JPH0213727B2 - - Google Patents

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JPH0213727B2
JPH0213727B2 JP17352381A JP17352381A JPH0213727B2 JP H0213727 B2 JPH0213727 B2 JP H0213727B2 JP 17352381 A JP17352381 A JP 17352381A JP 17352381 A JP17352381 A JP 17352381A JP H0213727 B2 JPH0213727 B2 JP H0213727B2
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JP
Japan
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light emitting
light
optical
straight line
optical system
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Application number
JP17352381A
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Japanese (ja)
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JPS5873838A (en
Inventor
Hiroshi Tamaki
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Tokyo Optical Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Optical Co Ltd filed Critical Tokyo Optical Co Ltd
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Publication of JPS5873838A publication Critical patent/JPS5873838A/en
Publication of JPH0213727B2 publication Critical patent/JPH0213727B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/02Testing optical properties
    • G01M11/0228Testing optical properties by measuring refractive power

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光学系の球面屈折力、円柱屈折力及
びその軸方向、プリズム屈折力及びその基底方向
等、光学系の諸特性を自動的に測定する装置に関
する。本発明の以下に説明する原理及び実施例
は、主に眼鏡レンズの上記諸特性の測定方法及び
装置に関してのものであるが、これは本発明が眼
鏡レンズの諸特性を測定する、いわゆるレンズメ
ーターにおいてのみ適応されることを意味するも
のでなく、広く光学機器に使用されるレンズ光学
系の光学諸特性の測定にも利用できるものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for automatically measuring various characteristics of an optical system, such as spherical refractive power, cylindrical refractive power, and its axial direction, prismatic refractive power, and its base direction. The principles and embodiments of the present invention described below mainly relate to a method and apparatus for measuring the above-mentioned characteristics of eyeglass lenses. This does not mean that it is applied only to the invention, but it can also be used to measure various optical characteristics of lens optical systems widely used in optical instruments.

近年、眼鏡レンズの球面屈折力、円柱屈折力及
びその軸方向等、眼鏡レンズの光学的諸特性を自
動的に測定する、いわゆる自動式レンズメーター
に関し、その測定原理及び装置が種々提案されて
いる。その一つとして、米国特許第3880525号が
ある。この米国特許による装置は、平行光を被検
レンズに対し測定光軸に平行に入射させ、射出光
の偏りから被検レンズの光学的特性を決定しよう
とするもので、被検レンズの直後に、点開口を有
するマスクを、該点開口が被検レンズの光軸から
外れて位置するように配置し、該マスクから光軸
方向に所定距離だけ離して検出面を設け、マスク
の開口を通過した光束が検出面上に到達する点の
座標を検出して、この検出座標と、マスク上の開
口の座標との比較から、被検レンズ射出光の偏り
方向及び偏り量を計算して、被検レンズの光学的
特性を知るように構成されている。この場合、必
要な情報を得るためには、マスクの開口は、最低
3個以上必要である。
In recent years, various measurement principles and devices have been proposed for so-called automatic lens meters that automatically measure various optical properties of eyeglass lenses, such as their spherical refractive power, cylindrical refractive power, and their axial directions. . One of them is US Pat. No. 3,880,525. This U.S. patented device aims to determine the optical characteristics of the test lens from the polarization of the emitted light by making parallel light incident on the test lens parallel to the measurement optical axis. , a mask having a point aperture is arranged so that the point aperture is located off the optical axis of the lens to be tested, a detection surface is provided a predetermined distance away from the mask in the optical axis direction, and the detection surface passes through the aperture of the mask. The coordinates of the point where the light flux reaches the detection surface are detected, and the direction and amount of deflection of the light emitted from the test lens are calculated by comparing the detected coordinates with the coordinates of the aperture on the mask. It is configured to know the optical characteristics of the detection lens. In this case, in order to obtain the necessary information, the mask must have at least three openings.

この米国特許による装置では、マスク上の開口
と検出面上の到達点との間の点対点の対応関係を
正確に検出する必要があり、かつ各開口は必ず平
面的配置にして、射出光束が非共面光束となるよ
うにせねばならない。このために2次元平面の走
査を行なわねばならず、装置が全体として高価に
ならざるを得ない。また、最低3点の座標情報に
より5元連立方程式を解く必要があり、演算機構
も複雑かつ高価になる。
In the device according to this US patent, it is necessary to accurately detect the point-to-point correspondence between the apertures on the mask and the arrival points on the detection surface, and each aperture must be arranged in a planar manner so that the emitted light beam must be made to be a non-coplanar luminous flux. For this purpose, a two-dimensional plane must be scanned, and the apparatus as a whole inevitably becomes expensive. Furthermore, it is necessary to solve five-dimensional simultaneous equations using coordinate information of at least three points, and the calculation mechanism becomes complicated and expensive.

このような2次元平面検出に伴なう膨大な情報
処理の問題を解決できるものとしては、米国特許
第4180325号に記載された装置がある。
There is an apparatus described in US Pat. No. 4,180,325 that can solve the enormous information processing problem associated with such two-dimensional plane detection.

この装置は、点光源からの光を被検レンズ近傍
に結像しこの光束のうち光軸と平行となる光線を
特殊なパターンを有する回転円板で選択し、その
ときの回転円板の回転角から被検レンズの屈折特
性を測定するものである。しかし、この装置にお
いては、回転円板上のパターンは非常に複雑であ
り、かつその回転位置の検出が非常に重要な意味
を持ち、回転円板上のパターン精度及び回転位置
検出精度等、測定上及び製作上大きな問題を有す
る。
This device focuses light from a point light source near the lens to be tested, selects a ray of light that is parallel to the optical axis out of this beam using a rotating disk with a special pattern, and rotates the rotating disk at that time. This method measures the refractive characteristics of the lens to be tested from the corner. However, in this device, the pattern on the rotating disk is very complex, and detection of its rotational position is very important. There are major problems in terms of construction and production.

本出願人は、従来の装置における上述の欠点を
解決し、検出及びその後の演算が比較的簡単に行
なうことができる新しい光学特性測定装置を、す
でに特願昭55−56581号(特公昭63−41017号公報
参照)、特願昭55−71736号(特公平1−17093号
公報参照)で提案している。それらの発明は傾き
角θ、長さlの直線開口によつてできる平面光束
をある光学系に通過させてもその傾き角θ、長さ
lは変化しても、直線性自身は変化しない物理的
原理を利用したもので、光源からの光束を平行光
束とするコリメータ手段とこのコリメーターレン
ズの後方に少なくとも1点で交差する少なくとも
2本の直線開口を有するマスク手段を配置し、前
記コリメーター手段を、前記マスク手段の間に屈
折特性を測定したい被検光学系を配置し、この被
検光学系の屈折特性により偏向された光束の一部
を前記マスク手段で直線性の保存された2つの水
平光束として選択し、この選択され、かつ被検光
学系の、屈折特性情報のすべてを含む光束の投影
像である直線投影像中の少なく2点を平面型セン
サー、あるいは回転する1本のリニアセンサ、も
しくは交差する2本のリニアセンサで検出し、こ
の検出された2点の座標から直線投影像の方程式
を演算し、この直線像の方程式と、マスク手段上
の直線開口の方程式との変化から被検光学系の屈
折特性を測定するものであつた。
The present applicant has already proposed a new optical characteristic measuring device that solves the above-mentioned drawbacks of conventional devices and can perform detection and subsequent calculations relatively easily in Japanese Patent Application No. 55-56581 (Japanese Patent Publication No. 41017) and Japanese Patent Application No. 1971-71736 (see Japanese Patent Publication No. 1-17093). These inventions are based on the physics that even if a plane light beam formed by a linear aperture with an inclination angle θ and a length l is passed through an optical system, the linearity itself does not change even if the inclination angle θ and length l change. A collimator means for converting a light beam from a light source into a parallel light beam, and a mask means having at least two straight apertures intersecting at least one point are disposed behind the collimator lens, and the collimator A test optical system whose refractive properties are to be measured is arranged between the mask means, and a part of the light beam deflected by the refractive properties of the test optical system is transmitted to the mask means so that linearity is preserved. A planar sensor or a rotating It is detected by a linear sensor or two intersecting linear sensors, and the equation of the linear projection image is calculated from the coordinates of the detected two points, and the equation of the linear image is combined with the equation of the linear aperture on the mask means. The refractive properties of the optical system under test were measured from the changes.

本発明は、この原理を利用した別形式の光学系
の光学特性測定装置を提供することをその目的と
する。
An object of the present invention is to provide a different type of optical characteristic measuring device for an optical system that utilizes this principle.

本発明の構成上の特徴は、被検光学系を保持す
る保持手段と、この被検光学系に光束を投影する
多数の発光単位を実質的にもしくは仮想的に二次
元平面内にもち、その内の一つの発光単位を選択
的に発光させる光源と、この光源からの光束を選
択する少なくとも2本で構成されかつ少なくとも
1つの実質的にもしくは仮想的に交点を有する直
線パターンを形成してなり、かつ前記光源と前記
被検光学系との間に配置されたマスク手段と、こ
のマスク手段で選択され被検光学系を通過し被検
光学系によつて平行光線とされた光線のみを開口
手段に導びくための集光手段と、この開口手段を
通過した光束を検知する検知手段と、この検知手
段が開口手段を通過した光線を検知したときの前
記光源の発光単位の発光位置情報から被検光学系
の屈折特性を演算する演算手段とを有する光学系
の光学特性測定装置にある。
The structural features of the present invention include a holding means for holding a test optical system, and a large number of light emitting units that project a light beam onto the test optical system, substantially or virtually within a two-dimensional plane; A linear pattern is formed by a light source that selectively emits light from one of the light emitting units, and at least two lines that select the luminous flux from this light source, and that has at least one substantially or virtually intersection point. and a mask means disposed between the light source and the test optical system, and an aperture that allows only the light rays selected by the mask means to pass through the test optical system and be made into parallel rays by the test optical system. A light collecting means for guiding the light to the means, a detecting means for detecting the light beam passing through the aperture means, and light emitting position information of the light emitting unit of the light source when the detecting means detects the light beam passing through the aperture means. The present invention provides an optical characteristic measuring device for an optical system, which includes a calculating means for calculating the refractive characteristics of the optical system to be tested.

