JP2878583B2 - レンズメータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、眼鏡レンズやコンタク
トレンズ等各種光学レンズの光学性能を測定するレンズ
メータに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光学レンズは入射光線の波長の
違いにより屈折率が異なる分散という光学特性がある。
被検レンズである眼鏡レンズは過去にｄ線（５７８．５
６ｎｍ）でのアッベ数（＝分散の逆数）がνd ＝５８乃
至６０程度のクラウンガラスが主流であったが、最近で
は高屈折率の高分散ガラス（例えばνd ＝３０乃至４
０）も多く用いられるようになった。また、高屈折率の
プラスチックレンズ（例えばνd ＝３４乃至４０）も用
いられるようになっている。

【０００３】従来の手動操作式のレンズメータでは、測
定光源の波長が緑色であり、この測定光源を用いて被検
レンズの屈折特性を測定すれば問題なかった。

【０００４】しかし、屈折測定を自動的に測定するいわ
ゆるオートレンズメータでは、緑色を呈する波長の光を
充分な感度で検出できる受光素子や、緑色の光を強く発
する測定光源等に適当なものが無いために、緑色を呈す
る波長の光よりも長波長の光を（例えば６６０ｎｍや７
３０ｎｍ）発する光源を用いている。このため、分散の
違いによって、被検レンズの測定値に数％程度の誤差が
生じるという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したような欠点を
解消するために、実公平３−４８５１２号公報には、被
検レンズのアッベ数νd の情報を入力することにより、
測定値を補正するようにしたレンズ屈折特性自動測定装
置が提案されている。

【０００６】しかしながら、前記レンズ屈折特性自動測
定装置の場合、当該被検レンズのアッベ数νd が既知で
ないと補正できないという問題がある。

【０００７】即ち、未加工あるいは加工後、被検者に眼
鏡を手渡すと時点ではアッベ数νdが判明していること
が多いが、一度被検者に渡ってから、後に使用中のもの
を測定しようとするときには、ほとんどアッベ数νd が
不明であり、かかる被検レンズの場合には上述したレン
ズ屈折特性自動測定装置では対処できなくなってしま
う。

【０００８】そこで、本発明は、光学性能が既知でない
被検レンズに対しても正確に光学性能を測定できるレン
ズメータを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
測定光源からの光を被検レンズを通過させて光電変換手
段に導き、この光電変換手段からの光電変換信号を基に
して前記被検レンズの光学性能を求めるレンズメータで
あって、前記測定光源は少なくとも２種類の異なる波長
の光を発することが可能であり、時分割方式で前記異な
る波長を有する光を発するように前記測定光源を制御す
る制御手段と、前記測定光軸上に配置され、前記時分割
で送られてくる被検レンズからの測定光を一平面で受け
て異なる波長の光に応じた光電変換信号を発生する光電
変換手段と、前記光によって得られる像の移動が停止し
た時に補正指令信号を入力する入力手段と、前記入力手
段から前記補正指令信号を受けた時に前記少なくとも２
種類の異なる波長の光に応じて前記光電変換手段からの
光電変換信号を基にして前記被検レンズの性能を演算し
て分散値の補正値を求める演算手段とを有するものであ
る。

【００１０】請求項２記載の発明は、測定光源からの光
を被検レンズを通過させて光電変換手段に導き、この光
電変換手段からの光電変換信号を基にして前記被検レン
ズの光学性能を求めるレンズメータであって、前記測定
光源は少なくとも２種類の異なる波長の光を発すること
が可能であり、時分割方式で前記異なる波長を有する光
を発するように前記測定光源を制御する制御手段と、前
記測定光軸上に配置され、前記時分割で送られてくる被
検レンズからの測定光を一平面で受けて異なる波長の光
に応じた光電変換信号を発生する光電変換手段と、前記
光によって得られる像の移動が停止した時の検者の操作
に基づいて補正指令信号を入力する入力手段と、前記入
力手段から前記補正指令信号を受けた時に前記少なくと
も２種類の異なる波長の光に応じて前記光電変換手段か
らの光電変換信号を基にして前記被検レンズの性能を演
算して分散値の補正値を求める演算手段とを有するもの
である。

【００１１】請求項３記載の発明は、測定光源からの光
を被検累進レンズを通過させて光電変換手段に導き、こ
の光電変換手段からの光電変換信号を基にして前記被検
累進レンズの光学性能を求め、累進レンズの加入度測定
キーを備えたレンズメータであって、前記測定光源は時
分割方式で複数の異なる波長の光を発することが可能で
あり、累進レンズの遠用部を測定後に前記光によって得
られる像の移動が停止した時に加入度測定キーの押下に
応じ累進レンズの光学性能を演算して分散値の補正値を
求める演算手段を有するものである。

【００１２】請求項４記載の発明は、測定光源からの光
を被検レンズを通過させて光電変換手段に導き、この光
電変換手段からの光電変換信号を基にして前記被検レン
ズの光学性能を求め、前記被検レンズへの印点機構を備
えたレンズメータであって、前記測定光源は時分割方式
で複数の異なる波長の光を発することが可能であり、被
検レンズの測定を行った後前記光によって得られる像の
移動が停止した時に印点機構による被検レンズへの印点
を行う動作に応じ前記被検レンズの光学性能を演算して
分散値の補正値を求める演算手段を有するものである。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【作用】以下に上述した本発明の作用を説明する。

【００１７】請求項１記載のレンズメータにおける測定
光源部からの２種類の異なる波長の光は、時分割方式で
各々被検レンズを通過して光電変換手段に至る。光電変
換手段は、異なる各波長に応じた測定光を一平面で受け
て各々の光電変換信号を送出する。入力手段は、前記光
によって得られる像の移動が停止した時に補正指令信号
を入力する。

