JP2012093348A - レンズメータ及び単焦点レンズ評価用プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 単焦点レンズの度数のバラツキを測定でき、度数のバラツキを容易に判ることができるレンズメータを提供する。
【解決手段】 所定の測定領域内に位置するレンズの屈折度数分布を測定するために測定光軸を中心に配置された所定パターンの測定指標と、レンズ及び測定指標を通過した測定光束による指標像を受光する受光素子と、を有する測定光学系を備え、単焦点レンズの屈折度数を測定するレンズメータで、受光素子で受光される指標像に基づいて単焦点レンズの光学中心位置の第１屈折度数及び光学中心の周辺位置の屈折度数分布を求める測定度数算出手段と、第１屈折度数を基準度数とし、基準度数に対する屈折度数分布の相対的な変動の度数分布を算出する変動度数分布算出手段と、変動度数算出手段によって算出された変動度数分布を出力する出力手段と、を備えること。
【選択図】 図５

Description

本発明は、被検レンズの屈折度数（光学特性）を測定するレンズメータ及び単焦点レンズの屈折度数を評価する単焦点レンズ評価用プログラムに関する。

測定光束を被検レンズに投光し、被検レンズを透過した測定光束を受光素子で受光して被検レンズの屈折度数（光学特性）を得るレンズメータが知られている（例えば、特許文献１参照）。単焦点レンズの測定においては、レンズの光学中心が測定光学系の測定光軸に対して所定の許容範囲内にアライメントされることにより、レンズの光学中心部分の屈折度数（球面度数Ｓ、乱視度数Ｃ、乱視軸角度Ａ）が測定され、測定結果がディスプレイ等の表示部に表示される。

また、累進レンズの遠用部及び近用部の測定を容易にするために、測定光軸を中心に配置された所定パターンの多数の測定指標と、被検レンズ及び測定指標を通過した測定光束による指標像を受光する受光素子と、を有する測定光学系を有し、受光素子により受光された指標像に基づいてノーズピース内の測定領域内の度数分布を測定可能にしたレンズメータも提案されている。このレンズメータにおいても、単焦点レンズの測定時には、測定光軸を中心にして受光素子で受光される特定の指標像に基づくか、又は度数分布を平均化処理した結果に基づき、レンズの光学中心部分の一つ(Ｓ及びＣの一組)の屈折度数を測定結果とし表示するのみである。

特開２００８ー２４１６９４公報

従来、レンズメーカにおける単焦点レンズの合否は、レンズの光学中心部分が測定光学系の測定光軸に対して所定の許容範囲内にアライメントされた状態で、レンズの光学中心部分で得られた屈折度数が所定の許容誤差内にあるか否かを基に判定されていた。しかし、単焦点レンズにおいても、レンズの製造上の過程で、光学中心部分の度数に対してその周辺部分の度数のバラツキが大きく、中には許容誤差を超えてしまうものが発生する場合がある。このような許容誤差を超える度数のバラツキが検査されることなく、光学中心部分の屈折度数のみで合否が判定されてしまうと、屈折度数のバラツキが大きなレンズが不良品とならず、そのまま出荷されて顧客に提供されてしまう惧れがある。

