JP2000020580A - 眼鏡レイアウト及びレンズ選択作業サポートシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、眼鏡フレームに適合するレンズの
選択、配置等の作業を数値データに基づいて誰でも適切
に行えるようにし、各種数値データを記録することが出
来るようにすることを目的とする。 【解決手段】 眼鏡フレームＦのサイズ、レンズの度数
をコンピュータ３に入力し、眼鏡フレームＦを装着した
状態で撮像手段２の前に位置し、遠方視の瞳の位置を上
方の画像取込み窓９を通して上方の撮像器１３で撮影
し、近方視の瞳の位置を下方の画像取込み窓１８を通し
て下方の撮像器２１で撮影する。この画像をディスプレ
イ４に表示し、この画像上に、眼鏡レイアウトをサポー
トする各種図形等を表示して、マウス操作によってそれ
ぞれの瞳の位置と眼鏡フレームＦのフレームセンターＦ
ｃとの偏位ｘ、ｙを測定し、レンズの選定、配置等の際
に参照出来るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、その人に合ったレ
ンズを好みの眼鏡フレームに合ったレンズの選択と、そ
れを取付ける作業をサポートするシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、視力矯正用の眼鏡を作る場合は、
好みの眼鏡フレームを選び出し、適切なレンズを選定し
た後、フレームの形状に合せてレンズをカットしてフレ
ームに取付けるような作業が行われる。このフレームへ
のレンズの取付けに際しては、レンズが装用者の眼前の
適切な位置に保持されるようフレームに配置する必要が
あり、このレンズの配置作業のことを眼鏡のレイアウト
作業と称している。

【０００３】ここでレンズの適切な位置とは、装用者が
遠方視、或いは近方視等した時の左右の瞳の位置とレン
ズの光学中心等の位置が適切な距離関係にある状態を云
い、これを示す理論的方法として、眼鏡装用者の顔を前
方正面から見た時のフレームセンターと瞳の水平、垂直
方向の偏位量、及び顔を側面方向から見た時の眼球面か
らレンズ裏面までの距離やフレームの傾斜角等を用いる
のが一般的である。

【０００４】この際、フレームと瞳の水平方向の位置関
係は、左右の瞳の水平方向の距離を測定する瞳孔距離計
による測定値と、フレームサイズの測定値とから計算に
より正確に算出することが可能であるが、左右の瞳の高
さ（垂直方向の位置）の違いとか、フレームと瞳の垂直
方向の偏位量とか、眼球面とレンズ裏面間の距離とか、
フレームの傾斜角等は、理論としては存在するが、これ
らを正確に測定するための実用的な器具等が普及してお
らず、数値として正確に把握することは困難で眼鏡技師
が目測によって確認するか、またはこれらの要素を無視
して眼鏡を作る場合が一般的である。

【０００５】例えば、瞳の高さ違いを測る方法では、フ
レームにプラスチック製の疑似レンズを取付けるか、或
いは疑似レンズの代りにセロテープ等の透明性のあるフ
ィルムを貼り付けたものを装用した状態で遠方視し、そ
の時の瞳の位置を眼鏡技師が装用者の前方から目視で確
認し、サインペン等によって疑似レンズ、或いはセロテ
ープ等の上に瞳の位置を印す手法が採られている。

【０００６】更に、遠近両用眼鏡のような場合は、遠方
を見つめた時の瞳の位置と、近方を見つめた時の瞳の位
置の違い、すなわち遠方視に較べて近方視の瞳の位置が
内側下方に偏位する目の輻輳を考慮してレンズを配置す
る必要があるが、この輻輳状態を測定する器具類等は普
及していない。

【０００７】そして遠近両用のレンズでは、遠方視の
時、近方視の時、中間を見る時に使用すべきレンズ上の
場所は各レンズのデザインによって既に決められている
ため、通常は輻輳状況を測定することなく、先にレンズ
のタイプを選定し、そのレンズのデザインを描いたセロ
ファン等の透明な薄膜を前述の疑似レンズやセロテープ
に貼ってフレームを装用してもらい、装用者等がデザイ
ンで定められたレンズ上の遠方視、または近方視の場所
を透して見ることが出来るか否かの確認を行っている。
すなわち、輻輳状態に適したレンズを選択するのではな
く、レンズのデザインに輻輳が適合出来るかどうかの確
認を行う方法が採用される。

【０００８】更に、眼鏡フレームの傾斜角について述べ
れば、その傾斜角は使用用途によって異なり、一般には
遠方視用の眼鏡は１０度、読書用の近方視用の眼鏡では
１５度が良いとされている。但し、この値は一応の目安
を示す値であり、絶対的な値ではない。一方、眼鏡フレ
ーム個々の傾斜角はそれぞれのデザインによって異なり
画一的ではない。また同じ眼鏡フレームでも装用時の眼
前での傾斜状態は装用者の顔の形状によって違いが生
じ、一つの眼鏡フレームでも装用者が異なると傾斜角は
違ってくる。従って、装用時の眼鏡フレームの傾斜角を
知るには、装用者ごとにその傾斜角を測定する以外に手
段がないが、現状では簡単且つ正確に眼鏡フレームの装
用時の傾斜角を測定する器具或いは手法は普及していな
い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のよう
な方法では、水平方向の偏位量測定以外は測定方法が原
始的で測定誤差の生じる余地が大きいばかりでなく、眼
鏡技師の技量によって違いが生じやすい。

