JP3435019B2 - レンズ特性測定装置及びレンズ特性測定方法 - Google Patents
レンズ特性測定装置及びレンズ特性測定方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、累進レンズ等のレ
ンズの光学的特性評価に好適なレンズ特性測定装置及び
レンズ特性測定方法に関する。
ンズの光学的特性評価に好適なレンズ特性測定装置及び
レンズ特性測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】被検レンズに測定光束を投射し、その透
過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、いわゆるレン
ズメータが知られている。測定は測定光軸上に被検レン
ズの測定点を持っていき、その測定点での屈折力を得
る。
過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、いわゆるレン
ズメータが知られている。測定は測定光軸上に被検レン
ズの測定点を持っていき、その測定点での屈折力を得
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の様な装
置で、累進レンズ等の単一のレンズ上で度数が変化する
ような被検レンズの屈折力分布を得ようするときには、
多数の測定点で測定を繰り返し、測定した多数のデータ
を測定点と対応させて記録して集計するという作業が必
要であった。このため、測定に時間がかかり、測定作業
や集計作業も非常に手間であるという問題があった。ま
た、測定結果に対応した測定点を記録することは容易で
はなく、不正確になりやすい。
置で、累進レンズ等の単一のレンズ上で度数が変化する
ような被検レンズの屈折力分布を得ようするときには、
多数の測定点で測定を繰り返し、測定した多数のデータ
を測定点と対応させて記録して集計するという作業が必
要であった。このため、測定に時間がかかり、測定作業
や集計作業も非常に手間であるという問題があった。ま
た、測定結果に対応した測定点を記録することは容易で
はなく、不正確になりやすい。
【０００４】本発明は、被検レンズの屈折力分布の測定
を迅速に、また正確に行える装置及び測定方法を提供す
ることを技術課題とする。
を迅速に、また正確に行える装置及び測定方法を提供す
ることを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のような構成を有することを特徴として
いる。
に、本発明は次のような構成を有することを特徴として
いる。
【０００６】（１） 被検レンズの光学的特性を測定す
るレンズ特性測定装置において、被検レンズを透過した
第１測定光束を第１グレーティング及び第２グレーティ
ングを通してモアレ縞を形成し、形成されたモアレ縞を
撮像する第１測定光学系と、撮像されたモアレ縞を解析
し基準点に対する相対的な主点屈折力分布を求める第１
演算手段と、被検レンズの後頂点屈折力を測定するため
に、被検レンズを透過した第２測定光束が形成する測定
用指標を検出する第２測定光学系と、該第２測定光学系
による検出結果に基づいて被検レンズの後頂点屈折力を
求める第２演算手段と、該第２演算手段により得られた
後頂点屈折力に基づいて前記第１演算手段の主点屈折力
を後頂点屈折力に変換し、後頂点屈折力の分布を得る第
３演算手段と、を備えることを特徴とする。
るレンズ特性測定装置において、被検レンズを透過した
第１測定光束を第１グレーティング及び第２グレーティ
ングを通してモアレ縞を形成し、形成されたモアレ縞を
撮像する第１測定光学系と、撮像されたモアレ縞を解析
し基準点に対する相対的な主点屈折力分布を求める第１
演算手段と、被検レンズの後頂点屈折力を測定するため
に、被検レンズを透過した第２測定光束が形成する測定
用指標を検出する第２測定光学系と、該第２測定光学系
による検出結果に基づいて被検レンズの後頂点屈折力を
求める第２演算手段と、該第２演算手段により得られた
後頂点屈折力に基づいて前記第１演算手段の主点屈折力
を後頂点屈折力に変換し、後頂点屈折力の分布を得る第
３演算手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】（２） （１）記載のレンズ特性測定装置
において、前記第２測定光学系は累進レンズの遠用部又
は近用部の後頂点屈折力を測定し、前記相対的な主点屈
折力分布に基づいて測定された後頂点屈折力の位置を特
定することを特徴とする。
において、前記第２測定光学系は累進レンズの遠用部又
は近用部の後頂点屈折力を測定し、前記相対的な主点屈
折力分布に基づいて測定された後頂点屈折力の位置を特
定することを特徴とする。
【０００８】（３） （１）記載のレンズ特性測定装置
は、さらに屈折力分布をカラーマップするディスプレイ
手段と、カラーマップの色分けの度数ステップを複数の
ステップに切り換える切換え手段を有することを特徴と
する。
は、さらに屈折力分布をカラーマップするディスプレイ
手段と、カラーマップの色分けの度数ステップを複数の
ステップに切り換える切換え手段を有することを特徴と
する。
【０００９】（４） 被検レンズの光学的特性を測定す
るレンズ特性測定方法において、被検レンズを透過した
第１測定光束を第１グレーティング及び第２グレーティ
ングを通してモアレ縞を形成し、形成されたモアレ縞を
撮像する過程と、撮像されたモアレ縞を解析し基準点に
対する相対的な主点屈折力分布を求める過程と、被検レ
ンズの後頂点屈折力を測定するために、被検レンズを透
過した第２測定光束が形成する測定用指標を検出する過
程と、該測定用指標による検出結果に基づいて被検レン
ズの後頂点屈折力を求める過程と、該後頂点屈折力に基
づいて前記主点屈折力を後頂点屈折力に変換し、後頂点
屈折力の分布を得る過程と、を有することを特徴とす
る。
るレンズ特性測定方法において、被検レンズを透過した
第１測定光束を第１グレーティング及び第２グレーティ
ングを通してモアレ縞を形成し、形成されたモアレ縞を
撮像する過程と、撮像されたモアレ縞を解析し基準点に
対する相対的な主点屈折力分布を求める過程と、被検レ
ンズの後頂点屈折力を測定するために、被検レンズを透
