JP2001188030A - レンズメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】屈折力の測定範囲を広げても測定精度を上げる
ことができると共に、被検レンズにゴミやキズ等の光束
阻害部があっても、被検レンズの屈折力を精確に求める
ことができるレンズメータを提供すること。 【解決手段】指標光を被検レンズＬに投影する指標光投
影光学系と、前記指標光を受光させるセンサ４ａ，５ａ
と、被検レンズＬを透過した指標光をセンサ４ａ，５ａ
に導く受光光学系と、センサ４ａ，５ａからの出力信号
を基に被検レンズＬの屈折力を求める演算制御回路１９
と、演算制御回路１９により求められた屈折力を表示す
る表示手段Ｄを備えるレンズメータであって、前記受光
光学系の光路途中に配設され且つ受光光学系の光軸方向
に移動操作可能な移動レンズ９と、前記移動レンズを介
して前記被検レンズの裏面と共役又は略共役に設けられ
且つ前記移動レンズ９からの指標光を複数の光束に分割
する指標光分割手段１０を備えるレンズメータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、被検レンズの屈
折力を測定するレンズメータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のレンズメータとしては、図１３に
示したように図示しない光分割手段からの４つの測定光
束Ｂ１，Ｂ２，（他は図示略）をエリアセンサ（受光
部）Ｓに投影して、測定光束Ｂ１，Ｂ２（他は図示略）
による点像（スポット光像）をエリアセンサＳ上に形成
させ、この点像によるエリアセンサＳからの出力信号を
演算制御回路（図示せず）に入力させて、演算制御回路
により屈折力を求める様にしたものが考えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この様なレン
ズメータにおいては、測定感度は測定範囲と被検レンズ
Ｌのアライメントに対するエリアセンサＳの大きさから
決まるが、エリアセンサＳの大きさに精度にも限界があ
るため、測定精度を上げるにも限界があった。

【０００４】一方、この装置では、図１３に破線で示し
た様に被検レンズＬを測定光路中に配設した状態で、測
定光束Ｂ１，Ｂ２，（他は図示略）を被検レンズＬに投
影して、この被検レンズＬを透過した測定光束Ｂ１，Ｂ
２，（他は図示略）をエリアセンサＳに投影することに
より、測定光束Ｂ１，Ｂ２，（他は図示略）によるスポ
ット光像Ｐ１，Ｐ２，（他は図示略）をエリアセンサＳ
上に形成させる様にしている。これにより、エリアセン
サＳからはスポット光像Ｐ１，Ｐ２，（他は図示略）に
よる出力信号が出力される。そして、演算制御回路は、
この出力信号によるスポット光像Ｐ１，Ｐ２，（他は図
示せず）の光量分布Ｂａ，Ｂｂ，（他は図示せず）の重
心位置のアドレスを屈折変位アドレスとして求める様に
している。

【０００５】そして、演算制御回路は、上述の基準アド
レスと屈折変位アドレスの差から被検レンズＬの屈折力
を求める様にしている。

【０００６】しかしながら、この装置では、被検レンズ
Ｌにゴミやキズ等の光束阻害部Ａがある場合、例えば、
測定光束Ｂ１が図１３に示したように光束阻害部Ａの部
分にかかると、被検レンズＬを透過してセンサＳに投影
される測定光束Ｌ１の一部が光束阻害部Ａにより阻害さ
れる。この場合には、測定光束Ｂ１によるセンサＳ上の
スポット光像（点像）Ｐ１の光量分布Ｌａが図１３に示
したように崩れてしまい、光量分布Ｂａの重心位置（通
常はスポット光像Ｐ１の中心）のアドレスを精確に求め
ることができず、スポット光像Ｐ１，Ｐ２間の距離が実
際にはｙでなければならないのに、スポット光像Ｐ１，
Ｐ２間の距離がｙ′と判断してしまい、精確な屈折力を
求めることができないものであった。

【０００７】そこで、この発明は、屈折力の測定範囲を
広げても測定精度を上げることができると共に、被検レ
ンズにゴミやキズ等の光束阻害部があっても、被検レン
ズの屈折力を精確に求めることができるレンズメータを
提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１の発明は、指標光を被検レンズに投影する
指標光投影光学系と、前記指標光を受光させるセンサ
と、前記被検レンズを透過した指標光を前記センサに導
く受光光学系と、前記センサからの出力信号を基に前記
被検レンズの屈折力を求める演算制御手段と、前記演算
制御手段により求められた屈折力を表示する表示手段を
備えるレンズメータであって、前記受光光学系の光路途
中に配設され且つ受光光学系の光軸方向に移動操作可能
な移動レンズが設けられ、前記移動レンズを介して前記
被検レンズの裏面と共役又は略共役に設けられ且つ前記
移動レンズと一体に光軸方向に移動操作可能な指標光分
割手段を備えると共に、前記演算制御手段は、前記移動
レンズの移動量と前記センサの指標光の点像の位置から
前記被検レンズの屈折力を求めるレンズメータとしたこ
とを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、前記指標光投影光学系
はそれぞれ異なる第１，第２の波長の指標光を前記被検
レンズに投影する第１，第２の指標光投影光学系を有す
ると共に、前記受光光学系は前記第１，第２の指標光投
影光学系からの指標光を前記センサに導く受光光学系を
備え、前記受光光学系は前記第１，第２の波長による測
定感度が異なることを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、前記センサは第１，第
２のセンサであり、前記受光光学系は前記第１，第２の
波長の指標光を前記第１，第２のセンサにそれぞれ導く
第１，第２の受光光学系であると共に、前記第１，第２
の受光光学系は第１，第２の波長による測定感度が異な
ることを特徴とする。

