JPH0580611B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は自動レンズメータの位置合せ装置に関
し、特に、遠用部と近用部とを有する二重焦点レ
ンズの如き多重焦点の被検レンズにおける各部分
に容易に位置合せできる装置に関する。

（発明の背景） 測定光学系中に挿入した被検レンズの球面度数
及び乱視度数を自動測定しうるようになした自動
レンズメータが、例えば特開昭58−737号公報に
て公知である。

この自動レンズメータは、第１レンズの後側焦
点面と第２レンズの前側焦点面とを一致せしめて
そこにピンホールを設け、第２レンズの後側に被
検レンズの配置位置（挿入位置）を形成し、前記
第１レンズと前記第２レンズとによつて前記配置
位置に共役な平面上に４つの点光源を設け、前記
配置位置に対し前記第２レンズと反対側に第３レ
ンズを設け、前記第２レンズと前記第３レンズと
によつて前記ピンホールに共役な位置に像位置検
出用の受光素子を配設し、この受光素子から出力
される光源像の位置に応じた信号を被検レンズの
度数、主径線軸度に変換する変換装置を設けて構
成されている。

このようなレンズメータにおいて、測定光学系
の光軸と被検レンズの光軸とのずれは、実際に被
検レンズを通つてそのプリズムによつて曲げられ
た光の像の位置ずれによつて示していた。

ところが、このようなレンズメータによつて位
置合わせを行なおうとする場合、一般の単焦点レ
ンズではそれほど問題がないのであるが、二重焦
点レンズでは測定光束が近用部と遠用部をまたい
でいても、或は近用部に正しく入つていてもその
判定をすることができず、不正確な測定を行なつ
てしまう欠点があつた。

（発明の目的） 本発明はこれらの欠点を解消し、多重焦点レン
ズを正しく測ることができる状態かできない状態
かを確実に知らせる位置合せ装置を得ることを目
的とする。

（発明の概要） 本発明は第１の焦点部と第２の焦点部との球面
度数、円筒度数の比較により、第２の焦点部の位
置合せ状態を判定することを技術的要点としてい
る。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の光学系及び処理回
路である。光源は４つあつて（第１図ではそのう
ちの２つの１ａ，１ｃのみ現われている）各々は
第１図のＡ−Ａ矢視図である第２図からもわかる
如く、光軸ｌに直交する面内に想定した光軸ｌを
中心とした円周上に等間隔に配置されており、
各々１ａ乃至１ｄで表わされる。光学系中での光
源１ａ乃至１ｄ各々の位置は、ピンホール３上に
後側焦点を有するコンデンサレンズ２、ピンホー
ル３上に前側焦点を有するコリメータレンズ４に
よつて光学系中に挿入される被検レンズＬの挿入
位置に設けたレンズ受台９に形成した４つの小孔
９ａ乃至９ｄ（但し、第１図には９ａ，９ｃのみ
図示）にほぼ共役になつている。なお、光軸ｌを
含む面内にある一対の光源１ａ−１ｃ，１ｂ−１
ｄは各々対を成す。ピンホール３の位置は、コリ
メータレンズ４、結像レンズ５によつてポジシヨ
ンセンサ６の表面に共役になつている。従つて、
被検レンズＬの挿入位置には光源１ａ乃至１ｄの
空間像が形成され、また、ポジシヨンセンサ６上
にはピンホール３の像が形成される。すなわち、
一対の光源１ａ−１ｃは第５図ａに示した如き光
路によつてｂの如くポジシヨンセンサ６上に結像
する。ポジシヨンセンサ６は、その上の像位置に
応じた信号を出力し、変換回路としてのコンピユ
ータ７は、位置に応じた信号を入力して、後述す
る被検レンズＬの度数D₁，D₂主径線軸度θに変
換し、表示器８はそれらの値を表示する。光路中
に被検レンズＬを挿入すると、ピンホール３の位
置とポジシヨンセンサ６の位置との共役関係が崩
れるので、ポジシヨンセンサ６上には光源１ａ乃
至１ｄに対応して４つの像が結像する。すなわ
ち、被検レンズが凹レンズの場合には第６図ａの
如き光路によつて、また、被検レンズが凸レンズ
の場合には第７図ａの如き光路によつて一対の光
源１ａ−１ｃを出た光はポジシヨンセンサ６上に
達する。各々の像は第６図ｂ、第７図ｂの如くセ
ンサ６上でぼけた像となる。

