JPH0514217B2 - - Google Patents

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JPH0514217B2
JPH0514217B2 JP58125254A JP12525483A JPH0514217B2 JP H0514217 B2 JPH0514217 B2 JP H0514217B2 JP 58125254 A JP58125254 A JP 58125254A JP 12525483 A JP12525483 A JP 12525483A JP H0514217 B2 JPH0514217 B2 JP H0514217B2
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JP
Japan
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target
lens
image sensor
refractive power
image
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58125254A
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English (en)
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JPS6017335A (ja
Inventor
Toshiaki Mizuno
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidek Co Ltd
Original Assignee
Nidek Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nidek Co Ltd filed Critical Nidek Co Ltd
Priority to JP12525483A priority Critical patent/JPS6017335A/ja
Publication of JPS6017335A publication Critical patent/JPS6017335A/ja
Publication of JPH0514217B2 publication Critical patent/JPH0514217B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • G01M11/0235Testing optical properties by measuring refractive power by measuring multiple properties of lenses, automatic lens meters

Description

【発明の詳細な説明】
イ 産業上の利用分野 本発明は被検レンズをセツトするだけでその屈
折力(球面及び柱面)、軸角度、プリズム量を自
動的に計測するオートレンズメータに関するもの
である。 ロ 従来技術 従来のレンズメータは、コリメーテイングレン
ズと、移動可能なターゲツトから成るコリメータ
を有し、このコリメータと同軸に被検レンズと、
焦点検出用対物レンズ及び所定の位置における結
像状態を観察するための焦点板と接眼レンズが設
けられており、コリメーテイングレンズに対して
ターゲツトを光軸方向に移動させて、焦点板上で
最良の結像状態が得られるときのターゲツトの位
置を読みとつて、被検レンズの度数を決定するよ
うになつている。 手動式の場合は測定者の目視により、最良像位
置を決定するため個人差が生じるとともに、測定
に時間がかかる等の欠点がある。 自動式の場合は最良像位置の検出手段とターゲ
ツト移動のサーボ機構とを設ける必要があり、構
造が複雑となり高価となる。自動式の中には最良
像位置の検出手段や、サーボ機構を設けない方式
のものもあるが、これは被検レンズの屈折力によ
る測定光の偏向を、回転するセクターを用いて時
間的ズレとして検出して、演算処理してレンズの
屈折力を求めるようになつており、これも複雑な
形状のセクターと、その回転機構とを必要とし、
やはり高価になる。 ハ 発明の目的 本発明は前記欠点を解消するため、サーボ機構
や回転セクターを使用せず、結像レンズの焦点面
に配置したイメージセンサ上の信号を処理するこ
とによつて被検レンズの屈折度、軸角度及びプリ
ズム量を測定するようにしたオートレンズメータ
に関するものである。 ニ 発明の構成の実施例 以下図面により本発明の詳細を説明する。 第1図は本発明の原理を説明する光学系であ
り、(1)はLEDなどの発光ダイオードであり、対
物レンズ2の焦点付近に第2図に示すように、光
軸に直交して4個配置されている。3は直交する
スリツトを有するターゲツト板であり、前記対物
