Bisher gibt es mehrere Systeme für die Sichtwiedergabe
einer relativen Positionsbeziehung des optischen Zentrums einer
zu untersuchenden Linse mit Bezug auf die optische Achse eines optischen
Meßsystems,
und zwar insbesondere die folgenden Systeme:
In einem ersten
Sichtwiedergabesystem wird die Prismenbrechkraft (Prismendioptrienwert),
die in Erscheinung tritt, wenn die optische Achse des optischen
Meßsystems
aus dem optischen Zentrum der zu untersuchenden Linse verschoben
wird, gemessen, und die Position des Targets wird in Ausdrücken der
Größe der gemessenen
Prismenbrechkraft angezeigt. Eine optische Aberration hat eine korrelative
Beziehung zu dem Dioptrienwert (der Begriff Dioptrienwert wird im
Rahmen der vorliegenden Beschreibung und der Ansprüche zusammenfassend
für die
Begriffe "Brechkraft,
Dioptrienwert o. dgl." verwendet).
Jedoch ist es vorteilhaft, eine Verschiebung zwischen der optischen
Achse des optischen Meßsystems
und dem optischen Zentrum der zu untersuchenden Linse in der Form
der Prismenbrechkraft anzugeben, insbesondere anzuzeigen, so daß der Bereich,
in dem die optischen Kenndaten garantiert genau gemessen werden,
unter Verwendung einer standardisierten oder genormten Referenz
bzw. unter Verwendung eines Normals eingestellt oder festgelegt
werden kann.
In einem zweiten Sichtwiedergabesystem
wird eine Abweichung (Entfernung) zwischen dem optischen Zentrum
einer zu untersuchenden Linse und der optischen Achse eines optischen
Meßsystems
berechnet, und die Position eines Targets wird in Ausdrücken der
berechneten Abweichung angegeben, insbesondere angezeigt. Gemäß diesem
System können
die Bewegung der zu untersuchenden Linse und die Bewegung des Targets
vorteilhafterweise proportional zueinander gemacht werden.
Beispielsweise beschreibt die
US 4,779,979 eine Vorrichtung
zum Messen von optischen Kennwerten einer Linse, wobei die Linse
in ein optisches Messsystem eingebracht ist und der Abstand der
optischen Achse der Linse von der optischen Achse des Messsystems
durch eine Anzeigevorrichtung dargestellt wird, so dass basierend
auf der Darstellung durch die Anzeigevorrichtung eine Ausrichtung
der Linse in dem optischen Messsystem erreicht werden kann.
Bei dem ersten Sichtwiedergabesystem,
das auf der Prismenbrechkraft basiert, ist es nachteiligerweise
schwierig, eine Fluchtung bzw. Ausrichtung zu erzielen da eine Linse,
die einen großen
Dioptrienwert hat, selbst in der Nähe ihres optischen Zentrums
in hohem Maße
mit der Prismenbrechkraft variiert.
Das erste Sichtwiedergabesystem ist
auch vom Gesichtspunkt seiner Herstellungskosten her insofern mangelhaft,
als eine genauere Fluchtung bzw. Ausrichtung nicht erzielt werden
kann, ohne daß die
Auflösung der
Sichtwiedergabe erhöht
wird.
Das zweite Sichtwiedergabesystem
des Positionierens und der Sichtwiedergabe des Targets an einer Position,
die proportional zur Abweichung zwischen dem optischen Zentrum der
zu untersuchenden Linse und der optischen Achse des optischen Meßsystems
ist, hat andererseits insbesondere die Schwierigkeit, daß dann,
wenn der standardisierte oder genormte Bereich so eingestellt wird,
daß die
Meßgenauigkeit
garantiert ist, eine Linse, die einen großen Dioptrienwert hat, als
Referenz oder Normal angewandt werden muß und demgemäß eine genaue
Positionierung selbst in bzw. bei einer Linse erforderlich ist,
die einen kleinen Dioptrienwert hat.
Weiter beinhaltet eine genaue Positionierung
die Notwendigkeit, die Auflösung
der Sichtwiedergabe zu erhöhen,
oder die Notwendigkeit, ihre Vergrößerung zu erhöhen. Das
erstere hat hohe Herstellungskosten zur Folge, während das letztere eine Verminderung
des Sichtwiedergabebereichs zur Folge hat.
