JPH1068675A - Apparatus and method for measuring lens - Google Patents

Apparatus and method for measuring lens

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JPH1068675A
JPH1068675A JP24400396A JP24400396A JPH1068675A JP H1068675 A JPH1068675 A JP H1068675A JP 24400396 A JP24400396 A JP 24400396A JP 24400396 A JP24400396 A JP 24400396A JP H1068675 A JPH1068675 A JP H1068675A
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JP
Japan
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lens
receiving element
light receiving
light
measuring
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Application number
JP24400396A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Oguma
信夫 小熊
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1068675A publication Critical patent/JPH1068675A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens measuring apparatus and method capable of obviating indeterminate elements caused by measurers or the like and measuring the visibility or magnification with high accuracy. SOLUTION: The light of a light source 11 is transmitted through a knife edge 33 and the transmitted light flux is collimated by a collimater 14 to impinge an image forming lens 20 so that the image of the knife edge is imaged on a light receiving element 24 by the image forming lens. The output of the light receiving element 24 is differentiated by a differentiating circuit 30 to provide a position having the maximum differentiating value as an imaging position. The imaging position is obtained in the presence and absence of an inspected lens to calculate the visibility of the inspected lens from a difference between both imaging positions.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズの視度や倍
率を測定する方法及び装置に関し、カメラのファイン
ダ、双眼鏡又は望遠鏡等の視度の測定にも適用できる技
術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for measuring the diopter and magnification of a lens, and more particularly to a technique applicable to the measurement of diopter of a camera finder, binoculars, a telescope or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】カメラのファインダ等のレンズ系の測定
を行うものとして、図11に示すイギリスのイーリング
社のテレスコープ測定装置が知られている。これは、被
検レンズのMTFを測定するものである。
2. Description of the Related Art As a device for measuring a lens system such as a viewfinder of a camera, there is known a telescope measuring device of Ealing Company, UK shown in FIG. This measures the MTF of the lens to be measured.

【0003】図11において、光源1から射出された光
は、スリット2を通過し、コリメートレンズ3で平行光
束にされ、ファインダレンズ等の被検レンズ4で虚像P
´から射出される発散光束となり、結像レンズ5でP点
に結像する。この像を拡大レンズ6で受光素子7上に結
像させ、マイクロコンピュータで光量分布をフーリエ変
換し、アフォーカル光学系のMTFを測定している。
In FIG. 11, light emitted from a light source 1 passes through a slit 2, is converted into a parallel light beam by a collimating lens 3, and is converted into a virtual image P by a test lens 4 such as a finder lens.
And the divergent light beam emitted from ′ is formed at the point P by the imaging lens 5. This image is formed on the light receiving element 7 by the magnifying lens 6, and the light quantity distribution is Fourier-transformed by the microcomputer to measure the MTF of the afocal optical system.

【0004】しかし、上記の装置では、光学性能(MT
F)は測定できるが、視度の測定はできない。これに対
し、視度を測定する従来の方法は、視度望遠鏡を用いる
方法が一般的であった。これは、まず、視度望遠鏡の対
物レンズを光軸方向に移動して無限遠にピントを合わせ
る。次に視度望遠鏡の前方に被検レンズをセットし、再
び対物レンズを移動して無限遠にピントを合わせる。そ
して、双方の測定における対物レンズの繰り出し量から
被検レンズの視度を計算していた。
However, in the above device, the optical performance (MT
F) can be measured, but diopter cannot be measured. On the other hand, a conventional method of measuring diopter generally uses a diopter telescope. First, the objective lens of the diopter telescope is moved in the optical axis direction to focus on infinity. Next, the test lens is set in front of the diopter telescope, and the objective lens is moved again to focus on infinity. Then, the diopter of the test lens was calculated from the extension amount of the objective lens in both measurements.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法で
は、測定者が目視によりピントを合わせるので、測定者
による測定誤差の影響が大きく、測定精度を上げられな
かった。そのため、測定される視度もジオプター単位と
粗かった。
However, in the above-mentioned method, since the measurer adjusts the focus visually, the influence of the measurement error by the measurer is large, and the measurement accuracy cannot be improved. Therefore, the measured diopter was also coarse in diopter units.