【００１０】そこで本発明は、眼鏡フレームに適合する
レンズの選択からレンズのカット、レンズ配置等までの
作業を画像と数値的データに基づいて誰でも簡単且つ不
偏的に行うことが出来、しかも瞳の位置等の映像及び数
値データを記録出来るようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、その人に適合したレンズの選定及びそのレン
ズを所定の眼鏡フレームに取付けるための作業をサポー
トするシステムとして、フレームサイズ等のデータをコ
ンピュータに入力するデータ入力手段と、所定の眼鏡フ
レームを装用した状態で装用者の顔を正面から見た時の
遠方視または近方視の左右の瞳の位置と眼鏡フレームと
の位置関係、及び装用者の顔を側方から見た時の横顔と
眼鏡フレームとの位置関係を撮影し得る撮像手段と、こ
の撮像手段で撮影される映像を画面に表示する画像表示
手段と、この画像表示手段に表示される映像上に、眼鏡
レイアウトをサポートする各種図形等を表示する図形等
表示手段を設け、画像表示手段に表示される映像及び各
種図形等を移動、或いは変形させ、その位置や大きさを
算出することによって眼鏡フレームに対するレンズの選
定や最適配置等をシミュレーション出来るようにした。

【００１２】このようにして、眼鏡フレームのフレーム
サイズ等のデータをコンピュータに入力し、その眼鏡フ
レームを装用した状態で、遠方を見つめた状態（遠方
視）または近くを見つめた状態（近方視）の瞳の位置と
フレームとの位置関係及び装用者の横顔を撮影し、この
画像に基づいて眼鏡フレームと瞳の位置関係を数値的に
算出すれば、特に経験等が浅くても誰でも容易にしかも
不偏的に適正なレンズの選定、配置等を行うことが出来
る。またこれらの作業の記録を画像及び数値データとし
てコンピュータに記憶させて、後で必要な時に利用する
ことも出来る。ここで、遠方視の瞳の位置と近方視の瞳
の位置は、いずれか一方側だけを撮影出来るようにして
も良いが、両方とも撮影出来るようにすれば一層利用範
囲が広がって好ましい。

【００１３】ここで、コンピュータとしては、例えば通
常のパソコン等を利用することが出来、データ入力手段
としては、パソコン等のキーボード、又はマウス等が利
用出来る。また画像表示手段としてパソコン等のディス
プレイを利用することが出来る。また、眼鏡レイアウト
をサポートするための図形等としては、例えばレンズ図
形や、眼鏡フレームの中心（フレームセンター）を求め
るための矩形図形や、瞳の座標位置を求めるための円形
マークや、フレームの傾斜角を求めるための直線や、そ
の他必要な図形等とし、必要に応じてこれら図形等を例
えばマウス等で操作出来るようにする。

【００１４】そして、表示されている瞳やフレームの画
像の上に図形等を表示し、例えばこの図形等をマウス等
で移動、変形する等の操作を行い、図形の位置や大きさ
から必要な数値データを把握出来るようなソフトを構築
し、また必要に応じて、遠方視画像の瞳の位置と近方視
画像の瞳の位置を１つの画像に合成して画面操作するこ
とも出来るようなソフトも構築しておく。また、撮像手
段としては、例えばＣＣＤカメラ、ディジタルカメラ、
ＴＶカメラ等の撮像器が適用出来る。

【００１５】また請求項２では、画像表示手段に表示さ
れる瞳や眼鏡フレーム等の映像の位置、及び映像上に描
かれる各種図形等の形状や位置を、画像表示手段の画面
上の画素の座標位置で検出し、お互いの位置関係を算出
するようにした。

【００１６】そして、例えば瞳の位置を求める時は、実
際の瞳の映像の上に瞳の大きさに近似した円形の図形を
重ね合わせて円形中心の座標位置を求めるようにし、ま
た例えばフレームセンタの座標位置を求めて、フレーム
センターと瞳の位置関係を座標値で算出するようにす
る。この際、フレームセンターの求め方としては、レン
ズ装着部分の形状に外接する矩形を描き、この矩形の左
右、上下の中央点を求める方式が簡便であり、眼鏡関係
分野では、この表示方法をボクシング方式として広く採
用している。

【００１７】また請求項３では、画像表示手段に表示さ
れる眼鏡フレーム画像の大きさを、その画像が占める画
素数として把握し、その眼鏡フレームの実長との関係に
基づいて、画像表示手段に表示される瞳や眼鏡フレーム
等の映像、及び各種図形等の位置関係を実際の長さに換
算するようにした。

【００１８】すなわち、フレームの実際の長さは既知で
あり、画面に表示されるフレーム画像の占める画素数を
数えれば、その画面における単位画素当たりの実長が求
められる。このため例えば実際のフレーム長を撮像の際
にキーボード等より入力するようにしておく。そして前
述の瞳とフレームセンタの位置関係の場合では、両者の
座標位置から両者間の画素数を求め、この画素数に前記
単位画素数当たりの実長を乗ずれば、瞳の位置がフレー
ムセンタから偏位する実際の長さが求められる。

【００１９】また請求項４では、レンズの最適配置のた
めの数値データとして少なくともフレームの傾斜角を含
むようにし、このフレーム傾斜角を、画像表示手段に表
示される装用者の顔を側方より撮影した時の画像から、
装用者の顔と眼鏡フレームのフロント部が作り出す角度
を計算して測定するようにした。

