JP2003329541A - アイポイントの位置決定方法及びアイポイント測定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡便な方法で従来にくらべてより正確に眼鏡レ
ンズのアイポイントの位置を決定することができるアイ
ポイントの位置決定方法及びアイポイント測定システム
を提供すること。 【解決手段】被験者に測定用の眼鏡３１を装用させる。
そのレンズ３２にシールを貼付し、被験者に前方の暗室
１１前方の透孔１１ｂから前方に向かって照射されるＬ
ＥＤ光を注視させる。そして注視させた状態でレンズ３
２を含む被験者の顔面部を撮影し、次いで撮影した画像
に写されたシールを基準として画像に写された瞳孔中
心、すなわち遠用アイポイントを仮決定する。そしてこ
の仮決定された遠用アイポイントに基づいて実際の遠用
アイポイント位置を決定するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は眼鏡レンズのアイ
ポイントの最適位置を決定するためのアイポイントの位
置決定方法及びアイポイント測定システムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】 眼鏡レンズのアイポイントの設定はレ
ンズの性能を十全に発揮させて正確な焦点を結ぶために
不可欠である。従来から熟練の眼鏡技術者によってこの
アイポイントを設定することもあった。しかし、眼鏡技
術者の技術の巧拙は一定しないためより客観的で正確な
方法が求められていた。また、特に累進レンズ（及びバ
イフォーカルレンズ）では遠用及び近用の２つのアイポ
イントを設定しなければならず、眼鏡技術者の技術にの
み頼るには限界がある。実際には両方のアイポイントと
も正確に設定するのはかなり面倒であって高度な技術が
必要となり、一方のアイポイントはある程度の精度で設
定しても他方のアイポイントについてはおざなりになっ
てしまうことが多かった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】 このため、従来にお
いては測定の客観性を向上させるためＰＤメータを使用
することが行われている（上記熟練の眼鏡技術者の測定
と併用することもある）。ＰＤメータは双眼鏡のような
接眼レンズから被験者に目視させ、その視線を逆方向か
ら測定者がチェックしてＰＤ（pupildistance：瞳孔間
距離）を計測するというものである。ＰＤメータによっ
てアイポイントの設定はかなり正確さと客観性が得られ
るようになった。しかし、ＰＤメータについては以下の
ような問題がある。 １）測定は水平視線で行われるため特に上記累進レンズ
やバイフォーカルレンズを使用する人にとっては遠用ア
イポイントの位置の決定はともかく近用アイポイントの
位置を決定する場合には実際に使用する際のアイポイン
トとはズレが生じてしまう。つまり、累進レンズ等では
下目使いで近くのものを目視するわけであるが、ＰＤメ
ータを使用した場合ではＰＤメータに対して水平視線を
維持したままで下側を見るという測定姿勢となるわけで
あって下目使いにはならない。そのため、遠用アイポイ
ントに対する近用アイポイントのインセット量が理想的
なインセット量とは若干異なってしまう。 ２）ＰＤメータでは視差を利用して光点に対して仮想的
な遠用視や近用視をさせるようになっている。その際自
然な感じでの目視ではなくＰＤメータを覗き込むような
違和感のある測定姿勢となるため遠用視や近用視がしに
くく、うまく遠用視や近用視ができない場合には人によ
ってはまったく異なった位置にアイポイントが設定され
てしまう可能性があった。更に、老人では眼の機能が衰
え十分な輻輳ができず近用視において眼が寄りにくいと
いう問題があった。そのため老人では正確に近用アイポ
イントが設定されにくくなっていた。 ３）ＰＤメータによる測定は裸眼で行う。そのため近視
の人では注視すべき光点がはっきりと見えず、遠用視と
近用視の間で正確な輻輳ができず、結果としてアイポイ
ントの設定が不正確となってしまう。 ４）ＰＤメータでは被験者の眼がレンズの焦点位置に正
確に配置されていないと誤差が大きくなってしまう。し
かし、なれない機械であるためうまく使いこなせずこの
誤差が生じてしまうということが多々あった。また、こ
のような誤差が生ずることから眼鏡をかけて測定ができ
ないこととなっている。また、従来からテレセントリッ
ク光学系が存在し、アイポイントの正確な設定ができな
いことはなかったが装置が極めて大がかりなものとな
り、実際に測定を行う眼鏡店においてこのような装置を
設置することは事実上不可能であった。本発明は、この
ような従来の技術に存在する問題点に着目してなされた
ものである。その目的は、簡便な方法で従来にくらべて
より正確に眼鏡レンズのアイポイントの位置を決定する
ことができるアイポイントの位置決定方法及びアイポイ
ント測定システムを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 上記課題を解決するた
めに請求項１の発明では、被験者に測定用眼鏡を装用さ
せ同眼鏡の所定位置に指標をマーキングし、被験者に所
定方向を注視させた状態でレンズ又はフレームを含む顔
面部を撮影し、次いで撮影した画像に写された前記指標
を基準として画像に写された測点位置を仮決定し、この
仮決定された測点位置に基づいて実際のアイポイント位
置を決定するようにしたことをその要旨とする。また請
求項２の発明では請求項１の発明の構成に加え、前記指
標は前記眼鏡の所定位置に対して複数マーキングするよ
うにしたことをその要旨とする。また請求項３の発明で
は請求項２の発明の構成に加え、前記複数の指標から選
択された少なくとも２つの指標は前記被験者の眼を挟ん
だ両側に配置されるようにしたことをその要旨とする。

