JP4514030B2 - 眼鏡装用パラメータ測定装置 - Google Patents

Description

眼鏡フレームを装用した眼鏡装用者の画像を撮像し、その画像から眼鏡を製作するために必要とされる様々な眼鏡装用パラメータを測定する眼鏡装用パラメータ測定装置に関する。

眼鏡の製作では、眼鏡処方値と眼鏡フレームの選択と眼鏡装用者に関連した様々な眼鏡装用パラメータとに応じて光学設計を行い、その設計値に基づいて製造された眼鏡レンズを眼鏡フレームの形状に合わせて枠入れするように切削することが必要である。眼鏡装用者に関連した眼鏡装用パラメータとしては、遠方視瞳孔間距離、近方視瞳孔間距離、遠方視装用距離（頂点間距離）、眼鏡フレーム装用角度等である。

従来より、この眼鏡装用パラメータの測定には様々な光学的測定方法が知られている。例えば、眼鏡店において主にピューピロメータ（ＰＤメータ）を使用し、眼鏡装用パラメータとして眼鏡装用者の遠方視瞳孔間距離と近方視瞳孔間距離を測定していた。この方法は、ある程度正確な値が得られるが、眼鏡装用者に不自然な姿勢を要求して装置を覗き込ませるため、自然な眼鏡装用環境と異なり、測定値にばらつきがあった。

こうした欠点を克服した装置として、特許文献１に記載されたCarl Zeiss社のVideo-Infralが知られている。この装置は眼鏡店で使用され、２台のビデオカメラと１枚の反射鏡とを使用して、眼鏡装用者の正面画像と側面画像を得る。眼鏡装用者の眼の中心位置を決定するために、これらの画像上でマウス型ポインティンデバイスを使用して、眼鏡フレーム形状に接する接線を矩形状にトレースする。その後、眼鏡装用者の正面画像上において、眼鏡フレームを基準とする眼鏡装用者の瞳孔の相対的位置、つまり眼鏡装用パラメータとしての遠方視瞳孔間距離を測定する。更に、眼鏡装用者の側面画像上において垂直線を基準としたときの眼鏡フレームの傾斜角(つまり、眼鏡装用パラメータとしての眼鏡フレーム装用角度)と、眼鏡フレームの位置を基準とした角膜頂点までの距離である頂点間距離(つまり、眼鏡装用パラメータとしての遠方視眼鏡装用距離)とを測定する。
特開平８−４７４８１号公報(第３頁)

特許文献１に記載の従来の装置によれば、主に遠方視瞳孔間距離、眼鏡フレーム装用角度および頂点間距離が測定されるが、このうちの頂点間距離は眼鏡フレームの立体的形状を考慮していないため、実際には眼鏡装用パラメータとしての遠方視眼鏡装用距離とは言えず、この数値を有効に用いることができない。

また、特許文献１に記載の装置では、累進屈折力レンズをはじめとした眼鏡レンズに必要な近方視に関する眼鏡装用パラメータである近方視眼鏡装用距離、近方視時における眼球回旋角及び近方視目的距離を計測し設定することができない。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、眼鏡の製作に必要な眼鏡装用パラメータを、簡単な構造で高精度に測定できる眼鏡装用パラメータ測定装置を提供することにある

請求項１に記載の発明に係る眼鏡装用パラメータ測定装置は、眼鏡装用者に適した眼鏡を製作するために必要な眼鏡装用パラメータを測定する眼鏡装用パラメータ測定装置において、固視目標、及びこの固視目標を眼鏡装用者に視認させるための光学部材を備え、上記固視目標を上記光学部材に対して直線移動させ、且つ当該固視目標を眼鏡装用者の眼球回旋点を中心に回旋移動させることにより、眼鏡装用者を遠方視状態または近方視状態に設定する固視手段と、この固視手段により遠方視状態または近方視状態に設定された眼鏡装用者を撮影装置により撮影し、その画像を記録する画像入力手段と、この画像入力手段によって得られた撮像画像に基づき上記眼鏡装用パラメータを計測し演算する計測演算手段と、を有することを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明に係る眼鏡装用パラメータ測定装置は、請求項１に記載の発明において、上記光学部材が結像レンズを有しており、上記固視手段における固視目標の上記結像レンズに対する距離ｈは、上記結像レンズと眼鏡装用者の被検眼との距離をｅ、目的距離をｇ、上記結像レンズの焦点距離をｆとしたとき、次式により設定されることを特徴とするものである。
ｈ＝(ｅ−ｇ)ｆ／(ｅ−ｇ−ｆ)

請求項３に記載の発明に係る眼鏡装用パラメータ測定装置は、請求項１または２に記載の発明において、上記固視手段の固視目標が支持部材に設置され、この支持部材が、光学部材の光軸方向に延びる駆動ねじに螺合され、この駆動ねじがモータ駆動されることで、上記固視目標が上記光学部材に対して直線移動されるよう構成されたことを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明に係る眼鏡装用パラメータ測定装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、上記固視手段が、モータ及び駆動ギアを備えた可動ユニットを有し、上記駆動ギアが、眼鏡装用者の眼球回旋点を中心とする湾曲面を備えた軌道フレームの上記湾曲面に設置されたラックレールに噛み合い、この駆動ギアが上記モータにより駆動されることで、上記可動ユニットに設置された固視目標が上記眼球回旋点を中心に回旋移動するよう構成されたことを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明に係る眼鏡装用パラメータ測定装置は、請求項４に記載の発明において、上記可動ユニットのモータがパルスモータであり、このパルスモータの駆動力が、ウォーム及びウォームホイール介して駆動ギアへ伝達されることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明に係る眼鏡装用パラメータ測定装置は、請求項項１乃至５のいずれかに記載の発明において、上記固視手段の可動ユニットに画像入力手段の撮影装置が設置され、上記固視手段は、眼鏡装用者の眼球の回旋点を中心に上記撮影装置を回旋移動させ、この撮影装置の光軸を上記眼球の視軸に常時一致させた状態に保持することを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明に係る眼鏡装用パラメータ測定装置は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、上記固視手段における固視目標としては、遠方視用固視目標と近方視用固視目標とが独立して設けられたことを特徴とするものである。

請求項１、２に記載の発明によれば、固視目標を光学部材に対して直線移動させ、且つ当該固視目標を眼鏡装用者の眼球回旋点を中心に回旋移動させることにより、眼鏡装用者を遠方視状態または近方視状態に設定する固視手段と、この固視手段により遠方視状態または近方視状態に設定された眼鏡装用者を撮影装置により撮影し、その画像を記録する画像入力手段と、この画像入力手段によって得られた撮像画像に基づき眼鏡装用パラメータを計測し演算する計測演算手段とを有することから、遠方視と近方視の眼鏡装用パラメータを、簡単な構造で高精度に測定できる。この結果、これらの高精度に測定された眼鏡装用パラメータに基づき、眼鏡装用者個々人に最適な専用の眼鏡レンズを設計でき、眼鏡を製作できる。

請求項３に記載の発明によれば、固視手段の固視目標が支持部材に設置され、この支持部材が、光学部材の光軸方向に延びる駆動ねじに螺合され、この駆動ねじがモータ駆動されることで、固視目標が光学部材に対して直線移動されるよう構成されたことから、固視目標の光学部材に対する位置を調整することで、特に近方視目的距離を任意に変更して設定することができる。

請求項４に記載の発明によれば、固視手段が、モータ及び駆動ギアを備えた可動ユニットを有し、駆動ギアが、眼鏡装用者の眼球回旋点を中心とする湾曲面を備えた軌道フレームの上記湾曲面に設置されたラックレールに噛み合い、この駆動ギアが上記モータにより駆動されることで、可動ユニットに設置された固視目標が上記眼球回旋点を中心に回旋移動するよう構成されたことから、この固視目標の回旋移動により眼球回旋角を任意に変更して設定することができる。

請求項５に記載の発明によれば、可動ユニットのモータがパルスモータであり、このパルスモータの駆動力が、ウォーム及びウォームホイール介して駆動ギアへ伝達されることから、パルスモータに電源が投入されていない場合にも、ウォーム及びウォームホイールの作用で駆動ギアの回転を防止でき、この結果、この電源非投入時にも可動ユニットの重力による移動を防止して、その可動ユニットの静止状態を保持できる。

請求項６に記載の発明によれば、固視手段の可動ユニットに画像入力手段の撮影装置が設置され、上記固視手段が、撮影装置の光軸を眼鏡装用者の眼球の視軸に常時一致させた状態に保持して、上記撮影装置を眼鏡装用者の眼球の回旋点を中心に回旋移動させ、眼鏡装用者を遠方視状態と近方視状態に設定することから、近方視状態においても、遠方視状態と同様に、撮影装置が眼鏡装用者を適切に撮影できるので、この撮像画像に基づき眼鏡装用パラメータを高精度に測定できる。

