(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】2022-10-19
(45)【発行日】2022-10-27
(54)【発明の名称】レンズ特性測定装置及びレンズ特性測定装置の作動方法
(51)【国際特許分類】
G01M 11/02 20060101AFI20221020BHJP
【ＦＩ】
G01M11/02 B
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2018135145
(22)【出願日】2018-07-18
(65)【公開番号】P2019060850
(43)【公開日】2019-04-18
【審査請求日】2021-06-09
(31)【優先権主張番号】P 2017185271
(32)【優先日】2017-09-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000220343
【氏名又は名称】株式会社トプコン
(74)【代理人】
【識別番号】100083116
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 憲三
(72)【発明者】
【氏名】雜賀 誠
【審査官】横尾 雅一
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－２７５９７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１０－５１８４０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－１２５５８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１５７１４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０３７７６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１６７４４３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｍ １１／００ － Ｇ０１Ｍ １１／０２
Ｇ０２Ｂ ２６／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検レンズの表面を線状光束で走査する走査光学系と、前記被検レンズを透過した前記線状光束が投影されるスクリーンと、
前記被検レンズと前記スクリーンとの間の前記線状光束の光学的距離を複数設定する設定部と、
前記スクリーンに対して前記走査光学系とは反対側に設けられ、前記走査光学系により前記線状光束の走査が実行されている間、前記スクリーンの撮影を行う撮影光学系と、
前記設定部により設定される前記光学的距離ごとに、前記走査光学系による共通の走査パターンでの前記線状光束の走査と、前記撮影光学系による前記スクリーンの撮影と、を実行させる制御部と、
前記走査光学系による前記線状光束の走査速度を制御して、前記撮影光学系により撮影される前記スクリーンの撮影画像に含まれる前記線状光束による点像の数を調整する点像数調整部と、
を備えるレンズ特性測定装置。
【請求項2】
前記撮影光学系により前記光学的距離ごとに撮影された前記スクリーンの撮影画像を解析して、前記スクリーンに投影された前記線状光束の投影位置を取得する位置取得部であって、且つ前記線状光束による前記被検レンズの表面の走査位置ごとに、同一の前記走査位置を透過した前記線状光束の前記光学的距離ごとの前記投影位置を取得する位置取得部と、前記設定部により複数設定される前記光学的距離と、前記位置取得部による前記投影位置の取得結果とに基づき、前記被検レンズの光学特性を取得する光学特性取得部と、
を備える請求項１に記載のレンズ特性測定装置。
【請求項3】
前記設定部は、前記スクリーンを前記撮影光学系の光軸方向に移動自在に保持し且つ複数の前記光学的距離にそれぞれ対応した光軸方向位置に前記スクリーンを移動させる移動部であり、前記制御部は、前記移動部により前記スクリーンが前記光軸方向位置に位置決めされるごとに、前記走査光学系による前記線状光束の走査と、前記撮影光学系による前記スクリーンの撮影と、を実行させる請求項１又は２に記載のレンズ特性測定装置。
【請求項4】
前記設定部は、前記スクリーンと一体に前記撮影光学系を移動させる請求項３に記載のレンズ特性測定装置。
【請求項5】
前記設定部は、前記被検レンズを透過した前記線状光束を複数の光路に分割する第１光分割部と、前記光路ごとに前記第１光分割部からの距離が異なる位置に設けられ、前記第１光分割部から前記線状光束がそれぞれ投影される複数の前記スクリーンと、を有し、前記撮影光学系は、前記スクリーンごとに個別に設けられており、
前記制御部は、前記走査光学系による前記線状光束の１回走査と、前記スクリーンごとに設けられた前記撮影光学系による前記スクリーンの同時撮影と、を実行させる請求項１又は２に記載のレンズ特性測定装置。
【請求項6】
前記設定部は、前記被検レンズと前記スクリーンとの間の前記線状光束の光路に対して、光透過性を有する光学部材を挿脱させる挿脱部であり、前記制御部は、前記挿脱部により前記光学部材が前記光路上に配置された場合と、前記光学部材が前記光路外に配置された場合とにおいて、前記走査光学系による前記線状光束の走査と、前記撮影光学系による前記スクリーンの撮影と、を実行させる請求項１又は２に記載のレンズ特性測定装置。
【請求項7】
前記線状光束の走査範囲、前記線状光束の走査ピッチ、及び前記走査パターンの種類の少なくともいずれかの設定を行う走査設定部を備え、前記走査光学系は、前記走査設定部での設定に従って前記線状光束の走査を行う請求項１から６のいずれか１項に記載のレンズ特性測定装置。
【請求項8】
前記制御部が、前記走査光学系から出射される前記線状光束の走査角度を制御して、前記線状光束により前記被検レンズの表面を走査させる光学系制御部を有し、前記走査光学系から前記被検レンズの表面に至る前記線状光束の光路の途中に設けられ、前記線状光束の一部の分割する第２光分割部と、
前記第２光分割部により分割された前記線状光束を受光する受光光学系と、
前記受光光学系により受光された前記線状光束の受光位置に基づき、前記走査角度の測定値を取得する測定値取得部と、
予め取得した前記走査角度の指示値と、前記測定値取得部が取得した前記測定値と、を比較した結果に基づき、前記光学系制御部による前記走査角度の制御を補正する補正部と、
を備える請求項１から７のいずれか１項に記載のレンズ特性測定装置。
【請求項9】
走査光学系が、被検レンズの表面を線状光束で走査するステップと、設定部が、前記被検レンズと前記被検レンズを透過した前記線状光束が投影されるスクリーンとの間の前記線状光束の光学的距離を複数設定するステップと、
前記スクリーンに対して前記走査光学系とは反対側に設けられている撮影光学系が、前記走査光学系により前記線状光束の走査が実行されている間、前記スクリーンの撮影を行うステップと、
制御部が、前記設定部により設定される前記光学的距離ごとに、前記走査光学系による共通の走査パターンでの前記線状光束の走査と、前記撮影光学系による前記スクリーンの撮影と、を実行させるステップと、
前記走査光学系による前記線状光束の走査速度を制御して、前記撮影光学系により撮影される前記スクリーンの撮影画像に含まれる前記線状光束による点像の数を調整するステップと、
を有するレンズ特性測定装置の作動方法。
【請求項10】
前記制御部が、前記走査光学系から出射される前記線状光束の走査角度を制御して、前記線状光束により前記被検レンズの表面を走査させる光学系制御部を有し、前記走査光学系から前記被検レンズの表面に至る前記線状光束の光路の途中において、前記線状光束の一部の分割する光分割ステップと、
前記光分割ステップにて分割された前記線状光束を受光する受光ステップと、
前記受光ステップで受光された前記線状光束の受光位置に基づき、前記走査角度の測定値を取得する測定値取得ステップと、
予め取得した前記走査角度の指示値と、前記測定値取得ステップで取得した前記測定値と、を比較した結果に基づき、前記光学系制御部による前記走査角度の制御を補正する補正ステップと、
を有する請求項９に記載のレンズ特性測定装置の作動方法。
【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を測定するレンズ特性測定装置及びレンズ特性測定装置の作動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
眼鏡レンズ（被検レンズ）の光学特性を測定するレンズ特性測定装置が知られている。レンズ特性測定装置は、被検レンズに測定光を平行光束として照射する照明光学系と、被検レンズを透過した測定光が入射するハルトマンプレートと、ハルトマンプレートの多数のピンホールをそれぞれ透過した測定光が投影されるスクリーンと、スクリーンに投影された多数の測定光による点像を撮影する撮影光学系と、を備える（特許文献１参照）。
【0003】
このレンズ特性測定装置では、被検レンズがセットされていない場合、スクリーンに投影される各点像の間隔はハルトマンプレートの各ピンホールの間隔と等しくなる。また、被検レンズが凸レンズである場合、スクリーンに投影される各点像の間隔はハルトマンプレートの各ピンホールの間隔よりも狭くなる。さらに、被検レンズが凹レンズである場合、スクリーンに投影される各点像の間隔はハルトマンプレートの各ピンホールの間隔よりも広くなる。このため、レンズ特性測定装置では、撮影光学系により撮影されたスクリーンの撮影画像を解析して、スクリーンに投影された各点像の位置を取得することで、被検レンズの光学特性を得る。
【0004】
このようなレンズ特性測定装置では、被検レンズからスクリーンまでの距離が長いほど、被検レンズの屈折力が変化した際にスクリーン上での点像の移動量が大きくなるので、レンズ特性測定装置の感度（分解能）が向上する。しかし、被検レンズからスクリーンまでの距離を長くすると、レンズ特性測定装置によりプラスの強度数（焦点距離が短い）の被検レンズの光学特性を測定する場合に、ハルトマンプレートの互いに異なる２個のピンホールにそれぞれ対応するスクリーン上の２個の点像が重なったり或いは位置関係が反転したりする。このため、各点像の正確な位置を検出することができない。
【0005】
そこで、特許文献１には、ハルトマンプレートとスクリーンとの間の距離を変更可能なレンズ特性測定装置が開示されている。このレンズ特性測定装置では、プラスの弱度数の被検レンズ又はマイナス度数の被検レンズの光学特性を測定する場合には上記距離を長くし、且つプラスの強度数の被検レンズの光学特性を測定する場合には上記距離を短くすることにより、上記の点像の重なり及び位置関係の反転の発生を防止している。
【0006】
また、特許文献２には、ハルトマンプレート及び被検レンズの位置関係が特許文献１とは逆であるが、被検レンズとスクリーンとの間の距離を変更可能なレンズ特性測定装置が開示されている。このレンズ特性測定装置では、被検レンズとスクリーンとの間の距離を２つの異なる距離に変更し、個々の距離でスクリーンに投影される各点像を撮影光学系で撮影し、撮影により得られた距離ごとの撮影画像に基づき、被検レンズの光学特性を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２００５－２７４４７３号公報
【文献】特開２００６－２７５９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
