特許 7088527 レンズメータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-13

(45)【発行日】2022-06-21

(54)【発明の名称】レンズメータ

(51)【国際特許分類】

   G01M 11/00 20060101AFI20220614BHJP

   G01M 11/02 20060101ALI20220614BHJP

【ＦＩ】

G01M11/00 L

G01M11/02 B

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2017239372

(22)【出願日】2017-12-14

(65)【公開番号】P2019105582

(43)【公開日】2019-06-27

【審査請求日】2020-10-02

(73)【特許権者】

【識別番号】390000594

【氏名又は名称】株式会社レクザム

(74)【代理人】

【識別番号】100115749

【弁理士】

【氏名又は名称】谷川 英和

(74)【代理人】

【識別番号】100121223

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 悟道

(72)【発明者】

【氏名】林 徳義

(72)【発明者】

【氏名】高嶋 俊治

(72)【発明者】

【氏名】猪熊 香佑

【審査官】平田 佳規

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０３６９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２６７１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１１７９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１２２２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５１４１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２０５８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２１１６１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １１／００－ １１／０２

Ｇ０１Ｊ ３／００－ ３／５１

Ｇ０１Ｎ ２１／００－ ２１／０１

Ｇ０１Ｎ ２１／１７－ ２１／６１

Ｇ０２Ｃ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検レンズの光学特性を算出するための測定光を前記被検レンズに出射する第１光源と、
前記第１光源からの測定光が通過するピンホールを有するピンホール板と、
前記被検レンズのブルーライトの透過率を測定するためのブルーライトの測定光を前記被検レンズに出射する第２光源と、
前記第２光源の配設される基板であり、前記ピンホールを通過した前記第１光源からの測定光が通過する通過孔を有する基板である第２光源基板と、
前記測定光の光路に存在するパターンマスクと、
前記被検レンズ及び前記パターンマスクを通過した測定光を受光する受光部と、
前記第１光源からの測定光が出射されている際に前記受光部によって受光されたパターンマスクの受光像を用いて、前記被検レンズの光学特性を算出する光学特性算出部と、
前記第２光源からの測定光が出射されている際に前記受光部によって受光された、前記パターンマスクの透過部を通過した測定光の受光量を用いて、前記被検レンズのブルーライトの透過率を算出する透過率算出部と、
前記光学特性算出部によって算出された光学特性と、前記透過率算出部によって算出された透過率とを出力する出力部と、を備えたレンズメータ。

【請求項2】

前記第２光源を２以上備えており、
２以上の前記第２光源は、前記第２光源基板の通過孔の周囲に配設されており、それぞれ波長の異なるブルーライトの測定光を出射し、
前記透過率算出部は、２以上の前記第２光源のそれぞれの波長ごとに前記被検レンズのブルーライトの透過率を算出する、請求項１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、被検レンズの光学特性や透過率を算出するレンズメータに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ブルーライト（高エネルギー可視光線）の眼への影響が問題となってきている。ブルーライトは、波長が３８０～５００ｎｍの青色光のことであり、可視光線では最も波長が短く、強いエネルギーを持っている。そのブルーライトは、角膜や水晶体で吸収されずに網膜まで到達するため、眼精疲労の原因になるといわれている。また、パソコンやスマートフォンなどのＬＥＤディスプレイやＬＥＤ照明からの光には、このブルーライトが多く含まれている。そのため、そのブルーライトをカットするブルーライトカット眼鏡が普及してきており、パソコンやスマートフォン等を使用する際に着用すると、眼精疲労等を和らげる働きがあるといわれている。

