JP2003106939A - レンズメータ - Google Patents
レンズメータInfo
- Publication number
- JP2003106939A JP2003106939A JP2001338608A JP2001338608A JP2003106939A JP 2003106939 A JP2003106939 A JP 2003106939A JP 2001338608 A JP2001338608 A JP 2001338608A JP 2001338608 A JP2001338608 A JP 2001338608A JP 2003106939 A JP2003106939 A JP 2003106939A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- focal length
- meter
- lens meter
- light
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- Pending
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 厚みのあるレンズの焦点距離を測定するレン
ズメータ。 【解決手段】 従来のレンズメータでは、レンズの後側
焦点距離を測定するのが目的であった。これに複数の斜
め方向からの平行光束投光手段を付加し、そこからの光
束の結像位置が、厚みあるレンズを置いた時と、置かな
い時とを比較することにより、真の焦点距離を計算する
レンズメータ。
ズメータ。 【解決手段】 従来のレンズメータでは、レンズの後側
焦点距離を測定するのが目的であった。これに複数の斜
め方向からの平行光束投光手段を付加し、そこからの光
束の結像位置が、厚みあるレンズを置いた時と、置かな
い時とを比較することにより、真の焦点距離を計算する
レンズメータ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、眼科／眼鏡分野におけ
る眼鏡レンズ、コンタクトレンズ等の屈折力を測定する
レンズメータに関するものである。
る眼鏡レンズ、コンタクトレンズ等の屈折力を測定する
レンズメータに関するものである。
【０００２】
【従来技術】眼科、眼鏡分野においては、眼鏡レンズ、
コンタクトレンズの屈折力（焦点距離）を測定する装置
としてレンズメータがあった。これは被検レンズを装置
のレンズ置き台にのせ、平行光束を照射し、レンズ透過
後の焦点位置を測定し屈折力を計算するものである。こ
の装置には２種類あり、一つは検者が自分の目で焦点位
置合せをし、自分の目で目盛りを読み取る手動式と、電
子光学的に目盛りを読み取り計算する自動式がある。
コンタクトレンズの屈折力（焦点距離）を測定する装置
としてレンズメータがあった。これは被検レンズを装置
のレンズ置き台にのせ、平行光束を照射し、レンズ透過
後の焦点位置を測定し屈折力を計算するものである。こ
の装置には２種類あり、一つは検者が自分の目で焦点位
置合せをし、自分の目で目盛りを読み取る手動式と、電
子光学的に目盛りを読み取り計算する自動式がある。
【０００３】しかしながら、従来のレンズメータでは、
測定できるのは後側焦点距離をもとにした屈折力であ
り、厚みのあるレンズの真の焦点距離あるいは屈折力は
測定ができず、焦点距離を測定するためにはコリメータ
を内蔵した大型の焦点距離測定装置等を利用する方法が
一般的であった。
測定できるのは後側焦点距離をもとにした屈折力であ
り、厚みのあるレンズの真の焦点距離あるいは屈折力は
測定ができず、焦点距離を測定するためにはコリメータ
を内蔵した大型の焦点距離測定装置等を利用する方法が
一般的であった。
【０００４】図３は通常のレンズメータにおけるレンズ
とレンズ置き台と焦点距離の関係を図示したもので、１
は被検レンズ、２はレンズメータのレンズ置き台、３は
装置の光軸、４は測定用平行光束、Ｐは後側主点位置、
Ａは後側焦点位置、Ｏがレンズ置き台（レンズ後面）の
中心である。ここに、ＰＡが真の焦点距離を、ＡＯが後
側焦点距離を表わす。通常のレンズメータでは、この後
側焦点距離ＡＯをもとめることしかできなかった。
とレンズ置き台と焦点距離の関係を図示したもので、１
は被検レンズ、２はレンズメータのレンズ置き台、３は
装置の光軸、４は測定用平行光束、Ｐは後側主点位置、
Ａは後側焦点位置、Ｏがレンズ置き台（レンズ後面）の
中心である。ここに、ＰＡが真の焦点距離を、ＡＯが後
側焦点距離を表わす。通常のレンズメータでは、この後
側焦点距離ＡＯをもとめることしかできなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のレンズメータで
は、被検レンズに垂直に平行光束を入射させるため、後
側焦点距離と真の焦点距離との差、すなわち、主点位置
とレンズ球面との差の分、つまり図３で示されるＰＯの
