JPS5940253B2 - オ−トコリメ−タ - Google Patents
オ−トコリメ−タInfo
- Publication number
- JPS5940253B2 JPS5940253B2 JP2104677A JP2104677A JPS5940253B2 JP S5940253 B2 JPS5940253 B2 JP S5940253B2 JP 2104677 A JP2104677 A JP 2104677A JP 2104677 A JP2104677 A JP 2104677A JP S5940253 B2 JPS5940253 B2 JP S5940253B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- interchangeable
- autocollimator
- reflective surface
- positive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はオートコリメータに関する。
一般に、オートコリメータとは光線を平面反射鏡に垂直
に入射させ、そこからの反射光線を、その入射光線と同
一光路を通つて戻す様な光学系を言うが、被検レンズの
光軸の検出即ちいわゆるレンズの偏心測定機に用いられ
ているオートコリメータは、上述の平面反射鏡の代りに
被検レンズを用いそのレンズの凸面又は凹面に垂直に光
線を入射させ、その反射光線を、その入射光線と同一光
路を逆向きに戻すことを行つている。しかしながら、こ
の反射面として凸面や凹面を用いねばならない後者のオ
ートコリメータにあつては、その反射面の凸、又は凹の
相違に応じてその反射面と、オートコリメータとの相対
的距離を変化させなければならなかつた。また、その相
対的距離を不変に保つオートコリメータは、オートコリ
メーションをおこない得る反射面曲率に制限があつた。
本発明の目的は、反射面の曲率即ち、凸面、凹面及び平
面に無関係に、反射面とオートコリメータとの相対的距
離を変えることなく、オートコリメーションを行い得る
オートコリメータを提供することである。
に入射させ、そこからの反射光線を、その入射光線と同
一光路を通つて戻す様な光学系を言うが、被検レンズの
光軸の検出即ちいわゆるレンズの偏心測定機に用いられ
ているオートコリメータは、上述の平面反射鏡の代りに
被検レンズを用いそのレンズの凸面又は凹面に垂直に光
線を入射させ、その反射光線を、その入射光線と同一光
路を逆向きに戻すことを行つている。しかしながら、こ
の反射面として凸面や凹面を用いねばならない後者のオ
ートコリメータにあつては、その反射面の凸、又は凹の
相違に応じてその反射面と、オートコリメータとの相対
的距離を変化させなければならなかつた。また、その相
対的距離を不変に保つオートコリメータは、オートコリ
メーションをおこない得る反射面曲率に制限があつた。
本発明の目的は、反射面の曲率即ち、凸面、凹面及び平
面に無関係に、反射面とオートコリメータとの相対的距
離を変えることなく、オートコリメーションを行い得る
オートコリメータを提供することである。
本発明に係るオートコリメータは、光線の進行方向の順
に、コリメータレンズ、可動正レンズ交換用正又は負レ
ンズ及び投射正レンズを配し交換レンズとして、正及び
負レンズのいずれかを用いることによつて、反射面の凸
凹の別に無関係に、そして、光軸方向への可動レンズの
移動によつて、その反射面の曲率の変化に無関係に、オ
ートコリメーションを行う、即ち、投射レンズからの射
出光を反射面に垂直に入射させるものである。
に、コリメータレンズ、可動正レンズ交換用正又は負レ
ンズ及び投射正レンズを配し交換レンズとして、正及び
負レンズのいずれかを用いることによつて、反射面の凸
凹の別に無関係に、そして、光軸方向への可動レンズの
移動によつて、その反射面の曲率の変化に無関係に、オ
