JP4609840B2

JP4609840B2 - 眼鏡レンズ測定装置

Info

Publication number: JP4609840B2
Application number: JP2004242945A
Authority: JP
Inventors: 正梶野; 豊大森
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2024-08-23
Also published as: KR20060053200A; KR101213993B1; JP2006058247A

Description

本発明は、眼鏡レンズの紫外線透過率を測定する眼鏡レンズ測定装置、及び眼鏡レンズの屈折度数を測定する機能を合わせ持つ眼鏡レンズ測定装置に関する。

近年、紫外線から眼を守るべく紫外線の透過を抑えた特性を持つ眼鏡レンズ（以下、ＵＶカットレンズ）の需要が高まりつつある。そのため、眼鏡レンズを扱う眼鏡店などでは、紫外線透過率測定装置（以下、ＵＶメータ）や、紫外線透過率測定機能を備えたレンズメータ（特許文献１参照）等によって、顧客のそれまで使用していた眼鏡レンズの紫外線透過率の測定を行い、これが紫外線透過率の高いレンズであった場合には、ＵＶカットレンズの着用を勧めている。
特開２０００−１３１１９１号公報

しかしながら、従来のＵＶメータやレンズメータのおいては、測定したレンズ毎に紫外線透過率の測定結果が単にディスプレイに表示されるだけであった。そのため、前眼鏡レンズとＵＶカットレンズとの紫外線透過率の違いを顧客に見てもらっても、測定結果が別々に表示されてしまうため、顧客は視覚的に違いがわかりづらかった。また、検者にとってもＵＶカットレンズとそうではないレンズとの違いを顧客に説明しづらいという問題があった。

本発明は、眼鏡レンズの紫外線透過率の違いを分かりやすく示すことができる眼鏡レンズ測定装置を提供することを技術課題とする。

（１）被検レンズの屈折度数を測定する眼鏡レンズ測定装置において、被検レンズに紫外光を投光し、被検レンズを透過した紫外光を受光素子で受光する測定光学系を持ち、被検レンズの紫外線透過率を測定する紫外線透過率測定手段と、前記測定光学系の光路に置かれた第１被検レンズの測定を開始させる第１スイッチと、前記第１被検レンズと比較するために前記測定光学系の光路に置かれた被検レンズの追加測定を開始させる第２スイッチと、を有する測定開始信号入力手段と、前記第１スイッチの信号に基づいて測定された第１被検レンズの紫外線透過率の測定結果を複数段階に区分けすると共に、各レンズの紫外線透過率を示すグラフィックとして、被検レンズをイメージさせる第１グラフィックと、被検レンズに入射する紫外線の光量をイメージさせる第２グラフィックと、被検レンズを透過した紫外線の光量をイメージさせる第３グラフィックであって、前記区分けされた複数段階の何れであるかを示す第３グラフィックとを前記ディスプレイの画面に表示させ、前記第２スイッチ信号に基づいて追加測定された被検レンズの紫外線透過率の測定結果を上記第１〜３のグラフィックに対応するグラフィックを、第１被検レンズの紫外線透過率を示すグラフィックと並べて前記ディスプレイの同一画面に表示させ、以後、前記第２スイッチの信号が入力される毎に第１被検レンズの紫外線透過率を示すグラフィックを表示しつつ、新たに追加測定された被検レンズの紫外線透過率を示すグラフィックを、前に追加測定された被検レンズの紫外線透過率を示すグラフィックに代えて又はさらに追加して、前記ディスプレイの画面に表示させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
（２）（１）の眼鏡レンズ測定装置において、被検レンズの屈折度数を測定する眼鏡レンズ測定装置は、屈折度数測定用の光源を測定光軸上に有し、被検レンズ及び多数の開口を持つグリッド指標板を通過した測定光を検出する屈折度数測定光学系を持ち、前記紫外線透過率測定手段の光源を光軸外に配置し、屈折度数測定光学系を紫外線透過率測定手段の測定光学系として共用することを特徴とする。

本発明によれば、眼鏡レンズの紫外線透過率の違いを分かりやすく示すことができる。

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態の眼鏡レンズ測定装置の外観略図である。
１は紫外線透過率測定機能を有する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であり、ディスプレイ２上に表示されるスイッチ表示に対応したものを押すことにより、測定モードの切換え等の必要な入力指示を行うことができる。４は被検レンズＬＥが載置される載置部材としてのノーズピースである。５はレンズ押えであり、これを下に降ろすことでノーズピース４上に載せられたレンズＬＥを安定して保持することができる。

