(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成で高精度な注視線測定が可能な注視線測定方法を提供する。【解決手段】左右対称位置に眼鏡基準点を設けた測定用眼鏡２と、所定の位置に設置したステレオ撮影機３１と、光源３２と、解析用コンピュータ４を用い、解析用コンピュータに、測定用眼鏡を装着した被験者５に所定の注視点を注視させて光源を発光させ、眼鏡基準点及び角膜反射点をステレオ撮影機により撮影する工程と、撮影した映像から、眼鏡基準点及び角膜反射点の位置を解析する工程と、解析した角膜反射点から、被験者の瞳孔中心位置を算出する工程と、算出した瞳孔中心と、被験者に注視させた注視点を通る直線を注視線として算出する工程を実行させる。【選択図】図２
2014042806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右対称位置に眼鏡基準点を設けた測定用眼鏡と、所定の位置に設置したステレオ撮影機と、光源と、解析用コンピュータを用いて被験者の注視線を測定する注視線測定方法であって、
前記解析用コンピュータが、
測定用眼鏡を装着した被験者に所定の注視点を注視させて前記光源を発光させ、眼鏡基準点及び角膜反射点をステレオ撮影機により撮影する、撮影工程と、
前記撮影した映像から、眼鏡基準点及び角膜反射点の位置を解析する、位置情報取得工程と、
前記解析した角膜反射点から、被験者の瞳孔中心位置を算出する、瞳孔中心取得工程と、
前記算出した瞳孔中心と、被験者に注視させた注視点を通る直線を注視線として算出する、注視線取得工程と、
を実行することを特徴とした、注視線測定方法。
【請求項２】
前記注視線測定方法は、遠方注視時における注視線測定方法であって、
前記撮影工程は、被験者の遠方を注視させて眼鏡基準点及び角膜反射点を撮影し、
前記注視線取得工程は、前記算出した瞳孔中心から前後方向に延びる水平直線を遠方注視時の注視線として算出する
ことを特徴とする、請求項１記載の注視線測定方法。
【請求項３】
前記瞳孔中心取得工程は、平面視、側面視のそれぞれについて、
角膜反射点をＰ’、角膜中心をＣ、光源と角膜中心Ｃを結ぶ直線をｓ’、直線ｓ’と角膜表面との交点をＱとし、直線ｓ’と遠方注視線との成す角をβとしたとき、瞳孔中心から角膜反射点Ｐ’までの距離Ｐ’Ｐを次式
Ｐ’Ｐ＝（ＱＣ−ＱＰ’）・ｓｉｎβ
によって求め、角膜反射点Ｐ’を前記Ｐ’Ｐによって補正することにより瞳孔中心の位置を算出する
ことを特徴とする、請求項２記載の注視線測定方法。
【請求項４】
前記注視線測定方法は、近方注視時における注視線測定方法であって、
前記光源は、該光源の発光面と反対方向に近方注視点指標がマーキングされ、
前記撮影工程は、光源の発光面を被験者に注視させるとともに、眼鏡基準点及び角膜反射点に加え近方注視点指標を撮影し、
前記位置情報取得工程は、眼鏡基準点及び角膜反射点に加えて、近方注視点指標から近方注視点を解析し、
前記瞳孔中心取得工程は、角膜反射点の位置をもって瞳孔中心位置とみなし、
前記注視点取得工程は、瞳孔中心と近方注視点を通る直線を近方注視時の注視線として算出する
ことを特徴とする、請求項１記載の注視線測定方法。
【請求項５】
前記光源の発光面に、脱着可能な減光用フィルターが設けられ、
前記減光用フィルターの表面に、被験者に注視させる近方注視点がマーキングされた
ことを特徴とする、請求項４記載の注視線測定方法。
【請求項６】
近方注視点の指標を設けず、近方注視点の位置情報を、前記指標に代えて予め設定した点までの距離データとして取得し用いることを特徴とする請求項４又は５に記載の注視線測定方法。
【請求項７】
左右対称位置に眼鏡基準点を設けた測定用眼鏡と、所定の位置に設置したステレオ撮影機と、背面側に近方注視点指標がマーキングされた光源と、解析用コンピュータを用いて被験者の注視線を測定する注視線測定装置であって、
前記解析用コンピュータが、
測定用眼鏡を装着した被験者に遠方を注視させて前記光源を発光させ、眼鏡基準点と角膜反射点をステレオ撮影機により撮影する、撮影工程と、
前記撮影した画像から、眼鏡基準点及び角膜反射点の位置を解析する、位置情報取得工程と、
前記解析した角膜反射点から、被験者の瞳孔中心位置を算出する、瞳孔中心取得工程と、
前記算出した瞳孔中心から前後方向に延びる水平直線を遠方注視時の注視線として算出する、注視線取得工程と、
を実行することにより遠方注視線を測定し、
測定用眼鏡を装着した被験者に前記光源の発光面を注視させて光源を発光させ、眼鏡基準点と角膜反射点と前記近方注視点指標をステレオ撮影機により撮影する、撮影工程と、
前記撮影した画像から、眼鏡基準点と角膜反射点、及び、近方注視点指標から近方注視点の位置を解析する、位置情報取得工程と、
前記解析した角膜反射点をもって瞳孔中心とする、瞳孔中心取得工程と、
前記解析した瞳孔中心及び近方注視点を通る直線を近方注視時の注視線として算出する、注視線取得工程と、
を実行することにより近方注視線を測定する
ことを特徴とする、注視線測定装置。
【請求項８】
前記近方注視線の測定における位置情報取得工程は、遠方注視時の画像と近方注視時の画像における眼鏡基準点の位置から両者の画像の倍率を同一にする、画像倍率補正工程を含む
ことを特徴とする、請求項７記載の注視線測定装置。
【請求項９】
遠方注視線の測定における前記瞳孔中心取得工程は、平面視、側面視のそれぞれについて、
角膜反射点をＰ’、角膜中心をＣ、光源と角膜中心Ｃを結ぶ直線をｓ’、直線ｓ’と角膜表面との交点をＱとし、直線ｓ’と遠方注視線との成す角をβとしたとき、瞳孔中心から角膜反射点Ｐ’までの距離Ｐ’Ｐを次式
Ｐ’Ｐ＝（ＱＣ−ＱＰ’）・ｓｉｎβ
によって求め、角膜反射点Ｐ’を前記Ｐ’Ｐによって補正することにより瞳孔中心の位置を算出する
ことを特徴とする、請求項７又は８に記載の注視線測定装置。
【請求項１０】
前記光源の発光面に、脱着可能な減光用フィルターが設けられ、
前記減光用フィルターの表面に、被験者に注視させる近方注視点がマーキングされた
ことを特徴とする、請求項７〜９のいずれかに記載の注視線測定装置。
【請求項１１】
近方注視点の指標を設けず、近方注視点の位置情報を、前記指標に代えて予め設定した点までの距離のデータとして取得し用いるようにした請求項７〜９のいずれかに記載の注視線測定装置。
【請求項１２】
左右対称位置に眼鏡基準点を設けた測定用眼鏡と、所定の位置に設置したステレオ撮影機と、背面側に近方注視点指標がマーキングされた光源と、解析用コンピュータを用いて被験者の眼球回旋点を測定する眼球回旋点測定方法であって、
前記解析用コンピュータが、
測定用眼鏡を装着した被験者に遠方を注視させて前記光源を発光させ、眼鏡基準点と角膜反射点をステレオ撮影機により撮影する、撮影工程と、
前記撮影した画像から、眼鏡基準点及び角膜反射点の位置を解析する、位置情報取得工程と、
前記解析した角膜反射点から、被験者の瞳孔中心位置を算出する、瞳孔中心取得工程と、
前記算出した瞳孔中心から前後方向に延びる水平直線を遠方注視時の注視線として算出する、注視線取得工程と、
を実行することにより遠方注視線を測定し、
