JP3762346B2 - オートレンズメータ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光学系における屈折力等の光学特性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】
従来より累進屈折力レンズ測定モードを備えたオートレンズメータはあるが、すべて遠近重視型の累進屈折力レンズの測定を想定した測定モードであり、このモードで得られる測定値は測定した累進屈折力レンズの遠用部の屈折力値（Ｓ、Ｃ，Ａ）と近用部での加入度（ＡＤＤ）である。
【０００３】
しかし、最近では各レンズメーカーにより近用重視型の累進屈折力レンズが販売されるようになり、現在ではかなり使用されるようになってきている。この型の累進屈折力レンズは近用部の屈折力値が基準となり、マイナスの加入度が遠用部に処方された設計になっており、レンズの値は近用部の屈折力値が記載されるようになっている。従来の累進屈折力レンズ測定モードでは前述のように遠用部の屈折力値しか得られないため、検者はその都度加入度の値を加えて近用部の屈折力値を算出する必要があった。また、遠用部に累進帯があるため、従来の累進屈折力レンズ測定モードでは測定困難な場合もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、従来の累進屈折力レンズ測定モードとは別に新たに近用重視型の累進屈折力レンズ測定モードを設けることにより、この型のレンズ測定を容易にするとともに近用部の屈折力値と加入度を測定することにより、従来行っていた遠用部の屈折力値から近用部の屈折力値を算出することも不要にするオートレンズメータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そして、このような課題を解決するために、本発明の特徴とするところは、従来の累進屈折力測定モードとは別に、新たに近用重視型の累進屈折力レンズ測定モードを設け、近用部の屈折力値の測定と近用部から遠用部へのマイナスの加入度の値の測定を行うことができるようにしたことである。
【０００６】
【作用】
本発明におけるレンズメータは近用部重視型の累進屈折力レンズ測定モードを有しているため、近用部重視型の累進屈折力レンズの測定が容易となるとともに、従来行っていた遠用部の屈折力値から近用部の屈折力値を算出する必要がないため、誤算出によるミスなども未然に防止できることから、レンズの測定精度や作業性の向上が期待できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、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。
【０００８】
まず、図１には、本発明の一実施形態としての測定光学系の概略構成が示されている。かかる測定光学系は、光源１０によって測定光が発せられ、略一方向に集光されて投射されるようになっている。そして、この光源１０の投射光学系としてのコリメートレンズ１６が、測定光束１２の光軸１４に対して同軸的に配置されており、光源１０からの測定光がこのコリメートレンズ１６を透過することによって、測定光束１２が略平行光線とされるようになっている。更に、コリメータレンズ１６の先には、被検レンズ１８がレンズ受５で支持され、測定光束１２の光軸１４と略同軸的に配置され得るようになっている。そして、測定光束１２が、略平行光線とされた後、被検レンズ１８に透過するようになっている。また、被検レンズ１８を透過した測定光束１２の光軸上には集光レンズ２０と結像レンズ２２が、互いに離間して配置されており、更に、結像レンズ２２の先には、測定光束１２の光路上で結像レンズ２２から離間して受光素子２４が配置されている。そして、被検レンズ１８を透過した測定光束１２が集光レンズ２０で集光された後、結像レンズ２２により、受光素子２４に導かれるようになっている。また、集光レンズ２０と結像レンズ２２によって、受光素子２４の受光面が被検レンズ１８に対して共役とされており、被検レンズの一定位置に入射された測定光が、被検レンズ１８の屈折力等に関わらず、受光素子２４の受光面における一定位置に導かれるようになっている。
