JP2024049269A

JP2024049269A - 両眼光軸測定器

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Publication number: JP2024049269A
Application number: JP2022166530A
Authority: JP
Inventors: 徹神保
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-09-28
Filing date: 2022-09-28
Publication date: 2024-04-09

Abstract

【課題】メガネレンズの２次元平面上で設定した瞳孔間距離は必ずしも３次元的な光軸間距離と一致しているとは限らない。メガネレンズ光軸と視軸が共軸でない場合、非点収差の増大で網膜像質が劣化し、さらにプリズム誤差の影響で頭痛などの不快感が生じ、両眼視力が向上しない。従来のメガネの瞳孔間距離の測定だけでは光軸間距離との整合確認には至らず、眼鏡実務現場では３次元的な両眼光軸測定用器具設置が望まれていた。【解決手段】本発明はメガネの前傾角６５を０°に調整して保ち、メガネ全体の上下高さも調節できるメガネ設置ユニットと、両眼のメガネレンズに同時に照射可能なレーザー光を発射して左右のスクリーン１８ａ、１８ｂに投影するレーザー発光ユニットと、電力を供給する電源ユニットの３つのユニットで構成し、メガネレンズの両眼光軸を測定することができる両眼光軸測定器具を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、メガネの前傾角を０°に調整してレンズの光軸を水平に保ち、左右レンズ面の光学中心に同時にレーザー光を照射し、設置した左右スクリーンに投影されるレーザー光像の状態から両眼光軸を測定する測定器に関する。

従来のメガネレンズ加工は、左右両レンズの２次元平面上の光学中心を基準とする瞳孔間距離と乱視軸度の誤差が小さければ良いとされてきた。さらに近年ではインディビデュアル加工技術の確立により、レンズ発注時に前傾角、そり角、角膜頂点間距離それぞれの測定データを付加してプリズム誤差や各種収差の影響を最小に抑える加工が実現した。加工完了時にはレンズメーターで光学中心の状態から枠入れ時の加工誤差を測定し、再調整を繰り返して処方データどおりに仕上げることを旨としていた。加工完了時の光軸間距離は単眼における光学中心位置を測定し、２次元平面上の左右の光学中心間距離をもって瞳孔間距離とする機械的な計測方法が特開平３－２９６６３７号公報に掲載されている。

特開平３－２９６６３７号公報、

しかしながら、メガネ枠において軟質で不安定な材質や、もしくは全く調整不可能な材質の場合、２次元平面上で設定した光学中心を透過するレンズ光軸が後方の瞳孔中心と必ずしも３次元的に一致しているとは限らない。メガネレンズ光軸と肉眼の視軸と共軸でない場合、非点収差の増大により焦点面の網膜像質が劣化し、さらにプリズム誤差の影響で両眼での融像が困難な場合は複視の発生に伴う不快感が生じ、両眼視力が向上しない。
レンズの傾きによる３次元的な光軸の角度誤差はマーティン式により付加球面度数並びに帰納的乱視度数が増大する。レンズの僅かな傾きにより通常の球面レンズであっても全く異なる乱視レンズの状態に変化し、元のレンズ度数の増加に比例してパワーエラーも増大する。従って２次元平面上の光学中心間距離を光軸間距離とする測定は必ずしも両眼視軸との整合確認には至っておらず、眼鏡実務現場ではメガネの３次元的な両眼光軸測定用器具設置が望まれていた。

メガネの自覚測定時に使用するトライアルメガネ４７がある。他覚測定による仮の度数レンズを装着して使用するものであり、最終的な装用度数の決定に影響を及ぼすが、このトライアルメガネ４７の３次元的な光軸状態や光軸間距離を測定せずして眼鏡処方は成立しないことから、医療機関などでは強度乱視や斜視用メガネ、白内障術後用メガネなどの処方業務に甚大な支障を及ぼす。

昨今のメガネのインディビデュアル加工技術では画像計測装置を使用して加工前のメガネ装用状態で前傾角、そり角、角膜頂点間距離を測定し、従来の視度補正における最小視度精度が０．２５ディオブターであったものが２５倍の精度を持つ０．０１ディオブター刻みまで製作が可能であり、２次元平面上のデータのみを基準とする現状では誤差を排除しきれず、インディビデュアル加工の存在意義を問われかねない。

