JP6885764B2 - レンズメータ - Google Patents

Description

本開示は、レンズメータに関する。

従来、光源からの測定光を被検レンズに投光し、被検レンズを通過した測定光を受光すると共に、受光した測定光に基づいて被検レンズの光学特性値を算出する。そして、被検レンズの実物のサイズに合わせて、算出した光学特性値の分布を示すマッピング画像のディスプレイ上の表示サイズを変更するレンズメータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１０５８６８号公報

しかしながら、従来のレンズメータでは、マッピング画像で示された光学特性分布と被検レンズとの位置関係を確認するために、被検レンズの実物をディスプレイに重ねて配置させる必要がある。そのため、被検レンズの光学特性分布と被検レンズとの位置関係を確認することができず、光学特性分布と被検レンズとの位置関係がわかりにくいという問題が生じる。

本開示は、上記問題に着目してなされたもので、被検レンズの光学特性の測定中に、光学特性値の分布と被検レンズとの位置関係を容易に把握する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。

上記目的を達成するため、本開示のレンズメータは、上記目的を達成するため、本開示のレンズメータは、被検レンズに測定光を投光する投光光学系と、前記被検レンズを通過した測定光を複数の分割測定光束に分離するパターン板と、前記パターン板で分離された複数の分割測定光束が投影されるスクリーンと、前記スクリーンに投影された複数の分割測定光束の像を測定用受光素子に結像させる結像光学系と、を有する受光光学系と、前記測定用受光素子に結像された複数の分割測定光束の像に基づいて、前記被検レンズの光学特性値を算出する光学特性算出部と、前記光学特性値に基づいて、前記被検レンズの光学特性値の分布を表すマッピング画像を形成するマッピング形成部と、前記被検レンズを撮像してレンズ画像を取得する撮像部と、前記マッピング画像と前記レンズ画像とを倍率を合わせた状態で重畳した重畳画像を生成し、表示部に 表示させる画像制御部と、を備えた。
そして、前記被検レンズのレンズ領域内において、前記マッピング画像によって前記被検レンズの光学特性値の分布を示すことが不可能な領域の光学特性値の分布を推定して示す画像を第１のオブジェクト画像とし、前記画像制御部は、前記第１のオブジェクト画像を前記重畳画像に重ねて表示する。

この結果、被検レンズの光学特性の測定中に、光学特性値の分布と被検レンズとの位置関係を容易に把握することができる。

実施例１のレンズメータの外観を示す斜視図である。 実施例１のレンズメータの測定光学系の構成を示す説明図である。 実施例１の受光光学系に設けたハルトマンプレートの一例を示す平面図である。 実施例１のレンズメータの制御系の構成を示すブロック図である。 実施例１のレンズメータで生成される第１重畳画像の一例を示す説明図である。 実施例１のレンズメータで生成される第２重畳画像の一例を示す説明図である。 実施例１のレンズメータにて実行される画像制御処理の流れを示すフローチャートである。 マッピング画像の輪郭形状を示す説明図である。 マッピング画像を被検レンズのレンズ領域の全域に拡張したときの重畳画像の例を示す説明図である。

以下、本発明のレンズメータを実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

（実施例１）
［レンズメータの全体構成］
以下、図１に基づき、実施例１のレンズメータ１の全体構成を説明する。
図１に示すレンズメータ１は、被検レンズＬの光学特性を測定し、光学測定値を算出すると共に、この光学測定値の分布をマッピング画像で表示するものである。このレンズメータ１は、装置本体２を有する。

装置本体２は、前面上部に液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等からなり、タッチパネル式の表示画面３ａを有する表示部３が設けられている。表示画面３ａには、被検レンズＬの光学特性値（球面度数、円柱度数、円柱軸角度、プリズム度数、加入度数、プリズム基底方向等）の数値データや、被検レンズＬの光学特性値の分布を示すマッピング画像、被検レンズＬのレンズ画像、マッピング画像にレンズ画像を重畳した重畳画像等の各種画像データが表示される。また、表示画面３ａには、測定の開始や停止等の操作を行うための操作ボタンや、測定モードを切り換えるためのモード切替ボタン、表示する重畳画像を選択するための選択ボタン等をアイコンで示す操作部が表示される。なお、この操作部は、装置本体２に適宜ボタンやスイッチ等を設けて構成してもよい。

装置本体２は、上部２ａに投光光学系１０（図２参照）が収容され、下部２ｂであって、投光光学系１０の下方に対向する位置に受光光学系２０（図２参照）が収容されている。なお、この投光光学系１０及び受光光学系２０により、被検レンズＬの光学特性を測定する測定光学系Ｋが構成されている。
さらに、この装置本体２の上部２ａには、被検レンズＬの外観を撮像する撮像部３０（撮像装置、図２参照）が収容されている。

