JP4503169B2

JP4503169B2 - オートレンズメータ

Info

Publication number: JP4503169B2
Application number: JP2000404279A
Authority: JP
Inventors: 義信小川
Original assignee: Tomey Corp
Current assignee: Tomey Corp
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2020-12-15
Also published as: JP2002181664A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光学系における屈折力等の光学特性を測定するレンズメータに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来から、特開昭６１−２８０５４４号公報や特開平５−２３１９８５号公報等に記載されているように、レンズ受台に被検レンズを載置し、この被検レンズを透過した測定光束を光電変更型の受光手段にて検出することで、被検レンズの球面度数、円柱度数および軸角度等の光学特性を測定するようにしたレンズメータが知られている。
【０００３】
しかし、これらの方式はかかる受光素子の受光点の配置により測定光束の光束径が決まり、従来、受光素子における受光点は一円周上に配置されていたため測定光束は一定の大きさに固定され、光学有効径の大きな眼鏡レンズと光学有効径の小さなコンタクトレンズを同じ測定光束で測定していた。そのため、光学有効径の小さなコンタクトレンズの測定のため測定光束を小さくせざる得なく結果的に眼鏡レンズの測定精度を落とすこととなっていた。
【０００４】
また、この解決策として光源を２重円状に配置するという方法も出されているが、光学系が複雑となり、高価なものとなってしまうとともに調整も複雑となる。
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、測定するレンズにより測定光束を切換え可能なレンズメータを単純な構造で安価に提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そして、このような課題を解決するために、本発明の特徴とするところは、前記受光素子の受光点を一つの円周上に対し少なくとも３点の多重円状に配置し、受光点を選択することにより、測定光束の光束径を切り換えることができるようにしたことである。
【０００６】
また、変更は受光素子の受光点の配置のみであるため、光学系は従来のままとなり、単純な光学系でしかも低コストで実現できるようにしたことである。
【０００７】
【作用】
本発明におけるレンズメータは、測定するレンズに合わせて測定光束が切換え可能なことから、測定するレンズに適切な測定光束で測定を行うことができることから、レンズの測定精度の向上ができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【０００９】
まず、図１には、本発明の一実施形態としての測定光学系の概略構成が示されている。かかる測定光学系は、光源１０によって測定光束１２が発せられ、略一方向に集光されて投射されるようになっている。そして、この光源１０による測定光束１２の投射先には、投射光学系としてのコリメートレンズ１６が、測定光束１２の光軸１４に対して同軸的に配置されており、このコリメートレンズ１６を透過することによって、測定光束１２が略平行光線とされるようになっている。更に、コリメータレンズ１６の先には、被検レンズ１８がレンズ受５で支持され、測定光束１２の光軸１４と略同軸的に配置され得るようになっている。そして、測定光束１２が、略平行光線とされた後、被検レンズ１８に透過するようになっている。また、被検レンズ１８を透過した測定光束１２の光軸上には集光レンズ２０と結像レンズ２２が、互いに離間して配置されており、更に、結像レンズ２２の先には、測定光束１２の光路上で結像レンズ２２から離間して受光素子２４が配置されている。そして、被検レンズ１８を透過した測定光束１２が集光レンズ２０で集光された後、結像レンズ２２により、受光素子２４に導かれるようになっている。また、集光レンズ２０と結像レンズ２２によって、受光素子２４の受光面が被検レンズ１８に対して共役とされており、被検レンズの一定位置に入射された測定光が、被検レンズ１８の屈折力等に関わらず、受光素子２４の受光面における一定位置に導かれるようになっている。
【００１３】
要するに、本実施例の測定光学系においては、被検レンズ１８を挟んで光軸方向両面で対抗位置するようにして、光源１０と受光素子２４が配設されており、光源１０にて発せられた測定光束１２がコリメータレンズ１６を経て被検レンズ１８に投射され、被検レンズ１８を透過した後、集光レンズ２０と結像レンズ２２を経て、受光素子に導かれ、光電変換素子２６ａ〜ｈ（受光点）によって、電気信号として検出されるようになっているのである。
【００１４】
なお、本実施形態では、図２に示されている如く、受光素子２４の受光面上において、２重円状にしかも同心円状にそれぞれの円周上に４つづつ光電変換素子（受光点）２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ、２６ｆ、２６ｇ、２６ｈが位置するように、合計８つの光電変換素子が配設されている。そして、かかる受光素子２４は、８つの光電変換素子２６ａ〜ｈから成る２重の同心円の中心が、測定光束１２の光軸１４上に位置するようにして、受光面が光軸１４に対して垂直に配されており、各光電変換素子２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ、２６ｆ、２６ｇ、２６ｈの位置は、受光面における光検知点とされている。
