JPH04297842A - 自動レンズメーター - 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、コンタク
トレンズの屈折力自動測定に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動レンズメーターもしくは通常
のレンズメーターにおける、被検レンズの位置合わせは
、光学的な偏心量、すなわちプリズム値を基準におこな
われていた。画面上に偏心量を図示する際にもそれに基
づいて、あたかも投影式のレンズメーターの表示のよう
に行われた。位置合わせ完了のサインについても屈折度
測定のための位置合わせも、レンズの中心を印点するた
めの位置あわせとともにプリズム値を基準におこない、
この結果を操作者にしらせるだけであった。最良のもの
でも、レンズの屈折力を数段階にわけ、これに応じて判
定の基準を変えるだけであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のごとき従来の方
法、装置では、測定のための位置合わせと印点のための
位置合わせが共にプリズム値を基準にしている。しかし
印点は機械制度の制約や加工精度の制約から実際の距離
を基準にしている。この為度数が弱いと位置合わせ精度
が悪く、逆に度数が強いと精度を上げて位置合わせする
ので位置合わせが困難である。つまり測定するレンズの
屈折力の違いによって位置合わせに難易が発生する。

【０００４】例えば、屈折力の大きいレンズは位置合わ
せが非常に難しくなると同時に、レンズを少し動かした
だけでターゲットが、画面からはみ出てしまい、表示器
を見ながらの位置合わせができなくなってしまう。さら
に、混合乱視レンズ（円柱度が球面度よりも大きくしか
も符号が逆のレンズ。例えば球面度が３ＤＰで円柱度が
−４ＤＰの様なレンズ。）の測定時にはレンズを横に動
かしているのにターゲットが縦に動く現象が発生し、こ
の場合も表示器を見ながらの位置合わせが非常にむずか
しい。

【０００５】また、位置合わせ完了のサインが出るタイ
プの従来装置はプリズム値で判定しているので、印点の
ための位置合わせが実際の必要精度以上の精度でおこな
わなければならなかった。これは、神経を使うレンズの
位置合わせ作業においては測定者にとって非常な負荷で
ある。

【０００６】

【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、本発明では、レンズそれ自体及びその偏心による
屈折力を検出する光学系とそれを含む測定系を持ち、そ
れらから球面屈折力、円柱屈折力、円柱軸度、プリズム
値を求める演算装置を持ち、これに実偏心の演算装置と
その位置を反映することのできる２次元表示装置を付加
し、これらが全てリアルタイムで繰り返し表示できる様
構成した。

【０００７】２次元表示装置はレンズの動きが等倍ない
しは数倍程度で、レンズの実際の動きを再現できる大き
さと分解能を持ち、レンズの中心を示すターゲットが表
示できるものとした。そして、この表示器と兼ねてもよ
いが、光軸が測定用、印点用に位置だしされたことを知
らせる部材をもうける。演算装置には、後で述べるよう
な演算がおこなわれるようなプログラムを積み、演算に
よりレンズ位置の実際の距離がでてくるものとした。

【０００８】

【作用】本発明は、次の順序で動作をおこなう。すなわ
ち、測定台の上にレンズを載せると、装置はこれを測定
し、測定系及びその制御演算部材から球面度数、円柱度
数、円柱軸度、プリズム値が算出される。これらの値か
ら、位置演算装置はレンズの実際の偏心量を計算する。 この計算はベクトル的におこなわれ、偏心量は水平方向
、垂直方向の２つが、同時に算出される。この２つの変
数を表示装置のドットの数に変換し、その位置にターゲ
ットを移動する。また、２つの偏心量とプリズム値から
光軸位置が印点に充分かどうか（即ちＪＩＳ或いはＤＩ
Ｎ等の規格に適合しているか否か）、測定に充分かどう
か（即ち例えば歪みや収差の程度が当該機械固有の条件
に適合しているか否か）を判断し、それを表示等で知ら
せる。

【０００９】この一連の過程を例えば秒数回程度以上の
速度で連続的に実行すれば、レンズの実際の位置を表示
画面上に示し、光軸合わせの完了をリアルタイムで知ら
せることが出来る。

【００１０】

【実施例】次に本発明を実施したときの例をあげ、これ
について説明する。図１は、本発明の一実施例のブロッ
ク図であり、装置全体の外観は図５、図６に示す。図５
は正面図、図６は右側面図である。測定者は被検レンズ
７をレンズ測定台４１の上に載せ、レンズを動かしなが
ら、現在のレンズの位置を表示装置である液晶パネル５
１によって確認することができる。

