DE19712837A1 - Linsenmeßgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Linsenmeßge­ rät zur zweidimensionalen Messung der optischen Ei­ genschaften einer zu untersuchenden und auf einer Linsenaufnahmeplatte angeordneten Linse.

Es sind Linsenmeßgeräte bekannt, bei welchen die zu überprüfende Linse von einem Prüfer auf eine Linsen­ platte gelegt wird, anschließend ein von einer Licht­ quelle emittierter Lichtstrahl auf die Linse geleitet wird, von einem Photosensor die Länge des durch die Linse zurückgelegten Strahlweges gemessen wird und aus dem Meßergebnis die Brechkraft an einer bestimm­ ten Position auf der Linsenoberfläche ermittelt wird.

In den letzten Jahren werden zunehmend progressive multifokale Gläser und asphärische Entfernungsgläser als Brillengläser verwendet. Mit dem Einsatz derarti­ ger Brillengläser wird es notwendig, die Variation der Brechkraft an jeder Position der Linsenoberfläche (Brechkraftverteilung der Linse) zu messen. Bei her­ kömmlichen Linsenmeßgeräten wird die Linse sukzessiv innerhalb einer zu einer optischen Achse senkrechten Ebene durch den Prüfer von Hand bewegt und auf diese Weise die Brechkraft an verschiedenen Positionen er­ mittelt.

Einige Linsenmeßgeräte dieses Typs weisen einen Me­ chanismus zur Bewegung der Linse relativ zur Linsen­ platte auf. Es ist außerdem ein Linsenmeßgerät be­ kannt, bei welchem die zweidimensionale Brechkraft­ verteilung der Linse derart gemessen wird, daß par­ allele Lichtstrahlen, welche als Meßlicht verwendet werden, auf die Linse projiziert werden, und die Moi­ r´-Ringe, welche durch den Weg des Lichtes durch die Linse verursacht werden, beobachtet werden.

Bei herkömmlichen Linsenmeßgeräten, bei welchen die Linse per Hand von dem Prüfer bewegt wird, und an­ schließend die Brechkraft an jeder Position der Lin­ senoberfläche gemessen wird, tritt jedoch das Problem auf, daß mit dem Meßvorgang ein hoher Zeit- und Ar­ beitsaufwand verbunden ist, obwohl die Produktions­ kosten der Linse gering sind. Ein Linsenmeßgerät, welches einen Bewegungsmechanismus zur automatischen Bewegung der Linsen innerhalb einer zu einer opti­ schen Achse parallelen Ebene aufweist, besitzt den Nachteil, daß mit dem komplizierten mechanischen Auf­ bau eine Zunahme der Herstellungskosten verbunden ist. Bei einem Linsenmeßgerät zur Messung der Brech­ kraftverteilung einer Linse aus der Beobachtung von Moir´-Ringen tritt das Problem auf, daß eine Linse mit einem großen Durchmesser benötigt wird, nachteil­ hafterweise viel Zeit zur der Analyse der Moir´-Ringe benötigt wird und die Ermittlung der Brechkraftver­ teilung mit einer zeitaufwendigen Messung verbunden ist.

Um diese Probleme zu lösen, hat der Anmelder dieser Erfindung vor der vorliegenden Anmeldung eine Anmel­ dung für ein Linsenmeßgerät eingereicht, bei welchem eine zweidimensional angeordnete Mikrolinsen-Matrix als ein optisches Element zur Erzeugung einer Viel­ zahl von Meßlichtstrahlen benutzt wird und die zwi­ schen einer Lichtquelle und einer zu prüfenden Linse angeordnet ist. Dieses Linsenmeßgerät ermöglicht die Messung der Brechkraftverteilung an jeder Position der Linsenoberfläche innerhalb einer kurzen Zeitspan­ ne und ermöglicht weiterhin eine weniger kostenauf­ wendige Herstellung, weil nur eine einzige Lichtquel­ le verwendet wird und eine mechanische Bewegungsein­ heit nicht benötigt wird (siehe japanische Patentan­ meldung Offenlegungsschrift Hei 7-189289).

Bei diesem Linsenmeßgerät ist die Linse auf einem Linsenaufnahmetisch angeordnet, welcher sich im opti­ schen Weg zwischen einem optischen Beleuchtungssystem und einem optischen Lichtempfangssystem eines opti­ schen Meßsystems befindet. Ein Strahl des optischen Beleuchtungssystems wird auf die Linse geleitet, der durch die Linse gelaufene Strahl wird dann von einem Lichtsensor durch ein Lichtleitloch, welches in dem Linsenaufnahmetisch und dem optischen Lichtempfangs­ system ausgebildet ist, empfangen und die zweidimen­ sionalen optischen Eigenschaften aus dem Meßergebnis des Lichtsensors ermittelt. Die Achse des Lichtleitloches entspricht der optischen Meßachse (dem optischen Meßmittelpunkt) des optischen Meßsy­ stems.

Bei dieser Art von Linsenmeßgeräten ist ein Lichtemp­ fangsabstand auf der optischen Meßachse von der Linse zu einem optischen Element des optischen Lichtemp­ fangssystems oder zum Lichtsensor ein wesentlicher Faktor für die exakte Messung der optischen Eigen­ schaften der Linse. Als zu prüfende Linse wird eine kreisförmige und noch weiter zu bearbeitende Linse (d. h. ein Linsenrohling), ein in eine Brillenfassung eingepaßtes Brillenglas, ein Brillenglas für randlose Brillen oder dergleichen verwendet.

In Abhängigkeit von der Brechkraft der Linse reicht der Krümmungsradius einer brechenden Oberfläche jeder dieser zu bearbeitenden Linsen jedoch von einem klei­ nen Krümmungsradius bis hin zu einem großen Krüm­ mungsradius. Aus diesem Grund variiert der Lichtemp­ fangsabstand, wenn die Linse auf den Linsenaufnahme­ tisch aufgelegt wird. Dies erschwert eine exakte Mes­ sung. Außerdem erschweren die Brillenbügel das Anord­ nen der Brillen auf dem Linsenaufnahmetisch in einer stabilen und zur Messung geeigneten Position.

Eine mögliche Lösung dieses Problems könnte die An­ ordnung der bei herkömmlichen Linsenmeßgeräten ver­ wendeten Linsenplatte auf dem Linsenaufnahmetisch sein. Im allgemeinen ist die Linsenplatte in Form eines Zylinders und eines Stumpfes ausgebildet, und der Durchmesser am oberen Ende des in der Linsenplat­ te ausgebildeten Lichtleitloches beträgt ungefähr 8 mm. Außerdem besitzt der von der Lichtquelle emit­ tierte Lichtstrahl einen Durchmesser von ungefähr 6 bis 7 mm und wird durch das Lichtleitloch geleitet. Folglich ist bei Verwendung der herkömmlichen Linsen­ platte, deren Durchmesser an ihrem oberen Ende gering ist, die Position der unteren Oberfläche der zu be­ arbeitenden Linse (kreisförmiger Linsenrohling) auf der optischen Meßachse im wesentlichen identisch mit der Position des Endes der Linsenplatte, auch wenn der Krümmungsradius der unteren Oberfläche der Linse, welche zur Linsenplatte gerichtet ist, variiert wird. Die optischen Eigenschaften der Linse können demzu­ folge ohne große Schwierigkeiten gemessen werden.

