WO1999041582A1

WO1999041582A1 - Lens meter

Info

Publication number: WO1999041582A1
Application number: PCT/JP1999/000577
Authority: WO
Inventors: Yukio Ikezawa; Eiichi Yanagi; Takeyuki Kato
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1998-02-13
Filing date: 1999-02-10
Publication date: 1999-08-19
Anticipated expiration: 2000-08-13
Also published as: US6145989A; EP0977026A4; EP0977026B1; EP0977026A1; DE69942963D1

Description

明細書

レンズメータ

技術分野

本発明は、眼鏡レンズを装用した状態での眼球の回旋中心に相当する回動中心を中心にしてその被検レンズを回動させることが可能なレンズメータに関する。背景技術

従来から、測定光束を被検レンズに投光する投光光源と、被検レンズを透過した測定光束を受光する受光素子とを備え、被検レンズを透過した測定光束の受光素子による受光位置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が知られている。

このレンズメータでは、被検レンズをレンズ受けにセットした状態で、測定光束を被検レンズに投光し、被検レンズの中心部分、周辺部分の球面度数 S、円柱度数 C、軸角度 A、プリズム量 P r等の光学特性を測定するようになっている。

この従来のレンズメータでは、被検レンズの中心部位以外の周辺部位の光学特性を測定するときには、被検レンズの裏面をレンズ受けに倣わせてこの被検レンズを動かして測定を行っている。

しかしながら、眼鏡レンズを装用した状態について考えて見ると、図 1に示すように、遠くを見るときは、人間は眼鏡レンズ 1の中心部位を通る光線 P 1を主として用いて見ているが、近くを見るときは、人間は眼鏡レンズ 1の周辺部位を通る光線 P 2を用いて見ており、眼鏡レンズ 1に入射する光線は、眼鏡レンズ 1の裏面 l aに対して斜入射の光線となっている。なお、その図 1において、符号 2は眼球であり、符号 O Lは眼球 2 の回旋中心である。これに対して、従来のレンズメータでは、図 2に示すように、被検レンズ 3の裏面 3aをレンズ受け 4に倣わせて、被検レンズ 3の周辺部位を測定するものとなっているので、被検レンズ 3の周辺部位を測定するとき、測定光束 P3が被検レンズ 3の裏面 3aに垂直に入射する条件のもとで、その光学特性を測定することとなり、従来のレンズメータにより測定された被検レンズ 3の周辺部位の光学特性は、必ずしも実際の装用状態を反映するものとはいい難い。

特に、高齢化社会の到来に伴う今日では、累進多焦点レンズの装用が多くなつており、眼鏡店では、累進多焦点レンズの光学特性の測定を行う機会が多くなつている。この累進多焦点レンズでは、少なくとも遠用部と近用部との測定を行っており、被検レンズ 3の各部位の光学特性の測定が必須であるが、実際の装用状態での光線の通過の仕方と従来のレンズメータを用いての測定による光線の通過の仕方とが異なるものとすると、累進多焦点レンズの光学特性の評価を適正に行い難いという不都合がある。

ところで、上述のレンズメータとは測定原理の異なるレンズメータに、眼球の回旋中心を中心にして回動させる回旋ベンチを取り付けた構成が提案されている。

図 3はそのレンズメータの光学系の一例を示す図であって、 1Aは測定光束を投影する投光光源としての LED、 IBは投影レンズ、 1Cはリレーレンズ、 1Dは受光レンズ、 1Eは受光素子であり、投影レンズ 1Bとリレーレンズ 1Cとの間には測定ターゲット 1Fが設けられている。 LED 1Aは測定光軸 OAの回りに例えば 4個配置され、 LED1Aの配設面 1 Gと被検レンズの配設位置 1Hとは投影レンズ 1B、リレーレンズ 1Cに関して共役であり、測定ターゲット 1Fと受光素子 1Eとは被検レンズ 1L が配設位置 1Hに配設されていないときに受光レンズ 1Dに関して共役であり、図 3 (a)に示すように、測定ターゲット IFの穴を通る測定光束は、受光素子 1Eの受光面上で一点に集中する。

図 3 (a)に示す基準位置 1Jに測定ターゲット 1Fがあるときに、被検レンズ 1Lを配設位置にセットして、被検レンズ 1Lの裏面側（装用したときに眼に臨む側の面）から測定光束を被検レンズ 1Lに投光すると、測定ターゲット 1Fと受光レンズ 1Dとの共役関係がずれる。

そこで、従来のレンズメーターでは、図 3 (b)に示すように、測定ターゲット 1Fと受光素子 1Eとが共役となるように、測定ターゲット 1Fを測定光軸 OAに沿って移動させ、測定ターゲット 1Fの移動量 Atに基づき、光学特性を測定している。しかしながら、この旧タイプのレンズメータでは、光学系の光路が長いうえに、回旋ベンチを取り付ける構成であるので、構造が複雑である。