【0006】本発明は、上記の事実から考えられたもの
で、測定者等の不確定要素を排除でき、精度良く視度又
は倍率を測定できるレンズの測定装置及び測定方法を提
供することを目的としている。
The present invention has been conceived in view of the above facts, and it is an object of the present invention to provide a lens measuring apparatus and a measuring method capable of eliminating uncertain factors such as a measurer and measuring diopter or magnification with high accuracy. And

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のレンズ測定装置は、光源と、該光源から光
を受けるパターン板と、該パターン板を前側焦点位置と
するコリメータと、該コリメータから射出された光束が
入射するように被検レンズを保持する試料台と、被検レ
ンズから射出された光束が入射する結像レンズと、該結
像レンズの結像点近傍に置かれ結像レンズの光軸方向に
進退自在な受光素子と、該受光素子を光軸方向に進退さ
せるコントローラと、該受光素子の出力を微分する微分
回路と、該微分回路と上記コントローラを制御する制御
装置とを有することを特徴としている。
To achieve the above object, a lens measuring apparatus according to the present invention comprises a light source, a pattern plate receiving light from the light source, a collimator having the pattern plate as a front focal position, A sample stage that holds the test lens so that the light beam emitted from the collimator is incident, an imaging lens on which the light beam emitted from the test lens is incident, and a sample lens that is placed near the imaging point of the imaging lens; A light-receiving element movable back and forth in the optical axis direction of the imaging lens, a controller for moving the light-receiving element back and forth in the optical axis direction, a differentiation circuit for differentiating the output of the light-receiving element, and control for controlling the differentiation circuit and the controller And a device.

【0008】上記パターン板がスリット、又はナイフエ
ッジである構成や、上記ナイフエッジがタンジェンシャ
ル方向及びラジアル方向に対して45゜傾斜している構
成や、上記被検レンズがファインダレンズで、上記パタ
ーン板が上記ファインダレンズのフレームである構成
や、上記演算回路が受光素子の出力を微分する微分回路
である構成とすることができる。
The pattern plate is a slit or a knife edge, the knife edge is inclined by 45 ° with respect to the tangential direction and the radial direction, or the test lens is a finder lens, The plate may be a frame of the finder lens, or the arithmetic circuit may be a differential circuit for differentiating the output of the light receiving element.

【0009】また、本発明のレンズ測定方法としては、
光源の光をパターン板に透過し、該透過した光束をコリ
メータにより平行光束とし、該平行光束を結像レンズに
入射して該結像レンズにより上記パターン板のパターン
像が結像した位置を求める工程と、上記平行光束内に被
検レンズを配置して上記結像レンズが上記パターン像を
結像した位置を求める工程と、両者の結像位置の差から
被検レンズの視度を算出する工程とからなることを特徴
としている。
The lens measuring method of the present invention includes:
The light from the light source is transmitted through the pattern plate, and the transmitted light beam is converted into a parallel light beam by a collimator. A step of arranging a test lens in the parallel light beam to obtain a position where the imaging lens forms the pattern image, and calculating a diopter of the test lens from a difference between the two imaging positions. And a process.

【0010】上記結像位置に受光素子を置き、該受光素
子を結像レンズの光軸方向に進退させ該受光素子の出力
から結像位置を求めることとしたり、上記受光素子の出
力の微分を行い、微分値のピーク値が最大となる位置を
結像位置としたり、上記パターン板に45゜傾斜したナ
イフエッジを用い、上記受光素子で、縦横方向に受光素
子の出力を測定することが望ましい。
A light receiving element is placed at the image forming position, and the light receiving element is moved forward and backward in the direction of the optical axis of the image forming lens to obtain an image forming position from the output of the light receiving element. It is preferable that the position where the peak value of the differential value becomes the maximum is set as the image forming position, or that the output of the light receiving element is measured in the vertical and horizontal directions with the light receiving element using a knife edge inclined at 45 ° to the pattern plate. .

【0011】また、上記受光素子により結像面における
パターン像の離間した2点間の距離を求め、上記パター
ン板における対応する2点間の距離から被検レンズの倍
率を求めることとしてもよい。
Further, the distance between two separated points of the pattern image on the imaging plane may be determined by the light receiving element, and the magnification of the lens to be inspected may be determined from the distance between the corresponding two points on the pattern plate.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面によ
り説明する。図1は、本発明の測定装置の1実施例の構
成を示す図である。光源11は、筒体12に支持され、
この筒体12には、パターン板13と、コリメータ14
とが一体に組み込まれている。パターン板13には、図
3に示すように幅dのスリット13aが開けられ、この
スリット13aがコリメータ14の前側焦点に重なる。
スリット13aは、図3(a)のように細長いもので
も、図3(b)のように正方形でもよい。また、スリッ
ト13aが細長い場合には、パターン板13には、回動
手段15が接続され、光軸aを中心に回動自在となって
いる。筒体12は、光源支持台16に固定され、光源支
持台16は装置基部17に固定されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of one embodiment of the measuring device of the present invention. The light source 11 is supported by the cylinder 12,
The cylindrical body 12 includes a pattern plate 13 and a collimator 14.
And are integrated. As shown in FIG. 3, a slit 13 a having a width d is formed in the pattern plate 13, and the slit 13 a overlaps a front focal point of the collimator 14.
The slit 13a may be elongated as shown in FIG. 3A or may be square as shown in FIG. When the slit 13a is elongated, the pattern plate 13 is connected to a rotating means 15 so as to be rotatable around the optical axis a. The cylindrical body 12 is fixed to a light source support 16, and the light source support 16 is fixed to a device base 17.

