JPH0320702B2

JPH0320702B2 -

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Publication number: JPH0320702B2
Application number: JP15660180A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tamaki
Original assignee: TOPUKON KK
Current assignee: TOPUKON KK
Priority date: 1980-11-07
Filing date: 1980-11-07
Publication date: 1991-03-20
Also published as: JPS5780537A; DE3144179A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は眼鏡レンズあるいはコンタクトレンズ
の球面および円柱屈折力等を測定するレンズメー
ターの印点装置に関する。より詳しくは、眼鏡レ
ンズ等の屈折力を自動的に測定する自動レンズメ
ーターにおいて、その測定されるプリズム屈折力
から、逆に眼鏡レンズ等の光学中心を計算して自
動的に印点するレンズメーターの自動印点装置に
関する。

近年、眼鏡レンズ等の球面屈折力、円柱屈折力
及びその軸方向、（以下、これらをまとめて表現
するときは単に屈折特性という）、ならびにプリ
ズム屈折力およびそのベース方向（以下、これら
をまとめて表現するときは単にプリズム特性とい
う）を自動的に測定する、いわゆる自動レンズメ
ーターが開発され実用に供されている。これらの
自動レンズメーターは、眼鏡レンズ等の屈折力の
測定は自動的に出来る点で非常に便利であるが、
被検レンズの光学中心位置、および円柱屈折力の
軸方向のマーキング、すなわち印点に関しては、
従来の検者が接眼鏡をのぞきながら手動で観察測
定する望遠鏡式或いは投影式レンズメーターとあ
まりかわつていないのが現状である。すなわち、
従来のレンズメーターにおいては、被検レンズの
光学中心及び円柱軸に印点する場合、まずレンズ
メーターの光軸に被検レンズ光軸を合致させる必
要があり、このためには、スクリーン上に被検レ
ンズの光学中心を示すマーカーが投影される。被
検レンズの光軸とレンズメーターの光軸とのアラ
インメントを表示する他の手段として、自動レン
ズメーターにおいては表示ランプを用いたものも
あるが、いずれかの場合にもアライメント操作に
は多大の時間を要し、かつアライメント誤差を生
じる恐れがあり、印点の精度を上げることが出来
ず、ひいては眼鏡の加工整に誤差を招いていた。
さらに、被検レンズが乱視レンズの場合、その円
柱軸を印点部の三針の配置方向に一致させねばな
らぬため、被検レンズを回転させる必要があつた
が、この被検レンズの回転という操作および、円
柱軸の合致操作は、時間がかかるばかりか、精度
上も誤差を生じる恐れがあり、眼鏡レンズの調
整・加工上問題があつた。また、被検レンズがプ
リズム加工されたレンズである場合は、被検レン
ズは、一般に、所定のプリズム屈折力をもち所定
のベース方向にその被検レンズの幾何学中心から
ずらして光学中心をもつている。このようなプリ
ズムレンズでは、印点すべき点は光学中心ではな
く、幾何学中心であり、従来のレンズメーターに
おいては、観察視野内に被検レンズの光学中心を
示すコロナ像が、定められたプリズムベース方向
に、定められたプリズムデイオプターだけ視野中
心よりずらして観察されるように被検レンズをア
ライメントする必要がある。この場合、従来の自
動レンズメーターでは、プリズムレンズのアライ
メントの座標変換が必要で、これはもつぱら計算
にたよらざるをえず計算誤差を生じ易く、また変
換後の結果が表示部に表示されるまで被検レンズ
を左、右、上、下方向に移動してアライメント位
置をさぐり出さなければならないというはなはだ
手間のかかる操作をしている結果となつていた。

本発明は、上記の従来の自動レンズメーターの
印点操作のかかる欠点を解決するため、レンズメ
ーターで測定されるプリズム屈折力及びそののベ
ース方向、ならびに被検レンズの屈折特性から逆
に被検レンズの光学中心及び乱視用レンズにあつ
ては円柱軸角度を計算し、その計算された位置に
印点針もしくはレンズ受台を移動させ被検レンズ
の光学中心及び円柱軸を印点する自動印点装置を
提供することにある。

また他の目的は、被検レンズがプリズムレンズ
で、かつ任意の位置にセツトされていても、あら
かじめ所定のプリズム屈折力及びベース方向（以
下、これをまとめてプリズム量という）をセツト
しておけば、被検レンズのプリズム特性測定値と
セツトされたプリズム量との差を計算し、自動的
に幾何学中心に印点できる自動印点装置を提供す
ることにある。

すなわち、本発明の構成上の特徴は、被検レン
ズの屈折特性、及びプリズム特性を自動的に測定
するレンズメーターの該被検レンズの光学中心も
しくは幾何学中心に印点する印点装置において、
互いに相対的に移動可能な被検レンズ受台と少な
くとも１本の印字針を有する印点部とからなる印
点手段と、該レンズメーターの測定部から被検レ
ンズ屈折特性及びプリズム特性の情報を検出する
検出手段と、該検出手段の情報から被検レンズの
光学中心位置もしくは予め入力されたプリズム量
から幾何学中心位置を演算する演算手段と、該演
算手段からの情報を印点手段又は、レンズ受台駆
動用駆動信号に変換する駆動信号手段と、該駆動
信号手段からの情報により該印点手段、前記印点
針が前記光学中心位置もしくは前記幾何学中心位
置を印点するように前記印点手段を駆動させる駆
動手段とから構成されたことである。従つて本発
明によれば、従来のように被検レンズそのものを
移動して印点すべき光学中心をレンズメーターの
光軸（印点針の位置）にセツトさせる必要がな
い。任意におかれた被検レンズについて、レンズ
メーターの屈折特性測定結果から自動的に演算処
理された情報により印点すべき光学中心へ印点部
又はレンズ受台を移動して印点できるため、従来
のように被検レンズの移動による光学中心、円柱
軸角度の印点誤差がない。また、プリズム加工レ
ンズにあつては、あらかじめそのプリズム量をセ
ツトしておくだけで、任意点における被検レンズ
の屈折特性から印点すべき幾何学中心を演算決定
でき、同様に印点部又はレンズ受台を移動させ印
点させるため、より簡単である。