請求項７に記載の発明によれば、固視手段における固視目標としては、遠方視用固視目標と近方視用固視目標とが独立して設けられたことから、虚像を形成する遠方視用固視目標が具備する絞り部と、実像を形成する近方視用固視目標が具備する絞り部の各々について大きさを変えることで、遠方視用固視目標と近方視用固視目標とをほぼ同一の大きさに視認させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る眼鏡装用パラメータ測定装置の一実施の形態と他の機器との接続関係を示す図であって、眼鏡店または眼科医院等における通信回線図である。図２は、図１における眼鏡装用パラメータ測定装置を、一部を破断して示す側面図である。図３は、図２のIII矢視図である。

図１に示す眼鏡装用パラメータ測定装置３０は、眼鏡装用者に適した眼鏡を製作するための眼鏡装用パラメータを測定するものであり、測定装置本体３１と装置制御用端末３２とを有して構成される。ここで、上記眼鏡装用パラメータは、遠方視瞳孔間距離、近方視瞳孔間距離、遠方視眼鏡装用距離、近方視眼鏡装用距離、眼鏡フレーム装用角度、眼球回旋角、近方視目的距離の少なくとも１つである。これらの眼鏡装用パラメータを、図２１〜図２３を用いて以下に説明する。

遠方視瞳孔間距離とは、５ｍ以上の遠方を注視しているときの左眼８２と右眼８３の瞳孔間距離であり、図２２における遠方視正面画像のＦＰＤである。近方視瞳孔間距離とは、近方視目的距離（通常は２０〜６０ｃｍ程度）にある対象物を注視したときの左眼８２と右眼８３の瞳孔間距離であり、図２２における近方視正面画像のＮＰＤである。遠方視装用距離（頂点間距離）とは、図２１において、眼鏡装用者の遠方視軸１７上における眼鏡レンズ１３の裏面から当該眼鏡装用者の眼球(被検眼１１)の角膜頂点までの距離であり、図中のＡである。近方視装用距離とは、図２１において、眼鏡装用者の近方視軸１８上における眼鏡レンズ１３の裏面から当該眼鏡装用者の眼球(被検眼１１)の角膜頂点までの距離であり、図中のＢである。また図中のＶＲは被検眼１１の角膜頂点から眼球回旋点１２までの距離を示す。

一般に、近方視状態（たとえば読書）においては、眼鏡装用者である被検者は、眼球(被検眼１１)の回旋点１２を中心に被検眼１１を回旋し、視線を下げて近方視目標を観察する。眼球回旋角θとは、回旋点１２を中心に遠方視軸１７から近方視軸１８まで視線を下げたときに両視軸１７、１８がなす角度である。近方視目的距離とは、近方視状態において近方視目的物を観察するときの眼(被検眼１１)から近方視目的物までの距離であり、図中のＮＬである。尚、図中のＦＬは、遠方視状態において遠方視目的物を観察するときの眼(被検眼１１)から遠方視目的物までの距離である。

図２３に示すように、眼鏡フレーム１４のテンプル１６とリム１５のなす角度を一般にフレーム傾斜角と言うが、本実施形態における眼鏡フレーム装用角度は、遠方視状態での眼鏡装用者の遠方視軸１７を光軸とし、その光軸に直交する直線と眼鏡フレーム１４のリム１５で形成される玉型とのなす角度αを言うこととする。また、フレームあおり角とは、各眼鏡フレーム１４によって異なり、図２４において、眼鏡フレーム１４を真上から観察したときにリム１５で形成される玉型がブリッジ１９に対してなす角度βを言う。

さて、前記測定装置本体３１は、図２に示すように、湾曲形状の一対の軌道フレーム３６を備えたフレームユニット３３と、軌道フレーム３６上を移動する可動ユニット３４と、眼鏡装用者である被検者１０の顔を位置決めする位置決めユニット３５とを有して構成される。

フレームユニット３３は、基台３７に支柱フレーム３８が立設され、上記軌道フレーム３６が基台３７に立設されると共に支柱フレーム３８に立て掛けられて支持される。各軌道フレーム３６における湾曲面としての軌道面にラックレール３９が敷設されている。このラックレール３９が敷設される軌道フレーム３６の軌道面は、位置決めユニット３５により位置決めされた眼鏡装用者（被検者１０）の被検眼１１の回旋点１２を中心とする湾曲形状に形成される。従って、この軌道面に敷設されるラックレール３９も、同様な湾曲形状に設けられる。

上記基台３７には、図３にも示すように、位置決めユニット３５の位置決めメインフレーム４０及び位置決めサブフレーム４１が立設される。位置決めメインフレーム４０の上部に、被検者１０の顎を載せる顎受け台４２と、被検者１０の額を当てる額当て部４３が設けられる。額当て部４３は、額当て支柱４４を介して顎受け台４２に支持され、この額当て支柱４４に、被検者１０の眼の高さを一致させるための基準マーク４５が設けられている。

ところで、前記可動ユニット３４のユニットフレーム４６には、図４及び図５に示すように、同期回転可能な一対の駆動ギア４７が回転自在に配設され、この駆動ギア４７の図における上方に、同じく一対の駆動ギア４８が回転自在に配設される。これらの駆動ギア４７及び４８が軌道フレーム３６のラックレール３９に噛み合っている。また、ユニットフレーム４６には、駆動ギア４７と４８の反対側にガイドローラ４９が回転自在に軸支され、これらのガイドローラ４９が軌道フレーム３６の背面レール部５０に嵌合されている。

ユニットフレーム４６には更に、パルスモータが回旋用モータ５１として設置され、この回旋用モータ５１のモータシャフトにウォーム５２が回転一体に取り付けられる。このウォーム５２は、一対の駆動ギア４７を連結するシャフトに設けられたウォームホイール５３に噛み合い、回旋用モータ５１の駆動力がウォーム５２及びウォームホイール５３を介して駆動ギア４７へ伝達され、更にタイミングベルト５４を介して駆動ギヤ４８へ伝達される。駆動ギヤ４７及び４８が軌道フレーム３６のラックレール３９に噛み合って回旋用モータ５１により回転駆動され、このときガイドローラ４９が軌道フレーム３６の背面レール部５０を転動することで、可動ユニット３４は、軌道フレーム３６におけるラックレール３９の湾曲形状に沿って回旋移動する。図２に示すように、この可動ユニット３４の回旋移動の中心は、ラックレール３９の湾曲形状の中心が、前述の如く位置決めユニット３５により位置決めされた被検者１０の眼球の回旋点１２となることから、同様に、この眼球の回旋点１２となるように設計される。

図４及び図５に示すように、可動ユニット３４のユニットフレーム４６には駆動ねじ５５が、その軸回りに回転自在で、且つ後述の結像レンズ６０の光軸方向に延在して立設される。この駆動ねじ５５に、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源５６Ａ及び５６Ｂを支持する光源支持部５７が螺合される。上記ユニットフレーム４６には光源用モータ５８が設置され、この光源用モータ５８の駆動力は、タイミングベルト５９を経て駆動ねじ５５へ伝達され、当該駆動ねじ５５を回転させる。これにより、光源支持部５７を介して光源５６Ａ及び５６Ｂが、結像レンズ６０に対し接近または離反する方向に直線移動可能に設けられる。

近方視状態で眼鏡装用者が視認する上記光源５６Ａは、近方視用固視目標として機能し、また、遠方視状態で眼鏡装用者が視認する光源５６Ｂは、遠方視用固視目標として機能する。光源支持部５７には、光源５６Ｂからの光を反射して結像レンズ６０へ導くように４５度に傾斜してプレート型のビームスプリッタ２０が設置される。また、上記光源５６Ａからの光は、ビームスプリッタ２０を透過して結像レンズ６０へ導かれる。このビームスプリッタ２０の透過と反射の比率は１：１に設定されることが好ましい。

また、光源支持部５７において、光源５６Ａと光源５６Ｂのそれぞれの取付面２１、２２には、絞りとして機能するピンホール（不図示）が設けられる。遠方視用固視目標としての光源５６Ｂは、被検者１０である眼鏡装用者に虚像として視認されることから、眼鏡装用者に実像として視認される光源５６Ａに比べて像倍率が高く、像が拡大されてしまう。そこで、光源５６Ａと光源５６Ｂの像が略同一の大きさとなるように、光源５６Ｂの前方の取付面２２に設けられたピンホールは、光源５６Ａの前方の取付面２１に設けられたピンホールよりも小さいサイズに設定されている。

