(57)【要約】      （修正有）【課題】作業者個々による実際の作業体勢での瞳孔位置を正確且つ簡単に特定可能にすることで、作業者に適した双眼ルーペの製作方法を提供する。【解決手段】ルーペが未装着のフレームを着用した作業者が下向きに作業するときの手先の作業操作箇所Ｐからストロボ光を照射し、作業者の瞳孔からの反射光をカメラ１１で撮影して、撮影画像から眼の瞳孔位置を特定する。作業操作箇所Ｐからキャリアレンズまでの距離Ａと、キャリアレンズを通る鉛直線から作業操作箇所Ｐまでの水平方向での距離Ｂとでルーペをキャリアレンズに装着する際の下方装着角度ｒ１、ｒ２を決める。【選択図】図６
2014044391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者に応じて選択されたフレームに装着したキャリアレンズにオクルアーを取り付ける双眼ルーペの製作方法であって、
（ａ）前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者が前記双眼ルーペを使用するときの作業体勢で下方の作業操作箇所を凝視している状態で前記作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、
（ｂ）前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された第１撮像装置によって撮影するステップと、
（ｃ）前記作業者の前記作業体勢を当該作業者の右側及び左側の何れか一方又は両側から所定距離離れた位置に配置された第２撮像装置によって前記作業者の側面姿勢画像データを得るステップと、
（ｄ）前記第１撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップと、
（ｅ）前記側面姿勢画像データから、前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａ及び前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂを測定し、測定された距離Ａ及び距離Ｂに基づいて左右の前記キャリアレンズ面に装着する各オクルアーの下方装着角度ｒ１、ｒ２を決定するステップと、
（ｆ）前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇに基づいて、前記左右のキャリアレンズ面に装着する前記オクルアーの各内側装着角度ｐ、ｑを決定するステップと、
（ｇ）前記右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記下方装着角度ｒ１、ｒ２と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて前記左右のキャリアレンズ面に開口を形成し、前記開口に前記左右のオクルアーを挿入して固定するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする双眼ルーペの製作方法。
【請求項２】
前記キャリアレンズは、前記作業者の視力調整用レンズである請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項３】
前記作業者が前記作業体勢を解除し前記作業操作箇所よりも上方遠方を見る時の立姿勢において、
前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者による前記双眼ルーペを使用する前記立姿勢時における作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、
前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された前記第１撮像装置によって撮影するステップと、
前記第１撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）を電子的に特定するステップと、
前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）に前記視力調整用レンズの中心が配置されるステップと、
の各ステップを有し、これにより前記キャリアレンズを製作することを含む請求項２に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項４】
前記オクルアーは、前記作業操作箇所を拡大する固定倍率又は倍率を所定の範囲で可変可能なズーム機能を有する請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項５】
前記第１撮像装置は、ストロボ光照射装置を備え、画像データをメモリ内に電子的に格納するデジタルカメラである請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項６】
前記ステップ（ｃ）は、前記ステップ（ａ）における前記ストロボ光照射と同期するタイミングで前記作業者の側面姿勢画像データを得ることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項７】
前記ステップ（ｄ）における前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップは、前記正面画像データにおいて前記フレームの中心点から左右側の予め設定された領域内において輝度が予め設定された閾値を超える所定範囲の面積を有し且つその周辺領域よりも所定倍数以上の輝度を有する箇所の中心点を求めることにより行われることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項８】
前記第２撮像装置は、前記作業者の側面姿勢の画像データをメモリ内に電子的に格納するデジタルカメラであって、
前記ステップ（ｅ）において測定する前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａ及び前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂは、当該第２撮像装置の撮像倍率及び前記作業者との距離に基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項９】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、前記作業操作箇所に配置される非接触の距離測定装置により行われることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１０】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、レーザー計測機により行われることを特徴とする請求項９に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１１】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、赤外線による測距センサーにより行われることを特徴とする請求項９に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１２】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、超音波による測距センサーにより行われることを特徴とする請求項９に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１３】
前記ステップ（ｅ）における前記オクルアーの下方装着角度ｒ１、ｒ２は、前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａ及び前記作業操作箇所から前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂと、さらに前記フレームの下向きの前傾角度ｓとに基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１４】
前記ステップ（ｆ）において、前記内側装着角度ｐ、ｑは、前記作業者の角膜と前記キャリアレンズの裏面との間の角膜頂点間距離が長くなるほど小さく設定されることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１５】
前記ステップ（ｇ）における前記左右のオクルアーを装着するための開口の形成は、ＮＣ加工機により切削加工して行われることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１６】
前記ステップ（ｇ）において前記左右のキャリアレンズに形成された前記開口に前記左右のオクルアーを取り付ける際、レーザー位置決め機にて前記下方装着角度ｒ１、ｒ２及び前記内側装着角度ｐ、ｑで位置決めし、前記左右のオクルアーと前記左右のキャリアレンズとをこの状態で挿入して固定することを特徴とする請求項１５に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１７】
作業者に応じて選択されたフレームに装着したキャリアレンズにオクルアーを取り付ける双眼ルーペの製作方法であって、
（ａ）前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者が前記双眼ルーペを使用するときの作業体勢で下方の作業操作箇所を凝視している状態で前記作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、
（ｂ）前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された撮像装置によって撮影するステップと、
（ｃ）前記撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップと、
（ｄ）前記フレームに取り付けられた角速度センサーの前記作業体勢時における出力に基づいて前記キャリアレンズ面に装着する各オクルアーの下方装着角度を決定するステップと、
（ｅ）前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇに基づいて、前記左右のキャリアレンズ面に装着する前記オクルアーの各内側装着角度ｐ、ｑを決定するステップと、
（ｆ）前記右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記下方装着角度と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて前記左右のキャリアレンズ面に開口を形成し、前記開口に前記左右のオクルアーを挿入して固定するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする双眼ルーペの製作方法。
【請求項１８】
前記キャリアレンズは、前記作業者の視力調整用レンズである請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１９】
前記作業者が前記作業体勢を解除し前記作業操作箇所よりも上方遠方を見る時の立姿勢において、
前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者による前記双眼ルーペを使用する前記立姿勢時における作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、
前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された前記撮像装置によって撮影するステップと、
前記撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）を電子的に特定するステップと、
前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）に前記視力調整用レンズの中心が配置されるステップと、
の各ステップを有し、これにより前記キャリアレンズを製作することを含む請求項１８に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２０】
前記オクルアーは、前記作業操作箇所を拡大する固定倍率又は倍率を所定の範囲で可変可能なズーム機能を有する請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２１】
前記撮像装置は、ストロボ光照射装置を備え、画像データをメモリ内に電子的に格納するデジタルカメラである請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２２】
前記ステップ（ｃ）における前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップは、前記正面画像データにおいて前記フレームの中心点から左右側の予め設定された領域内において輝度が予め設定された閾値を超える所定範囲の面積を有し且つその周辺領域よりも所定倍数以上の輝度を有する箇所の中心点を求めることにより行われることを特徴とする請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２３】
前記ステップ（ｅ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、前記作業操作箇所に配置される非接触の距離測定装置により行われることを特徴とする請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２４】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、赤外線による測距センサーにより行われることを特徴とする請求項２３に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２５】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、超音波による測距センサーにより行われることを特徴とする請求項２３に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２６】
前記ステップ（ｅ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、レーザー計測機により行われることを特徴とする請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２７】
前記ステップ（ｅ）において、前記内側装着角度ｐ、ｑは、前記作業者の角膜と前記キャリアレンズの裏面との間の角膜頂点間距離が長くなるほど小さく設定されることを特徴とする請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２８】
前記ステップ（ｆ）における前記左右のオクルアーを装着するための各開口の形成は、ＮＣ加工機により切削加工して行われることを特徴とする請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２９】
前記ステップ（ｇ）における前記左右のキャリアレンズに形成された前記開口に前記左右のオクルアーを取り付ける際、レーザー位置決め機にて前記下方装着角度及び前記内側装着角度ｐ、ｑで位置決めし、前記左右のオクルアーと前記左右のキャリアレンズとをこの状態で接着して固定することを特徴とする請求項２８に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項３０】
作業者に応じて選択されたフレームに装着したキャリアレンズにオクルアーを取り付ける双眼ルーペの製作方法であって、
（ａ）前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者が前記双眼ルーペを使用するときの作業体勢で下方の作業操作箇所を凝視している状態で前記作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、
（ｂ）前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された第１撮像装置によって撮影するステップと、
（ｃ）前記作業者の前記作業体勢を当該作業者の右側及び左側の何れか一方又は両側から所定距離離れた位置に配置された第２撮像装置によって前記作業者の側面姿勢画像データを得るステップと、
（ｄ）前記第１撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップと、
（ｅ）前記フレームに取り付けた測距センサーにより測定した前記作業体勢時における前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａを測定すると共に、前記側面姿勢画像データから前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂを測定し、測定された前記距離Ａ及び前記距離Ｂに基づいて左右の前記キャリアレンズ面に装着する各前記オクルアーの下方装着角度ｒ１、ｒ２を決定するステップと、
（ｆ）前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇに基づいて、前記左右のキャリアレンズ面に装着する前記オクルアーの各内側装着角度ｐ、ｑを決定するステップと、
（ｇ）前記右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記下方装着角度ｒ１、ｒ２と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて前記左右のキャリアレンズ面に開口を形成し、前記開口に前記左右のオクルアーを挿入して固定するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする双眼ルーペの製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療手術や精密工作作業の際に使用される双眼ルーペに関するものであり、特に、フレームのキャリアレンズにオクルアーを取り付ける双眼ルーペの製作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
