JP2006208351A

JP2006208351A - レンズメータのノーズピース

Info

Publication number: JP2006208351A
Application number: JP2005051918A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Suzuki; 敏行鈴木
Original assignee: Tomey Corp
Current assignee: Tomey Corp
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2005-01-28
Publication date: 2006-08-10

Abstract

【課題】被検レンズの像側屈折力を測定するレンズメータにおいて、被検レンズの真の屈折力を測定する。
【解決手段】被検レンズを設置するノーズピース部に傾斜を付加、あるいは、被検レンズの保持部に回転する機構を付加し、レンズメータの投光角度が被検レンズに対して斜め方向になるようにする。この通常方向と斜め方向からの測定値から、計算により被検査レンズの真の屈折力を求める。
【選択図】図３

Description

本発明は、眼科／眼鏡分野における眼鏡レンズ等の屈折力を検査するレンズメータに関するものである。

従来のレンズメータは、被検査レンズの屈折力、その中でも像側（後側）屈折力を測定するものであった。これは、被検査レンズに対し一方向から測定光を照射し、屈折された光位置を検知し、その位置を被検査レンズの置かれた位置（レンズメータではノーズピースと呼ばれるレンズ置き台）を基準に屈折力を計算するため、得られた値はレンズの像側（後面）屈折力の値であった。
特開平５−２３１９８５

本発明で解決しようとする課題は、従来の像側（後面）屈折力ではなく、測定不可能であった被検査レンズの真の屈折力／焦点距離を測定するものである。

レンズの屈折力を測定するレンズメータにおいて、測定位置に置かれた被検レンズをその面上で傾斜させる手段を有したレンズメータ。であり、被検レンズを測定面上で傾斜させる手段が、複数の傾斜面をもつレンズ置き台（ノーズピース）であることを特長とした請求項１に記載のレンズメータ。また被検レンズを傾斜させないで測定した光学特性値と傾斜させて測定した光学特性値から、被検レンズの真の屈折力（焦点距離）を算出するレンズメータの演算方法。を用いるのである。

本発明はレンズ置き台であったノーズピースのレンズ設置面に所定の角度の傾きを所定の範囲で付けることにより、レンズをノーズピース設置面に２つ以上の面の傾きを持たせることにある。レンズメータは２つ以上の設置面での２つ以上の屈折力情報を得、この２つ以上の屈折力情報からレンズの真の屈折力を得る。これは、図４で示されたレンズの焦点距離Ｆ（あるいは、真の焦点距離と像側焦点距離の差ｃ）を求めることである。従来のレンズメータではＦ１の焦点距離が求められるのみであった。なお、この明細書では、Ｆを（真の）焦点距離、その逆数を（真の）屈折力、Ｆ１を像側焦点距離（逆数を像側屈折力）、Ｆ２を物側焦点距離（逆数を物側屈折力）とし、厚さｔをａ（焦点距離と物側焦点距離の差）、ｃ（焦点距離と像側焦点距離の差）、ｂの３つに分解してある。

以下、２つの傾斜面をもつノーズピースの場合を測定方法を図面をもとに説明する。
図１は標準的なノーズピースの側面図である。形状は円錐台を基本的形状にもち、図上面に被検レンズをほぼ測定光軸に垂直に固定し、図面では示されない上からの平行光束の有効分レンズメータの受光系に入れる機能を有している。レンズメータはここからの透過光を受光素子で検知し、演算処理をすることで被検レンズの屈折力の算出を行うのである。測定方法は参考にあげた特許文献１に詳説してあるので省略する。

本発明では、図１、図２（図１のカット後の断面）に示されたように、ノーズピース上面（レンズ置き台部）に角度θだけ平面でカットされたノーズピースを使用して従来の測定を行う。図３には、実際の測定時の被検レンズと該ノーズピースの関係を図示してある。つまり、図３左側のように通常測定では、ノーズピースの平坦部にレンズを安定させ、屈折力測定を行い、そのあとで図３右側のように角度θだけレンズを傾斜させた状態で屈折力測定を行うのである。この２つの屈折力情報の違いから被検レンズの真の屈折力を求めるのである。この切替は装置内に選択スイッチをおいてもいいし、同じ時間帯での値の変化量を認知して区別しても良い。

