近似してプリズム量が「0」のときの度数を求
めることにしたが、多数のLED、例えば7個以上のL
EDを設けてバックフォーカス値とプリズム量とを求
め、曲線近似によってプリズム量が「0」のときの度数
を求めることにすれば、その換算精度がより一層向上す
る。なお、この曲線近似はグラフ上に3点以上測定値を
プロットすれば行うことはできる。
を順次点灯させてバックフォーカス値を求めた後、換算
のための演算を行う構成であるので、1個の測定光源を
点灯させて測定を行う構成に較べて測定に時間がかかる
ことになるが、被検レンズTLの度数が小さい場合、偏
心量(プリズム量)が小さい場合には、被検レンズTL
の凸面側から平行光束を入射させるタイプのものと、被
検レンズTLの凹面側から入射させて凸面側から測定光
束を平行光束として出射させるタイプのものとで、被検
レンズTLの偏心した位置X3での度数にほとんど差は
ないと考えられるので、被検レンズTLの偏心した位置
X3でのバックフォーカス値に所定の閾値を設定して、
測定結果がその閾値以下の場合には、1個のLEDのみ
を点灯させる構成として、他のLEDによる測定は行わ
ない構成とし、その閾値を超えた場合にのみ、他のLE
Dを点灯させてバックフォーカス量とプリズム量とを求
め、換算により被検レンズTLの凸面側から測定光束を
平行光束として出射させるタイプのもので測定したとき
に得られるであろう度数を求めることにすれば、操作性
を極力犠牲にすることなく、その被検レンズTLの偏心
した位置X3での度数を求めることができる。
フォーカルレンズの近用部の測定では、被検レンズTL
を大きく偏心させて測定させなければならないが、この
とき、被検レンズTLが凸レンズか凹レンズかによっ
て、偏角方向が逆になるので、測定光束は測定光軸O1
に対称に入射させる構成とするのが望ましい。
フォーカルレンズのとき、その近用部を自動的に認識さ
せて、各LED1a〜1eを自動的に点灯させて、被検
レンズTLの凸面側から平行光束を出射させたときの被
検レンズTLの偏心した位置X3での度数を求める構
成、レンズメータに被検レンズTLの近用部を記憶する
メモリボタンを設け、測定者がそのボタンを押したとき
に被検レンズTLの凸面側から平行光束を出射させたと
きの被検レンズTLの偏心した位置X3での度数を求め
る構成を採用することもできる。
1に沿って平行光束P1を被検レンズTLに入射させ、
そのLED1aを点灯させることにより得られた測定結
果に基づき、LED1b〜1eのいずれを点灯させるか
否かを判定し、LED1a以外の最小限必要なLED1
b〜1eを点灯させて被検レンズTLの偏心した位置X
3での度数を、被検レンズTLの凸面側から平行光束を
出射させるタイプのものを用いて得られる被検レンズT
Lの偏心した位置X3での度数に換算する構成とするこ
ともできる。このように構成すれば、測定時間の短縮化
を図ることができる。
被検レンズTLの凸面側から平行光束P1を入射させた
ときの被検レンズTLの偏心した位置X3での度数(バ
ックフォーカス値BF)Sのみを得たい場合には、この
換算ボタンをオフにし、被検レンズTLの凸面側から平
行光束P2’を出射させたときの被検レンズTLの偏心
した位置X3での度数を得たい場合には、この換算ボタ
ンをオンにする構成を採用することもできる。 (実施例2)図15は被検レンズTLの凹面側から被検
レンズTLに向けて測定光束を入射させ、被検レンズT
Lの凸面側から平行光束P2を出射させるタイプのレン
ズメータの光学系を示している。この図15において、
図5と同一構成要素については同一符号を付して以下説
明する。
5個の開口12a〜12eが形成されている。開口12
aは測定光軸O1上に位置し、その開口12aを中心に
して等間隔に4個の開口12b〜12eが形成されてい
る。また、15’はエリアセンサ15である。
せて測定光束をコリメートレンズ11によりターゲット
板12に導くものとする。また、被検レンズTLはその
偏心した位置X3が測定光軸O1上にあるものとする。
置にあるときに、その中央の開口12aがエリアセンサ
15’と共役にあるものとする。ここで、LED10b
又は10dをそれぞれ別々に点灯させると、図17
(a)に示すようにターゲット板12の5個の開口投影
像12a’、12b’、12d’、12c’、12e’
がエリアセンサ15’上に形成される。被検レンズTL
は上下方向にのみ偏心され、左右方向には偏心されてい
ないので、LED10b又は10dを点灯させたときの
開口投影像は一致する。
に示す開口投影像12a’〜12e’がエリアセンサ1
5’上に形成される。左右方向には開口投影像12
a’、12c’、12e’は一致している。上下方向に
