(57)【要約】【課題】従来のオートレンズメータでは被検レンズ上の問題（汚れ、キズ、コート剥がれなど）で、正確な測定が困難な場合があったが、それに対し原因を把握できなかった。本発明はこれらの問題を解決するために、被検レンズの外表面および内面を観察しモニター上に拡大して表示し得る観察光学系を組み込むことにより被検レンズの表面状態を把握できる観察機能を設けたオートレンズメータを提供することを目的とする。【解決手段】被検レンズの光学特性を測定する光学系の中に被検レンズの外表面または／および内面を観察することが可能な光学系を組み入れるとともに該光学系から得られた観察画像をモニター上に拡大して表示する表示手段を設けることにより、被検レンズの外表面または／および内面の状態を観察できるようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光手段から投射されてレンズ受上に載置される被検レンズを透過せしめた測定光束を光電変換型の受光手段で検出し、該検出値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、前記被検レンズの光学特性を測定する測定光学系の中に前記被検レンズの外表面または／および内面を観察することが可能な光学系を組み入れたことを特徴とするレンズメータ。
【請求項２】
請求項１のレンズメータにおいて前記被検レンズの外表面または／および内面を観察するときは、レンズ受けの下部に前記被検レンズに向けて拡散光を発する発光手段を設けたことを特徴とするレンズメータ。
【請求項３】
請求項１のレンズメータにおいて前記被検レンズの外表面または／および内面を観察するときは、レンズ受けの中または、レンズ受けの代わりに、あるいはレンズ受けと被検レンズの間に拡散板を置くとともに、被検レンズの上方より被検レンズ方向に照明光を発する発光手段を設けたことを特徴とするレンズメータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光学系における屈折力等の光学特性を測定するレンズメータに関し、さらには被検レンズの外表面または／および内面を観察する観察機能を有したレンズメータに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来より受光手段により得られた電気信号を処理してかかる被検レンズの光学特性を自動的に測定するオートレンズメータは存在するが、時にかかる被検レンズ上の問題（例えば、汚れ、キズ、コート剥がれ、レンズだれなど）で、正確な測定が困難な場合があった。この問題に対して、オートレンズメータはレンズの測定に関して実質的に得られるのは受光手段からの電気信号であることから、レンズの状態を把握できる機能は持ち合わせていないものがほとんどであった。
【０００３】
これに対し、以前より使用されているマニュアルレンズメータは直接かかる被検レンズを観察しながら測定を行うという方式のため、かかるレンズの状態を観察できるという利点があり、実際にある程度、レンズの評価に用いられている。
【０００４】
しかし、マニュアルレンズメータのこの観察機能は検者がレンズ測定時に直接ターゲット像を見ることにより、そのターゲット像の状態を把握するというものであり、レンズに何らかの異常の存在は確認できても異常の原因までは把握が困難であり、また、その把握に関しても検者の裁量によるところが大きい。
【０００５】
特開平７−１６２０３号では、検出手段上で得られた測定光束の光量と光束幅の比を算出し、正常レンズとの比較によりかかる被検レンズの光学的状態の程度を判定し表示するものを開示しているが、レンズ上にキズや汚れの存在は認識できたとしても、それがどの程度のものなのか、また、キズなのか汚れなのかの判別も困難であり、さらにそれ以外の要因（例えばコート剥がれやレンズだれ）に関してはその存在を把握できるものではない。また、実際のレンズ表面をモニターに表示するものではないため、詳細な光学的状態についても把握できない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、従来の光学特性測定用の光学系に、かかる被検レンズの外表面および内面を観察しモニター上に拡大して表示し得る観察用光学系を組み込むことにより被検レンズの表面状態を把握できる観察機能を設けたオートレンズメータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そして、このような課題を解決するために、本発明の特徴とするところは、被検レンズの光学特性を測定する光学系の中に被検レンズの外表面または／および内面を観察することが可能な光学系を組み入れるとともに該光学系から得られた観察画像をモニター上に拡大して表示する表示手段を設けることにより、被検レンズの外表面または／および内面の状態を観察できるようにしたことである。