６は前後方向に移動可能なレンズ当てである。７は印点機構である。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。スイッチ８を短く押すと、被検レンズの屈折度数の測定が開始され、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４２に記憶される。また、スイッチ８を１秒以上長押しすると、被検レンズの紫外線透過率の測定が開始され、紫外線透過率の測定値がディスプレイ２にホールド表示されるようになっている。ディスプレイ２は、通常、屈折度数測定用の画面表示となっているが、紫外線透過率の測定が行われると、紫外線透過率の測定結果をしめす専用の画面に切り替わる。９は装置に電源を投入する電源スイッチである。

図２は光学系と制御系の概略構成図である。１０はレンズの屈折度数を測定する測定光学系であり、Ｌ１はその測定光軸である。測定光学系１０は、可視光領域の光を発する測定光源１１、コリメーティングレンズ１２、ミラー１３、屈折度数測定用の指標が形成された測定指標板であるグリッド板１４、可視から紫外までの波長領域の光を検出可能な２次元受光センサ１５を備える。測定光源１１は測定光軸Ｌ１上に置かれている。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。その開口４ａは、直径８ｍｍの円形である。

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の後面（受光センサ１５側の面）には、多数の円形孔からなる測定指標２０が形成されている。本実施例のおける測定指標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、そ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。

可視光源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の孔を通過した光束が受光センサ１５に入射する。

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には、装置の電源投入時にレンズＬＥ無しの状態で検出される「０Ｄ基準」の測定用指標像の座標及び測定情報等を記憶するメモリ４２が接続されている。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に入射した時の測定用指標像の座標位置を基準にし、屈折力を持つレンズＬＥを置いた場合の測定用指標像の位置変化から、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。例えば、球面度数のみを持つレンズＬＥが置かれた場合は、レンズＬＥが無い場合に対して、測定用指標像はレンズＬＥの光学中心から円形状に等距離に拡大、縮小する。この拡大又は縮小量に基づいて球面度数Ｓが求められる。また、柱面度数Ｃのみを持つレンズＬＥが置かれた場合は、レンズＬＥが無い場合に対して、測定用指標像はレンズＬＥの軸中心から楕円状に拡大又は縮小する。この拡大又は縮小量に基づいて柱面度数Ｃ、乱視軸角度Ａが求められる。（特開昭５０−１４５２４９を参照）。

レンズＬＥの屈折度数等の光学特性は、隣接する４つ（少なくとも３つ）のドット像を１組として演算する。例えば、３×３点のドットを１組とし、１ドット分ずらして多数の測定位置での光学特性を測定する。ノーズピース４の開口４ａ内では、７ｍｍほどの範囲が測定可能である。３×３点以上のドットを１組として演算する場合は、ゴミ等により一部のドット像が検出できなくても、その測定位置の演算が可能である。従って、ノーズピースの開口４ａ内にて複数の測定位置の情報が一度に得られ、ノーズピース開口４ａ内における光学特性分布が得られる。このため、累進レンズにおいては、現在の測定位置が遠用部にあるか否か、同様に現在の測定位置が近用部にあるか否か、あるいは累進帯にあるか否か等のアライメント状態が、効率良く検出できる。

また、可視光源１０の近くには（測定光軸Ｌ１上からずれた位置）、紫外線領域の光（中心波長３６５ｎｍ）を発する紫外光源３０が配置されている。紫外線透過率測定光学系は、屈折度数の測定光学系１０のコリメーティングレンズ１２〜２次元受光センサ１５を共用する。紫外光源３０からの光束は、可視光源１１と同様、コリメーティングレンズ１２、ミラー１３、グリッド板１４を介して、紫外の波長領域を検出可能な２次元受光センサ１５に入射する。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が受光したときの光量を基準とし、レンズＬＥを置いた場合の光量変化から紫外線透過率を得る。そして、紫外線透過率が低いほうから順に、ＵＶ透過レベル１からレベル４までの４段階で判定する。ＵＶ透過レベル１は、一般的にＵＶカット機能を持つといわれるＵＶカットレンズを測定したときの紫外線透過率を基に決定している。紫外線をほぼ透過する場合がレベル４である。レベル２とレベル３は、レベル１とレベル４の間で、紫外線透過率に応じて適宜設定されている。