Die Linsenplatte ist jedoch aus opakem Material her­ gestellt, und bei dem vorerwähnten Linsenmeßgerät mit der Mikrolinsen-Matrix muß außerdem der Durchmesser des zur Messung verwendeten Lichtstrahles mehrere Male größer sein als derjenige der Linsenplatte. Aus diesem Grund kann eine herkömmliche Linsenplatte nicht ohne weiteres bei einem Linsenmeßgerät mit ei­ ner Mikrolinsen-Matrix verwendet werden. Das gleiche gilt für ein Linsenmeßgerät zur Messung der lang­ reichweitigen zweidimensionalen optischen Eigen­ schaften einer zu prüfenden Linse ohne Mikrolinsen- Matrix.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Linsenmeßgerät zu schaffen, welches in der Lage ist, den Lichtempfangsabstand unabhängig von der Art der zu prüfenden Linse zu bestimmen und die langreichweitigen zweidimensionalen optischen Eigen­ schaften der Linse zu messen. Zur Lösung dieser Auf­ gabe enthält ein erfindungsgemäßes Linsenmeßgerät einen Linsenaufnahmetisch, ein optisches Beleuch­ tungssystem zur Projektion eines Beleuchtungslicht­ strahles auf eine zu prüfende und auf dem Linsenauf­ nahmetisch angeordnete Linse, ein optisches Meßsy­ stem, um das durch die Linse transmittierte Licht zu einem Lichtsensor zu leiten, eine Arithmetik-Steuer­ vorrichtung zur Bestimmung der zweidimensionalen op­ tischen Eigenschaften der Linse aus dem Meßergebnis des Lichtsensors, einen Lichtleitbereich, welcher in dem Linsenaufnahmetisch angeordnet ist und welcher in der Lage ist, auf den Lichtsensor das aus der Linsen­ mitte kommende Licht und das aus einem vorbestimmten Bereich um die Mitte kommende Licht auf den Lichtsen­ sor zu leiten, und ein Mittel zur Abstandsbestimmung zur Bestimmung eines Lichtempfangsabstandes von der Linse zu einem optischen Element des optischen Licht­ empfangssystems.

Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Linsenmeßgerätes, welches Meßfehler dadurch reduziert, daß es den Lichtempfangsabstand unabhängig von der Art der zu prüfenden Linse konstant hält und in der Lage ist, die weitreichweitigen zweidimensio­ nalen optischen Eigenschaften der Linse zu messen. Um diese Aufgabe zu lösen, ist bei einem erfindungsge­ mäßen Linsenmeßgerät der Lichtleitbereich eine Lin­ senplatte aus einem transparenten Material, wobei die Linsenplatte in ihrer Mitte ein vorstehendes Element zur Aufnahme der Linse aufweist und ein Bereich um das vorstehende Element herum ein transparenter Be­ reich ist, welcher als Lichtdurchlaßbereich dient.

Eine dritte Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Linsenmeßgerätes, welches eine exakte Messung eines Lichtempfangsabstandes erlaubt, so daß die op­ tischen Eigenschaften der gemessenen Linse exakt kor­ rigiert werden können, und welches außerdem die Mes­ sung der weitreichweitigen zweidimensionalen opti­ schen Eigenschaften der Linse erlaubt. Zur Lösung der dritten Aufgabe ist bei einem erfindungsgemäßen Lin­ senmeßgerät der Lichtleitbereich ein Lichtleitloch mit einem großen Durchmesser, und das Mittel zur Be­ stimmung der Höhe vom Linsenaufnahmetisch zur unteren Linsenoberfläche auf der optischen Achse eines Meß­ lichtstrahles als Mittel zur Abstandsbestimmung aus­ gebildet.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung erge­ ben sich aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen sowie den Figuren.

Fig. 1 ist eine Ansicht der Anordnung, wenn eine zu prüfende Linse noch nicht im optischen Meßweg angeordnet ist, sondern eine Hilfs­ meßlinse mit negativer Brechkraft und be­ kannter Brechkraftverteilung in den opti­ schen Weg eingefügt ist.

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung eines Linsenmeßgerätes mit einem in Fig. 1 abge­ bildeten optischen Meßsystem.

Fig. 3 ist ein Schnitt durch den Hauptteil des in Fig. 2 dargestellten Linsenmeßgerätes.

Fig. 4 ist eine Aufsicht, welche die Anordnung zeigt, wenn die in Fig. 3 dargestellte Lin­ se entfernt wurde.

Fig. 5 ist ein Schnitt, welcher eine Abänderung der in Fig. 3 dargestellten Linsenplatte zeigt.

Fig. 6 ist ein Schnitt, welcher eine weitere Ab­ änderung der in Fig. 3 dargestellten Lin­ senplatte zeigt.

Fig. 7 zeigt in perspektivischer Ansicht den Auf­ bau eines vorstehenden Elements der in Fig. 6 dargestellten Linsenplatte.

Fig. 8 bis 11 sind perspektivische Darstellungen, welche jeweils einen weiteren Aufbau der vorstehenden Elemente der in Fig. 6 darge­ stellten Linsenplatte zeigen.

Fig. 12 ist eine Ansicht der Anordnung, wenn die Linse mit negativer Brechkraft und die Hilfslinse mit bekannter Brechkraftvertei­ lung und negativer Brechkraft zur Messung in den optischen Weg eingefügt werden.

Fig. 13 ist eine Ansicht der Anordnung, wenn die Linse mit negativer Brechkraft in den opti­ schen Weg zur Messung eingefügt ist und die Hilfslinse zur Messung aus dem optischen Weg entfernt ist.

Fig. 14 ist eine Ansicht der Anordnung, wenn die Linse mit negativer Brechkraft und eine Meßhilfslinse mit bekannter Brechkraftver­ teilung und positiver Brechkraft in den optischen Meßweg eingefügt sind.

Fig. 15 ist eine Ansicht der Anordnung, wenn die Linse mit positiver Brechkraft und die Meßhilfslinse mit bekannter Brechkraftver­ teilung und negativer Brechkraft in den optischen Meßweg eingefügt sind.

Fig. 16 ist eine Ansicht der Anordnung, welche ver­ deutlicht, daß das Überschneiden eines Meß­ lichtstrahles nicht auftritt, wenn die Lin­ se mit positiver Brechkraft in den opti­ schen Meßweg eingefügt und die Meß­ hilfslinse mit bekannter Brechkraftvertei­ lung und negativer Brechkraft aus dem opti­ schen Weg entfernt ist.