本発明の構成上の第2の特徴は、前記マスク手
段に少なくとも3点で交差する少なくとも3本の
直線パターンを形成し、かつ前記光源を多数の発
光単位を直線状に配列したリニア発光素子アレイ
を、少なくとも2本仮想的に交差するようにし、
検知及び演算時間が短く、よりコストダウンした
光学系の光学特性測定装置にある。
A second feature of the structure of the present invention is that at least three linear patterns intersecting at least three points are formed on the mask means, and the light source is a linear light emitting element array in which a large number of light emitting units are linearly arranged. so that at least two lines virtually intersect,
The present invention is an optical characteristic measuring device for an optical system that requires less detection and calculation time and is more cost-effective.

以下本発明の原理と実施例を図をもとに説明す
る。
The principle and embodiments of the present invention will be explained below with reference to the drawings.

まず第1図において、被検レンズTは、直交座
標X−Yを有する平面に配置され、第1主径線r1
と第2主径線r2とを有し、その光学中心Oが直交
座標X−Yの座標原点O0上にあり、第1主径線r1
がX軸に対しθr1だけ傾斜しているものとする。
被検レンズTから光軸方向に△dだけ離れた位置
に、原点が測定光軸OA上に置かれた直交座標X0
−Y0を有するX0−Y0面があり、このX0−Y0面に
マスクMが配置される。マスクMには、互に交差
する2本の直線A、Bからなるパターンが形成さ
れ、直線A、Bの交点をi、直線A、Bのそれぞ
れの端点をj、kとする。直線AとX0軸とのな
る角を、θ1とし、直線BとX0軸とのなす角をθ2
線分すなわち直線Aの長さをlA、線分の長さ
すなわち直線Bの長さをlBとする。
First, in FIG. 1, the test lens T is arranged on a plane having orthogonal coordinates X-Y, and the first principal axis r 1
and a second principal radial line r 2 , whose optical center O is on the coordinate origin O 0 of the orthogonal coordinates X-Y, and a first principal radial line r 1
is inclined by θr 1 with respect to the X axis.
Cartesian coordinates X 0 with the origin placed on the measurement optical axis O A at a position △d away from the test lens T in the optical axis direction
There is an X 0 -Y 0 plane having -Y 0 , and the mask M is placed on this X 0 -Y 0 plane. A pattern consisting of two straight lines A and B that intersect with each other is formed on the mask M. The intersection of the straight lines A and B is defined as i, and the respective end points of the straight lines A and B are defined as j and k. The angle between straight line A and the X0 axis is θ 1 , and the angle between straight line B and the X0 axis is θ2 ,
Let the length of a line segment, ie, straight line A, be l A , and the length of the line segment, ie, the length of straight line B, be l B .

X0−Y0面から光軸にそつて距離dだけ離れた
位置に、原点を光軸上に置いた直交座標X′−
Y′を有する光源面Sを想定する。一方、被検レ
ンズTの後方には、集光レンズCLが配置され、
その焦点位置にピンホールPHが配置されてお
り、さらにその後方に光検知素子Dが配置されて
いる。
X 0 −Y At a distance d along the optical axis from the 0 plane, orthogonal coordinates X′− with the origin on the optical axis
Assume a light source surface S having Y'. On the other hand, a condenser lens CL is placed behind the test lens T.
A pinhole PH is arranged at the focal point position, and a photodetector element D is further arranged behind it.

今、光源面Sの任意の位置から光束Lがマスク
Mに向けて照射された場合、その光束L中のある
光線例えば光線LBはマスクBの直線パターンを
通過し被検レンズTに入射し、このうちさらにあ
るものは、集光レンズCLを通ることもできる。
そして光源面Sから照射されるさらに限られた光
線、すなわち光源面Sにおいて交差角θ′で交差す
る直線A′及び直線B′上の限られた位置にある発
光単位より照射され、マスクMの直線パターン
A、Bを通過する光線例えば図示する光線LB0
みが被検レンズTを通過後光軸OAと平行光線と
なり集光レンズCLの焦点位置に配置されたピン
ホールPHを通過することができる。別の言い方
をすれば、これは、被検レンズTの焦点ないし焦
線F1、F2からマスクM上の直線パターンA、B
を通過するような光線のみがピンホールPHを通
過できることを意味する。
Now, when a light beam L is irradiated toward the mask M from an arbitrary position on the light source surface S, a certain light beam in the light beam L, for example, a light beam LB, passes through the straight line pattern of the mask B and enters the test lens T. Some of these can also pass through the condenser lens CL.
Then, a more limited light ray irradiated from the light source surface S, that is, a light emitting unit located at a limited position on the straight line A' and the straight line B' that intersect at the intersection angle θ' on the light source surface S, is emitted from the light emitting unit of the mask M. For example, only the light ray LB 0 shown in the figure passes through the straight line patterns A and B. After passing through the test lens T, it becomes a ray parallel to the optical axis O A and passes through the pinhole PH placed at the focal point of the condenser lens CL. Can be done. In other words, this is the linear pattern A, B on the mask M from the focal point or focal line F 1 , F 2 of the lens T to be tested.
This means that only rays that pass through the pinhole PH can pass through the pinhole PH.

この原理から、光源面S上の発光単位のうち、
発する光線がピンホールPHを通り検知素子Dで
検知できる発光単位の集合、すなわち直線A′、
B′が決定できれば、被検レンズTの光学特性す
なわち球面屈折力、や円柱屈折力及びその軸方向
あるいは、プリズム屈折力をもとめることができ
る。
From this principle, among the light emitting units on the light source surface S,
The emitted light passes through the pinhole PH and is a set of light emitting units that can be detected by the detection element D, that is, the straight line A',
If B' can be determined, the optical characteristics of the lens T to be tested, that is, the spherical refractive power, the cylindrical refractive power and its axial direction, or the prismatic refractive power can be determined.

マスクM上の交点i、端点j、kに対応する発
光単位をi′、j′、k′とし、直線A′、B′がX′軸とな
す角をそれぞれθ1′、θ2′とし、線分′′の長さ
すな
わち直線A′の長さをlA′、線分′′の長さすなわ

直線B′の長さをlB′とする。またtanθ1=mA
tanθ2=mB、tanθ1′=mA′、tanθ2′=mB′とし前記
焦線F1、F2のマスクMからの距離をそれぞれZ1
Z2とする被検レンズTの屈折力は、次の二次方程
式として得られる。AB(mA−mB)(d/z+1)2−〔A(mA −mB′)+B(mA′+mB)〕(d/z+1) +(mA′−mB′)=0 ……(1) 但し したがつて(1)式の2根1/z1及び1/z2をもと
め、これより被検レンズTの頂点屈折力1/fr1
1/fr2を、被検レンズTとマスクMとの距離△
dをつかつて次の方程式 1/fr1=1/z1/△d/z1−1 ……(2) 1/fr2=1/z2/△d/z2−1 ……(3) でもとめる。
Let i', j', k' be the light emitting units corresponding to intersection i, end points j, k on mask M, and let θ 1 ', θ 2 ' be the angles that straight lines A', B' make with the X' axis, respectively. , the length of line segment '', that is, the length of straight line A', is l A ′, and the length of line segment ′′, that is, the length of straight line B' is l B ′. Also, tanθ 1 = m A ,
Let tanθ 2 = m B , tan θ 1 ′ = m A ′, tan θ 2 ′ = m B ′, and the distances of the focal lines F 1 and F 2 from the mask M are Z 1 and
The refractive power of the test lens T, which is Z2 , is obtained as the following quadratic equation. AB (m A −m B ) (d/z+1) 2 − [ A (m A −m B ′)+ B (m A ′+m B )](d/z+1) +(m A ′−m B ′)=0 ……(1) However, Therefore, the two roots 1/z 1 and 1/z 2 of equation (1) are obtained, and from these, the vertex refractive power 1/fr 1 of the test lens T,
1/fr 2 is the distance between the test lens T and the mask M △
Using d, the following equation 1/fr 1 = 1/z 1 /△d/z 1 -1 ...(2) 1/fr 2 = 1/z 2 /△d/z 2 -1 ...(3 ) But I'll stop.

また、円柱軸の角度θr1およびθr2は、次式で表
わされる。
Further, the angles θr 1 and θr 2 of the cylinder axis are expressed by the following equations.

θr2=θr1+90゜ ……(4) θr1=tan-1[mAA・(1+d/Z1)−mA′/A
1+d/z1)−1] ……(5) θr1=θr2+90゜ ……(6) θr2=tan-1[mAA(1+d/z2)−mA′/A(1
+d/z2)−1〕 ……(7) 本発明においては、光源として、第1図に示す
ように、多数の発光単位、例えば発光ダイオード
からなる発光素子S1,S2,……Soを二次元に、す
なわち平面状に配列して、これら発光素子を順次
スキヤン発光する平面型発光素子アレイを使用し
てもよいし、あるいは第2図に示すように発光素
子を直線状に配列してなるリニア型発光素子アレ
イ10,11を、ハーフミラー12とリレーレン
ズ13を介して仮想的光源面S′のX′軸とY′軸の
それぞれの軸上に配置されたと光学的に等価にな
るようにマスクM′の前方に配置した構成のもの
を使用してもよい。
θr 2 = θr 1 +90° ...(4) θr 1 = tan -1 [m AA・(1+d/Z 1 )−m A ′/ A (
1+d/z 1 )−1] …(5) θr 1 =θr 2 +90° …(6) θr 2 = tan −1 [m AA (1+d/z 2 )−m A ′/ A (1
+d/z 2 )-1] ...(7) In the present invention, as a light source, as shown in FIG. 1, a large number of light emitting units, for example light emitting elements S 1 , S 2 , ... A planar light emitting element array may be used in which the light emitting elements are arranged in two dimensions, that is, in a plane, and the light emitting elements are sequentially scanned to emit light, or the light emitting elements may be arranged in a straight line as shown in Figure 2. It is optically equivalent to arranging linear light emitting element arrays 10 and 11 formed of A structure in which the mask M' is placed in front of the mask M' may be used.

このときマスクM′には、少なくとも3つの交
点i、j、kで交差する少なくとも3本の直線パ
ターンA、B、Cを形成し、直線Aは第1図と同
様にX0軸と角θ1をなし、また直線BはY0軸と角
θ2をなしている。
At this time, at least three straight line patterns A, B, and C that intersect at at least three intersection points i, j, and k are formed on the mask M', and the straight line A is at an angle θ with the X 0 axis as in FIG. 1 , and straight line B forms an angle θ 2 with the Y 0 axis.