図２３は、被検レンズ２００の種類と、ハルトマンプレート２０１の互いに異なる２個のピンホールを通してスクリーン２０２上に投影される２つの測定光の点像２０３の投影位置との関係を説明するための説明図である。図２３の符号ＵＡに示すように、被検レンズ２００がプラスの弱度数のレンズである場合、スクリーン２０２上に投影される２つの点像２０３は分離している。また、図２３の符号ＵＢに示すように、被検レンズ２００がプラスの強度数のレンズである場合、スクリーン２０２上に投影される２つの点像２０３は重なっているため、これら２つの点像２０３を分離検出することは困難である。さらに図２３の符号ＵＢに示すように、被検レンズ２００が更にプラスの強度数のレンズである場合、２個のピンホールをそれぞれ透過した測定光がスクリーンの手前で交差するため、スクリーン上での２つの点像２０３の位置関係が反転してしまう。
【0009】
上記特許文献１に記載のレンズ特性測定装置では、被検レンズ２００がプラスの弱度数のレンズ或いはマイナス度数のレンズである場合、ハルトマンプレート２０１とスクリーン２０２との間の距離を長くすることができる。しかし、このレンズ特性測定装置では、被検レンズ２００が符号ＵＢ及び符号ＵＣに示したプラスの強度数のレンズである場合、ハルトマンプレート２０１とスクリーン２０２との間の距離が短く設定されるため、被検レンズ２００からスクリーン２０２までの距離が短くなる。このため、レンズ特性測定装置の感度（分解能）を向上させることができない。従って、特許文献１に記載のレンズ特性測定装置では、感度向上と度数の測定範囲（ダイナミックレンジ）の確保と、を両立することができない。
【0010】
特許文献２に記載のレンズ特性測定装置についても、感度向上と度数の測定範囲の確保との両立を図ることを技術課題として着目しておらず、この両立を図るための構成についても開示又は示唆されていない。
【0011】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、感度向上と度数の測定範囲の確保とを両立可能なレンズ特性測定装置及びレンズ特性測定装置の作動方法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】
【0012】
本発明の目的を達成するためのレンズ特性測定装置は、被検レンズの表面を線状光束で走査する走査光学系と、被検レンズを透過した線状光束が投影されるスクリーンと、被検レンズとスクリーンとの間の線状光束の光学的距離を複数設定する設定部と、スクリーンに対して走査光学系とは反対側に設けられ、走査光学系により線状光束の走査が実行されている間、スクリーンの撮影を行う撮影光学系と、設定部により設定される光学的距離ごとに、走査光学系による共通の走査パターンでの線状光束の走査と、撮影光学系によるスクリーンの撮影と、を実行させる制御部と、を備える。
【0013】
このレンズ特性測定装置によれば、ハルトマンプレートを用いることなく被検レンズの表面上を線状光束で走査し、被検レンズを透過した線状光束を複数の光学的距離でスクリーンにそれぞれ投影して、光学的距離ごとにスクリーンを撮影するため、被検レンズの種類に関係なく、被検レンズの表面上の異なる走査位置を透過した線状光束を分離して検出できる。
【0014】
本発明の他の態様に係るレンズ特性測定装置において、撮影光学系により光学的距離ごとに撮影されたスクリーンの撮影画像を解析して、スクリーンに投影された線状光束の投影位置を取得する位置取得部であって、且つ線状光束による被検レンズの表面の走査位置ごとに、同一の走査位置を透過した線状光束の前記光学的距離ごとの前記投影位置を取得する位置取得部と、設定部により複数設定される光学的距離と、位置取得部による投影位置の取得結果とに基づき、被検レンズの光学特性を取得する光学特性取得部と、を備える。これにより、被検レンズの種類に関係なく、被検レンズの光学特性を測定することができる。
【0015】
本発明の他の態様に係るレンズ特性測定装置において、設定部は、スクリーンを撮影光学系の光軸方向に移動自在に保持し且つ複数の光学的距離にそれぞれ対応した光軸方向位置にスクリーンを移動させる移動部であり、制御部は、移動部によりスクリーンが光軸方向位置に位置決めされるごとに、走査光学系による線状光束の走査と、撮影光学系によるスクリーンの撮影と、を実行させる。これにより、複数の光学的距離を設定することができる。
【0016】
本発明の他の態様に係るレンズ特性測定装置において、設定部は、スクリーンと一体に撮影光学系を移動させる。これにより、撮影光学系による光学的距離ごとのスクリーンの撮影条件（撮影倍率等）を共通化することができる。
【0017】
本発明の他の態様に係るレンズ特性測定装置において、設定部は、被検レンズを透過した線状光束を複数の光路に分割する第１光分割部と、光路ごとに第１光分割部からの距離が異なる位置に設けられ、第１光分割部から線状光束がそれぞれ投影される複数のスクリーンと、を有し、撮影光学系は、スクリーンごとに個別に設けられており、制御部は、走査光学系による線状光束の１回走査と、スクリーンごとに設けられた撮影光学系によるスクリーンの同時撮影と、を実行させる。これにより、複数の光学的距離を設定することができ、且つ測定を短時間で完了することができる。
【0018】
本発明の他の態様に係るレンズ特性測定装置において、設定部は、被検レンズとスクリーンとの間の線状光束の光路に対して、光透過性を有する光学部材を挿脱させる挿脱部であり、制御部は、挿脱部により光学部材が光路上に配置された場合と、光学部材が光路外に配置された場合とにおいて、走査光学系による線状光束の走査と、撮影光学系によるスクリーンの撮影と、を実行させる。これにより、複数の光学的距離を設定することができ、且つレンズ特性測定装置の小型化が図れる。
【0019】
本発明の他の態様に係るレンズ特性測定装置において、走査光学系を制御して、撮影光学系により撮影されるスクリーンの撮影画像に含まれる線状光束による点像の数を調整する点像数調整部を備える。これにより、スクリーンの撮影画像に含まれる線状光束による点像の数を増加させることで光学特性の測定を短時間で完了することができ、逆にスクリーンの撮影画像に含まれる線状光束による点像の数を減少させることでスクリーンに投影される線状光束による点像が重なり及び位置関係の反転等の発生を防止することができる。
【0020】
本発明の他の態様に係るレンズ特性測定装置において、線状光束の走査範囲、線状光束の走査ピッチ、及び走査パターンの種類の少なくともいずれかの設定を行う走査設定部を備え、走査光学系は、走査設定部での設定に従って線状光束の走査を行う。これにより、眼鏡レンズの種類に応じて、線状光束の走査範囲及び走査ピッチを任意に変更することができる。
【0021】
本発明の他の態様に係るレンズ特性測定装置において、制御部が、走査光学系から出射される線状光束の走査角度を制御して、線状光束により被検レンズの表面を走査させる光学系制御部を有し、走査光学系から被検レンズの表面に至る線状光束の光路の途中に設けられ、線状光束の一部の分割する第２光分割部と、第２光分割部により分割された線状光束を受光する受光光学系と、受光光学系により受光された線状光束の受光位置に基づき、走査角度の測定値を取得する測定値取得部と、予め取得した走査角度の指示値と、測定値取得部が取得した測定値と、を比較した結果に基づき、光学系制御部による走査角度の制御を補正する補正部と、を備える。これにより、被検レンズの光学特性の測定精度及び光学特性のマッピング画像の再現性が向上する。
【0022】
本発明の目的を達成するためのレンズ特性測定装置の作動方法は、走査光学系が、被検レンズの表面上を線状光束で走査するステップと、設定部が、被検レンズと被検レンズを透過した線状光束が投影されるスクリーンとの間の線状光束の光学的距離を複数設定するステップと、スクリーンに対して走査光学系とは反対側に設けられている撮影光学系が、走査光学系により線状光束の走査が実行されている間、スクリーンの撮影を行うステップと、制御部が、設定部により設定される光学的距離ごとに、走査光学系による共通の走査パターンでの線状光束の走査と、撮影光学系によるスクリーンの撮影と、を実行させるステップと、を有する。
【0023】
本発明の他の態様に係るレンズ特性測定装置の作動方法において、制御部が、走査光学系から出射される線状光束の走査角度を制御して、線状光束により被検レンズの表面を走査させる光学系制御部を有し、走査光学系から被検レンズの表面に至る線状光束の光路の途中において、線状光束の一部の分割する光分割ステップと、光分割ステップにて分割された線状光束を受光する受光ステップと、受光ステップで受光された線状光束の受光位置に基づき、走査角度の測定値を取得する測定値取得ステップと、予め取得した走査角度の指示値と、測定値取得ステップで取得した測定値と、を比較した結果に基づき、光学系制御部による走査角度の制御を補正する補正ステップと、を有する。
【発明の効果】
【0024】
本発明は、感度向上と度数の測定範囲の確保とを両立できる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】第１実施形態のレンズ特性測定装置の外観斜視図である。
【図2】セット部の斜視図である。
【図3】セット部の上面図である。
【図4】左右の眼鏡レンズの光学特性の測定に用いられる一対の「走査光学系、スクリーン、及び撮影光学系」の一方を代表例として示した概略図である。
【図5】移動部によるスクリーン及び撮影光学系の一体移動を説明するための説明図である。
【図7】第１実施形態の統括制御部の機能ブロック図である。
【図8】画像情報、及びこの画像情報を基に位置取得部が取得する位置情報の説明図である。
【図9】光学特性取得部による眼鏡レンズの光学中心位置（光軸）の取得と、バックフォーカスの取得とを説明するための説明図である。
【図10】第１実施形態のレンズ特性測定装置による眼鏡フレームの左右の眼鏡レンズの光学特性の測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図11】第２実施形態のレンズ特性測定装置の要部の構成を示した概略図である。
【図12】第２実施形態の統括制御部の機能ブロック図である。
【図13】第２実施形態のレンズ特性測定装置による眼鏡フレームの左右の眼鏡レンズの光学特性の測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図14】第３実施形態のレンズ特性測定装置の要部の構成を示した概略図である。
【図15】第３実施形態の統括制御部の機能ブロック図である。
【図16】第３実施形態のレンズ特性測定装置による眼鏡フレームの左右の眼鏡レンズの光学特性の測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図17】第４実施形態のレンズ特性測定装置の統括制御部の機能ブロック図である。
【図18】ハルトマンプレート及びスクリーンを備える比較例のレンズ特性測定装置の概略図であって、且つ走査光学系による線状光束の走査範囲及び走査ピッチの設定により得られる効果を説明するための説明図である。
【図19】撮影画像に含まれる線状光束による点像の点像数の調整を説明するための説明図である。
【図20】第５実施形態のレンズ特性測定装置の走査光学系、スクリーン、及び撮影光学系の概略図である。
【図21】第５実施形態のレンズ特性測定装置の統括制御部の機能ブロック図である。
【図22】第５実施形態のレンズ特性測定装置による各ガルバノミラーの揺動角度の補正制御の流れを示すフローチャートである。
【図23】被検レンズの種類と、ハルトマンプレートの互いに異なる２個のピンホールを通してスクリーン上に投影される２つの測定光による点像の投影位置との関係を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
［第１実施形態のレンズ特性測定装置の構成］
図１は、第１実施形態のレンズ特性測定装置１０の外観斜視図である。レンズ特性測定装置１０は、眼鏡フレーム１０１に保持されている左右の眼鏡レンズ１０２（本発明の被検レンズに相当）の光学特性を、眼鏡フレーム１０１の置き換えを行うことなく測定する。この光学特性は、例えばバックフォーカスＢｆ（図９参照）、球面屈折力、円柱屈折力（乱視屈折力）、円柱軸角度（乱視軸角度）、及びプリズム値（プリズム屈折力及びプリズム基底方向）等である。
