CN112294250B - 自觉式瞳孔间距测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明包括一光学主架、一瞳孔视线测量框架及一伸缩调整组件。光学主架具有对应双眼视线的两镜片，瞳孔视线测量框架具有两瞳孔视线测量部，每一瞳孔视线测量部具有一视线测量孔，其可被自觉性调整。伸缩调整组件枢设于光学主架与瞳孔视线测量框架之间，用以调整其间的距离。借此，当双眼的视线分别经两镜片、两视线测量孔，观看一视标，达成可透过相似三角形的推算得到双眼的瞳孔距离及两圆框部两几何中心距离的结构。所以，本案达到兼具自觉式瞳孔间距测量较符合实际视觉感受、不需高昂设备成本低，及可计算出眼球旋转中心距离等优点。

Description

自觉式瞳孔间距测量装置

技术领域

本发明涉及一种自觉式瞳孔间距测量装置，尤其涉及一种兼具自觉式瞳孔间距测量较符合实际视觉感受、不需高昂设备成本低，及可计算出眼球旋转中心距离的自觉式瞳孔间距测量装置。

背景技术

目前眼镜的配镜验光，主要以相关的验光设备，配合合格验光师的经验进行验光，然而，验光过程使用的验光设备及试戴镜架，跟配戴者最后实际配戴的眼镜，其光学角度设计不同，无法完整预期知道是否符合配戴者的实际光学矫正参数。

最重要的是，验光中的瞳孔距离(Pupillary Distance，简称PD)是使用仪器快速测量，测量当下若配戴者视线稍有偏动，验光师可能不会发现，则测量数据可有偏差。至于镜架的两几何中心距离(Frame PD，简称FPD)通常是以配戴者自行挑选的镜框而定，有可能影响配戴者的视觉感受。

不舒适的眼镜广义因素有两个，其一是瞳孔距离(PD)与镜片光学中心不同轴，诱发棱镜(prism)效应，其二是镜框弯弧调整不当，使镜片光轴(optical axis)与眼睛视轴(visual axis)不同时诱发畸变(distortion)像差效应。而这两部分，由于引导式验光的过程短暂，加上不是由配戴者自觉式的视线感受，可能无法被检验出来，以致造成配镜后的视觉不适。

有鉴于此，必须研发出可解决上述现有缺点的技术。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种自觉式瞳孔间距测量装置，其兼具自觉式瞳孔间距测量较符合实际视觉感受、不需高昂设备成本低，及可计算出眼球旋转中心距离等优点。特别是，本发明所欲解决的问题在于传统验光设备跟配戴者最后实际配戴的眼镜，其光学角度设计不同，加上引导式验光的过程短暂，可能造成配镜后瞳孔距离与镜片光学中心不同轴，诱发棱镜效应，再则镜框弯弧调整不当，使镜片光轴与眼睛视轴不同时诱发畸变像差效应，以致造成配镜后的视觉不适等问题。

解决上述问题的技术手段为提供一种自觉式瞳孔间距测量装置，其包括：

一光学主架，选自试镜架、一般眼镜的其中之一；

当选自该试镜架时，具有两圆框部及四个镜片卡合部；该四个镜片卡合部分别设于该两圆框部上，而分别用以插置至少一镜片；

当选自该一般眼镜时，具有该两圆框部，该每一圆框部上设该镜片；该每一镜片用以对应配戴者的双眼的视线的其中之一；

一瞳孔视线测量框架，对应该光学主架而设，该瞳孔视线测量框架具有一本体部、两活动框部、两瞳孔视线测量部及两第一固定部；该本体部对应该两活动框部，而具有至少一框槽，该每一活动框部具有互呈背对的一插置端部及一调整端部，该插置端部供该活动框部插设于该框槽，并可相对水平移动调整；该调整端部供该瞳孔视线测量部***，并可相对移动，且可相对转动，该瞳孔视线测量部具有一视线测量孔，其对应该双眼的该视线的其中之一，该每一第二固定部螺设于该本体部，当相对应的该活动框部与该框槽相对水平移动调整至定位后，用以螺锁固定该活动框部；

多个伸缩调整组件，分别枢设于该光学主架与该瞳孔视线测量框架之间；该每一伸缩调整组件随该双眼的该视线的其中之一，而用以独立调整该光学主架与该瞳孔视线测量框架之间的距离；