【０００５】また請求項４の発明では、被験者が注視す
る注視対象と、同注視対象を注視する被験者に装用させ
るために所定位置に指標がマーキングされた測定用眼鏡
と、同測定用眼鏡のレンズ又はフレームを含む顔面部を
撮影する撮影手段と、撮影した画像に写された前記指標
を基準として画像に写された測点位置を仮決定する仮決
定手段とを備え、同仮決定手段によって仮決定された測
点位置に基づいて実際のアイポイント位置を決定するよ
うにしたことをその要旨とする。また請求項５の発明で
は、被験者が注視する注視対象と、同注視対象を注視す
る被験者に装用させる測定用眼鏡と、同測定用眼鏡のレ
ンズ又はフレームを含む顔面部を撮影する撮影手段と、
撮影した画像に写された前記指標を基準として画像に写
された測点位置を仮決定する仮決定手段とを備え、同仮
決定手段は同撮影手段によって正対位置からずれた位置
から撮影した複数方向からの顔面部に対する複数の画像
データを得ることによって同複数の画像データに基づい
て瞳孔中心の前記測定用眼鏡に対する相対的な三次元位
置を解析する第１の解析手段を備えており、同第１の解
析手段により解析された瞳孔中心に基づいてアイポイン
ト位置を仮決定するようにしたことをその要旨とする。
また請求項６の発明では請求項５の発明の構成に加え、
前記測定用眼鏡の所定位置に指標をマーキングしたこと
をその要旨とする。また請求項７の発明では請求項６の
発明の構成に加え、前記アイポイント位置を瞳孔中心と
眼球の回旋中心とを結ぶ直線と前記測定用眼鏡のレンズ
との交差位置としたことをその要旨とする。また請求項
８の発明では請求項４〜７のいずれかの発明の構成に加
え、前記仮決定手段は前記撮影手段により撮影した画像
のデータに基づいて瞳孔中心を解析する第２の解析手段
を備え、同解析手段により解析された瞳孔中心をアイポ
イントとして指標に基づいて位置を仮決定するようにし
たことをその要旨とする。

【０００６】上記のような構成では被験者は指標がマー
キングされた眼鏡を装用し、注視対象を注視した状態で
レンズ又はフレームを含む顔面部を撮影し、その画像に
写された指標を基準として被験者の画像に写された測点
位置を仮決定し、この測点位置に基づいて実際のアイポ
イント位置を決定する。測点位置はそれ自体アイポイン
ト位置であってもそうでなくともよい。それ自体アイポ
イント位置である場合には仮決定がそのまま本決定とさ
れる。測点位置の決定手段としては測点位置がアイポイ
ントとなる瞳孔中心であるならば撮影した画像のデータ
に基づいて解析することも可能である。ここに指標は一
箇所でも複数箇所でもよい。複数の指標の場合には眼を
挟持するように配置することが好ましい。眼を挟んだ両
側とは左右以外の位置、例えば上下位置や斜め位置も含
む概念である。また、指標の形状やマーキング手段は適
宜選択できる。また、注視は遠用視の場合と近用視の場
合を含む。注視対象は例えば遠用視では実際の景色を注
視することだけでなく仮想的な景色や景色意外の光点等
を注視することも含む。撮影画像が顔面に対して完全に
正対していない場合や基準となる撮影距離条件とは異な
る条件で撮影している場合にはこれらを補正することが
好ましい。また、指標に目盛りを付すようにしてもよ
い。

【０００７】更に被験者は測定用眼鏡を装用し、注視対
象を注視した状態でレンズ又はフレームを含む顔面部を
撮影し、その正対位置からずれて斜め方向から傾いて撮
影された複数の画像に基づいて測点位置として三次元的
な瞳孔位置を解析し、この解析された瞳孔位置に基づい
て実際のアイポイント位置を決定する。ここにアイポイ
ントの位置を設定する場合には複数のアイポイント、例
えば累進レンズのような遠用アイポイントと近用アイポ
イントを設定するような複数のケースも考えられる。こ
のケースでは被験者に遠用視及び近用視可能な複数の注
視対象を注視させ、それぞれの注視対象を注視した状態
でレンズを含む顔面部を撮影する。その際に顔面部の撮
影画像が正対画像ではなく斜め方向から撮影される場合
がある。固定された単一の撮影手段によって遠用視及び
近用視した被験者の顔面部を撮影する場合では必然的に
このような撮影画像となってしまう。このような斜めか
らの撮影画像においては正対画像と異なり瞳孔中心とア
イポイントが画像上一致しなくなっている。そのため撮
影した画像に写された前記指標を基準として画像に写さ
れた測点位置を仮決定する仮決定手段において正対位置
からずれた位置から撮影した複数方向からの顔面部に対
する複数の画像データを得、同複数の画像データに基づ
いて瞳孔中心の前記測定用眼鏡に対する相対的な三次元
位置を解析するわけである。つまり、実際に瞳孔中心が
レンズと正対したどの位置にあるのかを解析し、その得
られたデータに基づいてアイポイント位置を仮決定する
ものである。そのためには複数の方向からの撮影画像、
例えば図１０に示すようにステレオ撮影を行うことが好
ましい。更に、例えば一般に遠用視においては被験者に
水平方向を注視させるので、瞳孔中心の三次元的な位置
が解析できれば瞳孔中心を通る水平直線とレンズとの交
点をもってアイポイント位置を決定することが可能とな
る。ステレオ画像の三次元的な位置解析方法にはいくつ
かの方法があるが、その原理の一例を図１８に基づいて
説明する。図１８はｘｙｚの直交する３軸で現される三
次元的な位置を決定する場合におけるｘ−ｚ座標系につ
いての位置決定方法を説明する図である。図１８におい
てステレオ画像を得るための２つのレンズ位置をそれぞ
れＬ１，Ｌ２とする。これらを通してスクリーン上に投
影されたＡ点の投影点をそれぞれＡ１，Ａ２とする。ス
クリーンはｘ軸と平行でかつｚ軸に直交する。また、Ｌ
１，Ｌ２間の距離をｈとし、レンズ位置からスクリーン
までの距離をｄとし、Ａ１，Ａ２のｚ軸までの距離をそ
れぞれｐ，ｑとすると、Ａ点は次の式の交点として表さ
れる。

