特許第6488546号(P6488546)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6488546眼鏡装用画像解析装置、眼鏡装用画像解析方法、及び眼鏡装用画像解析プログラム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6488546
(24)【登録日】2019年3月8日
(45)【発行日】2019年3月27日
(54)【発明の名称】眼鏡装用画像解析装置、眼鏡装用画像解析方法、及び眼鏡装用画像解析プログラム
(51)【国際特許分類】
   G06T 1/00 20060101AFI20190318BHJP
   G02C 13/00 20060101ALI20190318BHJP
【FI】
   G06T1/00 340A
   G02C13/00
【請求項の数】4
【全頁数】22
(21)【出願番号】特願2014-17537(P2014-17537)
(22)【出願日】2014年1月31日
(65)【公開番号】特開2015-143960(P2015-143960A)
(43)【公開日】2015年8月6日
【審査請求日】2017年1月27日
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000135184
【氏名又は名称】株式会社ニデック
(72)【発明者】
【氏名】有川 徹
(72)【発明者】
【氏名】尾崎 賀洋
【審査官】 井上 宏一
(56)【参考文献】
【文献】 特開2000− 20580(JP,A)
【文献】 特開2007− 3923(JP,A)
【文献】 特開2007− 93636(JP,A)
【文献】 特開2003−329541(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G06T 1/00
G02C 13/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
眼鏡を装用した被検者の画像を解析し、被検者の眼鏡装用パラメータを測定するための眼鏡装用画像解析装置であって、
被検者の第1状態を撮影した第1撮影画像と、被検者の第1状態とは異なる第2状態を撮影した第2撮影画像と、を取得する画像取得手段と、
前記第1撮影画像を解析することによって、第1眼鏡装用パラメータを取得し、前記第1眼鏡装用パラメータに基づいて、前記第2撮影画像を解析し、第2眼鏡装用パラメータを取得する解析手段と、を備え、
前記解析手段は、前記第1眼鏡装用パラメータとして、前記被検者の眼鏡に関するレンズと眼鏡フレームの境界であるレンズの下端の位置を規定するための位置情報を、前記第1撮影画像に基づいて取得し、表示手段に前記第2撮影画像を表示するとともに、前記第1撮影画像より取得した前記レンズの下端位置に対応する指標であって、前記第2撮影画像上に重畳させる前記指標の位置を前記レンズの下端の前記位置情報に基づいて設定し、前記指標を前記第2撮影画像上における設定した位置に重畳表示し、前記指標の位置に基づいて前記第2眼鏡装用パラメータを取得することを特徴とする眼鏡装用画像解析装置。
【請求項2】
請求項1の眼鏡装用画像解析装置において、
前記解析手段は、前記レンズの下端のX軸方向における位置情報を前記第1撮影画像に基づいて取得し、前記第2撮影画像上に重畳させる前記指標のX軸方向における位置を、前記レンズの下端のX軸方向における位置情報に基づいて設定し、前記指標を前記第2撮影画像上における設定した位置に重畳表示させ、前記指標が前記第2撮影画像上で設定された位置から移動された後の前記指標の位置に基づいて前記第2眼鏡装用パラメータを取得することを特徴とする眼鏡装用画像解析装置。
【請求項3】
眼鏡を装用した被検者の画像を解析し、被検者の眼鏡装用パラメータを測定するための眼鏡装用画像解析方法であって、
被検者の第1状態を撮影した第1撮影画像と、被検者の第1状態とは異なる第2状態を撮影した第2撮影画像と、を取得する画像取得ステップと、
前記第1撮影画像を解析することによって、第1眼鏡装用パラメータを取得し、前記第1眼鏡装用パラメータに基づいて、前記第2撮影画像を解析し、第2眼鏡装用パラメータを取得する解析ステップであって、前記第1眼鏡装用パラメータとして、前記被検者の眼鏡に関するレンズと眼鏡フレームの境界であるレンズの下端の位置を規定するための位置情報を、前記第1撮影画像に基づいて取得し、表示手段に前記第2撮影画像を表示するとともに、前記第1撮影画像より取得した前記レンズの下端位置に対応する指標であって、前記第2撮影画像上に重畳させる前記指標の位置を前記レンズの下端の前記位置情報に基づいて設定し、前記指標を前記第2撮影画像上における設定した位置に重畳表示し、前記指標の位置に基づいて前記第2眼鏡装用パラメータを取得する解析ステップと、
を備えることを特徴とする眼鏡装用画像解析方法。
【請求項4】
眼鏡を装用した被検者の画像を解析し、被検者の眼鏡装用パラメータを測定するための眼鏡装用画像解析装置において実行される眼鏡装用画像解析プログラムであって、
前記眼鏡装用画像解析装置のプロセッサによって実行されることで、
被検者の第1状態を撮影した第1撮影画像と、被検者の第1状態とは異なる第2状態を撮影した第2撮影画像と、を取得する画像取得ステップと、
前記第1撮影画像を解析することによって、第1眼鏡装用パラメータを取得し、前記第1眼鏡装用パラメータに基づいて、前記第2撮影画像を解析し、第2眼鏡装用パラメータを取得する解析ステップであって、前記第1眼鏡装用パラメータとして、前記被検者の眼鏡に関するレンズと眼鏡フレームの境界であるレンズの下端の位置を規定するための位置情報を、前記第1撮影画像に基づいて取得し、表示手段に前記第2撮影画像を表示するとともに、前記第1撮影画像より取得した前記レンズの下端位置に対応する指標であって、前記第2撮影画像上に重畳させる前記指標の位置を前記レンズの下端の前記位置情報に基づいて設定し、前記指標を前記第2撮影画像上における設定した位置に重畳表示し、前記指標の位置に基づいて前記第2眼鏡装用パラメータを取得する解析ステップと、
を前記眼鏡装用画像解析装置に実行させることを特徴とする眼鏡装用画像解析プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、眼鏡を製作するために必要な眼鏡装用パラメータを測定するために、撮影画像の解析を行う眼鏡装用画像解析装置、眼鏡装用画像解析方法、及び眼鏡装用画像解析プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
眼鏡フレームを装用した状態の被検者の顔を撮像装置によって撮影し、その画像から眼鏡を製作するために必要な眼鏡装用パラメータを算出する眼鏡装用画像解析装置が提案されている(特許文献1参照)。このような装置では、第1状態(例えば、遠方視状態)の被検者を撮影した撮影画像から被検者の遠方視状態の眼鏡装用パラメータが算出されている。また、第2状態(例えば、近方視状態)の被検者を撮影した撮影画像から被検者の近方視状態の眼鏡装用パラメータが算出されている。
【0003】
従来の装置では、アタッチメントやシール等が眼鏡フレームに取り付けられ、撮影された撮影画像では、それらを目印として眼鏡フレームの位置を検出し、眼鏡装用パラメータを測定していた(特許文献2参照)。また、アタッチメントやシール等を眼鏡フレームに取り付けること無く、撮影を行った場合、撮影画像より眼鏡フレームのエッジを検出することによって、眼鏡フレームを検出していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−216049号公報
【特許文献2】特表2010−503885号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、眼鏡装用パラメータを算出する場合には、第1状態における撮影画像と第2状態における撮影画像を取得し、それぞれ解析を行う。しかしながら、撮影画像から、眼鏡装用パラメータの取得の際に、眉毛、鼻、髪のような部位と識別をしながら解析を行うため、眼鏡装用パラメータの取得に時間がかかる。このため、第1状態における撮影画像と第2状態における撮影画像の解析をそれぞれ行った場合に、多くの時間がかかってしまう。また、第1状態における撮影画像と第2状態における撮影画像の解析をそれぞれ行った場合に、取得される眼鏡装用パラメータの精度がよくない場合があった。
