JPH0353571B2 - - Google Patents
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- JPH0353571B2 JPH0353571B2 JP57138938A JP13893882A JPH0353571B2 JP H0353571 B2 JPH0353571 B2 JP H0353571B2 JP 57138938 A JP57138938 A JP 57138938A JP 13893882 A JP13893882 A JP 13893882A JP H0353571 B2 JPH0353571 B2 JP H0353571B2
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 26
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 22
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/02—Testing optical properties
- G01M11/0221—Testing optical properties by determining the optical axis or position of lenses
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
本発明は眼鏡レンズ等の屈折特性を測定するレ
ンズメーター及びそれに使用されるターゲツト板
に関する。 眼鏡レンズやコンタクトレンズなどの眼屈折矯
正用の光学部材（以下単に被検レンズという）の
屈折特性、例えば球面屈折力、円柱屈折力並びに
その軸角度、及びプリズム屈折力並びにその方向
を測定するための光学装置としてレンズメーター
がよく知られている。 従来のレンズメーターの測定用ターゲツトの例
としては、円環状に小円を配列してなるコロナタ
ーゲツトや２本線と３本線から成る２組のライン
パターンを直交させたクロスラインターゲツトが
知られている。これら従来のターゲツトを有する
レンズメーターにおける被検乱視レンズの円柱軸
方向の測定方法においては、コロナターゲツトの
場合は、コロナ小円の流れ方向を円柱軸方向とし
て測定し、クロスラインターゲツトの場合はその
ラインパターン交差部の小矩形群の歪みが補正さ
れた位置でのラインパターンの走り方向を円柱軸
方向として測定していた。 しかしながら、これら従来のレンズメーターに
おいては、被検乱視レンズがその円柱屈折力を例
えば0.12Dioptor、0.25Dioptor程度の微小量だけ
である弱度乱視レンズの場合、上述したコロナタ
ーゲツトの流れ量やクロスラインターゲツトの小
矩形群の歪み量が微小であるため、円柱軸方向の
決定が困難であり、故に正確な被検レンズの屈折
特性測定が出来ないという欠点があつた。 従来のレンズメーターの測定用ターゲツトの他
の例としては、直角をなす２つの方向に小円を並
べたものが実開昭55−14506号や英国特許第
1147452号によつて提案されている。これらは、
被検乱視レンズの円柱軸方向に流れた小円像が互
いに他の小円像と重なつて検出しやすくなること
を利用するものである。しかしこのような構成に
おいても市販の眼鏡レンズの最小円柱度数Ｃ＝
0.125デイオプター程度の測定を迅速かつ正確に
行うことは困難である。 本願発明は係る従来のレンズメーターに比較し
て測定精度特に、弱度の円柱屈折力をもつ被検レ
ンズの円柱軸方向をより精度よく測定できるレン
ズメーターを提供することにある。 本願発明の第２の目的は、従来のレンズメータ
ー用ターゲツト板の欠点を解決するためになされ
たもので、従来のレンズメーター用ターゲツト板
と比較して測定精度特に弱度の円柱屈折力もつ被
検レンズの円柱軸方向をより精度よく測定できる
新規なターゲツトパターンを有するレンズメータ
ー用ターゲツト板を提供することにある。 上記目的を達成するための本願発明の特徴は、
ターゲツト板のターゲツトパターンとして少なく
とも２本の平行な点直線から成る点直線群パター
ンを用い、かつこの点直線を構成する点パターン
の各々の直径及び点直線間の間隔を後に詳述する
定量関係をもつように構成することである。そし
て、測定上要求される被検レンズの最小測定可能
円柱度数及びそれ以上の円柱度数の被検乱視レン
ズ測定において、点直線群パターンの配列が被検
乱視レンズの円柱軸方向と一致するときのみ、点
直線群パターンを構成する相隣合う点直線の互い
に対応する点パターンが接触し合う。被検乱視レ
ンズの円柱方向と一致しないときには、点パター
ンがずれて非接触状態となるように作用する。 本発明の利点は、検者人眼の視覚特性すなわ
ち、ある基準線あるいは基準方向に対し他の直線
または直線群が傾斜しているか否かを知覚する能
力に比較して、相隣合う２つの直線または２群の
直線群の合致・非合致を知覚する能力の方がすぐ
れているという人眼の視覚特性を積極的に利用し
た点にある。これにより、本発明により提供され
るレンズメーター及びレンズメーター用ターゲツ
ト板を使用して被検乱視レンズを測定するなら