【００１１】請求項４の発明は、前記指標光分割手段
は、第１の波長を透過する中央フィルタ部と第２の波長
を透過する外側リング状フィルタ部を備えると共に、光
軸と同心円上に配列されて前記中央フィルタ部を透過し
た第１の波長の指標光を複数に分割して複数の指標光の
点像を第１のセンサ上に投影する第１の光透過穴と、光
軸と同心円上に配列されて前記外側リング状フィルタ部
を透過した第２の波長の指標光を複数に分割して複数の
指標光の点像を第２のセンサ上に投影する第１の光透過
穴を備えることを特徴とする。

【００１２】請求項５の発明は、前記移動レンズが光軸
方向の初期位置に配設されると共に光路中に被検レンズ
がない場合において、前記第１，第２のセンサ上に投影
される前記指標光の点像の位置を記憶する記憶手段を有
すると共に、前記演算制御手段は、前記被検レンズが配
設されたときの前記点像が前記被検レンズがない場合の
点像の位置に対して所定範囲前記移動レンズを光軸方向
に移動させたときに、前記移動レンズの移動量と前記セ
ンサ上の指標光の点像の位置から前記被検レンズの屈折
力を求めることを特徴とする。

【００１３】請求項６の発明は、前記演算制御手段は、
光路に配設された前記被検レンズの屈折力が大きく点像
が第２のセンサから外れる場合、前記第１のセンサから
の出力信号に基づいて、前記第１のセンサ上の点像が被
検レンズのない場合の点像の位置に一致する方向に前記
移動レンズを駆動手段で大まかに移動させ、この移動に
伴い第２のセンサ上に前記点像が入った後、前記第２の
センサの出力信号に基づいて前記点像が被検レンズがな
い場合の点像の位置に一致する方向に駆動して、前記移
動レンズの移動量と前記指標光の前記センサ上の点像の
位置から前記被検レンズの屈折力を求めるように設定さ
れていることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１〜図７に基づいて説明する。

【００１５】図１においてレンズメータは、異なる波長
の光で屈折力を測定する第１の測定光学系と第２の測定
光学系を有する。＜第１の測定光学系＞この第１の測定
光学系は、第１の指標光投影光学系（測定光投影光学
系）と第１の指標光受光光学系（測定光受光光学系）を
有する。

【００１６】第１の指標光投影光学系（測定光投影光学
系）は、第１の光源１ａ，第１のピンホール（指標）２
ａ，第２の測定光学系と共通な共通光学系３のダイクロ
イックミラー６及びコリメータレンズ７をこの順に有す
る。尚、第１の光源１ａは６２３ｎｍの波長（第１の波
長）の光を出射するようになっている。

【００１７】また、第１の指標光受光光学系は、共通光
学系３のリレーレンズ８，移動レンズ９，指標光分割手
段（波長分離手段）１０及びダイクロイックミラー（波
長分離手段又は指標光分離手段）１１をこの順に有す
る。更に、第１の指標光受光光学系は、第１のＴＶレン
ズ（結像レンズ）４ａを有する。この第１のＴＶレンズ
４ａにより第１のセンサである第１のエリアセンサ（二
次元ＣＣＤ）５ａに指標光の点像が投影結像される。
尚、この第１のエリアセンサ５ａは第１の指標受光光学
系の一部として考えることもできる。

【００１８】そして、移動レンズ９は、パルスモータ
（駆動手段）ＰＭで測定光学系の光軸Ｏの延びる方向
（光軸Ｏに沿う方向）に進退駆動されるようになってい
て、通常は実線で示した初期位置に位置するようになっ
ている。この移動レンズ９の初期位置は図示しないセン
サ等で検出して、この初期位置に移動レンズ９が位置し
たときにパルスモータＰＭを停止させることにより、移
動レンズ９を初期位置に位置させることができる。

【００１９】尚、測定対象となる被検レンズＬは、コリ
メータレンズ７とリレーレンズ８との間の所定位置の図
示しないレンズ受上に配設されるようになっている。し
かも、被検レンズＬの裏面側頂点位置Ｌｂとリレーレン
ズ８の光源１ａ側の焦点位置は略共役となっている。

【００２０】また、第１の光源１ａから出射した光は第
１のピンホール２ａを介してダイクロイックミラー６に
第１の指標光として投影され、第２の光源１ｂから出射
した光は第２のピンホール２ｂを介してダイクロイック
ミラー６に第２の指標光として投影されるようになって
いる。このダイクロイックミラー６は、６２３ｎｍの波
長の光を透過し且つ７３０ｎｍの波長の光を反射するよ
うになっている。