は開口投影像12b’、12a’、12d’はずれてい
る。ここでは、被検レンズTLを上下方向にのみ偏心さ
せたものとして測定しているからである。
7(c)に示す開口投影像12a’〜12e’が形成さ
れる。従って、同時にLED10a〜10dを点灯させ
ると、エリアセンサ15’に図17(d)に示すように
開口投影像12a’〜12e’が形成されることとな
る。
可動させて、開口12bがエリアセンサ15’と共役位
置になったとすると、エリアセンサ15’には、各LE
D10a〜10dを同時に点灯させたとき、図17
(e)に示す開口投影像が形成される。エリアセンサ1
5上には測定光軸O1から偏心した位置に5個の開口投
影像12a’〜12e’が重なった点が得られる。ま
た、測定光軸O1上には上下方向に開口投影像12
b’、12a’、12d’がずれて投影されることにな
る。左右の開口投影像12c’、12e’は開口投影像
12a’に重なる。
きの移動量の差が被検レンズTLの入射角度による度数
の差となり、エリアセンサ15’での開口投影像12
a’、12c’、12d’が一点に重なるようにターゲ
ット板12を移動させて、各移動位置での度数の差を求
めことにより、被検レンズの凸面側から平行光束を入射
させるタイプのものを用いて、被検レンズTLの偏心し
た位置で測定を行ったときの度数を換算により求めるこ
とができる。
に点灯させたときに得られる4個の投影像の重心位置と
測定光軸O1との距離として得られる。
用いて4個の投影像の重心位置を求める構成を採用した
が、エリアセンサ15’の代わりにラインセンサを用い
ることにし、ターゲット板12の開口として複数のスリ
ットを組み合わせた構成とすることもできる。 (実施例3)図18は検影法を利用したレンズメータの
光学系を示す図であって、コリメータレンズ2を用いて
被検レンズTLに平行光束を入射させるもので、被検レ
ンズTLが測定光路6にセットされていないときには、
集光レンズ40を用いてLED1a、1bの光源像を回
転パターン板41の回転軸O3から偏心した位置に形成
する。回転パターン板41には所定の開口パターンが形
成され、回転パターン板41は回転軸O3を中心にして
一定周期で回転されている。
転パターン板41の前側にLED1a、1bのピントの
合った光源像が形成され、被検レンズTLが凹レンズの
ときには、回転パターン板41の後側にLED1a、1
bのピントの合った光源像が形成される。その回転パタ
ーン板41とエリアセンサ4との間には結像レンズ42
が配設され、結像レンズ42の前側焦点は回転パターン
板41に一致され、被検レンズTLが測定光路6にセッ
トされていないときには、LED1a、1bから出射さ
れた光束が平行光束としてエリアセンサ4に導かれる。
ていないときには、ピントの合った光源像が回転パター
ン板41の配設位置に形成されるので、回転パターン板
41の開口部が光源像を横切るとエリアセンサ4の出力
は急激に上昇し、回転パターン板41の遮光部が光源像
を横切ると、エリアセンサ4の出力が急激に減少する。
ているときには、回転パターン板41の配設位置の前側
(被検レンズTLが凸レンズのとき)又は後側(被検レ
ンズTLが凹レンズのとき)に形成され、回転パターン
板41上では、LED1a、1bの光源像がボケるた
め、回転パターン板41の開口が光源像を横切る際に、
エリアセンサ41の受光出力の増大が緩やかになり、ま
た、回転パターン板41の遮光部が光源像を横切る際に
もエリアセンサ4の受光出力の減少が緩やかになり、被
検レンズTLの度数が大きければ大きいほど、回転パタ
ーン板41の配設位置から前側ピント位置又は後側ピン
ト位置までのズレ量が大きくなるので、かつ、被検レン
ズTLの収差が大きければ多いほどそのズレ量が大きく
なるので、回転パターン板41上でのLED1a、1b
の光源像のボケ量が大きくなる。
の傾向の度合い、増減の現れ方によって被検レンズTL
の偏心した位置X3での度数、プリズム量を求めること
ができ、LED1a、1bを順次点灯して、各LED1
a、1bによる度数、プリズム量を求めれば、図14に
示すと同様の測定結果を得ることができる。
定の詳細は特開2000−266639号に記載されて
いる。
ら測定光束としての平行光束を被検レンズに入射させか
つ被検レンズ透過後の測定光束の変位により被検レンズ
の光学特性を求める測定原理タイプのものを用いて被検
レンズの偏心した位置での光学特性を測定したときと、
被検レンズの凹面側から測定光束を被検レンズに入射さ
せかつ凸面側から平行光束が出射されるようにターゲッ
ト板を測定光軸に沿って移動させたときのターゲット板
の移動量により被検レンズの光学特性を求める測定原理
タイプのものを用いて被検レンズの偏心した位置での光
