JPH0249558Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、例えば眼鏡レンズやコンタクトレンズ
の屈折特性、すなわち球面度数、円柱度数、円柱
軸角度、プリズム度数等を自動的に測定する自動
レンズメーターに関する。

（従来の技術） 自動レンズメーターの従来例の１つとして、本
出願人が先に出願した特開昭57−29923号公報に
開示された装置がある。

その従来例は第６図に示すように光源１０から
の光を平行光束として、光路内に挿置された被検
レンズＬに、投射するためのコリメータレンズ１
１と、被検レンズＬからの光束を選択透過するマ
スクパターン１２ａを有するマスク手段１２と、
マスクパターン１２ａを透過した光束を受光する
ための例えばエリアCCDからなる二次型の光検
出手段１３とから構成されている。そして光検出
手段１３は被検レンズＬの焦点Ｆより前方に配置
されいわゆる非結像型式の構成を有する。

この構成により光検出手段で受光された投影パ
ターン形状および／または位置とマスクパターン
のそれとの変化・変形から被検レンズＬの屈折特
性を測定するものである。

（考案が解決しようとする課題） 上述の非結像形式の自動レンズメーターにおい
ては第７図に示すように、光検出手段１３の受光
面上での投影パターンのシヤープネスをある程度
確保するためマスク手段１２のマスクパターン１
２ａのパターン幅Ｄを小さくしなければならな
い。このため被検レンズＬの屈折特性を測定する
ために利用される有効光束ｆの幅ｄは小さなもの
となる。それゆえ、光検出手段１３への投影光量
が少なくなるため、光検出手段に高感度素子を利
用するか、光源に高輝度発光光源を利用しなけれ
ばならず、それら部品が高価なものを必要として
いた。

また、被検レンズＬにゴミやホコリあるいは水
滴等の外乱要因Ｐが付着していたり、マスクパタ
ーンにそれが付着していると、測定有効光束ｆが
ケラれて光検出手段１３上に投影されない状態が
生じたり、又、第７図に示すように、測定有効光
束ｆの一部fa（斜線を施した部分）のみがマスク
パターン１２ａを通過して、光検出手段１３上に
投影されても、その光束faは外乱要因Ｐによる回
折等の影響により周辺部f′aが乱されて、光検出
手段１３による投影パターンの検出精度が低下し
たりするという欠点があつた。

本考案は上記従来の自動レンズメーターの欠点
に鑑みてなされたので、その第１の目的は測定有
効光束を大きく取れる自動レンズメーターを堤供
することにある。

その第２の目的は、ゴミ、ホコリ、水滴等の外
乱要因に強い自動レンズメーターを堤供すること
にある。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するため、本考案は、光源から
光を平行光束として被検光学系に投射するための
コリメータレンズーと、前記被検光学系からの光
束を選択透過するためのマスクパターンを有する
マスク手段と、該マスクパターンの透過光束を受
光するために前記被検光系の非結像位置に配置さ
れた光検手段とから成る自動レンズメーターにお
いて、前記光源と前記検出手段とを光学的に略共
役とするために、前記マスクパターンの形状に沿
つてその軸線を有し且つ前記マスクパターンに近
接して配置された少なくとも一つのレンズを有す
る自動レンズメーターとしたことを特徴とするも
のである。

（作用） 上記構成により、マスクパターンを構成する線
状パターンの開口幅を広げても、このパターン開
口を通過する光束をレンズにより集光し、光検出
手段上に投影できるため測定有効光束幅を大きく
でき、外乱要因にも強くなる。

