JPS5836052Y2 - レンズの曲率測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、レンズの曲率測定装置、特にコンタクトレン
ズ等の小さなレンズに対する曲率測定装置に関するもの
である。

レンズの曲率半径を測定する光学系としては、第１図に
示すような例が知られている。

この例では、光源１から出た光をコンデンサーレンズ２
で集めてターゲット３を照明する。

ターゲット３を通過した光は、ハーフミラ−４で反射さ
れ、対物レンズ５を通り、被検コンタクトレンズ６に入
射する。

コンタクトレンズ６の凹面で反射した光は、対物レンズ
５を逆方向に通り、ハーフミラ−４を通過する。

ここで、対物レンズ５と被検コンタクトレンズ６の距離
を適当に変えると、ハーフミラ−４を通過した光は、タ
ーゲット３の結像を与える。

この像は、接眼レンズ７を介して観測される（第１図Ａ
参照）。

光源１、コンデンサーレンズ２、ターゲット３、ハーフ
ミラ−４、対物レンズ５、接眼レンズ７の相互の位置は
固定されており、これらは一体的に接検レンズ６との相
対位置を変える。

さて、上に述べたようにターゲット３の像が得られた位
置から被検コンタクトレンズ６を下降させると（第１図
Ｂ参照）、ある位置で再びターゲット３の像が得られる
。

この位置では、図から明らかなように、コンタクトレン
ズ６の凹面に入射した光は入射光路を逆進する。

従って、反射の法則および曲率半径の定義から、第１回
目に像ができた位置と第２回目に像ができた位置の距離
Ｒが、曲率半径として測定される。

ここでは、第１回目の測定からコンタクトレンズを下降
させる方法について述べたが、最初第１図Ｂの状態にし
ておき、それからＡの状態にしてもよい。

また、コンタクトレンズ６の位置を固定し、逆に測定光
学系を移動させてもよいことは勿論である。

更に凸面についても同様にこの光学系を使用できる。

従来、距離Ｒを測定する代表的装置としては、２つの例
が知られていた。

その第１例は、合焦状態と距離測定用目盛が同−視野内
に並んで見える内部読取り式装置である。

この装置では、目を接眼レンズから他へ移動することな
く、合焦と測定を同時にできるが、第１合焦位置と第２
合焦位置の差（距離Ｒ）を計算しなければならず計算ミ
スが生ずるおそれがあった。

また、−個の光源により合焦状態と目盛とを同一視野に
見えるようにするために、コンタクトレンズ６を固定し
、測定系を上下させる構造になっている。

一般的に合焦ハンドルは人間工学上、なるべく低く机の
天板に近い方が、操作者の疲労を少なくする。

その結果、合焦ハンドルの動きを測定系に伝達させるの
に複雑な機構を必要とする。

更に、測定系においては、目盛が合焦状態と同−視野内
に見えるために、両者間で視度合せをする必要があった
。

一方、第２例は、ダイアルゲージを外部に設けた外部読
取り式装置である。

この装置では、第１合焦位置を決めた後にダイアルデー
ジをＯにセットするので、計算は不要であるが、そのセ
ットのために接眼レンズから目をそらさなければならな
い。

この場合は、ダイアルゲージが外部に設けられているか
ら、合焦ハンドルの運動をできるだけ簡単にダイアルゲ
ージに伝達するため、測定系を固定し、コンタクトレン
ズ６を載せているステージを移動させるようになってい
る。

本考案は、これら従来装置にあった欠点を解消するため
（こなされたものであり、その目的のひとつは、第１合
弁位置から第２合焦位置に至る間に接眼レンズから目を
離すことなく能率的に曲率半径Ｒを測定できる装置を提
供することである。

もうひとつの目的は、合焦を測定系の移動あるいはステ
ージの移動のどちらでもできるようにし、合焦ハンドル
の設定位置選択の可能性を増大させるために、光学的読
取りの代りに電気的測定およびデジタル表示を用いた装
置を提供することである。

本考案の他の目的は、０点合せ誤差や計算ミスがなく、
記録に都合がよい電気信号を用いた測定装置を提供する
ことである。

以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明する。

第２図において第１図と同一番号を付したものは同一の
部材を表す。

この実施例で被検コンタクトレンズ６は、凹面を上にし
てレンズマウント８に載せであるが、凸面の曲率半径を
測定するときは２点鎖線で示したマウントアダプタ９の
上に置いて上下させる。

さて、レンズマウント８を固定したステージ１０はノブ
１１を回すと、対物レンズ５等に対し上下する。

この上下につれて、ステージ１０に連動するピン１２に
固定した移動スリット１３（第３図参照）が上下に動く
。

その結果第２図上Ａ−Ａ線に沿う断面を示す第３図から
明らかな如く光源１５から発せられコンデンサーレンズ
１６を通った光は、一定のパターンを有し不動部に固定
されたスリット１４と前記スリット１３との位置関係に
よって複数の受光素子１７への入射を規制される。

従って、移動スリット１３を一定のピッチで作成してお
けば、受光素子１７が明暗変化を何回検知したか計数す
ることにより、ステージ１０の移動量、すなわち被検レ
ンズ６の曲率半径を測定できる。

