(57)【要約】【課題】眼鏡調整に際し、常用視線とレンズ光軸の一致又は任意の設計指定の角度を持たせるように、玉型上のレンズ光軸の位置決定方法を提供する。【解決手段】任意の眼鏡枠を調整可能部分を調整した快適な状況で装用させ、任意の姿勢で、常用視線と眼鏡枠の腕と前枠の一部を３辺とた３角形を特定し、玉型の垂直径とレンズ面カーブを補助変数として、レンズ光軸が常用視線と一致しながら、または任意の設計指定の角度をもちながら、玉型を通過する面上の交点を特定する。このとき、次の視線決定器具を使用する。中心表示とそれを通る第１基準直線表示を有した透明な基板と、基板の中心表示に同心に回転自在に保持され、前記第１基準直線表示と一致する第２基準直線表示を有した透明な回転円板と、基板および回転円板に設けられた相対回転量計測手段と、回転円板の第２基準直線表示の他端側に取り付けられレーザー発光手段とを含む器具。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の眼鏡枠を腕，鼻当て、前枠の角度などを含む調整可能部分を調整した快適な状況で装用させ、
任意の姿勢で、常用視線と眼鏡枠の腕と前枠の一部を３辺として形成される３角形を特定し、
玉型の垂直径とレンズの前面カーブと後面カーブの両者または一方を補助変数として、レンズ光軸が常用視線と一致しながら、または常用視線と任意の設計指定の角度をもちながら、玉型を通過する面上の交点を特定することを特徴とする眼鏡調整における玉型上のレンズ光軸位置決定方法。
【請求項２】
常用視線と眼鏡枠の腕と前枠の一部を３辺として形成される３角形を特定し、玉型の垂直径とレンズの前面カーブと後面カーブの両者または一方から、レンズ光軸が玉型を通過する面上の交点を特定することを特徴とする眼鏡調整における玉型上のレンズ光軸位置決定方法。
【請求項３】
中心表示およびそれを通る第１基準直線表示を有し、少なくとも前記第１基準直線表示を含む帯板状領域が透明とされた基板と、該基板の中心表示に同心に回転自在に保持され、前記第１基準直線表示と一致する第２基準直線表示を有し、該第２基準直線表示を含む帯板状領域が透明とされた回転円板と、前記基板および前記回転円板に設けられた相対回転量を計る回転角度計測手段と、前記回転円板の第２基準直線表示の他端側に取り付けられレーザー発光手段とを含む視線決定器具を使用し、
任意の眼鏡枠を腕，鼻当て、前枠の角度などを含む調整可能部分を調整した快適な状況で装用させ、
装用者に常用視線を使う姿勢を取らせ、
前記視線決定器具を眼鏡枠の側面に接近させ、その端面をほぼ平行の状態で、前記基板の第１基準直線表示を前記眼鏡枠の腕の直線部に平行に、かつ、前記中心表示を装用者の瞳孔先端に一致させて保持し、
前記回転円板を回し、装用者が固視距離を含めた常用視線の到達先にレーザー像を一致させ、
そのときの第１，第２直線表示のなす角度θ１を回転角度計測手段から読み取り、
眼鏡枠の腕と前枠とのなす角度θ０を計り、
常用視線と眼鏡枠の腕と前枠の一部を３辺として形成される３角形を特定し、前枠に対する常用視線のなす角θ２を、θ２＝１８０度−θ０−θ１から求め、
玉型の垂直径とレンズの前面カーブと後面カーブの両者または一方を補助変数として、レンズ光軸が常用視線と一致しながら、または常用視線と任意の設計指定の角度をもちながら、玉型を通過する面上の交点を特定することを特徴とする眼鏡調整における玉型上のレンズ光軸位置決定方法。
【請求項４】
レンズが半径ｒの球面の場合において、その中心をｘｙ平面でｘ軸上に置き、半径ｒの円がｙ軸を上下で切る点（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）を前枠上縁および前枠下縁の座標とし、（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）の中点をｙ軸に置くとき、（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）間の直線は、玉型の垂直径Ｐに相当し、
常用視線がレンズ光軸に一致する条件から、（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）を結ぶ直線とθ２の角度をなし、かつ、円中心を通る直線が常用視線であると同時にレンズ光軸となり、この直線がｙ軸を切る点である前枠の玉型上のレンズ光軸の位置ｙを、数式  ｙ＝〔ｒ−２√｛ｒ２−（Ｐ／２）２｝〕・ｔａｎ（π／２−θ２）で求めることを特徴とする請求項３記載の眼鏡調整における玉型上のレンズ光軸位置決定方法。