過した第２測定光束が形成する測定用指標を検出する過
程と、該測定用指標による検出結果に基づいて被検レン
ズの後頂点屈折力を求める過程と、該後頂点屈折力に基
づいて前記主点屈折力を後頂点屈折力に変換し、後頂点
屈折力の分布を得る過程と、を有することを特徴とす
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は装置の光学系の概略配置を示す図であ
り、広範囲にわたる屈折力分布を測定する第１測定光学
系１と被検レンズの屈折力を測定する第２測定光学系１
０を持つ。第１測定光学系１及び第２測定光学系１０は
一体に構成されていても良いし、分離していても良い。
明する。図１は装置の光学系の概略配置を示す図であ
り、広範囲にわたる屈折力分布を測定する第１測定光学
系１と被検レンズの屈折力を測定する第２測定光学系１
０を持つ。第１測定光学系１及び第２測定光学系１０は
一体に構成されていても良いし、分離していても良い。
【００１１】［第１測定系］ 第１測定光学系は、半導
体レーザの測定光源２、対物レンズ３、所定のピッチ間
隔の格子線を持つ第１グレ−ティング４、第１グレ−テ
ィング４と所定距離離れて配置され所定のピッチ間隔の
格子線を持つ第２グレ−ティング５、モアレ縞観測用の
スクリーン６、撮影レンズ７、ＣＣＤカメラ８を備え、
被検レンズＬＥはホルダ９により所定の基準位置に位置
決めされる。なお、測定光源２と対物レンズ３は共に後
述する移動装置により光軸方向に移動可能である。ま
た、第１グレ−ティング４と第２グレ−ティング５は互
いの格子線が相対的に所定の微小角度だけ傾くように配
置されており、測定時には後述する回転装置により共に
回転するようになっている。
体レーザの測定光源２、対物レンズ３、所定のピッチ間
隔の格子線を持つ第１グレ−ティング４、第１グレ−テ
ィング４と所定距離離れて配置され所定のピッチ間隔の
格子線を持つ第２グレ−ティング５、モアレ縞観測用の
スクリーン６、撮影レンズ７、ＣＣＤカメラ８を備え、
被検レンズＬＥはホルダ９により所定の基準位置に位置
決めされる。なお、測定光源２と対物レンズ３は共に後
述する移動装置により光軸方向に移動可能である。ま
た、第１グレ−ティング４と第２グレ−ティング５は互
いの格子線が相対的に所定の微小角度だけ傾くように配
置されており、測定時には後述する回転装置により共に
回転するようになっている。
【００１２】測定光源２から発せられた光は対物レンズ
３により一旦収束した後発散し、被検レンズＬＥの所定
の範囲を一様に照明して透過する。その透過光は、被検
レンズＬＥの屈折力分布に応じて屈折されて第１グレ−
ティング４、第２グレ−ティング５を順次照明し、各グ
レ−ティング４、５の格子線はスクリーン６上に投影さ
れてモアレ縞が形成される。スクリーン６上のモアレ縞
は、測定光源２と対物レンズ３の移動にともないその傾
き角が変化する。スクリーン６上に形成されたモアレ縞
は撮影レンズ７によりＣＣＤカメラ８の撮像素子面に結
像する。
３により一旦収束した後発散し、被検レンズＬＥの所定
の範囲を一様に照明して透過する。その透過光は、被検
レンズＬＥの屈折力分布に応じて屈折されて第１グレ−
ティング４、第２グレ−ティング５を順次照明し、各グ
レ−ティング４、５の格子線はスクリーン６上に投影さ
れてモアレ縞が形成される。スクリーン６上のモアレ縞
は、測定光源２と対物レンズ３の移動にともないその傾
き角が変化する。スクリーン６上に形成されたモアレ縞
は撮影レンズ７によりＣＣＤカメラ８の撮像素子面に結
像する。
【００１３】このような光学系により得られたモアレ縞
を解析して、屈折力分布を得る方法を説明する。
を解析して、屈折力分布を得る方法を説明する。
【００１４】被検レンズを通過した測定光源２からの光
が第１グレ−ティング４を照明することにより、第１グ
レ−ティング４のピッチｐ1 の格子線の影が第２グレ−
ティング５上に投影されて疑似的にピッチｐ1'(x,y;s1)
となり、これと第２グレ−ティング５のピッチｐ2 （＞
ｐ1 ）の格子線の重なりによってモアレ縞が生じる。図
２に示すように、ピッチｐ1 とピッチｐ1'の間の関係
は、近軸近似の下では被検レンズの屈折力と光源の位
置、第１グレ−ティング４（Ｇ１）と第２グレ−ティン
グ５（Ｇ２）間の距離Δ、及び被検レンズと第１グレ−
ティング４（Ｇ１）間の距離δによって、次のように定
式化することができる。
が第１グレ−ティング４を照明することにより、第１グ
レ−ティング４のピッチｐ1 の格子線の影が第２グレ−
ティング５上に投影されて疑似的にピッチｐ1'(x,y;s1)
となり、これと第２グレ−ティング５のピッチｐ2 （＞
ｐ1 ）の格子線の重なりによってモアレ縞が生じる。図
２に示すように、ピッチｐ1 とピッチｐ1'の間の関係
は、近軸近似の下では被検レンズの屈折力と光源の位
置、第１グレ−ティング４（Ｇ１）と第２グレ−ティン
グ５（Ｇ２）間の距離Δ、及び被検レンズと第１グレ−
ティング４（Ｇ１）間の距離δによって、次のように定
式化することができる。
【００１５】
【数１】
ここで、ｓ1 は被検レンズの基準位置Ｏから光源位置
（対物レンズ３による測定光源２からの光の集光位置）
までの距離、ｓ2 は基準位置Ｏから被検レンズＬＥによ
る像点位置までの距離、Ｄｐζ(x,y) は第１グレ−ティ
ング４の格子線に垂直な方向の屈折力とする。
（対物レンズ３による測定光源２からの光の集光位置）
までの距離、ｓ2 は基準位置Ｏから被検レンズＬＥによ
る像点位置までの距離、Ｄｐζ(x,y) は第１グレ−ティ
ング４の格子線に垂直な方向の屈折力とする。
【００１６】次に、モアレ縞について見てみる。第１グ
レ−ティング４の格子線と第２グレ−ティング５の格子
線は、図３に示すように、相対的に微小角度θだけ傾け
て配置されているとすると、この場合に生じるモアレ縞
の角度α(x,y;s1)（グレ−ティング４、５の各格子線を
２等分する直線ξに対するモアレ縞の角度）及びその間
隔Ｃ(x,y;s1)は、次式で表されることが一般に知られて
いる。
レ−ティング４の格子線と第２グレ−ティング５の格子
線は、図３に示すように、相対的に微小角度θだけ傾け
て配置されているとすると、この場合に生じるモアレ縞