測定用眼鏡を装着した被験者に前記光源の発光面を注視させて光源を発光させ、眼鏡基準点と角膜反射点と前記近方注視点指標をステレオ撮影機により撮影する、撮影工程と、
前記撮影した画像から、眼鏡基準点と角膜反射点、及び、近方注視点指標から近方注視点の位置を解析する、位置情報取得工程と、
前記解析した角膜反射点をもって瞳孔中心とする、瞳孔中心取得工程と、
前記解析した瞳孔中心及び近方注視点を通る直線を近方注視時の注視線として算出する、注視線取得工程と、
を実行することにより近方注視線を測定し、
前記測定した遠方注視線と近方注視線の交点を眼球回旋点として算出する
ことを特徴とする、眼球回旋点測定方法。
【請求項１３】
前記近方注視線の測定における位置情報取得工程は、遠方注視時の画像と近方注視時の画像における眼鏡基準点の位置から両者の画像の倍率を同一にする、画像倍率補正工程を含む
ことを特徴とする、請求項１２記載の眼球回旋点測定方法。
【請求項１４】
遠方注視線の測定における前記瞳孔中心取得工程は、平面視、側面視のそれぞれについて、
角膜反射点をＰ’、角膜中心をＣ、光源と角膜中心Ｃを結ぶ直線をｓ’、直線ｓ’と角膜表面との交点をＱとし、直線ｓ’と遠方注視線との成す角をβとしたとき、瞳孔中心から角膜反射点Ｐ’までの距離Ｐ’Ｐを次式
Ｐ’Ｐ＝（ＱＣ−ＱＰ’）・ｓｉｎβ
によって求め、角膜反射点Ｐ’を前記Ｐ’Ｐによって補正することにより瞳孔中心の位置を算出する
ことを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の眼球回旋点測定方法。
【請求項１５】
前記光源の発光面に、脱着可能な減光用フィルターが設けられ、
前記減光用フィルターの表面に、被験者に注視させる近方注視点がマーキングされた
ことを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれかに記載の眼球回旋点測定方法。
【請求項１６】
近方注視点の指標を設けず、近方注視点の位置情報を、前記指標に代えて予め設定した点までの距離のデータとして取得し用いる請求項１２〜１４のいずれかに記載の眼球回旋測定方法。
【請求項１７】
左右対称位置に眼鏡基準点を設けた眼鏡と、ステレオ撮影機と、背面側に近方注視点指標がマーキングされた光源と、解析用コンピュータを用いて、被験者の注視線と眼鏡のレンズとの交点からなるアイポイントを測定する、アイポイント測定装置であって、
前記解析用コンピュータが、
前記眼鏡を装着した被験者に遠方を注視させて前記光源を発光させ、眼鏡基準点と角膜反射点をステレオ撮影機により撮影する、撮影工程と、
前記撮影した画像から、眼鏡基準点及び角膜反射点の位置を解析する、位置情報取得工程と、
前記解析した角膜反射点から、被験者の瞳孔中心位置を算出する、瞳孔中心取得工程と、
前記算出した瞳孔中心から前後方向に延びる水平直線を遠方注視時の注視線として算出する、注視線取得工程と、
を実行することにより遠方注視線を測定し、
前記眼鏡を装着した被験者に前記光源の発光面を注視させて光源を発光させ、眼鏡基準点と角膜反射点と前記近方注視点指標をステレオ撮影機により撮影する、撮影工程と、
前記撮影した画像から、眼鏡基準点と角膜反射点、及び、近方注視点指標から近方注視点の位置を解析する、位置情報取得工程と、
前記解析した角膜反射点をもって瞳孔中心とする、瞳孔中心取得工程と、
前記解析した瞳孔中心及び近方注視点を通る直線を近方注視時の注視線として算出する、注視線取得工程と、
を実行することにより近方注視線を測定し、
前記解析した眼鏡基準点から眼鏡レンズの位置を算出するとともに、該算出した眼鏡レンズと前記測定した遠方注視線及び近方注視線の交点を、それぞれ遠用アイポイント及び近用アイポイントとして算出する
ことを特徴とする、アイポイント測定装置。
【請求項１８】
前記近方注視線の測定における位置情報取得工程は、遠方注視時の画像と近方注視時の画像における眼鏡基準点の位置から両者の画像の倍率を同一にする、画像倍率補正工程を含む
ことを特徴とする、請求項１７記載のアイポイント測定装置。
【請求項１９】
遠方注視線の測定における前記瞳孔中心取得工程は、平面視、側面視のそれぞれについて、
角膜反射点をＰ’、角膜中心をＣ、光源と角膜中心Ｃを結ぶ直線をｓ’、直線ｓ’と角膜表面との交点をＱとし、直線ｓ’と遠方注視線との成す角をβとしたとき、瞳孔中心から角膜反射点Ｐ’までの距離Ｐ’Ｐを次式
Ｐ’Ｐ＝（ＱＣ−ＱＰ’）・ｓｉｎβ
によって求め、角膜反射点Ｐ’を前記Ｐ’Ｐによって補正することにより瞳孔中心の位置を算出する
ことを特徴とする、請求項１７又は１８に記載のアイポイント測定装置。
【請求項２０】
前記光源の発光面に、脱着可能な減光用フィルターが設けられ、
前記減光用フィルターの表面に、被験者に注視させる近方注視点がマーキングされた
ことを特徴とする、請求項１６〜１９のいずれかに記載のアイポイント測定装置。
【請求項２１】
前記解析用コンピュータは、さらに、近方注視線再取得工程を実行し、
前記近方注視線再取得工程は、
前記測定した遠方注視線及び近方注視線の交点から被験者の眼球回旋点を算出するとともに、新たにオペレータによって設定された近方注視点と前記算出した眼球回旋点を通る直線を新たな近方注視線として算出する
ことを特徴とする、請求項１６〜２０のいずれかに記載のアイポイント測定装置。
【請求項２２】
近方注視点の指標を設けず、近方注視点の位置情報を、前記指標に代えて予め設定した点までの距離のデータとして取得し用いるようにした請求項１６〜２１のいずれかに記載のアイポイント測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡のアイポイントを測定する等に際して、遠方注視時の注視線及び近方注視時の注視線を測定する注視線測定方法、注視線測定装置、眼球回旋点測定方法及びアイポイント測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、眼鏡等のアイポイント、すなわち眼鏡着用者の注視線と眼鏡レンズの交点を測定するための方法として、例えば先行文献１の方法が知られている。この方法は、遠方注視時の視線（以下、遠方注視線という）と、近方注視時の視線（以下、近方注視線という）をそれぞれ測定し、両注視線が眼鏡レンズと交差する位置を計算することによりアイポイントを測定するものである。
【０００３】
上記のような従来技術における遠方注視線の測定は、被験者に遠方の注視点を注視させ、被験者の視線をさえぎらない位置に撮影機を配置してステレオ撮影を行うものである。ステレオ撮影された画像から、眼の黒目と白目の輪郭を抽出して、抽出した黒目の中心をもって瞳孔中心とし、左右の瞳孔中心から平行に延びる水平直線を遠方注視線とする。
【０００４】
