(57)【要約】【目的】  分散度を用いることなく、異なる波長での計測から被検レンズにおける所定の波長の光学特性を得ることを目的とする。さらに、従来の手法と比べより正確に得ることを目的とする。【構成】  ｃ線の光を被検レンズ３に照射するＬＥＤ１Ａと、ｓ線の光をＬＥＤ１Ａに代わって上記被検レンズ３に照射するＬＥＤ１Ｂと、上記ＬＥＤ１Ａにより照射され上記被検レンズ３を通過した光を受光し、さらに、上記ＬＥＤ１Ｂにより照射され上記被検レンズ３を通過した光を受光する受光センサー６と、上記受光されたｃ線の光の屈折力とｓ線の光の屈折力とを演算し、上記ｃ線とｓ線の光とｅ線の光との間で一意に定まる所定の定数ｋと、上記演算されたｃ線の光の屈折力とｓ線の光の屈折力とを用いて、上記被検レンズ３におけるｅ線の光の屈折力を演算する演算部７と、演算されたｅ線の光の屈折力を表示する表示部８とを備えたことを特徴とする。【選択図】        図１
2005164342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長の光を被検レンズに照射する第１の光源と、
上記第１の波長とは異なる第２の波長の光を上記第１の光源に代わって上記被検レンズに照射する第２の光源と、
上記第１の光源により照射され上記被検レンズを通過した光を受光し、さらに、上記第２の光源により上記第１の光源に代わって照射され上記被検レンズを通過した光を受光する受光部と、
上記受光部により受光された第１の波長の光の光学特性値と第２の波長の光の光学特性値とを演算し、上記第１と第２の波長の光と上記第１と第２の波長とは異なる第３の波長の光との間で一意に定まる所定の定数ｋと、上記演算された第１の波長の光の光学特性値と第２の波長の光の光学特性値とを用いて、上記被検レンズにおける上記第３の波長の光の光学特性値を演算する演算部と、
上記演算部により演算された上記被検レンズにおける第３の波長の光の光学特性値を出力する出力部と
を備えたことを特徴とするレンズメーター。
【請求項２】
被検レンズにおける第１の波長の光の光学特性値を計測する第１の計測工程と、
上記被検レンズにおける上記第１の波長とは異なる第２の波長の光の光学特性値を計測する第２の計測工程と、
上記第１の計測工程と第２の計測工程とにより計測された第１と第２の波長の光の光学特性値と、上記第１と第２の波長の光と上記第１と第２の波長とは異なる第３の波長の光との間で一意に定まる所定の定数ｋとを用いて、上記被検レンズにおける上記第３の波長の光の光学特性値を演算することで上記第３の波長の光の光学特性値を取得する演算工程と
を備えたことを特徴とする光学特性取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズメーター或いは光学特性取得方法に関する。特に、メガネレンズ等の光学特性を計測するレンズメーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレンズメーターは、１つのＬＥＤ光源から照射され、測定レンズを通過した光を受光する受光センサーを備えたオートレンズメーターが主流となっている。
また、近年のＪＩＳ（日本工業規格）では、レンズメーターの測定波長は、緑色の光の波長であるｅ線（波長が５４６．１ｎｍ）に指定されている。
【０００３】
しかし、規格に合わせて、光源としてｅ線である緑色ＬＥＤを使用したくても緑色ＬＥＤでは光量が著しく不足しており受光素子で測定に必要なだけの光量が得られないため、従来のオートレンズメーターでは、しかたなく光源として赤色ＬＥＤが使用されている。
そして、オートレンズメーターでは、上記赤色ＬＥＤで計測した値をメガネレンズの分散度を用いてｅ線に換算して表示している。
【０００４】
ここで、このメガネレンズの分散度が常に同じであれば問題は無いが、近年ではプラスチックレンズや高屈折率レンズ等の登場でメガネレンズの分散度が一致しなくなった。そのため、オートレンズメーターは、測定レンズの分散度を入力し、その分散度に応じて補正換算して対応しているのが現状である。
【０００５】