【００１８】演算手段は、前記補正指令信号が入力され
た時に異なる各波長の光に応じた前記光電変換手段の各
光電変換信号を基に被検レンズの光学性能を演算する。
これにより、光学性能が既知でない被検レンズに対して
も正確に光学性能を求めることが可能であり、また、光
学性能が既知であっても特別な入力操作なしで正確にそ
の光学性能を求めることができる。

【００１９】請求項２記載のレンズメータでは、検者
（操作者）の入力操作に基づいて補正指令信号が入力さ
れ、演算手段は前記補正指令信号が入力された時に異な
る各波長の光に応じた光電変換手段の各光電変換信号を
基に被検レンズの光学性能を演算する。従って上記請求
項１と同様な作用が行われる。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】請求項３記載のレンズメータは、前記測定
モードを通常レンズ測定モードにして累進レンズの遠用
部を測定し、加入度測定キーを押下し累進レンズを移動
し近用部の測定を行う際に前記測定光源部からの異なる
各波長の光に応じた前記光電変換手段の光電変換信号を
基に前記累進レンズの分散に基づく補正を伴う光学性能
を演算する演算手段を設けたので、累進レンズの近用部
の光学性能を正確に求めることができる。

【００２４】請求項４記載のレンズメータは、前記モー
ド切替部により累進レンズ測定モードを設定し累進レン
ズの遠用部，近用部の測定を行い印点機構による累進レ
ンズへの印点を行う際に、前記測定光源部からの異なる
各波長の光に応じた前記光電変換手段の光電変換信号を
基に演算手段が前記累進レンズの補正を伴う光学性能を
演算するので、累進レンズの遠用部，近用部の光学性能
を正確に求めることができる。

【００２５】

【実施例】まず、本発明の測定原理について説明する。

【００２６】２波長測定の場合の測定原理は以下のとお
りである。

【００２７】後述する被検レンズ２０を薄レンズとし、
この被検レンズ２０の表面と裏面の曲率半径をｒ1 ，ｒ
2 、任意の測定波長λでの被検レンズ２０の屈折力をＤ
λ、測定波長λでの屈折率をｎλとすると、レンズの公
式から、

【数１】 所望の波長の屈折力をＤｘ、屈折率をｎｘとすると、

【数２】

【００２８】数１，数２より、

【数３】

【００２９】ここで、部分分散比をν′とすると、

【数４】 （ここに、ｎω，ｎω′は波長ω，ω′での屈折率） 被検レンズとして、眼鏡レンズを用いた場合には、この
ν′はアッベ数νｘとほぼ比例関係になっているものが
多い。

【００３０】従って、ａ，ｂを定数として、数４は、

【数５】 と表わせる。ここで、

【数６】 であるから、数３は数５，数６から、

【数７】

【００３１】一方、別の測定波長λ′での屈折率をｎ
λ′とすると、

【数８】 となり、同様にｃ，ｄを定数として、

【数９】 定数ａ，ｂ，ｃ，ｄは予め定まった係数であるから、任
意の２波長による屈折力Ｄλ，Ｄλ′を測定すれば、数
７，数９から所望の波長における屈折力Ｄｘとアッベ数
νｘを求めることができる。

【００３２】次に、３波長又はそれ以上の異なる波長に
よる測定原理について説明する。

【００３３】ｎ波長（ｎ≧３）による測定値を基に最小
２乗法を用いて２次式に近似し、得られた２次式により
所望の波長（例えばｅ線）での被検レンズの屈折力を求
める場合は以下の通りである。

【００３４】図１に示すように少なくとも３種以上の波
長の光束により測定を行い、各波長（λ1 ，λ2 ，λ3
，……）による屈折力（度数）をＤ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，
……とすると、

【数１０】

【数１１】

【数１２】

【数１３】 となり、未知数ａ，ｂ，ｃの３個に対して式が３個存在
するので、これらを３元連立方程式として解けば図１に
示す破線の式が数１０の形で求まる。

【００３５】そして、求めた式にλｉを例えばｅ線の波
長としてＤi を算出すれば、このＤi がｅ線における屈
折力（度数）となる。

【００３６】また、測定の主波長（例えばλ2 ）での屈
折力（Ｄ2 ）とを屈折力（Ｄi ）との差（Ｄ2 −Ｄi ）
を屈折力（Ｄ2 ）で割った値を１Ｄ当りの分散補正値δ
として記憶し、測定した主波長による屈折力Ｄ2 ′とす
れば、このときのδＤ2 ′を数１４によりＤ2 ′に加え
たＤi ′を所望波長での屈折力Ｄi ′とする。

【００３７】

【数１４】

【００３８】次に、上述した測定原理に基づく本発明の
第１の実施例を詳細に説明する。

【００３９】図２に示すレンズメータ１は、このレンズ
メータ１の測定光軸Ｌを中心とする円周配置の異なる波
長の光を発する図２に示す２種類の発光部３Ａ，３Ｂか
らなる測定光源部２と、測定光軸Ｌに沿って順に配置し
た対物レンズ６，ターゲット７，コリメートレンズ８，
レンズ受９，結像レンズ１０及び光電変換手段１１を有
している。