本発明は、上記従来技術の課題に鑑み、単焦点レンズの度数のバラツキを測定でき、度数のバラツキを容易に判ることができ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） 所定の測定領域内に位置する被検レンズの屈折度数分布を測定するために、測定光軸を中心に配置された所定パターンの多数の測定指標と、被検レンズ及び前記測定指標を通過した測定光束による指標像を受光する受光素子と、を有する測定光学系を備え、単焦点レンズの屈折度数を測定するレンズメータにおいて、前記受光素子で受光される指標像に基づいて単焦点レンズの光学中心位置の第１屈折度数及び光学中心の周辺位置の屈折度数分布を求める測定度数算出手段と、前記第１屈折度数を基準度数とするか、又は前記第１屈折度数を所定の度数ステップに丸めた第２屈折度数を基準度数とし、該基準度数に対する前記屈折度数分布の相対的な変動の度数分布を算出する変動度数分布算出手段と、該変動度数算出手段によって算出された変動度数分布を出力する出力手段と、を備えることを特徴とする。
（２） （１）のレンズメータは、単焦点レンズの屈折度数検査の合否を判定するための許容誤差であって、前記基準度数に対する許容誤差を設定する許容誤差設定手段を備え、前記出力手段は、前記変動度数分布が前記許容誤差から外れている部分が有るか否かを示す情報を変動度数分布の情報と共に出力することを特徴とする。
（３） （２）のレンズメータにおいて、前記出力手段は、ディスプレイを含み、該ディスプレイ上に前記変動度数分布を第１グラフィックで表示すると共に、前記変動度数分布の各度数が前記許容誤差を外れたか否かを示す第２グラフィックを表示する表示手段を備えることを特徴とする。
（４） （２）のレンズメータは、単焦点レンズの屈折度数に応じて変えられた許容誤差を記憶する記憶手段を有し、前記許容誤差設定手段は、前記基準度数に対応する許容誤差を前記記憶手段から呼び出して設定することを特徴とする。
（５） （３）のレンズメータにおいて、前記変動度数分布算出手段は球面度数及び乱視度数のそれぞれの変動度数分布を算出し、前記許容誤差設定手段は球面度数及び乱視度数のそれぞれの基準度数に対する許容誤差を設定し、前記表示手段は、球面度数及び乱視度数のそれぞれについて前記第１グラフィック及び第２グラフィックを表示することを特徴とする。
（６） 単焦点レンズの屈折度数分布を評価するための単焦点レンズ評価用プログラムであって、レンズメータによって測定された単焦点レンズの光学中心位置の第１屈折度数データ及び光学中心の周辺位置の屈折度数分布データを取得する度数取得ステップと、前記第１屈折度数データを基準度数データとするか，又は第１屈折度数データを所定の度数ステップに丸めた第２屈折度数データを基準度数データとし，該基準度数データに対する前記屈折度数分布データの相対的な変動度数分布データを算出する変動度数分布算出ステップと、該ステップで取得された前記変動度数分布データを出力する出力ステップと、を備え、コンピュータに実行させることを特徴とする。
（７） 被検レンズの光学中心を含む所定領域内の屈折度数分布を測定するために，測定光軸を中心に配置された所定パターンの多数の測定指標と，被検レンズ及び前記測定指標を通過した測定光束による指標像を受光する受光素子と，を有する測定光学系を、備えるレンズメータにおいて、前記受光素子により受光された指標像に基づき、レンズの光学中心部分の第１屈折度数を求めると共に、レンズの光学中心の周辺部分の屈折度数分布を求める測定度数算出手段と、基準度数に対する前記屈折度数分布の相対的な変動の度数分布を算出する変動度数分布算出手段であって、前記基準度数を前記第１屈折度数とするか、又は前記第１屈折度数を所定の度数ステップに丸めた第２屈折度数とする、変動度数分布算出手段と、前記変動度数分布算出手段によって算出された変動度数分布を出力する出力手段と、を備える、ことを特徴とする。
（８） （７）のレンズメータは、単焦点レンズの屈折度数検査の合否を判定するための許容誤差であって、前記基準度数に対する許容誤差を設定する許容誤差設定手段を備え、前記出力手段は、さらに、前記変動度数分布の中に前記許容誤差から外れている部分が有るか否かを示す情報を出力する、ことを特徴とする。
（９） （８）のレンズメータにおいて、前記出力手段は、ディスプレイを含み、前記ディスプレイの画面上に前記変動度数分布を示す第１グラフィックと、前記変動度数分布の各度数が前記許容誤差を外れたか否かを示す第２グラフィックを表示する表示手段を備える、ことを特徴とする。
（１０） （９）のレンズメータにおいて、前記変動度数分布算出手段は、球面度数及び乱視度数のそれぞれの変動度数分布を算出する手段であり、前記許容誤差設定手段は、球面度数及び乱視度数のそれぞれの基準度数に対する許容誤差を設定する手段であり、前記表示手段は、球面度数及び乱視度数のそれぞれについて前記第１グラフィック及び第２グラフィックを表示する、ことを特徴とする。
（１１） （８）のレンズメータは、前記許容誤差を記憶する記憶手段を有し、前記許容誤差は単焦点レンズの屈折度数に応じて変えられた値であり、前記許容誤差設定手段は、前記基準度数に対する許容誤差を前記記憶手段から呼び出して設定する、ことを特徴とする。
（１２） （８）のレンズメータにおいて、前記許容誤差設定手段は、前記許容誤差を設定するためのスイッチを有する、ことを特徴とする。
（１３） （７）のレンズメータは、前記基準度数を前記第１屈折度数及び前記第２屈折度数の何れにするかを選択するための選択手段を有する、ことを特徴とする。
（１４） （７）のレンズメータにおいて、前記変動度数算出手段は、前記第１屈折度数を所定の度数ステップに丸めた値として前記第２屈折度数を演算する、ことを特徴とする。
（１５） （７）のレンズメータにおいて、前記測定度数算出手段は、単焦点レンズの光学中心部分が前記測定光軸に対して所定の許容範囲にアライメントされた状態で、前記受光素子により受光された指標像に基づき、前記第１屈折度数を含む前記屈折度数分布を求める、ことを特徴とする。
（１６） （７）のレンズメータにおいて、レンズが載置されるレンズ載置台であって、前記測定光学系の測定光束が通る開口を持つレンズ載置台を備え、前記測定度数算出手段は、前記開口及び測定指標を通過した測定光束によって前記受光素子に受光された指標像に基づき、前記開口内でレンズの光学中心の周辺に分布する複数位置の度数を前記屈折度数分布として求める、ことを特徴とする。
（１７） （７）のレンズメータにおいて、前記出力手段は、ディスプレイを含み、前記ディスプレイの画面上に前記変動度数分布を色の変化で示すグラフィックを表示する、ことを特徴とする。

本発明によれば、単焦点レンズの度数のバラツキを測定でき、度数のバラツキを容易に判ることができる。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態のレンズメータの外観略図である。

レンズメータ１は、タッチパネル機能を有した液晶ディスプレイ２、操作信号等を入力するスイッチ部３、レンズ（被検レンズ）ＬＥが載置されるレンズ載置台のノーズピース４、レンズＬＥを上方から押えるレンズ押え５、レンズＬＥが枠入れされた眼鏡フレームＦを当接させるレンズテーブル６、印点機構７、レンズＬＥの屈折度数データを読み取るためのＲＥＡＤスイッチ８、を備える。

ディスプレイ２には、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。また、ディスプレイ２には、レンズＬＥの度数分布を視覚的に分かり易くするためのカラーマップ（グラフィック）が表示される。スイッチ部３は、ディスプレイ２上に表示されるスイッチ表示に対応して配置されており、スイッチ部３の操作により測定モードの切換え等が行われる。測定モードとしては、単焦点レンズの測定モードと、累進レンズの測定モードがある。単焦点レンズの測定モードには、屈折度数のみを表示する第１測定モードと、屈折度数の表示に加えて度数分布をグラフィックで表示する第２測定モードがある。ノーズピース４は、開口４ａを持つ筒状の部材である。ノーズピース４内には測定光学系の光軸が通っている。レンズ押え５は、ノーズピース４の上方には上下動可能に保持されている。レンズ押え５が降ろされることにより、ノーズピース４上に載せられたレンズＬＥが安定して保持される。

レンズテーブル６は、ノーズピース４に対して前後方向（図中矢印Ａ方向）に移動可能な摺動機構を備える。眼鏡フレームＦに枠入れされたレンズＬＥの測定において、レンズテーブル６に、フレームＦの下端（眼鏡枠及びレンズの上下とは眼鏡装用時の上下をいう）に当接させることで、フレームＦを安定して保持できる。このため、レンズＬＥの乱視軸角度がずれることがなく、フレームＦを移動でき、レンズＬＥの乱視軸角度Ａを精度よく測定できる。同様に、累進レンズ遠用部及び近用部を精度よく測定できる。