借此，当该配戴者的该双眼的该视线，分别经该至少两镜片、该两视线测量孔，观看一视标，达成可通过相似三角形的推算而得到该双眼的瞳孔距离及该两圆框部的两几何中心距离的结构。

本发明的上述目的与优点，不难从下述所选用实施例的详细说明与附图中，获得深入了解。

现以下列实施例并配合附图详细说明本发明于后。

附图说明

图1为本发明的分解的示意图；

图2A为本发明的伸缩调整组件的局部剖视图；

图2B为本发明的瞳孔视线测量框架的局部剖视图；

图3为本发明的双眼视线与镜片轴心及视线测量孔的对应关系的示意图；

图4为本发明的试镜架的第一实施例的示意图；

图5为本发明的试镜架的第二实施例的示意图；

图6为本发明的应用例的示意图；

图7为图6的各组件间之对应关系的示意图；

图8为本发明的光学主架的示意图；

图9为本发明的插置端部与框槽相对位置设置标尺测量相对水平移动调整距离的应用例；

图10为本发明的伸缩杆部与固定管部相对位置设置标尺测量相对移动调整距离的应用例；

图11A为本发明的一般眼镜的水平感测应用例的示意图；

图11B为图11A的其他角度的示意图；

图12为本发明的一般眼镜的前倾角感测应用例的示意图；

图13为本发明的检测眼球旋转中心的应用例的示意图。

【附图标记说明】

1 光学主架 10A 试镜架

10B 一般眼镜 111 中央架体

11 圆框部 12 镜片卡合部

20 瞳孔视线测量框架 21 本体部

211 框槽 22 两活动框部

22A 插置端部 22B 调整端部

221 上凹槽 222 下凹槽

23 瞳孔视线测量部 231 视线测量孔

24 第一固定部 30 伸缩调整组件

31 固定管部 32 伸缩杆部

33 第二固定部 40 眼镜脚

50 验光托架 51 固定框本体

52 下巴托杆 53 额头抵杆

91 镜片 92 双眼

G 视标 G’ 近方视标

X1、X2 视线 A、B 视线孔点位

A’、B’ 近方视线孔点位 C、D 镜轴点位

C’、D’ 近方镜轴点位 J、K 双眼的中心点

H 视线孔距离 FPD 镜轴距离

E、F 瞳孔点位 PD 瞳孔距离

M1 第一距离 M1’ 近方第一距离

M2 第二距离 M3 第三距离

具体实施方式

参阅图1、图2A、图2B及图3，本发明为一自觉式瞳孔间距测量装置，其包括：

一光学主架1，选自试镜架10A、一般眼镜10B(可参考图11A、图11B及图12)的其中之一；

当选自该试镜架10A时，具有两圆框部11及四个镜片卡合部12；该四个镜片卡合部12分别设于该两圆框部11上，而分别用以插置至少一镜片91；

当选自该一般眼镜10B(可参考图8，其镜脚予省略未示，在此先作说明)时，具有该两圆框部11，该每一圆框部11上设该镜片91；该每一镜片91用以对应配戴者的双眼92的视线X1、X2的其中之一。

一瞳孔视线测量框架20，对应该光学主架1而设，该瞳孔视线测量框架20具有一本体部21、两活动框部22、两瞳孔视线测量部23及两第一固定部24。该本体部21对应该两活动框部22，而具有至少一框槽211，该每一活动框部22具有互呈背对的一插置端部22A及一调整端部22B，该插置端部22A供该活动框部22插设于该框槽211，并可相对水平移动调整(如图9所示，相对移动处可设置例如标尺…等易于判别调整距离，此为公知技术。)。

该调整端部22B供该瞳孔视线测量部23***，并可相对移动，且可相对转动，该瞳孔视线测量部23具有一视线测量孔231，其对应该双眼92的该视线X1、X2的其中之一，该每一第二固定部24螺设于该本体部21，当相对应的该活动框部22与该框槽211相对水平移动调整至定位后，用以螺锁固定该活动框部22。

多个伸缩调整组件30，分别枢设于该光学主架1与该瞳孔视线测量框架20之间。该每一伸缩调整组件30随该双眼92的该视线X1、X2的其中之一，而用以独立调整该光学主架1与该瞳孔视线测量框架20之间的距离。

