JPH11337445A - レンズメ―タ - Google Patents

レンズメ―タ

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JPH11337445A
JPH11337445A JP11993799A JP11993799A JPH11337445A JP H11337445 A JPH11337445 A JP H11337445A JP 11993799 A JP11993799 A JP 11993799A JP 11993799 A JP11993799 A JP 11993799A JP H11337445 A JPH11337445 A JP H11337445A
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lens
measurement
measuring
display
amount
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Tadashi Kajino
正 梶野
Mikio Kurachi
幹雄 倉地
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定者の熟練度合いに依存しなくても加入度
の測定を行うことができるレンズメータを提供する。 【構成】 測定光を被検レンズに投射し、被検レンズを
透過した測定光の軌跡を受光素子により検出し、その検
出結果に基づいて被検レンズの光学特性を測定するレン
ズメータにおいて、累進レンズ測定モードに切換えるモ
ード切換手段と、屈折度数を所定の間隔で連続的に測定
するための測定制御手段と、該測定制御手段の測定によ
り得られる累進帯の加入度数の増加量に基づいて測定点
の移動量を得る計測手段と、得られた移動量にしたがっ
て測定点を近用部に導くための誘導手段と、を有するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レンズの光学特性を測
定するレンズメータ、殊に加入度を測定するのに好適な
レンズメータに関する。
【0002】
【従来の技術】測定光を被検レンズに投射し、被検レン
ズを透過した測定光の軌跡を受光素子により検出し、そ
の検出結果に基づいて被検レンズの光学特性を得ること
ができるレンズメータが知られている。このレンズメー
タは通常加入度測定モードを具え、累進多焦点レンズ等
の加入度を測定する。
【0003】この装置によれば、被検レンズの遠用部を
測定・記憶した後、加入度測定モードに切換え、その測
定位置からレンズを移動させ検者自身が近用部に達した
と判断した位置の測定値を記憶し、その差から加入度を
算出し表示する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような装置では、遠用部及び近用部の各位置は測定者の
主観的な判断に委ねられており、その判断の正確性は測
定者の勘や経験に依存するものであった。通常枠入れ前
のレンズの遠用部及び近用部の各位置にはマークが付さ
れているので、そのマークに従えば正確な測定ができる
が、このマークは消えやすい。さらに、枠入れ後のレン
ズではこれらのマークはふき取られ、隠しマークを視認
することも困難である。従って、正確な測定のためには
測定者にかなりの熟練が必要であり、しかも正確性を担
保する客観的な資料は存在しないという問題点がある。
【0005】本発明は、上記欠点に鑑み案出されたもの
で、測定者の熟練度合いに依存しなくても加入度の測定
を行うことができ、また、プリズムシニング加工といわ
れる特殊加工が施された累進レンズでも信頼性の高い加
入度の測定を行うことができるレンズメータを提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下のような特徴を有する。 (1) 測定光を被検レンズに投射し、被検レンズを透
過した測定光の軌跡を受光素子により検出し、その検出
結果に基づいて被検レンズの光学特性を測定するレンズ
メータにおいて、累進レンズ測定モードに切換えるモー
ド切換手段と、屈折度数を所定の間隔で連続的に測定す