【０００８】

【数１】

【０００９】この図１８の場合ではＡ点のｘ−ｚ座標に
おける位置が定まることとなる。同様にｚ−ｙ座標方向
も式を作成し、三次元的なＡ点位置を求めるようにす
る。

【００１０】

【発明の効果】上記各請求項の発明では、被験者にとっ
て通常の装用状態に近い測定条件で簡便に測定できるに
もかかわらず極めて正確なアイポイントの位置を決定す
ることが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】 以下、本発明の具体的な実施の
形態を図面に基づいて説明する。 （実施の形態１）本実施の形態１におけるシステムでは
図１及び図２に示すような装置を使用する。図１及び図
２において右方を前方とし、左方を後方とする。暗室１
１内には撮影手段としての第１のデジタルカメラ１２が
設置されている。第１のデジタルカメラ１２はそのレン
ズが暗室１１前方に配設されたマジックミラー１４に面
するように配置され、同マジックミラー１４を通して前
方撮影可能とされている。暗室１１の前面壁１１ａの表
面（被験者に向いた側）は黒色に着色されている。第１
のデジタルカメラ１２の後方位置にはミラー１５が配置
されている。ミラー１５はその反射面が垂直位置に対し
て前方下方に向かって４５度となるように傾斜させてセ
ットされている。ミラー１５の下方位置にはＬＥＤ装置
１６が配設されている。ＬＥＤ装置１６とミラー１５と
の間であってＬＥＤ装置１６寄り位置には凸レンズ１７
が配設されている。ＬＥＤ装置１６から発光されたＬＥ
Ｄ光はミラー１５で前方方向に９０度屈曲させられ暗室
１１前方の透孔１１ｂから外部に導かれるようになって
いる。ＬＥＤ装置１６からのＬＥＤ光は凸レンズ１７に
よって仮想的に遠距離位置から発光されるような効果と
なる。暗室１１及び暗室１１内部に配設された各構成に
よって遠用アイポイント撮影装置１９が構成されてい
る。暗室１１の前方の机２０の上には近用アイポイント
撮影装置２１が載置されている。近用アイポイント撮影
装置２１は薄板状のアクリル板２２と、同アクリル板２
２の裏面に固着された撮影手段としての第２のデジタル
カメラ２３及びアクリル板２２裏面に貼付された新聞２
４とにより構成されている。アクリル板２２には小透孔
２２ａが形成され、第２のデジタルカメラ２３のレンズ
は同小透孔２２ａに面して配置される。新聞２４には図
示しない小透孔が形成され第２のデジタルカメラ２３の
レンズが小透孔２２ａを通して表面側に露出されてい
る。

【００１２】第１及び第２のデジタルカメラ１２，２３
はコンピュータ２５に接続されている。図５に示すよう
に、コンピュータ２５はＣＰＵ（中央処理装置）２６及
びその周辺装置によって構成される。ＣＰＵ２６は各種
プログラムや入力データに基づいて撮影画像からアイポ
イントの位置を決定する。記憶装置２７にはＣＰＵ２６
の動作を制御するためのプログラム、複数のプログラム
に共通して適用できる機能を管理するＯＡ処理プログラ
ム（例えば、日本語入力機能や印刷機能等）等の基本プ
ログラムが格納されている。更に、撮影したデータを取
り込むプログラム、取り込んだ画像データに基づいて解
析しアイポイント位置を決定する解析プログラム、撮影
したデータを補正する補正プログラム等が格納されてい
る。ＣＰＵ２６には入力装置としてのキーボード２８、
入力装置としてのマウス２９、表示手段としてのモニタ
３０が接続されている。ＣＰＵ２６及び記憶装置２７は
第１の仮決定手段、解析手段、補正手段を構成する。