【００２０】この際、例えば図形等表示手段によって直
線図形が表示されるようにしておき、マウス操作等によ
って装用者の顔の前面に平行な直線図形と、眼鏡フレー
ムのフロント部に平行な直線図形が形成されるようにし
ておき、両者の交差角からフレーム傾斜角を求めるよう
にする。

【００２１】また請求項５では、撮像手段に、遠方視の
瞳の位置と近方視の瞳の位置を撮影する一対の撮像器を
設け、画像表示手段に遠方視の瞳の位置と近方視の瞳の
位置を同時に表示して、眼鏡フレームに適合する遠近両
用眼鏡のレンズを選択出来るようにした。

【００２２】このように、遠方視の瞳の位置を遠方視用
の撮像器で撮影し、近方視の瞳の位置を近方視用の撮像
器で撮影するようにし、それぞれ瞳が向く方向から撮影
すれば、フレームに対する瞳の位置関係を正確に知るこ
とが出来る。また、遠方視の時の瞳の位置と、近方視の
時の瞳の位置を測定すれば、輻輳状態についても数値的
データが得られ、レンズ配置等を適切にすることが出来
る。

【００２３】また請求項６では、図形等表示手段で表示
される各種図形等として、少なくともレンズ図形を含む
ようにし、このレンズ図形の大きさを、眼鏡フレームの
実際の大きさとフレーム画像の大きさの関係に基づいて
補正して表示し、マウス等によってレンズ図形を画像上
で移動させて瞳の画像位置にレンズの光学中心等のフィ
ッティングポイントを重ね合せ、フレーム画像との対比
により当該レンズが当該眼鏡フレームに適合するか否か
を決定出来るようにした。

【００２４】ここで、レンズを選定するに際し、レンズ
の光学中心等のフィッティングポイントを瞳の位置に合
せて眼鏡フレームに配置した際、レンズが完全に眼鏡フ
レームのレンズ嵌め込み部分を覆い尽くせるだけの十分
な径を有している必要がある。そこで、そのレンズが眼
鏡フレームに適合するか否かを、そのレンズ図形とフレ
ーム画像を重ね合わせた状態でレンズの配置を試し、レ
ンズ径が充分にフレームのレンズ嵌め込み部分を覆うか
どうかを確認出来るようにする。

【００２５】また二重焦点レンズや累進焦点型遠近両用
レンズでは、装用者が見ようとする目的物までの距離に
よって、レンズのどの部分を透して見れば良いかが異な
ってくる。この際、目的物までの距離とレンズの使用部
分との関係は画一的でなく、レンズによって異なってお
り、このようなレンズをカットしてフレームに嵌め込む
際は、フレームの形状とレンズの組合せによっては、レ
ンズの必要とされる部分までも切り捨てられて機能が損
なわれる虞れがある。このような危険性を回避し、フレ
ーム形状とレンズの組合せの適否を試すため、本発明で
は、レンズの外径の他、例えば幾何学中心、光学中心、
有効径、遠用視ポイント、近用視ポイント、小玉形状、
フィッティングポイント等もレンズの図形として表示
し、各部分の配置とフレーム形状との位置具合を映像で
確認出来るようにする。

【００２６】また、画像表示手段に表示される眼鏡フレ
ーム画像は、例えば撮像器と被写体の距離等が変化する
と、画像の大きさが変化して表示され、コンピュータで
画一的な条件で記憶させたレンズ図形をそのまま重ね合
わせても、正確に判断することは出来ない。そこで、レ
ンズを重ね合せる際、前述の実際のフレームサイズとフ
レーム画像の画素数との関係から画像の大きさを算定
し、これに合せてレンズ図形の大きさを補正して表示
し、適切に判断出来るようにする。

【００２７】また請求項７では、前記撮像手段に画像反
転機構を設け、画像表示手段で表示される画像を鏡像と
左右同じ向きに合せるようにした。すなわち、撮影手段
で顔画像を撮影する場合、画像の大きさや、位置、傾き
等が適切な状態で撮影される等のため、画像表示手段に
動画像をモニターとして表示出来るようにしている。こ
のように画像表示手段に画像を写しだしながら顔の大き
さ、位置、傾き等を修正しながら撮影する場合、鏡を見
ている状態と同じ画像であれば修正が容易であるが、写
真やテレビのように通常の他人から見た状態で撮影した
画像が写しだされると修正が難しい。

【００２８】そこで、撮像手段に画像反転機構を設け、
画像表示手段に鏡像と同じ左右の向きで画像を表示出来
るようにする。ここで、画像反転機構としては、例えば
被写体と撮像器の間に鏡を介在させ、鏡で画像を左右反
転させる等によって構成する。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明に係る
眼鏡の選択サポートシステムの全体構成図、図２は撮像
手段の斜視図、図３は撮像手段の縦断面図、図４は眼鏡
フレームのサイズの説明図、図５は瞳の位置を撮影した
状態の画像の一例を示す説明図、図６は瞳の位置とフレ
ームセンターの位置関係の説明図、図７はマウスによる
作業矩形のドラッグ操作の一例を示す説明図、図８はフ
レームサイズの説明図、図９はレンズの適合確認の説明
図、図１０はレンズのフィッティングポイント等の説明
図、図１１は遠方視の瞳と近方視の瞳の輻輳状態の説明
図、図１２はフレーム傾斜角を求めるための説明図であ
る。