次に本発明の原理を説明する。被検レンズＮの
光軸ｌがレンズメーターの測定光学系の光軸に一
致している場合は、第１図ａに示すように、被検
レンズの焦点は光軸上の点Ｐに形成される。しか
し被検レンズの光軸ｌがレンズメーターの光軸Ｌ
とずれている場合、すなわち被検レンズＮの光学
中心がずれてアライメントされた場合は、第１図
ｂに示すように、被検レンズＮの焦点Ｐは、被検
レンズＮの焦点距離だけ離れてレンズメーターの
光軸に垂直なＰ平面上に形成される。そしてこの
焦点Ｐとレンズメーターの光軸Ｌとのずれ量は、
第２図に示すように、Ｐ平面上に光軸Ｌの通過点
を原点Ｏとするｘ、ｙ直交座標系を考えれば、
Px、Pyなる量をもち、これは一般にプリズム量
として取扱われる。今、Ｐ平面の原点Ｏを測定点
としてレンズメーターでプリズム屈折量を測定す
ると、Px（右眼用レンズであればBase inで、プ
リズム屈折量はPx）、−Py Base downでプリズ
ム屈折力Py）と測定される。この場合、Px−Py
なる位置に被検レンズの光学中心があることにな
る。実際には、プリズム屈折力はある光学系にそ
の光軸に平行な光線を入射させ、その光学系を通
過した光線がその光学系を射出後1m離れた位置
でその入射光線の入射位置から１cmずれる場合を
１プリズムデイオプターと定義している。すなわ
ちプリズム屈折力は、光学系の光線偏向量であ
る。われわれが印点する被検レンズの光学中心
は、その被検レンズ測定点に対し、幾何学的に何
cmずれているかという幾何学的長さ量が必要であ
る。球面屈折力のみを有する被検レンズについて
は、第３図のように、被検レンズＮの屈折力Ｄ、
そのｘ方向のプリズム屈折力をPx、ｙ方向のプ
リズム屈折力をPyとするとき被検レンズ上での
測定点O1と被検レンズ上の光学中心Ｈとの幾何
学的なズレ量をｘ方向でhx、ｙ方向でhyとおけ
ば、一般に Px＝Ｄ・hx、Py＝Ｄ・hy …(1) の関係がある。これよりhx、hyをもとめれば hx＝Px／Ｄ、hy＝Py／Ｄ …(2) である。従つて、レンズメーターにおいては、被
検レンズの任意点における球面屈折力値、プリズ
ム屈折力値の測定値から、式(2)により被検レンズ
の光学中心位置からのズレ量hx、hyを算出し、
hx、hyだけ測定点すなわちレンズメーターの光
軸からずらして印点すれば、その点が被検レンズ
の光学中心となる。また、予めプリズム加工され
た被検レンズＮの幾何学中心に印点する場合は、
第４図に示すように、その幾何学中心Ｇは光学中
心ＯからPx、PYのプリズム量を有している。こ
の被検レンズＮを任意の測定点Ｍで測定したと
き、そのプリズム測定量がPx、Pyであつた場
合、印点すべき幾何学中心Ｇは式(2)から hx＝Px−Px／Ｄ、hy＝P_Y−Py／Ｄ …(3) （ここでＤは被検レンズの屈折力）として計算される。また、この被検レンズがPx、
P_Yという直交座標表示（一般にはBase ln、Base
Out、Base Up、Base Downの用語でベース方
向を表示している。）でなく、合成プリズム量Ｐ
とそのベース方向を角度θで表示する極座標表示
として得られた場合は、 PX＝Ｐ cosθ、PY＝Ｐ sinθ …(4) の極座標−直交座標変換をしたのち上記の方法を
利用すればよい。

これまでの説明は、被検レンズの屈折力とし
て、球面屈折力のみ若しくは球面屈折力に対し円
柱屈折力がきわめて小さい場合の近似として被検
レンズの屈折力をＤとして計算した。しかしより
正確に印点するためには自動レンズメーターで測
定される球面屈折力、円柱屈折力及びその軸角度
と、これら諸量に無関係な純粋なプリズム測定量
とから、以下の方法で計算する。