上記結像レンズ６０は可動ユニット３４のユニットフレーム４６に設置され、この結像レンズ６０の光軸上に上記光源５６Ａ及び５６Ｂが配置される。また、ユニットフレーム４６には、結像レンズ６０の図における下方に、プレート型のビームスプリッタ６１が配置される。このビームスプリッタ６１は、光源５６Ａ及び５６Ｂから発した光を反射して位置決めユニット３５側へ向かわせるべく４５°に傾斜して配置される。結像レンズ６０、ビームスプリッタ２０及び６１が、眼鏡装用者に光源５６Ａ及び５６Ｂを視認させるための光学部材である。

そして、光源５６Ａ、５６Ｂ、上記光学部材及び可動ユニット３４が、眼鏡フレームを装用した眼鏡装用者を遠方視状態または近方視状態のそれぞれの測定位置に設置する固視手段を構成する。これらの遠方視状態と近方視状態のそれぞれの測定位置の設定は、光源５６Ａ及び５６Ｂを結像レンズ６０に対し接近または離反して直線移動させると同時に、可動ユニット３４を、光源５６Ａ、５６Ｂ及び上記光学部材と共に、軌道フレーム３６におけるラックレール３９の湾曲形状に沿って回旋移動させることにより実現される。

つまり、図６に示すように、光源５６Ａ及び５６Ｂと結像レンズ６０との間隔を任意の距離とすることにより、眼鏡装用者である被検者１０に光源５６Ａを近方視用固視目標（近方視目的物）として、光源５６Ｂを遠方視用固視目標（遠方視目的物）として観察させる。と同時に、可動ユニット３４を軌道フレーム３６におけるラックレール３９の湾曲形状に沿って回旋移動させることにより、遠方視状態測定位置（図６（Ａ））では、被検者１０における被検眼１１の略水平方向の遠方視軸１７上に光源５６Ｂの像を発生させ、近方視状態測定位置（図６（Ｂ））では、被検者１０における被検眼１１の遠方視軸１７から下方へ所定の眼球回旋角θだけ回旋させた近方視軸１８上に、光源５６Ａの像を発生させる。これらにより、遠方視状態と近方視状態のそれぞれの測定位置の設定が実現される。

特に、図６(Ｂ)に示す近方視状態測定位置では、可動ユニット３４が、光源５６Ａ、５６Ｂ及び光学部材と共に、軌道フレーム３６におけるラックレール３９の湾曲形状に沿って任意の位置まで回旋移動することで眼球回旋角θが任意に変更可能とされ、更に、光源５６Ａと結像レンズ６０との距離が調整されることで近方視目的距離ＮＬが任意に変更可能とされる。尚、これらの眼球回旋角θと近方視目的距離ＮＬはいずれか一方が変更可能に構成されてもよい。

図４及び図５に示すように、可動ユニット３４のユニットフレーム４６においてビームスプリッタ６１の後方に、撮影装置としての正面用撮像カメラ６２が設置される。この正面用撮像カメラ６２は、撮像レンズを有する例えばＣＣＤカメラなどである。

前記可動ユニット３４は、図２に示すように、被検者１０の眼球(被検眼１１)の回旋点１２を中心に軌道フレーム３６におけるラックレール３９の湾曲形状に沿って回旋移動するとき、この可動ユニット３４に設置された正面用撮像カメラ６２を同様に回旋移動させる。このとき、正面用撮像カメラ６２の光軸は、図６に示すように、被検者１０の遠方視軸１７または近方視軸１８に常時一致した状態に保持される。従って、この正面用撮像カメラ６２は、可動ユニット３４により遠方視状態または近方視状態のそれぞれの測定位置に設置された被検者１０の顔の正面を、ビームスプリッタ６１を通して撮影してその画像を取り込む。尚、上記ビームスプリッタ６１の透過と反射の比率は、７：３を用いているが、特に定めるものではない。また、このビームスプリッタ６１と位置決めユニット３５に位置決められる被検者１０の眼との距離は、約７０ｃｍに設定されている。

図２及び図３に示すように、位置決めユニット３５の位置決めサブフレーム４１に側面用撮像カメラ６３、ミラー６４及び６５が設置される。側面用撮像カメラ６３は、顎受け台４２の図３における左下方に設置され、撮像レンズを有する例えばＣＣＤカメラである。ミラー６４はこの側面用撮像カメラ６３の近傍に、ミラー６５は額当て部４３の近傍に、それぞれ４５°に傾斜して設置される。可動ユニット３４により遠方視状態または近方視状態のそれぞれの測定位置に設定された被検者１０の顔の側面は、図７に示すように、ミラー６５、ミラー６４に順次反射されて側面用撮像カメラ６３により撮影され、その画像が取り込まれる。上記正面用撮像カメラ６２、ビームスプリッタ６１、側面用撮像カメラ６３、ミラー６４及び６５が、撮像入力手段として機能する。

図２に示すように、前記軌道フレーム３６を備えたフレームユニット３３と、光源５６Ａ、５６Ｂ、結像レンズ６０、ビームスプリッタ２０、６１及び正面用撮像カメラ６２等を備えた可動ユニット３４とがカバー６６により被覆される。このカバー６６には、図３に示すように、正面側に遠方視用窓２７及び近方視用窓２８が開口されている。遠方視用窓２７は、図２に示すように、位置決めユニット３５により顔が位置決めされた被検者１０の遠方視状態において、その被検眼１１の遠方視軸１７がカバー６６を横切る位置に形成される。また、近方視用窓２８は、同様に位置決めユニット３５により顔が位置決めされた被検者１０の近方視状態において、その被検眼１１の近方視軸１８がカバー６６を横切る位置で、眼球回旋角θが変更されることにより当該近方視軸１８が回旋移動する領域に形成される。

カバー６６内には、更に開口部としての覗き窓部９０、遮蔽部材としての上布スエード９１及び下布スエード９２、上巻取りドラム９３及び下巻取りドラム９４等が収納される。

上記覗き窓部９０は、光源５６Ａ、５６Ｂ、前記光学部材及び可動ユニット３４と共に固視手段を構成する。この覗き窓部９０は、可動ユニット３４における位置決めフレーム３５側に固定された取付プレート９５に形成される。従って、覗き窓部９０は、可動ユニット３４が軌道フレーム３６における湾曲形状のラックレール３９に沿って、位置決めユニット３５に位置決めされた眼鏡装用者としての被検者１０の被検眼１１における回旋点１２を中心に回旋移動する際に、光源５６Ａ及び光源５６Ｂと共に同様に回旋移動する。

この覗き窓部９０を備えた取付プレート９５の回旋移動方向上側に、図８にも示すように上記上布スエード９１が、下側に上記下布スエード９２がそれぞれ取り付けられる。そして、上布スエード９１は、フレームユニット３３の支持フレーム３８に設置された上記上巻取りドラム９３に巻き付けられる。また、下布スエード９２は、フレームユニット３３の基台３７に設置された上記下巻取りドラム９４に巻き付けられる。これらの上布スエード９１、下布スエード９２は、可動ユニット３４の回旋移動に追随して、それぞれ上巻取りドラム９３、下巻取りドラム９４により巻き取られまたは巻き戻され、外乱光を遮光して、測定装置本体３１内が外乱光により被検者１０に目視されることを防止する。更に、これらの上布スエード９１及び下布スエード９２は、外乱光の乱反射を防止する黒色の布スエードにて構成される。

図２５に示すように、上記上巻取りドラム９３には中間ドラム９６Ａが回転一体に設けられ、この中間ドラム９６Ａと上ばね用ドラム９６Ｂとの間に、ばね部材としての板ばね９８が互いに逆方向に巻き掛けられている。この板ばね９８のばね力の作用で、当該板ばね９８が中間ドラム９６Ａから繰り出されて上ばね用ドラム９６Ｂに巻き取られるときに、上巻取りドラム９３が上布スエード９１を巻き取る巻取力が発生し、上布スエード９１に張力Ｆ１を付与する。上巻取りドラム９３から上布スエード９１が巻き戻されるときには、板ばね９８が上ばね用ドラム９６Ｂから繰り出されて中間ドラム９６Ａに巻き取られる。

また、上記下巻取りドラム９４には中間ドラム９７Ａが回転一体に設けられ、この中間ドラム９７Ａと下ばね用ドラム９７Ｂとの間に板ばね９８が互いに逆方向に巻き掛けられている。この板ばね９８のばね力の作用で、当該板ばね９８が中間ドラム９７Ａから繰り出されて下ばね用ドラム９７Ｂに巻き取られるときに、下巻取りドラム９４が下布スエード９２を巻き取る巻取力が発生し、この下布スエード９２に張力Ｆ２を付与する。下巻取りドラム９４から下布スエード９２が巻き戻されるときには、板ばね９８が下ばね用ドラム９７Ｂから繰り出されて中間ドラム９７Ａに巻き取られる。

