JP5255392B2

JP5255392B2 - 眼鏡レンズの隠しマーク観察装置

Info

Publication number: JP5255392B2
Application number: JP2008253005A
Authority: JP
Inventors: 延昭北島
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: JP2010085589A; WO2010038658A1

Description

本発明は、眼鏡レンズに描かれている隠しマークを簡便に観察できる眼鏡レンズの隠しマーク観察装置の改良に関する。

従来から、累進多焦点レンズ等の眼鏡レンズには、付加情報として、アライメント基準マーク、加入屈折力、眼鏡レンズの商標名等を描くことが、ＪＩＳＴ７３１５（ＩＳＯ８９８０−２：２００４）規則により定められている。

これらの付加情報は、その眼鏡レンズの光学特性等を後日確認等するためのものであるので、レンズ加工等の際に消えないことが条件とされている。

しかしながら、眼鏡レンズは眼前に装着して使用するものであるので、これらの付加情報は、視認の際の邪魔とならないように、なるべく、コントラストを低くして眼鏡レンズに描くようにしなければならない。

これらの付加情報を隠しマークとして未加工眼鏡レンズに描くための手段には、細いダイヤモンド針を用いて未加工眼鏡レンズの表面にケガキにより隠しマークを描く手段、未加工眼鏡レンズを成形する成形用金型に予め隠しマークを刻印して成形により未加工眼鏡レンズの表面に隠しマークを転写する手段、薬品を用いて未加工眼鏡レンズの表面に隠しマークを形成する手段、レーザを用いて未加工眼鏡レンズの内部に隠しマークを形成する手段が知られている。

いずれの手段により隠しマークを未加工眼鏡レンズの表面に描いたとしても、もともと見えずらいように隠しマークは形成されているので、通常の目視では隠しマークを観察することが困難である。

そこで、眼鏡レンズの隠しマークを検出する検出光学系を有する眼鏡レンズの自動装着装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−３１６４３６号公報

しかしながら、この従来の眼鏡レンズの隠しマークを検出する検出光学系は、光源としての赤色ＬＥＤ、拡散板、ピンホール、ハーフミラー、コリメータレンズ、反射板、モータ、ピンホール、撮像レンズ、ＣＣＤカメラ等の多数の光学部品から構成されており、概してその構成が複雑である。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、簡単な構成で眼鏡レンズの隠しマークを観察することのできる眼鏡レンズの隠しマーク観察装置を提供することにある。

請求項１に記載の眼鏡レンズの隠しマーク観察装置は、可視光を発生する光源と、前記可視光を平行光束に変換するコリメートレンズと、前記光源と前記コリメートレンズとの間の光路でかつ前記コリメートレンズの焦点位置に配置された絞りと、前記コリメートレンズに対向して配置された接眼レンズとを有し、該コリメートレンズと前記接眼レンズとの間の光路が隠しマークを有する被検レンズの挿入空間とされ、該挿入空間に前記接眼レンズの焦点があり、前記接眼レンズによって形成される前記絞りの像の光束径の大きさが０．０５ｍｍ以上かつ０．７ｍｍ以下であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、光源と、コリメートレンズと、絞りと、接眼レンズとの比較的少ない光学部品によって光学系が構成されているので、従来に較べて部品点数を大幅に削減でき、簡単な構成で隠しマークを読み取ることができるという効果を奏する。

特に、請求項１に記載の発明によれば、接眼レンズによって形成される絞りの像の光束径の大きさを０．０５ｍｍ以上としたので、瞳孔を通って眼底に導かれる光束の量を確保できることになり、隠しマークの観察の際にその像が全体として暗くなって視認し難くなるのを回避できる。
その一方、接眼レンズによって絞りの像の光束径の大きさを０．７ｍｍ以下としたので、隠しマークのエッジ部分のプリズム作用による光束が眼底に導かれるのを虹彩によってなるべく遮光することができ、従って、隠しマークのエッジ部分のプリズム作用による光束が眼底に導かれることに起因するコントラストの低下を防止できる。

以下に、本発明に係わる発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１（ａ）〜（ｄ）は本発明に係わる眼鏡レンズの隠しマーク観察装置１の全体構成を示す説明図であって、隠しマーク観察装置１は、座台２を有する。その座台２には図１（ｂ）、（ｃ）に示すように光源としての面型ＬＥＤ３が設けられ、符号３ａはその発光点である。