【００２１】また、指標光分割手段１０は、第１，第２
の波長分離フィルタ１２，１３及び光束分割偏向手段１
４をこの順に有する。この第１，第２のフィルタ１２，
１３及び光束分割偏向手段１４は、図１，図２に示した
ように、この順に接着剤により接合されて一体となって
いる。しかも、第１，第２のフィルタ１２，１３及び光
束分割偏向手段１４は、光学系の光軸Ｏの延びる方向に
移動レンズ９と一体に移動するように連動させられてい
る。更に、移動レンズ９のエリアセンサ５ａ，５ｂ側の
焦点位置と光束分割偏向手段１４は略共役となってい
る。尚、光束分割偏向手段１４は移動レンズ９と一体に
移動するので、被検レンズＬの裏面頂点位置Ｌｂと光束
分割偏向手段１４の共役関係は常時維持される。

【００２２】また、第１のフィルタ１２は、図４に示し
たように中央部に位置する円形の中央フィルタ部１２ａ
と、この中央フィルタ部１２ａの外側に同心に位置する
透明な外側リング状光透過部１２ｂを有する。この中央
フィルタ部１２ａは、６７０ｎｍ以下の波長の光だけを
透過する様になっている。

【００２３】フィルタ１３は、図５に示したように中央
部に位置する透明で円形の中央光透過部１３ａと、この
中央光透過部１３ａの外側に同心に位置する外側リング
状フィルタ部１３ｂを有する。この外側リング状フィル
タ部１３ｂは、６７０ｎｍ以上の波長の光だけを透過す
る様になっている。

【００２４】そして、円形の中央フィルタ部１２ａと中
央光透過部１３ａは同じ大きさ半径に形成されていて互
いに一致し、外側リング状光透過部１２ｂと外側リング
状フィルタ部１３ｂが同じ半径及び幅に形成されて互い
に一致させられている。

【００２５】光束分割偏向手段１４は円板状の光束分割
板（円板状の光束分割偏向手段本体）１４ａを有する。
この光束分割板１４ａには、図２，図３に示したように
第２のフィルタ１３の中央光透過部１３ａに臨む４つの
内側光透過穴１５と、第２のフィルタ１３のリング状フ
ィルタ１３ｂに臨み且つ４つの内側光透過穴１５にそれ
ぞれ対応する４つの外側光透過穴１６が設けられてい
る。この４つの光透過穴１５は光軸Ｏを中心とする半径
ｒ１の同一円周上に位置し且つ９０°の間隔を置いて配
置されていると共に、４つの光透過穴１６は光軸Ｏを中
心とする半径ｒ２の同一円周上に位置に且つ９０°の間
隔を置いて配置されている。また、光束分割板１４ａに
は、各光透過穴１５に対応して配設されて光透過穴１５
からの光束を半径方向に偏向させる４つの内側プリズム
１７が接着固定され、４つの光透過穴１６に対応して配
設されて光透過穴１３からの光束を半径方向に偏向させ
る４つの外側プリズム１８が接着固定されている。

【００２６】尚、円形の中央フィルタ部１２ａと外側リ
ング状フィルタ部１３ｂは表裏に形成させて一つのフィ
ルタ部材に同心に設けることもできる。また、光分割偏
向手段１４の本体（光分割板１４ａ）に透明板を用い、
フィルタ部１２ａ，１３ｂを透明板の光入射面（光源側
の面）に直接設け、透明板の光入射側の面に各光透過穴
１５，１６に対応する光透過部が設けられた光遮断コー
ティングを施し、光透過部にプリズム１７，１８を設け
るようにすることもできる。

【００２７】ダイクロイックミラー１１は、６２３ｎｍ
の波長の光を透過し且つ７３０ｎｍの波長の光を反射す
るようになっている。 ＜第２の測定光学系＞この第２の測定光学系は、第２の
指標光投影光学系（測定光投影光学系）と第２の指標光
受光光学系（測定光受光光学系）を有する。

【００２８】第２の指標光投影光学系（測定光投影光学
系）は、第２の光源１ｂ，第２のピンホール（指標）２
ｂ，共通光学系３のダイクロイックミラー６及びコリメ
ータレンズ７を有する。

【００２９】また、第２の指標光受光光学系は、共通光
学系３のリレーレンズ８，移動レンズ９，指標光分割手
段１０及びダイクロイックミラー（波長分離手段又は指
標光分離手段）１１を有すると共に、第２のＴＶレンズ
（結像レンズ）４ｂ有する。この第２のＴＶレンズ４ｂ
により第２のセンサである第２のエリアセンサ（二次元
ＣＣＤ）５ｂに指標光の点像が投影結像される。尚、こ
の第２のエリアセンサ５ｂは第２の指標受光光学系の一
部として考えることもできる。また、第２の光源１ｂ
は、第１の光源１ａと異なる７３０ｎｍの波長（第２の
波長）の光を出射する様になっている。また、第２のＴ
Ｖレンズ４ｂの焦点距離は第１のＴＶレンズ４ａの焦点
距離よりも大きく設定されている。 ＜演算制御回路（演算制御手段）＞上述の第１，第２の
エリアセンサ５ａ，５ｂからの測定信号（出力）は演算
制御回路１９に入力される。演算制御回路１９は、パル
スモータＰＭを駆動制御して移動レンズ８を光軸Ｏの延
びる方向へ進退駆動する様になっている。また、演算制
御回路１９には、メモリ（記録手段，記憶手段）Ｍが接
続されている。Ｄは演算制御回路１９により求められた
屈折力を表示するＣＲＴや液晶表示器等の表示手段であ
る。尚、この演算制御回路１９は、移動レンズの光軸方
向への初期位置検出手段を兼用している。