そして、装置本体２の中間部には、被検レンズＬをセットするレンズセット空間２ｃが形成され、このレンズセット空間２ｃの内側にレンズ保持機構４が設けられている。レンズ保持機構４は、上下方向に回動して被検レンズＬを上方向から押えるレンズ押え部材４ａと、被検レンズＬを下方から点支持する支持ピン４ｂと、レンズセット空間２ｃ内での被検レンズＬの位置決めを補助するレンズ保持部材４ｃとを有している。ここでは、下側の支持ピン４ｂ上に被検レンズＬを載置し、操作ボタンをＯＮ操作すると、レンズ押え部材４ａが駆動機構によって駆動されて下方に回動すると共に、レンズ保持部材４ｃの位置が駆動機構によって駆動され、被検レンズＬのセット位置（測定光学系Ｋの測定光軸Ｌｍに対する被検レンズＬの位置）を自動的に調整する。
なお、この実施例１では、被検レンズＬとして、図１に示すように、メガネフレームＦの左右のレンズ枠ＦＬ,ＦＲに枠入れされた一対のレンズＬＬ,ＬＲを適用する。そのため、レンズ押え部材４ａ及び支持ピン４ｂは、一対のレンズＬＬ,ＬＲに対応して一対設けられている。

また、この実施例１のレンズメータ１は、レンズセット空間２ｃ内に、レンズ保持機構４に保持された被検レンズＬに印点を行う印点装置や、メガネフレームＦに設けられた鼻当てを支持する鼻当支持部を設けてもよい。

［測定光学系の詳細構成］
以下、図２及び図３に基づき、実施例１のレンズメータ１の測定光学系Ｋの詳細構成を説明する。実施例１の測定光学系Ｋは、被検レンズＬの光学特性値を測定するためのものであり、上述のように、投光光学系１０と、受光光学系２０とを有している。また、この実施例１のレンズメータ１は、一対の測定光学系Ｋを有しており、被検レンズＬとして適用した一対のレンズＬＬ,ＬＲを同時に測定可能になっている。

投光光学系１０は、被検レンズＬに対して測定光を投光する光学系であって、図２に示すように、測定光を出射する光源１１と、この光源１１からの測定光を平行光にして被検レンズＬに投光するコリメータレンズ１２とを有している。ここでは、光源１１は、ＬＥＤ（発光ダイオード）により構成されている。なお、レンズメータ１のコンパクト化のため、ミラーを用いて光源１１からの測定光を反射させて光路を屈折させてもよい。

受光光学系２０は、測定光軸Ｌｍ上に配置されると共に、被検レンズＬを通過した測定光を受光する光学系であって、図２に示すように、ハルトマンプレート２１（パターン板）と、スクリーン２２と、フィールドレンズ２３（結像光学系）と、結像レンズ２４（結像光学系）と、ＣＣＤ（Charge Coupled Devise、測定用受光素子）２５とを有している。

ハルトマンプレート２１は、被検レンズＬを通過した測定光を複数の分割測定光束に分離するパターン板である。このハルトマンプレート２１には、図３に示すように、２次元的に等間隔に配置された多数の円形の開口部２１ａが形成されている。開口部２１ａは、例えば２ミリメートル間隔で縦横に配列されている。被検レンズＬを透過した測定光は、ハルトマンプレート２１に形成された開口部２１ａを透過することで、複数の分割測定光束に分離（変換）される。

スクリーン２２には、ハルトマンプレート２１の開口部２１ａを透過することで分離された複数の分割測定光束が投影される。複数の分割測定光束のそれぞれは、被検レンズＬの光学特性値に応じてスクリーン２２における投影位置が変位される。それにより、この複数の分割測定光束のスクリーン２２上における投影パターンが縮小／拡大されたり歪んだりすることとなる。実施例１のレンズメータ１は、当該複数の分割測定光束の投影パターンを解析することにより、被検レンズＬの光学特性値を求めるように構成された装置である。

スクリーン２２に投影された複数の分割測定光束は、結像光学系であるフィールドレンズ２３と結像レンズ２４とを介して、スクリーン２２と共役に配置されたＣＣＤ２５に結像される。

ＣＣＤ２５は、この複数の分割測定光束を受光して電気信号（画像信号）に変換して出力する。この画像信号には、受光した複数の分割測定光束のそれぞれについての受光位置及び受光像の形状を示す情報が含まれている。この情報は、ＣＣＤ２５の画素上の位置座標として表現される。

［撮像部の詳細構成］
以下、図２に基づき、実施例１のレンズメータ１の撮像部３０の詳細構成を説明する。
撮像部３０は、一対の投光光学系１０の間に配置され、各投光光学系１０の測定光軸Ｌｍと平行な方向からレンズ保持機構４に保持された被検レンズＬを撮像する。ここでは、レンズ保持機構４に保持された被検レンズＬの一対のレンズＬＬ,ＬＲの全体を同時に撮像可能な位置に取り付けられている。
この撮像部３０は、例えば単眼式のデジタルカメラであり、撮像光学系３１と、撮像素子３２と、を有している。

