JPH0470540A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動レンズメーターに係わり、さらに・詳しく
言えば、測定光学系の光軸に対する被検レンズの相対的
位置を示すアライメント用ターゲットを表示する機構に
関する。

［従来の技術］ 眼鏡レンズの光学的緒特性を自動的に測定するレンズメ
ーターに関して、種々の測定装置が提案されている。

これらの自動レンズメーターにおいては測定光学系の光
軸に対する被検レンズの光軸中心の相対的位置を示す機
構が不可欠であるが、−船釣にはコロナターゲットやク
ロスラインターゲットといわれるターゲットを測定光軸
を示すマークとともにディスプレイ上に表示している。

従来、測定光学系の光軸に対する被検レンズの光軸中心
の相対位置関係の表示方式には次のようなものがある。

第１の表示方式としては、測定光学系の光軸が被検レン
ズの光軸中心からずれている場合に発生するプリズム量
（度数）を測定し、プリズム度数の大小によりターゲッ
トの位置を表示するものである。光学収差はレンズの屈
折度数と相関関係を有するが、測定光学系の光軸と被検
レンズの光軸中心からずれ量をプリズム量で表示するこ
とにより、光学特性の測定精度の保証範囲を画一的な基
準で設定できる利点がある。

第２の方式としては、レンズの光学中心と測定光学系の
光軸との偏心量（距離）を算出し、偏心量に応じてター
ゲットの位置を表示するものである。この方式によれば
、被検レンズの移動とタゲットの移動を比例させること
ができる利点がある。

［発明が解決すべき課題］ 第１のプリズム度数に基づく表示方式の場合、度数の大
きなレンズは光学中心付近でもプリズム値の変化か大き
いのでアライメントか難しいという問題点かある。

また、ディスプレイの分解能が高くなければ位置合わせ
精度を上げることができないという製造コスト上の問題
点もあった。

一方、第２のレンズの光学中心と測定系の光軸との偏心
量に比例した位置にターゲットの位置を表示する方式の
場合には、測定精度を保証する範囲を画一的に設定する
とすれば屈折度数の大きなレンズを基準とせさるを得ず
、従って、屈折度数の小さいレンズにおいても厳格な位
置合わせを要求されるという問題点がある。

また、高い精度で位置合わせしようとすると、ディスプ
レイの分解能を上げるか、拡大率を上げるしかないが、
前者には製造コスト、後者には表示域の縮小化という問
題があった。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点に鑑み、いかなる
度数のレンズにおいても迅速な光学特性の測定とともに
高精度な位置合わせができる自動レンズメーターを提供
することにある。

［課題を解決する手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成は、測定光学
系中に挿入した被検レンズの球面度数、乱視度数等の光
学特性を自動的に測定する自動レンズメーターにおいて
、測定光学系の光軸に対する被検レンズの光軸中心との
相対的位置を示すアライメント用ターゲットを表示する
ディスプレイと、被検レンズの光学中心と測定光軸との
ずれ量をプリズム値に換算する第１演算手段と、被検レ
ンズの光学中心と測定光軸とのずれ量を偏心量として算
出する第２演算手段とを有し、第１演算手段の演算結果
が所定の値以上のときは被検レンズの光学中心と測定光
軸とのずれ量をプリズム値に比例した位置に、所定の値
以下のときは第２演算手段の演算結果に基づき偏心量に
比例した位置に前記アライメント用ターゲットを形成す
ることを特徴としている。

また、上記のディスプレイはＬ　Ｅ　Ｄ　ｌ’フットト
リックスディスプレイであることを特徴としている。

さらに、前記アライメント用ターゲットの形状は、プリ
ズム値に比例した位置に表示するときと偏心量に比例し
な位置に表示するときとは異なっていることを特徴とし
ている。

［実施例〕 以下、図面により本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例である自動レンズメタ−の外
観図である。

１はディスプレイで、測定光学系の光軸を中心として示
すレチクル、アライメント用ターゲット２（第１図はコ
ロナターゲットであり詳しくは後述する）、測定結果等
を表示するＬＥＤドツトマトリクスディスプレイで構成
される。３は測定結果を印字するプリントスイッチ、４
は加入度測定モードに切換える加入度測定スイッチ、５
は左右選択スイッチ、６は測定値の読込み用スイッチで
ある。

７はレンズ押え、８はノーズピースで、測定しようとす
る被検レンズをノーズピース８上に載せ、レンズ押え６
を下げて被検レンズを保持する。

次に、自動レンズメーターの測定光学系の一実施例を説
明する。

第２図は自動レンズメーターの光学系配置図である。

１１はＬＥＤなとの発光ダイオードであり、対物レンズ
１２の焦点付近に光軸に直交して４個配置されている。

被検レンズ１５をノーズピース８に対してセットしたと
き、コンピュータがらの指示によりＬＥＤドライバが作
動し、４個のＬＥＤａ、　　ｂ、　　ｃ、　　ｄを順次
点灯する。

