专利名称：镜片测量仪的制作方法
技术领域：
在利用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束入射至被测镜片而且利用透过被侧镜片后的测量光束的位移求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪测量被测镜片上的偏心位置的光学特性时，以及在采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片并使目标板沿测量光轴移动，使得凸面一侧射出平行光束时，根据目标板的移动量求出被测镜片的光学特性，利用上述测量原理类型的测量仪，测量被测镜片上的偏心位置的光学特性时，其光学特性不一致，本发明涉及能够消除该光学特性不一致的镜片测量仪。
背景技术：
以往测量眼镜镜片度数的镜片测量仪，一般已知有两种原理的测量仪。图1表示为所谓IOA(Infinit on Axis，轴上无穷远)型镜片测量仪的光学系统，在该图1中，1为由1个LED构成的测量光源，2为准直透镜，3为图形板，4为作为受光传感器的面积型传感器，5为镜片支架，6为测量光路，TL为被测镜片，O1为测量光轴。测量光源1设置在准直透镜2的光轴O1上，而且位于其前焦点位置。准直透镜2将来自测量光源1的测量光束变换成平行光束P1，平行光束P1沿光轴O1被引导至被测镜片TL，从该被测镜片TL的凸面一侧入射至被测镜片TL。
图形板3设置在被测镜片TL的后方一侧(凹面一侧)。该图形板3上例如如图2所示，形成多个圆形开口3a。设该开口3a间的间隔为2h。另外，也可以采用各开口安装微型透镜的结构，开口的形状也可以不限于圆形，可以采用狭缝状开口或矩形结构。
在测量光路6中未放置被测镜片TL时，从该准直透镜2射出的平行光束P1照原样被导至图形板3，平行光束P1不被折射通过该图形板3的开口3a，被引导至面积型传感器4。因而如图3所示，投影至面积型传感器4的图形板3的开口投影像3a′的间隔2H与图形板3的开口3a的间隔2h相等。
与上不同的是，若在测量光路6中放置正度数的被测镜片TL，则平行光束P1因被测镜片TL产生折射而成为会聚光，开口投影像3a′的间隔2H如图4所示变小。另外，若在测量光路6中放置负度数的被测镜片TL，则平行光束P1因被测镜片TL产生折射而成为发散光，开口投影像a′的间隔变大。
由于从被测镜片TL的反面顶点位置X1至图形板3的距离Δ及从图形板3至面积型传感器4的距离d为已知，因此设从面积型传感器4至被测镜片TL的后焦点位置X1′的距离为X，则由于Δh＝h-HΔh/d＝H/x因此，被测镜片TL的后焦距BF利用下式求出，即BF＝(d/Δh)H+Δ+d即被测镜片TL的光学特性的球面度数(S)、圆柱度数(C)及轴角度(A)，可以通过测量在面积型传感器4上形成的开口投影像3a′的间隔2H，再根据该测量结果进行运算而求得。
图5所示为手动式镜片测量仪及部分自动镜片测量仪所用的被称为所谓FOA(Focus on Axis，轴上聚焦)型中自动镜片测量仪的光学系统。
在该图5中，10为测量光源部分，11为准直透镜，12为作为图形板的目标板，13为投影透镜，14为成像透镜，15为面积型传感器，16为镜片支架，17为测量光路。
测量光源部分10如图6所示，这里有4个测量光源(LED)10a-10d。各测量光源10a-10d设置在以测量光轴O1为中心的对称位置。该目标板12上如图7所示，形成开口12a，开口12a的中心与测量光轴O1一致。目标板12能够以该基准位置R1为起点沿光轴光方向往复运动。该开口12a的形状不限于圆形，也可以是狭缝状的开口，也可以是矩形结构。
准直透镜11的前焦点f1与测量光源10a-10d的设置位置一致，将该测量光源10a-10d的测量光束变换成平行光束。该准直透镜11的后集点f1′与目标板12的基准位置R1一致。投影透镜13的前焦点位置f2与基准位置R1一致，其后焦点位置f2′与被测镜片TL的反面顶点位置X1一致。测量光源10a-10d与被测镜片TL的反面顶点位置X1为共轭，测量光源10a-10d的光源像形成在反面顶点位置X1。
面积型传感器15设置在成像透镜14的后焦点位置f，在测量光路17中未置被测镜片TL的情况下，在目标板12位于基准位置R1时，目标板12与面积型传感器15为共轭。在目标板12上如图7所示，在其中央形成开口12a。
在测量光路17中未放置被测镜片TL的情况下，在基准位置R1有目标板12时，通过目标板12的开口12a的测量光束利用投影透镜13形成平行光束P2，再利用成像透镜14聚焦，在面积型传感器15上成像，在面积型传感器15的测量光轴上形成开口投影像12a。
与上不同的是，若在测量光路17中放置具有正放大率的被测镜片TL，则从被测镜片TL的凹面一侧入射后通过该被测镜片TL的平行光束P2，因被测镜片TL作用在会聚方向上产生折射，目标板12与面积型传感器15的共轭关系偏移。
