JPH0128882B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は光学球面計の改良にかかり、特に重
像により目視判断できるように、２つ光径路を利
用して２つのスリツト等の指標を結像させるよう
にした光学球面計の改良に関する。

従来球面原器（ニユートン板）の曲率半径を求
める場合等に利用される光学球面計が知られてい
る。かかる光学球面計の１つとして、第１図に示
されるように、光源１からの光線をスリツト２、
半透明ミラー３、対物レンズ４を通して測定され
るべき球面５に照射する２つの光径路を一定角度
で配置し、前記球面５における反射光が各々他方
の前記光径路を逆進し、前記半透明ミラー３にお
いて反射され、さらにそれぞれの反射光の径路に
設けられたミラー６、半透明ミラー７によつて接
眼レンズ８を通る同一の光軸上に集められ、同一
個所に前記スリツト２を結像させ、その重像が一
致することによつて、被測定球面上に両入射光の
交点が存在し、かつ被測定球面の曲率中心が両入
射光線で作る平面上であつて両入射光線のなす角
の二等分線上に存在すること、が確認される。次
に被測定球面を曲率半径Ｒだけ移動させ（第１図
破線の曲面）、２つの入射光線の交点を被測定球
面の曲率中心に一致させる。このとき、各入射光
線の反射光は各々自己の光径路を逆進する。この
ことは、同様に重像が一致することによつて確認
される。前記球面５の曲率半径Ｒは、ベンチ上の
上述の移動距離として読取ることができる。

かかる従来の光学球面計は、測定レンジを変更
する場合は、半透明ミラー３と対物レンズを他の
種類のものにその都度交換しなければならず、累
積誤差を生じ易く、かつ煩雑であるとともに、測
定能率が低いという欠点があつた。また光源１か
らの光は前記半透明ミラー３を通過する時にその
半分近くが、第１図破線によつて示されるよう
に、無駄に反射され、従つて光の利用効率が低い
という欠点もある。

また上記従来の光学球面計は、例えば第２図に
示されるように、凸球面と凹球面との測定レンジ
を同一とした場合、凸球面５Ａを測定する場合
と、凹球面５Ｂを測定する場合には対物レンズ４
から各々の球面までの距離が略１：２の比率にな
り、従つて測定のためのベンチは長大なものを要
するという不都合がある。すなわち、凸球面５Ａ
の最大測定限界は、該凸球面５Ａが対物レンズ４
に最も接近した位置であり、ここから曲率半径Ｒ
の位置までが、凸球面５Ａの所要移動範囲となる
のに対して、凹球面５Ｂは凸対物レンズ４からの
距離Ｒ〜２Ｒの範囲が所要移動範囲となる。

本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたも
のであつて、半透明ミラー、対物レンズ等の交換
を必要とせず、しかも従来無駄にされていた光量
を有効に利用できるようにし、かつ測定レンジを
拡大することができ、また、半透明ミラー、対物
レンズ等を交換することなく測定レンジを拡大で
き、かつ、この場合でもベンチを長大にすること
なく測定できるようにした光学球面計を提供する
ことを目的とする。

また本発明は、光源からの光線をスリツト等の
指標、半透過反射手段および対物レンズを通して
測定すべき球面に立体視角をもつて照射し、前記
半透過反射手段を通つた光線が前記球面において
反射されて生じる反射光を、前記半透過反射手段
により反射させ、該反射光により同一の結像部に
前記指標の重像を形成させるようにする２つの光
径路を備えた光学球面計において、前記光源から
の光線が前記半透過反射手段を通る際に該半透過
反射手段により反射されて生じる反射光線を光源
光束として利用し、前記２つの光径路の立体視角
の対称軸線と同一の対称軸線を備え、かつ、前記
立体視角と異なる立体視角をもつて測定される球
面に照射されるとともに、該球面により反射さ
れ、前記結像部に前記指標の重像を形成する２つ
の第２の光径路と；前記第２の光径路の前記半透
過反射手段および対物レンズの間における少なく
とも対物レンズおよびこの対物レンズ直前の反射
手段の反射光の光径路を、該光径路を含む平面内
で前記立体視角の対称軸線と直交する軸を対称軸
として180度反転させ得る反転手段と；前記反転
手段により反転される光径路の先方に、該反転光
径路の光線が前記立体視角の対称軸線上に該立体
視角と同方向かつより大きい角度で照射させるよ
うに反射する反転光反射手段と；を設けることに
よつて前記目的を達成するものである。