Es sind konventionellerweise verschiedene
Arten von automatischen Linsenmeßeinrichtungen vorgeschlagen
worden, welche eine Markierung der Linse ermöglichen.
Eine Markierung wird gewöhnlich an
oder in dem optischen Zentrum ausgeführt. Jedoch ist es bei einem
vorgeschriebenen Prisma angemessen, eine Markierung an einer Position
auszufüh ren,
wo ein vorzuschreibendes Prisma hinzugefügt wird. Zu diesem Zweck war
es, wenn es gewünscht
wurde, eine Markierung an einer anderen Position, als es das optische
Zentrum ist, auszuführen,
allgemeine konventionelle Praxis, die Linse in einer solchen Art
und Weise zu bewegen, daß die
visuell auf der Sichtwiedergabeeinrichtung angezeigte gemessene
Prismenbrechkraft in Übereinstimmung
mit dem vorgeschriebenen Wert gebracht wird, in welcher Übereinstimmungsposition
die Achsenmarkierung ausgeführt
wurde.
Das obige Markierungsverfahren ist
jedoch insofern nachteilig, als die Bedienungsperson in hohem Maße auf ihre
Erfahrung zurückgreifen
muß, und
daher nimmt die Markierungsarbeit eine Menge an Zeit in Anspruch.
Weiter muß die
Linse im Falle einer astigmatischen Linse so bewegt werden, daß eine Koinzidenz oder Übereinstimmung
selbst von deren zylindrischem Axialwinkel erzielt wird, was demgemäß eine sehr schwere
Markierungsarbeit zur Folge. hat.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es daher insbesondere, eine automatische Linsenmeßeinrichtung
zur Verfügung
zu stellen, mit welcher die obigen Nachteile des Standes der Technik
ausgeschaltet werden und mit welcher optische Kenndaten von Linsen,
die irgendwelche Brechkraftwerte haben, schnell gemessen werden
können,
während
deren hochgenaue Positionierung ermöglicht wird.
Weiterhin soll mit der vorliegenden
Erfindung eine automatische Linsenmeßeinrichtung zum leichten Erzielen
der Markierungsarbeit an der Position, an welcher der Prismenwert
hinzugefügt
wird, zur Verfügung gestellt
werden.
Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung
ist es, daß eine
automatische Linsenmeßeinrichtung
zum automatischen Messen von optischen Kenndaten, wie beispielsweise
die sphärische
Brechkraft und die zylindrische Brechkraft
einer zu untersuchenden
Linse, die in ein optisches Messsystem eingefügt ist, zur Verfügung gestellt
wird, umfassend: eine Messeinrichtung zum Messen einer Verschiebung
zwischen
einem optischen Zentrum der zu untersuchenden Linse,
die in das optische Messsystem eingefügt ist, und einer optischen
Achse des optischen Messsystems;
eine Berechnungseinrichtung
zum Berechnen der Prismenbrechkraft der Linse und eines Abstands
oder einer Abweichung des optischen Zentrums der Linse von der optischen
Achse des Messsystems aus der gemessenen Verschiebung;
eine
Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der berechneten Prismenbrechkraft
mit einem vorbestimmten Wert; und
eine Anzeigeeinrichtung oder
Sichtwiedergabeeinrichtung, welche abhängig vom Ergebnis des Vergleichs
die jeweilige Fluchtung oder Ausrichtung der in den Strahlengang
eingebrachten Linse relativ zur optischen Achse des Messsystems
in einer ersten Betriebsweise oder in einer zweiten Betriebsweise
darstellt, wobei
- – in der ersten Betriebsweise
der berechnete Abstand zwischen dem optischen Zentrum der Linse
und der optischen Achse des Messsystems in einem Koordinatensystem
mit dem Abstand als Koordinatenachse dargestellt wird und
- – in
der zweiten Betriebsweise die berechnete Prismenbrechkraft in einem
Koordinatensystem mit der Prismenbrechkraft als Koordinatenachse
dargestellt wird.