るための測定制御手段と、該測定制御手段の測定により
得られる累進帯の加入度数の増加量に基づいて測定点の
移動量を得る計測手段と、得られた移動量にしたがって
測定点を近用部に導くための誘導手段と、を有すること
を特徴とする。
【0007】(2) (1)のレンズメータにおいて、
測定光学系の光軸と被検レンズとの位置合わせをするた
めに所定の表示を行うディスプレイを備え、前記誘導手
段は前記計測手段により得られた移動量にしたがって測
定点を近用部に導くための図形を前記ディスプレイに表
示する手段であることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】<実施例1>以下、図面により本
発明の一実施例を説明する。
【0009】[構 成] (外観構成図)図1は本実施例のレンズメータの外観図
である。1はディスプレイであり、通常の測定モードで
は測定光学系の光軸を示すレチクル、位置あわせ用のク
ロスターゲット、測定結果等が表示される。図1では、
加入度測定モードでの表示を示しており、詳しくは後述
する。2は測定結果を印字するプリントスイッチ、3は
左右の選択スイッチ、4は測定値の読み込み用スイッチ
である。5は測定モードを累進レンズ測定用に切り換え
る累進レンズ測定用スイッチである。
【0010】6はレンズ押さえで、測定しようとする被
検レンズLをノーズピース7上に載せ、レンズ押さえ6
を下げ被検レンズLを保持する。8は当て板であり、フ
レームを押し付けることにより図上手前側に移動する。
【0011】(屈折力測定系)次に、レンズメータの測
定光学系の一例を図2の光学系配置図に基づいて説明す
る。11はLED等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Lをノーズピース7上にセットしたと
き、マイクロコンピュータからの指示によりLEDドラ
イバが作動し4個のLED(a,b,c,d)が順次点
灯する。LEDa〜dの順次点灯は屈折力を有する被検
レンズLがノーズピース7上に載せられている間、所定
の時間間隔で繰り返し行われる。
【0012】13は直交するスリットを有する測定用タ
ーゲット板であり、対物レンズ12及びコリメーティン
グレンズ14の焦点付近に固定して配置されている。な
お、被検レンズLが0Dでない度数(屈折力)をもつ場
合は、4つのターゲッ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なるの
で、精密測定にはターゲット板をずれ量を小さくするよ
うに移動することが望ましい。
【0013】ノーズピース7はコリメーティングレンズ
14及び結像レンズ15の焦点付近に配置されている。
16はハーフプリズムであり、17は光軸に対して直交
して設けられ、互いに検出方向が直交するよう配置され
る2個の一次元イメージセンサである。
【0014】LED11からの光は対物レンズ12、コ
リメーティングレンズ14、被検レンズL、結像レンズ
15を介して直交する2つのイメージセンサ17上にそ
れぞれ結像する。
【0015】被検レンズの屈折力と測定用ターゲットの
結像位置との関係を簡単に説明する。ターゲット13は
4個のLEDで個別に照明されるが、被検レンズがない
場合及び0Dのレンズがノーズピース7に載せられてい
る場合には、LEDのa,b,c,dはそれぞれによっ
てイメージセンサ17上にできるターゲット像はすべて
重なる。
【0016】被検レンズLが球面屈折力のみを持ってい
る場合、イメージセンサ17上に結像するターゲット像
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
17上で移動する。
【0017】被検レンズLが柱面屈折力のみを持ってい
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。このターゲット像
の移動量により柱面屈折度数が算出できる。
【0018】いま、LEDの各a,b,c,dを点灯し
たときのターゲット像の中心をそれぞれA(xa
a),B(xb,yb),C(xc,yc),D(xd,y
d)とし、
【数1】
【数2】
【数3】
【数4】 とおくと、
【数5】