ば、弱度の円柱屈折力を有する被検乱視レンズに
おいても正確にその軸方向を測定することができ
る。 本発明の構成・作用・効果は、以下に図にもと
づいて詳述する原理及び実施例の説明によりより
明確になるであろう。 まず、本発明の原理を説明する。第１図はレン
ズメーターの光学系の構成を原理的に示す斜視図
である。まず、被検レンズTLを測定光路内に配
置しないときのこの光学系の構成・作用を説明す
る。被検レンズTLが光路内に配置されていない
とき、焦点距離f1を有するコリメーターレンズ
CLの前側焦点位置に置かれたターゲツト板Ｔの
点状ターゲツトｔからの射出光束は、コリメータ
ーレンズCLを射出後対物レンズOLに向う。この
対物レンズOLは、その後側焦点f2の位置に焦点
板Ｌが置かれている。上記対物レンズOLに入射
したコリメーターレンズからの平行光束は、対物
レンズOLにより焦点板Ｌ上にターゲツトｔの像
t′を作る。ここでターゲツト像t′を結像するめに
利用される光束は、主として被検レンズを測定光
路内に載置するための被検レンズ受け部Ｓの有効
径φにより決まる。 次に、乱視レンズである被検レンズTLが被検
レンズ受け部Ｓにより測定光路内に載置された状
態を考えると、被検レンズTLを射出後の光束は
平行光束とならずターゲツトｔの像は焦点板Ｌ上
に結像しなくなる。従つて、ターゲツト板Ｔを測
定光軸上で前記移動させ焦点板Ｌ上にターゲツト
像t′が結像されるように合焦調節しなければなら
ない。しかしながら、この場合、被検レンズTL
が乱視レンズであるため、ターゲツト像t′はター
ゲツトｔが点状であるにもかかわらず点像として
結像されずに、被検レンズの強弱いずれかの主経
線方向と垂直な方向に流れた直線状像となる。こ
の焦線の長さを第１図に示すように2hとし、以
下上記構成からなるレンズメーターの測定光学系
及び被検レンズを薄肉レンズ系として考察するこ
ととなる。 ターゲツト板Ｔの移動量は、被検レンズTLの
屈折力と線形な関係にあり、単位屈折力当りのタ
ーゲツト板Ｔの移動量m0は、 m0＝f1 2／1000（mm／dioptor） ……(1) となる。ここで、f1は上述したようにコリメータ
ーレンズCLの焦点距離である。従つて被検レン
ズTLの円柱屈折力がＣデイオプターであるとす
ると、それによるターゲツト板Ｔの移動幅は ＝f1 2／1000・Ｃ（mm） ……(2) となる。 すなわち、第１図において、第１焦線F1が焦
点板Ｌ上に結像している状態から、ターゲツト板
Ｔを上記(2)式の移動幅だけ移動させると、焦点
板Ｌ上の第１焦線F1は移動して、かわりに第２
焦線F2が焦点板Ｌ上に結像されることを意味す
る。 次に、ターゲツト像（焦線像）の倍率関係を考
える。レンズメーターは、上述したように被検レ
ンズが測定光路内に配置されているとき、ターゲ
ツト板Ｔを測定光軸方向に移動させて被検レンズ
を射出後の光束を平行光束となし、その平行光束
が対物レンズの焦点位置に配置された焦点板上に
集光し、ターゲツト像を結像できるようになる。
この状態すなわちターゲツト板Ｔの移動後の位置
から被検レンズの屈折力を求めるものである。 一般に焦点距離fiとfjの２つのレンズを間隔ｌ
を隔てて配置したときの合成焦点距離f0は、 １／f0＝１／fi＋１／fj−ｌ／fifj ……(3) として与えられる。従つて、焦点距離f1のコリメ
ーターレンズCLと、焦点距離Ｆ（被検レンズが乱
視レンズの場合は、第１または第２の主径線の焦
点距離）を有する被検レンズTLとの合成焦点距
離F0は、原理上、被検レンズTLをコリメーター
レンズCLとコリメーターレンズCLの焦点距離f1
だけ隔てて配置する場合、上記(3)式より、 １／F0＝１／f1＋１／Ｆ−f1／f1・Ｆ ……(4) ＝１／f1 となる。すなわち合成焦点距離は常にコリメータ
ーレンズの焦点距離f1となる。一方、被検レンズ
TLと対物レンズOLとは平行光束で結ばれている
から、全光学系の横倍率βは、 β＝f2／f1 ……(5) となる。 以上により、第１図における第１焦線F1と第
２焦線F2との間の焦線間距離DFは、 DF＝Ｐ−f2 ＝f1 2／1000・Ｃ・β2 f1 2／1000・Ｃ・（f2／f1）2 f2 2／1000・Ｃ ……(6) により求めることができる。これより、焦線の長
さｈ（ここで焦線の長さｈは光軸を境いに片側の
長さをｈとする。焦線全体の長さは2hで表わさ
れる。）は、比例関係から ｈ＝（１−f2／Ｐ）・φ／２ ＝（f2・Ｃ／f2・Ｃ＋1000）・φ／２ ……(7) となる。(7)式より焦点板Ｔ上での焦線の長さhTを
求めると、 hT＝ｈ／β ＝f1／f2（f2・Ｃ／f2・Ｃ＋1000）・φ／２ ＝f1・Ｃ／f2・Ｃ＋1000・φ／２ ……(8) となる。ここで、円柱度数をＣとし、このレンズ
メーターに要求される最小測定可能円柱度数を市
販の眼鏡レンズの最小円柱度数であるＣ＝0.125
デイオプターとすると、ターゲツト板Ｔ上での長
さhTは、(8)式より、 hT＝f1×0.125／f2×0.125＋1000×φ／２ ……(9) として与えられる。 このことより、第２図Ａに示すように、ターゲ
ツト板Ｔ上の点パターンt1，t2の中心間距離ｋ
