JPH0222328B2

JPH0222328B2 -

Info

Publication number: JPH0222328B2
Application number: JP8549081A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tamaki
Original assignee: Tokyo Optical Co Ltd
Current assignee: Tokyo Optical Co Ltd
Priority date: 1981-06-03
Filing date: 1981-06-03
Publication date: 1990-05-18
Also published as: JPS57199933A; CA1185809A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、光学系の球面屈折力、円柱屈折力及
びその軸方向、プリズム屈折力及びその基底方向
等、光学系の諸特性を自動的に測定する装置に関
する。本発明の以下に説明する原理および実施例
は、主に眼鏡レンズの上記諸特性の測定方法及び
装置に関してのものであるが、これは本発明が眼
鏡レンズの諸特性を測定する、いわゆるレンズメ
ーターにおいてのみ適応されることを意味するも
のでなく、広く光学機器に使用されるレンズ光学
系の上記諸特性の測定にも利用できるものであ
る。

近年、眼鏡レンズの球面屈折力、円柱屈折力及
びその軸方向等、眼鏡レンズの光学的諸特性を自
動的に測定する、いわゆる自動式レンズメーター
に関し、その測定原理及び装置が種々提案されて
いる。その一つとして、米国特許第3880525号が
ある。この米国特許による装置は、平行光を被検
レンズに対しその光軸に平行に入射させ、射出光
の偏りから被検レンズの光学的特性を決定しよう
とするもので、被検レンズの直後に、点開口を有
するマスクを、該点開口が被検レンズの光軸から
外れて位置するように配置し、該マスクから光軸
方向に所定距離だけ離して検出面を設け、マスク
の開口を通過した光束が検出面上に到達する点の
座標を検出して、この検出座標と、マスク上の開
口の座標との比較から、被検レンズ射出光の偏り
方向及び偏り量を計算して、被検レンズの光学的
特性を知るように構成されている。この場合、必
要な情報を得るためには、マスクの開口は、最低
３個必要である。

この米国特許による装置では、マスク上の開口
と検出面上の到達点との間の点対点の対応関係を
正確に検出する必要があり、かつ各開口は必ず平
面的配置にして、射出光束が非共面光束となるよ
うにせねばならない。このために２次元平面の走
査を行なわねばならず、装置が全体として高価に
ならざるを得ない。また、最低３点の座標情報に
より５元連立方程式を解く必要があり、演算機構
も複雑かつ高価になる。

また、点像検出であるため被検レンズや検出面
にゴミ等が付着すると点像が検出不能となり、測
定不能となるという大きな欠点を有していた。こ
のような２次元平面検出に伴なう膨大な情報処理
の問題を解決できるものとしては、米国特許第
4180325号に記載された装置がある。この装置は、
マスク開口を通過した複数の光束を、透明部分と
不透明部分とからなる特殊パターンの回転円板に
より断続的に遮り、各光束が検出器に到達する時
間に差を持たせることにより、マスク上の開口と
検出面での光束との対応関係の判別を不要にする
ように構成されている。しかし、この装置におい
ては、回転円板上のパターンは非常に複雑であ
り、かつその回転位置の検出が非常に重要な意味
を持ち、回転円板上のパターン精度及び回転位置
検出精度等、測定上及び製作上大きな問題を有す
る。

本発明は、従来の装置における上述の問題を解
決し、検出及びその後の演算を比較的簡単に行な
うことができる光学的特性測定装置を提供するこ
とを目的とする。

すなわち本発明の光学系の光学特性測定装置は
光学系を通過した光束を２つの直線パターンを有
する光束制限マスクで選択した平面状光束（円柱
屈折力がある場合には“ねじれた”平面状光束と
なる）はその光束の間隔進行方向及びその傾きは
光学系の光学特性によつて変化するが平面性（投
影像で言えばその像の直線性）はけつしてそこな
われないという光学上の原理にもとづいてなされ
たもので、その第１の目的は、平行光束を被検光
学系に入射させ、この被検光学系のもつ屈折特性
情報をもつ光束を２光路に分割し分割された光路
のそれぞれに複数本の平行な直線パターンからな
る光束制限マスクで、かつ互いにその直線パター
ンの配列方向が異なるように配置した制限マスク
を通過させ、その投影される直線パターン像の２
点を検出し、この投影像の直線方程式を演算算出
し、直線パターン像の傾きと位置とピツチの変化
から被検光学系の光学特性を測定することにより
従来の装置に比してより正確でかつ演算処理速度
の早い光学系の光学特性測定装置を構成すること
にある。

さらに本発明の第２の目的は、かかる測定装置
において前記それぞれの光束制限マスク手段を通
過した光束をさらに２分割し、この２分割された
測定光束を光学的に共役な検出面上で互いに交差
もしくは平行になるように配置されたラインセン
サに入射させ可動部を有さない構成が可能であり
かつ安価であり、しかも高精度、高速度な光学系
の光学特性測定装置を提供することにある。

さらに本発明の第３の目的は上述の２つの光束
制限マスクを２つの測定光路にそれぞれ入れるか
わりに１枚のマスク手段上に波長選択特性のこと
なる平行直線パターン群をその配列方向が異なる
ように構成し、１つの測定光路で同様に可動部を
有せず、かつ安価であり、しかも高精度、高速度
な光学系の光学特性測定装置を提供することにあ
る。

さらに本発明の第４の目的は、１つのマスク手
段に複数本の平行直線パターンを形成し、このマ
スク手段１つのみを測定光路に配置し、このマス
ク手段自体を回転させるかあるいはマスク手段に
入射する被検レンズ透過光束を回転させて被検光
学系通過光束を制限的に射出し、この射出光を検
出することにより、上述と同様の高精度、高速度
の光学系の光学特性測定装置を提供することにあ
る。

以下本発明の原理を説明する。

球面レンズ、円柱レンズ又は乱視レンズに平行
光線を入射させると光線はレンズの屈折特性に従
つて屈折される。ここに球面レンズとは２つの球
面よりなるレンズであり、円柱レンズとは、少な
くとも一面が円柱面よりなつているレンズであ
り、また乱視レンズとは少なくとも一面がトロイ
ダル面からなつているレンズであることはよく知
られている。さてトロイダル面とは、相直交する
最大の曲率半径をもつ主経線と、最小の曲率半径
をもつ主経線とよりなつている。球面はトロイダ
ル面における相直交する２つの曲面の曲率半径が
同一の場合と考えられ、また円柱面とは一方の曲
面の曲率半径が無限大の場合と考えられる。従つ
てトロイダル面において特別な場合として、球
面、円柱面を考えることができる。以下、本発明
の原理の説明には、トロイダル面からなる乱視レ
ンズを例にとり、特別な場合として球面レンズ、
円柱レンズを取扱うものとする。

乱視レンズである被検レンズに平行光線を入射
させ、その屈折後の光線を考える場合、入射光線
を円形光線束とすると、射出光線は楕円光線束と
なることが知られているが、入射光線を直線光線
束とする場合は、射出光線束は平面状光束（円柱
屈折力がある場合には“ねじれた”平面状光束と
なる）となり、その光束の進行方向及び傾きは光
学系の光学特性によつて変化するが、前記入射平
行光線に直角な面への投影像は常に直線であると
いう基本的な性質を有している。ここで屈折特性
とは、被検レンズにおけるトロイダル面を形成し
ている最大及び最小の曲率半径を有する二つの主
経線の屈折力と、この二つの主経線のある予め定
めた基準線からの傾き角、及び被検レンズの幾何
学中心と光学中心とのズレ量もしくは被検レンズ
のセツテイングズレ量を表わすプリズム量であ
る。

しかしながら、被検レンズの直前にマスクを配
置して種々の制限光線束を入射させ、その射出光
線束をみる場合においては、さらに他の屈折特
性、すなわち両屈折方向の２つのシエイプフアク
ターが追加される。

この新たな屈折特性の追加は、被検レンズの第
１面曲率半径、中心厚、屈折率の少なくともひと
つが異なることにより、入射光線束と、射出光線
束の関係が変化することを意味している。このシ
エイプフアクターは、本発明で測定しようとする
屈折特性の測定に対し不必要な不確定性をあたえ
るものである。このシエイプフアクターの追加は
被検レンズ通過後の屈折光線束に対して制限を行
なうということにより回避することができる。す
なわち被検レンズには、一般的な円形平行光線束
を入射させ、被検レンズにより、その屈折特性に
応じて屈折された楕円光線束を、ある種の開口パ
ターンを通過させることにより制限し、この制限
された光線束を、検出することによりシエイプフ
アクターの関与しない屈折特性を知ることができ
る。このように、本発明においては、開口パター
ンを有するマスク手段は、被検レンズ後方に配す
る必要がある。

第１図を参照すると、光源LSを射出した光束
１は、コリメータレンズCLにより平行光束とさ
れる。最小曲率半径を有する第１主経線R₁と最
大の曲率半径を有する第２主経線R₂とをもつ被
検レンズＴは、その光軸O′を測定光軸Ｏから測
定光軸に垂直なＸ−Ｙ平面上に、その平面内でＹ
軸方向にE_V，Ｘ軸方向にE_Hだけずらし、かつ経
線R₂がＸ軸とθ傾斜して配置されている。また、
被検レンズＴから測定光軸Ｏ上に距離△ｄだけ後
方に、マスクMAがその中心を光軸Ｏに合致させ
て、配置されている。