図１は、第１実施形態のレンズ特性測定装置１０の外観斜視図である。レンズ特性測定装置１０は、眼鏡フレーム１０１に保持されている左右の眼鏡レンズ１０２（本発明の被検レンズに相当）の光学特性を、眼鏡フレーム１０１の置き換えを行うことなく測定する。この光学特性は、例えばバックフォーカスＢｆ（図９参照）、球面屈折力、円柱屈折力（乱視屈折力）、円柱軸角度（乱視軸角度）、及びプリズム値（プリズム屈折力及びプリズム基底方向）等である。
【0027】
眼鏡フレーム１０１は、左右の眼鏡レンズ１０２をそれぞれ保持する左右のリム１０４（レンズ枠ともいう）と、左右のリム１０４を接続するブリッジ部１０５と、左右のリム１０４にそれぞれ設けられた鼻当てパッド部１０６及びテンプル１０７と、を備える。
【0028】
レンズ特性測定装置１０は、図中上下方向に間隔をあけて設けられた上側筐体１１及び下側筐体１２と、上側筐体１１及び下側筐体１２の背面側に設けられた背部筐体１３と、を備える。
【0029】
上側筐体１１の前面側には、眼鏡レンズ１０２の光学特性の測定結果等を表示するモニタ１５と、レンズ特性測定装置１０の各種操作を行う各種の操作スイッチ１６と、を備える。また、上側筐体１１の内部には、後述のセット部２０に支持された眼鏡フレーム１０１の左右の眼鏡レンズ１０２に対してそれぞれ測定光である線状光束４６（図４参照）を照射する一対の走査光学系３５（図４参照）が設けられている。なお、一対の走査光学系３５の一部は背部筐体１３の内部に設けられている。
【0030】
下側筐体１２の上面には、既述の上側筐体１１の下方位置［上側筐体１１からの線状光束４６（図４参照）の照射位置］にセット部２０が設けられている。このセット部２０には、光学特性の測定対象となる眼鏡フレーム１０１がセット及び支持される。
【0031】
下側筐体１２及び背部筐体１３の内部には、後述の図４に示すように、セット部２０にセットされた眼鏡フレーム１０１の左右の眼鏡レンズ１０２をそれぞれ透過した線状光束４６が投影される一対のスクリーン３６と、一対のスクリーン３６をそれぞれ撮影する一対の撮影光学系３７と、が設けられている。
【0032】
図２はセット部２０の斜視図である。図３はセット部２０の上面図である。図２及び図３に示すように、セット部２０には、一対の挟持部材２１，２２がレンズ特性測定装置１０の前後方向に間隔をあけて配置されている。挟持部材２１，２２は、互いに接近する方向と互いに離間する方向とに変位可能であり、両者の間にセットされた眼鏡フレーム１０１を挟持する。これにより、眼鏡フレーム１０１の上下方向をレンズ特性測定装置１０の前後方向に揃え、且つ眼鏡レンズ１０２の表面を上側筐体１１に対向させることができる。なお、眼鏡レンズ１０２の裏面とは眼鏡フレーム１０１の使用者（装着者）の顔面に対向する面であり、その反対側の面が眼鏡レンズ１０２の表面である。
【0033】
また、セット部２０には、眼鏡フレーム１０１の左右の眼鏡レンズ１０２の裏面側をそれぞれ支持する一対の支持ピン２３が立設されている。各支持ピン２３は、挟持部材２１，２２の前後方向の略中間点に配置されている。挟持部材２１，２２は、眼鏡フレーム１０１のフレーム中点が各支持ピン２３を結んだ線上に配置されるように、眼鏡フレーム１０１の位置決めを行う。これにより、左右の眼鏡レンズ１０２をレンズ特性測定装置１０による測定位置に位置合わせできる。なお、図中の符号ＯＡは、左右の眼鏡レンズ１０２の光軸ＯＡ（光学中心位置）である。
【0034】
挟持部材２１，２２の左右の両側には、眼鏡フレーム１０１の一部に当接して、眼鏡フレーム１０１を安定した姿勢で維持するフレームサポート２５，２６が設けられている。
【0035】
また、挟持部材２１，２２の間であって、左右方向の略中央部には、前側の挟持部材２１に対向する面が円柱周面として形成された鼻当て支持部材２４が配置されている。この鼻当て支持部材２４は、前後方向略中央位置から後方に摺動可能であって且つ不図示のバネ等により前方向に付勢されている。そして、鼻当て支持部材２４は、挟持部材２１，２２により眼鏡フレーム１０１をその前後から挟持した場合に、眼鏡フレーム１０１の鼻当てパッド部１０６に当接する。
【0036】
背部筐体１３には、セット部２０よりも上方向側の位置において、一対のアーム２７をそれぞれ回転自在に支持する一対の回転軸２８が設けられている。各アーム２７の先端部にはそれぞれ押えピン２９が設けられている。各アーム２７がそれぞれ回転軸２８を中心として回転すると、各アーム２７の各々の押えピン２９が、支持ピン２３に支持されている左右の眼鏡レンズ１０２の表面に当接して、各眼鏡レンズ１０２を下方向側へ押圧する。これにより、左右の眼鏡レンズ１０２が支持ピン２３に押さえ付けられて固定される。
【0037】
各支持ピン２３は、セット部２０の底部に設けられた一対のカバーガラス３０上に立設されている。各カバーガラス３０は、各支持ピン２３によりそれぞれ支持されている左右の眼鏡レンズ１０２をそれぞれ透過した線状光束４６（図４参照）が入射する位置に設けられている。各カバーガラス３０にそれぞれ入射した線状光束４６は、カバーガラス３０の下方側に設けられているスクリーン３６（図４参照）に投影される。
【0038】
［走査光学系、スクリーン、及び撮影光学系］
図４は、左右の眼鏡レンズ１０２の光学特性の測定に用いられる一対の「走査光学系３５、スクリーン３６、及び撮影光学系３７」の一方を代表例として示した概略図である。
図４は、左右の眼鏡レンズ１０２の光学特性の測定に用いられる一対の「走査光学系３５、スクリーン３６、及び撮影光学系３７」の一方を代表例として示した概略図である。
【0039】
図４に示すように、走査光学系３５は、光源４０とレンズ４１とスキャナ４２とミラー４３とコリメータ４４とを備える。
【0040】
光源４０は、例えばレーザ光源、ＳＬＤ（Super luminescent diode）光源、及びＬＥＤ（Light emitting diode）光源等が用いられ、可視波長域の測定光（検査光）として線状光束４６（線状光、線光束、走査光束、又はビームともいう）を出射する。この線状光束４６は、レンズ４１、スキャナ４２、ミラー４３、及びコリメータ４４を経て眼鏡レンズ１０２に照射される。
【0041】
スキャナ４２は、例えばガルバノスキャナであり、互いに直交する揺動軸を中心として揺動する２枚のガルバノミラー４２Ａ（偏向ミラー）を近接配置した構造を有する。なお、線状光束４６の進行方向下流側のガルバノミラー４２Ａは、コリメータ４４の焦点位置に配置されている。
【0042】
各ガルバノミラー４２Ａの一方はその揺動角度θを多段階（無段階）で調整することで、線状光束４６を第１方向ｘに走査する。また、各ガルバノミラー４２Ａの他方はその揺動角度φを多段階（無段階）で調整することで、線状光束４６を第１方向ｘと直交する第２方向ｙに走査する。これにより、スキャナ４２は、線状光束４６をミラー４３に向けて出射しながら、この線状光束４６を２次元方向に高速走査できる。
【0043】
なお、スキャナ４２は、ガルバノスキャナに限定されるものではなく、共振型スキャナ（レゾナントスキャナ）及びＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）スキャナなどの線状光束４６を２次元方向で高速走査可能な各種スキャナを用いてもよい。
【0044】
ミラー４３は、スキャナ４２から入射した線状光束４６をコリメータ４４に向けて反射する。コリメータ４４は、ミラー４３から入射した線状光束４６を撮影光学系３７の撮影光軸ＯＢに平行な平行光とした後、支持ピン２３上に支持されている眼鏡レンズ１０２に向けて出射する。これにより、眼鏡レンズ１０２の表面側に線状光束４６が照射される。
【0045】
スキャナ４２が線状光束４６を２次元方向（第１方向ｘ及び第２方向ｙ）に走査することで、眼鏡レンズ１０２の表面上で線状光束４６が２次元方向（第１方向Ｘ及び第２方向Ｙ）に走査される。なお、本実施形態では第１方向ｘ及び第１方向Ｘはレンズ特性測定装置１０の左右方向であり、第２方向ｙはレンズ特性測定装置１０の上下方向であり、第２方向Ｙはレンズ特性測定装置１０の前後方向である。眼鏡レンズ１０２の表面上での線状光束４６の走査により、この眼鏡レンズ１０２の表面上の複数の走査位置Ｐに線状光束４６が順次照射される。そして、眼鏡レンズ１０２の各走査位置Ｐに照射された線状光束４６は、それぞれカバーガラス３０を透過してスクリーン３６に投影される。
【0046】
また、本実施形態では、線状光束４６が入射する走査位置Ｐの変位、すなわち２枚のガルバノミラー４２Ａの少なくとも一方の変位に連動して、光源４０から間欠的（断続的）に線状光束４６を出射する。この場合、眼鏡レンズ１０２の表面上の各走査位置Ｐは一定ピッチ間隔で離間する。
【0047】
なお、光源４０から間欠的に線状光束４６を出射する代わりに、光源４０から連続的に線状光束４６を出射してもよい。この場合、眼鏡レンズ１０２の表面上を線状光束４６が一筆書きのように走査されるため、眼鏡レンズ１０２の表面上の各走査位置Ｐは連続している。
【0048】
スクリーン３６は、カバーガラス３０の下方側に設けられている。スクリーン３６は、例えば砂掛けしたガラス基板等であり、拡散透過性を有している。このスクリーン３６には、眼鏡レンズ１０２及びカバーガラス３０を透過した線状光束４６が投影される。そして、スキャナ４２が線状光束４６を２次元方向に走査し、眼鏡レンズ１０２の表面上の複数の走査位置Ｐに線状光束４６が順次照射されるのに応じて、スクリーン３６に投影される線状光束４６の位置も変化する。
【0049】
撮影光学系３７は、スクリーン３６に対して走査光学系３５とは反対側、すなわちスクリーン３６の下方側に設けられており、線状光束４６が投影されているスクリーン３６をその下面側から撮影する。この撮影光学系３７は、その上方側から下方側に向かって、フィールドレンズ４８とカメラ５０とを備える。フィールドレンズ４８は、線状光束４６が投影されているスクリーン３６の像をカメラ５０に入射する。
【0050】
カメラ５０は、結像レンズ５０Ａと、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型又はＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）型の撮像素子５０Ｂと、を備える。結像レンズ５０Ａは、フィールドレンズ４８を経て入射したスクリーン３６の像を撮像素子５０Ｂの撮像面に入射する。
【0051】
撮像素子５０Ｂは、走査光学系３５による線状光束４６の走査が実行されている間、結像レンズ５０Ａを通して入射したスクリーン３６の像を連続して撮像する。これにより、カメラ５０により連続的に撮影されたスクリーン３６の撮影画像５２が、カメラ５０から後述の統括制御部５８へ出力される。
【0052】
移動部５４は、本発明の設定部に相当するものであり、図中の矢印Ｍに示すように、スクリーン３６及び撮影光学系３７を、撮影光学系３７の撮影光軸ＯＢに沿って移動自在に保持し、スクリーン３６及び撮影光学系３７を撮影光軸ＯＢに沿って一体的に移動させる。
【0053】
図５は、移動部５４によるスクリーン３６及び撮影光学系３７の一体移動を説明するための説明図である。図５に示すように、移動部５４は、撮影光軸ＯＢに沿ったスクリーン３６の光軸方向位置が、符号５Ａに示す第１光軸方向位置Ｌ１と符号５Ｂに示す第２光軸方向位置Ｌ２とに変位するように、スクリーン３６及び撮影光学系３７を一体的に移動させる。この際に、移動部５４は、不図示のパルスモータのパルス数をカウントすることで、スクリーン３６を予め定めた第１光軸方向位置Ｌ１及び第２光軸方向位置Ｌ２にそれぞれ正確に位置決めできる。なお、パルスモータのパルス数をカウントする代わりに、不図示の位置検出センサを用いて、スクリーン３６の位置決めを行ってもよい。
【0054】