覗き窓部９０が取付プレート９５を介して可動ユニット３４と共に回旋移動するときに、上布スエード９１、下布スエード９２は、モータなどの駆動源を用いることなく、可動ユニット３４を回旋移動させる回旋用モータ５１の駆動力と板ばね９８のばね力の作用で、それぞれ上巻取りドラム９３、下巻取りドラム９４に巻き取られまたは巻き戻されるが、このとき上布スエード９１、下布スエード９２に作用するそれぞれの張力Ｆ１、Ｆ２は、可動ユニット３４のいかなる位置においても略同一となる。このため、上布スエード９１及び下布スエード９２の存在によっても、可動ユニット３４の上記回旋移動が妨げられることがない。尚、図２５中の符号９９は取付ブラケット示す。

図１に示す前記装置制御用端末３２は、図９に示す計測プログラムソフトを格納し、このうちの遠方視状態または近方視状態に設定することが可能な固視目標駆動プログラムソフトを起動させることで、回旋用モータ５１を駆動制御して可動ユニット３４を回旋移動させ、光源用モータ５８を駆動制御して光源５６Ａ及び５６Ｂを移動させ、後述のごとく、近方視状態において眼鏡装用パラメータのうちの眼球回旋角θ及び近方視目的距離ＮＬを決定する。

また、装置制御用端末３２は、測定用プログラムソフトを起動させることによって、正面用撮像カメラ６２及び側面用撮像カメラ６３により撮影されて装置制御用端末３２内に一時記憶された撮像画像をモニター上に呼び出し、この撮像画像に基づき、眼鏡装用パラメータのうちの遠方視瞳孔間距離ＦＰＤ、近方視瞳孔間距離ＮＰＤ、遠方視眼鏡装用距離Ａ、近方視眼鏡装用距離Ｂ及び眼鏡フレーム装用角度αを計測し演算する計測演算手段として機能する。また、計測プログラムソフトのうちの倍率補正プログラムソフトは、正面用撮像カメラ６２と側面用撮像カメラ６３とにおいて撮像された画像の倍率を、後述のごとく補正して一致させる機能を果たす。

この装置制御用端末３２が実行する眼鏡装用パラメータ測定の手順を、図２０に示すフローチャートを参照してまず概略して説明し、後に詳細に説明する。

まず、眼鏡装用パラメータ測定装置３０に電源を投入して装置制御用端末３２を起動させ（Ｓ１）、正面用撮像カメラ６２及び側面用撮像カメラ６３による撮像画像の倍率補正のためのキャリブレーションを、必要に応じて実行する（Ｓ２）。次に、外部から顧客個人データ、レンズ処方データ、眼鏡フレームデータを入力し、近方視目的距離ＮＬと眼球回旋角θを任意に入力する（Ｓ３）。

その後、眼鏡装用者である被検者１０の眼を位置決めユニット３５の基準マーク４５（図３）に一致させて、被検者１０の眼の上下方向の位置合わせを実行する（Ｓ４）。この状態で、約５メートル前方に光源５６Ｂを遠方視用固視目標として点灯させ、被検者１０の遠方視状態における顔の正面及び側面の画像を撮影する（Ｓ５）。

次に、光源５６Ａを近方視用固視目標として点灯した状態で、近方視目的距離ＮＬと眼球回旋角θを任意に変更させ、被検者１０に適した近方視状態を確認させながら、これらの近方視目的距離ＮＬ及び眼球回旋角θを決定する（Ｓ６）。この状態で、被検者１０の近方視状態における顔の正面及び側面の画像を撮影する（Ｓ７）。

撮像された遠方視及び近方視の画像と、外部より入力されたデータに基づき、眼鏡装用パラメータ（遠方視瞳孔間距離ＦＰＤ、近方視瞳孔間距離ＮＰＤ、遠方視眼鏡装用距離Ａ、近方視眼鏡装用距離Ｂ、眼鏡フレーム装用角度α）を計測し演算する（Ｓ８）。そして、これらの測定された眼鏡装用パラメータを、撮像画像と共に装置制御用端末３２内に保存し、眼鏡店端末７０を介して顧客データベース７１に保存する（Ｓ９）。

この眼鏡装用パラメータ測定装置３０による上述の動作Ｓ１〜Ｓ９の後、眼鏡店端末７０は、顧客データベース７１に保存された眼鏡製作のために必要な眼鏡装用者個々人のデータ(顧客個人データＸ、レンズ処方データＹ、眼鏡フレームデータＺ、眼鏡装用パラメータＶ等)を眼鏡製造業者の工場サーバ (不図示)へ送信して、眼鏡レンズまたは眼鏡を発注する（Ｓ１０）。

［起動（Ｓ１）］
図１において、眼鏡装用パラメータ測定装置３０の測定装置本体３１に電源が投入されると、この測定装置本体３１に接続された装置制御用端末３２が起動する。

［キャリブレーション（Ｓ２）］
正面顔画像、側面顔画像をそれぞれ撮影する２つの撮影カメラ６２、６３は倍率が異なることがあるので、装置制御用端末３２のモニターに表示される撮影メニュー画面(図１１)において、必要に応じてキャリブレーションボタン６７を選択しキャリブレーションを実行する。このキャリブレーションでは、両撮影カメラ６２及び６３により事前にスケール等を撮影したそれぞれの画像から、これらの撮影カメラ６２及び６３の倍率差を予め求めておき、この倍率差に基づき正面画像と側面画像の倍率差による誤差補正を行う。

［データ入力（Ｓ３）］
次に、装置制御用端末３２のモニターに表示された例えば図１０のようなデータ入力画面を用いて、顧客個人データＸ、レンズ処方データＹ及び眼鏡フレームデータＺを入力する。これらのデータは手入力でも可能であるが、この手間を省いたり入力ミスをなくすために、外部から自動的にデータの読み込みが可能である。

例えば図１０において、顧客個人データＸは、事前に登録されている場合、ＩＤ番号などを入力すると、顧客データベース７１(図１)の顧客ファイルから眼鏡店端末７０を介して自動的に入力できる。また、レンズ処方データＹは、眼鏡装用パラメータ測定装置３０の装置制御用端末３２と検眼機７２（フォロプタ、オートレフラクトメータなど）が接続可能であれば、ボタン７３(図１０)の操作でデータを転送できる。フレームあおり角βを含む眼鏡フレームデータＺも、眼鏡装用パラメータ測定装置３０の装置制御用端末３２とフレームトレーサ７４(図１)が接続可能であれば、ボタン７５(図１０)の操作によりデータを転送できる。このようにフレームあおり角βは、フレームトレーサ７４により測定された眼鏡フレーム１４のトレースデータから求めることができるが、それ以外の取得方法として、例えば眼鏡装用パラメータ測定装置３０の撮像カメラ６２または６３により眼鏡フレーム１４を撮影し、その画像から求めることも可能である。

尚、図１０に示すレンズ処方データＹのＳＰＨは球面度数(単位：ｄｐｔ)、ＣＹＬは乱視度数(単位：ｄｐｔ)、ＡＸＳは乱視軸(単位：°)、ＰＸはＸ方向プリズム度数(単位：ｄｐｔ)、ＰＹはＹ方向プリズム度数(単位：ｄｐｔ)、ＰＤは瞳孔間距離(単位：ｍｍ)である。

また、眼鏡装用者の近方視目的距離ＮＬおよび眼球回旋角θが既知であれば、それらのデータを図１０のデータ入力画面の「近方視距離」「近方視角度」の欄にそれぞれ入力する。本実施形態では眼球回旋角θ（即ち近方視角度）を入力するようにしているが、累進屈折力レンズで用いられている累進帯長Ｌ（例えば遠用ポイント中心と近用ポイント中心の距離とする）を用いても構わない。これは、図２１に示すように、眼球回旋角θと累進帯長Ｌとの間に簡易的に次式が成り立つからである。
Ｌ＝Ｐ×tanθ
ここで、Ｐは眼球回旋中心(回旋点１２)から眼鏡レンズ１３までの距離であり、通常２７ｍｍを用いる。この場合、上式は、眼鏡フレーム装用角度αなどを考慮していない簡易式であり、Ｐの値も個々の眼鏡装用者で異なる場合もあるが、ある程度の目安になる。累進帯長Ｌから眼球回旋角θを算出して、眼鏡装用者に近方視させ、必要であればこの眼球回旋角θを微調整する。