【００１３】次にこのように構成した実施の形態１のシ
ステムの使用方法について説明する。 （１）アイポイントの測定 まず、被験者はアイポイント測定用の眼鏡３１を装用す
る。図６に示すように眼鏡３１はダミーレンズ３２の上
下左右の４箇所に指標としての小丸形状のシール３３が
貼付されている。本実施の形態のダミーレンズ３２は度
数のないレンズを使用するが度数が入っていても構わな
い。左右の各ダミーレンズ３２毎のシール３３の相対的
な位置関係、更に左右の各ダミーレンズ３２間のシール
３３の相対的な位置関係はデータとして上記記憶装置２
７に記憶されている。本実施の形態では累進レンズにつ
いてのアイポイントを求めるものとする。 １）遠用アイポイントの測定方法 図１に示すように、被験者Ｔは暗室１１の前面壁１１ａ
に正対するように着座する。そして、前面壁１１ａに形
成された透孔１１ｂを目視する。透孔１１ｂからは仮想
的に遠くに見えるＬＥＤ光を見ることとなり、被験者Ｔ
は遠用視をすることとなり被験者Ｔの瞳孔は遠用アイポ
イント位置に配置されることとなる。この状態で第１の
デジタルカメラ１２によって被験者Ｔの顔面を撮影し、
コンピュータ２５に取り込む（具体的には上記記憶装置
２７に記憶させる）。撮影画像は例えば図３のように得
られる。 ２）近用アイポイントの測定方法 図２に示すように、被験者Ｔは着座して机２０上の近用
アイポイント撮影装置２１を手に取り、日頃被験者Ｔが
読むような位置・角度とさせた上で新聞２４を読ませ
る。この状態で第２のデジタルカメラ２３によって被験
者Ｔの顔面を撮影し、コンピュータ２５に取り込む（具
体的には上記記憶装置２７に記憶させる）。撮影画像は
例えば図４のように得られる。被験者Ｔの瞳孔（近用ア
イポイント位置）は遠用アイポイント位置よりも内側に
寄る。

【００１４】（２）撮影画像の解析 第１又は第２のデジタルカメラ１２，２３によってコン
ピュータ２５の記憶装置２７に取り込まれた撮影画像は
ＣＰＵ２６によって処理されシール３３を基準として測
点としてのアイポイント位置を決定する。これらアイポ
イント仮決定処理の概略について図７に示すフローチャ
ートに基づいて説明する。ステップＳ１においてＣＰＵ
２６は測定者のキーボード２８やマウス２９の操作に従
って第１又は第２のデジタルカメラ１２，２３から送ら
れた画像データを記憶装置２７に格納させる。次いで、
ステップＳ２で画像データに基づいてアイポイント位置
を測定する。本実施の形態では上記解析プログラムによ
ってアイポイント、すなわち瞳孔中心が自動的に解析さ
れるようになっている。これは入力された画像データの
画素に対して白目と黒目のコントラストの違いに基づい
て一種の二値化を行い、その分布状況から黒目位置を解
析し、更に黒目の中心となる瞳孔中心を解析するという
ものである。同じくシール３３の位置もコントラストの
違いに基づいて解析されるため各シール３３から瞳孔中
心（アイポイント）までの距離が得られることとなる。
次いで、このように得られたアイポイントについてステ
ップＳ３及びステップＳ４において各種補正を行う。ま
ず、ステップＳ３で被験者Ｔの顔面の上下左右方向への
傾動を補正する。これは前もってデータとして得られて
いる各シール３３の相対的な位置と画像データとの位置
のずれに基づいて補正を行うものである。次いでステッ
プＳ４で第１又は第２のデジタルカメラ１２，２３につ
いての距離補正を行う。両デジタルカメラ１２，２３と
もレンズまでの基準となる距離条件を設定しているた
め、被験者の位置によって基準となる距離条件よりも近
かったり遠かったりして同じ形状で大きさの若干異なる
相似形状に撮影されてしまう場合がある。これを補正す
るものである。尚、上記各ステップにおいて画像データ
の処理に伴ってその処理結果がモニタ３０に表示され
る。このようにして得られた各シール３３に対するアイ
ポイントの相対的な位置が決定される。このデータに基
づいて被験者Ｔのアイポイントに対応するレンズを選択
し所望のフレームに装着することで正確な遠用及び近用
アイポイントが測定された眼鏡が得られる。

【００１５】このように構成することによって、本実施
の形態１では次のような効果を奏する。 （１）被験者Ｔにごく普通の姿勢での遠用視又は近用視
をさせることでその被験者Ｔのそれぞれ遠用アイポイン
トと近用アイポイントとを正確に決定することができ
る。すなわち、被験者Ｔに面倒な負担をかけることがな
い。また、測定者側もそれほど大がかりな装置を必要と
することがなく正確な測定が可能となった。 （２）近用アイポイントの測定においてＰＤメータのよ
うに接眼レンズを覗き込むといった不自然さがなく、実
際の近用視に近い状態で測定できるため正確な測定が可
能となっている。 （３）遠用アイポイントの測定においてアイポイント測
定用の眼鏡３１はダミーレンズ３２を変更することが可
能であるため、ＬＥＤ光が見にくい被験者Ｔ用に遠用度
数の入ったダミーレンズ３２を用意することが可能とな
る。また、逆に近用アイポイントの測定において新聞２
４が読みにくい被験者Ｔ用に近用度数の入ったダミーレ
ンズ３２を用意することが可能となる。 （４）遠用アイポイント撮影装置１９は前面壁１１ａが
黒く塗装されるとともに凸レンズ１７によってＬＥＤ光
が仮想的に遠距離から発光するように設計されているた
め、それほど大きくない設置場所にも配置することが可
能となる。 （５）近用アイポイント撮影装置２１は被験者Ｔが持っ
て自身の見やすいような角度や位置で近用視ができるた
め普段の装用状態を再現でき、より正確な近用アイポイ
ントを測定することができる。 （６）ダミーレンズ３２にマーキングされたシール３３
は上下左右に配置されており被験者Ｔの顔面が上下左右
に傾動した際に映像としては傾動した方向に従ってシー
ル３３の間隔が狭くなるためどの方向に傾動しているか
が分かりやすくなっている。 （７）アイポイントは測定者自らが決めなくとも撮影し
た画像データに基づいて自動的に瞳孔中心が解析され
て、アイポイントとされるためより測定の正確性が増
す。 （８）特に近用アイポイントを撮影する場合ではなるべ
く瞳孔が目標としている地点に近い位置で撮影すること
が、正確な近用アイポイントの測定に好ましい。しか
し、一方で本実施の形態のようになるべく実際の目視状
態に近づけるように被験者に近用アイポイント撮影装置
２１を持たせて測定する場合には理想的な撮影ポイント
からずれて、つまり遠すぎたり近すぎたりあるいはアク
リル板２２を傾けすぎたり逆に水平にしすぎたりして一
定しないこととなってしまう。上記のように本実施の形
態では近用画像を補正する補正手段によって理想的な撮
影ポイントで撮影した画像に補正することができるた
め、正確な近用アイポイントの測定が可能となってい
る。

