JP2810485B2 - 可動部を要しない瞳孔間隔測定装置 - Google Patents

可動部を要しない瞳孔間隔測定装置

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Description

【発明の詳細な説明】 （発明の背景及び発明の分野） 本発明は、ほぼ平坦な前面パネルを既知の関係位置に
於て人の顔面に当てがう様になった筐体であって、該平
坦な前面パネルに垂直な主軸及び該主軸を含む水平面が
それぞれ前記前面パネルから一定の距離に在る前記人の
両眼の両中心２等分的中心を通過し、及び両眼の両中心
を通過するごとき前記筐体； 前記人の両眼と合軸的に
設定された前記前面パネル内の窓孔； 前記主軸と一致
する光軸を有し、前記前面パネルの近傍の前記筐体内の
収斂型主レンズ； 前記主レンズを介して注視する所定
の注視距離を決定するために配置された光軸上の光学的
点光源であって、前記人の両角膜上の各角膜反射光を形
成する光放射をなす前記点光源； 前記主軸に直接であ
って、前記角膜反射光の光像がそのそれぞれの目盛と一
致するごとき、前記水平面内の測定尺； 前記各目盛を
特定するための手段； 特定された目盛対に対応する瞳
孔間隔の計算及び表示用手段； 前記主レンズを介して
観察される注視の結果生じた前記角膜反射光の実像対を
前記測定尺を含む像平面内に生成するように設定された
対物レンズ； 測定目盛を構成する検知部材アレイを包
括する前記測定尺内の少なくとも１個の光電素子； 及
び前記角膜反射光の前記実像が生成される該検知部材ア
レイの列を決定する為前記アレイを逐次的に走査する為
の手段； を包括する、例えば眼鏡フレーム合せ用の、
瞳孔間隔測定装置に関する。
該装置の主軸は、人の顔面の概略的平面に垂直であっ
て、また該水平面は頭部を真直に保持し且つ視線を地平
線に焦準した人の姿勢が参照されていることに留意すべ
きである。さらに、前面パネルは実質的に眼鏡レンズの
通常の部位に対応している。
（先行技術の説明） 仏国特許第1506352号記載の瞳孔間隔測定装置は基本
光学系、すなわち収斂型主レンズ、及び人の注視距離を
検定し且つ人の角膜中心に光点を生成する為筐体の主軸
上に光学的に点光源を含んでいる。該瞳孔距離測定装置
に於ては該主レンズは前面パネルの近傍の当初位置から
主光軸に沿って可動であり、当初位置に於ける該点光源
は光学的に主レンズの焦点、即ち無限遠視距離に対応す
る位置に存在する。接眼レンズが主軸上前面パネルの反
対側の筐体内に光学的に点光源と一致して設置されてい
る。縦線を有する２個のアリダードが実質的に前面パネ
ル内に在り且つ水平面内で可動である。接眼レンズを通
して観察している観察者は、アリダードの縦線を角膜の
各反射光と一致させる。アリダードに固定された目盛尺
によって瞳孔間隔を読み取ることができる。
本瞳孔間隔測定装置は、卓越した光学系であるが、ア
リダードの操作及び目盛尺の読み取りにおいて精度の低
下を蒙っている。米国特許第4591246号記載の瞳孔間隔
測定装置は、上記同様の基本光学系を含んでいるが、ア
ンダードだ少なくともその列が番地付け可能な液晶マト
リックスに代っている。代りの列は縦の線としても現れ
るが、列の番地は前面パネル平面と水平面の交差に沿っ
た線の横座標を表示する。観察者は、番地付け装置に番
地を増減させることによって縦線を移動させる。全電子
回路を制御するマイクロプロセッサは、対応する列の番
地によって表示される縦線の横座標間の差を瞳孔間隔に
変換して、２つのマトリックスの間隔とそれらのピッチ
を求めることを可能とする。該瞳孔間隔はデジタル表示
装置上に表示される。もし該液晶マトリックスの行も番
地付け出来れば、本瞳孔間隔測定装置は、角膜の中心に
関して眼鏡フレームの下部の垂直面内に於ける部位を決
定するのに用いることが出来るという事実に注目すべき
である。
本瞳孔間隔測定装置の精度及び使い易さは前記仏国特