撮像光学系３１は、複数のレンズから構成され、レンズ保持機構４の保持された被検レンズＬの被写体像を撮像素子３２上に形成する。

撮像素子３２は、撮像光学系３１が形成する被写体像を電気信号（画像信号）に変換して出力する。

［制御系の詳細構成］
以下、図４に基づき、実施例１のレンズメータ１の制御系の詳細構成を説明する。
実施例１のレンズメータ１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等により構成されて必要な制御プログラムが格納された記憶部４１とを有している。

ＣＰＵ４０は、記憶部４１に格納された制御プログラムを、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）よって構成された内部メモリ上に展開することにより、レンズメータ１の各部の動作制御や光学特性値の算出処理などを実行する。ＣＰＵ４０は、この制御プログラムにしたがって、制御部４２、光学特性算出部４３、マッピング形成部４４、画像制御部４５として動作する。

制御部４２は、レンズメータ１の各部の動作を統括的に制御する。すなわち、例えば、投光光学系１０の光源１１の点灯／消灯動作の制御、ＣＣＤ２５から入力される画像信号やマッピング形成部４４にて形成されるマッピング画像、撮像素子３２から入力される撮像信号、画像制御部４５にて形成される重畳画像等の記憶部４１への記憶処理／読出処理等を行う。

光学特性算出部４３は、ＣＣＤ２５から入力される画像信号、つまり、ＣＣＤ２５に結像された複数の分割測定光束の像に基づいて、被検レンズＬの各部の球面度数、円柱度数、円柱軸角度、プリズム度数、プリズム基底方向等の光学特性値を算出する処理を行う。算出された光学測定値の数値データは、マッピング形成部４４及び画像制御部４５へと出力される。
ここで、画像信号には、受光した複数の分割測定光束のそれぞれについての受光位置及び受光像の形状を示す情報が含まれている。この情報は、ＣＣＤ２５の画素上の位置座標として表現される。各分割測定光束は、ＣＣＤ２５上での受光位置が被検レンズＬの光学特性値に応じて変位されるので、ＣＣＤ２５上に形成されるパターンが縮小または拡大されたり歪んだりする。この光学特性算出部４３では、この複数の分割測定光束の投影パターンを解析することにより、被検レンズＬの光学特性値を求める。

マッピング形成部４４は、被検レンズＬの光学特性値の分布を表すマッピング画像を形成する処理を行う。このマッピング形成部４４では、光学特性算出部４３により算出された被検レンズＬの各測定位置の光学特性値のうち、光学特性値が等しい測定位置を、等高線のように等度数線によって結ぶことで、被検レンズＬの光学特性値の分布を表すマッピング画像を形成する。形成されたマッピング画像の画像データは、画像制御部４５へと出力される。
なお、図５に例示するマッピング画像は、球面度数（Ｓ）及び円柱度数（Ｃ）の分布を示す複合マップである。

画像制御部４５は、マッピング形成部４４によって形成されたマッピング画像と、撮像部３０によって撮像された被検レンズＬのレンズ画像とを重畳し、重畳画像を生成すると共に、生成した重畳画像を表示部３に表示させるための制御を行う。この画像制御部４５は、レンズ画像取得部４５ａと、光学特性データ取得部４５ｂと、レンズ画像データ取得部４５ｃと、重畳画像生成部４５ｄと、表示制御部４５ｅとを有している。

レンズ画像取得部４５ａは、撮像部３０の撮像素子３２から入力される撮像信号、つまり、撮像素子３２によって光電変換された被写体像から、撮像部３０によって撮像されたレンズ画像を取得する。すなわち、このレンズ画像取得部４５ａは、撮像部３０によって撮影された画像に対して、必要な処理や加工（例えば、座標変換、コントラスト調整、色変換（半透明やセピアカラーとする等）、明るさ調整、フィルタ処理等。レンズ画像をマッピング画像よりも目立たなくさせる処理を含む。）を実施し、所望のレンズ画像を取得する。取得したレンズ画像の画像データは、レンズ画像データ取得部４５ｃ及び重畳画像生成部４５ｄへと出力される。なお、取得するレンズ画像は静止画像である。

光学特性データ取得部４５ｂは、光学特性算出部４３にて算出された光学特性値に基づいて、被検レンズＬの特徴ポイント（特徴点）を検出すると共に、この特徴ポイントのマッピング画像上での座標位置を検出する。検出した特徴ポイントの座標位置情報は、重畳画像生成部４５ｄへと出力される。なお、「被検レンズＬの特徴ポイント（特徴点）」とは、被検レンズＬにおいて光学的に特徴のある部分であり、被検レンズＬの遠用度数測定位置（Ｆ点）や近用度数測定位置（Ｎ点）、遠用ポイント、近用ポイント、累進帯の中心線、累進帯長等が挙げられる。