このマスクMAには、ピツチＰの少なくとも２
本の直線からなる平行直線群Ｌがｘ軸に対し、傾
きｍで交差するように開口として形成されてい
る。

被検レンズＴを通過し、この被検レンズの屈折
特性によつて屈折された光線束はマスクMAで制
限を受け、開口パターンのみを通過して制限光束
となり、この制限光束は、被検レンズＴの第１主
経線R₁の焦線F₁の位置と第２主経線R₂の焦線F₂
の位置へ収れんする。焦線F₁とマスクMAとの間
に検出平面ｘ−ｙ平面を考えると、この検出平面
上では、マスクMAの開口パターンである平行直
線群ＬはピツチP′の投影平行直線群L′を形成し、
そのｘ軸からの傾きはＭに変化する。ここで、そ
の傾きＭは、次式で表わされる。

Ｍ＝ｍ｛１−ｄ（sin²θ／Z₁＋cos²θ／Z₂）
｝＋ｄ１／Z₂−１／Z₁）sinθcosθ／md（１／Z₂−１／
Z₁）sinθcosθ−ｄ（cos²θ／Z₂＋sin²θ／Z₁）＋１…
(1) また、ピツチP′は、として表される。

ここでZ₁はマスクMAから第１焦線F₁までの距
離、Z₂は第２焦線F₂までの距離である。

式(1)、(2)より、平行直線群の変化をその傾きと
ピツチのみに着目して追跡してみると、それらの
変化に関係するのは、２つの経線の屈折力と、そ
の傾き角のみであり、ズレ量E_H，E_Vに係わるプ
リズム量は何ら関与しないことがわかる。このこ
とは、プリズム量の演算が、被検レンズの屈折力
とまつたく別の演算手段で演算処理できることを
示しており、演算処理の簡素化、演算時間の短縮
化を意味している。

実際の測定に際して、(1)、(2)式から平行直線群
の傾きとピツチの変化から被検レンズＴの屈折特
性を測定するには、(1)、(2)式の未知数がZ₁，Z₂，
θの３つであるため、１つの平行直線群の変化だ
けでは、(1)、(2)式の解は得られないことがわか
る。このため、実際には、他の１つの平行直線群
と合せ、２つの平行直線群の傾きとピツチの変化
を知る必要がある。この構成を第２図に示す。第
２図のマスクMAには、傾きm₁、ピツチP₁の２
本の平行直線群L₁と、傾きm₂、ピツチP₂の２本
の平行直線群L₂からなる開口パターンが形成さ
れており、この開口を通過した被検レンズ射出光
線束は、検出面Ｄ上で傾きm′₁、ピツチP′₁の２本
の投影平行直線群L′₁と傾きm′₂、ピツチP′₂の２
本の投影平行直線群L′₂を形成する。この２組の
投影平行直線群から(1)、(2)式がそれぞれ２組、合
計４式得られるため、(1)、(2)式の未知数θ，Z₁，
Z₂を求めることができる。二次方程式(1)、(2)式を
解いてZ₁，Z₂，θを求めることが演算処理上、複
雑で処理機構のコストアツプ、処理時間の増大を
まねくようであれば、以下の中間的演算処理をほ
どこせばよい。

第３ａ図は第２図のマスクMAに形成されたパ
ターン開口L₁，L₂を示している。L₁の傾きはm₁
でピツチはP₁，L₂の傾きはm₂でピツチはP₂であ
ることは第２図と同様である。今、平行直線群
L₁のうちの１本L₁₁からピツチP₁のｅ倍の距離
eP₁へだてて平行線と、距離fP₁の平行線QW
を考える。

また平行直線群L₂のうちの１本L₂₁から距離
gP₂の平行線と距離nP₂の平行線UQを考え
る。これら平行線，，，から仮想
平行四辺形UVWQが形成され、これら四頂点の
ｘ−ｙ座標系の仮想座標を、Ｕ（₀x₁，₀y₁）、Ｖ
（₀x₂，₀y₂）、Ｗ（₀x₃，₀y₃）、Ｑ（₀x₄，₀y₄）とする
。

第３ｂ図は、第３ａ図の開口パターンである平
行直線群L₁，L₂を通過した光線束による検出面
における投影平行直線群L₁′，L₂′を示す図で、こ
のL₁′は傾きm₁′ピツチP₁′に、L₂′は傾きm₂′、ピ
ツチP₂′に変化していることは第２図と同様であ
る。この投影平行直線群を、x′−y′座標の原点
O′からx′軸方向にξ，y′軸方向にηだけ平行移動
された点に原点O″を有する交差角γで交差する
リニアセンサーS₁，S₂で検出するものとすると、
リニアセンサーS₁は検出点イ，ロ，ハ，ニで投影
平行直線群を検出し、リニアセンサーS₂は検出点
ホ，ヘ，ト，チで投影平行直線群を検出する。そ
して検出点ロ，ヘから投影平行直線群のうちの１
本L₁₁′の方程式を演算し、また検出点ハ，トから
L₂₁′の方程式を演算する。また同様に検出点イ，
ホから投影平行直線群のうちの他の１本の
L₁₂′の、検出点ニ，チからL₂₂′のそれぞれの方程
式が演算できL₁₁′，L₁₂′のピツチP₁′も、L₂₁′，
L₂₂′のピツチP₂′も演算できる。そしてL₁₁′からピ
ツチP₁′に第３ａ図でかけた倍率と同じ倍率ｅを
かけてeP₁′のピツチの平行線′′を考えること
ができ、同様にfP₁′ピツチの平行線′′を、
L₂₁′からgP₂′ピツチの平行線′′をhP₂′ピツチ
の
平行線′′を考えることができ、これら平行線
U′V′，′′，′′，′′から仮想平行四
辺形
U′V′W′Q′をもとめることができる。この仮想平
行四辺形の四頂点のｘ−ｙ座標系における仮想座
標をU′（x₁，y₁）、V′（x₂，y₂）、W′（x₃，y₃）、
Q′（x₄，y₄）とすると、第３ａ図の仮想平行四辺
形UVWQと第３ｂ図の仮想平行四辺形
U′V′W′Q′は対応しており、この変化はまさに被
検レンズの屈折特性にかかわるものである。

さてここで仮想４点に対し以下の係数と式を定
義する。

A_ij＝（₀x_i−x_i）−（₀x_j−x_j） A_ik＝（₀x_i−x_i）−（₀x_k−x_k） B_ij＝（₀y_i−y_i）−（₀y_j−y_j） B_ik＝（₀y_i−y_i）−（₀y_k−y_k） C_ij＝₀x_i−₀x_j C_ik＝₀x_i−₀x_k D_ij＝₀y_i−₀y_j D_ik＝₀y_i−₀y_k （3a）式ここにｉ，ｊ，ｋはｉを基準としてｊもしくは
ｋをとるものとする。仮想４点より、12通りの組
合せが考えられる。

上記（3a）式を用いれば、２つの主経線の屈
折力に関するZ₁，Z₂は以下の２次方程式で表示で
きる。

（C_ikD_ij−C_ijD_ik）（ｄ／ｚ）²＋（A_ijD_ik＋B_ikC_ij −A_ikD_ij−B_ijC_ik）（ｄ／ｚ）＋（A_ikB_ij−A_ijB
_ik）＝０…（3b）式ここで上記係数のカツコ式を以下のもので定義
する。

〔ｐ，ｑ〕≡p_ijq_ik−q_ijp_ik 〔ｐ，ｑ〕＝−〔ｑ，ｐ〕ここでｐ，ｑはそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのいず
れかをとるものとすると、（3b）式は〔Ｃ，Ｄ〕（ｄ／ｚ）²＋｛〔Ｂ，Ｃ〕− 〔Ａ，Ｄ〕｝（ｄ／ｚ）＋〔Ａ，Ｂ〕＝０…（3c）
式として表わされる。

ｄは図−２で示すように被検レンズＴとマスク
MA間の距離、ｚはマスクMAと、その焦線まで
の距離をいう。

従つて、第２図のように２組の投影平行直線群
L₁′，L₂′のピツチP₁′，P₂′と傾きm₁′，m₂′を検出
し、第３ｂ図のように仮想投影四辺形を作り、そ
の平行四辺形を形成する４頂点より、(3)式の二次
方程式を解くことにより、２根z₁，z₂を求めるこ
とができる。この２根z₁，z₂から被検レンズＴの
第１主経線R₁及び第２主経線R₂の屈折力D₁，D₂
はそれぞれ D₁＝１／z₁／△ｄ／z₁−１ D₂＝１／z₂／△ｄ／z₂−
１…(4) として求めることができる。

また円柱軸の角度（第１図の第１主経線R₁
がｘ軸となす角度θとは＝θ＋90゜の関係があ
る。）は＝１／２tan^-1｛〔Ｂ，Ｄ〕−〔Ａ，Ｃ〕／〔Ａ，
Ｄ〕＋〔Ｂ，Ｃ〕｝＋90゜…(5) として求めることができる。

上述した第３ａ図、第３ｂ図では、仮想平行四
辺形をもとめるのに、ピツチP₁，P₂，P₁′及び
P₂′に任意の倍率ｅ，ｆ，ｇ，ｈをそれぞれ掛け
たが実際にはｅ＝１，ｇ＝１として仮想平行四辺
形U₀V₀W₀Q、及びU₀′V₀′W₀′Qを使つて演算した
方が、処理はその分簡略化できる。

