JP4222680B2

JP4222680B2 - レンズメータ

Info

Publication number: JP4222680B2
Application number: JP11128499A
Authority: JP
Inventors: 義信小川
Original assignee: Tomey Corp
Current assignee: Tomey Corp
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2019-03-15
Also published as: JP2000266639A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光学系における屈折力等の光学特性を測定するレンズメータに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来から、特開昭６１−２８０５４４号公報や特開平５−２３１９８５号公報等に記載されているように、レンズ受台に被検レンズを載置し、この被検レンズを透過した測定光束を光電変更型の受光手段にて検出することで、被検レンズの球面度数、円柱度数および軸角度等の光学特性を測定するようにしたレンズメータが知られている。
【０００３】
また、近年種々の累進焦点レンズが販売されている。ところが、これらの累進焦点レンズはフレームに加工された場合、遠用部、累進部および近用部の位置がわかりづらく、特に遠用部および近用部の各位置は測定者の主観的な判断に委ねられており、そのため測定には熟練が必要であったり、測定に誤差を生じたり、測定能率の低下を招くといった問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、測定者の熟練の度合いに依存しなくても、累進焦点レンズの測定が簡単に行うことができるレンズメータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そして、このような課題を解決するために、本発明の特徴とするところは、発光手段から投射されてレンズ受上に載置される被検レンズを透過せしめた測定光束を光電変換型の受光手段で検出し、該検出値に基づいて該被検レンズの光学特性を測定するレンズメータにおいて、累進レンズ測定モードに切り換えるモード切替手段と、前記被検レンズの光学特性を測定する測定手段と、該測定手段により得られた結果を記憶する記憶手段と、前記測定手段により得られた結果を基に、該測定手段における前記測定光束の光軸上に前記被検レンズの累進部を導く第１誘導手段と、前記測定手段における前記測定光束の光軸上に前記被検レンズの遠用部を導く第２誘導手段と、前記測定手段における前記測定光束の光軸上に前記被検レンズの近用部を導く第３誘導手段と、前記測定光束が前記被検レンズ上で四角形の各角に位置する４点を透過した後に該被検レンズの屈折特性に応じて屈折せしめられることによって形成される変形四角形の各辺のうちで、遠用部側に位置する辺の長さ：Ｌｘ１と近用部側に位置する辺の長さ：Ｌｘ２の差の値：Ｌｘ１−Ｌｘ２を累進量：Ｐとし、この累進量：Ｐの値を該測定光束の前記受光手段による検出結果に基づいて求める累進量演算手段と、該累進量演算手段により求められた前記累進量：Ｐの値を利用して、測定点が累進部と遠用部および近用部の何れに属しているかを区別する測定点の位置区別手段とを、備えていることにある。
【０００６】
また、請求項７に記載のレンズメータは、請求項１のレンズメータにおける第１誘導手段を、光学中心への誘導に代え、同様の効果を得たものである。
【０００７】
【作用】
請求項１記載のレンズメータは、レンズ受上に載置された被検レンズを透過した測定光束を光電変換型の受光手段で検出し、該検出値に基づいて前記被検レンズの光学特性を測定し、その測定結果を基に、第１誘導手段である累進部への誘導、第２誘導手段である遠用部への誘導および第３誘導手段である近用部への誘導を可能にし、これら３段階の誘導手段により遠用部および近用部の測定を容易にできるようにした。
【０００８】
請求項７記載のレンズメータは、請求項１のレンズメータにおける第１誘導手段を光学中心への誘導に代え、同様に３段階の誘導手段によりレンズ受上に載置された被検レンズの遠用部および近用部の測定を容易にできるようにした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００１０】
