JPH04248433A - 累進焦点レンズ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、眼鏡レンズの測定装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高齢者むけ眼鏡レンズとして、二
焦点レンズにかわって、累進焦点レンズが、非常にポピ
ュラーなものとなってきた。ところが、レンズ測定装置
は必ずしも、これに対応していなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】累進焦点レンズは通常
扱われる眼鏡レンズと異なり、球面や円柱面ではない特
殊な曲面でできている。図２に示す如く、その屈折力は
レンズの上半分を占める遠用部１１ではほぼ一定である
が、近用部１２でその位置により変化する。近用部１２
は、屈折力が図示の下方にいくにしたがい漸増していく
、累進帯と呼ばれる光学的に有用な狭い帯状の領域と、
その周辺に広がる全く有用でない部分（非光学領域）１
３から成立する。しかしこうした違いは、一見して、区
別することはできない。そういった訳で、遠用部１１の
屈折力の測定は、従来より比較的容易に行うことができ
たが、近用部１３については、そうではなかった。ここ
には無用な領域が広く存在し、たとえば、マニュアル式
のレンズメーターでは結像を得ることができないため、
測定をおこなうことはできなかったし、自動式のレンズ
メーターにおいても、累進帯と測定光束の直径が同程度
の大きさであるため、厳密に累進帯に測定光を導いてや
らなければ測定ができなかった。

【０００４】ところが、累進レンズは先に述べたように
、特殊な曲面でできており、一様な屈折力を持っていな
いため、光学的な偏心量によってアライメントをおこな
う従来のレンズアライメントでは、この位置を特定する
ことは非常にむずかく、現実的にはほとんど不可能とい
えた。本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、従来困難であ
った累進レンズの累進部の測定とアライメントを容易に
可能とする装置の提供にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、次の構成をとった。水平方向の屈折力
を検出するための複数本の平行光束を被検レンズに投光
するための光源を含むコリメータ（１）と、被検レンズ
（９）によって屈折された光束を受光系に導く光学系（
２）で被検レンズの光学特性を検出する。さらに、その
光束を受け電気信号に変える光検出系（３）と、この電
気信号を増幅し、処理する測定回路系（４）と、この信
号から屈折力のデータ（球面屈折度、円柱屈折度、円柱
軸度、プリズム値）を算出すると共に、累進加入度を演
算し、累進帯の位置を判定する演算制御部（５）と、デ
ータを記憶するメモリ（６）とを持つ。またマンマシン
インターフェイス用部材として、データの格納をおこな
うタイミングをとらえるキースイッチ（７）と、累進加
入度の値や累進帯の状態を表示する表示装置（８）を装
備する。

【０００６】

【作用】本発明では、まず、以上に述べた測定装置（１
〜４）からくるレンズ屈折力信号を、球面度数等のほか
、垂直方向屈折力、水平方向屈折力に、演算制御部材に
よって、変換する。累進帯を解析するためには、遠用部
が決まったときに、これらの遠用部信号を累進帯のバッ
クグラウンドとして、メモリに記憶する。これは、累進
部解析の際のオフセットとしてその後、データから、引
き込む量となる。

【０００７】遠用部のデータが記憶されると、その後は
、でてきたデータから遠用部データを引き込んで、それ
を累進帯屈折力の基礎データとする。さて、累進帯は、
線形に屈折力を増加させているから、累進帯が縦にくる
ように被検レンズを置いたとすると、縦方向の光束は、
図３に示す如く、上方（ａ）と下方（ｂ）で違った屈折
力（Ｄａ、Ｄｂ）を計測することになる。一方、横方向
の屈折力は左右いずれでも違いはなく、正しくその位置
ででの加入度（Ｄ１−Ｄ０）をあらわす。しかし、縦方
向の屈折力の違いは線形であるから、この２つの平均値
は横方向の屈折力と一致する。

【０００８】ここで、縦方向光束のみによるプリズム値
、つまり光偏心と横方向光束によるそれを比較すると、
累進帯の累進の程度、つまり単位距離あたりのディオプ
ターの増加が、これら２つのプリズムの差になってくる
ことがわかる。２次元的に云うなら、累進方向も含めて
累進の程度がベクトルになっていることがわかるのであ
る。通常のレンズではこの２つのプリズムは、もちろん
一致する。