【0003】

従来、被検レンズの球面度数や円柱度数、プリズム値等の光学特性を測定するために用いられるレンズメータにおいて、ブルーライトの透過率を測定するための専用の光学系を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。そのようなレンズメータを用いることによって、被検レンズの光学特性と共に、ブルーライトの透過率も測定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０００－１３１１９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１に記載されたレンズメータでは、光学特性を測定する光学系と、ブルーライトの透過率を測定する光学系が別々に設けられていた。その場合には、独立した２個の光学系が必要になるため、装置が大型化すると共に、それだけコストも上昇することになるという問題があった。また、上記特許文献１には、光学特性測定用の光学系と、透過率測定用の光学系の一部を共用する構成についても記載されているが、その場合であっても、両光学系の光路を分けるハーフミラーを追加する必要があり、それに応じて光学系が大きくなり、部品点数の増加に応じてコストも増大するという問題があった。

【0006】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、コンパクトな構成により、被検レンズの光学特性とブルーライト透過率との両方を測定可能なレンズメータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明によるレンズメータは、被検レンズの光学特性を算出するための測定光を被検レンズに出射する第１光源と、被検レンズのブルーライトの透過率を測定するためのブルーライトの測定光を被検レンズに出射する第２光源と、第２光源の配設される基板であり、第１光源からの測定光が通過する通過孔を有する基板である第２光源基板と、測定光の光路に存在するパターンマスクと、被検レンズ及びパターンマスクを通過した測定光を受光する受光部と、第１光源からの測定光が出射されている際に受光部によって受光されたパターンマスクの受光像を用いて、被検レンズの光学特性を算出する光学特性算出部と、第２光源からの測定光が出射されている際に受光部によって受光された受光量を用いて、被検レンズのブルーライトの透過率を算出する透過率算出部と、光学特性算出部によって算出された光学特性と、透過率算出部によって算出された透過率とを出力する出力部と、を備えたものである。
このような構成により、第１光源から出射された測定光は、第２光源の配設されている第２光源基板に設けられた通過孔を通過することによって被検レンズに到達する。したがって、ハーフミラー等を設けることなく、被検レンズの光学特性を算出するための測定光と、ブルーライトの透過率を測定するための測定光とを被検レンズに投射することができ、レンズメータの投光部の構成をコンパクトにすることができる。その結果、レンズメータをより小型化することが可能となり、また、コストを低減することもできる。

【0008】

また、本発明によるレンズメータでは、第２光源を２以上備えており、２以上の第２光源は、第２光源基板の通過孔の周囲に配設されており、それぞれ波長の異なるブルーライトの測定光を出射し、透過率算出部は、２以上の第２光源のそれぞれの波長ごとに被検レンズのブルーライトの透過率を算出してもよい。
このような構成により、ブルーライトの複数の波長のそれぞれについて、被検レンズの透過率を算出することができるようになる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によるレンズメータによれば、よりコンパクトな構成によって、被検レンズの光学特性とブルーライト透過率とを算出することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態によるレンズメータの外観を示す斜視図

【図2】同実施の形態によるレンズメータの光学系と後段の処理を行うための機能ブロックとを示す図

【図3】同実施の形態における光学特性の測定時の受光像を示す図

【図4】同実施の形態におけるブルーライトの透過率の測定時の光学系を示す図

【図5】同実施の形態におけるブルーライトの透過率の測定時の受光像を示す図

【図6】同実施の形態における第２光源基板に配設された第２光源の一例を示す図

【図7】同実施の形態における第１及び第２光源基板を有するレンズメータを示す透視図

【図8】同実施の形態によるレンズメータの動作を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明によるレンズメータについて、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素及びステップは同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。本実施の形態によるレンズメータは、光学特性を算出するための測定光を出射する第１光源が配設された第１光源基板と、ブルーライトの透過率を算出するための測定光を出射する第２光源が配設された第２光源基板とを備え、第２光源基板に、第１光源からの測定光が通過する通過孔が設けられているものである。