本発明が解決しようとする課題は、像側の３次元的な両眼光軸測定を実施し、容易に正確なメガネ調整を可能とする測定器具を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の両眼光軸測定器はメガネの前傾角６５を０°に調整して保ち、メガネ全体の上下高さも調節できるメガネ設置ユニットと、両眼のメガネレンズに同時に照射可能なレーザー光を発射して左右のスクリーン１８ａ、１８ｂに投影するレーザー発光ユニットと、左右のレーザーモジュールに電力を供給する電源ユニットの３つのユニットで構成し、メガネレンズの両眼光軸を測定することを特徴とする両眼光軸測定器具である。

メガネ設置ユニットでは、メガネ３７を被検者の顔に装用した状態を正確に再現するため顔幅に合わせてテンプル乗せ棒４にテンプルを置き、固定する右用の顔幅調整具１ａ、左用顔幅調整具１ｂなどの機構を有し、さらに左右の耳の高さの違いに合わせたテンプルを測定時には水平に保つための左右高さ調整棒２ａ、２ｂを設置した。またレーザー光とレンズの光軸を一致させるため前傾角調整用Ｔ溝摺動レール７並びにスライドして使用する前傾角調整用Ｔ溝摺動子８を設置し、ラックピニオンの敷設されたメガネ高さ調整用支柱１３の使用で正確にレーザー光を光学中心に照射することを可能とする。

レーザー発光ユニットはメガネ高さ調整用支柱用台座２８に設置したレーザー発光ユニット摺動用レール座金２７に乗せたレーザー発光ユニット摺動用レール２１に取り付けた２台の摺動用ベアリング２３ａ、２３ｂの上にそれぞれ設置した２台のレーザー発光ユニットがあり、光学中心７５ａ、７５ｂにレーザー光７２ａ、７２ｂを当ててロックネジ手段２５ａ、２５ｂで固定する。

レーザーハウジング１４ａ、１４ｂ内のレーザーモジュール３８ａはレーザーハウジングに敷設したレーザー光軸調整用ネジ１５ａ、１５ｂでスクリーン１８ａ、１８ｂのターゲットに正確に光軸調整を可能としている。さらにレーザーモジュールの先端にレーザー光の照射角抑制と回転ズレの修正を可能とするレーザー回転調整用フード１６ａ、１６ｂを取り付けている。レーザーの電源装置３２とは分離しており、左右２台のレーザーモジュールに電源供給を行っている。

本発明によれば、３次元の両眼光軸測定器具が提供される。

図１は、本発明の第１実施形態にかかる両眼光軸測定器を示す斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態にかかる両眼光軸測定器による実施例を示す斜視図である。図３は、本発明の第１実施形態にかかるメガネ設置ユニットの部品構成を示す斜視図である図４は、本発明の第１実施形態にかかるレーザー発光ユニットの部品構成を示す斜視図である。図５は、本発明の第１実施形態にかかるレーザーハウジング関係の部品構成を示す斜視図である。図６は、本発明の第１実施形態にかかる両眼光軸測定器による実施例を示す側面図である。図７は、本発明の第１実施形態にかかる両眼光軸測定器による実施例を示す実施結果を示す斜視図である。図８は、本発明の第１実施形態にかかるメガネの前傾角を示す側面図である。図９は、本発明の第１実施形態にかかるレンズの合焦状態を示す斜視図である。図１０は、本発明の第１実施形態にかかるレーザー光の合焦像を示す正面図である。図１１は、本発明の第２実施形態にかかる両眼光軸測定器による実施例を示す側面図である。

図１は、本発明の第１実施例の両眼光軸測定器の斜視図である。
図２は、本発明の第１実施例の両眼光軸測定器による実施例を示す斜視図である。
この図に示すように、本実施例の両眼光軸測定器は、メガネ設置ユニット、レーザー発光ユニット、電源ユニットの３つのユニットで構成し、加工完了したメガネや装用中のメガネ３７、変形修理したメガネや処方業務で使用するトライアルメガネ４７の３次元的な両眼光軸状態を測定し、２次元平面上の瞳孔間距離の測定だけでは解決できないメガネ光軸６６の傾斜に起因するパワーエラーや残存する非点収差などの不具合を取り除くことを可能とする測定器具である。