ートコリメーションを行う、即ち、投射レンズからの射
出光を反射面に垂直に入射させるものである。
次に、本発明に係るオートコリメータをレンズの偏心測
定機に適用した実施例を図面により説明する。第１図に
おいて、光源２、集光レンズ４及びピンホール６とによ
り点光源を作成する。コリメータレンズ８はピンホール
６上の点光源からの光線を平行光にする。正レンズ１０
はコリメータレンズ８の光軸に沿つて移動可能である。
この可動レンズ１０の焦点距離は後述の正レンズ１２ａ
の焦点距離ｆ０２より大きく選択されている。この正レ
ンズ１２ａは同一の焦点距離−ｆ４２を有する負レンズ
１２ｂと交換可能に構成されている。またこの正レンズ
１２ａ又は負レンズ１２ｂは光線投射用の固定正レンズ
１４の前側焦点位置に配置されている。即ち、交換レン
ズと投射用レンズ１４とは、後者の焦点距離Ｆｌ４だけ
離れている。その投射用固定レンズ１４からの光線を反
射する被検レンズ１６の上表面１６ａが、固定レンズ１
４の後側焦点位置に在る様に、被検レンズ１６を配置す
る。また、その被検レンズ１６は光軸方向には固定され
ている。以上、コリメータレンズ８、可動レンズ１０、
交換される正又は負レンズ１２ａ又は１２ｂ、そして固
定正レンズ１４とからオートコリメータを構成する。こ
の様な構成で、交換レンズとして図の如く正レンズ１２
ａを用いた場合には、被検レンズ１６の反射面１６ａが
オートコリメータに向つて、いかなる曲率の凸面であつ
ても、必ずオートコリメーシヨンを行うことができる。
定機に適用した実施例を図面により説明する。第１図に
おいて、光源２、集光レンズ４及びピンホール６とによ
り点光源を作成する。コリメータレンズ８はピンホール
６上の点光源からの光線を平行光にする。正レンズ１０
はコリメータレンズ８の光軸に沿つて移動可能である。
この可動レンズ１０の焦点距離は後述の正レンズ１２ａ
の焦点距離ｆ０２より大きく選択されている。この正レ
ンズ１２ａは同一の焦点距離−ｆ４２を有する負レンズ
１２ｂと交換可能に構成されている。またこの正レンズ
１２ａ又は負レンズ１２ｂは光線投射用の固定正レンズ
１４の前側焦点位置に配置されている。即ち、交換レン
ズと投射用レンズ１４とは、後者の焦点距離Ｆｌ４だけ
離れている。その投射用固定レンズ１４からの光線を反
射する被検レンズ１６の上表面１６ａが、固定レンズ１
４の後側焦点位置に在る様に、被検レンズ１６を配置す
る。また、その被検レンズ１６は光軸方向には固定され
ている。以上、コリメータレンズ８、可動レンズ１０、
交換される正又は負レンズ１２ａ又は１２ｂ、そして固
定正レンズ１４とからオートコリメータを構成する。こ
の様な構成で、交換レンズとして図の如く正レンズ１２
ａを用いた場合には、被検レンズ１６の反射面１６ａが
オートコリメータに向つて、いかなる曲率の凸面であつ
ても、必ずオートコリメーシヨンを行うことができる。
以下にこれを例示する。第２図ａは、被検レンズの反射
面１６ａが平面即ちその曲率半径が無限大の場合を示す
。同図において、可動正レンズ１０は、交換正レンズ１
２ａから正レンズ１０の焦点距離ＦｌＯだけ離れ闘た位
置（以下これを基準位置と呼ぶ。）に配置される。従つ
て可動レンズ１０に入射した平行光は、交換レンズ１２
ａの主平面上に集光される。この主平面は固定レンズ１
４の焦点位置にあるので、上述の光線はレンズ１４によ
つて再び平行光とな≧つて、平面１６ａに垂直に入射し
、そしてそこで反射され入射光線と同一光路を逆向きに
進む。次に、第２図ｂに半径が零である仮想的反射面１
６ａ（図ではこの反射面を点として描いた。）の場合を
示す。この場合には、可動レンズ１０を３第２図ａの基
準位置から、図示なきコリメータレンズ８の方に交換レ
ンズ１２ａの焦点距離Ｆｌ２だけ移動する。（以下この
位置を最遠位置と呼ぶ。）これによつて、可動レンズ１
０に入射した平行光は、交換レンズ１２ａの前側焦点位
置に集光され３るので、その集光々束は交換レンズ１２