【0013】光源支持台16の右側には、装置基部17
から立設された試料台18があり、被検レンズOはこれ
に着脱自在である。試料台18の右側には、結像レンズ
支持台19があり、この先端に結像レンズ20が取り付
けられている。
On the right side of the light source support 16, a device base 17 is provided.
There is a sample table 18 erected from above, and the lens O to be tested is detachable therefrom. An imaging lens support 19 is provided on the right side of the sample stage 18, and an imaging lens 20 is attached to the tip of the imaging lens support 19.

【0014】結像レンズ支持台19の右側には、自動ス
テージ21が光軸a方向に進退自在に取り付けられ、こ
の自動ステージ21には受光素子支持台22が設けら
れ、受光素子支持台22の結像レンズに対向する面に回
転ステージ23があり、回転ステージ23に受光素子2
4が固定されている。受光素子24にはラインセンサが
使用され、回転ステージ23は、光軸aを中心に回転自
在である。
An automatic stage 21 is mounted on the right side of the imaging lens support base 19 so as to be able to advance and retreat in the direction of the optical axis a. A light receiving element support base 22 is provided on the automatic stage 21. A rotary stage 23 is provided on the surface facing the imaging lens, and the light receiving element 2 is provided on the rotary stage 23.
4 is fixed. A line sensor is used for the light receiving element 24, and the rotary stage 23 is rotatable around the optical axis a.

【0015】受光素子24は、その出力が2値化回路か
らなる演算回路25を介して制御装置26としてのマイ
クロコンピュータに入力される。自動ステージ21はコ
ントローラ27により自動的に光軸上を進退するが、コ
ントローラ27は、予め定められたプログラムにしたが
って制御装置26により駆動される。また、受光素子2
4の出力状態や測定結果などは、CRT28によりモニ
ター可能となっている。
The output of the light receiving element 24 is input to a microcomputer as a control device 26 via an arithmetic circuit 25 comprising a binarizing circuit. The automatic stage 21 advances and retreats on the optical axis automatically by the controller 27, and the controller 27 is driven by the control device 26 according to a predetermined program. Also, the light receiving element 2
The output state of 4, and the measurement result can be monitored by the CRT 28.

【0016】図1において、光源11で照明されたパタ
ーン板13は、コリメータ14により平行光束となり、
被検レンズOで虚像P´となり、結像レンズ20で受光
素子24上P点に結像する。
In FIG. 1, a pattern plate 13 illuminated by a light source 11 becomes a parallel light beam by a collimator 14,
A virtual image P ′ is formed by the test lens O, and an image is formed at the point P on the light receiving element 24 by the imaging lens 20.

【0017】図2は、測定のフローチャートである。ま
ず、被検レンズOを取り外した状態にする(ステップ1
01)。受光素子24としてのラインセンサとスリット
像とが直交するように、回動手段15と回転ステージ2
3とを調整する(ステップ103)。たとえば、スリッ
ト13aをラジアル(R)方向にし、受光素子24のラ
インセンサはこれと直交する方向にする。そして、受光
素子24を光軸a方向に移動しつつ受光素子24の出力
を測定する(ステップ105)。
FIG. 2 is a flowchart of the measurement. First, the lens O to be inspected is removed (step 1).
01). The rotating means 15 and the rotating stage 2 are arranged such that the line sensor as the light receiving element 24 and the slit image are orthogonal to each other.
3 is adjusted (step 103). For example, the slit 13a is set in the radial (R) direction, and the line sensor of the light receiving element 24 is set in the direction orthogonal to this. Then, the output of the light receiving element 24 is measured while moving the light receiving element 24 in the direction of the optical axis a (step 105).

【0018】光量を縦軸にとり、スリットの幅方向の長
さを横軸にとってスリット13aを表すと、図4(a)
のように矩形波となる。ラインセンサは多数の素子を一
列に配置してあり、素子1つの幅δはスリット像の幅D
より遥かに小さく、スリット像の幅にラインセンサの素
子が多数含まれている。したがって、ラインセンサの各
素子の出力を、縦軸に出力、横軸に素子の並んだ方向を
とって表すと、図4(b)のように裾野の幅がd´の階
段状の山となる。
FIG. 4 (a) shows the slit 13a with the light quantity on the vertical axis and the width direction length of the slit on the horizontal axis.
It becomes a square wave like. The line sensor has a number of elements arranged in a line, and the width δ of one element is the width D of the slit image.
It is much smaller, and includes many elements of the line sensor in the width of the slit image. Therefore, when the output of each element of the line sensor is represented by the output on the vertical axis and the direction in which the elements are arranged on the horizontal axis, as shown in FIG. Become.