Ein anderes Merkmal der vorliegenden
Erfindung besteht darin, dass eine automatische Linsenmesseinrichtung
zum automatischen Messen von optischen Kenndaten, wie beispielsweise
der sphärischen
Brechkraft und der zylindrischen Brechkraft, einer zu untersuchenden
Linse, die in ein optisches Messsystem eingefügt ist, zur Verfügung gestellt
wird, umfassend:
eine Messeinrichtung zum Messen einer Verschiebung
zwischen einem optischen Zentrum der zu untersuchenden Linse, die
in das optische Messsystem eingefügt ist, und einer optischen
Achse des optischen Messsystems;
eine Berechnungseinrichtung
zum Berechnen der Prismenbrechkraft und/oder der Abweichung oder
des Abstands des optischen Zentrums der Linse von der optischen
Achse des Messsystems auf Basis der mittels der Messeinrichtung
gemessenen Verschiebung; eine Eingabeeinrichtung zum Eingeben eines
Prismenbrechkraftwerts, z. B. der vorhergemessenen Prismenbrechkraft
eines Auges;
eine Koordinatentransformationseinrichtung zum
Transformieren eines Koordinatensystems zum Darstellen der von der
Berechnungseinrichtung berechneten Prismenbrechkraft und/oder Abweichung,
das die optische Achse des optischen Messsystems als einen Ursprung
hat, in ein Koordinatensystem, das einen entsprechend der durch
die Eingabeeinrichtung eingegebenen Prismenbrechkraft definierten
Ursprung hat; und
eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines
Ausrichtungstargets auf dem mittels der Koordinatentransformationseinrichtung
transformierten Koordinatensystem.
Die vorstehenden sowie weitere Vorteile
und Merkmale der Erfindung seien nachfolgend unter Bezugnahme auf
die 1 bis 9 der Zeichnung anhand einiger
bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung näher beschrieben
und erläutert;
es zeigen:
1 eine
Vorderansicht einer automatischen Linsenmesseinrichtung gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
2 eine
Anordnung eines optischen Systems, das in der automatischen Linsenmesseinrichtung verwendet wird;
3 ein
Blockschaltbild eines Steuer- und/oder Regelsystems, das in der
Ausführungsform
der automatischen Linsenmeßeinrichtung
verwendet wird;
4 ein
Corona- oder Kranztarget auf einer Sichtwiedergabeeinrichtung bzw.
in Sichtwiedergabe;
5 ein
Kreuzlinientarget auf der Sichtwiedergabe einrichtung bzw, in Sichtwiedergabe;
6 einen
Zustand auf der Sichtwiedergabeeinrichtung bzw. in der Sichtwiedergabe,
wenn die Fluchtung bzw. Ausrichtung mit dem Kreuzlinientarget vollendet
ist;
7 einen
Zustand auf der Sichtwiedergabeeinrichtung bzw. in der Sichtwiedergabe,
wenn die Fluchtung bzw. Ausrichtung einer astigmatischen Linse vollendet
ist;
8 ein
Ablaufdiagramm zum Erläutern
einer Art und Weise der Sichtwiedergabe der Fluchtung bzw. Ausrichtung
in der vorliegenden Ausführungsform;
und
9 ein
Ablaufdiagramm zum Erläutern
des Betriebs der automatischen Linsenmeßeinrichtung, wenn ein Markieren
an einer Position ausgeführt
wird, an welcher ein vorzuschreibendes Prisma hinzugefügt wird.