は、最小円柱度Ｃにおいて両者が合致するように
選べば、 ｋ＝2hT ……(10) となる。また、点パターンt1，t2のそれぞれの直
径ａを、ｋ−ａ＝hTとなるように、 ａ＝hT ……(11) と選ぶ。このレンズメーターの最小測定可能円柱
度数Ｃ（(9)式において、Ｃ＝0.125としている）を
有する被検レンズを測定すると、被検レンズの第
１の円柱軸方向とターゲツト板Ｔ上の点パターン
t1とt2との配列方向が直交したとき、言い換えれ
ば、被検レンズの第２の円柱軸方向とターゲツト
板Ｔ上の点パターンt1とt2との配列方向が一致し
たとき、第２図Ｂに示すように、焦点板Ｌ上での
点パターン像t1′とt2′とは被検レンズの第２の円
柱屈折力の作用を受け第２の円柱軸方向に流れ、
２つの点パターン像t1′とt2′とはその端部が互い
に接するようにすることができる。すなわち、こ
の点パターン像t1′とt2′が接するか否か、言い換
えればその端部が互いに合致するか否かによつ
て、ターゲツト板Ｔの点パターンt1とt2との配列
方向と被検レンズの円柱軸方向とが一致している
か否かを検出することができる。 このように、本発明は人眼の視感・知覚精度
上、極めて高感度な２直線の端部の合致・非合致
の判断を利用しているため、円柱軸方向の測定精
度を非常に高くすることができる利点を有する。 以上説明した原理に基づく、レンズメーター及
びレンズメーター用ターゲツト板の具体的実施例
を図をもとに以下詳説する。まず、レンズメータ
ー用ターゲツト板の第１の実施例を第３図ないし
第６図にもとづいて説明する。第３図は、本発明
のターゲツト板の第１の実施例を示す平面図であ
る。ターゲツト板１には、多数の点パターン２１
ａ，２２ａ，２３ａ…２naから成る第１点直線
２ａと、この第１点直線２ａと平行に並んだ多数
の点パターン２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ…２nbか
ら成る第２点直線２ｂとが形成されており、これ
ら第１点直線２ａと第２点直線２ｂとから点直線
群パターン２が構成される。またターゲツト板１
には、前記点直線群パターン２と直交するように
直線パターン３が形成されている。この直線パタ
ーン３は、後述するように、点直線群パターンに
より測定された第１の焦線方向、すなわち第１の
円柱軸方向と直交する第２の円柱軸方向を読み取
りやすくするためのもので、本発明の必須の構成
要素ではない。 第４図ないし第６図は、前記第３図に示したタ
ーゲツト板を使用して乱視被検レンズを測定する
ときの作用を説明するためのもので、ターゲツト
板と被検レンズとの関係を模式的に示す。第４図
においても、第３図と同様に、ターゲツト板１が
その点直線群パターン２を方向４の方向に、その
直線パターン３を方向５の方向に配置されてお
り、また測定光路内に第１円柱軸６をθ1の方向
に、第２円柱軸７をθ2＝θ1＋90゜の方向にそれぞ
れ有する被検レンズ８が配された場合を考える。
測定に際しては、ターゲツト板１を測定光軸に沿
つて前後移動させ、まず、屈折力D1をもつ第１
円柱軸に合焦させる。このとき検者の得るターゲ
ツト観察像は、第４図に示すようなターゲツト像
が得られる。すなわち、点直線群パターン像２′
を構成する点パターン像２１a′，２２a′，２３
a′…２na′及び点パターン像２１b′，２２b′，２３
b′…２nb′は、それぞれ第１円柱軸６の軸方向θ1
と平行に流れた線像として観察される。そして、
ターゲツト板１上の点直線群パターン２の配列方
向４と、被検レンズ８の第１円柱軸６の方向とが
一致していないため、点直線群パターン像２′の
互いに対をなす点パターン像２１a′，２１b′、２
２a′，２２b′、２３a′，２３b′……２na′，２
nb′は、それぞれの対向しあう端部について△の
ずれ量をもつように観察される。また、直線パタ
ーン像３′も、被検レンズの円柱軸と一致しない
ため、幅広のぼけた像となる。 次に、ターゲツト板１を回転させ、第５図に示
すように、点パターン像２１a′，２２a′，２３
a′…２na′と点パターン像２１b′，２２b′，２３
b′…２nb′のそれぞれの端部を合致させる。この
状態での直線パターン像３′の走り方向は点パタ
ーン像の流れ方向を一致し、かつ上記の理由から
この直線パターン像の走り方向は被検レンズの第
１円柱軸θ1の方向と一致するので、焦点板上の角
度目盛板９を利用して、第１円柱軸方向θ2を読み
取ることができる。 被検レンズ８の第２円柱軸θ2の方向を読み取る
には、ターゲツト板１を回転させることなく、た
だ測定光軸上を移動させる。このとき第６図に示
すように、点直線群パターンを構成する２つの点
直線２ａ，２ｂの点パターンは、その同じ点直線
の他の点パターン像と合致する状態となる。そし
て、これらそれぞれの点直線像２a′，２b′がもつ
ともシヤープに合焦された状態が、被検レンズの
第２円柱軸に合焦された状態であり、点直線像２
a′，２b′を利用して焦点板Ｔの角度目盛９によ
り、その軸方向θ2を読み取ることができる。この
とき直線パターン像３′は第２円柱軸方向θ2に流
されるためその方向にぼけた像となる。 第７図は、本発明のレンズメーター用ターゲツ