より詳細な測定原理の説明を行う。まず、通常測定から像側屈折力Ｄ１（像側焦点距離Ｆ１）を測定する。次に図５に示されたように測定面で角度θだけ被検レンズを傾斜させて測定を行う。図５では、傾斜により生じた光線の角度をαとし、これが対物レンズ４、受光素子５に入射する高さをｈとする。このｈはレンズメータの測定では、プリズムディオプタ量Ｐとして測定され、１プリズムディオプタ量が１／１００の傾きをもつように定義されていることから、次の関係式が導かれる。

数１

ｔａｎα＝Ｐ／１００
つまり、プリズムディオプタＰが測定できれば、αがわかるのである。
図５より、以下の関係式も示される。

数２

ＯＡ＝ｃ
ＯＰ＝ＯＡ／ｃｏｓ（α＋θ）・ｓｉｎα
ＡＢ＝ＯＡ＋ｙ／ｓｉｎθ
ここに、ｙは入射測定光束のうち、レンズ透過後、原点Ｏを通過する光線の高さを示す。この被検レンズによる屈折により、以下のガウス関係式が成立する。

数３

−１／ＡＢ＋１／ＯＡ＝１／Ｆ
これら式から、ｃはＦ１（＝Ｆ−ｃ）、θ、αとの間の以下の関係式が導かれる。

数４

ｃ＝Ｆ１・ｓｉｎα／ｓｉｎθ／ｃｏｓ（α＋θ）
ここに、Ｆ１は通常測定の測定値、θは傾斜角の設定値、αは傾斜測定でのＰ値から求められ、全て既知となり、ｃは式（数４）で計算できる。つまり、焦点距離は、Ｆ＝Ｆ１＋ｃとして、また屈折力はその逆数として測定ができることを示している。

発明の効果

本発明では、従来のレンズメータにおいて、被検レンズを置くノーズピース近辺でレンズをθ回転させる機構を付加することにより、今まで測定できなかった被検レンズの真の焦点距離、屈折力が測定可能となり、レンズの分類、選択に貴重な情報を与えることができる。また、このデータを得ることでレンズの形状あるいは屈折率の計測における基礎データとしても利用が可能となる。

どのような形態のレンズメータにも（測定可能データとして、像側屈折力、プリズムディオプタが測定できれば）適用可能である。ただし、ノーズピースは脱着可能であることが必要となる。

図２が上記で説明してきたノーズピースの一つの形状である。この場合は、レンズメータ測定部のノーズピースが脱着可能であれば、従来と簡単に交換できる。

測定面上のノーズピース近くに図６で示したようなレンズの保持回転機構を付加することもできる。レンズ保持部７にレンズを固定し、回転軸６で回転させるのであるが、任意の角度で固定できるようなストッパを複数個追加することで多様な傾斜角度を実現できる。

レンズの焦点距離と像側焦点距離が測定可能となり、レンズを裏返しにすれば物側焦点距離も測定可能となる。真の屈折力を知ることで、レンズの形状分類が可能になり、例え形状情報がないレンズに対しても、同種類のレンズを選択することができるようになる。これは、眼科／眼鏡分野の測定のみに関わらず、広く一般のレンズ測定に応用ができるのである。

通常ノーズピース（無レンズ）傾斜付ノーズピース（無レンズ）被検レンズと傾斜付ノーズピース一般レンズの焦点距離本発明の測定原理説明図レンズ保持回転機構部の例

符号の説明

１ノーズピース
２被検レンズ
３測定面（ノーズピース面）
４対物レンズ
５受光部
６回転軸
７レンズ保持部

Claims

レンズの屈折力を測定するレンズメータにおいて、測定位置に置かれた被検レンズをその面上で傾斜させる手段を有したレンズメータ。
被検レンズを測定面上で傾斜させる手段が、複数の傾斜面をもつレンズ置き台（ノーズピース）であることを特長とした請求項１に記載のレンズメータ。
被検レンズを傾斜させないで測定した光学特性値と傾斜させて測定した光学特性値から、被検レンズの真の屈折力（焦点距離）を算出するレンズメータの演算方法。