JP2007155413A

JP2007155413A - レンズメータ

Info

Publication number: JP2007155413A
Application number: JP2005348535A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kajino; 正梶野
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2007-06-21
Also published as: EP1793217A1; KR20070058330A; US20070127010A1; KR101299744B1

Abstract

【課題】被検レンズへ印点等のアライメントに際し、レンズの移動方向を一目で判断でき、アライメントを迅速に行えるようにする。
【解決手段】レンズの光学特性を測定する測定光学系の受光結果に基づいて光軸に対するレンズの光学中心の位置ずれを検出するアライメント検出手段と、レンズを位置合わせするための情報を画面上に表示するディスプレイと、ディスプレイに位置合わせのためのレチクル及びターゲットをディスプレイの画面上に形成すると共にアライメントの検出結果に基づいてレチクル中心に対するターゲットの表示位置を変化させる表示制御手段であって、さらにレチクル中心から少なくとも半径５mm内の領域に、測定者が視線移動を抑えてレンズの位置ずれ方向及び位置ずれ量を判断するためのセンタリングガイドを表示する表示制御手段と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、被検レンズの光学特性を測定するレンズメータに関する。

被検レンズを透過した測定光束を受光素子に受光させて被検レンズの光学特性を自動的に測定するレンズメータにおいては、測定光学系に置かれた被検レンズの光学中心を求め、測定光軸に対する被検レンズの光学中心の位置ずれを検出し、ディスプレイにアライメント用のレチクルを表示すると共に、被検レンズの位置ずれの検出結果に基づいて位置合わせようのターゲットの表示位置を変化させるものが一般的である。
例えば、下記の特許文献１に記載されたレンズメータおいては、図６に示すように、ディスプレイの画面上のアライメントサークル５１内に十字線のレチクル５２が表示され、位置ずれの検出結果に基づいてレチクル５２の中心に対してアライメント用のターゲットが表示される。ターゲットの表示態様は、センタリングの程度により変えられるようになっており、例えば、測定光軸に対する光学中心の位置ずれが０．５△（プリズムディオプタ）を超えるときはリングターゲット５３ａとされ、０．５△以内になると十字ターゲット５３ｂの表示に変えられる。この段階になれば、被検レンズのＳ（球面度数），Ｃ（乱視度数），Ａ（乱視軸角度）等の光学特性が得られる。そして、被検レンズに印点を施す必要があるときは、測定者はさらにレチクル５２の中心に十字ターゲット５３ｂの中心を一致させるようにレンズを移動させる。位置ずれが印点可能な領域に入ると、十字ターゲット５３ｂは大十字ターゲット５３ｃに変えられ、測定者は大十字ターゲット５３ｃの表示の変化により印点のためのアライメントが完了したことを知ることができる。
特開２０００−１３６９８５号公報（図６、段落番号００２７）