【請求項５】
前記装用されている玉型の垂直径に基づいてシートに描かれた前枠に対し、前記角θ２をなす直線の多数本をひいた前枠・平行直線図を描き、  次に、レンズ面カーブを描いたシートを使用し、これらのシートの少なくとも一方を透明とし、前記レンズ面カーブのレンズ光軸に相当した直線上に、前記前枠・平行直線図の常用視線を平行または一致させ重ね、前記玉型の垂直径が弦となって前記レンズ面カーブを切り取るときの、前記玉型の垂直径にレンズ光軸に相当した直線が交わる点を特定することを特徴とする請求項３記載の眼鏡調整における玉型上のレンズ光軸位置決定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、眼鏡調整における玉型上のレンズ光軸位置決定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術は２つに大別される。その１は、眼鏡枠の玉型を頭部前額面もしくは顔面に対して５〜１５度傾け、瞳孔の位置を玉型の垂直中点から１〜数ｍｍ上に採るなどとされている。
【０００３】
その２は、眼鏡レンズが球面単焦点からなる場合にかぎり、玉型垂直直径中点に光軸をおけば、設計条件のうち、レンズ光軸が眼球回旋点を通過する条件を満足させることはできる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来技術１では、如何なる場合に５度であるのかなどの数値を特定する判断基準がなく、また装用者の顎を引く姿勢や顎を上げる姿勢などの習性も全く考慮されず、眼鏡レンズの設計条件に沿った調整は、実際には行われていなかった。
【０００５】
また従来技術２では、レンズ光軸を常用視線（装用者が日常の姿勢で頻繁に、又は最も重点的もしくは合目的的に、外界を見る視線）に一致させることはできなかった。しかも、眼鏡レンズが球面単焦点でない場合、さらには、常用視線と任意の設計指定の角度を持たせた場合などは、眼鏡レンズの設計条件を満足させる眼鏡調整に対し、全く科学的根拠を持つ対応方法がなく、眼鏡技術者の感に頼るのみであった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決し、眼鏡調整に際し、常用視線とレンズ光軸の一致または、常用視線とレンズ光軸の任意の設計指定の角度を持たせるように、玉型上のレンズ光軸の位置決定方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明は次のとおりとする。本発明の第１態様であるレンズ光軸位置決定方法は、任意の眼鏡枠を腕，鼻当て、前枠の角度などを含む調整可能部分を調整した快適な状況で装用させ、任意の姿勢で、常用視線と眼鏡枠の腕と前枠の一部を３辺として形成される３角形を特定し、玉型の垂直径とレンズの前面カーブと後面カーブの両者または一方を補助変数として、レンズ光軸が常用視線と一致しながら、または常用視線と任意の設計指定の角度をもちながら、玉型を通過する面上の交点を特定することを特徴としている。
【０００８】
本発明の第２態様であるレンズ光軸位置決定方法は、常用視線と眼鏡枠の腕と前枠の一部を３辺として形成される３角形を特定し、玉型の垂直径とレンズの前面カーブと後面カーブの両者または一方から、レンズ光軸が玉型を通過する面上の交点を特定することを特徴としている。
【０００９】
本発明の第３態様であるレンズ光軸位置決定方法は、中心表示およびそれを通る第１基準直線表示を有し、少なくとも前記第１基準直線表示を含む帯板状領域が透明とされた基板と、該基板の中心表示に同心に回転自在に保持され、前記第１基準直線表示と一致する第２基準直線表示を有し、該第２基準直線表示を含む帯板状領域が透明とされた回転円板と、前記基板および前記回転円板に設けられた相対回転量を計る回転角度計測手段と、前記回転円板の第２基準直線表示の他端側に取り付けられレーザー発光手段とを含む視線決定器具を使用し、任意の眼鏡枠を腕，鼻当て、前枠の角度などを含む調整可能部分を調整した快適な状況で装用させ、装用者に常用視線を使う姿勢をとらせ、前記視線決定器具を眼鏡枠の側面に接近させ、その端面をほぼ平行の状態で、前記基板の第１基準直線表示を前記眼鏡枠の