また、仮想平行四辺形の各頂点の座標をx₀−y₀
直交座標系、ｘ−ｙ直交座標系を使つて説明した
が、リニアセンサーS₁，S₂の配置にそつて斜交座
標系x′−y′座標系を考えると、ｘ，ｙ直交座標系
とx′−y′斜交座標系間の座標変換は第４図に示す
ようにｘ軸とx′軸が角度αで交差し、ｙ軸とy′軸
が角度βで交差し、かつx′−y′座標系の原点O₂は
ｘ−ｙ座標系の原点O₁からｘ軸方向にξ，ｙ軸
方向にηずれている。このときx′−y′座標系から
ｘ−ｙ座標系への座標変換はｘ＝x′sinα＋y′sinβ＋ξ ｙ＝y′cosβ−x′cosα＋η …(6) 前記(3)式から A_ij＝（₀x_i−x_i）−（₀x_j−x_j）これに(6)式を代入して A_ij＝｛（₀x′_isinα＋₀y′_isinβ＋ξ）−（x′_isinα
＋
y′sinβ＋ξ）｝−｛（₀x′_ysinα＋₀y′_jsinβ＋ξ）
−
（x′_jsinα−y′_jsinβ＋ξ）｝＝sinα｛₀x′_i−x′_i）−（₀x′_j−x′_j）｝＋sinβ
｛₀y′_i−
y′_i）−（₀y′_j−y′_j）｝＝A′_ijsinα＋B′_ijsinβ …（7a）またB_ij＝（₀y_i−y_i）−（₀y_j−y_i）で上記同様の計
算で B_ij＝cosβ｛₀y′_i−y′_i）−（₀y′_j−y′_j）｝−cos
α｛（₀x′_i−
x′_i）−（₀x′_j−x′_j）｝＝B′_ijcosβ−A′_ijcosα …（7b）以下同様に C_ijC′_ijsinα＋D′_ijsinβ …（7c） D_ij＝D′_ijcosβ−C′_ijcosα …（7d）となる。

ここで〔Ｃ，Ｄ〕、〔Ｂ，Ｃ〕、〔Ａ，Ｄ〕、〔Ａ，
Ｂ〕を求めると、（7a）〜（7d）式から〔Ｃ，Ｄ〕＝C_ijD_ik−D_ijC_ik ＝（C′_ijsinα＋D′_ijsinβ）D′_ikcosβ−C′_ikcos
α）−
（D′_ijcosβ−C′_ijcosα）（C′_iksinα＋D′_iksinβ
）＝（sinαsinβ＋cosα＋sinβ）〔C′，D′〕同様に〔Ｂ，Ｃ〕＝（sinαsinβ＋sinβcosα）〔A′，B′〕〔Ａ，Ｄ〕＝sinαcosβ〔A′，D′〕−sinαcosα〔A
′，
C′〕＋sinβcosβ〔B′，D′〕−sinβcosα〔B′，C
′〕〔Ａ，Ｂ〕＝（sinαcosβ＋cosαsinβ）〔A′，B′〕また〔Ｂ，Ｃ〕−〔Ａ，Ｄ〕＝（sinαcosβ＋cosαsinβ〕
｛｛B′，C′〕−〔A′，D′〕｝従つて（3c）式は sin（α＋β）×｛〔C′，D′〕（ｄ／ｚ）² ＋〔B′，C′〕−〔A′，D′〕）（ｄ／ｚ）＋〔A′，B′〕｝＝０ …(8) となり、｛｝内は（3c）式と同一形式の二次方
程式となり、このことから（3c）式の二次方程式
は、座標系の取り方に無関係な不変方程式である
ことがわかる。このことは、検出器としての２本
のリニアセンサーの配置において、その配置の自
由度が非常に大きいことを示す。すなわち、２本
のリニアセンサーをｘ−ｙ座標系と直交座標軸上
におく必要はなく、x′−y′座標系においてもよい
ことを意味するもので、リニアセンサーの直交精
度及び光軸合せはまつたく考えなくとも、測定精
度に無関係にすることができる。そして測定に際
しては被検レンズを測定光学系に挿入しない状態
の平行直線群パターンL₁，L₂を斜交座標系x′−
y′座標のx′軸、y′軸に配したリニアセンサーS₁，
S₂で検出しておき、この検出からつくられる仮想
平行四辺形Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｑを基準仮想平行四辺形
とし、つぎに測定したい被検レンズを測定光学系
に挿入し、このときの投影仮想平行四辺形U′，
V′，W′，Q′をつくり、基準仮想平行四辺形と投
影仮想平行四辺形とから被検レンズの屈折特性を
求めるものである。そしてこのとき両平行四辺形
は任意に選択できる斜交座標系x′−y′座標系に対
してのみ座標系を考えていることとなり、かつこ
の斜交座標系x′−y′は、上述したようにその選択
は被検レンズの屈折特性演算の内屈折力計算のた
めの二次方程式に対し、無関係な不変式であり、
本発明によればリニアセンサーS₁，S₂の配置に対
して、何ら組立上も、メンテナンス上も調整を必
要としないという非常に有利な効果をもつ。

被検レンズの円柱軸方向は、(5)式で与えられ
る。(5)式は直交座標系時の式であるが、斜交座標
系x′−y′にセンサーがある場合は、以下の式を使
つて斜交座標系で求めた結果を直交座標系を使用
したときの円柱軸として計算することができる。

θ＝１／２tan^-1 Ｘ｛cos2β〔B′，D′〕−cos（α−β）・（〔A′，D
′〕＋〔B′，C′〕＋cos2α／sin2α〔B′，D′〕＋si
n（α−β）（〔A′，D′〕＋〔B′，C′〕）−sin2α 〔A′，C′〕／〔A′，C′〕｝ …(9) 円柱軸は上記(12)のθより＝θ＋90゜としてもとめられる。

次に、プリズム屈折力の測定原理を第５図をも
とに説明する。

x₀−y₀，ｘ−ｙ直交座標系によるプリズム値の
算定は、y₀軸に対し、同じ角度γで対称に配置さ
れたピツチP₁の平行直線群L₁とピツチP₂の平行
直線群L₂のそれぞれいずれか１本の直線L₁₁，L₂₁
からe′P₁にある直線，を、同様にf′P₁で
を、g′P₂でを、n′P₂でを引き、仮想平行
四辺形の四頂点がx₀軸、y₀軸に一致する
ようにとる。すなわち測定光軸Ｏに対し、仮想平
行四辺形が対称になるように作れば、この仮想平
行四辺形の中心は、測定光軸Ｏと一致している。
次に、被検レンズを測定して、投影平行直線群
L′₁，L′₂を検出し、投影平行直線L′₁₁からe′P′₁に
ある直線′，′を引く。同様にf′P′₁で直線
W′′、gp′₂で′′、h′P′₂で′′を引き
仮想平行
四辺形′′′′をつくる。この仮想平行四辺形
の四頂点は、ｘ−ｙ座標系で′（x₁，y₁）、
V′（x₂，y₂）、′（x₃，y₃）、′（x₄，y₄）とな
り、この四頂点の座標から水平プリズム量P_H、
及び垂直プリズム量P_Vは次式で表わされる。

ここで、ｄは被検レンズとマスク面との距離で
ある。

斜交座標系x′−y′で測定した場合は、直交座標
系の場合と同様に、対称性の原理から、初期仮想
点を（₀x₁，₀y₁）（₀x₂，₀y₂）（₀x₃，₀y₃）、（₀x₄，₀y₄）
とおき｛₀x₁＋₀x₂＋₀x₃＋₀x₄＝０₀ y₁＋₀y₂＋₀y₃＋₀y₄＝０ …(12) を満たすように仮想点を設定すればよい。そし
て、水平方向プリズムP_H、垂直方向プリズムP_V
は、それぞれ(10)式で与えられるから(12)式を(6)式に
より変換すればとなり、(10)式を同様に(6)式で変換すればとなる。被検レンズを入れないときの初期仮想点
（₀x_i，₀y_i）の斜交座標系での座標（₀x′_i，₀y′_i）と
被
検レンズを測定系に挿入したときの測定座標の斜
交座標系における座標（x′_i，y′_i）との差である
から(13)式、(14)式から次式が得られる。

この式がプリズム値を表わすものである。

以上のべたように本願発明では、被検レンズの
屈折力測定には、座標系の取り方に無関係な不変
方程式で算出できるが、円柱軸、プリズム値にお
いて斜交−直交座標変換が必要となり、(12)、(15)
式の変換が必要であるが、演算機構上複雑であれ
ば、斜交座標系での測定座標（x′，y′）から第６
式で直交座標変換したのち、直交座標系による算
出式(5)、(10)式を使つて乱視軸、プリズム値を算出
してもよい。

このように本願発明では、被検レンズを測定光
学系に挿入しない状態でマスク上の平行直線群
L₁，L₂から光軸Ｏに対し、対称な仮想平行四辺
形を作つておけば、次に被検レンズを測定光学系
に挿入し、投影平行直線像から相似的な投影仮想
平行四辺形を作れば、プリズム量が算出でき、こ
の算出に際しては被検レンズの第１、第２主経線
の屈折力やその傾き角は何ら知らなくとも単独に
測定できることを意味している。これは、従来の
レンズメーターでは、プリズム値の算出は、ま
ず、その測定しようとする被検レンズの屈折特性
を知つた上でなければ算出できなかつた点を考え
れば非常に有利であり、被検レンズの屈折特性算
出スステツプとプリズム値算出ステツプが独立に
平行して進めることができるため演算時間を大幅
に短縮できる。