借此，当该配戴者的该双眼92的该视线X1、X2，分别经该至少两镜片91、该两视线测量孔231，观看一视标G(如图7所示)，达成可通过相似三角形的推算而得到该双眼92的瞳孔距离(Pupillary Distance，简称PD)及该两圆框部11的两几何中心距离(FPD)的结构。

实务上，该试镜架10A进一步还可包括一中央架体111，该两圆框部11的相对内侧分别插设于该中央架体111，并可分别相对移动调整(相对移动处可设置例如标尺…等易于判别调整距离，此为公知技术，图面未示，在此先作说明)。

借此，可分别对应调整该每一镜片91对应该配戴者的该双眼92的该视线X1、X2。

该试镜架10A可为眼镜型试镜架、综合验光仪试镜架、桌上型试镜架其中至少之一。

当为眼镜型试镜架时，还包括一对眼镜脚40，由该试镜架10A延伸出(如图4所示)，与该多个水平延伸调整组件30互呈反向，该对眼镜脚40供该配戴者配戴。

当为综合验光仪试镜架时，即是将该试镜架10A固定于公知综合验光仪即可，固定方式不限。

当为桌上型试镜架时，还包括一验光托架50，由该试镜架10A延伸出(如图5所示，延伸或是固定方式不拘)，与该多个水平延伸调整组件30互呈反向，该验光托架50包括固定框本体51、一下巴托杆52及一额头抵杆53，该下巴托杆51及该额头抵杆52分别从该固定框51上延伸出，分别用以供该配戴者的下巴及头部抵靠。

该框槽211可为单信道结构、两盲孔结构的其中之一。

当为单信道结构，对应该两活动框部22，而横向贯穿该本体部21(如图2B所示)。

当为两盲孔结构，对应该两活动框部22，而分别横向内凹于该本体部21。

该每一调整端部22B具有相对应的一上凹槽221及一下凹槽222。该上、该下凹槽221及222用以供该瞳孔视线测量部23装入定位。

该瞳孔视线测量部23可为对应该上、该下凹槽221及222的圆形板件。

该瞳孔视线测量部23可为马笃氏镜、任意同原理的验光测量结构的其中之一。

该瞳孔视线测量孔231可为长条状孔、针孔、任意同原理的光学测量孔的其中之一。

借此，当受到一外力(例如以手指转动)，该瞳孔视线测量部23可原位旋转至预定角度(圆形板件转动为必可达成的公知技术，又相对转动处可设置例如圆形标尺…等易于判别调整距离，此为公知技术，图面未示，在此先作说明)。

该第一固定部24可为螺丝结构。

该每一伸缩调整组件30可具有一固定管部31、一伸缩杆部32及一第二固定部33。该每一固定管部31一端枢接该光学主架1，该伸缩杆部32一端可伸缩的插设于该固定管部31的另一端，且该伸缩杆部32另一端枢接该本体部21的该两活动框部22的其中之一。该第二固定部33螺设于该固定管部31，当该伸缩杆部32与该固定管部31伸缩达定位后(如图10所示，相对移动处可设置例如标尺…等易于判别调整距离，此为公知技术，图面未示，在此先作说明)，用以螺锁固定该伸缩杆部32。

第二固定部33可为螺丝结构。

本发明的使用过程，假设该至少两镜片91符合(或是相当接近，并可在测量后再微调度数)该双眼92的度数。则由该配戴者配戴该自觉式瞳孔间距测量装置，在该双眼92的该视线X1及X2(参阅图3、图4、图5及图6)先后透过该镜片91及该视线测量孔231，朝一视标G观看的过程中，开始进行自觉式瞳孔间距测量：

首先，遮蔽一眼测量另一睁开的眼，再由配戴者自行转动与睁开的眼相对应的该瞳孔视线测量部23，转动过程必需保持能透过该视线测量孔231看到该视标G，且至少要转动到该视线测量孔231分别呈180度与呈90度(可配合角度标示，此为必可达成的公知技术，恕不赘述，在此先作说明)的两个位置，当然，一开始可能因为位置略有偏差而看不到该视标G，此时可由相关的医护或验光人员协助进行下列其中至少之一的调整：