まず、図１には、本発明の一実施形態としての測定光学系の概略構成が示されている。かかる測定光学系は、光源１０によって測定光束１２が発せられ、略一方向に集光されて投射されるようになっている。そして、この光源１０による測定光束１２の投射先には、投射光学系としてのコリメートレンズ１６が、測定光束１２の光軸１４に対して同軸的に配置されており、このコリメートレンズ１６を透過することによって、測定光束１２が略平行光線とされるようになっている。更に、コリメータレンズ１６の先には、被検レンズ１８がレンズ受５で支持され、測定光束１２の光軸１４と略同軸的に配置され得るようになっている。そして、測定光束１２が、略平行光線とされた後、被検レンズ１８に透過するようになっている。また、被検レンズ１８を透過した測定光束１２の光軸上には集光レンズ２０と結像レンズ２２が、互いに離間して配置されており、更に、結像レンズ２２の先には、測定光束１２の光路上で結像レンズ２２から離間して受光素子２４が配置されている。そして、被検レンズ１８を透過した測定光束１２が集光レンズ２０で集光された後、結像レンズ２２により、受光素子２４に導かれるようになっている。また、集光レンズ２０と結像レンズ２２によって、受光素子２４の受光面が被検レンズ１８に対して共役とされており、被検レンズの一定位置に入射された測定光が、被検レンズ１８の屈折力等に関わらず、受光素子２４の受光面における一定位置に導かれるようになっている。
【００１１】
要するに、本実施例の測定光学系においては、被検レンズ１８を挟んで光軸方向両面で対向位置するようにして、光源１０と受光素子２４が配設されており、光源１０にて発せられた測定光束１２がコリメータレンズ１６を経て被検レンズ１８に投射され、被検レンズ１８を透過した後、集光レンズ２０と結像レンズ２２を経て、受光素子に導かれ、光電変換素子２６ａ〜ｄ（受光点）によって、電気信号として検出されるようになっているのである。
【００１２】
なお、本実施形態では、図２に示されている如く、受光素子２４の受光面上において、正方形の四隅にそれぞれ光電変換素子（受光点）２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが位置するように、合計４つの光電変換素子が配設されている。そして、かかる受光素子２４は、４つの光電変換素子２６ａ〜ｄから成る正方形の中心が、測定光束１２の光軸１４上に位置するようにして、受光面が光軸１４に対して垂直に配されており、各光電変換素子２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの位置は、受光面における光検知点とされている。
【００１３】
さらに、測定光束１２の光路上には、集光レンズ２０と結像レンズ２２の間に位置して、回転チョッパとしての円形平板形状を有する回転板３２が、光路に対して垂直な方向に配設されている。この回転板３２は、駆動モータ２８によって、測定光束１２の光軸１４に対して平行に偏倚した回転軸３０の回りに回転駆動されるようになっている。また、かかる回転板３２は、回転軸３０の回りの回転運動に伴って、測定光束１２を遮断し得るエッジ部を有しており、回転軸３０の回りの回転によって測定光束１２、ひいては受光素子２４への入射光が断続されるようになっている。
【００１４】
特に、本実施形態では、図３に示される如く、円板形状の回転板３２に対して、それぞれ、光路と交差する位置において、略扇形状の窓部３４が、周方向に互いに９０°ずつ隔たって形成されている。また、これら窓部３４の周方向両側エッジ部３６、３８は、何れも数学的に既知の形状とされており、特に本実施形態では、何れのエッジ部３６、３８も、測定光束１２の光軸１４との交差点の軌跡としての一円周４０に対する交差角度：α、βが、４５°となるように設計されている。更にまた、回転板３２の外周部には、エッジ部３６、３８の周方向の基準位置を与えるためのスリット４２ａ、４２ｂが形成されている。そして、本実施形態では、かかる回転板３２が、集光レンズ２０から受光素子２４側に、集光レンズ２０の焦点距離だけ隔たった位置に配設されている。
【００１５】