【数6】
【数7】
【数8】 となる。
【0019】後述するマイクロコンピュータ25は、各
LEDによるターゲット像の中心座標を上記計算式に代
入して、球面屈折度、柱面屈折度、軸角度、プリズム量
を算出する(ターゲット板を移動するときはその移動量
により補正する)。
【0020】(制御回路)図3は本装置の主要な制御回
路を示したブロック図である。2つのイメージセンサ1
7の信号はCCD駆動回路21を介し、コンパレータ2
2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
後マイクロコンピュータ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25を介し、D/Aコンバータ26でピー
ク電圧の1/2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ジの位置を読取り、マ
イクロコンピュータ25により座標位置を検出し、その
検出結果に基づいて被検レンズの光学特性を算出する。
【0021】これらの情報は、マイクロコンピュータ2
5により処理されディスプレイ制御回路29を介して、
装置の記憶情報と共に、ディスプレイ1に文字及びグラ
フィツク表示される。
【0022】[動 作]以上の構成のレンズメータの動
作を説明する。まず、単焦点レンズの測定モードについ
て簡単に説明する。単焦点レンズの球面度数、乱視度
数、乱視軸角度を測定するモードの場合、ディスプレイ
1には測定光軸を示す点を中心とするレチクルが表示さ
れる。LEDa〜dの順次点灯は所定の時間間隔で繰り
返し行われ、屈折力を連続的に測定する。被検レンズL
がノーズピース7上に載せられると、被検レンズLの屈
折力を演算しディスプレイ1上に表示すると共に、その
プリズム値から被検レンズLの光軸と測定光軸上の被検
レンズとの位置ずれ量を得る(プレンティスの式)。デ
ィスプレイ制御回路29は、クロスターゲットをディス
プレイ1のレチクルに重ねて、そのずれ量に相当する位
置に表示する。レチクルとクロスターゲットが所定の位
置関係にあるときの、測定値が被検レンズの測定値とな
る。
【0023】次に、枠入れされた累進多焦点レンズの測
定モードについて説明する。累進レンズ測定用スイッチ
5を押して累進多焦点レンズの測定モードにする。被検
レンズが載置されていない状態では、ディスプレイ1の
画面には図4の(a)のように、固定表示される累進部
(帯)を模した2本の曲線30と、測定点を示す縦長の
長方形のターゲット31が表示される。左右選択スイッ
チ3を押して測定するレンズの左右を指定し、フレーム
の下側(本明細書では、フレームやレンズの上下とは眼
鏡を装用した状態での上下を意味するものとして使用す
る)をフレーム押さえ8に接触させて被検レンズをノー
ズピース7上に載置する(フレーム押さえ8に接触させ
ると安定した移動が可能になる)。被検レンズは中央か
らやや上をノーズピース7上に載せ、遠用部測定ステッ
プを開始する。
【0024】マーカ32がディスプレイ1の中央やや下
に点滅する。マーカ32はターゲット31の移動目標を
示し、マーカ32に対するターゲット31の位置は被検
レンズの移動すべき方向(及び移動量)を測定者に知ら
せる。累進多焦点レンズの遠用部は球面レンズの場合の
被検レンズの左右方向におけるプリズムが0となる軸
(以下本明細書では遠用部軸という)上に存在してい
る。従って、当初のマーカ32はこの遠用部軸上の位置
を示している(図4のb)。
【0025】被検レンズが球面レンズの場合は、各測定
点での左右方向のプリズム値に基づいて遠用部軸との偏
位の方向と量が得られるので、ターゲット31はマーカ
32に対する各測定点の相対的位置を示す位置に表示さ
れる。
【0026】被検レンズが乱視レンズの場合には、被検
レンズの左右方向におけるプリズムが0となる位置は乱
視軸上にあるので、各測定点でのプリズム値から乱視レ
ンズによる影響をオフセットして、遠用部軸との偏位量
と偏位方向を示す値に補正する(球面レンズはC=0の
特殊の乱視レンズと考えてもよい)。
【0027】いま、S,C,Aの各値をもつ任意の乱視
レンズにおいて、X−Y座標(レンズの光学中心を0と