[a]瞳孔视线测量部调整。控制该瞳孔视线测量部23与该调整端部22B相对移动或是相对转动，如此先微调而使该瞳孔视线测量部23移至该视线测量孔231位于该视线X1、X2其中之一上。

[b]瞳孔视线测量框架调整。旋松相对应的该第一固定部24，控制该活动框部22与该框槽211相对移动，如此先微调而使该瞳孔视线测量部23移至该视线测量孔231位于该视线X1、X2其中之一上。复旋紧该第一固定部24。

[c]伸缩调整组件调整。旋松相对应的该第二固定部33，控制该伸缩杆部32与该固定管部31相对伸缩至适当位置，复旋紧该第二固定部33。

通过前述三个调整动作的至少其中之一后，该瞳孔视线测量部23转动至该视线测量孔231分别为180度(呈水平)与90度(呈垂直)两个位置，皆应可看到该视标G。如此重复同样动作测量另一眼，当同时睁开该双眼92，可达成两视线X1及X2聚焦于该视标G(如图7所示)。这样的过程，是由配戴者依自觉转动、移动该瞳孔视线测量部23，进而决定其视觉中心位置。

参阅图7，此时该两视线测量孔231分别具有一视线孔点位A及B，其间具有一视线孔距离H。该两镜片91分别具有一镜轴点位C及D，其间具有一镜轴距离FPD(也可以说是该两圆框部11的两几何中心距离)。该两双眼92分别具有一瞳孔点位E及F，其间具有一瞳孔距离PD。该视标G与该瞳孔视线测量框架20之间具有一第一距离M1，该瞳孔视线测量框架20与该光学主架1之间具有一第二距离M2，该光学主架1与该双眼92之间具有一第三距离M3，再通过相似三角形的推算，产生下列关系：

GA：H＝GC：FPD＝GE：PD。

M1：H＝(M1+M2)：FPD＝(M1+M2+M3)：PD。

即，最后可推算而确认该瞳孔距离PD及该两圆框部11的两几何中心距离(即镜轴距离FPD)。

而可再提高该双眼92的融像，使配戴者视觉感受更舒适。

另外，本案还可以计算出眼球旋转中心距离。请参阅图13，先定义双眼的中心点J及K，假设该视标G为远方视标(例如M1为500公分)，经过前述的方法确定双眼92的融像后，则可以将相关数据记录下。

之后，再将原有视标G往配戴者移动成为一近方视标G′，该近方视标G’与该瞳孔视线测量框架20之间具有一近方第一距离M1′(假设为250公分)，再经过前述的方法确定双眼92的融像后，则可以将相关数据记录下。

利用三角形GJK及三角形G′JK的几何关系，即可由已知的M1及AB得知GA与GB的夹角；同理，再由已知的M1′及近方视线孔点位A′及B′得知G′A′与G′B′的夹角(同理，由近方镜轴点位C’及D’可得知G’C’与G′D′的夹角)。利用已知数学计算(公知技术，恕不赘述)，即可解出三角形GJK及三角形G′JK的共同底边JK(即眼球旋转中心距离)，因此，本发明还兼具有可计算出眼球旋转中心距离的功效。这个数据对验光配镜领域而言，非常有帮助。

本发明的优点及功效如下所述：

[1]自觉式瞳孔间距测量较符合实际视觉感受。本发明设置可调式的光学主架、瞳孔视线测量框架及伸缩调整组件，在经过各组件的调整后，配戴者以自己视线，在转动过程中，能透过视线测量孔自觉式清楚的看到视标，再记录各组件调整后的数据，配合进行镜片装设于镜架及调整，较能呈现在验光当时的各项数据，进而提高实际配戴眼镜的舒适感。因此，自觉式瞳孔间距测量较符合实际视觉感受。

[2]不需高昂设备成本低。本发明为公知验光设备(例如光学主架及镜片)及简单的支架结构(瞳孔视线测量框架及伸缩调整组件)构成，没有复杂的电子设备，不需繁琐的操作步骤，只要会验光便能引导配戴者使用。因此，不需高昂设备成本低。

[3]可计算出眼球旋转中心距离。只要进行两次作业(一个较远的视标及一近方视标)，利用两三角形的几何关系，经过数学计算即可计算出眼球旋转中心距离，对验光配镜领域而言，非常有帮助。