今、直線A、B、CのそれぞれがマスクM′の
X0軸及びY0軸と交差する軸上座標点X1、X2、X3
及びY1、Y2、Y3にそれぞれ対応する仮想的光源
面S′のX′軸、Y′軸上の点X′1、X′2、X′3及びY′1

Y′2、Y′3を考えると、第1図の原理からわかるよ
うに、X′1、X′2、X′3にそれぞれ対応するリニア
発光素子アレイ11上の発光単位113,112
111が発光射出した光線のみが、マスクM′の軸
上点X1、X2、X3を通り被検レンズTの屈折作用
を受けて平行光線となり、集光レンズCLにより
ピンホールPHに入射でき、検知素子Dで検知で
きる。同様に、Y′1、Y′2、Y′3にそれぞれ対応す
るリニア発光素子アレイ10上の発光単位103
102,101が発光し射出した光線のみがマスク
M′の軸上点Y1,Y2,Y3を通り被検レンズTの屈
折作用を受けて平行光線となり、集光レンズCL
によりピンホールPHに入射でき、検知素子Dで
検知できる。そしてX′2点とY′2点とから直線
A′の、X′1点とY′3点から直線B′の、Y′1点と
X3′点とから直線C′のそれぞれの方程式を求める
ことができ、次いでこれら直線A′、B′、C′の方
程式から、直線A′、B′、C′のそれぞれの交点i′、
j′、k′を決定でき、次に線分i′、j′の長さlA′、線

i′k′の長さlB′が決定できる。また、直線A′、B′の
方程式からそれぞれのX′軸との交差角θ1′、θ2′が
決定でき、第1図と同様に、第(1)〜第(7)式を使つ
て被検レンズTの屈折特性を求めることが出来
る。
Now, each of straight lines A, B, and C is part of mask M′.
Coordinate points on the axis that intersect the X 0 axis and Y 0 axis X 1 , X 2 , X 3
and points X ′ 1 , X 2 , X′ 3 and Y′ 1 on the X′ axis and Y′ axis of the virtual light source surface S′ corresponding to Y 1 , Y 2 , and Y 3 respectively
,
Considering Y′ 2 and Y′ 3 , as can be seen from the principle of FIG. 1 , the light emitting units 11 3 and 11 2 on the linear light emitting element array 11 corresponding to X′ 1 , ,
Only the light rays emitted by 11 1 pass through the axial points X 1 , It can be detected by the detection element D. Similarly , light emitting units 10 3 ,
10 2 , 10 1 emit light and only the emitted light rays are masked
It passes through the axial points Y 1 , Y 2 , Y 3 of M′ and becomes a parallel ray under the refraction action of the test lens T,
The light can enter the pinhole PH and be detected by the detection element D. Then, a straight line is drawn from the 2 points of X′ and the 2 points of Y′.
From A′, 1 point of X′ and 3 points of Y′ to 1 point of Y′ of straight line B′
From the point
j′, k′ can be determined, and then the length of line segment i′, j′ is l A ′, and the line segment
The length l B ′ of i′k′ can be determined. Also, from the equations of straight lines A' and B', the intersection angles θ 1 ' and θ 2 ' with the X' axis can be determined, and as in Figure 1, using equations (1) to (7), Thus, the refractive characteristics of the lens T to be tested can be determined.

このことは、ピンホールPHを通る集光レンズ
CLからの光線を検知素子Dで検知できたときの
リニア発光素子アレイ10及び11上の発光単位
の発光位置を知れば、被検レンズTの屈折特性を
測定できることを意味している。
This means that the condenser lens passing through the pinhole PH
This means that the refractive characteristics of the lens T to be tested can be measured by knowing the light emitting positions of the light emitting units on the linear light emitting element arrays 10 and 11 when the light beam from CL can be detected by the detection element D.

さらに本発明は、リニア発光素子アレイ10,
11の配置が第2図の配置に限定されるものでな
く、第3図に示すように発光素子アレイ10,1
1を平面S内に平行に間隔εへだててY1′軸と
Y2′軸上にそれぞれ配置してもよい。そして上述
の原理と同様に検知素子Dが集光レンズCLから
の光線を検知したときの発光素子アレイ10,1
1の発光単位Y11′、Y12′、Y13′及びY21′、Y22′、
Y23′の発光位置から被検レンズTの屈折特性を測
定できる。すなわちY′12、Y′21から直線A′の方程
式が、Y′13とY′23から直線B′の方程式が、Y′11
Y′22から直線C′の方程式がそれぞれ決定され、以
下前述の第1図、第2図で説明した手順により
l′A、l′B、mA′、mB′をもとめ第(1)〜第(7)式により
被検レンズTの屈折特性をもとめることができ
る。
Further, the present invention provides a linear light emitting element array 10,
11 is not limited to the arrangement shown in FIG. 2, and as shown in FIG.
1 in parallel to the plane S at an interval ε, and the Y 1 ' axis and
They may be placed on the Y 2 ' axis. Similarly to the above-mentioned principle, when the detection element D detects the light beam from the condenser lens CL, the light emitting element array 10,1
1 luminescent units Y 11 ′, Y 12 ′, Y 13 ′ and Y 21 ′, Y 22 ′,
The refractive characteristics of the lens T to be tested can be measured from the light emitting position of Y 23 '. In other words, from Y′ 12 and Y′ 21 , the equation of straight line A′ is obtained, from Y′ 13 and Y′ 23 , the equation of straight line B′ is obtained from Y′ 11 ,
The equation of the straight line C' is determined from Y'22 , and the following is the procedure explained in Figures 1 and 2 above.
By determining l' A , l' B , m A ', and m B ', the refractive characteristics of the lens T to be tested can be determined using equations (1) to (7).

プリズム屈折力の計算のためには、3本の直線
からなるマスクパターンにおいて、Xi+Xj+Xk
=0、Yi+Yj+Yk=0を満足するように交点を
とり、これら交点に対応する光源面上の発光位
置、座標をもとめればよい。
To calculate the prism refractive power, in a mask pattern consisting of three straight lines, Xi + Xj + Xk
=0, Yi+Yj+Yk=0, and find the light emission positions and coordinates on the light source surface corresponding to these intersections.

第4及び第5図は、第2図に示す仮想光源面
S′において角度γで交差する斜交座標系X′−
Y′を考え、このX′軸、Y′軸上に第2図のリレー
レンズ13及びハーフミラー12を介してリニア
発光素子アレイ10,11が仮想的に配置された
場合の例を、発光素子アレイ10,11を省略し
て原理的に示す図である。この場合、第5図に示
すように発光素子アレイ10,11の発光単位位
置に対応するX′軸、Y′軸上の点x3′点とy2′点とか
ら直線A′の方程式が、x1′点とy1′点からとから直
線B′の方程式が、x2′点とy3′点とから直線C′の方
程式がそれぞれ得られる。ここで仮想光源面S′上
の斜交座標系X′−Y′とマスク面上の座標系X0
Y0との間に第6図に示すような関係があるとき、
斜交座標系X′−Y′から直交座標系X−Yへは、
次式 x=x′sinα+y′sinβ+ξ y=−x′cosα+y′cosβ+η} ……(8) を使つて変換でき、その後(1)〜(7)式を使つて計算
することにより被検レンズTの屈折特性を計算で
きる。
4 and 5 are virtual light source planes shown in FIG. 2.
Oblique coordinate system X′− intersecting at angle γ at S′
Considering Y', an example where linear light emitting element arrays 10 and 11 are virtually arranged on the X' axis and Y' axis via the relay lens 13 and half mirror 12 shown in FIG. It is a diagram showing the principle with arrays 10 and 11 omitted. In this case, as shown in FIG. 5, the equation of straight line A' is obtained from the points x3 ' and y2 ' on the X' and Y' axes corresponding to the light emitting unit positions of the light emitting element arrays 10 and 11. , from the x 1 ′ and y 1 ′ points, we can obtain the equation of the straight line B′, and from the x 2 ′ and y 3 ′ points, we can obtain the equation of the straight line C′. Here, the oblique coordinate system X′−Y′ on the virtual light source surface S′ and the coordinate system X′−Y on the mask surface
When there is a relationship with Y 0 as shown in Figure 6,
From the oblique coordinate system X'-Y' to the orthogonal coordinate system X-Y,
It can be converted using the following equation: Can calculate refractive properties.

あるいは第1主径線γ1、第2主径線γ2における
屈折力及び乱視軸の算出においては、あらかじめ
被検レンズTを測定光路中に挿入しないときマス
クM′の直線パターンを通過し検知素子Dで検知
される光線を発する斜交座標系X′−Y′における
発光素子アレイの発光単位位置を検出し、直線
A′、B′、C′を算出し、この値を初期値としてお
き、つぎに被検レンズTを測定光路中に挿入し、
同様に検出・算出し、前記初期値との差をとれば
被検レンズの屈折特性を測定できる。このよう
に、本発明は座標系の取り方に無関係な装置であ
り、発光素子アレイはマスクM′のX0−Y0座標系
とまつたく、無関係に任意の座標系X′−Y′に配
置できるため装置製作上、及びその保守管理上非
常にすぐれた特徴となる。
Alternatively, in calculating the refractive power and astigmatism axis at the first principal meridian γ 1 and the second principal meridian γ 2 , if the test lens T is not inserted into the measurement optical path in advance, it passes through the straight line pattern of the mask M' and is detected. Detect the light emitting unit position of the light emitting element array in the oblique coordinate system X'-Y' that emits the light beam detected by element D, and
Calculate A', B', and C', set these values as initial values, and then insert the lens T to be measured into the measurement optical path.
By detecting and calculating in the same manner and taking the difference from the initial value, the refractive characteristics of the lens to be tested can be measured. In this way, the present invention is a device that is independent of the coordinate system, and the light-emitting element array is aligned with the X 0 - Y 0 coordinate system of the mask M', and is independent of the arbitrary coordinate system X' - Y'. Since it can be placed anywhere, it is an extremely advantageous feature in terms of device manufacturing and maintenance management.

また本発明においては、マスクM′上の直線パ
ターンA、B、Cは、第7図に示すようにマスク
M′上に実質的な交点を必要とせず、仮想交点、
j、を有すればよい。このことは本発明の原理
がマスク面上の直線パターンA、B、Cと、光源
面上でのX′−Y′座標系の各軸に対応する発光素
子アレイの発光位置から直線の方程式をもとめ、
この方程式をもとに交点i′、j′、k′の位置を計算
により算出するものであるので、交点i、j、k
は現実にパターンとして存在する必要がないから
である。また、直線パターンA、B、Cは、第9
図に示すようにマスクM′上で三角形を形成する
必要もなく、直線パターンA、B、Cをそれぞれ
延長することにより仮想的に三角形i、j、kを
形成すればよい。
In addition, in the present invention, the straight line patterns A, B, and C on the mask M' are masked as shown in FIG.
Virtual intersections, without requiring any real intersections on M′,
j. This means that the principle of the present invention is to calculate the equation of the straight line from the straight line patterns A, B, C on the mask surface and the light emitting position of the light emitting element array corresponding to each axis of the X'-Y' coordinate system on the light source surface. Motome,
The positions of the intersections i', j', k' are calculated based on this equation, so the intersections i, j, k
This is because there is no need for it to actually exist as a pattern. Moreover, the straight line patterns A, B, and C are the ninth
As shown in the figure, there is no need to form triangles on the mask M'; it is sufficient to virtually form triangles i, j, k by extending the straight line patterns A, B, C, respectively.