ト板の第２の実施例を示す平面図である。このタ
ーゲツト板１０には、２本の点直線１１ａ，１１
ｂから成る第１点直線群パターン１２と、他の２
本の点直線１３ａ，１３ｂから成る第２点直線群
パターン１４とが互いに直交するように形成され
ている。また、第１点直線群パターン１２と第２
直線群パターン１４との交差部は切断されてお
り、この交差部には従来公知の円形のコロナパタ
ーンがその中心を測定光軸と一致するように形成
されている。円形コロナパターンを中央に有する
のは強度の円柱度数を有する被検レンズの円柱軸
方向は、この円形コロナを構成する点パターンの
流れ方向から一目で読み取れるようにするためで
ある。 なお、上述の第１、第２実施例における点パタ
ーンの直径ａ、及び点直線２ａ，２ｂの間隔ｋの
具体的数値例を(9)ないし（11）式により求めると
第１表のようになる。
ンズメーター及びそれに使用されるターゲツト板
に関する。 眼鏡レンズやコンタクトレンズなどの眼屈折矯
正用の光学部材（以下単に被検レンズという）の
屈折特性、例えば球面屈折力、円柱屈折力並びに
その軸角度、及びプリズム屈折力並びにその方向
を測定するための光学装置としてレンズメーター
がよく知られている。 従来のレンズメーターの測定用ターゲツトの例
としては、円環状に小円を配列してなるコロナタ
ーゲツトや２本線と３本線から成る２組のライン
パターンを直交させたクロスラインターゲツトが
知られている。これら従来のターゲツトを有する
レンズメーターにおける被検乱視レンズの円柱軸
方向の測定方法においては、コロナターゲツトの
場合は、コロナ小円の流れ方向を円柱軸方向とし
て測定し、クロスラインターゲツトの場合はその
ラインパターン交差部の小矩形群の歪みが補正さ
れた位置でのラインパターンの走り方向を円柱軸
方向として測定していた。 しかしながら、これら従来のレンズメーターに
おいては、被検乱視レンズがその円柱屈折力を例
えば0.12Dioptor、0.25Dioptor程度の微小量だけ
である弱度乱視レンズの場合、上述したコロナタ
ーゲツトの流れ量やクロスラインターゲツトの小
矩形群の歪み量が微小であるため、円柱軸方向の
決定が困難であり、故に正確な被検レンズの屈折
特性測定が出来ないという欠点があつた。 従来のレンズメーターの測定用ターゲツトの他
の例としては、直角をなす２つの方向に小円を並
べたものが実開昭55−14506号や英国特許第
1147452号によつて提案されている。これらは、
被検乱視レンズの円柱軸方向に流れた小円像が互
いに他の小円像と重なつて検出しやすくなること
を利用するものである。しかしこのような構成に
おいても市販の眼鏡レンズの最小円柱度数Ｃ＝
0.125デイオプター程度の測定を迅速かつ正確に
行うことは困難である。 本願発明は係る従来のレンズメーターに比較し
て測定精度特に、弱度の円柱屈折力をもつ被検レ
ンズの円柱軸方向をより精度よく測定できるレン
ズメーターを提供することにある。 本願発明の第２の目的は、従来のレンズメータ
ー用ターゲツト板の欠点を解決するためになされ
たもので、従来のレンズメーター用ターゲツト板
と比較して測定精度特に弱度の円柱屈折力もつ被
検レンズの円柱軸方向をより精度よく測定できる
新規なターゲツトパターンを有するレンズメータ
ー用ターゲツト板を提供することにある。 上記目的を達成するための本願発明の特徴は、
ターゲツト板のターゲツトパターンとして少なく
とも２本の平行な点直線から成る点直線群パター
ンを用い、かつこの点直線を構成する点パターン
の各々の直径及び点直線間の間隔を後に詳述する
定量関係をもつように構成することである。そし
て、測定上要求される被検レンズの最小測定可能
円柱度数及びそれ以上の円柱度数の被検乱視レン
ズ測定において、点直線群パターンの配列が被検
乱視レンズの円柱軸方向と一致するときのみ、点
直線群パターンを構成する相隣合う点直線の互い
に対応する点パターンが接触し合う。被検乱視レ
ンズの円柱方向と一致しないときには、点パター
ンがずれて非接触状態となるように作用する。 本発明の利点は、検者人眼の視覚特性すなわ
ち、ある基準線あるいは基準方向に対し他の直線
または直線群が傾斜しているか否かを知覚する能
力に比較して、相隣合う２つの直線または２群の
直線群の合致・非合致を知覚する能力の方がすぐ
れているという人眼の視覚特性を積極的に利用し
た点にある。これにより、本発明により提供され
るレンズメーター及びレンズメーター用ターゲツ
ト板を使用して被検乱視レンズを測定するなら
ば、弱度の円柱屈折力を有する被検乱視レンズに
おいても正確にその軸方向を測定することができ
る。 本発明の構成・作用・効果は、以下に図にもと
づいて詳述する原理及び実施例の説明によりより
明確になるであろう。 まず、本発明の原理を説明する。第１図はレン
ズメーターの光学系の構成を原理的に示す斜視図
である。まず、被検レンズTLを測定光路内に配
置しないときのこの光学系の構成・作用を説明す
る。被検レンズTLが光路内に配置されていない
とき、焦点距離f1を有するコリメーターレンズ
CLの前側焦点位置に置かれたターゲツト板Ｔの
点状ターゲツトｔからの射出光束は、コリメータ