【0012】

図１は、本実施の形態によるレンズメータ１の外観を示す斜視図であり、図２は、レンズメータ１の光学系と、後段の処理に関する機能ブロックとを示す図である。図１において、レンズメータ１は、測定結果が表示されるモニタ２や、測定結果が印字されるプリンタ３、被検レンズが載置されるレンズ受け４、レンズ押さえユニットの昇降に用いられるレンズ押さえレバー５、被検レンズのレンズ受け４上での位置決めを補助するためのレンズプレート６、被検レンズに印点を行うための印点ユニット７等を有している。なお、図１で示される各構成は一例であり、レンズメータ１は、それらの一部の構成を有していなくてもよく、また他の構成を有していてもよい。図２で示されるように、レンズメータ１は、第１光源基板１１と、第１光源１２と、ピンホール板１３と、第２光源基板１４と、第２光源１５ａ，１５ｂと、第１レンズ１６と、パターンマスク１７と、第２レンズ１８と、受光部１９と、光学特性算出部２０と、透過率算出部２１と、出力部２２とを備える。なお、図２では、レンズメータ１の特徴的な構成を示しており、レンズメータ１がこれら以外の構成を有していてもよいことは言うまでもない。

【0013】

第１光源基板１１は、第１光源１２が配設される基板である。第１光源１２は、被検レンズ９の光学特性を算出するための測定光を被検レンズ９に出射する。第１光源１２は、ブルーライトよりも長い波長である測定光を出射することが好適であり、例えば、５２５ｎｍの測定光を出射するＬＥＤであってもよく、他の波長の測定光を出射する光源であってもよい。ピンホール板１３は、第１光源１２と、第２光源基板１４の通過孔１４ａとの間に設けられ、第１光源１２からの測定光が通過するピンホールを有する。

【0014】

第２光源基板１４は、第２光源１５ａ，１５ｂの配設される基板であり、第１光源１２からの測定光が通過する通過孔１４ａを有する基板である。第２光源１５ａ，１５ｂは、被検レンズ９のブルーライトの透過率を測定するためのブルーライトの測定光を被検レンズ９に出射する。なお、各第２光源１５ａ，１５ｂを区別しない場合には、第２光源１５と呼ぶこともある。第２光源１５が出射するブルーライトの波長は、４００～４７０ｎｍの範囲に含まれてもよく、３８０～５００ｎｍの範囲に含まれてもよい。２個以上の第２光源１５が存在する場合には、各第２光源１５は、それぞれ波長の異なるブルーライトの測定光を出射してもよい。図２では、第２光源基板１４に２個の第２光源１５ａ，１５ｂが設けられる場合について示しているが、そうでなくてもよい。第２光源基板１４に配設される第２光源１５の個数は、１個であってもよく、３個以上であってもよい。１個または２個以上の第２光源１５は、通過孔１４ａの周囲に配設されることが好適である。また、第２光源１５は、通過孔１４ａに近い位置であって、第１光源１２からの測定光を妨げない位置に配置されることが好適である。第２光源１５を、光学系の光軸に近づけるためである。

【0015】

図６（ａ）は、２個の第２光源１５ａ，１５ｂが配設された第２光源基板１４を示す図であり、図６（ｂ）は、３個の第２光源１５ａ，１５ｃ，１５ｄが配設された第２光源基板１４を示す図である。図６（ａ），図６（ｂ）において、第２光源１５ａ～１５ｄは、それぞれ通過孔１４ａの周囲に配置されている。第２光源１５ａは、例えば、３８０～４００ｎｍの範囲内の波長の測定光を出射するＵＶ光源であってもよい。また、第２光源１５ｂは、例えば、４００～４７０ｎｍの範囲内の波長の測定光を出射するブルーライト光源であってもよい。また、第２光源１５ｃは、例えば、４００～４３０ｎｍの範囲内の波長の測定光を出射するブルーライト光源であってもよい。また、第２光源１５ｄは、例えば、４３０～４７０ｎｍの範囲内の波長の測定光を出射するブルーライト光源であってもよい。このように、複数の波長の第２光源１５を用いることによって、被検レンズ９に関するより細かい透過率測定、すなわち、ブルーライトの波長ごとの透過率測定を行うことができるようになる。