の角度α(x,y;s1)（グレ−ティング４、５の各格子線を
２等分する直線ξに対するモアレ縞の角度）及びその間
隔Ｃ(x,y;s1)は、次式で表されることが一般に知られて
いる。
【００１７】
【数２】
【００１８】
【数３】
この２つの式から、とくにｐ1'＝ｐ2 となる場合にモア
レ縞がグレ−ティング４、５の各格子線を２等分する直
線と垂直に、またモアレ縞の間隔が最大になる。このと
きのモアレ縞の角度α及び間隔Ｃmax は、
レ縞がグレ−ティング４、５の各格子線を２等分する直
線と垂直に、またモアレ縞の間隔が最大になる。このと
きのモアレ縞の角度α及び間隔Ｃmax は、
【００１９】
【数４】
となる。よって、式（１）においてｐ1'＝ｐ2 としたと
方程式を屈折力Ｄｐζ(x,y) について解いた式は、
方程式を屈折力Ｄｐζ(x,y) について解いた式は、
【００２０】
【数５】
となり、これに被検レンズに対してモアレ縞が図３の状
態から垂直になる状態の光源の位置を代入すれば、その
点（基準点）の屈折力が求められる。
態から垂直になる状態の光源の位置を代入すれば、その
点（基準点）の屈折力が求められる。
【００２１】ここで、被検レンズの屈折力が全面にわた
り一定であれば、光源の位置調整によりモアレ縞は一様
に等間隔で垂直な縞直線となる。したがって、垂直な縞
直線となる基準点でのモアレ縞間隔に対し、他の点での
モアレ縞間隔の逸脱量を空間周波数解析（必要なら、
「OPTICAL ENGINEERING/August 1988/vol.27 No.8 」p6
50〜p656参照）により算出することにより、前記基準点
における屈折力から測った周辺部の相対的屈折力に変換
することができる。
り一定であれば、光源の位置調整によりモアレ縞は一様
に等間隔で垂直な縞直線となる。したがって、垂直な縞
直線となる基準点でのモアレ縞間隔に対し、他の点での
モアレ縞間隔の逸脱量を空間周波数解析（必要なら、
「OPTICAL ENGINEERING/August 1988/vol.27 No.8 」p6
50〜p656参照）により算出することにより、前記基準点
における屈折力から測った周辺部の相対的屈折力に変換
することができる。
【００２２】この様にして求められる屈折力は、厳密に
は主点屈折力の第１グレ−ティング４の格子線方向に垂
直な成分であるが、θが十分に小さいときにはモアレ画
像の垂直成分、すなわちＤｐζ(x,y) と見なしても精度
的には問題ない。また、これはモアレ縞検出面のｙ軸が
ζ軸に一致したときのｙ軸方向の屈折力成分とすれば、
主点屈折力を求めるには、グレ−ティング４、５を共に
９０°回転させてζ、ξ軸を共に回転することにより、
先の方向と垂直なｘ軸方向の屈折力成分、すなわちＤ
ｐξ(x,y) を同様に求める。よって、主点屈折力Ｄ
ｐ(x,y) は、次式で求められる。
は主点屈折力の第１グレ−ティング４の格子線方向に垂
直な成分であるが、θが十分に小さいときにはモアレ画
像の垂直成分、すなわちＤｐζ(x,y) と見なしても精度
的には問題ない。また、これはモアレ縞検出面のｙ軸が
ζ軸に一致したときのｙ軸方向の屈折力成分とすれば、
主点屈折力を求めるには、グレ−ティング４、５を共に
９０°回転させてζ、ξ軸を共に回転することにより、
先の方向と垂直なｘ軸方向の屈折力成分、すなわちＤ
ｐξ(x,y) を同様に求める。よって、主点屈折力Ｄ
ｐ(x,y) は、次式で求められる。
【００２３】
【数６】
これを多数の点に求めることにより、基準点に対する相
対的な屈折力分布を得ることができる。
対的な屈折力分布を得ることができる。
【００２４】なお、眼鏡レンズの屈折力は後頂点屈折力
(Back Vertex Power) として定義されているので、上記
で求められる主点屈折力を後頂点屈折力に変換する必要
がある。これには、まず一旦各点の屈折力を逆数である
焦点距離に変換する。次に、任意の点について別途与え
られる被検レンズの屈折力（後頂点屈折力）の逆数から
の差を求め、その値を各点の焦点距離から減じ、もう一
度各点の逆数をとって屈折力に変換する処理を行う。こ
れにより眼鏡レンズの屈折力測定に対応した屈折力（後
頂点屈折力）が求められる。
(Back Vertex Power) として定義されているので、上記
で求められる主点屈折力を後頂点屈折力に変換する必要
がある。これには、まず一旦各点の屈折力を逆数である
焦点距離に変換する。次に、任意の点について別途与え
られる被検レンズの屈折力（後頂点屈折力）の逆数から
の差を求め、その値を各点の焦点距離から減じ、もう一
度各点の逆数をとって屈折力に変換する処理を行う。こ
れにより眼鏡レンズの屈折力測定に対応した屈折力（後
頂点屈折力）が求められる。
【００２５】［第２測定系］ １１はＬＥＤ等の測定光
源で、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、順次点灯するようになっている。１３はミラ
ー、１４は直交するスリットを有するターゲット板で、
対物レンズ１２及びコリメーティングレンズ１５の焦点
付近に固定又は移動可能に配置されている。１６は被検
レンズＬＥを載せるノーズピース、コリメーティングレ
ンズ１５及び結像レンズ１７の焦点付近に配置されてい
る。１８はミラーである。１９はハーフプリズム、２０
は光軸に直交する平面に設けられ、互いに検出方向が直
交するように配置される２個のイメージセンサである。
２１は２個の円柱レンズでそれぞれの強主経線焦点位置
にイメージセンサ２０が配置される。測定光源１１から
の光は、対物レンズ１１を介してターゲット板１４を照
明する。ターゲット板１４を通過した光束は、コリメー
ティングレンズ１５、被検レンズＬＥ、結像レンズ１
７、円柱レンズ２１等を介して２つのイメージセンサ２
０上にそれぞれ像を形成する。
源で、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、順次点灯するようになっている。１３はミラ
ー、１４は直交するスリットを有するターゲット板で、
対物レンズ１２及びコリメーティングレンズ１５の焦点
付近に固定又は移動可能に配置されている。１６は被検
レンズＬＥを載せるノーズピース、コリメーティングレ