【００１１】図２は、図４の様に被検レンズ７をレンズ
測定台４１に載置した時の表示形態の一実施例である。 図３は中心マーク２１の各場合の表示形態の一実施例で
左より、測定可能、印点可能、測定及び印点可能、光軸
があっていない場合である。図２に於いて２２はターゲ
ットマーク、４２はレンズ中心、４３は円柱軸、４４は
測定部光軸である。さて、レンズ測定台４１に、被検レ
ンズ７を載せると、図１のレンズ測定ブロック１より測
定された信号が演算制御ブロック２に出力され、この信
号が演算制御ブロック２で計算され、球面度数（ＳＰＨ
）、円柱度数（ＣＹＬ）、円柱軸度（ＡＸＳ）、水平プ
リズム値（ＰＸ）、垂直プリズム値（ＰＹ）が算出され
る。これについては、通常のオートレンズメーターで公
知である。この様に出力されたデータを次に示すような
過程で、実際の偏心距離、すなわち、実偏心量を計算す
る。

【００１２】Ｓ：球面度数 Ｃ：円柱度数 ＡＸ：円柱軸度 　　まず、Ｄ＝Ｓ（Ｓ＋Ｃ）────────────
──１を算出し、これにより、レンズが偏心量を計算で
きるレンズかどうかを判断する 。　　　　　　　　Ｄ＞０─────────────
───────２　　ないしは、実際的には、誤差をい
れて判断できる微小量ζを用いて 　　　　　　　　Ｄ＞ζ──────────────
──────３でレンズを判別する。この条件を満足し
ないとき、具体的に云うと、単性乱視レンズすなわち、
球面度数が０のレンズ及び、もともと屈折力を持ってい
ないレンズでは、決まった光軸は存在しないので、光軸
までの距離を求めることはできない。単性乱視について
は直線状に広がる光学中心があり、この処理については
後で述べる。 上記式３を満足するとき、偏心量（水平方向をＸ、垂直
方向をＹとする。）を表すと、次の式で示される。

【００１３】 　　　　Ｘ＝１０（ＰＸ（Ｓ＋Ｃ（１−ＣＯＳ（２ＡＸ
））／２−ＰＹＳＩＮ（２ＡＸ））／（Ｓ（Ｓ＋Ｃ））
──４　　　　Ｙ＝１０（ＰＹ（Ｓ＋Ｃ（１＋ＣＯＳ（
２ＡＸ））／２−ＰＸＳＩＮ（２ＡＸ））／（Ｓ（Ｓ＋
Ｃ））──５これで偏心量が算出される。

【００１４】単性乱視レンズの位置合わせを次に述べる
。単性乱視レンズは先に述べたように、直線状に広がる
光学中心しか持たず、一点で光学中心を特定することが
できないので、最も近い光学中心の位置を、求めるべき
光学中心とする。これを式で表すと Ｃ＞ζ１　のとき Ｘ＝１０ＰＸ／Ｃ───────────────８Ｙ
＝１０ＰＹ／Ｃ───────────────９にな
る。

【００１５】こうしてもとめた偏心量を位置合わせの基
準とする。この値は、レンズの実際の偏心を示している
からレンズの度数に関係無く、現実のズレ量と一致した
位置が測定者に示され、違和感の無いレンズ光軸合わせ
が出来るのである。なお、Ｓ，Ｃともに０の時には、偏
心量は求まらないから、プリズム値を位置合わせの基準
とする。

【００１６】こうして、実偏心量演算ブロックによって
以上の計算がなされたあと、このデータは画面制御ブロ
ックと光軸判定ブロックにひきわたされる。画面制御ブ
ロックでは、この出力をドット単位の変異量に変換する
。すなわち、偏心に対して等倍の動きを表示上なすので
あれば、表示画面１ドットの大きさを０．３ｍｍとする
と ＮＸ＝０．３Ｘ────────────────１０
ＮＹ＝０．３Ｙ────────────────１１
なる変換をおこなう。そして、このドット数だけ中心か
らはずれた位置にターゲットを移動させる。この例を図
２、３、４にしめす。ここでは、κは１である。

【００１７】一方、光軸位置判定ブロック４に送られた
データは次のように処理され、光軸があっているかどう
かが判定される。光軸位置判定ブロック４はまず、被検
レンズ７が屈折力を持つかどうかを判定する。 　　　　　　　　Ｃ＜ζ１　　　かつ　　Ｓ＋Ｃ＜ζ１
　──────────１２のときレンズは屈折力を持
たないとする。

