JPH02295535A - 可動部を要しない瞳孔間隔測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の背景及び発明の分野） 本発明は、ほぼ平坦な前面パネルを既知の関係位置に於
て人の顔面に当てがう様になった筐体であって、該平坦
な前面パネルに垂直な主軸及び該主軸を含む水平面がそ
れぞれ前記前面パネルがら一定の距離に在る前記人の両
眼の両中心の２等分的中心を通過し、及び両眼の両中心
を通過するごとき前記筺体；　前記人の両眼と合軸的に
設定された前記前面パネル内の窓孔；　前記主軸と一致
する光軸を有し、前記前面パネルの近傍の前記筐体内の
収斂型主レンズ；　前記主レンズを介して注視する所定
の注視距離を決定するために配置された光軸上の光学的
点光源であって、前記人の両角膜上の各角膜反射光を形
成する光放射をなす前記点光源；　前記主軸に垂直であ
って、前記角膜反射光の光像がそのそれぞれの目盛と一
致するごとき、前記水平面内の測定尺；　前記各目盛を
特定するための手段；　特定された目盛対に対応する瞳
孔間隔の計算及び表示用手段；　前記主レンズを介して
観察される注視の結果生じた前記角膜反射光の実像対を
前記測定尺を含む像平面内に生成するように設定された
対物レンズ；　測定目盛を構成する検知部材アレイを包
括する前記測定尺内の少なくとも１個の光電素子；　及
び前記角膜反射光の前記実像が生成される該検知部材ア
レイの列を決定する為前記アレイを逐次的に走査する為
の手段；　を包括する、例えば眼鏡フレーム合せ用の、
瞳孔間隔測定装置に関する。

該装置の主軸は、人の顔面の概略的平面に垂直であって
、また該水平面は頭部を真直に保持し且つ視線を地平線
に焦準した人の姿勢が参照されていることに留意するべ
きである。さらに、前面パネルは実質的に眼鏡レンズの
通常の部位に対応している。

（先行技術の説明） 仏国特許第１５０６３５２号記載の瞳孔間隔測定装置は
基本光学系、すなわち収斂型主レンズ、及び人の注視距
離を検定し且つ人の角膜中心に光点を生成する為筐体の
主軸上に光学的に点光源を含んでいる。該瞳孔距離測定
装置に於ては該主レンズは前面パネルの近傍の当初位置
から主光軸に沿って可動であり、当初位置に於ける該点
光源は光学的に主レンズの焦点、即ち無限遠視距離に対
応する位置に存する。接眼レンズが主軸上前面パネルの
反対側の筐体内に光学的に点光源と一致して設置されて
いる。縦線を有する２個のアリダードが実質的に前面パ
ネル内に在り且つ水平面内で可動である。接眼レンズを
通して観察している観察者は、アリダードの縦線を角膜
の各反射光と一致させる。アリダードに固定された目盛
尺によって瞳孔間隔を読み取ることができる。

本瞳孔間隔測定装置は、卓越した光学系であるが、アリ
ダードの操作及び目盛尺の読み取りにおいて精度の低下
を蒙っている。米国特許第４５９１２４６号記載の瞳孔
間隔測定装置は、上記同様の基本光学系を含んでいるが
、アリ＼ダードだ少な《ともその列が番地付け可能な液
晶マトリックスに代っている。代りの列は縦の線として
も現れるが、列の番地は前面パネル平面と水平面の交差
に沿った線の横座標を表示する。観察者は、番地付け装
置に番地を増減させることによって縦線を移動させる。

全電子回路を制御するマイクロプロセッサは、対応する
列の番地によって表示される縦線の横座標間の差を瞳孔
間隔に変換して、２つのマトリックスの間隔とそれらの
ピッチを求めることを可能とする。該瞳孔間隔はデジタ
ル表示装置上に表示される。もし該液晶マトリックスの
行も番地付け出来れば、本瞳孔間隔測定装置は、角膜の
中心に関して眼鏡フレームの下部の垂直面内に於ける部
位を決定するのに用いるこどが出来るという事実に注目
すべきである。

本瞳孔間隔測定装置の精度及び使い易さは前記仏国特許
第１５０６３５２号記載の瞳孔間隔測定装置に比して著
しく改良されてはいるが、角膜反射像と測定尺土の縦線
とを一致させる調節を観察者に要求するという問題が残
って居り、特に右眼の時の一致と左眼の時の一致とが相
互に無関係に調節されなければならないという問題があ
る。観察者の習熟の個人差に基づく誤差は別としても、
集中力が乱されて調節過程で人の視線を点光源像からず
らし、測定精度を低下させる恐れが在る。