長さ（以後、この長さを“後側焦点差”と呼称する）が
分離できず、そのためレンズ後側球面と焦点位置との距
離（後側焦点距離）のみが測定可能量であった。本発明
は、レンズメータにおいて今まで不可能だった厚みのあ
るレンズの真の屈折力あるいはそれをもとにした真の焦
点距離の測定できるレンズメータを提供することにあ
る。
は、被検レンズに垂直に平行光束を入射させるため、後
側焦点距離と真の焦点距離との差、すなわち、主点位置
とレンズ球面との差の分、つまり図３で示されるＰＯの
長さ（以後、この長さを“後側焦点差”と呼称する）が
分離できず、そのためレンズ後側球面と焦点位置との距
離（後側焦点距離）のみが測定可能量であった。本発明
は、レンズメータにおいて今まで不可能だった厚みのあ
るレンズの真の屈折力あるいはそれをもとにした真の焦
点距離の測定できるレンズメータを提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】被検レンズに斜め方向か
ら入射させるよう配置され、それぞれが被検レンズに対
して平行光束で入射する複数の投光光学系を有し、この
斜め方向からの複数の平行光束が被検レンズのレンズ置
き台の中心に集光するように配置された光学系が付加さ
れたレンズメータである。またこのレンズ置き台の中心
と共役な位置におかれた受光素子は中心に感度をもつ素
子が配置されている。
ら入射させるよう配置され、それぞれが被検レンズに対
して平行光束で入射する複数の投光光学系を有し、この
斜め方向からの複数の平行光束が被検レンズのレンズ置
き台の中心に集光するように配置された光学系が付加さ
れたレンズメータである。またこのレンズ置き台の中心
と共役な位置におかれた受光素子は中心に感度をもつ素
子が配置されている。
【０００７】被検査レンズを本発明のレンズメータのレ
ンズ受け台にのせ、光源を発光させて屈折力を測定する
のであるが、従来の中心方向からの光束と、斜め方向か
らの光束の受光位置を知ることで、後側焦点距離だけで
なく、真の焦点距離も測定できるのである。
ンズ受け台にのせ、光源を発光させて屈折力を測定する
のであるが、従来の中心方向からの光束と、斜め方向か
らの光束の受光位置を知ることで、後側焦点距離だけで
なく、真の焦点距離も測定できるのである。
【０００８】
【作用】従来のレンズメータでは、被検レンズに垂直に
平行光束を入射させるため、被検レンズの主点位置を知
ることができず、真の焦点距離を測定できなかったので
あるが、本発明の斜め方向からの光線を追加することに
より、“後側焦点差”の長さの分でレンズ透過後の光線
に偏向角の差が生じるのである。この光線の偏向角の差
が、対物レンズ上での結像位置の違いとなって現れ、こ
の差を測定することで真の焦点距離が計算できるのであ
る。
平行光束を入射させるため、被検レンズの主点位置を知
ることができず、真の焦点距離を測定できなかったので
あるが、本発明の斜め方向からの光線を追加することに
より、“後側焦点差”の長さの分でレンズ透過後の光線
に偏向角の差が生じるのである。この光線の偏向角の差
が、対物レンズ上での結像位置の違いとなって現れ、こ
の差を測定することで真の焦点距離が計算できるのであ
る。
【０００９】
【実施例】以下、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。図４は本発明の考え方を示し
た図である。ここに１１、１２はレンズ置き台２の中心
Ｏに角度αで入射する平行光束を表わし、対物レンズ１
３とこの焦点位置上の仮想面１５にそれぞれ入射平行光
束が１４、１６の点で通過することを示している。な
お、対物レンズはこのレンズ置き台から焦点距離だけ離
されているため１４と１６は平行となり、この高さは対
物レンズの焦点距離をｆとすると、 Ｈ０＝ｆ・ｔａｎα．．．．．．（１） として表わされる。
照しつつ詳細に説明する。図４は本発明の考え方を示し
た図である。ここに１１、１２はレンズ置き台２の中心
Ｏに角度αで入射する平行光束を表わし、対物レンズ１
３とこの焦点位置上の仮想面１５にそれぞれ入射平行光
束が１４、１６の点で通過することを示している。な
お、対物レンズはこのレンズ置き台から焦点距離だけ離
されているため１４と１６は平行となり、この高さは対
物レンズの焦点距離をｆとすると、 Ｈ０＝ｆ・ｔａｎα．．．．．．（１） として表わされる。
【００１０】図５は、厚みのあるレンズをレンズ置き台
にのせた時の斜め光線の軌跡をあらわしたものであり、
Ｔの長さの“後側焦点差”により、レンズ透過後の光線
の屈折角がαからβへ変化することを示している。被検
レンズの焦点距離をＦ、傾きαで入射した光線がこの被
検レンズと交わる位置をＣ，対物レンズと交わる位置を
Ｈ１とする。また、“後側焦点差”をＴとし、Ｃで通過
した光線がそのままαの角のまま透過して光軸と交わる
点をＢとし、ＰＢの長さをＴ‘とする。すると、ＴとＴ
‘の間には Ｔ‘＝Ｆ・Ｔ／（Ｆ−Ｔ）．．．．．．（２） の関係式が認められる。つまり、（１）式と比較するこ