【０００８】
【作用】
本発明におけるレンズメータは従来の光学特性測定用の光学系の中に、被検レンズの外表面または／および内面を拡大してモニターに表示する観察用光学系を組み込んだものであるため、被検レンズの表面状態の観察が可能となり、測定時における被検レンズの異常（キズ、汚れ、コート剥がれやレンズだれ）に対し速やかな対処が可能となるとともに、被検レンズの表面状態を確認しながら測定することも可能であるため、測定性能を向上できる。また、モニター上に拡大して確認できるため、被検レンズの表面状態の把握は検者の裁量によることが少なくなる。
【０００９】
また、請求項２のレンズメータはレンズ受けの下部に上方の被検レンズに向けて拡散光を発する発光手段を有するものであることから、特に、累進屈折力レンズの隠しマークをモニターに表示することも可能であることから累進屈折力レンズの測定性能についても向上できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００１１】
まず、図１には、本発明の一実施形態としての測定光学系の概略構成が示されている。かかる測定光学系は、光源１０によって測定光が発せられ、略一方向に集光されて投射されるようになっている。そして、この光源１０の投射光学系としてのコリメートレンズ１６が、測定光束１２の光軸１４に対して同軸的に配置されており、光源１０からの測定光がこのコリメートレンズ１６を透過することによって、測定光束１２が略平行光線とされるようになっている。更に、コリメートレンズ１６の先には、被検レンズ１８がレンズ受５で支持され、測定光束１２の光軸１４と略同軸的に配置され得るようになっている。そして、測定光束１２が、略平行光線とされた後、被検レンズ１８に透過するようになっている。また、被検レンズ１８を透過した測定光束１２の光軸上には集光レンズ２０と結像レンズ２２が、互いに離間して配置されており、更に、結像レンズ２２の先には、測定光束１２の光路上で結像レンズ２２から離間して受光素子２４が配置されている。そして、被検レンズ１８を透過した測定光束１２が集光レンズ２０で集光された後、結像レンズ２２により、受光素子２４に導かれるようになっている。また、集光レンズ２０と結像レンズ２２によって、受光素子２４の受光面が被検レンズ１８に対して共役とされており、被検レンズの一定位置に入射された測定光が、被検レンズ１８の屈折力等に関わらず、受光素子２４の受光面における一定位置に導かれるようになっている。
【００１２】
要するに、本実施例の測定光学系においては、被検レンズ１８を挟んで光軸方向両面で対抗位置するようにして、光源１０と受光素子２４が配設されており、光源１０にて発せられた測定光束１２がコリメートレンズ１６を経て被検レンズ１８に投射され、被検レンズ１８を透過した後、集光レンズ２０と結像レンズ２２を経て、受光素子に導かれ、光電変換素子２６ａ〜ｄ（受光点）によって、電気信号として検出されるようになっているのである。
【００１３】
なお、本実施形態では、図７に示されている如く、受光素子２４の受光面上において、正方形の四隅にそれぞれ光電変換素子（受光点）２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが位置するように、合計４つの光電変換素子が配設されている。そして、かかる受光素子２４は、４つの光電変換素子２６ａ〜ｄから成る正方形の中心が、測定光束１２の光軸１４上に位置するようにして、受光面が光軸１４に対して垂直に配されており、各光電変換素子２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの位置は、受光面における光検知点とされている。
【００１４】