また、本発明は、眼鏡レンズを測定するいわゆ
るレンズメーターに限定されるものでなく、広く
光学系の光学特性を測定する装置に応用しうるも
のである。

また、仮想平行四辺形を作成するとき、直線
L₁₁，L₂₁にそれら直線の属する直線群のピツチを
ｎ倍して、直線L₁₁，L₂₁の傾きに平行に仮想直線
を引くことにより仮想平行四辺形を作成したが、
仮想平行四辺形の作成方法はこれに限定されるも
のでなく、第３ｃ図のように直線L₁₁に対し、角
度βの傾きをもつ仮想直線l₁₁を、また、直線L₂₁
に対し角度αの傾きをもつ仮想直線l₂₁を作り、
ころ作られた仮想直線l₁₁，l₂₁をもとにして仮想
平行四辺形ｕ，ｖ，ｗ，ｑを作成してもよいこと
は言うまでもなく、これにより、本願の測定原理
が変更をうけるものではない。

以下に前述した測定原理に基づいた光学レンズ
の屈折測定装置の具体例を図に従つて詳細に説明
する。

第６図は、本発明による装置の光学系配置を示
す図である。図において、２ａ，２ｂはそれぞれ
ドライブ回路１により交互に駆動される互いに発
光波長の異なる光源、例えばLED等である。

光源２ａから発した光束はダイクロイツクプリ
ズム３の波長選択性反射透過膜３ａで反射されリ
レーレンズ４に入射する。一方光源２ｂから発し
た光束はダイクロイツクプリズム３の反射透過膜
３ａを透過してリレーレンズ４に入射する。リレ
ーレンズ４に入射した光束はリレーレンズ４によ
つてピンホール５に集光される。このピンホール
５は見かけ上の光源の大きさを、測定時の光量、
回折現象を考慮して適当な大きさとする為のもの
で直径0.1〜0.3mm程度のものが用いられる。ピン
ホール５を出射した光束はコリメータレンズ６に
より平行光束とされたのち反射ミラー７により下
方に曲げられて図示しない保持手段に保持された
被検レンズ８に入射する。被検レンズ８を出射し
た光束は反射ミラー９により光路を曲げられたの
ちリレーレンズ１０に入射する。リレーレンズ１
０を出射した光束はダイクロイツクプリズム１１
に入射しその波長選択性反射透過膜１１ａによ
り、入射光束の波長によりその光束を反射もしく
は透過する。例えば透過された光束はつぎに反射
ミラー１２で反射されたのち光束制限マスク１３
ｂに入射し、被検レンズ８の光学特性を検出する
為に必要な情報分が選択されたのち、半透過膜１
４ａを有する光路分割手段、例えばハーフミラー
１４に入射し光束の１部は半透過膜１４ａで反射
されラインセンサ１５に入射し検出される。他の
１部は半透過膜１４ａを透過してラインセンサ１
６に入射し検出される。他方、ダイクロイツクプ
リズム１１の反射透過膜１１ａで反射された光束
は反射ミラー１７で光路を曲げられたのち光束制
限マスク１３ａに入射し、ここで被検レンズ８の
光学特性を検出するために必要な情報分が選択さ
れたのちハーフミラー１４に入射し入射光束の一
部は半透過膜１４ａで反射されてラインセンサ１
６に入射し検出され、他の一部は半透過膜１４ａ
を透過してラインセンサ１５に入射し検出され
る。なお、本実施例においては光束制限マスク１
３ａ，１３ｂはそれぞれ被検レンズ８から距離△
ｄだけ離れた位置MAに配置されたと同等の効果
をもつようにリレーレンズ１０によつてMAと共
役な位置に配置されている。同様に、ラインセン
サ１５，１６のそれぞれもリレーレンズ１０によ
つて検出面Ｄの位置と共役な位置に配置されてい
る。また本実施例のラインセンサ１５，１６とし
ては、直線型のCCD固体撮像素子等が用いられ
る。

そして、この２本のラインセンサ１５，１６は
その共役面Ｄ内で互いに交差するように配置され
ている。

本実施例において、光源２ａを射出した光束は
ダイクロイツクプリズム３→リレーレンズ４→ピ
ンホール５→コリメーターレンズ６→反射ミラー
７→被検レンズ８→反射ミラー９→リレーレンズ
１０→ダイクロイツクミラー１１→反射ミラー１
７→マスク１３ａ→ハーフミラー１４→ラインセ
ンサ１５及びラインセンサ１６からなる第１測定
光路を形成する。他方光源２ｂを射出した光束は
ダイクロイツクプリズム３→リレーレンズ４→ピ
ンホール５→コリメーターレンズ６→反射ミラー
７→被検レンズ８→反射ミラー９→リレーレンズ
１０→ダイクロイツクプリズム１１→反射ミラー
１２→マスク１３ｂ→ハーフミラー１４→ライン
センサ１５及びラインセンサ１６からなる第２測
定光路を形成する。

第７ａ図、第７ｂ図はそれぞれ前述の光束制限
マスク１３ａ，１３ｂのマスクパターンを示す図
である。

マスク１３ａは傾きm₂でピツチｐの複数の直
線パターンからなる平行直線群２０を有してい
る。また平行直線群２０の内少なくとも１本は他
の直線パターンと区別できるように太さの異なる
基準直線パターン２２を有している。同様にマス
ク１３ｂは基準直線パターン２３を有し傾きm₁、
ピツチｐの平行直線群２１を有している。

ここで、本実施例では基準直線パターン２２，
２３は太さに差をもたせることで他の直線パター
ンと区別させたが、本発明はこれに限定されるも
のでなく、光の透過率や透過波長特性に差をもた
せることにより区別させてもよく、或いは直線群
はすべて同一とし、その特定箇所のピツチを変え
て基準直線の代りとしてもよい。

マスク１３ａ，１３ｂのそれぞれの平行直線群
２０，２１は第６図のリレーレンズ１０によるマ
スク１３ａ，１３ｂの共通共役面MA上で互いの
交差角がθでかつ、その２等分線２４がある基準
軸２５と交わる角度がεとなるように構成されて
いる。本実施例ではθ＝90゜ε＝90゜にしてある。

なお、平行直線群２０，２１のそれぞれのピツ
チを同じ値Ｐに選んでいるが、これはマスク１３
ａ，１３ｂの製作を容易にするためだけであり、
たがいに異なるピツチの平行直線群を使用しても
よいし、また１つの平行直線群の各々の直線パタ
ーンのピツチもそれぞれ同一にする必要はない。

また、角度θ、及びεも任意に選択しうるもの
である。第８図は、ラインセンサによるマスクパ
ターン像検出時のラインセンサ上へのマスクパタ
ーン像の投影関係を示す図である。第８図に示す
ように第６図のラインセンサ１５，１６はそれぞ
れリレーレンズ１０により共通共役面すなわち検
出面Ｄ上で交差角γを有するような関係で配置さ
れている。そして、このラインセンサ１５，１６
上に被検レンズ８によつて、その屈折特性情報を
もつた光束はマスク１３ａ，１３ｂを通過し、マ
スク１３ａの平行直線群２０はラインセンサ上に
直線パターン像２０′ａ，２０′ｂ……２２′……
２０′ｈとして投影される。同様にマスク１３ｂ
の平行直線群２１は直線パターン像２１′ａ，２
１′ｂ……２３′……２１′ｉとして投影される。
これら投影される直線パターン像は被検レンズ８
の屈折特性により、ピツチはp′及びp″に、また互
いの交差角はθ′に及びその二等分線２４′が基準
軸２５′と交わる角度はε′に変化させられる。

測定に際してまず光源２ａの発光により、第１
測定光路が形成され、マスク１３ａによる直線パ
ターン像２０′ａ，２０′ｂ……２２′……２０′ｈ
が、ラインセンサ１５、及び１６上に投影され
る。ここでラインセンサ１５により直線パターン
像２０′ａ，２０′ｂ…２０′ｈはそれぞれ検出点
e₁₁，e₁₂……e₁₇として検出される。同様にライン
センサ１６によつても、検出点f₁₁，f₁₂……f₁₉と
して検出される。

つぎに、光源２ｂを発光させると、第２測定光
路が形成され、マスク１３ｂによる直線パターン
像２１′ａ，２１′ｂ……２３′……２１′ｉがライ
ンセンサ１５、及び１６上に投影される。ここで
ラインセンサ１５により直線パターン像２１′ａ，
２１′ｂ……２３′……２１′ｉはそれぞれ検出点
e₂₁，e₂₂……e₂₉，e₂₀として検出される。また同
様にラインセンサ１６によつても検出点f₂₁，f₂₂
……f₂₆として検出される。

第９図Ａ〜Ｍは、ラインセンサによる直線パタ
ーン像検出時のラインセンサ出力及びその後の演
算をタイミングチヤートで示した図である。Ａは
ラインセンサの検出出力読み出し駆動用のパルス
列であり、ラインセンサにこのパルスが入力され
るとそれにともなつてラインセンサから順次検出
出力が出力される。Ｂはラインセンサ１５に直線
パターン２０′ａ，２０′ｂ……２２′……２０′ｈ
が投影されたときのラインセンサ１５からの検出
出力波形（包絡線）を示している。このＢの出力
波形は検出点e₁₁，e₁₂……e₁₇に対応した出力レベ
ルの立上りを有する出力波形となつている。同様
にＣは、ラインセンサ１６による直線像パターン
２０′ａ，２０′ｂ……２０′ｈの検出出力波形、
Ｄはラインセンサ１５による直線パターン２１′
ａ，２１′ｂ……２３′……２１′ｉの検出出力波
形、Ｅはラインセンサ１６による直線像パターン
２１′ａ，２１′ｂ……２３′……２１′ｉの検出出
力波形である。Ｆ〜Ｉは、上述の検出出力波形Ｂ
〜Ｅをシユミツト・トリガー回路で矩形波に波形
成形した矩形波出力波形であり、出力波形Ｆ〜Ｉ
はそれぞれ出力波形Ｂ〜Ｅに対応している。つぎ
にこの得られた矩形波出力波形Ｆ〜Ｉの各矩形波
の中心位置をもとめ、この中心位置をラインセン
サーのセンサ素子番号を目盛として位置づけす
る。