【００１６】（実施の形態２）本実施の形態２における
システムでは図９に示すようなアイポイント撮影装置４
０を使用する。図９において左方を前方とし、右方を後
方とする。装置ケース４１内には撮影手段としてのデジ
タルカメラ４２が設置されている。デジタルカメラ４２
はそのレンズ４３が上方を向くように装置ケース４１内
部の底板上に配設されている。装置ケース４１前方には
マジックミラー４４が嵌装されている。装置ケース４１
は本実施の形態２では三脚４５によって支持されてい
る。レンズ４３の上部にはマジックミラー４４方向から
入射する光を屈折してレンズ４３に導くための光学系が
形成されている。図１０及び図１１に示すように、具体
的には光学系はレンズ４３の上面に配置されたＶ字状の
第１のミラー４６と第１のミラー４６の左右に配置され
た第２のミラー４７とによって構成されている。図１０
に示すように第２のミラー４７はマジックミラー４４方
向からの光を９０度屈折させて第１のミラー４６方向に
反射するように４５度の角度に設定されている。第１の
ミラー４６に至った光（画像）は図１１に示すように下
向きに屈折されてデジタルカメラ４２のレンズ４３に至
る。本撮影装置４０ではこのような光学系によって１台
のデジタルカメラ４２によって図１２（ａ）のような正
像と倒立像の２つの同時撮影画像が得られる。この撮影
画像は図１２（ｂ）のように左右の第２のミラー４７の
間隔に起因した視差が生じた若干異なる画像として得ら
れる。すなわち、視差差が奥行き方向の距離のパラメー
タとなるステレオ画像データが得られる。

【００１７】デジタルカメラ４２はコンピュータ５０
（本実施の形態２ではノートパソコン型）に接続されて
いる。図１３に示すように、コンピュータ５０はＣＰＵ
（中央処理装置）５１及びその周辺装置によって構成さ
れる。ＣＰＵ５１は各種プログラムや入力データに基づ
いて撮影画像からアイポイントの位置を決定する。記憶
装置５２にはＣＰＵ５１の動作を制御するためのプログ
ラム、複数のプログラムに共通して適用できる機能を管
理するＯＡ処理プログラム（例えば、日本語入力機能や
印刷機能等）等の基本プログラムが格納されている。更
に、撮影したデータを取り込むプログラム、撮影したデ
ータに基づいて被験者Ｔの瞳孔と眼鏡５７（フレーム５
８，５９）との相対的な三次元的位置関係を解析する解
析プログラム、解析プログラムによって解析された瞳孔
位置をアイポイントとして眼鏡５７（フレーム５８，５
９）に適用するアイポイント決定プログラム、撮影した
データを補正する補正プログラム等が格納されている。
ＣＰＵ５１には入力装置としてのキーボード５３、入力
装置としてのマウス５４、表示手段としてのモニタ５５
が接続されている。ＣＰＵ５１及び記憶装置５２は仮決
定手段、第２の解析手段、補正手段を構成する。

【００１８】次にこのように構成した実施の形態２のシ
ステムの使用方法について説明する。 （１）アイポイントの測定 まず、被験者はアイポイント測定用の眼鏡５７を装用す
る。図１４に示すように眼鏡５７は左側フレーム５８の
上部位置と右側フレーム５９の外側位置に沿ってそれぞ
れ指標としての目盛りシール６０が貼付されている。フ
レーム５８，５９にはそれぞれダミーレンズ６１が装着
されている。これらフレーム５８，５９の形状データは
前もって正対した撮影画像として上記記憶装置５２に記
憶されている。本実施の形態では累進レンズについての
アイポイントを求めるものとする。 １）遠用アイポイントの測定方法 図９に示すように、被験者Ｔは着座して遠用視をする。
被験者Ｔの瞳孔は遠用アイポイント位置に配置されるこ
ととなる。尚、この時図１５に示すように被験者Ｔの眼
球の回旋中心Ｏと瞳孔中心を結ぶ直線は水平直線とな
る。この状態でまずデジタルカメラ４２によって被験者
Ｔの顔面を撮影し、コンピュータ５０に取り込む（具体
的には上記記憶装置５２に記憶させる）。但し、実施の
形態１とは異なり正対した撮影画像ではなく斜め下方か
らの撮影画像となる。ここに撮影画像は例えば図１２
（ａ）のような正像と倒立像の２つの同時撮影画像とし
て得られる。 ２）近用アイポイントの測定方法 図９に示すように、被験者Ｔは着座して近用視をする。
被験者Ｔの瞳孔は輻輳されて近用アイポイント位置に配
置されることとなる。この状態でデジタルカメラ４２に
よって被験者Ｔの顔面を撮影し、コンピュータ５０に取
り込む（具体的には上記記憶装置５２に記憶させる）。
但し、実施の形態１とは異なり正対した撮影画像ではな
く斜め上方からの撮影画像となる。撮影画像は遠用視と
同じく正像と倒立像の２つの同時撮影画像として得られ
るが、被験者Ｔの瞳孔（近用アイポイント位置）は輻輳
されるため遠用アイポイント位置よりも若干内側に寄る
こととなる。