ンズ１５及び結像レンズ１７の焦点付近に配置されてい
る。１８はミラーである。１９はハーフプリズム、２０
は光軸に直交する平面に設けられ、互いに検出方向が直
交するように配置される２個のイメージセンサである。
２１は２個の円柱レンズでそれぞれの強主経線焦点位置
にイメージセンサ２０が配置される。測定光源１１から
の光は、対物レンズ１１を介してターゲット板１４を照
明する。ターゲット板１４を通過した光束は、コリメー
ティングレンズ１５、被検レンズＬＥ、結像レンズ１
７、円柱レンズ２１等を介して２つのイメージセンサ２
０上にそれぞれ像を形成する。
【００２６】図４は、第２測定光学系１０を収納する筐
体の外観の一部を示す図である。収納部３０側には測定
光源１１〜ターゲット板１４が収納され、収納部３１側
には結像レンズ１７〜イメージセンサ２０が収納されて
いる。３２はレンズ受け台であり、装置に対して前後移
動可能に保持されている。３３はレンズ押さえであり、
これを下げることによりノーズピース１６との間で被検
レンズＬＥを保持する。３４は印点装置であり、レンズ
受け台に平行に３つの印点が可能で、その中央の印点は
ノーズピース１６の中心に施すようになっている。印点
作業は図示なきレバーを操作することにより行う。
体の外観の一部を示す図である。収納部３０側には測定
光源１１〜ターゲット板１４が収納され、収納部３１側
には結像レンズ１７〜イメージセンサ２０が収納されて
いる。３２はレンズ受け台であり、装置に対して前後移
動可能に保持されている。３３はレンズ押さえであり、
これを下げることによりノーズピース１６との間で被検
レンズＬＥを保持する。３４は印点装置であり、レンズ
受け台に平行に３つの印点が可能で、その中央の印点は
ノーズピース１６の中心に施すようになっている。印点
作業は図示なきレバーを操作することにより行う。
【００２７】このような第２測定光学系による屈折力の
測定を説明する。各測定光源１１の順次点灯によりター
ゲット板１４は個別に照明される。被検レンズがない場
合には、各測定光源１１の順次点灯によってイメージセ
ンサ２０上にできるターゲット像はすべて重なる。被検
レンズＬＥが屈折力のみを持っている場合、イメージセ
ンサ２０上のターゲット像の位置は球面度数に相当した
分だけ移動する。被検レンズＬＥが柱面屈折力のみを持
っている場合、円柱レンズ２１に入射する平行な光束
は、強主経線に直交する方向（又は同方向）に屈折力が
働く。従って各測定光源１１の点灯によるターゲット像
の中心座標に基づいて、球面度数、柱面度数、乱視軸角
度、プリズム量を知ることができる。この算出について
は、本出願人による特開昭60-17335号と基本的に同様で
ある。
測定を説明する。各測定光源１１の順次点灯によりター
ゲット板１４は個別に照明される。被検レンズがない場
合には、各測定光源１１の順次点灯によってイメージセ
ンサ２０上にできるターゲット像はすべて重なる。被検
レンズＬＥが屈折力のみを持っている場合、イメージセ
ンサ２０上のターゲット像の位置は球面度数に相当した
分だけ移動する。被検レンズＬＥが柱面屈折力のみを持
っている場合、円柱レンズ２１に入射する平行な光束
は、強主経線に直交する方向（又は同方向）に屈折力が
働く。従って各測定光源１１の点灯によるターゲット像
の中心座標に基づいて、球面度数、柱面度数、乱視軸角
度、プリズム量を知ることができる。この算出について
は、本出願人による特開昭60-17335号と基本的に同様で
ある。
【００２８】［制御系］ 図５は装置の制御系のブロッ
ク図である。５０は演算制御回路であり、各装置の制
御、第１及び２測定光学系による測定の演算処理を行
う。５１はカラー表示可能なディスプレイであり、第２
測定光学系による測定時でのアライメントのためのター
ゲットや測定結果の表示、第１測定光学系による屈折力
分布のカラーマップ表示、その他各種の情報を表示す
る。５２は装置への指令を行う各種スイッチを持つ入力
部である。この入力部５２のスイッチは、ディスプレイ
の所定位置に表示されるスイッチ表示に対応した位置に
設け、各表示モードでのスイッチ表示に対応して各スイ
ッチにそれぞれの役割を持たすことにより、少ない数の
スイッチで様々な指令を行うようにすることができる。
５３はディスプレイ５１の表示回路である。
ク図である。５０は演算制御回路であり、各装置の制
御、第１及び２測定光学系による測定の演算処理を行
う。５１はカラー表示可能なディスプレイであり、第２
測定光学系による測定時でのアライメントのためのター
ゲットや測定結果の表示、第１測定光学系による屈折力
分布のカラーマップ表示、その他各種の情報を表示す
る。５２は装置への指令を行う各種スイッチを持つ入力
部である。この入力部５２のスイッチは、ディスプレイ
の所定位置に表示されるスイッチ表示に対応した位置に
設け、各表示モードでのスイッチ表示に対応して各スイ
ッチにそれぞれの役割を持たすことにより、少ない数の
スイッチで様々な指令を行うようにすることができる。
５３はディスプレイ５１の表示回路である。
【００２９】ＣＣＤカメラ８からのモアレ縞の画像信号
はＡ／Ｄ回路６１によりデジタル化されて画像メモリ６
２に取り込まれる。取り込まれた画像データは画像処理
回路６３により画像処理され、演算制御回路５０は前述
の測定の演算を行い屈折力に関する測定結果を得る。演
算制御回路５０には、イメージセンサ２０による信号に
所定の処理を施す信号処理回路６４、測定光源２と対物
レンズ３を光軸方向に移動する移動装置６５ａ、第１及
び第２グレーティング４、５を回転する回転装置６５
ｂ、得られた測定情報等を記憶するメモリ６６、第２測
定光学系１０による測定時に被検レンズＬＥの測定値の
読み込みを行うためのREADスイッチ５４、測定結果を印
字出力するプリンタ５５等が接続されている。６７は他
の装置とデータの送受信を行うための通信回路である。
はＡ／Ｄ回路６１によりデジタル化されて画像メモリ６
２に取り込まれる。取り込まれた画像データは画像処理
回路６３により画像処理され、演算制御回路５０は前述
の測定の演算を行い屈折力に関する測定結果を得る。演
算制御回路５０には、イメージセンサ２０による信号に
所定の処理を施す信号処理回路６４、測定光源２と対物