【００３０】本発明に係る眼鏡レイアウト及びレンズ選
択作業サポートシステムは、お客が要望する眼鏡フレー
ムに対して適合するレンズを選び出し、当該眼鏡フレー
ムの適切な位置に取付けるような作業をサポートするシ
ステムとして構成され、例えば眼鏡店に設置しておけば
便利である。そしてこのシステム１は、図１に示すよう
に、顔画像を撮影するための撮像手段２と、この撮像手
段２から送られる撮像データを処理するコンピュータ３
を備えており、このコンピュータ３のデイスプレイ４に
画像を表示するようにしている。

【００３１】前記撮像手段２は、図２にも示すように、
支持台５の上部に取付けられる中央枠体６と、この中央
枠体６の左右に取付けられる一対の左右枠体７を備えて
おり、この左右枠体７は中央枠体６に対して所定ストロ
ーク左右方向にスライド自在にされている。

【００３２】そして中央枠体６の前面には、例えば硝子
製等の鏡面パネル８が取付けられ、また中央枠体６の中
央上部には、画像取込み窓９が設けられてガラススクリ
ーン１０が取付けられている。そして中央枠体６の内部
には、図３に示すように、前記画像取込み窓９から取込
んだ画像を撮影するための撮像ユニット１１が設けら
れ、この撮像ユニット１１は、画像取込み窓９から取込
んだ画像を、鏡像と左右同じ向きに合せるための画像反
転機構としてのミラー１２と、反転した画像を撮影する
ＣＣＤカメラ等の撮像器１３を備えている。そしてこの
画像ユニット１１は、目の焦点を遠くに合せた状態の瞳
の位置を正確に撮影出来るようにされ、このため、前記
画像取込み窓９は、撮像手段２で顔を撮影する際、撮影
者の目の高さとほぼ同じ高さになるようにしている。

【００３３】前記左右枠体７の前面には、光の透過を許
容するアクリル板１４が取付けられ、また枠体内部には
照明具１５が設けられている。そしてこの左右枠体７
は、撮像手段２の前に位置する被写体を両サイドから広
範囲に照明出来るよう左右動可能となり、撮影時には、
図１に示すように横方向に広がって照明出来るようにし
ている。

【００３４】前記支持台５の前方上部には、ヒンジまわ
りに揺動自在な揺動板１６が設けられ、この揺動板１６
の下方の支持台５内部には、図３に示すような別の撮像
ユニット１７が内蔵されている。すなわち、揺動板１６
には画像取込み窓１８が設けられてガラススクリーン１
９が取付けられ、この画像取込み窓１８から取込んだ画
像を撮像ユニット１７で撮影出来るようにしている。

【００３５】そしてこの撮像ユニット１７も、画像取込
み窓１８から取込んだ画像を鏡像と左右同じ向きに変換
するためのミラー２０と、反転した画像を撮影するＣＣ
Ｄカメラ等の撮像器２１を備えている。そしてこの支持
台５の撮像ユニット１７は、目の焦点を近くに合せた時
の瞳の位置を正確に撮影出来るようにしている。因み
に、図面上ではミラー２０を使用して入光を上下方向に
屈折させるように表示しているが、実施形態ではスペー
ス等の観点から、ミラー２０で入光を横方向に屈折させ
るようにし、撮像器２１を横に配置している。

【００３６】前記中央枠体６の撮像ユニット１１の撮像
器１３と、支持台５の撮像ユニット１７の撮像器２１か
ら取込んだそれぞれの画像は、前記コンピュータ３のデ
ィスプレイ４に表示するようにしている。そしてこのコ
ンピュータ３は、一般のパーソナルコンピュータ等が適
用され、キーボード、マウス等のデータ入力手段２２を
備えるとともに、このようなパーソナルコンピュータに
予めレイアウト作業サポート用ソフトを組み込んでい
る。

【００３７】以上のような眼鏡レイアウト作業サポート
システムの操作等の概要について説明する。お客（以
下、装用者）が所望の眼鏡フレームを選択すると、客の
名前と、その眼鏡フレームのサイズと、レンズの度数等
をデータ入力手段２２によってコンピュータ３に入力す
る。ここで、眼鏡フレームのサイズを一般的な表示方式
であるボクシング(Boxing)方式で現わせば、例えば図４
に示すような眼鏡フレームＦは、フレームフロント部の
長さａ（以下、フレーム長ａ）、フレームのレンズ嵌め
込み部分（以下、玉型形状）の水平方向の長さｂ（以
下、アイサイズｂ）、左右の玉型形状間の距離ｃ（以
下、鼻幅ｃ）、玉型形状の天地の高さｄ（以下、フレー
ム高さｄ）として表現される。因みに、各サイズの関係
は、ａ＝（ｂ×２）＋ｃとなる。

【００３８】次に、装用者がその眼鏡フレームを装用し
た時の瞳の位置と眼鏡フレームの相対位置を検出するた
め、眼鏡フレームＦを装着して遠方を見つめた状態で顔
画像を正面から撮影する。この際、遠近両用眼鏡の場合
は、遠方視の時と近方視の時の両方の瞳の位置を撮影す
る。