双眼ルーペは、手元の局所的な視覚対象物を拡大して視認する手段として、従来から、医療分野、精密工作、宝石加工等の各分野において広く使用されており、これらの分野では、高い精度で視認できることが要求される。
【０００３】
一般的なレンズ嵌め込み式の双眼ルーペ１０の構成は、図１に示すように、施術者の視力を調整する眼鏡と同じ構造のフレーム１と、作業対象の像を拡大するための双眼ルーペ本体であるオクルアー２と、フレーム１に嵌め込まれてオクルアー２を取り付けるためのキャリアレンズ５と、オクルアー２をキャリアレンズ５に取り付けるための取付部３と、精密作業者の顔に装着するためのフレーム蔓部６と、から成る。オクルアー２は、キャリアレンズ５の表面に刳り抜いた開口に挿入されて取付部３にて固定されている。
【０００４】
図２は、双眼ルーペ１０を作業者が着用した状態を示す説明図である。双眼ルーペ１０は、通常の眼鏡と同様に、フレーム１のフレーム蔓部６を、作業者の耳に掛けることにより顔面に着用することができる。
【０００５】
このような双眼ルーペ１０は、特に、医療分野において用いられる場合には、人命に関わることから、作業者個々における瞳孔間距離や作業体勢に適合させたものであることが求められ、高精度の視認性を確保するためには、作業者の身体的特徴に応じて、以下の手順に沿って製作される。
【０００６】
（１）作業者の顔の身体的特徴に適合したフレームの選定
フレーム蔓部６が作業者の側頭部にフィットしていると共に、フレーム蔓部６の曲状の先端部が耳に適切に掛かる。一組のキャリアレンズ５の間に設けられるノーズパッドが作業者の眉間と完全に接触している。
【０００７】
（２）ＰＤメーターによる瞳孔間距離の測定
瞳孔間距離を測定するには、ＰＤメーターを用いて測定するのが一般的である（例えば、特許文献１を参照）。ＰＤメーターは、一端に測定者用の見口、他方に被測定者が本体内部を見通す窓が設けられており、被測定者は、本体内部に映し出されている指標を注視するようこの窓に両眼を近づける。そして、測定者が、見口を覗きながら必要な操作を行って被測定者の左右の瞳孔を合致させたとき、ＰＤメーターはそのときの像を光学的に読み取ることで、瞳孔間距離及び被測定者の鼻中央より左右の瞳孔中心までの距離を測定して表示する。このとき、ＰＤメーターは、例えば、予め設定された両眼の焦点距離４０ｃｍに基づいて測定を行っている。図３は、ＰＤメーターが示す測定結果の一例であり、左の数値が被測定者の鼻中央より右眼の瞳孔中心までの距離を示し、右の数値が被測定者の鼻中央より左眼の瞳孔中心までの距離を示し、中央の数値が両眼の瞳孔間の距離を示している。
【０００８】
一方、作業者（医師）が作業をしているときの体勢（手術時の体勢）は、図４で示すように、作業者は手にしている器具の先端（作業操作箇所Ｐ）を凝視している状態にある。図４において、作業者が掛けているフレームは、オクルアー２が未装着の状態で示されているが、作業者はオクルアー２を通して作業走査箇所Ｐを拡大して観察している。そのため、オクルアー２をフレーム１に取り付ける際には、フレーム１のキャリアレンズ５の平面に対してオクルアー２を垂直に取り付けるのではなく、上下方向では、図２で示すように下方（フレームの下縁側）に向けて傾斜しており、且つ水平方向では、図５で示すように内側（ノーズパッド側）に向けて傾斜している状態で取り付ける必要がある。
【０００９】
このときの左右のオクルアー２の内側に向けて取り付けるときの角度は、ＰＤメーターによる瞳孔間距離の測定結果から導き出される。すなわち、鼻中央の中心線Ｌより左右両眼の瞳孔中心までの距離は、図３の測定結果に依ると、右眼の瞳孔は３１ｍｍ、左眼の瞳孔は２９．５ｍｍであり、このとき焦点距離は４０ｃｍに設定して測定していることから、左右のキャリアレンズ５の面に装着する左右のオクルアー２の内側に向けての取り付け角度である内側装着角度ｐ、ｑがそれぞれ検出される。
【００１０】
（３）眼から作業操作箇所までの距離の測定
眼から作業操作箇所Ｐまでの距離の測定は、オクルアー２が未だ取り付けられていないフレーム１を着用した作業者に図４で示す作業体勢を再現してもらい、このときの作業操作箇所Ｐからフレーム蔓部６とフレーム１との接続部分６までの距離を測定して行う。
【００１１】
この距離の測定を、図６で模式的に示すと、作業者がフレーム１を着用して手術を行うときの体勢での作業操作箇所Ｐからキャリアレンズ５までの距離Ａと、キャリアレンズ５を通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂとをそれぞれメジャーを用いて実測する。そして、実測した距離Ａ、Ｂからこの辺に挟まれた角度ａを求める。
【００１２】
一方、作業者が手術を行うときの体勢では、作業者の頭部の前傾によりフレーム１も前傾しており（図４）、この前傾角度ｓは、外科手術のような立ち姿勢での手術では２５度、歯科手術のような座姿勢での手術では２０度程度である。よって、製作しようとする双眼ルーペ１０が用いられる手術に応じた２５度又は２０度の何れかの前傾角度ｓと、角度ａとから、左右のオクルアー２をキャリアレンズ５に取り付ける際の下向きの角度である下方装着角度ｒ１、ｒ２をそれぞれ求める。
【００１３】
（４）こうして、オクルアー２の収束角度と下方装着角度ｒ１、ｒ２を決定すると、左右のキャリアレンズ５のそれぞれにおいて、測定した瞳孔間距離の測定で求めた左右両眼の瞳孔位置からオクルアー２の取り付け位置を決めて開口し、この開口にオクルアー２を内側装着角度ｐ、ｑと下方装着角度ｒ１、ｒ２を保って嵌め込んで双眼ルーペ１を製作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０００−１４６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、従来から採用されていた上記の双眼ルーペの製作方法は、瞳孔間距離を測定するのにＰＤメーターを用いるために、焦点距離はＰＤメーターに予め設定されている何れかの焦点距離の下で測定しなければならず、選択した焦点距離が個々の作業者の作業体勢での作業者の眼から作業操作箇所Ｐまでの距離とは一致していないことがある。
【００１６】
しかも、ＰＤメーターは、被検者が水平視した状態で測定することが条件となっている。しかしながら、医療の手術においては、作業者は下方を凝視した状態で施術するために、ＰＤメーターによる測定結果は手術姿勢での瞳孔間距離とは誤差を生じており、下向き姿勢による作業のための双眼ルーペとしては精度の点で不十分なものであった。
【００１７】
本発明は、上記した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、個々の作業者による作業体勢に応じて正確な瞳孔位置とオクルアーのキャリアレンズ面に対する取り付け角度を特定することで、作業者に合致した拡大視野を供することができる双眼ルーペの製作方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このため、本発明による双眼ルーペの製作方法は、作業者に応じて選択されたフレームに装着したキャリアレンズにオクルアーを取り付ける双眼ルーペの製作方法であって、（ａ）前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者が前記双眼ルーペを使用するときの作業体勢で下方の作業操作箇所を凝視している状態で前記作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、（ｂ）前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された第１撮像装置によって撮影するステップと、（ｃ）前記作業者の前記作業体勢を当該作業者の右側及び左側の何れか一方又は両側から所定距離離れた位置に配置された第２撮像装置によって前記作業者の側面姿勢画像データを得るステップと、（ｄ）前記第１撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップと、（ｅ）前記側面姿勢画像データから、前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａ及び前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂを測定し、測定された距離Ａ及び距離Ｂに基づいて左右の前記キャリアレンズ面に装着する各オクルアーの下方装着角度ｒ１、ｒ２を決定するステップと、（ｆ）前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇに基づいて、前記左右のキャリアレンズ面に装着する前記オクルアーの各内側装着角度ｐ、ｑを決定するステップと、（ｇ）前記右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記下方装着角度ｒ１、ｒ２と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて前記左右のキャリアレンズ面に開口を形成し、前記開口に前記左右のオクルアーを挿入して固定するステップと、の各ステップを有することを特徴としている。
【００１９】
このとき、前記キャリアレンズは、前記作業者の視力調整用レンズであることを特徴としている。そして、この視力調整用レンズは、前記作業者が前記作業体勢を解除し前記作業操作箇所よりも上方遠方を見る時の立姿勢において、前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者による前記双眼ルーペを使用する前記立姿勢時における作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された前記第１撮像装置によって撮影するステップと、前記第１撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）を電子的に特定するステップと、前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）に前記視力調整用レンズの中心が配置されるステップと、の各ステップにより製作することを特徴としている。
【００２０】
また、前記オクルアーは、前記作業操作箇所を拡大する固定倍率又は倍率を所定の範囲で可変可能なズーム機能を有することを特徴としている。
【００２１】
さらに、前記第１撮像装置は、ストロボ光照射装置を備え、画像データをメモリ内に電子的に格納するデジタルカメラであることを特徴としている。
【００２２】
前記ステップ（ｃ）は、前記ステップ（ａ）における前記ストロボ光照射と同期するタイミングで前記作業者の側面姿勢画像データを得ることを特徴としている。
【００２３】
前記ステップ（ｄ）における前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップは、前記正面画像データにおいて前記フレームの中心点から左右側の予め設定された領域内において輝度が予め設定された閾値を超える所定範囲の面積を有し且つその周辺領域よりも所定倍数以上の輝度を有する箇所の中心点を求めることにより行われることを特徴としている。
【００２４】
また、前記第２撮像装置は、前記作業者の側面姿勢の画像データをメモリ内に電子的に格納するデジタルカメラであって、前記ステップ（ｅ）において測定する前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａ及び前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂは、当該第２撮像装置の撮像倍率及び前記作業者との距離に基づいて算出されることを特徴としている。
【００２５】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、前記作業操作箇所に配置される非接触の距離測定装置により行うことを特徴としている。
【００２６】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、レーザー計測機または赤外線や超音波による測距センサーにより行うことを特徴としている。
【００２７】
前記ステップ（ｅ）における前記オクルアーの下方装着角度ｒ１、ｒ２は、前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａ及び前記作業操作箇所から前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂと、さらに前記フレームの下向きの前傾角度ｓとに基づいて決定されることを特徴としている。
【００２８】
また、前記ステップ（ｆ）において、前記内側装着角度ｐ、ｑは、前記作業者の角膜と前記キャリアレンズの裏面との間の角膜頂点間距離が長くなるほど小さく設定されることを特徴としている。
【００２９】
前記ステップ（ｇ）における前記左右のオクルアーを装着するための開口の形成は、ＮＣ加工機により切削加工して行われることを特徴としている。
【００３０】
そして、前記ステップ（ｇ）において前記左右のキャリアレンズに形成された前記開口に前記左右のオクルアーを取り付ける際、レーザー位置決め機にて前記下方装着角度ｒ１、ｒ２及び前記内側装着角度ｐ、ｑで位置決めし、前記左右のオクルアーと前記左右のキャリアレンズとをこの状態で挿入して固定することを特徴としている。
【００３１】
また、本発明による双眼ルーペの製作方法は、作業者に応じて選択されたフレームに装着したキャリアレンズにオクルアーを取り付ける双眼ルーペの製作方法であって、（ａ）前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者が前記双眼ルーペを使用するときの作業体勢で下方の作業操作箇所を凝視している状態で前記作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、（ｂ）前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された撮像装置によって撮影するステップと、（ｃ）前記撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップと、（ｄ）前記フレームに取り付けられた角速度センサーの前記作業体勢時における出力に基づいて前記キャリアレンズ面に装着する各オクルアーの下方装着角度を決定するステップと、（ｅ）前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇに基づいて、前記左右のキャリアレンズ面に装着する前記オクルアーの各内側装着角度ｐ、ｑを決定するステップと、（ｆ）前記右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記下方装着角度と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて前記左右のキャリアレンズ面に開口を形成し、前記開口に前記左右のオクルアーを挿入して固定するステップと、の各ステップを有することを特徴としている。
【００３２】
さらに、本発明による双眼ルーペの製作方法は、作業者に応じて選択されたフレームに装着したキャリアレンズにオクルアーを取り付ける双眼ルーペの製作方法であって、（ａ）前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者が前記双眼ルーペを使用するときの作業体勢で下方の作業操作箇所を凝視している状態で前記作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、（ｂ）前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された第１撮像装置によって撮影するステップと、（ｃ）前記作業者の前記作業体勢を当該作業者の右側及び左側の何れか一方又は両側から所定距離離れた位置に配置された第２撮像装置によって前記作業者の側面姿勢画像データを得るステップと、（ｄ）前記第１撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップと、（ｅ）前記フレームに取り付けた測距センサーにより測定した前記作業体勢時における前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａを測定すると共に、前記側面姿勢画像データから前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂを測定し、測定された前記距離Ａ及び前記距離Ｂに基づいて左右の前記キャリアレンズ面に装着する各前記オクルアーの下方装着角度ｒ１、ｒ２を決定するステップと、（ｆ）前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇに基づいて、前記左右のキャリアレンズ面に装着する前記オクルアーの各内側装着角度ｐ、ｑを決定するステップと、（ｇ）前記右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記下方装着角度ｒ１、ｒ２と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて前記左右のキャリアレンズ面に開口を形成し、前記開口に前記左右のオクルアーを挿入して固定するステップと、の各ステップを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る双眼ルーペの製作方法によれば、フレームを作業者にフレームを着用して作業体勢を再現してもらい、そのときの手先の作業操作箇所からストロボ光を作業者の顔面に照射して撮像装置により撮影し、そのときの反射光を撮影した画像から瞳孔の位置を検出するために、その作業体勢に応じた正確な瞳孔位置を特定することができ、作業者個々に応じた適切な双眼ルーペを製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】双眼ルーペの全体構成を示す構成図である。