とで、Ｈ０とＨ１には Ｆ／（Ｆ−Ｔ）＝Ｈ１／Ｈ０．．．．．．（３） の関係が成立する。
にのせた時の斜め光線の軌跡をあらわしたものであり、
Ｔの長さの“後側焦点差”により、レンズ透過後の光線
の屈折角がαからβへ変化することを示している。被検
レンズの焦点距離をＦ、傾きαで入射した光線がこの被
検レンズと交わる位置をＣ，対物レンズと交わる位置を
Ｈ１とする。また、“後側焦点差”をＴとし、Ｃで通過
した光線がそのままαの角のまま透過して光軸と交わる
点をＢとし、ＰＢの長さをＴ‘とする。すると、ＴとＴ
‘の間には Ｔ‘＝Ｆ・Ｔ／（Ｆ−Ｔ）．．．．．．（２） の関係式が認められる。つまり、（１）式と比較するこ
とで、Ｈ０とＨ１には Ｆ／（Ｆ−Ｔ）＝Ｈ１／Ｈ０．．．．．．（３） の関係が成立する。
【００１１】ここに被検レンズを置かなかった時の値Ｈ
０を記憶しておき、厚みあるレンズが置かれた時の値Ｈ
１を測定すれば、Ｆと（Ｆ−Ｔ）の比が求められる。ま
た、（Ｆ−Ｔ）はまさにレンズメータの通常測定で可能
な後側焦点距離そのものであり、通常方法で後側焦点教
理を求めた後、斜め方向から得られるＨ１とＨ０の比を
求めることにより、Ｆ（真の焦点距離）が計算できるの
である。
０を記憶しておき、厚みあるレンズが置かれた時の値Ｈ
１を測定すれば、Ｆと（Ｆ−Ｔ）の比が求められる。ま
た、（Ｆ−Ｔ）はまさにレンズメータの通常測定で可能
な後側焦点距離そのものであり、通常方法で後側焦点教
理を求めた後、斜め方向から得られるＨ１とＨ０の比を
求めることにより、Ｆ（真の焦点距離）が計算できるの
である。
【００１２】図１は、この発明を組込んだレンズメータ
の実施例の一例であり、この通常の測定方法は特許３１
５０４０４号に記載されているので詳述はさける。本発
明は光源３１、集光レンズ３２、プリズム３３からなる
斜め方向入射光学系を付加し、図２で示されたような中
心部２９に感度をもつ受光素子２６が設置されている。
この素子の中心素子２９がＯと共役になり、２４で示さ
れた回転チョッパー面での光線通過の位置を検出するの
である。上述特許で開示された説明のように、２４上で
Ｈ０の大きさはモーター２７に直結されたチョッパー３
５の通過遮断時間で測られ、この時間差からＨ０とＨ１
の比が計算できるのである。
の実施例の一例であり、この通常の測定方法は特許３１
５０４０４号に記載されているので詳述はさける。本発
明は光源３１、集光レンズ３２、プリズム３３からなる
斜め方向入射光学系を付加し、図２で示されたような中
心部２９に感度をもつ受光素子２６が設置されている。
この素子の中心素子２９がＯと共役になり、２４で示さ
れた回転チョッパー面での光線通過の位置を検出するの
である。上述特許で開示された説明のように、２４上で
Ｈ０の大きさはモーター２７に直結されたチョッパー３
５の通過遮断時間で測られ、この時間差からＨ０とＨ１
の比が計算できるのである。
【００１３】図７は回転チョッパーの実施例であり、中
心４０でモータに連結され４３の透光部はエッジ４１，
４２で区切られ、そのエッジの装置光軸との交さ角度は
円周４５に対してθ（実施例４５°）である。円周辺に
は開口スリット４４が設けられ、光電素子３６によって
時間計測される。図８、図９はエッジが光点Ｑを横切る
時間を説明し、図１０はそのタイムチャートを簡単に示
したもので、ここで得られた時間差は、チョッパーの回
転速度から一意的に変換されるのである。
心４０でモータに連結され４３の透光部はエッジ４１，
４２で区切られ、そのエッジの装置光軸との交さ角度は
円周４５に対してθ（実施例４５°）である。円周辺に
は開口スリット４４が設けられ、光電素子３６によって
時間計測される。図８、図９はエッジが光点Ｑを横切る
時間を説明し、図１０はそのタイムチャートを簡単に示
したもので、ここで得られた時間差は、チョッパーの回
転速度から一意的に変換されるのである。
【００１４】なお、眼光学の理論により、屈折力（焦点
距離）を表わすためにはＳ値（球面屈折力）、Ｃ値（柱
面屈折力）そしてＡ値（軸角度）が必要となるため、こ
の斜め方向からの光束は最低３本必要となるのである。
図６は３方向入射の場合の投光部の断面図を示し、中心
部は通常のレンズメータ測定の光学系であり、周辺の３
つの円はそれぞれ本発明の斜め方向からの光学部の断面
を示している。
距離）を表わすためにはＳ値（球面屈折力）、Ｃ値（柱
面屈折力）そしてＡ値（軸角度）が必要となるため、こ
の斜め方向からの光束は最低３本必要となるのである。
図６は３方向入射の場合の投光部の断面図を示し、中心
部は通常のレンズメータ測定の光学系であり、周辺の３
つの円はそれぞれ本発明の斜め方向からの光学部の断面
を示している。
【００１５】
【発明の効果】従来のいかなる型のレンズメータにも、
斜め方向からの平行光束入射を付加し、その結像位置を
知ることにより、今まで測定できなかった真の焦点距離
が測定できるのである。これにより、眼科／眼鏡分野に