本発明の目的は、眼鏡レンズの装用状態を極力反映した光学特性を得ることのできる簡単な構造のレンズメータを提供する。発明の開示

請求項 1に記載のものは、測定光束を被検レンズに投光する投光光源を備えた投光系と、前記被検レンズを透過した測定光束を受光する受光素子を備えた受光系とが設けられ、前記被検レンズを透過した測定光束の前記受光素子による受光位置に基づいて前記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、眼鏡レンズを装用した状態での眼球の回旋中心に相当する回動中心を中心にして前記被検レンズを回動させる被検レンズ回動機構が設けられている。

請求項 2に記載のものは、測定光束を被検レンズに投光する投光光源を備えた投光系と、前記被検レンズを透過した測定光束を受光する受光素子を備えた受光系とが設けられ、前記被検レンズを透過した測定光束の前記受光素子による受光位置に基づいて前記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、前記被検レンズを保持しかつ眼鏡レンズを装用した状態での眼球の回旋中心に相当する回動中心を中心にして前記被検レンズを回動させる被検レンズ保持機構が設けられ、前記回動中心が前記受光系の光軸上に位置している。

請求項 3に記載のものは、測定光束を被検レンズに投光する投光光源を備えた投光系と、前記被検レンズを透過した測定光束を受光する受光素子を備えた受光系とが設けられ、前記被検レンズを透過した測定光束の前記受光素子による受光位置に基づいて前記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、眼鏡レンズを装用した状態での眼球の回旋中心に相当する回動中心を中心にして前記被検レンズが回動されたかのうように前記投光系と前記受光系とからなる測定部を回動させる測定部回動機構が設けられている。

請求項 4に記載のレンズメータは、被検レンズの光学特性を測定するための測定光束を前記被検レンズの表面側から投光する投光光源が設けられた投光系と、

前記被検レンズを透過した測定光束を該被検レンズの裏面側から受光してその受光位置に基づいて前記被検レンズの光学特性を測定するための受光素子が設けられた受光系とを備え、眼球の回旋中心に相当する回動中心が前記受光素子の受光面に直交する受光軸と該受光面との交点によって定義され、前記被検レンズと前記受光系とのいずれか一方が前記回動中心を中心にして回転可能の構成とされると共に、前記投光系が回動可能の構成とされている。

請求項 5に記載のレンズメータは、前記投光系は前記投光光源を無限遠に位置させて前記測定光束を平行光束として前記被検レンズに投光するコリメートレンズを備えている。請求項 6に記載のレンズメータは、前記被検レンズが累進レンズである場合に近用部を測定するときは、前記測定光束を発散光束として前記被検レンズに投光するために、前記コリメートレンズと前記投光光源との少なくとも一方が前記投光系の光軸方向に可動されることを特徴とする。

請求項 7に記載のレンズメータは、前記被検レンズが累進レンズである場合に近用部を測定するときは、前記測定光束を発散光束として前記被検レンズに投光するために、前記投光系に捕助レンズが挿入されることを特徴とする。

請求項 8に記載のレンズメータは、前記投光系の回動角度に基づいて前記被検レンズのプリズム量を測定することを特徴とする。

請求項 9に記載のレンズメータは、被検レンズの光学特性を測定するための測定光束を前記被検レンズの表面側から投光する投光光源が設けられた投光系と、

前記被検レンズを透過した測定光束を該被検レンズの裏面側から受光してその受光位置に基づいて前記被検レンズの光学特性を測定するための受光素子が設けられた受光系とを備え、

眼球の回旋中心に相当する回動中心が前記受光素子の受光面に直交する受光軸と該受光面との交点によって定義され、前記被検レンズと前記受光系とのいずれか一方が前記回動中心を中心にして回転可能の構成とされると共に、前記投光系を前記回動中心を中心に回動させたと同等の測定光束を得るために、前記投光系にプリズムコンペンセータが設けられている。

請求項 1 0に記載のレンズメータは、前記投光系は前記投光光源を無限遠に位置させて前記測定光束を平行光束として前記被検レンズに投光するコリメートレンズとを備えている。請求項 1 1に記載のレンズメータは、前記被検レンズが累進レンズである場合に近用部を測定するときは、前記測定光束を光源が前記被検レンズに対して有限距離にある状態で前記被検レンズに投光するために、前記コリメ一トレンズと前記投光光源との少なくとも一方が前記投光系の光軸方向に可動されることを特徴とする。

請求項 1 2に記載のレンズメ一タは、前記被検レンズが累進レンズである場合に近用部を測定するときは、前記測定光束を発散光束として前記被検レンズに投光するために、前記投光系に捕助レンズが挿入されることを特徴とする。

