专利名称：透镜检查仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测定透镜的光学特性的透镜检查仪(检镜仪)。
背景技术：
现有的透镜检查仪向位于测定光轴上的测定对象透镜投射测定光束，借助于感光传感器来感光通过对象透镜的测定光束，基于其感光结果求出对象透镜的折射力等光学特性。在这种透镜检查仪中，在显示器上显示校准用画面，该校准用画面用来相对于测定光轴校准对象透镜的所期望的位置或区域。例如，在测定累进透镜时，模仿累进透镜的累进透镜标记(图形图像)被固定显示在画面内，同时表示对象透镜的测定位置或测定区域的目标标记依照对象透镜相对于测定光轴的移动而在画面内进行移动显示。
但是，在以往的透镜检查仪中，特别是在测定装入眼镜架的对象透镜时等，把握对象透镜相对于测定光轴的位置和移动方向与画面内的目标标记相对于透镜标记的位置和移动方向的相关关系有时不知所措，对经验缺乏的不熟练的检查员来说校准有时很费功夫。
发明内容
本发明就是鉴于上述现有技术的问题点而完成的，其技术课题是提供一种能够准确地告知测定对象透镜应被移动的方向、并且在校准时的操作性上表现优良的透镜检查仪。
为了解决本发明的技术课题以及按照本发明的目的，本发明的技术方案提供一种对测定对象透镜的光学特性进行测定的透镜检查仪，包括测定光学系统，具有测定光轴、沿测定光轴向对象透镜投射测定光束的光源和对通过对象透镜的测定光束进行感光的感光传感器；运算部，基于利用感光传感器的感光结果，求出对象透镜的光学特性；检测单元，检测对象透镜上的所期望的位置或区域相对于测定光轴的校准状态；显示校准用画面的显示部；以及显示控制部，使表示对象透镜上的测定位置或测定区域的目标标记固定显示在画面内的规定位置，同时基于利用检测单元的检测结果，使模仿对象透镜的透镜标记和表示对象透镜的校准目标位置或者目标区域的导向标记在画面内位置可变地进行显示，其中相对于测定光轴的对象透镜的移动方向与相对于目标标记的透镜标记及导向标记的移动方向一致。
图1是本实施方式的透镜检查仪的概略外观图。
图2是本透镜检查仪的光学系统和控制系统的概略结构图。
图3是表示形成于测定指标板的测定指标的配置(分布)图案的图。
图4是累进透镜的测定模式下的显示画面例。
图5是累进透镜的测定模式下的显示画面例。
图6是单焦点透镜的测定模式下的显示画面例。
具体实施例方式
以下，根据附图来说明本发明的一实施方式。图1是本实施方式的透镜检查仪的概略外观图。
在设于透镜检查仪主体1之上部的液晶显示器等显示器2上显示着测定所必需的信息、测定结果等。然后，通过按压对应于显示器2上所显示的开关显示的开关3，进行测定模式的切换等必要的输入指示。
测定对象透镜LE被放置在鼻架(nosepiece透镜载置台)4上。然后，通过使透镜压板5下降到下侧(鼻架4侧)，使放置于鼻架4上的透镜LE被稳定地保持。
在测定被放入眼镜架的透镜LE时，使可以在前后方向(图1中箭头A方向)移动的框架挡块(透镜挡块)6抵接于左右透镜架(或左右透镜)的下端(眼镜装配状态的下端)并使之稳定，由此就可以准确地测定透镜LE的柱面轴角度。
打点机构7在对透镜LE施加打点(印点)时使用。READ开关8是用于发送存储透镜LE的测定结果的指示信号的开关。通过按压开关8，测定结果被显示在显示器2上，同时被存储在主体1内的存储器中。电源开关9是用于接通装置(透镜检查仪)的电源的开关。
图2是本装置(透镜检查仪)的光学系统和控制系统的概略结构图。10是测定光学系统，L1是其测定光轴。测定光学系统10具有配置于光轴L1上的LED等测定用光源11；准直透镜12；反射镜13；形成有测定指标的指标板14；二维感光传感器(图像传感器)15。光轴L1通过鼻架4的孔径4a的中心，并且相对于孔径4a的孔径平面垂直。指标板14被保持在主体1的保持部件16上，并配置于孔径4a的附近正下方。孔径4a是直径约8mm的圆形。