【0006】
本発明は、上記問題点の少なくとも1つを鑑み、好適に眼鏡装用パラメータを算出することのできる眼鏡装用画像解析装置、眼鏡装用画像解析方法、及び眼鏡装用画像解析プログラムを提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
(1) 本開示の第1態様に係る眼鏡装用画像解析装置は、眼鏡を装用した被検者の画像を解析し、被検者の眼鏡装用パラメータを測定するための眼鏡装用画像解析装置であって、被検者の第1状態を撮影した第1撮影画像と、被検者の第1状態とは異なる第2状態を撮影した第2撮影画像と、を取得する画像取得手段と、前記第1撮影画像を解析することによって、第1眼鏡装用パラメータを取得し、前記第1眼鏡装用パラメータに基づいて、前記第2撮影画像を解析し、第2眼鏡装用パラメータを取得する解析手段と、を備え、前記解析手段は、前記第1眼鏡装用パラメータとして、前記被検者の眼鏡に関するレンズと眼鏡フレームの境界であるレンズの下端の位置を規定するための位置情報を、前記第1撮影画像に基づいて取得し、表示手段に前記第2撮影画像を表示するとともに、前記第1撮影画像より取得した前記レンズの下端位置に対応する指標であって、前記第2撮影画像上に重畳させる前記指標の位置を前記レンズの下端の前記位置情報に基づいて設定し、前記指標を前記第2撮影画像上における設定した位置に重畳表示し、前記指標の位置に基づいて前記第2眼鏡装用パラメータを取得することを特徴とする。
(2) 本開示の第2態様に係る眼鏡装用画像解析方法は、眼鏡を装用した被検者の画像を解析し、被検者の眼鏡装用パラメータを測定するための眼鏡装用画像解析方法であって、被検者の第1状態を撮影した第1撮影画像と、被検者の第1状態とは異なる第2状態を撮影した第2撮影画像と、を取得する画像取得ステップと、前記第1撮影画像を解析することによって、第1眼鏡装用パラメータを取得し、前記第1眼鏡装用パラメータに基づいて、前記第2撮影画像を解析し、第2眼鏡装用パラメータを取得する解析ステップであって、前記第1眼鏡装用パラメータとして、前記被検者の眼鏡に関するレンズと眼鏡フレームの境界であるレンズの下端の位置を規定するための位置情報を、前記第1撮影画像に基づいて取得し、表示手段に前記第2撮影画像を表示するとともに、前記第1撮影画像より取得した前記レンズの下端位置に対応する指標であって、前記第2撮影画像上に重畳させる前記指標の位置を前記レンズの下端の前記位置情報に基づいて設定し、前記指標を前記第2撮影画像上における設定した位置に重畳表示し、前記指標の位置に基づいて前記第2眼鏡装用パラメータを取得する解析ステップと、を備えることを特徴とする。
(3) 本開示の第3態様に係る眼鏡装用画像解析プログラムは、眼鏡を装用した被検者の画像を解析し、被検者の眼鏡装用パラメータを測定するための眼鏡装用画像解析装置において実行される眼鏡装用画像解析プログラムであって、前記眼鏡装用画像解析装置のプロセッサによって実行されることで、被検者の第1状態を撮影した第1撮影画像と、被検者の第1状態とは異なる第2状態を撮影した第2撮影画像と、を取得する画像取得ステップと、前記第1撮影画像を解析することによって、第1眼鏡装用パラメータを取得し、前記第1眼鏡装用パラメータに基づいて、前記第2撮影画像を解析し、第2眼鏡装用パラメータを取得する解析ステップであって、前記第1眼鏡装用パラメータとして、前記被検者の眼鏡に関するレンズと眼鏡フレームの境界であるレンズの下端の位置を規定するための位置情報を、前記第1撮影画像に基づいて取得し、表示手段に前記第2撮影画像を表示するとともに、前記第1撮影画像より取得した前記レンズの下端位置に対応する指標であって、前記第2撮影画像上に重畳させる前記指標の位置を前記レンズの下端の前記位置情報に基づいて設定し、前記指標を前記第2撮影画像上における設定した位置に重畳表示し、前記指標の位置に基づいて前記第2眼鏡装用パラメータを取得する解析ステップと、を前記眼鏡装用画像解析装置に実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、好適に眼鏡装用パラメータを算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本実施例に係る眼鏡装用画像解析装置の外観の概略構成図である。
図2】本実施例に係る眼鏡装用画像解析装置に収納される光学系の概略構成図である。
図3】側方撮影光学系の概略構成図を示している。
図4】本実施例の制御系を示すブロック図である。
図5】本実施例における制御動作の流れについて説明するフローチャートである。
図6】表示部に表示される遠方視状態の被検者の正面画像及び側方画像の一例を示す図である。
図7】第1撮影画像の解析終了後において表示部15上に表示される画面の一例を示す図である。
図8】第1眼鏡装用パラメータに基づいて、第2眼鏡装用パラメータを取得する制御の一例について説明する図である。
図9】第2撮影画像の解析終了後において表示部に表示される画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本実施形態を図面に基づいて説明する。図1図9は本実施形態に係る眼鏡装用画像解析装置の構成について説明する図である。なお、以下の説明において、被検者の左右方向をX軸方向、被検者の上下方向をY軸方向、被検者の前後方向をZ軸方向として説明する。
【0011】
<概要>
本発明の実施形態に係る眼鏡装用画像解析装置1の概要について説明する。本実施形態に関わる眼鏡装用画像解析装置1は、照明光学系110、遠用測定光学系200、近用測定光学系300、光路切換ユニット400と、側方撮影光学系500、を主に備える。
【0012】
例えば、眼鏡装用画像解析装置1は、眼鏡を装用した被検者の画像を解析し、被検者の眼鏡装用パラメータを測定するために用いられる。
【0013】
例えば、遠用測定光学系200、近用測定光学系300は、被検者の正面画像を撮影するために用いられる。また、側方撮影光学系500は、被検者の側方画像を撮影するために用いられる。
【0014】
例えば、眼鏡装用画像解析装置1は、画像取得手段と、解析手段と、を備える。例えば、本実施形態において、画像取得手段と解析手段は、兼用される。もちろん、別途、画像取得手段と解析手段がそれぞれ設けられる構成としてもよい。
【0015】
例えば、画像取得手段(制御部70)は、被検者の第1状態を撮影した第1撮影画像と、被検者の第1状態とは異なる第2状態を撮影した第2撮影画像とを取得する。また、例えば、解析手段(制御部70)は、第1撮影画像を解析することによって、第1眼鏡装用パラメータを取得し、第1眼鏡装用パラメータに基づいて、第2撮影画像を解析し、第2眼鏡装用パラメータを取得する。
【0016】
例えば、眼鏡装用パラメータとは、瞳孔情報(例えば、瞳孔位置、瞳孔径等)およびフレーム情報(例えば、フレームの幅、フレーム位置等)等が挙げられる。また、例えば、眼鏡装用パラメータとは、瞳孔情報およびフレーム情報から求められるような、瞳孔間距離、アイポジション高さ(フィッティングポイント高さ)等が挙げられる。また、例えば、側方画像からフレーム部位を抽出することによって、算出される眼鏡装用パラメータ(例えば、フレーム前傾角度、眼鏡装用距離等)もある。
【0017】
なお、第1状態と第2状態としては、異なる撮影状態であればよい。例えば、異なる撮影状態は、撮影される被検者の撮影状態(顔位置、姿勢、視線の方向等)が異なる構成が挙げられる。
【0018】
例えば、第1状態と第2状態との撮影画像は、固視標の呈示条件が異なる構成によって撮影されることで取得される。例えば、固視標の呈示条件の変更は、固視標のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向(被検者と固視標との距離方向)の少なくともいずれかの呈示位置の変更、固視標の光源の光量変更等が挙げられる。
【0019】