すなわち、第１０図に示すようにE₁，E₂，…
…E_N-1，E_N番までのＮ個のセンサ素子からなる
ラインセンサLNSの第E_p番からE_p+o番号のセン
サ素子により、矩形波出力e_Aが出力され、また第
E₁番からE_1+n番のセンサ素子により矩形波出力e_B
が出力されているとき矩形波出力e_Aの幅△_Aはセ
ンサ素子個数ｎ個に、矩形波出力e_Bの幅△_Bはセ
ンサ素子個数ｍ個にそれぞれ対応しているので矩
形波出力e_Aの中心位置O1はE_p番素子からｎ／２
個づれたE_p＋ｎ／２＝E_c1番目の素子に対応して
いることがわかる。同様に矩形波出力e_Bの中心位
置O₂はE_1+n/2＝E_c2番目素子に対応している。又、
更に検出精度を上げる為にはセンサ素子ピツチ間
の内挿が必要であるが、これは出力信号の立上
り、立下りを部を正確に包絡線検波した後に適当
なスライスレベルで波形整形しラインセンサーを
駆動するパルス列より充分周波数の高いクロツク
パルスを用いて中心位置を検出する事によつて達
成される。

このように直線パターン像の位置は検出点から
得られるラインセンサの矩形波出力波形の中心位
置をもとめることによりラインセンサの素子番号
によつて位置付けすなわちラインセンサを座標軸
とする座標値として得られる。

第９図Ｊ〜Ｍは、上記の方法で各々の検出点を
ラインセンサ上の座標値として示した図であり、
座標値e′₁₁，e′₁₂……e′₁₇は検出点e₁₁，e₁₂，……
e₁₇にそれぞれ対応している。また以下座標値f′₁₁
〜f′₁₉は検出点f₁₁〜f₁₉に、座標値e′₂₁〜e′₂₀は検
出
点e₂₁〜e₂₀に、座標値f′₂₁〜f′₂₆は検出点f₂₁〜f₂₆に
それぞれ対応している。

また第１０図に示したように矩形波出力e_Bを出
力するセンサ素子数ｍは他の矩形波出力e_Aを出力
するセンサ素子数ｎと異なつており、かつｍ＞ｎ
であることからこの矩形波出力e_Bが第７ａ図、第
７ｂ図に示したような基準直線パターンによる直
線パターン像の検出出力であることがわかる。本
実施例においては第８図、第９図の検出点e₁₅，
e₁₆，e₂₅，f₂₃がそれぞれ基準直線パターン像２
２′，２３、を検出した検出点であり、e′₁₅，f′₁₆，
e′₂₅，f′₂₃がそれぞれの基準座標値であることがわ
かる。

そして、基準座標値e′₁₅，f′₁₆から基準直線パタ
ーン像２２′の方程式が決定でき、基準座標値
e′₂₅，f′₂₃から基準直線パターン像２３′の方程式
が決定できる。また基準座標値e′₁₅，f′₁₆，e′₂₅，
f′₂₃を基準として順序づけられる各座標値から他
の直線パターン像の方程式が決定できる。例えば
基準座標値e′₁₅の次の座標値e′₁₆と基準座標値f′₁₆
の次の座標値f′₁₇とから直線パターン像２０′ｆの
方程式が決定できる。このように各々の座標値か
ら多数の直線パターン像の方程式が決定でき、か
つこれら直線パターン像は同じ平行直線群に属す
るものはその平行性をくずすことはないので、こ
れら多数の直線方程式を平均化することにより、
より正確な精密な検出結果が得られる。また、も
とめた多数の方程式のそれぞれのピツチP′も多数
の値をもとめることができ、これらを平均化して
正確は、精密なピツチP′をもとめることができ
る。このことは、本発明の大きな特徴である。

次に第１１図から第１３図まで参照しながら、
ラインセンサにより検出された直線パターン像の
方程式から仮想直線を生成し、この直線をそもと
に直線パターン像投影面と同一平面上に任意の４
点を決定し、この４点の変化から被検レンズの屈
折特性を測定する方法について述べる。第１１図
は、被検レンズ８を測定光路に挿入しないときの
ラインセンサ１５，１６上へ直線パターン２０，
２１を投影した場合を示している。このとき直線
パターン像２０″（第１１図では、基準直線パタ
ーン像２２″，２３″及び直線パターン２０″ｅ，
２０″ｆ，２１″ｄ，２１″ｅのみを選択して図示
しているが）及び２１″は前述の方法によりその
直線の方程式及びピツチＰが決定される。そして
次に例えば直線パターン像２０″ｅを基準として
exPだけ離れた位置に傾きfxm₂の仮想直線３０
を生成でき、又、その反対側にgxPだけ離れた位
置に傾きfxm₂の仮想直線３１を生成することが
できる。同様な方法により、例えば直線パターン
像２１″ｄを基準として、hxPだけ離れた位置に
傾きfxm₁の直線３２を、ixPだけ離れた位置に傾
きfxm₁の直線３３をそれぞれ生成できる。ここ
で係数ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ、は任意に選択できる
係数であり、普通ｆ＝１すなわち直線パターン像
の方程式の傾きm₁及びm₂と同じ傾きの仮想直線
を生成させる。また、係数ｅ，ｇ，ｈ，ｉは、生
成される仮想直線の交点３６，３７，３８、及び
３９がマスクの中心２４に対し対称となるように
選ばれる。第１１図は、このように仮想直線が生
成された状態を示している。このように仮想直線
を生成すると被検レンズのプリズム屈折力の算出
が容易になることは、すでに原理説明で述べた通
りである。

次に測定光路中に被検レンズを挿入し、その被
検レンズの屈折特性によつて変化された光束によ
る直線パターン像をラインセンサで検出し、この
直線パターンから仮想直線をもとめる方法を第１
２図に示す。

まず、被検レンズの屈折特性により、ピツチ
P′P″、傾きm₁′，m₂′にそれぞれ変化された直線
パターン像２０′，２１′を検出し、その方程式を
算出することは上述したとおりである。次に第１
１図で基準とした直線パターン像２０″ｅに対応
する直線パターン像２０′ｅを基準として第１１
図で仮想直線３０を生成するために利用したと同
じ量の係数ｅをもつてexP″の位置に仮想直線３
０′を生成する。なおこの仮想直線３０′の傾きは
第１１図で仮想直線３０′の傾きfxm₂の係数ｆを
ｆ＝１とおいているので仮想直線３０′の傾き
fxm₂′の係数ｆも同様にｆ＝１としている。同様
の方法で、直線パターン像２０′ｅを基準として
gxP″の位置に仮想直線３１′を、直線パターン像
２１′ｄを基準としてhxP′の位置に仮想直線３
２′を、ixP′の位置に仮想直線３３′をそれぞれ生
成する。そしてこれらの仮想直線３０′，３１′，
３２′，３３′から交点３６′，３７′，３８′，３
９′を得られるし、これら４交点からその中心３
４′を得ることができる。

このようにして、もとめられた４点３６〜３９
は検出面Ｄ上で被検レンズの屈折特性により４点
３６′〜３９′に変位する。この様子を示すのが１
３図である。そしてこの変位量をもとに上述の第
(3)〜(5)式によつて被検レンズの屈折特性を算出す
ることができる。本実施例のように被検レンズを
測定光路内に挿入しないときの仮想直線の４交点
を基準点とし、被検レンズを測定光路内に挿入し
たときの上記４交点の変位量をもとめる方法を使
用すると、上述の第３式は２本のラインセンサが
作る座標系に対して全く不変となる為組立時にラ
インセンサの交差角及び交差位置の管理を一切行
なう必要がなくなるという大きな利点がある。

第１４図は、以上のごとき演算処理を行なう為
の処理回路の一例をブロツク図で簡単に示すもの
である。ラインセンサドライバー１００，１０１
によつて駆動されるラインセンサ１５，１６は第
９図Ｂ〜Ｃで示すごとき、まず、ドライブ回路１
によつて駆動された光源２ａの発光により、光束
制限マスク１３ａの直線開口パターン投影像によ
る検出出力信号を信号ライン１０２，１０３に送
出する。１０４はアナログスイツチであり、マイ
クロプロセツサ１０５によつてコントロールされ
る。マイクロプロセツサ１０５はラインセンサ１
５をドライブするドライバー１００よりラインセ
ンサの走査開始パルス１０６により割込を受ける
と、アナログスイツチを制御して、ラインセンサ
１５の出力がＡ／Ｄ変換器１０７に入力される様
にする。Ａ／Ｄ変換器１０７は、ドライバー回路
１００からの第９図Ａに示すようなラインセンサ
読み出しパルス１０８により読み出されるライン
センサの１素子毎の出力をアナログ・デジタル変
換し、変換されたデジタル値をマイクロプロセツ
サに供給する。ここでＡ／Ｄ変換器１０７は、８
ビツト（1/256）程度の分解能を有し、かつライ
ンセンサの走査周波数より速い変換時間を有する
ものが選ばれる。マイクロプロセツサ１０５は、
１素子毎にデジタル値に変換されたラインセンサ
１５の出力を読み込み、RAM（ランダムアクセ
スメモリー）等で構成されるデータメモリー１０
９に逐次格納する。従つて、データメモリー１０
９には、あらかじめ定められた位置（番地）よ
り、ラインセンサの最初の素子による出力から順
にデンタル値として格納される。例えばラインセ
ンサが1728素子のものであれば、1728個のデータ
取り込みが終了すると、マイクロプロセツサ１０
５は、それ以上のデータ取り込みをやめ、ライン
センサ１６を駆動する走査開始パルス１１０によ
り、割込を受けるのを待つ。割込を受けるとアナ
ログスイツチ１０４を制御してラインセンサ読み
出しパルス１１１により読み出されるラインセン
サ１６の出力をデジタル値としてデータメモリ１
０９に引きつづき格納する。つぎにマイクロプロ
セツサ１０５は、ドライブ回路１を制御して今ま
で発していた光源２ａを消し、光源２ｂを発光さ
せる。そして前述と同様の駆動により第９図ｄ，
ｅの検出出力をデジタル値としてデータメモリ１
０９に格納する。これで全ての測定データがデー
タメモリ１０９に格納された事になる。以後マイ
クロプロセツサ１０５内の演算回路１１２はデー
タメモリ１０９に書き込まれたデータを基にして
以下の処理を行なう。