因此，使目标板12沿光轴方向移动，如图8所示，将目标板12的位置固定，使得投影透镜13产生的目标板12的目标像12′与被测镜片TL的后焦距BF一致。
于是，目标板12与面积型传感器15再一次成为共轭。这样，根据偏离目标板12的基准位置R1的移动量，利用下式可以求出被测镜片TL的后焦距BF。
设投影透镜13的焦距为f2，设使目标板12沿测量光轴O1移动直到目标板12与面积型传感器15成为共轭时偏离基准位置R1(相当于O屈光度的位置)的移动量为Z，则被测镜片TL的光学特性值(度数)S为S＝Z/f22同样，可以求出圆柱度数C及轴角度A。
另外，关于利用该图5所示测量原理的自动镜片测量仪的测量，已在日本专利特开平2-216428号公报中叙述。
发明内容
但是，采用图1所示从被测镜片TL的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入至该被测镜片TL来测量被测镜片TL的度数类型的镜片测量仪，以及采用从被测镜片TL的凹面一侧使测量光束入射至被被测镜片TL并将目标板移动使得从被测镜片TL射出的测量光束成为平行光束的这种类型片测量仪，可以说被测镜片TL的度数相同，是指对被测镜片TL的中间部分度数进行测量的情况，而如图9所示，在用图1所示类型的镜片测量仪测量偏离被测镜片TL的光轴O2的位置X3时，沿测量光轴O1平行入射的平行光束P1因被测镜片TL而偏转，被导至面积型传感器4，在被测镜片TL的焦点面F1上，在偏离测量光轴O1的位置上成像。
与上不同的是，在用图5所示类型的镜片测量仪测量自被测镜片TL的光轴O2偏心的位置X3的情况下，在将目标板12位置固定使得目标板12与面积型传感器15处于共轭位置时，如图10所示，从目标板12的目标像12′的开口像12′a射出的测量光束，因被测镜片TL作用而成为相对于测量光轴O1倾斜的平行光束P2′，利用成像透镜14在偏离面积型传感器15中心(测量光轴O1)的偏心位置成像。
因而，若使图5所示的测量光束P2′的前进方向反向，而且将图5所示的被测镜片TL的凸面一侧与凹面一侧反过来，将图1所示类型的镜片测量仪产生的测量光束(实线所示的)P1与图5所示类型的镜片测量仪产生的测量光束(虚线所示的)P2重叠后所示成像状态，则如图11所示，图1所示类型的镜片测量仪测量的后焦距值BF与利用图5所示类型的镜片测量仪测量的后焦距值BF′不相同，若测量被测镜片TL的偏心位置X3上的度数S，则产生差异。但是，不希望因镜片测量仪的测量原理不同而产生差异。
因此，可以考虑在图1所示的镜片测量仪中，在被测镜片TL的前面设置由2个棱镜组合的棱镜补偿器，使得在被测镜片TL上的偏心位置X3上能得到与图5所示的镜片测量仪测量的相同度数，但是若采用这样的结构，则结构复杂，成本增加，另外必须对棱镜补偿器进行旋转调节，直到从被测镜片TL射出的测量光束与测量光轴O1一致，这就使得该项测量变得烦琐，而且测量花费时间。
本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于，在采用从被测镜片的凸面一侧使平行光束入射至被测镜片类型的测量仪测量该被测镜片偏心位置上的光学特性时，以及在采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片类型的测量仪，利用目标板的移动量测量被测镜片偏心位置上的度数时，提供镜片测量仪，能够以简单的结构消除该光学特性值的不一致。
本发明第1方面所述的镜片测量仪，其特征在于，在采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片而且利用透过被测镜片后的测量光束的位移求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪测量被测镜片偏心位置上的光学特性时，以及在采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片而且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束时利用目标板的移动量求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪测量被测镜片偏心位置上的光学特性时，为了消除该光学特性的不一致。
从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片，这种测量原理类型的光学系统，采用将相对于测量光轴倾斜的平行光束作为测量光束使其射入被测镜片的结构。