図６は、図５の符号５Ｂ中の眼鏡レンズ１０２及びスクリーン３６のみを示した斜視図である。図６及び既述の図５に示すように、スクリーン３６及び撮影光学系３７を、第１光軸方向位置Ｌ１と第２光軸方向位置Ｌ２とに位置決めすることで、眼鏡レンズ１０２とスクリーン３６との間の光学的距離を、第１光学的距離ＬＯ１と第２光学的距離ＬＯ２とに変化させることができる。すなわち、光学的距離を２種類設定することができる。これにより、眼鏡レンズ１０２の表面上の走査位置Ｐを透過した線状光束４６を、第１光学的距離ＬＯ１及び第２光学的距離ＬＯ２にそれぞれ設定されたスクリーン３６に投影することができる。
【0055】
なお、光学的距離は、線状光束４６の波長に対応した眼鏡レンズ１０２とスクリーン３６との間に存在する媒質の屈折率と、眼鏡レンズ１０２とスクリーン３６との間の実距離との積である。そして、本実施形態では実距離を変化させることで、第１光学的距離ＬＯ１と第２光学的距離ＬＯ２との切り替えを行っている。
【0056】
同一の走査位置Ｐを透過した線状光束４６を、第１光学的距離ＬＯ１及び第２光学的距離ＬＯ２にそれぞれ設定されたスクリーン３６に投影する場合、各スクリーン３６に投影される線状光束４６の投影位置Ｑ１，Ｑ２の位置座標は、撮影光軸ＯＢに平行な方向においてΔＬの差が生じ、且つ撮影光軸ＯＢに垂直な方向においてΔＨの差が生じる。従って、同一の走査位置Ｐから各光学的距離ＬＯ１，ＬＯ２に対応するスクリーン３６にそれぞれ投影された線状光束４６の投影位置Ｑ１，Ｑ２の位置座標を検出することで、この走査位置Ｐを透過した線状光束４６の傾き角を検出できる。
【0057】
従って、本実施形態では、後述の統括制御部５８の制御の下、スクリーン３６が第１光軸方向位置Ｌ１と第２光軸方向位置Ｌ２とに位置決めされるごとに、走査光学系３５による共通の走査パターンでの線状光束４６の走査と、この走査が実行されている間のカメラ５０によるスクリーン３６の連続的な撮影と、を繰り返し実行する。これにより、眼鏡レンズ１０２の表面上の複数の走査位置Ｐをそれぞれ透過した線状光束４６の傾き角を個別に検出できる。
【0058】
［統括制御部］
図７は、レンズ特性測定装置１０の下側筐体１２又は背部筐体１３の内部に設けられている第１実施形態の統括制御部５８の機能ブロック図である。図７に示すように、統括制御部５８は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等を含む各種の演算部及びメモリ等から構成された演算回路であり、操作スイッチ１６に入力された各種の操作指示に基づきレンズ特性測定装置１０の各部を統括制御する。また、統括制御部５８には記憶部５９が接続されている。
図７は、レンズ特性測定装置１０の下側筐体１２又は背部筐体１３の内部に設けられている第１実施形態の統括制御部５８の機能ブロック図である。図７に示すように、統括制御部５８は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等を含む各種の演算部及びメモリ等から構成された演算回路であり、操作スイッチ１６に入力された各種の操作指示に基づきレンズ特性測定装置１０の各部を統括制御する。また、統括制御部５８には記憶部５９が接続されている。
【0059】
統括制御部５８は、記憶部５９内の不図示のソフトウェアプログラムを実行することで、移動制御部６０、光学系制御部６２、撮影制御部６４、画像取得部６６、位置取得部６８、及び光学特性取得部７０として機能する。なお、光学系制御部６２及び撮影制御部６４は、本発明の制御部として機能する。
【0060】
移動制御部６０は、移動部５４の駆動を制御する。移動制御部６０は、操作スイッチ１６への測定開始操作の入力に応じて、移動部５４を駆動して、スクリーン３６及び撮影光学系３７を一体的に移動させることで、スクリーン３６を第１光軸方向位置Ｌ１（第１光学的距離ＬＯ１）に位置決めする。そして、移動制御部６０は、第１光軸方向位置Ｌ１での走査光学系３５による線状光束４６の走査と、カメラ５０によるスクリーン３６の連続的な撮影とが完了すると、移動部５４を再び駆動して、スクリーン３６及び撮影光学系３７を一体的に移動させることで、スクリーン３６を第２光軸方向位置Ｌ２（第２光学的距離ＬＯ２）に位置決めする。
【0061】
光学系制御部６２は、走査光学系３５の光源４０による線状光束４６の照射とスキャナ４２の駆動とを制御する。光学系制御部６２は、スクリーン３６が第１光軸方向位置Ｌ１及び第２光軸方向位置Ｌ２に位置決めされるごとに、予め定めた線状光束４６の共通の走査パターンに従って、２枚のガルバノミラー４２Ａの少なくとも一方を変位させながら、この変位に連動して光源４０から間欠的に線状光束４６を照射させる。これにより、スクリーン３６が第１光軸方向位置Ｌ１及び第２光軸方向位置Ｌ２にそれぞれ位置決めされるごとに、眼鏡レンズ１０２の表面上で線状光束４６が共通の走査パターンで２次元方向に走査され、眼鏡レンズ１０２の表面上の共通の複数の走査位置Ｐに対して線状光束４６が順次照射される。
【0062】
撮影制御部６４は、カメラ５０によるスクリーン３６の撮影を制御する。撮影制御部６４は、スクリーン３６の第１光軸方向位置Ｌ１及び第２光軸方向位置Ｌ２への位置決めに応じて、走査光学系３５による線状光束４６の走査が実行されている間、カメラ５０によるスクリーン３６の撮影を実行させる。
【0063】
具体的に撮影制御部６４は、光源４０から間欠的に線状光束４６が照射されるごと、すなわち眼鏡レンズ１０２の表面上での線状光束４６の走査位置Ｐが変位（各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φが変位）するごとに、カメラ５０による撮影を繰り返し実行させる。これにより、カメラ５０により撮影される個々の撮影画像５２には、スクリーン３６に投影された線状光束４６による点像が１点ずつ含まれる。
【0064】
画像取得部６６は、カメラ５０から撮影画像５２を逐次取得する。また同時に、画像取得部６６は、撮影画像５２の撮影時におけるスキャナ４２の各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φを、光学系制御部６２等から逐次取得する。この揺動角度θ，φは、眼鏡レンズ１０２の表面上において線状光束４６が照射された走査位置Ｐを示す情報である。そして、画像取得部６６は、カメラ５０から取得した撮影画像５２を、揺動角度θ，φとスクリーン３６の各光軸方向位置Ｌ１，Ｌ２とをそれぞれ識別可能な状態で、記憶部５９内の画像情報７２に記憶させる。
【0065】
図８は、画像情報７２、及びこの画像情報７２を基に位置取得部６８が取得する位置情報７４の説明図である。図８に示すように、画像情報７２には、揺動角度θ，φごと、すなわち走査位置Ｐごとに、第１光軸方向位置Ｌ１（第１光学的距離ＬＯ１）でのスクリーン３６の撮影画像５２と、第２光軸方向位置Ｌ２（第２光学的距離ＬＯ２）でのスクリーン３６の撮影画像５２とがそれぞれ記憶されている。
【0066】
位置取得部６８は、撮影画像５２から、スクリーン３６上に投影されている線状光束４６の投影位置Ｑ１又は投影位置Ｑ２の位置座標を取得する。この位置取得部６８は、各光軸方向位置Ｌ１，Ｌ２にそれぞれ対応した線状光束４６の走査及びスクリーン３６の撮影が完了した場合、記憶部５９から画像情報７２を取得する。そして、位置取得部６８は、画像情報７２内の各撮影画像５２を解析して、スクリーン３６上に投影されている線状光束４６の投影位置Ｑ１，Ｑ２の位置座標を取得した結果に基づき、位置情報７４を生成する。なお、投影位置Ｑ１，Ｑ２の位置座標は、例えばスクリーン３６上で撮影光軸ＯＢと交差する点を原点とした座標である。
【0067】
位置情報７４には、揺動角度θ，φごと、すなわち走査位置Ｐごとに、第１光軸方向位置Ｌ１（第１光学的距離ＬＯ１）のスクリーン３６に投影された線状光束４６の投影位置Ｑ１の位置座標と、第２光軸方向位置Ｌ２（第２光学的距離ＬＯ２）のスクリーン３６に投影された線状光束４６の投影位置Ｑ２の位置座標とがそれぞれ記憶されている。すなわち、位置情報７４には、同一の走査位置Ｐに対応した各光軸方向位置Ｌ１、Ｌ２（各光学的距離ＬＯ１，ＬＯ２）での線状光束４６の投影位置Ｑ１、Ｑ２の位置座標が、走査位置Ｐごとに記憶されている。この位置情報７４は、位置取得部６８から光学特性取得部７０へ出力される。
【0068】
なお、本実施形態では、スクリーン３６及び撮影光学系３７を一体に移動させているので、スクリーン３６と撮影光学系３７との間の距離は常に一定に保たれており、その結果、カメラ５０によるスクリーン３６の撮影条件（撮影倍率等）も一定である。このため、各光軸方向位置Ｌ１、Ｌ２（各光学的距離ＬＯ１，ＬＯ２）で撮影された撮影画像５２からそれぞれ投影位置Ｑ１、Ｑ２を求める際に、撮影条件（撮影倍率等）の違いを補正する必要がない。このため、投影位置Ｑ１、Ｑ２を簡単に求めることができる。
【0069】
図７に戻って、光学特性取得部７０は、第１光軸方向位置Ｌ１及び第２光軸方向位置Ｌ２に関する情報と、位置取得部６８の位置取得結果である位置情報７４とに基づき、眼鏡レンズ１０２の光学中心位置（光軸ＯＡ）及び光学特性［バックフォーカスＢｆ（図９参照）等］を取得する。
【0070】
図９は、光学特性取得部７０による眼鏡レンズ１０２の光学中心位置（光軸ＯＡ）の取得と、バックフォーカスＢｆの取得とを説明するための説明図である。図９に示すように、光学特性取得部７０は、同一の走査位置Ｐに対応した各光軸方向位置Ｌ１，Ｌ２の投影位置Ｑ１，Ｑ２の位置座標に基づき、この走査位置Ｐを透過した線状光束４６の傾き角を検出する検出処理を、走査位置Ｐごとに行う。これにより、光学特性取得部７０は、撮影光軸ＯＢと平行な線状光束４６を射出する走査位置Ｐから、眼鏡レンズ１０２の光学中心位置、すなわち光軸ＯＡの位置を取得（演算）することができる。
【0071】
また、第１光軸方向位置Ｌ１との第２光軸方向位置Ｌ２との間の距離ΔＬは、ΔＬ＝｜Ｌ１－Ｌ２｜の式から求められる。さらに、眼鏡レンズ１０２のセット位置は既知であるので、第１光軸方向位置Ｌ１に基づき、眼鏡レンズ１０２の裏面と第１光軸方向位置Ｌ１にあるスクリーン３６との間の距離ΔＬＡも既知である。そして、位置情報７４に基づき、第１光軸方向位置Ｌ１のスクリーン３６に投影された線状光束４６の投影位置Ｑ１と、第２光軸方向位置Ｌ２のスクリーン３６に投影された線状光束４６の投影位置Ｑ２との差（撮影光軸ＯＢに対して垂直方向の差）であるΔＨも、走査位置Ｐごとに演算可能である。従って、これらの情報に基づき、光学特性取得部７０は、眼鏡レンズ１０２のバックフォーカスＢｆを取得（演算）することができる。
【0072】
なお、第１光軸方向位置Ｌ１のスクリーン３６は、眼鏡レンズ１０２の光学特性を求める場合には、従来の装置のハルトマンプレートとみなすことができる。従って、各光軸方向位置Ｌ１，Ｌ２、及び走査位置Ｐごとの投影位置Ｑ１，Ｑ２の位置座標が既知であれば、光学特性取得部７０は、ハルトマンプレートを備える従来の装置と同様の演算方法で、眼鏡レンズ１０２の光学中心位置及びバックフォーカスＢｆを求めることができる。
【0073】
また、光学特性取得部７０は、バックフォーカスＢｆ以外の眼鏡レンズ１０２の光学特性についても、各光軸方向位置Ｌ１，Ｌ２と走査位置Ｐごとの投影位置Ｑ１，Ｑ２の位置座標とに基づき、従来の装置と同様の演算方法で求めることができる。さらに、光学特性取得部７０は、眼鏡レンズ１０２内での光学特性値の分布を示すマッピング画像についても、従来の装置と同様に取得することができる。
【0074】
光学特性取得部７０は、取得した眼鏡レンズ１０２の光学中心位置（光軸ＯＡ）及び光学特性（バックフォーカスＢｆ等）に関する情報をモニタ１５に出力して表示させる。
【0075】
［第１実施形態のレンズ特性測定装置の作用］
図１０は、第１実施形態のレンズ特性測定装置１０による眼鏡フレーム１０１の左右の眼鏡レンズ１０２の光学特性の測定処理（レンズ特性測定装置の作動方法）の流れを示すフローチャートである。なお、レンズ特性測定装置１０は、左右の眼鏡レンズ１０２の光学特性を同時もしくは時系列的に測定するが、ここでは左右の眼鏡レンズ１０２のいずれか一方の光学特性の測定を例に挙げて説明を行う。