ーレンズCLを射出後対物レンズOLに向う。この
対物レンズOLは、その後側焦点f2の位置に焦点
板Ｌが置かれている。上記対物レンズOLに入射
したコリメーターレンズからの平行光束は、対物
レンズOLにより焦点板Ｌ上にターゲツトｔの像
t′を作る。ここでターゲツト像t′を結像するめに
利用される光束は、主として被検レンズを測定光
路内に載置するための被検レンズ受け部Ｓの有効
径φにより決まる。 次に、乱視レンズである被検レンズTLが被検
レンズ受け部Ｓにより測定光路内に載置された状
態を考えると、被検レンズTLを射出後の光束は
平行光束とならずターゲツトｔの像は焦点板Ｌ上
に結像しなくなる。従つて、ターゲツト板Ｔを測
定光軸上で前記移動させ焦点板Ｌ上にターゲツト
像t′が結像されるように合焦調節しなければなら
ない。しかしながら、この場合、被検レンズTL
が乱視レンズであるため、ターゲツト像t′はター
ゲツトｔが点状であるにもかかわらず点像として
結像されずに、被検レンズの強弱いずれかの主経
線方向と垂直な方向に流れた直線状像となる。こ
の焦線の長さを第１図に示すように2hとし、以
下上記構成からなるレンズメーターの測定光学系
及び被検レンズを薄肉レンズ系として考察するこ
ととなる。 ターゲツト板Ｔの移動量は、被検レンズTLの
屈折力と線形な関係にあり、単位屈折力当りのタ
ーゲツト板Ｔの移動量m0は、 m0＝f1 2／1000（mm／dioptor） ……(1) となる。ここで、f1は上述したようにコリメータ
ーレンズCLの焦点距離である。従つて被検レン
ズTLの円柱屈折力がＣデイオプターであるとす
ると、それによるターゲツト板Ｔの移動幅は ＝f1 2／1000・Ｃ（mm） ……(2) となる。 すなわち、第１図において、第１焦線F1が焦
点板Ｌ上に結像している状態から、ターゲツト板
Ｔを上記(2)式の移動幅だけ移動させると、焦点
板Ｌ上の第１焦線F1は移動して、かわりに第２
焦線F2が焦点板Ｌ上に結像されることを意味す
る。 次に、ターゲツト像（焦線像）の倍率関係を考
える。レンズメーターは、上述したように被検レ
ンズが測定光路内に配置されているとき、ターゲ
ツト板Ｔを測定光軸方向に移動させて被検レンズ
を射出後の光束を平行光束となし、その平行光束
が対物レンズの焦点位置に配置された焦点板上に
集光し、ターゲツト像を結像できるようになる。
この状態すなわちターゲツト板Ｔの移動後の位置
から被検レンズの屈折力を求めるものである。 一般に焦点距離fiとfjの２つのレンズを間隔ｌ
を隔てて配置したときの合成焦点距離f0は、 １／f0＝１／fi＋１／fj−ｌ／fifj ……(3) として与えられる。従つて、焦点距離f1のコリメ
ーターレンズCLと、焦点距離Ｆ（被検レンズが乱
視レンズの場合は、第１または第２の主径線の焦
点距離）を有する被検レンズTLとの合成焦点距
離F0は、原理上、被検レンズTLをコリメーター
レンズCLとコリメーターレンズCLの焦点距離f1
だけ隔てて配置する場合、上記(3)式より、 １／F0＝１／f1＋１／Ｆ−f1／f1・Ｆ ……(4) ＝１／f1 となる。すなわち合成焦点距離は常にコリメータ
ーレンズの焦点距離f1となる。一方、被検レンズ
TLと対物レンズOLとは平行光束で結ばれている
から、全光学系の横倍率βは、 β＝f2／f1 ……(5) となる。 以上により、第１図における第１焦線F1と第
２焦線F2との間の焦線間距離DFは、 DF＝Ｐ−f2 ＝f1 2／1000・Ｃ・β2 f1 2／1000・Ｃ・（f2／f1）2 f2 2／1000・Ｃ ……(6) により求めることができる。これより、焦線の長
さｈ（ここで焦線の長さｈは光軸を境いに片側の
長さをｈとする。焦線全体の長さは2hで表わさ
れる。）は、比例関係から ｈ＝（１−f2／Ｐ）・φ／２ ＝（f2・Ｃ／f2・Ｃ＋1000）・φ／２ ……(7) となる。(7)式より焦点板Ｔ上での焦線の長さhTを
求めると、 hT＝ｈ／β ＝f1／f2（f2・Ｃ／f2・Ｃ＋1000）・φ／２ ＝f1・Ｃ／f2・Ｃ＋1000・φ／２ ……(8) となる。ここで、円柱度数をＣとし、このレンズ
メーターに要求される最小測定可能円柱度数を市
販の眼鏡レンズの最小円柱度数であるＣ＝0.125
デイオプターとすると、ターゲツト板Ｔ上での長
さhTは、(8)式より、 hT＝f1×0.125／f2×0.125＋1000×φ／２ ……(9) として与えられる。 このことより、第２図Ａに示すように、ターゲ
ツト板Ｔ上の点パターンt1，t2の中心間距離ｋ
は、最小円柱度Ｃにおいて両者が合致するように
選べば、 ｋ＝2hT ……(10) となる。また、点パターンt1，t2のそれぞれの直
径ａを、ｋ−ａ＝hTとなるように、 ａ＝hT ……(11) と選ぶ。このレンズメーターの最小測定可能円柱
度数Ｃ（(9)式において、Ｃ＝0.125としている）を
有する被検レンズを測定すると、被検レンズの第
１の円柱軸方向とターゲツト板Ｔ上の点パターン
t1とt2との配列方向が直交したとき、言い換えれ
ば、被検レンズの第２の円柱軸方向とターゲツト
板Ｔ上の点パターンt1とt2との配列方向が一致し
たとき、第２図Ｂに示すように、焦点板Ｌ上での
点パターン像t1′とt2′とは被検レンズの第２の円