【００１８】レンズが屈折力を持つとき、つまり式１２
を満足しないとき、光軸は次に示すように判定される。 光軸位置判定ブロック４は、光学的な偏心量であるプリ
ズム値が規定の値に入っているかを判断し、そのあと、
実際の偏心量が、規定の値に入っているかどうかを判定
し、この２つの条件のかねあいから光軸がどのようにあ
っているかを決める。

【００１９】光学的偏心は ＳＱＲ（ＰＸ２　＋ＰＹ２　）＜ε０　───────
１３で、距離の偏心は ＳＱＲ（Ｘ２　＋Ｙ２　）＜η０　─────────
１４で判定する。

【００２０】この両方の条件を満足するとき、光軸は印
点のためにも測定のためにも、合っている。式１３の条
件は満足するけれど式１４は満足しないときは、測定に
は充分光軸はあっているが、印点するには充分ではない
。式１４の条件は満足するけれど式１３は満足しないと
きは、逆に、印点には充分なだけ光軸はあっているが、
測定には不十分である。

【００２１】式１３、１４ともに条件を満足しないとき
は、どちらの意味でも光軸はあっていない。図９は球面
レンズの場合の上述の条件を図示したものである。結局
光軸位置判定ブロック４は光軸位置が図９のＡ、Ｂ、Ｃ
、Ｄの各領域のいずれにあるかを判定をしている事にな
る。

【００２２】レンズに屈折力がない場合、即ち式１２を
満足するときには、単に２つのプリズム値ε０　、ε１
　で光学偏心量を判定し、屈折力を持つ場合と上に整合
性をもたすに留める。ここで図７、図８に示すフローチ
ャートを通して処理の流れを説明する。ここで図７の１
は図８の１へ続き、図７の２は図８の２へ続く。

【００２３】図７に於いて、ステップ１０１で被検レン
ズを測定し、ステップ１０２でレンズメーターの基本パ
ラメーターであるＳ，Ｃ，ＡＸ，ＰＸ，ＰＹを算出する
。ここまでは従来のオートレンズメーターで行われてい
る手順である。ステップ１０３でレンズの条件の判断Ｓ
（Ｓ＋Ｃ）＜ζ０　を行う。ステップ１０３でＹＥＳの
場合は一点の決まった焦点を持たないレンズでありステ
ップ１０４でＣ＜ζ１　を判断する。ステップ１０３即
ちＳ（Ｓ＋Ｃ）＜ζ０　でＮＯの場合はステップ１０５
で前記式４、５により実偏心量Ｘ，Ｙを算出する。ステ
ップ１０４即ちＣ＜ζ１　の判定はレンズが屈折力を持
っているか否かの判定であり、ＹＥＳの場合はレンズが
屈折力を持たないので偏心量の計算は出来ず即ち１０７
へ進む。ＮＯの場合は即ち１０６に進み式８、９に基づ
き一応偏心量Ｘ，Ｙを算出する。

【００２４】図８に於いて、１に関しては、ステップ１
０８では測定良好な範囲に入っているかどうかを判定し
ステップ１０９、１１０即ち（Ｘ２　＋Ｙ２）１／２＞
η０　で印点が規格内に打てるか否かを判断する。ここ
でε０　はプリズムが測定を行うに充分な大きさを示す
。即ち測定されたプリズムがε０　以下ならば測定可能
、ε０　以上ならば測定不能である事を示す。

【００２５】ε０　は例えば０．２５Δである。（Δは
プリズムのＤｉｏｐｔｅｒ；ディオプターを表す）　従
って、即ちステップ１０８即ち　（ＰＸ２　＋ＰＹ２）
１／２　＞ε０　は測定が可能か否かの判定である。η
０　は印点が可能の範囲を示す。 例えばＪＩＳでは印点は光軸から０．５ｍｍ以内に打た
なければならない。従って印点を打つ機械の精度を０．
１ｍｍとすると印点は光軸から０．４ｍｍ以内に打つ必
要がある。よってこの場合はη０　は０．４ｍｍである
。　　以上の事からステップ１０９と１１０は光軸から
のずれ量がη０　を越えるか否かを判断する。