【００４０】前記測定光源部２は、図３に示すように、
測定波長λ1 ＝６６０ｎｍの光を発する３個のＬＥＤ４
ａ，４ｂ，４ｃ（図３に白丸で示す）を前記測定光軸Ｌ
に直交する配置で、かつ、測定光軸Ｌを中心として９０
度間隔で配置した発光部３Ａと、測定波長λ2 ＝７３５
ｎｍの光を発する３個のＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃ（図３
に黒丸で示す）を前記測定光軸Ｌに直交する配置で、か
つ、測定光軸Ｌを中心として９０度間隔で配置した発光
部３Ｂとを具備している。

【００４１】尚、ＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃ、ＬＥＤ５
ａ，５ｂ，５ｃの波長として６６０ｎｍ、７３５ｎｍの
ものを用いるのは以下の理由による。

【００４２】表１に示すように、可視光領域の波長を有
する各種ＬＥＤは、測光量（光度）で表示されるものが
多く、光度値自体では近年緑のＬＥＤも赤のＬＥＤと遜
色なくなってきているが実際には人間の眼の感度が１桁
以上異なるので、同じ明るさに見えても緑色のＬＥＤの
出力は赤のＬＥＤの出力と比べてかなり低い。

【００４３】一方、光電変換手段としてのＣＣＤの感度
も緑色にピーク値があるが、特に測光用のセンサでない
限り裾の広がりが人間の眼に比べかなり広く、緑のＬＥ
Ｄと赤のＬＥＤとの感度差が少なく放射強度の差がほぼ
そのまま利いてしまう。

【００４４】また、８００ｎｍ以上の波長のＬＥＤを用
いることは、この波長の光がサングラス等のレンズのよ
うに被検レンズ２０を透過せず適切ではない。

【００４５】結局、放射強度が大きく、ＣＣＤ比感量の
大きい赤のＬＥＤ及び近赤外のＬＥＤを用いることが適
切となる。

【００４６】尚、表１において、ＣＣＤ感度は一般的な
可視光用の白黒ＣＣＤの感度を示し、感度ピーク波長
（５５０ｎｍ）の感度で正規化したものである。

【００４７】また、ＣＣＤ比感量は、各波長での（放射
強度×ＣＣＤ感度）を６６０ｎｍの値で正規化したもの
である。

【００４８】

【表１】

【００４９】前記発光部３ＢのＬＥＤ５ａは、発光部３
ＡのＬＥＤ４ｂとＬＥＤ４ｃとの間にこれらに対して４
５度の間隔で配置されるようになっている。この結果、
発光部３ＢのＬＥＤ５ｂは、発光部３ＡのＬＥＤ４ｃに
対して４５度の間隔で配置され、また、ＬＥＤ５ｃは、
発光部３ＡのＬＥＤ４ａに対して４５度の間隔で配置さ
れる。

【００５０】前記対物レンズ６の焦点位置に前記測定光
源部２を配置している。

【００５１】また、前記ターゲット７は、前記コリメー
トレンズ８の焦点位置に配置している。前記光電変換手
段１１は、前記結像レンズ１０の焦点位置に配置してい
る。

【００５２】さらに、前記ターゲット７は、図６に示す
ターゲット駆動部２５により駆動され測定光軸Ｌの方向
にサーボコントロールにより変位可能となっている。

【００５３】前記ターゲット７は、図４に示すように、
円板状で測定光軸Ｌを中心とする垂直長穴７ａ、測定光
軸Ｌを中心とする一対の傾斜長穴７ｂ，７ｃを設けた構
成となっている。

【００５４】前記光電変換手段１１は、図５に示すよう
に、測定光軸Ｌと直交するＸ軸，Ｙ軸のうちのＸ軸と平
行配置にかつ、Ｙ軸に関して対象配置に一対のエリアＣ
ＣＤ１２ａ，１２ｂを配置した構成となっており、前記
レンズ受９に配置される被検レンズ２０を通過してくる
発光部３Ａからの測定波長λ1 ＝６６０ｎｍの光又は発
光部３Ｂからの測定波長λ2 ＝７３５ｎｍの光を時分割
で各々光電変換し、光電変換信号を送出するようになっ
ている。

【００５５】この場合、光電変換手段１１として、図５
に示す場合のほか、測定波長λ1 ＝６６０ｎｍの光、測
定波長λ2 ＝７３５ｎｍの光に感応分離可能な１台のカ
ラーＣＣＤを用いて光電変換し、光電変換信号を送出す
るようにしてもよい。

【００５６】次に、図６を参照してレンズメータ１の制
御系について説明する。

【００５７】このレンズメータ１は、制御プログラムを
格納したプログラムメモリ２１及びＣＰＵ２２からなる
制御手段２３を具備し、前記ＣＰＵ２２に前記発光部３
Ａ，３Ｂを駆動する光源駆動部２４と、前記ターゲット
７を駆動するターゲット駆動部２５と、前記光電変換手
段１１とを接続している。

【００５８】また、前記ＣＰＵ２２に、前記２種類の発
光部３Ａ，３Ｂからの異なる波長の光に応じた前記光電
変換手段１１の光電変換信号を基に被検レンズ２０の屈
折力Ｄｘ，アッベ数νx からなる光学性能を被検レンズ
２０等の分散に基づく既述した原理による補正を伴いつ
つ演算する演算手段２６と、この演算手段２６の演算結
果を記憶する記憶手段２７と、液晶ディスプレイ又はカ
ラーＣＲＴ等の表示手段２８と、各種情報を入力する入
力手段２９と、演算手段２６の演算結果や各種のメッセ
ージをプリントアウトするプリンタ３０とを接続してい
る。

【００５９】入力手段２９は、任意の波長の値、ｄ線，
ｅ線等の光線名を入力する文字キー２９ａ、通常レン
ズ，累進レンズの別に測定モードを設定する測定モード
設定キー２９ｂ、累進レンズの加入度測定用の加入度キ
ー２９ｃ、被検レンズ２０等の分散に基づく補正指令を
行う補正キー２９ｄ等を具備している。