従って、測定過程に観察者自身が手を貸すこと無く、角
膜反射像と測定尺土の目盛とを一致させ、且つ瞳孔間隔
値を表示することが可能な瞳孔間隔測定装置を創成する
ことが望ましい。

米国特許第４８８１８０６号記載の自動瞳孔間隔測定装
置は、眼毎に水平面に垂直な光の平行線を有する角膜反
射のアレイが付帯参照位置表示を伴って形成されている
ものである。諸レンズ及び点光源の組合わせは被験者の
注視距離を決定する。

回転軸が水平面に垂直な回転鏡が光学的に点光源と一致
している。回転鏡に捕捉され且つ適切に焦点合わせされ
た角膜反射像及び参照位置表示は、マスク背後に光電検
知器を配した回転鏡軸に平行なスリットを横切って走査
される。光電検知器の送信信号の解析によって参照位置
表示に対する角膜反射の位置決めが可能になる。実際問
題としては、個々の眼に対して角膜中心の極く近くに在
るアレイ線に対応した角膜反射だけが回転鏡に捕捉され
、角膜反射の発散的性質を持った像を形成する。

本瞳孔間隔測定装置は、験者自身が十字線もしくはアリ
ダードの様なものを調節する必要が無く、従い、自動的
、換言すれば「非個人的」である。

此処に後者の表現は本測定装置を使用する場合、験者の
個人的な習熟に依拠しないとの意である。

しかしながら、本装置は定回転速度の回転鏡を必要とし
、更に光電検知器の信号処理法が比較的複雑であって、
その手順は先ず第一行程で参照位置表示が検知されて記
憶され、第二行程で角膜反射が位置表示の記憶値を基準
に位置決めされるのである。

仏国特許第２６２０９２７号には、光学レンズをフレー
ムに嵌合させるのに必要なパラメーターを測定するため
の装置が記憶されている。本装置は基本的には電荷転送
型光電素子を使用する光学カメラ、被験．者からカメラ
迄の距離を記憶する遠隔計測装置及び関連ソフトウエア
を伴うコンピュータを含んでいる。眼鏡フレームを装着
した被験者の顔面が結像され、且つ被験者からカメラま
での距離が像寸法を決定する為記録される。該像信号は
使用可能なパラメーターを抽出する為コンピュータで処
理される。具体的な測定経過は実際はソフトウエアで実
行されることになって居り、そのことについては説明し
ない。

本発明の目的は、仏国特許第１５０６３５２号及び米国
特許第４５９１２４６号記載の基本光学系を大略におい
て使用する瞳孔間隔測定装置であるが、自動的であり且
つそれゆえに既述の意味で非個人的であり且つ更に可動
部を有しないものである。

（発明の要約） 本発明は、例えば眼鏡フレームを合わせるために役立つ
人の瞳孔間隔測定装置に関する。該瞳孔間隔測定装置は
、１つの筺体；既知の関係位置に於て大の顔面に当てが
う様に設定された上記筐体のほぼ平坦な前面パネルであ
って、該前面パネルに垂直な主軸及び該主軸を含む水平
面がそれぞれ前記前面パネルから一定の距離に在る前記
人の両眼の両中心の２等分的中心を通過し、及び両眼の
両中心を通過し：　前記人の両眼と合軸的に設定された
前記前面パネル内の窓孔；　前記主軸と一致する光軸を
有し、前記前面パネルの近傍の前記筐体内の収斂型主レ
ンズ：　前記主レンズを介して注視する前記人固有の注
視距離を確定する如き位置に所在する光軸上の光学的点
光源であって、該点光源は前記人の両角膜上で各角膜反
射光を形成する光を発生し；　前記主軸に垂直であって
、前記角膜反射光の光像がそのそれぞれの目盛と一致す
るごとき前記水平面内の測定尺；　前記各目盛を特定す
るための手段：　特定された目盛対に対応する瞳孔間隔
の計算及び表示用手段；　前記主レンズを介して注視の
結果生じた前記角膜反射光の実゛像対を前記測定尺を含
む像平面内に形成するように設定された対物レンズ；　
測定尺を構成する検知部材アレイを包括する前記測定尺
内の少なくとも１個の光電素子；　及び前記角膜反射光
の前記実像を形成する該検知部材内の当該列を決定する
為前記アレイを逐次的に走査する為の手段を有する。