発明の構成

図３は、本発明の第１実施例のメガネ設置ユニットの部品構成を示す斜視図である
メガネ設置ユニットはメガネ高さ調整用支柱１３、前傾角調整用Ｔ溝摺動レール７、前傾角調整用Ｔ溝摺動子８、鼻当乗せ具支持棒６、鼻当乗せ具５、テンプル乗せ棒４、顔幅調整具１ａ、１ｂ、左右高さ調整棒２ａ、２ｂで構成している。
前傾角調整用Ｔ溝摺動子８は前傾角調整用Ｔ溝摺動レール７に嵌合させて使用し、Ｔ溝レール内を摺動する。鼻当乗せ具５にメガネ３７を乗せ、前傾角を０°になるように調整し、メガネ全体の高さを調整する。

図６は、本発明の第１実施例の両眼光軸測定器による側面図である。
図８は、本発明の第１実施例のメガネの前傾角を示す側面図である。
人間の骨格など解剖学的要因から顔を正面に向いたときに視軸は１０～１２°下方に傾斜している。前傾角６５を補正せずに両眼光軸測定することはできない。
図８に示すように前傾角６５とは常用の視線方向の鉛直方向に対する角度のことである。
本発明の両眼光軸測定器では鉛直方向に対して前傾角調整用Ｔ溝摺動レール７及び前傾角調整用Ｔ溝摺動子８を用いて前傾角を０°に調整し、さらにメガネ全体の高さを調整し、メガネ３７の両眼レンズ前面に設置した左右のレーザー光を照射して両眼光軸測定の実施を可能としている。

図４は、本発明の第１実施例のレーザー発光ユニットの部品構成を示す斜視図である。
レーザー発光ユニットはレーザーハウジング１４ａ、１４ｂ、レーザー回転調整用フード１６ａ、１６ｂ、レーザー発光ユニット支柱２０ａ、２０ｂ、レーザー発光ユニット支持基盤
１９ａ、１９ｂ、スクリーン１８ａ、１８ｂ、レーザーモジュール配線ケーブル３０ａ、３０ｂ、電源接続コネクター２９ａ、２９ｂで構成している、この左右２台のレーザー発光ユニットは下のレーザー発光ユニット摺動用レール２１を摺動する摺動用ベアリング２３ａ、２３ｂに接合している。電力の供給は分離した電源３２にレーザー発光ユニットの電源接続コネクター２９ａ、２９ｂを接続して行う。

図５は、本発明の第１実施例のレーザーハウジング関係の部品構成を示す斜視図である。
レーザーハウジング１４ａはレーザーモジュール３８ａ、レーザー光軸調整用ネジ１５ａ、レーザー回転調整用フード１６ａ、レーザーハウジングキャップ４２ａで構成し、レーザーハウジング１４ａ本体に取り付けたレーザーハウジング固定用中継ネジ５９ａにより、レーザー発光ユニット支持基盤１９ａとレーザー発光ユニット支柱２０ａを貫通するレーザーハウジング止めネジにより固定する。レーザーモジュール３８ａはコネクター雄４０ａとコネクター雌４１ａを接続してメンテナンス性を高めた構造とした。

視軸とメガネ光軸６６のズレの影響を数学的に解説する。
製品としてのメガネ３７の側面は必ず１０°前後の傾斜があり、３次元的なメガネ光軸６６と視軸を一致させないとマーティン式により付加球面度数並びに帰納的乱視度数が増大する。
マーティン式とは
（Ｄ：元の球面レンズの屈折力）
（ｎ：屈折率）
とすると

であり

第二主径は付加球面度数成分を含んでおり、特定の角度方向の一般的な乱視度数成分

２ｎ））

となる。上記の式より球面度数の増加によりパワーエラーが増大することが理解できる。ベースが乱視度数を含むトーリックレンズの場合、第一主径、第二主径の各主径方向成分の変化により、処方度数と全く異なる度数に変化する。