【００６０】次に、上述した構成のレンズメータ１の作
用を説明する。

【００６１】前記ＣＰＵ２２の制御の基に、光源駆動部
２４により前記２種類の発光部３Ａ，３Ｂを経時的変化
をもって、即ち、例えば交互に点滅させる。これによ
り、発光部３Ａからの測定波長λ1 ＝６６０ｎｍの光
と、発光部３Ｂからの測定波長λ2 ＝７３５ｎｍの光と
が交互に前記レンズ受９に配置した被検レンズ２０を屈
折率ｎ1 ，ｎ2 に応じて屈折しつつ通過し、結像レンズ
１０によりエリアＣＣＤ１２ａ又は１２ｂの受光面の前
記屈折率ｎ1 ，ｎ2 に応じた位置に各々結像する。

【００６２】これにより、エリアＣＣＤ１２ａ又は１２
ｂは、屈折率ｎ1 ，ｎ2 に応じた光電変換信号を前記Ｃ
ＰＵ２２に送る。

【００６３】演算手段２６は、ＣＰＵ２２の制御の基に
屈折率ｎ1 ，ｎ2 に応じた光電変換信号を取り込み、前
記数８，数７，数９による演算を行って、測定波長λ1
，λ2 に対応した屈折力Ｄ1 ，Ｄ2 、さらには所望の
波長ｘ（例えばｅ線）での被検レンズ２０の分散を含め
た屈折力Ｄx ，アッベ数νx を算出する。算出した波長
ｘでの屈折力Ｄx ，アッベ数νx は、ＣＰＵ２２の制御
の基に記憶手段２７に送られ、ここに記憶保持されると
ともに、必要に応じて前記表示手段２６に表示され、ま
た、プリンタ３０によりプリントアウトされる。

【００６４】また、所望の波長ｘでの屈折力Ｄx ，アッ
ベ数νx を求め、記憶しておくことにより、これ以降前
記レンズ受９に配置する被検レンズ２０に対しては、例
えば、一方の発光部３Ａのみを点灯させてこのときの屈
折力を演算手段２６により求め、さらに、演算手段２６
により前記記憶手段２７に記憶した屈折力Ｄx ，アッベ
数νx を基に求めた屈折力の値を補正することで、当該
被検レンズ２０の正確な屈折力Ｄx ，アッベ数νx を求
め、これらを前記表示手段２８の画面に表示することが
可能となり、また、プリンタ３０により用紙にプリント
アウトすることもできる。さらに、屈折力Ｄx ，アッベ
数νx 等が既知である被検レンズ２０に対しても、その
被検レンズ２０の正確な屈折力Ｄx ，アッベ数νx を求
めることも可能となる。

【００６５】このような動作により、被検レンズ２０の
測定の都度両方の発光部３Ａ，３Ｂを点灯せずにすみ、
測定時間を短縮できる。

【００６６】また、上述のような被検レンズ２０の測定
に際して、前記入力手段２９から任意の波長の値、ｄ
線，ｅ線等の光線名、分散補正指令情報等の各種情報を
入力して任意の波長、ｄ線，ｅ線等に各々対応する屈折
力Ｄx ，アッベ数νx を算出し、表示することも可能と
なる。

【００６７】次に、図７乃至図９を参照して本発明の第
２の実施例を説明する。

【００６８】尚、図７に示すレンズメータ１Ａにおい
て、前記レンズメータ１と同一の機能を有するものには
同一の符号を付して示す。

【００６９】図７に示すレンズメータ１Ａは、前記測定
光源部２の代りに、２個の光源部１３Ａ，１３Ｂからな
る測定光源部２Ａを用い、光源部１３Ａを測定光軸Ｌに
臨ませ、光源部１３Ｂを測定光軸Ｌに対して直交する配
置とし、測定光軸Ｌに４５度の傾斜角度で配置した波長
選択手段としての６６０ｎｍの光は透過し、７３５ｎｍ
の光を反射するダイクロックミラー１６（又はハーフミ
ラー）を介して光源部１３Ａ，１３Ｂからの光を各々測
定に供するようにしたものである。

【００７０】一方の光源部１３Ａは、図８に示すよう
に、測定波長λ1 ＝６６０ｎｍの光を発する３個のＬＥ
Ｄ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ（図８に白丸で示す）を前記
測定光軸Ｌに直交する配置としたものである。また、他
方の光源部１３Ｂは、図９に示すように、測定波長λ2
＝７３５ｎｍの光を発する３個のＬＥＤ１５ａ，１５
ｂ，１５ｃ（図８に黒丸で示す）を前記ダイクロックミ
ラー１６に対峙させたものである。

【００７１】このような構成のレンズメータ１Ａによれ
ば、光源部１３Ａ，１３Ｂの交互点灯により、前記レン
ズメータ１と同様の作用を発揮させることができる。

【００７２】また、各色の光源位置が光学的に一致して
いるので、図３に示す場合比べ、度数の演算、比較を行
う演算式を簡略化することができる。

【００７３】次に、図１０を参照して本発明の第３の実
施例を説明する。

【００７４】尚、図１０に示すレンズメータ１Ｂにおい
て、前記レンズメータ１Ａと同一の機能を有するものに
は同一の符号を付して示す。

【００７５】図１０に示すレンズメータ１Ｂは、前記レ
ンズメータ１Ａと略同様な構成であるが、前記光電変換
手段１１の代りに、被検レンズ２０の後段の測定光軸Ｌ
に４５度の傾斜角度で配置した波長選択手段としての６
６０ｎｍの光は透過し、７３５ｎｍの光を反射するダイ
クロックミラー１６Ａ（又はハーフミラー）に対して９
０度の分離配置に２個の光電変換手段１１Ａ，１１Ｂを
配置したことが特徴である。