腕の直線部に平行に、かつ、前記中心表示を装用者の瞳孔先端に一致させて保持し、前記回転円板を回し、装用者が固視距離を含めた常用視線の到達先にレーザー像を一致させ、そのときの第１，第２直線表示のなす角度θ１を回転角度計測手段から読み取り、眼鏡枠の腕と前枠とのなす角度θ０を計り、常用視線と眼鏡枠の腕と前枠の一部を３辺として形成される３角形を特定し、前枠に対する常用視線のなす角θ２を、θ２＝１８０度−θ０−θ１から求め、玉型の垂直径とレンズの前面カーブと後面カーブの両者または一方を補助変数として、レンズ光軸が常用視線と一致しながら、または常用視線と任意の設計指定の角度をもちながら、玉型を通過する面上の交点を特定することを特徴としている。
【００１０】
本発明の第４態様であるレンズ光軸位置決定方法は、第３態様に加え、レンズが半径ｒの球面の場合において、その中心をｘｙ平面でｘ軸上に置き、半径ｒの円がｙ軸を上下で切る点（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）を前枠上縁および前枠下縁の座標とし、（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）の中点をｙ軸に置くとき、（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）間の直線は、玉型の垂直径Ｐに相当し、常用視線がレンズ光軸に一致する条件から、（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）を結ぶ直線とθ２の角度をなし、かつ、円中心を通る直線が常用視線であると同時にレンズ光軸となり、この直線がｙ軸を切る点である前枠の玉型上のレンズ光軸の位置ｙを、
数式  ｙ＝〔ｒ−２√｛ｒ２−（Ｐ／２）２｝〕・ｔａｎ（π／２−θ２）
で求めることを特徴としている。
【００１１】
本発明の第５態様であるレンズ光軸位置決定方法は、第３態様に加え、前記装用されている玉型の垂直径に基づいてシートに描かれた前枠に対し、前記角θ２をなす直線の多数本を引いた前枠・平行直線図を描き、次に、レンズ面カーブを描いたシートを使用し、これらのシートの少なくとも一方を透明とし、前記レンズ面カーブのレンズ光軸に相当した直線上に、前記前枠・平行直線図の常用視線を平行または一致させ重ね、前記玉型の垂直径が弦となって前記レンズ面カーブを切り取るときの、前記玉型の垂直径にレンズ光軸に相当した直線が交わる点を特定することを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施態様を図面に示す一実施例にもとづき説明する。今、本発明の眼鏡調整における玉型上のレンズ光軸位置決定方法が実施される前に、眼科医が患者（屈折異常者）の目の屈折検査を行い、処方箋を発行する。そして、眼鏡技術者がこの処方箋に基づいて、レンズを選択し、眼鏡枠を選択する。玉型を前枠に嵌め、この眼鏡枠を腕，鼻当てなどを調整して快適な状況で患者に装用させる。このとき、従来の方法で、顔の前額面と前枠との傾きを、５〜１５度傾け、頂間距離（通常１２ｍｍ）を決め、瞳孔の位置を玉型の垂直中点から１〜数ｍｍ上に採る。
【００１３】
そして、次に本発明により玉型上のレンズ光軸位置を決定するのであるが、このとき、図１，２，３に示す眼鏡枠に対する視線決定器具Ａを使用する。そして、眼鏡枠の側面に接近させて、その端面をほぼ平行の状態で保持するのである。先ず、この器具を説明する。
【００１４】
図１，２，３の器具Ａにおいて、透明プラスチックからなる基板１は、円環部１ａと、その直径上で該直径に平行な端面１ｆをもつ帯板部１ｂとからなる。そして、円環部の外周縁付近には角度円弧目盛り１ｃが設けられ、帯板部には、円弧目盛りの円中心（基板円環部１ａの円中心と一致）を示す中心表示１ｄおよびそれを通る第１基準直線表示１ｅを有する。この第１基準直線表示１ｅの通過する点が原点０度、そこから左回りにプラス、右回りにマイナスの数値が、角度円弧目盛り１ｃとして表示されている。そして、帯板部１ｂの端面１ｆは第１基準直線表示１ｅに平行である。
【００１５】
透明プラスチックからなる円形の回転板２は、基板の円中心（中心表示１ｄ）に同心に回転ガイド３を介して回転自在に装着される。そして、前記基板の円中心（中心表示１ｄ）に一致する中心表示２ａ、および前記基板の第１基準直線表示と一致する第２基準直線表示２ｂを有する。中心表示１ｄ，２ａを装用者の瞳孔先端に一致させるとき、見やすいように拡大レンズ５が回転板２の中心に設けられる。