自動レンズメーターにより測定された被検レン
ズの屈折特性を、球面屈折力Ｓ円柱屈折力Ｃ円柱軸角度 θ 水平方向プリズム量 P_X 垂直方向プリズム量 P_Y とすると、第５図に示すように、レンズの光学中
心のズレに起因するレンズの球面成分のプリズム
果sPx、sPyおよび円柱成分のプリズム効果cPx、
cPyはそれぞれ sPx＝ｓ・hx sPy＝Ｓ・hy cPx＝Ｃ・MK・sinθ cPy＝Ｃ・MK・cosθ …(a) となる。ここで＝・cosθ ＝（hy＋hx・tanθ）・cosθ ＝hy・cosθ＋hx・sinθ となり、ゆえに cPx＝Ｃ・（hy・cosθ＋hx・sinθ） sinθ cPy＝Ｃ・（hy・cosθ＋hx・sinθ）・cosθ …(b) レンズの総合プリズム効果Px、Pyは、その球
面成分のプリズム効果sPx、sPyおよび円柱成分
のプリズム効果cPx、cPyを合成したものである
から、上記(a)式と(b)式から Px＝sPx＋cPx ＝Ｓ・hx＋Ｃ・（hy・cosθ＋hx・sinθ）・
sinθ ＝hx（Ｓ＋Ｃ・sin²θ）＋hy・Ｃ・sinθ・
cosθ Py〕sPy＋cPy ＝Ｓ・hy＋Ｃ・（hy・cosθ＋hx・sinθ）・
cosθ ＝hx・Ｃ・sinθ・cosθ＋hy（Ｓ＋Ｃ・
cos²θ） …(c) これより、 hy・Ｃ・sinθ・cosθ／hy（Ｓ＋Ｃ・cos²θ）＝ Px−hx（Ｓ＋Ｃ・sin²θ）／Py−hx・Ｃ・sinθ・cosθ Py・Ｃ・sinθ・cosθ−hx・C²・sin²θ・cos²θ ＝Px（Ｓ＋Ｃ・cos²θ）−hx（S²＋Ｓ・Ｃ＋
C²・sin²θ・cos²θ） ∴hx＝
Px（Ｓ＋Ｃ・cos²θ）−Py・Ｃ・sinθ・cosθ／Ｓ（Ｓ
＋Ｃ） …(d) (c)式より hy＝Px−hx（Ｓ＋Ｃ・sin²θ）／Ｃ・sinθ・cosθ となる。そして上式に(d)式を代入すると、その分
子は Px・Ｓ（Ｓ＋Ｃ）−（Ｓ＋Ｃ・sin²θ）〔Px（Ｓ＋
Ｃ・cos²θ） −Py・Ｃ・sinθ・cosθ ＝Px・Ｓ（Ｓ＋Ｃ）−Px（S²＋Ｓ・Ｃ＋C²・
sin²θ・cos²θ）＋Py・Ｃ・sinθ・cosθ（Ｓ＋Ｃ・sin²θ）＝Py・Ｃ・sinθ・cosθ（Ｓ＋Ｃ・sin²θ） −Px_p・C²・sin²θ・cos²θ となり、また分母はＳ（Ｓ＋Ｃ）・Ｃ・Sinθ・cosθ となるから、結局 hy＝
Py（Ｓ＋Ｃ・sin²θ）−Px・Ｃ・sinθ・cosθ／Ｓ（Ｓ
＋Ｃ） …(e) となる。上記(d)式と(e)式から被検レンズの光学中
心Ｏは、により計算される。

以下本発明の実施例を図について説明する。レ
ンズメータの印点装置の第１の実施例は、第６図
に示すように、Ａは印点部であり、カーソル１
は、インクペン６、ソレノイド１９よりなり、Ｙ
−方向アーム２に支持されており、Ｙ−AXISモ
ーター１６によりＹ方向に駆動される。又Ｙ−方
向アーム２は、Ｘ−方向アーム３により支持され
ており、Ｘ−AXISモーター１７によつてＸ−方
向アーム３上を駆動される構成となつている。４
は被検レンズ、５はレンズ支持台、７は測定装置
の光軸である。８は自動レンズメーター（コンピ
ユーテイングレンズメーター）の検出処理部であ
り、被検レンズの円柱度、乱視度、乱視軸度、プ
リズム屈折力を表示、出力する構成となつてい
る。

被検レンズ４の光学中心と自動レンズメーター
の機器軸７が合致しない状態で測定が行なわれ、
検出処理部８が乱視軸角度ａを８０４、レンズの
デイオプトリーＤを８０３、プリズム屈折力Px
を８０２、プリズム屈折力Pyを８０１に出力し、
かつ測定終了の信号をプログラムカウンター２０
に出力したとする。プログラムカウンター２０
は、全体のシーケンスを司さどるものであり、測
定終了信号を受けると、測定光をさえぎらないた
めに退避していた印点機構Ｐを測定軸上に動かす
ために初期コントロール回路１３に信号を与え
る。印点機構Ｐの退避位置は、図示しないＸ方及
びＹ方向の２つのリミツトスイツチにより定めら
れる。従つて設定値レジスター１２に測定軸まで
の移動量を、パルスモーター１６，１７を駆動す
るパルス数として設定しておけば、初期コントロ
ール回路１３はプログラムカウンター２０の出力
を受けて該パルス数を読み取り、特定パルスをモ
ータードライバー１４，１５に出力してカーソル
１を測定軸上まで移動する。より回路を簡単にす
るためには、一旦測定軸まで移動させる事なく直
接印点位置まで移動させてもよい。

以上の作動が終了すると、プログラムカウンタ
ー２０は、１ステツプ進められ、演算回路９，１
０の出力をパルス発生器２３，２４に供給するよ
うにセレクター２１，２２をコントロールする。
演算回路９は、Ｙ方向のプリズム値と被測定レン
ズのデイオプトリーとからＹ方向の軸ずれ量hy
を演算するもので、hyは式(1)より求まる。演算
回路１０も同様にＸ方向の軸ずれ量hxを演算す
るものであり、演算回路９，１０はともに乗算回
路と除算回路により構成されている。