レンズ画像データ取得部４５ｃは、レンズ画像取得部４５ａにて取得されたレンズ画像に基づき、レンズ画像内に写っている被検レンズＬの外周縁を検出し、この外周縁のレンズ画像上での座標位置を検出する。また、このレンズ画像データ取得部４５ｃでは、レンズ画像に基づいて、被検レンズＬに指標が設けられているか否かを判定し、指標が設けられていると判定した場合には、レンズ画像上での指標の座標位置を検出する。検出した指標の座標位置情報は、重畳画像生成部４５ｄへと出力される。なお、「被検レンズＬ上の指標」とは、印点インクによる印点マークや、アイポイントを示すマジック印、ペイント印等、被検レンズＬに直接描かれたり、刻印されたり、貼付されたりした目印である。

重畳画像生成部４５ｄは、マッピング形成部４４によって形成されたマッピング画像と、レンズ画像取得部４５ａによって取得された撮影画像とを重畳し、マッピング画像とレンズ画像が重ねられた第１重畳画像を生成する。このとき、被検レンズＬに対するマッピング画像の倍率と、被検レンズＬに対するレンズ画像の倍率とを一致させ、マッピング画像とレンズ画像の倍率を合わせた状態とする。また、マッピング画像とレンズ画像を重畳するときには、まず、マッピング画像内にマップ内基準位置を設定すると共に、レンズ画像内に撮像内基準位置を設定する。そして、マップ内基準位置と撮像内基準位置とが予め設定した位置関係になるよう、マッピング画像の配置（位置、向き等）を決定し、決定した配置でマッピング画像をレンズ画像に重畳する。
なお、図５に第１重畳画像の一例を示す。図５に示す第１重畳画像では、レンズ画像Ｓ内のうち、Ｍで示す領域にマッピング画像を重畳する。また、この図５に示す第１重畳画像では、レンズ画像Ｓ内に任意の表示オブジェクトＨを重ねて表示している。ここでは、「表示オブジェクトＨ」において、被検レンズＬの一対のレンズＬＬ,ＬＲのそれぞれの光学特性値である球面度数（Ｓ）、円柱度数（Ｃ）、円柱軸角度（Ａ）、プリズム度数（Ｐ）、加入度数（ＡＤＤ）を数値によって表示する。

また、この重畳画像生成部４５ｄでは、被検レンズＬの特徴ポイントのマッピング画像上での座標位置を示すオブジェクト画像と、被検レンズＬに設けられた指標のレンズ画像上での座標位置を示すオブジェクト画像とを第１重畳画像に重ね合わせ、第１重畳画像とこれらのオブジェクト画像を含む第２重畳画像を生成する。このとき、各オブジェクト画像の重畳位置は、マッピング画像又はレンズ画像上のそれぞれの座標位置に一致するように設定される。
なお、図６に第２重畳画像の一例を示す。図６に示す第２重畳画像では、第１重畳画像に対し、遠用ポイントの座標位置を示すオブジェクト画像Ａと、近用ポイントの座標位置を示すオブジェクト画像Ｂと、累進帯中心線の座標位置を示すオブジェクト画像Ｃと、実際のメガネ装用者のアイポイントを示すマジック印の座標位置を示すオブジェクト画像Ｄとが重ね合わされている。

さらに、この重畳画像生成部４５ｄは、レンズ画像データ取得部４５ｃにて検出されたレンズ画像内の被検レンズＬの外周縁の座標位置に基づいて、生成した第１重畳画像及び第２重畳画像を、被検レンズＬの外周縁の少なくとも一部が含まれる画像に調整する。すなわち、レンズ画像及びマッピング画像を拡大・縮小・表示範囲の調整を行うことで、被検レンズＬの外周縁の少なくとも一部が、第１重畳画像及び第２重畳画像のいずれにも写るようにする。
そして、生成した第１重畳画像及び第２重畳画像の画像データは、適宜表示制御部４５ｅへと出力される。

なお、この重畳画像生成部４５ｄにおいて、マッピング画像及びレンズ画像を両方とも半透明に画像加工し、半透明状態のマッピング画像とレンズ画像を重ねることで、両者が重畳した領域であっても、両方の画像が目視できる重畳画像を生成してもよい。
また、マッピング画像及びレンズ画像のいずれか一方を半透明に加工し、マッピング画像とレンズ画像を重ねる際、半透明状態の画像が前面に位置するように重畳することで、両者が重畳した領域であっても、両方の画像が目視できる重畳画像を生成してもよい。
さらに、半透明状態のマッピング画像とレンズ画像を重ねた上に、被検レンズＬの特徴ポイントの座標位置を示すオブジェクト画像や、指標の座標位置を示すオブジェクト画像を重畳してもよい。

表示制御部４５ｅは、重畳画像生成部４５ｄにて生成された第１重畳画像又は第２重畳画像の画像データを表示部３へと出力し、表示部３の表示画面３ａに表示させる。
なお、第１重畳画像の画像データを出力するか、第２重畳画像の画像データを出力するかは、制御部４２によって制御する。

［画像制御処理］
以下、実施例１のレンズメータ１にて行われる画像制御処理の一例を、図７フローチャートを用いて具体的に説明する。

ステップＳ１では、制御部４２により、装置本体２に設けられた測定ボタンがＯＮ操作されたか否かを判断する。YES（ＯＮ操作あり）の場合は被検レンズＬの光学測定が指示されたとしてステップＳ２へ進み、NO（ＯＮ操作なし）の場合は被検レンズＬの光学測定が指示されていないとしてステップＳ１を繰り返す。