例えば、固視標のX軸方向、Y軸方向の少なくともいずれかの呈示位置を変更することによって、被検者の視線方向が変更される。例えば、視線方向を変更することによって、被検者を遠方視状態又は近方視状態にすることができる。なお、例えば、固視標のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の少なくともいずれかの呈示位置を変更する構成としては、固視標投影光学系200a、固視標投影光学系300を用いる構成が挙げられる。この場合、例えば、撮影を行う際に点灯する固視標の光源を、固視標投影光学系200aと固視標投影光学系300aとで切り換える構成が挙げられる。また、例えば、固視標投影光学系300aにおける光源320の呈示位置を変更させる構成が挙げられる。
【0020】
例えば、第1状態と第2状態とで異なる撮影状態としては、遠方視状態と近方視状態との組み合わせが挙げられる。もちろん、第1状態と第2状態とは、撮影時の状態が異なる状態であればよい。例えば、第1状態として近方視状態、第2状態として近方視状態であってもよい。この場合、例えば、同様の近方視状態であっても、被検眼と装置間の距離や顔位置等を変更させる構成が挙げられる。
【0021】
例えば、本実施形態において、制御部70は、第1撮影画像として、遠方視状態の被検者を撮影した撮影画像を取得し、第2撮影画像として、近方視状態の被検者を撮影した撮影画像を取得する。制御部70は、遠方視状態の被検者を撮影した第1撮影画像を解析して、第1眼鏡装用パラメータを取得し、第1眼鏡装用パラメータに基づいて、近方視状態の被検者を撮影した第2撮影画像を解析する。このように、遠方視状態と近方視状態での撮影画像を取得し、それらから眼鏡装用パラメータをそれぞれ取得することで、最適な累進レンズの選択、カスタムレンズの作製等に用いることができる。
【0022】
例えば、第1撮影画像と第2撮影画像を取得する構成としては、眼鏡装用画像解析装置1に備えられた各種光学系を用いて、撮影する構成が挙げられる。また、例えば、第1撮影画像と第2撮影画像を取得する構成としては、別途異なる装置で撮影された画像を受信することによって、取得する構成が挙げられる。
【0023】
例えば、第1眼鏡装用パラメータに基づいて、近方視状態の被検者を撮影した第2撮影画像を解析する構成としては、第1眼鏡装用パラメータを近方視状態の被検者を撮影した第2撮影画像の解析に利用する構成であればよい
例えば、制御部70は、第1眼鏡装用パラメータとして、被検者の眼又は眼鏡(例えば、眼鏡フレーム及びレンズ)に関する位置を規定するための位置情報を、第1撮影画像に基づいて取得する。制御部70は、表示手段に第2撮影画像を表示するとともに、位置情報に基づいて、表示手段上における第2撮影画像の表示領域に対し、第1撮影画像の位置情報に対応する指標を表示する。すなわち、制御部70は、第1撮影画像から検出した位置情報に基づいて、第1撮影画像から検出した部位の位置と対応する第2撮影画像上の位置に、対応表示を行う。制御部70は、指標の位置に基づいて第2眼鏡装用パラメータを取得する。例えば、第1眼鏡装用パラメータとして、レンズ下端を用いる場合、制御部70は、第1眼鏡装用パラメータとして、レンズの下端の位置情報を第1撮影画像に基づいて取得する。制御部70は、レンズの下端の位置情報に基づいて、第1撮影画像より取得したレンズの下端位置に対応する指標を第2撮影画像上の位置に重畳表示させる。制御部70は、指標に基づいて第2眼鏡装用パラメータを取得する。もちろん、被検者の眼又は眼鏡に関する位置を規定するための位置情報は、レンズの下端の位置情報に限定されない。被検者の眼又は眼鏡に関するものであれば適用することができる。例えば、フレームの上端や、ブリッジの位置等を用いる構成が挙げられる。
【0024】
また、例えば、第1眼鏡装用パラメータを近方視状態の被検者を撮影した第2撮影画像の解析に利用する構成として、制御部70は、第1眼鏡装用パラメータとして、被検者の眼又は眼鏡に関する位置を規定するための位置情報を、第1撮影画像に基づいて取得する。制御部70は、位置情報に基づいて、第2撮影画像を解析し、第2眼鏡装用パラメータを取得する。
【0025】
例えば、制御部70は、第1状態の撮影画像から検出された第1眼鏡装用パラメータ(例えば、前傾角、VD、フレーム幅等)を第2状態の第2眼鏡装用パラメータとして適用する構成があげられる。これによって、第2状態の解析時に再検出をしなくてもよくなり、スムーズに眼鏡パラメータを算出することができる。
【0026】
また、例えば、制御部70は、第1状態の第1撮影画像から取得された位置情報に基づいて、第2状態の第2撮影画像から位置情報を取得する際に、第2状態の第2撮影画像の解析範囲を設定し、解析を行う構成が挙げられる。例えば、制御部70は、第1状態の第1撮影画像から、瞳孔位置を検出する。制御部70は、第2状態の第2撮影画像を解析する際に、第1状態の第1撮影画像から取得された瞳孔位置の情報に基づいて、第2撮影画像上での瞳孔位置を検索する。すなわち、制御部70は、瞳孔位置を検出する際の画像上における解析を行う領域を、第1状態の撮影画像から取得された瞳孔位置情報に基づいて、設定する。これによって、第2状態の撮影画像において、瞳孔位置を検出する際に、画像全体の領域を解析しなくても瞳孔位置を検出することができ、スムーズに第2眼鏡装用パラメータを取得することができる。なお、上記記載では、瞳孔位置の検出を例に挙げたがこれに限定されない。被検者の眼又は眼鏡フレームに関する位置情報の取得の際には、本実施例に開示の技術を適用することができる。例えば、被検者の眼又は眼鏡フレームに関する位置情報の取得としては、眼鏡フレーム全体、眼鏡フレームのブリッジ部分、被検者の目頭等、の位置情報の取得が挙げられる。
【0027】
<実施例>
図1は、本実施例に係る眼鏡装用画像解析装置1の外観の概略構成図である。図2は、本実施例に係る眼鏡装用画像解析装置1に収納される光学系の概略構成図である。以下、図1及び図2を参照して、本実施例に係る眼鏡装用画像解析装置1の構成について説明する。図1に示されるように、眼鏡装用画像解析装置の装置本体3の内部には、後述する種々の測定光学系、駆動系、制御系等が備わる。装置本体3の被検者側には呈示窓5が備わる。呈示窓6は、被検者に固視標を呈示する際に、固視光束を通過させる窓である。同じく装置本体3の被検者側には顔支持ユニット5が備わる。顔支持ユニット5は、被検者の顔を支持するためのユニットである。装置本体3の検者側には操作ユニット(操作部)10が備わる。なお、本実施例においては、第1状態として、遠方視状態を例に挙げて説明する。また、本実施例においては、第2状態として、近方視状態を例に挙げて説明する。もちろん、第1状態として、近方視状態を用いてもよい。第2状態として、遠方視状態を用いてもよい。
【0028】
<操作ユニット>
操作ユニット10は、入力された操作指示に応じた信号を後述する制御部70に出力する。本実施例における操作ユニット10は、タッチパネル式の表示部15が用いられる。すなわち、本実施例においては、操作ユニットと表示部が兼用される。もちろん、操作ユニットと表示部が別に設けられた構成であってもよい。例えば、操作ユニット10には、マウス、ジョイスティック、キーボード等の操作手段の少なくともいずれかを用いる構成が挙げられる。例えば、表示部15は、眼鏡装用パラメータ測定装置1の本体に搭載されたディスプレイであってもよいし、本体に接続されたディスプレイであってもよい。もちろん、タッチパネル式でなくともよい。例えば、パーソナルコンピュータ(以下、「PC」という。)のディスプレイを用いてもよい。また、例えば、複数のディスプレイが併用されてもよい。表示部15には、撮影された遠方視及び近方視状態の正面画像又は側方画像を含む各種画像が表示されてもよい。
【0029】
<顔支持ユニット>
顔支持ユニット5は、被検者の額を支持する。そして、顔支持ユニット5は、後述する測定光学系(例えば、遠用測定光学系200,近用測定光学系300,反射ミラー410等)と被検者との距離を一定にする。また、顔支持ユニット5は、被検者の左右方向に回転可能であり、被検者の顔の向きを調整することができる。これによって、被検者の顔の向きが左右方向のいずれかにずれている場合、被検者の顔が正面を向くように、顔支持ユニット30を回転させることができる。
【0030】