演算回路９，１０の出力はセレクター２１，２
２を経てパルス発生器２３，２４に出力される。
パルス発生器２３，２４は演算された軸ずれ量
hx，hyに対応したパルス数をモータードライバ
ー１４，１５に出力するものであり、これによつ
てカーソル１は被測定レンズの光学中心上に移動
させられ、かつプログラムカウンター２０よりの
信号によりソレノイドドライバー１８、ソレノイ
ド１９が作動して被検レンズ４の光学中心に印点
を行なう。以上の作動が終了するとプログラムカ
ウンター２０は更に次のスラツプに移行して、演
算回路１１の出力をパルス発生器２３，２４に供
給するようにセレクター２１，２２をコントロー
ルする。演算回路１１は自動レンズメーター８よ
り出力される乱視軸角度をＸ−Ｙ方向のベクトル
に分解するものである。

一般に被検レンズ４上には第７図に示すように
印点する。点A₀は被検レンズの光学中心を表わ
し、点A₁と点A₂とによつて円柱軸方向を表わす。
距離ｒ（A₀−A₁）は自由であるが、通常10〜20mm
程度である。従つて演算回路１１は周知の極座標
→直交座標の変換式(4)を演算する。ここでｒは10
〜20mmで固定であるから、θの値に対応するAx，
Ayの値をリードオンリーメモリー（ROM）等に
書き込んだTABLEを作製しておけばよい。以上
により演算回路１１はA₁の点の位置Ax，Ayを
演算して、パルス発生器２３，２４に出力する。
そして点A₂はA₁点を印点した後に、カーソル１
をA₀よりA₁までの移動量の倍の値をＸ，Ｙ方向
共に逆方向に移動して印点する。以上のシーケン
スの制御はすべてプログラムカウンタ２０によつ
て管理される。

レンズメーターの印点装置の第２実施例は、第
８図に示され、より正確なhxhyを算出して印点
する特徴を有するものである。第８図において、
第６図に示すブロツクと同一の作動をするブロツ
クには同一番号を付してある（印点量に関わる情
報経路は実線で、各ブロツク素子のコントロール
系は破線で示してある。）。２５はプリズム加工さ
れた被検レンズのプリズム値を入力する入力キー
ボードであり、直交座標系により水平、垂直方向
プリズム値（P_X，P_Y）又は合成プリズム量、お
よびそのベース方向を角度表示する極座標（Ｐ，
θ）の両方を入力できる。

入力キーボード２５に入力されたP_X信号は、
自動レンズメーターの検出処理部８からのプリズ
ム測定値Pxとの間で（P_X−Px）の計算をする減
算器２８へ入力されて減算処理される。またP_Y
信号は、同様に自動レンズメーターの検出処理部
８からのプリズム測定値Pyとの間で（P_Y−Py）
の計算をする減算器２７へ入力されて減算処理さ
れる。また入力キーボード２５へ（ｐ，θ）の形
で入力されると、式(4)によつて極座標表示を直座
標表示に変換する座標変換器２６へ入力され、
（ｐ，θ）が（P_X，P_Y）に変換されて減算器２
７，２８へ入力され、入力キーボード２５へ
（P_X，P_Y）が入力された場合と同様の減算処理さ
れる。セレクター２９および３０は、入力キーボ
ード２５にプリズム値が力されたときには減算器
２７および２８からの減算値をセレクトし、入力
キーボード２５にプリズム値が入力されないとき
には自動レンズメーターの検出処理部８からの
Px信号をセレクトする。セレクター２９，３０
は、入力キーボード２５に入力されているか否か
を伝えるコントロール信号S₁，S₂（破線）によつ
てコントロールされる。演算回路９′，１０′は第
６図と同様hx，hyを演算するための回路である
が、第８図においてはその入力が自動レンズメー
ターの検出処理部８からのＳ、Ｃ、θ及びPx，
Py、もしくはセレクター２９，３０からの（P_X，
Px）、（P_Y−Py）値であり、演算は式(5)によつて
演算され、出力はセレクター２１，２２へ入力さ
れる。以後の作動は第６図と同様である。

第６図、第８図に示す印点部Ａは、第９図に詳
細に示すように、Ｘ軸方向レール６２，６２′が
支持板６１，６１′に挿着されていて、レール６
２，６２′によつてＸ軸用ステージ６３が摺動自
在に貫通保持されている。またＸ軸用ステージ６
３はギヤ７０が貫通係合しており、ギヤ７０は支
持板６１に取付けられたＸ軸方駆動パルスモータ
ー１７に連結されている。Ｘ軸用ステージ６３と
レール保持板６４との間には、Ｙ軸方向レール６
５，６５′（ギヤ７１にかくれて見えない）が挿
着されている。レール６５，６５′には、Ｙ軸用
ステージ６６が摺動自在に貫通保持され、またギ
ヤ７１もこのＹ軸用ステージ６６に貫通係合され
ており、ギヤ７１はＸ軸用ステージ６３に取付け
られたＹ軸方駆動パルスモータ１６に連絡されて
いる。Ｙ軸用ステージ６６には、印点針部６７が
取付けられている。この印点針部６７には、印点
時に針先６を押さげるためのソレノイド１９を内
蔵している。針先６はＸ−Ｙレコーダーに使用さ
れているペン先と同様の構造を有している。上記
印点部Ａの作動を説明すると、第６図および第８
図のパルス発生器２３，２４からの信号がＸ軸方
駆動パルスモーター１７、Ｙ軸方駆動パルスモー
ター１６に送られ、パルスモーター１６，１７が
そのパルス数分回転する。パルスモータ１７の回
転はギヤ７０を回転させ、ギヤ７０の回転により
Ｘ軸用ステージ６３がレール６２，６２′にそつ
てＸ軸方に移動する。同様にパルスモータ１６の
回転はギヤ７１を回転させ、ギヤ７１の回転によ
りＹ軸用ステージ６６がール６５，６５′にそつ
てＹ軸方向に移動する。印点指令信号が入力され
ると、プログラムカウンター２０からの指令によ
りソレノイドドライバー１８に指令が入り、ソレ
ノイド１９を作動して針先６を押しさげ、被検レ
ンズ４に印点する。