スイッチ８を押すことにより、測定値がディスプレイ２にホールド表示されると共に、装置内部のメモリに測定値が記憶される。

図２は光学系と制御系の概略構成図である。測定光学系１０の測定光軸Ｌ１上に各光学部材が配置される。測定光学系１０は、ＬＥＤ等の測定光源１１、コリメータレンズ１２、ミラー１３、所定パターンの多数の測定指標が形成された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が位置されている。開口４ａは、直径８ｍｍの円形である。

装置全体を統括・制御する制御ユニット４０には、測定光源１１、受光センサ（受光素子）１５、ディスプレイ２、スイッチ部３、スイッチ８、メモリ４１が接続される。メモリ４１には、レンズメータ１の制御プログラム４１ａが記憶されている。プログラム４１ａとしては、単焦点レンズの光学中心の屈折度数及び光学中心の周辺部分の度数分布を演算するための演算処理、測定結果を表示させる表示処理、測定結果を加工する加工処理、等の処理（モジュール）を含む。制御ユニット４０は、これらの処理を実行する。また、メモリ４１には、設定情報、測定結果が記憶される。メモリ４１に記憶された測定結果は、データ出力用に加工され、外部装置に出力できる。

図３は、グリッド板１４に形成された指標パターンを示す図である。グリッド板１４の外径はノーズピース４の開口４ａの内径よりやや大きく形成されている。グリッド板１４には、検者がレンズを移動させずに、開口４ａ内のレンズの屈折度数分布を一度に測定するための幾何学パターンを持つ多数の測定指標２０が形成されている。本実施形態における測定指標２０は、多数の円形孔が格子状に配置されている。より具体的には、測定指標２０は、測定光軸Ｌ１が通る中心位置に形成された直径０．４ｍｍの中心孔２１と、中心孔２１の回りに格子状に配置された直径φ０．２ｍｍの多数の小孔２２からなる。小孔２２は０．５ｍｍピッチで格子状に分布されている。測定指標２０は、孔２１及び孔２２を白抜きした黒Ｃｒコートを、グリッド板１４の後面に施すことにより形成される。中心孔２１は、他の孔２１の対応関係を特定するための基準指標である。すなわち、中心孔２１は、レンズＬＥが光路上に置かれていない状態の「０Ｄ基準」に対して、レンズＬＥが置かれたときに対応する各指標像を特定するための基準指標として使用される。基準指標は、他の測定指標と区別できれば、グリッド板１４の中心に限らず、他の場所にあっても良いし、その個数及び形状も限定されない。グリッド板１４に形成された多数の孔が、ドット状のパターンである測定指標となる。

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。レンズＬＥを透過した光の内、グリッド板１４の孔２１及び孔２２を通過した光束が受光センサ１５に入射する。なお、受光センサ１５には、測定領域を広げるためにレンズＬＥの上下方向に長い素子を用いる。これにより、上下方向の広い範囲にわたって度数分布を得られ、上下方向に分布する累進帯の測定がし易くなる。

受光センサ１５からの出力信号は制御ユニット４０に入力される。制御ユニット４０は、レンズＬＥが光路上に置かれていない場合に受光センサ１５に入射した各孔２１、２２の各指標像の座標位置を基準にし、屈折力を持つレンズＬＥが置かれた場合の各指標像（ドットパターン）の位置変化を基に、レンズＬＥの屈折度数（球面度数Ｓ、乱視度数Ｃ、乱視軸角度Ａ、プリズム値Δ）を演算する。

単焦点レンズの光学中心（レンズの光学中心が光軸Ｌ１に対して所定の許容範囲に位置合わせされている状態を言う）の屈折度数を得る場合、測定光軸Ｌ１を中心とした直径２〜３ｍｍにある５×５（２５個）又は７×７（４９個）等の指標像が使用されることにより、レンズの光学中心部分の屈折度数が精度良く得られる。例えば、制御ユニット４０は、中心孔２１を中心とした５×５個の指標の中で、隣接する４つ又は３つの指標を１組として得られる屈折度数を全ての組み合わせで求め、これを平均化して一つの屈折度数（Ｓ、Ｃ、Ａ、プリズム値Δ）を求める。あるいは、中心孔２１の指標像を中心とした５×５個の指標像を対象とし、各視標像の偏位の検出結果を基に光線追跡法を利用した方法で、球面度数Ｓ、乱視度数Ｃ、乱視軸角度Ａ及びプリズム値Δのそれぞれについて、最小二乗法を適用して最もフィッティングする回帰平面を求めることより、一つの屈折度数を求める方法でも良い。

また、単焦点レンズの屈折度数分布を得る場合、制御ユニット４０は、例えば、受光センサ１５に受光された指標像の内の５×５個の指標像を１組として、上記と同じ演算方法で屈折度数を求める。測定位置は、１組の指標像範囲の中心位置とする。そして、５×５個の指標像の組を横方向に１ドットの指標像分ずらすことで横隣の測定位置の屈折度数を順次得る。また、５×５個の指標像の組を縦方向にも１ドットの指標像分ずらすことで縦方向の隣の測定位置の屈折度数を順次得る。この演算を、受光センサ１５に受光された指標像の全てを対象として行うことにより、単焦点レンズの光学中心と、光学中心の周辺に分布する複数位置の度数分布が得られる。

累進レンズの場合も、上記と同様な演算方法により度数分布が得られる。これにより、累進レンズの測定においては、現在の測定位置が遠用部にあるか否かを効率よく判定でき、同様に現在の測定位置が近用部にあるか否かが効率よく判定できる。

制御ユニット４０は、アライメント状態の検出結果を基に、ディスプレイ２のアライメント画面の表示を制御する表示制御ユニットを兼ねる。また、制御ユニット４０は、受光センサ１５の出力に基づき屈折度数分布を所定の時間間隔毎に連続的に得る。