顔支持ユニット5は、当節部31、作動距離調節部40、左右回転調節部50を主に備える。当接部31は、被検者の顔に接触する部分である。作動距離調節部40は、被検者と後述の測定光学系との距離を調節するために当接部31の位置をZ軸方向に調節する。例えば、本実施例において、検者によって作動距離調節部40の調節ノブ41が操作されることによって、当接部31のZ軸方向(作動距離方向)における位置が調節される。水平回旋調節部50は、被検者の顔が正面を向くように、当接部31の左右方向の角度を調節する。例えば、本実施例において、検者によって左右回転調整部50の調節ノブ51が操作されることによって、当接部31の左右方向の位置が調節される。
【0031】
なお、顔支持ユニット5は本実施形態の構成に限定されない。本実施例においては、被検者の額を支持するものとして説明したが、被検者のあごでもよいし、頬、鼻などでもよい。被検者の顔を支持する構成であればよい。また、本実施例において、顔支持ユニット5は、検者が調節ノブ41,51を操作することによって、当接部31の位置が調節される構成としたがこれに限定されない。顔支持ユニット5は、モータ等の駆動部を有し、操作ユニット10の操作等によって、電動で当接部31の位置が調整される構成としてもよい。
【0032】
<光学系>
次に、図2を参照して、本実施例に係る眼鏡装用画像解析装置1に収納される光学系について説明する。本実施例の眼鏡装用画像解析装置1は、照明光学系110、遠用測定光学系200、近用測定光学系300、光路切換ユニット400と、側方撮影光学系500、を主に備える。
【0033】
本実施例において、眼鏡パラメータを測定するために眼鏡を装用した被検者の画像を撮影するための撮影手段を有する測定光学系として、少なくとも、遠用測定光学系200、近用測定光学系300のいずれかが用いられる。本実施例において、遠用測定光学系200、近用測定光学系300は、被検者の正面画像を撮影するために用いられる。また、側方撮影光学系500は、被検者の側方画像を撮影するために用いられる。
【0034】
<照明光学系>
照明光学系110は、4つの光源110R,110L,111R,111L(図2では、110L、111Lを省略)を主に備える。照明光学系110は、光源110R,110L,111R,111Lによって、四方向から被検者の顔を照明する。もちろん、照明光学系100は上記の構成に限らない。光源の数はいくつでもよく、配置も任意でよい。照明光学系110は、光源によって被検者の顔を照明することができればよい。例えば、照明光学系110は、顔支持ユニット5の下部、呈示窓6の上部に設けられてもよい。
【0035】
なお、本実施例の照明光学系110においては、赤外光源を用いる。赤外光源と、後述する赤外フィルタ等を用いることによって、外乱光(自然光など)の影響を抑えることができる。ただし、赤外光源でなくてもよく、可視光源を用いてもよい。
【0036】
<遠用測定光学系>
図2に基づいて、遠用測定光学系(以下、第1測定光学系とも言う)200について説明する。遠用測定光学系200は、眼鏡フレームに対する遠方視状態における被検眼Eの眼位置を測定するための光学系である。遠用測定光学系200は、第1の固視標投影光学系200aと第1の撮像光学系200bに分けられる。なお、遠用測定光学系200の測定光軸を光軸L1とする。
【0037】
固視標投影光学系200aは、被検者を遠方視状態に固視させるための遠用固視標を被検眼Eに投影する。固視標投影光学系200aは、光源220、ハーフミラー230、凹面ミラー240を主に備える。光源220は、被検眼Eに投影される固視標として機能する。凹面ミラー240は、光源220から出射される固視標光束を略平行光束にして反射する。なお、本実施例においては、光源220から出射される固視標光束は、略平行光束にして反射する構成としたがこれに限定されない。光源220から出射される固視標光束は、所定の遠用呈示距離になるように反射する構成としてもよい。
【0038】
光源220からの出射された固視標光束は、ハーフミラー230によって反射され、光軸L1と同軸とされる。ハーフミラー230によって反射された固視標光束は、凹面ミラー240によって反射される。凹面ミラー240に反射された固視標光束は、後述する反射ミラー410によって反射され、呈示窓6を通過して被検眼Eに入射する。凹面ミラー240は、固視標光束を略平行光束にするように反射する。このため、被検者から見た固視標は、被検眼Eから光源220までの実際の距離よりも遠方にあるように見える。その後、固視標光束は、後述の反射ミラー410によって反射され、呈示窓6を通過して被検眼Eに入射する。
【0039】
撮像光学系200bは、遠方視状態における被検者の顔を正面方向(被検者の顔の正面と対向した位置)から撮影する。本実施例において、撮像光学系200bは、遠方視状態における被検者の顔を正面位置から撮影する。もちろん、撮像光学系200bは、正面方向として、斜め下方向(斜め下の位置)から撮影する構成としてもよい。なお、被検者の顔とは、被検者の顔全体でなくてもよく、少なくとも被検眼Eの周辺領域(例えば、少なくとも左右眼及び眼鏡フレームを含む被検者の顔の正面画像であってもよい)を指す。撮像光学系200bは、撮像素子210、撮像レンズ212、絞り214、赤外フィルタ216、ハーフミラー230、凹面ミラー240を主に備える。
【0040】
照明光学系110からの照明光は、被検者の顔によって反射されて、呈示窓6を通過する。呈示窓6を通過した照明光は、反射ミラー410によって反射される。反射ミラー410によって反射された反射光は、凹面ミラー240によって反射された後、ハーフミラー230を通り、赤外フィルタ216を通過する。赤外フィルタ216を通過した赤外光は、絞り214を通過し、撮像レンズ212によって収束された後、撮像素子210の上に像を結ぶ。撮像素子210は瞳と共役な位置関係にある。撮像素子210は、光を検出し、そのときの検出信号を制御部70に出力する。
【0041】
<近用測定光学系>
近用測定光学系(以下、第2測定光学系とも言う)300は、近方視状態における被検眼Eの眼位置を測定するための光学系である。近用測定光学系300は、第2の固視標投影光学系300aと第2の撮像光学系300bに分けられる。
【0042】
固視標投影光学系300aは、被検者を近方視状態に固視させるための近用固視標を斜め下方向から被検眼Eに投影する。固視標投影光学系300aは、光源320、ハーフミラー330、凸レンズ340を主に備える。光源320は、被検眼Eに投影される固視標として機能する。
【0043】
光源320からの出射された固視標光束は、ハーフミラー330によって反射され、光軸L2と同軸とされる。ハーフミラー330によって反射された固視標光束は、凸レンズ340を通過し、収束される。その後、固視標光束は、後述の反射ミラー410によって反射され、呈示窓20を通過して被検眼Eに入射する。
【0044】
撮像光学系300bは、近方視状態における被検者の顔を正面方向(被検者の顔の正面と対向した位置)から撮影する。なお、本実施例において、撮像光学系300bは、近方視状態における被検者の顔を斜め下方向(斜め下の位置)から撮影している。もちろん、撮像光学系300bは、正面方向として、正面位置から撮影する構成としてもよい。撮像光学系300bは、撮像素子310、撮像レンズ312、絞り314、赤外フィルタ316、ハーフミラー330、凸レンズ340を主に備える。
【0045】
被検者の顔を照明する照明光学系110からの照明光は、呈示窓6を通過し、反射ミラー410によって反射される。反射ミラー410によって反射された反射光は凸レンズを通過し、収束される。収束されたこの光束は、ハーフミラー330を通り、赤外フィルタ316を通過する。赤外フィルタ316を通過した赤外光は、絞り314を通過し、撮像レンズ312によって収束された後、撮像素子310の上に像を結ぶ。撮像素子310は、瞳と共役な位置関係にある。撮像素子310は、光を検出し、そのときの検出信号を制御部70に出力する。
【0046】
<光学系移動ユニット>
近用測定光学系300は、光学系移動ユニット350を備える。光学系移動ユニット350は、近用測定光学系300を移動可能に保持する。光学系移動ユニット350は、近用測定のときに、後述する反射ミラー410の角度の変更にともなって、近用測定光学系300の全体を移動させることができる。
【0047】