本装置に於ては測定尺は物理的に安定して居り且つ対物
レンズは瞳孔間隔及び測定尺土の両実像間距離の間の安
定した関係を形成している。光電検知部材アレイは何等
可動部分を用いることなく逐次的に走査される。

近点注視瞳孔間隔は無限遠注視時の瞳孔間隔から精密に
求めることができ、その理由は眼の回旋点及び角膜間の
距離は、人によって限られた範囲でしか変動はなく、且
つ近視に対する瞳孔間隔には２次的変動しか影響しない
いからであると仮定するならば、点光田は一般に光学的
に見て、主レンズの焦点に置くべきである。

好ましい実施例に於ては、光電素子は、適当にバイアス
をかけられた電解格子アレイが感光性視準標近傍への光
子衝突の結果生成された電荷担体を蓄積するポテンシャ
ル井戸アレイを形成している半導体の電荷転送素子であ
る。アレイ増分に等しいステップで走査方向にポテンシ
ャル井戸の障壁を通過させるよう電界格子に継続パルス
を印加して走査を実行する。ポテンシャル井戸に於ける
２回の走査間に蓄積された電荷は逐次的に走査領域に転
送されそこでは各ポテンシャル井戸に蓄積された電荷が
表示され且つ該走査に於けるその列が件のポテンシャル
井戸の位置の列を表示する。

簡素化の観点から、電荷転送素子は望ましくは１次元ア
レイである。此処に唯一の目的が瞳孔間隔の測定であり
、テレビジョン走査の如き２重走査を要する２次元的電
荷転送素子を使用する意義は全く無い。

第１の実施例に於て、対物レンズは前記主軸に対し対称
的に設置された各々の光軸が前記主軸に平行な前記水平
面内に在る一対の収斂型レンズ、個別的光電素子及び各
レンズに併設された感光性部材アレイを含む装置を包括
する。

対物レンズの各レンズの光軸間間隔は、通常、瞳孔間隔
の人口平均値に設定さるべきである。光電アレイに焦点
を合せた角膜反射像のレンズの光中心から見て、同−じ
光中心から見た対物レンズの光軸及び主レンズによって
生成された対応角膜反射虚像からの光線との間の角度に
等しい角度だけ対物レンズの光軸から離れているべきで
ある。従って本実施例では、本質的には人の瞳孔間隔と
、瞳孔間隔の人口平均値との差を測定しているのである
。

別の実施例に於て対物レンズは、前記主レンズから離れ
て主軸上に置かれた前記入射レンズ及び前記主レンズか
らなる収斂型集成レンズが眼からパネル迄の前記固定距
離にある前記前面パネルに平行した焦点面を有する収斂
型入射レンズ、及び前記主軸と一致する光軸を有する射
出レンズ、前記入射レンズの反対側にある前記射出レン
ズの焦点面内の感光性部材アレイを伴う光電素子を含む
装置を含んでいる。

本実施例では単一の光電素子を用いその上に角膜反射の
みを示す被験者の顔面像が投影される。

実際には、該素子は瞳孔間隔及び瞳孔間隔の集団の平均
値の差を求めるのでなく、既知の尺度係数を用い実際の
瞳孔間隔を求めるのである。本第２実施例では、関連す
る感光性部材の列に関する精度低下から生じるランダム
誤差等が第１の実施例より高いけれども、対物レンズの
諸レンズの光軸間間隔の精度不良に起因するシステム誤
差は存在しない。

第２の実施例では、３個のレンズが主軸上に同軸的に所
在している。従って、点光源は、物理的に主軸から離れ
なければ成らない。従って、該装置は望ましくは、上記
主レンズと上記入射レンズとの間に、上記水平面に対し
一定の角度をもった半透鏡を有し、該半透鏡は上記主光
軸と直交して、上記主光軸に沿って進む上記主レンズか
らの光線に対応した主反射光線を形成し、上記点高原は
上記主反射光線上であって上記主レンズの焦点と共役な
位置にある。

この場合、該装置は望ましくは前記主反射光線の光路上
に前記半透明鏡に平行な平面鏡を含み、且つ前記点光源
は物理学的には前記主反射光源の主軸に平行な前記光線
上に在る。