（実施例） 第１実施例 本考案の自動レンズメーターは第１図に示すよ
うに、発光ダイオードからなる光源１０と、この
光源１０からの光束を平行光束とするためのコリ
メータレンズ１１と、後述するマスクパターン１
２ａを有するマスク手段であるマスク板１２と、
このマスク板１２の後方に測定可能被検レンズＬ
の最短焦点距離より短い位置に配置された、例え
ばエリアCCDからなる光検出器１３とを有し、
さらに、マスク板１２のマスクパターン１２ａの
前方または後方に近接して円柱レンズ２０が配置
された構成となつている。被検レンズＬは、コリ
メータレンズ１１とマスク板１２との間の光路内
の定位置に図示を省略する公知の構成を有するレ
ンズ受で挿置される。

第２図にマスクパターン１２ａの第１の例を示
す。マスク板１２は透明ガラス基板１２ｄ上に図
中斜線を施した円環状の開口部を残こし残余の無
斜線部は遮光部１２ｂとなるように例えばアルミ
真空蒸着で従来のレンズメーターに比して広い幅
D′（D′＞Ｄ）の円環部１２ａが形成される。

マスクパターン１２ａの後方すなわち基板１２
ｄの裏面には、マスクパターンの中央円全周１２
ｃに沿う軸線を有する円環状の円柱レンズ２０が
光学素子として接着されている。円柱レンズ２０
は第１図に示すように光源１０と光検出器１３と
を光学的に共役にしている。このため被検レンズ
Ｌが光路内に挿置されていない場合には、光源１
０から射出されてコリメータレンズ１１で平行光
束とされた光束のうち、マスクパターン１２ａを
通過可能な測定有効光束ｆは、破線で示した如く
円柱レンズ２０の作用により光検出器１３の受光
面１３ａ上に円形パターンとして集光結像され
る。

被検レンズＬが光路内に挿置されると、第１図
に実線で示すように被検レンズの屈折特性に応じ
て偏向された光束ｆは、円柱レンズ２０により光
検出器１３の受光面１３ａ外に結像点Ｑをもつよ
うな収束光束となつて受光面１３ａに投影され
る。

本考案によれば、第３図に示すように、マスク
パターンの線幅D′を従来に比して広く形成して
も、円柱レンズ２０により光検出器１３の受光面
１３ａ上への光量ｆは集光投影された幅φ′の投影
光束として投影される。このため、円柱レンズ２
０のない従来例では幅φ（φ＞φ′）で投影され、
単位面積あたり、すなわちエリアCCD13の単位
受光素子への投影光量が小さくなつていたのが、
本考案では単位受光素子への投影光量を増大でき
る。このことは逆にマスクパターン１２ａのパタ
ーンD′を十分広くでき、測定有効光束を広くで
きることとなる。そして光検出器１３も従来に比
して低感度、低価格のものが利用可能である。あ
るいは光源１０の発光光量を少なくできる。

また、被検レンズＬやマスク板１２にゴミやホ
コリ、水滴等の外乱要因Ｐが付着していても円柱
レンズ２０で収束させ光検出器１３上に投影させ
るため、投影パターンのシヤープネスの低減は従
来の装置に比して少なくできる。

被検レンズＬが乱視レンズの場合光検出器１３
上への投影パターンは、楕円形となる。この楕円
形パターンの形状、位置を解析することにより被
検レンズＬの屈折特性をもとめることができる。
この屈折特性の求め方は前述の先願特開昭57−
29923号公報に詳しく開示したのでそれを参照さ
れたい。

第２実施例 第４図は本考案の自動レンズメーターのマスク
パターンの第２の実施例を示すものである。本実
施例ではマスクパターンは３本の直線開口３１，
３２，３３で形成され、各々の中心線３４，３
５，３６は３つの仮想交点３７，３８，３９をも
つように構成されている。

一方、光学素子には、三本の直線開口３１，３
２，３３の中心線３４，３５，３６の各々に対応
して沿う軸線を有する三本の直線状の円柱レンズ
２１，２２，２３が用いられている。本実施例の
マスクパターンを利用すると光検出器１３Ａには
３本の直線状の投影パターンが投影され、その投
影パターンの直線方程式を求め３つの仮想交点の
座標をもとめることにより、マスクパターンの交
点距離₁，₂と２つの直線パターンの交角θ
の、光検出器１３への投影後の支点距離と交角の
変化量から、被検レンズＬの屈折特性を求めるこ
とができる。この算出方法の詳細は前記第１実施
例の場合と同様に特開昭57−29923号公報に詳述
されている。