Fig. 17 ist eine Ansicht der Anordnung, welche ver­ deutlicht, daß das Überschneiden des opti­ schen Meßlichtstrahles auftritt, wenn die Linse mit positiver Brechkraft zur Messung in den optischen Weg eingefügt ist und die Meßhilfslinse mit bekannter Brechkraftver­ teilung und negativer Brechkraft aus dem optischen Weg entfernt ist.

Fig. 18 ist eine Aufsicht auf die in Fig. 1 darge­ stellte Mikrolinsen-Matrix.

Fig. 19 ist eine erläuternde Darstellung, welche zeigt, daß ein Lichtpunktbild des Meßlicht­ strahles gleichmäßig über eine gesamte Lichtempfangsfläche eines Lichtsensors ver­ teilt ist, wenn die Meßhilfslinse mit einer bekannten Brechkraftverteilung und negati­ ver Brechkraft in den optischen Meßweg ein­ gefügt ist.

Fig. 20 ist eine erläuternde Darstellung, welche zeigt, daß ein Teil des Lichtpunktbildes des Meßstrahles außerhalb des Licht­ empfangsbereiches des Lichtsensors liegt.

Fig. 21 ist eine erläuternde Darstellung, welche zeigt, daß das Lichtpunktbild des Meßstrah­ les nicht außerhalb des Lichtempfangsberei­ ches des Lichtsensors liegt, wenn die Linse mit negativer Brechkraft und einer unbe­ kannten Brechkraftverteilung in den opti­ schen Meßweg eingefügt ist und die Meß­ hilfslinse mit einer bekannten Brech­ kraftverteilung und negativer Brechkraft aus dem optischen Meßweg entfernt ist.

Fig. 22 ist eine Aufsicht auf eine zweite Ausfüh­ rungsform des erfindungsgemäßen Mittels zur Abstandsbestimmung.

Fig. 23 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A von Fig. 22.

Fig. 24 ist ein Schnitt durch das modifizierte Mit­ tel zur Abstandsbestimmung gemäß Fig. 22 und 23.

Fig. 25 ist ein Blockdiagramm der Mittel zur Ab­ standsbestimmung gemäß Fig. 22 bis 24.

Fig. 26 ist ein Schnitt durch eine dritte Ausfüh­ rungsform des erfindungsgemäßen Mittels zur Abstandsbestimmung.

Fig. 27 zeigt ein Blockdiagramm des in Fig. 26 dar­ gestellten Mittels zur Abstandsbestimmung.

Fig. 28 ist ein Schnitt durch eine vierte Ausfüh­ rungsform des erfindungsgemäßen Mittels zur Abstandsbestimmung.

Fig. 29 ist ein Blockdiagramm des in Fig. 28 darge­ stellten Mittels zur Abstandsbestimmung.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Figuren Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Die Fig. 1 bis 29 zeigen ein Beispiel eines optischen Meßsystems eines Linsenmeßgerätes entsprechend den verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen.

Die Fig. 1 bis 21 zeigen eine erste Ausführungs­ form der Erfindung.

In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Linsenmeßgerät 1 mit einem Hauptkörper 2, einer unten an der Vorder­ seite des Hauptkörpers 2 angeordneten Tastatur 3, auf der linken Seite der Tastatur 3 angeordneten Schal­ tern 4, 5, einer Vielzahl von im mittleren Bereich der Tastatur angeordneten Folienschaltern 6 und einer im rechten Bereich der Tastatur 3 angeordneten Zeh­ nertastatur 7 dargestellt. Von einer Beschreibung der Funktionen der Schalter 4, 5, der Folienschalter 6, der Zehnertastatur 7 usw. wird abgesehen. Die Schal­ ter 4, 5, die Folienschalter 6, die Zehnertastatur 7 usw. werden verwendet, wenn die optischen Eigenschaf­ ten gemessen werden. Signale von jedem der Schalter der Tastatur 3 werden in eine Arithmetik-Steuerschal­ tung (Arithmetik-Steuermittel) 100 eingegeben.

Der Hauptkörper 2 umfaßt am oberen Ende eine als An­ zeigemittel fungierende Anzeigeeinheit 8, beispiels­ weise eine Kathodenstrahlröhre oder eine Flüssigkri­ stall-Anzeige. Außerdem umfaßt der Hauptkörper 2 ein oberes Stück 9 zur Aufnahme optischer Elemente und ein unteres Stück 10 zur Aufnahme optischer Ele­ mente, welche in vertikaler Richtung beabstandet von­ einander auf der Frontseite des Hauptkörpers vorste­ hen. Ein Linsenaufnahmetisch 11 ist integriert mit dem unteren Stück 10 zur Aufnahme optischer Elemente auf dessen oberen Ende ausgebildet. Der Betrieb der Anzeigeeinheit 8 wird durch die Arithmetik-Steuer­ schaltung 100 gesteuert.

Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, ist eine stu­ fenförmig ausgeschnittene Befestigungsöffnung 12 (nicht dargestellt) mit einem großen Durchmesser im Linsenaufnahmetisch 11 ausgebildet, und eine Linsen­ platte 13, welche als Lichtleitbereich (Lichtdurch­ laßbereich) verwendet wird, ist an der Befestigungs­ öffnung 12 befestigt. Die Linsenplatte 13 besteht aus einer kreisförmigen und flachen transparenten Platte 13a, welche aus transparentem Glas, transparentem Harz oder dergleichen besteht, und vier flachen vor­ stehenden Elementen 13b (Mittel zur Abstandsbestim­ mung) zum Halten einer Linse, welche aus einem zen­ tralen Bereich der oberen Oberfläche der transparen­ ten Platte 13a hervorragen. Die vier flachen vorste­ henden Elemente 13b sind, wie in Fig. 4 dargestellt, in Form eines regulären Quadrates angeordnet. Der Abstand a zwischen den gegenüberliegenden vorstehen­ den Elementen 13b wird zu 8 mm gewählt, und der mini­ male Durchmesser b der stufenförmig ausgeschnittenen Befestigungsöffnung 12 wird zu 40 mm gewählt.

Bei dieser Ausführungsform ist die Vielzahl der fla­ chen vorstehenden Elemente 13b im zentralen Bereich der transparenten Platte 13a ausgebildet. Die vorlie­ gende Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Beispielsweise kann, wie in Fig. 5 darge­ stellt, die Linsenplatte 13 anstatt mit vorstehenden Elementen 13b derart ausgestaltet sein, daß sie eine sich verjüngende Form mit einem flachen oberen Be­ reich aufweist. In diesem Fall ist eine obere Ebene 13d mit einem Durchmesser von beispielsweise 8 mm in der Mitte der in Fig. 5 dargestellten Linsenplattform 13 ausgebildet.

Alternativ kann, wie in Fig. 6 dargestellt, ein säu­ lenförmig vorstehendes Element 13c mit säulenförmigem Querschnitt in der Mitte der transparenten Platte 13a ausgebildet sein. Wie in Fig. 7 dargestellt, kann das vorstehende Element 13c in Form einer Säule mit kreisförmiger Grundfläche und auch, wie in Fig. 8 dargestellt, in Form einer Säule mit quadratischer Grundfläche ausgebildet sein. In diesem Fall kann gemäß Fig. 6 die obere Ebene (nicht abgebildet) des vorstehenden Elementes 13c einen Durchmesser oder eine Seitenlänge von beispielsweise 8 mm aufweisen.