請求項 1 3に記載のレンズメータは、前記プリズムコンペンセータの回動角度に基づいて前記被検レンズのプリズム量を測定することを特徴とする。作用

請求項 1ないし請求項 3によれば、簡単な構造で眼鏡レンズの装用状態を極力反映した光学特性を得ることができる。

請求項 1又は請求項 2に記載のレンズメータによれば、眼鏡レンズ 1 を装用した状態での眼球 2の回旋中心 O Lに相当する回動中心を中心にして被検レンズを回動させる構成であるので、被検レンズの周辺部位を測定する際、レンズ受けがレンズの裏面から相対的に離れる方向に移動することになるので、被検レンズの周辺部位の測定の際、レンズ裏面に傷が付きにくい。

請求項 3に記載のレンズメータによれば、被検レンズの周辺部位の測定を被検レンズを固定した状態で行うことができるので、被検レンズの周辺部位の測定の際、レンズ裏面に傷が付きにくい。

請求項 4〜請求項 1 3に記載のレンズメータによれば、被検レンズの

一 0 一強度が強い場合であっても、被検レンズの周辺部位の測定の際、測定誤差を極力少なくして光学特性を測定できる。

また、請求項 6、 7、請求項 1 1、請求項 1 2に記載の発明によれば、近くを見るときに用いられる近用部の光学特性を測定する場合には、測定光束を発散光束として被検レンズ 1 4に入射させる構成として、装用したときにレンズに入射する光線の角度に近い角度の光線を用いて被検レンズの近用部の測定を行うにしたから、より一層正確に近用部位の光学特性を得ることができる。

図面の簡単な説明

図 1

眼鏡レンズを装用した状態を示す図である。

図 2

従来のレンズメータによる被検レンズの測定状態を説明するための説明図である。

図 3

従来のレンズメータの光学系の一例を示す図であって、（a )は被検レンズを測定光学系の光路にセットする前の状態を示し、（b )は被検レンズを測定光学系の光路にセットして測定ターゲットを光軸方向に移動させて被検レンズの光学特性を測定した状態を示す。

図 4

本発明の発明の実施の形態 1に係わるレンズメータの被検レンズ保持機構の側面図である。

図 5

被検レンズ保持機構の平面図である。

図 6

図 3に示す被検レンズの湾曲板の平面図である。図 7

被検レンズが可動板とスポンジ部材とにより挟持された状態を示す被検レンズ保持機構の側面図である。

図 8

被検レンズの回動中心とその裏面の曲率半径との関係を示す説明図である。

図 9

本発明に係わるレンズメータの変形例 1の説明図である。

図 10

本発明に係わるレンズメータの変形例 2の説明図である。

図 11

本発明に係わるレンズメータの変形例 3の説明図である。

図 12

本発明の発明の実施の形態 2に係わるレンズメータの光学系を示す模式図である。

図 13

被検レンズとしての累進レンズを模式的に示す平面図である。

図 14

図 12に示す光学系を用いて累進レンズの近用部位の光学特性の測定を行う手順の説明に用いた図であって、被検レンズを透過した測定光束の CCDへの入射状態を示す模式図である。

図 15

CCDの受光面に形成されたパターン像の一例を示す説明図であつて、（a)はパターン像の中心が受光素子の受光軸からずれている状態を示し、（b)はパターン像の中心が受光素子の受光軸に一致している状態を示す。図 1 6

図 1 6に示す投光光源を測定光軸に沿って移動させて、発散光束を被検レンズに投影した状態を示す模式図である。

図 1 7

受光素子を回動中心を中心に回動させて被検レンズの周辺部位の光学特性を測定する代わりに、被検レンズを回動中心を中心にして回動させることにより被検レンズの周辺部位の光学特性を測定する場合の説明図であって、（a )は投光系を被検レンズの回動に対応させて回動させた状態を示し、（b )は投光系を回動中心を中心に回動させたと同等の測定光束を得るために、投光系にプリズムコンペンセータを設けた構成を示す図である。

図 1 8

本発明に係わるパターン板の一例を示す図である。 - 図 1 9

発明の実施の形態 3の説明図である。

図 2 0

累進レンズの加入度の表示の一例を示す図である。

図 2 1

フレーム入り眼鏡レンズの測定の一例を示す図である。

図 2 2

発明の実施の形態 3の変形例を示す図である。発明を実施するための最良の形態

【発明の実施の形態 1】

図 4において、 5は投光系、 6は受光系である。投光系 5と受光系 6とは測定部を構成している。投光系 5は投光光源 7とピンホール板 8とコリメートレンズ 9と反射ミラー 10とから概略構成されている。なお、 5aは投光系 5の測定光軸、 6aは受光系 6の光軸、 8aはピンホールである。投光光源 7から発せられた測定光束 P4はコリメートレンズ 9により集光され、平行光束として反射ミラー 10に導かれ、この反射ミラー 10により反射されて、受光系 6に向けて投光される。投光系 5と受光系 6との間の光路途中には、レンズ受けプレート 11とレンズ受け 12とが設けられている。レンズ受けプレート 11の下面には、パターン板 13が設けられている。このパターン板 13には図 18に示すパターン 4個のパターン 1 3a〜 13dが形成されている。このパターン 13a〜 13dの中心 13eは受光軸 6aに一致している。投光系 5は測定光束を被検レンズ 14の表面側から投光する。