図１０は、第１実施形態のレンズ特性測定装置１０による眼鏡フレーム１０１の左右の眼鏡レンズ１０２の光学特性の測定処理（レンズ特性測定装置の作動方法）の流れを示すフローチャートである。なお、レンズ特性測定装置１０は、左右の眼鏡レンズ１０２の光学特性を同時もしくは時系列的に測定するが、ここでは左右の眼鏡レンズ１０２のいずれか一方の光学特性の測定を例に挙げて説明を行う。
【0076】
検者は、測定対象の眼鏡フレーム１０１をセット部２０にセットして、挟持部材２１，２２により眼鏡フレーム１０１を挟持し、且つ支持ピン２３により支持されている眼鏡レンズ１０２を押えピン２９で押さえ付けて固定する（ステップＳ１）。なお、眼鏡フレーム１０１をセット部２０にセットした後、操作スイッチ１６での測定開始操作に応じて、挟持部材２１、２２、及び押えピン２９を不図示のモータ駆動機構等で駆動して自動的に眼鏡フレーム１０１を固定してもよい。
【0077】
次いで、検者が操作スイッチ１６で測定開始操作を入力すると、移動制御部６０は、移動部５４を駆動して、スクリーン３６及び撮影光学系３７を一体的に移動させながら、このスクリーン３６を第１光軸方向位置Ｌ１（第１光学的距離ＬＯ１）に位置決めする（ステップＳ２）。
【0078】
スクリーン３６が第１光軸方向位置Ｌ１に位置決めされると、光学系制御部６２は、走査光学系３５を制御して眼鏡レンズ１０２に対する線状光束４６の走査を開始させる。具体的に、光学系制御部６２は、予め定めた走査パターンに従って、２枚のガルバノミラー４２Ａの少なくとも一方を変位させながら、この変位に連動して光源４０から間欠的に線状光束４６を照射させる（ステップＳ３）。眼鏡レンズ１０２の表面上で線状光束４６が既述の走査パターンで２次元方向に走査され、眼鏡レンズ１０２の表面上の複数の走査位置Ｐに対して線状光束４６が順次照射される。
【0079】
また、線状光束４６の走査が実行されている間、撮影制御部６４は、カメラ５０を制御して、眼鏡レンズ１０２の表面上での線状光束４６の走査位置Ｐが変位するごとに、カメラ５０によるスクリーン３６の撮影を繰り返し実行させる（ステップＳ４）。
【0080】
そして、カメラ５０により撮影されたスクリーン３６の撮影画像５２は、画像取得部６６へ逐次出力され、この画像取得部６６によって各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φ及び第１光軸方向位置Ｌ１を識別可能な状態で、記憶部５９内の画像情報７２に逐次記憶される。
【0081】
走査光学系３５による線状光束４６の走査と、カメラ５０によるスクリーン３６の撮影とが完了すると、移動制御部６０は、移動部５４を再び駆動して、スクリーン３６及び撮影光学系３７を一体的に移動させながら、スクリーン３６を第２光軸方向位置Ｌ２（第２光学的距離ＬＯ２）に位置決めする（ステップＳ５）。
【0082】
スクリーン３６が第２光軸方向位置Ｌ２に位置決めされると、光学系制御部６２は、走査光学系３５を制御して、眼鏡レンズ１０２の表面に対して既述のステップＳ３と共通の走査パターンでの線状光束４６の走査を実行させる（ステップＳ６）。これにより、既述のステップＳ３と共通の複数の走査位置Ｐに対して線状光束４６が順次照射される。
【0083】
また、撮影制御部６４は、線状光束４６の走査が実行されている間、既述のステップＳ４と同様に、カメラ５０によるスクリーン３６の連続的な撮影を実行させる（ステップＳ７）。カメラ５０により撮影されたスクリーン３６の撮影画像５２は、画像取得部６６によって、各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φ及び第２光軸方向位置Ｌ２を識別可能な状態で画像情報７２に逐次記憶される。
【0084】
走査光学系３５による線状光束４６の走査と、カメラ５０によるスクリーン３６の連続的な撮影とが完了すると、位置取得部６８は、記憶部５９に記憶されている画像情報７２内の各撮影画像５２を解析して、撮影画像５２ごとに、スクリーン３６上に投影されている線状光束４６の投影位置Ｑ１又は投影位置Ｑ２の位置座標を取得する。この際に、本実施形態ではスクリーン３６及び撮影光学系３７を一体に移動させているので、各光軸方向位置Ｌ１，Ｌ２での撮影画像５２の撮影条件は共通であり、投影位置Ｑ１、Ｑ２の位置座標を求める際に撮影条件の違いを補正する必要がない。その結果、位置取得部６８は、既述の図８に示した位置情報７４を簡単に生成することができる（ステップＳ８）。そして、位置取得部６８は、位置情報７４を光学特性取得部７０へ出力する。
【0085】
位置取得部６８から位置情報７４の入力を受けた光学特性取得部７０は、この位置情報７４と、各光軸方向位置Ｌ１，Ｌ２に関する情報とに基づき、眼鏡レンズ１０２の光学中心位置（光軸ＯＡ）及び光学特性［バックフォーカスＢｆ等］を取得する（ステップＳ９）。この際に、第１光軸方向位置Ｌ１に位置決めされたスクリーン３６を公知のハルトマンプレートとみなすことで、光学特性取得部７０は従来の演算方法（解析方法）を用いて、眼鏡レンズ１０２の光学中心位置及び光学特性を求めることができる。光学特性取得部７０による眼鏡レンズ１０２の光学特性等の測定結果は、モニタ１５に出力されて表示される。
【0086】
［第１実施形態のレンズ特性測定装置の効果］
以上のように第１実施形態のレンズ特性測定装置１０では、スクリーン３６の光軸方向位置を変えながら、線状光束４６の走査とスクリーン３６の撮影とを並行して行うことで、眼鏡レンズ１０２の表面上の同一の走査位置Ｐに対応した各光学的距離ＬＯ１，ＬＯ２での投影位置Ｑ１，Ｑ２の位置座標を、走査位置Ｐごとに取得できる。これにより、眼鏡レンズ１０２の各走査位置Ｐをそれぞれ透過した線状光束４６の傾き角、眼鏡レンズ１０２の光学中心位置（光軸ＯＡ）、及び眼鏡レンズ１０２の光学特性を求めることができる。
以上のように第１実施形態のレンズ特性測定装置１０では、スクリーン３６の光軸方向位置を変えながら、線状光束４６の走査とスクリーン３６の撮影とを並行して行うことで、眼鏡レンズ１０２の表面上の同一の走査位置Ｐに対応した各光学的距離ＬＯ１，ＬＯ２での投影位置Ｑ１，Ｑ２の位置座標を、走査位置Ｐごとに取得できる。これにより、眼鏡レンズ１０２の各走査位置Ｐをそれぞれ透過した線状光束４６の傾き角、眼鏡レンズ１０２の光学中心位置（光軸ＯＡ）、及び眼鏡レンズ１０２の光学特性を求めることができる。
【0087】
従って、第１実施形態のレンズ特性測定装置１０では、既述の図２３の符号ＵＢ及び符号ＵＣに示したように、プラスの強度数の眼鏡レンズ１０２の光学特性等を測定する場合であっても、眼鏡レンズ１０２の表面上の異なる走査位置Ｐを透過した線状光束４６を分離して検出できる。そして、特に本実施形態では、カメラ５０により撮影される個々の１フレーム分の撮影画像５２に、スクリーン３６に投影される線状光束４６による点像が１点ずつ含まれるようにスキャナ４２等を制御している。このため、本実施形態では、スクリーン３６上に投影される線状光束４６による点像の重なり及び位置関係の反転といった問題は生じない。また、本実施形態では、各光軸方向位置Ｌ１，Ｌ２を眼鏡レンズ１０２に近い位置に設定しなくともプラスの強度数の眼鏡レンズ１０２の光学特性等を測定できるので、レンズ特性測定装置１０の感度（分解能）を向上させることできる。その結果、レンズ特性測定装置１０の感度向上と度数の測定範囲の確保とを両立できる。
【0088】
なお、上記第１実施形態では、移動部５４によりスクリーン３６及び撮影光学系３７を一体に移動させているが、移動部５４によりスクリーン３６のみを移動させてもよい。この場合、カメラ５０は、スクリーン３６が各光軸方向位置Ｌ１，Ｌ２に移動されるごとにスクリーン３６にフォーカスを合わせてスクリーン３６の撮影を行う。また、この場合には、各光軸方向位置Ｌ１，Ｌ２でのカメラ５０の撮影倍率をそれぞれ記憶しておく。これにより、位置取得部６８が線状光束４６の投影位置Ｑ１、Ｑ２の位置座標を求める場合に、各光軸方向位置Ｌ１，Ｌ２の撮影倍率の違いを補正することができる。
【0089】
［第２実施形態のレンズ特性測定装置］
図１１は、第２実施形態のレンズ特性測定装置１０Ａの要部の構成を示した概略図である。上記第１実施形態のレンズ特性測定装置１０は、移動部５４によりスクリーン３６及び撮影光学系３７を第１光軸方向位置Ｌ１と第２光軸方向位置Ｌ２とに位置決めすることで、眼鏡レンズ１０２とスクリーン３６との間における光学的距離を、第１光学的距離ＬＯ１と第２光学的距離ＬＯ２とに設定している。これに対して、第２実施形態のレンズ特性測定装置１０Ａは、眼鏡レンズ１０２を透過した線状光束４６を２分割して、各線状光束４６の光路長を異ならせることで、第１光学的距離ＬＯ１と第２光学的距離ＬＯ２との設定を行う。
図１１は、第２実施形態のレンズ特性測定装置１０Ａの要部の構成を示した概略図である。上記第１実施形態のレンズ特性測定装置１０は、移動部５４によりスクリーン３６及び撮影光学系３７を第１光軸方向位置Ｌ１と第２光軸方向位置Ｌ２とに位置決めすることで、眼鏡レンズ１０２とスクリーン３６との間における光学的距離を、第１光学的距離ＬＯ１と第２光学的距離ＬＯ２とに設定している。これに対して、第２実施形態のレンズ特性測定装置１０Ａは、眼鏡レンズ１０２を透過した線状光束４６を２分割して、各線状光束４６の光路長を異ならせることで、第１光学的距離ＬＯ１と第２光学的距離ＬＯ２との設定を行う。
【0090】
図１１に示すように、第２実施形態のレンズ特性測定装置１０Ａは、眼鏡レンズ１０２等を透過した線状光束４６の投影及び撮影を行う構成が異なる点を除いては、第１実施形態のレンズ特性測定装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【0091】
第２実施形態のレンズ特性測定装置１０Ａは、眼鏡レンズ１０２等を透過した線状光束４６の投影及び撮影を行う構成として、ハーフミラー７６と、２種類のスクリーン３６Ａ，３６Ｂと、２種類の撮影光学系３７Ａ，３７Ｂと、を備える。なお、ハーフミラー７６及びスクリーン３６Ａ，３６Ｂは本発明の設定部として機能する。
【0092】
ハーフミラー７６は、本発明の第１光分割部に相当するものであり、カバーガラス３０の下方側に設けられている。ハーフミラー７６は、眼鏡レンズ１０２及びカバーガラス３０を透過した線状光束４６を、第１光路ＯＰ１及び第２光路ＯＰ２に２分割する。
【0093】
スクリーン３６Ａ，３６Ｂは、第１実施形態のスクリーン３６と同じものである。スクリーン３６Ａ，３６Ｂは、第１光路ＯＰ１と第２光路ＯＰ２とにそれぞれ個別に設けられており、ハーフミラー７６で分割された各線状光束４６がそれぞれ投影される。この際に、ハーフミラー７６からスクリーン３６Ａまでの距離Ｌ１Ａと、ハーフミラー７６からスクリーン３６Ｂまでの距離Ｌ２Ａとを異ならせている。これにより、眼鏡レンズ１０２からスクリーン３６Ａまでの光学的距離を第１光学的距離ＬＯ１に設定し、眼鏡レンズ１０２からスクリーン３６Ｂまでの光学的距離を第２光学的距離ＬＯ２に設定できる。
【0094】
撮影光学系３７Ａ，３７Ｂは、第１実施形態の撮影光学系３７と同じものである。撮影光学系３７Ａは、スクリーン３６Ａに対してハーフミラー７６とは反対側に設けられており、線状光束４６が投影されているスクリーン３６Ａを撮影して撮影画像５２を出力する。また、撮影光学系３７Ｂは、スクリーン３６Ｂに対してハーフミラー７６とは反対側に設けられており、線状光束４６が投影されているスクリーン３６Ｂを撮影して撮影画像５２を出力する。この際にスクリーン３６Ａ，３６Ｂには、ハーフミラー７６を介して眼鏡レンズ１０２からの線状光束４６が同時投影されるので、撮影光学系３７Ａ，３７Ｂの各カメラ５０はスクリーン３６Ａ，３６Ｂの同時撮影を行う。
【0095】
図１２は、第２実施形態の統括制御部５８の機能ブロック図である。図１２に示すように、第２実施形態の統括制御部５８は、第１実施形態で説明した移動制御部６０としては機能せず、且つ光学系制御部６２及び撮影制御部６４の機能が一部異なる点を除いては、第１実施形態の統括制御部５８と基本的に同じである。