【００３０】次に、このような構成のレンズメータの作
用を説明する。

【００３１】第１の光源１ａから出射した光（測定光）
は、第１のピンホール２ａを介してダイクロイックミラ
ー６に投影された後、ダイクロイックミラー６を透過し
てコリメータレンズ７に入射する。一方、第２の光源１
ｂから出射した光（測定光は、第２のピンホール２ｂを
介してダイクロイックミラー６に投影された後、ダイク
ロイックミラー６で反射してコリメータレンズ７に入射
する。

【００３２】このコリメータレンズ７は、入射した光を
測定光束である平行光束にする。この平行光束は、被検
レンズＬがコリメータレンズ７とリレーレンズ８との間
にない場合、リレーレンズ８に直接入射し、被検レンズ
Ｌがコリメータレンズ７とリレーレンズ８との間にある
場合には被検レンズＬに投影する。そして、被検レンズ
Ｌを透過した測定光束はリレーレンズ８を介して第１の
フィルタ１２に入射する。

【００３３】この測定光束のうちの中央部側の光は、６
７０ｎｍ以下の波長の光（第１の波長の光）のみが第１
のフィルタ１２の中央フィルタ部９ａを透過して第２の
フィルタ１３の中央光透過部１３ａに入射する。

【００３４】一方、測定光束の周縁部側の光は、全ての
波長の光が第１のフィルタ１２の外側リング状光透過部
１２ｂを透過して第２のフィルタ１３の外側リング状フ
ィルタ部１３ｂに入射する。

【００３５】そして、第２のフィルタ１３の中央光透過
部１３ａは入射する６７０ｎｍ以下の波長の光を光束分
割偏向手段１４の内側光透過穴１５に透過案内し、第２
のフィルタ１３の外側リング状フィルタ部１３ｂは入射
する測定光束のうち６７０ｎｍ以上の光のみを透過して
光束分割偏向手段１４の外側光透過穴１６に案内する。

【００３６】従って、被検レンズＬを透過した測定光束
には第１の光源１ａからの６２３ｎｍの波長の光と第２
の光源１ｂからの７３０ｎｍの波長の光が含まれる。

【００３７】しかし、第１の光源１ａからの６２３ｎｍ
の波長の光は第１のフィルタ１２の中央フィルタ部１２
ａ及び第２のフィルタ１３の中央光透過部１３ａを第１
の波長の光として透過して光束分割偏向手段１４の４つ
の内側光透過穴１５に内側指標光として導かれる。

【００３８】また、第２の光源１ｂからの７３０ｎｍの
波長の光（第２の波長の光）は第１のフィルタ１２の外
側リング状光透過部１２ｂ及び第２のフィルタ１３の外
側リング状フィルタ部１３ｂを透過して光束分割偏向手
段１４の４つの外側光透過穴１６に外側指標光として導
かれることになる。

【００３９】この４つの内側光透過穴１５に導かれた６
２３ｎｍの波長の光（第１の波長の光）は、４つの内側
プリズム１５により外側に偏向されてダイクロイックミ
ラー１１を透過した後、第１のＴＶレンズ４ａを介して
第１のエリアセンサ５ａに図６の如く４つの点像２０，
２０，・・・として投影される。一方、外側光透過穴１６
に導かれた７３０ｎｍの波長の光（第２の波長の光）
は、４つの外側プリズム１６により更に外側に偏向され
てダイクロイックミラー１１を透過した後、第２のＴＶ
レンズ４ｂを介して第２のエリアセンサ５ｂに図７，図
９の如く４つの点像２１，２１・・・として投影される。

【００４０】ここで、図６の実線で示した点像２０及び
図７で示した点像２１は被検レンズＬがコリメータレン
ズ７とリレーレンズ８との間にない場合を示し、図６の
破線で示した点像２０は被検レンズＬがコリメータレン
ズ７とリレーレンズ８との間にある場合を示す。また、
図８，図９は被検レンズＬがコリメータレンズ７とリレ
ーレンズ８との間にある場合を示す。この被検レンズＬ
がコリメータレンズ７とリレーレンズ８との間にない場
合において、図６の実線の如く第１のエリアセンサ５ａ
に投影される４つの点像２０，２０，・・・の位置（アド
レス）と、図７の如く第２のエリアセンサ５ｂに投影さ
れる４つの点像２１，２１・・・の位置（アドレス）は、
メモリＭに点像基準位置として記憶されている。

【００４１】次に、被検レンズＬの裏面側頂点屈折力と
第１のエリアセンサ５ａ上の４つの点像２０，２０・・・
及び移動レンズ９との関係について説明する。ここで、
被検レンズＬの裏面頂点屈折力をＤ、測定光学系の光軸
Ｏから４つの内側光透過穴１５の中心までの距離をｒ
１、リレーレンズ８の焦点距離をｆ１、移動レンズ９の
焦点距離をｆ２、ＴＶレンズ４ａの焦点距離をｆ３、移
動レンズ９の光軸方向への移動量をＸａ、４つの点像２
０，２０・・・の移動量をＹとすると、４つの点像２０，
２０・・・の移動量Ｙは、