图3是表示形成于指标板14的测定指标的配置(分布)图案的图。指标板14是外径略微大于孔径4a的内径的圆形，在指标板14上形成有多个测定指标20。本实施方式的指标20由配置于光轴L1通过的中心位置的中心指标21即直径约0.4mm的圆形大针孔(孔)、和在其周围以约0.5mm间距配置成网格状的周边指标22即直径约0.2mm的圆形小针孔(孔)22组成。指标22的个数约为200个，配置在以光轴L1为中心的直径约7mm的范围内。另外，指标20还可以通过在指标板14的后面实施使指标21和指标22为漏白的黑色Cr涂层来形成。
指标21的像被用作用于确定指标22的像的对应关系的基准指标像，即被用作相对于透镜LE没有位于光轴L1上的基准状态(“0D(屈光度diopter)基准”)下的指标22的像，来确定透镜LE位于光轴L1上的测定状态下的指标22的像用的基准指标的像。此外，作为基准指标如果能够区别于其他测定指标，则不限于指标板14的中心位置，也可以配置在其他位置，其个数和形状也没有限定。
来自光源11的测定光束通过准直透镜12成为平行光束，由反射镜13进行反射，被投射到放置在鼻架4上并位于光轴L1上的透镜LE。在透过LE透镜的测定光束内，经过孔径4a通过指标板14的指标(针孔)21和指标(针孔)22的测定光束入射到感光传感器15。
来自感光传感器15的输出信号被输入到运算控制部40。在运算控制部40上连接着存储器42。运算控制部40把在透镜LE未放置于鼻架4上并且不位于光轴L1上的基准状态下利用感光传感器15检测出的各指标像的位置(坐标)作为基准，根据相对于该基准具有折射力的透镜LE被放置在鼻架4上并位于光轴L1上的测定状态下利用感光传感器15检测出的各指标像的位置(坐标)的变化，求出透镜LE的光学特性(球面度数、柱面度数、柱面轴角度、棱镜度数)。例如，在只具有球面度数的透镜LE位于光轴L1上的状态下，相对于透镜LE不位于光轴L1上的状态，各指标像的位置从透镜LE的光学中心呈正圆状进行放大或缩小。根据该放大量或缩小量求出球面度数。另外，在只具有柱面度数的透镜LE位于光轴L1上的状态下，相对于透镜LE不位于光轴L1上的状态，各指标像的位置从透镜LE的光学中心呈椭圆形进行放大或缩小。根据该放大量或缩小量求出柱面度数和柱面轴角度。另外，棱镜度数根据指标21的像或其附近(周边)的指标22的像的位置的平行移动量而求得。具有球面度数、柱面度数和棱镜度数的透镜LE看作它们的组合即可(参照US 3880525(特开昭50-145249))。
另外，运算控制部40除了把邻接的4个(2×2点)(至少3个)的指标像作为一组，还能够把3×3点、4×4点或5×5点等的指标像作为一组，根据各组的各指标像的位置变化的平均来求出透镜LE的光学特性(折射度数)。此时的测定位置(测定点)被设为与各指标像组的中心位置或特定的指标像的位置相对应的透镜LE的位置。从而，根据本装置的构成，就在与孔径4a内相对应的透镜LE的测定区域内一次获得多个测定位置(测定点)的光学特性。即，获得测定区域内的光学特性。为此，在累进透镜中，就能够效率良好地判定当前测定位置的至少哪个是否位于远视部(在当前测定区域内是否有一部分远视部即用于观看远处的部分)。同样，就能够效率良好地判定当前测定位置的至少哪个是否位于近视部(在当前测定区域内是否有一部分近视部即用于观看近处的部分)，当前测定位置的至少哪个是否位于累进部(在测定区域内是否有一部分累进部即处于远视部与近视部之间透镜度数累进变化的部分)。
运算控制部40以透镜LE相对于光轴L1的所期望的位置或者所期望的区域的校准状态的检测结果为基础，控制显示器2的显示。另外，运算控制部40根据感光传感器15的输出信号，每隔规定的时间间隔连续获得测定区域内的光学特性分布。
