JP2010243827A - Apparatus for supporting design of eyeglasses - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To support design of eyeglasses which makes correction by a lens possible even when the line of sight of an eyeglass user changes the direction without the need of skills when preparing a pair of eyeglasses from a prescribed lens and a desired eyeglass frame. <P>SOLUTION: The eyeglass user A wearing a pair of eyeglasses is imaged by cameras 2, 3, two-dimensional coordinates of the eyeglass frame to an eyeball E are obtained, and the three-dimensional relative positional relation of the eyeball E of the eyeglass user, the line of sight, and the peripheral edge part, especially lower peripheral edge part, of the lens L is obtained by an operation part 6 based on the two-dimensional coordinates. Thus, whether or not the line of sight is to be corrected by the lens L is determined, and the propriety of the combination of the prescribed lens L and the desired eyeglass frame is determined finally. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、眼鏡を新規に作る際に眼鏡フレームとレンズの適切な組合せの選択を支援する眼鏡設計支援装置に関する。  The present invention relates to an eyeglass design support device that supports selection of an appropriate combination of an eyeglass frame and a lens when making eyeglasses newly.

詳しくは、新規に眼鏡を作る際に、つまり、眼鏡を新規に設計する際には、まず当該眼鏡使用者に合わせてレンズを処方する。   Specifically, when newly making eyeglasses, that is, when designing eyeglasses, a lens is first prescribed according to the eyeglass user.

次に、その処方されたレンズとその眼鏡使用者が所望する眼鏡フレームを一体化して得られた眼鏡を当該眼鏡使用者が掛ける。  Next, the spectacle user wears spectacles obtained by integrating the prescribed lens and the spectacle frame desired by the spectacle user.

ここで、その所望の眼鏡フレームが使用者の眼球に対して前記レンズを一定の距離で且つ一定の姿勢に保持する際に、当該使用者が実際に移動させるであろう視線の移動範囲を考慮して、当該レンズと当該眼鏡フレームの組合せの適否を確認する必要がある。  Here, when the desired spectacle frame holds the lens at a certain distance and in a certain posture with respect to the user's eyeball, the movement range of the line of sight that the user will actually move is taken into consideration. Thus, it is necessary to confirm whether the combination of the lens and the spectacle frame is appropriate.

つまり、例えば、レンズは適切に処方されているので問題はないが、所望して選択した眼鏡フレームのレンズ保持部の形状と大きさに合わせてレンズをカットして当該眼鏡フレームに組み込んだ処、当該眼鏡使用者が視線を動かした際に視線が眼鏡フレーム組み込まれたそのレンズから外部にはずれて結果的に視力が矯正されないという場合が生じる。   In other words, for example, there is no problem because the lens is properly prescribed, but the lens is cut according to the shape and size of the lens holding part of the spectacle frame selected as desired and incorporated into the spectacle frame, When the eyeglass user moves his / her line of sight, the line of sight may be shifted to the outside from the lens incorporated in the eyeglass frame, and as a result, the visual acuity may not be corrected.

斯かる場合では、所望する眼鏡フレームを選択し直す必要がある。  In such a case, it is necessary to reselect the desired spectacle frame.

しかし、レンズをカットし、そのカットしたレンズを眼鏡フレームに組み込んで眼鏡が完成してから処方したレンズと選択した眼鏡フレームの組合せの適否が判明するのでは、既にカットされたレンズが無駄になり問題である。  However, if the lens is cut and the cut lens is incorporated into the spectacle frame to determine the suitability of the combination of the prescription lens and the selected spectacle frame after the spectacles are completed, the already cut lens is wasted. It is a problem.

この発明は、このように、処方されたレンズと所望して選択した眼鏡フレームから構成される眼鏡が、結果的に当該眼鏡使用者が眼鏡に対して視線を移動する際であってもその視線がレンズの範囲内となって視力が矯正されるように、処方されたレンズと選択した眼鏡フレームからなる組合せがその眼鏡使用者に好適か否かの判断をすることによって眼鏡の設計の支援を行う眼鏡設計支援装置に関する。  In this way, the eyeglasses composed of the prescribed lens and the eyeglass frame that is selected as desired result in the line of sight even when the eyeglass user moves the line of sight with respect to the eyeglasses. Assists in the design of glasses by determining whether the combination of the prescribed lens and the selected spectacle frame is suitable for the spectacle user so that the eyesight is within the range of the lens. The present invention relates to an eyeglass design support apparatus.

新規に眼鏡を作る場合には、レンズはその新規な眼鏡使用者用に専用に処方されたものを選択することが必要である。  When newly making eyeglasses, it is necessary to select a lens specially prescribed for the new eyeglass user.

他方、眼鏡フレームは、レンズを一体化して保持して、使用者の眼球に対してレンズを一定の距離で且つ一定の姿勢に保持するものである。そして、眼鏡フレームは、使用者の所望するものを選択することが一般に行われている。  On the other hand, the spectacle frame holds the lens in an integrated manner, and holds the lens at a fixed distance and a fixed posture with respect to the user's eyeball. In general, the eyeglass frame is selected by the user.

つまり、眼鏡を新たに設計する場合には、レンズは処方によって決まるが、眼鏡フレームは選択可能となっている。   That is, when newly designing glasses, the lens is determined by the prescription, but the glasses frame can be selected.

上述したように、眼鏡使用者が通常対象物を見る際に、眼球からの視線は対象物の方向を追ってその角度を変えること、つまり、視線がレンズに対して移動すること(姿勢を変えること)が行われる。   As described above, when a spectacle user normally looks at an object, the line of sight from the eyeball changes its angle following the direction of the object, that is, the line of sight moves relative to the lens (changes the posture). ) Is performed.

従って、視線の方向が変化して眼鏡のレンズの範囲から外部に出た際には、その視線はレンズによる矯正を受けていないので、眼鏡使用者にとっては対象物をレンズで矯正されたものとして見て取ることができないことになる。  Therefore, when the direction of the line of sight changes and goes out of the range of the spectacle lens, the line of sight has not been corrected by the lens, so it is assumed that the object has been corrected by the lens for the spectacle user. It will be impossible to see.

そこで、新しく眼鏡を作成する場合には、当該眼鏡使用者(眼鏡作成のための被験者)が所望する眼鏡フレームを装着し、店員の目視、店員からの指図に対しての被験者の意識的な視線の動き等によって、レンズの中心と眼鏡フレームの位置関係等を得ていた。   Therefore, when creating new glasses, a spectacle frame desired by the eyeglass user (subject to create glasses) is worn, and the subject's conscious line of sight with respect to the clerk's visual inspection and instructions from the clerk The positional relationship between the center of the lens and the spectacle frame is obtained by the movement of the lens.

しかし、斯かる方法では、眼鏡を構成するレンズと眼鏡フレームとの当該被験者への適合度は店員の熟練度に大きく左右され、眼鏡の出来上がりに大きなばらつきがあるという問題があった。   However, such a method has a problem that the degree of suitability of the lenses constituting the spectacles and the spectacle frame to the subject greatly depends on the skill level of the store clerk, and there is a large variation in the completion of the spectacles.

又、被験者にとっても、このレンズと眼鏡フレームとの適合性を得るための指示に対する視線の動きは緊張するなどの負担になり、結果的に、出来上がった眼鏡では普段の視線の動きの範囲にレンズがカバーし切れておらず狭い視野で視力矯正を受けるという問題があった。   Also, for the test subject, the movement of the line of sight in response to an instruction for obtaining compatibility between the lens and the spectacle frame is a strain, and as a result, the completed spectacles have a lens within the range of the normal line of sight movement. However, there was a problem that the eyesight was corrected with a narrow visual field.

従って、眼鏡を作成する場合には、当該被験者の眼球の前方垂直方向に対する視線の方向を知っておくことが重要である。このことに対して、目視対象物の位置に対して視線の挙動を店員の熟練度に依らず客観的に求める技術が以下の特許出願公開公報によって開示されている。   Therefore, when creating eyeglasses, it is important to know the direction of the line of sight with respect to the front vertical direction of the eyeball of the subject. On the other hand, the following patent application publication discloses a technique for objectively obtaining the behavior of the line of sight with respect to the position of the visual object regardless of the skill level of the store clerk.

特表2007−536043号公報Special table 2007-536043 gazette 特表2006−516752号公報JP-T-2006-516752

眼鏡は、レンズと眼鏡フレームから構成される。   The spectacles are composed of a lens and a spectacle frame.

レンズは、その眼鏡を使用する者専用に処方されたものである。眼鏡フレームは、前記処方されたレンズを一体化して保持し、使用者が眼鏡を掛けた際に当該使用者の眼球に対して前記処方されたレンズを一定の距離で且つ一定の姿勢で保つものである。   The lens is specially formulated for those who use the glasses. The spectacle frame integrally holds the prescribed lens, and keeps the prescribed lens at a certain distance and in a certain posture with respect to the user's eyeball when the user wears glasses. It is.

そして、眼鏡使用者がレンズによって視力が矯正されるためには、その眼鏡使用者の移動し得る視線がレンズによってカバーされることが必要である。   In order for the eyeglass user to correct his or her visual acuity with the lens, it is necessary for the eyeglass user's movable line of sight to be covered by the lens.

つまり、レンズは、当該眼鏡使用者の視線の動く範囲をカバーするような大きさであってカバーするような位置に保持されることが必要である。   In other words, the lens needs to be sized so as to cover the range of movement of the line of sight of the eyeglass user and to be held at a position that covers it.

さて、特許文献1には、被験者(眼鏡使用者)の頭部の動きを含めた視線の動きを計測する技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique for measuring the movement of the line of sight including the movement of the head of a subject (glasses user).

しかし、眼鏡使用者がレンズによって矯正された視力で対象物を見るには、視線がレンズの範囲内を通過することが必要であることから、眼鏡使用者の頭部の動きを含めた視線の移動(視線の傾き)が判っただけでは視線とレンズとの相対的な位置関係が明らかにならず、単に視線の動きを計測・把握するだけでは眼鏡使用者がレンズによって視線が必ず矯正されて、対象物が必ずよく見えることを保証するとは言えないという問題が生じる。   However, in order for a spectacle user to view an object with a visual acuity corrected by the lens, it is necessary for the line of sight to pass through the range of the lens. Just knowing the movement (the inclination of the line of sight) does not reveal the relative positional relationship between the line of sight and the lens. By simply measuring and grasping the movement of the line of sight, the eyeglass user always corrects the line of sight with the lens. The problem arises that it cannot be guaranteed that the object will always look good.

他方、特許文献2には、被験者(眼鏡使用者)の瞳孔と眼鏡フレームとの相対的な位置を求める技術が開示されているが、眼鏡使用者の視線の動きとレンズが視力矯正用にカバーする範囲については開示されていない。   On the other hand, Patent Document 2 discloses a technique for obtaining a relative position between a pupil of a subject (a spectacle user) and a spectacle frame, but the movement of the line of sight of the spectacle user and a lens cover for correcting vision. The scope to do is not disclosed.

従って、特許文献2に開示された技術は、被験者の視線の変化がある一定の狭い範囲であれば実施を行うとそれに対応する効果は期待できるが、被験者が視線を通常の自然な範囲で移動させた場合にはレンズによって視線が必ずしも矯正されるという保証がなく、結果的に眼鏡の設計支援、つまり、レンズと眼鏡フレームとの組合せの支援に必ず寄与するとは限らないという問題が生じる。   Therefore, the technique disclosed in Patent Document 2 can be expected to have an effect corresponding to a change in a subject's line of sight if the change is in a certain narrow range, but the subject moves the line of sight within a normal natural range. In such a case, there is no guarantee that the line of sight is always corrected by the lens, and as a result, there is a problem that it does not necessarily contribute to the design support of the glasses, that is, the support of the combination of the lens and the spectacle frame.

この発明は、上記の事情に鑑みて為されたものであり、新しく眼鏡を作る際に、処方されたレンズと所望して選択した眼鏡フレームが当該眼鏡使用者にとって、その使用者の視線が移動する範囲(視線の姿勢変化の範囲)を考慮して視線が移動してもレンズによって視線が矯正されて対象物が矯正された像として見て取ることが可能にさせ、しかも、操作に熟練を必要としない眼鏡設計の支援を行う眼鏡設計支援装置を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and when a new spectacle is made, the prescribed lens and the spectacle frame selected as desired move for the spectacle user. The target (the range of change in the posture of the line of sight) is taken into consideration, and even if the line of sight moves, the line of sight is corrected by the lens so that the object can be seen as a corrected image. The present invention provides a spectacle design support device that supports spectacle design that is not performed.

この発明の発明者は、上述した課題に対して鋭利研究を重ね、レンズ、眼鏡フレーム、眼球及び視線の関係を精査して、眼鏡使用者が視線を移動する場合であっても、つまり、眼鏡を使用している際に眼球から前方垂直方向に対して視線の方向が対象物を追って角度(姿勢変化による傾き)を持つ場合であってもその際の視線がレンズによって矯正されて見えるような眼鏡の設計を支援する構成を創出し、発明を完成するに到った。   The inventor of the present invention has conducted extensive research on the above-described problems, and has examined the relationship among the lens, the spectacle frame, the eyeball, and the line of sight, so that even when the spectacle user moves the line of sight, When using the lens, even if the direction of the line of sight follows the object and has an angle (tilt due to a change in posture) from the eyeball, the line of sight can be corrected by the lens. A configuration that supports the design of eyeglasses was created and the invention was completed.