また、レンズメーターの測定規格に合わせて、ｅ線を用いて測定するためにタングステンフィラメントにグリーンフィルターを付けることも考えられるが、タングステンフィラメントにグリーンフィルターを付けたものは、光量はあるが、タングステンフィラメントの寿命が短く、また、多くの電流を必要とするため実用上不向きであり使用されていない。
【０００６】
また、従来技術として、ガラスのアッベ数を算出し、目安として被検ガラスが高屈折率であるかどうかの判定を３段階位でできるようにするために、白色光源に、波長選択できるフィルターを付加し、交互にそれぞれの焦点距離を測定する技術が開示されている(特許文献１参照)。
【特許文献１】特開２００３−１０６９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したようにメガネレンズの分散度の不一致を補正するために測定レンズの分散度を入力する場合、いちいち測定レンズの分散度を調べてオートレンズメーターに分散度を入力しなければならない煩わしさがあるといった問題があった。また、例えば、メガネフレームにメガネレンズが装着された後にメガネレンズの分散度を調べようとしても既にメーカー、型式等がわからないので、メガネフレームに装着されたメガネレンズの分散度がわからないといった問題があった。
【０００８】
本発明は、分散度を用いることなく、異なる波長での計測から被検レンズにおける所定の波長の光学特性を得ることを目的とする。
【０００９】
本発明は、従来と比べより正確な被検レンズにおける所定の波長の光学特性を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明におけるレンズメーターは、
第１の波長の光を被検レンズに照射する第１の光源と、
上記第１の波長とは異なる第２の波長の光を上記第１の光源に代わって上記被検レンズに照射する第２の光源と、
上記第１の光源により照射され上記被検レンズを通過した光を受光し、さらに、上記第２の光源により上記第１の光源に代わって照射され上記被検レンズを通過した光を受光する受光部と、
上記受光部により受光された第１の波長の光の光学特性値と第２の波長の光の光学特性値とを演算し、上記第１と第２の波長の光と上記第１と第２の波長とは異なる第３の波長の光との間で一意に定まる所定の定数ｋと、上記演算された第１の波長の光の光学特性値と第２の波長の光の光学特性値とを用いて、上記被検レンズにおける上記第３の波長の光の光学特性値を演算する演算部と、
上記演算部により演算された上記被検レンズにおける第３の波長の光の光学特性値を出力する出力部と
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明における光学特性取得方法は、
被検レンズにおける第１の波長の光の光学特性値を計測する第１の計測工程と、
上記被検レンズにおける上記第１の波長とは異なる第２の波長の光の光学特性値を計測する第２の計測工程と、
上記第１の計測工程と第２の計測工程とにより計測された第１と第２の波長の光の光学特性値と、上記第１と第２の波長の光と上記第１と第２の波長とは異なる第３の波長の光との間で一意に定まる所定の定数ｋとを用いて、上記被検レンズにおける上記第３の波長の光の光学特性値を演算することで上記第３の波長の光の光学特性値を取得する演算工程と
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
波長の異なる２種の光源を使用することにより、測定に使用する上記２種の波長とはさらに異なる波長での光学特性を得ることができる。これにより、レンズメーターを使用するユーザーは、換算に用いる分散値を知らなくとも正確に求めたい波長での計測をおこなうことができる。
また、レンズメーターにより演算されるので、ユーザーは、自分で計算することなく求めたい波長での正確な計測値を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
以下に説明するように、実施の形態１では、測定するための光源としてｅ線波長の光を使用しないのにもかかわらず、ｅ線の光学特性が表示されるオートレンズメーターを説明する。