発明の具体例

本発明による両眼光軸測定器によるメガネ３７の測定実施例を図２、図６に示す。
図７は、本発明の第１実施例の両眼光軸測定器の実施結果を示す斜視図である。
図７に示すように、両眼光軸測定では予めレンズメーターでレンズ７１ａ、７１ｂの光学中心に印点６７を付し、印点中央点６８ａ、６８ｂにレーザー光を照射して測定する。

発明の効果

図１０は、本発明の第１実施形態にかかるレーザー光の合焦像を示す正面図である。
図１０に示すように実際のメガネの光軸ズレは水平・垂直方向に留まらず、そり角との複合影響により斜交方向のズレも確認したことから、左右レンズの光学中心７５ａ、７５ｂを基準とした２次元平面上の瞳孔間距離６９だけを問題とする過去の慣習が如何に非現実的であることとが理解できた。実際に測定すると光学中心７５ａ、７５ｂを通過したレーザー光７２ａ、７２ｂの合焦位置によると瞳孔間距離６９とスクリーン１８ａ、１８ｂに照射された光軸間距離７０と必ずしも一致していない。光軸調整済みの理想的なメガネではレーザー光像７６ａ、７６ｂの状態が瞳孔間距離６９＝光軸間距離７０ａとなるが、未調整または経時変化によるメガネではレーザー光像７７ａ、７７ｂの状態は瞳孔間距離６９と光軸間距離７０ｂが等しくならず、［００１９］のマーティン式に示す如く処方度数と異なる視度状態やプレンティス式の如くプリズム誤差が生ずる。
（Ｐ：発生するプリズム誤差）
（Ｄ：元の球面レンズの屈折力）
（ｄ：レンズのズレ量ｍｍ）
とすると
Ｐ＝（Ｄ×ｄ）／１０単位：プリズムディオプトリ
となる。
光軸間距離の変化は度数の変化に留まらず、両眼視力の低下や立体視の影響、複視による頭痛など様々な影響を及ぼす場合もあるが本発明で根本的な問題の検出ができる。

メガネは製作時点のみならず使用すると経時変化で必ず変形を来し、継続して調整を必要とするものである。従って本発明の両眼光軸測定器により定期的な測定は、本来の眼鏡業務に不可欠な測定内容であった。

さらに高度な画像計測機器でメガネの装用状態を計測し、個別製作するインディビデュアル加工技術においても、完成時の両眼光軸測定を実施しないメガネや、従来の２５倍の加工精度をもつ最小単位０．０１ディオブターのメガネレンズの存在意義が問われかねない現実に直面したが。両眼光軸測定の実施で存在意義を有意なものとすることができる。