本发明第2方面所述的镜片测量仪，其特征在于，在采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片而且利用透过被测镜片后的测量光束的位移求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪测量被测镜片偏心位置上的光学特性时，以及在采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片而且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束时利用目标板的移动量求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪测量被测镜片偏心位置上的光学特性时，为了消除该光学特性的不一致。
在将目标板移动使得从被测镜片的凸面一侧射出作为测量光束的平行光束的测量原理类型光学系统中，在目标板上形成多个开口。
本发明第3方面所述的镜片测量仪，其特征在于，根据通过使平行于测量光轴的平行光束射入被测镜片而得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值、以及通过从被测镜片凸面一侧使倾斜的平行光束射入被测镜片而得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值，采用将目标板沿测量光轴移动使得从被测镜面的凸面一侧射出作为测量光束的平行光束的测量原理类型的测量仪，求出被测镜片偏心位置上的光学特性值。
本发明第4方面所述的镜片测量仪，其特征在于，相对于测量光轴从倾斜方向射入的平行光束相对于测量光轴是上下左右对称。
本发明第5方面所述的镜片测量仪，其特征在于，对被测镜片偏心位置上进行测量用的平行光束可由测量者选择。
本发明第6方面所述的镜片测量仪，其特征在于，测量者能够判断并设定，是否将采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值，变换成采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片而且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束时利用目标板的移动量求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值。
本发明第7方面所述的镜片测量仪，其特征在于，利用沿测量光轴从被测镜片的凸面一侧射入被测镜片的平行光束自动判断，是否将采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值，变换成采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片而且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束时利用目标板的移动量求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值，在根据该判断结果进行换算时，自动选定沿测量光轴由倾斜方向从被测镜片的凸面一侧射入被测镜片的平行光束。
本发明第8方面所述的镜片测量仪，为权利要求1所述的镜片测量仪，其特征在于，在被测镜片的后方位置设置具有多个开口的图形板。
本发明第9方面所述的镜片测量仪，其特征在于，对被测镜片上的偏心位置进行测量用的测量光束可由测量者选择。
本发明第10方面所述的镜片测量仪，其特征在于，测量者能够判断并设定，是否将采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片而且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值，变换成采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值。
本发明第11方面所述的镜片测量仪，其特征在于，根据测量光束自动判断，是否将采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片并将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值，变换成采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值。
本发明第12方面所述的镜片测量仪，其特征在于，在从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片的测量原理类型的镜片测量仪中，在测量被测镜片偏心位置上的光学特性值时，从所述被测镜片的凸面一侧使相对于测量光轴倾斜的平行光束射入被测镜片。