【００２６】図８に於いて、２に関しては、実偏心量が
存在しないので、プリズム値だけで条件を判断する場合
のフローチャートで、。ステップ１１１即ち（ＰＸ２　
＋ＰＹ２）１／２　＞ε０はステップ１０８と同じであ
る。ステップ１１２即ち（ＰＸ２　＋ＰＹ２）１／２　
＞ε１　は装置がレンズの屈折力が無いと判定するレン
ズの屈折力ζ１　に由来する。 ステップ１０８とステップ１１２とを較べるとε０　＞
ε１　である。レンズの屈折力がζ１　より小さくなる
と光軸ずれの量即ち偏心量の計算が出来なくなるので、
ステップ１１２ではレンズの屈折力がζ１　の時の許容
ずれ量η０　に対応するプリズム量ε１　をステップ１
０９、１１０に替わる判定基準としている。

【００２７】ステップ１１２のε１　はステップ１０４
のζ１　とステップ１０９のη０　との間で以下の関係
に設定する。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　ε１　＝ζ１　
η０　／１０──────────────１５こうし
ておけば屈折力が小さくプリズム値だけで印点が可能で
ある事を判断する偏心量を計算できない領域と屈折力が
充分にある領域が途切れなくつながる。換言すれば屈折
力ちょうどζ１　のレンズを測定する事を考えると、こ
の測定値は測定誤差によって２つの領域の何れに入るか
分からない。しかし印点が可能であるサインの出る位置
がこれにより敏感に変化する事は望ましくない。 ε１　を式１５の関係に設定しておけば、印点可能のサ
インが出る位置の判定値が連続的に変化するからこうし
た不都合は起こらない。

【００２８】図９は本発明による判定領域を示す説明図
である。図９の原点近くのプリズム値ε１　から傾きを
もたない境界線部分が上記式１５の設定による。以上の
様にして、得られた判定結果は画面制御ブロックに送ら
れ、画面上で中心となる位置にシンボルが表示される。 図２で示された表示の中心の位置に、図３で表されたシ
ンボルが表示されるのである。図３で示されたシンボル
が、それぞれ、測定ＯＫ、印点ＯＫ、測定と印点ともに
ＯＫ、光軸がまだ合っていない状態をしめしている。こ
れらのシンボルは図９の領域Ｂ，Ｃ，Ａ，Ｄにそれぞれ
対応する。

【００２９】この一連の動作を例えば秒２、３回以上の
速度で繰り返せば、測定者は、レンズの動きに応じて、
そのまま２次元表示パネル６に表示されたターゲットマ
ーク２２が動いている様に見える。さらに、目的に応じ
たレンズの位置合わせが完了したかどうかが、２次元表
示パネル６の表示により、即時にわかる。

【００３０】

【発明の効果】本発明により、従来、手間をとる作業で
あったレンズの位置合わせ作業が、容易に行われるよう
になる。このことで、自動レンズメーターは、さらに操
作の簡単な装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例のブロック図

【図２】　
　表示形態の一実施例

【図３】　　表示形態の一実施例

【図４】　　被検レンズ７をレンズ測定台４１に載置し
た状態を表す平面図

【図５】　　装置の外観正面図

【図６】　　装置の外観右側面図

【図７】　　本発明の処理手順を示すフローチャート

【
図８】　　本発明の処理手順を示すフローチャート

【図
９】　　本発明による判定領域を示す説明図

【主要部品の符号の説明】

１　　レンズ測定ブロック ２　　演算制御ブロック ３　　実偏心量演算ブロック ４　　光軸位置判定ブロック ５　　画面制御ブロック ６　　２次元表示パネル ７　　被検レンズ ２１　　中心位置マーク ２２　　ターゲットマーク ４１　　レンズ測定台 ４２　　レンズ中心

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　眼鏡レンズ、コンタクトレンズの屈折
   力を自動的に測定する場合に、被検レンズの光軸の位置
   を、リアルタイムで、付属のないしは別置きの表示装置
   に表すことを特徴とする自動レンズメーター。
2. 【請求項２】　　眼鏡レンズ、コンタクトレンズの屈折
   力を自動的に測定する場合に、被検レンズの位置を、リ
   アルタイムで、付属のないしは別置きの表示装置に表す
   と同時に度数に関わらず、光軸がある規格内に入ってい
   ることを知らせることを特徴とするレンズメーター。
3. 【請求項３】　　眼鏡レンズ、コンタクトレンズの屈折
   力を自動的に測定する場合に、被検レンズの位置を、リ
   アルタイムで、付属のないしは別置きの表示装置に表す
   と同時に度数に関わらず、その光軸がある規格内に入っ
   ているか、もしくは、自動測定に充分なだけ位置合わせ
   をおこなっていることを知らせることを特徴とするレン
   ズメーター。