【０００９】
要するに、本実施例の測定光学系においては、被検レンズ１８を挟んで光軸方向両面で対抗位置するようにして、光源１０と受光素子２４が配設されており、光源１０にて発せられた測定光束１２がコリメータレンズ１６を経て被検レンズ１８に投射され、被検レンズ１８を透過した後、集光レンズ２０と結像レンズ２２を経て、受光素子に導かれ、光電変換素子２６ａ〜ｄ（受光点）によって、電気信号として検出されるようになっているのである。
【００１０】
なお、本実施形態では、図２に示されている如く、受光素子２４の受光面上において、正方形の四隅にそれぞれ光電変換素子（受光点）２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが位置するように、合計４つの光電変換素子が配設されている。そして、かかる受光素子２４は、４つの光電変換素子２６ａ〜ｄから成る正方形の中心が、測定光束１２の光軸１４上に位置するようにして、受光面が光軸１４に対して垂直に配されており、各光電変換素子２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの位置は、受光面における光検知点とされている。
【００１１】
さらに、測定光束１２の光路上には、集光レンズ２０と結像レンズ２２の間に位置して、回転チョッパとしての円形平板形状を有する回転板３２が、光路に対して垂直な方向に配設されている。この回転板３２は、駆動モータ２８によって、測定光束１２の光軸１４に対して平行に偏倚した回転軸３０の回りに回転駆動されるようになっている。また、かかる回転板３２は、回転軸３０の回りの回転運動に伴って、測定光束１２を遮断し得るエッジ部を有しており、回転軸３０の回りの回転によって測定光束１２、ひいては受光素子２４への入射光が断続されるようになっている。
【００１２】
特に、本実施形態では、図３に示される如く、円板形状の回転板３２に対して、それぞれ、光路と交差する位置において、略扇形状の窓部３４が、周方向に互いに９０°ずつ隔たって形成されている。また、これら窓部３４の周方向両側エッジ部３６、３８は、何れも数学的に既知の形状とされており、特に本実施形態では、何れのエッジ部３６、３８も、測定光束１２の光軸１４との交差点の軌跡としての一円周４０に対する交差角度：α、βが、４５°となるように設計されている。更にまた、回転板３２の外周部には、エッジ部３６、３８の周方向の基準位置を与えるためのスリット４２ａ、４２ｂが形成されている。そして、本実施形態では、かかる回転板３２が、集光レンズ２０から受光素子２４側に、集光レンズ２０の焦点距離だけ隔たった位置に配設されている。
【００１３】
このような構造とされたレンズメータでは、被検レンズが光路上に配設された場合に、この被検レンズ１８において、共役となる受光素子２４の各受光点２６ａ〜ｄに対応した各点を透過した光が、被検レンズ１８の有する屈折力特性（球面度数、円柱度数等の光学特性）に応じて屈折することにより、回転板３２の配設面上での位置が変位せしめられることとなる。それ故、被検レンズ１８の各点を透過した光の、回転板３２の配設面上における位置の変位量と変位方向を測定することによって、それら値から、被検レンズ１８の光学特性を求めることができるのである。そこにおいて、回転板３２の配設面上における透過光の変位量と変位方向は、回転板３２のエッジ部３６、３８による断続位置を、その基準位置からの回転角度の変位量として、受光素子２４の各光電変換素子２６ａ〜ｄで検出することによって知ることができることから、それら光電変換素子２６ａ〜ｄの出力信号と、スリット４２ａ、４２ｂを利用した光電スイッチ等の基準位置センサ４４によって得られる回転板３２の基準位置信号を、マイクロコンピュータ等で構成される演算処理装置４６に入力し、予め設定されたプログラムに従って演算処理を行うことにより、目的とする被検レンズ１８における球面度数、円柱度数等の光学特性を得ることができるのである。尚、かかる光電変換素子２６ａ〜ｄの出力信号に基づいて被検レンズ１８の球面度数、円柱度数等の光学特性を求めるための演算方法は、特開平５−２３１９８５等に記載されていることから、ここでは詳述を避ける。