許第1506352号記載の瞳孔間隔測定装置に比して著しく
改良されてはいるが、角膜反射像と測定尺上の縦線とを
一致させる調節を観察者に要求するという問題が残って
居り、特に右眼の特の一致と左眼の時の一致とが相互に
無関係に調節されなければならないという問題がある。
観察者の習熟の個人差に基づく誤差は別としても、集中
力が乱されて調節過程での人の視線を点光源像からずら
し、測定精度を低下させる恐れが在る。
従って、測定過程に観察者自身が手を貸すこと無く、
角膜反射像と測定尺上の目盛とを一致させ、且つ瞳孔間
隔値を表示することが可能な瞳孔間隔測定装置を創成す
ることが望ましい。
米国特許第4881806号記載の自動瞳孔間隔測定装置
は、眼毎に水平面に垂直な光の平行線を有する角膜反射
のアレイが付帯参照位置表示を伴って形成されているも
のである。諸レンズ及び点光源の組合わせは被験者の注
視距離を決定する。回転軸が水平面に垂直な回転鏡が光
学的に点光源と一致している。回転鏡に捕捉され且つ適
切に焦点合わせされた角膜反射像及び参照位置表示は、
マスク背後に光電検知器を配した回転鏡軸に平行なスリ
ットを横切って走査される。光電検知器の送信信号の解
析によって参照位置表示に対する角膜反射の位置決めが
可能になる。実際問題としては、個々の眼に対して角膜
中心の極く近くに在るアレイ線に対応した角膜反射だけ
が回転鏡に捕捉され、角膜反射の発散的性質を持った像
を形成する。
本瞳孔間隔測定装置は、験者自身が十字線もしくはア
リダードの様なものを調節する必要が無く、従い、自動
的、換言すれば「非個人的」である。此処に後者の表現
は本測定装置を使用する場合、験者の個人的な習熟に依
拠しないとの意である。しかしながら、本装置は定回転
速度の回転鏡を必要とし、更に光電検知器の信号処理法
が比較的複雑であって、その手順は先ず第一行程で参照
位置表示が検知されて記憶され、第二行程で角膜反射が
位置表示の記憶値を基準に位置決めされるのである。
仏国特許第2620927号には、光学レンズをフレームに
嵌合させるのに必要なパラメーターを測定するための装
置が記憶されている。本装置は基本的には荷電転送型光
電素子を使用する光学カメラ、被験者からカメラ迄の距
離を記憶する遠隔計測装置及び関連ソフトウエアを伴う
コンピュータを含んでいる。眼鏡フレームを装着した被
験者の顔面が結像され、且つ被験者からカメラまでの距
離が像寸法を決定する為記録される。該像信号は使用可
能なパラメーター抽出する為コンピュータで処理され
る。具体的な測定経過は実際はソフトウエアで実行され
ることになって居り、そのことについては説明しない。
本発明の目的は、仏国特許第1506352号及び米国特許
第4591246号記載の基本光学系を大略において使用する
瞳孔間隔測定装置であるが、自動的であり且つそれゆえ
に既述の意味で非個人的であり且つ更に可動部を有しな
いものである。
（発明の要約） 本発明は、例えば眼鏡フレームを合わせるために役立
つ人の瞳孔間隔測定装置に関する。該瞳孔間隔測定装置
は、１つの筺体；既知の関係位置に於て人の顔面に当て
がう様に設定された上記筐体のほぼ平坦な前面パネルで
あって、該前面パネルに垂直な主軸及び該主軸を含む水
平面がそれぞれ前記前面パネルから一定の距離に在る前
記人の両眼の両中心の２等分的中心を通過し、及び両眼
の両中心を通過し； 前記人の両眼と合軸的に設定され
た前記前面パネル内の窓孔； 前記主軸と一致する光軸
を有し、前記前面パネルの近傍の前記筐体内の収斂型主
レンズ； 前記主レンズを介して注視する前記人固有の
注視距離を確定する如き位置に所在する光軸上の光学的
点光源であって、該点光源は前記人の両角膜上で各角膜
反射光を形成する光を発生し； 前記主軸に垂直であっ
て、前記角膜反射光の光像がそのそれぞれの目盛と一致
するごとき前記水平面内の測定尺； 前記各目盛を特定
するための手段； 特定された目盛対に対応する瞳孔間
隔の計算及び表示用手段； 前記主レンズを介して注視