柱屈折力の作用を受け第２の円柱軸方向に流れ、
２つの点パターン像t1′とt2′とはその端部が互い
に接するようにすることができる。すなわち、こ
の点パターン像t1′とt2′が接するか否か、言い換
えればその端部が互いに合致するか否かによつ
て、ターゲツト板Ｔの点パターンt1とt2との配列
方向と被検レンズの円柱軸方向とが一致している
か否かを検出することができる。 このように、本発明は人眼の視感・知覚精度
上、極めて高感度な２直線の端部の合致・非合致
の判断を利用しているため、円柱軸方向の測定精
度を非常に高くすることができる利点を有する。 以上説明した原理に基づく、レンズメーター及
びレンズメーター用ターゲツト板の具体的実施例
を図をもとに以下詳説する。まず、レンズメータ
ー用ターゲツト板の第１の実施例を第３図ないし
第６図にもとづいて説明する。第３図は、本発明
のターゲツト板の第１の実施例を示す平面図であ
る。ターゲツト板１には、多数の点パターン２１
ａ，２２ａ，２３ａ…２naから成る第１点直線
２ａと、この第１点直線２ａと平行に並んだ多数
の点パターン２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ…２nbか
ら成る第２点直線２ｂとが形成されており、これ
ら第１点直線２ａと第２点直線２ｂとから点直線
群パターン２が構成される。またターゲツト板１
には、前記点直線群パターン２と直交するように
直線パターン３が形成されている。この直線パタ
ーン３は、後述するように、点直線群パターンに
より測定された第１の焦線方向、すなわち第１の
円柱軸方向と直交する第２の円柱軸方向を読み取
りやすくするためのもので、本発明の必須の構成
要素ではない。 第４図ないし第６図は、前記第３図に示したタ
ーゲツト板を使用して乱視被検レンズを測定する
ときの作用を説明するためのもので、ターゲツト
板と被検レンズとの関係を模式的に示す。第４図
においても、第３図と同様に、ターゲツト板１が
その点直線群パターン２を方向４の方向に、その
直線パターン３を方向５の方向に配置されてお
り、また測定光路内に第１円柱軸６をθ1の方向
に、第２円柱軸７をθ2＝θ1＋90゜の方向にそれぞ
れ有する被検レンズ８が配された場合を考える。
測定に際しては、ターゲツト板１を測定光軸に沿
つて前後移動させ、まず、屈折力D1をもつ第１
円柱軸に合焦させる。このとき検者の得るターゲ
ツト観察像は、第４図に示すようなターゲツト像
が得られる。すなわち、点直線群パターン像２′
を構成する点パターン像２１a′，２２a′，２３
a′…２na′及び点パターン像２１b′，２２b′，２３
b′…２nb′は、それぞれ第１円柱軸６の軸方向θ1
と平行に流れた線像として観察される。そして、
ターゲツト板１上の点直線群パターン２の配列方
向４と、被検レンズ８の第１円柱軸６の方向とが
一致していないため、点直線群パターン像２′の
互いに対をなす点パターン像２１a′，２１b′、２
２a′，２２b′、２３a′，２３b′……２na′，２
nb′は、それぞれの対向しあう端部について△の
ずれ量をもつように観察される。また、直線パタ
ーン像３′も、被検レンズの円柱軸と一致しない
ため、幅広のぼけた像となる。 次に、ターゲツト板１を回転させ、第５図に示
すように、点パターン像２１a′，２２a′，２３
a′…２na′と点パターン像２１b′，２２b′，２３
b′…２nb′のそれぞれの端部を合致させる。この
状態での直線パターン像３′の走り方向は点パタ
ーン像の流れ方向を一致し、かつ上記の理由から
この直線パターン像の走り方向は被検レンズの第
１円柱軸θ1の方向と一致するので、焦点板上の角
度目盛板９を利用して、第１円柱軸方向θ2を読み
取ることができる。 被検レンズ８の第２円柱軸θ2の方向を読み取る
には、ターゲツト板１を回転させることなく、た
だ測定光軸上を移動させる。このとき第６図に示
すように、点直線群パターンを構成する２つの点
直線２ａ，２ｂの点パターンは、その同じ点直線
の他の点パターン像と合致する状態となる。そし
て、これらそれぞれの点直線像２a′，２b′がもつ
ともシヤープに合焦された状態が、被検レンズの
第２円柱軸に合焦された状態であり、点直線像２
a′，２b′を利用して焦点板Ｔの角度目盛９によ
り、その軸方向θ2を読み取ることができる。この
とき直線パターン像３′は第２円柱軸方向θ2に流
されるためその方向にぼけた像となる。 第７図は、本発明のレンズメーター用ターゲツ
ト板の第２の実施例を示す平面図である。このタ
ーゲツト板１０には、２本の点直線１１ａ，１１
ｂから成る第１点直線群パターン１２と、他の２
本の点直線１３ａ，１３ｂから成る第２点直線群
パターン１４とが互いに直交するように形成され
ている。また、第１点直線群パターン１２と第２
直線群パターン１４との交差部は切断されてお
り、この交差部には従来公知の円形のコロナパタ
ーンがその中心を測定光軸と一致するように形成
されている。円形コロナパターンを中央に有する
のは強度の円柱度数を有する被検レンズの円柱軸
方向は、この円形コロナを構成する点パターンの
流れ方向から一目で読み取れるようにするためで