つまり、まず眼鏡を新たに制作する上で、眼鏡使用者に専用に処方されたレンズと所望する眼鏡フレームに適合していることが必要である。   That is, first, when newly producing glasses, it is necessary to match the lens prescribed exclusively for the eyeglass user and the desired eyeglass frame.

具体的には、眼鏡使用者用にレンズが処方され、且つ、その眼鏡使用者が所望した眼鏡フレームが決められた際に、まず、当該レンズは当該眼鏡フレームの大きさと形状に適合することが必要である。   Specifically, when a lens is prescribed for a spectacle user and the spectacle frame desired by the spectacle user is determined, first, the lens can be adapted to the size and shape of the spectacle frame. is necessary.

特に、眼鏡フレームに対してレンズの中心は適切な位置で保持される必要があり、又、眼鏡フレームはレンズの度数に拘わらず当該レンズを所定通りに保持し得ることが必要である。   In particular, the center of the lens needs to be held at an appropriate position with respect to the spectacle frame, and the spectacle frame needs to be able to hold the lens as prescribed regardless of the lens power.

例えば、規格化されたレンズから処方に合致したレンズをカットして作成する場合に、当該レンズに比して当該眼鏡フレームが大きいと、レンズの中心が使用者の眼球に対して所定の位置を取らない場合が生じる。   For example, when a lens that matches a prescription is cut from a standardized lens and the spectacle frame is larger than the lens, the center of the lens has a predetermined position with respect to the user's eyeball. There are cases where it is not taken.

斯かる場合には、結果的に、レンズと眼鏡フレームとの適合性が得られないことになる。   In such a case, as a result, the compatibility between the lens and the spectacle frame cannot be obtained.

他方、使用を意図した処方されたレンズが累進レンズの場合では、近くに位置する視認対象物を見るための近用部がレンズの中心からほぼ一定距離(10〜16mm)だけ下方に配設されている。   On the other hand, when the prescription lens intended for use is a progressive lens, the near portion for viewing a visual target object located nearby is disposed below the center of the lens by a substantially constant distance (10 to 16 mm). ing.

従って、選択した眼鏡フレームのレンズ保持枠の縦方向の寸法が短い場合では、使用するレンズの縦方向の寸法は当該レンズ保持枠のサイズに規制されて短くカットされ整形されることになり、結果的に、近用部がカットされ欠落したレンズを使用することになる。よって、近用部の欠落したレンズを使用する眼鏡を作成することになって、レンズと眼鏡フレームとの適合性が得られないことになる。   Therefore, when the vertical dimension of the lens holding frame of the selected spectacle frame is short, the vertical dimension of the lens to be used is limited to the size of the lens holding frame, and is cut and shaped. Therefore, a lens in which the near portion is cut and missing is used. Therefore, the spectacles using the lens lacking the near portion are created, and the compatibility between the lens and the spectacle frame cannot be obtained.

又、実際の眼鏡使用者は手元を見る際には、通常、水平線に対して、つまり、眼球の前方垂直方向に対してほぼ35度だけ視線を落として視認対象物を見ることになる。   Further, when viewing an actual eyeglass user, an actual eyeglass user usually looks at the object to be viewed with the line of sight dropped by about 35 degrees with respect to the horizontal line, that is, the front vertical direction of the eyeball.

従って、レンズを整形した際に近用部を欠落せずに済んだ場合であっても、当該眼鏡の眼鏡フレームがレンズを当該眼鏡使用者の眼球から前方に大きく隔たった距離で保持する構造である場合には、当該眼鏡使用者の水平線に対してほぼ35度だけ落とした視線はレンズの下方を通ったレンズを透過することなく、つまり、レンズの外を通って対象物を見ようとすることになる。   Therefore, even when it is not necessary to lose the near portion when shaping the lens, the spectacle frame of the spectacles holds the lens at a distance that is largely separated from the eyeball user's eyeball. In some cases, the line of sight dropped by approximately 35 degrees with respect to the horizon of the eyeglass user does not pass through the lens passing under the lens, that is, try to see the object through the outside of the lens. become.

よって、斯かる場合の視線はレンズによって矯正されていないので、対象物を視認することが出来ないということになって、レンズと眼鏡フレームとの適合性が得られないことになる。   Therefore, since the line of sight in such a case is not corrected by the lens, the object cannot be visually recognized, and compatibility between the lens and the spectacle frame cannot be obtained.

尚、斯かる場合に、レンズと眼鏡フレームとの適合性を得るには、眼鏡使用者が落とした視線で手元を見る際にその視線の視力がレンズによって矯正されるように、レンズ保持枠の大きな眼鏡フレームに交換してレンズによる視力矯正の範囲を拡げるか、眼鏡使用者の眼球とレンズの距離が近いような形状の眼鏡フレームに交換することが必要になる。   In such a case, in order to obtain compatibility between the lens and the spectacle frame, the lens holding frame is adjusted so that the visual acuity of the line of sight is corrected by the lens when the user looks at the hand with the line of sight dropped by the spectacle user. It is necessary to replace with a large spectacle frame to expand the range of correction of visual acuity by the lens, or to replace the spectacle frame with a shape in which the distance between the eyeball user's eyeball and the lens is short.

ここで、レンズを調整する立場から考えると、眼鏡使用者の眼球と眼鏡フレームとの3次元の相対的な位置関係が計測可能であれば、視線の方向が移動する際にその移動の範囲を求めることが可能になって、結果的に、眼鏡の当該使用者に最適なレンズを設計することが可能になる。   Here, from the standpoint of adjusting the lens, if the three-dimensional relative positional relationship between the eyeball user's eyeball and the spectacle frame can be measured, the range of movement when the direction of the line of sight moves is determined. As a result, it becomes possible to design an optimum lens for the user of the spectacles.

つまり、例えば、眼鏡フレームのレンズ保持枠のある所望の大きさの眼鏡フレームを選択した場合において、眼鏡使用者の眼球と当該レンズ保持枠の前記所望大きさの眼鏡フレームの3次元の相対的な位置関係が計測して求まると、手元を見る際に視線が下がり、その下がった視線の透過する位置に近用部を配設したレンズを設計できるか否かの判別が可能となり、その判別結果に基づいて、レンズ及び当該眼鏡フレームから計測対象になった眼鏡使用者に対して適合性のある眼鏡が得られることになる。   That is, for example, when a spectacle frame of a desired size having a lens holding frame of the spectacle frame is selected, the three-dimensional relative relationship between the eyeball of the spectacle user and the spectacle frame of the desired size of the lens holding frame is selected. Once the positional relationship is measured, the line of sight drops when looking at the hand, and it is possible to determine whether or not it is possible to design a lens with a near-use part at the position where the line of sight below it passes. Based on the above, it is possible to obtain spectacles that are compatible with the spectacle user who is the measurement target from the lens and the spectacle frame.

そこで、被験者(新しく眼鏡を作る眼鏡使用者)の眼球と眼鏡フレームのレンズ保持枠の相対的な3次元的の位置関係を測定する手段、レンズ保持枠を画像として表示し、更に、そのレンズ保持枠の画像に対してレンズのレイアウトマークを重ね描きするものを表示する手段、前記の相対的な3次元の位置関係を表示する手段、レンズのレイアウトマークを等倍で印刷出力する手段を備えることによって、レンズと眼鏡フレームとの関係で適合性が得られるか否かを判別させて、視線が移動してもレンズで矯正される眼鏡を得るための眼鏡設計の支援を行う構成を得た。   Therefore, a means for measuring the relative three-dimensional positional relationship between the eyeball of the subject (a spectacle user who newly creates spectacles) and the lens holding frame of the spectacle frame, the lens holding frame is displayed as an image, and the lens holding is further performed. Means for displaying an image of a lens layout mark overlaid on a frame image, means for displaying the relative three-dimensional positional relationship, and means for printing out the lens layout mark at the same magnification. Thus, it is determined whether or not compatibility is obtained by the relationship between the lens and the spectacle frame, and a configuration for supporting spectacle design for obtaining spectacles that are corrected by the lens even when the line of sight moves is obtained.

尚、前記の相対的な3次元的の位置関係とは、レンズに外接する四辺形(レンズフレームのレンズ保持枠の内側に接する四辺形)とレンズの中心との位置関係を意味する。   The relative three-dimensional positional relationship means a positional relationship between a quadrilateral circumscribing the lens (a quadrilateral contiguous to the inside of the lens holding frame of the lens frame) and the center of the lens.

この発明は、眼鏡フレームを装着した被験者を相異なる二つの方向から撮影し、その撮影で得られる画像データに基づいて、レンズの中心とレンズに外接する四辺形との相対的な位置関係及び被験者の眼球とレンズとの相対的な位置関係を求めることで眼鏡設計を支援するように構成した眼鏡設計支援装置である。   According to the present invention, a subject wearing a spectacle frame is photographed from two different directions, and based on image data obtained by the photographing, the relative positional relationship between the center of the lens and the quadrilateral circumscribing the lens, and the subject The eyeglass design support device is configured to support eyeglass design by obtaining a relative positional relationship between the eyeball and the lens.

その詳細な構成は、被験者に対してほぼ水平方向前方に配置され、眼鏡を装着した被検者の眼球と眼鏡フレームを撮影する第1のカメラと、その第1のカメラの下方に配設され、被検者の眼球と眼鏡を斜め下方から撮影する第2のカメラと、それら第1のカメラと第2のカメラによって撮像して得られる画像データを入力して記憶する記憶部と、その記憶部からの画像データ及び画像データを加工して得られる加工済み画像データを画像として表示する表示部と、上記第1のカメラ及び前記第2のカメラによってそれぞれ撮像されて得られる画像データに基づき、被験者の左右の眼球の2次元座標及びその2次元座標に基づいて被験者の左右の眼球の3次元座標を算出する第1の演算と、上記第1のカメラ及び上記第2のカメラによってそれぞれ撮像されて得られる画像データに基づき、眼鏡の左右レンズの上端と下端の上下方向の座標を算出する第2の演算と、上記第1のカメラと上記第2のカメラのうちで少なくとも一つによって撮像されて得られる眼鏡の左右レンズの右端と左端の水平方向の座標を算出する第3の演算と、前記第1の演算の結果、前記第2の演算の結果及び前記第3の演算の結果に基づき、眼鏡の左右のレンズにそれぞれ外接する四辺形の3次元座標を算出する第4の演算と、前記第1の演算の結果である被験者の左右の眼球の3次元座標と前記第4の演算の結果である眼鏡の左右のレンズにそれぞれ外接する四辺形の3次元座標に基づき、レンズの中心位置の座標、レンズの外接四辺形の相対的な位置関係、及び、眼球とレンズとの位置関係を算出する第5の演算を行う演算部と、上記第1のカメラ及び上記第2のカメラで撮像が行われると、それら二つのカメラからの画像データを上記記憶部に記憶させ、上記演算部に第1の演算〜第5の演算を行わせ、更に、その第5の演算の結果を上記表示部に表示するように制御する制御部と、が備えられてなる眼鏡設計支援装置である。   The detailed configuration is arranged substantially in front of the subject in the horizontal direction, and is disposed below the first camera for photographing the eyeball and the spectacle frame of the subject wearing the spectacles. A second camera for photographing the eyeball and glasses of the subject from obliquely below, a storage unit for inputting and storing image data obtained by imaging with the first camera and the second camera, and the storage Based on the image data obtained by processing the image data from the unit and the display unit displaying the processed image data obtained by processing the image data as an image, and the first camera and the second camera, respectively, A first calculation for calculating the two-dimensional coordinates of the left and right eyeballs of the subject and the three-dimensional coordinates of the left and right eyeballs of the subject based on the two-dimensional coordinates, and the first and second cameras. At least one of the second calculation for calculating the vertical coordinates of the upper and lower ends of the left and right lenses of the spectacles based on the image data obtained by imaging, and the first camera and the second camera. A third operation for calculating the horizontal coordinates of the right and left ends of the left and right lenses of the glasses obtained by imaging, and a result of the first operation, a result of the second operation, and a result of the third operation Based on the results, a fourth calculation for calculating the three-dimensional coordinates of the quadrilateral circumscribing the left and right lenses of the glasses, the three-dimensional coordinates of the left and right eyeballs of the subject as a result of the first calculation, and the fourth Based on the three-dimensional coordinates of the quadrilateral circumscribing the left and right lenses of the glasses, which are the results of the above calculation, the coordinates of the center position of the lens, the relative positional relationship of the circumscribed quadrilateral of the lens, and the Calculate the positional relationship When the first camera and the second camera capture images, the image data from the two cameras is stored in the storage unit, and the first calculation is performed in the calculation unit. A spectacle design support apparatus that includes a control unit that performs the fifth calculation and controls the display unit to display the result of the fifth calculation.