【0096】
第２実施形態の光学系制御部６２は、操作スイッチ１６への測定開始操作の入力に応じて、予め定めた線状光束４６の共通の走査パターンに従って、スキャナ４２の２枚のガルバノミラー４２Ａの少なくとも一方を変位させながら、この変位に連動して光源４０から間欠的（連続的でも可）に線状光束４６を照射させる。これにより、眼鏡レンズ１０２の表面上の複数の走査位置Ｐをそれぞれ透過した線状光束４６が、ハーフミラー７６で第１光路ＯＰ１と第２光路ＯＰ２とに分割され、ハーフミラー７６から距離Ｌ１Ａだけ離れたスクリーン３６Ａと、ハーフミラー７６から距離Ｌ２Ａだけ離れたスクリーン３６Ｂと、に投影される。その結果、眼鏡レンズ１０２から第１光学的距離ＬＯ１だけ離れた位置にあるスクリーン３６Ａと、第２光学的距離ＬＯ２だけ離れた位置にあるスクリーン３６Ｂとに対して、同一の走査位置Ｐを透過した線状光束４６が走査位置Ｐごとに順次投影される。
【0097】
なお、スクリーン３６Ｂに投影される線状光束４６は、ハーフミラー７６で反射（屈折）されている。このため、既述の図１１に示したように、同一の走査位置Ｐに対応したスクリーン３６Ａ上での線状光束４６の投影位置Ｑ１の位置座標と、スクリーン３６Ｂ上での線状光束４６の投影位置Ｑ２の位置座標とを比較した場合、両者の位置座標（Ｘ，Ｙ）のいずれか一方（Ｘ座標又はＹ座標）の正負が反転している。
【0098】
第２実施形態の撮影制御部６４は、走査光学系３５による共通の走査パターンでの線状光束４６の走査が実行されている間、撮影光学系３７Ａ，３７Ｂの各々のカメラ５０によるスクリーン３６Ａ，３６Ｂの同時撮影を実行させる。
【0099】
なお、第２実施形態の画像取得部６６は、撮影光学系３７Ａ，３７Ｂの各々のカメラ５０により撮影された撮影画像５２を、スキャナ４２の揺動角度θ，φと各光学的距離ＬＯ１，ＬＯ２とをそれぞれ識別可能な状態で、記憶部５９内の画像情報７２に記憶させる。
【0100】
また、第１実施形態と同様に、第２実施形態の位置取得部６８は画像情報７２に基づき位置情報７４の生成を行い、第２実施形態の光学特性取得部７０は眼鏡レンズ１０２の光学特性等を取得する。この際に、既述の通り投影位置Ｑ１及び投影位置Ｑ２の各々の位置座標（Ｘ，Ｙ）のいずれか一方（Ｘ座標又はＹ座標）の正負が反転しているので、この正負の反転を補正した上で、線状光束４６の傾き角及び眼鏡レンズ１０２の光学特性等を求める。
【0101】
図１３は、第２実施形態のレンズ特性測定装置１０Ａによる眼鏡フレーム１０１の左右の眼鏡レンズ１０２の光学特性の測定処理の流れを示すフローチャートである。図１３に示すように、第２実施形態のレンズ特性測定装置１０Ａでは、ハーフミラー７６と、スクリーン３６Ａ、３６Ｂと、撮影光学系３７Ａ，３７Ｂとを設けることにより、線状光束４６の１回走査（ステップＳ３Ａ）と、各撮影光学系３７Ａ、３７Ｂによる同時撮影（ステップＳ４Ａ）とを実行するだけで、ステップＳ８に移行できる。このため、短時間で眼鏡レンズ１０２の光学測定等が完了する。
【0102】
また、第２実施形態のレンズ特性測定装置１０Ａにおいても、上記第１実施形態と同様に、同一の走査位置Ｐに対応した各光学的距離ＬＯ１，ＬＯ２での投影位置Ｑ１，Ｑ２の位置座標を、走査位置Ｐごとに取得できるので、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【0103】
［第３実施形態のレンズ特性測定装置］
図１４は、第３実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｂの要部の構成を示した概略図である。上記第１実施形態のレンズ特性測定装置１０は、移動部５４によりスクリーン３６を第１光軸方向位置Ｌ１と第２光軸方向位置Ｌ２とに位置決めすることで、既述の光学的距離を、第１光学的距離ＬＯ１と第２光学的距離ＬＯ２とに設定している。これに対して、第３実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｂでは、眼鏡レンズ１０２とスクリーン３６との間の線状光束４６の光路ＯＰ３の屈折率を変えることで、第１光学的距離ＬＯ１と第２光学的距離ＬＯ２との設定を行う。
図１４は、第３実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｂの要部の構成を示した概略図である。上記第１実施形態のレンズ特性測定装置１０は、移動部５４によりスクリーン３６を第１光軸方向位置Ｌ１と第２光軸方向位置Ｌ２とに位置決めすることで、既述の光学的距離を、第１光学的距離ＬＯ１と第２光学的距離ＬＯ２とに設定している。これに対して、第３実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｂでは、眼鏡レンズ１０２とスクリーン３６との間の線状光束４６の光路ＯＰ３の屈折率を変えることで、第１光学的距離ＬＯ１と第２光学的距離ＬＯ２との設定を行う。
【0104】
図１４に示すように、第３実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｂは、第１実施形態の移動部５４の代わりに、光路ＯＰ３の屈折率を変える構成を備える点を除けば、第１実施形態のレンズ特性測定装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【0105】
第３実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｂは、第１実施形態の移動部５４の代わりに、本発明の光学部材に相当するガラス板８０と、挿脱部８１とを備えている。なお、ガラス板８０及び挿脱部８１は本発明の設定部として機能する。
【0106】
ガラス板８０は、空気よりも屈折率の大きい光透過性を有する光学部材である。このため、ガラス板８０を光路ＯＰ３に挿入することで、眼鏡レンズ１０２からスクリーン３６までの光学的距離を増加させることができる。なお、ガラス板８０の代わりに、空気とは屈折率の異なる透光性の各種光学部材を光路ＯＰ３に挿入してもよい。
【0107】
挿脱部８１は、例えば不図示のパルスモータ及び駆動伝達部により構成されている。この挿脱部８１は、ガラス板８０をスクリーン３６に対して平行な方向に変位させることで、図１４の符号ＷＡに示すようにガラス板８０を光路ＯＰ３の光路外へ退避させたり、或いは図１４の符号ＷＢに示すようにガラス板８０を光路ＯＰ３の光路上に挿入させたりする。これにより、眼鏡レンズ１０２とスクリーン３６との間の光学的距離を、第１光学的距離ＬＯ１と第２光学的距離ＬＯ２とに変化させることができる。その結果、第１実施形態と同様に、眼鏡レンズ１０２の表面上の各走査位置Ｐをそれぞれ透過した線状光束４６を、第１光学的距離ＬＯ１に設定されたスクリーン３６と、第２光学的距離ＬＯ２に設定されたスクリーン３６とに投影することができる。
【0108】
図１５は、第３実施形態の統括制御部５８の機能ブロック図である。図１５に示すように、第３実施形態の統括制御部５８は、第１実施形態の移動制御部６０の代わりに挿脱制御部８４として機能する点を除けば、第１実施形態の統括制御部５８と基本的に同じである。
【0109】
挿脱制御部８４は、挿脱部８１の駆動を制御する。挿脱制御部８４は、操作スイッチ１６への測定開始操作の入力に応じて挿脱部８１を駆動して、ガラス板８０を光路ＯＰ３から退避又は光路ＯＰ３内に挿入のいずれか一方の状態に切り替える。そして、挿脱制御部８４は、第１実施形態と同様に、走査光学系３５による線状光束４６の走査と、カメラ５０によるスクリーン３６の連続的な撮影とが完了すると、挿脱部８１を駆動して、ガラス板８０を光路ＯＰ３から退避又は光路ＯＰ３内に挿入のいずれか他方の状態に切り替える。
【0110】
図１６は、第３実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｂによる眼鏡フレーム１０１の左右の眼鏡レンズ１０２の光学特性の測定処理の流れを示すフローチャートである。図１６に示すように、第３実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｂでは、既述の図１０に示した第１実施形態のスクリーン３６等の移動（ステップＳ２，Ｓ５）の代わりに、ガラス板８０の光路ＯＰ３から退避（ステップＳ２Ｂ）及びガラス板８０の光路ＯＰ３内への挿入（ステップＳ５Ｂ）を行う点を除けば、第１実施形態と基本的に同じ処理を行う。なお、ステップＳ２ＢとステップＳ５Ｂの順序は入れ替えてもよい。
【0111】
このように第３実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、同一の走査位置Ｐに対応した各光学的距離ＬＯ１，ＬＯ２での投影位置Ｑ１，Ｑ２の位置座標を、走査位置Ｐごとに取得できる。このため、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。また、第３実施形態では、光路ＯＰ３へのガラス板８０の挿脱を行うだけでよいので、スクリーン３６等を移動させる第１実施形態よりも装置構成を小型化できる。
【0112】
［第４実施形態のレンズ特性測定装置］
図１７は、第４実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｃの統括制御部５８の機能ブロック図である。この第４実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｃは、線状光束４６の走査範囲、走査ピッチ、及び走査パターンの設定と、１フレーム分の撮影画像５２に含まれる線状光束４６による点像の点像数の調整と、を行う機能を有している。
図１７は、第４実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｃの統括制御部５８の機能ブロック図である。この第４実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｃは、線状光束４６の走査範囲、走査ピッチ、及び走査パターンの設定と、１フレーム分の撮影画像５２に含まれる線状光束４６による点像の点像数の調整と、を行う機能を有している。
【0113】
図１７に示すように、第４実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｃは、統括制御部５８が走査設定部８８及び点像数調整部９０として機能する点を除けば上記第１実施形態のレンズ特性測定装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【0114】
走査設定部８８は、操作スイッチ１６に入力された走査設定操作に応じて、光学系制御部６２に対して、線状光束４６の走査範囲、走査ピッチ、及び走査パターンの設定指令を行う。この指令を受けて、光学系制御部６２は、走査光学系３５のスキャナ４２の駆動を制御して、線状光束４６の走査範囲、走査ピッチ、及び走査パターンの設定を行う。
【0115】
＜走査範囲及び走査ピッチの設定＞
図１８は、ハルトマンプレート２０１及びスクリーン２０２を備える比較例のレンズ特性測定装置３００の概略図であって、且つ走査光学系３５による線状光束４６の走査範囲及び走査ピッチの設定（変更）により得られる効果を説明するための説明図である。なお、図１８の符号ＲＡは度数が０Ｄの眼鏡レンズ１０２Ａの光学測定を行う例を示し、図１８の符号ＲＢはプラス度数の眼鏡レンズ１０２Ｂの光学測定を行う例を示し、図１８の符号ＲＣはマイナス度数の眼鏡レンズ１０２Ｃの光学測定を行う例を示す。
図１８は、ハルトマンプレート２０１及びスクリーン２０２を備える比較例のレンズ特性測定装置３００の概略図であって、且つ走査光学系３５による線状光束４６の走査範囲及び走査ピッチの設定（変更）により得られる効果を説明するための説明図である。なお、図１８の符号ＲＡは度数が０Ｄの眼鏡レンズ１０２Ａの光学測定を行う例を示し、図１８の符号ＲＢはプラス度数の眼鏡レンズ１０２Ｂの光学測定を行う例を示し、図１８の符号ＲＣはマイナス度数の眼鏡レンズ１０２Ｃの光学測定を行う例を示す。