【０００９】これらの条件、すなわち縦方向の平均と横
方向の屈折力の一致と累進帯の方向およびその累進量が
、累進帯にいるかいないかの判定基準となる。またこの
ほかに、加入度レンズの一般性質である球面度数しか持
たないことや、正の度数しかないことがこの条件となり
得る。これらの条件で屈折データの解析をおこなう。 これにより、現在レンズが累進帯にはいっているかどう
か、及び、累進帯の程度、方向、加入度の値を知ること
ができる。　　こうして得られた、判定と測定値を表示
装置に送り、わかりやすい形で表示をおこなう。この一
連の過程を、秒あたり数回程度の速度でおこない、しか
も、累進解析モードを中止するまで、これを連続してお
こなう、これにより測定者は累進帯の位置と性質を、リ
アルタイムで知り、簡単に位置合わせを実行することが
できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、本発明の構成を示すブロック図
であり、水平方向の屈折力を検出するために複数本の平
行光束を被検レンズ９に投光するための複数のＬＥＤか
ら成る光源を含むコリメータ１と、被検レンズ９によっ
て屈折された光束を受光系に導く光学系２とによって、
被検レンズ９の光学特性を検出する。検出された光学特
性の光信号は、光位置検出部３によって電気信号に変換
される。変換された電気信号は測定回路４によって増幅
処理され、出力される。出力された信号を受けて演算制
御部５は、この信号から屈折力のデータ（球面屈折度、
円柱屈折度、円柱軸度、プリズム値）を算出すると共に
、累進加入度を演算して累進帯の位置を判定する。算出
されたデータはメモリ６に記憶される。

【００１１】また、キースイッチ７は、データの格納を
行なうタイミングをとらえるために配置され、表示装置
８は累進加入度の値や累進帯の状態を表示するために装
備されたマンマシンインターフェイス用装置である。図
４は本発明の装置全体の外観を示す図であり、図４（Ａ
）は正面図、図４（Ｂ）は側面図である。

【００１２】レンズ測定台４１の上にレンズを載せ、そ
れにより計測された値が、液晶表示パネル４２上に表示
されるスタイルをとっている。この装置における縦方向
は、図４（Ａ）の奥行き方向であり、図４（ｂ）の左右
方向である向きとする。上記の如く構成された本発明の
装置の動作について、以下図５のフローチャートを参照
すると共にその内容解説を含めて説明する。

【００１３】まず、レンズの遠用部を測定する。レンズ
の遠用部はすでにフレームにはいっているレンズでは、
眉側の半分、まだフレームにはいっていない新レンズで
は、どのあたりかと云うことが指示されているので、容
易にその位置を特定することができる。全く指標がない
場合にも、レンズの光偏心すなわち、プリズム値により
、遠用部を探し出すのは容易である。そこで、累進レン
ズの遠用部を測定台に載せ加入度スイッチを押す。この
瞬間、各光束の位置、球面度数、円柱度数、円柱軸度が
メモリに記憶される（ステップ１０１）。これから、累
進焦点レンズの累進帯のアライメントと測定の過程が始
まる。

【００１４】装置は、累進焦点近用部測定モードになり
、測定されてくる各々のデータから、遠用部データを減
算する。こうすると、遠用部での位置が、あらゆるデー
タの原点になると同時に、遠用部を無視して話を進める
ことができるようになる。測定者はここでレンズの下半
分がレンズ測定台の上にくるように、レンズを、例えば
押し込むようにして、動かす（ステップ１０２）。そし
て、装置はレンズを測定し（ステップ１０３）、生の測
定値から遠用部のデータを引くのである（ステップ１０
４）。これによって、得られたデータを次に示すように
表す。

【００１５】球面度数：　　　　　　　　　　　　　　
　　△Ｓ円柱度数：　　　　　　　　　　　　　　　　
△Ｃ縦、横各２点の屈折度：　　Ｐ１〜Ｐ４このデータ
を解析する。まず、先にも述べたように、加入度は、正
の屈折力のものしかないことにより、△Ｓ＞０ の条件が考えられ、これで判定する（ステップ１０５）
。これを満足しない領域は、非光学領域である。

【００１６】次に、同じく、先に述べたように、加入度
に円柱度が存在しないことより △Ｃ＜ε （εは、０と認定すべき、現実的なスレシホールドであ
る。）なる条件が考えられる。これを満足しないときに
、レンズは非光学領域にある（ステップ１０６）。

【００１７】ステップ１０５、ステップ１０６でレンズ
が非光学領域であることが判明されると、レンズが累進
帯上にないことを表示する（ステップ１０７）。これに
より、再度レンズを近用部へ動かす。ここで、図６を用
いて累進帯の解析をおこなう。図６は、Ｐ１〜Ｐ４を２
次元上にプロットしたものである。レンズに屈折力がな
い場合には、これらは全て、原点に集まり、レンズに一
様な球面度がある場合、すなわち累進ではないレンズで
あれば、４点は、図６（Ａ）に示すように、屈折力に比
例した量だけ広がる。この４点はそれぞれ、レンズ測定
台の上での開口を代表しているから、開口の位置に無関
係に、その影響を及ぼすレンズの偏心については、等し
く影響を受け、４点がその位置関係を保ったまま、プリ
ズム量だけ移動することになる。つまり、Ｐ１，Ｐ４の
中点とＰ２，Ｐ３の中点は一致し、その位置はプリズム
を表す。