レンズ2及びコリメーテイグレンズ4の焦点付近
に固定又は移動可能に配置されており、スリツト
の形状は第3a図または第3b図のようになつて
いる。5は被検レンズ6をのせるためのノーズピ
ースでコリメーテイングレンズ4及び結像レンズ
7の焦点付近に配置されている。8はハーフプリ
ズム、9は光軸に対して直交して設けられている
2個のイメージセンサであり、リニアフオトダイ
オードアレイ等を用いる。イメージセンサ上には
ターゲツト像が第4図に示すように投影される。 ターゲツト3は4個のLEDで個別に照明され、
被検レンズが無い場合及びODの被検レンズがノ
ーズピース5にのせられている場合には、LED,
a,b,c,dそれぞれによつてイメージセンサ
9上にできるターゲツト像は第5図のようにすべ
て重なる。 被検レンズ6が球面屈折力のみをもつている場
合、イメージセンサ9上に結像するターゲツト像
の位置はそれぞれ第6a図〜第6d図に示すよう
に、被検レンズ6の球面屈折度数に相当した分だ
けイメージセンサ9上で移動する。 図からも明らかなように球面屈折力によるター
ゲツト像の移動はLED光の入射方向と等しい。
すなわち、LED a,cはX軸方向のみにターゲ
ツト像が移動し、LED b,dはY軸方向のみに
移動する。ここでイメージセンサ上でのターゲツ
ト像の移動は被検レンズが光軸内にセツトされた
ためのピンボケ量であるが、入射光束が狭いいた
めターゲツト像のボケは少ない。 被検レンズ6が柱面屈折力のみをもつている場
合、柱面レンズに入射する光線は、主径線と直交
(又は同方向)する方向に屈折力が働き、第7a
図〜第7d図に示すように、イメージセンサ上に
ターゲツト像を作り、このターゲツト像の移動量
により柱面屈折度数が算出できる。 被検レンズ6に球面屈折力及び柱面屈折力の両
方がある場合には、それぞれの屈折度値に相当し
た分だけターゲツト像はイメージセンサ9上を移
動して結像する。4個のLED,a,b,c,d
のそれぞれによつてイメージセンサ上に結像した
像の位置関係は第8図のXY座標として表わされ
る。ここで、A′,B′,C′,D′は柱面屈折力によ
る位置を示し、この位置からA′,C′はX軸方向
に、B′,D′はY軸方向に、このレンズの球面屈
折力の1/2だけ移動した位置が、LED,a,b,
c,dで作られたイメージセンサ上のターゲツト
像の中心となる。すなわち、A,B,C,Dの位
置であり、この位置情報が信号として取りだされ
る。A′のX軸方向の延長線とC′とY軸方向の延
長線との交点をP、B′のX軸方向の延長線と
D′のY軸方向の延長線との交点をQ、AのX軸
方向の延長線とCのY軸方向の延長線との交点を
P′、BのX軸方向の延長線とDのY軸方向の延長
線との交点をQ′、線分A′Pをx、C′PをAy、B′Q
をAx、D′Qをy、AP⌒′をX、DQ⌒′をY、球面度
数をSとすると、 △A′C′Pと△B′D′Qとが相似形であることか
ら、 x/Ay=Ax/y x=X−S、y=Y−Sより (X−S)/Ay=Ax/Y−Sとなり、 球面度数Sは =−(X+Y)±√(X+Y)2
4(XY−Ax・Ay)/2 となる。 ここでX、Y、Ax、Ayはすべてイメージセン
サ上から取りだせる信号である。 柱面度数は線分xとyの和である。 従つて柱面屈折度数CYLは、 CYL=(X−S)+(Y−S)となる。 軸角度θは、
【式】又は
【式】から求める。 プリズム量は原点からの移動量であり、従つて
測定されたA、B、C、Dの4点の座標からこの
被検レンズの中心の座標を求め、原点からの距離
を求めればよい。いま4点の座標を、A(XA、
YA)、B(XB、YB)、C(XC、YC)、D(XD、
YD)とすると、その中心座標は、 (XA+XB+XC+XD/4、 YA+YB+YC+YD/4) となる。従つてプリズム量△は、 となる。 第9図はこの発明に係る電気系のブロツクダイ
ヤグラムであり、10は4個の光源を順次点灯す
るためのLEDドライバ、11はイメージセンサ
上の信号をとらえるための駆動回路、12はクロ
ツクカウンタ、13はクロツク発生回路、14は
11から送られてくる信号のピーク電圧を保持す
るためのピークホールド回路、15は駆動回路か
らの信号と、ピーク回路14からコンピユータ1
7を経てピーク電圧の1/2に変換された信号との
電圧を比較してストローブ信号を出すためのコン
パレータ、16はストローブ信号が入つたときの
カウンターの値を保持するためのラツチ、18は
A/Dコンバータ、19はD/Aコンバータであ
る。 第10図はターゲツト像がイメージセンサ上に
結像した状態を示す波形である。 以上のような構成となつており、いま被検レン
ズ6をノーズピース5に対してセツトしたとき、
コンピユータ17からの指示によりLEDドライ
バ10が作動し、4個のLED a,b,c,dが
順次点灯する。LEDからの光は対物レンズ2に
よりターゲツト3の光像をコリメーテイングレン
ズ4、被検レンズ6、結像レンズ7を介して直交