【００３９】すなわち、装用者は撮像手段２の正面の鏡
面パネル８に顔を写しながら、両サイドの照明具１５で
顔を照明し、遠方視の場合は、中央枠体６の上部を通し
て目の焦点を遠くに合せるようにするとともに、中央枠
体６の画像取込み窓９から画像を取込んで当該撮像器１
３で撮影する。

【００４０】尚、この撮影の際、顔画像が適切な位置で
撮影されるよう、図５に示すように、ディスプレイ４に
顔の動画像を表示するとともに、ディスプレイ４上に眼
鏡フレームＦの位置を適切ならしめるためのガイド枠Ｇ
を表示するようにしており、このため、撮影者はディス
プレイ４で被撮像者（装用者）の像を確認しながら、表
示されたガイド枠Ｇに眼鏡フレームＦがほぼ中央且つ水
平に納まるように被撮像者の位置を修正するよう指示す
る。この際、ディスプレイ４に表示される画像は、左右
が鏡像と同じ向きになっているため、鏡で顔の位置、傾
き等を修正するのと同じ感覚で容易に修正指示をするこ
とが出来る。これに対して、写真やテレビ等のように第
３者から見ているような通常の画像であれば、顔の位
置、傾き等が普段見慣れた鏡中の画像とは左右が逆にな
って修正が難しい。

【００４１】尚、遠近両用眼鏡の場合は、前記撮像器１
３で遠方視の瞳の位置を撮影した後、近方視の瞳の位置
の撮影を行う。すなわち、支持台５の揺動板１６を所定
角度起こして図３に示すような状態にし、画像取込み窓
１８を見ている状態にして画像取込み窓１８から画像を
取込んで撮影する。

【００４２】撮影が完了すると、まず瞳の位置の検出作
業を行う。この瞳の位置の検出作業は、図６（Ａ）に示
すように、ディスプレイ４の画面上に瞳と大きさがほぼ
等しい円形の瞳図形Ｐを表示し、この瞳図形Ｐをマウス
でドラッグして移動させ画像の瞳に重ね合わせる（図６
（Ｂ））。そして瞳図形Ｐの中心が瞳の位置を示してい
るものとして、瞳図形Ｐの中心位置を画面上座標位置と
してプログラムで認識することにより、画面上での瞳の
位置を座標値として知ることが出来る。この操作を左右
それぞれ行うことで、両眼の瞳位置が検出される。

【００４３】続いて、眼鏡フレームＦのディスプレイの
画面上の大きさとフレームセンターＦｃを検出する作業
が行われる。まず、ディスプレイ４の画面上に図６
（Ａ）に示すような作業矩形Ｋを表示する。この作業矩
形Ｋは、例えば図７に示すように、マウスのドラッグ操
作によってその形状と位置を変更出来るようにしてい
る。形状の変更は、作業矩形Ｋの四隅に表示される丸印
の一つをマウスでドラッグすると、矩形形状がドラッグ
した隅と対角の位置にある隅とで構成される矩形へと変
形する。この操作によって、図６（Ｂ）に示すように、
作業矩形Ｋが眼鏡フレームＦの玉型形状Ｆａに外接する
よう移動及び形状変形を行う。そしてこの作業は、左右
両眼に対して行われる。

【００４４】出来上がった左右二つの作業矩形Ｋの位置
と大きさにより、図８に示すような、フレーム全長ａ
´、フレームアイサイズｂ´鼻幅ｃ´、フレーム高さｄ
´をプログラムにより画素数及び座標位置として検出す
ることが出来る。そしてフレームセンターＦｃは、フレ
ームアイサイズｂ´の中央を通る垂直線と、フレーム高
さｄ´の中央を通る水平線の交点として求めることが出
来、その位置は画面上の画素の座標位置として認識され
る。

【００４５】次に、撮影した画像に対してコンピュータ
に登録されているレンズ図形のうちから適切と思われる
レンズ図形Ｌを選択表示して適合可能か否かの判断をす
る。ここで、コンピュータ３に登録されるレンズ図形Ｌ
を画面に表示するにあたり、画像のサイズとレンズのサ
イズの適合を図る必要があり、このため、レンズ図形Ｌ
の大きさを、実際の眼鏡フレームＦのサイズとディスプ
レイ４の画面上の眼鏡フレームのサイズとの関係で補正
して表示するようにしている。

【００４６】例えば、表示するレンズ図形Ｌの直径をＤ
（Ｌ）、画面上のフレーム全長ａ´間にある画素数をＰ
（ａ´）、フレームの実長をａとすると、レンズ図形Ｌ
を画面上に図示する際の直径の画素数は、Ｐ（ａ´）／
ａ×Ｄ（Ｌ）で得られ、画面上の映像と同じ縮尺率で表
示することが可能である。

【００４７】またレンズ図形Ｌを表示する際、必要に応
じて図１０に示すようなレンズのフィッティングポイン
ト等、例えばレンズの光学中心Ｏｃ、幾何学中心Ｇｃ、
遠用視ポイントＦｐ、近用視ポイントＮｐ、小玉形状Ｓ
ｆ等を表示するようにし、これらの大きさや位置や有効
径等も、同様の計算式で表示する際の画素数を求めるよ
うにしている。