以上仅是通过优选实施例详细说明本发明，对于该实施例所做的任何简单修改与变化，皆不脱离本发明的精神与保护范围。

Claims (6)

1.一种自觉式瞳孔间距测量装置，包括：

一光学主架，选自试镜架、一般眼镜的其中之一；

当选自该试镜架时，具有两圆框部及四个镜片卡合部；该四个镜片卡合部分别设于该两圆框部上，而分别用以插置至少一镜片；

当选自该一般眼镜时，具有该两圆框部，该每一圆框部上设该镜片；该每一镜片用以对应配戴者的双眼的视线的其中之一；

一瞳孔视线测量框架，对应该光学主架而设，该瞳孔视线测量框架具有一本体部、两活动框部、两瞳孔视线测量部及两第一固定部；该本体部对应该两活动框部，而具有至少一框槽，该每一活动框部具有互呈背对的一插置端部及一调整端部，该插置端部供该活动框部插设于该框槽，并可相对水平移动调整；该调整端部供该瞳孔视线测量部***，并可相对移动，且可相对转动，该瞳孔视线测量部具有一视线测量孔，其对应该双眼的该视线的其中之一，每一第一固定部螺设于该本体部，当相对应的该活动框部与该框槽相对水平移动调整至定位后，用以螺锁固定该活动框部；

多个伸缩调整组件，分别枢设于该光学主架与该瞳孔视线测量框架之间；该每一伸缩调整组件随该双眼的该视线的其中之一，而用以独立调整该光学主架与该瞳孔视线测量框架之间的距离；

借此，当该配戴者的该双眼的该视线，分别经至少两镜片、该两视线测量孔，观看一视标，达成可通过相似三角形的推算而得到该双眼的瞳孔距离及该两圆框部的两几何中心距离的结构。

2.如权利要求1所述的自觉式瞳孔间距测量装置，其中：

该试镜架为眼镜型试镜架、综合验光仪试镜架、桌上型试镜架的其中之一；

当为眼镜型试镜架时，还包括一中央架体及一对眼镜脚；该两圆框部的相对内侧分别插设于该中央架体，并可分别相对移动调整，而可分别对应调整该每一镜片对应该配戴者的该双眼的该视线；该对眼镜脚由该试镜架延伸出，与该多个伸缩调整组件互呈反向，该对眼镜脚供该配戴者配戴；

当为综合验光仪试镜架时，将该试镜架固定于综合验光仪；

当为桌上型试镜架时，还包括一验光托架，由该试镜架延伸出，与该多个伸缩调整组件互呈反向，该验光托架包括固定框本体、一下巴托杆及一额头抵杆，该下巴托杆及该额头抵杆分别从该固定框上延伸出，分别用以供该配戴者的下巴及头部抵靠。

3.如权利要求2所述的自觉式瞳孔间距测量装置，其中：

该框槽为单信道结构、两盲孔结构的其中之一；

当为单信道结构，对应该两活动框部，而横向贯穿该本体部；

当为两盲孔结构，对应该两活动框部，而分别横向内凹于该本体部。

4.如权利要求2所述的自觉式瞳孔间距测量装置，其中：

该每一调整端部具有相对应的一上凹槽及一下凹槽；该上凹槽、该下凹槽用以供该瞳孔视线测量部装入定位；

该瞳孔视线测量部为对应该上凹槽、该下凹槽的圆形板件。

5.如权利要求4所述的自觉式瞳孔间距测量装置，其中：

该瞳孔视线测量部为马笃氏镜；

该瞳孔视线测量孔为长条状孔、针孔、光学测量孔的其中之一；

借此，当受到一外力，该瞳孔视线测量部可原位旋转至预定角度；

该第一固定部为螺丝结构。

6.如权利要求2所述的自觉式瞳孔间距测量装置，其中：

该每一伸缩调整组件具有一固定管部、一伸缩杆部及一第二固定部；该每一固定管部一端枢接该光学主架，该伸缩杆部一端可伸缩的插设于该固定管部的另一端，且该伸缩杆部另一端枢接该本体部的该两活动框部的其中之一；该第二固定部螺设于该固定管部，当该伸缩杆部与该固定管部伸缩达定位后，用以螺锁固定该伸缩杆部；

该第二固定部为螺丝结构。