ある。 なお、上述の第１、第２実施例における点パタ
ーンの直径ａ、及び点直線２ａ，２ｂの間隔ｋの
具体的数値例を(9)ないし（11）式により求めると
第１表のようになる。
【表】
第８図は、上述のターゲツト板を有するレンズ
メーターの構成の一例を示す光学系配置図であ
る。測定光軸０上には、ターゲツト板１、ターゲ
ツト板１を照明するための光源２０、コリメータ
ーレンズ２１、被検レンズ受け手段２２、対物レ
ンズ２３、焦点板２４、接眼レンズ２５をそれぞ
れ有している。ターゲツト板１は円筒軸３３に取
付けられ、円筒軸３３はピニオン３０の回転によ
り前後移動するラツク３１を有する軸受部材３２
内に回転可能に嵌入される。また、回転ハンドル
３４を有する軸管３５が円筒軸３３内に嵌入され
ている。この軸管３５の管内面には軸方向にスロ
ツト３６，３６が形成されており、このスロツト
３５，３６には円筒軸３２に植設されたピン３
７，３８がそれぞれ挿入されている。この構成に
より、回転ハンドル３４を回転してターゲツト板
１を光軸０のまわりに回転でき、かつピニオン３
０を回転することによりターゲツト板１を光軸０
の方向に前後移動できる。 ターゲツト板１の移動差は、デイオプター値と
してラツク３１に取付けられたスケール板４０か
ら読み取ることができる。このスケール板４０の
目盛像４０′は目盛リレー光学系４１により焦点
板２４上に投影される。 以上説明したレンズメーターの実施例はいわゆ
る望遠鏡式レンズメーターについてであるが、本
発明はこれに限定されるものでなく、前記焦点板
２４をスクリーンとした構成からなるいわゆる投
影式レンズメーターにおいても成立することは説
明するまでもない。
メーターの構成の一例を示す光学系配置図であ
る。測定光軸０上には、ターゲツト板１、ターゲ
ツト板１を照明するための光源２０、コリメータ
ーレンズ２１、被検レンズ受け手段２２、対物レ
ンズ２３、焦点板２４、接眼レンズ２５をそれぞ
れ有している。ターゲツト板１は円筒軸３３に取
付けられ、円筒軸３３はピニオン３０の回転によ
り前後移動するラツク３１を有する軸受部材３２
内に回転可能に嵌入される。また、回転ハンドル
３４を有する軸管３５が円筒軸３３内に嵌入され
ている。この軸管３５の管内面には軸方向にスロ
ツト３６，３６が形成されており、このスロツト
３５，３６には円筒軸３２に植設されたピン３
７，３８がそれぞれ挿入されている。この構成に
より、回転ハンドル３４を回転してターゲツト板
１を光軸０のまわりに回転でき、かつピニオン３
０を回転することによりターゲツト板１を光軸０
の方向に前後移動できる。 ターゲツト板１の移動差は、デイオプター値と
してラツク３１に取付けられたスケール板４０か
ら読み取ることができる。このスケール板４０の
目盛像４０′は目盛リレー光学系４１により焦点
板２４上に投影される。 以上説明したレンズメーターの実施例はいわゆ
る望遠鏡式レンズメーターについてであるが、本
発明はこれに限定されるものでなく、前記焦点板
２４をスクリーンとした構成からなるいわゆる投
影式レンズメーターにおいても成立することは説
明するまでもない。
第１図は本発明の原理を説明するためのレンズ
メーターの光学配置図、第２図は点パターンの関
係を示す図、第３図は本発明のターゲツト板の第
１の実施例を示す平面図、第４図ないし第６図は
第１実施例の作用を示すための模式図、第７図は
本発明のターゲツト板の第２の実施例を示す平面
図、第８図は本発明のレンズメーターの実施例を
示す説明図である。 Ｔ，１……ターゲツト板、CL，２１……コリ
メーターレンズ、２２……被検レンズ受け部材、
OL，２３……対物レンズ、Ｌ，２４……焦点板。
メーターの光学配置図、第２図は点パターンの関
係を示す図、第３図は本発明のターゲツト板の第
１の実施例を示す平面図、第４図ないし第６図は
第１実施例の作用を示すための模式図、第７図は
本発明のターゲツト板の第２の実施例を示す平面
図、第８図は本発明のレンズメーターの実施例を
示す説明図である。 Ｔ，１……ターゲツト板、CL，２１……コリ
メーターレンズ、２２……被検レンズ受け部材、
OL，２３……対物レンズ、Ｌ，２４……焦点板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 測定光軸を回動軸として回動可能なターゲツ
ト板と、該ターゲツト板照明用の光源と、該ター
ゲツト板の位置に焦点を有するコリメーターレン
ズと、該コリメーターレンズからの平行光束を焦
点板上に集光させ該ターゲツト板の像を該焦点板
上に結像するための対物レンズと、該コリメータ
ーレンズと該対物レンズの間に配置された被検レ
ンズを載置するための被検レンズ受け手段とを有
するレンズメーターにおいて、 前記ターゲツト板は、少なくとも２本の平行な
点直線からなる点直線群パターンを有しており、
前記コリメーターレンズの焦点距離をf1（ミリ）、
前記対物レンズの焦点距離をf2（ミリ）、使用有効
光束径φ、要求される被検レンズの最小測定円柱
度数をＣ（デイオプター）とそれぞれするとき、
前記点直線を構成する点パターンの各々の直径は hT＝f1・Ｃ／f2・Ｃ＋1000・φ／２ （ミリ） として与えられる大きさhTであり、かつ相隣合う