【００４２】

【数１】

【００４３】として求められ、移動レンズ９の光軸方向
への移動量Ｘａは、

【００４４】

【数２】

【００４５】として求めることができる。

【００４６】従って、この移動量ＸａやＹを求めること
で、被検レンズＬの裏面側頂点Ｌｂの屈折力Ｄを求める
ことができる。

【００４７】ここで、第２のＴＶレンズ４ｂの焦点距離
は第１のＴＶレンズ４ａの焦点距離よりも大きく設定さ
れ、測定光学系の光軸Ｏから４つの内側光透過穴１６の
中心までの距離ｒ２は測定光学系の光軸Ｏから４つの内
側光透過穴１５の中心までの距離ｒ１より大きく設定さ
れているため、式より被検レンズＬの裏面側頂点屈折
力に対する第２のエリアセンサ５ｂ上での４つの点像２
０，２０・・・の変化量は大きくなる。

【００４８】つまり、第２の光源１ｂからの光（測定光
束）による被検レンズＬの屈折力の測定精度は、第１の
光源１ａからの光（測定光束）による被検レンズＬの屈
折力の測定精度よりも高くなる。

【００４９】この結果、移動レンズ９が実線で示した初
期位置にあるときに、裏面頂点屈折力の大きい被検レン
ズＬが測定光学系すなわちコリメータレンズ７とリレー
レンズ８との間にセットされた場合、その屈折力によっ
ては、４つの点像２０，２０・・・は図６の破線の如く第
１のエリアセンサ５ａ上に投影されるが、４つの点像２
１，２１・・・は第２のエリアセンサ５ｂ上には投影され
ず第２のエリアセンサ５ｂの外側に位置することになる
ことがある。

【００５０】この状態で演算制御回路１９は、メモリＭ
に記憶された図６の基準位置における４つの点像２０，
２０・・・の位置（アドレス）と、実際に図９の如く第１
のエリアセンサ５ａ上の４つの点像２０，２０・・・の位
置（アドレス）の出力信号とから、被検レンズＬの裏面
頂点屈折力を計算することもできる。しかし、この際、
求められる屈折力の測定精度は被検レンズＬの裏面頂点
屈折力と移動レンズ９の位置が合っていないので、点像
はボケているため低くなる。そこで、演算制御回路１９
にて概略Ｄを求めＸａを計算して、パルスモータＰＭを
駆動制御して移動レンズ９を移動させる。

【００５１】即ち、演算制御回路１９は、パルスモータ
ＰＭを駆動制御することにより、移動レンズ９及び指標
光分割手段１０を計算したＸａにより移動させる。その
結果、実際に図６の破線の如く第１のエリアセンサ５ａ
上に投影されている４つの点像２０，２０・・・の位置
（アドレス）がメモリＭに記憶されている基準位置（実
線で示されている点像２０の位置）のアドレスに略一致
するすることになる。

【００５２】この移動レンズ９の移動により図８の如く
第２のエリアセンサ５ｂの外側に位置していた４つの点
像２１，２１・・・はエリアセンサ５ｂ内に投影される。

【００５３】この結果、点像２１の変位量（感度）が大
きいＴＶレンズ４ｂを用いた第２のエリアセンサ５ｂの
出力信号を用いて、式の計算と移動レンズ９の移動量
から高精度に被検レンズＬの裏面頂点屈折力を求めるこ
とができる。また、更に移動レンズ９を移動させて、点
像が良い状態（ピントが合っている状態）で測定すれ
ば、より高い精度でＤが求まる。

【００５４】従って、本実施例において演算制御回路１
９は、まず、第１のエリアセンサ５ａからの出力信号を
基に演算を行ってＤ，Ｘａを求め、、図６の破線の位置
の点像が実線で示した点像２０の位置に略一致位置に上
述の移動レンズ９をパルスモータＰＭにより駆動操作
（移動操作）する。この駆動操作に伴い、図８の如く第
２のエリアセンサ５ｂの外側に位置していた４つの点像
２１，２１・・・が破線の如く第２のエリアセンサ５ｂ上
に入る。そして、演算制御回路１９は、４つの点像２
１，２１・・・が破線の如く第２のエリアセンサ５ｂ上に
入ると、第２のエリアセンサ５ｂからの出力を基に演算
を行ってＤを求める。

【００５５】尚、一般に有限の大きさの二次元センサ
（エリアＣＣＤ）で広い範囲の屈折力の測定を高精度で
求めるには限界がある。しかし、本実施例におけるよう
に低い測定精度の第１の測定光学系と高い精度の測定光
学系を設けて、被検レンズＬの裏面頂点屈折力が高い場
合にには、第１の測定光学系の第１のエリアセンサ５ａ
で粗測定を行い移動レンズ９を移動させた後、第２のエ
リアセンサ５ｂでの測定が可能な状態のときに、第２の
エリアセンサ５ｂの出力を基に屈折力を求めるようにす
ることで、有限の大きさの二次元センサ（エリアＣＣ
Ｄ）で広い範囲の屈折力の測定を高精度で求めることが
できる。

【００５６】また、第１のエリアセンサ５ａ上の４つの
点像２０は、被検レンズＬの光軸と測定光学系の光軸Ｏ
とのアライメントにも利用できる。即ち、被検レンズＬ
の光軸が測定光学系の光軸Ｏに対してずれている場合、
４つの点像２０の中心Ｏ′は例えば図１０に示した様に
第１のエリアセンサ５ａの中心Ｏ１（光軸Ｏと一致）か
らずれることになる。従って、この４つの点像２０の中
心Ｏ′が図１１に示した様に第１のエリアセンサ５ａの
中心Ｏ１と一致するように、被検レンズｌを移動させる
ことにより、被検レンズＬの光軸が測定光学系の光軸Ｏ
と一致し、アライメントが行われることになる。