レンズ３を光軸方向に移動する移動装置６５ａ、第１及
び第２グレーティング４、５を回転する回転装置６５
ｂ、得られた測定情報等を記憶するメモリ６６、第２測
定光学系１０による測定時に被検レンズＬＥの測定値の
読み込みを行うためのREADスイッチ５４、測定結果を印
字出力するプリンタ５５等が接続されている。６７は他
の装置とデータの送受信を行うための通信回路である。
【００３０】以上のような構成の動作を説明する。
【００３１】＜累進レンズの測定＞ まず、装置の測定
モードを入力部５２の測定モードスイッチにより測定光
学系２による累進レンズの測定モードにする。ディスプ
レイ５１には、図６（ａ）に示す累進レンズを模した２
本の曲線を持つアライメントサ−クル８０と、ガイド８
１が表示される。測定者は累進レンズの遠用部をノーズ
ピ−ス１６の上に載せる。測定光軸上にレンズが位置す
ると、画面上のアライメントサークル８０には、プログ
ターゲット８２がガイド８１の左右どちらかに表示され
る。演算制御回路５０は、各測定点でのプリズム値に基
づきプログターゲット８２のガイド８１に対する相対位
置を求め、その位置を制御する。
モードを入力部５２の測定モードスイッチにより測定光
学系２による累進レンズの測定モードにする。ディスプ
レイ５１には、図６（ａ）に示す累進レンズを模した２
本の曲線を持つアライメントサ−クル８０と、ガイド８
１が表示される。測定者は累進レンズの遠用部をノーズ
ピ−ス１６の上に載せる。測定光軸上にレンズが位置す
ると、画面上のアライメントサークル８０には、プログ
ターゲット８２がガイド８１の左右どちらかに表示され
る。演算制御回路５０は、各測定点でのプリズム値に基
づきプログターゲット８２のガイド８１に対する相対位
置を求め、その位置を制御する。
【００３２】被検レンズの左右に移動してプログターゲ
ット８２がガイド８１の中心に重なるようになると、図
６（ｂ）のように、レンズを装置に向って奥側に移動さ
せる旨を意味する「PUSH ↑」表示８３が表示される。
測定者はこの表示の誘導に従い、レンズを移動する。装
置は所定の間隔で連続的に測定値を得ており、移動に伴
う加入度数（球面度数）の変化がなければ、ガイド８１
を大十字の表示にして測定点が遠用部にあることを測定
者に知らせる。READスイッチ５４を押すと、このときの
測定値（球面度数、柱面度数）がメモリ６６に記憶され
る。
ット８２がガイド８１の中心に重なるようになると、図
６（ｂ）のように、レンズを装置に向って奥側に移動さ
せる旨を意味する「PUSH ↑」表示８３が表示される。
測定者はこの表示の誘導に従い、レンズを移動する。装
置は所定の間隔で連続的に測定値を得ており、移動に伴
う加入度数（球面度数）の変化がなければ、ガイド８１
を大十字の表示にして測定点が遠用部にあることを測定
者に知らせる。READスイッチ５４を押すと、このときの
測定値（球面度数、柱面度数）がメモリ６６に記憶され
る。
【００３３】屈折力分布の測定に際しては、印点装置３
４により遠用部の測定位置に印点を施しておく。印点作
業が終了したら、第１測定光学系による測定に移行して
もよいが、引き続き近用部の測定を行って加入度数を得
るようにしても良い。近用部の測定については、本出願
人による特開平9-43101 号等を参照されたい。
４により遠用部の測定位置に印点を施しておく。印点作
業が終了したら、第１測定光学系による測定に移行して
もよいが、引き続き近用部の測定を行って加入度数を得
るようにしても良い。近用部の測定については、本出願
人による特開平9-43101 号等を参照されたい。
【００３４】なお、被検レンズに印点を施すことにより
測定点の位置が得られるので、その測定は任意の位置で
行っても良いが、累進レンズの場合は遠用部が最も屈折
力が安定しているため、上記のように遠用部で測定した
方が高精度の測定結果が得られる。
測定点の位置が得られるので、その測定は任意の位置で
行っても良いが、累進レンズの場合は遠用部が最も屈折
力が安定しているため、上記のように遠用部で測定した
方が高精度の測定結果が得られる。
【００３５】第１測定光学系１による測定を説明する。
測定モードスイッチにより第１測定光学系１による累進
レンズの測定モードにし、被検レンズを第１測定光学系
１の光軸上に移す。被検レンズをホルダ９に載せ、被検
レンズが基準位置にセットされるようにする。ディスプ
レイ５１には、ＣＣＤカメラ８により撮影されるモアレ
縞の画像が表示される。
測定モードスイッチにより第１測定光学系１による累進
レンズの測定モードにし、被検レンズを第１測定光学系
１の光軸上に移す。被検レンズをホルダ９に載せ、被検
レンズが基準位置にセットされるようにする。ディスプ
レイ５１には、ＣＣＤカメラ８により撮影されるモアレ
縞の画像が表示される。
【００３６】被検レンズのセットができたら、入力部５
２の測定開始スイッチを押して測定を開始する。演算制
御回路５０は、画像処理回路６３により処理されるモア
レ縞の画像に基づき、光軸中心部のモアレ縞が装置のｘ
ｙ平面のｘ軸に対して垂直になるように、移動装置６５
ａを動作させて光源１１の位置を移動する。光軸中心部
のモアレ縞が所定の関係になったら、このときのＣＣＤ
カメラ８からの画像を画像メモリ６２に記憶する。その
後、演算制御回路５０は、画像メモリ６２に記憶された
画像から被検レンズに施された中央の印点の位置を画像
処理回路６３により抽出処理して、メモリに記憶した測
定度数に対応した測定点の位置を得る。続いて、得られ
た測定点での度数（球面度数、乱視度数）とモアレ縞の
画像解析に基づき、前述した方法により屈折力分布デー
タ（球面度数分布データ、柱面度数分布データ）を得
る。
２の測定開始スイッチを押して測定を開始する。演算制
御回路５０は、画像処理回路６３により処理されるモア
レ縞の画像に基づき、光軸中心部のモアレ縞が装置のｘ
ｙ平面のｘ軸に対して垂直になるように、移動装置６５
ａを動作させて光源１１の位置を移動する。光軸中心部
のモアレ縞が所定の関係になったら、このときのＣＣＤ
カメラ８からの画像を画像メモリ６２に記憶する。その
後、演算制御回路５０は、画像メモリ６２に記憶された
画像から被検レンズに施された中央の印点の位置を画像