(1) 光束制限マスクの直線開口パターンの投影像
によつて生ずるラインセンサ出力波形の中心位
置がラインセンサの素子の何番目に位置するか
を検出する。

(2) ２本のラインセンサが作る座標系に於いて、
各直線開口パターン像の方程式を求める。

(3) すでに述べた方法により、第１２図の３０′
〜３３′のごとき仮想直線の方程式を生成し、
それらの交点として、第１３図に示す４点３
６′〜３９′の座標位置を求め、それより、その
中心位置３４′を求める。

(4) あらかじめ、被検レンズを挿入しない場合の
４点の基準位置、３６〜３９及びその中心３４
の座標位置と前項(3)で求められた各点３６′〜
３９′及び３４′の座標位置より前記(3)〜(5)式に
したがつて演算し被検レンズの球面度数Ｓ、円
柱度数Ｃ、乱視軸方向Ax及びプリズム屈折力
Px，Pyを求める。

以上の処理により求められた各値は、第１４図
に示す表示器１１３、プリンター装置１１４に出
力される。以上の処理は、全てプログラムメモリ
ー１１５に記録されているプログラムに従つて行
なわれる。マイクロプロセツサによつて以上の様
な処理を行なう事は特殊なものでなく、関連する
技術分野に属する当業者にとつては容易に達成で
きるものである。

本発明は以上に説明した実施例に限定されるも
のでなく、種々の変形例を有するものである。以
下にその２，３の例を開示する。

第６図に示した第１実施例においては、発光波
長の異なる２つの光源とこれら２つの光源からの
光を選択的に反射もしくは透過させるダイクロイ
ツクプリズムをもちいて、２つの測定光路を形成
したが、２つの光源をもちいるかわりに第１５図
に示すように機械的チヨツパーを使用して測定光
路を選択してもよい。第１６図において第６図の
第１実施例と同一もしくは均等の構成要素には同
一の符号を附して説明を省略するが、リレーレン
ズ１０の後方にはハーフミラー等の光路分割手段
１５０が配置されており、リレーレンズ１０から
の光束を２つの光束に２割する。ハーフミラー１
５０の半透鏡面１５１を通過した光束がたどる第
１測定光路１５２には第１チヨツパー１５３ａが
配置されている。一方ハーフミラー１５０の半透
鏡面１５１で反射された光束がたどる第２測定光
路１５４には、第２チヨツパー１５３ｂが配置さ
れている。これら、第１、第２チヨツパーはそれ
ぞれチヨツパードライブ回路１５５に接続され、
この制御を受ける。その制御はまず第１チヨツパ
ー１５３ａが第１測定光路１５２内に挿入されて
いるときは第２チヨツパー１５３ｂは、第２測定
光路１５４外にはずれ、第２測定光路を通る光束
をマスク１３ａにのみ入射させ、このマスク１３
ａを通過した光束はハーフミラー１４によつて２
分され、それぞれラインセンサ１５，１６に投影
される。

次にチヨツパードライブ回路は、第１チヨツパ
ー１５３ａを第１測定光路外にはずすとともに第
２チヨツパー１５３ｂを第２測定光路１５４内に
挿入し、第２測定光路へ進む光束を遮断する。そ
して、第１測定光路を進む光束のみがマスク１３
ｂに入射され、マスク１３ｂを通過した光束は、
ハーフミラー１４で２分割され、それぞれライン
センサ１５，１６に投影される。

第１６図はラインセンサの配置に関する別の実
施例である。第６図の第１実施例において、ライ
センサ１５，１６はリレーレンズ１０による光学
的に共役な検出面Ｄ上で互いに交差するように配
置したが、本発明はこれに限られるものではな
い。また、その交差もラインセンサの延長線が仮
想的に交差する配置でもよく、さらに本発明の原
理から理解出来るように本発明は、光束分割マス
ク上に形成された直線パターンの投影像の直線方
程式をもとめることが測定の第１ステツプであ
る。直線の方程式をもとめるには、直線の少なく
とも２点を測定できれば決定できるので、直線パ
ターン像を検出するラインセンサの配置は、直線
パターン像と平行にならない限り自由に配置でき
る。第１６図はその一例を開示するもので検出面
Ｄで２本のラインセンサ１６０，１６１が平行に
なるように配置した例である。より具体的に言う
ならばラインセンサ１６０は第６図のラインセン
サ１５が配置されている面内に、ラインセンサ１
６１は、第６図のラインセンサ１６が配置されて
いる面内にそれぞれ検出面Ｄ上で互いにこれら２
本のラインセンサが平行になるように配置すれば
よい。

第１７図は上述の２本の平行なラインセンサを
使用するかわりに１本の平行なラインセンサを使
用し、これと像シフト用光学手段を組み合せ、実
質的に２本の平行なラインセンサを使用したと同
じ効果をもたせた実施例の開示である。第１７図
においてリレーレンズ１０より前方の光学配置は
第６図と同様の光学配置を有するものとして、図
示を省略してある。また第６図の第１実施例と同
一もしくは均等な構成要素には同一の符号を附し
て説明を省略する。１本のラインセンサ１６２の
前方には、入射光軸に垂直で、かつラインセンサ
のセンサ素子の配列方向と平行な軸を回動軸とす
るプレンパラレル等の像シフト光学手段１７０が
配置されている。プレンパラレル１７０はドライ
ブ回路１７２によつて互いに同期して前記回転軸
を軸として角度だけ矢印１７３の方向に回動さ
れる。

今プレンパラレル１７０が実線で図示したよう
に入射光軸１７５に対し、垂直に位置していると
き、今第２測定光路のマスク１３ａを通過しハー
フミラー１４の半透過面を透過した光束は入射光
軸１７５と同軸の投影光軸１７７を有する投影光
束としてラインセンサ１６２に投影される。次に
ドライバ回路１７２の駆動により、プレンパラレ
ル１７０を角度だけ回動し、１７０′の位置に
移動させると、投影光束はプレンパラレルの屈折
作用によりシフトされ、投影光軸１７７から平行
ズレした第２の投影光軸１７７′を投影光軸とす
る投影光束として、ラインセンサ１６２に投影さ
れる。なお第１測定光路のマスク１３ｂを通過し
た光束についてもハーフミラー１４で反射後同様
の作用をさせることは言うまでもない。なお第１
６図、１７図のラインセンサのかわりに２次元セ
ンサをもちいれば検出点数を増大できる。

以上、上述した全ての実施例が測定光路を２つ
に割けそれぞれの測定光路に１つづつ計２枚の光
束制限２２７を配した例に対し、第１８図はマス
ク上のパターン自体に波長選択性をもたせ、こと
なる２種のパターンを形成した１枚のマスクを使
用する光学特性測定装置の例である。以下本実施
例の第１８図における説明において第６図の第１
実施と同一もしくは均等な構成要素には同一の符
号を附して説明を省略する。リレーレンズ１０を
射出した光束は、後述するような構成からなる波
長選択性をもたせたパターンを有するマスク２０
０を通過したのち、ハーフミラー１４で２分割さ
れそれぞれラインセンサ１５，１６に投影され
る。

第１９図ａ〜ｆは、上記マスク２００の構成を
説明する図である。直線パターン３１０及び３１
１は第１９ｅ図のような波長選択特性を有してお
り波長λ₀を境にλ₀より長波長側を透過する薄膜３
１２で形成されている。この構成をＡ−A′断面
図として第１９ｂ図に示す。第１９ｂ図におい
て、マスク基板３１３上には、第１９ｅ図の特性
をもつ薄膜３１２が間隙３１４をもつてコーテイ
ングされている。一方直線パターン３１５，３１
６は第１９ｆ図に示すような波長選択特性を有す
る薄膜３１７で形成されている。この薄膜３１７
は波長λ₀より短波長側を透過する。そして薄膜３
１７もマスク基板３１３上に間隙３１４をもつて
コーテイングされている。薄膜３１２と薄膜３１
７はマスク基板３１３上に直交するように間隙３
１４の位置を合わせてコーテイングされているた
め、パターン３１０，３１１，３１５，３１６で
囲まれる部分３１８は、膜３１２，３１７の二層
がコートされるため、まつたく光を透過しない部
分となる。他方間隙３１４は、まつたくコートさ
れていないため、全域の光を透過することができ
る。なお、コート面とのオプテイカルパスを同一
にするためには３１４にオプテイカルパス調整用
の屈折物質を入れればよい。

