JP5115751B2 - 眼鏡設計支援装置 - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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に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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

特表２００７−５３６０４３号公報 特表２００６−５１６７５２号公報

眼鏡は、レンズと眼鏡フレームから構成される。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

他方、使用を意図して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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

尚、前記の相対的な３次元の位置関係とは、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。

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。

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。

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描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て構成され、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。

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視線が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。

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。

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次元のレンズの中心位置の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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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を中心として矢印Ｂ方向に円弧状に移動し、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。

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。

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。

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。

表示部５は更に、現時点における眼鏡設計支援装置１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。

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Ｅｌ，Ｅｒ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の左右のレンズＬｌ，Ｌｒ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。

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。

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の左右のレンズＬｌ，Ｌｒ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。

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Ｌｌ，Ｌｒ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

視線誘導マーカ１０は、点となる光である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

他方、これらの三つの等式、つまり、式（１）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。

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。

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。

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Ｅｌａ，Ｅｒａに対して操作部８を操作することで行う。

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Ｍｌａ，Ｍｒａ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Ｍｌａ，Ｍｒａを表示部５の画像上の左右の眼球Ｅｌａ，Ｅｒａの黒目部分Ｉｌａ，Ｉｒａに移動し、且つ、左右の眼球Ｅｌａ，Ｅｒａの黒目部分Ｉｌａ，Ｉｒａの外周の大きさに一致させる（図２を参照）。

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Ｅｌａ，Ｅｒａについてそれぞれ、画像上の座標値を計測する。

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（２）に代入し、３次元座標の値を得る。

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、右左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Ｅｌａ，Ｅｒａ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。

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。

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。

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。

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。

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Ｌｌａ，Ｌｒａの外周の指定、つまり、具体的には操作部８の入力デバイスであるコンピュータ・マウスを操作して表示部５に眼鏡フレームＦａの画像上で水平線と垂直線をスライドさせて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）。

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。

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、第１のカメラ２及び第２のカメラ３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Ｌｌａ，Ｌｒａでは８個の点ｐ１〜ｐ８）。

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。

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。

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。

この補正によって、右レンズＬｒに係る四辺形及び左レンズＬｌ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Ｌｒと左レンズＬｌが同一平面に位置することになる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

この角度の読み取りは、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。

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。

ここで、左右のレンズＬｌ，Ｌｒ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。

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Ｌｌ，Ｌｒに係る外接四辺形にそれぞれ対する左右の眼球Ｅｌ，Ｅｒの相対位置を求める。

この左右のレンズＬｌ，Ｌｒに係る外接四辺形に対する左右の眼球Ｅｌ，Ｅｒ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Ｅｌ，Ｅｒと対応するレンズＬｌ，ＬｒとのＺ方向の距離が等しくなるように補正を行う。

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。

ここで、左右の眼球Ｅｌ，Ｅｒ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Ｌｌ，Ｌｒの平面との交点がレンズＬｌ，Ｌｒの中心となる。

但し、被験者Ａ、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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Ｆａ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。

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。

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。

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。

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。

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。

眼鏡Ｓａの右レンズＬｒと左レンズＬｌにおいてそれぞれ、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、所謂等倍でプリントアウトする。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Claims (6)

1. 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。
2. 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描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て構成され、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。
3. 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前記視線が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。
4. 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。
5. 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次元のレンズの中心位置の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に記載の眼鏡設計支援装置。
6. 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画像モニタリングの表示部とマウスを含んでなる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、これらの求めた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、
   前記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を保持する部位の上端と下端のそれぞれの上下方向の座標を求め、それらの求めた値に基づいて、眼鏡フレームに保持されるレンズの上端と下端を含む二本の水平線とレンズの左端と右端を含む二本の垂直線で決まる四辺形の３次元としての式を求める手段と、
   前記第１のカメラ又は第２のカメラからの画像を上記表示部に表示しながら、操作者が上記入力デバイスから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次元座標と前述の四辺形の３次元としての式に基づいて、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に記載の眼鏡設計支援装置。

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