尚、上記制御部は、上記第1のカメラによる撮像の画像に対してレンズの中心位置に対応する座標を中心とする所望の半径の円を重ね書きして上記表示部で表示させ得る演算機能が上記演算部に備えられた場合に、操作者が目視によって眼鏡のレンズ部を包含する最小の半径を求めると、前記演算部にその求められた半径を3次元のレンズ位置に基づいて実際の大きさに変換させ、レンズの製作に必要な最小レンズの直径を演算させて出力するように制御する構成が挙げられる。   In addition, the said control part overwrites the circle of the desired radius centering on the coordinate corresponding to the center position of a lens with respect to the image imaged with the said 1st camera, and can be displayed on the said display part When the operator finds the minimum radius that includes the lens portion of the eyeglass by visual observation, the operator calculates the actual radius based on the three-dimensional lens position. There is a configuration in which the size is converted into a size, and the control is performed so that the diameter of the minimum lens necessary for manufacturing the lens is calculated and output.

又、上記眼鏡設計支援装置において、上記制御部は、加えて、眼鏡を横方向から見た図に被験者の眼球の位置とレンズの位置・大きさ・角度を描かせた際に、眼球の位置から視線の動く範囲(視線の傾きの範囲)の最大角度の方向でレンズを横切るように、上記表示部に描画して表示させるように制御を行う構成が挙げられる。   Further, in the spectacle design support device, the control unit additionally adds the position of the eyeball when the position of the eyeball of the subject and the position / size / angle of the lens are drawn on a view of the spectacles viewed from the lateral direction. In other words, there is a configuration in which control is performed so as to draw and display on the display unit so as to cross the lens in the direction of the maximum angle of the range in which the line of sight moves (the range of the line of sight inclination).

上記眼鏡設計支援装置、更には上述した制御を行う制御部を備えた眼鏡設計支援装置において、上記第1のカメラ又は/及び上記第2のカメラによる画像が上記表示部に表示された際に操作者が各座標を指定した場合には、上記制御部は上記演算手段の第1の演算、第2の演算及び第3の演算が操作者の指定した各座標の値に基づいて行われる構成が挙げられる。   In the eyeglass design support device, and further in the eyeglass design support device including the control unit that performs the above-described control, an operation is performed when an image from the first camera and / or the second camera is displayed on the display unit. When the operator designates each coordinate, the control unit is configured such that the first computation, the second computation, and the third computation of the computing means are performed based on the value of each coordinate designated by the operator. Can be mentioned.

更に、上記演算部には、予め与えられているレンズの中心と累進レンズの近用位置を2次元の図で示したレイアウトマークが用意されている場合に、左右レンズの3次元レンズの中心間の距離と前記レイアウトマークの縮尺比に基づいて左右のレイアウトマークを描画した1枚の2次元レンズマーク画像を生成する演算機能と、左右レンズのそれぞれの3次元のレンズの中心位置を第1のカメラの座標に変換して画像中のレンズの中心座標を求め、2次元レンズマーク画像中の2つのレンズの中心位置と一致するように、第1のカメラ画像を伸縮平行移動させて2次元顔画像を生成する演算機能が備えられ、且つ、上記制御部には、上記表示部に、2次元顔画像と2次元レンズマーク画像を合成して表示するように制御を行うものが挙げられる。   Further, when the above-mentioned arithmetic unit is provided with a layout mark in which the center of the lens given in advance and the near position of the progressive lens are shown in a two-dimensional diagram, the center between the three-dimensional lenses of the left and right lenses is prepared. The calculation function for generating one two-dimensional lens mark image in which the left and right layout marks are drawn based on the distance of the layout mark and the scale ratio of the layout mark, and the center position of each three-dimensional lens of the left and right lenses The camera coordinates are converted to the center coordinates of the lens in the image, the first camera image is expanded and contracted and translated to match the center position of the two lenses in the two-dimensional lens mark image, and the two-dimensional face is obtained. An arithmetic function for generating an image is provided, and the control unit includes a control unit that controls the display unit to synthesize and display a two-dimensional face image and a two-dimensional lens mark image. .

この発明は、眼鏡を新規に作成する際に、当該新しい眼鏡の使用者(被験者)が眼鏡フレームを装着させて得られる画像データに基づき、当該使用者が前方水平方向に対して視線の方向を変えた場合であっても、レンズがその際の視線を矯正する範囲をカバーするか否かを判別するように構成したことにより、特別な熟練を必要とせずに、処方されたレンズに対する所望する眼鏡フレームの適否を簡便で確実に判定し得る眼鏡設計支援装置である。   According to the present invention, when a new pair of glasses is created, the user (subject) of the new glasses sets the direction of the line of sight with respect to the front horizontal direction based on image data obtained by wearing a glasses frame. Even if it is changed, it is configured to discriminate whether or not the lens covers the range to correct the line of sight at that time, so that it is desired for the prescribed lens without requiring special skill. This is a spectacle design support device that can easily and reliably determine whether a spectacle frame is appropriate.

この発明の実施の形態を被験者に対して使用する際における全体構成を説明する構成説明図である。It is composition explanatory drawing explaining the whole structure at the time of using embodiment of this invention with respect to a test subject. 図1に示す装置を使用して被験者の眼球の3次元座標の計測を行う際のプロセスにおいて、表示部に表示された画像に対して行う操作の構成を説明する構成説明図である。It is a structure explanatory drawing explaining the structure of operation performed with respect to the image displayed on the display part in the process at the time of measuring the three-dimensional coordinate of a test subject's eyeball using the apparatus shown in FIG. 図1に示す装置を使用して被験者の掛けている眼鏡のレンズの範囲を四辺形に置き換えた際に、表示部で表示された画像に対して測定する構成を説明する構成説明図である。FIG. 2 is a configuration explanatory diagram illustrating a configuration for measuring an image displayed on a display unit when a range of a lens of a spectacle worn by a subject is replaced with a quadrilateral using the apparatus illustrated in FIG. 1. 図3に示す左右のレンズの範囲を示す四辺形を上方から見下ろした際の前記四辺形の四個の角の位置を模式的に説明する構成説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically illustrating the positions of four corners of the quadrilateral when the quadrilateral showing the range of the left and right lenses shown in FIG. 3 is looked down from above. 図4に示す左右のレンズの範囲を示す模式的な四辺形の位置関係について、回転によって補正を行うことを模式的に説明する構成説明図である。FIG. 5 is a configuration explanatory diagram schematically illustrating that correction is performed by rotation with respect to the positional relationship of the schematic quadrilateral that indicates the range of the left and right lenses illustrated in FIG. 4. 図1で示す装置のカメラによって得られる左右のレンズの位置データについて、X−Z座標系について回転補正の構成を示す構成説明図である。FIG. 3 is a configuration explanatory diagram illustrating a configuration of rotation correction for an XZ coordinate system for position data of left and right lenses obtained by the camera of the apparatus illustrated in FIG. 1. 図1に示す装置を使って左右のレンズに係る外接四辺形に対する左右の眼球の相対位置の求め方の構成を説明する構成説明図である。It is a structure explanatory drawing explaining the structure of how to obtain | require the relative position of the right and left eyeball with respect to the circumscribed quadrilateral which concerns on a right and left lens using the apparatus shown in FIG. 図1に示す装置を用いて新たな眼鏡を作成する際に、所望した眼鏡フレームとレンズの位置及び径の関係を得る方法を説明する構成説明図である。FIG. 2 is a configuration explanatory view for explaining a method of obtaining a relationship between a desired spectacle frame and a position and a diameter of a lens when creating new spectacles using the apparatus shown in FIG. 1. 図1に示す装置を用いて眼鏡フレームとレンズに係るパラメータを求めた際に、正面から眼鏡を見た際の構成を模式的に示す模式正面図である。FIG. 2 is a schematic front view schematically showing a configuration when viewing spectacles from the front when parameters relating to the spectacle frame and the lens are obtained using the apparatus shown in FIG. 1. 図1に示す装置を用いて眼鏡フレームとレンズに係るパラメータを求めた際に、側部から眼鏡を見た際の構成を模式的に示す模式側面図である。FIG. 2 is a schematic side view schematically showing a configuration when the eyeglasses are viewed from the side when the parameters relating to the eyeglass frame and the lens are obtained using the apparatus shown in FIG. 1. 作成しようとする眼鏡のレンズの近用部が眼鏡フレームのレンズ保持部の内部に収まっているか否かの判断を行うために、図1で示された装置の第1のカメラによる画像の左右のレンズにレイアウトのマークと近用部を重ね描きの状態を模式的に説明する構成説明図である。In order to determine whether or not the near portion of the eyeglass lens to be created is within the lens holding portion of the eyeglass frame, the left and right images of the image by the first camera of the apparatus shown in FIG. It is a configuration explanatory view for schematically explaining a state in which a layout mark and a near portion are overlaid on a lens. オーダーメードのレンズのデータを得るために、眼球を中心とした半径方向又は直径方向の線分を用いてレンズの周縁部の位置を決定することを説明する構成説明図である。FIG. 4 is a configuration explanatory diagram for explaining the determination of the position of the peripheral edge of a lens using a radial or diametrical line segment centered on an eyeball in order to obtain custom-made lens data. オーダーメードのレンズのデータを得るために、レンズの周縁部の位置をコンピュータ・マウスを用いて決定することを説明する構成説明図である。FIG. 4 is a configuration explanatory diagram for explaining that a position of a peripheral portion of a lens is determined using a computer mouse in order to obtain data on a custom-made lens.

図面と共に、この発明を実施するための形態を説明する。しかし、この形態によって、この発明が限定されるものではない。   A mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited by this form.

眼鏡設計支援装置1は、図1に示すように、第1のカメラ2と、第2のカメラ3と、記憶部4と、表示部5と、演算部6と、制御部7と、操作部8と、送り手段9と、視線誘導マーカ10と、照明部11が備えられている。   As shown in FIG. 1, the eyeglass design support device 1 includes a first camera 2, a second camera 3, a storage unit 4, a display unit 5, a calculation unit 6, a control unit 7, and an operation unit. 8, a feeding means 9, a line-of-sight guidance marker 10, and an illumination unit 11.

第1のカメラ2は、眼鏡Sを新たに作ろうとする被験者Aが検査用の定位置に着くとその被験者Aの眼球Eからほぼ水平前方で0.4〜1.0メートルの距離となるように配設され、好適には0.6メートルだけ前方に位置するように備えられたものであって、眼鏡Sを装着した被検者の眼球Eと装着している眼鏡Sの眼鏡フレームFをカラーで撮影するものである。   The first camera 2 has a distance of about 0.4 to 1.0 meters in front of the eyeball E of the subject A when the subject A who intends to newly make glasses S arrives at a fixed position for examination. The eyeball E of the subject wearing the eyeglasses S and the eyeglass frame F of the eyeglasses S wearing the eyeglasses S are preferably provided so as to be positioned forward by 0.6 meters. Shooting in color.

第2のカメラ3は、第1のカメラ2の0.2〜0.3メートルだけほぼ垂直下方に配設され、被検者の眼球Eと眼鏡Sを斜め下方からカラーで撮影するものである。   The second camera 3 is disposed substantially vertically below the first camera 2 by 0.2 to 0.3 meters, and photographs the eyeball E and glasses S of the subject in color from obliquely below. .

ここで、被験者Aが検査用の定位置に位置すると、具体的には眼鏡設計支援装置1に対して水平距離と高さ位置が所定となる位置に座すると、第2のカメラ3は被験者Aの眼球Eが予め設定したほぼ定位置(例えば、撮像の中央高さ位置)となるように、眼鏡設計支援装置1の本体と被験者Aの相対的な移動によって調整を行う。   Here, when the subject A is located at the fixed position for the inspection, specifically, when the subject is seated at a position where the horizontal distance and the height position are predetermined with respect to the spectacle design support device 1, the second camera 3 is subject to the subject A. The eyeball E is adjusted by relative movement of the main body of the eyeglass design support device 1 and the subject A so that the eyeball E becomes a substantially fixed position set in advance (for example, the center height position of imaging).

尚、第1のカメラ2及び第2のカメラ3はカラーで撮影するように構成されているが、前記二つのカメラを用いた撮影による画像がより一層視認し易いようにカラー撮影を行っているが、十分に視認し易いのであればモノクロ撮影であってもよい。   The first camera 2 and the second camera 3 are configured to shoot in color. However, color shooting is performed so that an image obtained by shooting using the two cameras can be more easily recognized. However, monochrome shooting may be used as long as it is sufficiently visible.

第2のカメラ3は、送り手段9によってほぼ被験者Aの眼球Eを中心にして円弧状(矢印B方向)に移動が可能になっている。   The second camera 3 can be moved in an arc shape (in the direction of arrow B) by the feeding means 9 about the eyeball E of the subject A.