近方注視線の測定においては、被験者に近方を注視させて遠方注視時と同様にステレオ撮影を行い黒目の中心から瞳孔中心を測定する。次いで、遠方注視線から眼球回旋点を求めた上で、瞳孔中心と眼球回旋点の２点を通る直線をもって近方注視線としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−４５５６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、眼球の大部分は瞼その他によって覆われており、黒目と白目のすべての境目を判別できるように撮影することはできない。したがって、黒目と白目の境界線から黒目部分を抽出して瞳孔中心を割り出すことは非常に困難な作業である。さらに、眼球は球体であり、瞳孔の前方にはさらに半径の小さい角膜が存在しているので、瞳孔中心を高い精度で測定することが難しいという問題があった。
【０００７】
図１は、従来の近方注視線測定時における左右眼の平断面図と注視線、及び眼球回旋点と瞳孔中心の関係を示す図である。
ＣＬ及びＣＲは左右眼の仮想眼球回旋点であり、線分ｃは眼球回旋点間距離を示しているが、これは、遠方注視時の瞳孔中心間距離と等しい。ＡＬ、ＡＲは左右眼の近方注視時の眼球頂点であり、線分ａは近方注視時の瞳孔中心間距離と等しい。２点ＣＬ・ＡＬを結ぶ線の延長ｅＬと、２点ＣＲ・ＡＲを結ぶ線の延長ｅＲが近方注視線であり、両者は点Ｔで交差している。このとき、左右眼の眼球頂点ＡＬ、ＡＲの中心ＯからＴまでの距離が注視距離である。
【０００８】
遠方注視時の瞳孔中心間の距離が６４ｍｍ
で、近方注視時の瞳孔中心間の距離が６１．６ｍｍ の場合、注視距離は３３３ｍｍ であるが、近方注視時の瞳孔中心位置の測定に片眼で０．１ｍｍ の誤差が生じ、瞳孔中心間の距離が６１．８ｍｍ になったとすると、注視距離は３６５ｍｍ に変化する。両眼で０．２ｍｍ の瞳孔中心位置の測定誤差が注視距離では約３ｃｍとなる。このように、注視線の測定にはわずかな誤差が大きく影響するものであり、より高い精度で注視線を測定する方法が求められていた。
【０００９】
また、従来の技術では上記のように、近方注視線の測定には眼球回旋点と呼ばれる眼球の回旋運動における中心点が用いられている。
この眼球回旋点は、成人では眼球頂点から奥側１３ｍｍ程度に位置するとされているものであるが、現実の眼球回旋点は人によりばらつきが存在するため、これを一律１３ｍｍとする上記眼球回旋点はあくまでも仮想の眼球回旋点に過ぎない。
図１に示すように、眼球頂点ＡＬ、ＡＲと眼球回旋点ＣＬ、ＣＲの距離が長ければ瞳孔中心位置の測定誤差が注視距離に与える影響を少なくすることができるが、上記のように眼球回旋点は眼球頂点から１３ｍｍという短い距離であり、また、この眼球回旋点自体が仮想的な中心点であることから、正確に注視線を測定することが難しいという問題があった。
【００１０】
さらに、従来の測定方法は黒目と白目の境界から瞳孔中心を得るものであるが、眼球は球体であり、また、瞳孔の前方にはさらに半径の小さい角膜が存在している。したがって、正確に瞳孔中心を測定するには、遠方注視時と近方注視時の双方において、注視線上に撮影機を配置することが望ましい態様となる。必然的に、遠方注視用と近方注視用の撮影機をそれぞれ別個に用意するか、撮影機の移動等が必要となり、装置等が大規模化、高コスト化する要因となっていた。
【００１１】
本発明は上記の状況に着目し、高い精度の注視線測定を簡易な装置によって行う方法、及び、当該方法に使用する装置を提供することを、その目的とする。
また、上記方法を用いて、仮想的でなく被験者個人の現実の眼球回旋点を測定する方法、及び、眼鏡作成時のアイポイントを測定する装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明の第１の構成は、左右対称位置に眼鏡基準点を設けた測定用眼鏡と、所定の位置に設置したステレオ撮影機と、光源と、解析用コンピュータを用いて被験者の注視線を測定する注視線測定方法であって、前記解析用コンピュータが、測定用眼鏡を装着した被験者に所定の注視点を注視させて前記光源を発光させ、眼鏡基準点及び角膜反射点をステレオ撮影機により撮影する、撮影工程と、前記撮影した映像から、眼鏡基準点及び角膜反射点の位置を解析する、位置情報取得工程と、前記解析した角膜反射点から、被験者の瞳孔中心位置を算出する、瞳孔中心取得工程と、前記算出した瞳孔中心と、被験者に注視させた注視点を通る直線を注視線として算出する、注視線取得工程と、を実行することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第１の構成において、遠方注視時における注視線を測定する際に、前記撮影工程は、被験者に遠方を注視させて眼鏡基準点及び角膜反射点を撮影し、前記注視線取得工程は、前記算出した瞳孔中心から前後方向に延びる水平直線を遠方注視時の注視線として算出すると好適である。このとき、前記瞳孔中心取得工程は、平面視、側面視のそれぞれについて、角膜反射点をＰ’、角膜中心をＣ、光源と角膜中心Ｃを結ぶ直線をｓ’、直線ｓ’と角膜表面との交点をＱとし、直線ｓ’と遠方注視線との成す角をβとしたとき、瞳孔中心から角膜反射点Ｐ’までの距離Ｐ’Ｐを次式Ｐ’Ｐ＝（ＱＣ−ＱＰ’）・ｓｉｎβによって求め、角膜反射点Ｐ’を前記Ｐ’Ｐによって補正することにより瞳孔中心の位置を算出するようにすることが望ましい。
【００１４】
また、近方注視時における注視線を測定する際に、前記光源は、該光源の発光面と反対方向に近方注視点指標がマーキングされ、前記撮影工程は、光源の発光面を被験者に注視させるとともに、眼鏡基準点及び角膜反射点に加え近方注視点指標を撮影し、前記位置情報取得工程は、眼鏡基準点及び角膜反射点に加えて、近方注視点指標から近方注視点を解析し、前記瞳孔中心取得工程は、角膜反射点の位置をもって瞳孔中心位置とみなし、前記注視点取得工程は、瞳孔中心と近方注視点を通る直線を近方注視時の注視線として算出すると好適である。このとき、光源の発光面に、脱着可能な減光用フィルターが設けられ、前記減光用フィルターの表面に、被験者に注視させる近方注視点がマーキングすることが望ましい。
【００１５】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明の第２の構成は、左右対称位置に眼鏡基準点を設けた測定用眼鏡と、所定の位置に設置したステレオ撮影機と、背面側に近方注視点指標がマーキングされた光源と、解析用コンピュータを用いて被験者の注視線を測定する注視線測定装置であって、前記解析用コンピュータが、測定用眼鏡を装着した被験者に遠方を注視させて前記光源を発光させ、眼鏡基準点と角膜反射点をステレオ撮影機により撮影する、撮影工程と、前記撮影した画像から、眼鏡基準点及び角膜反射点の位置を解析する、位置情報取得工程と、前記解析した角膜反射点から、被験者の瞳孔中心位置を算出する、瞳孔中心取得工程と、前記算出した瞳孔中心から前後方向に延びる水平直線を遠方注視時の注視線として算出する、注視線取得工程と、を実行することにより遠方注視線を測定し、測定用眼鏡を装着した被験者に前記光源の発光面を注視させて光源を発光させ、眼鏡基準点と角膜反射点と前記近方注視点指標をステレオ撮影機により撮影する、撮影工程と、前記撮影した画像から、眼鏡基準点と角膜反射点、及び、近方注視点指標から近方注視点の位置を解析する、位置情報取得工程と、前記解析した角膜反射点をもって瞳孔中心とする、瞳孔中心取得工程と、前記解析した瞳孔中心及び近方注視点を通る直線を近方注視時の注視線として算出する、注視線取得工程と、を実行することにより近方注視線を測定することを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第２の構成は、前記近方注視線の測定における位置情報取得工程が、遠方注視時の画像と近方注視時の画像における眼鏡基準点の位置から両者の画像の倍率を同一にする、画像倍率補正工程を含むことが望ましい。