ａによつて再び平行光となり、固定レンズ１４によつて
その焦点位置即ち、反射面１６ａに集光される。従つて
、ここで反射された反射光も前述同様、入射光路を逆向
きに戻つて行く。第１図に示す如φく、半径が上述の両
極端、即ち無限大と零との間の任意の値の凸反射面の場
合には、可動レンズ１０を第２図ａの基準位置と第２図
ｂの最遠位置との間の適宜の位置に移動することによつ
て、固定レンズ１４を通つた光線を反射面１６ａの曲率
中心１８に向つて収れんさせることができる。従つて、
固定レンズ１４からの光線はすべて、反射面１６ａに垂
直に入射し、そこでの反射光は入射光路を逆向きに進む
ことになる。こうして、正レンズ１２ａをオートコリメ
ータの光路中に挿入し、可動レンズ１０を基準位置と最
遠位置との間の位置に移動することによつて、このオー
トコリメータは、これに向つて凸面であるいかなる曲率
の反射面に対しても、オートコリメータからの射出光線
を垂直に入射させることができる。次に、反射面がオー
トコリメータに向つて、凹面である場合を説明する。
面１６ａが平面即ちその曲率半径が無限大の場合を示す
。同図において、可動正レンズ１０は、交換正レンズ１
２ａから正レンズ１０の焦点距離ＦｌＯだけ離れ闘た位
置（以下これを基準位置と呼ぶ。）に配置される。従つ
て可動レンズ１０に入射した平行光は、交換レンズ１２
ａの主平面上に集光される。この主平面は固定レンズ１
４の焦点位置にあるので、上述の光線はレンズ１４によ
つて再び平行光とな≧つて、平面１６ａに垂直に入射し
、そしてそこで反射され入射光線と同一光路を逆向きに
進む。次に、第２図ｂに半径が零である仮想的反射面１
６ａ（図ではこの反射面を点として描いた。）の場合を
示す。この場合には、可動レンズ１０を３第２図ａの基
準位置から、図示なきコリメータレンズ８の方に交換レ
ンズ１２ａの焦点距離Ｆｌ２だけ移動する。（以下この
位置を最遠位置と呼ぶ。）これによつて、可動レンズ１
０に入射した平行光は、交換レンズ１２ａの前側焦点位
置に集光され３るので、その集光々束は交換レンズ１２
ａによつて再び平行光となり、固定レンズ１４によつて
その焦点位置即ち、反射面１６ａに集光される。従つて
、ここで反射された反射光も前述同様、入射光路を逆向
きに戻つて行く。第１図に示す如φく、半径が上述の両
極端、即ち無限大と零との間の任意の値の凸反射面の場
合には、可動レンズ１０を第２図ａの基準位置と第２図
ｂの最遠位置との間の適宜の位置に移動することによつ
て、固定レンズ１４を通つた光線を反射面１６ａの曲率
中心１８に向つて収れんさせることができる。従つて、
固定レンズ１４からの光線はすべて、反射面１６ａに垂
直に入射し、そこでの反射光は入射光路を逆向きに進む
ことになる。こうして、正レンズ１２ａをオートコリメ
ータの光路中に挿入し、可動レンズ１０を基準位置と最
遠位置との間の位置に移動することによつて、このオー
トコリメータは、これに向つて凸面であるいかなる曲率
の反射面に対しても、オートコリメータからの射出光線
を垂直に入射させることができる。次に、反射面がオー
トコリメータに向つて、凹面である場合を説明する。
第３図に示す如く、前述の正の交換レンズ１２ａの代り
に、その位置に、それと絶対値が同一の焦点距離−Ｆｌ
２を有する負レンズ１２ｂを挿入する。今、反射面が平
面である時には、可動レンズ１０を基準位置に置けば良
く、そのときの光線路は第２図ａのものと同一である。
次に、半径零の仮想的反射面の時には、第２図ｃに示す
如く可動レンズ１０を基準位置から、交換レンズ１２ｂ
の方へ、そのレンズ１２ｂの焦点距離１−Ｆｌ２ｌだけ
近づける。このときの可動レンズ１０の位置を最近位置
と呼ぶことにする。可動レンズ１０に入射した平行光は
そのレンズ１０によつて、交換負レンズ１２ｂの後側焦
点位置に向つて集光されるので、負レンズ１２ｂはその
光線を再び平行光束とし、その後その光線は固定レンズ