送り手段9は、正確な図示は省略するが、第2のカメラ3の側に付設されて移動側に配設されたピニオン・ギアと、そのピニオン・ギアに噛合する円弧状のラック・ギア及び前記ピニオン・ギアを駆動するギアード・モータを備えてなる円弧方向の送り機構によって構成されている。   Although not shown in the drawing, the feeding means 9 is provided with a pinion gear attached to the second camera 3 and disposed on the moving side, an arc-shaped rack gear meshing with the pinion gear, It is constituted by an arc feed mechanism provided with a geared motor for driving the pinion gear.

従って、第2のカメラ3は、制御部7から前記ギアード・モータへの送り制御により、検査用の定位置に居る被験者Aの眼球Eを中心として円弧状に移動し、結果的に、被験者Aにとって上下方向に移動する構成になっている。   Accordingly, the second camera 3 moves in an arc shape around the eyeball E of the subject A who is in the fixed position for examination by the feed control from the control unit 7 to the geared motor, and as a result, the subject A Therefore, it is configured to move in the vertical direction.

記憶部4は、第1のカメラ2及び第2のカメラ3によって撮影された映像の映像データを記録するものである。   The storage unit 4 records video data of videos taken by the first camera 2 and the second camera 3.

記憶部4は、加えて、上記映像データを演算部6で演算して得られた加工済み加工データも記憶し得るものである。   In addition, the storage unit 4 can also store processed processed data obtained by calculating the video data by the calculation unit 6.

表示部5は、記憶部4からの画像データと、記憶部4に記憶された画像データを演算部6で演算加工して得られる加工済み画像データを画像として表示するものである。   The display unit 5 displays the image data from the storage unit 4 and the processed image data obtained by calculating and processing the image data stored in the storage unit 4 with the calculation unit 6 as an image.

表示部5は更に、現時点における眼鏡設計支援装置の機能状態、操作部8からの操作内容等を表示するものである。   The display unit 5 further displays the functional state of the eyeglass design support device at the present time, the operation content from the operation unit 8 and the like.

演算部6は、記憶部4からの画像データに基づいて、つまり、第1のカメラ2と第2のカメラ3による撮影で得られる画像データに基づいて、被験者Aの左右の眼球Er,Elの2次元座標及びその2次元座標に基づいて被験者Aの左右の眼球Eの3次元座標を算出する第1の演算、及び、眼鏡Sの左右レンズLr,Llの上端と下端の上下方向の座標を算出する第2の演算を行うものである。   Based on the image data from the storage unit 4, that is, based on the image data obtained by photographing with the first camera 2 and the second camera 3, the calculation unit 6 calculates the left and right eyeballs Er and El of the subject A. The first calculation for calculating the three-dimensional coordinates of the left and right eyeballs E of the subject A based on the two-dimensional coordinates and the two-dimensional coordinates, and the vertical coordinates of the upper and lower ends of the left and right lenses Lr, Ll of the glasses S The second calculation to be calculated is performed.

尚、演算部6が演算することによって得た演算結果は、記憶部4に記憶される構成になっている。   The calculation result obtained by the calculation by the calculation unit 6 is stored in the storage unit 4.

演算部6は、記憶部4からの画像データに基づいて、つまり、第1のカメラ2と第2のカメラ3のうちで少なくとも一つによって撮像されて得られる画像データに基づいて、眼鏡Sの左右レンズLr.Llの右端と左端の水平方向の座標を算出する第3の演算を行うものである。   The calculation unit 6 is based on the image data from the storage unit 4, that is, based on the image data obtained by being picked up by at least one of the first camera 2 and the second camera 3. Left and right lens Lr. A third calculation for calculating the horizontal coordinates of the right end and the left end of Ll is performed.

又、演算部6は、前記第1の演算の結果、前記第2の演算の結果及び前記第3の演算の結果に基づいて、左右のレンズLr,Llにそれぞれ外接する四辺形の3次元座標を算出する第4の演算を行うものである。   The calculation unit 6 is a quadrilateral three-dimensional coordinate circumscribing the left and right lenses Lr and Ll based on the result of the first calculation, the result of the second calculation, and the result of the third calculation. The fourth calculation for calculating is performed.

尚、四辺形の代わりに、よりレンズの形状に近い八角であってもよい。   Note that an octagon closer to the shape of the lens may be used instead of the quadrilateral.

更に、演算部6は、前記第1の演算の結果である被験者Aの3次元座標と前記第3の演算の結果であるレンズLの3次元座標に基づいて、レンズLの中心位置の座標とレンズLの外接四辺形の相対的な位置関係、及び、眼球EとレンズLとの位置関係を算出する第5の演算を行うものである。   Further, the calculation unit 6 calculates the coordinates of the center position of the lens L based on the three-dimensional coordinates of the subject A that is the result of the first calculation and the three-dimensional coordinates of the lens L that is the result of the third calculation. The fifth calculation for calculating the relative positional relationship of the circumscribed quadrilateral of the lens L and the positional relationship between the eyeball E and the lens L is performed.

制御部7は、第1のカメラ2と上記第2のカメラ3で撮像が行われると、それら二つのカメラ2,3からの画像データを記憶部4に記憶させ、演算部6に第1の演算〜第5の演算を行わせ、更に、その第5の演算の結果を表示部5に表示するように制御するものである。   When imaging is performed by the first camera 2 and the second camera 3, the control unit 7 stores the image data from the two cameras 2 and 3 in the storage unit 4, and causes the calculation unit 6 to store the first data. Control is performed so that the calculation to the fifth calculation are performed, and the result of the fifth calculation is displayed on the display unit 5.

又、制御部7は、操作部8からの指示内容に基づいて、第1のカメラ2と第2のカメラ3の撮影、表示部5の表示機能、演算部6の演算機能、送り手段9の送り機能、視線誘導マーカ10の出力のON/OFF及び照明部11のON/OFFの制御を行うものである。   Further, the control unit 7 shoots the first camera 2 and the second camera 3 based on the instruction content from the operation unit 8, the display function of the display unit 5, the calculation function of the calculation unit 6, and the sending means 9. Control of ON / OFF of the feed function, the output of the line-of-sight guidance marker 10 and ON / OFF of the illumination unit 11 is performed.

操作部8は、操作者が眼鏡設計支援装置1の機能を操作するための入力部であって、操作内容(指示内容)は制御部7に送られる構成になっている。   The operation unit 8 is an input unit for an operator to operate the function of the eyeglass design support device 1, and the operation content (instruction content) is sent to the control unit 7.

操作部8は、眼鏡設計支援装置1の具体的なそれはキーボードとコンピュータ・マウス(共に図示省略)である。   The operation unit 8 is a specific example of the eyeglass design support device 1, which is a keyboard and a computer mouse (both not shown).

又、演算部6は、前記キーボード及びコンピュータ・マウスに接続しているコンピュータであり、記憶部4は、そのコンピュータの記憶部若しくは外付けの記憶手段である。   The calculation unit 6 is a computer connected to the keyboard and the computer / mouse, and the storage unit 4 is a storage unit of the computer or an external storage unit.

視線誘導マーカ10は、第1のカメラ2の極めて近い近傍に配設され、被験者Aの視線をそれ自身の方向に導くためのものである。   The line-of-sight guidance marker 10 is disposed in the vicinity of the first camera 2 and is for guiding the line of sight of the subject A in its own direction.

従って、被験者Aが視線誘導マーカ10に誘導されて視線を向けると、視線はほぼ第1のカメラ2に向くことになる。   Therefore, when the subject A is guided by the line-of-sight guidance marker 10 and turns his / her line of sight, the line of sight is directed substantially toward the first camera 2.

視線誘導マーカ10は、点となる光である。   The line-of-sight guidance marker 10 is light that becomes a point.

但し、被験者Aが簡単に第1のカメラ2の方向に視線を向けることができる場合には、視線誘導マーカ10は不要である、或いは、視線誘導マーカ10を備えていても使用する必要はない。   However, when the subject A can easily point his / her line of sight toward the first camera 2, the line-of-sight guidance marker 10 is not necessary or even if the line-of-sight guidance marker 10 is provided. .

照明部11は、その時点での眼鏡設計支援装置1の使用環境の明るさを感知する明るさセンサー(図示省略)が備えられ、その明るさセンサーの検出結果に基づいて、眼鏡設計支援装置1を機能させる際にその使用環境が好適な明るさになるように照明を与えるものである。   The illumination unit 11 includes a brightness sensor (not shown) that senses the brightness of the usage environment of the spectacle design support device 1 at that time, and based on the detection result of the brightness sensor, the spectacle design support device 1 When functioning, the illumination is given so that the use environment has a suitable brightness.

但し、眼鏡設計支援装置1を機能させる、つまり、使用環境の明るさが測定と操作にとって好適であれば、照明部11は不要である、或いは、照明部11を備えてあっても使用する必要がない。   However, if the spectacles design support apparatus 1 is made to function, that is, if the brightness of the use environment is suitable for measurement and operation, the illumination unit 11 is not necessary or needs to be used even if the illumination unit 11 is provided. There is no.

眼鏡設計支援装置1の全体及び各部は、上述したような概要の構成となっている。以下において、各部の詳細な機能構成を解説しながら眼鏡設計支援装置1の機能を説明する。   The whole and each part of the spectacles design support apparatus 1 are configured as described above. Below, the function of the spectacles design support apparatus 1 is demonstrated, explaining the detailed function structure of each part.

眼鏡Sを新しく作ろうとする被験者A(眼鏡使用者)は、第1のカメラ2がほぼ目の高さ位置であって前方となる所定の位置に腰掛ける。   A subject A (glasses user) who wants to make glasses S newly sits at a predetermined position in which the first camera 2 is almost at the eye level and in front.

ここで、操作者(検査者)は、この時の眼鏡設計支援装置1の使用環境の明るさが好適な明るさとなるように、操作部8から照明部11に出力の操作を行う。 制御部7は、操作部8からの操作信号を受けて照明部11に、現在の眼鏡設計支援装置1の使用環境として好適な明るさとなるように制御信号を送る。   Here, the operator (inspector) operates the output from the operation unit 8 to the illumination unit 11 so that the brightness of the usage environment of the spectacle design support device 1 at this time becomes a suitable brightness. The control unit 7 receives the operation signal from the operation unit 8 and sends a control signal to the illumination unit 11 so that the brightness is suitable for the current use environment of the eyeglass design support device 1.

照明部11は、制御部7から上記の制御信号を受けると、前記明るさセンサーで眼鏡設計支援装置1の使用環境の明るさを測定し、その測定の値と予め好適な明るさであると設定された値を比較し、予め設定した好適な明るさとなるように照明の出力を行う。   When the illumination unit 11 receives the control signal from the control unit 7, the illumination unit 11 measures the brightness of the usage environment of the spectacle design support device 1 with the brightness sensor, and the measurement value and the appropriate brightness in advance. The set values are compared, and the illumination is output so as to obtain a preset suitable brightness.

次に、操作者は、被験者Aが検査用の定位置に着いていて且つ被験者Aに検査の開始を確認した後、被験者Aの視線がほぼ第1のカメラ2の方向に誘導させるように、視線誘導マーカ10を出力させる操作を操作部8で行う。   Next, the operator, after the subject A has arrived at the fixed position for examination and confirming the subject A to start the examination, causes the subject A's line of sight to be guided substantially in the direction of the first camera 2. An operation for outputting the line-of-sight guidance marker 10 is performed by the operation unit 8.

操作部8は、制御部7に視線誘導マーカ10を出力させる信号を送る。制御部7は、操作部8からの信号を受けて、視線誘導マーカ10に出力を行うための制御信号を送る。   The operation unit 8 sends a signal that causes the control unit 7 to output the line-of-sight guidance marker 10. The control unit 7 receives a signal from the operation unit 8 and sends a control signal for outputting to the line-of-sight guidance marker 10.

ここで、視線誘導マーカ10は、制御部7からの制御信号を受けて、緑色で視線誘導のためのポイント光を点灯する。   Here, the line-of-sight guidance marker 10 receives a control signal from the control unit 7 and lights point light for line-of-sight guidance in green.

視線誘導マーカ10が緑色のポイント光を点灯すると、被験者Aはそのポイント光に視線を向けるので、被験者Aの眼球Eの中心が第1のカメラ2のレンズの光軸の上にほぼ乗った状態、つまり、被験者Aの視線と第1のカメラ2のレンズの光軸がほぼ乗った状態になる。   When the line-of-sight guidance marker 10 turns on the green point light, the subject A directs his / her line of sight to the point light, so that the center of the eyeball E of the subject A is almost on the optical axis of the lens of the first camera 2. In other words, the line of sight of the subject A and the optical axis of the lens of the first camera 2 are almost on board.

ここで、操作者は、被験者Aの眼球Eが斯かる状態になっていることを確認した後、操作部8から第1のカメラ2と第2のカメラ3がその状態の被験者Aの顔面を撮影するための操作を行う。   Here, after the operator confirms that the eyeball E of the subject A is in such a state, the first camera 2 and the second camera 3 from the operation unit 8 touch the face of the subject A in that state. Perform operations for shooting.

操作部8は、操作者からの撮影の操作用の信号を受けると、その旨の信号を制御部7に送る。制御部7は、第1のカメラ2及び第2のカメラ3に撮影を行うように制御信号を送る。   When the operation unit 8 receives a signal for a photographing operation from the operator, the operation unit 8 sends a signal to that effect to the control unit 7. The control unit 7 sends a control signal to the first camera 2 and the second camera 3 so as to perform photographing.