本发明第13方面所述的镜片测量仪，其特征在于，在从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片而且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束的测量原理类型的镜片的测量仪中，在测量被测镜片偏心位置上的光学特性值时，通过偏离目标板的测量光轴的开口进行测量。
图1所示为从被测镜片的凸面一侧使平行光束射入而且利用透过被测镜片后的测量光束的位移求出被测镜片光学特性类型的镜片测量仪光学系统示意图。
图2为图1所示的图形板的平面图。
图3所示为图1所示的光学系统的测量光路中未放置被测镜片时在面积型传感器形成的开口投影的说明图。
图4所示为图1所示的光学系统的测量光路中放置具有正放大率的被测镜片时在面积型传感器形成的开口投影像的说明图。
图5所示为使目标板沿测量光轴移动而且使得从被测镜片的凸面一侧射出平行光束利用目标板的移动量求出被测镜片光学特性类型的镜片测量仪光学系统示意图。
图6为说明图5所示的测量光源配置构成用的平面图。
图7为图5所示的目标板的平面图。
图8为说明在图5所示测量原理类型的镜片测量仪的测量光路中放置被测镜片并为了使得从被测镜片的凸面一侧射出平行光束而使目标板沿测量光路移动的状态用的示意图。
图9为说明使被测镜片的偏心位置处于图1所示测量原理类型的镜片测量仪的测量光路进行测量时得到的后焦距值用的示意图。
图10为说明使被测镜片的偏心位置处于图5所示测量原理类型的镜片测量仪的测量光路进行测量时得到的后焦距值用的示意图。
图11是为了说明采用图1所示测量原理类型的镜片测量仪测量时得到的被测镜片偏心位置上的后焦距值与采用图5所示测量原理类型的镜片测量仪测量时得到的被测镜片偏心位置上的后焦距值的差异，而将两者重合后画出的示意图。
图12为说明在图1所示测量原理类型的光学系统设置多个测量光源用的说明图，是为了在采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片而且利用透过被测镜片后测量光束的位移求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪测量被测镜片偏心位置上的光学特性时、与在采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片并且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束时利用目标板的移动量求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪测量被测镜片偏心位置上的光学特性时，消除该光学特性的不一致。
图13为表示图12所示的多个测量光源设置状态的说明图。
图14为将采用图12所示的镜片测量仪的光学系统测量被测镜片偏心位置时得到的测量结果画成的关系图。
图15为表示光学系统上设置具有多个开口的目标板的状态的说明图，是为了在采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片而且利用透过被测镜片后的测量光束的位移求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪测量被测镜片偏心位置上的光学特性时，与在采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片并且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束时利用目标板的移动量求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪测量被镜片偏心位置上的光学特性时，消除该光学特性的不一致。
图16为图15所示的目标板的平面图。
图17为说明根据通过目标板的光束在面积型传感器上形成的开口投影像用的示意图。
图18是利用测影法的镜片测量仪的光学系统图。
符号说明O1测量光轴TL被测镜片X3偏心位置P1、P1′、P1″平行光束具体实施方式
下面说明本发明有关的镜片测量仪的发明实施形态。
图12所示为从被测镜片TL的凸面一侧使平行光束射入被测镜片TL根据透过该被测镜片TL后的测量光束的位移来测量被测镜片TL度数类型的镜片测量仪光学系统。
在该图12中，对于与图1所示光学系统相同的构成要素，附加相同符号进行说明。
在测量光源部分1如图13所示，这里设置了5个LED1a-1e。LED1a设置在测量光轴O1上，LED1b-1e相对于LED1a等间隔设在上下左右方向上。
各LED1a-1e设置在准直透镜2的焦平面F1′上。从各LED1a-1e射出的光利用准直透镜2变换成作为测量光束的平行光束，LED1a产生的测量光束利用准直透镜2形成沿测量光轴O1的平行光束P1，LED1b-1e产生的平行光束成为相对于测量光轴O1倾斜射入的具有已知射入角的平行光束。在图12中，LED1b产生的平行光束用符号P1′表示，LED1d产生的平行光束用符号P1″表示。