【００１４】
ここにおいて、前述のように被検レンズ１８の位置と受光素子２４とは共役の位置関係にあり、また、受光素子２４の光電変換素子２６ａ〜ｄは正方形の四隅に配置されていることから、被検レンズ１８において、共役となる受光素子２４の各検知点２６ａ〜ｄに対応した各点は、正方形を形成する。そして、かかる各点は、被検レンズ１８を透過した後は、該被検レンズ１８の屈折特性に応じて屈折することにより、回転板３２の配設面上において、該被検レンズの屈折特性に応じた四角形に変形せしめられる。
【００１５】
ここで、該被検レンズが単焦点レンズである場合は、かかる回転板３２の配設面上において形成される四角形の形状は平行四辺形となり、向かい合う辺の長さは等しくなる。図４で説明するならば、該四角形の各辺をそれぞれ、Ｌｘ１、Ｌｘ２、Ｌｙ１、Ｌｙ２とすると、
Ｌｘ１＝Ｌｘ２、Ｌｙ１＝ｌｙ２が成り立つのである。
【００１６】
すなわち、累進量ＰをＬｘ１とＬｘ２の差から算出される値とすると、
Ｐ＝Ｌｘ１−Ｌｘ２＝０となり、累進量Ｐは０（またはある一定量以下）となる。
【００１７】
ところで、累進屈折力レンズは、遠用部、累進部および近用部の３つの領域を持つレンズであり、該遠用部および近用部はほぼ単焦点レンズと同じ光学特性を持つ。そこで、レンズ受５上に該被検レンズの遠用部あるいは近用部がある場合は、かかる回転板３２の配設面上において形成される四角形の形状は、単焦点レンズの場合と同様に平行四辺形となり、上述のように累進量Ｐは０（あるいはある一定量以下の値）となる。
【００１８】
しかしながら、レンズ受５上に該被検レンズの累進部がある場合は、かかる回転板３２の配設上において形成される四角形は平行四辺形からくずれ、向かい合う辺の長さは等しくなくなる。図５で説明するならば、該四角形の各辺をそれぞれ、Ｌｘ１’、Ｌｘ２’、Ｌｙ１’、Ｌｙ２’とすると、
Ｌｘ１’≠Ｌｘ２’、Ｌｙ１’≠Ｌｙ２’となる。
【００１９】
すなわち、
Ｐ＝Ｌｘ１−Ｌｘ２≠０となり、累進量Ｐはある一定以上の大きさを持つことになる。
【００２０】
そこで、まず従来の累進屈折力測定モードの１例を図６で説明する。該累進屈折力レンズ測定モードは累進部へ導く第１誘導手段、遠用部へ導き遠用部の屈折力値を測定する第２誘導手段および近用部へ導き近用部に処方された加入度の値を測定する第３誘導手段を有する。
【００２１】
まず、該累進屈折力レンズの累進部へ導く第１誘導手段について説明する。
【００２２】
モード切替スイッチを押して累進屈折力レンズの測定モードにする。ディスプレー１の画面には図６の（ａ）のように累進屈折力レンズを模したターゲット表示とその中央にアライメント用の座標６０が表示される。座標６０の水平方向はプリズム量、垂直方向は累進量を表すようにしてある。座標の水平方向の０位置はプリズム量０、また垂直方向の０位置は累進量がある一定量以上の値に設定してある。ここで一定量とは累進部であると判断できる量である。通常、累進部は水平方向のプリズム量はほぼ０であり、また累進量はある一定量以上となるため、測定者はターゲット６１を座標の中心に合わせることにより該レンズを累進部へと導くことができるわけである。
【００２３】
次に、該累進焦点レンズの遠用部へ導く第２誘導手段について説明する。
【００２４】