【0019】これを演算回路25としての2値化回路で
2値化し、制御装置26に入力し、特定周波数でMTF
を算出する(ステップ107)。制御装置26がコント
ローラ27を駆動して受光素子24を光軸方向に移動
し、上記のMTFが最大となる位置を求め(ステップ1
09)、そのときの受光素子24の光軸上の位置を計測
する(ステップ111)。
This is binarized by a binarization circuit as an arithmetic circuit 25, and input to a control device 26.
Is calculated (step 107). The control device 26 drives the controller 27 to move the light receiving element 24 in the optical axis direction, and obtains the position where the above MTF is maximum (step 1).
09), the position of the light receiving element 24 on the optical axis at that time is measured (step 111).

【0020】次に、スリット13aを90゜回転してタ
ンジェンシャル(T)方向にし、受光素子24もこれと
直交するように90゜回転する。そしてステップ105
からステップ111までを繰り返す。次に、被検レンズ
Oとしてのファインダレンズを取り付け(ステップ10
1)、ステップ111までを繰り返す。被検レンズOの
有無の測定が終わったら、制御装置26が次式により視
度計算を行う(ステップ113)。
Next, the slit 13a is rotated by 90 ° to the tangential (T) direction, and the light receiving element 24 is also rotated by 90 ° so as to be perpendicular to the tangential (T) direction. And step 105
To step 111 are repeated. Next, a finder lens as the test lens O is attached (Step 10).
1) Repeat steps up to step 111. When the measurement of the presence or absence of the test lens O is completed, the control device 26 calculates the diopter according to the following equation (step 113).

【0021】視度(ジオプタ)=(f 2/Δa−L) ただし、 fd:結像レンズ20の焦点距離(mm) Δa:被検レンズの有無による特定周波数MTF値の最
大位置の差(mm) L :被検レンズと結像レンズの主点位置の距離(m
m) とする。最後に測定結果をCRT28に表示して終了す
る。
Diopter (diopter) = (f dTwo/ Δa−L) where, fd: focal length of the imaging lens 20 (mm) Δa: maximum value of the specific frequency MTF value depending on the presence or absence of the lens to be inspected
Large position difference (mm) L: distance (m) between the principal point of the test lens and the imaging lens
m). Finally, the measurement result is displayed on the CRT 28, and the processing ends.
You.

【0022】上記の実施例では受光素子24をラインセ
ンサとしたが、エリアセンサを使用することもできる。
エリアセンサとした場合には、受光素子24を回転する
必要はなく、ラジアル(R)方向はエリアセンサのライ
ンを縦方向に読みとり、タンジェンシャル(T)方向は
横方向に読みとることで同様の測定ができる。また、ス
リット13aを図3(b)に示すように正方形とすれ
ば、回動手段15も不要となる。
In the above embodiment, the light receiving element 24 is a line sensor. However, an area sensor may be used.
When an area sensor is used, it is not necessary to rotate the light receiving element 24, and the same measurement is performed by reading the area sensor line in the radial (R) direction in the vertical direction and reading the line in the tangential (T) direction in the horizontal direction. Can be. Further, if the slit 13a is formed in a square as shown in FIG. 3B, the rotating means 15 becomes unnecessary.

【0023】上記の実施例では、パターン板としてスリ
ット13aを使用したが、光学性能(MTF)の最大値
光軸方向の位置で探すためスリット巾dが100μ以下
となり、光学性能の悪いレンズまたは暗いレンズでは視
度の測定が難しく、カメラ等のファインダのように光学
性能が悪い被検レンズの測定には向いていない。
In the above embodiment, the slit 13a is used as the pattern plate. However, the slit width d is 100 μm or less to search at the position of the maximum value of the optical performance (MTF) in the direction of the optical axis. The diopter is difficult to measure with a lens, and is not suitable for measuring a test lens having poor optical performance such as a finder of a camera or the like.

【0024】また、スリット(物体)のT.R(縦、
横)方向での視度を測定する場合はスリット13a、受
光素子24を0°および90°回転して測定する必要が
あるので回転による像の位置ずれが発生し、測定時に調
整が必要となり測定に時間がかかる。
The slit (object) T. R (vertical,
When measuring the diopter in the (lateral) direction, it is necessary to measure by rotating the slit 13a and the light receiving element 24 by 0 ° and 90 °, so that an image displacement occurs due to the rotation, and adjustment is required at the time of measurement, and the measurement is required. It takes time.

【0025】図5の実施例は、このような問題の解決を
図ったもので、カメラのファインダなどのように暗いレ
ンズでも視度を高精度に測定でき、また、受光素子やパ
ターン板を回転する必要のない実施例を示す図である。
The embodiment shown in FIG. 5 solves such a problem. The diopter can be measured with high accuracy even with a dark lens such as a camera finder, and the light receiving element and the pattern plate are rotated. FIG. 3 is a diagram showing an embodiment that does not need to be performed.