【００１９】（２）撮影画像の解析 デジタルカメラ４２によってコンピュータ５０の記憶装
置５２に取り込まれた撮影画像はＣＰＵ５１によって処
理され目盛りシール６０を基準として測点としてのアイ
ポイント位置を決定する。これらアイポイント仮決定処
理の概略について図１７に示すフローチャートに基づい
て説明する。ステップＳ１においてＣＰＵ２６は測定者
のキーボード５３やマウス５４の操作に従ってデジタル
カメラ４２から送られた画像データを記憶装置５２に格
納させる。次いで、ステップＳ２で撮影した画像に基づ
いて被験者Ｔの瞳孔及びフレーム５８，５９の三次元的
位置を解析する。この解析作業は実施の形態２では１台
の固定されたデジタルカメラ４２によって被験者Ｔの遠
用視及び近用視状態をそれぞれ撮影するため、正対画像
と比べてかなり斜めから撮影されたものとなっているこ
とから行う必須作業である。本来実施の形態１のように
正対（または正対に近い）撮影画像では、被験者Ｔの眼
の回旋中心Ｏと黒目中心（瞳孔中心）とを結ぶ注視線は
基本的にレンズと交差する位置がそのままアイポイント
となるため瞳孔中心とアイポイントは一致する。しか
し、実施の形態２の撮影画像では瞳孔の位置は実際のレ
ンズ上のアイポイントと大きなずれが生じている。その
ため、実際に瞳孔中心がレンズと正対したどの位置にあ
るのかをレンズと瞳孔中心との三次元的な位置関係を解
析して決定する必要がある。そのため図１２（ｂ）のス
テレオ画像に基づいて眼とレンズの三次元的な位置関係
を解析し、もって正対した状態における画像の注視線と
レンズとの正確な交点を求めることが必要となる。この
ステップＳ２の段階で遠用視及び近用視における被験者
Ｔのフレーム５８，５９に対する相対的な瞳孔中心位置
を特定することができる。本実施の形態では作業者がキ
ーボード５３やマウス５４等の入力装置によって入力し
たフレーム５８，５９や瞳孔中心位置を解析対象とす
る。

【００２０】図１５に示すように、遠用視においては瞳
孔中心は水平直線上にセットされるため、瞳孔中心の三
次元的な位置が解析されれば、その水平直線上のダミー
レンズ６１表面との交点が遠用アイポイントとされる。
また、眼球の回旋中心Ｏもこの水平直線上にあることと
なる。一般に眼球の回旋中心Ｏと黒目との距離は成人な
らばほぼ同長であるため（１３ｍｍ程度）遠用アイポイ
ントを解析した段階で眼球の回旋中心Ｏの位置を推定的
に解析することができる。そして、図１６に示すよう
に、近用視における瞳孔中心と解析された回旋中心Ｏを
結ぶ直線の延長線とダミーレンズ６１表面との交点を近
用アイポイントとする。

【００２１】次いで、ステップＳ３でこのように得られ
たアイポイントの位置データを前もって正対したフレー
ム５８，５９の形状データとして上記記憶装置２７に記
憶されているフレーム形状に適用する。本実施の形態２
では上記アイポイント決定プログラムによってアイポイ
ントの位置がフレーム５８，５９内のどの位置に相当す
るかが自動的に解析されるようになっている。次いで、
ステップＳ４でレンズの特性に応じた補正を行う。例え
ば上記近用アイポイントを決定する際にレンズの特性
（屈折率、カーブ）を考慮した補正を行う。尚、上記各
ステップにおいて画像データの処理に伴ってその処理結
果がモニタ３０に表示される。このようにして得られた
各シール６０に対するアイポイントの相対的な位置が決
定される。このデータに基づいて被験者Ｔのアイポイン
トに対応するレンズを選択し所望のフレームに装着する
ことで正確な遠用及び近用アイポイントが測定された眼
鏡が得られる。

【００２２】このように構成することによって、本実施
の形態２では次のような効果を奏する。 （１）被験者Ｔにごく普通の姿勢での遠用視又は近用視
をさせることでその被験者Ｔのそれぞれ遠用アイポイン
トと近用アイポイントとを正確に決定することができ
る。すなわち、被験者Ｔに面倒な負担をかけることがな
い。また、測定者側もそれほど大がかりな装置を必要と
することがなく正確な測定が可能となった。 （２）近用アイポイントの測定においてＰＤメータのよ
うに接眼レンズを覗き込むといった不自然さがなく、実
際の近用視に近い状態で測定できるため正確な測定が可
能となっている。 （３）実施の形態２のアイポイント撮影装置４０は１つ
のデジタルカメラ４２のみを備えたシステムであって、
実施の形態１と比較して極めてコンパクト化、低コスト
化に貢献できることとなっている。 （４）図９に示すように、アイポイント撮影装置４０に
よる遠用視又は近用視状態の撮影画像は正対状態から大
きくずれており、傾いた撮影画像が得られることとな
る。しかし、デジタルカメラ４２は図１０のように左右
に離間した位置から撮影した視差差のあるステレオ画像
を撮影するため、このステレオ画像から瞳孔の三次元位
置を解析できるため、正対状態の撮影をしなくともこの
瞳孔位置に基づいてアイポイントを決定することが可能
となっている。 （５）位置・形状の明らかな目盛りシール６０に基づい
て撮影画像の傾き具合が判断できるのでアイポイントの
決定作業が容易である。