して、遠用部軸をY軸ととる)の任意のA点(x,y)
におけるプリズム量(Px,Py)は、 Px=−(Dxx・x+Dxy・y) Py=−(Dyx・x+Dyy・y) B点(0,y)におけるプリズム量(Px0,Py0)は、 Px0=−Dxy・y Py0=−Dyy・y 但し、Dxx=S+Csin2θ Dyx=−Csinθ・cosθ(=Dxy) Dyy=S+Ccos2θ Cはマイナス読み である。以上の式から、 Px0=Dxy・(Py・Dxx−Px・Dyx)/(Dxx・Dyy
−Dyx・Dxy) が求められるので、PxからPx0をオフセットしてx=
0の位置及びターゲットの表示位置を決定する。このオ
フセット計算は以後においても行われ、その位置が監視
される。
【0028】測定者は被検レンズを移動してターゲット
31をマーカ32に合わせ(図4のc)、合致信号が得
られた位置での屈折度数aを記憶する。
【0029】なお、遠用部の度数が小さい場合(例えば
±0.25D以下)、プリズム量の変化が小さいので装
置の精度やレンズの面精度の影響を受け、良い位置合わ
せ精度が得られないこともある。したがって度数が小さ
いレンズであることを検知したら、プリズムが0付近
で、しかもシリンダ値の変化からその値が最小となる位
置を遠用部軸上の位置と扱ってもよい。
【0030】ターゲット31がマーカ32に合致する
と、ターゲット31に代わって横長の長方形のターゲッ
ト33がマーカ32の上方に表示される(図4のd)。
レンズの上側に測定点を移動し、ターゲット33をマー
カ32に合わせる(図4のe)。この場合のターゲット
33の移動は、被検レンズがレンズの上下方向のプリズ
ム値から換算した所定の距離(数mm)移動したとき
に、マーカ32と一致するように制御される。合致信号
が得られた位置での屈折度数bを記憶する。
【0031】記憶した屈折度数a及びbの球面度数を比
較して、現在の測定点が累進部にあるか累進部を脱した
遠用部付近にあるかを判断する。両者の球面度数の差が
所定範囲内(=略0)のときはその測定点は遠用部付近
にあると判断し、両者の差が所定範囲外であれば累進部
にある(正確にはその可能性がある)と判断する。
【0032】(イ)測定点が遠用部付近にあると判断さ
れた場合 この場合、マーカ32はターゲット33の上方に表示さ
れる(図5のa)。このマーカ32はターゲット33の
移動方向を示すためのものに過ぎない。ターゲット33
がマーカ32に向かって移動するように、測定者は被検
レンズを手前側に移動する。移動中連続して屈折度数は
測定されており、マイクロコンピュータ25はレンズの
プリズム量から移動距離を換算し、単位移動量当りの加
入度変化を検出する。単位移動量当りの加入度変化から
測定位置が累進部に入ったことを検出すると、ターゲッ
ト33は丸型のターゲット34に形状を変え、丸型のタ
ーゲット34の下方にはマーカ32が表示される(図5
のb)。なお、屈折度数bの球面度数の値から一定量
(例えば0.12D)増加する位置を検出しても良い。
【0033】加入開始位置から遠用部までの距離は、累
進レンズの種類、加入度数により異なり一定しないが、
現在市販されている累進レンズに関しては加入開始位置
の数mm(4〜8mm)上側は各レンズメーカが指定す
る遠用部領域にあたる。レンズの上下方向の測定プリズ
ム量から移動距離を換算し、レンズを所定距離(本実施
例では6mm)移動すると、ターゲット34とマーカ3
2は合致して表示される。本実施例では遠用部がある面
積を持った領域で示されるのに着眼して、処理を簡略に
するために、累進部と検知された測定点から一定距離移
動するようにしているが、屈折度数bの球面度数の値か
ら一定量増加した位置を基準にして移動するようにして
も良い。レンズが所定距離移動した信号が得られると、
マーカ32は十字型マーカ35に形状を変え、両者が一
致したことを知らせる(図5のc)。この遠用部測定点
での測定値が安定したことを検出して、この測定値をマ
イクロコンピュータ25は記憶する。
【0034】マイクロコンピュータ25は遠用部の測定
値が記憶されたことを確認すると、自動的に近用部測定
ステップに移る(図5のd)。自動的に遠用部測定ステ