処理回路６３により抽出処理して、メモリに記憶した測
定度数に対応した測定点の位置を得る。続いて、得られ
た測定点での度数（球面度数、乱視度数）とモアレ縞の
画像解析に基づき、前述した方法により屈折力分布デー
タ（球面度数分布データ、柱面度数分布データ）を得
る。
【００３７】なお、任意の測定点の度数を予め与えなく
ても屈折力の相対的な分布情報を得ることもできるの
で、この情報から遠用部を自動的に判定し、メモリ６６
に記憶されている被検レンズの遠用部の度数情報を当て
はめた後に屈折力分布データを求めるようにしても良
い。この場合には、印点とその抽出処理が不要になる。
ても屈折力の相対的な分布情報を得ることもできるの
で、この情報から遠用部を自動的に判定し、メモリ６６
に記憶されている被検レンズの遠用部の度数情報を当て
はめた後に屈折力分布データを求めるようにしても良
い。この場合には、印点とその抽出処理が不要になる。
【００３８】また、ディスプレイ５１に表示されるモア
レ縞の画面上で被検レンズの度数の測定位置を指定し
て、印点とその抽出処理を省くこともできる。
レ縞の画面上で被検レンズの度数の測定位置を指定し
て、印点とその抽出処理を省くこともできる。
【００３９】屈折力分布の測定が終了すると、ディスプ
レイー５１にはそれぞれの度数分布がカラーマップで表
示される。図７はその表示例である。左側のサークル１
００には球面度数分布のカラーマップが表示され、カラ
ーバ−１０１には球面度数の色分けが表示される。右側
のサークル１０２には柱面度数分布のカラーマップが表
示され、カラーバ−１０３には柱面度数の色分けが表示
される。カラーマップの色分けの度数ステップは、0.12
Ｄ、0.25Ｄ、0.50Ｄのように複数のステップに切換える
ことができる。また、画面上には遠用部の球面度数と柱
面度数、分布情報から判定される近用部の加入度数が表
示される。
レイー５１にはそれぞれの度数分布がカラーマップで表
示される。図７はその表示例である。左側のサークル１
００には球面度数分布のカラーマップが表示され、カラ
ーバ−１０１には球面度数の色分けが表示される。右側
のサークル１０２には柱面度数分布のカラーマップが表
示され、カラーバ−１０３には柱面度数の色分けが表示
される。カラーマップの色分けの度数ステップは、0.12
Ｄ、0.25Ｄ、0.50Ｄのように複数のステップに切換える
ことができる。また、画面上には遠用部の球面度数と柱
面度数、分布情報から判定される近用部の加入度数が表
示される。
【００４０】このようなマップ情報から、被検レンズの
屈折力分布状態、累進帯の様子を容易に知ることができ
る。また、素性の不明な累進レンズのタイプを判断する
ことにも役立ち、眼鏡店では同じタイプの累進レンズを
眼鏡使用者に提供することができる。
屈折力分布状態、累進帯の様子を容易に知ることができ
る。また、素性の不明な累進レンズのタイプを判断する
ことにも役立ち、眼鏡店では同じタイプの累進レンズを
眼鏡使用者に提供することができる。
【００４１】また、カラーマップ上で範囲（またはポイ
ント）を指定することにより、その範囲の平均度数が求
められて表示されるようになっている。平均度数表示用
のスイッチを押すと、カラーマップ上には範囲を指定す
るためのマーク１１０が表れる（図８）。このマーク１
１０を入力部のスイッチ（又はマウス）により所望する
位置へ移動し、さらにその範囲の大きさを変更する。マ
ーク１１０はサークル１００、１０２上で移動可能で、
演算制御回路５０は画面上でのマーク１１０の大きさ基
づきその範囲の平均度数を算出し、その結果を表示部１
１１に表示する。なお、これはポイント指定にして、そ
の位置における度数を表示するようにもできる。
ント）を指定することにより、その範囲の平均度数が求
められて表示されるようになっている。平均度数表示用
のスイッチを押すと、カラーマップ上には範囲を指定す
るためのマーク１１０が表れる（図８）。このマーク１
１０を入力部のスイッチ（又はマウス）により所望する
位置へ移動し、さらにその範囲の大きさを変更する。マ
ーク１１０はサークル１００、１０２上で移動可能で、
演算制御回路５０は画面上でのマーク１１０の大きさ基
づきその範囲の平均度数を算出し、その結果を表示部１
１１に表示する。なお、これはポイント指定にして、そ
の位置における度数を表示するようにもできる。
【００４２】＜単焦点レンズの測定＞ 装置の測定モー
ドを単焦点レンズの測定モードにし、まず第２測定光学
系１０により測定を行う。屈折力分布のカラーマップ表
示のためには任意の位置での測定でよいが、光学中心で
測定を行っても良い。光学中心で測定するときは、図９
のように表示されるレチクル１４０とクロスターゲット
１４２が一致するようにアライメントし、READスイッチ
５４を押すことにより、測定値が記憶される。測定がで
きたら、その位置に印点を施す。次に、測定モードを第
１測定光学系１による単焦点レンズ用のモードに切換
え、被検レンズを移して累進レンズのときと同様に測定
を実行することにより、ディスプレイ５１上にはカラー
マップが表示される。単焦点レンズの場合でも、カラー
マップの色分けステップ幅を小さく設定すると、度数の
変化状態が表れるようになる。
ドを単焦点レンズの測定モードにし、まず第２測定光学
系１０により測定を行う。屈折力分布のカラーマップ表
示のためには任意の位置での測定でよいが、光学中心で
測定を行っても良い。光学中心で測定するときは、図９
のように表示されるレチクル１４０とクロスターゲット
１４２が一致するようにアライメントし、READスイッチ
５４を押すことにより、測定値が記憶される。測定がで
きたら、その位置に印点を施す。次に、測定モードを第
１測定光学系１による単焦点レンズ用のモードに切換
え、被検レンズを移して累進レンズのときと同様に測定
を実行することにより、ディスプレイ５１上にはカラー
マップが表示される。単焦点レンズの場合でも、カラー
マップの色分けステップ幅を小さく設定すると、度数の
変化状態が表れるようになる。
【００４３】以上の実施例では、いずれも初めに装置が
備える第２測定光学系１０により被検レンズを測定する
ものとしたが、別の装置により測定された被検レンズを
用いて第１測定光学系１で屈折力分布の測定しても良