の結果生じた前記角膜反射光の実像対を前記測定尺を含
む像平面内に形成するように設定された対物レンズ；
側定尺を構成する検知部材アレイを包括する前記測定尺
内の少なくとも１個の光電素子； 及び前記角膜反射光
の前記実像を形成する該検知部材内の当該列を決定する
為前記アレイを逐次的に走査する為の手段を有する。
本装置に於ては測定尺は物理的に安定して居り且つ対
物レンズは瞳孔間隔及び測定尺上の両実像間距離の間の
安定した関係を形成している。光電検知部材アレイは何
等可動部分を用いることなく逐次的に走査される。
近点注視瞳孔間隔は無限遠注視時の瞳孔間隔から精密
に求めることができ、その理由は眼の回旋点及び角膜間
の距離は、人によって限られた範囲でしか変動はなく、
且つ近視に対する瞳孔間隔には２次的変動しか影響しな
いいからであると仮定するならば、点光田は一般に光学
的に見て、主レンズの焦点に置くべきである。
好ましい実施例に於ては、光電素子は、適当にバイア
スをかけられた電解格子アレイが感光性視準標近傍への
光子衝突の結果生成された電荷担体を蓄積するポテンシ
ャル井戸アレイを形成している半導体の電荷転送素子で
ある。アレイ増分に等しいステップで走査方向にポテン
シャル井戸の障壁を通過させるように電界格子に継続パ
ルスを印加して走査を実行する。ポテンシャル井戸に於
ける２回の走査間に蓄積された電荷は逐次的に走査領域
に転送されそこでは各ポテンシャル井戸に蓄積された荷
電が表示され且つ該走査に於けるその列が件のポテンシ
ャル井戸の位置の列を表示する。
簡素化の観点から、電荷転送素子は望ましくは１次元
アレイである。此処に唯一の目的が瞳孔間隔の測定であ
り、テレビジョンの走査の如き２重走査を要する２次元
的荷電転送素子を使用する意義は全く無い。
第１の実施例に於て、対物レンズは前記主軸に対し対
称的に設置された各々の光軸が前記主軸に平行な前記水
平面内に在る一対の収斂型レンズ、個別的光電素子及び
各レンズに併設された感光性部材アレイを含む装置を包
括する。
対物レンズの各レンズの光軸間間隔は、通常、瞳孔間
隔の人口平均値に設定さるべきである。光電アレイに焦
点を合せた角膜反射像のレンズの光中心から見て、同じ
光中心から見た対物レンズの光軸及び主レンズによって
生成された対応角膜反射虚像からの光線との間の角度に
等しい角度だけ対物レンズの光軸から離れているべきで
ある。従って本実施例では、本質的には人の瞳孔間隔
と、瞳孔間隔の人口平均値との差を測定しているのであ
る。
別の実施例に於て対物レンズは、前記主レンズから離
れて主軸上に置かれた前記入射レンズ及び前記主レンズ
からなる収斂型集成レンズが眼からパネル迄の前記固定
距離にある前記前面パネルに平行した焦点面を有する収
斂型入射レンズ、及び前記主軸と一致する光軸を有する
射出レンズ、前記入射レンズの反対側にある前記射出レ
ンズの焦点面内の感光性部材アレイを伴う光電素子を含
む装置を含んでいる。
本実施例では単一の光電素子を用いその上に角膜反射
のみを示す被験者の顔面像が投影される。実際には、該
素子は瞳孔間隔及び瞳孔間隔の集団の平均値の差を求め
るのでなく、既知の尺度係数を用い実際の瞳孔間隔を求
めるのである。本第２実施例では、関連する感光性部材
の列に関する精度低下から生じるランダム誤差等が第１
の実施例より高いけれども、対物レンズの諸レンズの光
軸間間隔の精度不良に起因するシステム誤差は存在しな
い。
第２の実施例では、３個のレンズが主軸上に同軸的に
所在している。従って、点光源は、物理的に主軸から離
れなければ成らない。従って、該装置は望ましくは、上
記主レンズと上記入射レンズとの間に、上記水平面に対
し一定の角度をもった半透鏡を有し、該半透鏡は上記主
光軸と直交して、上記主光軸に沿って進む上記主レンズ
からの光線に対応した主反射光線を形成し、上記点高原
は上記主反射光線上であって上記主レンズの焦点と共役
な位置にある。
この場合、該装置は望ましくは前記主反射光線の光路