このような構造とされたレンズメータでは、被検レンズが光路上に配設された場合に、この被検レンズ１８において、共役となる受光素子２４の各受光点２６ａ〜ｄに対応した各点を透過した光が、被検レンズ１８の有する屈折力特性（球面度数、円柱度数等の光学特性）に応じて屈折することにより、回転板３２の配設面上での位置が変位せしめられることとなる。それ故、被検レンズ１８の各点を透過した光の、回転板３２の配設面上における位置の変位量と変位方向を測定することによって、それら値から、被検レンズ１８の光学特性を求めることができるのである。そこにおいて、回転板３２の配設面上における透過光の変位量と変位方向は、回転板３２のエッジ部３６、３８による断続位置を、その基準位置からの回転角度の変位量として、受光素子２４の各光電変換素子２６ａ〜ｄで検出することによって知ることができることから、それら光電変換素子２６ａ〜ｄの出力信号と、スリット４２ａ、４２ｂを利用した光電スイッチ等の基準位置センサ４４によって得られる回転板３２の基準位置信号を、マイクロコンピュータ等で構成される演算処理装置４６に入力し、予め設定されたプログラムに従って演算処理を行うことにより、目的とする被検レンズ１８における球面度数、円柱度数等の光学特性を得ることができるのである。尚、かかる光電変換素子２６ａ〜ｄの出力信号に基づいて被検レンズ１８の球面度数、円柱度数等の光学特性を求めるための演算方法は、特開平５−２３１９８５等に記載されていることから、ここでは詳述を避ける。
【００１６】
ここにおいて、前述のように被検レンズ１８の位置と受光素子２４とは共役の位置関係にあり、また、受光素子２４の光電変換素子２６ａ〜ｄは正方形の４隅に配置されていることから、被検レンズ１８において、共役となる受光素子２４の各検知点２６ａ〜ｄに対応した各点は、正方形を形成する。そして、かかる各点は、被検レンズ１８を透過した後は、該被検レンズ１８の屈折特性に応じて屈折することにより、回転板３２の配設面上において、該被検レンズの屈折特性に応じた四角形に変形せしめられる。
【００１７】
ここで、該被検レンズが単焦点レンズである場合は、かかる回転板３２の配設面上において形成される四角形の形状は平行四辺形となり、向かい合う辺の長さは等しくなる。図４で説明するならば、該四角形の各辺をそれぞれ、Ｌｘ１、Ｌｘ２、Ｌｙ１、Ｌｙ２とすると、
Ｌｘ１＝Ｌｘ２、Ｌｙ１＝１ｙ２が成り立つのである。
【００１８】
すなわち、累進量ＰをＬｘ１とＬｘ２の差から算出される値とすると、
Ｐ＝Ｌｘ１−Ｌｘ２＝０となり、累進量Ｐは０（またはある一定量以下）となる。
【００１９】
ところで、累進焦点レンズは、遠用部、累進部および近用部の３つの領域を持つレンズであり、該遠用部および近用部はほぼ単焦点レンズと同じ光学特性を持つ。そこで、レンズ受５上に該被検レンズの遠用部あるいは近用部がある場合は、かかる回転板３２の配設面上において形成される四角形の形状は、単焦点レンズの場合と同様に平行四辺形となり、上述のように累進量Ｐは０（あるいはある一定量以下の値）となる。
【００２０】
しかしながら、レンズ受５上に該被検レンズの累進部がある場合は、かかる回転板３２の配設上において形成される四角形は平行四辺形からくずれ、向かい合う辺の長さは等しくなくなる。図５で説明するならば、該四角形の各辺をそれぞれ、Ｌｘ１’、Ｌｘ２’、Ｌｙ１’、Ｌｙ２’とすると、
Ｌｘ１’≠Ｌｘ２’、Ｌｙ１’≠Ｌｙ２’となる。
【００２１】
すなわち、Ｐ＝Ｌｘ１−Ｌｘ２≠０となり、累進量Ｐはある一定以上の大きさを持つことになる。
【００２２】
すなわち、上述のように累進量Ｐを算出することにより、累進部と遠用部および近用部の区別が可能になるわけである。
【００２３】
そこで、まず該累進焦点レンズの累進部へ導く第１誘導手段について説明する。
【００２４】
モード切替スイッチを押して累進焦点レンズの測定モードにする。ディスプレー１の画面には図６の（ａ）のように累進焦点レンズを模したターゲット表示とその中央にアライメント用の座標６０が表示される。座標６０の水平方向はプリズム量、垂直方向は累進量を表すようにしてある。座標の水平方向の０位置はプリズム量０、また垂直方向の０位置は累進量がある一定量以上の値に設定してある。ここで一定量とは累進部であると判断できる量である。通常、累進部は水平方向のプリズム量はほぼ０であり、また累進量はある一定量以上となるため、測定者はターゲット６１を座標の中心に合わせることにより該レンズを累進部へと導くことができるわけである。
【００２５】
次に、該累進焦点レンズの遠用部へ導く第２誘導手段について説明する。
【００２６】