いま、光路中の被検レンズＬが球面レンズだと
すれば、第３図に示した如く一対の光源１ａ，１
ｃの像１a′，１c′のポジシヨンセンサ６上での距
離と、一対の光源１b′，１d′の像１ｂ，１ｄのポ
ジシヨンセンサ６上での距離とは等しくなる。そ
して、像１a′と１c′間の距離及び像１b′と１d′間
の距離をｄとし、光源１ａ，１ｃの被検レンズＬ
の挿入位置に生ずる空間像の距離をdoとし、コ
リメータレンズ５の焦点距離をｆとし、被検レン
ズＬの屈折力をＤとすれば、ポジシヨンセンサ６
の位置がコリメータレンズ５の焦点上にある場合
には、 ｄ＝do・ｆ／1000×Ｄ なる関係が成立する。ここで重要なのは、距離ｄ
が屈折力Ｄに比例することであるので以下簡単の
ために比例定数を１とおいて説明する。このよう
に距離ｄは屈折力Ｄと比例関係にあるのでポジシ
ヨンセンサ上での距離ｄを測定すれば被検レンズ
Ｌの屈折力Ｄを知ることができる。

しかしながら、光路中の被検レンズＬが円柱面
を含む場合には、一対の光源の像１a′，１c′のポ
ジシヨンセンサ６上での距離と、一対の光源の像
１b′，１d′のポジシヨンセンサ６上での距離とは
等しくならないばかりでなく、ねじれの影響を受
けて、被検レンズＬとして球面レンズを挿入した
場合の一対の像の方向ｘ，ｙに対して円柱レンズ
の主径線方向に応じた角度傾いた方向に像が生ず
ることになる。すなわちポジシヨンセンサ６の表
面を示した第４図において、方向ｘは、被検レン
ズＬとして球面レンズを挿入した場合にポジシヨ
ンセンサ６上に生ずる一対の光源１ｂ，１ｄの像
を結んだ方向であり、方向ｙは、被検レンズＬと
して球面レンズを挿入した場合にポジシヨンセン
サ６上に生ずる一対の光源１ａ，１ｃの像を結ん
だ方向であり（第３図参照）、被検レンズＬとし
てある円柱レンズを挿入した場合にポジシヨンセ
ンサ６の表面に光源１ａ乃至１ｄの像１a′乃至１
d′が図の如く生じている。いま、像１a′と１c′間
の距離を方向ｙへ射影した距離をy₁、像１b′と１
d′間の距離を方向ｘへ射影した距離をx₁、像１
a′と１c′間の距離を方向ｘへ射影した距離をx₂、
像１b′と１d′間の距離を方向ｙへ射影した距離を
y₂、主径線軸度をθ、被検レンズの一方の主径線
方向での度数D₁、被検レンズの他方の主径線方
向での度数D₂、とすると、 D₁＋D₂＝x₁＋y₁ ……(1) D₁ ²＋D₂ ²＝x₁ ²＋x₂ ²＋y₁ ²＋y₂ ² ……(2) x₂＝−y₂＝sinθ・cosθ（D₁−D₂） ……(3) なる関係が成立するので、 D₁＝（x₁＋y₁）＋√（x₁−y₁）²
＋2x₂ ²＋2y₂ ²／２……(4) D₂＝（x₁＋y₁）−√（x₁−y₁）²
＋2x₂ ²＋2y₂ ²／２……(5) θ＝１／２sin^-1（x²／D₁−D₂） ……(6) によつて被検レンズＬのデータD₁，D₂，θが得
られる。式(4)乃至(6)では実際には光学系等の組み
方によつて前述の球面レンズの場合で述べた如く
適当な比例定数が掛かるが、説明を簡略化するた
め比例定数を１としてある。即ち、式(4)乃至(6)で
もわかる如く、ポジシヨンセンサ６上での像１ａ
乃至１ｄの位置から対応する像１a′−１C′，１
b′−１d′間距離を方向ｘ，ｙへ射影した距離x₁，
x₂，y₁，y₂（被検レンズが球面レンズであれば、
x₁＝x₂＝y₁＝y₂）を求めることによつて被検レン
ズＬの度数D₁，D₂，と主径線軸度θが求まるこ
とになる。即ち、式(1)乃至(3)から明らかな如く、
未知数D₁，D₂，θが３つで式が３つであるから、
比例定数がどうであろうとも距離x₁，x₂，y₁，y₂
に対して未知数D₁，D₂、θは１対１で定まるこ
とになる。従つて、実際の装置では、比例定数の
設定等困難な点もあるので、距離x₁，x₂，y₁，y₂
を被検レンズＬの度数D₁，D₂主径線軸度θに対
応せしめる如く、あらかじめ度数D₁，D₂及び主
径線軸度θが既知の種々のレンズを実測し、各々
において測定された距離x₁，x₂，y₁，y₂をその時
の被測定レンズの度数D₁，D₂及び主径線軸度θ
に対応せしめて記憶回路に記憶させておく。そし
て、度数D₁，D₂及び、主径線軸度θが未知のレ
ンズを光路中に挿入した場合には、測定された距
離x₁，x₂，y₁，y₂に対応せしめて記憶回路に記憶
された度数D₁，D₂及び主径線軸度θを呼び出す
如くなし、その呼びだされた値として、上述の未
知のレンズの度数D₁，D₂及び主径線軸度θを得
ることができる。そして、例えば度数D₁を球面
度数S₀に、２つの度数D₁，D₂の差D₁−D₂を、乱
視度数C₀に対応させることができる。