該レンズを累進部へ導いた後、ディスプレー１の画面には図６の（ｂ）のようにターゲット表示の上部に矢印６２が表示される。中央の座標６１の水平方向および垂直方向は第１誘導手段と同様、それぞれプリズム量および累進量である。座標の水平方向の０位置はプリズム量０、また垂直方向の０位置は累進量０（またはある一定量以下）に設定してある。ここで一定量以下とは遠用部であると判断できる量である。通常、遠用部は水平方向のプリズム量はほぼ０であり、また累進量は上述のように０（またはある一定量以下）であるため、検者はターゲット６１を座標の中心に合わせるように、矢印６２の方向へ該レンズを移動することにより遠用部へ導くことができるわけである。測定者は該レンズを遠用部へ導いたところで、記憶スイッチ２を押して、遠用部の屈折力を記憶する。
【００２５】
次に、該累進焦点レンズの近用部へ導く第３誘導手段について説明する。
【００２６】
該レンズを遠用部へ導き、遠用部の屈折力を記憶すると、ディスプレー１の画面のアライメント表示の中央の座標は消え、図６の（ｃ）のように表示が変わる。ターゲット６１の垂直方向は加入度を表し、加入度の大きさにより画面下方にターゲット６１が移動する。また、ターゲット６１の水平方向は第２誘導手段時に記憶した遠用部の円柱屈折力（ＣＹＬ値）と現測定位置での円柱屈折力との差およびプリズム量から算出した値により移動するようになっている。通常、該算出値は累進帯ではほぼ０となるため、測定者はターゲット６１の水平位置が真ん中になるようにレンズを左右方向に調整しながら近用部へ移動する。ターゲット６１は、また累進量によって形が変化するようになっており、累進量がある一定量以上（累進部である）のときは“＋”の形をし、ある一定量以下（近用部である）のときは図６の（ｄ）のように“○”の形に変化する。これにより、近用部への誘導が可能になるわけである。ターゲット６１が“○”に変化したとき、測定者は記憶スイッチ２を押して、近用部の値を記憶し、該累進焦点レンズの加入度（ＡＤＤ値）を算出し、ディスプレー１の画面に表示するのである。
【００２７】
次に、新たに設けた近用重視型の累進屈折力測定モードの１例を図７で説明する。ディスプレー１の画面には図７のように従来の累進屈折力レンズ測定モード時とは違う近用重視型の累進屈折力レンズを摸したターゲット表示を表示するようになっている。該累進屈折力レンズ測定モードは累進部へ導く第１誘導手段、近用部へ導き近用部の屈折力値を測定する第２誘導手段および遠用部へ導き遠用部に処方された加入度（マイナス）の値を測定する第３誘導手段を有する。
【００２８】
該累進屈折力レンズの累進部へ導く第１誘導手段は前述の従来の累進屈折力レンズ測定モードと同様なので、詳述は避ける。
【００２９】
次に、該累進焦点レンズの近用部へ導く第２誘導手段について説明する。
【００３０】
該レンズを累進部へ導いた後、ディスプレー１の画面には図７の（ｂ）のようにターゲット表示の下部に矢印７２が表示される。中央の座標７１の水平方向および垂直方向は第１誘導手段と同様、それぞれプリズム量および累進量である。座標の水平方向の０位置はプリズム量０、また垂直方向の０位置は累進量０（またはある一定量以下）に設定してある。ここで一定量以下とは近用部であると判断できる量である。通常、近用重視型の累進屈折力レンズの近用部のアイポイントは水平方向のプリズム量はほぼ０であり、また累進量は上述のように０（またはある一定量以下）であるため、検者はターゲット７１を座標の中心に合わせるように、矢印７２の方向へ該レンズを移動することにより近用部のアイポイントへ導くことができるわけである。測定者は該レンズを近用部のアイポイントへ導いたところで、記憶スイッチ２を押して、近用部の屈折力を記憶する。
【００３１】
次に、該累進焦点レンズの遠用部へ導く第３誘導手段について説明する。
【００３２】
