(57)【要約】【課題】広域測定と狭域測定とをそれぞれ最適化したレンズメータを提供する。【解決手段】第１の波長の測定光を発する第１の光源１０と、第２の波長の測定光を発する第２の光源１１と、第１の波長の測定光と第２の波長の測定光とを略同軸になるように導光して被検レンズ４に投光可能な導光手段１２とを有するレンズメータ１において、第１の波長の測定光を部分的に通過させ、第２の波長の測定光を全体的に通過させる第１の測定用マスク１４を被検レンズ４の下流に配置し、第２の測定光を部分的に通過させる第２の測定用マスク１６を第２の光源１１と導光手段１２との間に配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長の測定光を発する第１の光源と、
第２の波長の測定光を発する第２の光源と、
前記第１の波長の測定光と前記第２の波長の測定光とを略同軸になるように導光して被検レンズに投光可能な導光手段と、
被検レンズの下流に配置され、前記第１の波長の測定光を部分的に通過させ、前記第２の波長の測定光を全体的に通過させる第１の測定用マスクと、
前記第２の光源と前記導光手段との間に配置され、前記第２の測定光を部分的に通過させる第２の測定用マスクとを有することを特徴とするレンズメータ。
【請求項２】
前記第１の測定用マスクは、前記被検レンズの広い範囲を測定するための広域測定用マスクであり、
前記第２の測定用マスクは、前記被検レンズの狭い範囲を測定するための狭域測定用マスクであることを特徴とする請求項１に記載のレンズメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡レンズの特性を測定するレンズメータに関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ特性の測定には、レンズ光路中心部を測定する狭域測定と、レンズの広い範囲を測定する広域測定とがある。広域測定は、アライメントが不要であるが、光学中心の印点を行うことができない。よって、広域測定が可能なレンズメータにおいても、狭域測定を行う必要があり、そのために、狭域測定のためのマスクパターンと、広域測定のためのマスクパターンとを交換する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、狭域測定と広域測定のために波長の異なる２つの光源と、波長によって透過パターンが狭域測定用と広域測定用とに異なるマスクパターンとを設け、センサの出力を波長成分毎に処理して、狭域測定と広域測定とを同時に行うことができるレンズメータが記載されている。
【０００４】
しかしながら、特定範囲の波長のみを遮光するような材料は存在しないため、マスクパターンは、特定の波長以上または特定の波長以下の光を遮光するような材料で形成される。特許文献１では、一定の波長以上の光を透過させるマスクを複層に形成しているが、短波長の光を通過させるマスクパターンは、長波長の光をも通過させてしまう。このため、狭域測定用のマスクパターンと広域測定用のマスクパターンを独立して設計することができず、マスクパターンを最適化できないという問題があった。
【特許文献１】特許第３６８５８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、広域測定と狭域測定とをそれぞれ最適化したレンズメータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明によるレンズメータは、第１の波長の測定光を発する第１の光源と、第２の波長の測定光を発する第２の光源と、前記第１の波長の測定光と前記第２の波長の測定光とを略同軸になるように導光して被検レンズに投光可能な導光手段と、被検レンズの下流に配置され、前記第１の波長の測定光を部分的に通過（所定位置以外の測定光を遮光）させ、前記第２の波長の測定光を全体的に通過させる第１の測定用マスクと、前記第２の光源と前記導光手段との間に配置され、前記第２の測定光を部分的に通過させる第２の測定用マスクとを有するものとする。
【０００７】
この構成によれば、第２の波長の測定光は第１の測定用マスクに遮光されずに通過するので、第１の測定用マスクを第２の波長の測定光が形成すべき画像パターンを考慮せずにデザインすることができる。また、第１の波長の測定光は第２の測定用マスクに入射しないので、第２の測定用マスクを第１の波長の測定光が形成すべき画像パターンを考慮せずにデザインすることができる。