以下、実施の形態１を図面によって説明する。
図１は、実施の形態１におけるレンズメーターの概略構成を示す図である。
図１において、０は、測定光軸、１は、ＬＥＤ基板であり、ＬＥＤ基板１には、２つの波長の異なるＬＥＤが実装されている。
ＬＥＤ１Ａは、光軸上に配置され、ｃ線（波長が６５６．３ｎｍ）近辺の波長（例えば、６２０〜６８０ｎｍ）のＬＥＤ光源であり、ＬＥＤ１Ｂは、ｓ線（波長が８５２．１ｎｍ）近辺の波長（例えば、８２０〜８８０ｎｍ）のＬＥＤ光源である。ここで、光源となるＬＥＤ１ＡとＬＥＤ１Ｂとの位置が逆であっても構わない。図１において、２は、集光レンズ、３は、例えば、メガネレンズ等の被検レンズ、４は、被検レンズ３を設置するためのレンズホルダー、５は、遮光マスク、６は、投影された光束を受光する受光センサーである。受光センサー６の一例として、例えば、ＣＣＤセンサー等のイメージセンサーが挙げられるがこれに限るものではない。また、測定光軸上からずれた位置に配置されているＬＥＤ１Ｂから照射された光は、集光レンズ２により集光される。よって、ＬＥＤ１Ｂが測定光軸上からずれる距離に合わせて集光レンズ２の大きさを調整すればよい。
【００１４】
図２は、図１のＡ矢視方向から見た遮光マスク５のパターンの一例を示す図である。図２では、図１とは縮尺を変えて、十字型の透光部と十字型の透光部の周りに隣接する遮光部、及び、十字型の透光部と十字型の透光部の周りに隣接する遮光部とを取り囲む枠状の透光部と枠状の透光部の周りに隣接する遮光部とが示されている。図２では、斜線部で表示した部分が遮光部を示している。
【００１５】
第１の計測工程として、被検レンズ３における第１の波長の光の光学特性値を計測する。具体的には、第１の光源の一例として、ＬＥＤ１Ａは、第１の波長の一例であるｃ線近辺の波長の光を被検レンズ３に照射する。受光部の一例としての受光センサー６は、上記ＬＥＤ１Ａにより照射され上記被検レンズ３を通過した光を受光する。そして、演算部７は、上記受光センサー６により受光されたｃ線近辺の波長の光の光学特性値としての屈折力を演算する。言い換えれば、光源としてのＬＥＤ１Ａを点灯するとＬＥＤ１Ａを発した光束は、集光レンズ２で集光され、平行光束となり、被検レンズ３、遮光マスク５を通過し、受光センサー６に投影される。受光センサー６は、投影された光束の変位量を測定し、測定結果を演算部７に出力する。演算部７において、受光センサー６からの出力信号に基づいて演算処理することで、ｃ線における被検レンズ３の屈折力φｃが得られる。
【００１６】
次に、第２の計測工程として、上記被検レンズ３における上記第１の波長とは異なる第２の波長の光の光学特性値を計測する。具体的には、第２の光源の一例として、ＬＥＤ１Ｂは、上記ｃ線近辺の波長とは異なる第２の波長の一例であるｓ線近辺の波長の光を上記ＬＥＤ１Ａに代わって上記被検レンズ３に照射する。受光部の一例としての受光センサー６は、上記ＬＥＤ１Ｂにより上記ＬＥＤ１Ａに代わって照射され上記被検レンズ３を通過した光を受光する。そして、演算部７は、上記受光センサー６により受光されたｓ線近辺の波長の光の光学特性値としての屈折力を演算する。言い換えれば、ＬＥＤ１Ａを消灯し、第２の光源としてのＬＥＤ１Ｂを点灯するとＬＥＤ１Ｂを発した光束は、同様に、集光レンズ２で集光され、平行光束となり、被検レンズ３、遮光マスク５を通過し、受光センサー６に投影される。受光センサー６は、投影された光束の変位量を測定し、測定結果を演算部７に出力する。演算部７において、受光センサー６からの出力信号に基づいて演算処理することで、ｓ線における被検レンズ３の屈折力φｓが得られる。
【００１７】