ここで、第1のカメラ2及び第2のカメラ3は、被験者Aの顔面を撮影する。   Here, the first camera 2 and the second camera 3 photograph the face of the subject A.

尚、この撮影の際、第1のカメラ2の被験者Aの撮像は、表示部5にモニター撮像として表示される。   At the time of this photographing, the image of the subject A of the first camera 2 is displayed on the display unit 5 as a monitor image.

操作者は、表示部5のモニター撮像を見ることで、被験者Aが所定通りに撮影されているか否かの確認を行う。もし、所定通りに撮影が行われていなかった場合には、撮影を再度行うことによって被験者Aの所定通りの撮影を得る。   The operator confirms whether or not the subject A is photographed as predetermined by looking at the monitor imaged on the display unit 5. If the photographing has not been performed as predetermined, the predetermined photographing of the subject A is obtained by performing the photographing again.

又、この眼鏡設計支援装置1の構成上、モニター撮像の確認は第1のカメラ2による撮像で問題がなければ、当然のことながら、第2のカメラ3による撮像については確認を行う必要はない。   In addition, because of the configuration of the eyeglass design support device 1, it is not necessary to confirm the image capturing by the second camera 3 as long as there is no problem in confirming the monitor image capturing by the first camera 2. .

第1のカメラ2及び第2のカメラ3による撮影が行われると、それらの撮影に係る撮像の画像データD1,D2は記憶部4にデータとして記憶される。   When shooting by the first camera 2 and the second camera 3 is performed, the image data D1 and D2 of the shooting related to the shooting are stored in the storage unit 4 as data.

以下において、被験者Aの眼球Eと眼鏡Sの眼鏡フレームFの3次元座標の計測について説明する。   Hereinafter, measurement of the three-dimensional coordinates of the eyeball E of the subject A and the spectacle frame F of the spectacles S will be described.

まず、実際の点Pとカメラ2,3の画像上の位置との関係を取り上げる。
第1のカメラ2及び第2のカメラ3によって撮影された結果は、表示部5に画像となって表示されるので、操作者はその表示された画像に対して操作部8を操作してその画像上の眼球Eaの位置と画像上の眼鏡フレームFaの位置を2次元(x−y座標系の値)の値として取得する。
First, the relationship between the actual point P and the positions of the cameras 2 and 3 on the image will be taken up.
Since the results photographed by the first camera 2 and the second camera 3 are displayed as images on the display unit 5, the operator operates the operation unit 8 on the displayed images to The position of the eyeball Ea on the image and the position of the eyeglass frame Fa on the image are acquired as two-dimensional values (values in the xy coordinate system).

尚、添え字aは、以下において表示部5に画像として表示されていることを示すものとする。   Note that the subscript a indicates that it is displayed as an image on the display unit 5 below.

ここで、表示部5に表示されている画像は実際には2次元であるが、3次元として考えてみる。3次元上(x−y−z座標系の値)の実際の点P(X,Y,Z)に対する第1のカメラ2及び第2のカメラ3による画像の点については、x−y座標系でそれぞれ座標(x1,y1)及び座標(x2,y2)であるとする。   Here, the image displayed on the display unit 5 is actually two-dimensional, but consider it as three-dimensional. For the points of the image by the first camera 2 and the second camera 3 with respect to the actual point P (X, Y, Z) on the three-dimensional (value in the xyz coordinate system), the xy coordinate system is used. Are the coordinates (x1, y1) and coordinates (x2, y2), respectively.

他方、第1のカメラ1と第2のカメラ3では、垂直方向(y方向)に視差があるので、以下の関係が成り立つ、つまり、関数として取り扱うことが可能である。   On the other hand, since the first camera 1 and the second camera 3 have parallax in the vertical direction (y direction), the following relationship is established, that is, they can be handled as a function.

Z=f(y1,y2)
X=g(x1,y1,z)
Y=h(x1,y1,z)
ここで、f( )、g( )及びh( )は、x、y及びzについての関数を意味するものであって、座標ではない。又、これらの3つの式の群を式(1)とする。
Z = f (y1, y2)
X = g (x1, y1, z)
Y = h (x1, y1, z)
Here, f (), g () and h () mean functions for x, y and z, not coordinates. A group of these three formulas is represented by formula (1).

他方、これらの三つの等式を変換して、実際の点P(X,Y,Z)によってカメラによる画像の座標(x,y)が決まるので関数化を考えて、以下の等式を与える。   On the other hand, these three equations are transformed, and the coordinates (x, y) of the image by the camera are determined by the actual point P (X, Y, Z). Therefore, considering the functionalization, the following equations are given: .

x=u(X,Y,Z)
y=v(X,Y,Z)
ここで、u( )及びv( )は、X、Y及びZについての関数を意味するものであって、座標ではない。又、これらの2つの式の群を式(2)とする。
x = u (X, Y, Z)
y = v (X, Y, Z)
Here, u () and v () mean functions for X, Y, and Z, not coordinates. The group of these two formulas is represented by formula (2).

次に、被験者Aの眼球Eの3次元座標の計測について説明する。   Next, measurement of the three-dimensional coordinates of the eyeball E of the subject A will be described.

まず、カメラ撮影の画像上の眼球Eaは、処理上の簡便さから表示部5の映し出されている左右の眼球Era,Elaに対して操作部8を操作することで行う。   First, the eyeball Ea on the image captured by the camera is performed by operating the operation unit 8 with respect to the left and right eyeballs Era and Ela displayed on the display unit 5 for ease of processing.

つまり、具体的には、操作部8の操作によって表示部5に円形のマークMr,Mlを表示させ、続いて、操作部8(具体的には、コンピュータ・マウス)を操作して円形のマークMr,Mlを表示部5の画像上の左右の眼球Era,Elaの黒目部分Ira.Ilaに移動し、且つ、左右の眼球Era,Elaの黒目部分Ir,Ilの外周の大きさに一致させる(図2を参照)。   Specifically, circular marks Mr and Ml are displayed on the display unit 5 by operating the operation unit 8, and then the operation unit 8 (specifically, a computer mouse) is operated to display the circular marks. Mr, Ml are the black eye portions Ira. Of the left and right eyeballs Era, Ela on the image of the display unit 5. It moves to Ila and matches the size of the outer periphery of the black-eye portions Ir and Il of the left and right eyeballs Era and Ela (see FIG. 2).

ここで、表示部5に映し出されている被験者Aの左右の眼球Era,Elaについてそれぞれ、画像上の座標値を計測する。   Here, the coordinate value on the image is measured for each of the left and right eyeballs Era and Ela of the subject A displayed on the display unit 5.

ここで得られた座標値を、上述したX、Y及びZについての式に代入し、3次元座標の値を得る。   The coordinate values obtained here are substituted into the formulas for X, Y, and Z described above to obtain three-dimensional coordinate values.

つまり、図2で示された例では、被験者Aの両眼が第1のカメラ2に対してほぼ60cmという短い距離にあり、被験者Aの両眼は第1のカメラ2とほぼ同じ近い距離にある視線誘導マーカ10を前方方向に位置しているように意識的に見ることとなるので、左右の目が通常の自然の状態に比べて間隔が近づいた状態になっていて、所謂寄り目の状態になっているので、左右の目が通常の自然の状態となるように得られた両眼Era,Elaの位置をX軸(水平横方向)に沿って外方向に補正する必要がある。   That is, in the example shown in FIG. 2, both eyes of the subject A are at a short distance of about 60 cm with respect to the first camera 2, and both eyes of the subject A are at the same close distance as the first camera 2. Since a certain gaze guidance marker 10 is consciously viewed as if it is located in the forward direction, the left and right eyes are closer to each other than the normal natural state, so-called crossed eye state. Therefore, it is necessary to correct the positions of both eyes Era and Ela obtained so that the left and right eyes are in a normal natural state outward along the X axis (horizontal direction).

この両眼の外方向への補正の量は、眼球Eの平均的な直径、眼球Eから視線誘導マーカ10までの距離(計測値のZ)に基づいて演算部6で算出を行う。   The amount of correction in the outward direction of both eyes is calculated by the calculation unit 6 based on the average diameter of the eyeball E and the distance from the eyeball E to the line-of-sight guidance marker 10 (measured value Z).

次に、眼鏡フレームFの3次元座標の計測について説明する。   Next, measurement of the three-dimensional coordinates of the spectacle frame F will be described.

被験者Aにとっては眼鏡Sのレンズによって矯正されることが意味を持つことから、レンズが眼球Eの矯正の機能を行う最大範囲として、眼鏡フレームFの内側を計測する。   Since it is meaningful for the subject A to be corrected by the lens of the glasses S, the inside of the glasses frame F is measured as the maximum range in which the lens performs the function of correcting the eyeball E.

尚、所謂縁なし眼鏡と呼ばれている眼鏡フレームFのない眼鏡の場合、或いは、眼鏡フレームFの一部が欠けている構成の眼鏡の場合では、使用するレンズの外周を測定することになる。   In the case of spectacles without spectacle frame F called so-called edgeless spectacles, or in the case of spectacles having a configuration in which a part of spectacle frame F is missing, the outer circumference of the lens to be used is measured. .

操作者は、操作部8を操作して、表示部5に表示された画像の眼鏡フレームFaの左右の内側又は左右のレンズLra,Llaの外周の指定、つまり、具体的にはコンピュータ・マウスを操作して表示部5に眼鏡フレームFaの画像に水平線と垂直線をスライド位置合わせすることによって、眼鏡フレームFaの上辺のy座標、下辺のy座標、右辺のx座標及び左辺のx座標のそれぞれの位置を指定する(図3を参照)。   The operator operates the operation unit 8 to specify the left and right inner sides of the eyeglass frame Fa of the image displayed on the display unit 5 or the outer periphery of the left and right lenses Lra and Lla, that is, specifically the computer mouse. By operating and slidingly aligning the horizontal line and the vertical line on the image of the spectacle frame Fa on the display unit 5, the y-coordinate of the upper side, the y-coordinate of the lower side, the x-coordinate of the right side, and the x-coordinate of the left side, respectively. Is designated (see FIG. 3).

この座標の位置を指定して計測を行う際、Z座標の算出用のデータを得るために、上辺のy座標と下辺のy座標は、第1のカメラ2と第2のカメラ3の両方で計測する必要がある。つまり、眼鏡フレームFa、第1のカメラ2及び第2のカメラ3からなる三角形についての演算によって、Z座標を得ることになる。   When measurement is performed by designating the position of this coordinate, the y coordinate of the upper side and the y coordinate of the lower side are obtained by both the first camera 2 and the second camera 3 in order to obtain data for calculating the Z coordinate. It is necessary to measure. That is, the Z coordinate is obtained by the calculation of the triangle formed by the spectacle frame Fa, the first camera 2 and the second camera 3.

この時、眼鏡フレームFaの右辺のx座標と左辺のx座標は、カメラ1とカメラ2の両方で計測を行う。これは、より高い精度を得るために行うためであって、x−y座標系の計測は第1のカメラ2のみの撮像に基づくものであってもよい。 第1のカメラ2に基づく表示部5の上の画像の右レンズについて、上記指定で位置決めされた上辺、下辺、左辺及び右辺の交点p(図3を参照)、つまり、これら四辺によって決められた四辺形の4個の角の座標が求められる(左右のレンズLra,Llaでは8個の点p1〜p8)。   At this time, the x coordinate on the right side and the x coordinate on the left side of the spectacle frame Fa are measured by both the camera 1 and the camera 2. This is to obtain higher accuracy, and the measurement in the xy coordinate system may be based on the imaging of only the first camera 2. The right lens of the image on the display unit 5 based on the first camera 2 is determined by the intersection p (see FIG. 3) of the upper side, the lower side, the left side, and the right side, which are positioned as described above, that is, determined by these four sides. The coordinates of the four corners of the quadrilateral are obtained (eight points p1 to p8 for the left and right lenses Lra and Lla).

ここで求められた各点pの座標の値を上記のX、Y及びZについての等式に代入することによって、前記四辺形の4個の角の3次元座標が得られる。   By substituting the value of the coordinates of each point p obtained here into the above equations for X, Y and Z, the three-dimensional coordinates of the four corners of the quadrilateral can be obtained.

他方、眼鏡によっては右レンズと左レンズで視線前方方向の位置に差がある場合、つまり、Zの値に差がある場合が考えられ、この場合は以下に述べる座標変換を行う必要がある。   On the other hand, depending on the spectacles, there may be a case where there is a difference in the position in the forward direction of the line of sight between the right lens and the left lens, that is, there is a difference in the value of Z. In this case, coordinate conversion described below needs to be performed.