【0016】

図７は、レンズメータ１における第１及び第２光源基板１１，１４の配置を示す透視図である。図７で示されるように、第１光源基板１１と第２光源基板１４とは、光軸に対して垂直となるように配置されており、両基板は略平行である。したがって、２種類の光源を２階建て構造にしてコンパクトに配置できている。

【0017】

図２を参照して、被検レンズ９は、測定光の光路に挿入可能になっている。また、パターンマスク１７は、測定光の光路に存在する。したがって、受光部１９は、被検レンズ９及びパターンマスク１７を通過した測定光を受光することになる。なお、パターンマスク１７の位置は問わない。パターンマスク１７は、例えば、被検レンズ９よりも光源側に存在してもよい。受光部１９は、パターンマスク１７の透過部の形状に対応する受光像を電気信号に変換した画像を取得する。パターンマスク１７は、例えば、同心の２個の環状の透過部を有するものであってもよい。その場合には、図３，図５で示されるように、受光像はリング像となる。そのパターンマスク１７としては、既知のものを用いることができる。

【0018】

光学特性算出部２０は、第１光源１２からの測定光が出射されており、第２光源１５からの測定光が出射されていない際に、受光部１９によって受光されたパターンマスク１７の受光像を用いて、被検レンズ９の光学特性を算出する。その光学特性は、例えば、球面度数であってもよく、円柱度数（柱面度数）であってもよく、プリズム値であってもよく、あるいは、それらの任意の２以上のものであってもよい。その光学特性に、軸角度（乱視軸角度）が含まれていてもよい。なお、受光像から光学特性を算出する方法は、すでに公知であり、その説明を省略する。

【0019】

透過率算出部２１は、第２光源１５からの測定光が出射されており、第１光源１２からの測定光が出射されていない際に、受光部１９によって受光された受光量を用いて、被検レンズ９のブルーライトの透過率を算出する。透過率算出部２１は、第２光源１５からの測定光の光路に被検レンズ９が存在する場合と、存在しない場合との受光量を用いることによって、被検レンズ９に関するブルーライトの透過率を算出することができる。例えば、透過率は、被検レンズ９が光路に存在しない際の受光量から、被検レンズ９が光路に存在する際の受光量を減算することによって算出されてもよい。被検レンズ９が光路に存在しない際の受光量、すなわち基準となる受光量は、被検レンズ９の測定を始める前にあらかじめ測定され、図示しない記録媒体で記憶されていてもよく、または、被検レンズ９の透過率を算出するごとに測定されてもよい。なお、それぞれ波長が異なる測定光を出射する２個以上の第２光源１５が存在する場合には、透過率算出部２１は、それぞれの波長ごとに被検レンズ９のブルーライトの透過率を算出してもよい。

【0020】

出力部２２は、光学特性算出部２０によって算出された光学特性と、透過率算出部２１によって算出された透過率とを出力する。両者は、一緒に出力されてもよく、または、別々に出力されてもよい。この出力は、例えば、表示デバイス（例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなど）への表示でもよく、所定の機器への通信回線を介した送信でもよく、プリンタによる印刷でもよく、スピーカによる音声出力でもよく、記録媒体への蓄積でもよく、他の構成要素への引き渡しでもよい。なお、出力部２２は、出力を行うデバイス（例えば、表示デバイスやプリンタなど）を含んでもよく、または含まなくてもよい。また、出力部２２は、ハードウェアによって実現されてもよく、または、それらのデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。