なお、本装置では紫外光源３０を可視光源１０の近傍に配置する構成であっても、グリッド板１４の多数の円形孔（開口）を使用したことにより、受光センサ１５が受光した光量変化から紫外線透過率を精度良く測定できる。測定指標であるグリッド板１４の円形孔を光軸Ｌ１中心に４個配置した構成であっても良いが、この場合、紫外光源３０が光軸Ｌ１からずれていることにより、受光センサ１５上にできる４個の指標像は、屈折度数の測定時に比べてその分ずれることになる。被検レンズのマイナス度数が大きいレンズを測定する場合、そのずれはさらに大きくなり、ノーズピース４上に置く被検レンズの位置に伴うプリズムの発生によってもずれる。このため、受光センサ１５の受光面から４個の指標像が外れやすくなり、指標像の数が減ると、光量検出の精度が落ちる。これに対して、ノーズピース４ａの開口サイズ近くまで広がった多数の開口を持つグリッド板１４とすれば、測定光軸中心の指標像がずれても残りの指標像の多くが残っているので、この指標像の光量から紫外線透過率を測定できる。すなわち、指標像の数が減っても、残りの指標像の総光量をその指標像数で除算することで指標像１個あたりの光量を求め、同じくレンズが置かれていない場合に受光センサ１５が受光したときの光量を基準と比較して紫外線透過率を求める。

また、従来のレンズメータに紫外線透過率測定機能を設けた装置では、ハーフミラーやダイクロイックミラー等の光路合成部材を使用して、屈折度数測定光源と紫外線光源とを３０を測定光軸Ｌ１と同一光軸上に位置させているが、光路合成部材を設けることは不利である。ハーフミラーを使用すると光量が半減するため、大きな光量の測定光源が必要になるが、そのような光源は高価であり、入手もしにくい。紫外光と屈折度数測定光束（通常、６６０ｎｍ）とを波長選択して合成するダイクロイックミラーを使用する場合、そのダイクロイックミラーが高価となる。これに対して、本装置では光路合成部材を使用することなく、紫外線透過率測定光学系と屈折度数測定光学系の共通部材を多くして、装置を安価に構成できる。

次に、以上のような構成を備えるレンズメータを用いて、眼鏡店等に眼鏡を購入しにきた顧客がそれまでつけていた前眼鏡のレンズと、眼鏡店等の販売担当者である検者が推奨するＵＶカットレンズの紫外線透過率の測定を行う場合について説明する。初めに、検者は前眼鏡の紫外線透過率の測定を行う。まず、検者は前眼鏡レンズをノーズピース４上に載置し、ＲＥＡＤスイッチ８を１秒以上長押しする。制御部４０は、スイッチ８から入力信号に基づいて、屈折度数測定モードから紫外線透過率測定モードに切換え、紫外光源３０を点灯し、紫外線透過率の測定を開始する。制御部４０は、受光センサ１５からの出力に基づいて前眼鏡レンズの紫外線透過率を算出し、測定結果をメモリ４２に記憶する。また、測定結果としてＵＶ透過レベルをディスプレイ２に表示する。

図４は、このときの測定結果の表示例である。ディスプレイ２の表示画面の右側には、紫外線透過率がＵＶ透過レベル１〜４の何れであるかを示すグラフィック１０１と、ＵＶ透過レベル１〜４が意味する紫外線透過率の区分けを矢印の太さ（大きさ）の変化で段階的に示したグラフィック１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄが表示されている。また、表示画面の左側の枠表示１０４内には、測定結果を視覚的に容易に理解できるように、被検レンズをイメージさせるレンズグラフィック１０５と、被検レンズに入射する紫外線の光量をイメージさせる矢印グラフィック１０６と、被検レンズを透過した紫外線の光量をイメージさせる矢印グラフィック１０７が表示されている。この例では測定結果がレベル４と判定され、枠表示１０４内の矢印グラフィック１０７は、ＵＶ透過レベル４を示すグラフィック１０２ｄと同じものが表示されている。同時に、グラフィック１０１のＵＶ透過レベル４の部分が反転表示されている。入射紫外線の光量をイメージさせる矢印グラフィック１０６とＵＶ透過レベル４を示すグラフィック１０２ｄとが同じとなっており、この被検レンズでは紫外線がほとんどカットされていないことを、視覚的に容易に理解できる。