する2つのイメージセンサ9上にそれぞれ結像
し、その信号が2つの駆動回路11にそれぞれ伝
達される。駆動回路11からの信号はコンパレー
タ15およびピークホールド回路14に伝達され
る。ピークホールド回路により検出されたピーク
電圧は、A/Dコンバータ18によりデジタル信
号に変換された後コンピユータ17に入力され
る。17で出力されたピーク電圧のデジタル信号
をD/Aコンバータ19でピーク電圧の1/2の電
圧信号に変換され、コンパレータ15に入力され
る。この信号と直接コンパレータ15に入つた信
号とを比較してストローブ信号を出すのである
が、ピーク電圧の1/2の信号は、1サイクル前に
入力したイメージセンサからの信号と比較するこ
とになる。ストローブ信号によりカウンタ12の
信号がラツチ16に入り、そのとき、第10図に
示す波形から明暗エツヂの位置を読み取る。第1
0図の波形は第3a図に示すターゲツト3からの
情報であり、直交した2つのイメージセンサから
の波形の中間値が検出する座標位置となる。コン
ピユータ17によりこの座標位置を検出し、前述
した計算式に基づいて、球面屈折度、柱面屈折
度、軸角度、プリズム量を算出し、その値をデジ
タル表示する。 ホ 発明の効果 本発明によれば、円柱度数やプリズムを有する
被検レンズについても、二次元センサを使用する
ことなく、個々のターゲツト像の偏位を検出でき
るので、光学系を簡単にすることができると共に
処理が容易となる。また、個々のターゲツト像の
偏位関係に基づいて被検レンズの光学特性を測定
するので、測定光軸と被検レンズの厳密な位置合
わせは不要である。さらに、ターゲツトを直交す
る直線スリツトからなる透光部で形成し、光束分
割手段に分割された各光路と一次元イメージセン
サを直線スリツトの1方向と検出方向が直交する
ように配置することにより、ターゲツトを光路分
割手段より光源側に配置できるので、その配置位
置の自由度が増すと共に、ターゲツトを1個に節
約することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の原理を説明する光学系配置
図、第2図はLEDの配置図、第3図はターゲツ
ト板を示す平面図、第4図〜第7図はイメージセ
ンサ上にターゲツト像が結像する状態を示す配置
図、第8図はイメージセンサ上にターゲツト像が
結像している状態を示すXY座標、第9図はブロ
ツクダイヤグラム、第10図はイメージセンサか
らの信号を示す波形である。 1……LED、3……ターゲツト板、6……被
検レンズ、9……イメージセンサ、10……
LEDドライバ、12……カウンタ、15……コ
ンパレータ、16……ラツチ、17……コンピユ
ータ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 光軸に対して直交して配置され順次点灯する
    4個の点光源と、 直交する直線スリツトからなる透光部を有し前
    記点光源により照明されるターゲツトと、 被検レンズ載置部に載置された被検レンズを透
    過した光束を2分割する光束分割手段と、 該光束分割手段に分割された各光路に直線スリ
    ツトの1方向と検出方向が直交すると共に検出方
    向が互いに直交するように配置された一次元イメ
    ージセンサと、 前記ターゲツトの像を一次元イメージセンサの
    検出面に結像するための結像光学系と、 前記一次元イメージセンサにより検出された4
    個のターゲツト像から求められた所定の点の偏位
    に基づいて被検レンズの屈折力を算出する演算部
    と、 を有することを特徴とするオートレンズメータ。
JP12525483A 1983-07-08 1983-07-08 オ−トレンズメ−タ Granted JPS6017335A (ja)

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JP12525483A JPS6017335A (ja) 1983-07-08 1983-07-08 オ−トレンズメ−タ

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JP12525483A JPS6017335A (ja) 1983-07-08 1983-07-08 オ−トレンズメ−タ

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JPS6017335A JPS6017335A (ja) 1985-01-29
JPH0514217B2 true JPH0514217B2 (ja) 1993-02-24

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ID=14905553

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