以上のような構成の装置において、単焦点レンズの測定動作を説明する。始めに、単焦点レンズの屈折度数を表示する第１測定モードを簡単に説明する。スイッチ部３の測定モード選択スイッチにより第１モードが選択されると、ディスプレイ２には、図４（ａ）のようなアライメント表示部５１、測定値の表示部６５を持つ表示画面５０が表示される。レンズＬＥがノーズピース４に載せられると、受光センサ１５に受光された指標像の中から中心孔２１の指標像を中心とした５×５個の指標像が抽出され、前述のように屈折度数が演算される。図４（ａ）のアライメント表示部５１には、縦線と横線で構成されるレチクル６１と、測定光軸Ｌ１に対するレンズＬＥの光学中心のアライメントずれを示すリングマーク６２と、が表示されている。レチクル６１の縦線と横線の中心がアライメント目標とされる。レンズＬＥのプリズム量、屈折度数に基づいて測定光軸Ｌ１に対するレンズＬＥの光学中心の偏位量と偏位方向が求められ、偏位量と偏位方向に基づいてレチクル６１に対するリングマーク６２の表示位置が変えられる。

検者は、リングマーク６２がレチクル６１の中心に向かうようにレンズＬＥを移動する。レンズＬＥの移動により、レンズＬＥのプリズム量等から求められる光学中心がアライメント完了の許容範囲（０．４ｍｍ）に入ると、図４（ｂ）のように、リングマーク６２は大十字マーク６３に変えられる。検者によりスイッチ８が押されると（又は、アライメント完了が判定されると自動的に）、表示部６５に表示される屈折度数（Ｓ，Ｃ，Ａ）がホールド表示される。

次に、単焦点レンズの屈折度数分布を表示する第２モードを説明する。図５〜図７は、単焦点レンズの第２測定モードの表示を説明する図である。スイッチ部３により第２モードが選択されると、制御ユニット４０によりメモリ４１から単焦点レンズの度数分布表示のためのプログラム４１ａが呼び出される。図５〜図７は、単焦点レンズの度数分布の表示形態の例である。検者により、ノーズピース４の上にレンズＬＥが載置されると、図４と同じように、アライメント表示部５１にはリングマーク６２が表示される。検者は、アライメント表示部５１を見ながら、レンズＬＥのアライメントを行い、レンズＬＥの度数を測定する。レンズＬＥのアライメントが完了すると、大十字マーク６３に変えられる。なお、図５〜７はアライメントが完了されたときの表示例である。

単焦点レンズの第１測定モードでは、レンズの光学中心を基準とした屈折度数が数値で表示されるのみであったが、第２測定モードでは、表示部６５の度数表示に加えて、画面の左側にレンズＬＥの光学中心の周辺位置の度数分布（変動度数分布）がグラフィックで表示される。これは、レンズＬＥの度数分布のバラツキを検者が判定し易くするためである。本実施形態では、２つの手法により、度数分布の表示が行われる。１つ目は、レンズＬＥの光学中心の屈折度数（表示部６５に表示される度数）を基準度数とし、この基準度数に対する相対的な変動の度数分布の表示である。２つ目は、レンズＬＥの光学中心の屈折度数を単焦点レンズの製作ステップ毎（０．２５Ｄステップ毎）の度数に丸めた後、この丸めた度数を基準度数とした相対的な変動の度数分布の表示である。

図５はレンズＬＥの光学中心の屈折度数を基準度数とした変動度数分布の第１マップ表示の例であり、第１マップ表示は度数の許容誤差をマニュアルで変更できる例である。マップ表示部７０は、マップ表示の表示タイプ（第１マップ表示部７０、第２マップ表示部８０、第３マップ表示部９０）を選択（入力）する選択器としてのモードスイッチ７１）と、球面度数の分布をマップ表示する球面度数マップ７２と、柱面度数の分布をマップ表示する柱面度数マップ７３と、マップ７２及び７３にグラフィック表示される変動度数を段階的に示すためのスケールを持つスケールバー７５と、レンズの度数の許容誤差の値（上限値７５ｈ及び下限値７５ｍ）をマニュアルで設定（変更）するためのスイッチ（度数変更スイッチ）７６と、を備える。

スイッチ７１は、第１マップ表示を選択したことを示す。マップ７２、７３及びスケールバー７５では、度数に対応して色相が定められており、検者に度数分布を視覚的に判りやすく示す表示とされている。この例の単焦点レンズは球面度数がマイナス（光学中心のＳ値が−３．８５Ｄ）のレンズであり、受光センサ１５で受光された指標像から、３×５（横×縦）の１５個の測定位置の度数分布が得られた例である。それに合わせて、度数分布のマップ７２、７３の表示も、横３マス（ブロック）×縦５マス（ブロック）の表示領域で示されている。−３．８５Ｄよりプラス側のレンズの場合には、受光センサ１５で受光された指標像の数が増えるため、測定位置の数も増え、それに合わせてマップ７２、７３の表示領域の数が増加される。３×５マスの中央位置７２ｃ、７３ｃが、レンズの光学中心の度数を示している。

制御ユニット４０は、以下のようにして変動度数分布の算出及び表示を行う。受光センサ１５で取得された指標像パターンから前述の手法で屈折度数を得る。測定値として表わされる屈折度数は、眼鏡レンズの測定単位（製作単位）である０．２５Ｄステップでなく、度数分布のバラツキを確認するために、０．２５Ｄに比べて充分細かいステップで演算される。ここでは、０．０１Ｄステップとする。図５は、レンズの光学中心（測定光軸Ｌ１上の度数でもある）の球面度数Ｓ＝−３．８５Ｄ、柱面度数Ｃ＝−４．９４Ｄ、乱視軸角度Ａ＝３５°が得られた例であり、その測定値が表示部６５に表示されている。レンズの光学中心の度数が基準度数（基準球面度数Ｓｃ、基準柱面度数Ｃｃ）とされ、メモリ４１に記憶される。制御ユニット４０は、球面度数Ｓと柱面度数Ｃのそれぞれについて、各測定位置の度数と基準度数とを比較演算し、基準度数に対する度数分布の相対的な変動の度数分布（変動球面度数分布、変動柱面度数分布）を得る。そして、制御ユニット４０は、マップ７２に変動球面度数分布を表示（出力）し、マップ７３に変動柱面度数分布を表示（出力）する。マップの各位置では、スケールバーの変動ステップに応じた色が付される。