【００７６】このような構成のレンズメータ１Ｂの場
合、光源部１３Ｂ，ダイクロックミラー１６，１６Ａ及
び光電変換手段１１Ｂの追加によりコストは上昇する
が、２個の光源部１３Ａ，１３Ｂを同時点灯し、各光源
部１３Ａ，１３Ｂからの光をダイクロックミラー１６Ａ
で分岐して各光電変換手段１１Ａ，１１Ｂに導くこと
で、光源部１３Ａ，１３Ｂを交互に点灯させる必要が無
くなり、この結果、被検レンズ２０の測定時間を短縮で
きる。

【００７７】図１１は、前記測定光源部２の変形例を示
すものであり、測定光源部２Ｂを、２色発光型のＬＥＤ
素子３０を３個測定光軸Ｌを中心とする９０度の角度配
置をもって構成した場合を示すものである。

【００７８】即ち、ＬＥＤ素子３０は、図１２に示すよ
うに、樹脂モールドレンズ３２内に６６０ｎｍの光を発
する第１のＬＥＤ３１ａと、７３５ｎｍの光を発する第
２のＬＥＤ３１ｂとを近接配置に備えた３端子構造であ
り、このようなＬＥＤ素子３０を３個図１１に示す配置
とすることにより、前記測定光源部２の場合よりも構造
の簡略化を図れる。

【００７９】図１３は、前記測定光源２の別の例を示す
ものであり、同図に示す測定光源部２Ｃは、度数測定用
（例えば波長６６０ｎｍ）が少なくとも３個以上、分散
補正用（例えば波長７３５ｎｍ）が少なくとも２個以上
有ればよいので、図１３に示すように、例えば波長６６
０ｎｍの光を発する３個のＬＥＤ４１ａ，４１ｂ，４１
ｃ（白丸を付して示す）を測定光軸Ｌに対して等距離
に、かつ、９０度配置とし、例えば波長７３５ｎｍの光
を発するＬＥＤ４２ａ，４２ｂ（黒丸を付して示す）の
うち一方のＬＥＤ４２ａを測定光軸Ｌに臨ませ、ＬＥＤ
４２ｂを前記ＬＥＤ４１ｂと対称配置の配置としたもの
である。

【００８０】図１４は、前記測定光源部２のさらに別の
例を示すものであり、同図に示す測定光源部２Ｄは、例
えば波長６６０ｎｍの光を発する３個のＬＥＤ５１ａ，
５１ｂ，５１ｃ（白丸を付して示す）を図１６にも示す
よう測定光軸Ｌに対して等距離に、かつ、９０度間隔の
分離配置とし、例えば波長７３５ｎｍの光を発するＬＥ
Ｄ５２ａ，５２ｂ（黒丸を付して示す）を図１５にも示
すように前記ＬＥＤ５１ａ，５１ｃと光学的に同じ位置
に配置したものである。

【００８１】次に、前記測定光源部２Ｃを用いたレンズ
メータ１Ｃによる光学性能の補正動作について詳述す
る。

【００８２】この場合、図１７に示すように、ＬＥＤ４
１ａ，４１ｂ，４１ｃ（図中白丸で示す）を可視光（６
６０ｎｍ）を発光する測定用光源、ＬＥＤ４２ａ，４２
ｂ（図中黒丸で示す）を近赤光（７３５ｎｍ）を発光す
る補正用光源とする。尚、この逆でも問題ないし、２種
類の発光波長がある程度以上異なっていれば可視同士，
近赤同士の組合せでも問題ない。

【００８３】このレンズメータ１Ｃは、受光素子１１上
のターゲット７のパターンの像位置とターゲット７の移
動量より被検レンズの度数を得ることができ、投影レン
ズ８の焦点距離をｆ2 、結像レンズ１０の焦点距離をｆ
3 、被検レンズ２０の裏面（光源側）近傍に結像する光
源像の光軸Ｌからの距離をｌ、ターゲット７の基準位置
からの移動量をＺ、受光素子１１の受光面上での像の光
軸Ｌからの距離をｈとするとき、被検レンズ２０の度数
は下記数１５によって得られる。

【００８４】

【数１５】

【００８５】しかし実際には被検レンズ２０を載置する
際の偏心や、被検レンズ２０の円柱度数Ｃやプリズム度
数Δ等が存在するため、Ｓ，Ｃ，Ａ，Ｐ全ての光学特性
を得るためには少なくとも３個以上の光源が必要とな
る。

【００８６】先ず、ＬＥＤ４１ａ乃至４１ｃを順番に点
灯し、各ＬＥＤ４１ａ乃至４１ｃによるターゲット７の
パターン像の位置と、ターゲット位置より可視光（６６
０ｎｍ）での度数を演算により求める。

【００８７】次にＬＥＤ４２ａ，４２ｂの発光によるパ
ターン像の位置を検出する。この場合、光源としては２
個しか存在しないため、被検レンズ２０の近赤光（７３
５ｎｍ）による度数を求めることはできないが、光軸Ｌ
上にＬＥＤ４２ａが存在するため、この１つの光源によ
りプリズム度数Δを求めることができる。