その座台２の上部には、レンズ保持枠４が設けられている。このレンズ保持枠４にはコリメートレンズ５が図１（ｂ）〜（ｄ）に示すように保持されている。座台２には支持板６がネジ止めされ、この支持板６の上部には図１（ａ）〜（ｄ）に示すようにレンズ保持枠７が設けられている。このレンズ保持枠７には接眼レンズ８が図１（ｂ）〜（ｄ）に示すように設けられている。

面型ＬＥＤ３は可視光を発生し、コリメートレンズ５はその可視光を図２に示すように平行光束Ｐに変換する。面型ＬＥＤ３とコリメートレンズ５との間の光路でかつコリメートレンズ５の焦点位置Ｆ１には絞り９が配置されている。符号９ａはその絞り９の孔を示している。

接眼レンズ８はコリメートレンズ５に対向して配置され、コリメートレンズ５と接眼レンズ８との間の光路が未加工眼鏡レンズとしての被検レンズ１０の挿入空間１１とされている。接眼レンズ８の焦点Ｆ２はその挿入空間１１に位置している。

絞り９の点Ｑ１から発せられかつコリメートレンズ５により平行光束Ｐに変換された可視光は、被検レンズ１０を透過して接眼レンズ８に導かれ、接眼レンズ８の焦点位置Ｆ３に像Ｑ１’として集光結像される。

絞り９の点Ｑ２から発せられかつコリメートレンズ５により平行光束Ｐに変換された可視光は、図２に示すように、被検レンズ１０を透過して接眼レンズ８に導かれ、接眼レンズ８の焦点面に像Ｑ２’として集光結像される。

絞り９の点Ｑ３から発せられかつコリメートレンズ５により平行光束Ｐに変換された可視光は、被検レンズ１０を透過して接眼レンズ８に導かれ、接眼レンズ８の焦点面に像Ｑ３’として集光結像される。このようにして、絞り９の像９’が焦点位置F３に形成される。

その未加工の被検レンズ１０には、図３に示すように、アライメント基準線１２が印刷により描かれると共に、加入屈折力２００、商標名ＧＧ、アライメント基準マーク１３、１３’が描かれている。そのアライメント基準マーク１３、１３’は未加工の被検レンズ１０の中心Ｏ１から１７ｍｍのところに形成するように規則により定められている。

ここでは、例えば、そのアライメント基準マーク１３は（−）、アライメント基準マーク１３’は「○」である。図４、図５はそのアライメント基準マーク１３の「−」部分を拡大して誇張して示している。この「−」部分を符号１３ａで示す。その図４はそのアライメント基準マーク１３の「−」部分１３ａを転写又はケガキにより描いた場合を示しており、「−」部分１３ａを転写により描いた場合には、「−」部分１３ａは図６に示すように被検レンズ１０の表面１０ａに対して凸形状となり、「−」部分１３ａをケガキにより描いた場合又は薬品により描いた場合には、「−」部分１３ａは図７に示すように被検レンズ１０の表面１０ａに対して凹形状となる。その「−」部分１３aのエッジ部分（輪郭部）１３ｂは傾斜しており、このエッジ部分（輪郭部）１３ｂにより囲まれた矩形領域１３ｃとこの輪郭部１３よりも外方の外方領域１３ｄはエッジ部分１３ｂの傾斜に対して相対的に平坦な領域とみなせる。

また、「−」部分１３ａをレーザ装置により描いた場合には、図８に示すように、「−」部分１３ａは被検レンズ１０の内部に存在することとなり、図５、図８に示す「−」部分１３ａのエッジ部分１３ｂは図４、図６、図７に示す「−」部分１３ａのエッジ部分１３ｂに対して傾斜が急峻となる。

その図６ないし図８は、そのアライメント基準マーク１３の観察を説明するための図であって、アライメント基準マーク１３の「−」部分１３aが断面図として誇張して示されている。

その図６、図７において、符号P１はエッジ部分１３ｂの近傍の外方領域１３ｄを通る平行光束、符号P２はそのエッジ部分１３ｂにより囲まれた矩形領域１３ｃを通る平行光束、符号P３はそのエッジ部分１３ｂを通る平行光束を示している。その図８において、符号P４はそのエッジ部分１３ｂを含めてこのエッジ部分１３ｂにより囲まれた矩形領域１３ｃを通る平行光束を示している。