Bei der nun folgenden Beschreibung
und Erläuterung
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen sei zunächst auf 1 Bezug genommen, in der das äußere Aussehen
einer automatischen Linsenmeß einrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Die automatische Linsenmeßeinrichtung
der 1 weist eine Sichtwiedergabeeinrichtung 1 auf,
welche eine Strichplatte umfaßt,
die in ihrem Zentrum die optische Achse eines optischen Meßsystems
hat, sowie ein Fluchtungs- oder Ausrichtungstarget 2 (das
als ein Corona- oder Kranztarget in 1 gezeigt
und später
in näheren
Einzelheiten beschrieben ist), und eine LED-Punktmatrix-Sichtwiedergabe
zum Daraufanzeigen von Meßergebnissen
usw. (LED = lichtemittierende Diode bzw. Dioden). Die Linsenmeßeinrichtung
weist außerdem
folgendes auf: einen DRUCKEN-Schalter 3 zum Drucken der
Meßergebnisse, einen
ADD-Schalter 4 zum Wechseln auf eine Additions- bzw. Zusatzdioptriemeßbetriebsweise, LINKS/RECHTS-Schalter 5 und 5 zum
Auswählen
des Messens einer Linse für
ein linkes Auge oder ein rechtes Auge, einen LESE-Schalter 6 zum
Auslesen von gemessenen Werten, einen Linsenhalter 7 und
ein Nasenteil 8. Eine zu untersuchende Linse wird dadurch
an Ort und Stelle gehalten, daß man
die zu untersuchende Linse auf dem Nasenteil 8 anbringt
und dann den Linsenhalter 7 absenkt.
Es sei nun als nächstes eine Ausführungsform
des optischen Meßsystems
der automatischen Linsenmeßeinrichtung
beschrieben und erläutert.
In 2 ist
eine Anordnung des optischen Systems der automatischen Linsenmeßeinrichtung
gezeigt.
In dem optischen System sind vier
lichtemittierende Elemente 11, wie beispielsweise lichtemittierende Dioden
(LEDs) so angeordnet, daß sie
senkrecht zu der optischen Achse des optischen Systems in der Nähe des Brennpunkts
einer Objektivlinse 12 sind. Genauer gesagt, sind die vier
lichtemittierenden Elemente 11 der vorliegenden Ausführungsform
vier LEDs a, b, c und d. Wenn eine zu untersuchende Linse 15 auf
dem Nasenteil 8 angebracht ist, wird ein LED-Treiber bzw.
eine LED-Betriebsschaltung in Ansprechung auf eine Instruktion bzw.
Instruktionen, die von einem Computer geschickt wird bzw. werden,
so betätigt, daß die vier
LEDs a, b, c und d aufeinanderfolgend EIN geschaltet werden.
Ein Target 13, in dem sich
Schlitze befinden, die senkrecht zueinander sind, ist ortsfest oder
bewegbar zwischen der Objektivlinse 12 und einer Kollimatorlinse 14 und
in der Nähe
des Brennpunkts hiervon positioniert. Das Nasenteil 8 ist
zwischen der Kollimatorlinse 14 und einer Fokussierungslinse 16 und
in der Nähe
des Brennpunkts hiervon angeordnet. Mit dem Bezugszeichen 17 ist
ein halbdurchlässiges
Prisma bezeichnet, und 18 bezeichnet Bildsensoren oder -fühler, die
so vorgesehen sind, daß sie
senkrecht zueinander mit Bezug auf die optische Achse sind.
Im Betrieb wird Licht, das von den
LEDs emittiert wird, durch die Objektivlinse 12, die Kollimatorlinse 14,
die zu untersuchende Linse 15 und die Fokussierungslinse 16 hindurchgeschickt
und dann auf den beiden Bildsensoren 18 und 18,
die senkrecht zueinander angeordnet sind, fokussiert.
Wie in 3 gezeigt
ist, werden die von den beiden Bildsensoren 18 und 18 ausgegebenen
Signale durch eine CCD-Treiberschaltung 21 oder eine CCD-Betriebsschaltung 21 (CCD
= ladungsgekoppelter Speicher bzw. Baustein oder Ladungsspeicher-Baustein)
zu einem Komparator 22 und einer Peak- oder Spitzenhalteschaltung 23 geschickt.