［上下方向位置合わせ(Ｓ４)］
データ入力後、図３に示す位置決めユニット３５の顎受け台４２に被検者１０の顎を載せ、額を額当て部４３に当てさせた状態で、顎受け台４２あるいは基台３７を上下に移動させて、側面から見たときの被検者１０(即ち、眼鏡装用者)の眼を額当て支柱４４の基準マーク４５に一致させる。

［遠方視状態の撮影(Ｓ５)］
図１０のデータ入力画面を用いたデータ入力完了後、装置制御用端末３２のモニターに図１１に示す撮影メニュー画面が表示される。この撮影メニュー画面の遠方視ボタン６８を選択すると、図６（Ａ）の遠方視状態測定位置において光源５６Ｂが点灯する。この光源５６Ｂは遠方視用固視目標の役割を果たす。この遠方視状態において、例えば眼鏡装用者である被検者１０が目視する遠方視用固視目標の目標距離を約５ｍに設定したいときには、光源５６Ｂをビームスプリッタ２０に反射させて結像レンズ６０の光軸上で直線移動させ、結像レンズ６０およびビームスプリッタ６１を介して、これら６０、６１の後方５ｍ付近に光源５６の像（虚像）が形成されるように調整する。具体的には、遠方視目的距離を上述では５ｍとしたが、任意の遠方視目的距離の値に設定するためには、図２６（ａ）において、結像レンズ６０と被検者１０の被検眼１１との距離をｅとし、結像レンズ６０の焦点距離をｆとし、結像レンズ６０によって結像した光源５６Ｂの光源像５６Ｄ（虚像）から被検眼１１までの上記遠方視目的距離ＦＬを目的距離ｇとしたとき、光源５６Ｂと結像レンズ６０との距離ｈは次式（１）により設定される。
ｈ＝（ｅ−ｇ）ｆ／（ｅ−ｇ−ｆ）……（１）
ただし、目的距離ｇが無限遠のときにはｈ＝ｆである。

被検者１０は、この光源５６Ｂの光源像５６Ｄ（虚像）を遠方視用固視目標として観察し、検者は被検者の視線が水平であることや、顔が傾いていないことを図１３に示す撮影画面（遠方視）で確認し、被検者１０の眼が図１３中にある上下の基準線内に入るように基台３７あるいは被検者用椅子の高さを調節する。被検者１０の視線の水平及び眼が上下の基準線内に入っていることを確認後、装置制御用端末３２のモニターに表示されている撮影ボタン７６を操作して、正面用撮像カメラ６２にて被検者１０の遠方視状態の正面顔画像を撮像する。これと同時に、図３及び図７に示す側面用撮像カメラ６３により被検者１０の遠方視状態の側面顔画像を撮像する。

［近方視状態の撮影(Ｓ６、Ｓ７)］
遠方視状態の正面及び側面の顔画像撮像後、装置制御用端末３２の撮影メニュー画面(図１１)で近方視ボタン６９を選択すると、可動ユニット３４が図６（Ａ）の遠方視状態測定位置から図６（Ｂ）の近方視状態測定位置まで、被検眼１１の回旋点１２を中心に軌道フレーム３６のラックレール３９に沿って回旋移動すると共に、可動ユニット３４の光源５６Ａが結像レンズ６０の光軸上を直線移動して、本実施形態では被検者１０の前方３０〜５０ｃｍの間に空中像（実像）を形成させ、この光源５６Ａの像を近方視用固視目標として被検者１０に観察させる。

近方視目的距離ＮＬを上述の如く０〜５０ｃｍの値に設定するためには、図２６（ｂ）において、結像レンズ６０と被検者１０の被検眼１１との距離をｅとし、結像レンズ６０の焦点距離をｆとし、結像レンズ６０によって結像した光源５６Ａの光源像５６Ｃ（実像）から被検眼１１までの上記近方視目的距離ＮＬを目的距離ｇとしたとき、光源５６Ａと結像レンズ６０との距離ｈは次式（１）により設定される。
ｈ＝（ｅ−ｇ）ｆ／（ｅ−ｇ−ｆ）……（１）

仮に、被検者１０の近方視での眼球回旋角θ、近方視目的距離ＮＬが分かっている場合で、データ入力画面(図１０)を用いてそれらの数値が既に入力されている場合には、上記眼球回旋角θ、近方視目的距離ＮＬに光源５６Ａの光源像５６Ｃ（実像）である空中像が近方視用固視目標として形成されるように、光源５６Ａを可動ユニット３４により回旋移動させ、且つ当該光源５６Ａを結像レンズ６０の光軸上で上記式(１)に基づき直線移動させる自動制御を設けている。被検者１０がこの近方視用固視目標を観察していることを図１４に示す撮影画面（近方視）で確認すると共に、被検者１０の眼が図１４中にある上下の基準線内に入っていることを確認した後、装置制御用端末３２のモニターに表示されている撮影ボタン７７を操作して、正面用撮像カメラ６２にて被検者１０の近方視状態の正面顔画像を撮像する。これと同時に、図３及び図７に示す側面用撮像カメラ６３により被検者１０の近方視状態の側面顔画像を撮像する。

被検者１０の近方視状態での眼球回旋角θ及び近方視目的距離ＮＬが分かっていない場合には、図１４の撮影画面（近方視）の「近方視距離」「近方視角度」の欄に任意の数値を入力し、セットボタン７８を操作して、上記入力数値に適合する位置まで光源５６Ａを可動ユニット３４により回旋移動させ、且つ当該光源５６Ａを結像レンズ６０の光軸上で直線移動させる。この状態から、眼球回旋角θ及び近方視目的距離ＮＬを変更して被検者に適した近方視状態を確認させ、この近方視状態における眼球回旋角θ及び近方視目的距離ＮＬを、求めるべき眼球回旋角θ及び近方視目的距離ＮＬとして検出する。その後、上述の手順と同様にして操作ボタン７７を操作し、近方視状態の正面顔画像、側面顔画像を撮像カメラ６２、６３によりそれぞれ撮影する。

例えば、一つの手法として近方視目的距離ＮＬを固定し、光源５６Ａを可動ユニット３４により回旋移動させて眼球回旋角θ(近方視角度)を変更し、眼鏡装用者に最適な眼球回旋角θを求める。その後、その眼球回旋角θを保持し、光源５６Ａを結像レンズ６０の光軸上で直線移動させて近方視目的距離ＮＬを変更し、最適な近方視目的距離ＮＬを求める。この逆でも可能である。

［装用パラメータの計測・演算(Ｓ８)］
このようにして取得した画像を用いて、眼鏡を製作するために必要とされる様々な眼鏡装用パラメータを計測し演算するには、装置制御用端末３２のモニター上の測定メニュー画面(図１２)で瞳孔間距離測定ボタン８０、装用角度・装用距離測定ボタン８１を任意に選択し、それぞれの測定プログラム(図９)を起動させる。

瞳孔間距離測定ボタン８０を選択すると、瞳孔間距離測定プログラムが起動すると同時に、図１５及び図１６（Ａ）に示すように、遠方視状態の被検者１０の正面顔を撮像した正面画像が装置制御用端末３２のモニター上に表示される。この画像は、倍率補正（キャリブレーション）が実施されて上記モニター上に表示されている。そして、例えば以下のような測定方法で左眼８２と右眼８３の瞳孔中心を求め、その瞳孔中心の離間距離を遠方視瞳孔間距離ＦＰＤとする。

第一の測定方法としては、左眼８２と右眼８３の瞳孔中心をマウス等のポインティングデバイスで直接指定するもので、画面上の距離を装置制御用端末３２が計測する方法である。第二の測定方法としては、画像処理によって自動的に瞳孔中心を求める方法である。この第二の測定方法では、画像処理の時間を短くするために、瞳孔近辺領域８９を図１６（Ａ）の実線のようにマウスでドラッグする。次に、この画像において、画像の走査線８４をスキャンニングして反射光量の変化を求める。被検眼(左眼８２、右眼８３)の瞳孔部分は暗いので、図１６（Ｂ）のように瞳孔部分で反射光量が大きく低下する。そこで、この反射光量が低下した部分を瞳孔領域として検出して瞳孔中心を求め、これらの瞳孔中心間を距離換算して遠方視瞳孔間距離ＦＰＤを求める。

本実施形態においては、瞳孔中心は、上記第一の測定方法と第二の測定方法のいずれを用いて求めてもよく、また他の方法で求めてもよい。また顔の中心（例えば鼻柱の中心）あるいは眼鏡フレームのブリッジ１９の中心をポインティングデバイス等で指定し、その中心から左眼８２の瞳孔中心までの距離、右眼８３の瞳孔中心までの距離をそれぞれ左眼ＦＰＤ、右眼ＦＰＤとして、遠方視瞳孔間距離を求めてもよい。