上に前記半透明鏡に平行な平面鏡を含み、且つ前記点光
源は物理学的には前記主反射光源の主軸に平行な前記光
線上に在る。
該半透明鏡は望ましくは水平面に対して45度である。
本発明の副次的特徴及び効用は、添付図面を参照して
以下詳述する例示のためのみの説明によって明らかにさ
れる。
（実施例） 第１図図示の実施例に於て、瞳孔間隔測定装置は主軸
３に垂直なほぼ平坦な前記パネル2aを伴う筐体２を含ん
でいる。前面パネル2aは額支え1a及び鼻当て1bを被験者
１の顔面に対して静止状態にあれば、前面パネル2aは大
体被験者１の顔面に平行になり、主軸３は被検者の眼か
ら等距離に、及び主軸を通過し且つ両眼（図面中には見
えるものとして被験者の右眼が02として１個だけ表示さ
れている）の中心を通り図平面に垂直な水平面内に所在
する。
前面パネル2aは被験者の眼に対向する側に窓孔2bを含
み、且つその位置はこと実上フレーム入り眼鏡レンズの
位置に相当する。
筐体２の前面パネル2aに近い内部では、以下主レンズ
として参照する収斂型レンズを含み、その光軸は瞳孔間
隔測定装置の主軸３と一致する。前面パネル2aの裏側2b
方向に於ける該レンズの焦点は前面パネル2aの平行且つ
対向面に所在する点光源７と一致する。被験者によって
主レンズ４を介して見られるように、点光源は無限遠に
在るかのごとく見え、被験者の眼から視光線は主軸３に
平行に成っている。
点光源７の放射光は、被験者１の角膜の各膜中心で光
点として反射され、その態様は第２図を参照して説明さ
れる。
レンズ４によって生成した角膜反射の虚像は対物レン
ズ５にとって実体として扱われ、主軸に垂直な平面内の
実像がそれに対応し、そこにはまた水平面内に横置され
る測定尺６が存在する。測定尺６は、感光性部材アレイ
を伴う電荷転送素子を含み、その内容が逐次的に制御及
び読み取り装置８によって走査され、瞳孔間隔を示すよ
うにコンピュータ手段が用意されている。これらのこと
情は第３ないし第６図を参照して詳述する。
第２図に依れば、眼01は眼球から僅かに突出した角膜
10を含み、中心11を有する実質的に球型ドーム状であ
る。角膜は透明ではあるが、部分反射性があり、外光に
対しては凸面鏡10として作用し、その焦点12は球形ドー
ムの中心11及び頂点10a間距離の半分の位置に在る。こ
の球面鏡10に対して、点光源７、依り詳しくはレンズ４
によって形成された像は無限遠に所在する。本球面鏡10
によって形成された点光源７の像は、点光源７の見かけ
の開口に等しい開口を有する点光源の焦点面12内に所在
する。具体例として、もし点光源が2mm開口径、主レン
ズの焦点距離300mm、角膜の曲率半径9mmとして球面鏡の
焦点距離4.5mmとなるが、その時平面12内の虚像の直径
は0.03mmとなる。筐体２の模式的外観が図示されている
第３図図示の実施例に於て、被験者の左及び右眼は、前
面パネル2aに向って被験者の顔面が設置され、鼻当て1b
が被験者の鼻に当てがわれたとき、それぞれの位置01及
び02に所在する。主レンズ４は前面パネル2aの近傍、筐
体２内に所在し、その光軸は瞳孔間隔測定装置の主軸３
と一致する。開口部の背後に線源として図示された点光
源７は前面パネル2aの反対側の主軸３上でレンズ４の焦
点に所在する。点光源７をレンズ４を介して視察すれ
ば、被験者はそれが無限遠に在るものとして見、眼01及
び02の光軸は主光軸３と平行に且つこの場合は図平面で
ある水平面内に在る。被験者の角膜によって生成された
点光源７の像は第２図で説明される様に01及び02で虚像
になっている。
レンズ４の点光源７と同じ側に居る（想像上の）検者
にとって、レンズ４は角膜反射01及び02から虚像０′１
及び０′２をそれぞれ発生するものである。虚像０′１
及び０′２の位置を作図上で求めようとする時、01及び
02を通り軸に平行な光線が焦点を通過する為に曲げられ
ること、及びレンズ４の光心を通過する光線は曲げられ
ないと云うことを念頭に置かなければならない。このよ