上記の特許文献１によれば、レチクルの表示と位置ずれに基づいてアライメントターゲットの表示位置が変わることにより、アライメント操作が容易にできる。しかし、位置ずれが僅かなときは、図７に示されるように、レチクル５２の縦ライン／横ラインに十字ターゲット５３ｂの表示が重なるようになり、レチクル５２の中心に対する十字ターゲット５３ｂの中心の位置関係が即座に判断し難く、被検レンズを移動すべき方向に迷うことがあった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、被検レンズに印点を施すとき等の精密なアライメントに際して、被検レンズを移動すべき方向を一目で判断でき、アライメント操作を迅速に行えるレンズメータを提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１）被検レンズを透過した測定光束を受光素子に受光させる測定光学系を持ち、前記受光素子の受光結果に基づいて被検レンズの光学特性を自動的に測定するレンズメータにおいて、
前記測定光学系による受光結果に基づいて測定光学系の光軸に対する被検レンズの光学中心の位置ずれを検出するアライメント検出手段と、
被検レンズを位置合わせするための情報を画面上に表示するディスプレイと、
該ディスプレイに位置合わせのためのレチクル及びターゲットを前記ディスプレイの画面上に形成すると共に前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて前記レチクルの中心に対する前記ターゲットの表示位置を変化させる表示制御手段であって、さらに前記レチクルの中心から少なくとも半径５mm内の領域に、測定者が視線移動を抑えて被検レンズの位置ずれ方向及び位置ずれ量を判断するためのセンタリングガイドを表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
（２）（１）のレンズメータにおいて、前記表示制御手段は、前記ターゲットとして縦ライン及び横ラインを持つ十字ターゲットを表示し、前記センタリングガイドとして、前記レチクル中心に対して少なくとも半径５mm内の領域で、前記十字ターゲットの縦ライン及び横ラインの幅よりも広い間隔を持ち、且つ前記レチクル中心に前記十字ターゲットの中心を位置させたときに十字ターゲットの縦ライン及び横ラインをそれぞれ挟む位置関係に少なくとも３つのガイドマークを表示することを特徴とする。
（３）（２）のレンズメータにおいて、前記ガイドマークは前記レチクルの中心を基準に略４５度、略１３５度、略２２５度及び略３１５度の方向の少なくとも３方向に位置する角部をなす縦及び横のエッジをそれぞれ持つマークであって、前記角部が前記レチクル中心から少なくとも半径５mm内の領域に位置するガイドマークであることを特徴とする。
（４）（２）又は（３）のレンズメータにおいて、前記表示制御手段は、被検レンズの位置ずれが僅かにある場合には、前記ターゲットが前記ガイドマークに接するか、または重なるようにターゲットの表示位置を制御することを特徴とする。
（５）（１）〜（４）の何れかのレンズメータにおいて、前記表示制御手段は、前記ターゲットが画面上の前記レチクルの中心を基準にした所定の近傍領域に入ったときに前記センタリングガイドを表示することを特徴とする。
（６）（１）〜（５）の何れかのレンズメータにおいて、前記センタリングガイドを表示するか否かを選択する選択手段を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、被検レンズに印点を施すとき等の精密なアライメントに際して、被検レンズを移動すべき方向が一目で（視線移動を抑えて）判断できる。このため、被検レンズのアライメント操作を迅速に行える。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態に係るレンズメータの外観略図である。１はレンズメータ本体である。２はＬＣＤ等で構成されたディスプレイであり、測定結果やアライメント用のターゲット等の測定に必要な情報が表示される。３は入力用のスイッチ部、４は被検レンズＬＥが載置されるノーズピース、６は前後方向に移動可能なレンズ当て、７は印点機構、８はレンズＬＥの光学特性データを読み取るためのＲＥＡＤスイッチである。

図２は光学系と制御系の概略構成図である。１０は測定光学系であり、Ｌ１はその測定光軸である。測定光学系１０は、測定光源１１、コリメーティングレンズ１２、ミラー１３、測定指標板であるグリッド板１４、２次元受光センサ１５を備える。グリッド板１４は本体１の保持部材１６に保持され、グリッド板１４の上にノーズピース４の開口４ａが位置する。グリッド板１４には、測定光軸Ｌ１を中心にした４つの孔が形成されている。

測定光源１１からの光束は、コリメーティングレンズ１２により平行光束とされた後、ミラー１３により反射され、ノーズピース４上に載置されるレンズＬＥに投光される。そして、レンズＬＥを透過した光のうち、グリッド板１４に備わる小孔を通過した光束が受光センサ１５に指標パターン像として受光される。受光センサ１５からの出力信号は、制御部４０に入力される。制御部４０はレンズＬＥが置かれていない場合に、受光センサ１５に入射したグリッド板１４のドット像の座標位置を基準にし、所定の屈折力を持つレンズＬＥを置いた場合の各ドット像の位置変化から、レンズＬＥの光学特性（球面度数Ｓ、柱面度数Ｃ、乱視軸角度Ａ、プリズム量Δ）を演算する（特開昭５０−１４５２４９を参照）。また、制御部４０は、ディスプレイ２の表示を制御し、画面上にアライメント用のレチクルやターゲット等の形成する。なお、測定光学系は上記に限らす、周知のものが使用できる。

次に、本レンズメータにおける動作について、単焦点レンズに印点を施すためのアライメントを中心に説明する。

被検レンズＬＥが測定光軸上に置かれると、制御部４０は屈折力を演算してＳ、Ｃ、Ａ及びプリズム値の各測定値を算出する。短焦点レンズの測定モードでは、図１に示すように、ディスプレイ２の測定画面に被検レンズＬＥの光学特性を測定する為の種々の表示要素（測定情報）が表示される。画面中央にはアライメントサークル５１が表示され、その右側には右眼用レンズの測定値を表示する表示欄５０ａ、左側には左眼用レンズの測定値を表示する表示欄５０ｂが設けられている。各表示欄にはそれぞれＳ（球面度数）、Ｃ（乱視度数）、Ａ（乱視軸角度）、及びプリズム量が表示される。測定は所定の間隔で連続的に行われており、測定値の変化に伴って表示欄の値は常に更新されて表示される。