第４図は、ステージ１０の移動量を測定するための回路
構成を示すブロック図である。

光源１５からの光がコンデンサーレンズ１６を通り、移
動スリット１３および固定スリット１４を通過して受光
素子１７へ入射することは既に述べた。

ここで複数の受光素子１７を望ましくは４個にして、固
定スリット１４のスリットパターンを各受光素子間で９
０’の位相ずれを生じるようにすれば、受光量に応じた
信号を増幅器１８およびシュミットトリガ回路１９で増
幅整形した信号は、ステージ１０の移動方向検出に必要
な情報を与える。

シュミットトリガ回路１９からの信号は、パルス波変換
回路２０に印加され、矩形波形の立上りおよび立下り部
分でパルス波に変換される。

このパルス波は、シュミットトリガ回路１９からの信号
とともに方向弁別回路２１に加えられ、方向弁別回路２
１は位相の進み遅れにより計数すべき方向を弁別する。

方向弁別回路２１は弁別した方向に従い計数方向制御回
路２２を作動させて、アップダウンカウンタ２３のアッ
プ入力あるいはダウン入力のいずれか一方にカウントす
べきパルス波を与えさせる。

アップダウンカウンタ２３のカウント結果は、表示デコ
ーダードライバー回路２４によりデコードされ表示器２
５に表示される。

第１回目に合焦した状態でリセットスイッチ２７を押す
とリセット回路２６が作動してアップダウンカウンタ２
３のカウントをＯにする。

それとともにアップダウンカウンタ２３から計数方向制
御回路２２に零信号が出て、これを次のステージ移動に
備えさせる。

なお、リセットスイッチ２７は、操作上ノブ１１の近く
に配置することが好ましい。

このように構成した本考案装置で被検レンズ６の曲率半
径を測定するには、まずレンズ６をレンズマウント８あ
るいはマウントアダプタ９に載せ、ノブ１１を回して第
１回目の合焦を行なう。

合焦した状態でリセットスイッチ２７を押すと表示器２
５はｏｏ、ｏｏを表示する。

次にノブ１１を操作し第２回目の合焦位置を見つける。

この時の表示を読み取れば、それが求める曲率半径であ
る。

以上述べた如く、本考案によれば、接眼レンズの視野内
には目盛がないので、第１合焦から第２合焦の途中で接
眼レンズから目を離し数値を記録したりする手間が省け
るから能率的に曲率半径を測定できる。

また、光学的読取りの代りに電気的測定およびデジタル
表示を用いているから、ふたつのスリットが相対的に移
動する量の絶対値を検知する構造であり、測定系の移動
あるいはステージの移動どちらでもよく、合焦ハンドル
の位置を自由に設定できる。

更に、０点合せはリセットスイッチによって行なわれ、
測定結果が自動的に表示されることから、操作に熟練を
要しない。

加えて、測定が電気信号の処理によりなされ、必要なら
ばデジタルプリンタ等を連結するのに都合がよい。

なおここでは光電的測定装置について述べたが、純粋に
電気的、あるいは公知の電磁的測定装置を用いても実施
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はレンズの曲率半径を測定する光学系の原理図、
第２図は本考案によるレンズの曲率測定装置の一実施例
について一部断面で示す側面図、第３図は第２図のＡ−
Ａ線に沿って切ったステージ移動量検出部分の横断面図
、第４図はステージの移動量を測定するための回路構成
を示すブロック図である。 ８・・・・・・レンズマウント、１０・・・・・・ステ
ージ、１３・・・・・・移動スリット、１４・・・・・
・固定スリット、１７・・・・・・受光素子、１８・・
・・・・増幅器、１９・・・・・・シュミツｔ−１−Ｉ
Ｊガ回路、２０・・・・・・パルス波変換回路、２１・
・・・・・方向弁別回路、２２・・・・・・計数方向制
御回路、２３・・・・・・アップダウンカウンタ、２４
・・・・・・表示デコーダードライバー回路、２５・・
・・・・表示器、２６・・・・・・リセット回路、２７
・・・・・・リセットスイッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 照明用光学系１，２と、この光学系により照明されるタ
   ーゲット３と、ターゲット３を通過した光を被検レンズ
   ６方向に反射するハーフミラ−４と、ハーフミラ−４で
   反射されてきた光を収束させ被検レンズ６の表面で反射
   してきたその光をハーフミラ−４方向に逆進させる対物
   レンズ５と、ハーフミラ−４を通過した光が再結像する
   状態を拡大視するための接眼レンズ７と、ターゲット３
   の像が被検レンズ６の表面に一致したときと被検レンズ
   ６の間車中心に一致したときの相対的移動量から被検レ
   ンズ６の曲率を求めるために上下動する合焦移動部と、
   合焦移動部と一体的に移動するスリット１３と、本体に
   固定されたスリット１４と両スリットの相対的位置関係
   により生ずる明暗を検出する受光素子１７と、その検出
   信号を増幅整形する回路１Ｂ、１９．２０と、増幅整形
   された信号間の位相差により合焦移動部の移動方向を弁
   別する回路２１と、方向弁別回路２１の弁別結果に従い
   計数方向を制御する回路２２と、計数方向制御回路２２
   からの信号をカウントするアップダウンカウンタ２３と
   、アップダウンカウンタ２３のカウント結果を表示する
   表示部２４゜２５と、第１合焦位置で作動させられアッ
   プダウンカウンタ２３をＯカウントにリセットさせるリ
   セット部２６．２７とからなるレンズの曲率測定装置。