うにして、０′１及び０′２は、レンズ４の光心を通る
直線上で01及び02と結ばれ、且つ焦点７を通過する直線
上でレンズの主面上への01及び02の射影と結ばれる。
水平面（図平面）内に光軸を有し主軸３に関して対称
に設置され、且つ間隔50によって分離された２個の収斂
型レンズ51及び52を含む対物レンズは、実物体の役をす
る実像０′１及び０′２から実像0'''1及び0'''2とを一
対の各電荷転送ストリップ61及び62の上に形成する。
これらストリップは主光軸に垂直な水平面内に存在す
る。
該実像0'''1及び0'''2は、実像０′１及び０′２とレ
ンズ51及び52の光心をそれぞれ通る直線上でそれぞれ結
ばれている。01及び02に於ける角膜反射で生じた光束は
電荷転送ストリップにおいて収斂し、その中心光線及び
周縁光線によって図示されている。
間隔50は瞳孔間隔の集団平均値に合せて選んである。
対物レンズは倒像光学系であって、レンズ61及び62それ
ぞれの光軸に関する変位0'''1及び0'''2がこれら光軸に
関し０′１及び０′２のずれの反対方向に生ずることを
注意して置く必要が在る。間隔50は瞳孔間隔の平均値で
はなく主レンズ４の倍率で規定される像０′１及び０′
２間間隔の平均値であることを注意して置く必要が在
る。
既に指摘した様に、光子衝突の結果、半導体内で解放
された電荷担体は、実像0'''1及び0'''2を結像するセル
内に蓄積される。クロック・パルスＨに応答する形でス
トリップ部材ポテンシャル井戸の内容の逐次走査をする
ことによってストリップ上での列番地によって個々の信
号が指定されている信号を形成する。ストリップアレイ
のピッチが分れば、逐次走査の結果で像0'''1及び0'''2
が結像する部材の列番地によって、原点に関する像の寸
法的ずれを特定することができる。
従って、以下の光学的パラメーター：特定可能な倍
率、対物レンズのレンズ51及び52間の距離像0'''1及び
0'''2が入射するセルの列番地、から制御及び計算装置1
1内で瞳孔間隔を計算し、且つ表示装置９に瞳孔間隔を
表示することが可能である。また、両眼が非対称の場
合、各瞳孔中心及び主光軸３間間隔を計算且つ表示する
ことも可能である。具体例として、レンズ４は焦点距離
250mm及びレンズ51及び52は焦点距離25mmである。眼01
及び02はレンズの主面から70mmに在る。レンズ51及び52
の光中心はこの主面から200mm離れている。レンズ51、5
2及び電荷転送細長片61及び62間間隔は27mmである。倍
率の算出には光学当業者周知の慣用公式を使用する。
第４及び第５図図示の実施例は単一電荷転送ストリッ
プ61及び全光学系が主光軸上に同軸的に組み込まれてい
るものである。
筐体２内部の前面パネルの近傍には、焦点FAを主光軸
３上に有する収斂型主レンズ４もしくはＡが所在する。
点光源７（第５図参照）は光学的に主レンズ４の焦点に
在るが、幾何学的には主軸３に垂直な直線に沿い、光学
的には主軸３に垂直な直線に沿い、水平面と45度に交差
する半透明鏡及び該半透明鏡と平行な平面鏡を介して、
水平面（第４図を含む平面）の垂直方向に離間されてお
り、垂直面（第５図を含む平面）内で見られるように、
点光源７及び主レンズ４間の光路の中心光線は当社は平
面鏡までは主軸３に平行で、次いで平面鏡72及び半透明
鏡73の間（71）において主軸３に垂直となり、更にこの
点を超えた所で主軸３と一致する。左眼と右眼とがそれ
ぞれ01及び02に在る被験者にとって、点光源７は水平面
内の主軸３上無限遠の位置に見える。前記パネル2aの反
対側であるレンズ４の側の被験者にとって、レンズ４は
01及び02に於ける角膜反射の為、０′１及び０′２の位
置にそれぞれ虚像を結像する。このことは既に第３図を
参照して説明してある。
対物レンズは寸法に於て主レンズ４に比肩し得る収斂
型入射レンズ56若しくはＢを含んで居り、その光軸は主
軸３と一致している。その焦点はFBに在る。半透明鏡は