另外，测定光学系统不限于图2所示结构。例如，指标板14可以自被放置于鼻架4上的透镜LE而配置于光源11侧，也可以是将多个光源11呈网格状进行配置的结构。在测定光学特性分布时，最好是测定位置在以光轴L1为中心的至少处于上下方向和左右方向，所以指标20的配置(分布)只要满足它即可。一次可以在多个测定位置进行测定的测定区域在不使用鼻架4时，还可以比孔径4a宽。
在具备上述这种结构的透镜检查仪中，以累进透镜的校准操作为中心进行说明。首先，利用开关3选择单焦点透镜测定模式或累进透镜测定模式，同时指定透镜LE是右眼用透镜还是左眼用透镜。在下面，就选择累进透镜测定模式并指定右眼用透镜的情况进行说明。
此外，设光学特性根据3×3点的指标像组的各指标像的坐标的变化来求解，测定位置设为对应于该指标像组的中心位置的透镜LE的位置。
若累进透镜测定模式被选择，则在显示器2上的校准画面2a内显示模仿累进透镜的累进透镜标记100，其中，显示有表示测定位置的圆圈目标标记101。累进透镜的近视部位于相对于远视部靠近内侧(鼻侧)约2mm，所以在右眼用透镜被指定时，近视部从标记100的累进部略微朝左侧倾斜来进行显示(参照图1、图4等)。标记100随着因透镜LE的鼻架4上的移动而引起的校准状态的变化而进行移动显示，另一方面，标记101则被固定显示在画面2a的中央。
另外，标记100使眼睛安装状态下的上下反转进行显示。这在检测者把透镜LE放置在鼻架4上时，具有进行引导以将透镜LE的下方设置在装置里侧将透镜LE的上方设置在装置跟前侧的作用。即，处于画面2a的上方向相当于装置的里侧，画面2a的下方向相当于装置的跟前侧的关系。
这里，在透镜LE未放置于鼻架4上的状态下，如图4(a)所示，标记100的中央部附近被显示成位于标记101。这就具有引导检测者设置透镜LE以使透镜LE的中央部附近被置于鼻架4的作用。由于累进透镜的中央部附近是加入度已放入的累进部中央部附近的情况居多，所以在确定远视部时，通过进行引导以使测定区域从持有加入度的区域向不持有加入度的区域进行移动，就易于更为准确地确定远视部。
另外，在测定累进部中央部附近的光学特性时，运算控制部40根据在以光轴L1为中心的上下方向的测定位置的加入度数的差(变化)，就可以判定被载置于鼻架4上的透镜LE的上下方向是否正确。即，如果透镜LE的上方测定位置的等价球面度数大于透镜LE的下方测定位置的等价球面度数，则判定为透镜LE的上下被相反设置(载置)。在透镜LE的设置被判定为上下颠倒时，在显示器2上显示该意思的警告。
若透镜LE被放置在鼻架4上，则根据在测定区域内的光学特性分布，借助于运算控制部40来判定测定区域(测定位置)位于透镜LE的哪边。即，如果在透镜LE的上下方向存在测定位置的等价球面度数或球面度数的差(变化)，则判定为测定区域处于透镜中央部附近(累进部中央部附近)。如果在透镜LE的上下左右方向没有测定位置的加入度数或柱面度数的差(变化)，水平棱镜度数大致为0，则判定为测定区域处于远视部附近。如果在透镜LE的左右方向存在测定位置的柱面度数的差(变化)，则判定为测定区域处于累进部的左右位置附近。
图4(b)是透镜LE被放置在鼻架4上时，判定为测定区域处于透镜中央部附近时的画面2a的显示例。此外，若判定为透镜LE被放置在鼻架4上，则首先作为把测定位置引导到远视部的步骤，使成为校准的移动目标的十字导向标记110显示在相当于标记100中的远视部的区域内，以获取与累进部的显示的相关性。此时，运算控制部40把等价球面度数值或球面度数、和棱镜度数的分布信息存储在存储器42中。若在图4(b)的显示状态下，为了使标记110靠近标记101而使透镜LE移动到装置里侧，则如图4(c)那样，相对于被固定显示在画面2a中央的标记101，标记100和标记110朝画面2a上侧移动(显示位置变化)。由于若透镜LE有移动则棱镜度数和折射力发生变化，所以运算控制部40根据公式(プレンテイス式)(自光学中心的偏位距离(mm)＝(棱镜度数(D)/折射力(D))×10)，首先计算自所存储的位置的移动距离。然后，根据计算出的移动距离随时使标记100和标记110一体地进行移动(使显示位置变化)。