い。その度数データは、データ通信によりメモリ６６に
入力ができる。また、入力部５２のスイッチ操作で入力
しても良い。被検レンズの度数データの位置は、印点を
施しておくことにより上記のように画像処理して得るこ
とができる。
備える第２測定光学系１０により被検レンズを測定する
ものとしたが、別の装置により測定された被検レンズを
用いて第１測定光学系１で屈折力分布の測定しても良
い。その度数データは、データ通信によりメモリ６６に
入力ができる。また、入力部５２のスイッチ操作で入力
しても良い。被検レンズの度数データの位置は、印点を
施しておくことにより上記のように画像処理して得るこ
とができる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
屈折力分布の測定に際し、測定時間を短くして正確な測
定が行える。
屈折力分布の測定に際し、測定時間を短くして正確な測
定が行える。
【００４５】また、印点操作や屈折力分布以外の測定も
共通部分を多くして同一の装置で行える。このため製造
コストが安価になる。
共通部分を多くして同一の装置で行える。このため製造
コストが安価になる。
【図１】装置の光学系の概略配置を示す図である。
【図２】モアレ縞の解析方法を説明する図である。
【図３】モアレ縞の解析方法を説明する図である。
【図４】第２測定光学系を収納する筐体の外観の一部を
示す図である。
示す図である。
【図５】装置の制御系のブロック図である。
【図６】累進レンズの遠用部の測定時における画面表示
例を示す図である。
例を示す図である。
【図７】度数分布のカラーマップの表示例を示す図であ
る。
る。
【図８】指定範囲の平均度数を表示させるときの例であ
る。
る。
【図９】単焦点レンズの測定時における画面表示例を示
す図である。
す図である。
１ 第１測定光学系
２ 測定光源
４ 第１グレ−ティング
５ 第２グレ−ティング
８ ＣＣＤカメラ
１０ 第２測定光学系
３４ 印点装置
５０ 演算制御回路
５１ ディスプレイ
５２ 入力部６３
画像処理回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−304228（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−4841（ＪＰ，Ａ)
Ｙ．Ｎａｋａｎｏ，Ｒ．Ｏｈｍｕｒ
ａ，Ｋ．Ｍｕｒａｔａ，Ｒｅｆｒａｃｔ
ｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｍａｐｐｉｎｇ
ｏｆ ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ｐｏｗ
ｅｒ ｌｅｎｓｅｓ ｕｓｉｎｇ Ｔａ
ｌｂｏｔ ｉｎｔｅｒｆｏｒｏｍｅｔｒ
ｙ ａｎｄ ｄｉｇｉｔａｌ ｉｍａｇ
ｅ ｐ，Ｏｐｔｉｃｓ ＆ Ｌａｓｅｒ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，英国，1990
年，Ｖｏｌ．22，Ｎｏ．３，195−198
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01M 11/00 - 11/08
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (4)
- 【請求項１】 被検レンズの光学的特性を測定するレン
ズ特性測定装置において、被検レンズを透過した第１測
定光束を第１グレーティング及び第２グレーティングを
通してモアレ縞を形成し、形成されたモアレ縞を撮像す
る第１測定光学系と、撮像されたモアレ縞を解析し基準
点に対する相対的な主点屈折力分布を求める第１演算手
段と、被検レンズの後頂点屈折力を測定するために、被
検レンズを透過した第２測定光束が形成する測定用指標
を検出する第２測定光学系と、該第２測定光学系による
検出結果に基づいて被検レンズの後頂点屈折力を求める
第２演算手段と、該第２演算手段により得られた後頂点
屈折力に基づいて前記第１演算手段の主点屈折力を後頂
点屈折力に変換し、後頂点屈折力の分布を得る第３演算
手段と、を備えることを特徴とするレンズ特性測定装
置。 - 【請求項２】 請求項１記載のレンズ特性測定装置にお
いて、前記第２測定光学系は累進レンズの遠用部又は近
用部の後頂点屈折力を測定し、前記相対的な主点屈折力
分布に基づいて測定された後頂点屈折力の位置を特定す
ることを特徴とするレンズ特性測定装置。 - 【請求項３】 請求項１記載のレンズ特性測定装置は、
さらに屈折力分布をカラーマップするディスプレイ手段
と、カラーマップの色分けの度数ステップを複数のステ
ップに切り換える切換え手段を有することを特徴とする
レンズ特性測定装置。 - 【請求項４】 被検レンズの光学的特性を測定するレン
ズ特性測定方法において、被検レンズを透過した第１測
定光束を第１グレーティング及び第２グレーティングを
通してモアレ縞を形成し、形成されたモアレ縞を撮像す
る過程と、撮像されたモアレ縞を解析し基準点に対する
相対的な主点屈折力分布を求める過程と、被検レンズの
後頂点屈折力を測定するために、被検レンズを透過した
第２測定光束が形成する測定用指標を検出する過程と、
該測定用指標による検出結果に基づいて被検レンズの後
頂点屈折力を求める過程と、該後頂点屈折力に基づいて
前記主点屈折力を後頂点屈折力に変換し、後頂点屈折力
の分布を得る過程と、を有することを特徴とするレンズ
特性測定方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13588797A JP3435019B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | レンズ特性測定装置及びレンズ特性測定方法 |
| ES98303584T ES2197424T3 (es) | 1997-05-09 | 1998-05-07 | Aparato para medir una caracteristica optica de una lente examinada. |