【００５７】更に、図１３のように、被検レンズＬにキ
ズやゴミ等による光束阻害部Ａがある場合、センサＳ上
での点像スポット光像（点像）Ｐ１の分布が崩れてしま
い、測定誤差となっていた。これは、光源とセンサＳが
共役関係になく、測定光束Ｂ１中にキズやゴミ等による
光束阻害部Ａがあると、この光束阻害部Ａによる影が生
ずるためである。

【００５８】しかし、本実施例におけるように、第１，
第２のピンホール２ａ，２ｂと第１，第２のセンサ５
ａ，５ｂとが共役となるように、光学系の移動レンズ９
及び指標光分割手段１０を光軸Ｏの延びる方向（光軸に
沿う方向）に移動させて、第１，第２のピンホール２
ａ，２ｂの像を第１，第２のセンサ５ａ，５ｂ上に結像
させているので、図１２（ａ）に示すようにキズやゴミ
等による光束阻害部Ａが被検レンズＬにあっても、図１
２（ｂ）に示したように光量分布Ｂａ，Ｂｂに乱れが生
じないので、で示したように測定精度に影響が生ずるこ
とはない。

【００５９】この様に受光光学系は、点像２０を第１の
波長の光（６２３ｎｍの光）により第１のエリアセンサ
５ａ上に投影する第１の指標光受光光学系と、点像２１
を第２の波長の光（７３０ｎｍの光）により第２のエリ
アセンサ５ｂ上に投影する第２の指標光受光光学系を有
する。しかも、第１の指標光受光光学系と第２の指標光
受光光学系は、第１の波長の光（６２３ｎｍの光）によ
る測定感度と第２の波長の光（７３０ｎｍの光）による
測定感度がそれぞれ異なる。即ち、移動レンズを光軸方
向に移動させたときに、第１の指標光受光光学系による
第１のエリアセンサ５ａ上での点像２０の変化量（測定
感度）と第２の指標光受光光学系による第２のエリアセ
ンサ５ｂ上での点像２１の変化量（測定感度）がそれぞ
れ異なる。この結果、被検レンズの屈折力が小さい場合
には被検レンズの屈折力を高感度の測定光学系で直接精
確に測定でき、被検レンズが高屈折力の場合には低感度
の光学系で大まかな測定をして、高感度の光学系で精確
な測定を行うことができる。 （その他）以上説明した実施例では、２つのエリアセン
サ５ａ，５ｂを設けているが、エリアセンサは一つであ
ってもよい。この場合には、光透過穴１５，１６を透過
した光束を別々の光路を用いて一つのセンサ上に結像さ
せるようにすればよい。また、ＴＶレンズを共通として
かつセンサーも共通であっても、光分割部材の二組の４
つの光透過穴の半径（ｒ１＜ｒ２）を変えることによ
り、同様な効果が得られる。

【００６０】また、第１，第２の指標受光光学系｛本実
施例では第１のＴＶレンズ（結像レンズ）４ａ，第２の
ＴＶレンズ（結像レンズ）４ｂ｝による点像２０，２１
の第１，第２のエリアセンサ５ａ，５ｂの投影倍率を異
ならせて、移動レンズの光軸方向への移動による第１，
第２のエリアセンサ５ａ，５ｂ上での点像２０，２１の
変化量（測定感度）を異なるように構成したが、必ずし
もこれに限定されるものではない。

【００６１】例えば、第１，第２の指標受光光学系｛本
実施例では第１のＴＶレンズ（結像レンズ）４ａ，第２
のＴＶレンズ（結像レンズ）４ｂ｝による点像２０，２
１の第１，第２のエリアセンサ５ａ，５ｂの投影倍率を
略同じ又は同じにすると共に、第１，第２のエリアセン
サ５ａ，５ｂの分解能（単位面積あたりの画素数）を異
ならせることで、第１，第２のエリアセンサ５ａ，５ｂ
の受光感度（測定感度）を異ならせることにより、移動
レンズの光軸方向への移動による第１，第２のエリアセ
ンサ５ａ，５ｂ上での点像２０，２１の測定感度を異な
るように構成してもよい。この場合には、より簡易に精
確な測定を行うことができる。また、光学系に用いるＴ
Ｖレンズ４ａ，４ｂに同じものを用いることができるの
で、部品管理も容易である。しかも、ＴＶレンズ４ａ，
４ｂによる焦点距離が同じになるので、光学系の配置ス
ペースが小さくなる。