マップ７２、７３及びスケールバー７５は、フルカラーの色相を用いる構成とし、色の種類としては、例えば、スケールバー７５の中央のブロックから、度数の増減に対してそれぞれ４色ずつ対応付け、９色とする。色の変化にはグラテーションを持たせ、度数の変化を視覚的に判り易いようにしている。例えば、基準度数（スケールバー７５の中央ブロック）を緑色とし、度数の増加方向には、黄色、赤色等の暖色にグラテーションを付けて配色し、度数の減少方向には、青色、紫色等の寒色にグラデーションを付けて配色する。また、許容誤差の上限値７５ｈを赤色、下限値７５ｍを紫色とする。図では、スイッチ７６により、上限値７５ｈは＋０．１２Ｄに設定され、下限値７５ｍは−０．１２Ｄに設定されている。従って、スケールバー７５の最上段に対応する色（赤色）は、マップ７２、７３上では、許容誤差の上限を超えたことを示す。同様に、スケールバー７５の最下段のブロックに対応する色（紫色）は、マップ７２、７３上では、許容誤差の下限を下回ったことを示す。このようにして、マップ７２、７３上の変動度数分布の色の区別（グラフィック）によって、それぞれの変動度数分布が許容誤差から外れたか否が示され、検者が視覚的にレンズの合否を判定し易いようにしている。

スイッチ７６には、上限値７５ｈ及び下限値７５ｍの許容誤差を増加及び減少をさせる２つのスイッチを備える。許容誤差が変更されると、制御ユニット４０は、スケールバー７５の１ブロック当りの度数の範囲を算出し、算出結果に基づいてマップ７２、７３の表示を変更（更新）する。

検者は、第１マップ表示部７０を確認することで、レンズＬＥの変動度数分布（バラツキ）の度合を視覚的に確認できる。また、度数の変動量が、カラー表示されていることにより、許容誤差を外れる位置を把握し易い。また、スイッチ７６の操作で、上限値７５ｈ、下限値７５ｍを変更して、マップ７２、７３の表示を変更できるため、検者はレンズＬＥの合否判定に適したマップ表示を簡単に選択できる。表示部６５に表示された度数（光学中心の度数）が許容誤差（±０．１２Ｄ）に入っている場合、この表示のみでは測定されたレンズが合格と判定されてしまうが、マップ７２、７３の変動度数分布（バラツキ）が許容誤差から外れているか否かが示されることよって、検者は度数のバラツキを含めてレンズの合否を判定できる。

図６は、レンズＬＥの光学中心の屈折度数を基準度数とした変動度数分布の第２マップ表示の例である。

第２マップ表示は、レンズＬＥの光学中心の基準度数に対する許容誤差が、レンズＬＥの光学中心の屈折度数に応じて自動的に設定される例である。図６の第２マップ表示部８０は、モードスイッチ７１により呼び出され、表示画面５０に表示される。アライメント表示部５１、測定情報表示部６５は共通している。第１マップ表示部７０と異なる箇所は、球面度数マップ８２と柱面度数マップ８３のそれぞれに対するスケールバー８５、８６の表示である。スケールバー８５、８６の許容誤差（上限値、下限値）は、それぞれレンズＬＥの光学中心の屈折度数に応じて自動的に設定される。マップ８２及び８３のそれぞれの中央位置８２ｃ及び８３ｃは、レンズの光学中心の度数とされている。

ここで、自動的に設定される許容誤差について説明する。図８は、メモリ４１に記憶されている許容誤差を示す表である。本実施形態では、一例として、国際標準規格（ＩＳＯ）、で定められている許容誤差が図８に示されている。なお、許容誤差はレンズメーカにより独自に設定されても良い。球面度数Ｓの許容誤差は、測定されたレンズの屈折力（光学中心の屈折力）の絶対値で大きい方の主経線屈折力Ｄａに応じて定められている。柱面度数（乱視屈折力）の許容誤差は、屈折力Ｄａと柱面度数Ｃ（レンズＬＥの測定度数）に応じて定められている。例えば、図５〜７に示されるように、レンズＬＥの球面度数Ｓ＝−３．８５Ｄ、柱面度数Ｃ＝−４．９４Ｄの場合、レンズＬＥの屈折力Ｄａは、８．７９Ｄとなる。従って、レンズＬＥの屈折力は、６．００＜Ｄａ≦９．００Ｄの範囲となり、球面度数の許容誤差は、±０．１２Ｄ，柱面度数の許容誤差は、±０．１８Ｄとなる。

このような許容誤差の範囲は、各レンズメーカ、検者等で定義し、予めメモリ４１に記憶させておく。制御ユニット４０は、モードスイッチ７１により、第２のマップ表示モードが入力されると、メモリ４１の表を読み出し、レンズＬＥの測定結果に対応する球面度数の許容誤差と柱面度数の許容誤差を決定する。制御ユニット４０は、スケールバー８５、８６の色と度数とを対応付けし、この対応に基づいてマップ８２、８３の表示を変更する。制御ユニット４０は、球面度数の許容誤差（±０．１２Ｄ）を上限値８５ｈ、下限値８５ｍに対応させて表示し、柱面度数の許容誤差（±０．１８Ｄ）を上限値８６ｈ、下限値８６ｍに対応させて表示する。また、球面度数のスケールバー８５の中央には、表示部６５の球面度数Ｓ＝−３．８５Ｄの値が表示され、柱面度数のスケールバー８６の中央には、表示部６５の柱面度数Ｃ＝−４．９４Ｄの値が表示される。

マップ表示部８０には、スケールバー８５の上限値８５ｈを＋０．１２Ｄ、下限値８５ｍを−０．１２Ｄとして表示される。同様に、柱面度数の許容誤差８６ｈ、８６ｍも図８で定められた範囲として表示される。制御ユニット４０は、スケールバー８５、８６の配色と変動度数の関係に合わせて、球面度数マップ８２、柱面度数マップ８３の表示を変更する。