図４の表示画面において、１１０は、ＲＥＡＤスイッチ８により最初に測定したレンズに対して比較対象とする別のレンズの紫外線透過率の測定を開始するための追加測定のアイコンである。ここで、検者は比較対象とするＵＶカット機能を持つ新しい被検レンズをノーズピース４上に載置し、追加測定のアイコン表示に対応したスイッチ３ａを押すと、そのレンズの紫外線透過率の測定が開始される。制御部４０は、スイッチ部３ａからの入力信号に基づいてＵＶカットレンズの紫外線透過率を算出し、その測定結果をメモリ４２に記憶する。

図５は、前眼鏡レンズのＵＶ透過率測定後、続けて、ＵＶカットレンズを測定した時の表示画面である。表示画面の左上の枠表示１２０内は、始めに測定された前眼鏡レンズのＵＶ透過レベルの測定結果を表すものであり、図４における枠表示１０４内のものと同じグラフィック１０５，１０６，１０７が表示されている。表示画面の右下の枠表示１２１内は、比較のために追加測定したレンズの測定結果を表すものである。この枠表示１２１内においても、グラフィック１０５，１０６と、測定された被検レンズの透過紫外線の光量をイメージさせるグラフィック１０７が表示されている。この例では、追加測定したレンズの測定結果はＵＶ透過レベル１と判定され、そのグラフィック１０７はＵＶ透過レベル１〜４の区分けを矢印の太さ（大きさ）の変化で示したグラフィック１０２ａと同じものされている。なお、枠表示１２０内には番号（１）、枠表示１２１内には番号（２）が付されており、これにより、どちらのレンズの測定結果を示すものかを判別できる。

このような前眼鏡レンズとＵＶカットレンズの紫外線透過率の測定結果とが同時に表示されたディスプレイ２の表示画面を顧客に見せることにより、顧客はそれぞれのレンズのＵＶ透過率の違いを視覚的に容易に理解できる。また、検者にとっては、この表示画面によりＵＶカットレンズの利点を顧客に説明しやすくなる。

また、図５の表示画面において、別の第３のレンズ（例えば、他のレンズメーカのＵＶカットレンズ）を比較対象とするために追加測定用のスイッチ３ａを押すと、さらに、第３のレンズの紫外線透過率が測定され、その測定結果がメモリ４２に記憶される。制御部４０は、スイッチ３ａにより第３のレンズが追加測定されたときは、図５における第２のレンズの測定結果に代えて、新たに測定された第３のレンズの測定結果を示すグラフィック（表示形式は枠表示１２０，１２１内のものと同じ）に変える。このとき、測定結果のグラフィック表示には、番号（２）に代えて番号（３）を表示すれば、３枚目のレンズであることが分かる。ＲＥＡＤスイッチ８により最初に測定された前眼鏡レンズの測定結果を示す枠表示１２０内のグラフィックは、そのまま残される。この表示により、最初に測定された前眼鏡レンズと第３のレンズのＵＶ透過率の違いを容易に比較できる。追加測定用のスイッチ３ａを使用することにより、最初に測定した前眼鏡レンズに対して比較対象とする別のレンズの測定結果を次々と表示させ、顧客に比較結果を示すことができる。

なお、上記の図５の例では、画面上での比較を簡単にするために測定結果を２つまでの表示としたが、図６のように、スイッチ３ａを押して新たなレンズを測定する度に測定結果が追加表示されるようにしても良い。図６の例では、枠表示１２２内のグラフィックが新たに追加測定された第３のレンズの測定結果である。

本装置は、レンズの屈折度数を測定するレンズメータ機能を有するため、通常、屈折度数測定モードでは図１のディスプレイ２のようなレンズの屈折度数のデータやアライメント画面が表示される。この屈折度数測定モードの画面表示に対して、レンズをノーズピース４に載置してＲＥＡＤスイッチ８を押すことにより、以上の説明したような紫外線透過率の比較が可能な専用の画面に切りかわるので、顧客や検者にとってわかりやすい画面でレンズのＵＶ比較が可能となる。また、紫外線透過率の比較表示の専用画面において、図４〜図６のようなグラフィックで表示することにより、顧客に対して視覚から容易に訴えることが可能となる。なお、図４〜図６にディスプレイの表示において、１１１はレンズの屈折度数のデータやアライメント画面の表示される画面に戻るためのアイコンであり、アイコン１１１に対応したスイッチ３ｂを押すと、屈折度数測定モードに切換えられ、ディスプレイ２の表示が図１のような屈折度数測定用の画面に切り換わる。