【００１８】ここで、たて方向下向きに累進がついてい
るレンズを考えると、この４点の関係は、通常のレンズ
とは異なってくる。図６（Ｂ）において、Ｐ１は屈折力
の弱い部分の開口であるから、その点の広がりは小さい
、Ｐ３はこれとは逆に、屈折力の強い部分の開口である
から点の広がりは大きい。Ｐ２、Ｐ４については、この
方向には、累進効果はなく一様であるといえるから、通
常のレンズを測定するのと変わりなく、その点は広がる
。この中点の差をとると（ステップ１０８）、累進の強
度だけ差が出てくることがわかる。この差△Ｐは、累進
強度と次の関係がある。

【００１９】△Ｐ＝κＫ×Ｄ Ｋ：単位距離あたりのディオプターの増加量Ｄ：レンズ
測定台上の開口の径 κ：プリズムディオプターとレンズディオプターの装置
による、換算係数 累進方向がレンズの方向で決まる、すなわちディオプタ
ーの増加は２次元の方向性を持つことから、△Ｐはベク
トルである。

【００２０】Ｄ，κが装置自体の定数で、既知の量であ
ることより、△ＰからＫを算出し、これを判定の基礎量
とする（ステップ１０９）。累進の程度Ｋは、レンズの
範囲から、容易にわかっており（たとえば、１４ｍｍあ
たり累進量４Ｄｐが最大とわかっている）、これを最大
値と最小値で挟み込み、累進帯かどうかを判定する。こ
れをη１、η２とする。この範囲に入らない値ならば、
例のごとく、レンズは非光学的領域にあると判断する（
ステップ１１０）。

【００２１】Ｋがベクトルであることより、上記してき
たごとくレンズの向きに制限を加えておけば、これもそ
の判定に使用することができる。累進帯を縦にレンズを
入れると決めた場合には、この角度に一定の許容量をも
うけ、これに対して十分大きく傾いていた場合には、レ
ンズが非光学領域にいると判断することができる（ステ
ップ１１１）。こうして、判断した情報は、表示装置に
送られ、測定者に現在累進帯上にあるかどうかを知らせ
られる（ステップ１１２）。これと同時に表示器には次
の内容が表示され、累進レンズの特性を測定者に知らせ
ることになる（ステップ１１３）。

【００２２】但し、上記のステップの内容のうち、レン
ズの測定が累進帯で実施されている間は、ステップ１０
３乃至ステップ１１３は繰り返し実施され、その重複さ
れたデータを演算することによって累進焦点レンズの測
定値が得られる。前記表示装置での表示は図７に示す如
く表示される。図７において、７０はアライメント表示
部であり、累進帯がアライメントされている場合は○が
表示され、累進帯から外れている場合は×で表示される
ことによってアライメントの良、不良が判断される。７
１は累進帯の累進方向を示す表示である。これによって
、測定者は累進帯の方向が判別できる。また、７２は遠
用部の球面度数値（Ｓ）、７３は遠用部の円柱度数値（
Ｃ）、７４は遠用部の円柱軸度（Ａ）、７５は現在の測
定加入度数（ＡＤＤ）、７６はミリメートル当たりの屈
折度の増加量（Ｐ）、７７は近点想定位置での仮想加入
度数（ＡＤ）、７８は加入度レンズの左右（表示されて
いるのは左）（Ｄｉｒ）であり、それぞれ画面に表示さ
れる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来困難
であった、累進レンズの累進部の測定とアライメントを
簡単におこなうことができる効果がある。また、近点の
位置を設定することにより、実際に近点までレンズを持
ってこなくとも、加入度を知ることができる効果もある
。さらに、加入度レンズの累進帯が、右用レンズ、左用
レンズを対比するように垂直からわずかに右、左と傾い
ていることにより、従来全く不可能であったレンズの左
右の判別ができる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における一実施例の構成を示すブロック
部

【図２】累進焦点レンズを説明する図

【図３】累進帯での加入度による屈折力の増加を説明す
る図

【図４】本発明による装置本体の外観を示す図であり、
図４（Ａ）はその正面図、図４（Ｂ）はその側面部

【図
５】本発明による装置の動作を説明するフローチャート

【図６】累進帯の解析を行なう図であり、図６（Ａ）は
球面度のみがある場合の説明図、図６（Ｂ）は累進の加
入度がある場合の説明図

【図７】累進レンズデータの画面表示例を示す図

【主要部品の符号の説明】

１：光源を含むコリメータ ２：光学系 ３：光位置検出部 ４：測定回路 ５：演算制御部 ６：メモリ ７：キースイッチ ８：表示装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数本の平行光束を被検レンズに投光
   するための光源を含むコリメータと、前記被検レンズを
   透過することによって屈折された光束を受光系に導く光
   学系と、該光学系からの光信号を受けて電気信号に変換
   して出力する光検出手段と、該光検出手段の出力を受け
   て屈折力のデータを算出すると共に累進加入度を演算し
   、累進帯の位置を判定する演算制御部と、該演算制御部
   からのデータを表示する表示手段とを有することを特徴
   とする累進焦点レンズ測定装置。