このようにして表示されたマップ表示部８０を確認することで、検者は、レンズＬＥのバラツキが許容誤差にあるかどうかを判定できる。また、レンズメーカでは、レンズの合否を判定する許容誤差（判定基準）を測定された屈折度数に応じて定めたものが自動的に適用されるので、経験の浅い検者でも容易にレンズＬＥの合否判定の検品が行える。

次に、第３のマップ表示について説明する。図７は、測定された屈折度数（球面度数Ｓ、柱面度数Ｃ）を単焦点レンズの製作ステップ毎（０．２５Ｄステップ毎）の値に丸め（四捨五入の考えで、端数を処理して０．２５Ｄステップの度数に処理する）、丸めた度数を基準度数として、第２マップ表示部８０と同様に度数に応じて自動的に設定されるマップ表示の例である。

図７において、第３マップ表示部９０は、モードスイッチ７１の操作により表示画面５０に表示される。アライメント表示部５１、測定結果の表示部６５は図６と共通している。第２マップ表示部８０と異なる箇所は、球面度数マップ９２の基準度数９２ｃと、柱面度数マップ９３の基準度数９３ｃと、をレンズの製作度数のステップ（０．２５Ｄ）に丸めた数値としている点である。なお、モードスイッチ７１は、マップ表示に使用される変動度数分布の基準度数を、レンズの光学中心の屈折度数にするか、レンズの光学中心の屈折度数を所定の度数ステップ（０．２５Ｄ）で丸めた値にするか、を選択するための選択器を兼ねる。

制御ユニット４０は、第３マップ表示部９０を表示するためのモードスイッチ７１の信号が入力されると、表示部６５の屈折度数（レンズＬＥの光学中心の度数）を０．２５Ｄステップで丸めた値を求める。すなわち、表示部６５の屈折度数と０．２５Ｄステップの値（例えば、−３．５０Ｄ，−３、７５Ｄ，−４．００Ｄ、…）とを比較演算し、差が小さい方の０．２５Ｄステップの値を、丸めた値として求める。この処理を、球面度数Ｓ、柱面度数Ｃのそれぞれについて行う。図７の例では、表示部６５の球面度数Ｓ＝−３．８５Ｄを０．２５Ｄステップで丸めた値は、−３．７５Ｄとして求められる。同様に柱面度数Ｃ＝−４．９４Ｄを０．２５Ｄステップで丸めた値は、−５．００Ｄとして求められる。この丸めた値を基準度数として、許容誤差が設定される。許容誤差は、第２マップ表示と同様に、図８に従って、表示部６５に表示される屈折度数に応じて定められる。

図７において、マップ表示部９０の球面度数スケールバー９５には、丸められた値の−３．７５Ｄが中央に表示され、上限値９５ｈが＋０．１２Ｄ、下限値９５ｍが−０．１２Ｄとして表示される。同様に、柱面度数スケールバー９６には、丸められた値の−５．００Ｄが中央に表示され、上限値９６ｈが＋０．１８Ｄ、下限値９６ｍが−０．１８Ｄとして表示される。球面度数マップ９２、柱面度数マップ９３は、図６と同様に、それぞれスケールバー９５、９６のスケールの変動ステップに応じた色が付されてマップ表示されている。

検者は、マップ９２、９３を確認することにより、レンズＬＥの度数分布のバラツキをレンズの度数ステップに対してどの程度であるかが容易に把握できる。眼鏡レンズではその製作度数のステップが０．２５Ｄで定められているため、この第３マップ表示を利用すれば、度数分布のバラツキが度数ステップの許容誤差内であるか否かが容易に判り、熟練していない検者でもレンズの検品作業を効率的に行える。

なお、以上の第２マップ表示部８０と第３マップ表示部９０に、許容誤差（上限値、下限値）を変更する構成を設けてもよい。例えば、球面度数の許容誤差を±０．１２Ｄから±０．０９Ｄ等に変更することにより、レンズの検品の基準を厳しくすることができる。このような許容誤差の変更は、画面上に表示するスイッチで増減させる構成、設定を予めメモリ４１に記憶させ、検者の操作により呼び出す構成で対応することができる。

以上のようにして、単焦点レンズの度数のバラツキを測定できる。また、マップ表示により単焦点レンズの度数分布のバラツキを容易に判ることができる。また、マップ表示に複数のモードを設けることにより、度数分布の測定、レンズの検品等の様々な目的に対応できる。

以上説明した本実施形態は、種々の変容が可能である。度数分布の表示は、グレースケール表示であってもよい。また、度数と図形を対応させて表示してもよい。例えば、ハッチングを用い、度数の数値とハッチングの間隔とを対応させる構成とする。また、色で区別されるマップ表示に代え、検者に視覚的に判りやすい表示として、グラフ表示としてもよい。例えば、横軸に２次元座標を直線上に配置した位置、縦軸が度数とする。

図９は、度数分布のバラツキを視覚的に判りやすく表示する変容例を示す図である。図５（又は図６、図７）のマップ表示に代え、球面度数グラフ１７２と柱面度数グラフ１７３がアライメント表示部５１の左に表示される。いずれのグラフも、横軸は、レンズＬＥの測定位置を示し、例えば、１５点（３×５マスに対応）のステップを有する。また、縦軸は、度数を示す。縦軸の度数の目盛は、マップ表示におけるスケールバーと対応している。このようなグラフに、度数分布がプロットされている。

グラフ１７２には、上限値１７５ｈ、下限値１７５ｍに対応するライン１７５ｈａ、１７５ｍａが表示されている。同様に、グラフ１７３には、上限値１７６ｈ、下限値１７６ｍに対応するライン１７６ｈａ、１７６ｍａが表示されている。ライン１７５ｈａ、１７５ｍａ、１７６ｈａ、１７６ｍａは、閾値を示すラインであり、前述の許容誤差と対応して表示されている。グラフ上にプロットされた度数分布が、ライン１７５ｈａ、１７６ｈａ（１７６ｍａ、１７５ｍａ）を超える（下回る）ことによって、レンズＬＥの度数が許容誤差を超えたか否かが視覚的に判る。