ところで、後述する光路切換ユニット400によって反射ミラー410の角度が変更されると、固視標投影光学系300aの光路(指標の呈示距離)、及び第2の撮像光学系300bの光路が変化してしまう。そこで、本実施形態の光学系移動ユニット350は、反射ミラー410の角度の変更にともなって、近用測定光学系300の全体を移動させる。これによって、反射ミラー410の角度が変更された場合であっても、近用視標の呈示距離が維持される。また、第2の撮像光学系300bの被検眼Eに対するフォーカス状態が維持される。
【0048】
また、光学系移動ユニット350は、呈示距離を調節するための凸レンズ340と、固視標を投影するための光源320を別々に移動させることが可能である。これによって、光学系移動ユニット350は、凸レンズ340と光源320の相対的な距離を変化させ、固視標の呈示距離を変更することができる。なお、光学系移動ユニット350は、例えば、モータや等の図示無き駆動部を用いて、駆動部を駆動させることによって、光学部材を移動させる。
【0049】
<光路切換ユニット>
図2に戻って、光路切換ユニット400について説明する。光路切換ユニットは、遠用測定用光学系200と、近用測定用光学系300の光路を切り換える。また、光路切り換えユニット400は、近用測定時における被検者の視線方向を変化させる。
【0050】
光路切換ユニット400は、反射ミラー410、ミラー保持部420、駆動部440を主に備える。
【0051】
反射ミラー410は、ミラー保持部420に保持される。ミラー保持部420の上部は、装置に固定された回転シャフト425に保持される。ミラー保持部420は、回転シャフト425の回転軸を中心に回旋可能とされる。このとき、ミラー保持部420は、反射ミラー410と一体的に回旋される。反射ミラー410は、遠用測定光学系200または近用測定光学系300から出射される視標光束を被検眼Eに向けて反射させる。駆動部440は、図示無きリンク機構部によって、ミラー保持部420の裏面と連結される。駆動部440が駆動されることによって、駆動部の駆動力が図示無きリンク機構部を介して、ミラー保持部420に伝達される。ミラー保持部420は、リンク機構部から伝達された駆動力によって回転シャフト425を中心に回旋される。ミラー保持部が回旋されることによって、回転シャフト425を中心に、反射ミラー410が回旋移動をする。
【0052】
反射ミラー420が回旋されることによって、視標光束の光路が変更され、被検眼Eに投影される固視標の呈示位置が変更される。固視標の呈示位置が変更されることで、被検者の視線方向が変更される。例えば、反射ミラーをA方向に回転させる(実線部から点線部へ移動される)ことによって、被検者の撮影を行うための光路が、遠用測定用光学系200の光路から近用測定用光学系300の光路へと切り換えられる。このように、光路切換ユニット400は、反射ミラー410を回旋させることで固視標の呈示位置を変化させ、被検者の視線方向を上下方向に変化させる。
【0053】
<側方撮影光学系>
図3は、側方撮影光学系500の概略構成図を示している。側方撮影光学系500は、被検者を側方から撮影することによって被検者の側方画像を取得する。図3に示されるように、側方撮影光学系500は、被検者の顔が支持される位置の左右方向に固定されている。
【0054】
本実施例の側方撮影光学系500は、被検者の左側に配置される左方撮影光学系500Lと、被検者の右側に配置される右方撮影光学系500Rに大別される。左方撮影光学系500Lは被検者を左側方から撮影する。右方撮影光学系500Rは、被検者を右側方から撮影する。
【0055】
左方撮影光学系500Lは、ハーフミラー530L、赤外フィルタ540L、絞り550L、撮像レンズ560L、撮像素子570L、を主に備える。
【0056】
同様に、右方撮影光学系500Rは、ハーフミラー530R、赤外フィルタ540R、絞り550R、撮像レンズ560R、撮像素子570R、を主に備える。なお、以下の説明においては、便宜上、赤外フィルタ540L,540R、絞り550L,550R、撮像レンズ560L,560R、撮像素子570L,570Rの各部材をまとめて、撮像部575L,575Rと記載する。
【0057】
赤外フィルタ540L,540Rは可視光を吸収し、赤外光を通過させる。撮像素子570L,570Rには、赤外フィルタ540L,540Rを通過した赤外光が受光される。
【0058】
以下、左方撮影光学系500Lを例に挙げて側方画像の撮像について説明する。照明光学系100からの照明光束は、被検者の顔と眼鏡フレームFに反射される。反射された照明光束は、左方撮影光学系500Lに入射する。その後、照明光束は、ハーフミラー530Lによって反射される。ハーフミラー530Lによって反射された反射光束は、赤外フィルタ540Lを通過する。赤外フィルタ540Lを通過した赤外光は、絞り550Lを通過した後、撮像レンズ560Lによって集光され、撮像素子570Lの撮像面上に像を結ぶ。撮像素子570Lは、検出した撮像画像を制御部70に送信する。このようにして、撮像素子570L,570Rは、被検者の左側の側方画像が撮像される。また、左方撮影光学系500Lと同様にして、右方撮影光学系500Rによって、被検者の右側の側方画像が撮像される。
【0059】
<制御部>
図4は本実施例の制御系を示すブロック図である。制御部70は、CPU(プロセッサ)、RAM、ROM等を備える。制御部70のCPUは、眼鏡装用画像解析装置1の制御を司る。RAMは、各種情報を一時的に記憶する。制御部70のROMには、眼鏡装用画像解析装置1の動作を制御するための各種プログラム、初期値等が記憶されている。
【0060】
制御部70には、不揮発性メモリ(以下、メモリに省略する)72、操作ユニット10、光源110L,110R,111L,110R,220,320、撮像素子210,310,570L,570R、光学系移動ユニット350の駆動部、駆動部440、等が電気的に接続されている。
【0061】
メモリ72は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュROM、および、眼鏡装用画像解析装置1に着脱可能に装着されるUSBメモリ等をメモリ72として使用することができる。メモリ72には、眼鏡装用画像解析装置1による遠方視画像(遠方視状態における正面画像)又は近方視画像(近方視状態における正面画像)、側方画像の撮影を制御するための撮影制御プログラム、遠方視画像又は近方視画像、側方画像を処理する画像処理プログラムが記憶されている。また、メモリ72には、撮影された遠方視画像又は近方視画像、側方画像の撮影位置の情報等、撮影に関する各種情報が記憶される。操作ユニット10には、検者による各種操作指示が入力される。
【0062】
<制御動作>
以下、本実施例における制御動作について、図5を参照して、説明する。図5は、本実施例における制御動作の流れについて説明するフローチャートである。本実施例においては、制御部70は、遠方視状態の被検者を撮影した第1撮影画像と、近方視状態の被検者を撮影した第2撮影画像と、を取得する。制御部70は、第1撮影画像を解析することによって、第1眼鏡装用パラメータを取得する。制御部70は、第1眼鏡装用パラメータに基づいて、第2撮影画像を解析し、第2眼鏡装用パラメータを取得する。
【0063】
例えば、眼鏡装用パラメータとは、瞳孔情報(例えば、瞳孔位置、瞳孔径等)およびフレーム情報(例えば、フレームの幅、フレーム位置等)等が挙げられる。また、例えば、眼鏡装用パラメータとは、瞳孔情報およびフレーム情報から求められるような、瞳孔間距離、アイポジション高さ(フィッティングポイント高さ)等が挙げられる。また、例えば、側方画像からフレーム部位を抽出することによって、算出される眼鏡装用パラメータ(例えば、フレーム前傾角度、眼鏡装用距離等)もある。なお、本実施例において、例えば、アイポジション高さとは、レンズ下端(眼鏡フレーム下端)から被検眼の瞳孔位置までの高さ(距離)である。すなわち、アイポジション高さは、眼鏡フレームとレンズの境界の内で、Y軸方向において、もっとも下方に位置する境界から、瞳孔までの高さである。なお、本実施例において、瞳孔位置として、瞳孔中心を基準する場合を例に挙げて説明する。もちろん、瞳孔位置の基準位置(瞳孔の位置として設定される位置)としては、瞳孔中心に限定されない。瞳孔位置は、被検者の瞳孔において、いずれの位置を基準としてもよい。