さらに、測定光束１２の光路上には、集光レンズ２０と結像レンズ２２の間に位置して、回転チョッパとしての円形平板形状を有する回転板３２が、光路に対して垂直な方向に配設されている。この回転板３２は、駆動モータ２８によって、測定光束１２の光軸１４に対して平行に偏倚した回転軸３０の回りに回転駆動されるようになっている。また、かかる回転板３２は、回転軸３０の回りの回転運動に伴って、測定光束１２を遮断し得るエッジ部を有しており、回転軸３０の回りの回転によって測定光束１２、ひいては受光素子２４への入射光が断続されるようになっている。
【００１５】
特に、本実施形態では、図８に示される如く、円板形状の回転板３２に対して、それぞれ、光路と交差する位置において、略扇形状の窓部３４が、周方向に互いに９０°ずつ隔たって形成されている。また、これら窓部３４の周方向両側エッジ部３６、３８は、何れも数学的に既知の形状とされており、特に本実施形態では、何れのエッジ部３６、３８も、測定光束１２の光軸１４との交差点の軌跡としての一円周４０に対する交差角度：α、βが、４５°となるように設計されている。更にまた、回転板３２の外周部には、エッジ部３６、３８の周方向の基準位置を与えるためのスリット４２ａ、４２ｂが形成されている。そして、本実施形態では、かかる回転板３２が、集光レンズ２０から受光素子２４側に、集光レンズ２０の焦点距離だけ隔たった位置に配設されている。
【００１６】
このような構造とされたレンズメータでは、被検レンズが光路上に配設された場合に、この被検レンズ１８において、共役となる受光素子２４の各受光点２６ａ〜ｄに対応した各点を透過した光が、被検レンズ１８の有する屈折力特性（球面度数、円柱度数等の光学特性）に応じて屈折することにより、回転板３２の配設面上での位置が変位せしめられることとなる。それ故、被検レンズ１８の各点を透過した光の、回転板３２の配設面上における位置の変位量と変位方向を測定することによって、それら値から、被検レンズ１８の光学特性を求めることができるのである。そこにおいて、回転板３２の配設面上における透過光の変位量と変位方向は、回転板３２のエッジ部３６、３８による断続位置を、その基準位置からの回転角度の変位量として、受光素子２４の各光電変換素子２６ａ〜ｄで検出することによって知ることができることから、それら光電変換素子２６ａ〜ｄの出力信号と、スリット４２ａ、４２ｂを利用した光電スイッチ等の基準位置センサ４４によって得られる回転板３２の基準位置信号を、マイクロコンピュータ等で構成される演算処理装置４６に入力し、予め設定されたプログラムに従って演算処理を行うことにより、目的とする被検レンズ１８における球面度数、円柱度数等の光学特性を得ることができるのである。尚、かかる光電変換素子２６ａ〜ｄの出力信号に基づいて被検レンズ１８の球面度数、円柱度数等の光学特性を求めるための演算方法は、特開平５−２３１９８５等に記載されていることから、ここでは詳述を避ける。
【００１７】
ここにおいて、図１に示すようにコリメートレンズ１６と被検レンズ１８の間にハーフミラー５２を配置し前記被検レンズ光学特性測定系に対し略９０度の向きに被検レンズの表面を観察する観察用光学系（結像レンズ５０およびエリアＣＣＤカメラ５１）を配置する。
【００１８】
結像レンズ５０は被検レンズ１８の表面の像がエリアＣＣＤカメラ５１のＣＣＤ素子上に結像するように調整可能とするため、観察用光学系の光軸５３の軸に対し前後に移動可能な構造になっている。エリアＣＣＤカメラから得られた画像信号は演算処理装置４６を介してモニター５７上に表示される。
【００１９】
ここで、被検レンズ１８の表面を観察する場合は、被検レンズの光学特性測定用の光源１０は消灯させる。
【００２０】
図１はハーフミラー５２をコリメートレンズ１６と被検レンズ１８の間に配置したが、図２のごとく光源１０とコリメートレンズ１６の間に配置してもよい。この場合、コリメートレンズ１６は観察光学系においては結像レンズとして作用する。そのため、図１の例に比べ、レンズの削減が可能となる利点がある。この場合はエリアＣＣＤカメラ５１を光軸５３に対して前後方向に移動可能な構造とし、被検レンズ１８の表面の像がＣＣＤセンサー上に結像するようにエリアＣＣＤカメラ５１を調整する。
【００２１】
図１および図２の例は観察用の光学系の光源に室内の自然光を利用したものであるが、室内が暗く観察に十分な光量が得られない場合もあり、また、自然光では、被検レンズの表面状態が十分観察できない場合もある。