近方視瞳孔間距離ＮＰＤも同様な操作で求めることができるが、近方視状態は、遠方視状態と異なり輻輳により視線が内側に寄っている。このため、遠方視瞳孔間距離ＦＰＤと同様にして計測される近方視瞳孔間距離は、あくまで被検眼１１上での距離である。図１７を用いて説明すると、眼鏡レンズ１３を製作するときには、近方視の状態において眼鏡フレーム１４のリム１５に嵌め込まれる眼鏡レンズ１３の面上で、視線がどこを通過するかを計算する必要があり、この眼鏡レンズ１３の面上での近方視瞳孔間距離が求めるべき近方視瞳孔間距離ＮＰＤとなる。

得られた正面画像から、眼鏡レンズ１３の面上での近方視瞳孔間距離ＮＰＤを求める方法を、図１７を用いて説明する。説明を簡単にするため、ここではフレームあおり角βと眼鏡フレーム装用角度α(後述)を０°とする。図１７において、被検眼１１の角膜頂点から回旋点１２までの距離をa(図２１のＶＲに相当)、遠方視眼鏡装用距離をｂ(図２１のＡに相当)、正面画像の遠方視の角膜頂点位置と近方視の角膜頂点位置の距離差をｃとすると、内寄せ量ｄは次式で表される。
ｄ＝ｃ(ａ＋ｂ)／ａ
眼鏡レンズ１３の面上の遠方視瞳孔間距離、近方視瞳孔間距離をそれぞれＦＰＤ、ＮＰＤとすると、遠方視瞳孔間距離ＦＰＤは正面画像の遠方視の瞳孔間距離と等しいので、近方視瞳孔間距離ＮＰＤは次式で表される。
ＮＰＤ＝ＦＰＤ−２・ｄ
ここで、角膜頂点から回旋点１２までの距離aは通常１３ｍｍが用いられることが多いが、それ以外の値でも構わない。近方視瞳孔間距離ＮＰＤをより正確に求めるためには、フレームあおり角βと眼鏡フレーム装用角度αを用いて補正する必要があるが、ここでは省略する。

次に、装置制御用端末３２の測定メニュー(図１２)上で、装用角度・装用距離測定ボタン８１を選択する。すると、まず眼鏡フレーム装用角度測定プログラム(図９)が起動すると同時に、図１８に示すように、装置制御用端末３２のモニター上に倍率補正された被検者１０の遠方視状態の顔の側面画像が表示される。この側面画像は、眼鏡フレーム装用角度α、遠方視眼鏡装用距離Ａを測定するために用いる。図１８に示す画面上で被検眼１１の角膜頂点をマウス等のポインティングデバイスで指定し、水平線を引いて光軸、即ち遠方視軸１７を描く。眼鏡フレーム装用角度αは、この光軸（遠方視軸１７）に垂直な直線８５に対して眼鏡フレーム１４のリム１５がなす角度である。この眼鏡フレーム装用角度αを決定するには、眼鏡フレーム１４のリム１５の側面形状に沿って２点或いは４点をマウス等のポインティングデバイスで指定し、これらの座標値から演算によって直線８６を表示させ、この直線８６と上記直線８５とのなす角度を眼鏡フレーム装用角度αとする。

この眼鏡フレーム装用角度αの測定後、眼鏡装用距離測定プログラム(図９)が起動する。既に眼鏡フレーム装用角度αが分かっているので、まず、この眼鏡フレーム装用角度αと平行で且つ角膜頂点を通る基準直線８７を表示する。この基準直線８７と平行な直線８８を画面上で生じさせ、マウス等のポインティングデバイスで上記直線８８を平行移動して、眼鏡フレーム１４のリム１５の位置まで移動させる。このリム１５の位置まで移動した直線８８と上記基準直線８７間の距離を計測して仮装用距離とする。実際の遠方視眼鏡装用距離Ａは、フレームあおり角βやレンズカーブなどの眼鏡の立体形状に影響されるので、眼鏡装用距離測定プログラムは、眼鏡フレーム１４のトレースデータやレンズカーブを読み込んで計算し、その計算値と上記仮装用距離を加味して遠方視眼鏡装用距離Ａを算出する。

近方視眼鏡装用距離Ｂも同様な操作で求めることができる。つまり、既に眼球回旋角θが分かっているので、被検眼１１の角膜頂点をマウス等のポインティングデバイスで指定し、眼球回旋角θに応じた光軸、即ち近方視軸１８を引く。その光軸上の角膜頂点と眼鏡フレーム１４のリム１５との距離を計測して仮装用距離とする。実際の近方視眼鏡装用距離Ｂは、フレームあおり角βやレンズカーブなどの眼鏡の立体形状に影響されるので、眼鏡フレーム１４のトレースデータやレンズカーブを読み込んで計算し、その計算値と上記仮装用距離を加味して近方視眼鏡装用距離Ｂを算出する。

次に、瞬きを検知して撮影の失敗を軽減する方法について説明する。瞬きは０．１秒前後といわれ、不定期に行われる。眼鏡装用者に瞬きをしないように促すことも可能であるが、元来無意識で行うため予防するのは難しい。

そこで、まず、眼鏡装用者である被検者１０に光源５６Ｂの像を観察させ、検者は被検者１０の視線(遠方視軸１７)が水平に向いているかどうかをモニター等で確認する(図１３参照)。視線が水平に向いていなければ、水平になるように基台３７あるいは被検者１０が座っている椅子の高さを調節する。次に、装置制御用端末３２のモニター上の撮影画面(図１３)の上下の基準線内に被検者１０の眼が収まっているか否かを確認し、収まっていれば撮影ボタン７６を押す。すると、装置制御用端末３２は、両基準線内の領域内で瞳孔位置を決定すべく上述の図１６（Ｂ）のような画像処理をリアルタイムで実施して瞳孔を見つけると同時に、その瞳孔内の反射光量の変化を検出する。この反射光量は瞼の方が角膜よりも大きくなるため、瞬きをすれば反射光量が大きく増加し、瞬きを検出することができる。被検者１０の顔画像を撮影すべくモニターに表示された撮影画面(図１３)の撮像ボタン７６が操作されたとき、装置制御用端末３２は、瞬きを検出した場合に画面上に「再撮影」の表示を表示し、瞬きを検出しない場合に撮像カメラ６２及び６３により顔画像を撮影させ、その撮影画像を記録する。

尚、装置制御用端末３２は、瞬きを検出したときに「再撮影」の表示を画面上に表示し、またはこの表示を表示することなく、瞬きがなされていないときを検出して自動撮影するようにしてもよい。このように装置制御用端末３２が瞬きを検出して、撮影の失敗を低減することにより、眼鏡装用パラメータ測定装置３０による測定時間を短縮することが可能となる。装置制御用端末３２は、被検者１０の近方視の顔画像を撮影する場合にも、上述と同様にして瞬きを検出する。

［データ保存(Ｓ９)］
装置制御用端末３２は、上述のようにして得られた眼鏡装用パラメータＶを、顧客個人データＸ及び眼鏡フレームデータＺと共に、例えば図１９に示す保存画面の一覧表示の形態で、装置制御用端末３２内及び顧客データベース７１に保存し、このとき撮像画像も同時に保存する。この保存画面には、累進屈折力レンズをはじめとしたシニアを対象とした眼鏡レンズにおける累進帯長Ｌが、上記遠方視及び近方視の眼鏡装用パラメータを用いて決定されて表示される。

つまり、装置制御用端末３２は、図２１に示す遠方視眼鏡装用距離Ａ、近方視眼鏡装用距離Ｂ、眼鏡フレーム装用角度α、眼球回旋角θが既に計測し計算されているので、被検眼１１の角膜頂点から眼球回旋点１２までの距離ＶＲを１３ｍｍとして累進帯長Ｌを計算する。この累進帯長Ｌは、累進屈折力レンズのタイプの選定に役立つだけでなく、眼鏡装用者に最適な累進屈折力レンズを設計する上で必要かつ重要なパラメータである。尚、被検眼１１の角膜頂点から眼球回旋点１２までの距離ＶＲを１３ｍｍとしたが、これは日本人において一般に用いられる値であって、欧米人の場合は主に１４ｍｍが用いられることが多い。また、図２１では、累進面が眼鏡レンズ１３の眼側にある場合を示したが、眼鏡レンズ１３の物体側にある場合には、累進帯長Ｌはレンズの厚みを考慮して算出する。