該レンズを累進部へ導いた後、ディスプレー１の画面には図６の（ｂ）のようにターゲット表示の上部に矢印６２が表示される。中央の座標６１の水平方向および垂直方向は第１誘導手段と同様、それぞれプリズム量および累進量である。座標の水平方向の０位置はプリズム量０、また垂直方向の０位置は累進量０（またはある一定量以下）に設定してある。ここで一定量以下とは遠用部であると判断できる量である。通常、遠用部は水平方向のプリズム量はほぼ０であり、また累進量は上述のように０（またはある一定量以下）であるため、検者はターゲット６１を座標の中心に合わせるように、矢印６２の方向へ該レンズを移動することにより遠用部へ導くことができるわけである。測定者は該レンズを遠用部へ導いたところで、記憶スイッチ２を押して、遠用部の屈折力を記憶する。
【００２７】
次に、該累進焦点レンズの近用部へ導く第３誘導手段について説明する。
【００２８】
該レンズを遠用部へ導き、遠用部の屈折力を記憶すると、ディスプレー１の画面のアライメント表示の中央の座標は消え、図６の（ｃ）のように表示が変わる。ターゲット６１の垂直方向は加入度を表し、加入度の大きさにより画面下方にターゲット６１が移動する。また、ターゲット６１の水平方向は第２誘導手段時に記憶した遠用部の円柱屈折力（ＣＹＬ値）と現測定位置での円柱屈折力との差およびプリズム量から算出した値により移動するようになっている。通常、該算出値は累進帯ではほぼ０となるため、測定者はターゲット６１の水平位置が真ん中になるようにレンズを左右方向に調整しながら近用部へ移動する。ターゲット６１は、また累進量によって形が変化するようになっており、累進量がある一定量以上（累進部である）のときは“＋”の形をし、ある一定量以下（近用部である）のときは図６の（ｄ）のように“〇”の形に変化する。これにより、近用部への誘導が可能になるわけである。ターゲット６１が“○”に変化したとき、測定者は記憶スイッチ２を押して、近用部の値を記憶し、該累進焦点レンズの加入度（ＡＤＤ値）を算出し、ディスプレー１の画面に表示するのである。
【００２９】
また、第１誘導手段を光学中心に導く場合は、座標の中心は光学中心となり、測定者はターゲットを座標の中心に合わせることにより、該レンズを光学中心へと導くことができる。第２、第３誘導手段が上述した方法と同様である。
【００３０】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明によれば、従来測定者の主観的な判断に委ねられ、熟練を要した遠用部および近用部の測定を極めて容易に測定できる。これにより、測定結果の信頼性や測定能率も高まり、顧客サービス性が向上し得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての測定光学系の概略構成を示した図である。
【図２】図１で示された測定光学系で採用されている受光素子の正面図である。
【図３】図１で示された測定光学系で採用されている回転板の正面図である。
【図４】被検レンズ透過後の四角形の形状（遠用部または近用部の場合）を示した図である。
【図５】被検レンズ透過後の四角形の形状（累進部の場合）を示した図である。
【図６】本実施形態で採用されている累進焦点レンズ用の各誘導段階でのアライメントパターンを示した図である。
【図７】本実施形態での装置の外観図である。
【符号の説明】
１０光源
１２測定光束
１８被検レンズ
２４受光素子
２６光電変換素子（受光点）
３２回転板

Claims

発光手段から投射されてレンズ受上に載置される被検レンズを透過せしめた測定光束を光電変換型の受光手段で検出し、該検出値に基づいて該被検レンズの光学特性を測定するレンズメータにおいて、
累進レンズ測定モードに切り換えるモード切替手段と、
前記被検レンズの光学特性を測定する測定手段と、
該測定手段により得られた結果を記憶する記憶手段と、
前記測定手段により得られた結果を基に、該測定手段における前記測定光束の光軸上に前記被検レンズの累進部を導く第１誘導手段と、
前記測定手段における前記測定光束の光軸上に前記被検レンズの遠用部を導く第２誘導手段と、
前記測定手段における前記測定光束の光軸上に前記被検レンズの近用部を導く第３誘導手段と、
前記測定光束が前記被検レンズ上で四角形の各角に位置する４点を透過した後に該被検レンズの屈折特性に応じて屈折せしめられることによって形成される変形四角形の各辺のうちで、遠用部側に位置する辺の長さ：Ｌｘ１と近用部側に位置する辺の長さ：Ｌｘ２の差の値：Ｌｘ１−Ｌｘ２を累進量：Ｐとし、この累進量：Ｐの値を該測定光束の前記受光手段による検出結果に基づいて求める累進量演算手段と、
該累進量演算手段により求められた前記累進量：Ｐの値を利用して、測定点が累進部と遠用部および近用部の何れに属しているかを区別する測定点の位置区別手段と
