(57)【要約】【課題】  被検査レンズの厚み、前後面曲率半径を演算する手段を付加することにより、レンズの各測定位置での光学情報（屈折率をもとにした）と形状情報（厚み、前後面曲率半径）を合成した指標からより詳しいレンズの情報を得る。これによりより適切なメガネ処方が可能になる。【解決手段】  従来の単一光源により、被検査レンズの後側屈折力測定のみのレンズメータの発光光学系に、複数の発光光学系を付加し、各々からの受光検知値を連立して解くことにより、屈折力と共に厚み、前後面曲率半径の変化率を算出し、画面上に数値、図形、断面図形式で表示する。【選択図】  図２
2005214953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる位置に置かれた光源から被検査レンズに光束を交互に照射し、それぞれの屈折光からの情報に基づいて被検査レンズの光学特性（屈折力情報）と形状特性（前後面曲率半径、厚み、屈折率）を算出する手段を有するレンズメータ。
【請求項２】
各形状要素の特性は、屈折率を一定と仮定した変化率で表すことを特長とする請求項１に記載のレンズメータ。
【請求項３】
各測定位置での計測値は、光学特性と形状特性の複合された関数の形をもつことを特長とする請求項１に記載のレンズメータ。
【請求項４】
レンズの測定画面表示を有し、測定画面上において各測定位置で、それぞれの形状要素の基準からの変化率を数値表示、図形表示あるいは変化率を連続的に表示した断面図形式で表示したことを特長とする請求項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、眼科／眼鏡分野における眼鏡レンズ等の屈折力を検査するレンズメータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来のレンズメータは、被検査レンズの屈折力、その中でも像側（後側）屈折力を測定するものであった。これは、被検査レンズに対し一方向から測定光を照射し、屈折された光位置を検知し、その位置を被検査レンズの置かれた位置（レンズメータではノーズピースと呼ばれるレンズ置き台）を基準に屈折力を計算するため、得られた値はレンズの像側（後面）屈折力の値であった。
【特許文献１】  特開平５−２３１９８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  本発明で解決しようとする課題は、従来測定不可能であった被検査レンズの形状変化（厚み情報、前面曲率情報）を検知し、例えば累進レンズのような厚み、曲率の変化量が激しい眼鏡レンズに対しても像側屈折力だけでなく、上記の形状変化も与えることでより正確なレンズ測定、選択ができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明は形状情報を得るために、入射測定光束を複数配置し交互に照射するのである。２つ以上の測定光束のそれぞれから得られた被検査レンズからの屈折情報をもとにレンズの光学情報（球面屈折力、柱面屈折力、軸角度、プリズム屈折力、偏心位置）と共に、形状情報（前後面曲率半径、厚み、屈折率）を複合した指数として計算するのである。また形状情報は屈折率を一定と仮定した変化率で表すことを特長とし、その画面表示方法は、新指数を数値あるいは図形で表示することを特長とする。また、厚み、曲率半径の変化率をレンズ上のスキャン測定により、断面図形式で表示することも特長とする。【０００５】  以下、検知計算方法を図面をもとに説明する。
図１は基本的なレンズメータの原理を示したモデルを表し、１，２，３には交互に点滅する光源を、４は集光光学系、５はノーズピースと呼ばれ被検査レンズを置く台を表すと同時に屈折力を測定する基準位置となる面である。６は７なる受光部へ導く受光光学系を示している。従来のレンズメータでは、例えば４の集光光学系の焦点位置におかれた光源１からの光束が測定光軸に平行に進み受光光学系により受光部の基準位置（Ｈ１０）に到達する。図２のように被検査レンズがノーズピース面５置かれた時には、被検査レンズ１０により屈折をうけ受光部でＨ１１の面に入射する様子が示されている。従来のレンズメータは。このＨ１０とＨ１１の差を測定し演算することで被検査レンズの屈折力を計算していたのである。この場合の屈折力は図３で示されたレンズの例でいうと、Ｆ１に相当する屈折力を測定していた。図３にあるように光学情報としてのＦ（焦点距離）、Ｆ１（像側焦点距離）、Ｆ２（物側焦点距離）と形状要素としてのｒ１、ｒ２（前後面曲率半径）、ｔ（厚み）、ｎ（屈折率）からなり、厚みｔを光学情報の焦点距離で分割したそれぞれの長さをａ、ｂ、ｃとした。【０００６】  本発明では、図１の１、２、３で示されたように、複数の光源を配置することでそれぞれの光束の受光部面上での被検査レンズの有無による位置変化（Ｈ１０とＨ１１、Ｈ２０とＨ２１、Ｈ３０とＨ３１等）を測定することで被検査レンズ１０の形状を検知しようとするものである。図４は被検査レンズの各形状要素と測定法のモデルを示した図である。図３で説明したように、形状要素は被検査レンズの前後面の曲率半径（ｒ１、ｒ２）と厚み（ｔ）とする。ＯとＯ’はレンズ前後面の頂点（光軸との交差点）を、ＮとＮ’はレンズの主点を表し、ａ、ｂ、ｃはその間隔を示しその和は厚みｔと等しくなる。【０００７】  図４のように、被検査レンズにノーズピースからＬの距離に置かれた光源Ｓで照射し、その屈折光が光軸と交差する点Ｅまでの長さをｐとすると、Ｌとｐは以下の関係式で結ばれる。なお、受光光学系６の焦点距離をｆとする。受光面７上での高さをＨ、ノーズピース上での測定位置高さをｈとする。
【数１】
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【数２】
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また、Ｆ、Ｆ１、Ｆ２の間には次式の関係がある。
【数３】
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ここに、Ｈは測定量であり、ｆ、ｈは設定量で既知のため、ｐは計算可能量である。またＬは既知設定値であるため、光源毎に３つの位置で測定すれば３つの方程式から形状要素であるｂ、ｃ及びＦの３つの値は計算可能になる。【０００８】  測定により得られたＦ、ｂ、ｃを用いて形状検知の準備を整える。レンズの曲率半径、厚み、屈折率から３つの焦点距離を求める公式はレンズ製作者の公式として知られている。この関係式を変形することから、各形状要素間には次の関係式が導かれる。