受光系 6には被検レンズ 14を透過した測定光束を裏面側から受光する受光素子としての CCD15が設けられている。この CCD15は図示しない処理回路に接続されている。処理回路は被検レンズ 14を透過した測定光束の受光素子による受光位置に基づいて被検レンズ 14の光学特性を演算する。被検レンズ 14がレンズ受け 12にセットされていないときには、パターン板 13に形成されたパターン 13 a〜 13 dの間隔と同じ間隔のパターン像が CCD15に形成され、凹の被検レンズ 14がレンズ受け 12にセットされたときにはパターン板 13に形成されたパターン 13a〜 13dの間隔よりも大きな間隔のパターン像が CCD 15に形成され、凸の被検レンズ 14がレンズ受け 12にセットされたときにはパターン板 13に形成されたパターン 13 a〜 13 dの間隔よりも小さな間隔のパターン像が CCD 15に形成され、処理回路はこの CCD 15に形成されたパターン像の間隔に基づき被検レンズ 14の球面度数等の光学特性値を演算して求める（例えば、特願平 8— 25917号参照）。

その被検レンズ 14は被検レンズ回動機構としての被検レンズ保持機構 16に保持される。この被検レンズ保持機構 16は三枚の湾曲板 17〜 19から構成されている。湾曲板 19は湾曲板 17と湾曲板 18との間に挟まれたサンドイッチ構造となっており、湾曲板 19は図示を略す固定部材に固定されている。湾曲板 17〜 19は X方向と Y方向とに湾曲した球面の一部を構成する湾曲面を備えている。

各湾曲板 17〜 19の湾曲中心 Oは一致しており、湾曲板 18の面 18 a、湾曲板 19の面 19aの曲率半径は Rl l、湾曲板 19の面 19b、湾曲板 17の面 17aの曲率半径は R12である。その湾曲中心 Oは受光系 6 の受光軸 6a上に存在している。

湾曲板 17、 18には、図 6に示すように、 4本の支柱 20〜 23が立設固定されている。支柱 20〜 23の頂部には、図 5に示すように、連結板 24、 25が掛け渡されている。この連結板 24、 25の下部にはスポンジ部材 26が貼り付けられている。

支柱 20〜 23の途中には、被検レンズ 14の裏面 14aに当接してこの被検レンズ 14を下から支える可動板 27、 28が掛け渡されている。各支柱 20〜23には、可動板 27、 28の下方の支柱途中部にフランジ部 29が形成され、このフランジ部 29と可動板 27、 28との間には、可動板 27、 28を上昇付勢するスプリング 30が設けられている。各可動板 2 7、 28の側端には止めネジ 31が設けられ、各可動板 27、 28はこの止めネジ 31を締め付けることにより支柱 20〜 23に固定される。

被検レンズ 14をこのレンズ保持機構 16にセットする時には、まず、被検レンズ 14をその中心部位がレンズ受け 12に位置するようにしてかつ裏面 14a側がレンズ受け 12に当接するようにしてレンズ受け 12に載せる。そして、図示を略すレンズ押えにより被検レンズ 14をその表面 1 4b側から押さえる。

次に、止めネジ 31を緩めて可動板 27、 28を上昇させ、被検レンズ 1 4をスポンジ部材 26と可動板 27、 28とにより図 7に示すように挟持する。スポンジ部材 26は可動板 27、 28の上昇により圧縮される。スプリング 30により可動板 27、 28が自動的に適正な位置になる。この場合、スプリング 30の付勢力はレンズ押さえの押圧力よりも弱く、スポンジ 26 の付勢力よりも強いことは云うまでもない。この可動板 27、 28とスポンジ部材 26とにより被検レンズ 14が挟持された状態で、止めネジ 31により可動板 27、 28を支柱 20〜 23に固定する。

次に、レンズ押えによる押えを解除すると共に、レンズ受け 12を被検レンズ 14から離すため退避させる。止めネジ 31により可動板 27、 28 が固定されていないものとすると、レンズ押えとレンズ受け 12とを取り除くと、可動板 27、 28がスプリング 30の上昇付勢力により上昇し、眼鏡レンズ 1を装用した状態での眼球の回旋中心 OLに相当する湾曲中心 Oから被検レンズ 14の裏面 14aまでの距離が変化するが、このものでは、可動板 27、 28が止めネジ 31により支柱 20〜 23に固定されているので、湾曲中心 Oから被検レンズ 14の裏面 14aまでの距離が常に一定に保持される。