ステップＳ２では、ステップＳ１での測定ボタンがＯＮ操作ありとの判断に続き、被検レンズＬの光学測定を実施し、ステップＳ３へ進む。
なお、被検レンズＬの光学測定は、制御部４２からの制御指令に基づいて、投光光学系１０が有する光源１１から被検レンズＬに向けて測定光を投光し、被検レンズＬを通過した測定光の像を受光光学系２０にて取得することで行う。また、この実施例１では、一対の測定用光学系Ｋが設けられているため、一対のレンズＬＬ,ＬＲの光学測定を同時に行うことができる。

ステップＳ３では、ステップＳ２でのレンズ光学測定の実施に続き、光学特性算出部４３により、光学測定で得られた複数の分割測定光束の像に基づいて、被検レンズＬの光学特性値を算出し、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、ステップＳ３での光学特性値の算出に続き、マッピング形成部４４により、光学特性値の被検レンズＬ上での分布を表すマッピング画像を形成し、ステップＳ５へ進む。
ここで、マッピング画像は、光学特性値が等しい測定位置を等度数線によって結ぶことで形成される。

ステップＳ５では、ステップＳ４でのマッピング画像の形成に続き、光学特性データ取得部４５ｂにより、ステップＳ３にて算出した光学特性値及びステップＳ４にて形成したマッピング画像に基づき、被検レンズＬの特徴ポイントのマッピング画像上での座標位置を検出し、ステップＳ６へ進む。
ここで、座標位置を検出する特徴ポイントは、例えば遠用ポイントや近用ポイント、累進帯中心線である。

ステップＳ６では、ステップＳ５での被検レンズＬの特徴ポイントの検出に続き、撮像部３０により被検レンズＬの画像を撮影し、ステップＳ７へ進む。なお、撮影した画像データは、レンズ画像取得部４５ａに出力する。

ステップＳ７では、ステップＳ６での被検レンズＬの撮影に続き、レンズ画像取得部４５ａにより、撮影した撮像データに対して必要な処理や加工を行ってレンズ画像を取得し、ステップＳ８へ進む。なお、取得したレンズ画像の画像データは、レンズ画像データ取得部４５ｃに出力する。

ステップＳ８では、ステップＳ７でのレンズ画像の取得に続き、レンズ画像データ取得部４５ｃにより、取得したレンズ画像を解析し、レンズ画像に写っている被検レンズＬの外周縁を検出してステップＳ９へ進む。
ここで、「被検レンズＬの外周縁」とは、被検レンズＬの縁部分（輪郭）であり、レンズ枠ＦＬ,ＦＲと一対のレンズＬＬ,ＬＲとの境界線であってもよいし、レンズ枠ＦＬ,ＦＲであってもよい。

ステップＳ９では、ステップＳ８でのレンズ外周縁の検出に続き、レンズ画像データ取得部４５ｃにより、ステップＳ７にて取得したレンズ画像を解析し、レンズ画像に写っている被検レンズＬのレンズＬＬ,ＬＲに指標が設けられているか否かを判断する。YES（指標あり）の場合はステップＳ10へ進み、NO（指標なし）の場合はステップＳ11へ進む。
ここで、検出する指標は、例えば印点装置により被検レンズＬに施された印点マークや、アイポイントの位置を示すマジック印である。

ステップＳ10では、ステップＳ９での指標ありとの判断に続き、レンズ画像データ取得部４５ｃにより、被検レンズＬに設けられていると判断された指標のレンズ画像上の座標位置を、ステップＳ７にて取得したレンズ画像を解析して検出し、ステップＳ11へ進む。

ステップＳ11では、ステップＳ９での指標なしとの判断又はステップＳ10での指標の位置座標の検出に続き、重畳画像生成部４５ｄにより、ステップＳ４にて形成したマッピング画像と、ステップＳ６にて取得したレンズ画像とを、被検レンズＬに対する倍率を一致させた状態で重畳して第１重畳画像を生成する。また、この第１重畳画像に対し、ステップＳ５にて検出した被検レンズＬの特徴ポイントのマッピング画像上での座標位置を示すオブジェクト画像と、ステップＳ10にて検出した被検レンズＬに設けられた指標のレンズ画像上での座標位置を示すオブジェクト画像とを第１重畳画像に重ね合わせ、第２重畳画像を生成する。さらに、第１,第２重畳画像に、ステップＳ８にて検出した被検レンズＬの外周縁が含まれるように倍率や表示範囲を調整し、最終的な第１,第２重畳画像を生成し、ステップＳ12へ進む。
ここで、マッピング画像の配置（位置、向き等）は、マッピング画像内に設定したマップ内基準位置と、レンズ画像内に設定した撮像内基準位置が予め設定した位置関係になるように決定される。