このような直線A、B、Cを通る光線は上述の
原理と同様に光源面に直線A′、B′、C′を作るよ
うな発光位置からの光線のみが被検レンズの屈折
特性により検知手段Dに検知される。すなわち、
第8図に示すように仮想三角形i、j、kを作る
直線パターンA、B、Cは光源面上のX′−Y′斜
交座標系でX′1、X′2、X′3及びY′1、Y′2、Y′3とし
て発光位置が対応づけられ、第5図と同様の原理
で直線A′、B′、C′の方程式がそれぞれ算出でき、
ゆえにこの算出された直線A′、B′、C′の方程式
から仮想三角形i′j′k′を算出できる。そして、仮
想三角形ijkと仮想三角形i′j′k′とから第(1)〜第7
式により同様に被検レンズの屈折特性を算出でき
る。
As for the light rays passing through such straight lines A, B, and C, only the light rays from the light emitting positions that form straight lines A', B', and C' on the light source surface are detected due to the refraction characteristics of the lens to be tested, similar to the principle described above. Detected by means D. That is,
As shown in Figure 8, the straight line patterns A, B, and C that make up the virtual triangles i, j, and k are X' 1 , X' 2 , X' 3 , and The light emission positions are associated as Y' 1 , Y' 2 , and Y' 3 , and the equations of straight lines A', B', and C' can be calculated using the same principle as in Figure 5, respectively.
Therefore, the virtual triangle i′j′k′ can be calculated from the equations of the calculated straight lines A′, B′, and C′. Then, from the virtual triangle ijk and the virtual triangle i′j′k′,
The refractive characteristics of the lens to be tested can be similarly calculated using the formula.

プリズム屈折力の算出は、直線パターンA、
B、Cで形づくられる三角形ijkよりあらかじめ X=xi+xj+xk Y=yi+yj+yk} ……(9) を計算しておき、直線A′、B′、C′よりi′、j′、
k′を算出し X′=x′i+x′j+x′k Y′=y′i+y′j+y′k} ……(10) を求めることにより水平、垂直方向のプリズム屈
折力PH、PVが次式により求めることができる。
Calculation of prism refractive power is based on linear pattern A,
Calculate in advance from the triangle ijk formed by B and C ,j′,
By calculating k ' and finding _ P V can be calculated using the following formula.

PH=A・cosθr1d/z2+B・sin
θr1d/z2+(X′−X)/3d×102 PV=A・sinθr1d/z1−B・cos
θr1d/z1+(Y′−Y)/3d×102……(11) ここに A=Xcosθr1+Ysinθr1 B=Xsinθr1−Ycosθr1 ……(12) これは第6図のような座標においては(8)式の変
換を行なつて計算すればそれぞれPH、PVを求め
ることが可能であることを示すものである。
P H =A・cosθ r1 d/z 2 +B・sin
θ r1 d/z 2 + (X'-X)/3d×10 2 P V = A・sinθ r1 d/z 1 −B・cos
θ r1 d/z 1 + (Y'-Y)/3d×10 2 ...(11) Here A=Xcosθ r1 +Ysinθ r1 B=Xsinθ r1 −Ycosθ r1 ...(12) This is as shown in Figure 6. This shows that it is possible to obtain P H and P V , respectively, at such coordinates by performing the conversion of equation (8) and calculating.

以下、本発明の上述の原理を例として、より具
体的な装置の実施例を説明する。
Hereinafter, more specific embodiments of the apparatus will be described by taking the above-mentioned principle of the present invention as an example.

第10図は、第2図の原理を利用したレンズメ
ーターの光学概略図である。多数の微少発光単
位、例えば発光ダイオードを直線状に配列したリ
ニア発光素子アレイ10および11が、互いにそ
れを含む面が直交し、かつ発光素子アレイ自身が
仮想的光源面S内で交差するように配置されてい
る。発光素子アレイ10,11の間には、光合成
手段として作用するハーフミラー面12aを有す
るプリズム12が配置されている。このプリズム
12の後方には、発光素子アレイ10,11の像
を仮想光源面Sに縮小投影するリレーレンズ13
が配置されている。この仮想光源面Sの後方に近
接して、マスクMが配置されている。マスクMの
後方には、被検レンズTを設置するための被検レ
ンズ保持部材14が配置されている。この被検レ
ンズ保持部材14の後方には、被検レンズからの
平行光線をピンホールPH1に入射させるため、ピ
ンホールPH1の位置にその焦点を有するコリメー
ターレンズ15が配置されている。コリメーター
レンズ15の後方には、反射鏡16が配置され
る。マスクMの後方には、発光素子アレイ10,
11からマスクMを介してピンホールPH1を通過
してくる光線を検知する受光素子18が配置され
ている。この受光素子18としては、高感度のも
のが望ましく、例えばアバランシエフオトダイオ
ードや光電子倍増管を利用するのがよい。
FIG. 10 is an optical schematic diagram of a lens meter using the principle of FIG. 2. Linear light emitting element arrays 10 and 11 in which a large number of minute light emitting units, for example, light emitting diodes are arranged in a straight line, are arranged so that the planes containing them are orthogonal to each other and the light emitting element arrays themselves intersect within a virtual light source plane S. It is located. A prism 12 having a half mirror surface 12a serving as a light combining means is arranged between the light emitting element arrays 10 and 11. Behind this prism 12 is a relay lens 13 that reduces and projects images of the light emitting element arrays 10 and 11 onto a virtual light source surface S.
is located. A mask M is placed close to the rear of this virtual light source surface S. Behind the mask M, a test lens holding member 14 for installing the test lens T is arranged. A collimator lens 15 having its focal point at the position of the pinhole PH 1 is arranged behind the test lens holding member 14 in order to make the parallel light beam from the test lens enter the pinhole PH 1 . A reflecting mirror 16 is arranged behind the collimator lens 15. Behind the mask M, a light emitting element array 10,
A light-receiving element 18 is arranged to detect light rays passing through the pinhole PH 1 from the pinhole PH 1 through the mask M. The light-receiving element 18 is preferably one with high sensitivity, such as an avalanche photodiode or a photomultiplier tube.

第10図のマスクMには、第11図aに示すよ
うに第1組の平行直線パターン25,26と、こ
れに交差する第2組の平行直線群パターン27,
28からなる直線パターンが形成されている。
As shown in FIG. 11a, the mask M in FIG. 10 includes a first set of parallel straight line patterns 25, 26, a second set of parallel straight line group patterns 27, which intersect therewith,
A linear pattern consisting of 28 is formed.

直線群パターン27,28の各々は、比較的細
い3本の直線パターンからなり、直線パターン2
5,26の各々には比較的太い直線からなる。ま
た各直線パターン25,26,27および28の
交差部は、各直線パターンが明瞭に識別できるよ
うに、第11図bに示すように細線からなる直線
群パターン27及び28が交差部で切断され太線
からなる直線パターン25及び26と直接重なら
ないようにして構成されているのが望ましい。ま
たマスクM上のパターンは、直線パターン部を透
明とし、残部を不透明にしても、逆に直線パター
ン部を不透明とし、残部を透明にしても、いずれ
でもよいが、以下直線パターン部が透明であると
して説明する。
Each of the straight line group patterns 27 and 28 consists of three relatively thin straight line patterns, and the straight line pattern 2
5 and 26 each consist of a relatively thick straight line. Further, at the intersections of the straight line patterns 25, 26, 27 and 28, the straight line group patterns 27 and 28 made of thin lines are cut at the intersections, as shown in FIG. 11b, so that each straight line pattern can be clearly identified. It is desirable that the pattern is configured so as not to directly overlap the straight line patterns 25 and 26 made of thick lines. In addition, the pattern on the mask M may be either transparent in the linear pattern part and opaque in the rest, or conversely, made opaque in the linear pattern part and transparent in the remaining part. I will explain it as if it were.

また、マスクMと仮想光源面Sは、本発明の原
理からもわかるように測定しようとする被検レン
ズTの最短焦点距離以内に配置する必要があり、
例えば被検レンズTが(+)25デイオプターのレ
ンズであれば被検レンズから4cm以内に配置する
必要がある。
Furthermore, as can be seen from the principle of the present invention, the mask M and the virtual light source surface S need to be placed within the shortest focal length of the lens T to be measured.
For example, if the lens T to be tested is a (+)25 dayopter lens, it needs to be placed within 4 cm from the lens to be tested.

発光素子アレイ10,11を射出した光束は、
マスクMの透明部からなる直線パターンで選択さ
れ、被検レンズT、集光レンズ15、反射鏡16
を通りピンホールPH1に向う。そして、例えば、
第12図に示すようにX′1、X′2、X′3、X′4、Y′1
Y′2、Y′3、Y′4の位置の発光素子アレイ10,1
1の発光単位が発光したときのみ、被検レンズT
を通過した光線が平行光線となり、集光レンズ1
6によりピンホールPH1を通過し受光素子18で
検知できたとすると、この発光単位の位置x′1
x′2、x′3、x′4、及びy′1、y′2、y′3、y′4を求め
、所
要の演算を施こすことにより被検レンズTの屈折
特性を得ることができる。
The light flux emitted from the light emitting element arrays 10 and 11 is
A linear pattern consisting of the transparent part of the mask M is selected, and the test lens T, the condensing lens 15, and the reflecting mirror 16 are
Head towards Pinhole PH 1 . And for example,
As shown in Figure 12, X' 1 , X' 2 , X' 3 , X' 4 , Y' 1 ,
Light emitting element arrays 10, 1 at positions Y′ 2 , Y′ 3 , Y′ 4
Only when one light emitting unit emits light, the test lens T
The rays that passed through become parallel rays, and the condensing lens 1
6 passes through the pinhole PH 1 and can be detected by the light receiving element 18, the position x' 1 of this light emitting unit,
By determining x′ 2 , x′ 3 , x′ 4 , and y′ 1 , y′ 2 , y′ 3 , y′ 4 and performing the necessary calculations, it is possible to obtain the refractive characteristics of the test lens T. can.