また、本発明の第２の構成は、遠方注視線の測定における前記瞳孔中心取得工程が、平面視、側面視のそれぞれについて、角膜反射点をＰ’、角膜中心をＣ、光源と角膜中心Ｃを結ぶ直線をｓ’、直線ｓ’と角膜表面との交点をＱとし、直線ｓ’と遠方注視線との成す角をβとしたとき、瞳孔中心から角膜反射点Ｐ’までの距離Ｐ’Ｐを次式Ｐ’Ｐ＝（ＱＣ−ＱＰ’）・ｓｉｎβによって求め、角膜反射点Ｐ’を前記Ｐ’Ｐによって補正することにより瞳孔中心の位置を算出すると好適である。
さらに、本発明の第２の構成は、前記光源の発光面が、脱着可能な減光用フィルターが設けられ、前記減光用フィルターの表面に、被験者に注視させる近方注視点がマーキングされていてもよい。
【００１７】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明の第３の構成は、左右対称位置に眼鏡基準点を設けた測定用眼鏡と、所定の位置に設置したステレオ撮影機と、背面側に近方注視点指標がマーキングされた光源と、解析用コンピュータを用いて被験者の眼球回旋点を測定する眼球回旋点測定方法であって、前記解析用コンピュータが、測定用眼鏡を装着した被験者に遠方を注視させて前記光源を発光させ、眼鏡基準点と角膜反射点をステレオ撮影機により撮影する、撮影工程と、前記撮影した画像から、眼鏡基準点及び角膜反射点の位置を解析する、位置情報取得工程と、前記解析した角膜反射点から、被験者の瞳孔中心位置を算出する、瞳孔中心取得工程と、前記算出した瞳孔中心から前後方向に延びる水平直線を遠方注視時の注視線として算出する、注視線取得工程と、を実行することにより遠方注視線を測定し、測定用眼鏡を装着した被験者に前記光源の発光面を注視させて光源を発光させ、眼鏡基準点と角膜反射点と前記近方注視点指標をステレオ撮影機により撮影する、撮影工程と、前記撮影した画像から、眼鏡基準点と角膜反射点、及び、近方注視点指標から近方注視点の位置を解析する、位置情報取得工程と、前記解析した角膜反射点をもって瞳孔中心とする、瞳孔中心取得工程と、前記解析した瞳孔中心及び近方注視点を通る直線を近方注視時の注視線として算出する、注視線取得工程と、を実行することにより近方注視線を測定し、前記測定した遠方注視線と近方注視線の交点を眼球回旋点として算出することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第３の構成は、前記近方注視線の測定における位置情報取得工程が、遠方注視時の画像と近方注視時の画像における眼鏡基準点の位置から両者の画像の倍率を同一にする、画像倍率補正工程を含むことが望ましい。
また、本発明の第３の構成は、遠方注視線の測定における前記瞳孔中心取得工程が、平面視、側面視のそれぞれについて、角膜反射点をＰ’、角膜中心をＣ、光源と角膜中心Ｃを結ぶ直線をｓ’、直線ｓ’と角膜表面との交点をＱとし、直線ｓ’と遠方注視線との成す角をβとしたとき、瞳孔中心から角膜反射点Ｐ’までの距離Ｐ’Ｐを次式Ｐ’Ｐ＝（ＱＣ−ＱＰ’）・ｓｉｎβによって求め、角膜反射点Ｐ’を前記Ｐ’Ｐによって補正することにより瞳孔中心の位置を算出すると好適である。
さらに、本発明の第３の構成は、前記光源の発光面が、脱着可能な減光用フィルターが設けられ、前記減光用フィルターの表面に、被験者に注視させる近方注視点がマーキングされていてもよい。
【００１９】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明の第４の構成は、左右対称位置に眼鏡基準点を設けた眼鏡と、ステレオ撮影機と、背面側に近方注視点指標がマーキングされた光源と、解析用コンピュータを用いて、被験者の注視線と眼鏡のレンズとの交点からなるアイポイントを測定する、アイポイント測定装置であって、前記解析用コンピュータが、前記眼鏡を装着した被験者に遠方を注視させて前記光源を発光させ、眼鏡基準点と角膜反射点をステレオ撮影機により撮影する、撮影工程と、前記撮影した画像から、眼鏡基準点及び角膜反射点の位置を解析する、位置情報取得工程と、前記解析した角膜反射点から、被験者の瞳孔中心位置を算出する、瞳孔中心取得工程と、前記算出した瞳孔中心から前後方向に延びる水平直線を遠方注視時の注視線として算出する、注視線取得工程と、を実行することにより遠方注視線を測定し、前記眼鏡を装着した被験者に前記光源の発光面を注視させて光源を発光させ、眼鏡基準点と角膜反射点と前記近方注視点指標をステレオ撮影機により撮影する、撮影工程と、前記撮影した画像から、眼鏡基準点と角膜反射点、及び、近方注視点指標から近方注視点の位置を解析する、位置情報取得工程と、前記解析した角膜反射点をもって瞳孔中心とする、瞳孔中心取得工程と、前記解析した瞳孔中心及び近方注視点を通る直線を近方注視時の注視線として算出する、注視線取得工程と、を実行することにより近方注視線を測定し、前記解析した眼鏡基準点から眼鏡レンズの位置を算出するとともに、該算出した眼鏡レンズと前記測定した遠方注視線及び近方注視線の交点を、それぞれ遠用アイポイント及び近用アイポイントとして算出することを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の第４の構成は、前記近方注視線の測定における位置情報取得工程が、遠方注視時の画像と近方注視時の画像における眼鏡基準点の位置から両者の画像の倍率を同一にする、画像倍率補正工程を含むことが望ましい。
また、本発明の第４の構成は、遠方注視線の測定における前記瞳孔中心取得工程が、平面視、側面視のそれぞれについて、角膜反射点をＰ’、角膜中心をＣ、光源と角膜中心Ｃを結ぶ直線をｓ’、直線ｓ’と角膜表面との交点をＱとし、直線ｓ’と遠方注視線との成す角をβとしたとき、瞳孔中心から角膜反射点Ｐ’までの距離Ｐ’Ｐを次式Ｐ’Ｐ＝（ＱＣ−ＱＰ’）・ｓｉｎβによって求め、角膜反射点Ｐ’を前記Ｐ’Ｐによって補正することにより瞳孔中心の位置を算出すると好適である。
さらに、本発明の第４の構成は、前記光源の発光面が、脱着可能な減光用フィルターが設けられ、前記減光用フィルターの表面に、被験者に注視させる近方注視点がマーキングされていてもよい。
本発明の第４の構成において、前記解析用コンピュータは、さらに、近方注視線再取得工程を実行し、前記近方注視線再取得工程は、前記測定した遠方注視線及び近方注視線の交点から被験者の眼球回旋点を算出するとともに、新たにオペレータによって設定された近方注視点と前記算出した眼球回旋点を通る直線を新たな近方注視線として算出できるようにすると好適である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の第１及び第２の構成によれば、被験者の瞳孔中心を黒目の輪郭ではなく角膜反射点から得ることにより、精度の高い注視線測定を行うことができる。これにより、被験者を撮影する際に注視線上に撮影機を設ける必要がないため、１台のステレオ撮影機を用いて遠方注視線、近方注視線の双方を測定することができ、測定装置を簡易な構成とすることができる。