図３はディスプレイ２の測定画面におけるアライメント情報の表示を説明する図である。アライメントサークル５１には、縦ライン及び横ラインからなるレチクル５２が表示される。制御部４０はプリズム量から測定光軸に対する被検レンズの光学中心の位置ずれ（位置ずれ方向と位置ずれ量）を求め、レチクル５２の中心に対して位置ずれに相当する位置にアライメント用のターゲット（５３ａ，５３ｂ）を表示する。測定者は、位置合わせ目標であるレチクル５２の中心にターゲットの中心が向かうようにレンズＬＥを移動させる。光学中心の位置ずれが０．５△を超えているときは、ターゲットはリングターゲット５３ａとされる（図３（ａ）参照）。光学中心の位置ずれが０．５△以内になると、縦ライン及び横ラインを持つ十字ターゲット５３ｂとされる（図３（ｂ）参照）。レンズＬＥのＳ、Ｃ、Ａの光学特性を得るのみであれば、この段階でほぼ正しい測定ができる。印点を施すことを目的とする場合は、さらに、測定者は十字ターゲット５３ｂがレチクル５２の中心に向かうようにレンズＬＥを移動させ、精密な位置合わせを行う。

ここで、十字ターゲット５３ｂの表示がレチクル５２の中心に近づき、先に説明した図７のように、レチクル５２の縦ラインや横ラインに重なって一体化すると、レチクル５２の中心に対する十字ターゲット５３ｂの中心の位置関係が即座に判断し難くなる。なお、この場合であっても、十字ターゲット５３ｂが持つ縦ラインの上端又は下端とレチクル５２の縦ラインとを見ることにより左右方向の位置合わせ状態を確認できるかもしれない。また、十字ターゲット５３ｂの横ラインの左端又は右端の幅とレチクル５２の横ラインとを見ることにより上下方向の位置合わせ状態が確認できるかもしれない。しかし、十字ターゲット５３ｂは視認を容易にするために、その縦ライン及び横ラインはある程度長くなっているので（例えば、画面上で１２ｍｍ〜１５ｍｍの長さ）、測定者は着目する位置（視線の移動）を十字ターゲット５３ｂの上端又は下端に大きく移動させ、さらに、左端又は右端に大きく移動させなければ区別できず、やはり、一目では分かり難い。また、十字ターゲット５３ｂの縦ライン及び横ラインの幅が狭いと、レチクル５２のラインとターゲット５３ｂとの区別が付きにくくなってしまう。十字ターゲット５３ｂの縦ライン及び横ラインの幅を太くした場合は、逆にレチクル５２の縦ライン及び横ラインに対する中心が位置したことを判断し難い。

そこで、図３（ｃ）のように、制御部４０は十字ターゲット５３ｂをレチクル５２の中心付近に表示するようになったら、十字ターゲット５３ｂの縦ライン及び横ラインをそれぞれ挟む位置関係にセンタリングガイドとして４つのガイドマーク５５を表示する。

図４は、ガイドマーク５５と十字ターゲット５３ｂとの関係を詳細に説明するための拡大図である。ディスプレイ２の表示分解能は、１画素が約０．３３ｍｍである場合を例にとって説明する。レチクル５２の縦ライン及び横ラインの幅は、１画素の幅で形成されている。ガイドマーク５５は中央が空間となった四角形状であり、レチクル５２の中心に対して略４５度方向、略１３５度方向、略２２５度方向及び略３１５度方向に四角形状の角部５５ａが形成されている。レチクル５２と十字ターゲット５３ｂの中心付近を着目し、レンズＬＥを移動すべき方向と移動量の判断を一目（視線の移動を抑えて）で分かりやすくするために、ガイドマーク５５の角部５５ａの表示位置は、レチクル５２の中心から遠すぎないことが好ましい。例えば、画面上の距離でレチクル５２の中心から１０ｍｍ以上離れていると、一目では分かり難い。好ましくは、画面上で少なくとも半径５ｍｍ以内であり、より好ましくは半径３ｍｍ以内である。