主レンズ４及び対物レンズの入射レンズ56の間に存在す
る。レンズ56の焦点距離及びレンズからのそれの距離
は、レンズ４及び56の合成光学系が被験者の眼01及び02
を連ねる焦点面を有するように決められている。光学的
に表現すれば、該眼は角膜反射そのものであると云うこ
とを念頭に置く必要が在る。換言すれば、レンズ４によ
って結像された角膜反射01、02の虚像０′１及び０′２
は、主光軸とＦ′Ｂで交差する入射レンズ56の焦点面に
在る。
レンズ56は虚像０′１、０′２から実像０″１、０″
２を無限遠に結像する。無限遠に於けるこれら像０″
１、０″２の方向は、０′１及び０′２から主光軸３に
平行な光線は入射レンズ56によってFBを通過するよう屈
折するということに注意すれば作図的に決定することが
出来る。
対物レンズは更に主軸３と一致する光軸を有する射出
レンズ57（若しくはＣ）を含む。水平面（第４図の平
面）に在り、且つ主光軸に垂直な電荷転送ストリップ65
の所在する射出レンズ57の焦点に、無限遠に在る像０″
１、０″２が実像0'''1、0'''2として結像する。
第４図は角膜反射01、02から射出され、且つ電荷転送
ストリップ65にそれぞれ0'''1及び0'''2として拡がった
中心光線及び周縁光線によって規定される光束を示して
いる。
間隔0'''1−0'''2及び瞳孔間隔01−02間の比はレンズ
４、56及び57の焦点距離及び主光軸上のそれらのレンズ
の位置で決定される。一例を挙げれば、眼01、02及び主
レンズ４間距離は70mm、レンズ４の焦点距離は300mm、
主レンズ４の光心及び対物レンズの入射レンズ56間距離
は50mm、入射レンズの焦点距離140mm、対物レンズの入
射レンズ56及び射出レンズ57間距離は98mm及び対物レン
ズの射出レンズ57の焦点距離は25mmである。これらの数
値を用いれば倍率はほぼ0.3である。対物レンズの入射
レンズ56及び射出レンズ57の光心間距離は２次的役割し
か果さず、その理由は射出レンズ７の焦点に、無限遠に
在る像０″１、０″２が実像0'''1、0'''2として結像す
る。
第４図は角膜反射01、02から射出され、且つ電荷転送
ストリップ65にそれぞれ0'''1及び0'''2として拡がった
中心光線及び周縁光線によって規定される光束を示して
いる。
間隔0'''1−0'''2及び瞳孔間隔01−02間の比はレンズ
４、56及び57の焦点距離及び主光軸上のそれらレンズの
位置で決定される。一例を挙げれば、眼01、02及び主レ
ンズ４間距離は70mm、レンズ４の焦点距離は300mm、主
レンズ４の光心及び対物レンズの入射レンズ56間距離は
50mm、入射レンズの焦点距離140mm、対物レンズの入射
レンズ56及び射出レンズ57間距離は98mm及び対物レンズ
の射出レンズ57の焦点距離は25mmである。これらの数値
を用いれば倍率はほぼ0.3である。対物レンズの入射レ
ンズ56及び射出レンズ57の光心間距離は２次的役割しか
果さず、その理由は射出レンズ57が無限遠に於ける物体
をその焦点面に結像しており、これら像間間隔は焦点距
離及び物体０″１、０″２の角間隔にしか依拠しないか
らであることに注意する必要が在る。対物レンズの諸レ
ンズの光心間距離は連続的に通過する各レンズ表面に光
束の傾斜度を分配し、従って歪の発生を軽減するように
作用する。
電荷転送細長片65はクロック80の発生するタイミング
・パルスの速さでそのポテンシャル井戸の内容を転送す
ることによって逐次走査される。該走査信号は81で増幅
及び雑音除去され、標本化及び保持回路82によって整形
され、且つストリップ65の感光性部材の列に対応した列
番地をそれらに関係付けているAD変換器83を介したマイ
クロプロセッサに依る処理の為記憶される。
第６図を参照すれば、クロック80は適当にバイアスさ
れた第３のアレイを併設した２組の交互差動型アレイを
含む電荷転送ストリップに２個の信号の流れを与え、そ