【0021】

次に、被検レンズ９の光学特性を取得する際の光学系について、図２を参照しながら説明する。図２では、第２光源１５は、オフになっている。
第１光源１２から出射された測定光は、ピンホール板１３を通過することによって絞られるため、ピンホールの位置が点光源である場合と同様になる。したがって、ピンホール板１３のピンホールは、第１レンズ１６と共役関係にある位置に設けられることが好適である。そのようにすることで、ピンホール板１３からの拡散光としての測定光が、第１レンズ１６によって平行光束となる。また、第２光源基板１４の通過孔１４ａは、ピンホールからの測定光を妨げない程度の大きさを有していることが好適である。したがって、通過孔１４ａの直径は、ピンホールからの測定光の第２光源基板１４の位置における光束径よりも大きくてもよい。第１レンズ１６によって平行光束とされた測定光は被検レンズ９及びパターンマスク１７を通過して、第２レンズ１８によって収束され、受光部１９において結像する。図３は、光学特性を算出する際に受光部１９によって取得されたパターンマスク１７の受光像の一例を示す図である。光学特性算出部２０は、その受光像を用いて光学特性を算出する。

【0022】

次に、被検レンズ９に関するブルーライトの透過率を取得する際の光学系について、図４を参照しながら説明する。図４では、第１光源１２はオフになっている。
第２光源１５ａから出射された測定光は、第１レンズ１６、被検レンズ９、パターンマスク１７、及び第２レンズ１８を通過して、受光部１９で受光される。そして、透過率算出部２１は、そのときの受光部１９での受光量と、被検レンズ９が光路に存在しないときの受光量とを用いることによって、被検レンズ９に関するブルーライトの透過率を算出する。図５は、透過率を算出する際に受光部１９によって取得されたパターンマスク１７の受光像の一例を示す図である。この場合には、光源が光軸中心から外れているため、受像パターンも、光軸中心から外れたところで結像することになる。

【0023】

次に、レンズメータ１の動作について図８のフローチャートを用いて説明する。
（ステップＳ１０１）レンズメータ１の電源が投入されると、第１光源１２が点灯される。この場合には、第２光源１５は、消灯しているものとする。

【0024】

（ステップＳ１０２）光学特性算出部２０は、光学特性を算出するかどうか判断する。そして、光学特性を算出する場合には、ステップＳ１０３に進み、そうでない場合には、光学特性を算出すると判断するまでステップＳ１０２の処理を繰り返す。なお、自動制御の場合には、操作者が被検レンズ９をレンズ受け４にセットし、アライメント操作を行うことによってアライメント条件が満たされると、そのことが自動的に検知され、光学特性を算出すると判断されてもよい。一方、手動制御の場合には、操作者が光学特性を算出する旨の指示を入力した時（例えば、メモリスイッチが押下された時）に、光学特性を算出すると判断されてもよい。

【0025】

（ステップＳ１０３）受光部１９は、その時点のパターンマスク１７の受光像の画像を画像メモリに取り込む。

【0026】

（ステップＳ１０４）光学特性算出部２０は、ステップＳ１０３で取り込まれた画像を用いて、被検レンズ９の光学特性を算出する。光学特性算出部２０は、例えば、画像メモリに記録されたリング像の中心位置と、各角度における半径を求め、統計処理によって球面度数や円柱度数、プリズム値等を算出してもよい。

【0027】

（ステップＳ１０５）出力部２２は、算出された光学特性を出力する。その出力は、例えば、モニタ２による表示であってもよく、プリンタ３による印字であってもよい。

【0028】

（ステップＳ１０６）第１光源１２が消灯される。

【0029】

（ステップＳ１０７）第２光源１５が点灯される。
なお、ステップＳ１０６，Ｓ１０７の消灯や点灯は、図示しない制御部によって行われてもよい。

【0030】

（ステップＳ１０８）受光部１９は、その時点の画像を画像メモリに取り込む。

【0031】

（ステップＳ１０９）透過率算出部２１は、ステップＳ１０８で取り込まれた画像を用いて、被検レンズ９に関するブルーライトの透過率を算出する。その透過率の計算では、例えば、被検レンズ９が光路に存在しない場合に受光部１９によって取得された画像の輝度値と、被検レンズ９が光路に存在する場合に受光部１９によって取得された画像（すなわち、ステップＳ１０８で取り込まれた画像）の輝度値との差分計算が行われてもよい。その輝度値としては、パターンマスク１７の透過部を通過した測定光に関する輝度値、例えば、リング像のリング部分の輝度値の代表値が用いられてもよい。代表値は、例えば、平均値や中間値、最大値等であってもよい。