また、変動度数分布の出力は、ディスプレイ２に表示する他、印刷による出力、データとして外部メモリに出力する構成してもよい。出力されたデータをコンピュータ等で処理して、レンズＬＥの度数分布の測定、検品等に利用する構成であってもよい。

また、レンズの度数分布の許容誤差における限界値を超えたことは、報知手段としてのスピーカから音声で検者に知らせる構成としてもよい。

また、メモリ４１に判定基準（許容誤差等）を記憶しておき、制御ユニット４０が合否判定を行う構成としてもよい。

さらに、本発明は、以下のように変容可能である。ここでは、レンズメータ１にて実行した処理ステップをコンピュータに実行させ、レンズＬＥの度数分布の確認、検品（評価）を行う構成とする。図１０は、本発明の第２実施形態の構成を説明する図である。コンピュータ２００は、装置全体の統括・演算・出力制御を行う制御ユニット（演算制御手段）２１０、測定値、処理プログラム等を記憶する記憶手段であるメモリ２１１、測定結果等のデータを入力するデータ入力手段２２０と、コンピュータ２００を操作する操作手段２３０と、演算結果、マップ等を表示する出力手段であるディスプレイ２４０と、を備える。

メモリ２１１には、上述した処理ステップを制御ユニット２１０に実行させる単焦点レンズを評価するためのプログラム２１１ａが記憶されている。データ入力手段２２０としては、外部メモリ等からデータをメモリ２１１に転送するためのポート２２１、ネットワークを介してデータを受信するポート２２２を備える。レンズメータ１で測定された単焦点レンズの度数分布データは、ポート２２２から制御ユニット２１０に入力され、メモリ２１１に記憶される。操作手段２３０としては、検者が数値等の情報を入力するキーボード２３１、ディスプレイ２４０に表示されたカーソルを移動させて操作するポインティングデバイス２３２、を備える。

プログラム２１１ａには、レンズＬＥの度数分布を取得するステップ、レンズＬＥの基準度数を取得するステップ、基準度数に対する相対的な度数分布（変動度数分布）を算出するステップ、変動度数分布を出力するステップ、を備える。度数分布及び基準度数は、データ入力手段２２０により、レンズメータ、外部記憶手段から取得する。なお、基準度数は、取得した度数分布から制御ユニット２１０が算出して取得する構成としてもよい。取得した度数分布及び基準度数は、メモリ２１１に記憶する。制御ユニット２１０は、比較演算によって基準度数に対する度数分布の相対的な変動量を算出し、メモリ２１１に記憶する。制御ユニット２１０は、変動度数分布をディスプレイ２４０に表示する。この際に変動度数分布の変動量をマップ表示する。マップは、前述と同様に、予めメモリ２１１に記憶させておいた許容誤差、度数の変動量を視覚的に判り易く表示するカラースケール等の情報に基づいて制御ユニット２１０が生成する。

検者は、ディスプレイ２４０に表示されたマップを確認することで、レンズＬＥの度数分布のバラツキ、度数の変動量が許容誤差内であるかどうかを容易に判る。そして、レンズＬＥの検品の合否判定が容易にできる。なお、出力としては、外部記憶手段へのデータの出力、プリンタ等を利用した印刷等でもよい。

このようにして、レンズメータ１に図５〜７のマップ表示のプログラムが備えられていない場合でも、レンズメータ１は度数分布データを取得することにより、コンピュータ上でレンズＬＥの度数分布のバラツキを容易に判ることができる。また、レンズＬＥの検品の合否の判定がし易くなる。

なお、レンズＬＥの検品の合否判定をコンピュータ２００による自動実行とさせてもよい。例えば、許容誤差を検者、レンズメーカで定義し、制御ユニット２１０に検品の合否を判定させる構成としてもよい。この場合、データ入力手段２２０に、レンズ毎の度数分布等を逐次入力し、制御ユニット２１０に逐次検品の合否を判定させる。これにより、大量のレンズの検品を行うことができる。

なお、本発明のレンズメータには、例えば、特表２００２−５３４６６５号公報に開示されているレンズの広い範囲に亘って度数分布を測定する眼鏡レンズ光学特性測定装置を含むものとする。

レンズメータの外観略図である。 光学系と制御系の概略構成図である。 グリッド板の構成を説明する図である。 アライメント画面を説明する図である。 第１マップ表示部を説明する図である。 第２マップ表示部を説明する図である。 第３マップ表示部を説明する図である。 許容誤差を示す表である。 度数分布の変動量を示すグラフである。 第２実施形態の構成を示す図である。

４ ノーズピース
１４ グリッド板
１５ 受光センサ
１０ 測定光学系
４０ 制御ユニット
７０ 第１マップ表示部
８０ 第２マップ表示部
９０ 第３マップ表示部
２００ コンピュータ

Claims (17)