れらの間に走査範囲6aと同側にそれらの障壁の移動の結
果拡張され、更に別の障壁の移動によって縮小し、同様
な順序で交互に変化が進捗する如きポテンシャル井戸を
生成する。
既述の様に、走査範囲に於て、前段の蓄積段階で種々
のポテンシャル井戸に蓄積され、走査段階区間で逐次に
到達して来る電荷担体は、空間的順序系列に於けるアレ
イの各セルの受光量を一時的に代表する信号となってい
る。該信号は段階81で増幅及び雑音除去され、更にクロ
ック速度での短パルス区間に入力電圧に応答し且つ検知
電圧を次パルスの到来まで保持する標本化及び保持段階
82で整形される。コンバータ83は段階82で誘導されたア
ナログ信号を列番地付きデジタル信号に変換する。
この種の複雑な信号はメモリ87及びデジタル表示に繋
がれた表示出力88を併設したマイクロプロセッサ85によ
り処理される。セレクタ86は必要な計算モード、吟味及
び較正モードを選択する。マイクロプロセッサ85に基礎
を置く凡ゆる構成は瞳孔間隔測定装置の操作を容易にす
る為にデザインされたものであり、従って本発明の如何
なる構成部分でも無い。
しかしながら、云うまでもなく不揮発メモリは光学的
倍率、電荷転送ストリップのピッチ及び第３図の瞳孔間
隔測定装置の場合に於けるがごとき対物レンズの各レン
ズの軸間距離の様なデータを記憶するのに用いられる。
本記述は、当業者が測定尺目盛と角膜反射像の確定的一
致原理に関して必要な全段階を実行するに足る十分なも
のである。
更に言及すれば、云うまでもなく、本発明は本実施例
に限定されるものでなく特許請求の範囲内の総ての多様
な実施態様を包含するものである。
特に、主レンズ４は近視距離の瞳孔間隔測定の為、無
限遠焦点固定よりはむしろ主軸３に平行に移動可能で有
るのが良い。該測定スケールは電荷転送素子以外の光電
素子で実施されても良いが、電荷転送素子を用いる方
が、特に電荷がポテンシャル井戸に蓄積されて高い感度
を与えるのであるから、勿論優れている。
測定尺として用いられる光電素子、特に電荷転送素子
も行及び列からなるマトリックス構造を有することは可
能である。その場合、瞳孔間隔に加え、眼鏡フレーム下
部及び対応する角膜反射間の縦方向距離を測定すること
も可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による瞳孔間隔測定装置の断面図であ
る。 第２図は角膜反射生成手順を示す模式図である。 第３図は本発明の第１実施例の水平断面図である。 第４図は本発明の第２実施例の水平断面図である。 第５図は第４図の瞳孔間隔測定装置の垂直断面図であ
る。 第６図は本発明による瞳孔間隔測定装置の光学系を伴う
付帯電子回路の模式図である。 １……被検者 1a……額支え 2a……前面パネル 2b……窓孔 ４……レンズ ５……対物レンズ ６……測定尺 ７……点光源 ８……制御及び読取り装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−43229（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−158831（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−37168（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平３−61447（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平４−12967（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61B 3/10

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ほぼ平坦な前面パネルを既知の関係位置に
    於て人の顔面に当てがう様になった筐体であって、該平