さて、以上の説明のように球面度数S₀、乱視度
数C₀を求めることができるのであるが、２重焦
点レンズの位置合わせのために、コンピユータ７
にはデータ記憶指定部材１０と近用部位置合わせ
開始指定部材１１とによつて、データ記憶指定、
近用部位置合わせ開始指定がなされるようになつ
ている。マイクロコンピユータ７は、データ記憶
指定がなされると（第８図のステツプ80）記憶装
置１２に球面度数S₀、及び乱視度数C₀を記憶す
る（ステツプ81）。そして、近用部位置合せ開始
指定部材１１による位置合せ開始指定がなされる
と（第８図のステツプ82）、以降測定した球面度
数S₁及び乱視度数C₁（ステツプ83）を逐次記憶装
置１２に記憶した球面度数S₀、乱視度数C₀と比
較する。すなわち、第８図のステツプ84において
S₁＝S₀であるか否かを判定し、S₁≠S₀であればス
テツプ85においてC₁＝C₀であるか否かを判定す
る。そして、S₁＝S₀又はC₀≠C₁であれば表示器
８に位置合せ不良の表示を行ない（第８図のステ
ツプ86）、S₁≠S₀かつC₀＝C₁であれば位置合せ良
の表示を行なう（第８図のステツプ87）。表示器
８における位置合せ表示のパターン例を第９図
ａ，ｂに示す。第９図ａ，ｂにおいて、三角形の
発光部材L₁，L₂，L₃，L₄は位置合せ不良の表示
を行なう発光部材（第９図ａは位置合せ不良の表
示例であり、発光部材L₁乃至L₄の点灯を斜線で
示す）中央の円形の発光部材L₅は位置合せ良の
表示を行なう発光部材である（第９図ｂは位置合
せ良の表示例であり、発光部材L₅の点灯を斜線
で示す）。

このような構造であるから、２重焦点レンズＬ
をレンズ受台９に載置し、遠用部を小孔９ａ乃至
９ｄ上におけば、単焦点レンズと同様の測定が行
なわれる。従つて、このときデータ記憶指定部材
１０によりデータ記憶指定を行なう。次に近用部
位置合せ開始指定部材１１によつて近用部位置合
せ開始指定を行なう。このときS0＝S₁であるか
ら、位置合せ不良が表示される。そして、二重焦
点レンズＬを小孔９ａ乃至９ｄ上に近用部がくる
ように移動する。このとき第１０図のように小孔
９ａが遠用部Laに、小孔９ｂ乃至９ｄが近用部
Lbにあるようになつたとすれば、第１１図に示
したように、小孔９ａによる光源１ａの像１a′が
ポジシヨンセンサ６上で飛んでしまう。これは一
般に乱視成分の変化と考えられる。それ故、S0
≠S₁かつC₀≠C₁となつて位置合せ不良が表示さ
れる。小孔９ａも近用部Lbに入ると、S₀≠S₁か
つC₀＝C₁となるから位置合せ良が表示される。