観察者の眼Eの瞳孔Epは、アイポイント位置、すなわち、絞り９の像９’の形成位置に置かれる。平行光束P１は、図６、図７に示すように、外方領域１３ｄをほとんど屈折を受けることなくほぼそのまま通過し、一方、平行光束P２は、矩形領域１３ｃをほとんど屈折を受けることなくほぼそのまま通過し、接眼レンズ８により集光され、眼Eの虹彩Eiによってほとんど遮られることなく、瞳孔Eｐを通過して眼内に導かれ、水晶体Ecを経由して眼底Efに達する。

これに対して、平行光束P３は、エッジ部分１３ｂの傾斜によるプリズム作用により、図６に示すように、「−」部分１３aが凸の場合には収束方向に屈折され、図７に示すように、「−」部分１３aが凹の場合には発散方向に屈折され、いずれの場合にも、虹彩Eiにより瞳孔Epを通じての眼内への入射が阻止される。

この結果、矩形領域１３ｃ、外方領域１３ｄを通過した平行光束P２、P１の眼内への単位面積当たりの入射光量に対してエッジ部分１３ｂを通過した平行光束P３の眼内への単位面積当たりの入射光量が少なくなり、観察者には、図９に示すように、「−」部分１３aに対応するアライメント基準マーク像１３a’が視認されることになる。なお、その図９において、符号１３ｂ’はエッジ部分１３ｂに対応するエッジ像、符号１３ｃ’は矩形領域１３ｃに対応する矩形領域像を示している。

アライメント基準マーク１３が被検レンズ１０の内部に形成されている場合には、図８に示すように矩形領域１３ｃを通る平行光束P４は一様に散乱され、その一部は虹彩Eiに達して眼内への入射が阻止され、その一部は瞳孔Epを通り、水晶体Ecを経由して眼底Efに達する。その一方、その矩形領域１３ｃの近傍の外方領域１３ｄを通る平行光束P１はほぼそのままこの外方領域１３ｄを通過し、瞳孔Eｐを通って眼内に入射し、水晶体Ecを経由して眼底Efに達する。その結果、観察者には、図１０に示すように、全体として、図９に示すアライメント基準マーク像１３a’に較べて輪郭のコントラストが低いアライメント基準マーク像１３a”が視認されることになる。なお、その図１０において、符号１３ｂ”はエッジ部分１３ｂに対応するエッジ像、符号１３ｃ”は矩形領域１３ｃに対応する矩形領域像を示している。

観察者は被検レンズ１０を手に持って、挿入空間１１に挿入し、アライメント基準マーク１３の位置がコリメートレンズ５の光軸中心近傍に位置するように調整し、眼を接眼レンズ８の焦点位置F３の近傍において、アライメント基準マーク１３を観察する。

この実施例では、隠しマークの像の倍率は、７〜８倍とされており、アライメント基準マーク１３が視認しずらい場合には、コリメートレンズ５に対して被検レンズ１０の位置、傾きを適宜調整する。

この発明の実施例では、絞り９の像９’の光束の径の大きさφ、すなわち、孔９aの像９a’（図２、図１１、図１２参照）の径の大きさφは０．０５ｍｍ以上かつ０．７ｍｍ以下とされている。
像９a’の径の大きさφを０．０５ｍｍ以上とすると、瞳孔Epを通じて眼底Efに導かれる光束の量を確保できることになり、アライメント基準マーク１３の観察の際にそのアライメント基準マーク像１３a’が全体として暗くなって視認し難くなるのを回避できる。
その一方、像９a’の大きさを０．７ｍｍ以下とすると、アライメント基準マーク１３のエッジ部分１３ｂのプリズム作用による光束が眼底Eｆに導かれるのを虹彩Eiによって効率良く遮光することができる。以下、図１１、図１２を参照しつつその理由を説明する。
ここでは、図１１に示すように、アライメント基準マーク１３aを通る光束P５１〜P53に着目して説明する。これらの光束P51〜P53がエッジ部分１３ｂにより囲まれた矩形領域１３ｃを通る場合、光束P51〜P53は、プリズム作用を受けることなく矩形領域１３ｃをほぼそのまま通過し、接眼レンズ８に入射する。そして、接眼レンズ８により平行光束とされて、瞳孔Epを通じて眼内に入射する。
これに対して、図１２に示すように、これらの光束P51〜P53がエッジ部分１３ｂを通過する場合、光束P51〜P５３はエッジ部分１３ｂのプリズム作用により角度θの屈折を受け、例えば、絞り９の像９’の位置が本来あるべき位置から上方にずれ、瞳孔Epを通って眼内に入射すべき光束P51〜P53が虹彩Eiにより阻止されることとなる。
しかしながら、図１３に示すように、光束の径の大きさφが大きすぎると、例えば、図１１、図１２に示す孔径の絞り９に対して瞳孔Ｅｐにおける光束の径の大きさφが２倍となるような孔９ａを有する絞り９を用いることにすると、その光束の一部虹彩Eiにより阻止されるが、その一部は図１３に示すように瞳孔Epを通って眼内に入射することになる。
このため、アライメント基準マーク１３のエッジ部分１３ｂとそれ以外の部分とのコントラストが低下し、観察者がアライメント基準マーク１３を視認しずらくなる。
実験によると、瞳孔Epの位置における光束の径の大きさφが０．７ｍｍ以上であると、そのコントラストの低下が顕著であることが確認された。そこで、光束の径の大きさφは０．７ｍｍ以下とすることにした。
これにより、アライメント基準マーク１３のエッジ部分１３ｂのプリズム作用を受けた光束P３が眼底Efに導かれることに起因するアライメント基準マーク１３の像のコントラストの低下を防止できる。