【0032】

（ステップＳ１１０）出力部２２は、算出された透過率を出力する。その出力は、例えば、モニタ２による表示であってもよく、プリンタ３による印字であってもよい。

【0033】

なお、図８のフローチャートにおいて、透過率が出力された後に、第２光源１５が消灯されてもよい。また、複数の第２光源１５が存在する場合には、ステップＳ１０７～Ｓ１０９の処理が、各第２光源１５について繰り返され、ブルーライトの各波長の透過率が、ステップＳ１１０で出力されてもよい。また、被検レンズ９が光路に存在しない場合の輝度値は、例えば、レンズメータ１の電源が投入された後であって、第１光源１２が点灯されるまでに測定されていてもよい。その時点では、まだ被検レンズ９がレンズ受け４に載置されていないと考えられるからである。また、図８のフローチャートにおける処理の順序は一例であり、同様の結果を得られるのであれば、各ステップの順序を変更してもよい。

【0034】

以上のように、本実施の形態によるレンズメータ１によれば、第１光源１２が設けられた第１光源基板１１と、第２光源１５が設けられ、第１光源１２の測定光のための通過孔１４ａを有する第２光源基板１４とを、２階建て構造としたことにより、両光源を省スペースで配置することができる。したがって、ハーフミラーを設ける場合と比較して、コンパクトな構成を実現することができる。その結果、レンズメータ１をより小型化できるようになり、コストを低減することもできるようになる。また、通過孔１４ａの周囲に、波長の異なる複数の第２光源１５を配設した場合には、ブルーライトの複数の波長のそれぞれについて、被検レンズ９の透過率を算出することができるようになり、被検レンズ９の透過率をより細かく取得することができる。

【0035】

なお、本実施の形態では、レンズメータ１がピンホール板１３と第２光源基板１４とをそれぞれ有する場合について説明したが、そうでなくてもよい。ピンホール板１３と第２光源基板１４とは一体に構成されてもよい。すなわち、第２光源基板１４が有する通過孔１４ａを、ピンホールとしてもよい。その場合には、ピンホール板１３を別途、設ける必要がなくなると共に、第２光源１５を、光学系の光軸により近づけることができるようになる。

【0036】

また、上記実施の形態において、各処理または各機能は、単一の装置または単一のシステムによって集中処理されることによって実現されてもよく、または、複数の装置または複数のシステムによって分散処理されることによって実現されてもよい。

【0037】

また、上記実施の形態において、各構成要素間で行われる情報の受け渡しは、例えば、その情報の受け渡しを行う２個の構成要素が物理的に異なるものである場合には、一方の構成要素による情報の出力と、他方の構成要素による情報の受け付けとによって行われてもよく、または、その情報の受け渡しを行う２個の構成要素が物理的に同じものである場合には、一方の構成要素に対応する処理のフェーズから、他方の構成要素に対応する処理のフェーズに移ることによって行われてもよい。

【0038】

また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、または、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。

【0039】

また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0040】

以上より、本発明によるレンズメータによれば、装置を小型化できるという効果が得られ、ブルーライトの透過率も測定できるレンズメータとして有用である。

【符号の説明】

【0041】

１ レンズメータ
９ 被検レンズ
１１ 第１光源基板
１２ 第１光源
１３ ピンホール板
１４ 第２光源基板
１４ａ 通過孔
１５、１５ａ～１５ｄ 第２光源
１７ パターンマスク
１９ 受光部
２０ 光学特性算出部
２１ 透過率算出部
２２ 出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】