被测镜片TL在镜片支架5的反面顶点位置X1上放置在测量光路6中，使得偏离该被测镜片TL的光轴O2在上下方向偏心的位置X3处于测量光路6。另外，在使被测镜片TL置于水平进行测量时，设置前后方向偏心的位置使得处于测量光路6。
若这些平行光束P1、P1′及P1″以已知的射入角度射入被测镜片TL的偏心位置X3，则各平行光束P1、P′及P″在该被测镜片TL的偏心位置X3有不同的偏转角，同时由于被测镜片TL的像差，得到不同的度数值。
因此，例如若使LED1d发光，则根据该LED1d产生的平行光束P1″射入被测镜片TL，在被测镜片TL上的偏心位置X3产生折射，利用通过图形板3的开口3a的光束，在面积型传感器4上形成开口投影像3a′，利用运算电路30对该开口投影像3a′进行运算，从而得到作为光学特征值的后焦距值BF″，同时得到射出角θ1。
即如图2所示，4个开口3a的中心与测量光轴O1一致，但若在被测镜片TL偏心位置X上进行测量，则如图4所示，开口投影像3a′产生偏移例如用虚线所示，4个开口投影像3a′的中心位置W偏离测量光轴O1。若设偏离该4个开口投影像3a′中心位置W的测量光轴O1的移动量的WX，则由于从图形板3至面积型传感器4的距离为已知，因此射出角θ1可以用下式运算。
θ1＝arctan(WX/d)另外，棱镜量可以根据射出角进行运算。
若使LED1a发光，则根据该LED1a产生的平行光束P1射入被测镜片TL的偏心位置X3上，同样得到后焦距值BF，同时得到射出角θ2。若使LED1b发光，则根据该LED1b产生的平行光束P1′，同样得到后焦距值BF′，同时得到射出角θ3。
因而，若将棱镜量与度数(diopter)的关系用图表示，则为图14所示的关系。在该图14中，横轴表表示棱镜量(PRISM)，纵轴表示后焦距值的倒数(度数)，Q1表示根据测量光束P1″得到的测量点，Q2表示根据测量光束P1得到的测量点，Q3表示根据测量光束P1′得到的测量点。
与上不同的是，采用从被测镜片TL的凹面一侧使测量光束射入被测镜片TL测量被测镜片TL度数类型的镜片测量仪，在测量被测镜片TL上的偏心位置X3时的后焦距值，如图11所示，是从被测镜片TL射出的测量光束射出角θ为0度时的值。
因此，运算电路30根据得到的棱镜量与后焦距值，进行线性近似，求出直线L，求出棱镜量为“0”时的后焦距值BFO。该后焦距值BFO理论上与图11所示的后焦距值BF′一致。该后焦距值BFO的倒数即度数在显示器上显示。
通过这样，从被测镜片TL的凸面一侧使平行光束射入被测镜片TL的偏心位置X3、然后求出被测镜片TL的偏心位置X3处的度数，这种类型的测量仪与从被测镜片TL的凹面一侧使测量光束射入并从被测镜片TL的凸面一侧使平行光束射出、然后求出被测镜片TL的偏心位置X3的度数类型的测量仪，可以得到相同的度数。
另外，在这里若测量光源1d、1a及1b同时发光，则由于在面积型传感器4上的开口投影像3a′分不清楚，因此使测量光源1d、1a及1b按时间顺序发光，这样在利用面积型传感器4进行检测时，使得能够区别各测量光源产生的开口投影像3a′。
这里，是将后焦距值与棱镜量进行直线近似，求出棱镜量为“0”时的度数，但若设置多个LED，例如设置7个以上的LED，求出后焦距值及棱镜量，利用曲线近似求出棱镜量为“0”时的度数，利用曲线近似求出棱镜量为“0”时的度数，则其换算精度将进一步提高，另外，若在曲线上画出3点以上的测定值，则能够进行该曲线近似。
根据该实施例1，由于其结构是使多个测量光源依次发光，求出后焦距后，再进行运算，以便进行换算，因此与使1个测量光源发光进行测量的结构相比，测量要多花费时间，但在被测镜片TL的度数较小、偏心量(棱镜量)较小时，用从被测镜片TL的凸面一侧使平行光束射入这种类型的测量仪及从被测镜片TL的凹面一侧射入而从凸面一侧使测量光束作为平行光束射出这种类型的测量仪，由于考虑到被测镜片TL的偏心位置X3处的度数几乎没有差别，因此若采用的结构是将规定的阈值设在被测镜片TL的偏心位置X3的后焦距值，在测量结果为该阈值以下时，仅仅使1个LED发光，不通过其它LED进行测量，仅仅在超过该阈值时，才使其它的LED发光，求出后焦距量及棱镜量，利用换算求出采用从被测镜片TL的凸面一侧使测量光束作为平行光束射出类型的测量仪测量时将能得到的度数，则能够尽量不损害操作性能，求出该被测镜片TL的偏心位置X3的度数。
另外，在被测镜片TL是渐进变焦镜片或双焦点镜片的近用部分的测量中，必须使被测镜片TL有很大偏心进行测量，但这时根据被测镜片TL的凸透镜还是凹透镜，其偏角方向相反，因此希望采用测量光束相对于测量光轴O1对称射入的结构。