つまり、具体的には、右レンズに係る四辺形の中心位置と左レンズに係る四辺形の中心位置のZ方向の差を求め、この差に基づいて、右レンズに係る四辺形の4個の角のそれぞれのZ座標と左レンズに係る四辺形の4個の角のそれぞれのZ座標について、比例配分によって補正を行う。   That is, specifically, the difference in the Z direction between the center position of the quadrilateral related to the right lens and the center position of the quadrilateral related to the left lens is obtained, and based on this difference, four of the quadrilateral related to the right lens are obtained. The Z coordinate of each corner and the Z coordinate of each of the four corners of the quadrilateral related to the left lens are corrected by proportional distribution.

この補正によって、右レンズに係る四辺形及び左レンズに係る四辺形が同一平面に位置することになり、結果的に、右レンズと左レンズが同一平面に位置することになる。   By this correction, the quadrangle related to the right lens and the quadrangle related to the left lens are located on the same plane, and as a result, the right lens and the left lens are located on the same plane.

他方、眼鏡を作る場合は特殊な場合を除いては通常、右レンズLrと左レンズLlは共に大きさは等しく、X−Y平面上に対するY軸方向の角度は等しい。   On the other hand, except for special cases, when making eyeglasses, the right lens Lr and the left lens Ll are generally equal in size, and the angles in the Y-axis direction with respect to the XY plane are equal.

従って、表示部5において右レンズLraと左レンズLlaが斯様な関係にない場合には、右レンズLraと左レンズLlaについて大きさとX−Y平面上に対するY軸方向の角度を平均化して補正する必要がある。   Therefore, when the right lens Lra and the left lens Lla do not have such a relationship in the display unit 5, the size and the angle in the Y-axis direction with respect to the XY plane are corrected for the right lens Lra and the left lens Lla. There is a need to.

この平均化による補正を行うには、第2のカメラ3による像の左右の辺のx座標を求めておく必要がある。又、第2のカメラ3による画像についても式(1)の変換が必要である。   In order to perform correction by averaging, it is necessary to obtain the x coordinates of the left and right sides of the image by the second camera 3. Further, the image of the second camera 3 needs to be converted according to the equation (1).

ここで、右レンズLrと左レンズLlは共に大きさは等しく、X−Y平面上に対するY軸方向の角度は等しいものとして表示部5の上で現れない場合は、右レンズLraと左レンズLlaが互いにZ方向にずれていると考えることが出来る。   Here, the right lens Lr and the left lens Ll are both equal in size and have the same angle in the Y-axis direction with respect to the XY plane and do not appear on the display unit 5. Can be considered to be shifted in the Z direction.

そこで、表示部5の上に現れた右レンズLraと左レンズLlaはZ方向にずれているとして、右レンズLraと左レンズLlaを上から見た場合を考え、つまり、X−Z平面上の右レンズLraと左レンズLlaについての補正を行う。   Therefore, assuming that the right lens Lra and the left lens Lla appearing on the display unit 5 are shifted in the Z direction, the case where the right lens Lra and the left lens Lla are viewed from above is considered, that is, on the XZ plane. Correction is performed on the right lens Lra and the left lens Lla.

ここで、レンズそのものを取り扱っては補正の作業が繁雑であるから、上記で求めたレンズの外周によって決まる四辺形で考える。   Here, since the correction work is complicated when the lens itself is handled, the quadrilateral determined by the outer periphery of the lens obtained above is considered.

又、眼鏡フレームFに一体化して保持されるレンズLは一般に、上側が前方に突出し下側が後退するように位置するので、上記のレンズLra、Llaに外接する四辺形の交点p1〜p8を用いて模式的に表すと、図4に示すような位置を取る。   In addition, since the lens L held integrally with the spectacle frame F is generally positioned so that the upper side protrudes forward and the lower side recedes, the quadrangular intersections p1 to p8 circumscribing the lenses Lra and Lla are used. When schematically represented, the positions shown in FIG. 4 are taken.

尚、図4に示す例はレンズLraが前方に突出して位置し、レンズLlaが後方に後退して位置しているが、逆のケースであっても同様に扱うことが可能である。   In the example shown in FIG. 4, the lens Lra protrudes forward and the lens Lla moves backward, but the same can be applied to the opposite case.

まず、レンズLraに係る四辺形の中心とレンズLlaに係る四辺形の中心を直線で結ぶ。続いて、その直線の向きにレンズLra,Llaの方向を合致させて回転補正を行う(図5を参照)。   First, the center of the quadrangle related to the lens Lra and the center of the quadrangle related to the lens Lla are connected by a straight line. Subsequently, rotation correction is performed by matching the directions of the lenses Lra and Lla with the direction of the straight line (see FIG. 5).

ここで、レンズLraとレンズのLla、これらのレンズLra,Llaを保持しているフレームFaの回転補正が得られる。   Here, rotation correction of the lens Lra, the lens Lla, and the frame Fa holding these lenses Lra, Lla is obtained.

以下において、フレームFaの形状補正のための操作について説明する。   Hereinafter, an operation for correcting the shape of the frame Fa will be described.

通常の眼鏡フレームFは、右レンズLrと左レンズLlはX−Y平面上に対してX軸方向に特定の角度、つまり、眼鏡Sを掛ける顔部分の形状を球面として捉え、その球面に沿った形状であって、具体的には例えばほぼ175度の角度を持っているので、2次元画像に基づいて正確な3次元の眼鏡フレームFを得るには2次元画像のデータに対して補正をする必要である。   In the normal spectacle frame F, the right lens Lr and the left lens Ll are regarded as a specific angle in the X-axis direction with respect to the XY plane, that is, the shape of the face portion on which the spectacles S are worn, as a spherical surface. Specifically, for example, it has an angle of approximately 175 degrees. Therefore, in order to obtain an accurate three-dimensional spectacle frame F based on a two-dimensional image, correction is performed on the data of the two-dimensional image. It is necessary to do.

この補正は、操作者が操作部8を介して演算部6に対して入力操作によって行う。   This correction is performed by the operator by performing an input operation on the calculation unit 6 via the operation unit 8.

前記特定の角度の具体的な測定は、図6に示すように、直線の引かれた平面上に眼鏡フレームFが立つ状態で置いて、つまり、実質的にはレンズLr,Llを前記平面に立設の状態とし、その状態を垂直下方に見下ろすようにして、その際の前記平面に引かれた直線と眼鏡フレームFの二つのレンズ保持枠の角度を読み取ることで行う。   As shown in FIG. 6, the specific measurement of the specific angle is performed with the spectacle frame F standing on a straight plane, that is, the lenses Lr and Ll are substantially placed on the plane. This is done by standing up and looking down vertically downward, and reading the angles of the two lens holding frames of the eyeglass frame F and the straight line drawn on the plane at that time.

この角度の読み取るは、分度器を用いてもよく、前記平面上に引かれた直線を基準線とし、その基準線に角度を示す補助線の付された専用シートを用いてもよい。   To read this angle, a protractor may be used, or a dedicated sheet with a straight line drawn on the plane as a reference line and an auxiliary line indicating the angle may be used as the reference line.

この特定の角度の読み取り、続いて、読み取り値の演算部6への入力によって、そのフレームFの真の形状に補正が為される。   The true shape of the frame F is corrected by reading this specific angle and subsequently inputting the read value to the calculation unit 6.

ここで、左右のレンズLr.Llに係る外接四辺形はX−Y平面上に対してX軸方向に関して補正された3次元座標で得ることが可能になっている。   Here, the left and right lenses Lr. The circumscribed quadrilateral according to L1 can be obtained with three-dimensional coordinates corrected in the X-axis direction with respect to the XY plane.

このX−Y平面上に対してX軸方向に関して補正された3次元座標の左右のレンズLr,Llに係る外接四辺形にそれぞれ対する左右の眼球Er,Elの相対位置を求める。   The relative positions of the left and right eyeballs Er and El with respect to the circumscribed quadrilaterals related to the left and right lenses Lr and Ll of the three-dimensional coordinates corrected in the X-axis direction with respect to the XY plane are obtained.

この左右のレンズLr,Llに係る外接四辺形に対する左右の眼球Er,Elの相対位置の求め方は、図7に示すように、まず左右の眼球Er,Elと対応するレンズLr,LlとのZ方向の距離が等しくなるように補正を行う。   As shown in FIG. 7, first, the left and right eyeballs Er and El and the corresponding lenses Lr and Ll are compared with each other in order to obtain the relative positions of the left and right eyeballs Er and El with respect to the circumscribed quadrilateral relating to the left and right lenses Lr and Ll. Correction is performed so that the distances in the Z direction are equal.

と言うのは、第1のカメラ2による前記の撮影を行う際に、被験者Aの両眼が揃って前方垂直方向に向いていれば問題は生じないが、視線は前方を向いていても面の姿勢がいくらかでもX軸方向に傾いていると左右の眼球のZ軸方向(被験者にとっての本来の前方方向)の位置が異なるので、補正を行う必要が生じるからである。   This is because when the first camera 2 performs the above photographing, there is no problem if both eyes of the subject A are aligned and facing the front vertical direction, but even if the line of sight faces the front, This is because if the posture is tilted in the X-axis direction, the positions of the left and right eyeballs in the Z-axis direction (the original forward direction for the subject) need to be corrected.

ここで、左右の眼球Er,ElのZ方向の位置について補正が行われると、この補正によって得られた視線の方向とレンズLr,Llの平面との交点がレンズLr,Llの中心となる。   Here, when correction is performed on the positions of the left and right eyeballs Er and El in the Z direction, the intersection of the line-of-sight direction obtained by this correction and the plane of the lenses Lr and Ll becomes the center of the lenses Lr and Ll.

但し、被測定者、つまり、眼鏡Sを作ろうとする者には固有の癖がある場合が多い。斯かる場合、被験者Aの面は前方垂直方向に対していくらか傾いていても、視線は前方を向けて対象物を目視するのが習慣になっている場合には、上記のような面のX軸方向の姿勢の傾きを補正する必要はない。   However, there are many cases where the person being measured, that is, the person who intends to make the glasses S has a unique habit. In such a case, even if the surface of the subject A is slightly inclined with respect to the front vertical direction, if it is customary to look at the object with the line of sight facing forward, the surface X as described above There is no need to correct the tilt of the axial orientation.

次に、以下において、使用するレンズに必要な径の大きさの計測について説明する。つまり、レンズは被験者Aの視力等によって事前に調整され得るが、その調整されるレンズによって確実に視力が矯正される必要がある。   Next, measurement of the diameter required for the lens to be used will be described below. In other words, the lens can be adjusted in advance according to the visual acuity of the subject A, but the visual acuity needs to be reliably corrected by the adjusted lens.

しかし、レンズLr.Llの径が小さいと使用者(被験者A)が視認対象物を追って視線の方向が変わり、レンズLr,Llの外側を通って結果的にレンズLr,Llによって矯正されないという事態が生じることを回避するためである。   However, the lens Lr. If the diameter of Ll is small, the user (subject A) changes the direction of the line of sight following the object to be viewed and avoids a situation in which the user passes through the outside of the lenses Lr and Ll and is not corrected by the lenses Lr and Ll. It is to do.

又、斯かる事情では、眼鏡フレームFに保持されたレンズLr,Llは使用者の視線の方向の移動範囲内であって且つ最小の径のレンズLr,Llに収まれば、問題はない。   In such a situation, there is no problem as long as the lenses Lr and Ll held in the spectacle frame F are within the range of movement in the direction of the line of sight of the user and fall within the minimum diameter lenses Lr and Ll.

処が、眼鏡用のレンズLr,Llは一般に、視力矯正に係る度数に応じて最大の径が決められている。   However, the lenses Lr and Ll for spectacles generally have a maximum diameter determined according to the power involved in correcting vision.

そこで、その決められた径の範囲内であって、新眼鏡の使用者(被験者A)の視線がレンズLr,Llによって視力矯正される範囲となる最小の径を求め、それ以上の径であれば視力は矯正されることになる。   Therefore, a minimum diameter that is within the determined diameter range and within which the line of sight of the user (subject A) of the new glasses can correct the visual acuity by the lenses Lr and Ll is obtained. The vision will be corrected.

図8に示すように、第1のカメラ2によって撮影されて表示部5に表示された画像に対して、操作部8を操作して、具体的にはコンピュータ・マウスを操作して前記画像にカーソルで位置を指定することなどによって、眼鏡フレームFのレンズ保持枠の内側(レンズLra,Llaの保持部位)に重なる円を描く。   As shown in FIG. 8, the operation unit 8 is operated on the image captured by the first camera 2 and displayed on the display unit 5, specifically, the computer mouse is operated to display the image. By designating the position with the cursor, a circle that overlaps the inside of the lens holding frame of the spectacle frame F (the holding portion of the lenses Lra and Lla) is drawn.

ここで、この円の直径を変化させ、その円と眼鏡フレームFのレンズ保持枠の内側が重なる径の最も大きな円を求める。   Here, the diameter of this circle is changed, and the circle with the largest diameter in which the circle and the inside of the lens holding frame of the spectacle frame F overlap is obtained.

この時に決まった円の中心の座標は、前記で求めたレンズ中心座標を第1のカメラ2の座標に変換した位置である。   The coordinates of the center of the circle determined at this time are the positions obtained by converting the lens center coordinates obtained above into the coordinates of the first camera 2.