【0026】図5において、被検レンズOはファインダ
レンズで、視野内にフレーム枠またはマークが描かれた
フレーム41を有し、試料台18に取付けられている。
被検レンズOの前方にコリメータ14及び光源11があ
り、これらの間に拡散板32、パターン板としてのナイ
フエッジ33が支持されている。
In FIG. 5, a lens O to be inspected is a finder lens, which has a frame 41 in which a frame or a mark is drawn in the field of view, and is attached to the sample table 18.
The collimator 14 and the light source 11 are provided in front of the test lens O, and a diffusion plate 32 and a knife edge 33 as a pattern plate are supported between them.

【0027】ナイフエッジ33は図6に示す様に半円が
遮光され半円が透過する様になっている。またエッジ3
3aはタンジェンシャル(T)又はラジアル(R)のい
ずれに対しても45°傾いて設置され、かつ、取り付け
取り外し可能となっている。また、この例では、回動手
段15を使用していない。
As shown in FIG. 6, the knife edge 33 is configured such that a semicircle is shielded and a semicircle is transmitted. Edge 3
3a is installed at an angle of 45 ° with respect to either the tangential (T) or the radial (R), and is attachable / detachable. In this example, the rotating means 15 is not used.

【0028】さらに、この実施例では、受光素子24の
出力は、演算回路25としての微分回路30を経て制御
装置26に入力される。図5において、光源11と拡散
板32及びナイフエッジ33を透過した光束は平行光束
となり、被検レンズOとしてのファインダレンズに入射
する。
Further, in this embodiment, the output of the light receiving element 24 is input to the control device 26 via the differentiating circuit 30 as the arithmetic circuit 25. In FIG. 5, a light beam transmitted through the light source 11, the diffusion plate 32, and the knife edge 33 becomes a parallel light beam and is incident on a finder lens as the lens O to be measured.

【0029】被検レンズOの測距部42に入射した光束
は、ファインダレンズ内部の半透鏡43、レンズ44を
通り、さらに結像レンズ20を透過して受光素子24上
のP点に結像する。受光素子24の各素子の出力を図6
のT及びR(縦、横)方向に沿って測定していくと、図
7(a)のように明と暗とでHの出力差のある線図を得
る。この出力を微分回路30により微分すると、図7
(b)のように、エッジ33aに対応した位置に極大値
Hoが表れる。
The light beam incident on the distance measuring section 42 of the lens O to be inspected passes through the semi-transparent mirror 43 and the lens 44 inside the finder lens, further passes through the imaging lens 20 and forms an image at point P on the light receiving element 24. I do. The output of each element of the light receiving element 24 is shown in FIG.
7 (a), there is obtained a diagram having an output difference of H between light and dark as shown in FIG. 7 (a). When this output is differentiated by the differentiating circuit 30, FIG.
As shown in (b), the local maximum Ho appears at a position corresponding to the edge 33a.

【0030】コントローラ27は予め制御装置26にイ
ンストールされたプログラムに従い受光素子24を光軸
方向に移動し、極大値Hoが最大になる位置を求め、そ
の位置を結像点としてそのときの受光素子の光軸上の座
標を読みとる。受光素子24の読み取り方向を縦横に行
い、同様に極大値が最大になる位置を求める。
The controller 27 moves the light receiving element 24 in the direction of the optical axis in accordance with a program pre-installed in the control device 26, finds a position where the maximum value Ho is maximized, and uses that position as an image forming point. Read the coordinates on the optical axis of. The reading direction of the light receiving element 24 is set vertically and horizontally, and a position at which the maximum value is maximized is similarly obtained.

【0031】次に、被検レンズOを取り外し、上記と同
様にナイフエッジ33の像を結像し、極大値が最大にな
る位置を求める。そして、これらの測定結果から制御装
置26が被検レンズOの視度を算出し、CRT上に表示
する。上記のように、この実施例ではスリットの代わり
にナイフエッジを使用するので、パターン像が明るくな
り、暗いレンズでも視度を容易に測定できる。
Next, the lens O to be inspected is removed, an image of the knife edge 33 is formed in the same manner as described above, and a position where the maximum value is maximized is obtained. Then, from these measurement results, the control device 26 calculates the diopter of the test lens O and displays the diopter on the CRT. As described above, in this embodiment, the knife edge is used instead of the slit, so that the pattern image becomes bright and the diopter can be easily measured even with a dark lens.

【0032】図5において、ナイフエッジ33を取り外
し、コリメータ14からの平行光束をフレーム41に入
射させ、レンズ45、ミラー46、ハーフミラー43、
レンズ44と経由して結像レンズ20で受光素子24上
のP点にフレーム41のパターン像を結像させる。この
場合、フレーム41がパターン板となる。
In FIG. 5, the knife edge 33 is removed, the parallel light beam from the collimator 14 is made incident on the frame 41, and the lens 45, the mirror 46, the half mirror 43,
The pattern image of the frame 41 is formed at the point P on the light receiving element 24 by the imaging lens 20 via the lens 44. In this case, the frame 41 becomes a pattern plate.