【0116】
図１８に示すように、比較例のレンズ特性測定装置に設けられているハルトマンプレート２０１は、等間隔のピンホール（不図示）を有している。このため、図１８の符号ＲＡに示すように、度数０Ｄの眼鏡レンズ１０２Ａの光学測定を行う場合、眼鏡レンズ１０２Ａ上での測定範囲ＳＲ及び測定ピッチＳＰはハルトマンプレート２０１の各ピンホールの形成範囲及びピッチに等しくなる。なお、測定範囲ＳＲはレンズ特性測定装置１０Ｃにおける線状光束４６の走査範囲に相当し、測定ピッチＳＰはレンズ特性測定装置１０Ｃにおける線状光束４６の走査ピッチに相当する。
【0117】
一方、図１８の符号ＲＢに示すように、プラス度数の眼鏡レンズ１０２Ｂの光学測定を行う場合、測定範囲ＳＲは拡大されるものの、測定ピッチＳＰが粗くなるという問題が生じる。また逆に、図１８の符号ＲＣに示すように、マイナス度数の眼鏡レンズ１０２Ｃの光学測定を行う場合、測定ピッチＳＰは細かくなるものの、測定範囲ＳＲが狭くなるという問題が生じる。
【0118】
このような比較例に対して、第４実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｃは、ハルトマンプレート２０１を用いずに線状光束４６を走査するスキャナタイプであるので、眼鏡レンズ１０２Ａ～１０２Ｃの種類に応じて、走査光学系３５による線状光束４６の走査範囲及び走査ピッチを任意に設定できる。その結果、眼鏡レンズ１０２Ａ～１０２Ｃの種類に関わらず、測定範囲ＳＲを拡大し且つ測定ピッチＳＰを細かくすることができる。
【0119】
また、第４実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｃは、例えば眼鏡レンズ１０２が累進レンズである場合、この累進レンズの累進帯近傍では細かなピッチで線状光束４６を走査し、且つ度数変化の小さな領域及び累進レンズの外周部などの累進レンズの光学性能に影響の少ない領域では粗いピッチで線状光束４６を走査することができる。
【0120】
このように第４実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｃでは、眼鏡レンズ１０２，１０２Ａ～１０２Ｃの種類に応じて、走査光学系３５による線状光束４６の走査範囲及び走査ピッチを設定（変更）可能である。このため、眼鏡レンズ１０２等のレンズ全体の度数あるいは部分的な度数変化に応じて線状光束４６の走査ピッチを変更することにより、測定精度の向上及び走査範囲の拡大が可能である。
【0121】
＜走査パターンの設定＞
走査光学系３５による線状光束４６の走査パターンを、リング状あるいは他の特殊形状のパターンに設定（変更）可能にした場合、眼鏡レンズ１０２の透過前後の線状光束４６のパターンの形状変化を測定することで、眼鏡レンズ１０２の度数分布の測定が可能となる。
走査光学系３５による線状光束４６の走査パターンを、リング状あるいは他の特殊形状のパターンに設定（変更）可能にした場合、眼鏡レンズ１０２の透過前後の線状光束４６のパターンの形状変化を測定することで、眼鏡レンズ１０２の度数分布の測定が可能となる。
【0122】
＜点像数の調整＞
図１９は、撮影画像５２に含まれる線状光束４６による点像の点像数の調整を説明するための説明図である。図１７及び図１９に示すように、点像数調整部９０は、操作スイッチ１６に対する点像数の入力操作に応じて、光学系制御部６２及び撮影制御部６４に対して点像数の調整指令を行う。
図１９は、撮影画像５２に含まれる線状光束４６による点像の点像数の調整を説明するための説明図である。図１７及び図１９に示すように、点像数調整部９０は、操作スイッチ１６に対する点像数の入力操作に応じて、光学系制御部６２及び撮影制御部６４に対して点像数の調整指令を行う。
【0123】
点像数の調整指令を受けた光学系制御部６２は、走査光学系３５のスキャナ４２の走査速度を調整する。例えば１フレーム分の撮影画像５２に含まれる点像数を増加させる場合にはスキャナ４２の走査速度を増加させ、逆に点像数を減らす場合にはスキャナ４２の走査速度を減少させる。
【0124】
また、点像数の調整指令を受けた撮影制御部６４は、カメラ５０の撮像素子５０Ｂの駆動を制御して、撮像素子５０Ｂの露光時間（シャッター速度）を調整する。例えば、撮像素子５０Ｂは、スキャナ４２の走査速度に基づき、点像数の調整指令で指定された数の線状光束４６による点像が１フレーム分の撮影画像５２に含まれるように、撮像素子５０Ｂの露光時間を調整する。なお、撮像素子５０Ｂの露光時間は固定して（撮像素子５０Ｂの制御は行わずに）、スキャナ４２の走査速度のみを調整してもよい。
【0125】
このようにスキャナ４２及び撮像素子５０Ｂを制御することで、図１９の符号ＴＡに示すように、１フレーム分の撮影画像５２に含まれる点像数を１個に調整したり、或いは図１９の符号ＴＢに示すように、１フレーム分の撮影画像５２に含まれる点像数を複数点に調整したりすることができる。特にスキャナ４２の走査速度を増加させて、１フレーム分の撮影画像５２に含まれる点像数を増加させるほど、眼鏡レンズ１０２の光学測定を短時間で完了することができる。
【0126】
なお、１フレーム分の撮影画像５２に含まれる点像数を増加させた場合、既述の図２３の符号ＵＢ，ＵＣに示したように、眼鏡レンズ１０２の種類（例えばプラスの強度数の凸レンズ）によっては、スクリーン３６に投影される線状光束４６による点像が重なったり或いは位置関係が反転したりするおそれがある。この場合、点像数調整部９０を作動させて、スキャナ４２の走査速度を低下させることで、撮影画像５２に含まれる点像数を減少（例えば１点に減少）させる。
【0127】
また、スキャナ４２の走査速度を低下させる代わりに、移動制御部６０により移動部５４を制御して、線状光束４６による点像の重なり及び位置関係の反転が発生しない位置までスクリーン３６を移動させたり、或いはスクリーン３６を移動させることでその移動前後での点像の位置を確認したりしてもよい。
【0128】
なお、上記第２実施形態のレンズ特性測定装置１０Ａ及び第３実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｂにも、線状光束４６の走査範囲、走査ピッチ、及び走査パターンの設定機能と、１フレーム分の撮影画像５２に含まれる点像数の調整機能とを具備させてもよい。
【0129】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｄ（図２０参照）について説明を行う。上記各実施形態のスキャナ４２は、各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φを調整することにより、線状光束４６が２次元方向に走査されるように線状光束４６の走査角度（出射角度ともいう）を調整している。なお、線状光束４６の走査角度とは、例えば、各ガルバノミラー４２Ａが揺動中心位置にある場合にスキャナ４２から出射される線状光束４６、すなわちスキャナ４２の走査中心位置における線状光束４６に平行な基準方向（図２０中の一点鎖線で表示）を基準とする角度（図２０中のｘｙ方向の角度）である。
次に、第５実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｄ（図２０参照）について説明を行う。上記各実施形態のスキャナ４２は、各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φを調整することにより、線状光束４６が２次元方向に走査されるように線状光束４６の走査角度（出射角度ともいう）を調整している。なお、線状光束４６の走査角度とは、例えば、各ガルバノミラー４２Ａが揺動中心位置にある場合にスキャナ４２から出射される線状光束４６、すなわちスキャナ４２の走査中心位置における線状光束４６に平行な基準方向（図２０中の一点鎖線で表示）を基準とする角度（図２０中のｘｙ方向の角度）である。
【0130】
この際に、スキャナ４２の種類、例えばガルバノスキャナ及びＭＥＭＳスキャナ（２軸ＭＥＭＳミラー）、特にＭＥＭＳスキャナでは、ミラーの揺動角度θ，φの再現性が低いという問題がある。ここでいう再現性が低いとは、既述の光学系制御部６２によるミラーの揺動角度θ，φの指示値（制御値、設定値、指定値、又は目標値ともいう）と、実際のミラーの揺動角度θ，φとの間に乖離が生じることがある。
【0131】
このようにミラーの揺動角度θ，φの再現性が低くなると、ミラーの揺動角度θ，φの指示値は同じであっても、実際のミラーの揺動角度θ，φに変動が生じるため、これに応じてスキャナ４２から出射される線状光束４６の走査角度にも変動が生じてしまう。この場合には、既述の各走査位置Ｐがそれぞれ変動するため、光学特性取得部７０による眼鏡レンズ１０２の光学特性の測定精度が低下したり、光学特性取得部７０により取得される眼鏡レンズ１０２の光学特性のマッピング画像（ＳＣＡマッピング画像）の再現性が低下したりするという問題が発生する。なお、「ＳＣＡ」のＳは球面度数（spherical）、Ｃは乱視度数（cylinder）、及びＡは乱視軸（Axis）である。
【0132】
また、眼鏡レンズ１０２の表面（レンズ面）の精度と、この表面上のごみ及び傷とを考慮した場合、ミラーの揺動角度θ，φの再現性、すなわちスキャナ４２から出射される線状光束４６の走査角度の再現性は高い方が望ましい。
【0133】
そこで、第５実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｄ（図２０参照）は、光学系制御部６２による各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの制御（本発明の走査角度の制御に相当）の補正を行う。
【0134】
図２０は、第５実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｄの走査光学系３５、スクリーン３６、及び撮影光学系３７の概略図である。図２０に示すように、レンズ特性測定装置１０Ｄは、ハーフミラー４００及び受光光学系４０２を備える点を除けば、上記第１実施形態のレンズ特性測定装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【0135】
ハーフミラー４００は、本発明の第２光分割部に相当するものであり、コリメータ４４と、セット部２０にセットされた眼鏡レンズ１０２の表面との間に設けられている。このハーフミラー４００は、コリメータ４４から出射された線状光束４６の一部を後述の受光光学系４０２に向けて反射し、線状光束４６の残りをそのまま透過させて眼鏡レンズ１０２に向けて出射する。
【0136】
受光光学系４０２は、レンズ４０４、レンズ４０６、及びＣＣＤ型（ＣＭＯＳ型でも可）の撮像素子４０８を備える。レンズ４０４，４０６は、ハーフミラー４００にて反射された線状光束４６を撮像素子４０８の受光面に入射させる。
【0137】
撮像素子４０８は、ハーフミラー４００からレンズ４０４，４０６を通して入射された線状光束４６を受光する受光面を有している。そして、撮像素子４０８は、線状光束４６を受光面で受光（撮像）して受光信号を統括制御部５８へ出力する。この受光信号は、撮像素子４０８の受光面での線状光束４６の受光位置（受光面内の画素の位置座標）を示す。
【0138】
ここで、撮像素子４０８の受光面にて受光される線状光束４６の受光位置は、各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φ、すなわちスキャナ４２から出射される線状光束４６の走査角度（θ，φ）ごとに異なる。このため、受光面上での線状光束４６の受光位置と、各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φ（線状光束４６の走査角度）との間には１対１の関係が成り立つ。従って、受光面上での線状光束４６の受光位置から、各ガルバノミラー４２Ａの実際の揺動角度θ，φが求められる。