次に、演算工程として、上記第１の計測工程と第２の計測工程とにより計測された第１と第２の波長の光の光学特性値と上記第１と第２の波長の光と上記第１と第２の波長とは異なる第３の波長の光との間で一意に定まる所定の定数ｋとを用いて、上記被検レンズにおける上記第３の波長の光の光学特性値を演算することで上記第３の波長の光の光学特性値を取得する。具体的には、演算部７は、上述したように、上記受光センサー６により受光されたｃ線近辺とｓ線近辺との光束の各変位量から、ｃ線近辺の波長の光の光学特性値としての屈折力とｓ線近辺の波長の光の光学特性値としての屈折力とを演算し、さらに、上記ｃ線近辺の波長の光とｓ線近辺の波長の光と上記ｃ線やｓ線近辺の波長とは異なる第３の波長としてのｅ線の波長の光との間で一意に定まる所定の定数ｋと、上記演算されたｃ線近辺の波長の光の屈折力とｓ線近辺の波長の光の屈折力とを用いて、上記被検レンズ３における上記ｅ線の波長の光の屈折力を演算する。そして、出力部の一例としての表示部８は、上記演算部７により演算された上記被検レンズにおけるｅ線の波長の光の屈折力を表示（出力）する。ここでは、ｅ線の波長の光の屈折力を表示しているが、表示に限らず、データ信号として他の装置に出力してもよいし、磁気ディスク装置、ＦＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｉｓｋ）、光ディスク、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、その他の記録媒体等に記録してもよい。
【００１８】
以下、演算部７での演算内容とその根拠について説明する。
まず、ＬＥＤ１Ａを点灯し、受光センサー６に投影された光束に基づく受光センサー６からの出力信号に基づいて演算処理することで、ｃ線における被検レンズ３の屈折力φｃが得られる。ここで、屈折力φｃの演算は、従来と同様の技術で構わないため説明を省略する。ここで、屈折力φｃは以下のように表わすことができる。
式（１）：φｃ＝（ｎｃ−１）（１／ｒ１＋１／ｒ２）
ここで、ｒ１は、被検レンズ３の前面曲率半径、ｒ２は、被検レンズ３の後面曲率半径、ｎｃは、被検レンズ３のｃ線における屈折率である。ここで、被検レンズ３の前面とは、メガネレンズを意味するときは装用した時に眼から遠い側の面を云う。被検レンズ３の後面とは、メガネレンズを意味するときは装用した時に眼に近い側の面を云う。
なお、式（１）では、被検レンズ３の中心厚さは、小さいものとし、中心厚さは無視している。
【００１９】
次に、ＬＥＤ１Ａを消灯し、第２の光源としてのＬＥＤ１Ｂを点灯し、同様に、受光センサー６に投影された光束に基づく受光センサー６からの出力信号に基づいて演算処理することで、ｓ線における被検レンズ３の屈折力φｓが得られる。ここで、屈折力φｓの演算は、上記同様に従来と同様の技術で構わないため説明を省略する。また、ここで、屈折力φｓは以下のように表わすことができる。
式（２）：φｓ＝（ｎｓ−１）（１／ｒ１＋１／ｒ２）
ここで、ｎｓは、被検レンズ３のｓ線における屈折率である。
【００２０】
また、ここで、被検レンズ３のｅ線における屈折率をｎｅとすると、ｅ線における被検レンズ３の屈折力φｅは、
式（３）：φｅ＝（ｎｅ−１）（１／ｒ１＋１／ｒ２）
と表示できる。
ここで、ｃ線における被検レンズ３の屈折力φｃとｓ線における被検レンズ３の屈折力φｓとの比をＡとすると、
式（４）：Ａ＝φｃ／φｓ＝（ｎｃ−１）／（ｎｓ−１）
と表すことができる。
次に、ｅ線における被検レンズ３の屈折力φｅとｃ線における被検レンズ３の屈折力φｃとの比をＢとすると、
式（５）：Ｂ＝φｅ／φｃ＝（ｎｅ−１）／（ｎｃ−１）
と表すことができる。
さらに、比Ｂと比Ａとの比をｋとすると、
式（６）：ｋ＝Ｂ／Ａ
と表すことができる。
以上の式を用いてｅ線における被検レンズ３の屈折力φｅを表示すると、
式（７）：φｅ＝ｋ・Ａ・φｃ（或いはφｅ＝ｋ・φｃ２／φｓ）
と表示することができる。ここで、Ａとφｃとは、実測値である。
【００２１】
次に、値ｋについて、例えば、光学ガラスメーカーであるＨＯＹＡ株式会社で現在製造されている９４種の光学ガラスによるｋの値を計算すると、ｋの平均値は、１．０００５５で、その標準偏差は、０．０００６７であることを見出した。この標準偏差は、小さいので実用上、ｋを一意に定める定数として扱っても何ら問題とならないことがわかる。すなわち、ｃ線とｓ線の屈折力の比Ａを知ることにより分散度を用いなくともｅ線での光学特性を知ることができることを見出した。