ところで、第９図に示す実施例では、Ｘ軸方向
およびＹ軸方向の駆動用パルスモータに一般的な
回転パルスモーターを使用した例を説明した。し
かし、この回転型パルスモータの代りに、回転型
モータの１次側、２次側及び両者のギヤツプを直
線状に引き伸ばすことにより電気エネルギーを直
接、直線的機械エネルギーに変換して推力を発生
する、いわゆるリニアパルスモーターを利用する
ことができる。この場合第９図のギヤ７０、ギヤ
７１が不要となり、かつレール６２，６５と駆動
用モーターが一体構造化でき、印点部Ａがより簡
単に構成できる。すなわち第１０図において、支
持板６１，６１′にはレール６２′とその上面にリ
ニアパルスモーターの一次側電磁部２０３を有す
るレール２０２が取付けられていて、このレール
６２′，２０２にはＸ方向ステージ２０１が摺動
可能に貫通保持されている。Ｘ方向ステージ２０
１はリニアパルスモーターの２次側電磁部２０４
を内蔵している。またＸ方向ステージ２０１はア
ーム部２０１ａを有し、このアーム部２０１ａは
Ｙ方向駆動用のリニアパルスモーターの１次側電
磁部を有し、またアーム部２０１ａの両端には突
出部２０８ａ，２０８ｂが設けられている。アー
ム部２０１ａには、さらにＹ方向ステージ２０６
が摺動可能に貫通保持されており、Ｙ方向ステー
ジ２０６内はＹ方向駆動用リニアパルスモーター
の２次側電磁部を内蔵している。またＹ方向ステ
ージ２０６の下方には印点針部６７を配設してい
る。この印点針部６７は、第９図に示す実施例と
同じ構成になつている。

印点部Ａの他の実施例は、第１１図に示すよう
に、支持板７２にＸ軸方向駆動パルスモーター１
７とＹ軸方向駆動パルスモーター１６とが取付け
られていて、パルスモーター１７の軸にはプーリ
ー７４が、またパルスモーター１６の軸にはプー
リー７４′が取付けられている。また支持板７２
と支持板７３との間にはＸ軸用レール７５が挿着
されており、レール７５はＸ軸用ステージ７６を
摺動自在に貫通保持している。Ｘ軸用ステージ７
６と、第２のＸ軸用ステージ７７との間にはＹ軸
用レール７８，７８′が挿着されており、レール
７８，７８′はＹ軸用ステージ７９を摺動自在に
貫通保持している。このＹ軸用ステージ７９には
第９図に示す印点針部６７と同様の印点針６７が
取付けられている。第２のＸ軸用ステージ７７は
支持板７２，７３にレール７５と平行に挿着され
たレール７５′に摺動自在に貫通保持され、ステ
ージ７６と一体的にＸ軸方向に移動可能となつて
いる。支持板７２，７３にはレール８０，８０′
がレール７５と平行に挿着されていて、レール８
０，８０′にはテンシヨンコントロールステージ
８１が摺動自在に貫通保持されている。テンシヨ
ンコントロールステージ８１には、一方の端部を
支持板７２に結合されたバネ８２の他方の端部が
連結されていて、テンシヨンコントロール８１は
つねにＸ軸方向の一方方向に付勢されている。Ｘ
軸用ステージ７６の一側面７６ａには、Ｘ軸用ス
テージ駆動ワイヤー８３の一端が固着されてお
り、ワイヤー８３は支持体７２に取付られたアイ
ドルプーリー８４，８５に巻架され、上記プーリ
ー７４に巻きつけられ、さらに支持板７２，７３
に取付けられたアイドルプーリー８６，８７，８
８に巻架され、Ｘ軸用ステージの側面７６ｂに必
要な張力をもつて固着されている。他方Ｙ軸用ス
テージ駆動用ワイヤー８９は、一端がＹ軸用ステ
ージ７９の側面７９ａに固着され、第二のＸ軸用
ステージ７７に取付けられたアイドルプーリー９
０、Ｘ軸用ステージ７６に取付けられたアイドル
プーリー９１、及び支持板７２に取付けられたア
イドルプーリー９２，９３に巻架され、テンシヨ
ンコントロールステージ８１に同軸的にかつ独立
して回転可能に取付けられた２つのアイドルプー
リー９４ａ，９４ｂのうちの下側のアイドルプー
リー９４ａに巻架され、支持板７２に同軸的にか
つ独立して回転可能に取付けられた２つのアイド
ルプーリー９５ａ，９５ｂのうちの外側のアイド
ルプーリー９５ａに巻架され、さらに支持板７２
に取付けられたアイドルプーリー９６、上記プー
リー７４′、支持板７２に取付けられたアイドル
プーリー９７、上記アイドルプーリー９５ｂ，９
４ｂ、支持板７２に取付けられたアイドルプーリ
ー９８，９９、Ｘ軸用ステージ７６に取付けられ
たアイドルプーリー１００にそれぞれ巻架されＹ
軸用ステージ７９の側面７９ｂに必要な張力をも
つて固着されている。また、Ｘ軸用ステージ７６
の側面７６ｂにはテンシヨンコントロール用ワイ
ヤー１０１の一端が固着されており、このワイヤ
ー１０１は支持板７３に取付けられたアイドルプ
ーリー１０２、テンシヨンコントロールステージ
８１に取付けられたアイドルプーリー１０３に巻
架され、その他端を支持板７３に取付けられた突
出ピン１０４に固着されている。第１１図に示す
実施例の作動を説明すれば、第６図もしくは第８
図のパルス発生器２３あるいは２４の信号により
モータードライバー１４，１５、Ｘ軸駆動用モー
ター１７、Ｙ軸駆動用モーター１６に駆動パルス
を送る。ここでＸ軸駆動用モーター１７が回転す
ると、その回転はＸ軸駆動用ワイヤー８３に伝え
られ、上記したＸ軸駆動用ワイヤー８３の巻架ル
ートに従つてワイヤーは動き、Ｘ軸用ステージ７
６をレール７５にそつて動かす。また、Ｙ軸駆動
用モーター１６の回転は、Ｙ軸駆動用ワイヤー８
９を動かし、Ｙ軸用ステージ７９をレール７８，
７８′にそつて動かす。ここでテンシヨンコント
ロールステージ８１は、Ｘ軸用ステージが動いた
とき、その動きによつてＹ軸用ステージが動かな
いようにするためのものである。このようにし
て、印点針部６７をパルスモーター１６，１７に
より要求される位置に動し、以下第９図と同様の
方法で被検レンズ４に印点する。