なお、以上の説明において、紫外線透過率測定機能を有するレンズメータを例にとって説明したが、紫外線透過率を測定するためのＵＶメータにおいても適用可能である。ＵＶメータの簡単な構成としては、図７のように紫外線領域の光を発する光源５０と、コリメータレンズ５１、ピンホール状のスリット板５２、レンズを挿入できる空間５３、紫外光を選別して透過するフィルター５４、集光レンズ５５、受光センサ５６により構成される。
光源５０から出射された光は、コリメータレンズ５２により平行光束とされた後、レンズＬＥ、フィルター５４、集光レンズ５５を介して受光センサ５６に受光される。５７は、制御部であり、受光センサ５６からの出力に基づいて紫外線透過率を測定する。また、５８はディスプレイであり、測定結果が表示されるようになっている。また、５９は入力用のスイッチである。以上のようなＵＶメータにおいても、上記のように第一のレンズと第二のレンズの測定結果を比較表示できるような画面をディスプレイ５８に表示させるようにすればよい。

実施形態の眼鏡レンズ測定装置の外観略図である。実施形態の眼鏡レンズ測定装置に係る光学系と制御系の概略構成図である。グリッド板に形成された指標パターンを示す図である。紫外線透過率を測定した時の測定結果の表示例である。前眼鏡レンズのＵＶ透過率測定後、続けて、ＵＶカットレンズを測定した時の表示画面である。新たなレンズを測定する度に測定結果が追加表示される時の表示例である。紫外線透過率を測定するＵＶメータの簡単な構成を示す図である。

符号の説明

２ディスプレイ
３スイッチ部
１０測定光学系
１１可視光源
１５受光センサ
３０紫外光源
４０制御部
５７制御部
５８ディスプレイ
５９スイッチ部
１０２ａ〜１０２ｄＵＶ透過レベル１〜４が意味する紫外線透過率の区分けを矢印の太さ（大きさ）の変化で段階的に示したグラフィック
１０５レンズグラフィック
１０６矢印グラフィック
１０７矢印グラフィック
ＬＥ被検レンズ

Claims

被検レンズの屈折度数を測定する眼鏡レンズ測定装置において、被検レンズに紫外光を投光し、被検レンズを透過した紫外光を受光素子で受光する測定光学系を持ち、被検レンズの紫外線透過率を測定する紫外線透過率測定手段と、前記測定光学系の光路に置かれた第１被検レンズの測定を開始させる第１スイッチと、前記第１被検レンズと比較するために前記測定光学系の光路に置かれた被検レンズの追加測定を開始させる第２スイッチと、を有する測定開始信号入力手段と、前記第１スイッチの信号に基づいて測定された第１被検レンズの紫外線透過率の測定結果を複数段階に区分けすると共に、各レンズの紫外線透過率を示すグラフィックとして、被検レンズをイメージさせる第１グラフィックと、被検レンズに入射する紫外線の光量をイメージさせる第２グラフィックと、被検レンズを透過した紫外線の光量をイメージさせる第３グラフィックであって、前記区分けされた複数段階の何れであるかを示す第３グラフィックとを前記ディスプレイの画面に表示させ、前記第２スイッチ信号に基づいて追加測定された被検レンズの紫外線透過率の測定結果を上記第１〜３のグラフィックに対応するグラフィックを、第１被検レンズの紫外線透過率を示すグラフィックと並べて前記ディスプレイの同一画面に表示させ、以後、前記第２スイッチの信号が入力される毎に第１被検レンズの紫外線透過率を示すグラフィックを表示しつつ、新たに追加測定された被検レンズの紫外線透過率を示すグラフィックを、前に追加測定された被検レンズの紫外線透過率を示すグラフィックに代えて又はさらに追加して、前記ディスプレイの画面に表示させる制御手段と、を備えることを特徴とする眼鏡レンズ測定装置。
請求項１の眼鏡レンズ測定装置において、被検レンズの屈折度数を測定する眼鏡レンズ測定装置は、屈折度数測定用の光源を測定光軸上に有し、被検レンズ及び多数の開口を持つグリッド指標板を通過した測定光を検出する屈折度数測定光学系を持ち、前記紫外線透過率測定手段の光源を光軸外に配置し、屈折度数測定光学系を紫外線透過率測定手段の測定光学系として共用することを特徴とする眼鏡レンズ測定装置。