なお、ここで直線パターン３１１及び３１６は
他の直線パターン３１０，３１５と区別するため
太さや透過率に差をもたせてあることは前述した
通りである。

第１８図において、第１９図ｅに破線で示した
ような発光波長特性を有する発光光源２ａを発光
させると光源２ａからの光はハーフミラー３で反
射されたのちリレーレンズ４、ピンホール５、コ
リメータレンズ６、被検レンズ８、及びリレーレ
ンズ１０を通つてマスク２００、直線パターン３
１０，３１１で示す方向成分の直線パターンを通
過し、この通過光束がハーフミラー１４で２分割
されてラインセンサ１５，１６に投影される。こ
のとき第２０図に示すように、ラインセンサ１５
によつて直線パターン像３１０′，３１１′、ライ
ンセンサ１５により検出点e₁₁，e₁₂，e₁₃が検出さ
れ、ラインセンサ１６によつて検出点f₁₁，f₁₂，
f₁₃が検出される。次に第１９ｆ図に破線で示す
ような発光特性を有する発光光源２ｂへ発光を切
替えると、発光光源２ｂを射出した光はハーフミ
ラーを通過し、前述と同一の光路を通つて、こん
どはマスク２００の直線パターン３１５，３１６
で示す方向成分の直線パターンを通過し、この通
過光束がハーフミラー１４で２分割されラインセ
ンサ１５，１６に投影される。そしてラインセン
サ１５により検出点e₂₁，e₂₂，e₂₃がラインセンサ
１６により検出点f₂₁，f₂₂，f₂₃がそれぞれ検出さ
れる。

第２１図は上述の多くの実施例が少なくとも２
本の固定的に配置されたラインセンサを使用した
のに対し、１本のラインセンサを検出面内で移動
させることによつて検出する実施例を示す図であ
る。前述の実施と同一もしくは均等の構成要素に
は同一の符号を附して説明を省略する。

第１測定光路１５２内のマスク１３ｂを通過し
た光束は、波長選択的に反射もしくは透過するダ
イクロイツクプリズム２１０の反射膜２１１で反
射されラインセンサ２１２に入射する。ここでラ
インセンサ２１２はセンサ回転角制御回路２１３
からの指令信号によつてモータ２１４によりある
角度にセツトされており、このセツトされた角度
で第１回目の検出をする。つぎに別の角度にライ
ンセンサを回転し第２回目の検出をする。以下同
様に多数の角度位置で検出し、これら検出結果か
らマスク１３ｂの直線パターンの投影像の直線方
程式を算出する。つぎに発光光源を切り替えて、
第２測定光路１５４内のマスク１３ａに測定光束
を通過される。マスク１３ａを通過した光束はダ
イクロイツクプリズム２１０の反射膜２１２を透
過して前記と同様にラインセンサ２１２に入射さ
れ同様の検出をうける。

なお１本のラインセンサを回転するかわりに平
面内を連続的もしくは多段階的に平行移動させて
もよく、また１本のラインセンサを固定し、公知
の光学的イメージローテーターを回転したり、ブ
レンパラレルを連続回転することによつて投影光
束を連続的もしくは多段階的に回転もしくは平行
移動させてもよい。この場合イメージローテータ
ーやブレンパラレルはマスクとラインセンサの間
に配置すべきことは言うまでもない。

またラインセンサのかわりに２次元平面センサ
で検出してもよい。本実施例によれば前述の実施
例よりさらに多くの検出点が検出でき測定精度を
向上させることが出来る。

第２２図、第２３図及び第２４図は、本発明の
第７、第８及び第９の実施例を示す図で上述の実
施例において複数の平行な直線パターンからなる
平行直線パターン群を別々のマスク手段上か、あ
るいは互いに波長選択特性を異えて１つのマスク
手段上に、その直線パターン群の配列方向が異な
るようにしたが、そのかわりにただ１つの平行直
線パターン群を１つのマスク手段上に形成し、被
検レンズの後方に該マスク手段を配置し、被検レ
ンズを通過した光束がそれ自身に対し相対的に直
線パターン群の配列方向が少なくとも２カ所で異
なつているように前記被検レンズ通過光束をマス
ク手段に入射させるように構成し、前述の実施例
と同様の作用効果をもたせた実施例である。

第２２図は被検レンズ通過光束に対しマスク手
段を回動させる構成とした実施例を示す図であ
る。

第２２図において、被検レンズ８を通過した光
束はリレーレンズ１０を通つてマスク手段に入射
する。ここでマスク手段は、例えば第７ａ図に示
すマスク１３ａのように複数の平行な直線パター
ンがその配列方向を１方向のみ有しているマスク
であり、このマスク１３ａを予め定めた配列方向
になるように光路中に配置させておく。そしてこ
のマスク１３ａを通過した光束は、前述の実施例
同様ハーフミラー１４で２光束に分割され、それ
ぞれラインセンサ１５，１６に投影され検出され
る。つぎにマスク１３ａをモータ駆動制御器２１
５によつて制御されるパルスモータ２１６で所定
角だけ測定光軸Ｏを軸として回転させたのち、再
びこのマスク１３ａに被検レンズ８からの光束を
入射させ、以下同様にラインセンサ１５，１６で
検出させる。

第２３図は、第２２図の実施例が被検レンズ８
通過した光束に対しマスク手段を回動させたのに
対し、マスク手段を固定しておき逆に被検レンズ
通過光束自身を測定光軸Ｏを回動軸として回動さ
せるように構成した実施例である。そのためには
被検レンズ通過光束を公知のイメージローテータ
ー２２０等の光束回動手段に入射させ、このイメ
ージローテーターを回転させればよい。被検レン
ズ８を通過した光束はリレーレンズ１０を通過
後、予め定められた角度に配置されたイメージロ
ーテーターを通つて回転されたのち、固定配置さ
れているマスク１３ａを通過し、以下前述の実施
例と同様にラインセンサ１５，１６で検出され
る。つぎにイメージローテーターを所定角度だけ
回転させ、再び被検レンズ通過光束を通過させ前
回とは異なる角度に光束を回転させて、マスク１
３ａに入射させ、これをラインセンサ１５，１６
で検出させる。

上述の第８、第９実施例のようにマスク手段あ
るいはイメージローテーターを回動させる機構が
可動要素であるがゆえに測定精度の低下をまねく
という不安が懸念されるのであれば、以下第２４
図で示す第９実施例のように装置を構成すれば解
決される。被検レンズ８の後方には協同して入射
光束をリレーする第１のリレーレンズ１０ｃと第
２のリレーレンズ１０ｄが配置されている。リレ
ーレンズ１０ｃとリレーレンズ１０ｄとの間には
入射する光束の波長により選択的に反射もしくは
透過させる２つのダイクロイツクプリズム２２
３，２２４と反射ミラー２２１，２２２とが図示
するように配置され、リレーレンズ１０ｃ、ダイ
クロイツクプリズム２２３、反射ミラー２２１、
ダイクロイツクプリズム２２４、リレーレンズ１
０ｄで第１測定光路２２５を構成するこの第１測
定光路には光路長補正レンズ２２７が配置されて
いる。リレーレンズ１０ｃ、ダイクロイツクプリ
ズム２２３、反射ミラー２２２、ダイクロイツク
プリズム２２４、リレーレンズ１０ｄで第２測定
光路２２６を構成する。第２測定光路２２６の反
射ミラー２２２とダイクロイツクプリズム２２４
の間には予め定めた角度だけ測定光軸Ｏを回転軸
としてその反射面２２０ａを回転させたイメージ
ローテーター２２０を固定配置されている。

まず光源２ｂを射出した光束は、ダイクロイツ
クプリズム３を透過して被検レンズ８を通過後リ
レーレンズ１０ｃに入射する。リレーレンズ１０
ｃを射出した光束はプリズム２２３を通過して、
前述の第１光路２２５を通んでマスク１３ａに入
射し、マスク１３ａを射出した光束はラインセン
サ１５，１６で検出される。次に光源２ｂと発光
波長の異なる光源２ａに発光を切り替える。光源
２ａを射出した光束はプリズム３で反射され被検
レンズ８に入射する。被検レンズ８を射出した光
束は、リレーレンズ１０ｃを通り、こんどはプリ
ズム２２３で反射され前述の第２測光光路２２６
を進んでマスク１３ａに入射する。ここでマスク
１３ａに入射する光束はイメージローテーター２
２０の作用により所定角回転されてマスク１３ａ
へ入射する。その後マスク１３ａを射出した光束
は上述と同様にラインセンサ１５，１６で検出さ
れる。

以上述べた全ての実施例においてラインセンサ
としてCCDを例として説明したが、本発明にい
うラインセンサはCCDに限定されるものでなく、
撮像管を利用する光電的走査も、光電発光素子を
もちいこれを機械的もしくは光学的に直線上に走
査させることも本発明にいうラインセンサの概念
にふくまれるものである。