次に、印点針部をＸ−Ｙ方向に駆動するかわり
にレンズ受台をＸ−Ｙ方向に駆動し、所定の印点
位置を選定するための実施例を第１２図に示す。
支持板１１０ａ，１１０ｂにはＸ軸方向ガイドレ
ール１１２ａ，１１２ｂが挿着されていて、レー
ル１１２ａ，１１２ｂはＸ軸方向ステージ１１１
を、摺動可能に貫通保持している。Ｘ軸方向ステ
ージ１１１にはギヤ１１３が貫通係合しており、
ギヤ１１３は支持板１１０ａに取付けられたＸ軸
駆動パルスモーター１７に連結している。Ｘ軸方
向ステージ１１１は、Ｙ軸方向ガイドレール１１
４ａ，１１４ｂを挿着している。Ｙ軸方向ステー
ジ１１６は、ガイドレール１１４ａ，１１４ｂに
よて摺動自在に貫通保持されている。またギヤ１
１５が貫通係合していて、このギヤ１１５がＸ軸
方向ステージ１１１に取付られたＹ軸方向駆動モ
ーター１６に連結されている。Ｙ軸方向ステージ
１１６は被検レンズ受１１７を配設されていて、
この上に被検レンズ４が載置される。載置された
被検レンズ４は、Ｘ軸方向ステージの突出壁１１
８に取付けられた弾性部材からなるレンズ押え具
１１９のレンズ押え環１２０により押えつけられ
て保持される。レンズメーター本体には軸１２２
があり、この軸１２２に回転自動に取付けられた
印点アーム部１２３がある。印点アーム１２３
は、印点しないときは、回転させられた被検レン
ズの測定に邪魔にならないように光軸外に退避し
ている。印点するときは、印点アーム部１２３を
軸１２２の突出面１２５にアーム軸１２６の切断
面１２７が当接するまで回転する。印点針はこの
当接した状態で基準位置にくるようにしてある。
印点アーム部１２３は軸１２２に回転自在に取付
けられたアーム軸１２６を有し、その軸内に軸回
転パルスモーター１２８を有している。また、ア
ーム軸１２６にはアーム１２４が取付けられてい
る。アーム１２４には、軸回転パルスモーター１
２８と連結されたプーリー１２９と、プーリー１
２９に巻架するベルト１３０が巻架するプーリー
１３１が取付けられている。プーリー１３１には
印点針部１３２を一体的に取付けている。印点針
部１３２は、３本の印点針１３３ａ，１３３ｂ，
１３３ｃを有しており、プーリー１３１の回転に
より回転するようになつている。この印点針の１
つ１３３ｂの線XII−XIIに沿つた断面を第１２図に
示す。印点針部１３２内にはソレノイド１９が内
蔵されている。ソレノイド１９の下方においてス
ライドアーム１３５がプーリー１３１の軸部１３
９に摺動可能に配置されており、スライドアーム
１３５はバネ１３６で支えられている。スライド
アーム１３５は突出部１３５ａを有し、この突出
部１３５ａはプーリー軸１３９のスロツト１３１
ａをスライドするようになつているスライドア
ーム１３５の下方は印点用インクツボ１３７が形
成されており、この中に印点用インクが入れられ
る。この印点用インクは針先１３８により被検レ
ンズ４に印点される。