図１１は、本発明の第２実施形態にかかる両眼光軸測定器による実施例を示す側面図である。トライアルメガネ４７もメガネ３７と同様に両眼光軸測定を行うことができる。

１ａ顔幅調整具
１ｂ顔幅調整具
２ａ左右高さ調整棒
２ｂ左右高さ調整棒
３ａロックネジ手段
３ｂロックネジ手段
４テンプル乗せ棒
５鼻当乗せ具
６鼻当乗せ具支持棒
７前傾角調整用Ｔ溝摺動レール
８前傾角調整用Ｔ溝摺動子
９ロックネジ手段
１０前傾角調整用摺動子固定板
１１ピニオンギア調整ダイアル
１２メガネ高さ調整用ラック
１３メガネ高さ調整用支柱
１４ａレーザーハウジング
１４ｂレーザーハウジング
１５ａレーザー光軸調整用ネジ
１５ｂレーザー光軸調整用ネジ
１６ａレーザー回転調整用フード
１６ｂレーザー回転調整用フード
１７ａレーザー回転調整用フード止めネジ
１７ｂレーザー回転調整用フード止めネジ
１８ａスクリーン
１８ｂスクリーン
１９ａレーザー発光ユニット支持基盤
１９ｂレーザー発光ユニット支持基盤
２０ａレーザー発光ユニット支柱
２０ｂレーザー発光ユニット支柱
２１レーザー発光ユニット摺動用レール
２２ａベアリングストッパー
２２ｂベアリングストッパー
２３ａ摺動用ベアリング
２３ｂ摺動用ベアリング
２４ａ摺動用ベアリング止めネジ
２４ｂ摺動用ベアリング止めネジ
２５ａロックネジ手段
２５ｂロックネジ手段
２６ａレーザー発光ユニットブレーキ板
２６ｂレーザー発光ユニットブレーキ板
２７レーザー発光ユニット摺動用レール座金
２８メガネ高さ調整用支柱用台座
２９ａ電源接続コネクター
２９ｂ電源接続コネクター
３０ａレーザーモジュール配線ケーブル
３０ｂレーザーモジュール配線ケーブル
３１電源スイッチ
３２電源装置
３３テンプル設置棒固定具
３４テンプル設置棒止めネジ
３５ピニオンギアボックス
３６ロックネジ手段
３７メガネ
３８ａレーザーモジュール
３９ａレーザーモジュールリード線
４０ａコネクター雄
４１ａコネクター雌
４２ａレーザーハウジングキャップ
４２ｂレーザーハウジングキャップ
４３レーザーハウジング止めネジ
４４前傾角調整用Ｔ溝摺動レール止めネジ
４５テンプル設置棒固定具止めネジ
４６鼻当て乗せ台止めネジ
４７トライアルメガネ
４８ａレーザー光軸調整用ネジ孔
４８ｂレーザー光軸調整用ネジ孔
４９ａレーザーハウジング止め貫通孔
４９ｂレーザーハウジング止め貫通孔
５０Ｔ溝摺動レール止めネジ孔
５１テンプル設置棒固定具止めネジ用貫通孔
５２Ｔ溝摺動レール固定ネジ用貫通孔
５３ａ顔幅調整具ロックネジ手段ネジ孔
５３ｂ顔幅調整具ロックネジ手段ネジ孔
５４前傾角調整用Ｔ溝摺動子ネジ孔
５５前傾角調整用摺動子固定板貫通孔
５６鼻当乗せ具止めネジ孔
５７テンプル設置棒固定具止めネジ孔
５８テンプル乗せ棒止めネジ孔
５９ａレーザーハウジング固定用中継ネジ
５９ｂレーザーハウジング固定用中継ネジ
６０ａ摺動用ベアリング固定ネジ孔
６０ｂ摺動用ベアリング固定ネジ孔
６１ａレーザー発光ユニットブレーキ板挿入孔
６１ｂレーザー発光ユニットブレーキ板挿入孔
６２ａロックネジ手段貫通孔
６２ｂロックネジ手段貫通孔
６３ａ摺動用ベアリング止め貫通孔
６３ｂ摺動用ベアリング止め貫通孔
６４ａレーザーモジュール配線ケーブル貫通孔
６５前傾角
６６メガネ光軸
６７印点
６８ａ印点中央点
６８ｂ印点中央点
６９瞳孔間距離
７０光軸間距離
７０ａ光軸間距離
７０ｂ光軸間距離
７１ａレンズ
７１ｂレンズ
７２ａレーザー光
７２ｂレーザー光
７３ａ水平基準線
７３ｂ水平基準線
７４ａ垂直基準線
７４ｂ垂直基準線
７５ａ光学中心
７５ｂ光学中心
７６ａレーザー光像
７６ｂレーザー光像
７７ａレーザー光像
７７ｂレーザー光像

Claims

被検者の顔幅と左右両テンプル幅を合わせるための顔幅調整機構と、
メガネの左右テンプルの高さズレを補正する左右高さ調整機構と
メガネ全体の高さ調整機構と、
を備え、
メガネの前傾角調整手段により前傾角を０°に調整してレンズの光軸を水平に保ち、
両眼光軸測定を特徴とする両眼光軸測定器。
前記測定器でメガネの両眼光軸を測定する
左右２台の独立したレーザー発光手段と、
左右２台の独立したスクリーン投影手段と、
それぞれ一体化した構造を有する機構と、
左右レンズ面に印点した光学中心点とレーザー光の中心を一致させる調整機構と、
を備え、
左右レンズ面に印点した光学中心点にそれぞれ同時にレーザー光を照射し、
左右スクリーンに投影されるレーザー光像から両眼光軸を測定する
ことを特徴とする請求項１に記載の両眼光軸測定器。