【0033】フレーム41は、図8に示すように透明な
板41aに不透明なフレーム枠41bが描かれており、
このフレーム枠の像がパターン像となって受光素子24
上に結像することになる。いずれかのフレーム枠41b
について、上記と同様に受光素子24の出力を求め、微
分回路30で微分形状を算出し、微分値が最大になる位
置を求める。次に、被検レンズOを外して同様に微分値
が最大となる位置を求めれば、フレーム41の視度を求
めることができる。
As shown in FIG. 8, the frame 41 has an opaque frame 41b formed on a transparent plate 41a.
The image of this frame becomes a pattern image and becomes a light receiving element 24.
It will image on top. Any frame 41b
, The output of the light receiving element 24 is obtained in the same manner as described above, the differential shape is calculated by the differentiating circuit 30, and the position where the differential value becomes maximum is obtained. Next, the diopter of the frame 41 can be obtained by removing the test lens O and similarly obtaining the position where the differential value becomes maximum.

【0034】図9は上記の測定方法をさらに発展させ、
倍率の測定に適用した実施例である。この実施例では、
フレーム41の不透明なフレーム枠41bのパターン像
を141b,141b´の2個所について受光素子24
で出力を測定するものである。
FIG. 9 shows a further development of the above measuring method.
It is an example applied to measurement of magnification. In this example,
The pattern image of the opaque frame 41b of the frame 41 is applied to the light receiving elements 24 at 141b and 141b '.
Is to measure the output.

【0035】受光素子24としては、パターン像141
b,141b´の両端を越える大きさのエリアセンサあ
るいは長さのラインセンサを用い、図9の左右方向に各
素子の出力を測定すると、図10(a)に示すように、
パターン像141b,141b´に対応して出力がH又
はH´低下した谷部分を有する線図が得られる。
As the light receiving element 24, a pattern image 141
When the output of each element is measured in the left and right direction in FIG. 9 using an area sensor or a line sensor having a length exceeding both ends of b, 141b ′, as shown in FIG.
A diagram having a valley portion whose output is reduced by H or H 'corresponding to the pattern images 141b and 141b' is obtained.

【0036】この出力を微分回路30で微分すると、図
10(b)に示すように(a)のHの谷に対応するH1
の谷とH2の山が得られ、H´の谷に対応するH1´の谷
とH2´の山が得られることになる。そして、微分光量
値の重心位置の差を算出してLの寸法を求め、フレーム
41における該当個所を実測すれば、ファインダレンズ
の倍率を測定することができる。
When this output is differentiated by the differentiating circuit 30, H 1 corresponding to the valley of H in FIG. 10A is obtained as shown in FIG.
And the peak of H 2 are obtained, and the valley of H 1 ′ and the peak of H 2 ′ corresponding to the valley of H ′ are obtained. Then, the difference between the barycentric positions of the differential light amount values is calculated to determine the dimension of L, and by measuring the corresponding portion in the frame 41, the magnification of the finder lens can be measured.

【0037】従来方法はファインダレンズ等の被検レン
ズの倍率測定ができなかったが、本発明の実施例によれ
ば、これが可能となる。また、上記の実施例において、
パターン像141b,141b´は独立した像であった
が、1つのパターン像上の離間した2点について測定す
ることで同様の測定を行うことが可能である。
In the conventional method, the magnification of a lens to be inspected such as a finder lens cannot be measured. However, according to the embodiment of the present invention, this can be achieved. In the above embodiment,
Although the pattern images 141b and 141b 'are independent images, the same measurement can be performed by measuring two separated points on one pattern image.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
光源で照明されたパターン板の光像を被検レンズ、結像
レンズを通しラインセンサで計測し、微分回路で微分
し、光軸方向での微分値の最大値になるセンサ位置を求
め、被検レンズの有無(取付け、取り外し)での受光素
子の移動した差分が算出できるので、被検レンズの視度
を高精度に測定できる。また、すべて自動的に測定する
ので、測定者による誤差の影響がない。
According to the present invention as described above,
The light image of the pattern plate illuminated by the light source is measured by a line sensor through a test lens and an imaging lens, differentiated by a differentiating circuit, and a sensor position at which the maximum differential value in the optical axis direction is obtained is determined. Since the difference in the movement of the light receiving element between the presence and absence (attachment / removal) of the test lens can be calculated, the diopter of the test lens can be measured with high accuracy. In addition, since all measurements are performed automatically, there is no influence of errors by the operator.