【図２】双眼ルーペを着用した状態を示す構成図である。
【図３】ＰＤメーターが測定した瞳孔間距離を表示している状態を示す説明図である。
【図４】作業者が作業している状態を示す説明図である。
【図５】キャリアレンズにオクルアーを取り付けるとき、視認する作業操作箇所へ向けて傾けて取り付けられることを示す説明図である。
【図６】作業者がフレームを着用して作業体勢をとるときの状態を模式的に示す説明図である。
【図７】瞳孔間距離の測定時において、カメラによりフレームを着用している作業者を撮影したときのモニター上の画面の説明図である。
【図８】カメラの構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】コンピュータの構成を概略的に示すブロック図である。
【図１０】作業者が作業している状態を左方から撮った画像を表示しているモニター上の画面の説明図である。
【図１１】作業者が作業している状態を右方から撮った画像を表示しているモニター上の画面の説明図である。
【図１２】レーザー計測機による作業操作箇所から左右のキャリアレンズの瞳孔に対応する位置までの距離の測定を模式的に示す説明図である。
【図１３】視力調整用のキャリアレンズの焦点距離の測定時において、カメラによりフレームを着用している作業者を撮影したときのモニター上の画面の説明図である。
【図１４】焦点調整部を取り付けたオクルアーを装着した双眼ルーペの全体構成を示す構成図である。
【図１５】オクルアーへの焦点調整部の取り付け構造の一例を示す平面図である。
【図１６】オクルアーへの焦点調整部の取り付け構造の他の例を示す平面図である。
【図１７】角膜頂点間距離測定器の概略的な構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明に係る双眼ルーペの製作方法の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００３６】
本双眼ルーペの製作方法においても、先ず、作業者の頭部及び顔面に応じてフィットするフレームを選択することから始まる。
【００３７】
（瞳孔位置の特定）
そして、本発明に係る双眼ルーペの製作方法では、作業者にオクルアー２が未装着のフレーム１を着用した状態で作業体勢（図４）を再現してもらい、このとき作業者が実際に手先で作業する作業操作箇所Ｐから作業者の顔面に向けてストロボ光を照射してカメラ１１Ａ（第１撮像装置）にて撮影することで瞳孔位置を特定する。
【００３８】
カメラ１１Ａを用いた瞳孔位置の特定について具体的に説明する。図８は、カメラ１１Ａの構成を概略的に示している。カメラ１１Ａは、制御部１２、ストロボ光照射装置１３、光学系１４、撮像素子１５、画像メモリ１６及び画像処理を行うコンピュータ２０とデータ及び信号の授受を行うインターフェース１７を含んで構成されるデジタルカメラである。
【００３９】
制御部１２は、カメラ１１Ａの各部を制御するプログラム記憶部と、このプログラムを実行するＣＰＵとを備えている。制御部１２の制御としては、コンピュータ２０からの指示に伴う光学系１４の撮像倍率やピント合わせ等の制御、画像メモリ１６に対する画像の保存や読出し等の制御を行う。
【００４０】
図９は、コンピュータ２０の構成を模式的に示している。コンピュータ２０は、モニター部２１、入力デバイス２２、プログラムに基づいて所定の演算処理や制御処理を行う中央制御部２３及びカメラ１１Ａ（第１撮像装置）とデータ及び信号の授受を行うインターフェース２４を含んで構成される。インターフェース２４には、さらにカメラ１１Ｂ及びカメラ１１Ｃ（何れも第２撮像装置）とを接続しているが、これらのカメラについては後に説明する。
【００４１】
そして、中央制御部２３は、撮像プログラム２３ａ、瞳孔間距離測定プログラム２３ｂ、傾斜角度測定プログラム２３ｃ、内側装着角度測定プログラム２３ｄ及びキャリアレンズ測定プログラム２３ｅと、これらプログラムを実行する中央演算処理装置ＣＰＵとを含んでいる。
【００４２】
瞳孔間距離の測定は、コンピュータ２０がカメラ１１Ａを作動して行うが、このとき、中央制御部２３は撮像プログラム２３ａを実行してカメラ１１Ａを制御し、フレーム１を着用した作業者の両眼にズームして、フレーム１の中心点Ｏ（図７）に焦点距離を合わせる。カメラ１１Ａはコンピュータ２０からの指示により、光学系１４が捉えて撮像素子１５により電気信号に変換された画像信号をコンピュータ２０に出力している。そして、コンピュータ２０が、この画像をモニター部２１に表示することで、双眼ルーペの製作者は、カメラ１１Ａが捉える画像の範囲や位置合わせ等の調整を入力デバイス２２から指示することができ、コンピュータ２０はこの調整指示の内容に従ってカメラ１１Ａによる撮影画像を調整する。
【００４３】
カメラ１１Ａは、双眼ルーペの製作者の指示の下でコンピュータ２０から送られる撮像指令に応答して、ストロボ光照射装置１３からストロボ光を照射させ撮影を行う。そして、カメラ１１Ａの撮像素子１５は、光学系１４からの撮影光を電気信号に変換して出力し、制御部１２は、この画像データを画像メモリ１６に保存する。
【００４４】
コンピュータ２０の中央制御部２３は、瞳孔間距離測定プログラム２３ｂの実行することで、カメラ１１Ａの画像メモリ１６に保存した画像データを読み出してモニター部２１に表示する。ストロボ光にて撮影を行うと左右両眼の瞳孔が光を反射し、画像データの中でもこの部分の輝度は高くなる。
【００４５】
図７は、このときのモニター部２１上の画面を表示している。中央制御部２３は、フレームの中心点Ｏから左右側の予め設定された画像データの領域内において各画素を走査し、輝度が予め設定された閾値を超える領域を検出する。そして、この閾値を超えている領域が所定範囲の面積を有して、且つその周辺領域よりも所定倍数以上の輝度を有する箇所の中心点ｐ１１、ｐ１２を求める演算処理を行うことで、作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定する。
【００４６】
このように中央制御部２３が画像素子の輝度を演算により走査して、作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）左右の瞳孔位置を特定する以外にも、製作者がモニター部２１の表示している画像から右の瞳孔位置ｐ１１及び左の瞳孔位置ｐ１２を入力デバイス２２のマウス等によって直接ポイントアウトすることで、中央制御部２３はポイントアウトされた位置を演算して、右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するようにしても良い。
【００４７】
（オクルアーの下方装着角度の決定）
オクルアー２の下方装着角度は、中央制御部２３が傾斜角度測定プログラム２３ｃを実行することで決定される。この場合、中央制御部２３は、カメラ１１Ｂ及びカメラ１１Ｃ（両者とも第２撮像装置）を制御して、作業者が再現する作業体勢を右側及び左側の両側から同時に撮影することで行う。カメラ１１Ｂ、１１Ｃの構成は、カメラ１１Ａと同様な構成なため説明を省略する。
【００４８】
中央制御部２３は、カメラ１１Ｂの画像メモリ１６に保存した左側から撮影の画像データを読み出すと、モニター部２１には図１０に示すような画像が表示される。双眼ルーペの製作者は、表示画面上でのフレーム蔓部６とフレーム１との左接続部分６のポイントｐ１と作業操作箇所のポイントｐ２との２点を入力デバイス２２のマウス等にて直接ポイントアウトすることにより、画像上のポイントｐ１とポイントｐ２の間の距離とカメラ１１Ｂの撮像倍率とから実際のこの距離を演算して表示する。この演算した距離が作業操作箇所Ｐから左キャリアレンズ５までの距離Ａ（図６）となる。
【００４９】
同様に、製作者は、表示画面上での左キャリアレンズ５を通る鉛直線Ｖ１と水平方向で直交するポイントｐ３と作業操作箇所のポイントｐ２との２点をポイントアウトすることにより、中央制御部２３は、画像上のポイントｐ２とポイントｐ３の間の距離と撮像倍率とから実際のこの距離を演算して表示する。この演算した距離が作業操作箇所Ｐから左キャリアレンズ５を通る鉛直線Ｖ１と水平方向で直交する水平方向距離Ｂ（図６）となる。
【００５０】
そして、製作者は、表示画面上で作業者の背骨を通る鉛直線Ｖ１に対する作業者の後頭部の傾斜線Ｍ１を画面上に描くことで、中央制御部２３は、図４に示すフレーム１の前傾角度ｓを演算して表示する。
【００５１】
また、中央制御部２３は、カメラ１１Ｃの画像メモリ１６に保存した画像データを読み出すと、モニター部２１には図１１に示すような画像が表示される。双眼ルーペの製作者が、表示画面上でのフレーム蔓部６とフレーム１との右接続部分６のポイントｐ４と作業操作箇所のポイントｐ５との２点を入力デバイス２２のマウス等にて直接ポイントアウトすることにより、中央制御部２３は、画像上のポイントｐ４とポイントｐ５とのポイント間の距離とカメラ１１Ｃの撮像倍率とから実際のこの距離を演算して表示する。この演算した距離が作業操作箇所Ｐから右キャリアレンズ５までの距離Ａ（図６）となる。
【００５２】
同様に、製作者は、表示画面上での右キャリアレンズ５を通る鉛直線Ｖ２と水平方向で直交するポイントｐ５と作業操作箇所のポイントｐ２との２点をポイントアウトすることで、画像上のポイントｐ２とポイントｐ５の間の距離と撮像倍率とから実際のこの距離を演算して表示する。この演算した距離が作業操作箇所Ｐから右キャリアレンズ５を通る鉛直線Ｖ１と水平方向で直交する水平方向距離Ｂ（図６）となる。
【００５３】
そして、製作者は、表示画面上で作業者の背骨を通る鉛直線Ｖ２に対する作業者の後頭部の傾斜線Ｍ２とを画面上に描くことで、中央制御部２３は、作業者が掛けているフレーム１の前傾角度ｓを演算して表示する。
【００５４】
人の体は、身体の中心線から左半分と右半分とは完全には対称となっておらず、左右両側から作業体勢を撮影して、それぞれの画像から作業操作箇所Ｐからキャリアレンズ５までの距離Ａと、作業操作箇所Ｐからキャリアレンズ５を通る鉛直線と水平方向で直交する水平方向距離Ｂと、をそれぞれ左右両眼で測定するのが望ましい。そして、フレーム１の前傾角度ｓについても、作業者によっては、より良く作業操作箇所Ｐを観察しようとして、一方の利き眼をより対象物に近づけるような頭の姿勢をとることがある。その場合は、フレーム１の前傾角度が左右で異なってくるために、フレーム１の前傾角度ｓについても、左右の撮影画像からそれぞれ求めるのが良い。
【００５５】
こうして、中央制御装置２３は、作業体勢の左右両側の撮影画像から求めた作業操作箇所Ｐからキャリアレンズ５までの距離Ａと、キャリアレンズ５を通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂと、作業者が掛けているフレーム１の前傾角度ｓとにより、左右のキャリアレンズ５の面に装着するオクルアー２の下方装着角度ｒ１、ｒ２（図６）を決定する。
【００５６】
このとき、右側又は左側の何れか一方から撮影した画像にて測定した、作業操作箇所Ｐからキャリアレンズ５までの距離Ａと、作業操作箇所Ｐからキャリアレンズ５を通る鉛直線と水平方向で直交する水平方向距離Ｂと、フレーム１の前傾角度ｓとから左右共通の下方装着角度ｒ１、ｒ２を求めても本発明の趣旨を逸脱するものではない。
【００５７】
さらに、作業者が掛けているフレーム１の前傾角度ｓについても、上記したように特に画面上から求めずに、座姿勢または立姿勢に応じて作業者の頭部の前傾角度は２５度又は２０度であるとされる統計結果をフレーム１の前傾角度ｓとするように傾斜角度測定プログラム２３ｃを設定しても良いが、作業者によってはこの前傾角度とは著しく異なる場合がある。
【００５８】
また、カメラ１１Ａによる作業者の正面からの撮影と、カメラ１１Ｂ及びカメラ１１Ｃによる作業者の左右の両側面からの撮影とを同時に行えば、同じ作業体勢でのデータを測定することができ統一したデータを得ることができるが、それぞれ別々に撮影しても良い。別々に撮影すれば、一台又は二台のカメラで共用することができるが、それぞれの撮影時で作業者が再現する作業体勢に差が生じて測定データに統一性を欠くことになる。
【００５９】
作業操作箇所Ｐからキャリアレンズ５までの距離Ａを測定する他の例としては、小型の測距センサーを利用して実測する方法もある。測距センサーは、赤外線を対象物に照射して対象物から反射されてくる赤外線の量を計測し、その反射光の強さを電圧で出力するものである。このセンサーをフレーム１のブリッジ（掛けたときに人の眉間と当たる中央部分）に取り付けて、フレーム１を着用した作業者が作業体勢を再現したとき、測距センサーからはフレーム１の中央から作業操作箇所Ｐまでの距離Ａに応じた電圧が出力される。そして、コンピュータ２０でこの信号値を演算処理することで距離Ａの値を求めることができる。また、距離Ａを測定するのに、赤外線以外にも、発射した超音波やレーザー光が被測定物で反射し、戻って来るまでの時間から、赤外線以外にもレーザーや音波を用いて測距する測距センサーも使用することができる。
【００６０】
（右眼及び左眼から作業操作箇所までの距離の測定）
左右のオクルアー２をキャリアレンズ５に装着するときの内側装着角度ｐ、ｑは、中央制御部２３が内側装着角度測定プログラム２３ｄを実行して行う。図１２で示すように、作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から作業操作箇所Ｐまでの直線距離Ｃ、Ｄ及びフレーム１の中心点Ｏから作業操作箇所Ｐまでの距離Ｇに基づいて、左右のキャリアレンズ５に装着するオクルアー２の各内側装着角度ｐ、ｑが決定される。
【００６１】
中央制御部２３は、作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を特定しており、また作業操作箇所Ｐからフレーム１の中心点Ｏまでの距離Ｇは中心点Ｏにピントを合わせていることから撮影の焦点距離から求まる。従って、中央制御部２３は、距離Ｇと作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）とから作業操作箇所Ｐまでの直線距離Ｃ、Ｄを演算することで各内側装着角度ｐ、ｑを算出する。
【００６２】
内側装着角度ｐ、ｑについては、左右両眼の角膜頂点間距離Ｄ（図２）を考慮することで、より実用に即した双眼ルーペを製作することができる。角膜頂点間距離とは、図２で示されているように、フレーム１を着用した作業者の角膜とキャリアレンズ５の裏面との間の距離のことをいう。これを測定するには、左右両眼について、作業者が眼をつむった状態で瞼の表面とレンズの内側表面までの距離をそれぞれ実測することになるが、測定するための専用の計測具も存在している。図１７は、角膜頂点間距離測定器４０の構成を示しており、先端部を作業者の角膜とキャリアレンズ５の裏面との間に差し込み、操作部４１を押圧することで角膜接触部４２とレンズ接触部４３とが鋏のように相反する方向に開放して角膜接触部４２が角膜に当接し、レンズ接触部４３がキャリアレンズ５の裏面と当接したとき、この間の開放距離を表す目盛部４４の数値が角膜頂点間距離となる。
【００６３】
作業者がフレーム１を掛けたとき、作業者の視野は、この角膜頂点間距離Ｄに応じて狭くなるために、左右のオクルアー２をキャリアレンズ５に取り付けるときの内側装着角度ｐ、ｑは、角膜頂点間距離Ｄの寸法値に応じて小さくなるように補正するのが好ましい。
【００６４】
よって、中央制御部２３が実行する内側装着角度測定プログラム２３ｄは、入力デバイス２２に角膜頂点間距離Ｄの値が入力されると、この値に応じて適正な内側装着角度ｐ、ｑに補正するようにプログラムされている。これにより、中央制御部２３は、左右両眼のオクルアー２を、それぞれ作業操作箇所Ｐに臨むよう内側に向けてキャリアレンズ５に取り付ける際、視野角が確保される実用に適した内側装着角度ｐ、ｑを提供する。
【００６５】
作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）から作業操作箇所Ｐまでの直線距離Ｃ、Ｄ及びフレーム１の中心点Ｏから作業操作箇所Ｐまでの距離Ｇの測定は、実測で計測して測定値を入力デバイス２２に入力しても良い。この場合、中央制御部２３は、入力デバイス２２に入力された測定値に基づき内側装着角度ｐ、ｑを演算し、次の角膜頂点間距離Ｄが入力されると、補正した内側装着角度ｐ、ｑを演算して提供する。
【００６６】
実測する場合は、コンピュータ２０が瞳孔間距離の測定で電子的に特定した作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）に対応して、左右のキャリアレンズ５に施したマーク（×印）までの距離を測定することで行う。実測はメジャーを用いて計測しても良いが、建築物測定の現場において広く用いられている図１２に示すレーザー計測機１８が利用できる。このときの測定手順としては、作業者の顔面をレーザーシールドした上で、レーザー計測機１８をフレーム１の中心点Ｏを通る中心線Ｌ上の作業操作箇所Ｐに設置する、そして、この状態でレーザー計測機１８の位置を変更することなく、レーザー照射口１８Ａが左又は右のキャリアレンズ５のマーキング箇所にレーザー光が当たるようにレーザー計測機１８を左右に振ることで、各マーキング箇所までのそれぞれの距離Ｃ、Ｄを計測する。これにより、レーザー計測機１８のディスプレイ部１８Ｂには、それぞれの距離Ｃ、Ｄとともに中心線Ｌからの内側装着角度ｐ、ｑの計測値が表示される。距離Ｃ、Ｄの計測には、このようなレーザー計測機１８以外にも、前述した赤外線又は超音波による測距センサーを用いてもよい。
【００６７】
（レーザー計測機による下方装着角度の測定）
また、このようなレーザー計測機１８は、前述したオクルアー２の下方装着角度ｒ１、ｒ２の測定でも使用することができる。図６で、カメラ１１をレーザー計測機１８に置き換えて説明すると、このときレーザー計測機１８は、図１２に示す中心線Ｌに位置させて、レーザー照射口１８Ａをフレーム蔓部６とフレーム１との接続部分６に向けてレーザー光を照射することで、レーザー計測機１８は距離Ａと角度ａとを測定してディスプレイ１８Ｂに表示する。
【００６８】
そして、検査者は、レーザー計測機１８が測定した角度ａと作業者が掛けているフレーム１の２５度又は２０度前傾角度とに基づいて、左右のオクルアー２をキャリアレンズ５に取り付ける際の下方装着角度ｒ１、ｒ２を求めるものである。