該レンズを近用部へ導き、近用部の屈折力を記憶すると、ディスプレー１の画面のアライメント表示の中央の座標は消え、図７の（ｃ）のように表示が変わる。ターゲット７１の垂直方向は加入度を表し、加入度のマイナス量により画面上方にターゲット７１が移動する。また、ターゲット７１の水平方向は第２誘導手段時に記憶した近用部の円柱屈折力（ＣＹＬ値）と現測定位置での円柱屈折力との差およびプリズム量から算出した値により移動するようになっている。通常、該算出値は累進帯ではほぼ０となるため、測定者はターゲット７１の水平位置が真ん中になるようにレンズを左右方向に調整しながら遠用部へ移動する。ターゲット７１は、また累進量によって形が変化するようになっており、累進量がある一定量以上（累進部である）のときは“＋”の形をし、ある一定量以下（遠用部である）のときは図７の（ｄ）のように“○”の形に変化する。これにより、遠用部への誘導が可能になるわけである。ターゲット７１が“○”に変化したとき、測定者は記憶スイッチ２を押して、遠用部の値を記憶し、該累進焦点レンズの加入度（マイナス加入度）を算出し、ディスプレー１の画面に表示するのである。
【００３３】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明によれば、従来の累進屈折力レンズ測定モードとは別に近用重視型の累進屈折力レンズ測定モードを設けることにより、従来測定が困難であった近用重視型の累進屈折力レンズの測定が容易となるとともに、得られた測定値は近用重視型の累進屈折力レンズ測定モードの場合、近用部の屈折力値と加入度（マイナス）であるため従来行っていた演算をする必要もなくなることにより、測定結果の信頼性や測定能率も高まり、顧客サービス性が向上し得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての測定光学系の概略構成を示した図である。
【図２】図１で示された測定光学系で採用されている受光素子の正面図である。
【図３】図１で示された測定光学系で採用されている回転板の正面図である。
【図４】被検レンズ透過後の四角形の形状（遠用部または近用部の場合）を示した図である。
【図５】被検レンズ透過後の四角形の形状（累進部の場合）を示した図である。
【図６】本実施形態で採用されている従来の累進屈折力レンズ用測定モード時における各誘導段階でのアライメントパターンを示した図である。
【図７】本実施形態で採用されている近用重視型の累進屈折力レンズ用測定モード時における各誘導段階でのアライメントパターンを示した図である。
【図８】本実施形態での装置の外観図である。
【符号の説明】
１０ 光源
１２ 測定光束
１８ 被検レンズ
２４ 受光素子
２６ 光電変換素子（受光点）
３２ 回転板

Claims (6)

1. 発光手段から投射されてレンズ受上に載置される被検レンズを透過せしめた測定光束を光電変換型の受光手段で検出し、該検出値に基づいて前記被検レンズの光学特性を測定するレンズメータにおいて、
   遠近重視型の累進屈折力レンズ測定モードに切換える切換え手段と、該切換え手段とは別に新たに近用重視型の累進屈折力レンズ測定モードに切換える切換え手段を有する一方、
   ディスプレーの画面に累進屈折力レンズを模した表示を行うと共に、前記遠近重視型の累進屈折力レンズ測定モードと、前記近用重視型の累進屈折力レンズ測定モードとにおいて、該累進屈折力レンズを模した表示の形態を異ならせて表示することを特徴とするレンズメータ。
2. 前記遠近重視型の累進屈折力レンズ測定モードと、前記近用重視型の累進屈折力レンズ測定モードの、何れの測定モードにおける表示の形態においても、前記ディスプレーの画面の上方に遠用部が位置して該画面の下方に近用部が位置するようにした請求項１に記載のレンズメータ。
3. 発光手段から投射されてレンズ受上に載置される被検レンズを透過せしめた測定光束を光電変換型の受光手段で検出し、該検出値に基づいて前記被検レンズの光学特性を測定するレンズメータにおいて、
   遠近重視型の累進屈折力レンズ測定モードに切換える切換え手段と、該切換え手段とは別に新たに近用重視型の累進屈折力レンズ測定モードに切換える切換え手段を有すると共に、
   前記遠近重視型の累進屈折力レンズ測定モードで前記被検レンズを測定する機構として、（ａ）前記測定光束の光軸を該被検レンズの累進部へ導く第１誘導手段と、（ｂ）該第１誘導手段で該累進部に導かれた該測定光束の光軸を該被検レンズの遠用部に導く第２誘導手段と、（ｃ）該第２誘導手段で該遠用部に導かれた該測定光束の光軸を該被検レンズの近用部に導く第３誘導手段とを、備えている一方、