【００６２】また、プリズム１７，１８はＢＯＥ（バイ
ナリーオプティクス）としてもよい。

【００６３】更に、上述した実施例では、波長の異なる
２つの第１，第２の光源１ａ，１ｂを設けているが、白
色ランプとしてフィルターで分ければ一つの光源でも良
い。この構成によれば光源が一つになるので、光源のた
めの回路が簡単になると共に、光源配置のスペースが小
さくなる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明
は、指標光を被検レンズに投影する指標光投影光学系
と、前記指標光を受光させるセンサと、前記被検レンズ
を透過した指標光を前記センサに導く受光光学系と、前
記センサからの出力信号を基に前記被検レンズの屈折力
を求める演算制御手段と、前記演算制御手段により求め
られた屈折力を表示する表示手段を備えるレンズメータ
であって、前記受光光学系の光路途中に配設され且つ受
光光学系の光軸方向に移動操作可能な移動レンズが設け
られ、前記移動レンズを介して前記被検レンズの裏面と
共役又は略共役に設けられ且つ前記移動レンズと一体に
光軸方向に移動操作可能な指標光分割手段を備えると共
に、前記演算制御手段は、前記移動レンズの移動量と前
記センサの指標光の点像の位置から前記被検レンズの屈
折力を求める構成としたので、屈折力の測定範囲を広げ
ても測定精度を上げることができると共に、被検レンズ
にゴミやキズ等の光束阻害部があっても、被検レンズの
屈折力を精確に求めることができる。

【００６５】請求項２の発明は、前記指標光投影光学系
はそれぞれ異なる第１，第２の波長の指標光を前記被検
レンズに投影する第１，第２の指標光投影光学系を有す
ると共に、前記受光光学系は前記第１，第２の指標光投
影光学系からの指標光を前記センサに導く受光光学系を
備え、前記受光光学系は前記第１，第２の波長による測
定感度が異なる構成としたので、被検レンズの屈折力が
小さい場合には被検レンズの屈折力を高感度の測定光学
系で直接精確に測定でき、被検レンズが高屈折力の場合
には低感度の光学系で大まかな測定をして、高感度の光
学系で精確な測定を行うことができる。

【００６６】請求項３の発明は、前記センサは第１，第
２のセンサであり、前記受光光学系は前記第１，第２の
波長の指標光を前記第１，第２のセンサにそれぞれ導く
第１，第２の受光光学系であると共に、前記第１，第２
の受光光学系は第１，第２の波長による測定感度が異な
る構成としたので、被検レンズの屈折力が小さい場合に
は被検レンズの屈折力を高感度の測定光学系で直接精確
に測定でき、被検レンズが高屈折力の場合には低感度の
光学系で大まかな測定をして、高感度の光学系で精確な
測定を行うことができる。

【００６７】請求項４の発明は、前記指標光分割手段
は、第１の波長を透過する中央フィルタ部と第２の波長
を透過する外側リング状フィルタ部を備えると共に、光
軸と同心円上に配列されて前記中央フィルタ部を透過し
た第１の波長の指標光を複数に分割して複数の指標光の
点像を第１のセンサ上に投影する第１の光透過穴と、光
軸と同心円上に配列されて前記外側リング状フィルタ部
を透過した第２の波長の指標光を複数に分割して複数の
指標光の点像を第２のセンサ上に投影する第１の光透過
穴を備える構成としたので、簡単な構成で波長の異なる
各指標光を共通光路において複数に分割することができ
る。

【００６８】請求項５の発明は、前記移動レンズが光軸
方向の初期位置に配設されると共に光路中に被検レンズ
がない場合において、前記第１，第２のセンサ上に投影
される前記指標光の点像の位置を記憶する記憶手段を有
すると共に、前記演算制御手段は、前記被検レンズが配
設されたときの前記点像が前記被検レンズがない場合の
点像の位置に対して所定範囲に入るように前記移動レン
ズを光軸方向に移動させたときに、前記移動レンズの移
動量と前記センサ上の指標光の点像の位置から前記被検
レンズの屈折力を求める構成としたので、両センサ出力
に基づいて被検レンズの屈折力を低感度と高感度いずれ
かで求めることができる。

【００６９】請求項６の発明は、前記演算制御手段は、
光路に配設された前記被検レンズの屈折力が大きく点像
が第２のセンサから外れる場合、前記第１のセンサから
の出力信号に基づいて、前記第１のセンサ上の点像が被
検レンズのない場合の点像の位置に一致する方向に前記
移動レンズを駆動手段で大まかに移動させ、この移動に
伴い第２のセンサ上に前記点像が入った後、前記第２の
センサの出力信号に基づいて前記点像が被検レンズがな
い場合の点像の位置に一致する方向に駆動して、前記移
動レンズの移動量と前記指標光の前記センサ上の点像の
位置から前記被検レンズの屈折力を求めるように設定さ
れている構成としたので、被検レンズの屈折力を高感度
で自動的に求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るレンズメータの光学系を示す航
路図である。