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第３図は本発明にかかる光学球面計の実施例を
示す平面図、第４図は同実施例の正面図、第５図
は第３図の−視図である。

この実施例は、光源１１からの光線をスリツト
１２等の指標および半透過反射手段たるプリズム
１３を通して測定すべき球面５に立体視角αをも
つて照射し、前記プリズム１３を通つた光線が前
記球面５において反射されて生じる反射光を、前
記プリズム１３により反射させ、該反射光により
結像部１４に前記スリツト１２の重像を形成させ
るようにする２つの光径路を備えた光学球面計に
おいて、前記光源１１からの光線が前記プリズム
１３を通る際に該プリズム１３により反射されて
生じる反射光線を光源光束として利用し、前記２
つの光径路の立体視角の対称軸線１５を共有しか
つ前記立体視角と異なる立体視角βをもつて測定
される球面５に照射されるとともに、該球面５に
より反射され、前記結像部１４に前記スリツトの
重像を形成する２つの第２の光径路を設けたもの
である。

即ち光源１１から相反する２方向に進む光線
は、２つの直角プリズム１６により前記対称軸線
１５と平行な方向に進む２つの光線とされ、レン
ズ１７および前記スリツト１２を通つて前記プリ
ズム１３にそれぞれ入射される。

このプリズム１３は２つの直角プリズムを向い
合わせて形成したものであり、合わせ面１３Ａが
半透過反射面とされている。従つてこの合わせ面
に45度の角度に入射された光線は、ほぼ半分がこ
れを透過するとともに残りの半分が直角横方向に
反射されることになる。

前記プリズム１３を通過して直進した光線（実
線で示す）は反射プリズム１８に入射され、ここ
で２回反射され、前記対称軸線１５と直角な直線
１９に対して角度α、即ち立体視角αをもつて対
称軸線１５上の一点に照射されるようになつてい
る。図の符号２０は対物レンズ群を示す。

また前記プリズム１３の合わせ面において反射
された光線（一点鎖線で示す）は、プリズム２１
に入射して、前記直進する光線と平行かつ反対方
向に反射され、さらにこれに接続する反射プリズ
ム２２において２度反射され、前記直進する光線
と平行かつ同一の方向に進む光線とされる。

この光線は、さらに直角プリズム２３において
反射され、前記対称軸線１５と直交しかつ前記直
線１９を含む平面内であつて、前記立体視角を含
む平面と平行な直線上で略対称軸線１５の方向に
向うように反射される。

この反射光線は、前記対称軸線１５と直交する
平面内で、前記対称軸線１５から放射方向に進む
ように直角プリズム２４によつて反射される。

この反射光線は、プリズム２５に入射され、こ
こで前記対称軸線１５と直交する面に対して角度
β、即ち立体視角βをもつて前記対称軸線１５上
の一点に対物レンズ２６を介して照射されるよう
になつている。

従つてこの実施例において、光源１１からの光
線は、プリズム１３を透過して立体視角αをもつ
て照射されるとともに、プリズム１３において反
射された光線が、前記立体視角αを含む平面と直
交する平面内において、前記立体視角αの光線と
同一の対称軸線１５上に異なる立体視角βをもつ
て照射されるものである。ここで角度βはαより
も大きくされ、従つて角度βの場合の焦点Ｂは角
度αの場合の焦点Ａよりも遠方とされる。

前記測定すべき球面５に照射された第１の光径
路の光線は、凸球面５Ａの場合は、対となる光路
を逆進してプリズム１３に戻り、ここで反射され
（鎖線で示す）、レンズ２８，２９を通つてプリズ
ム３０Ａまたは３０Ｂに入射され、ここで反射さ
れた後、さらにプリズム３１および３２によつて
反射され接眼レンズ群３３を通つて結像されるこ
とになる。

また第２の光径路の場合は、プリズム１３を通
過して、前記レンズ２８，２９、プリズム３０Ａ
もしくは３０Ｂ、プリズム３１，３２および接眼
レンズ群３３を通つて結像されることになる。

前記プリズム１３によつて反射された光線の光
径路、即ち第２の光径路におけるプリズム２５お
よび対物レンズ２６は、立体視角βを含む平面内
にあつて、前記対称軸線１５と直交する直線１９
を中心として180度反転できるようにされている。

即ち第４図において二点鎖線で示されるよう
に、プリズム２５において反射された光線が、第
３図の実線位置における光線と、直線１９を対称
軸として対称方向に反射するように反転されるも
のである。