該半透明鏡は望ましくは水平面に対して４５度である。

本発明の副次的特徴及び効用は、添付図面を参照して以
下詳述する例示のためのみの説明によって明らかにされ
る。

（実施例） 第１図図示の実施例に於て、瞳孔間隔測定装置は主軸３
に垂直なほぼ平坦な前記パネル２ａを伴う筺体２を含ん
でいる。前面パネル２ａは額支えｌａ及び鼻当てｔｂを
被験者ｌの顔面に対して静止状態にあれば、前面パネル
２ａは大体被験者１の顔面に平行になり、主軸３は被験
者の眼から等距離に、及び主軸を通過し且つ両眼（図面
中には見えるものとして被験者の右眼が０２として１個
だけ表示されている）の中心を通り図平面に垂直な水平
面内に所在する。

前面パネル２ａは被験者の眼に対向する側に窓孔２ｂを
含み、且つその位置はこと実上フレーム入り眼鏡レンズ
の位置に相当する。

筐体２の前面パネル２ａに近い内部では、以下主レンズ
として参照する収斂型レンズを含み、その光軸は瞳孔間
隔測定装置の主軸３と一致する。

前面パネル２ａの裏側２ｂ方向に於ける該レンズの焦点
は前面パネル２ａの平行且つ対向面に所在する点光源７
と一致する。被験者によって主レンズ４を介して見られ
るように、点光源は無限遠に在るかのごとく見え、被験
者の眼から視光線は主軸３に平行に成っている。

点光源７の放射光は、被験者１の各眼の角膜中心で光点
として反射され、その態様は第２図を参照して説明され
る。

レンズ４によって生成した角膜反射の虚像は対物レンズ
５にとって実体として扱われ、主軸に垂直な平面内の実
像がそれに対応し、そこにはまた水平面内に横置される
測定尺６が存在する。測定尺６は、感光性部材アレイを
伴う電荷転送素子を含み、その内容が逐次的に制御及び
読み取り装置８によって走査され、瞳孔間隔を示すよう
にコンピュータ手段が用意されている。これらのこと情
は第３ないし第６図を参照して詳述する。

第２図に依れば、眼Ｏｌは眼球から僅かに突出した角膜
ＩＯを含み、中心１ｌを有する実質的に球型ドーム状で
ある。角膜は透明ではあるが、部分反射性があり、外光
に対しては凸面鏡１０として作用し、その焦点ｌ２は球
形ドームの中心ｌ１及び頂点１０ａ間距離の半分の位置
に在る。この球面鏡ｌＯに対して、点光源７、依り詳し
くはレンズ４によって形成された像は無限遠に所在する
。

本球面鏡ｌＯによって形成された点光源７の像は、点光
源７の見かけの開口に等しい開口を有する点光源の焦点
面ｌ２内に所在する。具体例として、もし点光源が２　
ｍｍ開口径、主レンズの焦点距離３００ｍｍ、角膜の曲
率半径９　ｍｍとして球面鏡の焦点距離４．５Ｍとなる
が、その時平面１２内の虚像の直径は０．　０　３　ｍ
ｍとなる。筐体２の模式的外観が図示されている第３図
図示の実施例に於て、被験者の左及び右眼は、前面パネ
ル２ａに向って被験者の顔面が設置され、鼻当てｔｂが
被験者の鼻に当てかわれたとき、それぞれの位置Ｏｌ及
び０２に所在する。主レンズ４は前面パネル２ａの近傍
、筐体２内に所在し、その光軸は瞳孔間隔測定装置の主
軸３と一致する。開口部の背後に線源として図示された
点光源７は前面バネル２ａの反対側の主軸３上でレンズ
４の焦点に所在する。点光源７をレンズ４を介して視察
すれば、被験者はそれが無限遠に在るものとして見、眼
Ｏｌ及び０２の光軸は主光軸３と平行に且つこの場合は
図平面゜である水平面内に在る。被験者の角膜によって
生成された点光源７の像は第２図で説明される様に０１
及び０２で虚像になっている。

レンズ４の点光源７と同じ側に居る（想像上の）検者に
とって、レンズ４，は角膜反射Ｏｌ及び０２から虚像０
’　　ｌ及びＯ’　２をそれぞれ発生するものである。

虚像０′　ｌ及び０’　２の位置を作図上で求めようと
する時、Ｏｌ及び０２を通り軸に平行な光線が焦点を通
過する為に曲げられること、及びレンズ４の光心を通過
する光線は曲げられないと云うことを念頭に置かなけれ
ばならない。このようにして、０’　１及び０′２は、
レンズ４の光心を通る直線上でＯｌ及び０２と結ばれ、
且つ焦点７を通過する直線上でレンズ４の主面上へのＯ
ｌ及び０２の射影と結ばれる。