次に第13図は、本実施例の発光素子アレイの
駆動及び検知手段を示す電気回路のブロツク図で
ある。
Next, FIG. 13 is a block diagram of an electric circuit showing the drive and detection means for the light emitting element array of this embodiment.

測定開始信号S1又は切換信号S2で駆動され、発
光素子アレイ10及び11のいずれを駆動させる
か選択するためのスイツチング回路30は、第1
駆動回路33及び第2駆動回路34に接続されて
いる。第1駆動回路33には、発光素子アレイ1
0が、第2駆動回路34には、発光素子アレイ1
1がそれぞれ接続されている。発光素子アレイ1
0及び11は、例えば10〜20μ程度の大きさの多
数の微少発光ダイオード101,102,103
…10o-1,10oを1000〜2000個直線状に配列し
て構成されたものである。そして発光素子アレイ
10,11は、クロツク回路31から駆動回路3
3及び34に入力されるクロツクパルス703に
よつて順次発光ダイオード101,102,103
……10o-1、10oが走査発光される。
The switching circuit 30 is driven by the measurement start signal S 1 or the switching signal S 2 and is used to select which of the light emitting element arrays 10 and 11 to drive.
It is connected to the drive circuit 33 and the second drive circuit 34. The first drive circuit 33 includes a light emitting element array 1
0, the second drive circuit 34 has a light emitting element array 1
1 are connected to each other. Light emitting element array 1
0 and 11 are a large number of minute light emitting diodes 10 1 , 10 2 , 10 3 . . . each having a size of about 10 to 20 μ, for example.
...It is constructed by arranging 1000 to 2000 10 o-1 and 10 o in a linear manner. The light emitting element arrays 10 and 11 are connected from the clock circuit 31 to the drive circuit 3.
The light emitting diodes 10 1 , 10 2 , 10 3 are sequentially activated by the clock pulse 703 inputted to 3 and 34.
...10 o-1 and 10 o are scanned and emitted.

発光素子アレイ10又は11から射出された光
は、第10図に示した光学系を通つて、受光素子
18で検知される。受光素子18の出力は、増幅
器36により増幅されてサンプルホールド回路3
7に与えられる。サンプルホールド回路37の出
力は、比較器38に与えられ、この比較器38に
おいて基準設定器39からの基準値と比較されて
2値化され出力701を生じる。クロツク回路3
1は、測定開始信号S1又は切換信号S2を入力して
スイツチング回路30を介して、第1又は第2駆
動回路33,34に走査開始パルス702を出力
し、クロツク回路31からのクロツクパルス70
3に従つて駆動回路33,34を駆動させる。第
14図は、各種パルスを示すものでaは走査開始
パルス、bはクロツクパルス、cはサンプルホー
ルド回路37の出力パルス、dは比較器38の出
力をそれぞれ示す。
Light emitted from the light emitting element array 10 or 11 passes through the optical system shown in FIG. 10 and is detected by the light receiving element 18. The output of the light receiving element 18 is amplified by the amplifier 36 and sent to the sample hold circuit 3.
7 is given. The output of the sample and hold circuit 37 is applied to a comparator 38, where it is compared with a reference value from a reference setter 39 and binarized to produce an output 701. Clock circuit 3
1 inputs a measurement start signal S 1 or a switching signal S 2 and outputs a scan start pulse 702 to the first or second drive circuit 33 or 34 via the switching circuit 30, and outputs a scan start pulse 702 from the clock circuit 31.
3, the drive circuits 33 and 34 are driven. FIG. 14 shows various pulses, in which a shows the scan start pulse, b shows the clock pulse, c shows the output pulse of the sample and hold circuit 37, and d shows the output of the comparator 38.

第13図に示した配置において、発光素子アレ
イの発光ダイオードを順次走査発光する場合、ど
の発光ダイオードが射出した光がマスクパターン
のどの直線パターンを通過し、しかも被検レンズ
通過後、平行光線となり集光レンズにより、受光
素子18で検出できたかを知る必要がある。その
ためには、直線パターンの幅に相当する受光素子
からの時系列出力パルスの中心から、発光素子ア
レイ上のどの発光ダイオードかを知ればよい。
In the arrangement shown in Fig. 13, when sequentially scanning and emitting light from the light emitting diodes of the light emitting element array, the light emitted by which light emitting diode passes through which linear pattern of the mask pattern, and after passing through the test lens, it becomes a parallel beam. It is necessary to know whether the light receiving element 18 has been able to detect the light using the condensing lens. To do this, it is sufficient to know which light emitting diode on the light emitting element array is located from the center of the time series output pulse from the light receiving element corresponding to the width of the linear pattern.

例えば、受光素子の時系列出力パルスの立上り
と立下りの中央の位置までを、発光ダイオードの
発光走査駆動と同期しているクロツクパルスによ
り計数することにより目的が達成される。第13
図において、比較器38からの出力701は立上
り検出器40a及び立下り検出器40bに与えら
れ、走査開始パルス702及びクロツクパルス7
03は計数器41に与えられる。計数器41はま
ず走査開始パルス702によつてクリアされたの
ちクロツクパルス703を計数する。計数器41
の出力はラツチ回路44に入力されており、この
ラツチ回路44は立上り検出出力101で計数器
41の出力をラツチする。この時ラツチ回路44
の出力は、例えば第14図のパルスL1の前端に
対応する発光素子アレイ上の発光ダイオードの位
置を表わす。
For example, the purpose is achieved by counting up to the midpoint between the rise and fall of the time-series output pulses of the light-receiving element using a clock pulse that is synchronized with the light emission scanning drive of the light-emitting diode. 13th
In the figure, output 701 from comparator 38 is applied to rising edge detector 40a and falling edge detector 40b, and scan start pulse 702 and clock pulse 7
03 is given to the counter 41. Counter 41 is first cleared by scan start pulse 702 and then counts clock pulses 703. Counter 41
The output of the counter 41 is input to a latch circuit 44, which latches the output of the counter 41 at the rising edge detection output 101. At this time, the latch circuit 44
The output represents the position of the light emitting diode on the light emitting element array, which corresponds, for example, to the leading edge of pulse L1 in FIG.

ゲート回路42は、出力パルス701が“1”
の期間中、あらかじめ走査開始パルス702によ
りクリアされている計数器43にクロツクパルス
を供給する。ゲート回路42の出力を第15図g
で示す。したがつて、計数器43の出力は、受光
素子18で検知された光線を射出した複数個の発
光ダイオードのマスクM上の直線パターンの幅に
対応した個数を示す。計数器43が2進計数器で
あるなら、この計数器43の出力の最下位ビツト
を切り捨てて1ビツト分下位ビツト方向にシフト
した値とラツチ回路44の出力とを加算器47に
入力することにより、受光素子18によつて検知
された光線を射出した直線パターンの幅に対応し
たある個数の発光ダイオード群の中心に位置する
発光ダイオードの位置を求めることができる。
The gate circuit 42 has an output pulse 701 of “1”.
During this period, a clock pulse is supplied to the counter 43, which has been cleared in advance by the scan start pulse 702. The output of the gate circuit 42 is shown in Fig. 15g.
Indicated by Therefore, the output of the counter 43 indicates the number corresponding to the width of the linear pattern on the mask M of the plurality of light emitting diodes that emitted the light beam detected by the light receiving element 18. If the counter 43 is a binary counter, the least significant bit of the output of the counter 43 is discarded and the value shifted by 1 bit toward the lower bit and the output of the latch circuit 44 are input to the adder 47. Accordingly, the position of the light emitting diode located at the center of a certain number of light emitting diode groups corresponding to the width of the straight line pattern from which the light beam detected by the light receiving element 18 is emitted can be determined.

符号46は遅延回路であり、これは立下り検出
器40bの出力102を△tだけ遅延させる作用
をなすものである。この様子を第15図にfとし
て示す。遅延回路46の出力は、カウンタデコー
ダ48に与えられる。このカウンタデコーダ48
は、加算器47の出力をシーケンシヤルにラツチ
191,192……198までラツチさせる為の
ものである。尚、遅延回路46の出力は、計数器
43のリセツトにも用いられる。
Reference numeral 46 denotes a delay circuit, which functions to delay the output 102 of the falling edge detector 40b by Δt. This state is shown as f in FIG. 15. The output of delay circuit 46 is provided to counter decoder 48. This counter decoder 48
is for sequentially latching the output of the adder 47 up to the latches 191, 192, . . . , 198. Incidentally, the output of the delay circuit 46 is also used to reset the counter 43.

以上の回路により、発光素子アレイ10の一走
査が終了するとラツチ191にはマスクM上の直
線パターンのいずれかの直線パターンのパターン
幅に対応した発光素子アレイ上のある発光ダイオ
ード群からの光線のうち一番最初に受光素子18
が検知した発光ダイオード群のその中心に位置す
る発光ダイオードの位置、すなわち言い換えるな
らば発光素子アレイの各々の発光ダイオードに対
する順次の発光走査の時系列の中でその時間軸に
そつて配列された被検レンズの屈折測定に関与出
来たある複数個の発光ダイオード群列のうち一番
最初の発光ダイオード群のその中心に位置する発
光ダイオードの位置が保持される。同様にラツチ
192には、上記発光ダイオード群の時系列配列
の2番目の発光ダイオード群のその中心に位置す
る発光ダイオードの位置が保持される。例えば発
光素子アレイ10が第16図のY′軸に沿つて発
光走査すると、受光素子18は、第14図cの様
にマスクM上の8本の直線パターンに対応した検
知出力信号を出力する。すなわち発光素子アレイ
の発光走査により被検レンズの屈折特性測定に関
与出来た8群の発光ダイオード群に対応した検知
出力信号を得たことになる。従つてラツチ回路は
191〜198までの8回路が必要である。
With the circuit described above, when one scan of the light emitting element array 10 is completed, the latch 191 receives light rays from a certain group of light emitting diodes on the light emitting element array corresponding to the pattern width of any of the linear patterns on the mask M. The first one is the light receiving element 18.
The position of the light emitting diode located at the center of the light emitting diode group detected by the sensor, in other words, the position of the light emitting diode located at the center of the light emitting diode group detected by The position of the light emitting diode located at the center of the first light emitting diode group among a plurality of light emitting diode group rows that can participate in the refraction measurement of the detection lens is maintained. Similarly, latch 192 holds the position of the light emitting diode located at the center of the second group of light emitting diodes in the chronological arrangement of the groups of light emitting diodes. For example, when the light emitting element array 10 emits light and scans along the Y' axis in FIG. 16, the light receiving element 18 outputs a detection output signal corresponding to the eight straight line patterns on the mask M as shown in FIG. 14c. . That is, by scanning the light emission of the light emitting element array, detection output signals corresponding to the eight light emitting diode groups that were able to participate in the measurement of the refractive characteristics of the lens to be tested were obtained. Therefore, eight latch circuits 191 to 198 are required.