学特性を測定したときとで、その光学特性の不一致を解
消することができる。
て被検レンズ透過後の測定光束の変位により被検レンズ
の光学特性を求めるタイプのレンズメータの光学系を示
す模式図である。
セットされていないときにエリアセンサセンサに形成さ
れる開口投影像を示す説明図である。
有する被検レンズがセットされているときにエリアセン
サに形成される開口投影像の説明図である。
つ被検レンズの凸面側から平行光束が出射されるように
してターゲット板の移動量により被検レンズの光学特性
を求めるタイプのレンズメータの光学系を示す模式図で
ある。
めの平面図である。
ータの測定光路に被検レンズをセットして、被検レンズ
の凸面側から平行光束が出射されるようにターゲット板
を測定光路に沿って可動させた状態を説明するための模
式図である。
測定光路に被検レンズの偏心した位置を臨ませて測定し
たときに得られるバックフォーカス値を説明するための
模式図である。
の測定光路に被検レンズの偏心した位置を臨ませて測定
したときに得られるバックフォーカス値を説明するため
の模式図である。
を用いて測定したときに得られる被検レンズの偏心した
位置でのバックフォーカス値と図5に示す測定原理タイ
プのレンズメータを用いて測定したときに得られる被検
レンズの偏心した位置でのバックフォーカス値との差異
を説明するために両者を重ね合わせて描いた模式図であ
る。
平行光束を被検レンズに入射させかつ被検レンズ透過後
の測定光束の変位により被検レンズの光学特性を求める
測定原理タイプのものを用いて被検レンズの偏心した位
置での光学特性を測定したときと、被検レンズの凹面側
から測定光束を被検レンズに入射させかつ凸面側から平
行光束が出射されるようにターゲット板を測定光軸に沿
って移動させたときのターゲット板の移動量により被検
レンズの光学特性を求める測定原理タイプのものを用い
て被検レンズの偏心した位置での光学特性を測定したと
きとで、その光学特性の不一致を解消するために、複数
個の測定光源を図1に示す測定原理タイプの光学系に設
けたことを説明するための説明図である。
を示す説明図である。
て被検レンズの偏心した位置を測定したときに得られる
測定結果をプロットしたグラフ図である。
平行光束を被検レンズに入射させかつ被検レンズ透過後
の測定光束の変位により被検レンズの光学特性を求める
測定原理タイプのものを用いて被検レンズの偏心した位
置での光学特性を測定したときと、被検レンズの凹面側
から測定光束を被検レンズに入射させかつ凸面側から平
行光束が出射されるようにターゲット板を測定光軸に沿
って移動させたときのターゲット板の移動量により被検
レンズの光学特性を求める測定原理タイプのものを用い
て被検レンズの偏心した位置での光学特性を測定したと
きとで、その光学特性の不一致を解消するために、複数
個の開口を有するターゲット板を光学系に設けた状態を
示す説明図である。
る。
アセンサ上に形成される開口投影像を説明するための模
式図である。
る。
Claims (13)
- 【請求項1】 被検レンズの凸面側から測定光束として
の平行光束を被検レンズに入射させかつ被検レンズ透過
後の測定光束の変位により被検レンズの光学特性を求め
る測定原理タイプのものを用いて被検レンズの偏心した
位置での光学特性を測定したときと、被検レンズの凹面
側から測定光束を被検レンズに入射させかつ凸面側から
平行光束が出射されるようにターゲット板を測定光軸に
沿って移動させたときのターゲット板の移動量により被
検レンズの光学特性を求める測定原理タイプのものを用
いて被検レンズの偏心した位置での光学特性を測定した
ときとで、その光学特性の不一致を解消するために、 被検レンズの凸面側から測定光束としての平行光束を被
検レンズに入射させる測定原理タイプの光学系が、測定
光軸に対して斜めの平行光束を測定光束として被検レン
ズに入射させる構成とされていることを特徴とするレン
ズメータ。 - 【請求項2】 被検レンズの凸面側から測定光束として
の平行光束を被検レンズに入射させかつ被検レンズ透過
後の測定光束の変位により被検レンズの光学特性を求め
る測定原理タイプのものを用いて被検レンズの偏心した
位置での光学特性を測定したときと、被検レンズの凹面
側から測定光束を被検レンズに入射させかつ凸面側から
平行光束が出射されるようにターゲット板を測定光軸に
沿って移動させたときのターゲット板の移動量により被
検レンズの光学特性を求める測定原理タイプのものを用
いて被検レンズの偏心した位置での光学特性を測定した
ときとで、その光学特性の不一致を解消するために、 被検レンズの凸面側から測定光束としての平行光束が出
射されるようにターゲット板を移動させる測定原理タイ