| EP98303584A EP0877241B1 (en) | 1997-05-09 | 1998-05-07 | An apparatus for measuring an optical characteristic of an examined lens |
| DE69813363T DE69813363T2 (de) | 1997-05-09 | 1998-05-07 | Apparat zur Messsung eines optischen Merkmals einer zu prüfenden Linse |
| US09/073,990 US5872625A (en) | 1997-05-09 | 1998-05-07 | Apparatus for measuring an optical characteristic of an examined lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13588797A JP3435019B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | レンズ特性測定装置及びレンズ特性測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10311779A JPH10311779A (ja) | 1998-11-24 |
| JP3435019B2 true JP3435019B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=15162123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13588797A Expired - Fee Related JP3435019B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | レンズ特性測定装置及びレンズ特性測定方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5872625A (ja) |
| EP (1) | EP0877241B1 (ja) |
| JP (1) | JP3435019B2 (ja) |
| DE (1) | DE69813363T2 (ja) |
| ES (1) | ES2197424T3 (ja) |
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| US6493073B2 (en) | 2000-12-11 | 2002-12-10 | Sheldon L. Epstein | System and method for measuring properties of an optical component |
| JP4145012B2 (ja) * | 2000-12-11 | 2008-09-03 | Ｈｏｙａ株式会社 | 眼鏡レンズ加工方法及びレンズメータ |
| EP1231460B1 (en) * | 2001-02-09 | 2005-06-08 | Hoya Corporation | Lens meter for measuring properties of a spectacle lens or a contact lens |
| DE10154125A1 (de) * | 2001-10-25 | 2003-05-22 | Zeiss Carl Semiconductor Mfg | Messverfahren und Messsystem zur Vermessung der Abbildungsqualität eines optischen Abbildunsgssystems |
| US6771362B2 (en) | 2001-12-27 | 2004-08-03 | Rotlex Ltd. | Method and apparatus for testing and mapping phase objects |
| US7187431B2 (en) * | 2004-11-16 | 2007-03-06 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, method of determining properties thereof and computer program |
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| TWI407245B (zh) * | 2008-05-16 | 2013-09-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 鏡頭長度量測系統及量測方法 |
| FR3000233B1 (fr) * | 2012-12-21 | 2016-04-15 | Essilor Int | Procede de verification de la conformite d'une caracteristique optique d'une lentille ophtalmique et dispositif associe |
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| CN103512730B (zh) * | 2013-10-08 | 2017-02-01 | 中国计量科学研究院 | 一种镜片后顶焦度的测量装置 |
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| JP6912071B2 (ja) * | 2016-10-12 | 2021-07-28 | 株式会社トーメーコーポレーション | レンズメータ |
| CN107153000B (zh) * | 2017-06-20 | 2023-10-31 | 中国地质大学（武汉） | 一种便携式滤镜光学性能检测装置及其检测方法 |
| JP7373378B2 (ja) * | 2019-12-03 | 2023-11-02 | 株式会社トプコン | レンズ測定装置 |
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