【００１６】
前記第２基準直線表示の一端には、前記円弧目盛り１ｃに対応した指針表示２ｄを有する。他端側にはレーザー発光手段４が取り付けられ、その光線が第２基準直線表示２ｂの延長線に一致する方向に投射できるようにされている。
【００１７】
前記レーザー発光手段４は公知の市販されているものであり、円筒ケース４ａ内に発光ダイオード４ｂが収納され、円筒ケースの前端面には光通孔をもつキャップ４ｃが取り付けられる。ケースの後端から導出された電線４ｄがスイッチ付電源ボックス４ｅ（回転板に取り付けられた）に接続される。
【００１８】
次にこの器具Ａを使って、玉型上のレンズ光軸位置を決定する方法を説明する。装用者は、最も楽な姿勢（遠用及び常用は数メートル先の外界を見る。近用は書物，書類などを読む状態）を取る。
【００１９】
図４において、眼鏡枠Ｍの側面を透明板を通して見ながら、器具Ａを側面に接近させ、その端面をほぼ平行の状態で保持する。第１基準直線表示１ｅを腕Ｍ２の長さ方向中心線に平行にする。このとき、第１基準直線表示１ｅに平行な帯板部１ｂの端面１ｆが利用できる。
【００２０】
次に、中心表示１ｄを装用者の瞳孔先端に一致させる。そして、回転円板２を回し、患者が書面の見ている箇所（位置）にレーザー像を一致させる。このとき、常用視線とレーザー光線および第２直線表示２ｂが一致したことになる。そして、そのときの第１，第２直線表示１ｅ，２ｂのなす角度θ１を円弧目盛り１ｃから読み取る。この角度θ１は腕長さ方向に対する常用視線のなす角となる。
【００２１】
ここで、図５において、眼鏡枠の前枠Ｍ１，眼鏡枠の腕Ｍ２，常用視線Ｌ０で特定される三角形において、眼鏡枠の前枠と眼鏡枠の腕のなす角θ０，眼鏡枠の腕と常用視線のなす角をθ１（前記器具Ａで測定した値），常用視線と眼鏡枠の前枠のなす角をθ２とすると、θ２＝１８０度−（θ０＋θ１）から求められる。
【００２２】
次に、図６に示したｘ，ｙ，ｚの３軸からなる右手直交座標系において、眼鏡枠の前枠をｙｚ平面に、眼鏡枠の前枠，眼鏡枠の腕，常用視線で特定される三角形をｘｙ平面におく。同時に、この三角形と同一平面で規定される眼鏡レンズ前面または後面の球面の中心を、このｘｙ平面におく。これを基本的なレンズ球面とする。一方、レンズ曲面が非球面や複数の曲面を持つ場合、レンズ曲面が円錐曲面その他数式で表現できる曲面は、球面中心に相当する点のｘｙ平面の成分でもって中心とする。多焦点レンズで複数の曲面を採用する場合は、その基準となる曲面の中心のｘｙ平面の成分でもって中心とする。そして、前記基本的なレンズ曲面との関係は、個々の設計レンズにおいて、関係式において、その関係を表す。
【００２３】
ｘｙ平面（ｘ軸，ｙ軸の座標原点０）におかれた基本的なレンズ球面は半径ｒで、その中心をｘ軸上の点Ｓ（ｘ０，ｙ０）におく。円がｙ軸を切る点（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）とすれば、（ｘ１，ｙ１）は前枠上縁の座標に、（ｘ２，ｙ２）は前枠下縁の座標に相当する。（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）の中点をｙ軸におく。（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）間の直線は、半径ｒの円の弦の長さを表し、前枠上縁と前枠下縁の間の距離（玉型垂直径）Ｐに相当する。常用視線がレンズ光軸に一致する条件から、（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）を結ぶ直線とθ２の角度をなし、かつ、円中心を通る直線が、常用視線であると同時にレンズ光軸となる。この直線がｙ軸を切る点Ｔが前枠の玉型上のレンズ光軸の位置ｙである。
【００２４】
この光軸の位置ｙを計算で求める場合は次の数式１のようになる。
これをコンピュータで計算させる場合のフローチャートを図１１に示す。
【００２５】
【数１】
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【００２６】
このように、図６で形成される直角三角形ＯＳＴを利用して、辺ＯＳの長さは√｛ｒ２−（Ｐ／２）２｝となり、これに角ＯＳＴの正接（ｔａｎ）を掛ければ、上記のレンズ光軸の位置ｙとなる。