【００２３】尚、この発明は、次のように変更して具体
化することも可能である。 ・上記実施の形態１では第１のデジタルカメラ１２のレ
ンズの中心線はＬＥＤ光の光軸とはずれて配置されるの
で両者の角度が異なる。このためにアイポイント位置測
定において誤差が発生する。上記実施の形態では計算に
よってこの誤差を補正するようになっていた。しかし、
図８に示すように第１のデジタルカメラ１２の前面にハ
ーフミラー６５を配置し、ＬＥＤ光の光軸とレンズの中
心線を一致させるようにしてもよい。このように構成す
れば暗室１１前方の透孔１１ｂが不要となるとともに補
正量を少なくすることができる。 ・上記実施の形態１では撮影画像のコントラストに基づ
いてアイポイントとしての瞳孔中心を解析するようにし
ていたが、瞳孔に反射するＬＥＤ光が識別できるのであ
ればこの瞳孔に反射するＬＥＤ光をもってアイポイント
位置をするようにしてもよい。 ・直接アイポイントを測定する以外にアイポイント以外
を測点として間接的にアイポイント測定するようにして
もよい。 ・上記実施の形態１では４つのシール３３をダミーレン
ズ３２に貼付していたが、シール３３は１〜３でも構わ
ない。また５つ以上のシール３３を貼付するようにして
もよい。 ・上記実施の形態１では第２のデジタルカメラ２３はア
クリル板２２に固定するようにしていたが、要は第２の
デジタルカメラ２３を固定できればよいためその他の保
持手段（例えばフレームのようなもの）であってもよ
い。また、新聞２４以外の文書であってもよく、これは
アクリル板２２の表面に貼付するようにしてもよい。 ・上記実施の形態１では被験者の「撮られている」とい
う意識を極力なくすために第１のデジタルカメラ１２の
前方にマジックミラー１４を配置していたが、マジック
ミラー１４ではなく透孔を形成してレンズが目視される
ように構成しても構わない。 ・上記実施の形態２では装置ケース４１の前面全体をマ
ジックミラー４４としたが、実施の形態１と同様透孔を
設けてその透孔を塞ぐように一部だけマジックミラー化
してもよい。またマジックミラー化せず装置ケース４１
内部が目視できるように構成しても構わない。 ・指標としてシール３３以外の手段でもよくその形状も
自由である。 ・遠用アイポイント撮影装置１９及び近用アイポイント
撮影装置２１の形状は一例であってかつ概念的に図示し
たものであるため、上記にそれら形状が限定されるもの
ではない。 ・上記実施の形態１では遠用及び近用アイポイントを有
する累進レンズについて説明したが、バイフォーカルレ
ンズやＳＶレンズに応用することはもちろん自由であ
る。 ・上記実施の形態２の眼鏡５７ではダミーレンズ６１を
装着していたが、ダミーレンズ６１なしのフレーム５
８，５９だけで使用するようにしてもよい。その他本発
明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由であ
る。

【００２４】上記実施の形態から把握できる本発明のそ
の他の技術的思想について下記に付記として説明する。 （１）前記遠用アイポイントを測定する際に被験者に注
視させる注視対象と前記近用アイポイントを測定する際
に被験者に注視させる注視対象とは異なる視線方向とな
ることを特徴とする請求項４に記載のアイポイント測定
システム。 （２）前記近用アイポイントを測定する際に被験者に注
視させる注視対象を自ら支持して所望の角度で近用視で
きることを特徴とする請求項４若しくは付記１に記載の
アイポイント測定システム。 （３） 遠用アイポイントと近用アイポイントの両方を
決定することができる請求項４若しくは付記１又は２の
いずれかに記載のアイポイント測定システム。 （４）前記被験者が注視する注視対象は複数あることを
特徴とする請求項５に記載のアイポイント測定システ
ム。 （５）被験者が水平に遠用注視することによって得られ
る瞳孔中心を通過する水平直線に基づいて同水平直線上
に存在する眼球の回旋中心を推定し、被験者が近用注視
することによって得られる瞳孔中心と同回旋中心とを結
ぶ直線と前記測定用眼鏡のレンズとの交差位置を近用ア
イポイント位置とするようにしたことを特徴とする請求
項７に記載のアイポイント測定システム。 （６）複数方向からの同時撮影によって得られる画像
は、異なる位置からの画像を光学系によって単一の撮影
レンズに導くことで単一の撮影画像として得られるもの
であることを特徴とする請求項６、７若しくは付記５の
いずれかに記載のアイポイント測定システム。 （７）前記仮決定手段は前記撮影手段により撮影した画
像が顔面に正対していない場合に正対状態に補正する補
正手段を備えていることを特徴とする請求項４〜８若し
くは付記１〜６のいずれかに記載のアイポイント測定シ
ステム。 （８）前記仮決定手段は前記撮影手段により撮影した画
像が同撮影手段と前記レンズとの基準となる撮影距離条
件とは異なる条件で撮影している場合にその距離条件を
補正する補正手段を備えていることを特徴とする請求項
４〜８若しくは付記１〜７のいずれかに記載のアイポイ
ント測定システム。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１において遠用アイポイ
ントを測定する際の概念を説明する説明図。