Eine Peak- bzw. Spitzenspannung, die als eine Ausgangsgröße der Peak-
oder Spitzenhalteschaltung 23 erhalten wird, wird in einem
A/D-Umsetzer 24 (A/D = Analog-zu-Digital) in ein Digitalsignal umgesetzt
und dann zu einem Rechner 25 geschickt. Das Digitalsignal,
welches der Peak- oder Spitzenspannung von der Peak- oder Spitzenhalteschaltung 23 entspricht,
wird außerdem
durch den Computer 25 zu einem D/A-Umsetzer 26 (D/A = Digital-zu-Analog)
geschickt, um dort in ein Spannungssignal umgesetzt zu werden, das
1/2 der Peak- oder Spitzenspannung entspricht und weiter in den
Komparator 22 eingegeben wird. Der Komparator 22 vergleicht
das von dem D/A-Umsetzer 26 empfangene Signal mit einem direkt von der
CCD-Treiberschaltung 21 empfangenen Signal und erzeugt
ein Abtastim puls- oder Markiersignal. Das Abtastimpuls- oder Markiersignal
wird von dem Komparator 22 zu einem selbsthaltenden Schalter 28 geschickt. Das
heißt,
der selbsthaltende Schalter 28 nimmt in Ansprechung auf
das von dem Komparator 22 empfangene Abtastimpuls- oder
Markiersignal ein Signal von einem Zähler 27 an, liest
die Grenze eines hellen Teils und eines dunklen Teils aus der Wellenform
des angenommenen Signals heraus und detektiert deren Koordinatenposition
unter der Steuerung des Computers 25.
Es sei nun kurz erläutert, wie
ein Meßwert
auf der Basis der detektierten Koordinatenposition berechnet wird.
Das Target 13 wird einer
individuellen Beleuchtung von den vier LEDs a, b, c und d unterworfen.
In dem Fall, in dem keine zu untersuchende Linse auf dem Nasenteil 8 angebracht
ist, sowie in dem Fall, in welchem auf dem Nasenteil 8 eine
zu untersuchende Linse angebracht ist, deren Dioptriewert null ist, überlappen sich
alle Targetbilder, die mittels der vier LEDs a, b, c und d auf den
Bildsensoren 18 ausgebildet werden, miteinander.
Wenn die zu untersuchende Linse 15 nur
sphärische
Brechkraft hat, dann sind die auf den Bildsensoren 18 ausgebildeten
Targetbilder in der Position darauf um einen Betrag verschoben,
welcher dem sphärischen
Dioptrienwert entspricht.
Wenn die zu untersuchende Linse 15 nur
zylindrische Brechkraft hat, wird ein auf die zylindrische Linse
auffallendes Lichtbündel
einer Brechkraft in der Richtung senkrecht zu (wie) ihrem Hauptmeridian
(oder in der gleichen Richtung wie der Hauptmeridian) ausgesetzt.
Demgemäß kann der
zylindrische Dioptrienwert auf der Basis der Verschiebung der Targetbilder
berechnet werden.
In dem Fall, in welchem die zu untersuchende
Linse 15 sowohl sphärische
als auch zylindrische Brechkraft hat, werden die Targetbilder auf
den Bildsensor 18 oder die Bildsensoren 18 um
einen Betrag verschoben fokussiert, welcher ihren Brechkraft-Dioptriewerten
entspricht.
Es sei nun angenommen, daß, wenn
die vier LEDs a, b, c und d EIN geschaltet werden, ihre Targetbilder
die jeweiligen Zentren A(xa, ya),
B(xb, yb), C(xc, yc) und D(xd, yd) haben, und
X1, X2, Y1 und Y2 werden wie folgt
ausgedrückt: X1 = |xb – xd|, X2 = |xa – xc|
Y1 =
|ya – yc|, und Y2 = |yb – yd|
Dann lassen sich der sphärische Dioptrienwert
S, der zylindrische Dioptrienwert C, der Axialwinkel
0 und
die Prismenbrechkraft wie folgt ausdrücken:
Sphärischer
Dioptriewert S = (X
2 + Y
2 ± C)/2
Der Computer 25 detektiert
die Koordinatenposition, berechnet den sphärischen Dioptriewert, den zylindrischen
Dioptriewert, den Axialwinkel und die Prismenbrechkraft gemäß den vorstehend
angegebenen Berechnungsausdrücken
und veranlaßt
die digitale Sichtwiedergabe der Werte.
Wenn die zu untersuchende Linse einen
anderen Dioptriewert (Brechkraft) als den Dioptriewert null hat,
kommen die vier Targetbilder aus-dem-Brennpunkt. Zu dem Zweck, dieses
zu vermeiden, werden die Positionen der Bilder um einen Betrag verschoben,
welcher dem Dioptriewert entspricht, was zu einer Ursache eines
Meßfehlers
führt.