ガイドマーク５５の大きさは、この例では画面上で１辺４画素（約１．３ｍｍ）であるが、視覚的に見やすく、目障りにならない程度の大きさであれば、多少変化させても良い。また、ガイドマーク５５の形状も四角形状に限らず、角部５５ａがレチクル５２の中心を基準に略４５度方向、略１３５度方向、略２２５度方向及び略３１５度方向に位置するように縦及び横の縁が形成されていれば、三角形状やＬ字型の形状であっても良い。

また、隣り合うガイドマーク５５の内側エッジの間隔ｄ１は、十字ターゲット５３ｂの縦ライン及び横ラインの幅ｄ２より広い間隔で形成されている。幅ｄ２に対する間隔ｄ１は、十字ターゲット５３ｂがレチクル５２の中心に位置しているか、あるいは左右／上下に僅かにずれているかを区別できる程度に狭く配置されている。この例では、幅ｄ２は画面上で５画素（約１．７ｍｍ）であり、幅ｄ１は画面上で７画素（約２．３ｍｍ）である。ガイドマーク５５とターゲット５３ｂとの間隔を１画素にすると、位置ずれが僅かにあり、ターゲット５３ｂが中心に無ければ、ターゲット５３ｂのラインが必ずガイドマーク５５に接するか、または重なるため、ずれていることが視覚的に分かりやすい。なお、ディスプレイ２の解像度がさらに細かい場合やガイドマーク５５とターゲット５３ｂとの間隔を大きした場合であっても、ターゲット５３ｂの移動ステップを上記と同じような表示の制御すれば（位置ずれが僅かにある場合に、ガイドマーク５５に接するか、または重なるように表示を制御されば）、同様な効果が得られる。

このような４つのガイドマーク５５がレチクル５２とは別に中央部付近に表示されることにより、図３（ｃ）に示す如く、十字ターゲット５３ｂがレチクル５２に重なるようなった場合でも、一目で縦横の両方のずれ具合が容易に確認できる。図３（ｃ）の例では、４つのガイドマーク５５と十字ターゲット５３ｂの中心付近の間隔を見ると、右方向および上方向の間隔が空いていることが一目で確認できる。この場合、ガイドマーク５５と十字ターゲット５３の間に隙間が生じている方向、すなわち被検レンズＬＥを右方向及び上方向に移動させれば良いことが即座に分かる。また、４つのガイドマーク５５の間に位置する十字ターゲット５３ｂの間隔の違いにより移動量も一目で判断しやすい。このため、ガイドマーク５５を非表示とした場合の図３（ｅ）の表示態様に比べて、精度の高いアライメントを迅速に行える。なお、上記のようなガイドマーク５５は少なくとも３つあれば、縦横の位置関係が分かる。

測定光軸に対する被検レンズの光学中心の位置ずれが印点可能な所定の許容範囲に入ると、十字ターゲット５３ｂの表示は大十字ターゲット５３ｃに変えられる（図３（ｄ）参照）。これにより、印点可能な位置合わせをできたことが測定者に示される。なお、大十字ターゲット５３ｃの表示に変われば、ガイドマーク５５の表示を消しても良いが、そのまま表示されていると、ターゲットが中心に固定されるような安心感を与えるので好ましい。なお、本実施例においては、大十字ターゲット５３ｃの表示に変わった場合、ガイドマーク５５のそれぞれがレチクル５２の中心から、上下および左右方向ともに１画素分だけ離れる方向に移動する構成となている。

上記において、センタリングガイドとしてのガイドマーク５５の表示は、十字ターゲット５３ｂの表示が中央部（レチクル５２の中心を基準にした所定の近傍領域）に近づいてきたときに表示される。例えば、十字ターゲット５３ｂの縦ライン又は横ラインの何れかがレチクル５２の縦ライン又は横ラインに接するようになった場合に、ガイドマーク５５が表示される。あるいは、レチクル５２の中心に対して半径５mm内の領域にターゲット５３ｂの中心が表示される位置関係になったときにガイドマーク５５が表示される。リングターゲット５３ａから十字ターゲット５３ｂに変えられた段階、あるいは、初めの段階からガイドマーク５５が表示されるようにしても良い。しかし、Ｓ，Ｃ，Ａの光学特性のみを得ることを目的とするアライメントの際にも、印点を目的とする精密なアライメント位置まで移動させなければならないような印象を測定者に与えてしまうかもしれないので、好ましくは上記のように十字ターゲット５３ｂの表示が中央部に近づいてきたときに表示されようにする。また、ガイドマーク５５を表示するか否かを、スイッチ部３で選択可能に構成することもできる。