【００６９】
（オクルアーのキャリアレンズへの取り付け）
画像データから得た右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）の値と、求めた下方装着角度ｒ１、ｒ２及び内側装着角度ｐ、ｑとからキャリアレンズ５にオクルアー２を挿入する位置をＮＣ加工機にプログラムし、挿入部分を切削加工してキャリアレンズ５の表面を刳り抜いて開口部を形成する。
【００７０】
そして、開口部の形成後、オクルアー２を開口部からキャリアレンズ５に挿入し、レーザー位置決め機によって、下方装着角度ｒ１、ｒ２及び内側装着角度ｐ、ｑの調整を行い取付部３によりオクルアー２をキャリアレンズ５に固定する。取付部３は、オクルアー２を固定するアダプターと、キャリアレンズ５を挟んだ状態でこのアダプターを締め付けるリングとから成り、アダプターは、オクルアー２をキャリアレンズ５面に対して下方装着角度ｒ１、ｒ２及び内側装着角度ｐ、ｑで保持して固定するように構成されている。また、オクルアー２をキャリアレンズ５に固定するには、オクルアー２を下方装着角度ｒ１、ｒ２及び内側装着角度ｐ、ｑを維持した状態で開口部に嵌め込み接着材にて接着する方法がある。
【００７１】
（キャリアレンズの製作）
キャリアレンズ５は、作業者の近視や遠視などの視力を調整するレンズであり、遠近両用の二重焦点レンズでも良い。なお、視力の調整が必要のない作業者には、素通しのレンズが使用される。
【００７２】
キャリアレンズ５は、オクルアー２が取り付けられる前に、すなわち、作業者がフレーム１を選択したときに製作される。このとき、作業者が視力の調整が必要な場合、作業者の顔面にストロボ光を当てることによりレンズの焦点距離を測定することができる。
【００７３】
この場合、中央制御部２３は、撮像プログラム２３ａを実行してカメラ１１Ａを制御して、作業者の顔面にストロボ光を当てて撮影するのは、上記した瞳孔位置の特定のときと同じである。しかし、このとき作業者には、作業体勢ではなく自然体による立姿勢で作業操作箇所Ｐよりも上方遠方を見てもらい、フレーム１を着用した作業者の両眼にズームして、フレーム１の中心点Ｏに焦点距離を合わせる。そして、作業操作箇所Ｐにあるカメラ１１Ａは、コンピュータ２０からの指示により、光学系１４が捉えて撮像素子１５により電気信号に変換された画像信号をコンピュータ２０に出力する。コンピュータ２０が、この画像をモニター部２１の画面上に表示し、双眼ルーペの製作者は撮影画像の範囲や位置合わせ等の調整を入力デバイス２２から指示することができ、コンピュータ２０はこの調整指示の内容に従ってカメラ１１Ａを制御する。
【００７４】
そして、カメラ１１Ａは、コンピュータ２０から送られる撮像指令に応答して、ストロボ光照射装置１３からストロボ光を照射させて撮影を行う。そして、カメラ１１Ａの撮像素子１５は、光学系１４からの撮影光を電気信号に変換して出力し、制御部１２は、この画像データを画像メモリ１６に保存する。
【００７５】
コンピュータ２０の中央制御部２３は、キャリアレンズ測定プログラム２３ｅの制御により、カメラ１１Ａの画像メモリ１６に保存した画像データを読み出してモニター部２１に表示する。前述したように、ストロボ光にて撮影を行うと左右両眼の瞳孔位置は周辺の部分と比べて輝度が高くなり、モニター部２１は図１３に示す画像を表示する。
【００７６】
よって、中央制御部２３は、フレーム１の中心点Ｏから左右側の予め設定された画像データの領域内において各画素を走査し、輝度が予め設定された閾値を超える領域を検出する。そして、この閾値を超えている領域が所定範囲の面積を有して、且つその周辺領域よりも所定倍数以上の輝度を有する箇所の中心点ｐ１３、ｐ１４を求める演算処理を行うことで、作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）を電子的に特定する。
【００７７】
また別の方法として上記したように、製作者がモニター部２１の表示している画像から右の瞳孔位置ｐ１３及び左の瞳孔位置ｐ１４を入力デバイス２２のマウス等によって直接ポイントアウトすることで、中央制御部２３は右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）を電子的に特定することもできる。
【００７８】
そして、製作者は、作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）に視力調整用レンズの中心が合うように左右のキャリアレンズ５を加工する。こうした作業者の視力調整が可能なキャリアレンズ５を有した双眼ルーペを使用すれば、作業時には作業者はオクルアー２を通して作業箇所における精密部分を拡大して凝視することができ、作業体勢を解除して自然体のときはキャリアレンズ５を通して矯正された視界を確保できるために、作業の準備や周囲の人との作業の調整時等において、その都度双眼ルーペを外して眼鏡に掛け替える手間がなくなる。
【００７９】
（オクルアーの焦点調整部の構成）
また、オクルアー２には、作業者の視力に応じた焦点を調整する機能を付加することができる。図１４は、焦点調整部４が取り付けられたオクルアー２を装着した双眼ルーペ１０を示すが、その他の構成とその説明は図１に示した双眼ルーペ１０と同様である。焦点調整部４は、オクルアー２の作業距離に応じて焦点を微調整するための着脱可能な焦点調整用レンズユニットが組み込まれており、作業者の現在視力に適合させて、仕様が異なる複数のものから選択することができるようになっている。
【００８０】
図１５及び図１６は、オクルアー２に焦点調整部４を取り付ける例を示している。ここで、図１５は、嵌め込み式のタイプの例を示し、図１６は、磁気力により着脱可能に取り付けるタイプの例を示す。図１５の嵌め込み式の場合、焦点調整部４には凹部３０が設けられており、一方、オクルアー２の後部には凸部３１が設けられており、この凹部３０に凸部３１を嵌め込むことにより、焦点調整部４をオクルアー２の接眼部に装着できるようにしている。
【００８１】
この装着に際しては、位置合わせ線３２が１本の直線となるようにすることで、焦点調整部４の正確な位置合わせを可能にしている。この位置合わせ用の位置合わせ線３２を設けることにより、乱視等の場合に合わせてレンズユニット３３の度数に方向性が存在する場合にも、焦点調整部４は正しい位置での装着が可能となる。また、上記とは逆の順序で、焦点調整部４をオクルアー２から離脱できるようにしている。
【００８２】
なお、焦点調整部４の内径は、オクルアー２の後部外径よりも僅かに大きくなるように設定されており、かつ焦点調整部４の凹部３０に向かう筐体部分には可撓性を持たせているので、焦点調整部４の凹部３０に向かう筐体部分は、凸部３１を押し下げながらオクルアー２の方向に移動し、凹部３０の位置が凸部３１の位置にまで達すると、凹部３０が凸部３１を強固に嵌め込むように構成されている。
【００８３】
図１６に示す磁気タイプの場合は、オクルアー２側に強磁性体の金属板３３が設けられており、焦点調整部４側には、金属マグネット（又は磁気を帯びた金属粉を含有するプラスチックマグネット）３４が設けられ、双方がストッパー３５により位置決めされて磁気力により引き合うことにより、オクルアー２に焦点調整部４が着脱可能に取り付けられる。その他の構成とその説明は図１６に示した嵌め込みのタイプと同様である。焦点調整部４のオクルアー２への取り付け方には他にも種々考えられる。また、焦点調整部４は、オクルアー２の後端である接眼部に取り付けるとは限らず、先端側に取り付けるものであっても良い。
【００８４】
さらに、オクルアー２には、作業対象の像をレンズ群で拡大するための光学系である倍率調整用のレンズユニット３６が組み込まれている。レンズユニット３６は、例えば、拡大倍率が３．３乃至４．８倍用のものが使用されるが、所定の範囲で可変可能なズーム機能を有する光学系も使用できる。
【実施例２】
【００８５】
他の実施例として、下方装着角度を求める場合に角速度センサーを利用する方法について説明する。角速度センサーとしては、例えば、ジャイロセンサーが用いられてフレーム１に取り付ける。そして、このフレーム１を着用した作業者が作業体勢を再現したとき、ジャイロセンサーはフレーム１の傾き角に応じた電圧を出力する。コンピュータ２０は、ジャイロセンサーからの出力信号の値を演算処理して下方装着角度を求める。この場合、演算処理により求めた下方装着角度は左右共通となるが、角速度センサーを用いることにより距離Ａ及び距離Ｂを測定する必要がなくなる。
【００８６】
そして、実施例１と同様の方法で求めた右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて左右のキャリアレンズ５の面に開口を形成してオクルアーを挿入して固定する。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、医療手術や精密作業の際に使用される双眼ルーペであって、作業者個々の特徴に応じた左右両眼の瞳孔位置や作業体勢に適合する双眼ルーペの製作方法に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００８８】
１      フレーム
２      オクルアー
３      取付部
５      キャリアレンズ
１０    双眼ルーペ
１１Ａ  カメラ（第１撮像装置）
１１Ｂ  カメラ（第２撮像装置）
１１Ｃ  カメラ（第２撮像装置）
１３    ストロボ光照射装置
１８    レーザー計測機
Ｐ      作業操作箇所
ｐ、ｑ      左右オクルアーの内側装着角度
ｒ１、ｒ２  左右オクルアーの下方装着角度
【図１】
2014044391.tif 000003
【図２】
2014044391.tif 000004
【図３】
2014044391.tif 000005
【図４】
2014044391.tif 000006
【図５】
2014044391.tif 000007
【図６】
2014044391.tif 000008
【図７】
2014044391.tif 000009
【図８】
2014044391.tif 000010
【図９】
2014044391.tif 000011
【図１０】
2014044391.tif 000012
【図１１】
2014044391.tif 000013
【図１２】
2014044391.tif 000014
【図１３】
2014044391.tif 000015
【図１４】
2014044391.tif 000016
【図１５】
2014044391.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2014044391.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成25年4月30日(2013.4.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療手術や精密工作作業の際に使用される双眼ルーペに関するものであり、特に、フレームのキャリアレンズにルーペを取り付ける双眼ルーペの製作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
双眼ルーペは、手元の局所的な視覚対象物を拡大して視認する手段として、従来から、医療分野、精密工作、宝石加工等の各分野において広く使用されており、これらの分野では、高い精度で視認できることが要求される。
【０００３】
一般的なレンズ嵌め込み式の双眼ルーペ１０の構成は、図１に示すように、施術者の視力を調整する眼鏡と同じ構造のフレーム１と、作業対象の像を拡大するための双眼ルーペ本体であるルーペ２と、フレーム１に嵌め込まれてルーペ２を取り付けるためのキャリアレンズ５と、ルーペ２をキャリアレンズ５に取り付けるための取付部３と、精密作業者の顔に装着するためのフレーム蔓部６と、から成る。ルーペ２は、キャリアレンズ５の表面に刳り抜いた開口に挿入されて取付部３にて固定されている。
【０００４】
図２は、双眼ルーペ１０を作業者が着用した状態を示す説明図である。双眼ルーペ１０は、通常の眼鏡と同様に、フレーム１のフレーム蔓部６を、作業者の耳に掛けることにより顔面に着用することができる。
【０００５】
このような双眼ルーペ１０は、特に、医療分野において用いられる場合には、人命に関わることから、作業者個々における瞳孔間距離や作業体勢に適合させたものであることが求められ、高精度の視認性を確保するためには、作業者の身体的特徴に応じて、以下の手順に沿って製作される。
【０００６】
（１）作業者の顔の身体的特徴に適合したフレームの選定
フレーム蔓部６が作業者の側頭部にフィットしていると共に、フレーム蔓部６の曲状の先端部が耳に適切に掛かる。一組のキャリアレンズ５の間に設けられるノーズパッドが作業者の眉間と完全に接触している。
【０００７】
（２）ＰＤメーターによる瞳孔間距離の測定
瞳孔間距離を測定するには、ＰＤメーターを用いて測定するのが一般的である（例えば、特許文献１を参照）。ＰＤメーターは、一端に測定者用の見口、他方に被測定者が本体内部を見通す窓が設けられており、被測定者は、本体内部に映し出されている指標を注視するようこの窓に両眼を近づける。そして、測定者が、見口を覗きながら必要な操作を行って被測定者の左右の瞳孔を合致させたとき、ＰＤメーターはそのときの像を光学的に読み取ることで、瞳孔間距離及び被測定者の鼻中央より左右の瞳孔中心までの距離を測定して表示する。このとき、ＰＤメーターは、例えば、予め設定された両眼の焦点距離４０ｃｍに基づいて測定を行っている。図３は、ＰＤメーターが示す測定結果の一例であり、左の数値が被測定者の鼻中央より右眼の瞳孔中心までの距離を示し、右の数値が被測定者の鼻中央より左眼の瞳孔中心までの距離を示し、中央の数値が両眼の瞳孔間の距離を示している。
【０００８】
一方、作業者（医師）が作業をしているときの体勢（手術時の体勢）は、図４で示すように、作業者は手にしている器具の先端（作業操作箇所Ｐ）を凝視している状態にある。図４において、作業者が掛けているフレームは、ルーペ２が未装着の状態で示されているが、作業者はルーペ２を通して作業操作箇所Ｐを拡大して観察している。そのため、ルーペ２をフレーム１に取り付ける際には、フレーム１のキャリアレンズ５の平面に対してルーペ２を垂直に取り付けるのではなく、上下方向では、図２で示すように下方（フレームの下縁側）に向けて傾斜しており、且つ水平方向では、図５で示すように内側（ノーズパッド側）に向けて傾斜している状態で取り付ける必要がある。
【０００９】
このときの左右のルーペ２の内側に向けて取り付けるときの角度は、ＰＤメーターによる瞳孔間距離の測定結果から導き出される。すなわち、鼻中央の中心線Ｌより左右両眼の瞳孔中心までの距離は、図３の測定結果に依ると、右眼の瞳孔は３１ｍｍ、左眼の瞳孔は２９．５ｍｍであり、このとき焦点距離は４０ｃｍに設定して測定していることから、左右のキャリアレンズ５の面に装着する左右のルーペ２の内側に向けての取り付け角度である内側装着角度ｐ、ｑがそれぞれ検出される。
【００１０】
（３）眼から作業操作箇所までの距離の測定
眼から作業操作箇所Ｐまでの距離の測定は、ルーペ２が未だ取り付けられていないフレーム１を着用した作業者に図４で示す作業体勢を再現してもらい、このときの作業操作箇所Ｐからフレーム蔓部６とフレーム１との接続部分６までの距離を測定して行う。
【００１１】
この距離の測定を、図６で模式的に示すと、作業者がフレーム１を着用して手術を行うときの体勢での作業操作箇所Ｐからキャリアレンズ５までの距離Ａと、キャリアレンズ５を通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂとをそれぞれメジャーを用いて実測する。そして、実測した距離Ａ、Ｂからこの辺に挟まれた角度ａを求める。
【００１２】
一方、作業者が手術を行うときの体勢では、作業者の頭部の前傾によりフレーム１も前傾しており（図４）、この前傾角度ｓは、外科手術のような立ち姿勢での手術では２５度、歯科手術のような座姿勢での手術では２０度程度である。よって、製作しようとする双眼ルーペ１０が用いられる手術に応じた２５度又は２０度の何れかの前傾角度ｓと、角度ａとから、左右のルーペ２をキャリアレンズ５に取り付ける際の下向きの角度である下方装着角度ｒ１、ｒ２をそれぞれ求める。
【００１３】
（４）こうして、ルーペ２の収束角度と下方装着角度ｒ１、ｒ２を決定すると、左右のキャリアレンズ５のそれぞれにおいて、測定した瞳孔間距離の測定で求めた左右両眼の瞳孔位置からルーペ２の取り付け位置を決めて開口し、この開口にルーペ２を内側装着角度ｐ、ｑと下方装着角度ｒ１、ｒ２を保って嵌め込んで双眼ルーペ１０を製作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０００−１４６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、従来から採用されていた上記の双眼ルーペの製作方法は、瞳孔間距離を測定するのにＰＤメーターを用いるために、焦点距離はＰＤメーターに予め設定されている何れかの焦点距離の下で測定しなければならず、選択した焦点距離が個々の作業者の作業体勢での作業者の眼から作業操作箇所Ｐまでの距離とは一致していないことがある。
【００１６】
しかも、ＰＤメーターは、被検者が水平視した状態で測定することが条件となっている。しかしながら、医療の手術においては、作業者は下方を凝視した状態で施術するために、ＰＤメーターによる測定結果は手術姿勢での瞳孔間距離とは誤差を生じており、下向き姿勢による作業のための双眼ルーペとしては精度の点で不十分なものであった。
【００１７】