【００２２】
本発明の第３の構成によれば、実測値から得た遠方注視線と近方注視線によって眼球回旋点の位置を算出することにより、被験者の実際の眼球回旋点を測定することができる。
【００２３】
本発明の第４の構成によれば、１台のステレオ撮影機を有する簡易な装置によって高精度な注視線を測定できるので、注視線と眼鏡レンズの交点であるアイポイントを簡易な構成によって高精度で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の近方注視線測定方法を示す概念図。
【図２】本発明による第１の実施例における遠方注視線を測定する際の概念図。
【図３】同実施例における測定用眼鏡を示す図。
【図４】同実施例における光源を示す図であり、（ａ）はフィルターを外した状態の正面図、（ｂ）はフィルターを装着した状態の正面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は側面図である。
【図５】同実施例における注視線測定のフローの概念図。
【図６】同実施例における遠方注視時の角膜反射点及び眼鏡基準点の位置関係を示す正面図。
【図７】同実施例における遠方注視時の角膜反射点と瞳孔中心の位置関係を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図８】同実施例における近方注視線を測定する際の概念図。
【図９】同実施例における近方注視時の角膜反射点及び眼鏡基準点の位置関係を示す正面図。
【図１０】同実施例における近方注視時の角膜反射点と瞳孔中心の位置関係を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図１１】同実施例における近方注視時の瞳孔中心と注視点の位置関係を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１２】本発明による第２の実施例における眼球回旋点測定のフローの概念図。
【図１３】第２の実施例における遠方注視線、近方注視線、眼球回旋点の関係を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１４】本発明による第３の実施例における新規作成眼鏡を示す図。
【図１５】第３の実施例におけるアイポイント測定のフローの概念図。
【図１６】第３の実施例における被験者の眼球、遠方注視線、及び眼鏡基準面の関係を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図１７】第３の実施例における遠用アイポイントと近用アイポイントの関係を示す正面図。
【図１８】（ａ）は注視距離ｆとして近方注視したときの三次元データをｙ−ｚ平面に投影した図、（ｂ）は（ａ）の図をｘ−ｙ平面に投影した図。
【図１９】図１８の（ｂ）の注視点Ｔ’を注視している状態をｘ−ｚ平面に投影した図に、遠方注視線ｄＬ，ｄＲを描き入れて眼球回旋点Ｃ'Ｌ，Ｃ'Ｒを求めた図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態の例について、図面を参照して説明する。
図２は、本発明の第１の実施例に係る注視線測定装置１の構成を示す図である。注視線測定装置１は、図２で示すように、測定用眼鏡２と、ステレオ撮影装置３と、解析用コンピュータ４から構成されている。
【００２６】
測定用眼鏡２は、図３で示すように、眼鏡フレーム２１と、左右のダミーレンズ２２と、眼鏡基準点ＯＲ、ＯＬから構成されている。
【００２７】
眼鏡フレーム２１及びダミーレンズ２２は、度の入っていない一般的な眼鏡であればよい。また、ダミーレンズ２２は眼鏡基準点ＯＲ、ＯＬを眼鏡フレーム２１のレンズ枠内に設けるために必要な部材であり、当該レンズ枠内全域がダミーレンズ２２で塞がれている必要はない。
【００２８】
眼鏡基準点ＯＲ、ＯＬは、前述のダミーレンズ２２のそれぞれに設けられたマークであり、後述の位置情報取得工程によって眼鏡基準点ＯＲ、ＯＬの位置を解析することによって、遠方注視時と近方注視時で被験者５の顔等が傾いた場合にこれを検出・補正するためのものである。
【００２９】
ステレオ撮影装置３は、遠方注視時及び近方注視時の被験者５を撮影するものであり、図２に示すように、ステレオ撮影機３１と、光源３２と、撮影装置フレーム３３から構成されている。
【００３０】
ステレオ撮影機３１は、被験者５の左右方向にレンズを並列に２台並べたものであり、被写体の３次元的な位置を特定するためのものである。
本実施例におけるステレオ撮影機３１は、後述の解析用コンピュータ４によって制御され、撮影後には撮影した画像を解析用コンピュータ５に転送可能な撮影機であるが、解析用コンピュータ４によって制御可能な物であれば一般的な構成のステレオ撮影機を使用することができる。また、同一の撮影機を２台並列に並べた上で、当該２台の撮影機を同期させるように解析用コンピュータ５で制御する構成としてもよい。
【００３１】
光源３２は、ステレオ撮影機３１と連動して発光するストロボである。撮影時に光源３２が発光し、当該発光した光が被験者５の眼に反射した状態を撮影するためのものである。
また、光源３２は、図４（ａ）、（ｂ）で示すように、ストロボ発光面３２ａに近方注視点Ｔを兼ねたフィルター３２ｂが脱着可能である。また、図４（ｃ）、（ｄ）で示すように、光源３２の背面側、すなわちストロボ発光面３２ａと反対の側には、近方注視点Ｔ１の位置を解析するための近方注視点指標３２ｃがマーキングされている。
【００３２】
撮影装置フレーム３３は、ステレオ撮影機３１と光源３２を設置するためのフレームである。ステレオ撮影機３１は当該フレーム３３に固定され、光源３２は当該フレーム３３に脱着可能に設置される。
【００３３】
解析用コンピュータ４は、ステレオ撮影装置３と接続され、ステレオ撮影装置３を制御するとともに、ステレオ撮影装置３によって撮影された画像から注視線を算出するためのコンピュータであり、一般的なコンピュータ、すなわち、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置、入出力装置等がバスによって繋がれた構成の電子計算機である。後述の位置情報取得工程、瞳孔中心算出工程、注視線算出工程は当該解析用コンピュータ４によって実行される。
【００３４】
以上が本実施例の注視線測定装置１の構成であるが、この注視線測定装置１を用いた注視線測定の方法を以下に説明する。
図５は、本実施例の注視線測定装置１を用いた注視線測定のフローを示す図である。注視線測定装置１は遠方注視線及び近方注視線の双方を測定可能な装置であり、いずれの注視線についても当該フローにしたがって測定を行うものである。
【００３５】
遠方注視線を測定する際には、図２で示すように、ステレオ撮影装置３を机６１に載置した状態で、被験者５に測定用眼鏡２を装着させて椅子６２に座らせ、遠方注視点Ｔ２を注視させる。遠方注視点Ｔ２は、被験者５にとって目印となるものであれば何でもよく、又は、これを用いずとも被験者５が遠方を注視可能であれば省いてもよい。