１４によつて反射面１６ａに集光され、そこで反射され
入射光束と同一光路を逆向きに戻つていく。そして、半
径が上述の無限大と零との間の任意の値である凹反射面
の時には第６図に示した如く可動レンズ１０を基準位置
と最近位置との間の適宜の位置に移動することによつて
、固定レンズ１４を通つた光束を、あたかも反射面１６
ａの曲率中心２０から出た光線の如く発散させることが
できる。従つて、固定レンズ１４からの光線はすべて反
射面１６ａに垂直に入射し、そこからの反射光は入射光
路を逆向きに戻つて行く。こうして、凹面の反射面につ
いても、その曲率がいかなる値のものであつても、可動
レンズの移動によつてオートコリメーシヨンを行い得る
。オートコリメータの光軸からの、この被検レンズ光軸
の偏心量の観察光学系は従来のものと同一であるが、以
下にこれを記述すると、第１図においてコリメータレン
ズ８とピンホール６との間にビームスプリツタ２２を設
け、被検レンズで反射されたピンホール像を、そのビー
ムスプリツタ２２によつて、接眼レンズ２４の前方に結
像する。この像の、光軸からの偏心量を肉眼で観察し又
は、ポジションセッサ２６で光電的に検出する。以上か
ら明らかな如く、基準位置からの可動レンズ１０の移動
量は、被検レンズの反射面の曲率によつて決定されるの
で、可動レンズ１０の移動位置に、被検レンズ反射面の
曲率を表わす目盛を設ければ、オートコリメーシヨンを
したときの可動レンズの位置から、反射面の曲率を知る
ことができるし、逆に、曲率が既知である反射面につい
てオートコリメーシヨンを行うとき、可動レンズ１０を
その曲率の目盛のところに移動すればよいことになる。
尚、本実施例にあつては、交換レンズとして、絶対値の
等しい焦点距離の正及び負レンズ１２ａ，１２ｂを用い
、その交換レンズ及び被検レンズ反射面を夫々、投射レ
ンズ１４の前側及び後側焦点位置に配置しているので、
絶対値は等しいが異符号である反射面（即ち、等半径の
凸凹反射面）の曲率に関する上述の目盛は、基準位置を
中心として、対称となり、更に、光学系の倍率の絶対値
も等しくなるので取扱い上便利である。
に、その位置に、それと絶対値が同一の焦点距離−Ｆｌ
２を有する負レンズ１２ｂを挿入する。今、反射面が平
面である時には、可動レンズ１０を基準位置に置けば良
く、そのときの光線路は第２図ａのものと同一である。
次に、半径零の仮想的反射面の時には、第２図ｃに示す
如く可動レンズ１０を基準位置から、交換レンズ１２ｂ
の方へ、そのレンズ１２ｂの焦点距離１−Ｆｌ２ｌだけ
近づける。このときの可動レンズ１０の位置を最近位置
と呼ぶことにする。可動レンズ１０に入射した平行光は
そのレンズ１０によつて、交換負レンズ１２ｂの後側焦
点位置に向つて集光されるので、負レンズ１２ｂはその
光線を再び平行光束とし、その後その光線は固定レンズ
１４によつて反射面１６ａに集光され、そこで反射され
入射光束と同一光路を逆向きに戻つていく。そして、半
径が上述の無限大と零との間の任意の値である凹反射面
の時には第６図に示した如く可動レンズ１０を基準位置
と最近位置との間の適宜の位置に移動することによつて
、固定レンズ１４を通つた光束を、あたかも反射面１６
ａの曲率中心２０から出た光線の如く発散させることが
できる。従つて、固定レンズ１４からの光線はすべて反
射面１６ａに垂直に入射し、そこからの反射光は入射光
路を逆向きに戻つて行く。こうして、凹面の反射面につ
いても、その曲率がいかなる値のものであつても、可動
レンズの移動によつてオートコリメーシヨンを行い得る
。オートコリメータの光軸からの、この被検レンズ光軸
の偏心量の観察光学系は従来のものと同一であるが、以
下にこれを記述すると、第１図においてコリメータレン
ズ８とピンホール６との間にビームスプリツタ２２を設
け、被検レンズで反射されたピンホール像を、そのビー
ムスプリツタ２２によつて、接眼レンズ２４の前方に結
像する。この像の、光軸からの偏心量を肉眼で観察し又