【００４８】そして、図９に示すように、所定のレンズ
図形Ｌを同じ縮尺率に補正して表示した際、例えばレン
ズ図形Ｌと共に、マウス等の操作によって移動させるこ
との出来る光学中心Ｏｃ等を同時に表示するようにし、
光学中心Ｏｃをマウス操作によって画面上の瞳の中心に
合せるように重ね合わせ、レンズ図形Ｌの周縁部が眼鏡
フレームＦの玉型形状Ｆａを全て覆い尽くすかどうかを
見れば、当該レンズが当該眼鏡フレームＦに適用出来る
が否かが判断出来る。

【００４９】すなわち、レンズ図形Ｌが玉型形状Ｆａを
覆い尽くせば、レンズを玉型形状Ｆａに合せてカットす
れば良いが、レンズ図形Ｌの周縁部と玉型形状Ｆａとの
間に隙間が生じる場合には、当該眼鏡フレームＦに当該
レンズを適用することは出来ない。因みに、図９の実線
のレンズ図形Ｌの場合は適合可能であるが、破線のレン
ズ図形Ｌ´の場合は適合不可である。このような方法に
よってレンズの適合の可否を適切に判断することが出来
る。

【００５０】レンズが適合出来ると判断されると、前記
要領で求められたフレームセンターＦｃと瞳の位置の座
標値から、両者の偏位量、図６（Ｂ）のｘ、ｙを算出す
る。ここで、偏位量ｘ、ｙの実長は、前記レンズ図形Ｌ
のサイズの補正と同様に、眼鏡フレームＦの実長と画像
フレームの画面上の画素数との関係に基づき算出するこ
とが出来る。同様にして、フレームセンターＦｃとレン
ズ図形の光学中心Ｏｃや幾何学中心Ｇｃ等との偏位量も
求めることが出来る。そしてこのような偏位量の数値化
を左右両眼に対して行い、レンズを眼鏡フレームＦに取
付けるためのカット作業の際、参照することが出来る。

【００５１】また、遠近両用眼鏡の場合は、遠方視の瞳
の位置と近方視の瞳の位置が合成されて、同一の画面に
表示される。この合成の際、各撮像器１３、２１までの
距離の違いによる顔の大きさや、カメラに対する顔の角
度等が異なるため、補正して合成する必要があり、本実
施形態では、遠方視、近方視それぞれの作業矩形Ｋを基
準にして、遠方視用の画像に対して近方視用の瞳の位置
を補正して合成するようにしている。

【００５２】ここで、図１１に基づいて合成方法を説明
する。ここで（Ａ）は遠方視画像に対し前述の瞳位置Ｐ
の検出作業と作業矩形Ｋの調整作業を完了した後の図で
あり、Ｋ（ｆ）は作業矩形、Ｐ（ｆ）は瞳位置、ａ
（ｆ）はフレームアイサイズ、ｄ（ｆ）はフレーム高さ
である。また（Ｂ）は同じく近方視画像のそれである。
（Ｃ）は遠方視画像の作業矩形Ｋ（ｆ）、瞳位置Ｐ
（ｆ）と、近方視画像の作業矩形Ｋ（ｎ）、瞳位置Ｐ
（ｎ）とを、例えば作業矩形の左下方隅を起点にして重
ね合わせた図である。この際、撮影された遠方視画像と
近方視画像の大きさの比は、水平方向でａ（ｎ）／ａ
（ｆ）、垂直方向でｄ（ｎ）／ｄ（ｆ）として認識出来
る。

【００５３】そこで、近方視画像を遠方視画像と同じ大
きさに拡大したと仮定して、近方視の瞳位置Ｐ（ｎ）を
作業矩形の左下方隅を起点に水平方向にａ（ｆ）／ａ
（ｎ）倍、垂直方向にｄ（ｆ）／ｄ（ｎ）倍移動した位
置に新しい瞳位置Ｐ´（ｎ）を求め、これを遠方視と近
方視の画像の大きさを補正した後の近方視瞳位置とす
る。一般的な状況として、遠方視時の画像はほぼ顔の正
面から撮影され、画像の歪みが少ないのに対して、近方
視の画像は下方から撮影され、垂直方向の長さが縮小さ
れて表示される場合が多い。このため、画像の合成方法
としては、遠方視の作業矩形Ｋ（ｆ）に対し、近方視の
作業矩形Ｋ（ｎ）を合せる方法を採用した。図１１
（Ｄ）はこのような補正をして合成して瞳位置を遠方視
の画像に表示した図である。

【００５４】このようにして同一画面の遠方視時の瞳の
位置と、近方視時の瞳の位置が同時に表示されることに
より、目の輻輳状態の確認を容易に行うことが出来、且
つ輻輳量を数値的に得ることが出来る。

【００５５】次に、輻輳量の数値的な把握は、図１１
（Ｄ）に示すように、遠方視の瞳の座標値をＰ（ｆ）
と、補正後の近方視の瞳の座標値をＰ´（ｎ）の垂直方
向の差をＰ（ｖ）、水平方向の差をＰ（ｈ）にした場合
には、遠方視と近方視の垂直方向の実長ｖと水平方向の
実長ｈはそれぞれ次のような計算式で求められる。 ｖ＝ａ／Ｐ（ａ´）×Ｐ（ｖ） ｈ＝ａ／Ｐ（ａ´）×Ｐ（ｈ）