ここで、レンズ保持枠に内接する前記四辺形の4個の角3次元座標が既知であってその平面上あるものと規定できるので、画像に係る座標系の円の径を3次元の座標系における径に変換することは可能である。   Here, since it is possible to define that the four rectangular three-dimensional coordinates of the quadrilateral inscribed in the lens holding frame are known and on the plane, the diameter of the circle of the coordinate system related to the image is set to the three-dimensional coordinate system. It is possible to convert to a diameter at.

よって、3次元の座標系におけるレンズLの系を演算部6で算出させる。   Therefore, the calculation unit 6 calculates the lens L system in the three-dimensional coordinate system.

以下において、レンズLに係る諸々のパラメータの算出について説明する。     Hereinafter, calculation of various parameters relating to the lens L will be described.

眼鏡Sの右レンズLrと左レンズLlおいてそれぞれ、図9及び図10に示すように、レンズLr,Llの水平方向の長さ、垂直方向の長さ、レンズLr,Ll同士の中心間の距離を算出して表示部5に表示する。   In the right lens Lr and the left lens Ll of the spectacles S, as shown in FIGS. 9 and 10, respectively, the horizontal length of the lenses Lr, Ll, the vertical length, and the center between the lenses Lr, Ll. The distance is calculated and displayed on the display unit 5.

ここで、操作者はレンズLr,Llに係る諸々のパラメータについて具体的な数値として知ることが可能であることより、処方に基づいて使用しようとするレンズはメーカーで通常に製造されているレンズで使用が可能か否か?、そのレンズが累進レンズである場合に近用の視線が前方水平方向に対して、視線の下向きの範囲、例えば35度以内に入っているか否か?、の確認が可能になる。   Here, since the operator can know various parameters related to the lenses Lr and Ll as specific numerical values, the lens to be used based on the prescription is a lens normally manufactured by a manufacturer. Is it possible to use it? If the lens is a progressive lens, whether the near line of sight is within the downward range of the line of sight, for example, within 35 degrees with respect to the front horizontal direction? It becomes possible to confirm.

尚、35度とは、被験者が座位の姿勢において下方に位置する対象物を視認する際に、身体に対して頭部を下向き姿勢とし、加えて、視線を下方に向けた際に多くの人が取り得る最大角度の最尤の値である。つまり、実測上の値である。   Note that 35 degrees means that when the subject visually recognizes an object positioned below in the sitting posture, the head is directed downward with respect to the body, and in addition, many people when the line of sight is directed downward. Is the maximum likelihood value of the maximum angle that can be taken. That is, it is a measured value.

従って、所望によって、視線の下向きの範囲を示す角度を選択してもよい。   Therefore, an angle indicating the downward range of the line of sight may be selected as desired.

もし、この確認作業において、使用しようとするレンズがメーカーで通常に製造されているものであっては使用が可能でないということ、そのレンズが累進レンズであって近用の視線が前方水平方向に対して下方35度以内に入っていないということが判明すれば、他のレンズに変更したり、眼鏡フレームFに変更することによって、結果的に、使用者の視力矯正に合致したレンズで且つ所望する眼鏡フレームFから構成され、更に、使用者の視線の姿勢が変化しても視力矯正が行われる眼鏡Sを提供することにつながる。   If the lens to be used is normally manufactured by the manufacturer, it cannot be used in this confirmation work, that the lens is a progressive lens and the near line of sight is in the front horizontal direction. On the other hand, if it is found that the angle does not fall within 35 degrees below, by changing to another lens or changing to the spectacle frame F, a lens that matches the user's vision correction and is desired. In addition, the eyeglass frame F is configured to provide eyeglasses S that are corrected even if the posture of the user's line of sight changes.

又、プラス度数のレンズ(凸レンズ)の場合では、必要とされるレンズの径が可能な限り小さいレンズを発注することで、可能な限り薄くて軽いレンズを選定することが簡便に可能となる。   Further, in the case of a lens with a positive power (convex lens), it is possible to easily select a lens that is as thin and light as possible by ordering a lens that has the smallest possible lens diameter.

次に、第1のカメラ2による画像に対して眼鏡フレームFとレンズレイアウトのマークMr,Mlの描画を行う。   Next, the spectacle frame F and the lens layout marks Mr and Ml are drawn on the image of the first camera 2.

図11に示すように、第1のカメラ2による表示部5における画像に眼鏡フレームFが表示させた状態において、レンズの中心位置と同じ位置に、操作部8を操作してレンズレイアウトマークMr,Mlを描画して表示する。   As shown in FIG. 11, in the state where the spectacle frame F is displayed on the image on the display unit 5 by the first camera 2, the operation unit 8 is operated at the same position as the center position of the lens to operate the lens layout mark Mr, Ml is drawn and displayed.

左目Elと右目Erの2次元画像に係る座標系のx座標の差と、3次元座標系に係るX座標の差は互いに比例関係にあるので、眼鏡フレームFの第1のカメラ2による画像を伸縮して描画した後にレンズレイアウトマークMr,Mlを一定のサイズで重ね書きした場合、3次元座標系に係るX座標の差は前記の伸縮に対応する。   Since the difference between the x coordinate of the coordinate system related to the two-dimensional image of the left eye El and the right eye Er and the difference of the X coordinate related to the three-dimensional coordinate system are proportional to each other, the image of the eyeglass frame F by the first camera 2 is displayed. When the lens layout marks Mr and Ml are overwritten with a certain size after being drawn in a stretched manner, the difference in the X coordinate according to the three-dimensional coordinate system corresponds to the stretch.

詳しくは、3次元座標系で同じX座標の差がある場合に、遠い位置に目があると2次元の画像座標系ではx座標の差は遠い位置同士で小さく映る。従って、拡大して描画した際には、3次元座標系と対応する大きさ(長さ)の画像となって表示される。   Specifically, when there is the same X coordinate difference in the three-dimensional coordinate system, if there is an eye at a distant position, the difference in the x coordinate appears small between distant positions in the two-dimensional image coordinate system. Therefore, when the image is enlarged and drawn, the image is displayed as an image having a size (length) corresponding to the three-dimensional coordinate system.

ここで、中心として指定する位置は、正確には眼球Era,Elaの位置ではなく、レンズLra,Llaの中心の位置を一致させるべきである。   Here, the position designated as the center should not be the position of the eyeballs Era and Ela, but the center position of the lenses Lra and Lla.

3次元のレンズの中心位置の座標を、式(2)によって変換すれば2次元の画像座標に変換できる。前記の眼球Era,Elaの位置の代わりに上記の径の求まったレンズLra,Llaの中心位置の値を使用して伸縮し且つ平行移動を行い、サイズを実際の寸法と同じつまりレイアウトマークMr,Mlと等倍にする。
操作者は、斯様にして得られた画像を確認することによって、近用部(画像例では小さい円マークNr,Nl)が眼鏡フレームFaのレンズ保持部の内部に収まっているか否かの判断を行うことができる。
If the coordinates of the center position of the three-dimensional lens are converted by equation (2), they can be converted into two-dimensional image coordinates. Instead of the position of the eyeballs Era and Ela, the center position value of the lens Lra and Lla having the above-mentioned diameter is used for expansion and contraction and translation, and the size is the same as the actual dimension, that is, the layout mark Mr, Make the same size as Ml.
The operator confirms the image thus obtained to determine whether the near portion (small circle marks Nr, Nl in the image example) is within the lens holding portion of the spectacle frame Fa. It can be performed.

又、同様にして、レンズLra,Llaの相異なる複数の位置にレイアウトマークMr,Mlを試し的に描画することによって、最適なレンズLr,Llを選択して提供することも可能である。   Similarly, by optimally drawing layout marks Mr and Ml at a plurality of different positions of the lenses Lra and Lla, the optimum lenses Lr and Ll can be selected and provided.

更に、レンズLra,LlaにレイアウトマークMr,Mlを描くことによって、結果的に、眼鏡フレームFのゆがみや眼鏡フレームFと目Er,Elのバランス等の目視による確認が容易となる。   Furthermore, by drawing the layout marks Mr and Ml on the lenses Lra and Lla, as a result, it is easy to visually check the distortion of the spectacle frame F and the balance between the spectacle frame F and the eyes Er and El.

例えば、図11では、左眼球Elaの眼鏡フレームFaのレンズ保持部が上がり、右眼球Eraの眼鏡フレームFaのレンズ保持部が下がっているのが、目視で容易に判明できている。   For example, in FIG. 11, it can be easily seen visually that the lens holding part of the spectacle frame Fa of the left eyeball Ela is raised and the lens holding part of the spectacle frame Fa of the right eyeball Era is lowered.

次に、表示部5に表示されたレンズに係る諸パラメータの図や、レンズLra,LlaにレイアウトマークMr,Mlの付された眼鏡フレームFaの画像を、紙面上で実寸で印刷する、いわゆる等倍でプリントアウトする。   Next, a diagram of various parameters relating to the lens displayed on the display unit 5 and an image of the spectacle frame Fa with the layout marks Mr and Ml attached to the lenses Lra and Lla are printed in actual size on paper, so-called etc. Print out at double.

ここで、等倍でプリントアウトを行うと、表示部5に表示されたレンズLra,Llaはサイズ等が実寸となって紙面に表示印刷されるので、レンズLr,Llの加工の際に確認が容易であって間違いがない指示書が作成できるという効果が得られる。   Here, if the printout is performed at the same magnification, the lenses Lra and Lla displayed on the display unit 5 are displayed on the paper with the actual size and the like, so confirmation is required when processing the lenses Lr and Ll. It is possible to produce an easy and error-free instruction book.

以下において、オーダーメードのレンズの作成について説明する。   In the following, the creation of a custom-made lens will be described.

つまり、上述して来た事柄は、メーカーが使用頻度の高いレンズに合わせて製造したラインアップされた既存のレンズ群の中から最適なレンズを選定することを前提として、レンズの横方向の長さ・縦方向の長さとレンズ中心との位置関係や、近用部の位置と眼鏡フレームFや眼球Eの位置関係を計測して、その図示を行って来た。   In other words, what has been described above is that the length of the lens in the lateral direction is based on the premise that the optimal lens is selected from the existing lens group that has been manufactured according to the lens that the manufacturer frequently uses. The positional relationship between the length in the vertical direction and the center of the lens and the positional relationship between the near portion and the spectacle frame F and the eyeball E have been measured and illustrated.

然るに、所望や必要によっては、既存のレンズ群の中から最適なレンズないために使用することができず、レンズを特別にオーダーメードしなければならない場合がある。 斯かる場合には、眼球Eに対するレンズLの一周分の周縁部の3次元の形状を求めることによって、その被験者A(新眼鏡の使用者)に最適なオーダーメードのレンズを作成することが可能である。   However, if desired or necessary, the lens cannot be used because it is not an optimal lens among the existing lens groups, and the lens may have to be specially ordered. In such a case, by obtaining the three-dimensional shape of the peripheral portion of the lens L with respect to the eyeball E, it is possible to create a custom-made lens that is optimal for the subject A (the user of new glasses). It is.

レンズLraの周縁部の位置は、図12に示すように、レンズLraの中心から半径方向又は直径方向に伸びる直線上であって且つ眼鏡フレームFaのレンズ保持部との複数個の交点を操作部8のコンピュータ・マウスで指示することによって求める(図中の十文字の交点が指示点を示す)。   As shown in FIG. 12, the position of the peripheral portion of the lens Lra is on a straight line extending in the radial direction or the diametrical direction from the center of the lens Lra, and a plurality of intersections with the lens holding portion of the spectacle frame Fa are operated portions. This is obtained by instructing with the computer mouse 8 (the crossing point of the cross in the figure indicates the indicating point).

斯かる方法は、操作部8のコンピュータ・マウスを指示点が半径方向又は直径方向に伸びる線上に位置する指示点を追うことになるので、操作を簡便に行うことが出来るという効果が得られている。   Such a method has an effect that the operation can be easily performed because the computer mouse of the operation unit 8 follows the indication point located on the line where the indication point extends in the radial direction or the diameter direction. Yes.

尚、レンズLlの周縁部の位置は、同様の方法によって求めることが可能である。   Note that the position of the peripheral edge of the lens Ll can be obtained by a similar method.

又、図13に示すように、レンズLraに対して、操作部8を操作してコンピュータ・マウスによって任意の個数の点を直接にカーソルで指示することによって描画することによって指示する方法も挙げられる。   In addition, as shown in FIG. 13, there is a method for instructing the lens Lra by drawing by drawing an arbitrary number of points with a computer mouse by operating the operation unit 8. .

この方法では、曲率の大きな部位では密に計測することが可能であるため、比較的少ない数の点の指示であっても再現性の高い計測が得られる。   In this method, since it is possible to measure densely in a portion having a large curvature, measurement with high reproducibility can be obtained even with a relatively small number of points.

尚、斯かる方法によって、レンズLlについても同様に求めることが可能である。   Note that the lens Ll can be similarly obtained by such a method.