Bei dieser Ausführungsform ist die Abmessungen der Linsenplatte 13 konkret angegeben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Linsenplatten 13 mit derartigen Abmessungen beschränkt. Mit anderen Wor­ ten, die Abmessungen können etwas um die numerischen Werte dieser Ausführungsform geändert werden.

Außerdem können, wie in Fig. 9 dargestellt, anstatt der vorstehenden Elemente 13b in der transparenten Platte 13a auch vorstehende Elemente 13e in Form von Hohlzylindern ausgebildet sein. Außerdem können, wie in den Fig. 10 und 11 dargestellt, drei oder vier zylindrische vorstehende Elemente 13f mit kleinen Durchmessern nebeneinander im zentralen Bereich der transparenten Platte 13a angeordnet sein.

Ein in Fig. 1 dargestelltes optisches Meßsystem ist im Inneren des Hauptkörpers 2 des Linsenmeßgerätes 1 angeordnet. Das optische Meßsystem besteht aus einem optischen Beleuchtungssystem 20 und einem optischen Lichtempfangssystem 30. In dem optischen Beleuch­ tungssystem 20 sind optische Elemente wie eine Licht­ quelle 21, ein Diaphragma 22, ein Filter 23, eine Kollimatorlinse 24, eine Mikrolinsen-Matrix 25 usw. in der genannten Reihenfolge angeordnet und in dem optischen Lichtempfangssystem 30 sind optische Ele­ mente wie eine Meßhilfslinse 31, eine Zwischenlinse (Relay-Linse) 32, eine CCD-Kamera 33 usw. in der ge­ nannten Reihenfolge angeordnet.

Ein Teil des optischen Beleuchtungssystems 20 ist im Inneren des oberen Stückes 9 zur Aufnahme optischer Elemente angeordnet, und ein Teil des Lichtempfangs­ systems 30 ist im Inneren des unteren Stückes 10 zur Aufnahme optischer Elemente angeordnet. Eine Wolfram­ lampe, deren Lichtemission durch die Arithmetik-Steu­ erschaltung (Arithmetik-Steuermittel) 100 gesteuert wird, dient als Lichtquelle 21, und die CCD-Kamera 33 umfaßt eine Linse 33a und einen Lichtsensor 33b. Das Ausgangssignal des Lichtsensors 33b wird der arithme­ tischen Steuerschaltung 100 zugeführt. Das Filter 23 ist so ausgelegt, daß ein Lichtstrahl mit einer Wel­ lenlänge im e-Strahl-Bereich durchgelassen wird und ein Lichtstrahl außerhalb des e-Strahl-Bereiches nicht durchgelassen wird.

Im optischen Beleuchtungssystem 20 wird ein von der Lichtquelle 21 emittierter Beleuchtungsstrahl durch das Diaphragma 22 und das Filter 23 zu der Kollima­ torlinse 24 geleitet, das Licht durch die Kollimator­ linse 24 in zueinander parallele Lichtstrahlen gewan­ delt und der Mikrolinsen-Matrix 25 zugeführt.

Die Mikrolinsen-Matrix 25 umfaßt eine Mehrzahl von kleinen Linsen 25a, welche zweidimensional angeordnet sind. Die kleinen Linsen 25a sind beispielsweise, wie in Fig. 18 dargestellt, sphärische Linsen. Die klei­ nen Linsen 25a haben praktisch eine identische Brenn­ weite, und die Anzahl der kleinen Linsen 25a beträgt ungefähr 1000. Die Mikrolinsen-Matrix 25 fungiert als optisches Element, welches, mit Hilfe der zweidimen­ sional angeordneten kleinen Linsen, der Anzahl der kleinen Linsen entsprechend viele Meßstrahlen Pi aus den parallelen Strahlen erzeugt. Als optisches Ele­ ment kann auch eine Nadellochplatte mit einer Anzahl von Nadellöchern anstatt der Mikrolinsen-Matrix 25 verwendet werden.

Die Linsenplatte 13 ist zwischen der Mikrolinsen-Ma­ trix 25 und der Zwischenlinse 32 angeordnet, und die zu prüfenden Linsen 40, 40′ (siehe unten) werden auf den vorstehenden Elementen 13b der Linsenplatte 13 angeordnet. Die Linsen 40, 40′ werden im Bereich ei­ nes Brennpunktes auf der Rückseite der Mikrolinsen-Matrix 25 auf der Linsenplatte 13 angeordnet.

Die Meßhilfslinse 31, deren Brechkraftverteilung be­ kannt ist, besitzt negative Brechkraft und ist zwi­ schen der Linsenplatte 13 und der Zwischenlinse 32 eingefügt. Die Meßhilfslinse 31 ist derart konstru­ iert, daß die Meßstrahlen Pi, welche durch die Meß­ hilfslinse 31 laufen, wie in Fig. 19 dargestellt, gleichmäßig über eine gesamte Lichtempfangsfläche 33c des Lichtsensors 33b verteilt sind, wenn die Linsen 40, 40′ nicht auf der Linsenplatte 13 aufliegen, mit anderen Worten, wenn die Linsen 40, 40′ nicht in den optischen Meßweg eingefügt sind.

In dem Fall, in dem die negative Brechkraft aufwei­ sende Linse 40, wie in Fig. 12 dargestellt, in den optischen Meßweg eingebracht ist, durchlaufen die Meßstrahlen Pi, welche beim Passieren durch die Linse 40 nach außen gebrochen werden, die Meßhilfslinse 31 und werden demzufolge noch weiter nach außen gebro­ chen. Aus diesem Grunde wird, wie in Fig. 20 darge­ stellt, ein Teil der Meßstrahlen Pi außerhalb der Lichtempfangsfläche 33c des Lichtsensors 33b ge­ bracht, wodurch die Anzahl der Meßstrahlen Pi auf der Lichtempfangsfläche 33c reduziert wird. Anschließend wird die Anzahl der Meßstrahlen Pi auf der Lichtemp­ fangsfläche 33c gezählt, so daß beurteilt werden kann, ob die Linse 40 negative Brechkraft aufweist oder nicht. Diese Beurteilung wird an die Arithmetik-Steuerschaltung 100 weitergegeben.

Für den Fall, daß festgestellt wird, daß die Linse 40 negative Brechkraft aufweist, wird, wie in Fig. 13 dargestellt, die Meßhilfslinse 31, deren Brechkraft­ verteilung bekannt ist und deren Brechkraft negativ ist, aus dem optischen Meßweg entfernt. Wenn die Meß­ hilfslinse 31 aus dem optischen Meßweg entfernt wird, kann die Brechkraftverteilung der Linse 40 mit der in Fig. 13 dargestellten Anordnung gemessen werden, wenn keiner der Meßstrahlen Pi außerhalb der Lichtemp­ fangsfläche 33c des Lichtsensors 33b, wie in Fig. 21 dargestellt, liegt. Die bei dieser Messung erhaltene Brechkraftverteilung entspricht exakt der Brechkraft­ verteilung der Linse 40.