【００５４】更に、瞳を合成した画像の上に、遠用視ポ
イントＦｐや近用視ポイントＮｐ、小玉形状Ｓｆのある
遠近両用レンズの図形を前述のようにサイズを補正して
表示し、且つマウスのドラッグ操作で移動出来るように
して眼鏡装用者の輻輳状態と使用目的に適したレンズの
配置位置を試すことが出来る。レンズの図形は、市販さ
れている主だったものが複数登録されており、いろいろ
な種類のものを何回も試すことが出来、このようにして
最適のレンズと最適な配置位置を求めることが出来る。

【００５６】次にフレームの傾斜角を測定する手法を図
１２に基づいて説明する。ディスプレイ４上に表示され
る装用者の顔を側方より撮影した画像上に、２本の直線
を表示する。それぞれの直線は、例えば上端または下端
の丸印をマウスでドラッグすると、上端または下端だけ
が移動し回転させることが出来る。丸印以外の箇所をド
ラッグすると、直線全体が平行に移動する。このように
してまず１本の直線を顔の前面に沿う位置まで移動さ
せ、直線の傾きを顔の前面の傾きに一致させる。更に他
の１本の直線をフレームのフロント部に移動させ、直線
の傾きをフロント部の傾きに一致させる。こうして出来
た２本の直線の交差角θがフレーム傾斜角となる。この
交差角θは、２本の直線の傾き、すなわち各直線が水平
線と交差する角度α、βとから、θ＝α−βで算出する
ことが出来る。この際、２本の直線の傾きα、βは、そ
れぞれの直線の上端と下端の座標位置により求められ
る。このようにして求めたフレーム傾斜角θにより、こ
の眼鏡フレームが使用用途に適しているか否かの判断が
出来る。

【００５７】以上のような手順により、フレームセンタ
ーＦｃを基準として瞳の偏位が数値的に明らかになり、
例えば左右の瞳の高さに差がある時は数値的にバランス
を図ったレンズ配置が可能であり、また輻輳状態等を把
握してレンズの適切なカット等を行うことが出来る。

【００５８】このような数値的諸元は、撮影された映像
及び使用した作業矩形Ｋ、レンズ図形Ｌ、瞳図形Ｐ、傾
斜角測定直線等の図形、及びそれらのレイアウト作業の
結果とともにコンピュータ３に記憶させることが出来
る。記憶された数値的諸元、映像、図形等はあとで参照
して作業結果を再現することが出来、レンズ選択や配置
の経緯を知ることが出来る。

【００５９】以上のように本発明のシステムによれば、
熟練した眼鏡技師でなくてもレンズ選択、レンズの配置
等を適切に行うことが出来るため便利である。

【００６０】尚、本発明は以上のような実施形態に限定
されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載さ
れる事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果
を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。例えば本
実施形態では、フレームセンターＦｃを作業矩形Ｋの中
心部としているが、それ以外の箇所でも良く、また作業
矩形Ｋの代りに別の形状にしても良い。

【００６１】

【発明の効果】以上のように本発明に係る眼鏡レイアウ
ト及びレンズ選択作業サポートシステムは、フレームサ
イズ等のデータをコンピュータに入力し、所定の眼鏡フ
レームを装着した状態で顔を正面から見た時の遠方視ま
たは近方視の瞳の位置と眼鏡フレームの位置関係、及び
顔を側方から見た場合の横顔と眼鏡フレームの位置関係
を撮影するとともに、この画像の上に眼鏡レイアウトを
サポートする各種図形等を表示して、レンズの選定や最
適位置等を求めるための数値データを取得出来るように
したため、特に熟練者でなくても適正にレンズの選定、
配置等を行うことが出来る。また左右の瞳の高さの違い
を正確に検出することが出来る。

【００６２】また請求項２のように映像や各種図形等の
位置関係を画素の座標位置で検出するようにすれば、正
確且つ容易に検出出来る。また請求項３のように映像や
図形等の絶対的位置関係を算出するにあたり、眼鏡フレ
ームの実長と画面上に占める画素数の関係から求めるよ
うにすれば、絶対的位置関係、すなわち実長を正確に求
めることが出来る。また請求項４のように、眼鏡フレー
ムの傾斜角を測定すれば、その眼鏡の使用目的に適した
フレームか否かの判定が可能となり、またレンズをフレ
ームに配置するに際して、光学中心等の配置位置の決定
に役立つ。

【００６３】また請求項５のように、遠方視の瞳の位置
と近方視の瞳の位置を撮影する一対の撮像器を設け、そ
れぞれの画像から得られる瞳の位置を合成すれば、遠近
両用眼鏡のレンズの選択と配置を決定するのに便利であ
る。また請求項６のように、画像表示手段に表示される
レンズの大きさを、眼鏡フレームの実際の大きさとフレ
ーム画像の大きさの関係に基づいて補正して表示すれ
ば、当該レンズが当該眼鏡フレームに適合するか否かが
簡単且つ正確に決定出来る。そして請求項７のように、
画像反転機構によって画像表示手段で表示される画像を
鏡像と左右同じ向きに合せるようにすれば、顔の位置、
傾き等の修正を容易に行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る眼鏡の選択サポートシステムの全
体構成図