【0064】
なお、以下の説明においては、眼鏡装用パラメータとして、遠方視状態におけるアイポジション高さ(第1眼鏡装用パラメータ)と、近方視状態におけるアイポイント高さ(第2眼鏡装用パラメータ)を取得する場合を例に挙げて説明する。
【0065】
<遠方視状態における第1撮影画像の取得(S1)>
初めに、遠方視状態における第1撮影画像が取得される。例えば、第1撮影画像としては、遠方視状態における、正面画像、側方画像等が用いられる。検者は操作ユニット10に入力し、遠用撮影モードに設定する。遠用撮影モードでは、遠方視状態の被検者の画像を撮影するために、各種光学系の制御が制御部70によって行われる。
【0066】
遠用撮影モードに設定された場合、制御部70は、駆動部440の駆動を制御することによって、光学切換ユニット400の反射ミラー410の角度θを、遠用撮影モードに対応する角度(例えば、水平面(XZ平面)方向に対して40°等)に設定する。遠用撮影モードに対応する角度に傾斜された反射ミラー410によって、光源220からの固視標光束は、被検眼Eに対して水平に投光される。
【0067】
検者は、眼鏡フレームを装用するよう被検者に指示する。検者は、顔支持ユニット5の当接部31に額を当てるように被検者に指示する。次に、検者は、固視標を注視するように被検者に指示する。
【0068】
被検者が固視標を注視する様子は撮像光学系200b及び側方撮像光学系500によって撮像される。制御部700は撮像光学系200b及び側方撮像光学系500からの検出信号に基づいて、被検眼E及び被検者の正面及び側方から撮影した顔の画像を表示部15に表示する。
【0069】
初めに、検者は、被検者を顔支持ユニット5に位置させる。検者は、眼鏡装用画像解析装置1に対して被検者の顔が所定位置に配置されるように顔支持ユニット5の調整を行う。すなわち、検者は、アライメント調整を行う。
【0070】
例えば、本実施例においては、被検眼Eの角膜頂点を表示部15上の所定位置に表示させるように、被検者と眼鏡装用画像解析装置1の距離が調節される。図6は、表示部15に表示される遠方視状態の被検者の正面画像及び側方画像の一例を示す図である。なお、本実施例においては、側方撮影光学系500によって撮影された画像の中心を示すための基準線V,Hが表示部15の側方画面上に表示される(図6参照)。本実施形態では、基準線V,Hの交点と角膜頂点とが合致されたとき、アライメント位置が適正となるように設定されている。検者は、表示部15に表示された被検者の顔(被検顔)の画像を確認し、アライメントを行う。
【0071】
被検者の顔の位置調整が完了すると、検者は、表示部15に表示された図示無き撮影ボタンをタッチする。撮影ボタンがタッチされると、制御部70は、遠方視状態の被検者の正面画像及び側方画像を撮影する(S1)。以上のようにして、遠方視状態における第1撮影画像(正面画像及び側方画像)が取得される。
【0072】
<第1眼鏡装用パラメータの取得(S2)>
第1撮影画像が取得されると、制御部70は、第1撮影画像の解析を開始し、第1眼鏡装用パラメータ(遠方視状態における眼鏡装用パラメータ)を取得する。例えば、制御部70は、画像解析において、眼鏡のフレーム情報や被検者の瞳孔情報等を検出する。制御部70は、表示部15に解析に用いた撮影画像とともに、検出結果を撮影画像に重畳表示させる。また、制御部70は、検出結果に基づいて、眼鏡フレームに対する被検眼Eの遠方視状態におけるアイポジション高さ等を算出し(S2)、表示部15に表示する。なお、本実施例においては、眼鏡のフレーム情報として、眼鏡フレーム位置を例に挙げて説明する。また、本実施例においては、被検者の瞳孔情報として、瞳孔位置を例に挙げて説明する。
【0073】
図7は、第1撮影画像の解析終了後において表示部15上に表示される画面の一例を示す図である。図7に示されるように、例えば、制御部70は、正面画像620と、左側方画像621と、右側方画像622等の撮影画像を表示させる。例えば、正面画像620と、左側方画像621と、右側方画像622には、被検眼E及び眼鏡フレームFがそれぞれ含まれる。
【0074】
例えば、制御部70は、表示部15に、解析結果として、画像解析において検出された検出結果に基づいて、撮影画像上に眼鏡フレーム位置及び被検者の瞳孔位置に指標を重畳表示させる。例えば、制御部70は、眼鏡フレーム位置を示す指標(眼鏡フレーム位置指標)、被検者の瞳孔位置を示す指標(瞳孔位置指標)P等を表示させる。例えば、各指標は、表示部15において、十字マーク、線表示等の種々の表示形態で表示される。なお、本実施例において、眼鏡フレーム位置として、眼鏡フレームの内の所定部位であるレンズ下端LTを表示する場合を例に挙げて説明する。もちろん、眼鏡フレーム位置としては、レンズ下端に限定されない。眼鏡フレーム位置としては、眼鏡フレームに関する部分であれば適用することができる。例えば、眼鏡フレーム位置としては、眼鏡フレーム全体の位置が挙げられる。また、例えば、眼鏡フレーム位置としては、眼鏡フレームの内の所定部位である、レンズの上端(眼鏡フレームの上端)、眼鏡フレームのブリッジ等の位置が挙げられる。
【0075】
また、例えば、表示部15には、検出結果に基づいて算出されたアイポジション高さを示す指標(アイポジション高さ指標)BT、遠方視状態における瞳孔間距離を示す指標(瞳孔間距離指標)PD等が撮影画像の重畳表示される。例えば、瞳孔間距離PDは、左右の瞳孔中心間の距離である。また、例えば、検出結果に基づいて算出されたアイポジション高さ、瞳孔間距離等は、指標で表示される他に、その測定値が表示部15の表示画面上に表示される。例えば、表示部15に表示された測定値表示欄80には、アイポジション高さ、瞳孔間距離等の測定値が示されている。解析によって取得された第1眼鏡装用パラメータは、メモリ72に記憶される。以上のようにして、第1眼鏡装用パラメータが取得される。
【0076】
なお、本実施例において、第1眼鏡装用パラメータは、自動で検出される構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。第1眼鏡装用パラメータは、自動で検出されてもよいし、手動で検出されてもよい。また、第1眼鏡装用パラメータは、手動及び自動によって検出される構成としてもよい。例えば、手動で検出される場合、検者が、撮影画像を観察しながら、操作ユニット10を操作して、撮影画像上に表示された指標を移動させて指標の位置を決定させ、指標が移動された位置での結果を第1眼鏡装用パラメータとして取得する構成が挙げられる。また、例えば、手動及び自動で検出される場合、自動で撮影画像の解析が行われ、撮影画像上に検出結果に基づいた指標が表示される。検者は、撮影画像に表示された指標を表示された位置から、操作ユニット10を操作することによって指標を移動させる。制御部70は、指標が移動された位置での結果を第1眼鏡装用パラメータとして取得する構成が挙げられる。すなわち、指標の移動に連動して、測定値表示欄80の測定値が変更される。
【0077】
<近方視状態における第2撮影画像の取得(S5)>
遠用測定が終了すると、検者は操作ユニット10を操作し、近用撮影モードに設定する。近用撮影モードでは、近方視状態の被検者の画像を撮影するために、各種光学系の制御が制御部70によって行われる。なお、本実施例においては、検者の操作によって、遠用撮影モードと、近用撮影モードが設定される構成としたがこれに限定されない。例えば、制御部70は、遠用の測定が完了した場合に、遠用撮影モードから近用撮影モードへとモード切換えを行う構成としてもよい。
【0078】
近用測定モードに設定された場合、制御部70は、駆動部440の駆動を制御することによって、反射ミラー410の角度θを、近用測定モードに対応する角度(例えば、水平面(XZ平面)に対して55°〜80°等)に設定する。
【0079】
制御部70は、光源220の発光を止め、光源320の発光を開始させる。反射ミラー410の角度θが変更されたことによって、被検者から光源220の固視標は確認できなくなり、光源320の固視標が見えるようになる。
【0080】