被検レンズ 14の周辺部位の測定を行う際には、このようにして被検レンズ 14を保持した状態で、 X方向に回旋させるときには、湾曲中心 O を回動中心として矢印 X方向に被検レンズ保持機構 16を回動させ、 Y 方向に回旋させるときには、矢印 Y方向に被検レンズ保持機構 16を湾曲中心 Oを回動中心として回動させる。これにより、眼鏡レンズ 1を装用した状態での眼球 2の回旋中心 O Lに相当する回動中心を中心にして被検レンズ 14を回動させることができる。ここでは、湾曲中心 Oから被検レンズ 14の裏面 14aまでの距離 R2は 25mmであるが、 27mmに設定しても良い。

この発明の実施の形態では、被検レンズ 14を湾曲中心 Oを回動中心に回旋させるときに、レンズ受け 12を被検レンズ 14から退避させているので、被検レンズ 14を回旋させて測定を行うとき、被検レンズ 14 の裏面 14 aが傷つかない。

また、レンズ受け 12をレンズ受けプレート 11に取り付けたままでも被検レンズ 14を回旋させて測定を行うことができる。この場合でも、被検レンズ 14の裏面 14aの曲率半径 R3に較べて、湾曲中心 Oから被検レンズ 14の裏面 14aまでの距離 R2が小さいので、図 8に示すように、レンズ受け 12が被検レンズ 14の裏面 14aから相対的に離れる方向に移動することになり、被検レンズ 14の周辺部位の測定の際、その裏面 14 aに傷が付きにくい。

【変形例 1】

図 9は本発明に係わるレンズメータの変形例 1を示し、球面の一部に沿う形状の湾曲固定板 17A、 18Aに球体 32Aを支持させて球体継ぎ手（ユニバーサルジョイント）を構成し、球体 32Aに支持板 32Bを取り付け、支持板 32Bに支柱 20〜 23の下端部を固定し、湾曲固定板 17 A、 18Aに対して球体 35を回動させることにより、球体 32Aの中心 O' を中心として被検レンズ 14を回動させることにしたものである。その中心 0，から被検レンズ 14の裏面 14aまでの距離 R2は眼球の回旋中心から装用状態での眼鏡レンズ 1の裏面 laまでの距離に相当する距離、例えば、 25mmに設定されている。

【変形例 2】

図 10は本発明に係わるレンズメータの変形例 2を示し、レンズ受け 1 2をレンズプレート 11に固定し、このレンズ受け 12に被検レンズ 14を載せた状態で、投光系 5と受光系 6とからなる測定部 31の下部に測定部回動機構としての球体 32を設け、球体 32の湾曲中心 O1を中心にして測定部 31を回動させる構成としたものである。湾曲中心 O1から被検レンズ 14の裏面 14aまでの距離 R2は眼球の回旋中心から装用状態での眼鏡レンズ 1の裏面 laまでの距離に相当する距離、例えば、 25mm に設定されている。

この構成によれば、眼鏡レンズ 1を装用した状態での眼球 2の回旋中心 O Lに相当する回動中心を中心にして被検レンズ 14が回動されたかのうように投光系 5と受光系 6とからなる測定部 31を回動させることがでさる。

【変形例 3】

図 11は本発明に係わるレンズメータの変形例 3を示し、レンズ受け 1 2をレンズプレート 11に固定し、このレンズ受け 12に被検レンズ 14を載せた状態で、投光系 5と受光系 6とからなる測定部 31の下部に測定部回動機構としての球面湾曲凹部 33と球面湾曲凸部 34とを設け、球面湾曲凹部 33の湾曲中心 02を回動中心にして測定部を回動させる構成としたものである。球面湾曲凹部 33の湾曲中心 02から被検レンズ 14の裏面 14aまでの距離 R2は、変形例 1と同様に眼球 2の回旋中心 OLから装用状態での眼鏡レンズ 1の裏面 laに相当するまでの距離に設定されている。なお、符号 R2は球面湾曲凹部 33の曲率半径を示す。

変形例 2、変形例 3によれば、被検レンズ 14の周辺部位の測定を、被検レンズ 14をレンズ受け 12に固定したままの状態で行うことができるので、被検レンズ 14を旋回させてその周辺部位の測定を行う発明の実施の形態の場合と較べて、被検レンズ 14の周辺部位の測定の際、その裏面 14aに傷が付きにくいという効果がある。

【発明の実施の形態 2】

発明の実施の形態 1では、被検レンズ 14の表面側から測定光束を投光する構成とされている。この発明の実施の形態 1による光学構成の場合、被検レンズ 14の度数が強すぎる場合、被検レンズ 14の中心光軸と投光系の光軸（又は受光系の光軸）との為す角度が相対的に大きい場合、被検レンズ 14を透過後の測定光束が眼球の回旋中心を通らなくなり、被検レンズの光学特性値の測定誤差が大きくなる。