ップから近用部測定ステップに移行することにより、ス
イッチ操作による被検レンズの位置ずれはなくなる。3
6は近用部測定ステップのターゲットであり、近用部の
測定は遠用部測定点からターゲット36を上方に移動す
る(測定点はレンズの下方に移動)ことにより行う。タ
ーゲット36の移動はレンズの上下方向のプリズム量の
変化を移動量に換算して行うが、ターゲット36の移動
は測定点が累進部を進んでいくのをイメージさせる。プ
リズム量の変化を移動量に換算すると、屈折度数が小さ
いと測定誤差が発生しやすいので、屈折度数が所定量よ
りも小さい(例えば、0.5D以下)とき、加入度数の
増加量に基づいて移動量を定める。また、プリズム変化
が乱れているレンズにも同様な処理を行う。
【0035】累進部を移動している間装置は連続測定を
行い、測定加入度を表示部37に表示するとともに、こ
れをバーグラフ38でも表示する。これにより検者は近
用部測定が終了する前でも概略の加入度やその変化の様
子を知ることができる。
【0036】また、装置は測定位置の柱面度数と遠用部
の柱面度数との差を検出し表示部39に光学歪み量とし
て数値表示し、測定部が累進部から所定基準量(例えば
0.25D)を超えたか否かをモニタしている。所定基
準量を超えているときは、加入度決定のための測定値と
してはこれをキャンセルするとともに、レンズの左右方
向のプリズム値によりその方向とズレ量を得て累進部か
ら外れた位置にターゲット36を表示する(図5のe、
f)。前述のように屈折度数が小さいレンズでの測定誤
差に対しては、測定者によるレンズ移動(プリズム量の
変化等のデータから得られる)に対する光学歪み量の変
化(大きくなるかどうか)を基準に補正している。
【0037】このようにして、眼鏡フレームの下側一杯
まで測定し、ターゲット36が左右の略中央にあれば近
用部の測定は終了する(図5のg)。
【0038】(ロ)測定点が累進部にあると判断された
場合 この場合には、ターゲット33はマーカ32の上に表示
され(図6のa)、測定点をレンズの上側に移動してタ
ーゲット33をマーカ32方向に移動させる。マーカ3
2はターゲット33の移動方向を示すものに過ぎない。
装置は屈折度数を連続して測定しており、レンズのプリ
ズム量に基づいて移動距離を換算し、単位移動量当りの
加入度変化を検出する。単位移動量当りの加入度変化が
所定の値(実施例では0.03D/mm)以下になった
位置を累進部を脱した位置と判断し、この位置から測定
点が所定距離(2mm前後)移動し遠用部に入ったこと
を検出すると、マーカ32は十字型マーカ35に形状を
変え両者が一致したことを知らせる(図6のb)。この
遠用部測定点での測定値が安定したことを検出して、こ
の測定値をマイクロコンピュータ25は記憶する。遠用
部測定点での測定値を記憶した後、(イ)と同様にして
近用部測定を行う。
【0039】<実施例2>実施例2の構成は、実施例1
と比較して、被検レンズの位置検出機構が付加され、こ
の検出結果を利用してターゲット33の表示位置の決定
を行っている点に特徴がある。屈折力測定系自体は実施
例1と同じであるのでその説明は省く。
【0040】図7は被検レンズの位置検出機構断面図で
あり、図8はそのA−A断面図である。
【0041】8はフレーム(図では単にレンズLを置い
ている)を押し当てる当て板、41はガイドピンであ
る。42はラックであり、当て板8の内部空間に水平か
つ左右方向に移動可能に保持され、ラック42にはガイ
ドピン41が固定されている。43はガイドピン41を
左方向(図7上)に付勢するコイルバネである。ラック
44は装置の前後方向に移動可能に支承され、ラック4
4には当て板8が固定されているので、当て板8は装置
に対して前後方向に移動可能になっている。45は当て
板8を常に前方向に付勢するバネである。
【0042】ラック42には回転自在な回転軸46に取
り付けられたピニオン47が噛合し、ピニオン47はラ
ック44と一体となって前後方向に移動する。ピニオン
47の回転量は回転軸46を介して歯車48に伝えられ
る。この歯車48の回転量をポテンショメータ49で検
出する。また、ラック44にはピニオン50が噛合し、
このピニオン50の回転量がポテンショメータ51によ