【００８８】各ＬＥＤ４１ａ乃至４１ｃ、ＬＥＤ４２
ａ，４２ｂによる像中心の座標を４１ａ（ｘ1 ，ｙ1
）、４２ａ（ｘ2 ，ｙ2 ）、４３ａ（ｘ3 ，ｙ3 ）、
４２ａ（ｘ4 ，ｙ4 ）、４２ｂ（ｘ5 ，ｙ5 ）とする
と、可視光でのプリズム度数Δは（ｘ1 ，ｙ1 ）と（ｘ
3 ，ｙ3 ）の中点｛（ｘ1 ＋ｘ3 ）／２，（ｙ1 ＋ｙ3
）／２｝である。

【００８９】各々の波長による焦点距離ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ
3 は既知であり、移動量Ｚが同じ位置であれば可視光に
よるｙ軸方向での像高さｈｖはｙ2 −（ｙ1 ＋ｙ3 ）／
２で得られ、近赤光によるｙ軸方向での像高さｈｉはｙ
5 −ｙ4 で得られる。

【００９０】従って、ｙ軸と一致した一経線方向の各波
長による度数が上記数１５によって得られ、一経線方向
の度数差が求まる。

【００９１】各経線方向の度数は、被検レンズ２０の性
質によって異なるが、分散値は１つの被検レンズ２０内
では一定であるため、一方向の分散が得られれば充分で
ある。

【００９２】このようにして得られた分散値より、初め
に可視光により得た被検レンズ２０の度数を所望の波長
による値へと補正し、表示する。

【００９３】上述した演算は各々の光源による像の位置
関係より行うため、被検レンズ２０が検者の手により大
きく移動されている間は各光源が点灯する際のプリズム
量が異なり誤差を生じやすい。従って、各光源による像
の移動を常に観測し、像の移動が停止あるいはある程度
以下になった時点での各像の位置より分散値を求め前記
記憶手段２７に記憶するようにする必要がある。

【００９４】分散補正値は像の移動が停止する毎に演
算，更新することも可能であるが、本来３個の光源の点
灯のみで度数を演算できるにもかかわらず、毎回５個の
光源を点灯しなければならず、測定速度が遅くなってし
まう。実際には、同一の被検レンズ２０の測定中には分
散補正値は一定であるので、通常は３個の光源のみの点
灯により、可視光による度数のみを演算し、予め演算処
理し、記憶してある分散補正値により補正して表示手段
２８に表示するようにし、可視光による演算結果がある
値以上変化したときのみ、残りの近赤外の２個の光源を
点灯して分散補正値を算出し、更新するようにすればよ
い。

【００９５】また、検者が分散補正が必要であると感じ
たとき、前記入力手段２９の補正キー２９ｄを押下する
ことにより分散値補正値を求め、更新記憶を行うように
することもできる。

【００９６】被検レンズ２０の分散値が既知である場合
には、補正キー２９ｄの再押下により分散補正値演算を
停止し、分散値を文字キー２９ａから入力すればよい。

【００９７】また、レンズメータ１Ｃのメインスイッチ
が入れられた直後、又はクリヤキーが押された後は、検
者が分散補正を指令する補正キー２９ｄを入力するまで
は、最も一般的な分散値を予め記憶しており、この値に
より可視光による測定値を補正して表示するようにする
こともできる。

【００９８】次に、測定光源部２のさらに他例を図１
８，図１９を参照して説明する。

【００９９】図１８に示す測定光源部２Ｅは、光軸Ｌに
臨ませたタングステンランプ，ハロゲンランプ等からな
る発光源６１と、この発光源６１と前記対物レンズ６と
の間に配置したフィルタ部６２とを具備している。

【０１００】前記フィルタ部６２は、６６０ｎｍの光を
透過する第１フイルタ６３と、７３５ｎｍの光を透過す
る第２フイルタ６４とを具備し、図示しないスライド駆
動手段により駆動されて、第１フイルタ６３，第２フイ
ルタ６４のいずれかを光路Ｌに臨ませ、これにより、発
光源６１からの光を測定波長λ1 又は測定波長λ2 とし
て被検レンズ２０に向けて照射するようになっている。

【０１０１】第１フイルタ６３，第２フイルタ６４の光
の透過率（％Ｔ）を図１９に示す。

【０１０２】この測定光源部２Ｅを用いることにより、
一個の発光源６１のみの簡略な構成により測定波長λ1
及び測定波長λ2 の２波長からなる測定用の光束を得る
ことができる。

【０１０３】次に、測定光源部２のさらに他例を図２０
を参照して説明する。

【０１０４】図２０に示す測定光源部２Ｆは、光軸Ｌに
臨ませたタングステンランプ，ハロゲンランプ，キセノ
ンランプ等からなる発光源７１と、この発光源７１から
の光を光軸Ｌに向けて回折する回動可能な反射型の回折
格子７２と、光軸Ｌに臨ませた中央部にピンホール７３
を有するピンホール板７４とを具備している。

【０１０５】この測定光源部２Ｆによれば、一個の発光
源７１を用いて回折格子７２を適切に回動するだけの簡
略な構成により測定波長λ1 及び測定波長λ2 の少なく
とも２波長からなる測定用の光束を得ることができる。
尚、回析格子７２等を用いて波長を細いステップで変化
させ、各波長に対する光電変換手段１１の出力を見るこ
とで被検レンズ２０等の透過率や紫外線カット用のコー
ティングの有無、サングラスの透過率等の光学性能を測
定することが可能となる。

【０１０６】既に、ハンフリーのレンズメータには、透
過率の測定ができるものがあるが、これは度数測定と透
過率測定とを別の光学系により行うものと思われる。ま
た、回折格子７２としては反射型の他、透過型とするこ
ともでき、また、プリズムを用いることも可能である。