そこで、この発明の実施の形態 2では、図 12に示すように、受光素子としての CCD15の受光面 15aに直交する受光軸 6aと受光面 15aとの交点 15bに、眼球の回旋中心 OLに相当する回動中心を位置させ、被検レンズ 14と受光系 6とのいずれか一方を回動中心を中心にして回転可能の構成とすると共に、投光系 5を回動中心を中心に回動可能の構成とした。なお、発明の実施形態 1と同様に、投光系 5は測定光束を投光するための投光光源 7と、投光光源 7を無限遠に位置させて測定光束を平行光束として被検レンズ 14に投光するコリメートレンズ 9とを —体に備え、受光系 6はパターン板 13と受光素子とを一体に備えている。

この図 12では、受光系 6を回動中心である交点 15bを中心に回転させると共に、投光系 5をその交点 15bを中心にして回動させた状態が破線で示されている。

ここでは、被検レンズ 14が図 13に示す累進レンズであるものとし、被検レンズ 14の中心 14a'から約 20mm下方に存在する近用部 14b 'を測定する場合を図 14、図 15を参照しつつ説明する。

まず、図 14に示すように、投光系 5と受光系 6とを共に回動中心を中心にして 0 1 =40度だけ回動させる。すると、被検レンズ 14の屈折力によって投光系 5の光軸 5aが屈折し、受光面 15aと光軸 5aとの交点 1 5c力交点 15b力らずれ、従って、図 15 (a)に示すように、受光面 15a に形成されるパターン像 13a，〜 13d'の中心 13e，が交点 15bからずれることになる。処理回路はその中心 13e 'と交点 15cとのずれ量を演算し、自動的に、投光系 5を回動中心を中心にして 0 2だけ反対方向に回動させ、図 15 (b)に示すように、ノヽ⁰ターン像 13a'〜 13d，の中心 13e 'が交点 1 5bに一致するように移動させる。この状態で、球面度数 S、円柱度数 C、軸角度 Aを公知の演算手順によって求める。また、角度 0 2に基づきブリズム量 Prを求める。

なお、ここでは、自動的に投光系 5を反対方向に回動させる構成としたが、画面に表示されたパターン像を見つつ、図示を略すジョイスティックを用いて、中心 13e 'が交点 15eに一致するように、投光系 5を回動させる構成としても良い。

これにより、被検レンズ 14の度数が強くて、回動角度の大きい場合であっても、測定誤差を小さくして、被検レンズ 14の光学特性を測定でさる。

近用部は近くを見るときに用いられるものであるから、近用部の光学特性を測定する場合には、図 16に示すように投光光源 7を光軸 5aに沿って移動させて、測定光束を発散光束として被検レンズ 14に入射させる構成とすれば、より正確に近用部の測定を行うことができる。なお、投光光源 7を光軸 5aに沿って移動させる代わりに、コリメートレンズ 9を光軸 5aに沿って移動させても良いし、破線で示す捕助レンズ 9 'を投光系 5の光路に挿入しても良い。

図 17は受光素子を回動させる代わりに被検レンズ 14を回動させて、その光学特性を測定する場合の光学模式図を示している。被検レンズ 14の回動に伴って、パターン像 13a '〜 13d'の中心がずれたときには、図 17 (a)に示すように、投光系 5を自動的に回動させても良いし、図 17 (b)に示すように、投光系 5を回動中心を中心に回動させたと同等の測定光束を得るために、投光系 5にプリズムコンペンセータ 35を設けて、自動的にプリズムコンペンセータ 35を回動させても良い。また、このプリズムコンペンセータ 35の回動角度によりプリズム量 Prを求めても良い。

【発明の実施の形態 3】

図 19は回旋中心 Oを中心にして被検レンズ 14と受光系ユニット 6，とを旋回させる構成としたものである。受光系ユニット 6，は支柱 20〜2 3に上下動可能に支承されている。支柱 20〜 23には取り付け板 20 ' が固定されている。取り付け板 20，には駆動モータ 21，が固定され、駆動モータ 21 'の出力軸にはピニオン 22 'が取り付けられている。

受光系ユニット 6，には XYテーブル 23，と受光素子 15とパターン板 13とが設けられている。パターン板 13は受光系ユニット 6 'に固定され、受光素子 15は XYテーブルによりパターン板 13に対して X— Y方向に相対移動可能である。 - 受光系ユニット 6，には押えロッド 24，が設けられ、押えロッド 24，はスプリング 40により下方付勢されている。押えロッド 24，の上部には軸 41を中心に回動可能に押えアーム 42が設けられている。押えアーム 4 2の先端にはゴム押えローラ 43が設けられている。

押えアーム 42はネジリコイルスプリング 44によりゴム押えローラ 43 が被検レンズ 14の表面 14b側に当接する方向に付勢されている。

受光系ユニット 6 'の側面にはラック 45が設けられ、ラック 45はピニオン 22 'に嚙み合わされている。受光系ユニット 6 'の上方には可動板 27，、 28，が設けられ、この可動扳 27，、 28，はスプリング 46により上方に付勢されている。