すなわち、演算部７は、実測され演算されたφｓとφｃと、分散度と異なり被検レンズ３に影響されずに一意に定まる定数ｋとを用いて、式（７）の演算をおこなうことにより上記被検レンズ３における上記ｅ線の波長の光の屈折力を演算する。
以上のように、本実施の形態１におけるレンズメーターは、受光センサー６を備えたレンズメーターにおいて、光源として２種以上の波長のＬＥＤを使用し、上記２種以上の波長のＬＥＤで、被検レンズを計測し、それぞれの測定値より、上記被検レンズの波長ｅ線（５４６．１ｎｍ）における光学特性を得ることを特徴とする。また、上記レンズメーターは、上記２種以上の波長のＬＥＤのうち、一方のＬＥＤの波長はｃ線（６５６．３ｎｍ）近辺であり、他方のＬＥＤの波長はｓ線（８５２．１ｎｍ）近辺であることを特徴とするＬＥＤ光源を有するレンズメーターである。
【００２２】
以上のように、光量が不足しない赤色の波長であるｃ線とｓ線での屈折力とその比を知ることで、分散度という不正確な値、或いは、場合により知り得なくなる値を用いなくとも、被検レンズ３における規格に沿ったｅ線での光学特性を精度よく知ることができる。また、個々の被検レンズの特性によるのではなく、光源となる光の波長で定まる定数ｋを予め用意しておくことで、いちいち被検レンズの分散度を調べてオートレンズメーターに分散度を入力しなければならないといった煩わしさを無くすことができる。また、ＬＥＤを用いることで、タングステンフィラメントのように寿命が短く、また多くの電流を必要とすることもなく実用上優れたレンズメーターを提供することができる。
【００２３】
実施の形態２．
図３は、実施の形態２におけるレンズメーターの概略構成を示す図である。
図３では、光源となるＬＥＤ１ＡとＬＥＤ１Ｂとは、２つのＬＥＤ基板３０，３１に分離され、ハーフミラー３２により、それぞれ被検レンズ３に光を照射する以外は、実施の形態１の構成と同様である。ハーフミラー３２は、例えば、ダイクロイックミラー等でも構わない。実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
実施の形態３．
図１の構成において、ＬＥＤ基板１を測定光軸と直角方向（図１では、上下方向）に移動するような構成にしても構わない。実施の形態１では、測定光軸上からずれた位置に配置されているＬＥＤ１Ｂから照射された光は、集光レンズ２により集光されるため、ＬＥＤ１Ｂから照射された光を集光できる大きさの集光レンズ２を用意する必要があるが、基板１を測定光軸と直角方向に移動させることにより集光レンズ２の大きさを小さくすることができる。実施の形態1〜３は、コストやその他の条件により適宜選択すれば構わない。
【００２５】
以上のように、波長の異なる２種以上のＬＥＤを使用することにより、測定に使用する上記２種以上の波長とはさらに異なる波長での光学特性を得ることができる。これにより、レンズメーターを使用するユーザーは、換算に用いる分散値を知らなくとも正確に求めたい波長での計測をおこなうことができる。
【００２６】
以上の説明において、上記実施の形態１，２では、波長ｃ線と波長ｓ線を用いて波長ｅ線の光学特性を得る例について示したが、求めたい波長の屈折力と測定に用いる波長の屈折力との比である式（６）におけるｋの標準偏差が小さい（例えば、０．１以下）の組み合わせであれば、求めたい波長であるｅ線も、測定に用いるｃ線とｓ線も、特に限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施の形態１におけるレンズメーターの概略構成を示す図である。
【図２】図１のＡ矢視方向から見た遮光マスク５のパターンの一例を示す図である。
【図３】実施の形態２におけるレンズメーターの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ＬＥＤ基板、１Ａ，１Ｂ  ＬＥＤ、２  集光レンズ、３  被検レンズ、４  レンズホルダー、５  遮光マスク、６  受光センサー、７  演算部、８  表示部、３０，３１  ＬＥＤ基板、３２  ハーフミラー。
【図１】
2005164342.tif 000003
【図２】
2005164342.tif 000004
【図３】
2005164342.tif 000005