ここで、上記印点装置の作動を示す。第６図及
び第８図において、パルス発生器２３，２４から
のパルス信号によりＸ軸方向駆動パルスモーター
１７、Ｙ軸方向駆動パルスモーター１６を作動さ
せ、それらの回転によりギヤ１１３，１１５を回
転させる。演算回路９，１０（第８図においては
９′，１０′）の演算結果にもとずいてギヤ１１
３，１１５の回転を回転させてＸ軸方向ステージ
１１１，Ｙ軸方向ステージ１１６をＸ方向及びＹ
方向に移動させる。このＸ軸方向ステージ１１
１、Ｙ軸方向ステージ１１６の移動により被検レ
ンズ４の光学中心もしくはプリズムレンズの場合
の幾何学中心位置を設定することができる。円柱
軸方向は、レンズメーターの検出処理部８からの
円柱軸角度θをパルスモーター１２８に入力し
て、印点針部１３２を角度θ回転させる。そして
軸１２２の突出部１２５と回転軸の切欠面１２７
とが当接するまでアーム１２４を回転させる。こ
こで印点命令をソレノイド１９に入力すると、ソ
レノイド１９の磁極と同磁極を有するマグネツト
１３４によりスライドアーム１３５に反発力が発
生し、スライドアーム１３５は押下げられて針先
１３８が被検レンズ４を印点する。第１２図の実
施例では、被検レンズ自体がＸ−Ｙ方向に移動可
能であるから、被検レンズを駆動する際、逐次移
動状態にある被検レンズのプリズム値を測定し、
駆動回路にフイードバツクをかけることにより、
サーボループを構成することができ、これによ
り、より正確な位置決めが可能となる。

以上の各実施例においては、印点機構部は、
Ｘ，Ｙ方向駆動の直交座標移動型のものについて
説明したが、第１４図は被検レンズからはずれた
位置に回転中心をもつ回転駆動モーターと、その
回転軸に、直線上に移動する印点針部をもつアー
ムを取りつけ、モーターの回転角γ、とアーム上
の印点針部の移動距離ｌとから被検レンズ上への
印点位置をきめる極座標型印点機構を示したもの
である。第１３図においては、第６図に示すブロ
ツクと同一の作動をするブロツクは同一の番号が
付してある。第６図と第１４図の相違点は、駆動
回路のブロツクダイヤグラムにおいてセレクター
２１，２２とパルス発生器２３，２４との間に、
セレクターでセレクトされた演算回路からの
（hx，hy）情報をアーム回転パルスモーター３０
３の回転角γ、及び回転アーム３０５上のカーソ
ル３０７の移動量ｌに変換するγ−ｌ変換器３０
１，３０２が接続されている点と、Ｘ−Axisモ
ーター１７のかわりにアーム回転パルスモーター
３０３がモータードライバー１５によつて駆動さ
れ、またＹ−Axisモーター１６のかわりにカー
ソル駆動用パルスリニアモーター３０４がモータ
ードライバー１４によつて駆動される点にある。
本実施例においてはカーソル駆動には第１０図で
説明したようなパルスリニアモーターを使用して
いるが、他の機構とすることも可能である。第１
４図の作動は、第６図に示す実施例と基本的に同
一である。検出処理部８からの信号は演算回路
９，１０，１１で演算処理され、セレクター２
１，２２に入力されてセレクトされる。セレクタ
ー２１，２２からのＸ−Ｙ座標系による駆動信号
はγ−ｌ変換器３０１，３０２でγ、ｌ信号に変
換され、それぞれモータードライバー１４，１５
によつてアーム回転パルスモーター３０３、カー
ソル駆動用パルスリニアモーター３０４を駆動
し、印点位置にカーソルを移動させる。その後、
ソレノイド１９をプログラムカウンター２０から
の信号により駆動して印点する。

アーム回転型の印点機構部の他の実施例は、第
１５図に示すように、２つの回転アームと、この
アームの交差点に取りつけられた印点部によつて
被検レンズに印点する機構である。第１５図にお
いて、第１アーム回転パルスモーター４０４の回
転軸４１０には第１アーム４０６が嵌着されてお
り、かつ第１アームにはスロツト４０８が形成さ
れている。また第２アーム回転パルスモーター４
０５の回転軸４１１には第２アーム４０７が嵌着
されており、かつ第２アームにはスロツト４０９
が形成されている。そしてスロツト４０８，４０
９の交差部にはこれらスロツト内を摺動自在に嵌
挿された軸部材４１２があり、この軸部材４１２
の下方に印点針部６７が取付けられている。第１
５図においては、第６図に示すブロツクと同一の
作動をするブロツクには同一番号を付してある。
本実施例の作動は、第１４図に示すように、演算
回路９，１０，１１からの信号がセレクター２
０，２１に入力されてセレクトされた後、第１回
転角変換器４０２、第２回転角変換器４０３に入
力される。ここで演算回路からの演算値が回転量
に変換される。その後パルス発生器２３，２４で
パルス信号に変換され、モータードライバー１
４，１５に入力される。モータードライバーから
の信号により、第１アーム回転用パルスモーター
４０４及び第２アーム回転用パルスモーター４０
５を駆動して第１アーム４０６、第２アーム４０
７をそれぞれ必要角度回転する。両アームの回転
により両アームのスロツト内の軸部材４１２を摺
動させて印点位置出しをする。その後、印点信号
により印点針部６７内のソレノイド１９を駆動し
て被検レンズに印点する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成の原理を示す光学図、第
２図は第１図のＰ平面の座標を示す図、第３図は
プリズム屈折力の説明光学図、第４図は光学中
心・幾何学中心・測定点の関係を示す被検レンズ
の正面図、第５図は本発明で使用する計算の説明
図、第６図は第１の実施例の斜視図及び回路図、
第７図は印点を示す図、第８図は第２の実施例の
斜視図及び回路図、第９図は印字部の斜視図、第
１０図は他の印字部の斜視図、第１１図はさらに
他の印字部の斜視図、第１２図はさらに他の印字
部の斜視図、第１３図は第１１図の線XII−XIIに沿
つた印字針部の断面図、第１４図はさらに他の印
字部の斜視図、第１５図はさらにまた他の印字部
の斜視部である。１…カーソル、２…Ｙ−方向アーム、３…Ｘ−
方向アーム、４…被検レンズ、５…レンズ支持
台、８…検出処理部、９…演算回路、２０…プロ
グラムカウンター、２１…セレクター、２３…パ
ルス発生器。