［眼鏡レンズ、眼鏡の発注（Ｓ１０）］
眼鏡装用パラメータ測定装置３０の装置制御用端末３２及び顧客個人データ７１(図１)に保存された各眼鏡装用者の眼鏡装用パラメータは、眼鏡店端末７０により、図示しない眼鏡製造業者の工場サーバへ送信されて、眼鏡レンズまたは眼鏡の発注がなされる。これにより、眼鏡製造業者は、眼鏡装用者の個々人の眼鏡装用パラメータのうちの少なくとも一つを用いて、当該眼鏡装用者に最適な眼鏡レンズの光学設計を行い、その設計値に基づいて眼鏡レンズを製造し、この眼鏡レンズを組み込んで、当該眼鏡装用者に最適な眼鏡を製造する。

累進屈折力レンズをはじめとしたシニアを対象とした眼鏡レンズでは、遠方視及び近方視の眼鏡装用パラメータが必要であるが、近用専用単焦点レンズの場合には、遠方視の眼鏡装用パラメータは不要であり、遠方視状態の撮影を省くことができる。また、遠視用あるいは近視用の単焦点レンズの場合には、近方視の眼鏡装用パラメータは不要であり、近方視状態の撮影を省くことができる。このように、眼鏡装用パラメータは、眼鏡装用者が装用する眼鏡レンズの種類によって眼鏡装用パラメータ測定装置３０により任意に選択して測定され、眼鏡店端末７０により眼鏡製造業者の工場サーバへ送信される。

以上のように構成されたことから、上記実施の形態によれば、次の効果（１）〜（１６）を奏する。
（１）光源５６Ａ及び５６Ｂを結像レンズ６０に対し直線移動させ、且つ可動ユニット３４により当該光源５６Ａ及び５６Ｂを、位置決めユニット３５により位置決めされた眼鏡装用者である被検者１０の被検眼１１における回旋点１２を中心に回旋移動させることにより、被検者１０を遠方視状態または近方視状態に設定し、この遠方視状態または近方視状態に設定された被検者１０を正面用撮像カメラ６２及び側面用撮像カメラ６３により撮影して、その画像を記録し、この得られた撮像画像に基づき装置制御溶端末３２が眼鏡装用パラメータを計測し演算することから、遠方視と近方視の眼鏡装用パラメータを簡単な構造で高精度に測定できる。この結果、これらの高精度に測定された眼鏡装用パラメータの少なくとも一つを用いて、眼鏡装用者である被検者１０の個々人に最適な専用の眼鏡レンズを光学設計でき、この眼鏡レンズを組み込んで、当該眼鏡装用者に最適な眼鏡を製作できる。

（２）光源５６Ａ及び５６Ｂが光源支持部５７に設置され、この光源支持部５７が、結像レンズ６０の光軸方向に延びる駆動ねじ５５に螺合され、この駆動ねじ５５が光源モータ５８により駆動されることで、光源５６Ａ及び５６Ｂが結像レンズ６０に対し直線移動されるよう構成されたことから、光源５６Ａ及び５６Ｂの結像レンズ６０に対する位置を調整することで、特に近方視目的距離ＮＬを任意に変更して設定することができる。

（３）可動ユニット３４に回旋用モータ５１及び駆動ギア４７、４８が備えられ、これらの駆動ギア４７及び４８が、眼鏡装用者である被検者１０の被検眼１１の回旋点１２を中心とする軌道フレーム３６の軌道面に設置されたラックレール３９に噛み合い、これらの駆動ギア４７及び４８が回旋用モータ５１により駆動されることで、可動ユニット３４に設置された光源５６Ａ及び５６Ｂが上記被検眼１１の回旋点１２を中心に回旋移動するよう構成されたことから、これらの光源５６Ａ及び５６Ｂの回旋移動により眼球回旋角θを任意に変更して設定することができる。

（４）可動ユニット３４の回旋用モータ５１がパルスモータであり、このパルスモータの駆動力が、ウォーム５２及びウォームホイール５３を介して駆動ギア４７及び４８へ伝達されることから、パルスモータ（回旋用モータ５１）に電源が投入されていない場合にも、ウォーム５２及びウォームホイール５３の作用で駆動ギア４７及び４８の不要な回転を防止できる。この結果、この電源非投入時にも可動ユニット３４の重力による移動を防止でき、その可動ユニット３４の静止状態を、例えば遠方視状態の位置に保持できる。

（５）可動ユニット３４に正面用撮像カメラ６２が設置され、この正面用撮像カメラ６２の光軸を、位置決めユニット３５に位置決めされた眼鏡装用者である被検者１０の被検眼１１における遠方視軸１７または近方視軸１８に常時一致させた状態に保持して、正面用撮像カメラ６２を被検者１０の被検眼１１における回旋点１２を中心に回旋移動させ、被検者１０を遠方視状態と近方視状態に設定することから、近方視状態においても、遠方視状態と同様に、正面用撮像カメラ６２が被検者１０を適切に撮影できるので、この撮像画像に基づき眼鏡装用パラメータを高精度に測定できる。

（６）遠方視用固視目標となる光源５６Ｂと、近方視用固視目標となる光源５６Ａとが独立して可動ユニット３４に設けられたことから、虚像を形成する光源５６Ｂ用のピンホール(光源支持部５７の取付面２２に形成)を、光源５６Ａ用のピンホール(光源支持部５７の取付面２１に形成)よりも小さいサイズに設定して、遠方視用固視目標と近方視用固視目標とを略同一の大きさに視認させることができる。

（７）光源５６Ａ及び５６Ｂを、位置決めユニット３５に位置決めされた眼鏡装用者である被検者１０に視認させるための覗き窓部９０が、可動ユニット３４によって光源５６Ａ及び５６Ｂと共に回旋移動し、この覗き窓部９０を備えた取付プレート９５には、その回旋移動上下方向に、外乱光を遮蔽する上布スエード９１及び下布スエード９２が取り付けられたことから、被検者１０が覗き窓部９０を通して光源５６Ａまたは５６Ｂを視認する際に、上布スエード９１及び下布スエード９２が外乱光を遮光して、この外乱光により測定装置本体３１の内部が目視されることを防止できる。この結果、外乱光による誘導刺激を抑制でき、被検者１０に光源５６Ａ(近方視用固視目標)または光源５６Ｂ(遠方視用固視目標)を良好に凝視させることができる。

（８）可動ユニット３４の回旋移動方向両側に取り付けられた上布スエード９１、下布スエード９２のそれぞれが上巻取りドラム９３、下巻取りドラム９４に巻き付けられ、これらの上巻取りドラム９３、下巻取りドラム９４のそれぞれには中間ドラム９６Ａ、９７Ａが一体に回転するように設けられ、中間ドラム９６Ａと上ばね用ドラム９６Ｂとの間、中間ドラム９７Ａと下ばね用ドラム９７Ｂとの間にそれぞれ逆方向に巻き掛けられた板ばね９８のばね力の作用によって、上巻取りドラム９３が上布スエード９１を、下巻取りドラム９４が下布スエード９２を巻き取りまたは巻き戻すよう構成される。このため、ばね力の作用で両上布スエード９１、下布スエード９２にそれぞれ付与される張力Ｆ１、Ｆ２が、可動ユニット３４の移動位置に拘らず一定となるので、上布スエード９１及び下布スエード９２の存在によっても可動ユニット３４の回旋移動を妨げることがない。しかも、上布スエード９１及び下布スエード９２の巻き取りまたは巻き戻しに、モータなどの駆動源を必要としない。

（９）上布スエード９１及び下布スエード９２が黒色の布スエードにて構成されたことから、これらの上布スエード９１及び下布スエード９２によって外乱光の乱反射を防止できるので、眼鏡装用者である被検者１０による光源５６Ａ(近方視用固視目標)または光源５６Ｂ(遠方視用固視目標)の凝視をより一層良好に実施させることができる。

（１０）遠方視状態と近方視状態のそれぞれにおいて、眼鏡装用パラメータを測定できることから、眼鏡装用者が装用する眼鏡レンズの種類によって、必要な眼鏡装用パラメータを選択できるので、不必要な眼鏡装用パラメータの測定を省略して、眼鏡装用パラメータ測定装置３０による測定を迅速化できる。

（１１）眼鏡装用パラメータの眼球回旋角θ及び近方視目的距離ＮＬが不明な場合には、眼鏡装用者である被検者１０に適した近方視状態を確認させながら、光源５６Ａ、５６Ｂ及び結像レンズ６０を備えた可動ユニット３４を軌道フレーム３６のラックレール３９に沿って回旋移動させ、且つ光源５６Ａ及び５６Ｂを結像レンズ６０に対し接近または離反させて、上記眼球回旋角θ及び近方視目的距離ＮＬが決定されることから、眼鏡装用者に最適な眼球回旋角θ及び近方視目的距離ＮＬを高精度に測定することができる。