第13図において、符号45はデジタル比較器
であり、基準値発生器50の出力と計数器43の
出力を比較して比較出力をラツチ191〜198
に供給する。これは、マスク上の直線パターンの
うち、太い直線パターンに対応した発光ダイオー
ドの位置情報か、細い直線パターンに対応したも
のかを判別する為のものである。従つて、各ラツ
チの出力は、各発光ダイオード群の中心にある発
光ダイオードの位置情報とそれが太い直線パター
ンに対応するものか、細い直線パターンに対応す
るものかという情報も合せて判定回路51に送り
込まれる。マスクパターンを一本の太い直線パタ
ーンと3本の細い直線パターンにより構成したの
は、すでに述べた通り、発光素子アレイ上のどの
発光ダイオードが射出した光がマスク上のどの直
線パターンを通過して受光素子に検知できたかを
容易に判別する為である。これを第17図を用い
て詳しく説明する。
In FIG. 13, reference numeral 45 is a digital comparator, which compares the output of the reference value generator 50 and the output of the counter 43 and latches the comparison output 191 to 198.
supply to. This is to determine whether the position information of the light emitting diode corresponds to a thick linear pattern or a thin linear pattern among the linear patterns on the mask. Therefore, the output of each latch is sent to the determination circuit 51 along with the positional information of the light emitting diode at the center of each light emitting diode group and information as to whether it corresponds to a thick straight line pattern or a thin straight line pattern. sent to. The reason why the mask pattern is composed of one thick straight line pattern and three thin straight lines is because, as already mentioned, the light emitted from which light emitting diode on the light emitting element array passes through which straight line pattern on the mask. This is to easily determine whether the light has been detected by the light receiving element. This will be explained in detail using FIG. 17.

第17図は直線の交差部を拡大したものであ
る。符号25は、太い直線パターンを、符号27
は太い直線パターン25との判別を容易に行なう
ことのできる程度に細い3本の直線27−1,2
7−2,27−3からなる直線パターン群をそれ
ぞれ示す。今、発光素子アレイが、a又はeの位
置でパターンを走査するように発光走査したとす
ると、太い直線25の中心を該直線の位置と判定
し、3本の直線の内の中央の直線27−2の中心
を直線群27の位置と検出できる。パターンの走
査がbの位置で行なわれると、受光素子19に
は、直線25,27−2,27−3に対応する発
光ダイオードの発光に対応した検知出力が得られ
る。同様にcの位置では直線27−1,25,2
7−3に、dの位置では直線27−1,27−
2,25の順に対応する検知出力を得る。従つ
て、発光素子アレイが細い直線パターンを2本し
か発光走査しなかつた時は、次の判定を行なうこ
とにより各直線及び直線群に対応する中心の発光
ダイオードの位置を検出かつ判定することができ
る。
FIG. 17 is an enlarged view of the intersection of the straight lines. The code 25 indicates a thick straight line pattern, and the code 27 indicates a thick straight line pattern.
are three straight lines 27-1 and 27-2 that are thin enough to be easily distinguished from the thick straight line pattern 25.
Linear pattern groups consisting of 7-2 and 27-3 are shown, respectively. Now, if the light emitting element array performs light emitting scanning to scan a pattern at position a or e, the center of the thick straight line 25 is determined to be the position of the straight line, and the central straight line 27 of the three straight lines The center of -2 can be detected as the position of the straight line group 27. When the pattern is scanned at position b, the light receiving element 19 obtains a detection output corresponding to the light emission of the light emitting diodes corresponding to the straight lines 25, 27-2, and 27-3. Similarly, at position c, straight lines 27-1, 25, 2
7-3, at position d, straight lines 27-1, 27-
Detection outputs corresponding to numbers 2 and 25 are obtained in this order. Therefore, when the light emitting element array scans only two thin linear patterns, the position of the center light emitting diode corresponding to each straight line and group of straight lines can be detected and determined by performing the following judgment. can.

(1) 常に太い直線に対応する発光ダイオード群の
中央の位置をもつて直線25の位置とする。
(1) The position of the straight line 25 is always the center position of the light emitting diode group corresponding to the thick straight line.

(2) 細い直線に対応する出力が3本分出力信号と
して出力されているときは、中間の直線に対応
した出力から、その直線の中央の位置を算出
し、直線群27の位置とする。
(2) When outputs corresponding to three thin straight lines are output as output signals, the position of the center of the straight line is calculated from the output corresponding to the intermediate straight line, and is taken as the position of the straight line group 27.

(3) 細い直線に対応する出力が2本分しか出力さ
れなかつた時は (a) 太、細、細の順ならば、最初の細い直線の
中央を、 (b) 細、太、細の順ならば、2本の細い直線で
はさまれた中央の位置を、 (c) 細、細、太の順ならば、2番目の細い直線
の中央の位置を、 それぞれ直線群27の位置とする。
(3) When only two lines of output are output corresponding to a thin straight line, (a) If the order is thick, thin, thin, then the center of the first thin line, (b) Thin, thick, thin. (c) If the order is thin, thin, thick, then the center position of the second thin straight line is the position of straight line group 27. .

以上の判定は第13図の判定回路51で行なわ
れる。判定回路51はランダムロジツクにて構成
することも可能であるが、好ましい構成例として
は、判定回路を含めて以降のデータ処理をマイク
ロプロセツサによつて行なうのが良い。マイクロ
プロセツサを用いて上記のごとき判定を行なうこ
とは、関係する業種のものにとつては容易であろ
う。以上の説明は、直線25と直線群27との交
差部についてのものであるが、他の交差部に於て
も同様の方法により判定できることはいうまでも
ない。
The above determination is performed by the determination circuit 51 shown in FIG. Although the determination circuit 51 can be constructed from random logic, a preferred configuration is to use a microprocessor to perform the subsequent data processing including the determination circuit. Making the above determination using a microprocessor would be easy for those in related industries. Although the above explanation concerns the intersection between the straight line 25 and the group of straight lines 27, it goes without saying that other intersections can also be determined using the same method.

以上述べた測定原理及び実施例に基ずく、レン
ズメーターの全体の構成例を第18図に示す。
FIG. 18 shows an example of the overall configuration of a lens meter based on the measurement principles and embodiments described above.

第18図において、符号1000は、第10図
で示した光学系および第13図で示した回路から
構成され、マイクロプロセツサ52に検出出力を
出力する。マイクロプロセツサ52はデータメモ
リ部53、プログラムメモリ部54、表示器イン
ターフエース部55、プリンタインターフエース
部57及びマイクロプロセツサによる演算結果を
出力する出力レジスタ群291〜295により構
成されるが、これも又マイクロプロセツサを扱う
分野の者にとつては、このような構成とすること
は容易なことである。
In FIG. 18, reference numeral 1000 is composed of the optical system shown in FIG. 10 and the circuit shown in FIG. 13, and outputs a detection output to the microprocessor 52. In FIG. The microprocessor 52 is composed of a data memory section 53, a program memory section 54, a display interface section 55, a printer interface section 57, and a group of output registers 291 to 295 that output the results of operations performed by the microprocessor. Also, for those in the field of handling microprocessors, such a configuration is easy.

最初の発光素子アレイ10の一発光走査により
第16図のようにy1′、y2′、y3′、y4′の位置が得ら
れると、次に切換信号S2を入力しスイツチング回
路30で第2駆動回路を作動させ発光素子アレイ
11の発光走査に切り替えられる。これにより第
16図のx′1、x′2、x′3、x′4の位置が求められる。
When the positions of y 1 ′, y 2 ′, y 3 ′, and y 4 ′ are obtained as shown in FIG. 16 by the first light emitting scan of the light emitting element array 10, the switching signal S 2 is inputted and the switching circuit is activated. At 30, the second drive circuit is activated to switch to light emission scanning of the light emitting element array 11. As a result, the positions of x' 1 , x' 2 , x' 3 , and x' 4 in FIG. 16 can be determined.

このx′1〜x′4及びy′1〜y′4の位置情報をもとに以
下の演算処理により、被検レンズの光学特性が計
算される。
Based on the positional information of x' 1 to x' 4 and y' 1 to y' 4 , the optical characteristics of the lens to be tested are calculated by the following arithmetic processing.

(i) 直線25,26、直線群27,28の方程式
を求め直線群27の勾配をmA′、直線26の勾
配をm′Bとする。
(i) Find the equations of the straight lines 25 and 26 and the straight line groups 27 and 28, and let the slope of the straight line group 27 be m A ', and the slope of the straight line 26 be m' B.

(ii) 直線25,26に挾まれる直線群27の長さ
を求めその長さl′Aとする。
(ii) Find the length of the group of straight lines 27 sandwiched between the straight lines 25 and 26 and set it as the length l' A .

(iii) 直線27,28に挾まれる直線26の長さを
求めその長さをl′Bとする。
(iii) Find the length of the straight line 26 sandwiched between the straight lines 27 and 28, and let that length be l' B.

(iv) プリズム屈折力の計算においては、第16図
i、j、k、lのそれぞれの座標を(x′i
y′i)、(x′j、y′j)、(x′k、y′k)、(x′l、y
l)とする
とき、水平方向プリズム屈折力PH(X軸方向)
及び垂直方向プリズム屈折力PV(Y軸方向)
は、(1)、(10)式を4点の場合に拡張し、 X=xi+xj+xk+xl Y=yi+yj+yk+yl ……(9)′ とし、またその仮想光源面上の交点から X′=x′i+x′j+x′k+x′l Y′=y′i+y′j+y′k+y′l ……(10)′ を求め、ここでX=Y=0となるようにマスク上
の直線パターンをあらかじめ形成することにより
(11)式を として計算する。ここで、dはマスクMと仮想光
源面光源面Sとの間の距離である。
(iv) In calculating the prism refractive power, the coordinates of i, j, k, and l in Figure 16 are expressed as (x' i ,
y′ i ), (x′ j , y′ j ), (x′ k , y′ k ), (x′ l , y
l ), horizontal prism refractive power P H (X-axis direction)
and vertical prism refractive power P V (Y-axis direction)
extends equations (1) and (10) to the case of four points, and sets X=x i +x j +x k +x l Y=y i +y j +y k +y l ……(9)′, and Find X′=x′ i +x′ j +x′ k +x′ l Y′=y′ i +y′ j +y′ k +y′ l ……(10)′ from the intersection on the light source plane, where By forming a straight line pattern on the mask in advance so that = 0,
Expression (11) Calculate as. Here, d is the distance between the mask M and the virtual light source surface S.