は、ポジションセッサ２６で光電的に検出する。以上か
ら明らかな如く、基準位置からの可動レンズ１０の移動
量は、被検レンズの反射面の曲率によつて決定されるの
で、可動レンズ１０の移動位置に、被検レンズ反射面の
曲率を表わす目盛を設ければ、オートコリメーシヨンを
したときの可動レンズの位置から、反射面の曲率を知る
ことができるし、逆に、曲率が既知である反射面につい
てオートコリメーシヨンを行うとき、可動レンズ１０を
その曲率の目盛のところに移動すればよいことになる。
尚、本実施例にあつては、交換レンズとして、絶対値の
等しい焦点距離の正及び負レンズ１２ａ，１２ｂを用い
、その交換レンズ及び被検レンズ反射面を夫々、投射レ
ンズ１４の前側及び後側焦点位置に配置しているので、
絶対値は等しいが異符号である反射面（即ち、等半径の
凸凹反射面）の曲率に関する上述の目盛は、基準位置を
中心として、対称となり、更に、光学系の倍率の絶対値
も等しくなるので取扱い上便利である。
また、すべての曲率の凸及び凹反射面について、オート
コリメーシヨンを行うのに、可動レンズ１０の最大移動
量は、交換レンズ１２の焦点距離の２倍で済む。従つて
、操作の迅速化を図れる。尚、上例では凸の反射面に対
しては、正の交換レンズを、そして凹の反射面に対して
は、負の交換レンズを用いているが、しかしながら、正
の交換レンズの場合でも、例えば、可動レンズ１０を最
遠位置より更にコリメータレンズ８に近ずけることによ
り、或る曲率の範囲内の凹反射面についてもオートコリ
メーシヨンを行い得るし、同様に負の交換レンズの場合
でも、例えば最近位置より更に交換レンズの方に可動レ
ンズを近ずけることによつて或る曲率範囲の凸反射面に
関し、オートコリメーシヨンを行い得る。従つて本発明
は、凸反射面に対しては必ず正の交換レンズを、凸反射
面には負の交換レンズを夫々用いなければならないもの
ではない。同様に、可動レンズを最遠位置と最近位置と
の間でのみ移動した場合であつても、反射面を投射レン
ズ１４の後側焦点位置から光軸方向にずらして、配置し
た時には、正及び負の交換レンズで、夫々、或る曲率範
囲の凹及び凸反射面についてオートコリメーシヨンが可
能となる。以上、本発明によると、凸面、凹面を問わず
いかなる曲率の反射面に対しても、単に、その凸凹に応
じて、交換レンズの正負を変えるだけでオートコリメー
シヨンが可能となる。
コリメーシヨンを行うのに、可動レンズ１０の最大移動
量は、交換レンズ１２の焦点距離の２倍で済む。従つて
、操作の迅速化を図れる。尚、上例では凸の反射面に対
しては、正の交換レンズを、そして凹の反射面に対して
は、負の交換レンズを用いているが、しかしながら、正
の交換レンズの場合でも、例えば、可動レンズ１０を最
遠位置より更にコリメータレンズ８に近ずけることによ
り、或る曲率の範囲内の凹反射面についてもオートコリ
メーシヨンを行い得るし、同様に負の交換レンズの場合
でも、例えば最近位置より更に交換レンズの方に可動レ
ンズを近ずけることによつて或る曲率範囲の凸反射面に
関し、オートコリメーシヨンを行い得る。従つて本発明
は、凸反射面に対しては必ず正の交換レンズを、凸反射
面には負の交換レンズを夫々用いなければならないもの
ではない。同様に、可動レンズを最遠位置と最近位置と
の間でのみ移動した場合であつても、反射面を投射レン
ズ１４の後側焦点位置から光軸方向にずらして、配置し
た時には、正及び負の交換レンズで、夫々、或る曲率範
囲の凹及び凸反射面についてオートコリメーシヨンが可
能となる。以上、本発明によると、凸面、凹面を問わず
いかなる曲率の反射面に対しても、単に、その凸凹に応
じて、交換レンズの正負を変えるだけでオートコリメー
シヨンが可能となる。
第１図は、本発明のオートコリメータをレンズの偏心測
定機に適用した実施例の光学系配置図、第２図は反射面
曲率が変化した場合のオートコリメータの各レンズ系の
配置図、そして第３図は凹面の反射面に対するオートコ