【図２】図１に示した指標光分割手段の拡大側面図であ
る。

【図３】図２の右側面図である。

【図４】図２の第１の波長分離フィルタの説明図であ
る。

【図５】図２の第２の波長分離フィルタの説明図であ
る。

【図６】図１の被検レンズがない場合の第１のエリアセ
ンサの説明図である。

【図７】図１の被検レンズがない場合の第２のエリアセ
ンサの説明図である。

【図８】図１の被検レンズがある場合の第２のエリアセ
ンサの説明図である。

【図９】図１の被検レンズがある場合の第２のエリアセ
ンサの説明図である。

【図１０】図１の被検レンズのアライメントの説明図で
ある。

【図１１】図１の被検レンズのアライメントの説明図で
ある。

【図１２】（ａ）図１に示した光学系の作用説明図、
（ｂ）（ａ）のエリアセンサ上のでの光量分布を示す説
明図である。

【図１３】従来のレンズメータの説明図である。

【符号の説明】

１ａ・・・第１の光源 １ｂ・・・第２の光源 ２ａ・・・第１のピンホール ２ｂ・・・第２のピンホール ３・・・共通光学系 ４ａ・・・ＴＶレンズ ４ｂ・・・ＴＶレンズ ５ａ・・・エリアセンサ（二次元ＣＣＤ，第１のセンサ） ５ｂ・・・エリアセンサ（二次元ＣＣＤ，第２のセンサ） ６・・・ダイクロイックミラー ７・・・コリメータレンズ ８・・・リレーレンズ ９・・・移動レンズ １０・・・指標光分割手段 １１・・・ダイクロイックミラー １２・・・第１の波長分離フィルタ １２ａ・・・中央フィルタ部 １２ｂ・・・外側リング状光透過部 １３・・・第２の波長分離フィルタ １３ａ・・・中央光透過部 １３ｂ・・・外側リング状フィルタ部 １４・・・光束分割偏向手段 １５・・・内側光透過穴 １６・・・外側光透過穴 １７・・・外側プリズム １８・・・内側プリズム １９・・・演算制御回（演算制御手段，移動量検出手段） ２０，２１・・・点像 Ｌ・・・被検レンズ Ｌｂ・・・裏面側頂点位置ＰＭ・・・パルスモータ（駆動手
段） Ｍ・・・メモリ（記録手段，記憶手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】指標光を被検レンズに投影する指標光投影
   光学系と、 前記指標光を受光させるセンサと、 前記被検レンズを透過した指標光を前記センサに導く受
   光光学系と、 前記センサからの出力信号を基に前記被検レンズの屈折
   力を求める演算制御手段と、 前記演算制御手段により求められた屈折力を表示する表
   示手段を備えるレンズメータであって、 前記受光光学系の光路途中に配設され且つ受光光学系の
   光軸方向に移動操作可能な移動レンズが設けられ、前記
   移動レンズを介して前記被検レンズの裏面と共役又は略
   共役に設けられ且つ前記移動レンズと一体に光軸方向に
   移動操作可能な指標光分割手段を備えると共に、 前記演算制御手段は、前記移動レンズの移動量と前記セ
   ンサの指標光の点像の位置から前記被検レンズの屈折力
   を求めることを特徴とするレンズメータ。
2. 【請求項２】前記指標光投影光学系はそれぞれ異なる第
   １，第２の波長の指標光を前記被検レンズに投影する第
   １，第２の指標光投影光学系を有すると共に、前記受光
   光学系は前記第１，第２の指標光投影光学系からの指標
   光を前記センサに導く受光光学系を備え、 前記受光光学系は前記第１，第２の波長による測定感度
   が異なることを特徴とする請求項１に記載のレンズメー
   タ。
3. 【請求項３】前記センサは第１，第２のセンサであり、
   前記受光光学系は前記第１，第２の波長の指標光を前記
   第１，第２のセンサにそれぞれ導く第１，第２の受光光
   学系であると共に、前記第１，第２の受光光学系は第
   １，第２の波長による測定感度が異なることを特長とす
   る請求項２に記載のレンズメータ。
4. 【請求項４】前記指標光分割手段は、第１の波長を透過
   する中央フィルタ部と第２の波長を透過する外側リング
   状フィルタ部を備えると共に、光軸と同心円上に配列さ
   れて前記中央フィルタ部を透過した第１の波長の指標光
   を複数に分割して複数の指標光の点像を第１のセンサ上
   に投影する第１の光透過穴と、光軸と同心円上に配列さ
   れて前記外側リング状フィルタ部を透過した第２の波長
   の指標光を複数に分割して複数の指標光の点像を第２の
   センサ上に投影する第１の光透過穴を備えることを特徴
   とする請求項３に記載のレンズメータ。
5. 【請求項５】前記移動レンズが光軸方向の初期位置に配
   設されると共に光路中に被検レンズがない場合におい
   て、前記第１，第２のセンサ上に投影される前記指標光
   の点像の位置を記憶する記憶手段を有すると共に、前記
   演算制御手段は、前記被検レンズが配設されたときの前
   記点像が前記被検レンズがない場合の点像の位置に対し
   て所定範囲前記移動レンズを光軸方向に移動させたとき
   に、前記移動レンズの移動量と前記センサ上の指標光の
   点像の位置から前記被検レンズの屈折力を求めることを
   特徴とする請求項３に記載のレンズメータ。
6. 【請求項６】前記演算制御手段は、光路に配設された前
   記被検レンズの屈折力が大きく点像が第２のセンサから
   外れる場合、前記第１のセンサからの出力信号に基づい
   て、前記第１のセンサ上の点像が被検レンズのない場合
   の点像の位置に一致する方向に前記移動レンズを駆動手
   段で大まかに移動させ、この移動に伴い第２のセンサ上
   に前記点像が入った後、前記第２のセンサの出力信号に
   基づいて前記点像が被検レンズがない場合の点像の位置
   に一致する方向に駆動して、前記移動レンズの移動量と
   前記指標光の前記センサ上の点像の位置から前記被検レ
   ンズの屈折力を求めるように設定されていることを特徴
   とする請求項４に記載のレンズメータ。