１３は直交するスリットを有する測定用ターゲツト板で
あり、対物レンズ１２及びコリメーティングレンズ１４
の焦点付近に固定又は移動可能に配置されている。。

ノーズピース８はコリメーティングレンズ１４及び結像
レンズ１６の焦点付近に配置されている。

１７はハーフプリズム、１８は光軸に対して直交して設
けられているイメージセンサである。

ＬＥＤからの光は対物レンズ１２によりでコリメーティ
ングレンズ］４．被検レンズ１５．Ｍ像レンズ１６を介
して直交する２つのイメージセンサ１８上にそれぞれ結
像する。

第３図に示したように、２つのイメージセンサ１８の信
号はＣＣＤ駆動回路２１を介し、コンパレータ２２及び
ピークホールド回路２３に入力される。ピークホールド
回路２３に入力されて検出されたピーク電圧は、Ａ／Ｄ
コンバータ２４によりデジタル信号に変換された後コン
ピュータ２５に入力される。ピークホールド回路２３で
出力されたピーク電圧のデジタル信号はコンピュータ２
５を介し、Ｄ／Ａコンバータ２６でピーク電圧の１７２
の電圧信号に変換され、前記コンパレータ２２に入力さ
れる。この信号と直接コンパレータ２２に入った信号と
を比較してストローブ信号を出す。ストローブ信号によ
りカウンタ２７の信号がラッチ２８に入り、そのときの
波形から明暗エッヂの位置を読み取り、コンピューター
２５により座標位置を検出する。

次に、検出された座標位置から測定値を算出する方法を
簡単に説明する。

ターゲット１３は４個のＬＥＤて個別に照明されるが、
被検レンズがない場合及びＯＤの被検レンズがノーズピ
ース８にのせられている場合には、ＬＥＤａ、ｂ　　ｃ
、ｄそれぞれによってイメージセンサ１８上にできるタ
ーゲツト像はすべて重なる。

被検レンズ１５が球面屈折力のみをもっている場合、イ
メージセンサ１８上に結像するターゲツト像の位置は球
面屈折度数に相当した分だけイメージセンサ１８上で移
動する。

被検レンズ１５が柱面屈折力のみをもっている場合、柱
面レンズに入射する光線は、主径線と直交する方向（又
は同方向）に屈折力が働く。このターゲツト像の移動量
により柱面屈折度数が算出できる。

被検レンズ１５に球面屈折力及び柱面屈折力の両方があ
る場合には、それぞれの屈折度値に相当した分たけター
ゲツト像はイメージセンサ１８上を移動して結像する。

いま、１、ＥＤａ、ｂ、ｃ、ｄを点灯したときのターゲ
ツト像の中心をそれぞれＡ　（輸ｙ、）　、　　Ｂ（ｘ
ｂ、　　ｙ、）　、　　Ｃ（ｘ、、　　ｙ、）　、　　
Ｄ　　（Ｘ、ｌ、　　ＹＪ）　　とし、Ｘ＋　−１４”
ｊ１７、Ｘ２＝　Ｉｘ；ｘＣＩＹ、＝　１ｙｃＬ−ｙｄ
　、　Ｙｌ−夏Ｙｂ−ＹＪＩとおくと、 球面度数Ｓ＝Ｘユ＋もＩＣ となる。

コンピュータ２５によりこの座標位置を検出し、前述し
た計算式に基づいて、球面屈折度、柱面屈折度、軸角度
、プリズム量を算出し、その値をデジタル表示する。

なお、被検レンズがＯＤでない度数（屈折力）をもつ場
合は、４つのターゲツト像はぼけのためにその度数に比
例した分だけ像位置をずらし、測定誤差の要因とへる。

従って、実際の装置においてはぼけによるずれ量を小さ
（するように測定用ターゲットを移動させて、測定用タ
ーゲット移動量と像位置とから被検レンズの光学特性を
算出することが望ましい。

次に、アライメント用ターゲットの形成方法について第
８図のフローチャートを参考にしながらのべる。

装置が測定モード時には一定の間隔で連続的に測定系が
作動し、被検レンズの光学特性が測定されている。上記
のようにしてコンピュータ２５によりその位置での被検
レンズの球面屈折度、柱面屈折度、軸角度、プリズム量
を算出する。球面屈折度、柱面屈折度、軸角度をディス
プレイ１上の下部に表示するとともに、測定されたプリ
ズム量にしたがって、ディスプレイ上に表示された測定
光学系の光軸を中心とするレチクルの所定位置にディス
プレイ制御回路によりコロナターゲットを表示する。

第４図はディスプレイのレチクル表示部の拡大図である
。中央部に１６Ｘ１６ドツトマトリツクスデイスプレイ
が、その外側には８個のＬＥＤて構成されるＬＥＤアレ
イが放射状に配置されている。測定光学系の光軸を中心
とするレチクルとしては、光軸を中心として１△、１．
５△及び２△の各サークル円がディスプレイ上に記され
ている。