【００３６】
図５に示す撮影工程Ｓ０１は、上記の状態で行われる。オペレータが解析用コンピュータ４を操作することにより、ステレオ撮影装置３が備える光源３２を発光させ、被験者５の眼に光源３２の光を反射させるとともに、当該光が反射した状態の両眼をステレオ撮影機３１によって撮影し、撮影した画像を解析用コンピュータ４に転送する。
【００３７】
撮影工程Ｓ０１により画像が解析用コンピュータ４に転送されると、当該コンピュータ４により位置情報取得工程Ｓ０２が実行される。位置情報取得工程Ｓ０２は、撮影工程Ｓ０１で撮影した画像から眼鏡基準点ＯＲ、ＯＬ及び角膜反射点Ｐ’を抽出し、左右画像の対応点を合成することで、被写体、すなわち被験者５の特定位置の三次元情報を再現するものである。眼鏡基準点ＯＲ、ＯＬ及び角膜反射点Ｐ’の解析は解析用コンピュータ４によりソフトウェア的に自動解析できることが望ましいが、解析用コンピュータ４を用いずに解析してもよい。
【００３８】
図６は、三次元に再現された画像データを正面視（ｘ−ｙ平面）に投影したものを示す模式図である。本実施例では、図２で示すように光源３２がステレオ撮影装置３の一部に組み込まれ、仰角を伴って被験者５を照明しており、また、角膜の形状が球面であるために、角膜反射点Ｐ’は瞳孔の下部に写っている。
なお、光源３２の設置位置は上記に限られない。光源３２の位置を被験者５より上に設ければ角膜反射点Ｐ’は瞳孔の中心より上に写り、被験者５と正対させれば角膜反射点Ｐ’と瞳孔中心の高さは一致する。光源３２をステレオ撮影装置３と別個に設けると、大掛かりな設備となってしまうが、本実施例では光源３２をステレオ撮影装置３の一部として組み込むことにより簡易な構成とすることができる。
【００３９】
本実施例では、上記のように光源３２が仰角を伴って被験者５を照明しているために角膜反射点Ｐ’が瞳孔の下部に写っており、この角膜反射点から瞳孔中心を求めるために、光源３２の設置位置に応じて上下方向（ｙ方向）及び左右方向（ｘ方向）の補正を行う。
【００４０】
位置情報取得工程Ｓ０２により眼鏡基準点ＯＲ、ＯＬ及び角膜反射点Ｐ’の三次元的な位置が解析されると、解析用コンピュータにより瞳孔中心取得工程Ｓ０３が実行され、角膜反射点Ｐ’の位置情報を上記ｙ方向及びｘ方向に補正して、瞳孔中心の位置情報を取得する。
【００４１】
図７（ａ）は、被験者５の角膜反射点Ｐ’と瞳孔中心Ｐの位置関係を側面視（ｙ−ｚ平面）に投影した模式図である。像点Ｐ’が角膜反射点であるが、角膜前面の形状が球面であるために、角膜反射点は角膜の表面ではなく、それより内側の像点Ｐ’に虚像を結ぶ。したがって、角膜反射点の三次元データとして得られる座標のｙ成分とｚ成分は、角膜表面上ではなく、像点Ｐ’のy成分及びz成分となる。
【００４２】
光源３２から眼の頂点に入射する光線をｓとし、光源３２から角膜の中心に向かう光線をｓ’とする。ｓ’は厳密にはsと平行ではないが、光源３２を含むステレオ撮影機３１と被験者の眼までの距離（奥行）は、７０〜８０ｃｍ程度に設定されており、ほぼ平行と考えることができる。像点Ｐ’は光源３２からの光線ｓ’を含む直線と、角膜からステレオ撮影機３１へ向かう反射光線ｇを含む直線との交点と一致する。光線ｓ’と遠方注視線ｄのなす角をβｙとすると、瞳孔中心Ｐのｙ座標は、像点Ｐ’のｙ成分に補正値Ｐ’Ｐを加えたものとなる。
【００４３】
補正値Ｐ’Ｐは、（ＱＣ−ＱＰ’）・ｓｉｎβｙによって計算することが可能である。ここで、ＱＰ’は角膜表面から像点Ｐ’までの距離であり、反射の法則から求めることができる。距離ＱＰ’の計算には角膜半径ＱＣが必要であるが、人体の角膜半径は平均値が７．８ｍｍ、分布範囲は６．８〜８．５ｍｍであり、平均値を用いて計算しても誤差範囲は±０．１ｍｍ程度となるため、分布範囲を無視しても補正値に与える影響はほとんどないものと考えることができる。
【００４４】
図７（ｂ）は、被験者５の右眼の角膜反射点と瞳孔中心の位置関係を平面視（ｘ−ｚ平面）に投影した模式図である。図７（ａ）と同じく、像点Ｐ’が角膜反射点であり、当該角膜反射点は角膜表面ではなく内側の像点Ｐ’に虚像を結んでいる。
【００４５】
光源３２とステレオ撮影機３１は同一の前後方向軸（ｚ軸）上に間隔を隔てて配置されているが、被験者５の眼までの距離、すなわち奥行は７０〜８０ｃｍ程度に設定されており、光源３２からの入射光線と、角膜からステレオ撮影機３１に向かう反射光線は、同一直線と考えることが出きる。すなわち図７（ａ）に於ける入射光線ｓ、ｓ’と反射光線ｇは、共に直線ｇで代用することができ、像点Ｐ’は直線ｇ上に存在することとなる。
【００４６】
光線ｇと遠方注視線ｄのなす角をβｘとすると、瞳孔中心Ｐのｘ座標は、像点Ｐ’のｘ成分に補正値Ｐ’Ｐを加えたものとなる。この補正値Ｐ’Ｐは、上記ｙ−ｚ平面上における補正値と同様に（ＱＣ−ＱＰ’）・ｓｉｎβｘによって求めることができる。
【００４７】
瞳孔中心取得工程Ｓ０３では、上記ｙ方向における補正値と、ｘ方向における補正値を求めた上で、角膜反射点のｙ成分及びｘ成分に当該補正値を加えることで瞳孔中心位置を求める。当該工程Ｓ０３によって、遠方注視点位置に関わらず光源３２の位置を自由に設定することが可能となる。これにより、光源３２をステレオ撮影装置３に組み込むことが可能となり、遠方注視時と近方注視時で別個光源を設けた装置とする必要がない。この構成により、注視線測定装置１を簡易なものとすることができる。
【００４８】
瞳孔中心取得工程Ｓ０３によって瞳孔中心Ｐの位置が得られると、解析用コンピュータ４によって注視線取得工程Ｓ０４が実行される。
遠方注視線測定時には、左右の瞳孔中心Ｐのそれぞれから前後方向（ｚ軸方向）に平行な直線を求め、この直線をもって遠方注視線とする。
【００４９】
遠方注視線の測定が完了したのちは、続いて、近方注視線の測定を行うことができる。なお、本実施例では注視線測定の順序を先に遠方注視線、次いで近方注視線としているが、順序はこれに限られず、先に近方注視線の測定を行ってもよい。
【００５０】
近方注視線の測定を行う際には、図８に示すように、ステレオ撮影装置３１から光源３２を分離し、この光源３２を被験者５に持たせて近方注視点を注視させる。上記の状態で撮影工程Ｓ０１を実行するが、この時撮影した画像に光源３２背面の近方注視点指標３２ｃが含まれるようにする必要がある。
【００５１】
撮影工程Ｓ０１が終了すると、遠方注視線測定時と同様に解析用コンピュータ４によって位置情報取得工程Ｓ０２が実行される。
【００５２】
図９は、位置情報取得工程Ｓ０２によって三次元に再現された画像データを正面視（ｘ−ｙ平面）に投影したものを示す模式図である。近方注視時の画像には、光源３２背面にマーキングされた近方注視点指標３２ｃが画像に含まれているので、近方注視点指標３２ｃの解析も行う必要がある。
また、本実施例における光源３２は、ストロボ発光面３２ａに近方注視点Ｔを描いた減光用のフィルター３２ｂを設置するが、図４（ｃ）（ｄ）で示すように、近方注視点指標３２ｃは光源３２の背面に設けられているため、厳密には近方注視点指標３２ｃの位置と近方注視点Ｔの位置には差異が存在する。当該位置情報取得工程Ｓ０２では、当該差異の補正を行うことで、近方注視点指標３２ｃの位置から近方注視点Ｔの位置を求める。