プの光学系のターゲット板に複数個の開口が形成されて
いることを特徴とするレンズメータ。 - 【請求項3】 測定光軸に平行な平行光束を被検レンズ
に入射させることにより得られた被検レンズの偏心した
位置での光学特性値と、被検レンズの凸面側から斜めの
平行光束を被検レンズに入射させることにより得られた
被検レンズの偏心した位置での光学特性値とから、被検
レンズの凸面側から測定光束としての平行光束が出射さ
れるようにターゲット板を測定光軸に沿って移動させる
測定原理タイプのものを用いての被検レンズの偏心した
位置での光学特性値を求めることを特徴とする請求項1
に記載のレンズメータ。 - 【請求項4】 測定光軸に対して斜め方向から入射され
る平行光束が測定光軸に対して上下左右対称であること
を特徴とする請求項1に記載のレンズメータ。 - 【請求項5】 被検レンズの偏心した位置での測定に用
いる平行光束を測定者が選択できることを特徴とする請
求項1に記載のレンズメータ。 - 【請求項6】 被検レンズの凸面側から測定光束として
の平行光束を被検レンズに入射させる測定原理タイプに
より得られた被検レンズの偏心した位置での光学特性値
を、被検レンズの凹面側から測定光束を被検レンズに入
射させかつ凸面側から平行光束が出射されるようにター
ゲット板を測定光軸に沿って移動させたときのターゲッ
ト板の移動量により被検レンズの光学特性を求める測定
原理タイプのものを用いて得られた被検レンズの偏心し
た位置での光学特性値に変換するか否かを、測定者が判
断して設定可能であることを特徴とする請求項1に記載
のレンズメータ。 - 【請求項7】 被検レンズの凸面側から測定光束として
の平行光束を被検レンズに入射させる測定原理タイプに
より得られた被検レンズの偏心した位置での光学特性値
を、被検レンズの凹面側から測定光束を被検レンズに入
射させかつ凸面側から平行光束が出射されるようにター
ゲット板を測定光軸に沿って移動させたときのターゲッ
ト板の移動量により被検レンズの光学特性を求める測定
原理タイプのものを用いて得られた被検レンズの偏心し
た位置での光学特性値に換算するか否かを、測定光軸に
沿って被検レンズの凸面側から被検レンズに入射する平
行光束を用いて自動的に判定し、その判定結果に基づい
て換算を行うときに、測定光軸にそって斜め方向から被
検レンズの凸面側から被検レンズに入射する平行光束を
自動的に選定することを特徴とする請求項1に記載のレ
ンズメータ。 - 【請求項8】 被検レンズの後方位置に複数の開口を有
するパターン板が設けられていることを特徴とする請求
項1に記載のレンズメータ。 - 【請求項9】 被検レンズの偏心した位置での測定に用
いる測定光束を測定者が選択できることを特徴とする請
求項2に記載のレンズメータ。 - 【請求項10】 被検レンズの凹面側から測定光束を被
検レンズに入射させかつ凸面側から平行光束が出射され
るようにターゲット板を測定光軸に沿って移動させる測
定原理タイプにより得られた被検レンズの偏心した位置
での光学特性値を、被検レンズの凸面側から測定光束と
しての平行光束を被検レンズに入射させる測定原理タイ
プのものを用いて得られた被検レンズの偏心した位置で
の光学特性値に変換するか否かを、測定者が判断して設
定可能であることを特徴とする請求項2に記載のレンズ
メータ。 - 【請求項11】 被検レンズの凹面側から測定光束を被
検レンズに入射させかつ凸面側から平行光束が出射され
るようにターゲット板を測定光軸に沿って移動させる測
定原理タイプにより得られた被検レンズの偏心した位置
での光学特性値を、被検レンズの凸面側から測定光束と
しての平行光束を被検レンズに入射させる測定原理タイ
プのものを用いて得られた被検レンズの偏心した位置で
の光学特性値に換算するか否かを、測定光束に基づき自
動的に判定することを特徴とする請求項2に記載のレン
ズメータ。 - 【請求項12】 被検レンズの凸面側から測定光束とし
ての平行光束を被検レンズに入射させる測定原理タイプ
のレンズメータにおいて、被検レンズの偏心した位置で
の光学特性値を測定するときに測定光軸に対して斜めの
平行光束を前記被検レンズの凸面側から被検レンズに入
射させることを特徴とするレンズメータ。 - 【請求項13】 被検レンズの凹面側から測定光束を被
検レンズに入射させかつ凸面側から平行光束が出射され
るようにターゲット板を測定光軸に沿って移動させる測
定原理タイプのレンズメータにおいて、被検レンズの偏
心した位置での光学特性値を測定するときに、ターゲッ
ト板の測定光軸から外れた開口を通して測定を行うこと
を特徴とするレンズメータ。
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