かかわらず、一般の光学分野でも、簡単に後側焦点距離
と真の焦点距離が同時に測定できる装置が供給できるの
である。
斜め方向からの平行光束入射を付加し、その結像位置を
知ることにより、今まで測定できなかった真の焦点距離
が測定できるのである。これにより、眼科／眼鏡分野に
かかわらず、一般の光学分野でも、簡単に後側焦点距離
と真の焦点距離が同時に測定できる装置が供給できるの
である。
【図１】本発明の実施例のひとつ
【図２】受光素子
【図３】従来のレンズメータのレンズ置き台と被検レン
ズ
ズ
【図４】本発明の原理説明図
【図５】本発明の計算用図
【図６】投光部の断面図
【図７】回転チョッパー
【図８】チョッパーエッジと光点
【図９】チョッパーエッジと光点
【図１０】タイムチャート
１ 被検レンズ
２ レンズ置き台
３ 装置の光軸
４ 被検レンズに入射する測定光束
１１ 斜め方向からの平行光束
１２ 斜め方向からの平行光束
１３ 対物レンズ
１４ 対物レンズと光線の交叉点
１５ 対物レンズの焦点位置の仮想面
１６ 上記仮想面と光線の交叉点
２１ 従来測定用光源
２２ 集光レンズ
２４ 回転チョッパー面
２６ 受光素子
２７ モーター
２９ 受光点
３０ 従来型受光点
３１ 本発明の光源
３２ 集光レンズ
３３ 偏向プリズム
３５ 回転チョッパー
３６ 光電素子
３７ 処理系
４０ 回転チョッパー中心
４１ 回転チョッパーエッジ
４２ 回転チョッパーエッジ
４３ チョッパー透光部
４４ 開口スリット
４５ 装置光軸を通過する円周
Claims (2)
- 【請求項１】 被検レンズに光束を照射し、その透過後
の焦点位置を測定し被検レンズの後側屈折力を測定する
レンズメータにおいて、測定光軸に対して斜め方向か
ら、複数の平行光束を入射させる投光光学系を有したレ
ンズメータ。 - 【請求項２】 複数の平行光束がそれぞれレンズ置き台
の中心に集中するように配置された請求項１に記載のレ
ンズメータ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001338608A JP2003106939A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | レンズメータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001338608A JP2003106939A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | レンズメータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003106939A true JP2003106939A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19153072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001338608A Pending JP2003106939A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | レンズメータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003106939A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208351A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Tomey Corporation | レンズメータのノーズピース |
| JP2006226736A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Nidek Co Ltd | レンズメータ |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001338608A patent/JP2003106939A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208351A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Tomey Corporation | レンズメータのノーズピース |
| JP2006226736A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Nidek Co Ltd | レンズメータ |
| JP4683465B2 (ja) * | 2005-02-16 | 2011-05-18 | 株式会社ニデック | レンズメータ |
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