【００５３】
また、前述のように本実施例の注視線測定装置１は遠方注視線と近方注視線の双方を測定することができるが、近方注視時には被験者５が光源３２を注視するため、顔が自然に傾き、遠方注視時と近方注視時では被験者５とステレオ撮影機３の距離が変化することが想定される。近方注視時においては、遠方注視時及び近方注視時の撮影画像における眼鏡基準点ＯＲ、ＯＬの位置から上記変化を検出することで、倍率差等を相殺する補正を行うことができる。眼鏡基準点ＯＲ、ＯＬの間隔は任意でよいが、離れている方が画像の大きさを比較、補正する際の精度は向上する。この観点から本実施例では、眼鏡基準点ＯＲ、ＯＬはそれぞれ左右のダミーレンズ２２の外側に設けられている。
【００５４】
また、眼鏡基準点ＯＲ、ＯＬの正確な距離が予め判明しているので、角膜反射点等とともに眼鏡基準点ＯＲ、ＯＬも三次元のデータとして再現することで、眼鏡基準点ＯＲ、ＯＬの距離から三次元に再現された角膜反射点Ｐ’等の各点の正確な実寸位置を知ることができる。これにより、遠方注視時の瞳孔中心位置と、近方注視時の瞳孔中心位置及び、近方注視点位置を同一座標系内に実倍率で三次元的に再現することができる。これにより、当該注視点測定装置１、及び注視点測定方法は、後述の眼球回旋点測定及びアイポイント測定に応用することができる。
【００５５】
位置情報取得工程Ｓ０２により角膜反射点、眼鏡基準点ＯＲ、ＯＬ、近方注視点Ｔ１の位置を解析すると、解析用コンピュータ４により瞳孔中心位置取得工程Ｓ０３が実行される。
【００５６】
図１０（ａ）、（ｂ）は、近方注視時における角膜反射点と瞳孔中心の位置関係を示す模式図である。近方注視時では遠方注視時とは異なり、近方注視線と光源３２から眼に向かう光線が一致している。したがって像点Ｐは注視線上に得られるため、三次元のデータとして得られた像点Ｐは角膜反射点であると同時に瞳孔中心でもある。近方注視時には現実の空間上の位置と画像解析によって得られた三次元データの位置が一致するため、瞳孔中心取得工程Ｓ０３は、位置情報取得工程Ｓ０２で得た角膜反射点の位置をそのまま瞳孔中心Ｐとする。
【００５７】
瞳孔中心位置工程Ｓ０３が完了すると、解析用コンピュータ４によって注視線取得工程Ｓ０４が実行される。
近方注視線測定時では、位置情報取得工程Ｓ０２により近方注視点Ｔ１、瞳孔中心位置取得工程Ｓ０３により瞳孔中心Ｐが、それぞれ三次元上のデータとして取得済みである。したがって、図１１（ａ）（ｂ）で示すように、左右両眼の瞳孔中心ＰＬ、ＰＲのそれぞれから近方注視点Ｔに延びる直線が近方注視線となる。注視線取得構成Ｓ０４は上記直線を求める工程である。
【００５８】
以上は本発明の第１の実施例の説明であるが、本実施例では、近方注視線を画像解析の結果得られた瞳孔中心Ｐと近方注視点Ｔによって解析することができる。この時、眼球頂点から１３ｍｍという仮想の眼球回旋点を用いることがないので、高精度に近方注視点を測定することができる。
また、前述の従来技術では、近方注視時に被験者が撮影機と近方注視点が一体となった装置を持たせた状態で当該撮影機によって撮影を行うが、このとき近方注視点の位置を当該装置によって特定することはできないので、近方注視点の位置を特定するためには外部に新たな三次元計測装置を設ける必要がある。必然的に、当該構成では装置全体が大がかりなものとなるが、本実施例の構成であれば、光源３２に設けた近方注視点指標３２ｃから近方注視点Ｔの位置を取得することにより、外部の三次元計測装置等は必要がなく、注視点測定装置１を簡易な構成とすることができる。
【００５９】
また、遠方注視線と近方注視線は共に注視線測定装置１によって測定することができる。遠方注視時と近方注視時とで別個撮影機等を設ける必要がないので、高精度な注視線測定を簡易な装置によって実現することができる。
【００６０】
第１の実施例では、注視線測定装置１及び注視線測定方法により遠方注視線と近方注視線を同一座標上の三次元データとして得ることができる。本発明の第２の実施例では、この注視線測定方法により測定した遠方注視線と近方注視線を用いて、仮想ではなく、被験者５個人の現実の眼球回旋点を測定するものである。
【００６１】
図１２は、第２の実施例に係る眼球回旋点測定方法のフローを示す概念図である。なお、第１の注視線測定装置１の構成は、そのまま第２の実施例に係る眼球回旋点測定方法に使用されるものである。
遠方注視線測定工程Ｓ０５及び近方注視線測定工程Ｓ０６は、具体的には第１の実施例で説明した注視線測定方法、すなわち工程Ｓ０１〜Ｓ０４である。遠方注視線及び近方注視線の双方の測定が完了した時点で、解析用コンピュータ４により眼球回旋点取得工程Ｓ０７が実行される。
【００６２】
図１３（ａ）（ｂ）は、同一座標上に遠方注視線と近方注視線をプロットした模式図である。直線ｄＬ、ｄＲは左右眼の遠方注視線であり、直線ｅＬ、ｅＲは左右眼の近方注視線である。直線ｄＬとｅＬの交点、及び、直線ｄＲとｅＲの交点を求めることにより、実際に近方注視点Ｔを注視しているときの左右眼の眼球回旋点ＣＬ、ＣＲを得ることができる。
【００６３】
第２の実施例では、現実の近方注視点から得た近方注視線を用いて眼球回旋点を測定するので、被験者５の現実の眼球回旋点を簡易な装置で測定することができる。
【００６４】
他方、遠方と近方の注視線が特定されれば、累進レンズ等の眼鏡レンズを作成する際に、アイポイント、すなわち注視線と眼鏡レンズの交点の最適位置を設定することが可能となる。本発明の第３の実施例は、第１の実施例における注視線測定方法を用いたアイポイント測定装置及びアイポイント測定方法である。
【００６５】
第３の実施例のアイポイント測定装置は、第１の実施例における測定用眼鏡２を、実際に作成する眼鏡のフレーム２１’にダミーレンズ２２を組み合わせた眼鏡２’（以下、新規作成眼鏡２’という）に変更したものである。
【００６６】
新規作成眼鏡は図１４で示すように、新規作成眼鏡２’に眼鏡基準点ＵＲ、ＵＬ、ＬＲ、ＬＬ、ＯＲ、ＯＬ、ＩＲ、ＩＬをマークしたものである。第１の実施例との差異は、実際に作成する眼鏡のフレーム２１’を使用することと、眼鏡基準点がダミーレンズ２２毎に４つ設けられていることである。
【００６７】
図１５は、アイポイント測定方法のフローを示す概念図である。第２の実施例では遠方注視線測定工程Ｓ０５、近方注視線測定工程Ｓ０６の後に眼球回旋点取得工程Ｓ０７を設けていたが、第３の実施例では眼球回旋点取得工程Ｓ０７に変えてアイポイント取得工程Ｓ０８を設けている。
【００６８】
第３の実施例において、遠方注視線測定工程Ｓ０５、近方注視線測定工程Ｓ０６に内包される位置情報取得工程Ｓ０２では、眼鏡基準点に加えて、当該眼鏡基準点をもとにした平面（眼鏡基準面）を解析する。
【００６９】
図１４において、眼鏡基準点は左右のダミーレンズにそれぞれ４点の眼鏡基準点がマークされている。ＯＲ、ＩＲ、ＩＬ、ＯＬは水平直線上、中心から等距離に、ＵＲ、ＬＲとＵＬ、ＬＬは水平直線上の基準点と直交するようにマークされている。