リメーシヨンの光学系配置図である。 〔主要部分の符号の説明〕、８：コリメータレンズ、１
０：可動正レンズ、１２ａ，１２ｂ：交換用レンズ、１
４：投射レンズ、１６ａ：反射面。
定機に適用した実施例の光学系配置図、第２図は反射面
曲率が変化した場合のオートコリメータの各レンズ系の
配置図、そして第３図は凹面の反射面に対するオートコ
リメーシヨンの光学系配置図である。 〔主要部分の符号の説明〕、８：コリメータレンズ、１
０：可動正レンズ、１２ａ，１２ｂ：交換用レンズ、１
４：投射レンズ、１６ａ：反射面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光の進行方向の順に、平行光を作成するコリメータ
レンズと；可動正レンズと；交換レンズと；投射レンズ
とを配し、その交換レンズとして、正レンズ及び負レン
ズを用意し、その正．負交換レンズを交換し、かつ可動
正レンズを光軸方向に移動することによつて、投射レン
ズからの射出光を任意の曲率の反射面に垂直に入射させ
ることを特徴とするオートコリメータ。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のオートコリメータに
おいて、前記交換レンズとして、焦点距離の等しい正レ
ンズと負レンズを用いることを特徴とするもの。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のオートコ
リメータにおいて、前記交換レンズを前記投射レンズの
焦点位置に配置することを特徴とするもの。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2104677A JPS5940253B2 (ja) | 1977-02-28 | 1977-02-28 | オ−トコリメ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2104677A JPS5940253B2 (ja) | 1977-02-28 | 1977-02-28 | オ−トコリメ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53106155A JPS53106155A (en) | 1978-09-14 |
| JPS5940253B2 true JPS5940253B2 (ja) | 1984-09-28 |
Family
ID=12043977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2104677A Expired JPS5940253B2 (ja) | 1977-02-28 | 1977-02-28 | オ−トコリメ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5940253B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0486657U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6088343A (ja) * | 1983-10-19 | 1985-05-18 | Mitsutoyo Mfg Co Ltd | レンズの偏心測定機 |
-
1977
- 1977-02-28 JP JP2104677A patent/JPS5940253B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0486657U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53106155A (en) | 1978-09-14 |
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