【図２】 本発明の実施の形態１において近用アイポイ
ントを測定する際の概念を説明する説明図。

【図３】 第１のデジタルカメラで撮影した遠用視状態
にある画像の正面図。

【図４】 第２のデジタルカメラで撮影した近用視状態
にある画像の正面図。

【図５】 電気的構成のブロック図。

【図６】 眼鏡の斜視図。

【図７】 アイポイント仮決定処理のフローチャート。

【図８】 他の実施の形態において遠用アイポイントを
測定する際の概念を説明する説明図。

【図９】 本発明の実施の形態２において遠用及び近用
アイポイントを測定する際の概念を説明する説明図。

【図１０】 本発明の実施の形態２においてステレオ画
像を得る理論を説明する説明図。

【図１１】 本発明の実施の形態２において入光が屈折
してレンズに至る軌跡を説明する説明図。

【図１２】 （ａ）は実際の撮影画像、（ｂ）は（ａ）
の画像を分かりやすく併併設したステレオ画像。

【図１３】 電気的構成のブロック図。

【図１４】 眼鏡の斜視図。

【図１５】 遠用アイポイントの視状態における眼鏡の
斜視図。

【図１６】 近用アイポイントの視状態における眼鏡の
斜視図。

【図１７】 アイポイント仮決定処理のフローチャー
ト。

【図１８】 ２方向からの撮影画像に基づいて三次元位
置を解析する方法の概念を説明するためのｘ−ｚ座標
図。

【符号の説明】

１２…撮影手段としての第１のデジタルカメラ、１６…
ＬＥＤ装置、２３…撮影手段としての第２のデジタルカ
メラ、２４…新聞、２６…仮決定手段としてのＣＰＵ、
３２…ダミーレンズ、３３…指標としてのシール、４２
…撮影手段としてのデジタルカメラ、６０…指標として
の目盛りシール、Ｏ…回旋中心。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加畑健志 東京都世田谷区三軒茶屋２−15−14−502 有限会社 アドリブ 内 (72)発明者 三浦 仁志 愛知県岡崎市恵田町下田５番地26 東海光 学 株式会社内 Ｆターム(参考） 2G086 FF04 FF06 HH02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被験者に測定用眼鏡を装用させ同眼鏡の所
   定位置に指標をマーキングし、被験者に所定方向を注視
   させた状態でレンズ又はフレームを含む顔面部を撮影
   し、次いで撮影した画像に写された前記指標を基準とし
   て画像に写された測点位置を仮決定し、この仮決定され
   た測点位置に基づいて実際のアイポイント位置を決定す
   るようにしたことを特徴とするアイポイントの位置決定
   方法。
2. 【請求項２】前記指標は前記眼鏡の所定位置に対して複
   数マーキングされることを特徴とする請求項１に記載の
   アイポイントの位置決定方法。
3. 【請求項３】前記複数の指標から選択された少なくとも
   ２つの指標は前記被験者の眼を挟んだ両側に配置されて
   いることを特徴とする請求項２に記載のアイポイントの
   位置決定方法。
4. 【請求項４】被験者が注視する注視対象と、同注視対象
   を注視する被験者に装用させるために所定位置に指標が
   マーキングされた測定用眼鏡と、同測定用眼鏡のレンズ
   又はフレームを含む顔面部を撮影する撮影手段と、撮影
   した画像に写された前記指標を基準として画像に写され
   た測点位置を仮決定する仮決定手段とを備え、同仮決定
   手段によって仮決定された測点位置に基づいて実際のア
   イポイント位置を決定するようにしたことを特徴とする
   アイポイント測定システム
5. 【請求項５】被験者が注視する注視対象と、同注視対象
   を注視する被験者に装用させる測定用眼鏡と、同測定用
   眼鏡のレンズ又はフレームを含む顔面部を撮影する撮影
   手段と、撮影した画像に写された前記指標を基準として
   画像に写された測点位置を仮決定する仮決定手段とを備
   え、 同仮決定手段は同撮影手段によって正対位置からずれた
   位置から撮影した複数方向からの顔面部に対する複数の
   画像データを得ることによって同複数の画像データに基
   づいて瞳孔中心の前記測定用眼鏡に対する相対的な三次
   元位置を解析する第１の解析手段を備えており、同第１
   の解析手段により解析された瞳孔中心に基づいてアイポ
   イント位置を仮決定するようにしたことを特徴とするア
   イポイント測定システム。
6. 【請求項６】前記測定用眼鏡の所定位置に指標をマーキ
   ングしたことを特徴とする請求項５に記載のアイポイン
   ト測定システム。
7. 【請求項７】前記アイポイント位置を瞳孔中心と眼球の
   回旋中心とを結ぶ直線と前記測定用眼鏡のレンズとの交
   差位置としたことを特徴とする請求項６に記載のアイポ
   イント測定システム。
8. 【請求項８】前記仮決定手段は前記撮影手段により撮影
   した画像のデータに基づいて瞳孔中心を解析する第２の
   解析手段を備え、同解析手段により解析された瞳孔中心
   をアイポイントとして指標に基づいて位置を仮決定する
   ようにしたことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに
   記載のアイポイント測定システム。