JP2004340908A - レンズメータ - Google Patents
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Abstract
【目的】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、真の屈折力とレンズ形状因子を求め、被検レンズの形状をも同時に測定できるレンズメータを提供する。
【構成】装置光軸上から変位した位置にあり、被検レンズに光軸のななめ方向から光束を入射するように設定された投光系が付加されたレンズメータで、そこからの透過光束を受光素子に導き、受光素子からの信号から、被検査レンズの焦点距離(屈折力)とレンズ形状因子を計算する。レンズ形状因子は被検レンズの、前面曲率半径、厚み、屈折率から成り立っている。
【選択図】 図1
【構成】装置光軸上から変位した位置にあり、被検レンズに光軸のななめ方向から光束を入射するように設定された投光系が付加されたレンズメータで、そこからの透過光束を受光素子に導き、受光素子からの信号から、被検査レンズの焦点距離(屈折力)とレンズ形状因子を計算する。レンズ形状因子は被検レンズの、前面曲率半径、厚み、屈折率から成り立っている。
【選択図】 図1
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。
【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。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。
【0003】
また、累進多焦点レンズ等の形状が複雑なレンズに関しては、測定位置の検出には、後側屈折力をもとにしたレンズ屈折力定数(S:球面屈折力、C:柱面屈折力、A:軸角度、P:プリズム量)あるいは、測定光束の歪み量から計算することが一般的であった。しかしながらこれらは、レンズの形状変化をもとめることはできなかった。
【0004】
【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(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を測定可能とし、同時に被検レンズの形状因子を求め、累進多焦点レンズ等の測定に極めて有益な情報を与えるレンズメータを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
被検レンズの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の光束の照射する手段と、そこからの透過光束の焦点位置を測定する測定手段とを有し、得られた測定値から被検レンズの屈折力とレンズ形状因子を計算する演算手段、及び演算結果の表示手段を有したレンズメータを提供する。また、レンズ形状因子が、被検レンズの表面曲率半径、厚み、屈折率からなるレンズ固有定数であることを特徴とする。
【0006】
【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。
【0007】
また、この後側焦点差は、幾何光学では、レンズ頂点と主点との間隔に相当し、レンズ公式よりレンズ形状因子Qは下記関係式で示される。
Q=(n−1)・t/(n・r1)............(1)
ここに、n、r1、tはそれぞれ被検レンズの屈折率、前面曲率半径、厚みに相当し、同一レンズ内(n:一定)では厚みと前面カーブによって変化する量である。このQ値を求めることによりレンズの形状変化がわかるのである。
【0008】
【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1はその実施例のひとつを図示したもので、1は被検レンズの設定位置、2は従来の屈折力測定用光源、3は形状を求めるための斜め方向の光束用の光源、4は集光レンズで、本実施例では、2,3の光源はこの集光レンズの焦点位置に置かれている。6は対物レンズ、7は測定用の回転チョッパーを、8は結像レンズを表し、1面と共役な位置に受講素子9が置かれる。10は受講素子からの信号の処理部、表示部であり、これは12の光電素子からのチョッパー信号と同期して種々の値を演算する。
【0009】
図2は9の本実施例での受光素子の平面図であり、中心と周辺4箇所に受光点90及び9Aから9Dが配置されている。求める値はS,C、Aの3つであるためこの受光点は最低3つあればよい。また図3は図2から中心90がない場合の例である。
【0010】
図4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、平行光束αが被検レンズに入射後、ノーズピース面で光軸からhの高さで透過した光が角度βで屈折していく様子を示している。これはcの長さの“後側焦点差”と被検レンズの屈折力により、屈折角がαからβへ変化することを示している。このαとβの比から被検レンズの真の焦点距離Fと後側焦点距離F1を求める方法は、特願2001−338608に詳しく述べられているためここでは説明を省く。なお、先の特願の明細書には、傾きαで入射した光線がh=0で角度βに変化する場合を記述しているが、その場合の受光素子は図2で示された形になっている。このhはゼロでなくとも有限長さをもてば成り立つことはもちろんであり、この場合は図3で示された受光素子を使用する。h=0の場合は単にcの値のみで変化するが、h=hの場合は、cとレンズの屈折力の2つの要素から計算できるのが違いである。
【0011】
今、F1(後側焦点距離)が測定され、既知設定値h、αにおいて、βが測定されたとすると、後側焦点差cは下記の式で示される。
c=(F1・(β−α)−h)/α.........(2)
このc値が計算された後、レンズ形状因子Qは次のように計算される。
Q=c/(F1+c)..............(3)
この(3)式のQ値は、前述(1)で述べたものに等しいのである。
【0012】
図1は前述のように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3150404号に記載されているので詳述はさける。本発明は上記特許に光源3を集光レンズの焦点面に付加し、通常の屈折力を求めると同時にcの値を求めるように配置されたものである。この周辺光源の光軸からの変位と集光レンズの焦点距離により、光束の入射角度が決定できる。
【0013】
【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。またこれからレンズ形状因子を求めることにより、被検レンズの屈折力だけでなく形状の変化も計算でき、今までできなかった累進多焦点レンズ等の形状の変化を知ることができるのである。これはまた、眼科/眼鏡分野に限らず一般の光学分野でも、簡単に後側屈折力と真の屈折力が、また非球面に対してもその形状の変化が同時に測定できる装置が供給できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例
【図2】中心感度のある受光素子
【図3】中心感度のない受光素子
【図4】本発明の原理説明図
【符号の説明】
1 レンズ置き台
2 従来の光軸上の光源
3 光軸から変位した位置におかれた光源
4 集光レンズ
5 ノーズピース
6 対物レンズ
7 回転チョッパー
8 結像レンズ
9 受光素子
10 処理系及び表示系
11 モーター
12 光電素子
【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。
【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。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。
【0003】