本発明は、上記した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、個々の作業者による作業体勢に応じて正確な瞳孔位置とルーペのキャリアレンズ面に対する取り付け角度を特定することで、作業者に合致した拡大視野を供することができる双眼ルーペの製作方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このため、本発明による双眼ルーペの製作方法は、作業者に応じて選択されたフレームに装着したキャリアレンズにルーペを取り付ける双眼ルーペの製作方法であって、（ａ）前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者が前記双眼ルーペを使用するときの作業体勢で下方の作業操作箇所を凝視している状態で前記作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、（ｂ）前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された第１撮像装置によって撮影するステップと、（ｃ）前記作業者の前記作業体勢を当該作業者の右側及び左側の何れか一方又は両側から所定距離離れた位置に配置された第２撮像装置によって前記作業者の側面姿勢画像データを得るステップと、（ｄ）前記第１撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップと、（ｅ）前記側面姿勢画像データから、前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａ及び前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂを測定し、測定された距離Ａ及び距離Ｂに基づいて左右の前記キャリアレンズ面に装着する各ルーペの下方装着角度ｒ１、ｒ２を決定するステップと、（ｆ）前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇに基づいて、前記左右のキャリアレンズ面に装着する前記ルーペの各内側装着角度ｐ、ｑを決定するステップと、（ｇ）前記右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記下方装着角度ｒ１、ｒ２と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて前記左右のキャリアレンズ面に開口を形成し、前記開口に前記左右のルーペを挿入して固定するステップと、の各ステップを有することを特徴としている。
【００１９】
このとき、前記キャリアレンズは、前記作業者の視力調整用レンズであることを特徴としている。そして、この視力調整用レンズは、前記作業者が前記作業体勢を解除し前記作業操作箇所よりも上方遠方を見る時の立姿勢において、前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者による前記双眼ルーペを使用する前記立姿勢時における作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された前記第１撮像装置によって撮影するステップと、前記第１撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）を電子的に特定するステップと、前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）に前記視力調整用レンズの中心が配置されるステップと、の各ステップにより製作することを特徴としている。
【００２０】
また、前記ルーペは、前記作業操作箇所を拡大する固定倍率又は倍率を所定の範囲で可変可能なズーム機能を有することを特徴としている。
【００２１】
さらに、前記第１撮像装置は、ストロボ光照射装置を備え、画像データをメモリ内に電子的に格納するデジタルカメラであることを特徴としている。
【００２２】
前記ステップ（ｃ）は、前記ステップ（ａ）における前記ストロボ光照射と同期するタイミングで前記作業者の側面姿勢画像データを得ることを特徴としている。
【００２３】
前記ステップ（ｄ）における前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップは、前記正面画像データにおいて前記フレームの中心点から左右側の予め設定された領域内において輝度が予め設定された閾値を超える所定範囲の面積を有し且つその周辺領域よりも所定倍数以上の輝度を有する箇所の中心点を求めることにより行われることを特徴としている。
【００２４】
また、前記第２撮像装置は、前記作業者の側面姿勢の画像データをメモリ内に電子的に格納するデジタルカメラであって、前記ステップ（ｅ）において測定する前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａ及び前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂは、当該第２撮像装置の撮像倍率及び前記作業者との距離に基づいて算出されることを特徴としている。
【００２５】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、前記作業操作箇所に配置される非接触の距離測定装置により行うことを特徴としている。
【００２６】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、レーザー計測機または赤外線や超音波による測距センサーにより行うことを特徴としている。
【００２７】
前記ステップ（ｅ）における前記ルーペの下方装着角度ｒ１、ｒ２は、前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａ及び前記作業操作箇所から前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂと、さらに前記フレームの下向きの前傾角度ｓとに基づいて決定されることを特徴としている。
【００２８】
また、前記ステップ（ｆ）において、前記内側装着角度ｐ、ｑは、前記作業者の角膜と前記キャリアレンズの裏面との間の角膜頂点間距離が長くなるほど小さく設定されることを特徴としている。
【００２９】
前記ステップ（ｇ）における前記左右のルーペを装着するための開口の形成は、ＮＣ加工機により切削加工して行われることを特徴としている。
【００３０】
そして、前記ステップ（ｇ）において前記左右のキャリアレンズに形成された前記開口に前記左右のルーペを取り付ける際、レーザー位置決め機にて前記下方装着角度ｒ１、ｒ２及び前記内側装着角度ｐ、ｑで位置決めし、前記左右のルーペと前記左右のキャリアレンズとをこの状態で挿入して固定することを特徴としている。
【００３１】
また、本発明による双眼ルーペの製作方法は、作業者に応じて選択されたフレームに装着したキャリアレンズにルーペを取り付ける双眼ルーペの製作方法であって、（ａ）前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者が前記双眼ルーペを使用するときの作業体勢で下方の作業操作箇所を凝視している状態で前記作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、（ｂ）前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された撮像装置によって撮影するステップと、（ｃ）前記撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップと、（ｄ）前記フレームに取り付けられた角速度センサーの前記作業体勢時における出力に基づいて前記キャリアレンズ面に装着する各ルーペの下方装着角度を決定するステップと、（ｅ）前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇに基づいて、前記左右のキャリアレンズ面に装着する前記ルーペの各内側装着角度ｐ、ｑを決定するステップと、（ｆ）前記右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記下方装着角度と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて前記左右のキャリアレンズ面に開口を形成し、前記開口に前記左右のルーペを挿入して固定するステップと、の各ステップを有することを特徴としている。
【００３２】
さらに、本発明による双眼ルーペの製作方法は、作業者に応じて選択されたフレームに装着したキャリアレンズにルーペを取り付ける双眼ルーペの製作方法であって、（ａ）前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者が前記双眼ルーペを使用するときの作業体勢で下方の作業操作箇所を凝視している状態で前記作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、（ｂ）前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された第１撮像装置によって撮影するステップと、（ｃ）前記作業者の前記作業体勢を当該作業者の右側及び左側の何れか一方又は両側から所定距離離れた位置に配置された第２撮像装置によって前記作業者の側面姿勢画像データを得るステップと、（ｄ）前記第１撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップと、（ｅ）前記フレームに取り付けた測距センサーにより測定した前記作業体勢時における前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａを測定すると共に、前記側面姿勢画像データから前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂを測定し、測定された前記距離Ａ及び前記距離Ｂに基づいて左右の前記キャリアレンズ面に装着する各前記ルーペの下方装着角度ｒ１、ｒ２を決定するステップと、（ｆ）前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇに基づいて、前記左右のキャリアレンズ面に装着する前記ルーペの各内側装着角度ｐ、ｑを決定するステップと、（ｇ）前記右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記下方装着角度ｒ１、ｒ２と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて前記左右のキャリアレンズ面に開口を形成し、前記開口に前記左右のルーペを挿入して固定するステップと、の各ステップを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る双眼ルーペの製作方法によれば、フレームを作業者にフレームを着用して作業体勢を再現してもらい、そのときの手先の作業操作箇所からストロボ光を作業者の顔面に照射して撮像装置により撮影し、そのときの反射光を撮影した画像から瞳孔の位置を検出するために、その作業体勢に応じた正確な瞳孔位置を特定することができ、作業者個々に応じた適切な双眼ルーペを製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】双眼ルーペの全体構成を示す構成図である。
【図２】双眼ルーペを着用した状態を示す構成図である。
【図３】ＰＤメーターが測定した瞳孔間距離を表示している状態を示す説明図である。
【図４】作業者が作業している状態を示す説明図である。
【図５】キャリアレンズにルーペを取り付けるとき、視認する作業操作箇所へ向けて傾けて取り付けられることを示す説明図である。
【図６】作業者がフレームを着用して作業体勢をとるときの状態を模式的に示す説明図である。
【図７】瞳孔間距離の測定時において、カメラによりフレームを着用している作業者を撮影したときのモニター上の画面の説明図である。
【図８】カメラの構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】コンピュータの構成を概略的に示すブロック図である。
【図１０】作業者が作業している状態を左方から撮った画像を表示しているモニター上の画面の説明図である。
【図１１】作業者が作業している状態を右方から撮った画像を表示しているモニター上の画面の説明図である。
【図１２】レーザー計測機による作業操作箇所から左右のキャリアレンズの瞳孔に対応する位置までの距離の測定を模式的に示す説明図である。
【図１３】視力調整用のキャリアレンズの焦点距離の測定時において、カメラによりフレームを着用している作業者を撮影したときのモニター上の画面の説明図である。
【図１４】焦点調整部を取り付けたルーペを装着した双眼ルーペの全体構成を示す構成図である。
【図１５】ルーペへの焦点調整部の取り付け構造の一例を示す平面図である。
【図１６】ルーペへの焦点調整部の取り付け構造の他の例を示す平面図である。
【図１７】角膜頂点間距離測定器の概略的な構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明に係る双眼ルーペの製作方法の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００３６】
本双眼ルーペの製作方法においても、先ず、作業者の頭部及び顔面に応じてフィットするフレームを選択することから始まる。
【００３７】
（瞳孔位置の特定）
そして、本発明に係る双眼ルーペの製作方法では、作業者にルーペ２が未装着のフレーム１を着用した状態で作業体勢（図４）を再現してもらい、このとき作業者が実際に手先で作業する作業操作箇所Ｐから作業者の顔面に向けてストロボ光を照射してカメラ１１Ａ（第１撮像装置）にて撮影することで瞳孔位置を特定する。
【００３８】
カメラ１１Ａを用いた瞳孔位置の特定について具体的に説明する。図８は、カメラ１１Ａの構成を概略的に示している。カメラ１１Ａは、制御部１２、ストロボ光照射装置１３、光学系１４、撮像素子１５、画像メモリ１６及び画像処理を行うコンピュータ２０とデータ及び信号の授受を行うインターフェース１７を含んで構成されるデジタルカメラである。
【００３９】
制御部１２は、カメラ１１Ａの各部を制御するプログラム記憶部と、このプログラムを実行するＣＰＵとを備えている。制御部１２の制御としては、コンピュータ２０からの指示に伴う光学系１４の撮像倍率やピント合わせ等の制御、画像メモリ１６に対する画像の保存や読出し等の制御を行う。
【００４０】
図９は、コンピュータ２０の構成を模式的に示している。コンピュータ２０は、モニター部２１、入力デバイス２２、プログラムに基づいて所定の演算処理や制御処理を行う中央制御部２３及びカメラ１１Ａ（第１撮像装置）とデータ及び信号の授受を行うインターフェース２４を含んで構成される。インターフェース２４には、さらにカメラ１１Ｂ及びカメラ１１Ｃ（何れも第２撮像装置）とを接続しているが、これらのカメラについては後に説明する。
【００４１】
そして、中央制御部２３は、撮像プログラム２３ａ、瞳孔間距離測定プログラム２３ｂ、傾斜角度測定プログラム２３ｃ、内側装着角度測定プログラム２３ｄ及びキャリアレンズ測定プログラム２３ｅと、これらプログラムを実行する中央演算処理装置ＣＰＵとを含んでいる。
【００４２】
瞳孔間距離の測定は、コンピュータ２０がカメラ１１Ａを作動して行うが、このとき、中央制御部２３は撮像プログラム２３ａを実行してカメラ１１Ａを制御し、フレーム１を着用した作業者の両眼にズームして、フレーム１の中心点Ｏ（図７）に焦点距離を合わせる。カメラ１１Ａはコンピュータ２０からの指示により、光学系１４が捉えて撮像素子１５により電気信号に変換された画像信号をコンピュータ２０に出力している。そして、コンピュータ２０が、この画像をモニター部２１に表示することで、双眼ルーペの製作者は、カメラ１１Ａが捉える画像の範囲や位置合わせ等の調整を入力デバイス２２から指示することができ、コンピュータ２０はこの調整指示の内容に従ってカメラ１１Ａによる撮影画像を調整する。
【００４３】
カメラ１１Ａは、双眼ルーペの製作者の指示の下でコンピュータ２０から送られる撮像指令に応答して、ストロボ光照射装置１３からストロボ光を照射させ撮影を行う。そして、カメラ１１Ａの撮像素子１５は、光学系１４からの撮影光を電気信号に変換して出力し、制御部１２は、この画像データを画像メモリ１６に保存する。
【００４４】
コンピュータ２０の中央制御部２３は、瞳孔間距離測定プログラム２３ｂの実行することで、カメラ１１Ａの画像メモリ１６に保存した画像データを読み出してモニター部２１に表示する。ストロボ光にて撮影を行うと左右両眼の瞳孔が光を反射し、画像データの中でもこの部分の輝度は高くなる。
【００４５】
図７は、このときのモニター部２１上の画面を表示している。中央制御部２３は、フレームの中心点Ｏから左右側の予め設定された画像データの領域内において各画素を走査し、輝度が予め設定された閾値を超える領域を検出する。そして、この閾値を超えている領域が所定範囲の面積を有して、且つその周辺領域よりも所定倍数以上の輝度を有する箇所の中心点ｐ１１、ｐ１２を求める演算処理を行うことで、作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定する。
【００４６】
このように中央制御部２３が画像素子の輝度を演算により走査して、作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）左右の瞳孔位置を特定する以外にも、製作者がモニター部２１の表示している画像から右の瞳孔位置ｐ１１及び左の瞳孔位置ｐ１２を入力デバイス２２のマウス等によって直接ポイントアウトすることで、中央制御部２３はポイントアウトされた位置を演算して、右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するようにしても良い。
【００４７】
（ルーペの下方装着角度の決定）
ルーペ２の下方装着角度は、中央制御部２３が傾斜角度測定プログラム２３ｃを実行することで決定される。この場合、中央制御部２３は、カメラ１１Ｂ及びカメラ１１Ｃ（両者とも第２撮像装置）を制御して、作業者が再現する作業体勢を右側及び左側の両側から同時に撮影することで行う。カメラ１１Ｂ、１１Ｃの構成は、カメラ１１Ａと同様な構成なため説明を省略する。
【００４８】
中央制御部２３は、カメラ１１Ｂの画像メモリ１６に保存した左側から撮影の画像データを読み出すと、モニター部２１には図１０に示すような画像が表示される。双眼ルーペの製作者は、表示画面上でのフレーム蔓部６とフレーム１との左接続部分６のポイントｐ１と作業操作箇所のポイントｐ２との２点を入力デバイス２２のマウス等にて直接ポイントアウトすることにより、画像上のポイントｐ１とポイントｐ２の間の距離とカメラ１１Ｂの撮像倍率とから実際のこの距離を演算して表示する。この演算した距離が作業操作箇所Ｐから左キャリアレンズ５までの距離Ａ（図６）となる。