1. 所定の測定領域内に位置する被検レンズの屈折度数分布を測定するために、測定光軸を中心に配置された所定パターンの多数の測定指標と、被検レンズ及び前記測定指標を通過した測定光束による指標像を受光する受光素子と、を有する測定光学系を備え、単焦点レンズの屈折度数を測定するレンズメータにおいて、
   前記受光素子で受光される指標像に基づいて単焦点レンズの光学中心位置の第１屈折度数及び光学中心の周辺位置の屈折度数分布を求める測定度数算出手段と、
   前記第１屈折度数を基準度数とするか、又は前記第１屈折度数を所定の度数ステップに丸めた第２屈折度数を基準度数とし、該基準度数に対する前記屈折度数分布の相対的な変動の度数分布を算出する変動度数分布算出手段と、
   該変動度数算出手段によって算出された変動度数分布を出力する出力手段と、
   を備えることを特徴とするレンズメータ。
2. 請求項１のレンズメータは、単焦点レンズの屈折度数検査の合否を判定するための許容誤差であって、前記基準度数に対する許容誤差を設定する許容誤差設定手段を備え、
   前記出力手段は、前記変動度数分布が前記許容誤差から外れている部分が有るか否かを示す情報を変動度数分布の情報と共に出力することを特徴とするレンズメータ。
3. 請求項２のレンズメータにおいて、前記出力手段は、ディスプレイを含み、該ディスプレイ上に前記変動度数分布を第１グラフィックで表示すると共に、前記変動度数分布の各度数が前記許容誤差を外れたか否かを示す第２グラフィックを表示する表示手段を備えることを特徴とするレンズメータ。
4. 請求項２のレンズメータは、単焦点レンズの屈折度数に応じて変えられた許容誤差を記憶する記憶手段を有し、前記許容誤差設定手段は、前記基準度数に対応する許容誤差を前記記憶手段から呼び出して設定することを特徴とするレンズメータ。
5. 請求項３のレンズメータにおいて、前記変動度数分布算出手段は球面度数及び乱視度数のそれぞれの変動度数分布を算出し、前記許容誤差設定手段は球面度数及び乱視度数のそれぞれの基準度数に対する許容誤差を設定し、前記表示手段は、球面度数及び乱視度数のそれぞれについて前記第１グラフィック及び第２グラフィックを表示することを特徴とするレンズメータ。
6. 単焦点レンズの屈折度数分布を評価するための単焦点レンズ評価用プログラムであって、
   レンズメータによって測定された単焦点レンズの光学中心位置の第１屈折度数データ及び光学中心の周辺位置の屈折度数分布データを取得する度数取得ステップと、
   前記第１屈折度数データを基準度数データとするか，又は第１屈折度数データを所定の度数ステップに丸めた第２屈折度数データを基準度数データとし，該基準度数データに対する前記屈折度数分布データの相対的な変動度数分布データを算出する変動度数分布算出ステップと、
   該ステップで取得された前記変動度数分布データを出力する出力ステップと、
   を備え、コンピュータに実行させることを特徴とする単焦点レンズ評価用プログラム。
7. 被検レンズの光学中心を含む所定領域内の屈折度数分布を測定するために，測定光軸を中心に配置された所定パターンの多数の測定指標と，被検レンズ及び前記測定指標を通過した測定光束による指標像を受光する受光素子と，を有する測定光学系を、備えるレンズメータにおいて、
   前記受光素子により受光された指標像に基づき、レンズの光学中心部分の第１屈折度数を求めると共に、レンズの光学中心の周辺部分の屈折度数分布を求める測定度数算出手段と、
   基準度数に対する前記屈折度数分布の相対的な変動の度数分布を算出する変動度数分布算出手段であって、前記基準度数を前記第１屈折度数とするか、又は前記第１屈折度数を所定の度数ステップに丸めた第２屈折度数とする、変動度数分布算出手段と、
   前記変動度数分布算出手段によって算出された変動度数分布を出力する出力手段と、
   を備える、ことを特徴とするレンズメータ。
8. 請求項７のレンズメータは、
   単焦点レンズの屈折度数検査の合否を判定するための許容誤差であって、前記基準度数に対する許容誤差を設定する許容誤差設定手段を備え、
   前記出力手段は、さらに、前記変動度数分布の中に前記許容誤差から外れている部分が有るか否かを示す情報を出力する、ことを特徴とするレンズメータ。
9. 請求項８のレンズメータにおいて、
   前記出力手段は、ディスプレイを含み、前記ディスプレイの画面上に前記変動度数分布を示す第１グラフィックと、前記変動度数分布の各度数が前記許容誤差を外れたか否かを示す第２グラフィックを表示する表示手段を備える、ことを特徴とするレンズメータ。
10. 請求項９のレンズメータにおいて、
    前記変動度数分布算出手段は、球面度数及び乱視度数のそれぞれの変動度数分布を算出する手段であり、
    前記許容誤差設定手段は、球面度数及び乱視度数のそれぞれの基準度数に対する許容誤差を設定する手段であり、
    前記表示手段は、球面度数及び乱視度数のそれぞれについて前記第１グラフィック及び第２グラフィックを表示する、ことを特徴とするレンズメータ。
11. 請求項８のレンズメータは、
    前記許容誤差を記憶する記憶手段を有し、前記許容誤差は単焦点レンズの屈折度数に応じて変えられた値であり、
    前記許容誤差設定手段は、前記基準度数に対する許容誤差を前記記憶手段から呼び出して設定する、ことを特徴とするレンズメータ。
12. 請求項８のレンズメータにおいて、
    前記許容誤差設定手段は、前記許容誤差を設定するためのスイッチを有する、ことを特徴とするレンズメータ。
13. 請求項７のレンズメータは、
    前記基準度数を前記第１屈折度数及び前記第２屈折度数の何れにするかを選択するための選択手段を有する、ことを特徴とするレンズメータ。
14. 請求項７のレンズメータにおいて、
    前記変動度数算出手段は、前記第１屈折度数を所定の度数ステップに丸めた値として前記第２屈折度数を演算する、ことを特徴とするレンズメータ。
15. 請求項７のレンズメータにおいて、
    前記測定度数算出手段は、単焦点レンズの光学中心部分が前記測定光軸に対して所定の許容範囲にアライメントされた状態で、前記受光素子により受光された指標像に基づき、前記第１屈折度数を含む前記屈折度数分布を求める、ことを特徴とするレンズメータ。
16. 請求項７のレンズメータにおいて、
    レンズが載置されるレンズ載置台であって、前記測定光学系の測定光束が通る開口を持つレンズ載置台を備え、
    前記測定度数算出手段は、前記開口及び測定指標を通過した測定光束によって前記受光素子に受光された指標像に基づき、前記開口内でレンズの光学中心の周辺に分布する複数位置の度数を前記屈折度数分布として求める、ことを特徴とするレンズメータ。
17. 請求項７のレンズメータにおいて、
    前記出力手段は、ディスプレイを含み、前記ディスプレイの画面上に前記変動度数分布を色の変化で示すグラフィックを表示する、ことを特徴とするレンズメータ。