(v) 前述した(1)〜(8)式の方程式にもとずく演算を
マイクロプロセツサにより行つて所要の光学特
性を求める。
(v) Calculations based on the equations (1) to (8) described above are performed by a microprocessor to obtain the required optical characteristics.

このようにして得られた結果は、球面度数、円
柱度数、円柱軸角度、及びプリズム屈折力として
第18図に示す表示器56、プリンタ58、出力
レジスタ291〜295に出力される。尚、表示
器56に、2次元表示の可能な装置(例えば
CRTデスプレイ装置等)を用いることによりプ
リズム屈折力、及び円柱軸角度は2次元のパター
ンとして表示する事ができる。これを行なうこと
により、被検レンズとレンズメーターとのアライ
メントを容易にかつ素早く行なえる利点がある。
The results obtained in this manner are output as spherical power, cylinder power, cylinder axis angle, and prism refractive power to the display 56, printer 58, and output registers 291 to 295 shown in FIG. 18. Note that the display 56 is equipped with a device capable of two-dimensional display (for example,
By using a CRT display device, etc.), the prism refractive power and cylinder axis angle can be displayed as a two-dimensional pattern. By doing this, there is an advantage that alignment between the lens to be examined and the lens meter can be performed easily and quickly.

第19図は本発明の第2の実施例を示す図であ
る本実施例は上述の第1の実施例が2本のリニア
発光素子アレイを使用したかわりに1本のリニア
発光素子アレイのみで測定できるレンズメーター
の実施例である。図中上記第1の実施例と同一も
しくは均等な構成要素には同一の符号を付して説
明を省略する。発光素子アレイ10を射出した光
は、ハーフミラー303で2分され一方はミラー
306、リレーレンズ301、ハーフミラー30
4、マスクM、被検レンズT、コリメータレンズ
15,ミラー16、ピンホールPHに向う第1光
路を形成する。他方はミラー305、リレーレン
ズ300、ハーフミラー304、マスクMを経て
以下は前記第1光路と同様な第2光路を形成す
る。第1光路及び第2光路の切換はシヤツタ手段
308,309を使用する。第2光路のハーフミ
ラー303とミラー305の間には、イメージロ
ーテータ307が配置されている。このイメージ
ローテータ307は、第1光路のリレーレンズ3
01によつて仮想光源面S上に出来る発光素子ア
レイ10の共役像に対し、第2光路のリレーレン
ズ300で出来る発光素子アレイ10の共役像を
交差させるために配置される。本実施例の他の構
成要素すなわち発光素子アレイの駆動及び検知手
段の電気回路並びに光学特性の演算構成は第1の
実施例と同様である。ただ切換信号S2によつてシ
ヤツター手段308,309の開閉状態が逆にな
ることと再び発光素子アレイを発光走査する点、
及び受光素子が1個でよい点のみ相異する。
FIG. 19 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. This embodiment uses only one linear light emitting element array instead of the two linear light emitting element arrays used in the first embodiment described above. This is an example of a lens meter that can perform measurements. In the drawings, the same or equivalent components as in the first embodiment are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted. The light emitted from the light emitting element array 10 is divided into two by a half mirror 303, and one half is split into two by a mirror 306, a relay lens 301, and a half mirror 30.
4. Form a first optical path toward the mask M, the test lens T, the collimator lens 15, the mirror 16, and the pinhole PH. The other side passes through a mirror 305, a relay lens 300, a half mirror 304, and a mask M to form a second optical path similar to the first optical path. Shutter means 308 and 309 are used to switch between the first optical path and the second optical path. An image rotator 307 is arranged between the half mirror 303 and the mirror 305 on the second optical path. This image rotator 307 is connected to the relay lens 3 of the first optical path.
The conjugate image of the light emitting element array 10 formed by the relay lens 300 of the second optical path intersects with the conjugate image of the light emitting element array 10 formed by the relay lens 300 of the second optical path. The other components of this embodiment, ie, the electric circuit for driving the light emitting element array and the detection means, and the calculation configuration for optical characteristics are the same as in the first embodiment. However, the opening and closing states of the shutter means 308 and 309 are reversed by the switching signal S2 , and the light emitting element array is scanned for light emission again.
The only difference is that only one light receiving element is required.

第20図は、本発明の発光素子アレイの構成配
置に係る第3の実施例である。なお、光学系は第
1の実施例と同様である。発光素子アレイ10
は、パルスモータ350により発光素子アレイの
一回の発光走査が終わると所定角度、発光素子ア
レイ10を回転させる。パルスモータ350の回
転量はパルス発信器351からのパルスで所定角
回転される。このパルス発信器からの回転角は計
算器352に入力される。この計算器352に
は、すでに第1実施例で説明した検出データが入
力され、前記角度情報と合成され、座標値情報と
してマイクロプロセツサ52に出力される。ま
た、発光素子アレイ10を回転させるかわりに公
知のイメージローテタを使用して、発光素子アレ
イからの射出光を回転させてもよい。
FIG. 20 shows a third embodiment of the arrangement of the light emitting element array of the present invention. Note that the optical system is the same as in the first embodiment. Light emitting element array 10
The pulse motor 350 rotates the light emitting element array 10 by a predetermined angle after one light emission scan of the light emitting element array is completed. The amount of rotation of the pulse motor 350 is determined by the pulse from the pulse transmitter 351 by a predetermined angle. The rotation angle from this pulse generator is input to the calculator 352. The detection data already explained in the first embodiment is input to this calculator 352, combined with the angle information, and outputted to the microprocessor 52 as coordinate value information. Furthermore, instead of rotating the light emitting element array 10, a known image rotator may be used to rotate the light emitted from the light emitting element array.

第21図は、前記第3図の実施例のように発光
素子アレイを2本平行に配置するかわりに、発光
素子アレイを一本使用し、そのかわりに平行平面
ガラス353で代表される公知の像シフト手段を
利用して発光素子アレイ10からの光を平行にシ
フトする実施例を示すものである。
In FIG. 21, instead of arranging two light emitting element arrays in parallel as in the embodiment shown in FIG. This shows an embodiment in which light from the light emitting element array 10 is shifted in parallel using an image shifting means.

なお、本発明においては、光源は発光ダイオー
ドを平面状あるいは、直線状に配列したものに限
定されるものではなく、上述の原理や多数の実施
例からもわかるように、本質的すなわち実質的、
仮想的を問わず2次元平面面に配置される光源で
あればよい。光源の他の実施例として、第22図
に示すように、レーザ発振器400からの光線を
駆動回路401で駆動される。公知のスキヤン手
段402でスキヤンし、このスキヤンされた光線
を裏面に集光レンズを接合した多数の微細な光線
拡散ロツド403の集合体404を使用してもよ
い。
Note that in the present invention, the light source is not limited to one in which light emitting diodes are arranged in a planar or linear manner, and as can be seen from the above-mentioned principle and numerous embodiments, essentially
Any light source, whether virtual or virtual, may be used as long as it is placed on a two-dimensional plane. As another embodiment of the light source, as shown in FIG. 22, a light beam from a laser oscillator 400 is driven by a driving circuit 401. It is also possible to use an assembly 404 of a large number of fine light beam diffusing rods 403 which are scanned by a known scanning means 402 and a condensing lens is attached to the back surface of the scanned light beams.