図１６（ａ）（ｂ）は、被験者の右眼の遠方注視線と眼鏡基準面との位置関係を示す模式図である。眼鏡基準点ＵＲとＬＲから、図１６（ａ）に示すようにダミーレンズの上下方向の傾斜角αを得ることができ、眼鏡基準点ＩＲとＯＲから、図１６（ｂ）に示すようにダミーレンズの左右方向の傾斜角βを得ることができる。眼鏡基準面は、眼鏡基準点ＩＲを含み、上下方向に傾斜角α、左右方向に傾斜角βを持つ三次元的な平面として得られる。
【００７０】
上記の工程を含む遠方注視線測定工程Ｓ０５及び近方注視線測定工程Ｓ０６が完了すると、解析用コンピュータ４によりアイポイント測定工程Ｓ０７が実行される。
位置情報取得工程Ｓ０２において眼鏡基準面が解析されているので、遠用アイポイントは眼鏡基準面と遠方注視線の交点、近用アイポイントは眼鏡基準面と近方注視線の交点を算出することで求められる。
【００７１】
図１７（ａ）は、遠用アイポイントと近用アイポイントを正面視にプロットした模式図であり、ＦＥＲ、ＦＥＬは遠用アイポイントであり、ＮＥＲ、ＮＥＬは近用アイポイントである。
また、図１７（ｂ）は図１７（ａ）の部分拡大図であり、ａｙは遠方注視時から近方注視時までの眼の下方回線量に相当し、累進レンズの累進帯長を決定するパラメータとなる。同様に、ａｘと示されているのは遠方注視時から近方注視時までの眼の輻輳量（寄り目量）に相当し、累進レンズの内寄せ量を決定するパラメータとなる。
【００７２】
アイポイント測定工程Ｓ０７では、上記アイポイント及び累進レンズの累進帯長及び内寄せ量を測定するものである。
仮想の眼球回旋点を用いず、近方注視点指標から求めた注視点を用いて解析した近方注視線を使用して上記値を測定することにより、アイポイントの最適位置を簡易な構成で測定することができる。
【００７３】
さらに、第２の実施例の構成を組み合わせることにより、本実施例においても被験者の現実の眼球回旋点を得ることができる。たとえば注視距離など注視点位置Ｔの微調整が必要な場合は、近方注視時の被験者を再撮影することなく、新たな注視点位置と眼球回旋点から近方注視線を再計算し、近用アイポイントの変更を行うことができる。
【００７４】
なお、本発明の構成は上記実施例に限られるものではない。
例えば、第１の実施例ではステレオ撮影機３１は被験者５の下方向から仰角を伴って撮影する位置に設置されているが、ステレオ撮影機３１を設置する位置はこれに限られず、例えば俯角を伴う位置でもよい。
また、ステレオ撮影装置３と解析用コンピュータ４は、解析用コンピュータ４によってステレオ撮影装置３を制御可能であればよく、有線によって制御してもよく、無線によって制御してもよい。
【００７５】
上述した本発明の第１〜第４の構成と実施例においては、近方注視点の三次元情報は、光源にマーキングされた指標をステレオ撮影機で撮影し、画像を解析用コンピュータで処理することにより得ていた。
本発明では近方注視点のデータのためにマーキングされた指標を撮影することなく、例えば、被検者の眼から近方注視点までの距離（以下、注視距離という）を予め測定しておき、その測定データを他のデータと併せて処理することにより、近方注視時の眼球回旋点、及び、近方注視線を特定することができる。従って、この方法では指標のマーキングは不要である。
たとえば、図１８（ａ）では、注視距離をｆとして近方注視しているときの三次元データをｙ−ｚ平面に投影した図である。ＰＬ，ＰＲは瞳孔中心、Ｔは距離ｆの近方注視点である。図１８（ａ）には近方注視点Ｔがｚ軸と平行になるように眼を矢印方向に回転させたダッシュ付き符号の図を併記している。
ここで上記図１８（ａ）をｘ−ｚ平面に投影すると、図１８（ｂ）の図になる。図１８（ｂ）では、瞳孔中心ＰＬ，ＰＲとＰ'Ｌ，Ｐ'Ｒのｘ座標での位置が一致していることに鑑みると、三角形ＰＬＴＰＲと三角形Ｐ'ＬＴ'，Ｐ'Ｒとは合同であるから、図１８（ｂ）は図１９のように表わすことができる。
そうすると、図１９に示すように、２点Ｐ'Ｌ，Ｔ'を通る直線ｅ'Ｌと遠方注視線ｄＬの交点Ｃ'Ｌ、及び、２点Ｐ'Ｒ，Ｔ'を通る直線ｅ'Ｒと遠方注視線ｄＲとの交点Ｃ'Ｒを求めることができ、これらのＣ'Ｌ，ＣＲは、先に図１３（ａ）で説明した実際に注視点Ｔを注視しているときの眼球回旋点ＣＬ，ＣＲと一致する。このように眼球回旋点が決まれば、図１３（ａ）に示すように２点ＣＬ，ＰＬを通る直線ｅＬ及び、２点ＣＲＰＲを通る直線ｅＲを近方注視線として得ることができる。
【００７６】
一方、遠方注視の撮影時に配置した照明（光源）を使って近方注視の撮影を行い、その時の近方注視点を、前記照明と同じ位置に固定するか、又は、撮影装置と被験者の間の任意の定位置に配置することにより近方注視点の３次元情報を得て、これと近方注視の撮影で得られる角膜反射点の３次元情報を前記コンピュータで処理して眼球回旋点と近方注視線を得ることができる。なお、得られた近方注視点が実際の注視距離と異なる場合があるが、これについては修正を行えばよい。
例えば、光源と近方注視点を同じにして近方注視の撮影をした場合、図１３（ａ）に示したように、ＰＬＰＲは近方注視時の左右眼の瞳孔中心、Ｔは近方注視点になる。従って、２点Ｔ，ＰＬを通る直線ｅＬと、２点Ｔ，ＰＲを通る直線ｅＲが近方注視線となる。
また、図１３（ａ）の直線ｄＬとｅＬの交点、及び直線ｄＲとｅＲの交点が実際に注視点Ｔを注視しているときの左右眼の眼球回旋点ＣＬ，ＣＲとなる。
なお、上記の近方注視線ｅＬ，ｅＲは、注視距離が固定（上記光源の位置）されているため、被験者が実際に作業したい近業距離での近方注視線と異なる場合は、必要に応じて修正すればよい。
他方、上記と異なり近方注視点を光源とは別の定位置にして撮影した場合には、図２、図５〜図７により段落００３５〜００４８に説明した遠方注視画像の解析の場合と同様に、角膜反射点と瞳孔中心が一致しないため、角膜反射点から瞳孔中心を求めるためにｙ方向とｘ方向に対する補正を行う。この補正は上記遠方注視画像の解析の場合と同じように行えばよい。補正後は、上記の光源と近方注視点が同位置にある場合と同様の処理を実行して近方注視線と眼球回旋点を得ることができる。
その他の具体的構成についても上記の実施例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな変更が可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１          注視線測定装置
２          測定用眼鏡
３          ステレオ撮影装置
３１        ステレオ撮影機
３２        光源
３３        撮影装置フレーム
４          解析用コンピュータ
５          被験者
【図１８】
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【図１９】
2014042806.tif 000004
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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