【００２７】
前枠の玉型上の当該垂直径の中点を調整時の原点とする。θ２が９０度の場合、レンズ光軸の位置は原点にくる。
【００２８】
また、前記光軸の位置ｙを作図で求める場合は、次のようになる。前記図６に示した図を方眼紙上に、その目盛線をｘ軸ｙ軸に一致させて描き、ｙの位置をこの方眼紙上の目盛りで読み取る。あるいは、別のスケールで計測する。
【００２９】
さてこれまでは、レンズ面が半径ｒの球面の場合であったが、次に非球面（楕円面，双曲面，放物面など）や、多焦点レンズ面の場合を説明する。図７において、前記装用されている玉型の垂直径Ｐに基づき透明シートに描かれた前枠Ｍ１に対し、前記角θ２をなす直線Ｌ０の互いに平行な多数本を描く（以下、前枠・平行直線図という）。このとき、方眼紙からなる透明シートの縦軸上に前枠を描き、その中点（基準点）Ｏを横軸上におく。
【００３０】
次に図８で、透明シート（グラフ用紙）の横目盛り線にレンズの光軸Ｌａを一致させて、レンズの曲率半径で描いたカーブをもつレンズカーブ図を用意する（図示では３種のカーブが描かれている）。
【００３１】
次に、図８のレンズ面カーブを描いた透明シートにおいて、そのレンズ光軸に相当した直線Ｌａに、前記前枠・平行直線図（図７）の直線Ｌ０を平行または一致させ（重ね）る。そして、前記玉型の垂直径Ｐ（Ｍ１）が弦となって前記レンズ面カーブを切り取る点と、前枠Ｍ１と光軸Ｌａとの交点Ｏａの基準点Ｏ（前枠の中心）からの距離ｙを読み取り特定する。それにしたがって、レンズを削る。
【００３２】
さて、これまでは常用視線Ｌ０をレンズ光軸Ｌａに一致させる場合の常用視線と前枠との交点の距離ｙを求める方法を説明した。しかし、本発明はそのほか、任意視線Ｌｎと前枠との交点の位置を求めることも含む。即ち、前記器具を用いて前記と同様にして、任意視線の前枠に対する角度θ２’を求める。これに基づき、図６に基づき、前記と同様にｙ’を計算で求める。あるいは、図７，８と同様に、図９のように、作図によりｙ’を求める。
【００３３】
次に近用レンズを決定するときも前記遠用の場合と同様に実施される。このとき、レーザー光線が対象面（書面）上で、点ではなく、直線状に投射すれば、書面の文章行に合わせれば、見やすくなる。そのため、図１０のように、レーザー発光手段４のケース前面に円柱レンズ６が取り付けられる。円柱レンズに替えて、半円柱レンズが取り付けられても良い。
【００３４】
このようにして、屈折異常矯正用眼鏡、老視用眼鏡のあらゆる眼鏡レンズの、設計条件通りの眼鏡装用が可能となった。
【００３５】
本発明は前記した実施例や実施態様に限定されず、特許請求の精神および範囲を逸脱せずに種々の変形を含む。
【００３６】
【発明の効果】本発明により、眼鏡調整に際し、常用視線とレンズ光軸の一致または、常用視線とレンズ光軸の任意の設計指定の角度を持たせることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に使用される視線決定器具の正面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】図１のＹ３−Ｙ３断面図である。
【図４】視線決定器具の使用状態説明図である。
【図５】眼鏡枠と常用視線で特定される三角形の説明図である。
【図６】球面レンズカーブ図である。
【図７】前枠・平行直線図である。
【図８】非球面レンズカーブ図である。
【図９】非球面レンズカーブ図である。
【図１０】視線決定器具の他の例の斜視図である。
【図１１】光軸位置のコンピュータによる計算フローチャート図である。
【符号の説明】
Ａ  視線決定器具
Ｍ  眼鏡枠
Ｍ１  前枠
Ｍ２  腕
１  基板
１ａ  円環部
１ｂ  帯板部
１ｃ  円弧目盛り
１ｄ  中心表示
１ｅ  第１基準直線表示
１ｆ  端面
２  回転板
２ａ  中心表示
２ｂ  第２基準直線表示
３  回転ガイド
４  レーザー発光手段
４ａ  円筒ケース
４ｂ  発光ダイオード
４ｃ  キャップ
４ｄ  電線
４ｅ  電源ボックス
５  拡大レンズ
６  円柱レンズ
【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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