   前記近用重視型の累進屈折力レンズ測定モードで前記被検レンズを測定する機構として、（ｄ）前記測定光束の光軸を該被検レンズの累進部へ導く第１′誘導手段と、（ｅ）該第１′誘導手段で該累進部に合わされた該測定光束の光軸を該被検レンズの近用部に導く第２′誘導手段と、（ｆ）該第２′誘導手段で該近用部に合わされた該測定光束の光軸を該被検レンズの遠用部に導く第３′誘導手段とを、備えている
   ことを特徴とするレンズメータ。
4. 前記遠近重視型の累進屈折力レンズ測定モードにおいて前記第２誘導手段で導かれた前記遠用部における屈折力の測定値を記憶する遠用部屈折力記憶手段を有すると共に、該遠用部屈折力記憶手段に記憶された測定値を基準として前記第３誘導手段で導かれた前記近用部における屈折力の測定値に至る前記被検レンズの加入度を算出するプラス加入度算出手段を有しており、
   該遠近重視型の累進屈折力レンズ測定モードでは、該プラス加入度算出手段によって求められたＡＤＤ値を前記ディスプレーの画面に測定結果として表示する一方、
   前記近用重視型の累進屈折力レンズ測定モードにおいて前記第２′誘導手段で導かれた前記近用部における屈折力の測定値を記憶する近用部屈折力記憶手段を有すると共に、該近用部屈折力記憶手段に記憶された測定値を基準として前記第３′誘導手段で導かれた前記遠用部における屈折力の測定値に至る前記被検レンズの加入度を算出するマイナス加入度算出手段を有しており、
   該近用重視型の累進屈折力レンズ測定モードでは、該マイナス加入度算出手段によって求められたマイナスＡＤＤ値を前記ディスプレーの画面に測定結果として表示する
   請求項３に記載のレンズメータ。
5. 前記第１′誘導手段が、前記ディスプレーの画面にアライメント用の座標を表示するものであり、該座標の水平方向ではプリズム量が０となる位置が中心とされていると共に、該座標の垂直方向では累進部と判断できるだけの累進量の値となる位置が中心とされている一方、該ディスプレーの画面には、それらプリズム量と累進量の大きさに応じて変位せしめられるターゲットが、該座標と併せて表示されて、該ターゲットを該座標の中心に位置合わせすることで、前記被検レンズの累進部が前記測定光束の光軸上に位置せしめられるようになっており、
   前記第２′誘導手段が、前記第１′誘導手段と同様に前記ディスプレーの画面にアライメント用の前記座標を表示するものであり、該座標の水平方向ではプリズム量が０となる位置が中心とされていると共に、該座標の垂直方向では近用部と判断できるだけの累進量の値となる位置が中心とされている一方、該ディスプレーの画面には、前記第１′誘導手段と同様にそれらプリズム量と累進量の大きさに応じて変位せしめられるターゲットが、該座標と併せて表示されて、該ターゲットを該座標の中心に位置合わせすることで、前記被検レンズの近用部が前記測定光束の光軸上に位置せしめられるようになっている
   請求項３又は４に記載のレンズメータ。
6. 前記第３′誘導手段が、
   前記ディスプレーの画面にターゲットを表示して、加入度のマイナス量に応じて該ターゲットを画面上方に移動せしめる一方、水平方向では、前記第２′誘導手段で導かれた前記近用部で測定された円柱屈折力と該近用部から前記遠用部に向けての前記測定光束の光軸の移動位置で測定された円柱屈折力との差および該移動位置で測定されたプリズム量から算出した値に応じて、該ターゲットを画面左右に移動させると共に、
   該近用部から該遠用部に向けての該測定光束の光軸の移動位置で測定された累進量が、遠用部と判断できるだけの値となったことを条件として、該ターゲットの形を変化させて遠用部であることを表示する
   請求項３乃至５の何れか一項に記載のレンズメータ。

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