Nachfolgend wird die Messung einer Brechkraftverteil­ ung mit Hilfe des oben erläuterten optischen Systems sowie die Funktionsweise der arithmetischen Steuer­ schaltung 100 erklärt.

Die den kleinen Linsen 25a zugeordneten Lichtquellen­ bilder werden auf der Linse 40 gebildet. Jeder der von der Linse 40 durchgelassenen Meßstrahlen Pi ge­ langt durch die Zwischenlinse 32 zu der Linse 33a der CCD-Kamera 33 und wird anschließend auf die Lichtemp­ fangsfläche 33c des Lichtsensors 33b abgebildet. Ein Hauptstrahl Ps des von jeder der kleinen Linsen 25a emittierten Meßstrahles Pi, welcher auf die Linse 40 trifft, ist parallel zu einer optischen Achse O. Der Hauptlichtstrahl Ps wird, nachdem er die Linse 40 passiert hat, abgelenkt, und eine Ablenkungsrate wird in Abhänigkeit von einer Einfallshöhe h (Position auf einer Oberfläche 40a der Linse 40, auf welche der Hauptstrahl Ps trifft) und auch in Abhängigkeit von der Brechkraft der Linse 40 an der Einfallsposition bestimmt.

Wenn ein Ablenkwinkel des Hauptstrahles Ps, welcher durchgelassen wurde, mit θ bezeichnet wird, beträgt die Brechkraft S (Einheit: Dioptrien) an jedem Punkt der Oberfläche 40a:

S - tan θ / (10 h) (1)

Die Höhe des Hauptwinkels Ps entsprechend jeder der kleinen Linsen 25a ist bekannt. Bezeichnet man die Höhe auf der Lichtempfangsfläche 33c mit hi, die Zwi­ schenvergrößerung mit β und den Abstand von der hin­ teren Oberfläche 40b der Linse 40 zur Zwischenlinse 32 mit Z, so ergibt sich die Gleichung

θ = tan^-1 [(h - β hi) / Z] (2)

Wird somit die unbekannte Höhe hi auf der Licht­ empfangsfläche 33c durch die Arithmetik-Steuer­ schaltung 100 entsprechend einem Ausgangssignal des Lichtsensors 33b berechnet, läßt sich der Ablenkwin­ kel θ ermitteln und schließlich - ausgehend von der Gleichung (1) - die Brechkraft S bestimmen.

Wenn, wie in Fig. 13 durch die gestrichelten Linien angedeutet, festgestellt wird, daß die Meßstrahlen Pi zu einem großen Teil nach außen gebrochen werden und daß außerdem ein Teil der Meßstrahlen Pi außerhalb der Lichtempfangsfläche 33c des Lichtsensors 33b liegt, dann bedeutet dies, daß die Linse 40 eine starke negative Brechkraft aufweist. Aus diesem Grund wird, wie in Fig. 14 angedeutet, eine Meßhilfslinse 31′ mit einer positiven Brechkraft und bekannter Brechkraftverteilung in den optischen Meßweg einge­ bracht. Für den Fall, daß die Arithmetik-Steuerschal­ tung 100 feststellt, daß die Meßstrahlen Pi nicht außerhalb der Lichtempfangsfläche 33c des Lichtsen­ sors 33b liegen, wenn die Meßhilfslinse 31′ einge­ bracht wurde, wird die Meßhilfslinse 31′ in den opti­ schen Meßweg eingebracht und anschließend die virtu­ elle Brechkraftverteilung, welche die Brechkraftver­ teilung der Linse 40 und die bekannten Brechkraftver­ teilung umfaßt, gemessen. Im Anschluß daran entfernt die Arithmetik-Steuerschaltung 100 die bekannte Brechkraftverteilung von der virtuellen Brechkraft­ verteilung, so daß die exakte Brechkraftverteilung der Linse 40 erhalten wird. Für den Fall, daß die Meßstrahlen Pi außerhalb der Lichtempfangsfläche 33c des Lichtempfanssensors 33b liegen, wird die Messung einer Brechkraftverteilung gestoppt, auch wenn die Meßhilfslinse 31, deren Brechkraftverteilung bekannt ist und deren Brechkraft positiv ist, in den opti­ schen Meßweg eingebracht ist. Für den Fall, daß eine Brillenlinse als Linse 40 verwendet wird, wird das optische System derart ausgelegt, daß die vorher er­ wähnte Situation kaum auftritt.

Wie in Fig. 15 dargestellt, können für den Fall, daß eine Linse 40′ mit positiver Brechkraft in den opti­ schen Meßweg eingebracht, die Meßstrahlen Pi nicht außerhalb der Lichtempfangsfläche 33c des Lichtsen­ sors 33b liegen, und daher ermittelt die Arithmetik-Steuerschaltung 100, daß die Linse 40′ eine positive Brechkraft aufweist. Wenn die Arithmetik-Steuerschal­ tung 100 festgestellt hat, daß die Linse 40′ eine positive Brechkraft aufweist, entfernt die Arithme­ tik-Steuerschaltung 100 die bekannte Brechkraftverteilung von der virtuellen Brechkraftv­ erteilung, welche die Brechkraftverteilung der Linse 40′ und die bekannte Brechkraftverteilung ein­ schließt, und stellt dann, bei einer Anordnung, bei welcher die Meßhilfslinse 31, deren Brechkraftvertei­ lung bekannt ist und deren Brechkraft negativ ist, in den optischen Meßweg eingebracht ist, die exakte Bre­ chkraftverteilung der Linse 40′ fest.

Dies beruht auf den nachfolgend erwähnten Gründen. Für den Fall, daß keine Differenz besteht zwischen der Brechkraftverteilung der Linse 40′, welche nach Entfernen der Meßhilfslinse 31 mit bekannter negati­ ver Brechkraft aus dem optischen Meßweg gemessen wur­ de, und der Brechkraftverteilung der Linse 40, welche erhalten wurde durch Entfernen der bekannten Bre­ chkraftverteilung der Meßhilfslinse 31 von der virtu­ ellen Brechkraftverteilung, wird, wie in Fig. 16 dar­ gestellt, angenommen, daß keine Kreuzung der Meß­ strahlen Pi, welche von der Linse 40′ durchgelassen werden, wenn die Meßhilfslinse 31 aus dem optischen Meßweg entfernt wurde, auftritt. Auf der anderen Sei­ te wird für den Fall, daß eine Differenz zwischen der Brechkraftverteilung der Linse 40′, welche nach Ent­ fernen der Meßhilfslinse 31 mit bekannter negativer Brechkraft aus dem Meßweg gemessen wurde, und der Brechkraftverteilung der Linse 40′, welche durch Ent­ fernen der bekannten Brechkraftverteilung von der virtuellen Brechkraftverteilung erhalten wurde, stellt, wie in Fig. 17 dargestellt, die Arithmetik-Steuerschaltung 100 fest, daß eine Kreuzung der Meß­ strahlen Pi, welche von der Linse 40′ durchgelassen werden, wenn die Meßhilfslinse aus dem optischen Meß­ weg entfernt wurde, auftritt. Die Linsen 31, 31′ sind auf einem Linsenkranz angeordnet, und der Antrieb des Linsenkranzes wird durch einen Schrittmotor derart gesteuert, daß die Linsen 31, 31′ in den optischen Weg eingebracht und wieder entfernt werden. Die Arithmetik-Steuerschaltung 100 steuert den Betrieb des Schrittmotors. Da dieser Aufbau bekannt ist, wird auf eine figürliche Darstellung verzichtet.