受光系ユニット 6，の上部は凹所 47が設けられ、レンズ受けプレート 11とレンズ受け 12とは凹処 47に向かって退避可能であり、レンズ受けプレート 11とレンズ受け 12とは図示を略す退避手段により凹所 47に向かって矢印 D '方向に下降した後、回動機構から矢印 F'方向に退避される。

駆動モータ 21 'は処理制御回路 48により制御される。 XYテーブル 23 '、図示を略す退避手段も処理制御回路 48により制御される。処理制御回路 48はレンズ受け 12に載置された被検レンズ 14の光学中心の光学特性を測定する CLモードとレンズ受け 12が退避して被検レンズ 14の周辺部の測定する回旋モードとを備え、 CLモードボタン 49を押すと CLモードとなり、回旋モードボタン 50を押すと回旋モードとなる。

受光系ユニット 6 'は受光素子 15の受光面 15aが回旋中心 Oに位置するように駆動モータ 21 'を制御する。この状態で、被検レンズ 14をレンズ受け 12に載置し、押えロッド 24'を引出して、押えアーム 42により被検レンズ 14を上から押さえつける。スプリング 46の上方付勢力は押えアーム 42の下方付勢力よりも大きく設定され、スプリング 40の下方付勢力はスプリング 46の上方付勢力よりも強く設定されている。押えァーム 42は被検レンズ 14を押え付けた状態で図示を略すロック爪により反対方向への回動を阻止される。これにより、被検レンズ 14の裏面 14 aから回旋中心 Oまでの距離が規定される。 C Lモード測定の場合、測定スタートボタン 51を押すと、被検レンズ 14がレンズ受け 12に載置された状態で、被検レンズ 14の光学中心の測定が行われる。

被検レンズ 14が累進レンズの場合、回旋モードボタン 50を押して回旋モードに切り替える。次に、測定スタートボタン 51を押すと、レンズ受けプレート 11が矢印 D，方向に下降し、次に矢印 F，方向に移動してレンズ受け 12が回動機構から退避される。

そして、被検レンズ 14と受光ユニット 6，とが回旋中心 Oを中心に回動される。受光素子 15の受光面 15aには図 15 (a)に示すようなパターン像 1 3a，〜 13d，が形成され、パターン像 13a，〜 13d，の中心位置 13e，が交点 15 bからずれる。

そこで、処理制御回路 48は図 15 (b)に示すようにパターン像 13a，〜 13d，の中心位置 13e，が交点 15bに一致するように XYテーブル 2 3'を制御する。

累進レンズの場合、図 13に示す遠用部 14c'の光学特性を測定し、この遠用部 14c 'の光学特性が処理制御回路 48にメモリされ、累進レンズの場合、回動機構の回動に伴って連続的に図 13に示す近用部 14 b 'に向かって光学特性が測定され、順次メモリされて、処理制御回路 48は加入度を演算し、図 20に示す加入度を求めて、図示を略すモニターに表示させる。

この発明の実施の形態 3では、被検レンズ 14として生地レンズを用いたが、図 21に示す加工済みの眼鏡枠入りレンズ 52をセットして測定を行うこともできる。この場合に、眼鏡枠入りレンズ 52をセットして保持する機構として、公知のフレームリーダに設けられている保持機構を応用しても良い。

なお、この発明の実施の形態 3では、レンズ受け 12を退避手段により退避させる構成としたが、レンズ受け 12として透明材料を用いる場合には、レンズ受け 12を退避させる必要はなく、この場合には回動機構を簡略化できる。

【変形例】

発明の実施の形態 3では、被検レンズ 14と受光系ユニット 6 'とを回旋中心 Oを中心に回動させる構成としたが、図 22に示すように受光系ユニット 6 'を固定とし、被検レンズ 14のみを回動させる構成とする一方、プリズムコンペンセータ 35を投光系 5の光路に設けても良い。この場合、 C Lモードのとき、プリズムコンペンセータ 3 5は投光系 5の光路から自動的に退避され、回旋モードのとき、投光系 5の光路に自動的に挿入される。

その他の構成は、発明の実施の形態 3と大略同一であるので、その詳細な説明は省略する。

以上発明の実施の形態 3について説明したが、被検レンズ 1 4の裏面 1 4 aから回旋中心 Oまでの距離が精度良く決定できるなら、この回動機構の構成に限られないものである。発明の効果

請求項 1ないし請求項 3に記載のレンズメータによれば、簡単な構造で眼鏡レンズの装用状態を極力反映した光学特性を得ることができる。

請求項 1又は請求項 2に記載のレンズメータによれば、眼鏡レンズ 1 を装用した状態での眼球 2の回旋中心 O Lに相当する回動中心を中心にして被検レンズを回動させる構成であるので、被検レンズの周辺部位を測定する際、レンズ受けがレンズの裏面から相対的に離れる方向に移動することになるので、被検レンズの周辺部位の測定の際、レンズ裏面に傷が付きにくいという効果がある。