ステップＳ12では、ステップＳ11での第１,第２重畳画像の生成に続き、表示制御部４５ｅにより、このステップＳ11にて生成した第１重畳画像又は第２重畳画像の画像データを表示部３に対して出力し、表示部３の表示画面３ａに第１重畳画像又は第２重畳画像を表示する。

次に、実施例１のレンズメータ１の作用効果を説明する。
実施例１のレンズメータ１では、被検レンズＬをレンズ保持機構４にセットしたら、図７に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３へと進み、被検レンズＬの光学測定を実施し、光学測定値を算出する。そして、ステップＳ４に進んで、算出された光学測定値に基づき、この被検レンズＬの光学測定値の分布を示すマッピング画像を形成する。

マッピング画像が形成されたら、ステップＳ５へ進み、被検レンズＬの光学特性値及びマッピング画像に基づいて、被検レンズＬの特徴ポイントの座標位置を検出する。ここでは、被検レンズＬが累進レンズであり、特徴ポイントを、遠用ポイント、近用ポイント、累進帯中心線とする。

続いて、ステップＳ６→ステップＳ７へと進み、撮像部３０によって被検レンズＬを撮影して、被検レンズＬのレンズ画像を取得する。

被検レンズＬのレンズ画像を取得したら、ステップＳ８へ進み、被検レンズＬのレンズ画像を解析して、被検レンズＬの外周縁の座標位置を検出する。ここでは、メガネフレームＦのレンズ枠ＦＬ,ＦＲを被検レンズＬの外周縁として検出する。

レンズ外周縁を検出したら、ステップＳ９→ステップＳ10へと進み、被検レンズＬに指標が設けられていると判断したら、被検レンズＬのレンズ画像を解析して被検レンズＬに設けられた指標の座標位置を検出する。ここでは、指標を、被検レンズＬに設けられたアイポイントを示すマジック印とする。

このようにマッピング画像を形成すると共に、レンズ画像を取得し、さらに被検レンズＬの特徴ポイントの座標位置、被検レンズＬの外周縁の座標位置、指標の座標位置をそれぞれ検出したら、ステップＳ11へと進んで、光学測定値の分布を示すマッピング画像と、被検レンズＬのレンズ画像とを、倍率を合わせた状態で重畳した重畳画像（第１重畳画像）を生成する（図５参照）。また、光学測定値の分布を示すマッピング画像と、被検レンズＬのレンズ画像とを、倍率を合わせた状態で重畳すると共に、被検レンズＬの特徴ポイント（遠用ポイント、近用ポイント、累進帯中心線）の座標位置を示すオブジェクト画像と、被検レンズＬに設けられた指標（アイポイントのマジック印）の座標位置を示すオブジェクト画像とを重ね合わせた第２重畳画像を生成する（図６参照）。

そして、第１重畳画像及び第２重畳画像を生成したら、ステップＳ12へ進んで、適宜のタイミングで表示部３の表示画面３ａに、この重畳画像（第１重畳画像又は第２重畳画像）を表示させる。

これにより、被検レンズＬの測定者は、表示部３の表示画面３ａを目視することで、被検レンズＬの光学特性分布と被検レンズＬの外観とを同時に把握することができ、被検レンズＬと光学特性分布との位置関係を確認することができる。つまり、測定中に被検レンズＬを表示画面３ａに重ねるために移動させる必要がなく、被検レンズＬの光学特性を測定しながら、光学特性値の分布と実際の被検レンズＬとの位置関係を容易に把握することができる。

また、この実施例１では、第２重畳画像（図６参照）を表示したときには、マッピング画像と、被検レンズＬのレンズ画像とを重畳した第１重畳画像に対し、さらに特徴ポイントや指標の座標位置を示すオブジェクト画像が重ねて表示される。

これにより、被検レンズＬの特徴ポイント（遠用ポイント、近用ポイント、累進帯中心線）の座標位置が強調して表示され、表示部３の表示画面３ａを目視することで、被検レンズＬのどの位置に遠用光学中心や近用光学中心、累進帯中心線が形成されているのかを容易に確認することができる。そのため、被検レンズＬの特徴ポイントと被検レンズＬとの位置関係を容易に把握することができる。

また、特徴ポイントを強調して表示することで、例えば被検レンズＬが二重焦点レンズや三重焦点レンズの場合では、小玉の位置が明確になり、被検レンズＬの球面度数等の測定演算を補助することが可能になる。

さらに、レンズ画像とマッピング画像とを重畳した第１重畳画像では、マッピング画像によって被検レンズＬに設けられた指標が隠れてしまう。これに対し、第１重畳画像に被検レンズＬに設けられた指標（アイポイントのマジック印）の座標位置を示すオブジェクト画像を重ね合わせることで、指標の座標位置を表示することができる。これにより、被検レンズＬの光学特性分布と被検レンズＬのレンズ画像を重畳しても、被検レンズＬに設けられた指標の位置を確認することができ、この指標と光学特性分布との位置関係を把握することができる。