Bei einer Anordnung, bei welcher die Meßhilfslinse, deren Brechkraftverteilung bekannt ist und deren Bre­ chkraft negativ ist, in den optischen Meßweg einge­ bracht ist, kann sogar angenommen werden, daß eine Überschneidung der Meßstrahlen Pi besteht. Für den Fall jedoch, daß ein Brillenglas als Linse 40′ ver­ wendet wird, ist ein optisches System derart ausge­ legt, daß die vorher erwähnte Situation kaum auftre­ ten kann.

Anstatt der Zwischenlinse 32 kann ein Schirm derart angeordnet sein, daß die Meßstrahlen Pi von der CCD-Kamera 33 empfangen werden, wodurch die Brechkraft­ verteilung der Linsen 40, 40′ ermittelt werden kann.

Die Fig. 22 und 23 zeigen eine zweite Ausfüh­ rungsform der Erfindung.

Bei der vorhergehenden ersten Ausführungsform wird die Linsenplatte 13 als ein Lichtleitbereich verwen­ det. Die Erfindung ist jedoch nicht notwendigerweise auf diesen Fall beschränkt. So kann ein Lichtleitloch 50 (Lichtleitbereich), welches in dem Linsenaufnahme­ tisch 11 ausgebildet ist und einen großen Durchmesser aufweist, als Lichtleitbereich verwendet werden.

Bei dieser Ausführungsform sind die kreisbogenförmi­ gen vorstehenden Elemente 51, 51, welche sich im we­ sentlichen halbkreisförmig entlang rechter und linker Bereiche des Lichtleitloches 50 erstrecken, als Lin­ senplatte auf dem Linsenaufnahmetisch 11 angeordnet. Außerdem ist eine schlitzförmige Einkerbung 52, wel­ che zwischen den Endbereichen der vorstehenden Ele­ mente 51, 51 angeordnet ist und eine Öffnung zum Lichtleitloch 50 hin aufweist, im Linsenaufnahmetisch 11 angeordnet. Im vorliegenden Fall erstreckt sich die Einkerbung 52 in eine Richtung senkrecht zur Vor­ derseite des Hauptkörpers 2 (entlang einer Richtung von der Vorderseite zur Rückseite).

Ein Mittel zur Bestimmung der Linsenhöhe 53, welches im Inneren des unteren Stückes 10 zur Aufnahme opti­ scher Elemente positioniert ist, ist als Mittel zur Ermittlung der Linsenposition (Mittel zur Ab­ standsbestimmung) unterhalb des Linsenaufnahmetisches 11 angeordnet. Hierbei besteht das Mittel zur Bestim­ mung der Linsenhöhe 53 aus einer Lichtquelle 54 und einem Zeilensensor 55. Die Lichtquelle 54 (Lichtpro­ jektionsmittel) ist auf der Oberfläche innerhalb ei­ ner vorderseitigen Wand 10a des unteren Stückes 10 zur Aufnahme optischer Elemente über eine Konsole 10b befestigt, und der Zeilensensor 55 ist entlang einer Richtung von der Vorderseite zur Rückseite an der un­ teren Oberfläche des Linsenaufnahmetisches 11 befe­ stigt.

Von der Lichtquelle 54 emittiertes Licht wird, wie in Fig. 25 dargestellt, durch die Arithmetik-Steuer­ schaltung 100 gesteuert, und somit wird ein Meßstrahl 54a von der Lichtquelle 54 erzeugt, der im wesentli­ chen auf die Mitte der kreisbogenförmig vorstehenden Elemente 51, 51 durch das Lichtleitloch 50 projiziert wird. Der Lichtstrahl 54a, welcher von der unteren Oberfläche 40b der Linse 40, welche auf die vorste­ henden Elemente 51, 51 montiert ist, reflektiert wur­ de, wird auf den Zeilensensor 55 projiziert. Ein Aus­ gangssignal des Zeilensensors 55 wird in die Arithme­ tik-Steuerschaltung 100 eingegeben. Entsprechend ei­ ner Position des Zeilensensors 55, auf welche die Lichtquelle 54 projiziert ist, wird die Höhe von der oberen Oberfläche des Linsenaufnahmetisches 11 bis zum zentralen Bereich der unteren Oberfläche 40b der Linse 40 (Position auf der optischen Meßachse der Linse 40) durch die Arithmetik-Steuerschaltung 100 berechnet. Dabei wird der Abstand Z von der unteren Oberfläche der Linse 40 zu der Zwischenlinse 32, wel­ che bereits im Rahmen der ersten Ausführungsform er­ wähnt wurde, ermittelt.

In den Fig. 22 und 23 ist nur das Beispiel darge­ stellt, bei welchem die Lichtquelle 54 als Lichtpro­ jektionsmittel zur Projektion eines Meßstrahls ver­ wendet wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. So kann beispiels­ weise, wie in Fig. 24 dargestellt, ein optisches Be­ leuchtungssystem S, bei welchem der von einer Licht­ quelle 54 emittierte Meßstrahl auf die Linse 40 durch eine Linse 55 und einen Reflexionsspiegel 56 proji­ ziert wird, ebenfalls als Lichtprojektionsmittel ver­ wendet werden. Bei dieser Ausführungsform ist der Reflexionsspiegel 56 auf einer vorderseitigen Wand 10a des unteren Stückes 10 zur Aufnahme optischer Elemente befestigt. Über Haltemittel (nicht darge­ stellt) ist die Linse 55 an der Konsole 10b befe­ stigt.

Fig. 26 zeigt eine dritte erfindungsgemäße Ausfüh­ rungform. In Fig. 26 dargestellte Mittel zur Höhen­ messung 60 (Mittel zur Abstandsbestimmung) enthalten ein innerhalb des unteren Stückes 10 zur Aufnahme optischer Elemente angeordnetes Potentiometer 61 und einen L-förmigen Meßarm 62, dessen unterer Schenkel mit einer Aufnahmeachse 61a des Potentiometers 61 verbunden ist. Ein Ausgangssignal (Meßsignal) des Potentiometers 61 wird, wie in Fig. 27 dargestellt, in die Arithmetik-Steuerschaltung 100 eingegeben.