請求項 3に記載のレンズメータによれば、被検レンズの周辺部位の測定を被検レンズを固定した状態で行うことができるので、被検レンズの周辺部位の測定の際、レンズ裏面に傷が付きにくいという効果がある。

請求項 4〜請求項 1 3に記載のレンズメータによれば、被検レンズの強度が強い場合であっても、被検レンズの周辺部位の測定の際、測定誤差を極力少なくして光学特性を測定できる。

Claims

請求の範囲

1 . 測定光束を被検レンズに投光する投光光源を備えた投光系と、前記被検レンズを透過した測定光束を受光する受光素子を備えた受光系とが設けられ、前記被検レンズを透過した測定光束の前記受光素子による受光位置に基づいて前記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、

眼鏡レンズを装用した状態での眼球の回旋中心に相当する回動中心を中心にして前記被検レンズを回動させる被検レンズ回動機構が設けられているレンズメータ。

2 . 測定光束を被検レンズに投光する投光光源を備えた投光系と、前記被検レンズを透過した測定光束を受光する受光素子を備えた受光系とが設けられ、前記被検レンズを透過した測定光束の前記受光素子による受光位置に基づいて前記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、

前記被検レンズを保持しかつ眼鏡レンズを装用した状態での眼球の回旋中心に相当する回動中心を中心にして前記被検レンズを回動させる被検レンズ保持機構が設けられ、前記回動中心が前記受光系の光軸上に位置しているレンズメータ。

3 . 測定光束を被検レンズに投光する投光光源を備えた投光系と、前記被検レンズを透過した測定光束を受光する受光素子を備えた受光系とが設けられ、前記被検レンズを透過した測定光束の前記受光素子による受光位置に基づいて前記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、

眼鏡レンズを装用した状態での眼球の回旋中心に相当する回動中心を中心にして前記被検レンズが回動されたかのように前記投光系と前記受光系とからなる測定部を回動させる測定部回動機構が設けられているレンズメータ。

4 . 被検レンズの光学特性を測定するための測定光束を前記被検レンズの表面側から投光する投光光源が設けられた投光系と、

眼球の回旋中心に相当する回動中心が前記受光素子の受光面に直交する受光軸と該受光面との交点によって定義され、前記被検レンズと前記受光系とのいずれか一方が前記回動中心を中心にして回転可能の構成とされると共に、前記投光系が回動可能の構成とされているレンズメータ。

5 . 前記投光系は前記投光光源を無限遠に位置させて前記測定光束を平行光束として前記被検レンズに投光するコリメ—トレンズを備えている請求項 4に記載のレンズメータ。

6 . 前記被検レンズが累進レンズである場合に近用部を測定するときは、前記測定光束を発散光束として前記被検レンズに投光するために、前記コリメートレンズと前記投光光源との少なくとも一方が前記投光系の光軸方向に可動されることを特徴とする請求項 5に記載のレンズメータ。

7 . 前記被検レンズが累進レンズである場合に近用部を測定するときは、前記測定光束を発散光束として前記被検レンズに投光するために、前記投光系に補助レンズが挿入されることを特徴とする請求項 5に記載のレンズメータ。

8 . 前記投光系の回動角度に基づいて前記被検レンズのプリズム量を測定することを特徴とする請求項 5に記載のレンズメータ。

9 . 被検レンズの光学特性を測定するための測定光束を前記被検レンズの表面側から投光する投光光源が設けられた投光系と、前記被検レンズを透過した測定光束を該被検レンズの裏面側から受光してその受光位置に基づいて前記被検レンズの光学特性を測定するための受光素子が設けられた受光系とを備え、

眼球の回旋中心に相当する回動中心が前記受光素子の受光面に直交する受光軸と該受光面との交点によって定義され、前記被検レンズと前記受光系とのいずれか一方が前記回動中心を中心にして回転可能の構成とされると共に、前記投光系を前記回動中心を中心に回動させたと同等の測定光束を得るために、前記投光系にプリズムコンペンセータが設けられているレンズメータ。

1 0 . 前記投光系は前記投光光源を無限遠に位置させて前記測定光束を平行光束として前記被検レンズに投光するコリメートレンズとを備えている請求項 9に記載のレンズメータ。

1 1 . 前記被検レンズが累進レンズである場合に近用部を測定するときは、前記測定光束を光源が前記被検レンズに対して有限距離にある状態で前記被検レンズに投光するために、前記コリメートレンズと前記投光光源との少なくとも一方が前記投光系の光軸方向に可動されることを特徴とする請求項 1 0に記載のレンズメータ。

1 2 . 前記被検レンズが累進レンズである場合に近用部を測定するときは、前記測定光束を発散光束として前記被検レンズに投光するために、前記投光系に捕助レンズが挿入されることを特徴とする請求項 9に記載のレンズメータ。

1 3 . 前記プリズムコンペンセ一タの回動角度に基づいて前記被検レンズのプリズム量を測定することを特徴とする請求項 9に記載のレンズメータ。