また、この実施例１では、第１重畳画像（図５参照）又は第２重畳画像（図６参照）の倍率や表示領域を調整し、この被検レンズＬの外周縁（メガネフレームＦ）を第１,第２重畳画像に含めている。つまり、第１,第２重畳画像にメガネフレームＦが写るように調整される。
これにより、被検レンズＬとその周囲領域との境界（被検レンズＬの輪郭）を表示部３に確実に表示することができ、被検レンズＬのレンズ領域を明確に把握することができる。そのため、被検レンズＬの球面度数等の測定演算を補助することが可能になる。

なお、被検レンズＬの外周縁の座標位置に沿って、この外周縁（例えばメガネフレームＦ）を強調するオブジェクト画像を重ねて表示してもよい。これにより、被検レンズＬのレンズ領域が強調して表示され、レンズ領域をさらに明確に把握することができる。

また、例えば図８Ａに示すように、レンズ画像Ｓ内の領域Ｍに重畳されたマッピング画像Ｇは、周縁部（輪郭）Ｇａが、ハルトマンプレート２１に形成された多数の開口部２１ａの影響により滑らかな曲線にならず、いわゆるギザギザに表現されてしまう。これに対し、被検レンズＬの外周縁（メガネフレームＦ）の座標位置を検出すれば、被検レンズＬのレンズ領域を把握することができる。そのため、レンズ領域内であってもマッピング画像Ｇで光学特性分布を示すことが不可能な領域（図８Ａにおいてドットで示す領域Ｘ）を確定することが可能となる。これにより、この領域Ｘの光学特性分布を推定し、図８Ｂに示すように、この推定した光学特性分布を示すオブジェクト画像（図８において破線で示す）を重畳画像に重ねる。これにより、被検レンズＬのレンズ領域の全域に光学特性分布を拡張して表示することができ、レンズ領域全域の光学特性分布を把握することが可能となる。

すなわち、被検レンズＬの外周縁の座標位置を検出することで、被検レンズＬのレンズ領域を把握でき、マッピング画像では示すことのできない領域の光学特性分布を推定して表示することが可能となる。

さらに、実施例１において、マッピング画像及びレンズ画像の少なくとも一方を半透明に加工し、半透明状態の画像が前面に位置するようにマッピング画像とレンズ画像を重ね合わせ、両者が重畳した領域であっても、両方の画像が目視できる重畳画像を生成した場合では、
マッピング画像に基づいて被検レンズＬの特徴ポイントを検出したり、レンズ画像に基づいて被検レンズＬに設けられた指標を検出することなく、これらの位置を重畳画像から把握することができる。この結果、画像制御部４５の処理負荷を軽減することができる。

以上、本発明のレンズメータを実施例１に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、被検レンズＬとして、メガネフレームＦの左右のレンズ枠ＦＬ,ＦＲに枠入れされた一対のレンズＬＬ,ＬＲを適用し、測定光学系Ｋを一対のレンズＬＬ,ＬＲに対応して一対設けると共に、撮像部３０によって被検レンズＬの一対のレンズＬＬ,ＬＲの全体を同時に撮像可能とする例を示したが、これに限定されない。
例えば、被検レンズＬとして未加工レンズや、メガネフレームに枠入れされていないフレーム加工済みレンズであってもよい。また、測定光学系Ｋは、少なくとも一つを備えていればよいし、撮像部３０は、被検レンズＬの少なくとも一部を撮影可能であれば任意の位置に設けることができる。

また、実施例１では、図５に示す第１重畳画像と、図６に示す第２重畳画像のいずれにおいても、メガネフレームＦの全体及び一対のレンズＬＬ,ＬＲが同時に表示されている例を示したが、これに限定されない。マッピング画像及びレンズ画像の任意の領域を拡大又は縮小し、例えば図８Ａ,８Ｂに示すように、表示部３の表示画面３ａに被検レンズＬの一部を表示してもよい。

また、実施例１では、第２重畳画面に表示する「特徴ポイント」として、遠用ポイント、近用ポイント、累進帯中心線を検出する例を示したが、これに限定されない。幾何学的光学中心、プリズム測定点、累進帯長、アイポイント等、被検レンズＬにおいて光学特性値に基づいて検出可能な光学的に特徴のある部分であれば、特徴ポイントとして検出してもよい。

さらに、第２重畳画面に表示する「指標」についても、実施例１に示すアイポイントを示すマジック印や、印点マークに限らず、被検レンズＬに設けられた隠しマークであってもよい。

また、実施例１では、被検レンズＬをセットしたら光学特性を測定してマッピング画像を形成し、その後被検レンズＬを撮影してレンズ画像を取得する例を示したが、これに限定されない。例えば、被検レンズＬをセットしたら、被検レンズＬの撮影を先に実施する。そして、レンズ画像を取得した後、光学特性の測定を行ってもよい。また、動画撮影を行う場合等では、被検レンズＬのセット状態に拘わらず、任意の期間の間継続して撮影を実施してもよい。