    坦な前面パネルに垂直な主軸及び該主軸を含む水平面が
    それぞれ前記前面パネルから一定の距離に在る前記人の
    両眼の両中心の２等分的中心を通過し、かつ両眼の両中
    心を通過するごとき前記筐体； 前記人の両眼と合軸的
    に設定された前記前面パネル内の窓孔； 前記主軸と一
    致する光軸を有し、前記前面パネルの近傍の前記筐体内
    の収斂型主レンズ； 前記主レンズを介して注視する所
    定の注視距離を決定するために配置された光軸上の光学
    的点光源であって、前記人の両角膜上の各角膜反射光を
    形成する光放射をなす前記点光源； 前記主軸に垂直で
    あって、前記角膜反射光の光像がそのそれぞれの目盛と
    一致するごとき、前記水平面内の側定尺；前記各目盛を
    特定するための手段；特定された目盛対に対応する瞳孔
    間隔の計算及び表示用手段； 前記主レンズを介して観
    察される注視の結果生じた前記角膜反射光の実像対を前
    記測定尺を含む像平面内に生成するように設定された対
    物レンズ； 測定目盛を構成する検知部材アレイを包括
    する前記測定尺内の少なくとも１個の光電素子； 及び
    前記角膜反射光の前記実像が生成される該検知部材アレ
    イの列を決定する為前記アレイを逐次的に走査する為の
    手段； を包括する、例えば眼鏡フレーム合せ用の、瞳
    孔間隔測定装置。
  2. 【請求項２】前記注視距離を無限遠にする為前記点光源
    が光学的に前記主レンズの焦点に配置された特許請求の
    範囲１記載の装置。
  3. 【請求項３】前記少なくとも１個の光電素子が、感光性
    ターゲットと連なる面から荷電を蓄積する様設定された
    ポテンシャル井戸アレイ、及び荷電が走査領域に達する
    までポテンシャル井戸間で逐次電荷を転送することによ
    って走査パルスに対応する如く設定された転送格子とを
    含む半導体電荷転送素子である特許請求の範囲１記載の
    装置。
  4. 【請求項４】前記ポテンシャル井戸アレイがリニアアレ
    イである特許請求の範囲３記載の装置。
  5. 【請求項５】前記対物レンズが、前記主軸に関し対象に
    設置され且つ前記主軸に平行な前記水平面内に光軸を有
    する一対の収斂型レンズを含み、各レンズと組合った光
    電素子及び感光部材アレイを含む特許請求の範囲１記載
    の装置。
  6. 【請求項６】前記対物レンズが前記主レンズから一定距
    離を置いて、前記主軸と一致する光軸を有する収斂型入
    射レンズを含み、前記入射レンズ及び主レンズとの組合
    わせからなる収斂型合成光学系は眼及びパネル間の前記
    一定距離に前面パネルに平行な焦点面を有し、前記主軸
    と一致する光軸を有する収斂型射出レンズ、及び前記入
    射レンズの対向側の前記射出レンズの焦点面に感光部材
    アレイを備えた光電手段を有する素子を含む特許請求の
    範囲１記載の装置。
  7. 【請求項７】前記主軸に沿い前記主レンズから発する光
    線に対応する主反射光を前記主軸に垂直に交差せしめ、
    且つ前記点光源が前記主反射光上に於て光学的に前記主
    レンズの焦点の共役点に存するごとく規定するための、
    前記水平面と一定角度をなす前記主レンズ及び前記入射
    レンズ間の半透明鏡を含む特許請求の範囲６記載の装
    置。
  8. 【請求項８】前記主反射光の光路上の前記半透明鏡に平
    行な平面鏡を含み、前記点光源が物理的に前記主反射光
    線上にあり、かつ上記主反射光の主軸と平行である特許
    請求の範囲７記載の装置。
  9. 【請求項９】前記半透明鏡が前記水平面に対し45度をな
    している特許請求の範囲７記載の装置。
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