另外，在被测镜片TL为渐进变焦镜片或双焦点镜片时，也可以采用下述的结构，即自动识别其近用部分，自动使各LED1a-1e发光，求出从被测镜片TL的凸面一侧使平行光束射出时被测镜片TL上的偏心位置X3的度数也可在镜片测量仪上设置存储被测镜片TL近用部分的存储器按钮，测量有按下该按钮时，求出从被测镜片TL的凸面一侧使平行光束射出时被测镜片TL的偏心位置X3上的度数。
还可以采用下述的结构，也就是使LED1a发光，沿测量光轴O1使平行光束P1射入被测镜片TL，根据使该LED1a发光而得到的测量结果，判断是否使LED1b-1e的哪一个发光，使LED1a以外的最低限度需要的LED1b-1e发光，然后将被测镜片TL的偏心位置X3上的度数换算成采用从被测镜片TL的凸面一侧使平行光束射出类型的测量仪得到的被测镜片TL上的偏心位置X3的度数，根据这样的结构，可以力图缩短测量时间。
另外也可以采用下述的结构，即在镜片测量仪设置换算按钮，在只想得到从被测镜片TL的凸面一侧使平行光束P1射入时被测镜片TL上的偏心位置X3的度数(后焦距值BF)S时，使该换算按钮断开，在想得到从被测镜片TL的凸面一侧使平行光束P2′射出时被测镜片TL的偏心位置X3上的度数时，使该换算按钮接通。
(实施例2)图15所示为从被测镜片TL的凹面一侧向被测镜片TL射入测量光束并且从被测镜片TL的凸面一侧使平行光束P2射出类型的镜片测量仪光学系统。在该图15中，对于与图5相同的构成要素，附加相同的符号，下面加以说明。
在目标板12上如图16所示，形成5个开口12a-12e。开口12a位于测量光轴O1上，以该开口12a为中心，等间隔形成4个开口12b-12e。另外，15′为面积型传感器15。
设分别使各LED10a-10d发光，利用准直透镜11将测量光束引至目标板12。另外，被测镜片TL其偏心位置X3位于测量光轴O1上。
目标板12位于图15的实线所示位置时，其中心的开口12a处于与面积型传感器15′的共轭位置。这里，若分别使LED10b或10d发光，则如图17(a)所示，在面积型传感器15′上形成目标板12的5个开口投影像12a′、12b′、12d′、12c′及12e′。由于被测镜片TL仅在上下方向偏心，而在左右方向没有偏心，因此使LED10b或10d发光时的开口投影像一致。
若使LED10发光，则在面积型传感器15′上形成如图17(b)所示的开口投影像12a′-12e′。在左右方向，开口投影像12a′、12c′与12e′一致。在上下方向，开口投影像12b′、12a′与12d′错开。这里是由于作为仅使被测镜片TL在上下方向偏心进行测量的。
另外，若使LED10c发光，则形成如图17(c)所示的开口投影像12a′-12e′。因而，若同时使LED10a-12d发光，则如图17(d)所示，在面积型传感器15′上形成开口投影像12a′-12e′。
若使目标板12可以沿测量光轴O1移动，开口12b与面积型传感器15′处于共轭位置，则在各LED10a-10d同时发光时，在面积型传感器15′上形成图17(e)所示的开口投影像。在面积型传感器15上，在偏离测量光轴O1的偏心位置处得到5个开口投影12a′-12e′重叠的点。另外，在测量光轴O1上，在上下方向开口投影像12b′、12a′及12d′错开投影。左右的开口投影像12c′及12e′与开口投影像12a′重叠。
因而，使目标板12移动时的移动量之差成为因被测镜片TL的射入角度而产生的度数之差，移动目标板12使得在面积型传感器15上的开口投影像12a′、12c′及12d′重叠在一点，求出各移动位置的度数之差，通过这样利用换算可以求出采用从被测镜片的凸面一侧射入平行光束类型的测量仪在被测镜片TL上的偏心位置进行测量时的度数。
棱镜量可以作为同时使LED10a-10d发光时得到的4个投影像的重心位置与测量光轴O1的距离求得。
在该实施例2中，采用的结构是用面积型传感器15′求出4个投影像的重心位置，但也可以用下述的结构，即用线条型传感器代替面积型传感器15′，将多条缝隙组合作为目标板12的开口。
(实施例3)图18所示为利用测影法的镜片测量仪的光学系统图，是用准直透镜2，使平行光束射入被测镜片TL，在测量光路6未放置被测镜片TL时，利用聚焦透镜40，在偏离旋转图形板41转轴O3的偏心位置形成LED1a及1b的光源像，在旋转图形板41上形成规定的开口图形，旋转图形板41以转轴O3为中心以一定周期旋转。
在被测镜片TL为凸透镜时，在旋转图形板41的前方形成LED1a及1b聚焦后的光源像，在被测镜片TL为凹透镜时，在旋转图形板41的后方形成LED1a及1b聚焦后的光源像。在该旋转图形板41与面积型传感器4之间设置成像透镜42，成像透镜42的前焦点与旋转图形板41一致，在测量光路6未放置被测镜片TL时，从LED1a及1b射出的光束作为平行光束被引至面积型传感器4。
在测量光路6未放置被测镜片TL时，由于聚焦后的光源像形成在旋转图形板41的设置位置，因此若旋转图形板41的开口部分横切光源像，则面积型传感器4的输出急剧上升，若旋转图形板41的遮光部分横切光源像，则面积型传感器4的输出急剧减少。