また、累進多焦点レンズ等の形状が複雑なレンズに関しては、測定位置の検出には、後側屈折力をもとにしたレンズ屈折力定数(S:球面屈折力、C:柱面屈折力、A:軸角度、P:プリズム量)あるいは、測定光束の歪み量から計算することが一般的であった。しかしながらこれらは、レンズの形状変化をもとめることはできなかった。
【0004】
【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(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を測定可能とし、同時に被検レンズの形状因子を求め、累進多焦点レンズ等の測定に極めて有益な情報を与えるレンズメータを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
被検レンズの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の光束の照射する手段と、そこからの透過光束の焦点位置を測定する測定手段とを有し、得られた測定値から被検レンズの屈折力とレンズ形状因子を計算する演算手段、及び演算結果の表示手段を有したレンズメータを提供する。また、レンズ形状因子が、被検レンズの表面曲率半径、厚み、屈折率からなるレンズ固有定数であることを特徴とする。
【0006】
【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。
【0007】
また、この後側焦点差は、幾何光学では、レンズ頂点と主点との間隔に相当し、レンズ公式よりレンズ形状因子Qは下記関係式で示される。
Q=(n−1)・t/(n・r1)............(1)
ここに、n、r1、tはそれぞれ被検レンズの屈折率、前面曲率半径、厚みに相当し、同一レンズ内(n:一定)では厚みと前面カーブによって変化する量である。このQ値を求めることによりレンズの形状変化がわかるのである。
【0008】
【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1はその実施例のひとつを図示したもので、1は被検レンズの設定位置、2は従来の屈折力測定用光源、3は形状を求めるための斜め方向の光束用の光源、4は集光レンズで、本実施例では、2,3の光源はこの集光レンズの焦点位置に置かれている。6は対物レンズ、7は測定用の回転チョッパーを、8は結像レンズを表し、1面と共役な位置に受講素子9が置かれる。10は受講素子からの信号の処理部、表示部であり、これは12の光電素子からのチョッパー信号と同期して種々の値を演算する。
【0009】
図2は9の本実施例での受光素子の平面図であり、中心と周辺4箇所に受光点90及び9Aから9Dが配置されている。求める値はS,C、Aの3つであるためこの受光点は最低3つあればよい。また図3は図2から中心90がない場合の例である。
【0010】
図4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、平行光束αが被検レンズに入射後、ノーズピース面で光軸からhの高さで透過した光が角度βで屈折していく様子を示している。これはcの長さの“後側焦点差”と被検レンズの屈折力により、屈折角がαからβへ変化することを示している。このαとβの比から被検レンズの真の焦点距離Fと後側焦点距離F1を求める方法は、特願2001−338608に詳しく述べられているためここでは説明を省く。なお、先の特願の明細書には、傾きαで入射した光線がh=0で角度βに変化する場合を記述しているが、その場合の受光素子は図2で示された形になっている。このhはゼロでなくとも有限長さをもてば成り立つことはもちろんであり、この場合は図3で示された受光素子を使用する。h=0の場合は単にcの値のみで変化するが、h=hの場合は、cとレンズの屈折力の2つの要素から計算できるのが違いである。
【0011】
今、F1(後側焦点距離)が測定され、既知設定値h、αにおいて、βが測定されたとすると、後側焦点差cは下記の式で示される。
c=(F1・(β−α)−h)/α.........(2)
このc値が計算された後、レンズ形状因子Qは次のように計算される。
Q=c/(F1+c)..............(3)
この(3)式のQ値は、前述(1)で述べたものに等しいのである。
【0012】
図1は前述のように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3150404号に記載されているので詳述はさける。本発明は上記特許に光源3を集光レンズの焦点面に付加し、通常の屈折力を求めると同時にcの値を求めるように配置されたものである。この周辺光源の光軸からの変位と集光レンズの焦点距離により、光束の入射角度が決定できる。
【0013】
【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。またこれからレンズ形状因子を求めることにより、被検レンズの屈折力だけでなく形状の変化も計算でき、今までできなかった累進多焦点レンズ等の形状の変化を知ることができるのである。これはまた、眼科/眼鏡分野に限らず一般の光学分野でも、簡単に後側屈折力と真の屈折力が、また非球面に対してもその形状の変化が同時に測定できる装置が供給できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例
【図2】中心感度のある受光素子
【図3】中心感度のない受光素子
【図4】本発明の原理説明図
【符号の説明】
1 レンズ置き台
2 従来の光軸上の光源
3 光軸から変位した位置におかれた光源
4 集光レンズ
5 ノーズピース
6 対物レンズ
7 回転チョッパー
8 結像レンズ
9 受光素子
10 処理系及び表示系
11 モーター
12 光電素子
Claims (2)
- 被検レンズの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の光束の照射する手段と、そこからの透過光束の焦点位置を測定する測定手段とを有し、得られた測定値から被検レンズの屈折力とレンズ形状因子を計算する演算手段、及び演算結果の表示手段を有したレンズメータ。
- レンズ形状因子が、被検レンズの表面曲率半径、厚み、屈折率からなるレンズ固有定数であることを特徴とした請求項1に記載のレンズメータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003171397A JP2004340908A (ja) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | レンズメータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003171397A JP2004340908A (ja) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | レンズメータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004340908A true JP2004340908A (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=33534641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003171397A Pending JP2004340908A (ja) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | レンズメータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004340908A (ja) |
-
2003
- 2003-05-12 JP JP2003171397A patent/JP2004340908A/ja active Pending
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