またマスクMは、光束を選択的に透過させる開
口型の直線パターンを形成しているが、マスクM
を光束を選択的に反射する反射型の直線パターン
としても本発明は成立することは言及するまでも
ないことであろう。
In addition, the mask M forms an aperture-type linear pattern that selectively transmits the light flux, but the mask M
It goes without saying that the present invention can also be applied to a reflective linear pattern that selectively reflects the light flux.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図から第3図は本発明の原理及び基本的な
光源配置構成の実施例を示す図、第4図及び第5
図は斜交座標系における本発明の原理を示すため
の図、第6図は斜交座標系と直交座標系との関係
を示す図、第7図は直線パターンが仮想的に交る
一例を示す図、第9図は仮想的な交差の他の例を
示す斜視図、第8図はその正面図、第10図は本
発明の一実施例を示す光学系の概略図、第11図
a,bはマスクパターン及びその交点の例を示す
図。第12図はその仮想光源面における斜交座標
系とマスクパターンに対応する直線との関係を示
す図。第13図は第1実施例の駆動及び検知手段
の電気回路を示すブロツク図、第14図は受光素
子からの検知出力より得られる信号を示し、第1
5図は信号処理過程のパルスを示し、第16図は
発光素子アレイの走査とマスクパターンに対応す
る直線との関係を示す図、第17図は交差部の走
査を示す概略図、第18図は本発明の第13図に
次ぐ電気回路を示すブロツク図、第19図は本発
明の第2の実施例の光学系を示す図、第20図は
本発明の第3の実施例を示す、1部省略した型の
概略図、第21図は本発明の第4の実施例を示
す、一部省略した型で示す概略図、第22図は本
発明の光源の他の実施例を示す図。 10,11……リニア発光素子アレイ、13…
…リレーレンズ、14……被検レンズ保持手段、
15……集光レンズ、PH,PH1……ピンホール、
18,19……受光素子。
1 to 3 are diagrams illustrating the principle of the present invention and examples of the basic arrangement of light sources, and FIGS.
The figure is a diagram showing the principle of the present invention in an oblique coordinate system, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between an oblique coordinate system and a rectangular coordinate system, and FIG. 7 is an example of a virtual intersection of straight line patterns. 9 is a perspective view showing another example of virtual intersection, FIG. 8 is a front view thereof, and FIG. 10 is a schematic diagram of an optical system showing an embodiment of the present invention, and FIG. 11a , b are diagrams showing examples of mask patterns and their intersections. FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the oblique coordinate system on the virtual light source plane and the straight line corresponding to the mask pattern. FIG. 13 is a block diagram showing the electric circuit of the driving and detection means of the first embodiment, and FIG. 14 shows the signal obtained from the detection output from the light receiving element.
Figure 5 shows the pulses of the signal processing process, Figure 16 is a diagram showing the relationship between the scanning of the light emitting element array and the straight line corresponding to the mask pattern, Figure 17 is a schematic diagram showing the scanning of the intersection, and Figure 18 is a block diagram showing the electric circuit following FIG. 13 of the present invention, FIG. 19 is a diagram showing the optical system of the second embodiment of the present invention, and FIG. 20 is a diagram showing the third embodiment of the present invention. FIG. 21 is a schematic diagram of a mold with some parts omitted; FIG. 21 is a schematic diagram showing a fourth embodiment of the present invention with a mold partially omitted; FIG. 22 is a diagram showing another embodiment of the light source of the present invention. . 10, 11... linear light emitting element array, 13...
...Relay lens, 14...Test lens holding means,
15...Condensing lens, PH, PH 1 ...Pinhole,
18, 19... Light receiving element.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 被検光学系を保持する保持手段と、 該被検光学系に光束を投影する多数の発光単位
を実質的にもしくは仮想的に二次元平面内にも
ち、その内の一つの発光単位を選択的に発光させ
る光源と、 前記光源からの光束を選択する少なくとも2本
で構成され、かつ少なくとも1つの実質的にもし
くは仮想的に交点を有する直線パターンを形成し
てなり、かつ前記光源と前記被検光学系との間に
配置されてなるマスク手段と、 該マスク手段で選択され、前記被検光学系を通
過し被検光学系によつて平行光線とされた光線の
みを開口手段に導びくための集光手段と、 前記開口手段を通過した光線を検知する検知手
段と、 前記検知手段が前記開口手段を通過した光線を
検知したときの前記光源の発光単位の発光位置情
報から前記被検光学系の光学特性を演算する演算
手段とから、構成されてなることを特徴とする、
光学系の光学特性測定装置。 2 前記直線パターンは、前記光束を選択的に透
過する開口パターンであることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の光学系の光学特性測定装
置。 3 前記マスク手段は、少なくとも3本の直線で
少なくとも3つの交点を有する直線パターンが形
成されてなることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の光学系の光学特性測定装置。 4 前記マスク手段は、互いに交差する2組の平
行直線群からなる直線パターンが形成されてなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の光
学系の光学特性測定装置。 5 前記2組の平行直線群の内の一組の平行直線
群を構成する直線パターンの数が、他の組の平行
直線群の直線パターンの数と異なることを特徴と
する特許請求の範囲第4項記載の光学系の光学特
性測定装置。 6 前記マスク手段は、少なくとも3本の直線で
構成され、少なくとも3つの仮想的交点を有する
直線パターンが形成されてなることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の光学系の光学特性測
定装置。 7 前記光源は、多数の発光単位素子を二次元平
面内にもち、前記発光単位素子を順次発光走査す
る平面型発光素子アレイであることを特徴とする
特許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれかに
記載の光学系の光学特性測定装置。 8 前記光源は、多数の発光単位素子を直線状に
配列してなり、前記発光単位素子を順次発光走査
し、かつ装置光軸を回転軸として回転するリニア
型発光素子アレイであることを特徴とする特許請
求の範囲第1項ないし第6項のいずれかに記載の
光学系の光学特性測定装置。 9 前記光源は、多数の発光単位素子を直線状に
配列してなり、前記発光単位素子を順次発光走査
し、かつ固定的に配置されたリニア発光素子アレ
イであり、該リニア発光素子アレイと前記マスク
手段との間に該リニア発光素子アレイからの光束
を回転する光束回転手段を配置してなることを特
徴とする特許請求の範囲第1項ないし第6項のい
ずれかに記載の光学系の光学特性測定装置。 10 前記光源は、多数の発光単位素子を直線状
に配列し、前記発光単位素子を順次発光走査する
リニア型発光素子アレイを少なくとも2本平行に
配列してなることを特徴とする特許請求の範囲第
3項ないし第6項のいずれかに記載の光学系の光
学特性測定装置。 11 前記光源は、多数の発光単位素子を直線状
に配列してなり、前記発光単位素子を順次発光走
査し、かつ固定的に配置されたリニア発光素子ア
レイであり、該リニア発光素子アレイと前記マス
ク手段との間に該リニア発光素子アレイからの光
束をシフトする光束シフト手段を有してなること
を特徴とする特許請求の範囲第3項ないし第6項
のいずれかに記載の光学系の光学特性測定装置。 12 前記光源は、多数の発光単位素子を直線状
に配列し、前記発光単位素子を順次発光走査する
リニア型発光素子アレイを少なくとも2本実質的
にもしくは仮想的に交差させてなることを特徴と
する特許請求の範囲第3項ないし第6項のいずれ
かに記載の光学系の光学特性測定装置。 13 前記光源の1つのリニア型発光素子アレイ
からの光を透過し他のリニア型発光素子アレイか
らの光を反射する光学手段を用いて、2本のリニ
ア型発光素子アレイを仮想平面内で仮想的に交差
させることを特徴とする特許請求の範囲第12項
記載の光学系の光学特性測定装置。 14 前記光源は、リレー光学手段を介して前記
マスク手段近傍にその像がリレーされてなること
を特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第13
項のいずれかに記載の光学系の光学特性測定装
置。 15 前記演算手段は、前記検知手段が検知した
ときの前記光源の発光単位の位置情報から発光単
位間を結ぶ直線の方程式を少なくとも2つ算出す
る第1算出部と該直線の方程式から、その直線の
端点および交点の双方または一方の座標を算出す
る第2算出部と、 前記第1算出部からの算出結果から、その直線
の方程式の傾き角を演算する第1演算部と、 前記第2算出部からの座標値から、該直線の長
さを演算する第2演算部と、 前記第1及び第2の演算部の演算結果から前記
被検レンズの光学特性を演算する第3の演算部と
を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項
ないし第14項のいずれかに記載の光学特性測定
装置。 16 前記発光単位素子は、発光ダイオードであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第7項ないし
第15項のいずれかに記載の光学特性測定装置。 17 前記発光単位素子は、レーザ光源からの光
を拡散させる多数の拡散光学単位素子であること
を特徴とする特許請求の範囲第7項ないし第15
項のいずれかに記載の光学特性測定装置。
[Scope of Claims] 1. Holding means for holding a test optical system, and a large number of light emitting units that project light beams onto the test optical system, substantially or virtually in a two-dimensional plane, A light source that selectively emits light from one light emitting unit; and at least two lines that select a luminous flux from the light source, forming a linear pattern having at least one substantially or virtually intersection point; and a mask means disposed between the light source and the test optical system, and only the light beams selected by the mask means, passed through the test optical system, and made into parallel rays by the test optical system. a light condensing means for guiding the light beam to the aperture means; a detection means for detecting the light beam that has passed through the aperture means; and a light emission unit of the light source when the detection means detects the light beam that has passed through the aperture means. comprising a calculation means for calculating optical characteristics of the optical system to be tested from position information;
Optical property measuring device for optical systems. 2. The optical characteristic measuring device for an optical system according to claim 1, wherein the linear pattern is an aperture pattern that selectively transmits the light beam. 3. The optical characteristic measuring device for an optical system according to claim 1, wherein the mask means is formed with a linear pattern having at least three straight lines and at least three intersections. 4. The optical characteristic measuring device for an optical system according to claim 3, wherein the mask means is formed with a straight line pattern consisting of two sets of parallel straight lines that intersect with each other. 5. Claim No. 5, characterized in that the number of straight line patterns constituting one set of parallel straight line groups among the two sets of parallel straight line groups is different from the number of straight line patterns forming the other set of parallel straight line groups. 4. An optical characteristic measuring device for an optical system according to item 4. 6. Optical characteristic measurement of an optical system according to claim 1, wherein the mask means is formed of at least three straight lines, forming a straight line pattern having at least three virtual intersections. Device. 7. Claims 1 to 6, wherein the light source is a planar light emitting element array that has a large number of light emitting unit elements in a two-dimensional plane and sequentially scans the light emitting unit elements. An optical characteristic measuring device for an optical system according to any one of the above. 8. The light source is a linear light emitting element array that is formed by arranging a large number of light emitting unit elements in a linear manner, sequentially scanning the light emitting unit elements, and rotating about the optical axis of the device. An optical characteristic measuring device for an optical system according to any one of claims 1 to 6. 9. The light source is a linear light emitting element array in which a large number of light emitting unit elements are linearly arranged, the light emitting unit elements are sequentially emitted and scanned, and the light emitting element array is fixedly arranged. The optical system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a light flux rotation means for rotating the light flux from the linear light emitting element array is arranged between the mask means and the light emitting element array. Optical property measuring device. 10. Claims characterized in that the light source is formed by arranging at least two linear light emitting element arrays in parallel, in which a large number of light emitting unit elements are arranged in a straight line, and the light emitting unit elements are sequentially emitted and scanned. An optical characteristic measuring device for an optical system according to any one of items 3 to 6. 11 The light source is a linear light emitting element array which is formed by arranging a large number of light emitting unit elements in a linear manner, sequentially scans the light emitting unit elements, and is fixedly arranged; The optical system according to any one of claims 3 to 6, further comprising a light flux shifting means for shifting the light flux from the linear light emitting element array between the optical system and the mask means. Optical property measuring device. 12. The light source is characterized in that a large number of light emitting unit elements are arranged in a straight line, and at least two linear light emitting element arrays that sequentially scan the light emitting unit elements are substantially or virtually crossed. An apparatus for measuring optical characteristics of an optical system according to any one of claims 3 to 6. 13 Two linear light emitting element arrays are imaginary in a virtual plane using an optical means that transmits light from one linear light emitting element array of the light source and reflects light from another linear light emitting element array. 13. The apparatus for measuring optical characteristics of an optical system according to claim 12, wherein the optical characteristics are made to intersect with each other. 14. Claims 1 to 13 are characterized in that the light source has its image relayed to the vicinity of the mask means via a relay optical means.
An optical characteristic measuring device for the optical system according to any one of the items. 15 The calculation means calculates at least two equations of straight lines connecting the light emission units from the position information of the light emission units of the light source when detected by the detection means, and from the equations of the straight lines, the straight line is calculated. a second calculation unit that calculates the coordinates of both or one of the end points and the intersection point; a first calculation unit that calculates the inclination angle of the equation of the straight line from the calculation result from the first calculation unit; and the second calculation unit. a second calculation unit that calculates the length of the straight line from the coordinate values from the second calculation unit; and a third calculation unit that calculates the optical characteristics of the test lens from the calculation results of the first and second calculation units. An optical property measuring device according to any one of claims 1 to 14, characterized in that it has the following. 16. The optical property measuring device according to any one of claims 7 to 15, wherein the light emitting unit element is a light emitting diode. 17. Claims 7 to 15, characterized in that the light emitting unit element is a large number of diffusing optical unit elements that diffuse light from a laser light source.
The optical property measuring device according to any one of the items.
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