Demgemäß ist es
in der praktischen Linsenmeßeinrichtung
wünschenswert,
daß das Meßtarget
verschoben wird, um die Abweichung zu vermindern, welche durch das
Aus-dem-Brennpunkt-Sein verursacht wird, so daß die optischen Kenndaten der
zu messenden Linse auf der Basis der Verschiebung des Meßtargets
und der Bildposition berechnet werden.
Es sei als nächstes unter Bezugnahme auf
das Ablaufdiagramm der 8 erläutert, wie
das Fluchtungstarget ab- oder ausgebildet wird.
Wenn sich die Linsenmeßeinrichtung
in ihrer Meßbetriebsweise
befindet, wird das Meßsystem
aufeinanderfolgend in konstanten Intervallen betätigt, um die optischen Kenndaten
einer zu messenden Linse zu messen: S1. In einer solchen Art und
Weise, wie oben angegeben, berechnet der Computer 25 den
sphärischen
Dioptriewert, den zylindrischen Dioptriewert, den Axialwinkel und
die Prismenbrechkraft der zu untersuchenden Linse: S2. Dann bewirkt
der Computer 25 eine Anzeige S4 des berechneten sphärischen
Dioptriewerts, des berechneten zylindrischen Dioptriewerts und des
berechneten Axialwinkels in dem unteren Teil der Sichtwiedergabeeinrichtung 1,
und er bewirkt außerdem
eine Sichtwiedergabe S5 des Corona- oder Kranztargets entsprechend
der berechneten Prismenbrechkraft unter der Steuerung einer Sichtwiedergabesteuerschaltung
an einer vorbestimmten Position der Strichplatte, deren Zentrum
die optische Achse des optischen Meßsystems ist und die auf der
Sichtwiedergabeeinrichtung in Sichtwiedergabe wiedergegeben wird.
Die 4 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Strichplatten-Sichtwiedergabeteils
auf der Sichtwiedergabeeinrichtung, welche eine 16 × 16 Punktmatrix-Sichtwiedergabe
hat, die in dessen Zentrum positioniert ist, und eine LED-Gruppierung
von acht LEDs, die radial außerhalb
der Punktmatrix-Sichtwiedergabe angeordnet ist (vorzugsweise sind,
wie in 4 gezeigt ist,
jeweils acht LEDs radial linear hintereinander an acht in gleichem
Winkelabstand um die Punktmatrix-Sichtwiedergabe herum vorgesehenen
Stellen angeordnet). Die Strichplatte, in deren Zentrum die optische
Achse des optischen Meßsystems
durch entsprechende Einstellung angeordnet ist, umfaßt Kreise,
die für
1Δ, 1,5Δ und 2Δ kennzeichnend
sind und um die Mitte der optischen Achse auf der Sichtwiedergabeeinrichtung
bzw. in der Sichtwiedergabe angeordnet sind.
In der vorliegenden Ausführungsform
wird, wenn das Meßprisma
0,25Δ oder
mehr ist, S3 (siehe 8),
eine Corona- oder Kranztargetsichtwiedergabe vorgesehen, S5 (siehe 8). Wenn das Meßprisma im
Bereich von über
0,25Δ und
unter 2Δ ist,
wird das Corona- oder Kranztarget vertikal oder horizontal im Verhältnis zu
dem Prismenwert in Intervallen von 0,25Δ bewegt. Wenn das Meßprisma
2Δ übersteigt,
wird das Target auf der am nächsten
befindlichen LED-Gruppierung nach der äußeren Seite zu in Intervallen
von 1Δ bewegt.
Wenn das Corona- oder Kranztarget
in einem 1Δ-Kreis
ist, zeigt dieses an, daß es
möglich
ist, eine Messung ohne irgendeinen Einfluß einer Aberration usw. zu
realisieren (siehe 4).
Demgemäß kann eine Fluchtung
für die
Messung der optischen Kenndaten schnell erzielt werden.
Weiterhin wird, wenn es notwendig
ist, die Brillen- oder Augengläserlinse
zu markieren, eine Fluchtung unter 0,25 Δ ausgeführt, S6, und es wird eine Abweichungssichtwiedergabe
vorgesehen, S7 (siehe
8).