孔９aの像９ａ’の径の大きさφを変えるために、孔９aの径が異なる複数個の絞り９を準備して、コリメートレンズ５と面型LED３との間の光路にセット可能とすれば、被検レンズ１０にアライメント基準マーク１３を描くのに用いた手段に応じて適切な絞り９を選択できることになり、アライメント基準マーク１３の観察を的確に行うことができる。

以上、発明の実施の形態では、被検レンズ１０が未加工眼鏡レンズであるとして説明したが、この発明に係る隠しマーク観察装置は、加工済みのフレーム入りの眼鏡レンズ（図示を略す）の観察にも適用できることはいうまでもない。

本発明に係る眼鏡レンズの隠しマーク観察装置の説明図であって、（a）はその正面図、（ｂ）は（ｄ）のX−X線に沿う断面図、（ｃ）は（ｄ）のY−Y線に沿う断面図、（ｄ）は平面図である。本発明に係る眼鏡レンズの隠しマーク観察装置の光学系を拡大して示す模式図である。本発明に係る被検レンズの一例を示す平面図である。図３に示す被検レンズの隠しマークの「−」部分の一例を拡大して示す平面図である。図３に示す被検レンズの隠しマークの「−」部分の他の例を拡大して示す図である。図４に示す被検レンズの隠しマークの「−」部分の観察を説明するための光学模式図であって、「−」部分が凸の場合の説明図である。図４に示す被検レンズの隠しマークの「−」部分の観察を説明するための光学模式図であって、「−」部分が凹の場合の説明図である。図５に示す被検レンズの隠しマークの「−」部分の観察を説明するための光学模式図である。図４に示す被検レンズの隠しマークの「−」部分を観察したときに視認される隠しマーク像の説明図である。図５に示す被検レンズの隠しマークの「−」部分を観察したときに視認される隠しマーク像の説明図である。絞りの像の大きさが０．７ｍｍ以下であることが望ましいことを説明するための光学図であって、エッジ部分により囲まれた矩形領域を通る光束を示す模式図である。絞りの像の大きさが０．７ｍｍ以下であることが望ましいことを説明するための光学図であって、エッジ部分を通る光束がエッジ部分により屈折を受けた状態を示す模式図である。絞りの像の大きさが０．７ｍｍを超えることによってアライメント基準マーク像のコントラストの低下が生じることを説明するための光学図であって、エッジ部分を通る光束がエッジ部分により屈折を受けた状態を示す模式図である。

符号の説明

１…隠しマーク観察装置
３…面型LED（光源）
５…コリメートレンズ
８…接眼レンズ
９…絞り
１０…被検レンズ
１１…挿入空間

Claims

可視光を発生する光源と、前記可視光を平行光束に変換するコリメートレンズと、前記光源と前記コリメートレンズとの間の光路でかつ前記コリメートレンズの焦点位置に配置された絞りと、前記コリメートレンズに対向して配置された接眼レンズとを有し、該コリメートレンズと前記接眼レンズとの間の光路が隠しマークを有する被検レンズの挿入空間とされ、該挿入空間に前記接眼レンズの焦点があり、前記接眼レンズによって形成される前記絞りの像の光束径の大きさが０．０５ｍｍ以上かつ０．７ｍｍ以下であることを特徴とする眼鏡レンズの隠しマーク観察装置。