【図２】撮像手段の斜視図

【図３】撮像手段の縦断面図

【図４】眼鏡フレームのサイズの説明図

【図５】瞳の位置を撮影した状態の画像の一例を示す説
明図

【図６】瞳の位置とフレームセンターの位置関係の説明
図

【図７】マウスによる作業矩形のドラッグ操作の一例図

【図８】眼鏡フレームのサイズの説明図

【図９】レンズの適合確認の説明図

【図１０】レンズのフィッティングポイント等の説明図

【図１１】遠方視画像と近方視画像の合成方法の説明図
で、（Ａ）は遠方視画像、（Ｂ）は同じく近方視画像、
（Ｃ）は両方の画像を合成する時の補正方法の説明図、
（Ｄ）は合成後の瞳位置と輻輳状態を説明する説明図

【図１２】フレーム傾斜角を求める時の説明図

【符号の説明】

１…サポートシステム、２…撮像手段、３…コンピュー
タ、４…ディスプレイ、１２…ミラー、１３…撮像器、
２０…ミラー、２１…撮像器、２２…データ入力手段、
Ｆ…眼鏡フレーム、Ｆｃ…フレームセンター、Ｏｃ…光
学中心、Ｌ…レンズ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H006 DA04 DA05 5B046 AA10 CA00 DA00 EA09 FA10 JA07 5B050 AA00 BA12 CA07 DA04 EA00 5B057 AA20 BA01 CA01 CE08 DA07 DB03 DC00

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 眼鏡装用者等が選択した所定の眼鏡フレ
   ームに適合するレンズの選択及びそのレンズを所定の眼
   鏡フレームに取付けるための作業をサポートするシステ
   ムであって、フレームサイズ等のデータをコンピュータ
   に入力するデータ入力手段と、所定の眼鏡フレームを装
   用した状態で装用者の顔を正面から見た時の遠方視また
   は近方視の左右の瞳の位置と眼鏡フレームとの位置関
   係、及び装用者の顔を側方から見た時の横顔と眼鏡フレ
   ームとの位置関係を撮影し得る撮像手段と、この撮像手
   段で撮影される映像を画面に表示する画像表示手段と、
   この画像表示手段に表示される映像上に、眼鏡レイアウ
   トをサポートする各種図形等を表示する図形等表示手段
   を備え、前記画像表示手段に表示される映像及び各種図
   形等を画像表示手段上で移動、或いは変形させ、最適な
   レンズの選定や眼鏡フレームに対するレンズの最適位置
   等をシミュレーションして、映像及び図形の位置や大き
   さを算出することにより、眼鏡作成に必要な数値データ
   を取得可能とすることを特徴とする眼鏡レイアウト及び
   レンズ選択作業サポートシステム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の眼鏡レイアウト及びレ
   ンズ選択作業サポートシステムにおいて、前記画像表示
   手段に表示される瞳や眼鏡フレーム等の映像の位置、及
   び映像上に描かれる各種図形等の位置を、画像表示手段
   の画面上の画素の座標位置で検出し、お互いの位置関係
   を算出するようにしたことを特徴とする眼鏡レイアウト
   及びレンズ選択作業サポートシテム。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の眼鏡レイアウト及びレ
   ンズ選択作業サポートシステムにおいて、前記画像表示
   手段に表示される瞳や眼鏡フレーム等の映像、及び各種
   図形等の位置関係は、前記画像表示手段に表示される眼
   鏡フレーム画像の占める画素数とその眼鏡フレームの実
   長との関係に基づいて、実際の長さに換算して算出され
   ることを特徴とする眼鏡レイアウト及びレンズ選択作業
   サポートシステム。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に
   記載の眼鏡レイアウト及びレンズ選択作業サポートシス
   テムにおいて、前記レンズの最適配置を求めるための数
   値データの一部には、少なくとも眼鏡装用時のフレーム
   傾斜角が含まれており、このフレーム傾斜角は、前記画
   像表示手段に表示される装用者の顔を側方より撮影した
   時の画像から、装用者の顔と眼鏡フレームのフロント部
   が作り出す角度を計算して測定されることを特徴とする
   眼鏡レイアウト及びレンズ選択作業サポートシステム。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に
   記載の眼鏡レイアウト及びレンズ選択作業サポートシス
   テムにおいて、前記撮像手段は、遠方視の瞳の位置と近
   方視の瞳の位置を撮影する一対の撮像器を備え、前記画
   像表示手段に遠方視の瞳の位置と近方視の瞳の位置を同
   時に表示して、眼鏡フレームに適合する遠近両用眼鏡の
   レンズを選択が出来るようにされることを特徴とする眼
   鏡レイアウト及びレンズ選択作業サポートシステム。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に
   記載の眼鏡レイアウト及びレンズ選択作業サポートシス
   テムにおいて、前記図形等表示手段により表示される図
   形等の一部には、少なくともレンズ図形が含まれてお
   り、このレンズ図形の大きさは、前記眼鏡フレームの実
   際の大きさとフレーム画像の大きさとの関係に基づいて
   補正して表示され、瞳の画像にレンズの光学中心等のフ
   ィッティングポイントを重ね合せ、フレーム画像との対
   比により当該レンズが当該眼鏡フレームに適合するか否
   かが決定出来るようにされることを特徴とする眼鏡レイ
   アウト及びレンズ選択作業サポートシステム。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に
   記載の眼鏡レイアウト及びレンズ選択作業サポートシス
   テムにおいて、前記撮像手段は、前記画像表示手段で表
   示される画像を鏡像と左右同じ向きに合せるための画像
   反転機構を備えたことを特徴とする眼鏡レイアウト及び
   レンズ選択作業サポートシステム。