JPS6017335A - オ−トレンズメ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 度、プリズム素子を自動的に計測するオートレンズメー
タに関するものである。

ロ、従来技術 従来のレンズメータは、コリメーティングレンズと、移
動可能なターゲットから成るコリメータを有し、このコ
リメータと同軸に被検レンズと、焦点検出用対物レンズ
及び所定の位置における結像状態を観察するだめの焦点
板と接眼レンズが設けられており、コリメーティングレ
ンズに対してターゲットを光軸方向に移動させて、焦点
板上で最良の結像状態が得られるときのターゲットの位
置を読みとって、被検レンズの度数を決定するようにな
っている。

手動式の場合は測定者の目視により、最良像位置を決定
するため個人差が生じるとともに、測定に時間がかかる
等の欠点がある。

自動式の場合は最良像位置の検出手段とターゲット移動
のサーボ機構とを設ける必要があり、構造が複雑となり
高価となる。　自動式の中には最良像位置の検出手段や
、サーボ機構を設けない方式のものもあるが、これは被
検レンズの屈折力による測定光の偏向を、回転するセク
タ−を用いて時間的ズレとして検出して、演算処理して
レンズの屈折力をめるようになっており、これも複雑な
形状のセクターと、その回転機構とを必要とし、やはり
高価になる。

ハ０発明の目的 本発明は前記欠点を解消するため、サボ機（苦や回転セ
クターを使用せず、結像レンズの焦点面に配置したイメ
ージセンサ上の信号を処理することによって被検レンズ
の屈折度、軸角度及びプリズム欧を測定するようにした
オートレンズメータに関するものである。

二０発明の構成の実施例 以下図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の詳細な説明する光学系であり、（１）
はＬＥＤなどの発光ダイオードであり、対物レンズ（２
）の焦点付近に第２図に示すように、光軸に直交してグ
個配置されている。　（３）は直交するスリットを有す
るターゲツト板であり。

前記対物レンズ（２）及びコリメーティグレンズ（４）
の焦点付近に固定又は移動可能に配置されており、スリ
ットの形状は第３ａ図捷だは第３ｂ図のようになってい
る。　（５）は被検レンズ（６）をのせるだめのノーズ
ピースでコリメーティングレンズ（４）及び結像レンズ
（７）の焦点付近に配信されている。　（８）はハーフ
プリズム、（９）は光軸に対る。　イメージセンサ上に
はターゲツト像が第゛グ図に示すように投影される。

クーゲラｌ−（３）は１個のＬＥＤで個別に照明され、
被検レンズが無い場合及びＯＤの被検レンズがノーズピ
ース（５）にのせられている場合には、ＬＥＤ、　ａ、
　ｂ、　ｃ、　ｄ　それぞれによってイメージセンサ（
９）上にできるターゲツト像は第５図のようにすべて重
なる。

被検レンズ（６）が球面屈折力のみをもっている場合、
イメージセンサ（９）上に結像するターゲツト像の位置
はそれぞれ第乙ａ図〜第乙ｄ図に示すように、被検レン
ズ（６）の球面屈折度数に相当した分だけイメージセン
サ（９）上で移動する。

図からも明らかなように球面屈折力によるターゲツト像
の移動はＬＥＤ光の入射方向と等しい。

すなわち、ＬＥＤａ、ｃはＸ軸方向のみにターゲツト像
が移動し、ＬＥＤ　ｂ、ａはＹ軸方向のみに移動する。

　ここでイメージセンサ上でのターゲツト像の移動は被
検レンズが光軸内にセットされただめのピンボケ敬であ
るが、入射光束が狭いいためターゲツト像のボケは少々
い。

被検レンズ（６）が柱面屈折力のみをもっている場合、
柱面レンズに入射する光線は、主径線と直交（又は同方
向）する方向に屈折力が働き、第７ａ図〜第７ｄ図に示
すように、イメージセンサ上にターゲツト像を作シ、こ
のターゲツト像の移動量により柱面屈折度数が算出でき
る。

被検レンズ（６）に球面屈折力及び柱面屈折力の両方が
ある場合には、それぞれの屈折度値に相当した分だけタ
ーゲツト像はイメージセンサ（９）上を移動して結像す
る。　１個のＬＥＤ、ａ、ｂ、ｃ、ｄのそれぞれによっ
てイメージセンサ上に結像した像の位置関係ｌｄ′第に
図のＸＹ座標として表わされる。　とこで、Ａ’、　Ｂ
’、ｄ、　ｒ１′は柱面屈折力による位置を示し、この
位置からＡ’、（ＩＥ’はＸ軸方向に、Ｂ／、ＤＩはＹ
軸方向に、このレンズの球面屈折力の一だけ移動した位
置が、ＬＥＤ、ａ、ｂ、ｃ、ｄで作られま たイメージセンサ上のターゲツト像の中心となる。　す
なわち５．Ａ、Ｂ、Ｏ，Ｄの位置であり２この位置情報
が信号として取りだされる。　Ａ′のＸ軸方向の延長線
とＣ′のＹ軸方向の延長線との交点をＰ、Ｂ’のＸ軸方
向の延長線とＤ′のＹ軸方向の延長線との交点をＱ、Ａ
のＸ軸方向の延長線とＣのＹ軸方向の延長線との交点を
〆、ＢのＸ軸方向の延長線とＤのＹ軸方向の延長線との
交点をＱ’、４９分Ａ’Ｐをｘ、Ｃ２ＦをＡｆ／、Ｂ’
ＱをＡｘ、ＤＩ　ＱをＦ、ＡＰ’全ｘ、　Ｄｄを１５球
面度数を８とすると、 △Ａ’　ｄ　ＰとΔＢ’Ｉ／Ｑとが相似形であることか
ら、ｘ＝Ｘ−Ｆ３　Ｖ＝Ｙ−８より Ωヒ殻＝ユυ−とな９、 ＡＦ　Ｙ−８ 球面度数８は ｔ となる。