【０１０７】次に、前記レンズメータ１の具体的構成及
び累進焦点レンズ８０の測定について説明する。

【０１０８】累進焦点レンズ８０の測定方法としては、
通常測定モードでまず遠用部Ｙ0 を含む領域（図２２に
示すこの累進焦点レンズ８０の上半分の範囲で左右のプ
リズム値が０に近い部分）を測定し、ここで加入度キー
２９ｃを押下し、このとき、表示手段２８の画面が近用
測定モード（ワイングラス状の表示）に変化し、この表
示に従い累進焦点レンズ８０を累進帯８６と推定される
領域に沿って移動し近用部Ｙ1 を測定する場合と、ま
ず、測定モード設定キー２９ｂを押下し、累進測定モー
ドに切り替え、このときの表示手段２８の画面表示に基
づき遠用部Ｙ0 を含む領域を測定し、この後、加入度キ
ー２９ｃを押下するか、又は、遠用部Ｙ0の測定が完了
したことを感知して自動的に近用測定モードに切り替
え、既述した場合と同様に近用部Ｙ1 を測定する方法が
ある。

【０１０９】図２１に示すレンズメータ１は、箱型状の
本体１Ａの正面の上部に表示手段２８を備えるととも
に、この表示手段２８の下側に前記光学系を搭載した上
部指示箱８１，下部支持箱８２を所定の間隔で対峙させ
下部支持箱８２の上面に測定すべき累進焦点レンズ８０
を載置するレンズ受９を配置している。

【０１１０】また、累進焦点レンズ８０は、レンズ押さ
え部８３によりレンズ受け９上に押圧されるとともに、
レンズ押さえ部８３の近傍にはレバー８４の操作で累進
焦点レンズ８０に印点を行う印点機構８５を備えてい
る。

【０１１１】さらに、本体１Ａの正面下部には、前記入
力手段２９を配置している。

【０１１２】累進焦点レンズ８０は、図２２に示すよう
に、遠用部Ｙ0 ，近用部Ｙ1 ，遠用部Ｙ0 から近用部Ｙ
1 に至るに従い加入度数ＡＤＤが増加する累進帯８６を
具備している。

【０１１３】このような累進焦点レンズ８０の光学性能
をレンズメータ１により測定する場合、累進焦点レンズ
８０をレンズ受９上でレンズ押さえ部８３で押圧しつつ
移動してまず遠用部Ｙ0 をレンズ受９の中心位置に固定
し、その光学性能を既述した場合と同様にして測定す
る。これにより、前記演算手段２６は既述した場合と同
様にして遠用部Ｙ0 の補正を伴う光学性能を演算により
求める。この結果、表示手段２８の画面には、図２３に
示すようにＣＰＵ２２の制御で加入度数ＡＤＤ＝０が表
示されるとともに、遠用部Ｙ0 の補正を伴う光学性能は
前記記憶手段２７に記憶される。前記測定モード設定キ
ー２９ｂ又は加入度キー２９ａにより累進測定モードを
設定する。このとき、表示手段２８の画面は、図２３に
示すようにＣＰＵ２２の制御でそれまでのターゲット表
示からワイングラス状の表示に切り替る。

【０１１４】この後、累進焦点レンズ８０をレンズ受９
上でレンズ押さえ部８３で押圧しつつ累進帯８６に沿っ
て移動する。このとき、表示手段２８の画面は、図２３
に示すようにＣＰＵ２２の制御で加入度数ＡＤＤの増加
にしたがってカラーバー８７が上昇し、やがて近用部Ｙ
1 をレンズ受９の中心位置に固定しての測定結果によ
り、表示手段２８の画面には、図２３に示すようにＣＰ
Ｕ２２の制御で例えば加入度数ＡＤＤ＝２が表示される
とともに、遠用部Ｙ0 の補正を伴う光学性能は前記記憶
手段２７に記憶される。

【０１１５】また、累進焦点レンズ８０の加入度数ＡＤ
Ｄ＝２を前記文字キー２９ａからの支持により記憶手段
２７に記憶するときに、既述した補正演算を行うように
してもよい。さらに、上述した遠用部Ｙ0 ，近用部Ｙ1
の測定時に、測定結果がまったく掛け離れた値になった
り、遠用部Ｙ0 から近用部Ｙ1 への移行が正確に行われ
なかったりしたときに、図示してないがブザー等で警報
を発するようにしてもよく、このようにすれば、より測
定の正確性を高めることができる。

【０１１６】さらに、累進焦点レンズ８０に対して前記
印点機構８５により所定の印点を行う直前においてはこ
の累進焦点レンズ８０が固定状態にあるので、印点機構
８５のレバー８４の操作に連動して図示しないマイクロ
スイッチを動作させ、この信号により累進焦点レンズ８
０に対する上述した測定を実行することも可能である。

【０１１７】本発明は上述した場合のほか、例えば、ハ
ンフリー型の光学系を備えたレンズメータに対しても適
用可能である。

【０１１８】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、以下の効
果を奏する。

【０１１９】請求項１記載の発明によれば、上述した構
成としたので、光学性能が既知でない被検レンズに対し
ても正確にその光学性能を求めることが可能であり、ま
た、光学性能が既知であっても特別な入力操作なしで正
確にその光学性能を求めることが可能なレンズメータを
提供することができる。