Eine Feder 63 mit geringer Federkraft ist zwischen dem Meßarm 62 und dem Linsenaufnahmetisch 11 angeord­ net und drückt den Meßarm 62 nach oben. Außerdem ist ein Endbereich 62a des Meßarmes 62 nach oben gerich­ tet und ein Tastkopf 64 an dem Endbereich 62a befe­ stigt. Dabei wird der Meßarm 62 durch eine gelagerte Bewegung entfernt (bezüglich Fig. 26 nach rechts), wenn er nicht verwendet wird.

Bei dieser Ausführungsform ist die Arithmetik-Steuer­ schaltung 100 derart ausgestaltet, daß sie die Höhe von der oberen Oberfläche des Linsenaufnahmetisches 11 zum zentralen Bereich der unteren Oberfläche 40b der Linse 40 (Lage auf der optischen Meßachse der Linse 40) entsprechend dem Ausgangssignal des Poten­ tiometers 61 an einer Position, an der der Tastkopf 64 durch den Druck der Feder 63 mit der Linse 40 in Kontakt kommt, ermittelt. Dadurch wird der Abstand Z von der unteren Oberfläche der Linse 40 bis zu der Zwischenlinse 32, welche bei der ersten Ausführungs­ form erwähnt wurde, berechnet.

Fig. 28 zeigt eine vierte erfindungsgemäße Ausfüh­ rungsform. Bei dieser Ausführungsform sind als Mittel zur Höhenmessung (Mittel zur Abstandsbestimmung) Mittel zum Nachfolgen 70 zum Nachfolgen der unteren Oberfläche 40b der Linse 40 in Radiusrichtung im In­ neren des unteren Stückes 10 zur Aufnahme optischer Elemente angeordnet.

Das Mittel zum Nachfolgen 70 umfaßt eine Konsole 71, welche im Inneren des unteren Stückes 10 zur Aufnahme optischer Elemente befestigt ist, Führungsstäbe 72, 72, welche parallel zueinander beabstandet in auf­ rechter Position und entlang einer Richtung von der Vorderseite zur Rückseite an der Konsole 71 befestigt sind, eine Zugspindel 73, welche zwischen und paral­ lel zu den Führungsstäben 72, 72 angeordnet und dreh­ bar in der Konsole 71 gelagert ist, einen Schrittmo­ tor 74, welcher an der Konsole 71 befestigt ist und in und gegen den Uhrzeigersinn die Zugspindel 73 an­ treibt und dreht, sowie eine Gleitplatte 75, welche nach oben und unten bewegbar an den Führungsstäben 72, 72 befestigt ist und durch die Zugspindel 73 nach oben und unten bewegt wird. Der Antrieb des Schritt­ motors 74 wird, wie in Fig. 29 dargestellt, durch die Arithmetik-Steuerschaltung 100 gesteuert.

Außerdem weist das Mittel zum Nachfolgen 70 Führungs­ schienen 76, 76 auf, welche parallel zueinander ent­ lang einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung an der Gleitplatte 75 befestigt sind, ein Gleitstück 77, welches aufwärts und abwärts bewegbar von den Füh­ rungsschienen 76, 76 gehalten wird, eine Feder 78, welche zwischen dem oberen Ende der Gleitplatte 75 und dem Gleitstück 77 befestigt ist und das Gleit­ stück 77 nach oben zieht, und eine magnetische Meß­ vorrichtung (Magnescale) 79 zur Bestimmung der Lage, wenn das Gleitstück 77 aufwärts und abwärts bewegt wird. Die magnetische Meßvorrichtung 79 besteht aus einem Körper der magnetischen Meßvorrichtung 79a, welcher parallel zur Führungsschiene in der Gleit­ platte 75 gehalten ist, und einem Lesekopf 79b, wel­ cher mit dem Gleitstück 77 verbunden ist. Der Lese­ kopf 79b ermittelt die Länge, um welche sich das Gleitstück 77 nach oben und unten bewegt, durch Zu­ sammenwirken mit dem Körper der magnetischen Meßvor­ richtung 79a und gibt anschließend ein Meßsignal aus. Das Ausgangssignal (Meßsignal) des Lesekopfes 79b wird der Arithmetik-Steuerschaltung 100 zugeführt.

Außerdem umfaßt das Mittel zum Nachfolgen 70 einen Meßarm 80, welcher derart von dem Gleitstück 77 ge­ halten wird, daß er bezüglich des Gleitstückes 77 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung bewegbar ist, einen Steg 81, welcher an dem Meßarm 80 befestigt ist, ein Ritzel 82, welches mit dem Steg 81 verbunden ist, und einen Schrittmotor 83 zum Antrieb des Ritzels 82. Der Schrittmotor 83 ist in dem Gleitstück 77 befestigt und wird durch die Arithmetik-Steuerschaltung 100 angesteuert. Der Meßarm 80 umfaßt einen Endbereich 80a, welcher sich nach oben erstreckt, und weist da­ her eine L-Form auf. An dem Endbereich ist ein Tast­ kopf 84 befestigt.

Bei diesem Aufbau wird der Betrieb des Schrittmotors 74 durch die Arithmetik-Steuerschaltung 100 gesteu­ ert, und daraufhin wird ein Drehantrieb der Zugspin­ del 73 durch den Schrittmotor 74 gesteuert, wobei die Gleitplatte bei (i) positioniert ist, wenn sie ver­ wendet wird, und bei (ii) positioniert wird, wenn sie nicht verwendet wird.

Fig. 28 zeigt den Zustand, wenn sich das Mittel zum Nachfolgen 70 zum Zeitpunkt der Verwendung in einer Anfangsposition befindet. In diesem Zustand ist der Tastkopf 84 durch den Druck der Feder 78 in Kontakt mit dem zentralen Bereich der unteren Oberfläche 40b der Linse 40. Die Kontaktposition des Tastkopfes 84 kann durch den Verschiebeweg von der Position (ii) von der unteren Oberfläche der Konsole 71 zur Posi­ tion (i) und durch das Ausgangssignal der magneti­ schen Meßvorrichtung 79 in der Position, in der der Tastkopf 84 in Kontakt mit der unteren Oberfläche 40b der Linse 40 ist, ermittelt werden.