また、本発明は各実施例の構成のそれのみに限
定されるものでなく、各々の実施例を適時必要に
応じて組み合せることも、また各実施例の構成要
素をその均等物で置換することも、本出願人が記
載した特許請求の範囲内においてその権利範囲内
に含まれることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の原理を示す投影系
の斜視図、第３図ａ，ｂ，ｃは本発明によつて光
学特性が測定できることを示すマスクパターンの
投影とラインセンサの関係を示す概略図、第４図
は直交座標系と斜交座標系の関係を示す図、第５
図はマスクパターンと仮想平行四辺形の関係を示
す図、第６図は本発明の一実施例を示す光学系の
概略図、第７図ａ，ｂはマスクパターンの一例を
示す正面図、第８図はラインセンサ上へのマスク
パターンの投影とその検出状態を示す概略図、第
９図Ａ〜Ｍはラインセンサによる検出出力及び座
標値との関係を示すタイミングチヤート図、第１
０図はラインセンサによる検出出力から座標値を
決定する方法を示すラインセンサの素子配列図、
第１１図、第１２図及び第１３図は本発明の原理
による測定を説明するための概略図、第１４図は
演算回路の一例を示すブロツク図、第１５図は本
発明の第２の実施例を示す光学系の概略図、第１
６図は本発明の第３の実施例によるラインセンサ
の配列を示す図、第１７図は本発明の第４の実施
例を示す光学系の一部概略図、第１８図は本発明
の第５の実施例を示す光学系の概略図、第１９図
ａ〜ｆは第５実施例によるマスクの構成を示す
図、第２０図は第５実施例におけるラインセンサ
とマスクパターン像の関係を示す図、第２１図は
第６の実施例を示す光学系の一部概略図、第２２
図は第７の実施例を示す光学配置図、第２３図は
第８の実施例を示す光学配置図、第２４図は第９
の実施例を示す光学配置図。２，２ａ，２ｂ……
光源、６……コリメータレンズ、８……被検レン
ズ、１３ａ，１３ｂ，２００……光束制限マス
ク、Ｄ……検出面、１０……リレーレンズ、１４
……ハーフミラー、１５，１６……ラインセン
サ、２２０……イメージローテーター。

Claims

【特許請求の範囲】１光源からの光を平行光束とするコリメータ手
段と、該コリメータ手段からの光束の一部を通過
させるマスク手段と、該コリメータ手段と該マス
ク手段の間に被検光学系を保持する保持手段と、
該マスク手段を通過した光束を検出する検出手段
と、該検出結果から、前記被検光学系の光学特性
を演算する演算装置とを有する光学系の光学特性
測定装置において、前記被検光学系からの光束を少なくとも２光路
に分割する第１光路分割手段と、該第１光路分割
手段によつて分割された光路のそれぞれには少な
くとも２本の平行な直線パターンを有する前記マ
スク手段が、少なくとも１枚ずつ、互いの該直線
パターンの配列方向が異なるように配置されてな
ることを特徴とする光学系の光学特性測定装置。２特許請求の範囲第１項において、前記マスク
手段のそれぞれの後方には該マスク手段を通過し
た光束を少なくとも２分割する第２光路分割手段
が配置され、この第２光路分割手段で分割された
少なくとも２つの光束を少なくとも２つの前記検
出手段にそれぞれ入射させることを特徴とする光
学系の光学特性測定装置。３特許請求の範囲第１項もしくは第２項におい
て、前記検出手段は光情報を直線状に走査して検
出する少なくとも２本のラインセンサであること
を特徴とする光学系の光学特性測定装置。４特許請求の範囲第３項において前記ラインセ
ンサはCCDからなることを特徴とする光学系の
光学特性測定装置。５特許請求の範囲第３項もしくは第４項におい
て前記ラインセンサは前記被検光学系と前記第１
光路分割手段の間に配置されたリレー光学系によ
つて作られる、前記ラインセンサと光学的に共役
な検出面内で少なくとも２本互いに交差するよう
に配置されてなることを特徴とする光学系の光学
特性測定装置。６特許請求の範囲第３項もしくは４項において
前記ラインセンサは前記被検光学系と前記第１光
路分割手段との間に配置されたリレー光学系によ
つて作られる前記ラインセンサと光学的に共役な
検出面内で互いに平行になるように配置されてな
ることを特徴とする光学系の光学特性測定装置。７特許請求の範囲第１項において、前記検出手
段は二次元センサであることを特徴とする光学系
の光学特性測定装置。８特許請求の範囲第１項ないし第６項いずれか
において、前記光源は発光波長が互いに異なる少
なくとも２つの光源からなり、前記第１光路分割
手段は、該光源からの光を波長選択的に反射もし
くは透過することを特徴とする光学系の光学特性
測定装置。９特許請求の範囲第１項ないし第６項いずれか
において、前記第１光路分割手段により分割され
た少なくとも２つの光路のそれぞれには、相反し
て交互に光束を遮断する遮光手段を有してなるこ
とを特徴とする光学系の光学特性測定装置。１０特許請求の範囲第１項ないし第９項のいず
れかにおいて、前記演算装置は前記検出手段の検
出結果から前記直線パターン投影像の直線方程式
を算出し、この方程式から投影像の傾きとピツチ
の変化をもとめることにより前記被検光学系の光
学特性をもとめることを特徴とする光学系の光学
特性測定装置。１１特許請求の範囲第１項ないし第１０項のい
ずれかにおいて、前記演算装置は前記直線パター
ン投影像の前記検出器により検出された検出器上
の位置から仮想平行四辺形を作り、該仮想平行辺
形の被検光学系が測定光路内に存在しない場合と
存在する場合の変化から被検光学系の光学特性を
演算することを特徴とする光学系の光学特性測定
装置。１２特許請求の範囲第１項ないし第１１項いず
れかにおいて、前記マスク手段の直線パターン群
のうち少なくとも１本の直線パターンは他の直線
パターンと、その太さもしくは光透過特性を異に
することを特徴とする光学系の光学特性測定装
置。１３光源からの光を平行光束とするコリメータ
手段と、該コリメータ手段からの光束の一部を通
過させるマスク手段と、該コリメータ手段と該マ
スク手段の間に被検光学系を保持する保持手段
と、該マスク手段を通過した光束を検出する検出
手段と、該検出結果から前記被検光学系の光学特
性を演算する演算装置とを有する光学系の光学特
性測定装置において、前記光源は互いに発光波長の異なる少なくとも
２つの光源からなり、前記マスク手段には少なく
とも２本の平行な直線パターンからなる平行直線
群パターンが少なくとも２組、その直線パターン
の配列方向を異にするように配列しており、かつ
該平行直線群パターンの波長透過特性を互いに異
なるように構成されており、前記マスク手段の後
方には該マスク手段を通過した光束を少なくとも
２分割する光路分割手段が配置されており、該光
路分割手段で分割された少なくとも２つの光束を
それぞれ前記検出手段に入射させることを特徴と
する光学系の光学特性測定装置。１４特許請求の範囲第１３項において、前記平
行直線群パターンの少なくとも１本の直線パター
ンは他の直線パターンに対し、その太さもしくは
透過率を異にすることを特徴とする光学系の光学
特性測定装置。１５特許請求の範囲第１３項もしくは第１４項
において、前記検出手段は、光情報を直線状に走
査して検出する少なくとも２本のラインセンサで
あることを特徴とする光学系の光学特性測定装
置。１６特許請求の範囲第１３項ないし第１５項の
いずれかにおいて、前記検出手段は、前記直線パ
ターンのそれぞれの投影像上の少なくとも２点を
検出し、該検出結果から前記直線パターン投影像
の直線方程式を算出し、この方程式から投影像の
傾きとピツチの変化をもとめることにより前記被
検光学系の光学特性をもとめることを特徴とする
光学系の光学特性測定装置。１７特許請求の範囲第１５項において、前記演
算装置は前記直線パターン投影像の前記検出器に
より検出された検出器上の位置より仮想平行四辺
形を作り、該仮想平行四辺形の被検光学系が測定
光路内に存在しない場合と存在する場合の変化か
ら被検光学系の光学特性を演算することを特徴と
する光学系の光学特性測定装置。１８光源からの光を平行光束とするコリメータ
手段と、該コリメータ手段からの光束の一部を通
過させるマスク手段と、該コリメータ手段と該マ
スク手段の間に被検光学系を保持する保持手段
と、該マスク手段を通過した光束を検出する検出
手段と、該検出結果から前記被検光学系の光学特
性を演算する演算装置とを有する光学系の光学特
性測定装置において、前記被検光学系を射出した光束と、前記マスク
手段とを相対的に測定光軸を軸として回動させる
回動手段を有し、かつ前記マスク手段は少なくと
も２本の平行な直線パターンを有してなることを
特徴とする光学系の光学特性測定装置。１９特許請求の範囲第１８項において、前記回
動手段は、前記マスク手段を回動させる回動手段
であることを特徴とする光学系の光学特性測定装
置。２０特許請求の範囲第１８項において、前記回
動手段は前記被検光学系を射出した光束を光学的
に回動させる光束回動手段であることを特徴とす
る光学系の光学特性測定装置。２１特許請求の範囲第２０項において、前記被
検光学系を射出した光束を少なくとも２光路に分
割入射させ、少なくとも一方の光路には前記光束
回動手段を配したことを特徴とする光学系の光学
特性測定装置。２２特許請求の範囲第１８項ないし第２１項の
いずれかにおいて、前記平行直線群パターンの少
なくとも１本の直線パターンは他の直線パターン
に対し、その太さもしくは透過率を異にすること
を特徴とする光学系の光学特性測定装置。２３特許請求の範囲第１８項ないし第２２項の
いずれかにおいて、前記検出手段は光情報を直線
状に走査して検出する少なくとも２本のラインセ
ンサであることを特徴とする光学系の光学特性測
定装置。２４特許請求の範囲第１８項ないし第２３項の
いずれかにおいて、前記検出手段は前記直線パタ
ーンのそれぞれの投影像上の少なくとも２点を検
出し、該検出結果から前記直線パターン投影像の
直線方程式を算出し、この方程式から投影像の傾
きとピツチの変化をもとめることにより前記被検
光学系の光学特性をもとめることを特徴とする光
学系の光学特性測定装置。２５特許請求の範囲第２３項において、前記演
算装置は前記直線パターン投影像の前記検出器に
より検出された検出器上の位置から仮想平行四辺
形を作り、該仮想平行四辺形の被検光学系が測定
光路内に存在しない場合と存在する場合の変化か
ら被検光学系の光学特性を演算することを特徴と
する光学系の光学特性測定装置。