２本の前記点直線の間隔は2hTであることを特徴
とするレンズメーター。 ２ 前記ターゲツト板には、前記点直線群パター
ンが２本互いに直交するように形成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレン
ズメーター。 ３ 前記２本の点直線群パターンの交差部は切断
されており、この切断部に円形コロナパターンを
有していることを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載のレンズメーター。 ４ 測定光軸を回動軸として回動可能なターゲツ
ト板を照明するための光源と、該ターゲツト板の
光束を平行光束とするための焦点距離f1（ミリ）
のコリメーターレンズと、使用有効光束径φ（ミ
リ）の被検レンズ受け部材と、該コリメーターレ
ンズからの光束を焦点板上に焦光し、該ターゲツ
ト板の像を該焦点板上に結像させるための焦点距
離f2（ミリ）の対物レンズとを有するレンズメー
ター用のターゲツト板であつて、 そのターゲツト板には少なくとも２本の平行な
点直線からなる点直線群パターンが形成されてお
り、要求される被検レンズの最小測定円柱度数を
Ｃ（デイオプター）とするとき、前記点直線を構
成する点パターンの各々の直径は、 hT＝f1・Ｃ／f2・Ｃ＋1000・φ／２（ミリ） として与えられる大きさhTであり、 かつ、相隣合う２本の前記点直線の間隔は2hT
の量を有してなることを特徴とするレンズメータ
ー用ターゲツト板。 ５ 前記点直線群パターンは２本互いに直交する
ように形成されていることを特徴とする特許請求
の範囲第４項のレンズメーター用ターゲツト板。 ６ 前記２本の点直線群パターンの交差部は切断
されており、この切断部には円形コロナパターン
を有して成ることを特徴とする特許請求の範囲第
５項の記載のレンズメーター用ターゲツト板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13893882A JPS5928639A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | レンズメ−タ−及びレンズメ−タ−用タ−ゲツト板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13893882A JPS5928639A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | レンズメ−タ−及びレンズメ−タ−用タ−ゲツト板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5928639A JPS5928639A (ja) | 1984-02-15 |
| JPH0353571B2 true JPH0353571B2 (ja) | 1991-08-15 |
Family
ID=15233650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13893882A Granted JPS5928639A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | レンズメ−タ−及びレンズメ−タ−用タ−ゲツト板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5928639A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5514506B2 (ja) * | 1973-06-18 | 1980-04-16 | ||
| JPS5729922A (en) * | 1980-07-31 | 1982-02-18 | Tokyo Optical Co Ltd | Measuring device for refractive characteristic of optical system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5514506U (ja) * | 1978-07-14 | 1980-01-30 |
-
1982
- 1982-08-10 JP JP13893882A patent/JPS5928639A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5514506B2 (ja) * | 1973-06-18 | 1980-04-16 | ||
| JPS5729922A (en) * | 1980-07-31 | 1982-02-18 | Tokyo Optical Co Ltd | Measuring device for refractive characteristic of optical system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5928639A (ja) | 1984-02-15 |
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