【0139】
図２１は、第５実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｄの統括制御部５８の機能ブロック図である。図２１に示すように、第５実施形態の統括制御部５８は、前述の各部の他に測定値取得部４１０及び補正部４１２として機能する点を除けば、上記第１実施形態の統括制御部５８と基本的に同じである。
【0140】
測定値取得部４１０は、撮像素子４０８から入力された受光信号と、記憶部５９から取得した対応情報４１４とに基づき、各ガルバノミラー４２Ａの実際の揺動角度θ，φの測定値（実測値ともいう）を取得する。対応情報４１４は、既述の受光面上での線状光束４６の受光位置と、各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φとの対応関係を示す情報であり、予め実験又はシミュレーション等を行うことにより作成されている。これにより、測定値取得部４１０は、撮像素子４０８からの受光信号に基づき受光面内での線状光束４６の受光位置を判別し、さらにこの受光位置に基づき対応情報４１４を参照することにより、各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの測定値を取得する。
【0141】
各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの測定値は、本発明の走査角度の測定値に相当する。そして、測定値取得部４１０は、各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの測定値に関する情報を補正部４１２へ出力する。
【0142】
補正部４１２は、光学系制御部６２による各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの制御を補正する。補正部４１２は、測定値取得部４１０から各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの測定値を取得すると共に、光学系制御部６２から各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの指示値を取得する。この指示値は、本発明の走査角度の指示値に相当する。
【0143】
次いで、補正部４１２は、各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの測定値と指示値とを比較した結果に基づき、各揺動角度θ，φの測定値が指示値に一致するように、光学系制御部６２による揺動角度θ，φの制御を補正する。これにより、補正部４１２は、光学系制御部６２による線状光束４６の走査角度の制御を補正することができる。
【0144】
図２２は、第５実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｄによる各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの補正制御の流れを示すフローチャートである。図２２に示すように、既述の図１０に示したステップＳ３，Ｓ６において、光学系制御部６２が、走査光学系３５を制御してスキャナ４２から線状光束４６を出射させると、この線状光束４６がミラー４３及びコリメータ４４を介してハーフミラー４００に入射する。そして、線状光束４６の一部が、ハーフミラー４００によって分割されると共に受光光学系４０２に向けて反射される（ステップＳ２０、本発明の光分割ステップに相当）。
【0145】
ハーフミラー４００によって反射された線状光束４６は、受光光学系４０２の撮像素子４０８の受光面で受光される（ステップＳ２１、本発明の受光ステップに相当）。これにより、撮像素子４０８から受光信号が測定値取得部４１０へ出力される。
【0146】
測定値取得部４１０は、撮像素子４０８から入力された受光信号が示す受光面上での線状光束４６の受光位置に基づき、記憶部５９から読み出した対応情報４１４を参照して、各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの測定値を取得する（ステップＳ２２、本発明の測定値取得ステップに相当）。そして、測定値取得部４１０は、各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの測定値を補正部４１２へ出力する。
【0147】
補正部４１２は、測定値取得部４１０から各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの測定値を取得する。また、補正部４１２は、光学系制御部６２から各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの指示値を取得する（ステップＳ２３）。なお、この指示値の取得のタイミングは、ステップＳ２２の後に限定されるものではなく、ステップＳ２２の前であってもよい。
【0148】
そして、各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの測定値と指示値とを比較した結果に基づき、光学系制御部６２による揺動角度θ，φの制御を補正する（ステップＳ２４、本発明の補正ステップに相当）。これにより、各ガルバノミラー４２Ａの実際の揺動角度θ，φ（線状光束４６の走査角度）がその指示値と一致する。
【0149】
このように第５実施形態のレンズ特性測定装置１０Ｄでは、光学系制御部６２による各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの制御を補正することで、各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φ（線状光束４６の走査角度）の指示値に対する測定値の誤差を低減させることができる。これにより、指示値に対する各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの変動、すなわちスキャナ４２から出射される線状光束４６の走査角度の変動が低減される。その結果、既述の各走査位置Ｐの変動が抑えられるので、光学特性取得部７０による眼鏡レンズ１０２の光学特性の測定精度及び光学特性のマッピング画像の再現性が向上する。
【0150】
上記第５実施形態では、コリメータ４４と、セット部２０にセットされた眼鏡レンズ１０２の表面との間にハーフミラー４００を配置しているが、例えばスキャナ４２とミラー４３との間に配置したり、或いはミラー４３とコリメータ４４との間に配置したりしてもよい。また、ミラー４３をハーフミラー４００に置換してもよい。すなわち、スキャナ４２から眼鏡レンズ１０２の表面に至る線状光束４６の光路の途中位置であれば、ハーフミラー４００の配置位置は特に限定はされない。
【0151】
上記第５実施形態で説明した各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの制御の補正は、スクリーン３６の光軸方向位置ごとの線状光束４６の走査で毎回行わなくてもよい。例えば、この補正を、既述の図１０に示したステップＳ３（線状光束４６の１回目の走査）では行わずに、ステップＳ６（線状光束４６の２回目の走査）で行ってもよい。
【0152】
この場合、補正部４１２は、線状光束４６の１回目の走査で測定値取得部４１０から取得した各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの測定値を、各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの指示値として用いる。これにより、線状光束４６の２回目の走査における各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φを、線状光束４６の１回目の走査における各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの測定値に合せることができる。その結果、各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの再現性が低い場合でも、眼鏡レンズ１０２の表面上の同一の走査位置Ｐに対応した各光学的距離ＬＯ１，ＬＯ２での投影位置Ｑ１，Ｑ２の位置座標を、走査位置Ｐごとに取得することができる。
【0153】
上記第５実施形態では、第１実施形態のレンズ特性測定装置１０に対して各ガルバノミラー４２Ａの揺動角度θ，φの制御を補正する機能を追加した例について説明しているが、第２実施形態から第４実施形態に対しても同様の機能を追加してもよい。
【0154】
［その他］
上記各実施形態では、眼鏡レンズ１０２とスクリーン３６との間の光学的距離として、第１光学的距離ＬＯ１及び第２光学的距離ＬＯ２を設定しているが、光学的距離を３以上に複数設定してもよい。例えば、上記第１実施形態では、スクリーン３６等を３以上の光軸方向位置に位置決めする。また、上記第２実施形態では、眼鏡レンズ１０２を透過した線状光束４６を３以上の光路に分割すると共に３組以上のスクリーン３６及び撮影光学系３７を設ける。さらに、上記第３実施形態では、屈折率の異なる複数種類の光学部材を光路ＯＰ３に選択的に挿脱する。
上記各実施形態では、眼鏡レンズ１０２とスクリーン３６との間の光学的距離として、第１光学的距離ＬＯ１及び第２光学的距離ＬＯ２を設定しているが、光学的距離を３以上に複数設定してもよい。例えば、上記第１実施形態では、スクリーン３６等を３以上の光軸方向位置に位置決めする。また、上記第２実施形態では、眼鏡レンズ１０２を透過した線状光束４６を３以上の光路に分割すると共に３組以上のスクリーン３６及び撮影光学系３７を設ける。さらに、上記第３実施形態では、屈折率の異なる複数種類の光学部材を光路ＯＰ３に選択的に挿脱する。
【0155】
上記各実施形態では、眼鏡フレーム１０１の左右の眼鏡レンズ１０２の光学特性を眼鏡フレーム１０１の置き換えなしに測定するレンズ特性測定装置１０等を例にあげて説明したが、例えば左右の眼鏡レンズ１０２の光学特性を片方ずつ測定するレンズ特性測定装置（レンズメータ）、及び生地レンズの光学特性を測定するレンズ特性測定装置（レンズメータ）等の各種の被検レンズを測定するレンズ特性測定装置に本発明を適用できる。また、眼鏡以外の各種用途の被検レンズの光学特性を測定するレンズ特性測定装置に対しても本発明を適用できる。
【符号の説明】
【0156】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…レンズ特性測定装置，
３５…走査光学系，
３６，３６Ａ，３６Ｂ…スクリーン，
３７，３７Ａ，３７Ｂ…撮影光学系，
４０…光源，
４２…スキャナ，
４６…線状光束，
５０…カメラ，
５２…撮影画像，
５４…移動部，
５８…統括制御部，
６０…移動制御部，
６２…光学系制御部，
６４…撮影制御部，
６８…位置取得部，
７０…光学特性取得部，
７６…ハーフミラー，
８０…ガラス板，
８１…挿脱部，
８４…挿脱制御部，
８８…走査設定部，
９０…点像数調整部，
１０１…眼鏡フレーム，
１０２…眼鏡レンズ
３５…走査光学系，
３６，３６Ａ，３６Ｂ…スクリーン，
３７，３７Ａ，３７Ｂ…撮影光学系，
４０…光源，
４２…スキャナ，
４６…線状光束，
５０…カメラ，
５２…撮影画像，
５４…移動部，
５８…統括制御部，
６０…移動制御部，
６２…光学系制御部，
６４…撮影制御部，
６８…位置取得部，
７０…光学特性取得部，
７６…ハーフミラー，
８０…ガラス板，
８１…挿脱部，
８４…挿脱制御部，
８８…走査設定部，
９０…点像数調整部，
１０１…眼鏡フレーム，
１０２…眼鏡レンズ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】