在测量光路6放置被测镜片TL时，由于在旋转图形板41的设置位置的前方(被测镜片TL为凸透镜时)或后方(被测镜片TL为凹透镜时)形成，在旋转图形板41上的LED1a及1b的光源像模糊，因此在旋转图形板41的开口横切光源像时，面积型传感器4的感光输出缓慢增大，另外在旋转图形板41的遮光部分横切光源像时，面积型传感器4的感光输出也缓慢减少，由于被测镜片TL的度数越大，从旋转图形板41的设置位置至前方焦点位置或后方焦点位置的偏移量就越大，而且由于被测镜片TL的像差越大，其偏移量就越大，因此旋转图形板41上LED1a及1b的光源像的�：吭酱�。
因而，根据面积型传感器4的受光输出增减趋势的程度及增减的表现形式，能够求出被测镜片TL上的偏心位置X3的度数及棱镜量，若依次使LED1a及1b发光，利用各LED1a及1b求出度数及棱镜量，则能够得到与图14所示的相同的测量结果。
另外，利用该测影法的镜片测量仪详细测量情况，在日本专利特开2000-266639号中叙述。
在采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片而且利用透过被测镜片后的测量光束的位移求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪测量被测镜片偏心位置上的光学特性时，以及在采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片而且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束时利用目标板的移动量求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪测量被测镜片偏心位置上的光学特性时，其光学特性不一致，采用本发明，能够消除该光学特性的不一致。
权利要求
1.一种镜片测量仪，其特征在于，在采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片而且利用透过被测镜片后的测量光束的位移求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪测量被测镜片偏心位置上的光学特性时，以及在采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片而且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束时利用目标板的移动量求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪测量被测镜片偏心位置上的光学特性时，为了消除该光学特性的不一致，从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片，这种测量原理类型的光学系统，采用将相对于测量光轴倾斜的平行光束作为测量光束使其射入被测镜片的结构。
2.一种镜片测量仪，其特征在于，在采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片而且利用透过被测镜片后的测量光束的位移求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪测量被测镜片偏心位置上的光学特性时，以及在采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片而且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束时利用目标板的移动量求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪测量被测镜片偏心位置上的光学特性时，为了消除该光学特性的不一致，在将目标板移动使得从被测镜片的凸面一侧射出作为测量光束的平行光束的测量原理类型光学系统中，在目标板上形成多个开口。
3.如权利要求1所述的镜片测量仪，其特征在于，根据通过使平行于测量光轴的平行光束射入被测镜片而得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值、以及通过从被测镜片凸面一侧使倾斜的平行光束射入被测镜片而得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值，采用将目标板沿测量光轴移动使得从被测镜面的凸面一侧射出作为测量光束的平行光束的测量原理类型的测量仪，求出被测镜片偏心位置上的光学特性值。
4.如权利要求1所述的镜片测量仪，其特征在于，相对于测量光轴从倾斜方向射入的平行光束相对于测量光轴是上下左右对称。