を、備えていることを特徴とするレンズメータ。
水平方向がプリズム量を表し垂直方向が累進量を表すと共に、水平方向の０位置においてプリズム量の値が０となり且つ垂直方向の０位置において累進部であると判断できる累進量の値以上に設定されたアライメント用の座標を、ディスプレーの画面上に表示する第１誘導用の座標表示手段と、
前記測定光束を前記受光手段で検出した前記検出値に基づいて前記被検レンズにおける光学特性の測定位置でのプリズム量および累進量の各値を求めて、前記ディスプレーの画面上において、前記第１誘導用の座標表示手段で表示された前記アライメント用の座標における各０位置との相対位置をターゲットで表示する第１のターゲット表示手段と
を含んで、前記第１誘導手段が構成されており、該ディスプレーの画面上において該第１のターゲット表示手段により表示される該ターゲットを該第１誘導用の座標表示手段により表示される該アラメイント用の座標の中心に位置合わせすることによって測定点を該被検レンズの累進部に導くことが出来るようになっている請求項１に記載のレンズメータ。
前記第１誘導手段により測定点が前記被検レンズの累進部に導かれた後に、ディスプレーの画面上において、測定点を遠用部に導くために該被検レンズを移動させる方向を示す矢印を表示する手段を含んで、前記第２誘導手段が構成されている請求項１又は２に記載のレンズメータ。
水平方向がプリズム量を表し垂直方向が累進量を表すと共に、水平方向の０位置においてプリズム量の値が０となり且つ垂直方向の０位置において遠用部であると判断できる累進量の値以下に設定されたアライメント用の座標を、ディスプレーの画面上に表示する第２誘導用の座標表示手段と、
前記測定光束を前記受光手段で検出した前記検出値に基づいて前記被検レンズにおける光学特性の測定位置でのプリズム量および累進量の各値を求めて、前記ディスプレーの画面上において、前記第２誘導用の座標表示手段で表示された前記アライメント用の座標における各０位置との相対位置をターゲットで表示する第２のターゲット表示手段と
を含んで、前記第２誘導手段が構成されており、該ディスプレーの画面上において該第２のターゲット表示手段により表示される該ターゲットを該第２誘導用の座標表示手段により表示される該アラメイント用の座標の中心に位置合わせすることによって測定点を該被検レンズの遠用部に導くことが出来るようになっている請求項１乃至３の何れか一項に記載のレンズメータ。
前記第２誘導手段により測定点が前記被検レンズの遠用部に導かれた後に、ディスプレーの画面上において、測定点を近用部に導くために該被検レンズを移動させる方向を示す矢印を表示する手段を含んで、前記第３誘導手段が構成されている請求項１乃至４の何れか一項に記載のレンズメータ。
前記測定手段により前記被検レンズにおける光学特性の測定位置での加入度の値を求めて該加入度の大きさに応じてディスプレーの画面上で上下方向に移動せしめられるターゲットを表示すると共に、該測定手段により該被検レンズにおける光学特性の測定位置での円柱屈折力の値を求めてその値と前記第２誘導手段で導かれた遠用部で該測定手段によって求めた円柱屈折力の値との差に基づいて累進帯でほぼ０となる算出値を求め、この算出値の値に基づいて該ターゲットを該ディスプレーの画面上で左右方向に位置調節する第３のターゲット表示手段と、
前記被検レンズにおける光学特性の測定位置において前記累進量演算手段で求められた前記累進量の値を参照して、かかる測定位置が累進部であると判断できる累進量の値以上の場合における前記ディスプレーの画面上の前記ターゲットの表示形状と、かかる測定位置が累進部であると判断できる累進量の値に満たない場合における該ディスプレーの画面上の該ターゲットの表示形状とを、異ならせるターゲット表示形状変更手段と
を含んで、前記第３誘導手段が構成されており、該ディスプレーの画面上において該第３のターゲット表示手段により表示される該ターゲットを水平方向の中心上に位置合わせさせつつ、該ターゲットの表示形状が累進部の表示形状から近用部の表示形状に変化するまで該被検レンズを移動させることにより、測定点を該被検レンズの近用部に導くことが出来るようになっている請求項１乃至５の何れか一項に記載のレンズメータ。
前記第１誘導手段は、前記測定光束の光軸上に前記被検レンズの光学中心を導くことによって、該測定光束の該光軸上に該被検レンズの前記累進部を導く請求項１乃至６の何れか一項に記載のレンズメータ。