第３実施例 第５図は、マスク板１２の第３の実施例を示す
ものである。本実施例のマスクパターンは、４本
の直線パターン４１，４２，４３，４４の中心線
４５，４６，４７，４８が４つの仮想交点４９，
５０，５１，５２をもつように構成されている。
そして、光学素子としての円柱レンズには、各々
の中心線４７ないし４８に沿う軸線をもつように
配設された４つの直線状の円柱レンズ２４，２
５，２６，２７が用いられている。

この例では光検出器１３上への投影直線パター
ンからその直線方程式に基づいて仮想交点座標を
求める。この投影パターンの交点座標とマスクパ
ターンの交点座標との変化から被検レンズＬの屈
折特性が求められる。その算出方法は本出願人の
先願である特開昭57−199933号公報に詳述されて
いるのでそれを参照されたい。

以上説明した各実施例とも光検出器はエリア
CCDに代表される二次元ポジシヨンセンサーを
例示したが本考案はこれに限られず、前述の特開
昭57−199933号公報で述べたように一次元リニア
ポジヨンセンサーを回転したり複数本交差させる
等してもよいことはいうまでもない。

［考案の効果］ 本考案によれば、従来の自動レンズメーターに
比してその測定有効光束を広くできるため、低輝
度光源や低感度の光検出器が利用できるため、コ
ストを低くできる。また、ゴミ、ホコリ、水滴等
の外乱因子がレンズやマスク板に付着しても測定
精度の低下をあまりまねかないという利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願に係る自動レンズメーターの光学
配置を示す縦正中断面図、第２図はそのマスク板
の構成の第１の実施例を示す断面図、第３図は本
考案の作用を示すための光路図、第４図はマスク
板の第２実施例を示す平面図、第５図はマスク板
の第３実施例を示す平面図、第６図は従来の自動
レンズメーターの構成を示す光路配置図、第７図
は従来の自動レンズメーターの作用を示す光路図
である。 １０……光源、１１……コリメータレンズ、１
２……マスク板、１２ａ，３１〜３３，４１〜４
４……マスクパターン、１３……光検出器（光検
出手段）、２０，２１〜２３，２４〜２６……円
柱レンズ（光学素子）、Ｌ……被検レンズ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 光源から光を平行光束として被検光学系に投
   射するためのコリメータレンズーと、前記被検
   光学系からの光束を選択透過するためのマスク
   パターンを有するマスク手段と、該マスクパタ
   ーンの透過光束を受光するために前記被検光系
   の非結像位置に配置された光検手段とから成る
   自動レンズメーターにおいて、 前記光源と前記検出手段とを光学的に略共役
   とするために、前記マスクパターンの形状に沿
   つてその軸線を有し且つ前記マスクパターンに
   近接して配置された少なくとも一つのレンズを
   有することを特徴とする自動レンズメーター。 (2) 前記マスクパターンは少なくとも３本で少な
   くとも三点の仮想的交点を有する直線パターン
   から構成され、前記レンズは前記直線パターン
   の各々の長手方向に沿う軸線を有する少なくと
   も三つの円柱レンズであることを特徴とする第
   １項記載の自動レンズメーター。 (3) 前記マスクパターンは円環状に構成され、前
   記レンズは前記円環の円周にそつて軸を有する
   円柱レンズであることを特徴とする実用新案登
   請求の範囲第１項記載の自動レンズメーター。 (4) 前記光検手段は二次元型ポジツシヨンセンサ
   ーであることを特徴とする第１項ないし第３項
   記載の自動レンズメーター。