【００４９】
同様に、製作者は、表示画面上での左キャリアレンズ５を通る鉛直線Ｖ１と水平方向で直交するポイントｐ３と作業操作箇所のポイントｐ２との２点をポイントアウトすることにより、中央制御部２３は、画像上のポイントｐ２とポイントｐ３の間の距離と撮像倍率とから実際のこの距離を演算して表示する。この演算した距離が作業操作箇所Ｐから左キャリアレンズ５を通る鉛直線Ｖ１と水平方向で直交する水平方向距離Ｂ（図６）となる。
【００５０】
そして、製作者は、表示画面上で作業者の背骨を通る鉛直線Ｖ１に対する作業者の後頭部の傾斜線Ｍ１を画面上に描くことで、中央制御部２３は、図４に示すフレーム１の前傾角度ｓを演算して表示する。
【００５１】
また、中央制御部２３は、カメラ１１Ｃの画像メモリ１６に保存した画像データを読み出すと、モニター部２１には図１１に示すような画像が表示される。双眼ルーペの製作者が、表示画面上でのフレーム蔓部６とフレーム１との右接続部分６のポイントｐ４と作業操作箇所のポイントｐ５との２点を入力デバイス２２のマウス等にて直接ポイントアウトすることにより、中央制御部２３は、画像上のポイントｐ４とポイントｐ５とのポイント間の距離とカメラ１１Ｃの撮像倍率とから実際のこの距離を演算して表示する。この演算した距離が作業操作箇所Ｐから右キャリアレンズ５までの距離Ａ（図６）となる。
【００５２】
同様に、製作者は、表示画面上での右キャリアレンズ５を通る鉛直線Ｖ２と水平方向で直交するポイントｐ５と作業操作箇所のポイントｐ２との２点をポイントアウトすることで、画像上のポイントｐ２とポイントｐ５の間の距離と撮像倍率とから実際のこの距離を演算して表示する。この演算した距離が作業操作箇所Ｐから右キャリアレンズ５を通る鉛直線Ｖ１と水平方向で直交する水平方向距離Ｂ（図６）となる。
【００５３】
そして、製作者は、表示画面上で作業者の背骨を通る鉛直線Ｖ２に対する作業者の後頭部の傾斜線Ｍ２とを画面上に描くことで、中央制御部２３は、作業者が掛けているフレーム１の前傾角度ｓを演算して表示する。
【００５４】
人の体は、身体の中心線から左半分と右半分とは完全には対称となっておらず、左右両側から作業体勢を撮影して、それぞれの画像から作業操作箇所Ｐからキャリアレンズ５までの距離Ａと、作業操作箇所Ｐからキャリアレンズ５を通る鉛直線と水平方向で直交する水平方向距離Ｂと、をそれぞれ左右両眼で測定するのが望ましい。そして、フレーム１の前傾角度ｓについても、作業者によっては、より良く作業操作箇所Ｐを観察しようとして、一方の利き眼をより対象物に近づけるような頭の姿勢をとることがある。その場合は、フレーム１の前傾角度が左右で異なってくるために、フレーム１の前傾角度ｓについても、左右の撮影画像からそれぞれ求めるのが良い。
【００５５】
こうして、中央制御装置２３は、作業体勢の左右両側の撮影画像から求めた作業操作箇所Ｐからキャリアレンズ５までの距離Ａと、キャリアレンズ５を通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂと、作業者が掛けているフレーム１の前傾角度ｓとにより、左右のキャリアレンズ５の面に装着するルーペ２の下方装着角度ｒ１、ｒ２（図６）を決定する。
【００５６】
このとき、右側又は左側の何れか一方から撮影した画像にて測定した、作業操作箇所Ｐからキャリアレンズ５までの距離Ａと、作業操作箇所Ｐからキャリアレンズ５を通る鉛直線と水平方向で直交する水平方向距離Ｂと、フレーム１の前傾角度ｓとから左右共通の下方装着角度ｒ１、ｒ２を求めても本発明の趣旨を逸脱するものではない。
【００５７】
さらに、作業者が掛けているフレーム１の前傾角度ｓについても、上記したように特に画面上から求めずに、座姿勢または立姿勢に応じて作業者の頭部の前傾角度は２５度又は２０度であるとされる統計結果をフレーム１の前傾角度ｓとするように傾斜角度測定プログラム２３ｃを設定しても良いが、作業者によってはこの前傾角度とは著しく異なる場合がある。
【００５８】
また、カメラ１１Ａによる作業者の正面からの撮影と、カメラ１１Ｂ及びカメラ１１Ｃによる作業者の左右の両側面からの撮影とを同時に行えば、同じ作業体勢でのデータを測定することができ統一したデータを得ることができるが、それぞれ別々に撮影しても良い。別々に撮影すれば、一台又は二台のカメラで共用することができるが、それぞれの撮影時で作業者が再現する作業体勢に差が生じて測定データに統一性を欠くことになる。
【００５９】
作業操作箇所Ｐからキャリアレンズ５までの距離Ａを測定する他の例としては、小型の測距センサーを利用して実測する方法もある。測距センサーは、赤外線を対象物に照射して対象物から反射されてくる赤外線の量を計測し、その反射光の強さを電圧で出力するものである。このセンサーをフレーム１のブリッジ（掛けたときに人の眉間と当たる中央部分）に取り付けて、フレーム１を着用した作業者が作業体勢を再現したとき、測距センサーからはフレーム１の中央から作業操作箇所Ｐまでの距離Ａに応じた電圧が出力される。そして、コンピュータ２０でこの信号値を演算処理することで距離Ａの値を求めることができる。また、距離Ａを測定するのに、赤外線以外にも、発射した超音波やレーザー光が被測定物で反射し、戻って来るまでの時間から、赤外線以外にもレーザーや音波を用いて測距する測距センサーも使用することができる。
【００６０】
（右眼及び左眼から作業操作箇所までの距離の測定）
左右のルーペ２をキャリアレンズ５に装着するときの内側装着角度ｐ、ｑは、中央制御部２３が内側装着角度測定プログラム２３ｄを実行して行う。図１２で示すように、作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から作業操作箇所Ｐまでの直線距離Ｃ、Ｄ及びフレーム１の中心点Ｏから作業操作箇所Ｐまでの距離Ｇに基づいて、左右のキャリアレンズ５に装着するルーペ２の各内側装着角度ｐ、ｑが決定される。
【００６１】
中央制御部２３は、作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を特定しており、また作業操作箇所Ｐからフレーム１の中心点Ｏまでの距離Ｇは中心点Ｏにピントを合わせていることから撮影の焦点距離から求まる。従って、中央制御部２３は、距離Ｇと作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）とから作業操作箇所Ｐまでの直線距離Ｃ、Ｄを演算することで各内側装着角度ｐ、ｑを算出する。
【００６２】
内側装着角度ｐ、ｑについては、左右両眼の角膜頂点間距離Ｄ（図２）を考慮することで、より実用に即した双眼ルーペを製作することができる。角膜頂点間距離とは、図２で示されているように、フレーム１を着用した作業者の角膜とキャリアレンズ５の裏面との間の距離のことをいう。これを測定するには、左右両眼について、作業者が眼をつむった状態で瞼の表面とレンズの内側表面までの距離をそれぞれ実測することになるが、測定するための専用の計測具も存在している。図１７は、角膜頂点間距離測定器４０の構成を示しており、先端部を作業者の角膜とキャリアレンズ５の裏面との間に差し込み、操作部４１を押圧することで角膜接触部４２とレンズ接触部４３とが鋏のように相反する方向に開放して角膜接触部４２が角膜に当接し、レンズ接触部４３がキャリアレンズ５の裏面と当接したとき、この間の開放距離を表す目盛部４４の数値が角膜頂点間距離となる。
【００６３】
作業者がフレーム１を掛けたとき、作業者の視野は、この角膜頂点間距離Ｄに応じて狭くなるために、左右のルーペ２をキャリアレンズ５に取り付けるときの内側装着角度ｐ、ｑは、角膜頂点間距離Ｄの寸法値に応じて小さくなるように補正するのが好ましい。
【００６４】
よって、中央制御部２３が実行する内側装着角度測定プログラム２３ｄは、入力デバイス２２に角膜頂点間距離Ｄの値が入力されると、この値に応じて適正な内側装着角度ｐ、ｑに補正するようにプログラムされている。これにより、中央制御部２３は、左右両眼のルーペ２を、それぞれ作業操作箇所Ｐに臨むよう内側に向けてキャリアレンズ５に取り付ける際、視野角が確保される実用に適した内側装着角度ｐ、ｑを提供する。
【００６５】
作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）から作業操作箇所Ｐまでの直線距離Ｃ、Ｄ及びフレーム１の中心点Ｏから作業操作箇所Ｐまでの距離Ｇの測定は、実測で計測して測定値を入力デバイス２２に入力しても良い。この場合、中央制御部２３は、入力デバイス２２に入力された測定値に基づき内側装着角度ｐ、ｑを演算し、次の角膜頂点間距離Ｄが入力されると、補正した内側装着角度ｐ、ｑを演算して提供する。
【００６６】
実測する場合は、コンピュータ２０が瞳孔間距離の測定で電子的に特定した作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）に対応して、左右のキャリアレンズ５に施したマーク（×印）までの距離を測定することで行う。実測はメジャーを用いて計測しても良いが、建築物測定の現場において広く用いられている図１２に示すレーザー計測機１８が利用できる。このときの測定手順としては、作業者の顔面をレーザーシールドした上で、レーザー計測機１８をフレーム１の中心点Ｏを通る中心線Ｌ上の作業操作箇所Ｐに設置する、そして、この状態でレーザー計測機１８の位置を変更することなく、レーザー照射口１８Ａが左又は右のキャリアレンズ５のマーキング箇所にレーザー光が当たるようにレーザー計測機１８を左右に振ることで、各マーキング箇所までのそれぞれの距離Ｃ、Ｄを計測する。これにより、レーザー計測機１８のディスプレイ部１８Ｂには、それぞれの距離Ｃ、Ｄとともに中心線Ｌからの内側装着角度ｐ、ｑの計測値が表示される。距離Ｃ、Ｄの計測には、このようなレーザー計測機１８以外にも、前述した赤外線又は超音波による測距センサーを用いてもよい。
【００６７】
（レーザー計測機による下方装着角度の測定）
また、このようなレーザー計測機１８は、前述したルーペ２の下方装着角度ｒ１、ｒ２の測定でも使用することができる。図６で、カメラ１１をレーザー計測機１８に置き換えて説明すると、このときレーザー計測機１８は、図１２に示す中心線Ｌに位置させて、レーザー照射口１８Ａをフレーム蔓部６とフレーム１との接続部分６に向けてレーザー光を照射することで、レーザー計測機１８は距離Ａと角度ａとを測定してディスプレイ１８Ｂに表示する。
【００６８】
そして、検査者は、レーザー計測機１８が測定した角度ａと作業者が掛けているフレーム１の２５度又は２０度前傾角度とに基づいて、左右のルーペ２をキャリアレンズ５に取り付ける際の下方装着角度ｒ１、ｒ２を求めるものである。
【００６９】
（ルーペのキャリアレンズへの取り付け）
画像データから得た右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）の値と、求めた下方装着角度ｒ１、ｒ２及び内側装着角度ｐ、ｑとからキャリアレンズ５にルーペ２を挿入する位置をＮＣ加工機にプログラムし、挿入部分を切削加工してキャリアレンズ５の表面を刳り抜いて開口部を形成する。
【００７０】
そして、開口部の形成後、ルーペ２を開口部からキャリアレンズ５に挿入し、レーザー位置決め機によって、下方装着角度ｒ１、ｒ２及び内側装着角度ｐ、ｑの調整を行い取付部３によりルーペ２をキャリアレンズ５に固定する。取付部３は、ルーペ２を固定するアダプターと、キャリアレンズ５を挟んだ状態でこのアダプターを締め付けるリングとから成り、アダプターは、ルーペ２をキャリアレンズ５面に対して下方装着角度ｒ１、ｒ２及び内側装着角度ｐ、ｑで保持して固定するように構成されている。また、ルーペ２をキャリアレンズ５に固定するには、ルーペ２を下方装着角度ｒ１、ｒ２及び内側装着角度ｐ、ｑを維持した状態で開口部に嵌め込み接着材にて接着する方法がある。
【００７１】
（キャリアレンズの製作）
キャリアレンズ５は、作業者の近視や遠視などの視力を調整するレンズであり、遠近両用の二重焦点レンズでも良い。なお、視力の調整が必要のない作業者には、素通しのレンズが使用される。
【００７２】
キャリアレンズ５は、ルーペ２が取り付けられる前に、すなわち、作業者がフレーム１を選択したときに製作される。このとき、作業者が視力の調整が必要な場合、作業者の顔面にストロボ光を当てることによりレンズの焦点距離を測定することができる。
【００７３】
この場合、中央制御部２３は、撮像プログラム２３ａを実行してカメラ１１Ａを制御して、作業者の顔面にストロボ光を当てて撮影するのは、上記した瞳孔位置の特定のときと同じである。しかし、このとき作業者には、作業体勢ではなく自然体による立姿勢で作業操作箇所Ｐよりも上方遠方を見てもらい、フレーム１を着用した作業者の両眼にズームして、フレーム１の中心点Ｏに焦点距離を合わせる。そして、作業操作箇所Ｐにあるカメラ１１Ａは、コンピュータ２０からの指示により、光学系１４が捉えて撮像素子１５により電気信号に変換された画像信号をコンピュータ２０に出力する。コンピュータ２０が、この画像をモニター部２１の画面上に表示し、双眼ルーペの製作者は撮影画像の範囲や位置合わせ等の調整を入力デバイス２２から指示することができ、コンピュータ２０はこの調整指示の内容に従ってカメラ１１Ａを制御する。
【００７４】
そして、カメラ１１Ａは、コンピュータ２０から送られる撮像指令に応答して、ストロボ光照射装置１３からストロボ光を照射させて撮影を行う。そして、カメラ１１Ａの撮像素子１５は、光学系１４からの撮影光を電気信号に変換して出力し、制御部１２は、この画像データを画像メモリ１６に保存する。
【００７５】
コンピュータ２０の中央制御部２３は、キャリアレンズ測定プログラム２３ｅの制御により、カメラ１１Ａの画像メモリ１６に保存した画像データを読み出してモニター部２１に表示する。前述したように、ストロボ光にて撮影を行うと左右両眼の瞳孔位置は周辺の部分と比べて輝度が高くなり、モニター部２１は図１３に示す画像を表示する。
【００７６】
よって、中央制御部２３は、フレーム１の中心点Ｏから左右側の予め設定された画像データの領域内において各画素を走査し、輝度が予め設定された閾値を超える領域を検出する。そして、この閾値を超えている領域が所定範囲の面積を有して、且つその周辺領域よりも所定倍数以上の輝度を有する箇所の中心点ｐ１３、ｐ１４を求める演算処理を行うことで、作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）を電子的に特定する。
【００７７】
また別の方法として上記したように、製作者がモニター部２１の表示している画像から右の瞳孔位置ｐ１３及び左の瞳孔位置ｐ１４を入力デバイス２２のマウス等によって直接ポイントアウトすることで、中央制御部２３は右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）を電子的に特定することもできる。
【００７８】
そして、製作者は、作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）に視力調整用レンズの中心が合うように左右のキャリアレンズ５を加工する。こうした作業者の視力調整が可能なキャリアレンズ５を有した双眼ルーペを使用すれば、作業時には作業者はルーペ２を通して作業箇所における精密部分を拡大して凝視することができ、作業体勢を解除して自然体のときはキャリアレンズ５を通して矯正された視界を確保できるために、作業の準備や周囲の人との作業の調整時等において、その都度双眼ルーペを外して眼鏡に掛け替える手間がなくなる。
【００７９】
（ルーペの焦点調整部の構成）
また、ルーペ２には、作業者の視力に応じた焦点を調整する機能を付加することができる。図１４は、焦点調整部４が取り付けられたルーペ２を装着した双眼ルーペ１０を示すが、その他の構成とその説明は図１に示した双眼ルーペ１０と同様である。焦点調整部４は、ルーペ２の作業距離に応じて焦点を微調整するための着脱可能な焦点調整用レンズユニットが組み込まれており、作業者の現在視力に適合させて、仕様が異なる複数のものから選択することができるようになっている。
【００８０】
図１５及び図１６は、ルーペ２に焦点調整部４を取り付ける例を示している。ここで、図１５は、嵌め込み式のタイプの例を示し、図１６は、磁気力により着脱可能に取り付けるタイプの例を示す。図１５の嵌め込み式の場合、焦点調整部４には凹部３０が設けられており、一方、ルーペ２の後部には凸部３１が設けられており、この凹部３０に凸部３１を嵌め込むことにより、焦点調整部４をルーペ２の接眼部に装着できるようにしている。
【００８１】
この装着に際しては、位置合わせ線３２が１本の直線となるようにすることで、焦点調整部４の正確な位置合わせを可能にしている。この位置合わせ用の位置合わせ線３２を設けることにより、乱視等の場合に合わせてレンズユニット３３の度数に方向性が存在する場合にも、焦点調整部４は正しい位置での装着が可能となる。また、上記とは逆の順序で、焦点調整部４をルーペ２から離脱できるようにしている。
【００８２】
なお、焦点調整部４の内径は、ルーペ２の後部外径よりも僅かに大きくなるように設定されており、かつ焦点調整部４の凹部３０に向かう筐体部分には可撓性を持たせているので、焦点調整部４の凹部３０に向かう筐体部分は、凸部３１を押し下げながらルーペ２の方向に移動し、凹部３０の位置が凸部３１の位置にまで達すると、凹部３０が凸部３１を強固に嵌め込むように構成されている。
【００８３】
図１６に示す磁気タイプの場合は、ルーペ２側に強磁性体の金属板３３が設けられており、焦点調整部４側には、金属マグネット（又は磁気を帯びた金属粉を含有するプラスチックマグネット）３４が設けられ、双方がストッパー３５により位置決めされて磁気力により引き合うことにより、ルーペ２に焦点調整部４が着脱可能に取り付けられる。その他の構成とその説明は図１６に示した嵌め込みのタイプと同様である。焦点調整部４のルーペ２への取り付け方には他にも種々考えられる。また、焦点調整部４は、ルーペ２の後端である接眼部に取り付けるとは限らず、先端側に取り付けるものであっても良い。
【００８４】