【００１５】
さらに、測定光束１２の光路上には、集光レンズ２０と結像レンズ２２の間に位置して、回転チョッパとしての円形平板形状を有する回転板３２が、光路に対して垂直な方向に配設されている。この回転板３２は、駆動モータ２８によって、測定光束１２の光軸１４に対して平行に偏倚した回転軸３０の回りに回転駆動されるようになっている。また、かかる回転板３２は、回転軸３０の回りの回転運動に伴って、測定光束１２を遮断し得るエッジ部を有しており、回転軸３０の回りの回転によって測定光束１２、ひいては受光素子２４への入射光が断続されるようになっている。
【００１６】
特に、本実施形態では、図３に示される如く、円板形状の回転板３２に対して、それぞれ、光路と交差する位置において、略扇形状の窓部３４が、周方向に互いに９０°ずつ隔たって形成されている。また、これら窓部３４の周方向両側エッジ部３６、３８は、何れも数学的に既知の形状とされており、特に本実施形態では、何れのエッジ部３６、３８も、測定光束１２の光軸１４との交差点の軌跡としての一円周４０に対する交差角度：α、βが、４５°となるように設計されている。更にまた、回転板３２の外周部には、エッジ部３６、３８の周方向の基準位置を与えるためのスリット４２ａ、４２ｂが形成されている。そして、本実施形態では、かかる回転板３２が、集光レンズ２０から受光素子２４側に、集光レンズ２０の焦点距離だけ隔たった位置に配設されている。
【００１７】
このような構造とされたレンズメータでは、被検レンズが光路上に配設された場合に、この被検レンズ１８において、共役となる受光素子２４の各受光点２６ａ〜ｈに対応した各点を透過した光が、被検レンズ１８の有する屈折力特性（球面度数、円柱度数等の光学特性）に応じて屈折することにより、回転板３２の配設面上での位置が変位せしめられることとなる。それ故、被検レンズ１８の各点を透過した光の、回転板３２の配設面上における位置の変位量と変位方向を測定することによって、それら値から、被検レンズ１８の光学特性を求めることができるのである。そこにおいて、回転板３２の配設面上における透過光の変位量と変位方向は、回転板３２のエッジ部３６、３８による断続位置を、その基準位置からの回転角度の変位量として、受光素子２４の各光電変換素子２６ａ〜ｈで検出することによって知ることができることから、それら光電変換素子２６ａ〜ｈの出力信号と、スリット４２ａ、４２ｂを利用した光電スイッチ等の基準位置センサ４４によって得られる回転板３２の基準位置信号を、マイクロコンピュータ等で構成される演算処理装置４６に入力し、予め設定されたプログラムに従って演算処理を行うことにより、目的とする被検レンズ１８における球面度数、円柱度数等の光学特性を得ることができるのである。尚、かかる光電変換素子２６ａ〜ｈの出力信号に基づいて被検レンズ１８の球面度数、円柱度数等の光学特性を求めるための演算方法は、特開平５−２３１９８５等に記載されていることから、ここでは詳述を避ける。
【００１８】
ここにおいて、前述のように被検レンズ１８の位置と受光素子２４とは共役の位置関係にあり、また、受光素子２４の光電変換素子２６ａ〜ｈは２重円状でしかも同心円状に配置されていることから、被検レンズ１８において、共役となる受光素子２４の各検知点２６ａ〜ｈに対応した各点は、２重同心円を形成する。
【００１９】
ここで、被検レンズ１８が光学有効径の大きい眼鏡レンズである場合は、外側の大きな円周上にある４つの光電変換素子２６ａ〜ｄからの出力信号に基づいて該被検レンズの屈折力を求める。
【００２０】
また、被検レンズ１８が光学有効径の小さいコンタクトレンズである場合は、内側の小さな円周上にある４つ光電変換素子２６ｅ〜ｈからの出力信号に基づいて該被検レンズの屈折力を求める。
【００２１】
すなわち、使用する光電変換素子を切換えることにより測定光束の光束径を切換えることができるのである。使用する光電変換素子の切換えは演算処理装置４６で行う。
【００２２】
上述の実施例は、光電変換素子を２重円状に計８個配置したが、２重円以上の多重円状に配置することにより、被検レンズに合わせていろいろな測定光束径に切換えることが可能なレンズメータをも実現できる。
【００２３】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされたレンズメータにおいては、測定するレンズに合わせて適切な測定光束径を選択できることから、レンズの測定精度を向上できる。また、受光素子の変更だけで構造的には従来の形のままで実現できることから、構造が簡単でしかも安価で高精度のレンズメータの提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての測定光学系の概略構成を示した図である。
【図２】図１で示された測定光学系で採用されている受光素子の正面図である。
【図３】図１で示された測定光学系で採用されている回転板の正面図である。
【符号の説明】
１０光源
１２測定光束
１８被検レンズ
２４受光素子
２６光電変換素子（受光点）
３２回転板

Claims

被検光学系を透過した光束を回転チョッパーで断続して得られた断続光を受光素子で検出し、かかる断続光の検出結果に基づいて、該被検光学系の屈折力を測定するオートレンズメータにおいて、前記受光素子の受光点を一つの円周上に対し少なくとも３点の多重円状に配置し、受光点を選択することにより、測定光束の光束径を切り換える切換手段を有することを特徴とするレンズメータ。