被検者が固視標を注視する様子は撮像光学系300bの撮像素子310によって撮像される。制御部70は撮像光学系300bから及び側方撮像光学系500からの検出信号に基づいて、被検眼E及び被検者の正面及び側方から撮影した顔の画像を表示部15に表示する。
【0081】
初めに、検者は、被検者を顔支持ユニット5に位置させる。検者は、眼鏡装用画像解析装置1に対して被検者の顔が所定位置に配置されるように顔支持ユニット5の調整を行う。すなわち、検者は、アライメント調整を行う。なお、アライメント調整については、遠用撮影モードと同様にして行われる。
【0082】
被検者の顔の位置調整が完了すると、検者は、表示部15に表示された図示無き撮影ボタンをタッチする。撮影ボタンがタッチされると、制御部70は、近方視状態の被検者の正面画像及び側方画像を撮影する(S5)。なお、本実施例において、近方視状態における被検者の顔を斜め下方向から撮影される。以上のようにして、近方視状態における第2撮影画像(正面画像及び側方画像)が取得される。
【0083】
<第2眼鏡装用パラメータの取得(S6)>
第2撮影画像が取得されると、制御部70は、第2撮影画像の解析を開始し、第2眼鏡装用パラメータ(近方視状態における眼鏡装用パラメータ)を取得する(S6)。例えば、制御部70は、画像解析において、眼鏡のフレーム情報や被検者の瞳孔情報等を検出する。制御部70は、表示部15に解析に用いた撮影画像とともに、検出結果を撮影画像に重畳表示させる。また、制御部70は、検出結果に基づいて、眼鏡フレームに対する被検眼Eの近方視状態におけるアイポジション高さ等を算出し、表示部15に表示する。
【0084】
ここで、本実施例において、近方視状態における第2撮影画像は、斜め下方向より撮影をしている。近方視状態の被検者を撮影した第2撮影画像から、被検者の近方視状態の眼鏡装用パラメータを算出する場合、眼鏡フレームの位置がわかりづらくなる(図8(b)参照)。
【0085】
例えば、画像処理によって、眼鏡フレームが検出される。このとき、眼鏡フレームの厚みの影響によって、レンズと眼鏡フレームとの境界の検出が困難となる。これによって、眼鏡フレームにおける所定部位の検出精度が低くなる。例えば、本実施例において、レンズ下端を第2撮影画像から取得する場合、実際のレンズ下端とは、異なる位置がレンズ下端として検出されてしまう場合がある。
【0086】
本実施例において、制御部70は、第1眼鏡装用パラメータに基づいて、表示部15上における第2撮影画像の表示領域に対し、第1眼鏡装用パラメータに対応する指標を表示する。制御部70は、最終的な指標の位置に基づいて第2眼鏡装用パラメータを取得する。例えば、制御部70は、レンズの下端の位置情報に基づいて、第1撮影画像より取得したレンズの下端位置に対応する指標を、第2撮影画像上の位置に重畳表示させる。制御部70は、最終的な指標の位置に基づいて第2眼鏡装用パラメータを取得する。
【0087】
図8は、第1眼鏡装用パラメータに基づいて、第2眼鏡装用パラメータを取得する制御の一例について説明する図である。以下、第1眼鏡装用パラメータに基づいて、第2眼鏡装用パラメータを取得する制御について説明する。なお、以下の解析の説明においては、正面画像を例に挙げて説明をする。もちろん、側方画像に対しても本実施例の解析処理を適用することができる。図8(a)は、遠方視状態において撮影された第1正面画像を示している。図8(b)は、近方視状態において撮影された第2正面画像を示している。
【0088】
例えば、制御部70は、第1撮影画像におけるレンズ下端LTの位置をメモリ72に記憶させる。例えば、図8(a)に示されるように、初めに、制御部70は、第1撮影画像における第1正面画像において、基準位置(基準線)Tを設定する。例えば、基準位置Tは、遠方視状態における撮影位置と近方視状態における撮像位置とで撮影方向が変更された場合であっても、レンズ下端に対する位置関係が変更されない部分を設定するとよい。例えば、右眼側におけるボクシング中心(眼鏡フレームの幾何学中心)と左眼側におけるボクシング中心とを結んだの直線の中心位置、被検者の左右の目頭を結んだの直線の中心位置、眼鏡フレームのブリッジの中心位置等、を基準位置として設定する構成が挙げられる。本実施例においては、右眼側におけるボクシング中心と左眼側におけるボクシング中心とを結んだの直線の中心位置を基準位置として設定する場合を例に挙げて説明する。
【0089】
例えば、制御部70は、画像処理によって、第1正面画像より左眼側及び右眼側におけるボクシング中心を算出する。制御部70は、算出した左右のボクシング中心間を結んだ直線の中心位置に基準位置Tを設定する。
【0090】
基準位置Tが設定されると、制御部70は、X軸方向において、基準位置Tからレンズ下端RLT,LLTの位置までの距離T1,T2をメモリ72に記憶させる。例えば、距離T1は、基準位置Tの座標から右眼側レンズ下端位置RLTの座標までのX軸方向における座標間距離である。例えば、距離T2は、基準位置Tの座標から左眼側レンズ下端位置LLTの座標までのX軸方向における座標間距離である。以上のように、制御部70は、第1正面画像の解析によって取得された、レンズ下端RLT,LLTをメモリ72に記憶させる。
【0091】
次いで、制御部70は、第2撮影画像における第2正面画像の解析時において、第1正面画像の解析によって取得された、レンズ下端RLT,LLTの位置に対応する指標を、第2撮影画像上の位置に重畳表示させる。例えば、図8(b)に示されるように、制御部70は、第2正面画像において、基準位置TNを設定する。基準位置TNは、第1正面画像における基準位置Tの設定方法と同様にして設定される。次いで、制御部70は、レンズ下端RLT,LLTの位置を設定する。
【0092】
例えば、右眼側レンズ下端RLTを設定する場合、制御部70は、基準位置TNから右眼側の距離T1の位置に右眼側レンズ下端RLTを設定する。すなわち、制御部70は、基準位置TNから右眼側の距離T1の位置に右眼側レンズ下端RLTを示す指標を表示する。このとき、右眼側レンズ下端RLTのX軸方向における位置は、距離T1によって設定され、Y軸方向における位置は、第2撮影画像において検出された眼鏡フレームの検出結果に基づいて設定される。すなわち、制御部70は、距離T1と、検出された眼鏡フレームとレンズの境界部分と、の交点を右眼側レンズ下端RLTとして設定する。なお、本実施例において、左眼側レンズ下端LLTを設定は、右眼側レンズ下端RLTを設定する場合と同様して行うことができる。以上のようにして、制御部70は、第1正面画像の解析によって取得された、レンズ下端RLT,LLTの位置に対応する指標を、第2撮影画像上の位置に重畳表示させる。
【0093】
なお、第1撮影画像と第2撮影画像とで、撮影倍率が異なる場合、制御部70は、基準位置からのレンズ下端までの距離を撮影倍率に対応させて補正する。これによって、遠方視状態の撮影と近方視状態の撮影との撮影倍率が異なる場合であっても、第1眼鏡装用パラメータを第2眼鏡装用パラメータの解析時に用いることができる。
【0094】
図9は、第2撮影画像の解析終了後において表示部15に表示される画面の一例を示す図である。図9に示されるように、例えば、制御部70は、第1撮影画像の解析終了後の画面と同様に、正面画像620と、左側方画像621と、右側方画像622等の撮影画像を表示させる。また、制御部70は、第1撮影画像の解析終了後の画面と同様に、レンズ下端RLT,LLTを示す指標、瞳孔位置指標P等を表示させる。例えば、各指標は、表示部15において、十字マーク、線表示等の種々の表示形態で表示される。
【0095】
また、例えば、表示部15には、検出結果に基づいて算出されたアイポジション高さ指標BT、近方視状態における瞳孔間距離指標NPD等が撮影画像の重畳表示される。また、例えば、検出結果に基づいて算出されたアイポジション高さ、瞳孔間距離等は、指標で表示される他に、その測定値が表示部15の表示画面上に表示される。例えば、表示部15に表示された測定値表示欄80には、アイポジション高さ、瞳孔間距離等の測定値が示されている。解析によって取得された第2眼鏡装用パラメータは、メモリ72に記憶される。このようにして、第2眼鏡装用パラメータが取得される。
【0096】