さらに、ルーペ２には、作業対象の像をレンズ群で拡大するための光学系である倍率調整用のレンズユニット３６が組み込まれている。レンズユニット３６は、例えば、拡大倍率が３．３乃至４．８倍用のものが使用されるが、所定の範囲で可変可能なズーム機能を有する光学系も使用できる。
【実施例２】
【００８５】
他の実施例として、下方装着角度を求める場合に角速度センサーを利用する方法について説明する。角速度センサーとしては、例えば、ジャイロセンサーが用いられてフレーム１に取り付ける。そして、このフレーム１を着用した作業者が作業体勢を再現したとき、ジャイロセンサーはフレーム１の傾き角に応じた電圧を出力する。コンピュータ２０は、ジャイロセンサーからの出力信号の値を演算処理して下方装着角度を求める。この場合、演算処理により求めた下方装着角度は左右共通となるが、角速度センサーを用いることにより距離Ａ及び距離Ｂを測定する必要がなくなる。
【００８６】
そして、実施例１と同様の方法で求めた右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて左右のキャリアレンズ５の面に開口を形成してルーペ２を挿入して固定する。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、医療手術や精密作業の際に使用される双眼ルーペであって、作業者個々の特徴に応じた左右両眼の瞳孔位置や作業体勢に適合する双眼ルーペの製作方法に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００８８】
１      フレーム
２      ルーペ
３      取付部
５      キャリアレンズ
１０    双眼ルーペ
１１Ａ  カメラ（第１撮像装置）
１１Ｂ  カメラ（第２撮像装置）
１１Ｃ  カメラ（第２撮像装置）
１３    ストロボ光照射装置
１８    レーザー計測機
Ｐ      作業操作箇所
ｐ、ｑ      左右ルーペの内側装着角度
ｒ１、ｒ２  左右ルーペの下方装着角度
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者に応じて選択されたフレームに装着したキャリアレンズにルーペを取り付ける双眼ルーペの製作方法であって、
（ａ）前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者が前記双眼ルーペを使用するときの作業体勢で下方の作業操作箇所を凝視している状態で前記作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、
（ｂ）前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された第１撮像装置によって撮影するステップと、
（ｃ）前記作業者の前記作業体勢を当該作業者の右側及び左側の何れか一方又は両側から所定距離離れた位置に配置された第２撮像装置によって前記作業者の側面姿勢画像データを得るステップと、
（ｄ）前記第１撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップと、
（ｅ）前記側面姿勢画像データから、前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａ及び前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂを測定し、測定された距離Ａ及び距離Ｂに基づいて左右の前記キャリアレンズ面に装着する各ルーペの下方装着角度ｒ１、ｒ２を決定するステップと、
（ｆ）前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇに基づいて、前記左右のキャリアレンズ面に装着する前記ルーペの各内側装着角度ｐ、ｑを決定するステップと、
（ｇ）前記右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記下方装着角度ｒ１、ｒ２と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて前記左右のキャリアレンズ面に開口を形成し、前記開口に前記左右のルーペを挿入して固定するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする双眼ルーペの製作方法。
【請求項２】
前記キャリアレンズは、前記作業者の視力調整用レンズである請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項３】
前記作業者が前記作業体勢を解除し前記作業操作箇所よりも上方遠方を見る時の立姿勢において、
前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者による前記双眼ルーペを使用する前記立姿勢時における作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、
前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された前記第１撮像装置によって撮影するステップと、
前記第１撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）を電子的に特定するステップと、
前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）に前記視力調整用レンズの中心が配置されるステップと、
の各ステップを有し、これにより前記キャリアレンズを製作することを含む請求項２に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項４】
前記ルーペは、前記作業操作箇所を拡大する固定倍率又は倍率を所定の範囲で可変可能なズーム機能を有する請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項５】
前記第１撮像装置は、ストロボ光照射装置を備え、画像データをメモリ内に電子的に格納するデジタルカメラである請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項６】
前記ステップ（ｃ）は、前記ステップ（ａ）における前記ストロボ光照射と同期するタイミングで前記作業者の側面姿勢画像データを得ることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項７】
前記ステップ（ｄ）における前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップは、前記正面画像データにおいて前記フレームの中心点から左右側の予め設定された領域内において輝度が予め設定された閾値を超える所定範囲の面積を有し且つその周辺領域よりも所定倍数以上の輝度を有する箇所の中心点を求めることにより行われることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項８】
前記第２撮像装置は、前記作業者の側面姿勢の画像データをメモリ内に電子的に格納するデジタルカメラであって、
前記ステップ（ｅ）において測定する前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａ及び前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂは、当該第２撮像装置の撮像倍率及び前記作業者との距離に基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項９】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、前記作業操作箇所に配置される非接触の距離測定装置により行われることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１０】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、レーザー計測機により行われることを特徴とする請求項９に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１１】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、赤外線による測距センサーにより行われることを特徴とする請求項９に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１２】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、超音波による測距センサーにより行われることを特徴とする請求項９に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１３】
前記ステップ（ｅ）における前記ルーペの下方装着角度ｒ１、ｒ２は、前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａ及び前記作業操作箇所から前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂと、さらに前記フレームの下向きの前傾角度ｓとに基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１４】
前記ステップ（ｆ）において、前記内側装着角度ｐ、ｑは、前記作業者の角膜と前記キャリアレンズの裏面との間の角膜頂点間距離が長くなるほど小さく設定されることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１５】
前記ステップ（ｇ）における前記左右のルーペを装着するための開口の形成は、ＮＣ加工機により切削加工して行われることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１６】
前記ステップ（ｇ）において前記左右のキャリアレンズに形成された前記開口に前記左右のルーペを取り付ける際、レーザー位置決め機にて前記下方装着角度ｒ１、ｒ２及び前記内側装着角度ｐ、ｑで位置決めし、前記左右のルーペと前記左右のキャリアレンズとをこの状態で挿入して固定することを特徴とする請求項１５に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１７】
作業者に応じて選択されたフレームに装着したキャリアレンズにルーペを取り付ける双眼ルーペの製作方法であって、
（ａ）前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者が前記双眼ルーペを使用するときの作業体勢で下方の作業操作箇所を凝視している状態で前記作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、
（ｂ）前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された撮像装置によって撮影するステップと、
（ｃ）前記撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップと、
（ｄ）前記フレームに取り付けられた角速度センサーの前記作業体勢時における出力に基づいて前記キャリアレンズ面に装着する各ルーペの下方装着角度を決定するステップと、
（ｅ）前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇに基づいて、前記左右のキャリアレンズ面に装着する前記ルーペの各内側装着角度ｐ、ｑを決定するステップと、
（ｆ）前記右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記下方装着角度と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて前記左右のキャリアレンズ面に開口を形成し、前記開口に前記左右のルーペを挿入して固定するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする双眼ルーペの製作方法。
【請求項１８】
前記キャリアレンズは、前記作業者の視力調整用レンズである請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１９】
前記作業者が前記作業体勢を解除し前記作業操作箇所よりも上方遠方を見る時の立姿勢において、
前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者による前記双眼ルーペを使用する前記立姿勢時における作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、
前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された前記撮像装置によって撮影するステップと、
前記撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）を電子的に特定するステップと、
前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）に前記視力調整用レンズの中心が配置されるステップと、
の各ステップを有し、これにより前記キャリアレンズを製作することを含む請求項１８に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２０】
前記ルーペは、前記作業操作箇所を拡大する固定倍率又は倍率を所定の範囲で可変可能なズーム機能を有する請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２１】
前記撮像装置は、ストロボ光照射装置を備え、画像データをメモリ内に電子的に格納するデジタルカメラである請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２２】
前記ステップ（ｃ）における前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップは、前記正面画像データにおいて前記フレームの中心点から左右側の予め設定された領域内において輝度が予め設定された閾値を超える所定範囲の面積を有し且つその周辺領域よりも所定倍数以上の輝度を有する箇所の中心点を求めることにより行われることを特徴とする請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２３】
前記ステップ（ｅ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、前記作業操作箇所に配置される非接触の距離測定装置により行われることを特徴とする請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２４】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、赤外線による測距センサーにより行われることを特徴とする請求項２３に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２５】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、超音波による測距センサーにより行われることを特徴とする請求項２３に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２６】
前記ステップ（ｅ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、レーザー計測機により行われることを特徴とする請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２７】
前記ステップ（ｅ）において、前記内側装着角度ｐ、ｑは、前記作業者の角膜と前記キャリアレンズの裏面との間の角膜頂点間距離が長くなるほど小さく設定されることを特徴とする請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２８】
前記ステップ（ｆ）における前記左右のルーペを装着するための各開口の形成は、ＮＣ加工機により切削加工して行われることを特徴とする請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２９】
前記ステップ（ｇ）における前記左右のキャリアレンズに形成された前記開口に前記左右のルーペを取り付ける際、レーザー位置決め機にて前記下方装着角度及び前記内側装着角度ｐ、ｑで位置決めし、前記左右のルーペと前記左右のキャリアレンズとをこの状態で接着して固定することを特徴とする請求項２８に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項３０】
作業者に応じて選択されたフレームに装着したキャリアレンズにルーペを取り付ける双眼ルーペの製作方法であって、
（ａ）前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者が前記双眼ルーペを使用するときの作業体勢で下方の作業操作箇所を凝視している状態で前記作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、
（ｂ）前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された第１撮像装置によって撮影するステップと、
（ｃ）前記作業者の前記作業体勢を当該作業者の右側及び左側の何れか一方又は両側から所定距離離れた位置に配置された第２撮像装置によって前記作業者の側面姿勢画像データを得るステップと、
（ｄ）前記第１撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップと、