前記反転位置におけるプリズム２５により反射
されかつ対物レンズ２６を通つた光線は、前記光
源１１方向に進み、前記対称軸線１５と直交する
反斜面を備えた反射ミラー２７により、反対方向
に反射されるようになつている。

反射ミラー２７による反射光線は、前記焦点Ｂ
よりも、光源１１に接近した位置の焦点B′で、
前記対称軸線１５上の一点に照射されるようにな
つている。即ち焦点Ｂが引き戻されるように構成
されている。

従つて、焦点B′に照射する場合は、焦点Ｂに
照射する場合に比較して立体視角が大きくされ、
かつ第６図に示されるように、焦点B′の場合は、
焦点Ｂの場合よりも、遠方に相当することになる
ので、焦点B′によつて凹球面を測定するように
し、かつ焦点Ｂの場合は凸球面を測定するように
すれば、凹凸両球面を同一のベンチによつて測定
できることになる。

ここで前記第２の光径路のプリズム２５および
対物レンズ２６が反転しない状態の焦点Ｂおよび
第１の光径路における焦点Ａの関係を、第１の光
径路による凹球面測定最大限と第２の光径路によ
る凸球面測定最大限とがほぼ一致するように設定
すると、第１の光径路および第２の光径路による
測定、即ち２レンジ測定でかつ測定のためのベン
チの長さを、第２の光径路による凸球面測定用の
ベンチの長さの範囲とすることができるので、ベ
ンチを共用できるという利点がある。

なお上記実施例において、光線は、主としてプ
リズムによつて反射されるようになつているが、
これは反射ミラーに置きかえてもよい。特に、プ
リズム１３は、光源からの光線を一部透過し、一
部反射する半透過反射手段であればよく、従つて
半透明ミラーであつてもよい。

また、対物レンズ群２６は、反転位置に、別に
一組設けておいて、プリズム２５のみ反転させる
ようにしてもよい。

本発明は上記のように構成したので、従来無駄
とされていた光量を有効に利用して、測定できる
球面の曲率半径の範囲を複数のレンジとすること
ができるとともに、測定レンジの変更を容易迅速
にでき、しかも測定のためのベンチを各レンジに
おいて共通にすることができるという優れた効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学球面計の原理を示す説明
図、第２図は光学球面計による凸球面および凹球
面の測定原理を示す説明図、第３図は本発明にか
かる光学球面計の実施例を示す平面図、第４図は
同実施例の正面図、第５図および第６図は第３図
の−視図および−視図である。 １１……光源、１２……スリツト、１３……プ
リズム、１４……結像部、１５……対称軸線、１
８……反射プリズム、１９……直線、２０……対
物レンズ、２６……対物レンズ、２７……反射ミ
ラー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光源からの光線をスリツト等の指標、半透過
   反射手段および対物レンズを通して測定すべき球
   面に立体視角をもつて照射し、前記半透過反射手
   段を通つた光線が前記球面において反射されて生
   じる反射光を、前記半透過反射手段により反射さ
   せ、該反射光により同一の結像部に前記指標の重
   像を形成させるようにする２つの光径路を備えた
   光学球面形において、前記光源からの光線が前記
   半透過反射手段を通る際に該半透過反射手段によ
   り反射されて生じる反射光線を光源光束として利
   用し、前記２つの光径路の立体視角の対称軸線と
   同一の対称軸線を備え、かつ、前記立体視角と異
   なる立体視角をもつて測定される球面に照射され
   るとともに、該球面により反射され、前記結像部
   に前記指標の重像を形成する２つの第２の光径路
   と；前記第２の光径路の前記半透過反射手段およ
   び対物レンズの間における少なくとも対物レンズ
   およびこの対物レンズ直前の反射手段の反射光の
   光径路を、該光径路を含む平面内で前記立体視角
   の対称軸線と直交する軸を対称軸として180度反
   転させ得る反転手段と；前記反転手段により反転
   される光径路の先方に、該反転光径路の光線が前
   記立体視角の対称軸線上に該立体視角と同方向か
   つより大きい角度で照射させるように反射する反
   転光反射手段と；を設けたことを特徴とする光学
   球面計。 ２ 前記第２の光径路の反転しない状態の立体視
   角および第１の光径路の立体視角は、第１の光径
   路による凹球面測定最大限と第２の光径路による
   凸球面測定最大限とが略一致するようにされた特
   許請求の範囲第１項記載の光学球面計。