【００２２】
この対策として、図３、図４、図５に、観察用の照明系を配置した例を示す。
【００２３】
図３はレンズ受け５の下方にすりガラスなどの拡散板５４と、光源５５を配置し、レンズ受け５の下方から被検レンズ１８に向けて拡散光を照射する例を示したものである。これにより、被検レンズ１８の表面観察性能を向上させることが可能である。
【００２４】
図４はレンズ受け５の上部にすりガラスなどの拡散板５４を配置し、さらに被検レンズ１８の斜め上方に光源５５を配置した例である。この例では被検レンズ１８の上方から光を照射し、拡散板５４に照射することにより被検レンズ１８の下方より被検レンズ１８に対し拡散光を照射する構造となっている。
【００２５】
図３および図４のいずれの方法においても被検レンズ１８の表面を観察する場合はレンズ受け５の交換が必要である。図５はレンズ受け５の交換を必要としない例である。すりガラスなどの拡散板５４を被検レンズとレンズ受け５の間に入れて、図４の例と同様、斜め上方の光源５５から光を照射し、拡散板５４に照射することにより被検レンズ１８の下方より被検レンズ１８に対し拡散光を照射するようになっている。
【００２６】
さらに、図６は測定光の光源１０を観察用の光源として利用したものである。測定光が被検レンズの下側にあるすりガラスなどの拡散板５４に照射することにより被検レンズ１８に対し下方から拡散光を照射する。観察用の光源を設けないことからコスト的にも有利となる。
【００２７】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施形態が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明によれば、従来の光学特性測定用の光学系の中に、被検レンズの外表面または／および内面を観察する観察光学系を組み入れ、さらに、該光学系より得られた被検レンズの外表面または／および内面の画像を拡大してモニターに表示する表示手段を持ち合わせたものであるから、被検レンズの表面状態の観察が可能となり、測定時における被検レンズの異常（キズ、汚れ、コート剥がれやレンズだれ）に対し速やかな対処が可能となるとともに、被検レンズの表面状態を確認しながら測定することも可能であるため、測定性能を向上できる。また、モニター上に拡大して確認できるため、被検レンズの表面状態の把握は検者の裁量によることが少なくなる。さらに、モニター画面を顧客に見せることにより販促のツールとしても有効であることは言うまでもない。特にコンタクトレンズの表面状態をモニターに表示し、顧客への説明に利用することへの利用は有効である。その結果、顧客サービス性が向上し得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての従来の測定光学系の中に観察系を組み入れた概略構成を示した図である。（例１）
【図２】本発明の一実施形態としての従来の測定光学系の中に観察系を組み入れた概略構成を示した図である。（例２）
【図３】本発明の一実施形態としての観察光照射のための概略構成を示した図である。（例３）（測定系は省いてある。）
【図４】本発明の一実施形態としての観察光照射のための概略構成を示した図である。（例４）（測定系は省いてある。）
【図５】本発明の一実施形態としての観察光照射のための概略構成を示した図である。（例５）（測定系は省いてある。）
【図６】本発明の一実施形態としての観察光照射のための概略構成を示した図である。（例５）（測定系は省いてある。）
【図７】図１で示された測定光学系で採用されている受光素子の正面図である。
【図８】図１で示された測定光学系で採用されている回転板の正面図である。
【符号の説明】
１０  光源
１２  測定光束
１８  被検レンズ
２４  受光素子
２６  光電変換素子（受光点）
３２  回転板
５０  結像レンズ（観察系）
５１  エリアＣＣＤカメラ
５２  ハーフミラー
５４  拡散板
５５  光源（観察用）
５７  モニター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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