ここでＸ、Ｙ、Ａｊｃ、　Ａｙ　はすべてイメージセン
サ上から取りだせる信号である。

ハ　ハ 柱面度数は線分Ａ／　ｃ／とＢ／　Ｄ／の和である。

従って球面屈折度数ＣＹＬは、 ＣＹ　Ｌ−ｒ−石／十仏ｔ”　＋　Ａｓ夏となる。

軸角度は、＜Ａ′Ｃ′Ｐまたは＜、Ｂ’　ｍ　Ｑの値で
あるから 軸角度０は θ＝ｔａｎ−Ｘフー又はｊａｎ　、となる。

プリズム量は原点からの移動量であり、従って測定され
たＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄのり点の座標からこの被検レンズの中
心の座標をめ、原点からの距離をめればよい。　いまｑ
点の座標を、　Ａ（ＸＡ、　ＹＡ）。

１３（ＸＢ、　ＹＢ）、　Ｃ（ＸＣ，ＹＣ）、　Ｄ（Ｘ
Ｄ、　ＹＤ）トｆ　ルト、その中心座標は。

となる。　従ってプリズム喰△は、 となる。

第７図はこの発明に係る電気系のブロックダイヤグラム
であり、　ＱＯはグ個の光源を順次点灯するだめのＬＥ
Ｄドライバ、０１）はイメージセンサ上の信号をとらえ
るだめの駆動回路、０２はクロックカウンタ、０りはク
ロック発生回路、α菊は０１）から送られてくる信号の
ピーク電圧を保持するだめのピークホールド回路、αＱ
け駆動回路からの信号と、ピーク回路αくがらコンパレ
ータσ力を経てピーク電圧の７に変換された信号との電
圧を比較してストローブ信号を出すだめのコンパレータ
、ＯＱはストローブ信号が入ったときの力コンバータ、
（１９Ｈ／、コンバータである。

第７０図は゛ターゲット像がイメージセンサ上に結像し
た状態を示す波形である。

以上のような構成となっておシ、いま被検レンズ（６）
をノーズピース（５）に対してセットしたとき、コンピ
ュータαηからの指示によりＬＥＤドライバ００が作動
し、１個のＬＥＤ　ａ、’　ｂ、　ｃ、　ｄ　７）Ｅ　
ｌｌ（Ｉ次点灯する。　ＬＥＤからの光は対物レンズ（
２）によりグーゲット（３）の光像をコリメーティング
レンズ（４）、被検レンズ（６）、結像レンズ（７）を
介して直交する２つのイメージセンサ（９）上にそれぞ
れ結像し、その信号が２つの駆動回路０１）にそれぞれ
伝達される。　駆動回路Ｏｎからの信号はコンパレータ
αＯおよびピークホールド回路０４に伝達される。　ピ
ークホールド回路により検出されだピーク電圧は、１／
コンバータ０沙によシデジタル信り 号に変換された後コンピュータα力に入力される。

αηで出力されたピーク電圧のデジタｌし信号をヘコン
バータ（１１でピーク電圧の百の直圧信号に変　（換さ
れ、コンパレータα篩に入力される。　この信号と直接
コンパレータαＧに入った信号とを比較してストローブ
信号を出すのであるが、ピーク電圧のｉの信号は、／サ
イクル前に入力したイメージセンサからの信号と比較す
ることになる。　ストローブ信号によシカランク（イ）
の信号がランチ〇Ｑに入シ、そのとき、第７０図に示す
波形から明暗エッヂの位置を読み敗る。　第１Ｏ図の波
形は第３ａ図に示すターゲット（３）からの情報であり
、直交した２つのイメージセンサからの波形の中間値が
検出する座標位置となる。

コンピュータａ７１によりこの座標位置を検出し、前述
した計算式に基づいて、球面圧接度、柱面屈折度、軸角
度、プリズム量を算出し、その値をデジタル表示する。

ホ２発明の効果 以上の説明から明らかなように、この発明は機械的な駆
動部分がないため、構造が簡単となり、故障の心配が少
なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の詳細な説明する光学系配置図、第２
図はＬＥＤの配置図、第３図はターゲツト板を示す平面
図、第１図〜第７図はイメージセンサ上にターゲツト像
が結像する状態を示す配置図、第ｇ図はイメージセンサ
上にターゲット像が結像している状態を示すＸＹ座標、
第り図はブロックダイヤグラム、第７０図はイメージセ
ンサからの信号を示す波形である。 （１）・・・ＬＥＤ （３）・・・ターゲツト板 （６）・・・被検レンズ （９）・・・イメージセンサ ００・・・ＬＥＤドライバ （ハ）・・・カウンタ αυ・・・コンパレータ ０Ｏ・・・ラッチ αη・・・コンピュータ 特許出願人 株式会社ニデツク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光軸に対して直交する１個の点光源、対物レンズを通し
   て照明される透光部が直交するスリット状のターゲット
   、ノーズピーヌ先端部に前記点光源を結像させるコリメ
   ーティングレンズ、結像レンズの焦点位置に直交する２
   個のイメージセンサを設ケ、コリメーテイングレンズト
   結像レンズの間に入れる被検レンズの屈折力によって生
   じるダ個の点光源それぞれによってイメージセンサ上に
   形成されるヌリット像の偏位砥及び偏位方向から、被検
   レンズの屈折度（球面、柱面）、軸角度及びプリズム欣
   を測定するように構成したオートレンズメータ。