上記の実施形態は種々の変容が可能である。例えば、アライメントサークル５１内に形成するレチクルとしては、図５（ａ）のように、点を円環状に配置したレチクル７０で構成しても良い。この場合、最内円の中心を位置合わせ目標として十字ターゲット５３ｂの中心が向かうようにレンズを移動させる。また、センタリングガイドは、図５（ｂ）のように、４つの三角形状のガイドマーク７５（少なくとも３つ）としても良い。この場合、ガイドマーク７５の内側の角部が略４５度、略１３５度、略２２５度及び略３１５度の方向（少なくとも３方向）に位置するように縦及び横の縁を形成すれば良い。ガイドマーク７５の角部の位置は、レチクル７０の中心に対してディスプレイ２の画面上で少なくとも半径５ｍｍ以内であり、より好ましくは半径３ｍｍ以内である。

装置の外観を示した外観略図である。光学系と制御系を示した図である。測定画面におけるアライメント情報の表示を説明する図である。ガイドマーク周辺の拡大図である。ガイドマークの他の実施形態を示す図である。光学中心のずれ量を示すターゲットの形状変化を表す図である。

符号の説明

１レンズメータ本体
２ディスプレイ
４ノーズピース
４０制御部
５１アライメントサークル
５２レチクル
５３アライメント用ターゲット
５５ガイドマーク

Claims

被検レンズを透過した測定光束を受光素子に受光させる測定光学系を持ち、前記受光素子の受光結果に基づいて被検レンズの光学特性を自動的に測定するレンズメータにおいて、
前記測定光学系による受光結果に基づいて測定光学系の光軸に対する被検レンズの光学中心の位置ずれを検出するアライメント検出手段と、
被検レンズを位置合わせするための情報を画面上に表示するディスプレイと、
該ディスプレイに位置合わせのためのレチクル及びターゲットを前記ディスプレイの画面上に形成すると共に前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて前記レチクルの中心に対する前記ターゲットの表示位置を変化させる表示制御手段であって、さらに前記レチクルの中心から少なくとも半径５mm内の領域に、測定者が視線移動を抑えて被検レンズの位置ずれ方向及び位置ずれ量を判断するためのセンタリングガイドを表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とするレンズメータ。
請求項１のレンズメータにおいて、前記表示制御手段は、前記ターゲットとして縦ライン及び横ラインを持つ十字ターゲットを表示し、前記センタリングガイドとして、前記レチクル中心に対して少なくとも半径５mm内の領域で、前記十字ターゲットの縦ライン及び横ラインの幅よりも広い間隔を持ち、且つ前記レチクル中心に前記十字ターゲットの中心を位置させたときに十字ターゲットの縦ライン及び横ラインをそれぞれ挟む位置関係に少なくとも３つのガイドマークを表示することを特徴とするレンズメータ。
請求項２のレンズメータにおいて、前記ガイドマークは前記レチクルの中心を基準に略４５度、略１３５度、略２２５度及び略３１５度の方向の少なくとも３方向に位置する角部をなす縦及び横のエッジをそれぞれ持つマークであって、前記角部が前記レチクル中心から少なくとも半径５mm内の領域に位置するガイドマークであることを特徴とするレンズメータ。
請求項２又は３のレンズメータにおいて、前記表示制御手段は、被検レンズの位置ずれが僅かにある場合には、前記ターゲットが前記ガイドマークに接するか、または重なるようにターゲットの表示位置を制御することを特徴とするレンズメータ。
請求項１〜４の何れかのレンズメータにおいて、前記表示制御手段は、前記ターゲットが画面上の前記レチクルの中心を基準にした所定の近傍領域に入ったときに前記センタリングガイドを表示することを特徴とするレンズメータ。
請求項１〜５の何れかのレンズメータにおいて、前記センタリングガイドを表示するか否かを選択する選択手段を設けたことを特徴とするレンズメータ。