（１２）遠方視眼鏡装用距離Ａ及び近方視眼鏡装用距離Ｂが、眼鏡フレーム１４のフレームあおり角βなどの立体形状を考慮して算出されることから、計測された両眼鏡装用距離のそれぞれを上記立体形状により修正することで、これらの遠方視眼鏡装用距離Ａ及び近方視眼鏡装用距離Ｂを高精度に測定できる。

（１３）近方視瞳孔間距離ＮＰＤが、眼鏡装用者である被検者１０が装用した眼鏡の眼鏡レンズ１３の面上において算出されることから、眼鏡を製作するために必要な近方視瞳孔間距離ＮＰＤを最適な値として測定できる。

（１４）可動ユニット３４における光源５６Ｂが設定する遠方視用固視目標が虚像として形成されることから、この遠方視用固視目標を実像として形成する場合に比べ、眼鏡装用パラメータ測定装置３０を小型化できる。

（１５）装置制御用端末３２が眼鏡装用者である被検者１０の瞬きを検知し、瞬きが発生していないときに被検者１０を撮影することから、被検者１０の顔画像の撮影失敗を低減でき、眼鏡装用パラメータ測定装置３０による眼鏡装用パラメータの測定時間を短縮できる。

（１６）眼鏡装用パラメータ測定装置により高精度に測定された眼鏡装用パラメータを用いて眼鏡レンズ、眼鏡が製作されるので、この眼鏡レンズを、眼鏡装用パラメータが測定された眼鏡装用者の個々人に最適な専用の眼鏡レンズとすることができ、また、眼鏡も、眼鏡装用パラメータが測定された眼鏡装用者の個々人に最適な専用の眼鏡とすることができる。

以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば本発明ではＬＥＤのような光源を用い、この光源像を固視灯として用いたが、文字や記号などの像を用いても構わない。

本発明に係る眼鏡装用パラメータ測定装置の一実施の形態と他の機器との接続関係を示す通信回線図である。 図１における眼鏡装用パラメータ測定装置を、一部を破断して示す側面図である。 図２のIII矢視図である。 図２の可動ユニットを示す側面図である。 図４のV矢視図である。 図２の測定装置本体が眼鏡装用者を撮影するときの状況を示す側面図であり、（Ａ）が遠方視状態測定位置、（Ｂ）が近方視状態測定位置での撮影状況を示す図である。 図３の側面用撮像カメラ及びミラーの配置状況を概略して示す正面図である。 図２におけるVIII矢視図である。 図１の装置制御用端末が格納する計測プログラムを示す構成図である。 眼鏡装用者のデータを入力するためのデータ入力画像の一例を示す図である。 撮影メニュー画面の一例を示す図である。 測定メニュー画面の一例を示す図である。 眼鏡装用者の遠方視状態を撮影するための撮影画面の一例を示す図である。 眼鏡装用者の近方視状態を撮影するための撮影画面の一例を示す図である。 眼鏡装用者の遠方視状態における正面画像を表す計測画面の一例を示す図である。 （Ａ）は、図１５の計測画面において、遠方視瞳孔間距離を計測する際の説明図、（Ｂ）は、図１６（Ａ）の両眼瞳孔上における反射光量の変化を示すグラフである。 近方視瞳孔間距離を求める方法を示す説明図である。 眼鏡装用者の遠方視状態における側面画像を表す計測画面の一例を示す図である。 眼鏡装用パラメータの保存画面の一例を示す図である。 眼鏡装用パラメータの測定手順等を示すフローチャートである。 眼鏡装用パラメータのうち、遠方視眼鏡装用距離、近方視眼鏡装用距離、眼球回旋角、近方視目的距離などを説明するための説明図である。 眼鏡装用パラメータのうち、（Ａ）が遠方視瞳孔間距離を、（Ｂ）が近方視瞳孔間距離をそれぞれ説明するための説明図である。 眼鏡装用パラメータのうち、眼鏡フレーム装用角度を説明するための説明図である。 フレームあおり角を説明するための説明図である。 図８におけるXXV矢視図である。 （ａ）が遠方視状態での、（ｂ）が近方視状態での固視目標である光源とその光源像の位置関係を示した図である。

符号の説明

１０ 被検者（眼鏡装用者）
１２ 回旋点
１３ 眼鏡レンズ
１４ 眼鏡フレーム
１７ 遠方視軸
１８ 近方視軸
３０ 眼鏡装用パラメータ測定装置
３１ 測定装置本体
３２ 装置制御用端末（計測演算手段）
３４ 可動ユニット（固視手段）
３６ 軌道フレーム
３９ ラックレール
４７、４８ 駆動ギア
５１ 回旋用モータ
５２ ウォーム
５３ ウォームホイール
５５ 駆動ねじ
５６Ａ、５６Ｂ 光源（固視手段、固視目標）
５６Ｃ、５６Ｄ 光源像
５７ 光源支持部
５８ 光源モータ
６０ 結像レンズ（固視手段、光学部材）
６２ 正面用撮像カメラ（撮像入力手段）
６３ 側面用撮像カメラ（画像入力手段）
９０ 覗き窓部(開口部)
９１ 上布スエード(遮光部材)
９２ 下布スエード(遮光部材)
９３ 上巻取りドラム
９４ 下巻取りドラム
９６Ｂ 上ばね用ドラム
９７Ｂ 下ばね用ドラム
９８ 板ばね(ばね部材)
θ 眼球回旋角
α 眼鏡フレーム装用角度
β フレームあおり角
ＦＰＤ 遠方視瞳孔間距離
ＮＰＤ 近方視瞳孔間距離
Ａ 遠方視眼鏡装用距離
Ｂ 近方視眼鏡装用距離
ＮＬ 近方視目的距離

Claims (7)

1. 眼鏡装用者に適した眼鏡を製作するために必要な眼鏡装用パラメータを測定する眼鏡装用パラメータ測定装置において、
   固視目標、及びこの固視目標を眼鏡装用者に視認させるための光学部材を備え、上記固視目標を上記光学部材に対して直線移動させ、且つ当該固視目標を眼鏡装用者の眼球回旋点を中心に回旋移動させることにより、眼鏡装用者を遠方視状態または近方視状態に設定する固視手段と、
   この固視手段により遠方視状態または近方視状態に設定された眼鏡装用者を撮影装置により撮影し、その画像を記録する画像入力手段と、
   この画像入力手段によって得られた撮像画像に基づき上記眼鏡装用パラメータを計測し演算する計測演算手段と、を有することを特徴とする眼鏡装用パラメータ測定装置。
2. 上記光学部材が結像レンズを有しており、上記固視手段における固視目標の上記結像レンズに対する距離ｈは、上記結像レンズと眼鏡装用者の被検眼との距離をｅ、目的距離をｇ、上記結像レンズの焦点距離をｆとしたとき、次式により設定されることを特徴とする請求項１に記載の眼鏡装用パラメータ測定装置。
   ｈ＝(ｅ−ｇ)ｆ／(ｅ−ｇ−ｆ)
3. 上記固視手段の固視目標が支持部材に設置され、この支持部材が、光学部材の光軸方向に延びる駆動ねじに螺合され、この駆動ねじがモータ駆動されることで、上記固視目標が上記光学部材に対して直線移動されるよう構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の眼鏡装用パラメータ測定装置。
4. 上記固視手段が、モータ及び駆動ギアを備えた可動ユニットを有し、上記駆動ギアが、眼鏡装用者の眼球回旋点を中心とする湾曲面を備えた軌道フレームの上記湾曲面に設置されたラックレールに噛み合い、この駆動ギアが上記モータにより駆動されることで、上記可動ユニットに設置された固視目標が上記眼球回旋点を中心に回旋移動するよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の眼鏡装用パラメータ測定装置。
5. 上記可動ユニットのモータがパルスモータであり、このパルスモータの駆動力が、ウォーム及びウォームホイール介して駆動ギアへ伝達されることを特徴とする請求項４に記載の眼鏡装用パラメータ測定装置。
6. 上記固視手段の可動ユニットに画像入力手段の撮影装置が設置され、上記固視手段は、眼鏡装用者の眼球の回旋点を中心に上記撮影装置を回旋移動させ、この撮影装置の光軸を上記眼球の視軸に常時一致させた状態に保持することを特徴とする請求項項１乃至５のいずれかに記載の眼鏡装用パラメータ測定装置。
7. 上記固視手段における固視目標としては、遠方視用固視目標と近方視用固視目標とが独立して設けられたことを特徴とする請求項項１乃至６のいずれかに記載の眼鏡装用パラメータ測定装置。

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