检测者为了将透镜LE的远视部与光轴L1对准，进一步使透镜移动以使标记100进入标记101内。运算控制部40根据在光轴所得到的等价球面度数或球面度数的变化，如果进入几乎没有加入度数的区域则判定为是远视部，如图4(d)那样，将标记100的移动位置设为标记110进入标记101内的位置关系，同时把标记110变为大十字标记115。由此，通知远视部的校准完成的意旨，同时将远视部的测定值存储在存储器42中。
图4(e)是在远视部的校准中，左右方向的校准错位时的显示示例。左右方向的错位根据水平棱镜度数的差(变化)来进行判定。在图4(e)的示例中，使透镜LE在右方向进行移动以使标记110进入位于画面右侧的标记101内即可。
此外，在图4(b)的画面2a中，在标记100的中央部显示出标记101，运算控制部40根据透镜LE的上下方向的等价球面度数或球面度数的差(变化)，虽然可以判定为在测定累进部，但却不能判定距远视部的距离。因此，在实际的测定区域处于接近透镜LE下端侧的累进部这种情况下，若根据透镜LE的移动量以恒定的关系使标记100进行移动，则标记100和标记110就会过于通过标记101。在这种显示中，检测者将对应该使透镜LE移动的方向感到困惑，所以在本装置中施行下述显示方法，即，随着测定区域接近远视部，使标记100和标记110的显示移动量减少，如果校准完成就使标记110和标记101相吻合。
相反，在诸如实际的测定区域处于接近远视部的累进部这样的情况下，在画面2a上标记110和标记101的距离看起来偏离实际，在判定为测定区域已到达远视部时，则施行下述显示方法，即，使标记100和标记110跳跃来完成校准。由于即便在被检测透镜移动中显示也总是反应，所以检测者易于把握测定区域，能够准确地进行透镜LE的移动。
当远视部的测定值被存储在存储器42中后，转入近视部的测定步骤。如图5(a)所示，标记110消失，在相当于标记100的近视部的区域内显示新的十字导向标记120，以获取与累进部的显示的相关性。标记120也可以是与标记110不同的标记形状。此次，为了从此处测定近视部的光学特性，使透镜LE移动到装置跟前侧以使标记120进入标记101内。此时，运算控制部40根据存储在存储器42中的远视部中的棱镜度数和折射力，计算距远视部的移动距离。然后，根据计算出的移动距离，进行移动显示(使显示位置变化)以使标记120和标记100朝向标记101。
图5(b)和图5(c)是在朝向近视部的校准移动中测定区域从累进部起朝右方向偏移的示例，标记101和累进部实际上成为使测定区域朝累进部的右方向错位图像化的显示状态。在该情况下，由于标记120和标记100相对于标记101朝左侧错位来进行显示，所以能够立刻判明使透镜LE朝右方向移动即可。把先前所存储的远视部的柱面度数与当前所测定的柱面度数之差的绝对值作为光学畸变，左右方向的错位能够用在以光轴L1为中心的左右方向的测定位置检测出的光学畸变的大小来进行判定。如果光学畸变的最小值处于自光轴还靠左侧的测定区域，则判定为光轴L1朝右侧错位。如果光轴的光学畸变大于等于0.5D，则运算控制部40如图5(b)那样使标记100的累进部到达标记101来进行显示。另外，即使在发生光学畸变小于0.5D的错位时，也可以依照该错位量设为表现了累进部相对于标记101的左右位置的错位的显示(参照图5(c))。在近视部的左右位置的对位时，如图5(b)、(c)那样，根据标记100的累进部相对于标记101的位置错位的显示，就能够准确地向检测者传达需要使测定区域返回到累进部。