【0039】パターン板にナイフエッジを用いる構成と
すれば、スリットよりパターン像が明るくなり、暗い被
検レンズの測定も容易にできる。上記の方法でナイフエ
ッジを取り外し被測定ファインダのフレーム全体を照明
し、ファインダ内のフレーム像をラインセンサで計測
し、微分回路で微分し、ファインダレンズ有無での微分
値の最大になるセンサ位置差よりファインダ内のフレー
ムの視度が測定できる。
When a knife edge is used for the pattern plate, the pattern image becomes brighter than the slit, and measurement of a dark test lens can be easily performed. Remove the knife edge by the above method, illuminate the entire frame of the finder to be measured, measure the frame image in the finder with a line sensor, differentiate with a differentiating circuit, and the sensor position difference that maximizes the differential value with or without the finder lens The diopter of the frame in the finder can be measured.

【0040】ラインセンサ上のフレーム像の微分値が測
定でき画微分値のラインセンサ上の重心位置を算出視、
重心位置差を求めることにより光学系を通ったフレーム
の寸法が算出でき、実寸との比較をすることによりフレ
ーム像の倍率を測定することができる。
The differential value of the frame image on the line sensor can be measured, and the position of the center of gravity of the image differential value on the line sensor can be calculated.
The size of the frame that has passed through the optical system can be calculated by calculating the difference in the center of gravity, and the magnification of the frame image can be measured by comparing the size with the actual size.

【0041】ナイフエッジを受光素子のラインセンサ又
はエリアセンサに対し45°傾けて、設置すれば、エリ
アセンサやラインセンサを回転する必要がなくなり、測
定が簡単にできるようになる。
If the knife edge is set at an angle of 45 ° with respect to the line sensor or the area sensor of the light receiving element, it is not necessary to rotate the area sensor or the line sensor, and the measurement can be easily performed.

【0042】上記受光素子により結像面におけるパター
ン像の離間した2点間の距離を求め、上記パターン板に
おける対応する2点間の距離を求めれば、被検レンズの
倍率を測定することも可能となる。
If the distance between two separated points of the pattern image on the imaging plane is determined by the light receiving element and the distance between the corresponding two points on the pattern plate is determined, the magnification of the lens to be inspected can be measured. Becomes

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

【図1】本発明のレンズ測定装置の1実施例を示す構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a lens measuring device of the present invention.

【図2】本発明のレンズの測定方法を示すフローチャー
トである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a method for measuring a lens according to the present invention.

【図3】(a),(b)は、図1のパターン板を示す図
である。
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing the pattern plate of FIG. 1;

【図4】(a)はスリットにおける光量を示す線図、
(b)はスリット像における受光素子の出力を示す線図
である。
FIG. 4A is a diagram showing a light amount in a slit,
(B) is a diagram showing an output of a light receiving element in a slit image.

【図5】本発明のレンズ測定装置の他の実施例を示す構
成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing another embodiment of the lens measuring device of the present invention.

【図6】ナイフエッジの構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a knife edge.

【図7】(a)は、ナイフエッジの像に対する受光素子
の出力を示す線図、(b)は(a)の微分値を示す線図
である。
7A is a diagram illustrating an output of a light receiving element with respect to an image of a knife edge, and FIG. 7B is a diagram illustrating a differential value of FIG.

【図8】パターン板としてのフレームの詳細を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing details of a frame as a pattern plate.

【図9】2つのパターン像が受光素子上に結像した状態
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a state where two pattern images are formed on a light receiving element.

【図10】(a)は、図9の受光素子の出力を図の左右
方向にとった出力線図で、(b)は(a)の微分値を示
す線図である。
10A is an output diagram in which the output of the light receiving element of FIG. 9 is taken in the left-right direction of the figure, and FIG. 10B is a diagram showing a differential value of FIG.

【図11】従来のレンズ測定装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a conventional lens measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

O 被検レンズ 11 光源 13 パターン板 13a スリット 14 コリメータ 18 試料台 20 結像レンズ 24 受光素子 25 演算回路 26 制御装置 27 コントローラ 30 微分回路 33 ナイフエッジ 41 フレーム O lens to be inspected 11 light source 13 pattern plate 13a slit 14 collimator 18 sample table 20 imaging lens 24 light receiving element 25 arithmetic circuit 26 controller 27 controller 30 differentiator circuit 33 knife edge 41 frame