Claims

【特許請求の範囲】１被検出レンズの屈折特性、及びプリズム特性
を自動的に測定するレンズメーターの該被検レン
ズの光学中心もしくは幾何学中心に印点する印点
装置において、互いに相対的に移動可能な被検レンズ受台と少
なくとも１本の印点針を有する、印点部とからな
る印点手段と、該レンズメーターの測定部から被検レンズの屈
折特性およびプリズム特性の情報を検出する検出
手段と、該検出手段の情報から被検レンズの光学中心位
置を、もしくは予め入力されたプリズム量とから
幾何学中心位置を演算する演算手段と、該演算手段からの情報を印点手段駆動信号に変
換する駆動信号手段と、該駆動信号手段からの情報により該印点針が前
記光学中心位置もしくは前記幾何学中心位置を印
点するように前記印点手段を駆動させる駆動手段
とから構成されたことを特徴とするレンズメーター
の印点装置。２特許請求の範囲第１項において、上記印点手
段の印点部が、一方向に直線的に移動する第１の
移動機構と該第１の移動機構と直角な方向に直線
的に移動する第２の移動機構と、該第２の移動機
構の移動方向と直角な方向に可動な少なくとも１
本の印点針を有する印点針部とを有することを特
徴とするレンズメーターの印点装置。３特許請求の範囲第１項において、上記印点手
段のレンズ受台が、一方向に直線的に移動する第
１の移動ステージ部と、該第１の移動ステージ部
に直角な方向に直線的に移動する第２の移動ステ
ージ部とからなり、該第２移動ステージ部が被検
レンズを保持する保持具を有してなることを特徴
とするレンズメーターの印点装置。４特許請求の範囲第１項または第３項におい
て、上記印点部が回転可能に保持されたアーム部
に、そのアーム部の張出し方向と直角な方向に移
動可能な少なくとも１本の印点針部を有すること
を特徴とするレンズメーターの印点装置。５特許請求の範囲第２項ないし第４項のいずれ
かにおいて上記印点針部が印点指令により作動す
るソレノイドと、該ソレノイドの発する磁力によ
り反発移動する印点ステージと、該印点ステージ
に組込まれたインクツボと、針先とから構成され
ていることを特徴とするレンズメーターの印点装
置。６特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
かにおいて、上記演算手段が、被検レンズの屈折
力をＤ、Ｘ方向のプリズム量をPx、Ｙ方向のプ
リズム量をPyとし、印点すべき印点針の被検レ
ンズ屈折特性測定点からのＸ方向移動量をhx、
Ｙ方向移動量をhyとするとき hx＝Px／Ｄ hy＝Py／Ｄを演算することを特徴とするレンズメーターの印
点装置。７特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
かにおいて、上記演算手段が、被検レンズの円柱
軸角度θと任意の印点半径ｒとから、 Ax＝ｒ cosθ Ay＝ｒ sinθ なる印点位置（Ax、Ay）を演算する演算手段を
有することを特徴とするレンズメーターの印点装
置。８特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
かにおいて、上記演算手段が被検レンズの球面屈
折力をＳ、円柱屈折力をＣ、その軸角度をθ、任
意の測定点におけるＸ方向プリズム量をPx、Ｙ
方向プリズム量をPyとするとき、この任意測定
点から印点すべき点までのＸ軸方向移動量をhx、
Ｙ軸方向移動量をhyとするとき hx＝
Px・Ｓ＋Px・Ｃ・cos²θ−Py・Ｃ・sinθ・cosθ／Ｓ・
（Ｓ＋Ｃ） hx＝
Py・Ｓ＋Py・Ｃ・sin²θ−Px・Ｃ・sinθ・cosθ／Ｓ・
（Ｓ＋Ｃ）の演算をすることを特徴とするレンズメーターの
印点装置。９特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
かにおいて、上記演算手段が、プリズム加工され
る被検レンズのプリズム量を入力する手段と、該
入力手段への入力情報から該プリズム加工された
被検レンズの任意測定点におけるプリズム測定量
を減算する減算手段とを有することを特徴とする
レンズメーターの印点装置。１０特許請求の範囲第９項において、上記演算
手段か、プリズム加工された被検レンズのプリズ
ム量がプリズム屈折力Ｐ、そのベース方向θとし
て該入力手段に入力されたとき、Ｘ方向プリズム
量Px、Ｙ軸方向プリズム量Pyを Px＝Ｐ cosθ Py＝Ｐ sinθ として変換する変換手段を有することを特徴とす
るレンズメーターの印点装置。１１特許請求の範囲第１項ないし第１０項にお
いて、上記駆動手段が、印点時以外に該印点手段
を該レンズメーターの被検レンズ屈折特定測定光
軸外に退避させておくための初期コントロール回
路を有することを特徴とするレンズメーターの印
点装置。１２特許請求の範囲第１項ないし第１０項のい
ずれかにおいて、上記駆動手段が、パルス発生器
からのパルス信号によつて駆動するパルスモータ
ーを有することを特徴とするレンズメーターの印
点装置。１３特許請求の範囲第１項ないし第１２項のい
ずれかにおいて、上記印点手段が、アーム上を移
動する少なくとも１つの印点針部と、該アームを
回転する少なくとも１つの回転駆動手段とから構
成されていることを特徴とするレンズメーターの
印点装置。