【数４】
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【数５】
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【数６】
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【数７】
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【数８】
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つまり、ｂ、ｃ、Ｆを知ることにより、厚みｔ、前後曲率半径ｒ１、ｒ２が屈折率ｎの変数として表される。本発明では形状変化を知ることが目的であるため、屈折率は適当な値で仮定しておいても問題はない。【０００９】  本発明では、、この方式を累進（多焦点）レンズの測定に適用する。従来では被検査レンズの各位置での測定では、それぞれの位置での光学情報（屈折力情報）からのみで表現していた。例えば図５に示されたように、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と位置を変化させた時の屈折力の変化量からの情報のみで、測定位置情報、測定方向情報を表していた。つまりその位置の値は、Ｑ（Ｆ）であった。Ｆは屈折力情報の総称であり、Ｓ、Ｃ、Ａ、Ｐの値の集合体である。本発明では、この値は、Ｑ（Ｋ、Ｆ）となる。Ｋは形状情報の総称であり、ｒ１、ｒ２、ｔ、ｎの値の集合体である。
【発明の効果】
【００１０】  本発明により、累進レンズの測定に新たな情報を知ることができるのである。例えば図６では、図５において屈折率情報のみしか知りえなかったのに比べ、厚みだけ変化の情報で表示することができ、図７のように例えば曲率半径のみの変化情報も切り替えて表示することができるようになる。この表示要素は単独でも、組み合わせてでも自由にできる。これは、各測定位置の情報にＱ（Ｆ、Ｋ）という光学情報と形状情報を共に有していることによる。このような細かな情報はメガネ処方に役立つのみならず、形状情報による分類も作成でき、より正確な処方に役立てられるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  どのような形態のレンズメータにも適用可能であるが、
【特許文献１】に開示された特開平５−２３１９８５を参考として実施例を説明する。違いは発光光源を複数配置することで、集光レンズの焦点位置から所定の間隔で光軸方向に置かれた光源で実現する。検知方法は、発光素子の増加分並列処理が増えることのみであり、容易に変更可能である。この複数の光源は位置さえ既知であれば、光軸上に必ずしも配置されなくとも良い。複数の発光光源は、例えば光学フィルターであるとか、ハーフミラー、反射ミラー等の組合せで実現することができる。
【実施例】
【００１２】  ここでは、形状情報の示し方の例をあげる。この発明の一番の適用は累進レンズの測定の補助機能である。従来は単なる光学特性（屈折力情報）からのみで累進レンズの測定を行ってきた。今回の適用により、測定位置での形状変化まで知ることができるためその位置での光学特性変化が形状要素（厚み、前後曲率半径）のどの要素の変化によって生じたかを表示することができる。図５は従来の方法で、単に画面上に測定位置を示すターゲットが移動するだけであったが、例えば検査者がｔの変化で知りたければ、ボタンスイッチ等でそのモードに変えればその形状要素だけの変化の具合を表示させることができる。図６では例えば測定位置が矢印にそって変化すると、厚みの変化だけで表示される。ここに形状パターンは要素毎に用意し、形状変化率をパターンの大きさをもって示した状態を表している。検査者は各位置での厚み変化を図の形状／大きさで知ることができるのである。図７は例えば前面曲率半径の変化をその値の大きさに応じて変化させて表示させている。【００１３】  同じく図８（ａ）、図８（ｂ）のようにある方向で連続的に測定した場合、図９のように厚みの変化量を、図１０のように曲率半径の変化量を、というように断面形状で表現することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１４】  レンズの光学特性と形状特性を同時に測定可能である。これは、眼科／眼鏡分野の測定のみに関わらず、広く一般のレンズ測定に応用ができるのである。主に型を用いた非球面レンズ等の測定には利用価値が大と思われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】      測定光学系（無レンズ）
【図２】      測定光学系（有レンズ）
【図３】      被検査レンズと原理説明図
【図４】      被検査レンズと原理説明図
【図５】      従来式測定と表示
【図６】      本発明の測定と表示
【図７】      本発明の測定と表示
【図８】      被検査レンズの連続測定の方向
【図９】      位置による厚み変化図
【図１０】      位置による曲率半径変化図
【符号の説明】
１            基準点光源
２            点光源
３            点光源
４            集光レンズ
５            ノーズピース
６            対物レンズ
７            受光部
１０          被検査レンズ
【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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【図９】
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【図１０】
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