Die Fluchtung von unter 0,25 Δ bewirkt,
daß das
Target auf das Kreuzlinientarget umzuschalten ist (siehe
5). Jetzt wird die Bewegung
des Targets nicht proportional zur Prismenbrechkraft, sondern zu
einem Abstand (Abweichung oder Ablenkung) zwischen dem optischen
Zentrum der zu untersuchenden Linse und der optischen Achse der
Messung ge macht. Die Abweichung oder Ablenkung wird gemäß der folgenden
Gleichung unter Verwendung des Dioptriewerts der zu untersuchenden
Linse und der Prismenbrechkraft berechnet, S8:
Die vorliegende Ausführungsform
ist so angeordnet bzw. eingerichtet, daß dann, wenn sich das Target in
dem Zentrum gemäß einer
generell geforderten Referenz befindet, die Fluchtung unter 0,2
mm ausgeführt wird.
Wenn die Abweichung oder Ablenkung 0,2 mm übersteigt, wird das Target
um einen Betrag, welcher einem Punkt entspricht, für jede 0,4
mm-Abweichung oder Ablenkung aus dem Zentrum verschoben. Zum Beispiel
ist es in dem Fall, in dem die Linse einen sphärischen Dioptriewert S von
+20D hat, so, daß eine
Fluchtung unter 0,25 Δ bewirkt,
daß die
Abweichung oder Ablenkung 0,2 mm oder weniger ist, was demgemäß zu dem Ergebnis
führt,
daß das
Kreuzlinientarget in dem Zentrum in Sichtwiedergabe wiedergegeben
wird, S9 (siehe 8 und
auch 6). Auf diese Weise
kann dadurch, daß mittels
Umschalten eine der beiden Stufen des Fluchtungsverfahrens ausgewählt wird,
leicht eine hochgenaue Fluchtung erhalten werden.
In dem Fall einer mit Astigmatismus
behafteten Linse beträgt
der zylindrische Axialwinkel 180° (oder 90°) oder eine
Markierung wird bei einem vorgeschriebenen Wert gemacht. Wenn eine
Markierung bei dem vorgeschriebenen Wert ausgeführt wird, wird ihr Axialwinkel
bestimmt, und die Markierung wird durch Beobachten bzw. unter Beobachtung
einer Anzeige auf der Sichtwiedergabeeinrichtung ausgeführt. Wenn
der Axialwinkel mit 180° übereinstimmt,
wird die Horizontallinie des Targets verlängert, während dann, wenn der Axialwinkel
mit 90° übereinstimmt,
die Vertikallinie des Targets verlängert wird, wodurch die Fuchtung
vollendet wird bzw. über
die Vollendung der Fluchtung informiert wird (siehe 7). Dieses ist deswegen so, weil zunehmend
solche moderne Linsenmeßeinrichtung
von einem sogenannten musterlosen Linsenkantertyp vorgeschlagen
worden sind, daß der
Axialwinkel in die Linsenkanterseite eingegeben und ein Markierungswinkel wahllos
bzw. unterschiedslos bei 180° oder
90° festgesetzt
bzw. eingestellt wird.
In diesem Zusammenhang ist die Graduierung
oder Maßteilung
der Strichplatte nicht auf nur den obigen Fall beschränkt, sondern
kann in Abhängigkeit
von der erforderlichen Genauigkeit auf verschiedenste Weisen abgewandelt
sein.
Gemäß der automatischen Linsenmeßeinrichtung
der vorstehenden Ausführungsform
kann eine genaue Fluchtung in hohem Maße einfach realisiert werden,
und insbesondere können
sowohl eine relativ grobe Fluchtung, die in der Meßbetriebsweise
notwendig ist, als auch eine feine Fluchtung, die zum Zeitpunkt
des Markierens notwendig ist, durch einfache Vorgänge realisiert
werden.
Es seien nun Erläuterungen in Verbindung mit
dem Fall gegeben, in welchem eine Markierungsarbeit bzw. -bearbeitung
nicht im oder am optischen Zentrum der Linse, die untersucht wird,
ausgeführt
wird, sondern an oder in der Position, wo ein vorzuschreibendes
Prisma hinzugefügt
wird, und zwar werden diese Erläuterungen
unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm der 9 gegeben.