通过移动透镜LE以使标记120接近标记101，如果以光轴L1为中心在上下方向的测定位置检测出的加入度(或者等价球面度数)上升，并在某处大致恒定，则通过运算控制部40判定为上下方向的测定区域处于近视部。另外，关于左右方向，如果光轴的测定位置上的光学畸变为最小值，则判定为左右方向的测定区域也处于近视部。若判定为测定区域处于近视部，则如图5(d)那样，标记120变成大十字标记125，并显示在其进入标记101内的位置。由此，检测者就能够得知针对近视部的校准完成，通过检测者按压开关8，近视部测定值被存储在存储器42中(也可以使在校准完成的同时，近视测定值被自动地存储在存储器42中)。在针对近视部的校准显示中，与针对远视部的校准同样，也进行标记100和标记120的显示移动量的减少或者标记100和标记120的跳跃。
此外，在加入度数不具有峰值点，并且加入度在右上方将上升的累进透镜中，由于不能进行近视部的判定所以如果测定区域到达透镜上端，则在该时刻按压开关8以结束测定即可。在该情况下，标记120的显示亦成为未到达标记101原封不动的显示。
如上面那样控制各个标记的显示位置，以一边进行获取包含相对于表示测定区域的标记101的累进部的标记100、相对于累进部的远视部、近视部的位置关系的相关性的显示，一边使标记100、110和120一体地进行移动。通过此显示控制，就可以把透镜LE的移动方向正确地通知给检测者，所以检测者能够容易且准确地进行校准操作。
另外，如上述那样的画面2a的显示控制并不限于累进透镜的测定模式，在单焦点透镜测定模式下也可以使用。即，如图6所示，相对于被固定显示在画面2a中央的标记101，根据校准错位来移动显示模仿单焦点透镜的单焦点透镜标记200和位于标记200中心的相当于光学中心的十字导向标记150。
另外，关于测定光学系统，并不限于可以同时测定上述的测定位置的光学特性，即使是利用以测定光轴为中心的一组测定光束(位于同一圆周上的至少3个测定光束)对被检测透镜的光学特性进行点测定的光学系统，上述显示装置也能够适用。
另外，虽然在以上说明中设为通过开关操作来进行累进透镜测定模式和单焦点透镜测定模式的切换，但是由于还有不知道是单焦点透镜还是累进透镜的情况，所以若使用自动判定是累进透镜还是单焦点透镜的功能则较为方便。在图2所示光学系统中，由于能够同时获得测定区域内的多个测定位置的光学特性，所以能够不使透镜LE移动地获得球面度数、等价球面度数和柱面度数的差(变化)。在借助于开关部3设定了累进透镜的自动判定模式的情况下，在电源接通时设为单焦点透镜测定模式状态，与图6相同在画面2a上显示着示意性地表示单焦点透镜的标记200。
在检测出透镜LE放置时，开始是累进透镜还是单焦点透镜的透镜的判定。此时，在测定区域内的等价球面度数或球面度数的最大值与最小值之差大于等于0.25D、或球面度数的最大值与最小值之差大于等于0.25D的情况下，运算控制部40判定为是累进透镜。在运算控制部40已判定为是累进透镜的情况下，向检测者显示是累进透镜的意旨的消息，并自动地切换到累进透镜测定模式(参照图4)。然后，按照后续的画面2a进行累进透镜的测定。另一方面，在判定为是单焦点透镜时，画面2a原样不变，切换为从相当于测定区域的中央部的4个指标像求出单一测定值的点(POINT)测定。这是因为在运算控制部40如上述那样进行用于获得多个位置的光学特性的运算的情况下，运算处理变慢且校准操作将花费时间，另一方面如果是点测定则运算处理快，可进行轻快的校准操作。
另外，也可以在校准操作中判定是累进透镜还是单焦点透镜。首先，由于画面2a是单焦点透镜测定模式用，所以进行校准以使标记150移动到标记101框内。在该校准中，通过运算控制部40进行是累进透镜还是单焦点透镜的判定。此时，从相当于测定区域的中央部的4个指标像获得与点测定相同的测定结果，并在显示画面上显示出结果。这样一来，在被检测透镜是单焦点透镜时就可以迅速地获得测定结果。