続いて、指示した各点の2次元座標系の座標(x,y)に基づいて、式(1)を用いて実座標系への変換を行う。この変換計算では、水平前方方向の距離Zはレンズの平面のZの値を与えることで算出が可能である。   Subsequently, based on the coordinates (x, y) of the designated two-dimensional coordinate system of each point, conversion to the real coordinate system is performed using Expression (1). In this conversion calculation, the distance Z in the horizontal front direction can be calculated by giving the Z value of the plane of the lens.

つまり、第1のカメラ2のみによる画像において座標の値を与えると、指示した各点の3次元における座標が算出可能である。   That is, if a coordinate value is given in an image by only the first camera 2, the three-dimensional coordinates of each indicated point can be calculated.

従って、指示した各点の座標の値に基づいて、眼球Era,Elaの位置を原点とする座標系に変換演算して出力することによって、眼球Era,Elaに対するレンズLra,Llaの周縁部の3次元座標を得ることが可能である。   Therefore, based on the coordinate value of each point instructed, by converting and outputting to the coordinate system having the positions of the eyeballs Era and Ela as the origin, 3 of the peripheral portions of the lenses Lra and Lla with respect to the eyeballs Era and Ela are output. It is possible to obtain dimensional coordinates.

よって、ここで得られた3次元座標のデータに基づいて、被験者にとって最適なオーダーメードのレンズを簡便で確実に設計・製作することが可能である。   Therefore, based on the three-dimensional coordinate data obtained here, it is possible to easily and reliably design and manufacture a custom-made lens optimum for the subject.

結果的に、被験者にとって最適であって、簡便で確実にオーダーメードのレンズの製作が可能であることにより、新たな眼鏡の作成者(被験者)は所望するフレームと処方に適ったレンズからなる眼鏡を簡便に確実に得ることが可能になっている。    As a result, it is optimal for the subject, and it is possible to produce a custom-made lens that is simple and reliable, so that the creator (subject) of the new spectacles has spectacles composed of lenses that meet the desired frame and prescription. Can be easily and reliably obtained.

眼鏡設計支援装置1は、上述したように、新たに眼鏡を作成しようとする被験者Aの視線が移動しても、つまり、視線が眼球Eの前方方向に対して傾きを持って観察物を追い掛けても、その際の視線が処方されたレンズにカバーされて矯正されるように眼鏡フレームの形状、レンズ保持枠の大きさ等を決定することを可能にさせているので、熟練を必要とせずに、処方されたレンズLr,Llと所望する眼鏡フレームFの組み合わせからなる眼鏡Sの作成を簡便で確実に可能にさせている。   As described above, the eyeglass design support device 1 tracks the observation object even if the line of sight of the subject A who intends to newly create eyeglasses moves, that is, the line of sight tilts with respect to the forward direction of the eyeball E. However, since it is possible to determine the shape of the eyeglass frame, the size of the lens holding frame, etc. so that the line of sight at that time is covered and corrected by the prescribed lens, no skill is required In addition, it is possible to easily and reliably create the spectacles S including the combination of the prescribed lenses Lr and Ll and the desired spectacle frame F.

Claims (6)

被験者Aに対してほぼ水平方向前方に配置され、眼鏡を装着した被検者の眼球と眼鏡フレームを撮影する第1のカメラと、
その第1のカメラの下方に配設され、被検者の眼球と眼鏡を斜め下方から撮影する第2のカメラと、
それら第1のカメラと第2のカメラによって撮像して得られる画像データを入力して記憶する記憶部と、
その記憶部からの画像データ及び画像データを加工して得られる加工済み画像データを画像として表示する表示部と、
上記第1のカメラ及び前記第2のカメラによってそれぞれ撮像されて得られる画像データに基づき、被験者Aの左右の眼球の2次元座標及びその2次元座標に基づいて被験者Aの左右の眼球の3次元座標を算出する第1の演算と、上記第1のカメラ及び上記第2のカメラによってそれぞれ撮像されて得られる画像データに基づき、眼鏡の左右レンズの上端と下端の上下方向の座標を算出する第2の演算と、上記第1のカメラと上記第2のカメラのうちで少なくとも一つによって撮像されて得られる眼鏡の左右レンズの右端と左端の水平方向の座標を算出する第3の演算と、前記第1の演算の結果、前記第2の演算の結果及び前記第3の演算の結果に基づき、眼鏡の左右のレンズにそれぞれ外接する四辺形の3次元座標を算出する第4の演算と、前記第1の演算の結果である被験者Aの左右の眼球の3次元座標と前記第4の演算の結果である眼鏡の左右のレンズにそれぞれ外接する四辺形の3次元座標に基づき、レンズの中心位置の座標、レンズの外接四辺形の相対的な位置関係、及び、眼球とレンズとの位置関係を算出する第5の演算を行う演算部と、
上記第1のカメラ及び上記第2のカメラで撮像が行われると、それら二つのカメラからの画像データを上記記憶部に記憶させ、上記演算部に第1の演算〜第5の演算を行わせ、更に、その第5の演算の結果を上記表示部に表示するように制御する制御部と、
が備えられてなる眼鏡設計支援装置。
A first camera that is disposed substantially in front of the subject A in a horizontal direction and that captures an eyeball and a spectacle frame of a subject wearing spectacles;
A second camera that is disposed below the first camera and photographs the eyeball and glasses of the subject from obliquely below;
A storage unit for inputting and storing image data obtained by imaging with the first camera and the second camera;
A display unit that displays image data from the storage unit and processed image data obtained by processing the image data as an image;
The two-dimensional coordinates of the left and right eyeballs of the subject A based on the image data obtained by the first camera and the second camera, respectively, and the three-dimensional of the left and right eyeballs of the subject A based on the two-dimensional coordinates. Based on the first calculation for calculating the coordinates and the image data obtained by imaging with the first camera and the second camera, the upper and lower coordinates of the upper and lower ends of the left and right lenses of the glasses are calculated. A third calculation for calculating horizontal coordinates of the right and left ends of the left and right lenses of the glasses obtained by imaging by at least one of the first camera and the second camera; A fourth calculation that calculates three-dimensional coordinates of a quadrilateral circumscribing the left and right lenses of the glasses based on the result of the first calculation, the result of the second calculation, and the result of the third calculation; Based on the three-dimensional coordinates of the left and right eyeballs of the subject A as a result of the first calculation and the three-dimensional coordinates of a quadrilateral circumscribing the left and right lenses of the glasses as a result of the fourth calculation, A calculation unit for performing a fifth calculation for calculating the position coordinates, the relative positional relationship of the circumscribed quadrilateral of the lens, and the positional relationship between the eyeball and the lens;
When imaging is performed by the first camera and the second camera, the image data from the two cameras is stored in the storage unit, and the calculation unit performs the first to fifth calculations. And a control unit that controls to display the result of the fifth calculation on the display unit;
An eyeglass design support apparatus comprising:
上記制御部は、上記第1のカメラによる撮像で得られた画像に対してレンズの中心位置に対応する座標を中心とする所望の半径の円を重ね書きして上記表示部で表示させ得る演算機能が上記演算部に備えられた場合に、操作者が目視によって眼鏡のレンズ部を包含する最小の半径を求めると、前記演算部にその求められた半径を3次元のレンズ位置に基づいて実際の大きさに変換させ、レンズの製作に必要なレンズの最小の径を演算させて出力させるように、制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の眼鏡設計支援装置。   The control unit is capable of overwriting an image obtained by imaging with the first camera with a circle having a desired radius centered on coordinates corresponding to the center position of the lens and displaying the circle on the display unit. When the function is provided in the calculation unit, when the operator visually determines the minimum radius including the lens unit of the glasses, the calculation unit actually calculates the calculated radius based on the three-dimensional lens position. The spectacles design support apparatus according to claim 1, wherein the control is performed so that the minimum diameter of the lens necessary for manufacturing the lens is calculated and output. 上記制御部は、眼鏡を横方向から見た画像に眼球の位置とレンズの位置・大きさ・姿勢角度を重ねて描かせた際に、眼球の位置から視線の最大角度の方向でレンズを横切るように上記表示部に描画して表示させるように、制御を行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の眼鏡設計支援装置。   The control unit traverses the lens in the direction of the maximum line-of-sight angle from the eyeball position when the eyeglass position and the lens position, size, and posture angle are superimposed on the image of the eyeglasses viewed from the lateral direction. The spectacles design support apparatus according to claim 1, wherein control is performed so that the display unit draws and displays the display. 上記制御部は、上記第1のカメラ又は/及び上記第2のカメラによる撮像で得られた画像が上記表示部に表示された際に操作者が各座標を指定した場合に、上記演算手段の第1の演算、第2の演算及び第3の演算が操作者の指定した各座標の値に基づいて演算するように、制御を行うことを特徴とする請求項1〜3に記載の眼鏡設計支援装置。   When the operator designates each coordinate when an image obtained by imaging with the first camera and / or the second camera is displayed on the display unit, the control unit The spectacles design according to any one of claims 1 to 3, wherein control is performed such that the first calculation, the second calculation, and the third calculation are calculated based on the values of the coordinates specified by the operator. Support device. 上記演算部は、予め与えられているレンズの中心と累進レンズの近用位置を2次元の図で示したレイアウトマークが用意されている場合に、左右レンズの3次元レンズの中心間の距離と前記レイアウトマークの縮尺比に基づいて左右のレイアウトマークを描画した1枚の2次元レンズマーク画像を生成する演算機能と、左右レンズのそれぞれの3次元のレンズの中心位置を第1のカメラの座標に変換して画像中のレンズの中心座標を求め、2次元レンズマーク画像中の2つのレンズの中心位置と一致するように、第1のカメラ画像を伸縮平行移動させて2次元顔画像を生成する演算機能が備えられ、且つ、上記制御部は上記表示部に、2次元顔画像と2次元レンズマーク画像を合成して表示するように、制御を行うことを特徴とする眼鏡レンズ選定・設計支援を行う請求項1〜4に記載の装置。   When the layout mark which shows the center of the lens given beforehand and the near position of the progressive lens in a two-dimensional diagram is prepared, the calculation unit calculates the distance between the centers of the three-dimensional lenses of the left and right lenses. An arithmetic function for generating one two-dimensional lens mark image in which left and right layout marks are drawn based on the scale ratio of the layout mark, and the center position of each of the three-dimensional lenses of the left and right lenses are coordinates of the first camera To obtain the center coordinates of the lens in the image and generate the two-dimensional face image by moving the first camera image in parallel to expand and contract so as to coincide with the center position of the two lenses in the two-dimensional lens mark image A spectacle lens, wherein the control unit controls the display unit so that a two-dimensional face image and a two-dimensional lens mark image are combined and displayed on the display unit. Apparatus according to claim 1 to perform the selection and design support. 被験者に対してほぼ水平方向前方に配置され、眼鏡を装着した被検者の眼球と眼鏡の眼鏡フレームを撮影する第1のカメラと、
その第1のカメラの下方に配設され、被検者の眼球と眼鏡を斜め下方から撮影する第2のカメラと、
前記二つのカメラによる撮像データを入力して記憶する記憶部と、
コンピュータに接続されたモニター(ディスプレイ)と(マウス等の)入力デバイスを有し、
前記二つのカメラに撮像された被験者の左右の眼球の2次元座標(計4箇所)を求め、更に、これらの2次元座標に基づいて3次元座標に変換する眼球座標計測手段と、
2台のカメラにそれぞれ撮像された眼鏡フレームの左右レンズ部の上端、及び下端の上下方向の座標を求め、それらの値に基づいて3次元のレンズ平面式を求める手段と、
前記第1のカメラ又は第2のカメラの画像を表示しながら、操作者が位置を指定することによって画像中のレンズ周縁部の2次元座標を求め、その2次元座標と3次元レンズ平面式に基づいて、レンズ周縁部の3次元座標を求める手段と、3次元の眼球の位置とレンズ周縁部の3次元座標を出力する手段を有する請求項1〜5に記載の眼鏡レンズ選定・設計支援装置。
A first camera that is arranged substantially in front of the subject in a horizontal direction and that captures an eyeball of a subject wearing spectacles and a spectacle frame of the spectacles;
A second camera that is disposed below the first camera and photographs the eyeball and glasses of the subject from obliquely below;
A storage unit for inputting and storing imaging data of the two cameras;
It has a monitor (display) and an input device (such as a mouse) connected to the computer,
Eyeball coordinate measuring means for obtaining two-dimensional coordinates (total of four locations) of the left and right eyeballs of the subject imaged by the two cameras, and further converting to three-dimensional coordinates based on these two-dimensional coordinates;
Means for determining vertical coordinates of the upper and lower ends of the left and right lens portions of the spectacle frame captured by two cameras, and determining a three-dimensional lens plane based on those values;
While displaying the image of the first camera or the second camera, the operator designates the position to obtain the two-dimensional coordinates of the lens peripheral portion in the image, and the two-dimensional coordinates and the three-dimensional lens plane type are obtained. 6. A spectacle lens selection / design support device according to claim 1, further comprising: means for obtaining a three-dimensional coordinate of the lens peripheral portion based on the position; and a means for outputting the position of the three-dimensional eyeball and the three-dimensional coordinate of the lens peripheral portion. .
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