本実施例では一測定プリズムが０．２５△以上のときは
コロナターゲット表示を行う。０．２５Δ以上２△以下
のときは、０．２５△毎にコロナターゲットをプリズム
値に比例して左右又は上下に移動する。２△をこえると
きは直近のＬＥＤアレイ上を１へ毎に外側に移動させる
。

１△サ一クル円にコロナターゲットが入れば、収差等の
影響がない測定が可能であることを示しティる（第４図
）。従って、光学特性測定のためのアライメントを素早
くできる。

さらに、眼鏡レンズの軸打を行う必要がある場合は、０
．２５Δ未満にアライメントする。０゜２５Δ未満にア
ライメントされたら、ターゲットはクロスラインターゲ
ットに切材わる（第５図）。

このときのターゲットの移動はプリズム量に比例した動
きではなく被検レンズの光学中心と測定光軸との距離（
偏心量）に比例した動きをさせる。

偏心量は被検レンズの度数とプリズム値から下式により
求められる。

偏心Ｊｉ　（ｍｍ）　＝プリズム／度数×１０本実施例
では一般に要求される基準にしたがって、ターゲットが
中心にある場合には０．２ｍｍ以下にアライメントされ
るように構成されている。

０．２ｍを越した偏心量がある場合は、０．　４ｍｍ偏
心するごとにターゲットは１ドツト分中心がらずれる。

例えばＳが＋２０Ｄのレンズでは、０゜２５Δ以下にア
ライメントすれば偏心量は０．　２ｍｍ以下となるため
クロスラインターゲットは中心に表示される（第６図）
。このようにアライメントの方法を２段階に切り換える
ことにより、高精度なアライメントが非常に簡単にてき
る。

また、乱視レンズの場合、乱視軸角度が１８０度（若し
くは９０度）又は処方値に軸打ちする。

処方値に軸打ちするときはディスプレイ上の表示を見て
軸度を決咬軸打ちするが、１８０度に合致するとターゲ
ットの横ラインが延び、９０度に合致するとターゲット
の縦ラインが延び、アライメント完了を知らせる（第７
図）。これは最近のいわゆるパターンレス玉摺器のよう
に玉摺器側に軸角度を入力し、軸打ち角度は一律に１８
０度又は９０度方向にすれば良い装置が増加してきたた
めである。

なお、レチクルの目盛りは上記の場合に限らず要求され
る精度によって種々変更してもよい。

し発明の効果］ 本発明の自動レンズメーターによれば、高精度なアライ
メントが非常に簡単にでき、特に測定時に必要な比較的
粗いアライメントと軸打ち時のように高精度なアライメ
ントが必要なときにともに簡単な操作で実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の自動レンズメーターを示す正面図で
ある。第２図はこの自動レンズメータの光学系配置図で
ある。第３図は実施例の自動レンズメーターの制御系を
示すブロックダイヤグラムである。第４図乃至第７図は
ディスプレイを示し、第４図はコロナターゲットの表示
を示し、第５図はクロスラインターゲットの表示を示す
。第６図はクロスラインターゲットによりアライメント
が完了した状態を示す。第７図は乱視用レンズのアライ
メントが完了した状態を示す。第８図は本実施例のアラ
イメント表示の方法を示すフローチャートである。 １・・・ディスプレイ ２・・・アライメント用ターゲット ３−・・プリントスイッチ ４・・・加入度測定スイッチ ５・・・左右選択スイッチ ６・・・読込み用スイッチ ７・・・レンズ押え ８・・ノーズピース

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）測定光学系中に挿入した被検レンズの球面度数、
   乱視度数等の光学特性を自動的に測定する自動レンズメ
   ーターにおいて、 測定光学系の光軸に対する被検レンズの光軸中心との相
   対的位置を示すアライメント用ターゲットを表示するデ
   ィスプレイと、 被検レンズの光学中心と測定光軸とのずれ量をプリズム
   値に換算する第１演算手段と、 被検レンズの光学中心と測定光軸とのずれ量を偏心量と
   して算出する第２演算手段と、 を有し、 第１演算手段の演算結果が所定の値以上のときは被検レ
   ンズの光学中心と測定光軸とのずれ量をプリズム値に比
   例した位置に、所定の値以下のときは第２演算手段の演
   算結果に基づき偏心量に比例した位置に前記アライメン
   ト用ターゲットを形成することを特徴とする自動レンズ
   メーター。
2. （２）第１項のディスプレイはＬＥＤドットマトリック
   スディスプレイであることを特徴とする自動レンズメー
   ター。
3. （３）第１項のアライメント用ターゲットの形状は、プ
   リズム値に比例した位置に表示するときと偏心量に比例
   した位置に表示するときとは異なっていることを特徴と
   する自動レンズメーター。