り検出される。これらの信号は処理され、マイクロコン
ピュータに入力される。このように被検レンズLを当て
板8及びガイドピン41に当接させつつ移動させること
により、被検レンズLの移動量が検出され、この検出情
報によりターゲット及びマーカの表示位置が決定され
る。
【0043】実施例1はレンズの上下方向(又は左右方
向)のプリズム量の変化を被検レンズ(測定点)の移動
距離に換算しているが、実施例2は被検レンズの移動量
を直接検出している点が異なるだけであるので、装置の
動作の説明は省略する。
【0044】実施例1に対して実施例2の装置は、被検
レンズの移動量が正確に検出できるので、測定点が累進
部を外れた場合左右いずれに外れたかを正確に判断でき
る他、ターゲットを被検レンズの移動量に比例して移動
できる。また、遠用部からの距離を表示することにより
近用部の位置を精度良く決定できるので、加入度を正確
に求めることができる。
【0045】以上の実施例は種々の変容を行ない得るも
のであり、累進部(帯)を模した2本の曲線を設けずに
ターゲットとマーカとの位置関係の表示のみでも行うこ
とができるし、ターゲットに対して累進部(帯)を移動
するようにしても良い。この様に実施例は本発明の実施
態様を限定する趣旨のものではない。
【0046】また、実施例で説明した全ての過程を行う
ことは必ずしも必要ない。例えば遠用部での度数を得る
過程で左右方向のプリズムが0となった時点で、検者が
遠用部にあると判断したら、加入度開始位置を求める操
作を省略するスイッチを設けることも良いし、さらには
近用部測定に移行した時点で、累進部の加入度変化を見
る必要がないなら左右の位置を決めるように操作しても
良い。
【0047】
【発明の効果】本発明によれば、プリズムシニング加工
といわれる特殊加工が施された累進レンズでも信頼性の
高い加入度の測定を行うことができる。また、測定者の
熟練度合いに依存しなくても、加入度の測定を行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の装置の外観図である。
【図2】測定光学系を示す光学配置図である。
【図3】装置の制御方法を示すブロック図である。
【図4】ディスプレイ1の画面の表示を示す説明図であ
る。
【図5】ディスプレイ1の画面の表示の別の態様を示す
説明図である。
【図6】ディスプレイ1の画面の表示のさらに別の態様
を示す説明図である。
【図7】当て板とガイドピンの位置検出機構を示す断面
図である。
【図8】図7のA−A断面図である。
【符号の説明】
1 ディスプレイ 5 累進レンズ測定用スイッチ 25 マイクロコンピュータ 31,33,34,36 ターゲット 32 マーカ 37 表示部 38 バーグラフ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定光を被検レンズに投射し、被検レン
    ズを透過した測定光の軌跡を受光素子により検出し、そ
    の検出結果に基づいて被検レンズの光学特性を測定する
    レンズメータにおいて、累進レンズ測定モードに切換え
    るモード切換手段と、屈折度数を所定の間隔で連続的に
    測定するための測定制御手段と、該測定制御手段の測定
    により得られる累進帯の加入度数の増加量に基づいて測
    定点の移動量を得る計測手段と、得られた移動量にした
    がって測定点を近用部に導くための誘導手段と、を有す
    ることを特徴とするレンズメータ。
  2. 【請求項2】 請求項1のレンズメータにおいて、測定
    光学系の光軸と被検レンズとの位置合わせをするために
    所定の表示を行うディスプレイを備え、前記誘導手段は
    前記計測手段により得られた移動量にしたがって測定点
    を近用部に導くための図形を前記ディスプレイに表示す
    る手段であることを特徴とするレンズメータ。
JP11993799A 1992-04-30 1999-04-27 レンズメータ Expired - Lifetime JP3207822B2 (ja)

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