（ｅ）前記フレームに取り付けた測距センサーにより測定した前記作業体勢時における前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａを測定すると共に、前記側面姿勢画像データから前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂを測定し、測定された前記距離Ａ及び前記距離Ｂに基づいて左右の前記キャリアレンズ面に装着する各前記ルーペの下方装着角度ｒ１、ｒ２を決定するステップと、
（ｆ）前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇに基づいて、前記左右のキャリアレンズ面に装着する前記ルーペの各内側装着角度ｐ、ｑを決定するステップと、
（ｇ）前記右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記下方装着角度ｒ１、ｒ２と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて前記左右のキャリアレンズ面に開口を形成し、前記開口に前記左右のルーペを挿入して固定するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする双眼ルーペの製作方法。
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月28日(2013.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者に応じて選択されたフレームに装着したキャリアレンズにルーペを取り付ける双眼ルーペの製作方法であって、
（ａ）前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者が前記双眼ルーペを使用するときの作業体勢で下方の作業操作箇所を凝視している状態で前記作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、
（ｂ）前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された第１撮像装置によって撮影するステップと、
（ｃ）前記作業者の前記作業体勢を当該作業者の右側及び左側の何れか一方又は両側から所定距離離れた位置に配置された第２撮像装置によって前記作業者の側面姿勢画像データを得るステップと、
（ｄ）前記第１撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップと、
（ｅ）前記側面姿勢画像データから、前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａ及び前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂを測定し、測定された距離Ａ及び距離Ｂに基づいて左右の前記キャリアレンズ面に装着する各ルーペの下方装着角度ｒ１、ｒ２を決定するステップと、
（ｆ）前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇに基づいて、前記左右のキャリアレンズ面に装着する前記ルーペの各内側装着角度ｐ、ｑを決定するステップと、
（ｇ）前記右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記下方装着角度ｒ１、ｒ２と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて前記左右のキャリアレンズ面に開口を形成し、前記開口に前記左右のルーペを挿入して固定するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする双眼ルーペの製作方法。
【請求項２】
前記キャリアレンズは、前記作業者の視力調整用レンズである請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項３】
前記作業者が前記作業体勢を解除し前記作業操作箇所よりも上方遠方を見る時の立姿勢において、
前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者による前記双眼ルーペを使用する前記立姿勢時における作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、
前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された前記第１撮像装置によって撮影するステップと、
前記第１撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）を電子的に特定するステップと、
前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）に前記視力調整用レンズの中心が配置されるステップと、
の各ステップを有し、これにより前記キャリアレンズを製作することを含む請求項２に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項４】
前記ルーペは、前記作業操作箇所を拡大する固定倍率又は倍率を所定の範囲で可変可能なズーム機能を有する請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項５】
前記第１撮像装置は、ストロボ光照射装置を備え、画像データをメモリ内に電子的に格納するデジタルカメラである請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項６】
前記ステップ（ｃ）は、前記ステップ（ａ）における前記ストロボ光照射と同期するタイミングで前記作業者の側面姿勢画像データを得ることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項７】
前記ステップ（ｄ）における前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップは、前記正面画像データにおいて前記フレームの中心点から左右側の予め設定された領域内において輝度が予め設定された閾値を超える所定範囲の面積を有し且つその周辺領域よりも所定倍数以上の輝度を有する箇所の中心点を求めることにより行われることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項８】
前記第２撮像装置は、前記作業者の側面姿勢の画像データをメモリ内に電子的に格納するデジタルカメラであって、
前記ステップ（ｅ）において測定する前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａ及び前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂは、当該第２撮像装置の撮像倍率及び前記作業者との距離に基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項９】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、前記作業操作箇所に配置される非接触の距離測定装置により行われることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１０】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、レーザー計測機により行われることを特徴とする請求項９に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１１】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、赤外線による測距センサーにより行われることを特徴とする請求項９に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１２】
前記ステップ（ｆ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、超音波による測距センサーにより行われることを特徴とする請求項９に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１３】
前記ステップ（ｅ）における前記ルーペの下方装着角度ｒ１、ｒ２は、前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａ及び前記作業操作箇所から前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂと、さらに前記フレームの下向きの前傾角度ｓとに基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１４】
前記ステップ（ｆ）において、前記内側装着角度ｐ、ｑは、前記作業者の角膜と前記キャリアレンズの裏面との間の角膜頂点間距離が長くなるほど小さく設定されることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１５】
前記ステップ（ｇ）における前記左右のルーペを装着するための開口の形成は、ＮＣ加工機により切削加工して行われることを特徴とする請求項１に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１６】
前記ステップ（ｇ）において前記左右のキャリアレンズに形成された前記開口に前記左右のルーペを取り付ける際、レーザー位置決め機にて前記下方装着角度ｒ１、ｒ２及び前記内側装着角度ｐ、ｑで位置決めし、前記左右のルーペと前記左右のキャリアレンズとをこの状態で挿入して固定することを特徴とする請求項１５に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１７】
作業者に応じて選択されたフレームに装着したキャリアレンズにルーペを取り付ける双眼ルーペの製作方法であって、
（ａ）前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者が前記双眼ルーペを使用するときの作業体勢で下方の作業操作箇所を凝視している状態で前記作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、
（ｂ）前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された撮像装置によって撮影するステップと、
（ｃ）前記撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップと、
（ｄ）前記フレームに取り付けられた角速度センサーの前記作業体勢時における出力に基づいて前記キャリアレンズ面に装着する各ルーペの下方装着角度を決定するステップと、
（ｅ）前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇに基づいて、前記左右のキャリアレンズ面に装着する前記ルーペの各内側装着角度ｐ、ｑを決定するステップと、
（ｆ）前記右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記下方装着角度と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて前記左右のキャリアレンズ面に開口を形成し、前記開口に前記左右のルーペを挿入して固定するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする双眼ルーペの製作方法。
【請求項１８】
前記キャリアレンズは、前記作業者の視力調整用レンズである請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項１９】
前記作業者が前記作業体勢を解除し前記作業操作箇所よりも上方遠方を見る時の立姿勢において、
前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者による前記双眼ルーペを使用する前記立姿勢時における作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、
前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された前記撮像装置によって撮影するステップと、
前記撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）を電子的に特定するステップと、
前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ３、Ｙ３）及び左瞳孔位置（Ｘ４、Ｙ４）に前記視力調整用レンズの中心が配置されるステップと、
の各ステップを有し、これにより前記キャリアレンズを製作することを含む請求項１８に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２０】
前記ルーペは、前記作業操作箇所を拡大する固定倍率又は倍率を所定の範囲で可変可能なズーム機能を有する請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２１】
前記撮像装置は、ストロボ光照射装置を備え、画像データをメモリ内に電子的に格納するデジタルカメラである請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２２】
前記ステップ（ｃ）における前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップは、前記正面画像データにおいて前記フレームの中心点から左右側の予め設定された領域内において輝度が予め設定された閾値を超える所定範囲の面積を有し且つその周辺領域よりも所定倍数以上の輝度を有する箇所の中心点を求めることにより行われることを特徴とする請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２３】
前記ステップ（ｅ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、前記作業操作箇所に配置される非接触の距離測定装置により行われることを特徴とする請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２４】
前記ステップ（ｅ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、赤外線による測距センサーにより行われることを特徴とする請求項２３に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２５】
前記ステップ（ｅ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、超音波による測距センサーにより行われることを特徴とする請求項２３に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２６】
前記ステップ（ｅ）における前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇの測定は、レーザー計測機により行われることを特徴とする請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２７】
前記ステップ（ｅ）において、前記内側装着角度ｐ、ｑは、前記作業者の角膜と前記キャリアレンズの裏面との間の角膜頂点間距離が長くなるほど小さく設定されることを特徴とする請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２８】
前記ステップ（ｆ）における前記左右のルーペを装着するための各開口の形成は、ＮＣ加工機により切削加工して行われることを特徴とする請求項１７に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項２９】
前記ステップ（ｆ）における前記左右のキャリアレンズに形成された前記開口に前記左右のルーペを取り付ける際、レーザー位置決め機にて前記下方装着角度及び前記内側装着角度ｐ、ｑで位置決めし、前記左右のルーペと前記左右のキャリアレンズとをこの状態で接着して固定することを特徴とする請求項２８に記載の双眼ルーペの製作方法。
【請求項３０】
作業者に応じて選択されたフレームに装着したキャリアレンズにルーペを取り付ける双眼ルーペの製作方法であって、
（ａ）前記キャリアレンズを装着したフレームを着用した作業者が前記双眼ルーペを使用するときの作業体勢で下方の作業操作箇所を凝視している状態で前記作業操作箇所からストロボ光を照射するステップと、
（ｂ）前記作業者の瞳孔からの前記ストロボ光の反射光を前記作業操作箇所に配置された第１撮像装置によって撮影するステップと、
（ｃ）前記作業者の前記作業体勢を当該作業者の右側及び左側の何れか一方又は両側から所定距離離れた位置に配置された第２撮像装置によって前記作業者の側面姿勢画像データを得るステップと、
（ｄ）前記第１撮像装置による正面画像データに基づいて、前記フレームの中心点からの前記作業者の右瞳孔位置（Ｘ１、Ｙ１）及び左瞳孔位置（Ｘ２、Ｙ２）を電子的に特定するステップと、
（ｅ）前記フレームに取り付けた測距センサーにより測定した前記作業体勢時における前記作業操作箇所から前記キャリアレンズまでの距離Ａを測定すると共に、前記側面姿勢画像データから前記キャリアレンズを通る鉛直線に直交する水平方向距離Ｂを測定し、測定された前記距離Ａ及び前記距離Ｂに基づいて左右の前記キャリアレンズ面に装着する各前記ルーペの下方装着角度ｒ１、ｒ２を決定するステップと、
（ｆ）前記作業者の右瞳孔位置及び左瞳孔位置から前記作業操作箇所までの直線距離Ｃ、Ｄ及び前記フレームの中心点から前記作業操作箇所までの距離Ｇに基づいて、前記左右のキャリアレンズ面に装着する前記ルーペの各内側装着角度ｐ、ｑを決定するステップと、
（ｇ）前記右瞳孔位置及び左瞳孔位置と、前記下方装着角度ｒ１、ｒ２と、前記内側装着角度ｐ、ｑとに基づいて前記左右のキャリアレンズ面に開口を形成し、前記開口に前記左右のルーペを挿入して固定するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする双眼ルーペの製作方法。