【０００８】
また、本発明のレンズメータにおいて、前記第１の測定用マスクは、前記被検レンズの広い範囲を測定するための広域測定用マスクであり、前記第２の測定用マスクは、前記被検レンズの狭い範囲を測定するための狭域測定用マスクであってもよい。
【０００９】
通常、被検レンズの広い範囲を測定する場合は、被検レンズの狭い範囲を測定する場合に比べて、外部から受光部に入射する外光ノイズの影響が大きくなる。よって、広域測定用マスクが被検レンズの下流側に配置することで、広域測定における外光ノイズを低減して、測定精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第２の測定用マスクを光源側に配置したことで、第１の測定用マスクと、第２の測定用マスクとを独立してデザインすることができ、２つの測定をそれぞれ最適化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明の一実施形態のレンズメータ１を示す。レンズメータ１は、装置本体２の上部に測定光を投光する光学系を収容した投光部３が設けられ、投光部３の下方に被検レンズ４（図では眼鏡フレームに装着されている）を載置して保持する保持部５を備え、被検レンズ４を通過した測定光を受光する光学系を収容した受光部６が設けられている。また、レンズメータ１は、被検レンズ４の保持部５上での位置決めを助ける当接板７および押さえ部材８を有し、さらに、保持部５上に位置決めした被検レンズ４に光学中心を印点する印点装置９を有している。
【００１２】
図２に、レンズメータ１の光学系の概略を示す。レンズメータ１は、可視波長の第１の測定光を発する第１の光源１０と、赤外波長（８７０ｎｍ）の第２の測定光を発する第２の光源１１とを有している。第１の光源１０および第２の光源１１は、それぞれ点光源であって、拡散光を発する。
【００１３】
第１の測定光は、ハーフミラー（導光手段）１２を通過して投光レンズ１３により平行光線にして被検レンズ４に投光される。被検レンズ４を通過した第１の測定光は、第１の測定用マスク１４を介してスクリーン１５に結像する。第１の測定用マスク１４は、可視光線、つまり、第１の測定光を遮光するが、赤外光線、つまり、第２の測定光を透過させる材質からなり、図３に示すように、第１の測定光を部分的に通過させるための複数の投光孔１４ａが縦横に規則正しく設けられている。つまり、第１の測定用マスク１４は、投光穴１４ａの部分だけ第１の測定光を通過させ、投光穴１４ａ以外の部分では第１の測定光を遮光する一方、第２の測定光は全体的に通過させる。
【００１４】
このような測定用マスク１４は、板材に貫通孔を形成する他、透明な板状の基材の上に、第１の測定光を遮光し、且つ、第２の測定光を透過させる樹脂材料を印刷したパターン被膜としても形成することができる。
【００１５】
第２の測定光は、第２の測定用マスク１６および調整レンズ１７を介してハーフミラー１２に入射し、ハーフミラー１２によって第１の測定光と略同軸になるように反射され、投光レンズ１３を介して、被検レンズ４に投光される。第２の測定光は、調整レンズ１７を通過しているため、投光レンズ１３によって集光され、被検レンズ４の直前で焦点を結んだ後に僅かに拡大して被検レンズ４の狭い範囲に投光される。被検レンズ４を通過した第２の測定光も、第１の測定用マスク１４を介してスクリーン１５に、第１の測定光が投影される範囲とほぼ同じ範囲に拡大して投影されるようにスクリーン１５の位置が定められている。第２の測定用マスク１６は、全ての波長の光線を、つまり、赤外光線をも遮光する材質からなり、図４に示すように、第２の測定光を部分的に通過させるための環状の投光孔１６ａが設けられている。第２の測定光は、第１の測定用マスク１４に遮光されることなく通過してスクリーン１５に結像する。
【００１６】
スクリーン１５に結像した第１の測定光または第２の測定光の画像は、さらに、撮像レンズ１８によって例えばＣＣＤからなる撮像素子１９に結像し、電気信号に変換される。
【００１７】