Durch Steuerung des Antriebes des Schrittmotors 83 wird der Meßarm 80 von der oben erwähnten Position nach rechts bewegt. Daraufhin wird der Tastkopf 84 durch den Einfluß der gekrümmten unteren Oberfläche 40b der Linse 40 gegen den Druck der Feder 78 nach unten gepreßt und verschoben und somit das Gleitstück 77 zusammen mit dem Meßarm 80 nach unten verschoben. Bei einer derartigen Betriebsweise wird die Länge, um welche der Tastkopf 84 des Meßarmes 80 sich nach rechts bewegt, aus der Antriebsmenge (der Anzahl der Antriebsschritte) des Schrittmotors 83 erhalten, und die Länge, um welche das Gleitstück 77 sich nach un­ ten bewegt, durch die magnetische Meßvorrichtung 79 ermittelt. Dementsprechend ermöglicht die Arithmetik-Steuerschaltung 100 die Einnahme der Position, an welcher der Tastkopf 84 sich nach rechts bewegt, um dem Ausgangssignal (Meßsignal) der magnetische Meß­ vorrichung 79 zu entsprechen, so daß die gekrümmte Oberfläche (Krümmung) der unteren Oberfläche 40b der Linse 40 in Radiusrichtung als Höhenvariationen er­ halten wird. Mit anderen Worten, es werden die Varia­ tionen in Radiusrichtung des Abstandes Z von der un­ teren Oberfläche der Linse 40 zu der in der ersten Ausführungsform erwähnten Zwischenlinse 32 berechnet.

Auf diese Weise läßt sich der vorher erwähnte Abstand Z von der unteren Oberfläche der Linse 40 zu der Zw­ ischenlinse 32 ermitteln und zusätzlich der Bre­ chungsindex in dem äußeren Bereich der Linse 40 leicht kompensieren.

Wie oben dargelegt wurde, enthält ein erfindungsgemä­ ßes Linsenmeßgerät einen Linsenaufnahmetisch, ein optisches Beleuchtungssystem zur Projektion eines Beleuchtungsstrahles auf eine zu prüfende und auf dem Linsenaufnahmetisch angeordnete Linse, ein optisches Meßsystem, um den von der Linse durchgelassenen Strahl zu einem Lichtsensor zu leiten, ein Arithme­ tik-Steuermittel zur Messung der zweidimensionalen optischen Eigenschaften der Linse entsprechend einem Meßergebnis des Lichtsensors, einen Lichtleitbereich, welcher im Linsenaufnahmetisch ausgebildet ist und in der Lage ist, das Licht, welches von einem zentralen Bereich der Linse und von einem vorbestimmten Bereich um diesen zentralen Bereich kommt, auf den Lichtsen­ sor zu leiten, Mittel zur Abstandsbestimmung, zur Bestimmung eines Lichtempfangsabstandes von der Linse zu einem optischen Element des optischen Lichtemp­ fangssystems, wodurch das Linsenmeßgerät in der Lage ist, den Lichtempfangsabstand unabhängig von der zu prüfenden Linsenart festzustellen und darüberhinaus auch die langreichweitigen zweidimensionalen opti­ schen Eigenschaften der Linse zu vermessen.

Das Linsenmeßgerät weist weiterhin einen Aufbau auf, bei welchem der Lichtleitbereich eine Linsenplatte aus einem transparenten Material ist, die Linsenplat­ te ein vorstehendes Element zum Halten der Linse in einem zentralen Bereich der Linse aufweist und die Peripherie des vorstehenden Elementes aus einem transparenten Körper entsprechend einem Lichtdurch­ laßbereich besteht. Aus diesem Grunde ermöglicht das Linsenmeßgerät fehlerreduzierte Messungen durch Kon­ stanthalten des Lichtempfangsabstandes unabhängig von der zu prüfenden Linsenart und darüberhinaus die Mes­ sung der langreichweitigen zweidimensionalen opti­ schen Eigenschaften der Linse.

Das Linsenmeßgerät weist weiterhin einen Aufbau auf, bei welchem der Lichtleitbereich ein Lichtleitloch mit einem großen Durchmesser ist und zumindest ein Mittel zur Höhenbestimmung zur Bestimmung der Höhe von dem Linsenaufnahmetisch bis zur unteren Oberflä­ che der Linse auf der optischen Achse eines Meßstrah­ les als Mittel zur Abstandsbestimmung vorgesehen ist. Dementsprechend eignet sich das Linsenmeßgerät zur Korrektur der gemessenen optischen Eigenschaften der Linse und darüberhinaus zur Messung der langreichwei­ tigen zweidimensionalen optischen Eigenschaften der Linse.

Das Linsenmeßgerät weist darüberhinaus einen Aufbau auf, bei welchem das Mittel zur Höhenbestimmung aus einem Lichtprojektionsmittel zur Projektion des Meß­ strahles auf die untere Oberfläche des Linsenaufnah­ metisches besteht sowie einem Zeilensensor zum Emp­ fang des Meßstrahles, welcher von der unteren Ober­ fläche des Linsenaufnahmetisches reflektiert wurde. Dieses Linsenmeßgerät kann die Lage der unteren Ober­ fläche der Linse mit Hilfe eines einfachen Aufbaues messen. Das Linsenmeßgerät weist weiterhin einen Auf­ bau auf, bei welchem Mittel zum Nachfolgen zum Nach­ folgen der unteren Oberfläche der Linse in Radius­ richtung als Mittel zur Höhenbestimmung verwendet werden. Dieses Linsenmeßgerät kann die Lage der un­ teren Oberfläche in dem Bereich von dem zentralen Bereich bis zum äußeren Umfangsbereich der Linse mes­ sen und kann darüberhinaus die Korrektur der gemesse­ nen Werte für die Brechkraft der Linse in dem Bereich von dem mittleren Bereich bis zu dem äußeren Umfangs­ bereich vornehmen.

Claims (3)

1. Linsenmeßgerät mit
einem Linsenaufnahmetisch,
einem optischen Beleuchtungssystem zur Projek­ tion eines Beleuchtungslichtstrahles auf eine zu prüfende und auf dem Linsenaufnahmetisch ange­ ordnete Linse,
einem optisches Meßsystem zur Führung des die Linse durchlaufenden Strahles zu einem Lichtsen­ sor,
einem Arithmetik-Steuermittel zur Bestimmung der zweidimensionalen optischen Eigenschaften der Linse aus dem Meßergebnis des Lichtsensors,
einem Lichtleitbereich, welcher in dem Linsen­ aufnahmetisch ausgebildet ist und Licht, welches von der Linsenmitte und von einem vorbestimmten Bereich um die Linsenmitte kommt, zu dem Licht­ sensor leitet, und
einem Mittel zur Abstandsbestimmung zur Bestim­ mung eines Lichtempfangsabstandes von der Linse zu einem optischen Element eines optischen Lichtempfangssystems.

2. Linsenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lichtleitbereich eine Linsenplatte aus transparentem Material ist,
die Linsenplatte als Mittel zur Abstandsbestim­ mung in ihrer Mitte hervorstehende Linsenhalte­ mittel aufweist und
ein Bereich um die hervorstehenden Linsenhalte­ mittel aus einem transparenten Körper, welcher als Lichtdurchlaßbereich dient, besteht.

3. Linsenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleitbereich aus einem Lichtleitloch mit einem großen Durchmesser besteht und ein Mittel zur Höhenermittlung zur Ermittlung einer Höhe von dem Linsenaufnahmetisch zu einer unteren Oberfläche der Linse auf einer optischen Achse eines Meßlichtstrahles als Mittel zur Ab­ standsbestimmung vorgesehen ist.