【０１２０】請求項２記載の発明によれば、像の移動が
停止したときの操作者の入力操作に基づいて補正演算が
行われるので正確な光学性能を求めることができる。

【０１２１】

【０１２２】

【０１２３】

【０１２４】請求項３記載の発明によれば、累進レンズ
の近用部の補正を伴う正確な光学性能を求めることが可
能なレンズメータを提供することができる。

【０１２５】請求項４記載の発明によれば、累進レンズ
の遠用部，近用部の補正を伴う正確な光学性能を求める
ことが可能なレンズメータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレンズメータの測定原理を示す測定波
長と屈折力との関係を示すグラフ

【図２】本発明のレンズメータの第１の実施例を示す光
学配置図

【図３】第１の実施例の測定光源を示す配置図

【図４】第１の実施例のターゲットを示す平面図

【図５】第１の実施例の光電変換手段を示す平面図

【図６】第１の実施例の制御系を示すブロック図

【図７】本発明のレンズメータの第２の実施例を示す光
学配置図

【図８】第２の実施例の測定光源を示す配置図

【図９】第２の実施例の測定光源を示す配置図

【図１０】本発明のレンズメータの第３の実施例を示す
光学配置図

【図１１】測定光源の他例を示す配置図

【図１２】測定光源の他例における２色発光型のＬＥＤ
素子を示す斜視図

【図１３】測定光源の別の例を示す配置図

【図１４】測定光源のさらに別の例を示す配置図

【図１５】図１３に示す測定光源における分散補正用の
ＬＥＤの配置図

【図１６】図１３に示す測定光源における度数測定用の
ＬＥＤの配置図

【図１７】図１３に示す測定光源を用いたレンズメータ
を示す光学配置図

【図１８】フィルタ部を用いた測定光源の構成図

【図１９】図１８に示すフィルタ部の透過率を示す特性
図

【図２０】回折格子を用いた測定光源の構成図

【図２１】図１に示すレンズメータの具体的構成を示す
斜視図

【図２２】累進焦点レンズの平面図

【図２３】図２１に示すレンズメータにおける表示手段
の表示例の説明図

【符号の説明】

１ レンズメータ １Ａ レンズメータ １Ｂ レンズメータ ２ 測定光源 ３Ａ 発光部 ３Ｂ 発光部 ９ レンズ受 １１ 光電変換手段 １６ ダイクロックミラー ２０ 被検レンズ ２６ 演算手段 Ｌ 測定光軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−186133（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−66834（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−200441（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−199933（ＪＰ，Ａ) 特許2546668（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平３−200441（ＪＰ，Ｙ２) 米国特許5175594（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01M 11/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定光源からの光を被検レンズを通過さ
   せて光電変換手段に導き、この光電変換手段からの光電
   変換信号を基にして前記被検レンズの光学性能を求める
   レンズメータであって、前記測定光源は少なくとも２種
   類の異なる波長の光を発することが可能であり、 時分割方式で前記異なる波長を有する光を発するように
   前記測定光源を制御する制御手段と、 前記測定光軸上に配置され、前記時分割で送られてくる
   被検レンズからの測定光を一平面で受けて異なる波長の
   光に応じた光電変換信号を発生する光電変換手段と、 前記光によって得られる像の移動が停止した時に補正指
   令信号を入力する入力手段と、 前記入力手段から前記補正指令信号を受けた時に前記少
   なくとも２種類の異なる波長の光に応じて前記光電変換
   手段からの光電変換信号を基にして前記被検レンズの性
   能を演算して分散値の補正値を求める演算手段とを有す
   るレンズメータ。
2. 【請求項２】 測定光源からの光を被検レンズを通過さ
   せて光電変換手段に導き、この光電変換手段からの光電
   変換信号を基にして前記被検レンズの光学性能を求める
   レンズメータであって、前記測定光源は少なくとも２種
   類の異なる波長の光を発することが可能であり、 時分割方式で前記異なる波長を有する光を発するように
   前記測定光源を制御する制御手段と、 前記測定光軸上に配置され、前記時分割で送られてくる
   被検レンズからの測定光を一平面で受けて異なる波長の
   光に応じた光電変換信号を発生する光電変換手段と、 前記光によって得られる像の移動が停止した時の検者の
   操作に基づいて補正指令信号を入力する入力手段と、 前記入力手段から前記補正指令信号を受けた時に前記少
   なくとも２種類の異なる波長の光に応じて前記光電変換
   手段からの光電変換信号を基にして前記被検レンズの性
   能を演算して分散値の補正値を求める演算手段とを有す
   るレンズメータ。
3. 【請求項３】 測定光源からの光を被検累進レンズを通
   過させて光電変換手段に導き、この光電変換手段からの
   光電変換信号を基にして前記被検累進レンズの光学性能
   を求め、累進レンズの加入度測定キーを備えたレンズメ
   ータであって、前記測定光源は時分割方式で複数の異な
   る波長の光を発することが可能であり、累進レンズの遠
   用部を測定後に前記光によって得られる像の移動が停止
   した時に加入度測定キーの押下に応じ累進レンズの光学
   性能を演算して分散値の補正値を求める演算手段を有す
   るレンズメータ。
4. 【請求項４】 測定光源からの光を被検レンズを通過さ
   せて光電変換手段に導き、この光電変換手段からの光電
   変換信号を基にして前記被検レンズの光学性能を求め、
   前記被検レンズへの印点機構を備えたレンズメータであ
   って、前記測定光源は時分割方式で複数の異なる波長の
   光を発することが可能であり、被検レンズの測定を行っ
   た後前記光によって得られる像の移動が停止した時に印
   点機構による被検レンズへの印点を行う動作に応じ前記
   被検レンズの光学性能を演算して分散値の補正値を求め
   る演算手段を有するレンズメータ。