なお、以上の自動レンズメータの説明は最適な
例であつて、例えば４つの光源は、第２図の如く
対を成す光源の方向が直交する必要は必ずしもな
く、あらかじめ既知でありさえすれば、４つの光
源像の位置とレンズの度数D₁，D₂及び主径線軸
度θとを対応させることができる。

また、第６図ｂ、第７図ｂからもわかる如く絶
対値が等しく符号の異なる被検レンズの場合には
センサ６上での像の位置が同じである。従つて、
レンズが凸か凹かを自動的に判断するためには、
光源１ａ，１ｃの上下が像の上下とどのような関
係にあるか、すなわち、光源１ａ，１ｃに対応す
るボケた像が光源の位置と逆転していれば（第６
図）被検レンズは凹レンズであり、そのままであ
れば（第７図）被検レンズは凸レンズである。検
出のための具体的な手法としては、光源１ａを点
灯した時のポジシヨンセンサ６から出力される座
標値と、光源１ｃを点灯した時のポジシヨンセン
サ６から出力される座標値とを比較する如く成せ
ば、被検レンズの凸か凹かを判定できる。

また、以上の説明で用いた二重焦点レンズは遠
用部Laと近用部Lbとの境界が段階的に変化して
いても、連続的に変化していても、作用効果は全
く同様である。そしてまた、二重焦点レンズ以外
の多重焦点レンズにおいても同様に用いることが
できるのは勿論である。

さらに、例えば光軸ｌに対して対称な光源１ａ
−１ｃ，１ｂ−１ｄの像１a′−１c′，１b′−１
d′各々の中点位置P₁，P₂が一致しているか否かの
判定を第８図のS₀，C₀の測定の後に行なうよう
にすれば、P₁≠P₂の場合に測定不能であるとし
てエラー表示をすることができる。P₁≠P₂の場
合としては被検レンズが汚れている場合等が考え
られる。

（発明の効果） 以上述べた如く本発明によれば、多重焦点レン
ズを正しく測ることができるか否かを確実に知る
ことができるので、正確な測定が行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光学系及び電気ブ
ロツクを示す図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視
図、第３図は被検レンズが球面レンズである場合
にポジシヨンセンサ上に結ばれる光源像を示す平
面図、第４図は被検レンズが円柱面を含むレンズ
である場合にポジシヨンセンサ上に結ばれる光源
像の図、第５図ａは被検レンズ非挿入時の光路
図、第５図ｂはその場合におけるポジシヨンセン
サ上の光源像を示す図、第６図ａは被検レンズが
凹レンズである場合における光路図、第６図ｂは
その場合におけるポジシヨンセンサ上の光源像を
示す図、第７図ａは被検レンズが凸レンズである
場合における光路図、第７図ｂはその場合におけ
るポジシヨンセンサ上の光源像を示す図、第８図
はマイクロコンピユータの位置合せ表示に係るフ
ローチヤート、第９図ａ，ｂは位置合せ表示のパ
ターン例を示す図、第１０図はレンズ受台に二重
焦点レンズを載置した場合の平面図、第１１図は
第１０図のように二重焦点レンズを光路中に挿入
した場合にポジシヨンセンサ上に結ばれる光源像
の図、である。 主要部分の符号の説明、７……マイクロコンピ
ユータ、８……表示器、１０……データ記憶指定
部材、１１……近用部位置合せ開始指定部材、１
２……記憶装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 測定光学系中に挿入した少なくとも第１の焦
   点部と第２の焦点部とを有する多重焦点の被検レ
   ンズの球面度数及び乱視度数を自動測定すうるよ
   うになした自動レンズメータにおいて、 データ記憶指定部材と、 前記データ記憶指定部材によるデータ記憶指定
   がなされると、前記測定光学系中に位置合せされ
   た前記第１の焦点部における球面度数S₀及び乱視
   度数C₀を記憶する記憶手段と、 位置合せ開始指定部材と、 前記開始指定部材による開始指定がなされる
   と、以降指定した球面度数S₁及び乱視度数C₁を
   逐次前記記憶手段の球面度数S₀及び乱視度数C₀
   と比較し、S₀≠S₁でかつC₀＝C₁のとき前記第２
   の焦点部が前記測定光学系中に位置合せされたこ
   とを表す位置合せ完了信号を出力する比較手段
   と、 前記位置合せ完了信号によつて駆動される表示
   装置と、 を有することを特徴とする位置合せ装置。