また、実施例１では、撮像部３０を、一対の投光光学系１０の間に配置された単眼式デジタルカメラによって構成する例を示したが、例えば複眼式のデジタルカメラによって撮像部３０を構成してもよいし、複数の単眼式カメラで撮像部３０を構成してもよい。
さらに、複眼式カメラ又は複数の単眼式カメラを用いた場合では、撮影された画像を合成してレンズ画像を生成してもよい。

また、実施例１では、撮像部３０を装置本体２の上部２ａに内蔵し、撮像部３０の取り付け位置を一対の投光光学系１０の間に設定した例を示したが、これに限定されない。撮像部３０は、例えば、装置本体２に形成されたレンズセット空間２ｃを区画する壁面の表面や、レンズ押え部材４ａ、レンズ保持部材４ｃ等に設けてもよい。また、この撮像部３０を、投光光学系１０と受光光学系２０との連結部分に設けたり、受光光学系２０の下方から上方を見上げる角度で撮影可能な位置に設けたりしてもよい。
つまり、撮像部３０の取り付け位置は、被検レンズＬを撮像可能な位置であれば任意に設定することができる。

また、レンズ押え部材４ａを、プラスチックよりも剛性の高い板金によって形成すると共に厚みや幅を薄くして、被検レンズＬの撮像の邪魔にならないようにしてもよい。さらに、レンズ押え部材４ａ等を透明な樹脂によって形成することで、被検レンズＬの撮像の邪魔にならないようにしてもよい。

実施例１では、レンズ画像を静止画像とする例を示したが、動画像であってもよい。つまり、被検レンズＬを測定している状態をビデオカメラである撮像部によって動画撮影し、取得した動画像にマッピング画像を重畳してもよい。
この場合には、撮影している状態をリアルタイムで確認することができ、測定者が安心して被検レンズＬの測定を行うことができる。

そして、実施例１では、被検レンズＬを通過した測定光を複数の分割測定光束に分離するパターン板として、図３に示すようなハルトマンプレート２１を用いる例を示したが、これに限定されない。測定光を分離することが可能なパターン板であれば、任意のものを用いることができる。

１ レンズメータ
３ 表示部
４ レンズ保持機構
Ｋ 測定光学系
１０ 投光光学系
１１ 光源
１２ コリメータレンズ
２０ 受光光学系
２１ ハルトマンプレート（パターン板）
２２ スクリーン
２３ フィールドレンズ（結像光学系）
２４ 結像レンズ（結像光学系）
２５ ＣＣＤ（測定用受光素子）
３０ 撮像部
４０ ＣＰＵ
４１ 記憶部
４２ 制御部
４３ 光学特性算出部
４４ マッピング形成部
４５ 画像制御部
４５ａ レンズ画像取得部
４５ｂ 光学特性データ取得部
４５ｃ レンズ画像データ取得部
４５ｄ 重畳画像生成部
４５ｅ 表示制御部
Ｌ 被検レンズ

Claims (5)

1. 被検レンズに測定光を投光する投光光学系と、
   前記被検レンズを通過した測定光を複数の分割測定光束に分離するパターン板と、前記パターン板で分離された複数の分割測定光束が投影されるスクリーンと、前記スクリーンに投影された複数の分割測定光束の像を測定用受光素子に結像させる結像光学系と、を有する受光光学系と、
   前記測定用受光素子に結像された複数の分割測定光束の像に基づいて、前記被検レンズの光学特性値を算出する光学特性算出部と、
   前記光学特性値に基づいて、前記被検レンズの光学特性値の分布を表すマッピング画像を形成するマッピング形成部と、
   前記被検レンズを撮像してレンズ画像を取得する撮像部と、
   前記マッピング画像と前記レンズ画像とを倍率を合わせた状態で重畳した重畳画像を生成し、表示部に表示させる画像制御部と、
   を備え、
   前記被検レンズのレンズ領域内において、前記マッピング画像によって前記被検レンズの光学特性値の分布を示すことが不可能な領域の光学特性値の分布を推定して示す画像を第１のオブジェクト画像とし、
   前記画像制御部は、前記第１のオブジェクト画像を前記重畳画像に重ねて表示する
   ことを特徴とするレンズメータ。
2. 前記画像制御部は、前記レンズ画像に基づいて前記被検レンズの外周縁を検出し、前記重畳画像に前記被検レンズの外周縁を含めることを特徴とする請求項１に記載のレンズメータ。
3. 前記画像制御部は、前記被検レンズの光学特性値に基づいて前記被検レンズの光学的な特徴点を検出し、前記重畳画像に前記特徴点の座標位置を示す第２のオブジェクト画像を重畳することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズメータ。
4. 前記画像制御部は、前記レンズ画像に基づいて前記被検レンズに設けられた指標を検出し、前記重畳画像に前記指標の座標位置を示す第３のオブジェクト画像を重畳することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレンズメータ。
5. 前記画像制御部は、前記マッピング画像と前記レンズ画像との少なくとも一方を半透明に加工し、半透明に加工された画像が前面を前面に位置させて前記マッピング画像と前記レンズ画像とを重畳することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のレンズメータ。

Images