5.如权利要求1所述的镜片测量仪，其特征在于，对被测镜片偏心位置上进行测量用的平行光束可由测量者选择。
6.如权利要求1所述的镜片测量仪，其特征在于，测量者能够判断并设定，是否将采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值，变换成采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片而且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束时利用目标板的移动量求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值。
7.如权利要求1所述的镜片测量仪，其特征在于，利用沿测量光轴从被测镜片的凸面一侧射入被测镜片的平行光束自动判断，是否将采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值，变换成采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片而且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束时利用目标板的移动量求出被测镜片光学特性的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值，在根据该判断结果进行换算时，自动选定沿测量光轴由倾斜方向从被测镜片的凸面一侧射入被测镜片的平行光束。
8.如权利要求1所述的镜片测量仪，其特征在于，在被测镜片的后方位置设置具有多个开口的图形板。
9.如权利要求2所述的镜片测量仪，其特征在于，对被测镜片上的偏心位置进行测量用的测量光束可由测量者选择。
10.如权利要求2所述的镜片测量仪，其特征在于，测量者能够判断并设定，是否将采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片而且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值，变换成采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值。
11.如权利要求2所述的镜片测量仪，其特征在于，根据测量光束自动判断，是否将采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片而且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值，变换成采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片的测量原理类型的测量仪得到的被测镜片偏心位置上的光学特性值。
12.一种镜片测量仪，其特征在于，在从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片的测量原理类型的镜片测量仪中，在测量被测镜片偏心位置上的光学特性值时，从所述被测镜片的凸面一侧使相对于测量光轴倾斜的平行光束射入被测镜片。
13.一种镜片测量仪，其特征在于，在从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片而且将目标板沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束的测量原理类型的镜片的测量仪中，在测量被测镜片偏心位置上的光学特性值时，通过偏离目标板的测量光轴的开口进行测量。
全文摘要
本发明的镜片测量仪中，在采用从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片且利用透过被测镜片后的测量光束的位移求出被测镜片其光学特性的测量原理类型来测量被测镜片偏心位置上的光学特性时、以及在采用从被测镜片的凹面一侧使测量光束射入被测镜片而且将目标沿测量光轴移动使得从凸面一侧射出平行光束时利用目标板的移动量求出被测镜片光学特性的测量原理类型来测量被测镜片偏心位置上的光学特性时，其光学特性不一致，为消除该光学特性不一致，从被测镜片的凸面一侧使作为测量光束的平行光束射入被测镜片的这种测量原理类型的光学系统，采用将与测量光轴倾斜的平行光束P1′及P1″作为测量光束使其射入被测镜片的结构。
文档编号G01M11/02GK1410747SQ02144279
公开日2003年4月16日 申请日期2002年10月8日 优先权日2001年10月1日
发明者柳英一 申请人:株式会社拓普康
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