なお、本実施例において、第2眼鏡装用パラメータは、自動で検出される構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、第2眼鏡装用パラメータにおいて、一部(例えば、瞳孔位置情報等)の検出を手動で行ってもよい。例えば、手動で検出される場合、検者が、撮影画像を観察しながら、操作ユニット10を操作し、撮影画像上に表示された指標を移動させて指標の位置を決定させてもよい。制御部70は、指標が移動された位置での結果を第2眼鏡装用パラメータとして取得するようにしてもよい。
【0097】
また、例えば、第2眼鏡装用パラメータは、手動及び自動によって検出される構成としてもよい。例えば、手動及び自動で検出される場合、自動で撮影画像の解析が行われ、図9に示されるように撮影画像上に検出結果に基づいた指標が表示される。ここで、検者は、撮影画像に表示された指標を表示された位置から、操作ユニット10を操作することによって指標を移動させ、指標が移動された位置での結果を第2眼鏡装用パラメータとして取得する。すなわち、指標の移動に連動して、測定値表示欄80の測定値も変更される。なお、手動によって、指標を移動させる場合には、第1眼鏡装用パラメータに基づいて、第2撮影画像上で設定された指標について、移動の制限を設けるとより好ましい。例えば、制御部70は、第1眼鏡装用パラメータに基づいて、第2撮影画像上で設定されたレンズ下端位置を示す指標を移動させる場合に、X軸方向の移動を禁止するように制御する。すなわち、制御部70は、基準位置TNとレンズ下端までの距離を維持するように制御する。これによって、第1眼鏡装用パラメータに基づいた、レンズ下端位置の設定を行うことができるため、検出結果の精度の低下を抑制することができる。
【0098】
以上のように、第1眼鏡装用パラメータに基づいて、第2眼鏡装用パラメータを取得することによって、第2眼鏡装用パラメータの解析を初めから行う必要がなくなり、迅速且つ好適に第1眼鏡装用パラメータ及び第2眼鏡装用パラメータの測定を完了することができる。また、本実施例のように、近方視状態における撮影画像が、斜め方向から撮影された画像であっても、眼鏡フレームの位置の検出を容易に行うことができる。すなわち、正面位置とは異なる位置から撮影された画像であっても、解析時において、眼鏡フレームの位置の検出を精度良く行うことができる。これによって、被検者の近方視状態における眼鏡装用パラメータ(第2眼鏡装用パラメータ)の誤検出等を抑制することができ、近方視状態の眼鏡装用パラメータを好適に取得することできる。
【0099】
以上のようにして、制御部70は、第1眼鏡装用パラメータ及び第2眼鏡装用パラメータを取得する。取得された眼鏡パラメータは、最適な累進レンズの選択、カスタムレンズの作製等に用いられる。
【0100】
<変容例>
なお、本実施例においては、第1眼鏡装用パラメータに基づいて、表示部15上における第2撮影画像の表示領域に対し、第1眼鏡装用パラメータに対応する指標を表示する構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。第1眼鏡装用パラメータとして、被検者の眼又は眼鏡に関する位置を規定するための位置情報を、第1撮影画像に基づいて取得し、位置情報に基づいて、第2撮影画像を解析し、第2眼鏡装用パラメータを取得する構成であってもよい。
【0101】
例えば、制御部70は、遠方視状態の撮影画像から検出された眼鏡装用パラメータ(例えば、前傾角、VD、フレーム幅等)を近方視状態の眼鏡装用パラメータとして適用する構成があげられる。これによって、近用時に再検出をしなくてもよくなり、スムーズに眼鏡パラメータを算出することができる。
【0102】
また、例えば、遠方視状態の撮影画像から取得された位置情報に基づいて、近方視状態の撮影画像から位置情報を取得する際に、近方視状態の撮影画像の解析範囲を設定し、解析を行う構成が挙げられる。例えば、制御部70は、遠方視状態の撮影画像から、瞳孔位置を検出する。制御部70は、近方視状態の撮影画像を解析する際に、遠方視状態の撮影画像から取得された瞳孔位置の情報に基づいて、近用位置での瞳孔位置を検索する。すなわち、制御部70は、瞳孔位置を検出する際の画像上における解析を行う領域を、遠方視状態の撮影画像から取得された瞳孔位置情報に基づいて、設定する。これによって、近方視状態の撮影画像において、瞳孔位置を検出する際に、画像全体の領域を解析しなくても瞳孔位置を検出することができ、スムーズに第2眼鏡装用パラメータを取得することができる。なお、上記記載では、瞳孔位置の検出を例に挙げたがこれに限定されない。被検者の眼又は眼鏡フレームに関する位置情報の取得の際には、本実施例に開示の技術を適用することができる。例えば、被検者の眼又は眼鏡フレームに関する位置情報の取得としては、眼鏡フレーム全体、眼鏡フレームのブリッジ部分、被検者の目頭等、の位置情報の取得が挙げられる。
【0103】
なお、本実施例においては、第1撮影画像における位置情報に基づいて、第2撮影画像の表示領域に対し、第1撮影画像の位置情報に対応する指標を表示するために、基準位置Tを設定し、基準位置に基づいて位置情報を設定する構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、遠方視状態における撮影画像と、近方視状態における撮影画像との関係を対応付けておくことによって、第2撮影画像の表示領域に対し、第1撮影画像の位置情報に対応する指標を表示する構成が挙げられる。この場合、例えば、遠用(遠方視状態)視撮影用の撮影光学系と近用(近方視状態)撮影用の撮影光学系との位置関係を対応付けられる。このような構成とすることによって、遠方視状態における撮影画像と、近方視状態における撮影画像が対応付けられているため、遠方視状態における撮影画像における所定の位置が、近方視状態における撮影画像のどの位置に対応するかを算出することができる。なお、このような構成とする場合に、遠方視状態における撮影時と、近方視状態における撮影時とで、被検者の顔の位置関係が変わってしまわないように、被検者の顔が固定されるような構成とすることがより好ましい。
【0104】
なお、本実施例において、第1眼鏡装用パラメータ及び第2眼鏡装用パラメータを示す各指標が、撮影画像に重畳表示される場合を例に挙げて説明したがこれに限定されない。第1眼鏡装用パラメータ及び第2眼鏡装用パラメータを示す各指標は、表示部15の表示画面上に表示される構成であればよい。
【0105】
なお、本実施例においては、反射ミラー410の角度を変更させることによって、固視標の呈示位置を変更する光学系を用いて撮影した画像に対して、画像解析処理を行う構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。本実施例の画像解析処理は、眼鏡を装用した被検者を撮影した画像に対して適用することができる。すなわち、画像を撮影するための光学系としては、本実施例の光学系に限定されず、種々の光学系を適用してもよい。
【0106】
なお、本実施例においては、遠用測定光学系200と近用測定光学系300が別途設けられる構成としたがこれに限定されない。少なくとも一方の光学系を用いて、遠方視状態又は近方視状態の画像が撮影される構成としてもよい。
【0107】
なお、本実施例に開示の技術は、アタッチメントやシール等を眼鏡フレーム取り付け、眼鏡装用パラメータを取得する装置においても、適用することができる。例えば、アタッチメントやシール等が眼鏡フレーム取り付けられ、撮影された撮影画像において、それらの目印を検出する際に、本実施例に開示の技術を用いる。
【0108】
なお、本発明においては、本実施例に記載した装置に限定されない。例えば、上記実施例の機能を行う眼鏡装用画像解析ソフトウェア(プログラム)をネットワークや各種記憶媒体を介して、システムあるいは装置に供給する。そして、システムあるいは装置のコンピュータ(例えば、CPU等)がプログラムを読み出し、実行することも可能である。
【符号の説明】
【0109】
1 眼鏡装用パラメータ測定装置
5 顔支持ユニット
10 操作ユニット
15 表示部
70 制御部
72 メモリ
200 遠用測定光学系
300 近用測定光学系
400 光路切換ユニット
500 側方撮影光学系
図1
図2
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図8
図9