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と、該光源から光を受けるパターン
板と、該パターン板を前側焦点位置とするコリメータ
と、該コリメータから射出された光束が入射するように
被検レンズを保持する試料台と、被検レンズから射出さ
れた光束が入射する結像レンズと、該結像レンズの結像
点近傍に置かれ結像レンズの光軸方向に進退自在な受光
素子と、該受光素子を光軸方向に進退させるコントロー
ラと、該受光素子の出力を処理する演算回路と、該演算
回路と上記コントローラを制御する制御装置とを有する
ことを特徴とするレンズの測定装置。
1. A light source, a pattern plate receiving light from the light source, a collimator having the pattern plate as a front focal position, and a sample stage holding a lens to be inspected so that a light beam emitted from the collimator enters. An imaging lens on which a light beam emitted from the lens to be detected is incident; a light receiving element placed near an imaging point of the imaging lens and capable of moving back and forth in the optical axis direction of the imaging lens; An apparatus for measuring a lens, comprising: a controller for moving back and forth in the axial direction; an arithmetic circuit for processing an output of the light receiving element; and a control device for controlling the arithmetic circuit and the controller.
【請求項2】 上記パターン板がスリットを有すること
を特徴とする請求項1記載のレンズの視度測定装置。
2. The diopter measuring apparatus for a lens according to claim 1, wherein said pattern plate has a slit.
【請求項3】 上記パターン板がナイフエッジを有する
ことを特徴とする請求項1記載のレンズの視度測定装
置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein said pattern plate has a knife edge.
【請求項4】 上記ナイフエッジがタンジェンシャル方
向及びラジアル方向に対して45゜傾斜していることを
特徴とする請求項3記載のレンズの測定装置。
4. The lens measuring device according to claim 3, wherein said knife edge is inclined by 45 ° with respect to a tangential direction and a radial direction.
【請求項5】 上記被検レンズがファインダレンズで、
上記パターン板が上記ファインダレンズのフレームであ
ることを特徴とする請求項1記載のレンズの測定装置。
5. The test lens is a finder lens,
2. The lens measuring device according to claim 1, wherein the pattern plate is a frame of the finder lens.
【請求項6】 上記演算回路が受光素子の出力を微分す
る微分回路であることを特徴とする請求項1から5のい
ずれかに記載のレンズの測定装置。
6. The lens measuring device according to claim 1, wherein the arithmetic circuit is a differentiating circuit for differentiating an output of the light receiving element.
【請求項7】 光源の光をパターン板に透過し、該透過
した光束をコリメータにより平行光束とし、該平行光束
を結像レンズに入射して該結像レンズにより上記パター
ン板のパターン像が結像した位置を求める工程と、上記
平行光束内に被検レンズを配置して上記結像レンズが上
記パターン像を結像した位置を求める工程と、両者の結
像位置の差から被検レンズの視度を算出する工程とから
なることを特徴とするレンズの測定方法。
7. The light of a light source is transmitted to a pattern plate, the transmitted light beam is converted into a parallel light beam by a collimator, and the parallel light beam is incident on an image forming lens to form a pattern image of the pattern plate by the image forming lens. A step of obtaining an imaged position; a step of arranging a test lens in the parallel light beam to obtain a position at which the imaging lens forms the pattern image; and a step of determining the position of the test lens from the difference between the two image formation positions. Calculating a diopter.
【請求項8】 上記結像位置に受光素子を置き、該受光
素子を結像レンズの光軸方向に進退させ該受光素子の出
力から結像位置を求めることを特徴とする請求項7記載
のレンズの測定方法。
8. The image forming apparatus according to claim 7, wherein a light receiving element is placed at the image forming position, and the light receiving element is moved forward and backward in the optical axis direction of the image forming lens to obtain an image forming position from an output of the light receiving element. How to measure the lens.
【請求項9】 上記受光素子の出力の微分を行い、微分
値のピーク値が最大となる位置を結像位置とすることを
特徴とする請求項8記載のレンズの測定方法。
9. The lens measuring method according to claim 8, wherein the output of the light receiving element is differentiated, and a position at which the peak value of the differential value is maximum is defined as an imaging position.
【請求項10】 請求項7から9のいずれかの方法で、
上記パターン板に45゜傾斜したナイフエッジを用い、
上記受光素子で、縦横方向に受光素子の出力を測定する
ことを特徴とするレンズの測定方法。
10. The method according to claim 7, wherein
Using a knife edge inclined at 45 ° to the pattern board,
A method for measuring a lens, comprising: measuring the output of the light receiving element in the vertical and horizontal directions with the light receiving element.
【請求項11】 上記受光素子により結像面におけるパ
ターン像の離間した2点間の距離を求め、上記パターン
板における対応する2点間の距離から被検レンズの倍率
を求めることを特徴とする請求項7から10のいずれか
に記載のレンズの測定方法。
11. The method according to claim 1, wherein a distance between two spaced points of the pattern image on the image forming surface is determined by the light receiving element, and a magnification of the lens to be inspected is determined from a distance between the corresponding two points on the pattern plate. The method for measuring a lens according to claim 7.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009222711A (en) * 2008-02-19 2009-10-01 Mitsubishi Rayon Co Ltd Apparatus and method for inspecting optical transmitter
JP2021157179A (en) * 2015-05-10 2021-10-07 6 オーバー 6 ビジョン リミテッド Apparatuses, systems and methods for determining one or more optical parameters of lens

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