第１の測定光は、被検レンズ４の広い範囲を通過し、第１の測定用マスク１４に設けられた複数の投光孔１４ａに入射した部分だけが、スクリーン１５に縦横に並んだ光点として結像する。投光孔１４ａに対応する光点は、被検レンズ４の形状によって、その配列に歪みを生じており、光点の位置関係をレンズメータ１に内蔵するマイコンにより解析することで、被検レンズ４の広い範囲に亘る球面度や円柱度などの分布を算出する広域測定を行うことができる。
【００１８】
第２の測定光は、第２の測定用マスク１６を通過した環状の光が、被検レンズ４の狭い範囲を通過し、スクリーン１５に拡大されて投影される。被検レンズ４の光学中心が、第２の測定光の光軸からずれていると、スクリーン１５に投影される環状の画像が位置ずれする。レンズメータ１は、撮像素子１９が出力する電気信号をマイコンにより解析することで、被検レンズ４の光学中心の位置ずれを検出する狭域測定を行い、正確な光学中心を見つけ出して印点装置９により、被検レンズ４に光学中心をマーキングすることができる。
【００１９】
本実施形態において、第１の測定用マスク１４は、第２の測定光を透過させるので、第２の測定光を用いた狭域測定に影響を及ぼさない、よって、第１の測定用マスク１４は、広域測定に最適な通過パターンとすることができる。
【００２０】
また、第２の測定用マスク１６は、ハーフミラー１２で反射されて第１の測定光と同じ光路に導光される前に配設されている。このため、第２の測定用マスク１６は、第１の測定光を遮光する材質で形成しても、第１の測定光による広域測定に影響を及ぼさず、狭域測定に最適な通過パターンとすることができる。
【００２１】
また、本実施形態において、被検レンズ４の下流にある第１の測定用マスク１４を第２の測定光だけを遮光する材料で形成して環状の透光孔を形成した狭域測定用のマスクとし、第２の測定用マスクを縦横に並んだ透光孔を形成した広域測定用のマスクとして第１の光源１０とハーフミラー１２との間に設けてもよい。しかしながら、被検レンズ４の光学中心を探し出す単純な狭域測定に比べて、被検レンズの広い範囲の光学特性のマップを作成する広域測定は、レンズメータ１の外部の光源からスクリーンに入射する外光ノイズによる測定精度の低下が大きい。広域測定における外光ノイズの侵入を少なくするためには、被検レンズ４の下流に配置した第１の測定用マスク１５を狭域測定用のマスクとすることが好ましい。
【００２２】
また、従来のレンズメータでは、狭域測定でセンサの中央部だけを用いることになり、有効画素が少なく、解像度が低く、測定の精度を上げることができないという問題があった。しかしながら、本実施形態では、狭域測定用の第２の測定光が被検レンズ４の前で焦点を結んで、広域測定用の第１の測定光が投影される範囲と略同じ撮像素子１９の広い範囲に拡大して投影されるようになっているので、狭域測定においても高解像度のデータを用いて精度の高い測定ができるようになっている。
【００２３】
本実施形態の第２の測定光は、被検レンズ４の前で焦点を結んでいるが、被検レンズ４を通過した後に焦点を結ぶようにしてもよい。ただし、第２の測定光が被検レンズ４の内部や被検レンズ４に極端に近い位置で焦点を結ぶと、第２の測定光が通過する測定範囲が非常に狭くなり、むしろ正しい測定ができない。よって、第２の測定光が被検レンズ４を通過する範囲が、狭域測定に好ましい大きさになり、且つ、撮像素子１９の広い範囲に結像するように考慮しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態のレンズメータの構成を示す概略図。
【図２】図１のレンズメータの光学系を示す概略図。
【図３】図１のレンズメータの広域測定用のマスクパターンを示す図。
【図４】図１のレンズメータの狭域測定用のマスクパターンを示す図。
【符号の説明】
【００２５】
１  レンズメータ
４  被検レンズ
１０  第１の光源
１１  第２の光源
１２  ハーフミラー（導光手段）
１３  透光レンズ
１４  第１の測定用マスク（広域測定用マスク）
１５  スクリーン
１６  第２の測定用マスク（狭域測定用マスク）
１７  調整レンズ
１９  撮像素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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