Die Prismenbrechkraftwerte für die X-
und Y-Achse werden auf der Basis der Positionen von Targetbildern
gemessen, S11, die auf den beiden senkrecht zueinander angeordneten
Bildsensoren ausgebildet werden, und die gemessenen Prismenbrechkraftwerte
werden mit XP bzw. YP bezeichnet.
Wenn die Prismendarstellungsbetriebsweise,
S12, diejenige einer Orthogonalkoordinatensystemdarstellung ist,
werden die vorgeschriebenen Werte für die Markierung wie folgt
eingegeben:
BASIS EIN/AUS (vorgeschriebener Wert in der X-Achsenrichtung).
BASIS
AUFWÄRTS/ABWÄRTS (vorgeschriebener
Wert in der Y-Achsenrichtung).
Der BASIS EIN/AUS wird als ein INXP-Wert,
S13, (X-Koordinate in der Orthogonalkoordinatensystemdarstellung)
eingegeben, jedoch wird seine Polarität in Abhängigkeit davon, ob die zu untersuchende
Linse die Linse des rechten oder des linken Auges ist, umgekehrt.
Der BASIS AUFWÄRTS/ABWÄRTS wird
als ein INYP-Wert (Y-Koordinate in der Orthogonalkoordinatensystemdarstellung)
eingegeben. Wenn die Prismendarstellungsbetriebsweise eine solche
einer Polarkoordinatensystemdarstellung ist, werden die vorgeschriebenen Werte
für die
Markierung wie folgt eingegeben, S14:
PRISMA (vorgeschriebener
Wert für
den Abstand von dem optischen Zentrum)
BASIS (Winkel zur X-Achse).
Die Eingabe PRISMA und BASIS werden
gemäß den folgenden
Gleichungen in Orthogonalkoordinatensysteme transformiert, S15:
INXP
= PRISMA × COS
BASIS
INYP = PRISMA × SIN
BASIS
Eine Targetsichtwiedergabeposition
wird in Ausdrücken
von XD (X-Achse) und YD (Y-Achse) ausgedrückt, und das Target wird an
bzw. in dieser Koordinatenposition in Sichtwiedergabe wiedergegeben.
Die XD- und YD-Werte werden gemäß den folgenden
Gleichungen unter Verwendung der INXP- und INYP-Werte, welche vorher
eingegeben worden sind, und der Meßwerte XP und YP gefunden,
516:
XD = XP – INXP
YD
= YP – INYP.
Die Targetsichtwiedergabeposition
wird bestimmt und in Sichtwiedergabe durch die gefundenen Größen bzw.
Werte XD und YD wiedergegeben, S17:
Der obige Vorgang wird
wiederholt, 518, bis die Fluchtung vollendet ist, und die Prismenvoreinstellungsfunktion
wird AUS geschaltet, S19.
Wie vorstehend offenbart wurde, kann
die Markierungsarbeit bzw. -bearbeitung gemäß der automatischen Linsenmeßeinrichtung
in hohem Maße
leicht und genau nicht lediglich in oder an dem optischen Zentrum
der zu untersuchenden Linse, sondern an oder in der Position, wo
ein vorzuschreibendes Prisma hinzugefügt wird, ausgeführt werden.
Mit der Erfindung wird eine automatische
Linsenmeßeinrichtung
zum Messen von optischen Kenndaten einer zu untersuchenden Linse
zur Verfügung
gestellt, welche folgendes umfaßt:
eine Sichtwiedergabeeinrichtung, die dazu dient, darauf in Sichtwiedergabe
ein Fluchtungs- oder Ausrichtungstarget wiederzugeben, eine erste
und zweite Einrichtung zum Umwandeln einer Verschiebung zwischen
dem optischen Zentrum der zu untersuchenden Linse und einer optischen
Meßachse
in eine Prismenbrechkraft bzw. eine Abweichung oder Ablenkung, und
eine Einrichtung zum Ausbilden oder Anordnen des Fluchtungs- oder
Ausrichtungstargets in einer vorbestimmten Position, wodurch eine
hochgenaue Fluchtung oder Ausrichtung erzielt und eine Markierung
sehr leicht genau realisiert werden kann.