另外，在透镜LE是累进透镜时，也能够通过进行朝向透镜LE的几何中心的校准来使透镜判定的精度得以提高。由于累进透镜的远视部附近的度数的差(变化)比较小，所以若远视部放在鼻架4上就有可能被误认为是单焦点透镜。因此，如果进行引导显示以进行朝向透镜的几何中心的校准操作，则在透镜移动中就能够捕捉度数的差(变化)，可以判定为是累进透镜。
此外，也可以构成为在被判定为是累进透镜时，不自动地切换到累进透镜模式，而是在画面中显示是否进行切换的消息，通过检测者的开关操作来进行切换。
权利要求
1.一种对测定对象透镜的光学特性进行测定的透镜检查仪，包括测定光学系统，具有测定光轴、沿测定光轴向对象透镜投射测定光束的光源和对通过对象透镜的测定光束进行感光的感光传感器；运算部，基于利用感光传感器的感光结果，求出对象透镜的光学特性；检测单元，检测对象透镜上的所期望的位置或区域相对于测定光轴的校准状态；显示校准用画面的显示部；以及显示控制部，使表示对象透镜上的测定位置或测定区域的目标标记固定显示在画面内的规定位置，同时基于利用检测单元的检测结果，使模仿对象透镜的透镜标记和表示对象透镜的校准目标位置或目标区域的导向标记在画面内位置可变地进行显示，其中相对于测定光轴的对象透镜的移动方向与相对于目标标记的透镜标记及导向标记的移动方向一致。
2.按照权利要求1所述的透镜检查仪，其特征在于，包括选择单焦点透镜测定模式或者累进透镜测定模式的模式选择单元，显示控制部在累进透镜测定模式被选择的情况下显示累进透镜标记，同时在进行引导以使测定位置或测定区域来到对象透镜的远视部时，将导向标记显示在相当于累进透镜标记中的远视部的区域内，在进行引导以使测定位置或测定区域来到对象透镜的近视部时，将导向标记显示在相当于累进透镜标记中的近视部的区域内。
3.按照权利要求2所述的透镜检查仪，其特征在于，包括判断单元，在对象透镜被位于测定光轴上时，判断对象透镜的方向和累进透镜标记的方向的相关关系。
4.按照权利要求3所述的透镜检查仪，其特征在于，包括透镜载置台，具有规定直径的、测定光轴通过的孔径，支承对象透镜；测定光学系统具有持有多个测定指标的指标板，运算部基于借助于通过对象透镜、孔径及指标板的测定光束所形成的指标像的利用感光传感器的感光结果，求出测定区域内的光学特性分布，其中已通过测定区域的测定光束可通过孔径，判断单元基于所得到的测定区域内的光学特性分布来判断相关关系。
5.按照权利要求1所述的透镜检查仪，其特征在于，包括透镜载置台，具有规定直径的、测定光轴通过的孔径，支承对象透镜；测定光学系统具有持有多个测定指标的指标板，运算部基于借助于通过对象透镜、孔径及指标板的测定光束所形成的指标像的利用感光传感器的感光结果，求出测定区域内的光学特性分布，其中已通过测定区域的测定光束可通过孔径，检测单元基于所得到的测定区域内的光学特性分布来检测校准状态。
6.按照权利要求1所述的透镜检查仪，其特征在于显示控制部使目标标记显示在画面中央。
全文摘要
本发明提供一种能够准确地告知测定对象透镜应被移动的方向、并且在校准时的操作性上表现优良的透镜检查仪。包括测定光学系统，具有测定光轴、沿测定光轴向对象透镜投射测定光束的光源和对通过对象透镜的测定光束进行感光的感光传感器；运算部，基于利用感光传感器的感光结果，求出对象透镜的光学特性；检测单元，检测对象透镜上的所期望的位置或区域相对于测定光轴的校准状态；显示校准用画面的显示部；以及显示控制部，使表示对象透镜上的测定位置或测定区域的目标标记固定显示在画面内的规定位置，同时基于利用检测单元的检测结果使模仿对象透镜的透镜标记和表示对象透镜的校准目标位置或目标区域的导向标记在画面内位置可变地进行显示。
文档编号G01M11/02GK1690679SQ20051006676
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月27日 优先权日2004年4月27日
发明者小林利哉, 梶野正 申请人:株式会社尼德克