水平面（図平面）内に光軸を有し主軸３に関して対称に
設置され、且つ間隔５０によって分離された２個の収斂
型レンズ５ｌ及び５２を含む対物レンズは、実物体の役
をする実像０′　１及び０′２から実像Ｏ゜″゜ｌ及び
０”’２とを一対の各電荷転送ストリップ６ｌ及び６２
の上に形成する。

これらストリップは主光軸に垂直な水平面内に存在する
。

該実像ｏ”’ｉ及び０”’２は、実像０’　　ｌ及びθ
′２とレンズ５ｌ及び５２の光心をそれぞれ通る直線上
でそれぞれ結ばれている。Ｏｌ及び０２に於ける角膜反
射で生じた光束は電荷転送ストリップにおいて収斂し、
その中心光線及び周縁光線によって図示されている。

間隔５０は瞳孔間隔の集団平均値に合せて選んである。

対物レンズは倒像光学系であって、レンズ６１及び６２
それぞれの光軸に関する変位０゛′ｌ及び０”’２がこ
れら光軸に関し０’　　ｌ及び０′２のずれの反対方向
に生ずることを注意して置く必要が在る。間隔５０は瞳
孔間隔の平均値ではなく主レンズ４の倍率で規定される
像０′　ｌ及び０’　２間間隔の平均値であることを注
意゛して置く必要が在る。

既に指摘した様に、光子衝突の結果、半導体内で解放さ
れた電荷担体は、実像ｏ”’ｔ及び０”’２を結像する
セル内に蓄積される。クロック・パルスＨに応答する形
でストリップ部材ポテンシャル井戸の内容の逐次走査を
することによってストリップ上での列番地によって個々
の信号が指定されている信号を形成する。ストリップア
レイのピッチが分れば、逐次走査の結果で像ｏ”’ｔ及
び０゜゜′２が結像する部材の列番地によって、原点に
関する像の寸法的ずれを特定することが出来る。

従って、以下の光学的バラメーター：特定可能な倍率、
対物レンズのレンズ５１及び５２間の距離像０”’ｌ及
び０”　’　２が入射するセルの列番地、から制御及び
計算装置ｌｌ内で瞳孔間隔を計算し、且つ表示装置９に
瞳孔間隔を表示することが可能である。また、両眼が非
対称の場合、各瞳孔中心及び主光軸３間間隔を計算且つ
表示することも可能である。具体例として、レンズ４は
焦点距離２５０ｍｍ及びレンズ５１及び５２は焦点距離
２５ｍｍである。眼０１及び０２はレンズの主面から７
０ｆｆｉｌＤに在る。レンズ５１及び５２の光中心はこ
の主面から２　０　０　ｍｍ離れている。レンズ５１、
５２及び電荷転送細長片６ｌ及び６２間間隔は　２７ｍ
ｍである。倍率の算出には光学当業者周知の慣用公式を
使用する。

第４及び第５図図示の実施例は単一電荷転送ストリップ
６ｌ及び全光学系が主光軸上に同軸的に組み込まれてい
るものである。

筐体２内部の前面パネルの近傍には、焦点ＦＡを主光軸
３上に有する収斂型主レンズ４もしくはＡが所在する。

点光源７（第５図参照）は光学的に主レンズ４の焦点に
在るが、幾何学的には主軸３に垂直な直線に沿い、光学
的には主軸３に垂直な直線に沿い、水平面と４５度に交
差する半透明鏡及び該半透明鏡と平行な平面鏡を介して
、水平面（第４図を含む平面）の垂直方向に離間されて
おり、垂直面（第５図を含む平面）内で見られるように
、点光源７及び主レンズ４間の光路の中心光線は当初は
平面鏡までは主軸３に平行で、次いで平面鏡７２及び半
透明鏡７３の間（７ｌ）において主軸３に垂直となり、
更にこの点を超えた所で主軸３と一致する。左眼と右眼
とがそれぞれＯｌ及び０２に在る被験者にとって、点光
源７は水平面内の主軸３上無限遠の位置に見える。前面
パネル２ａの反対側であるレンズ４の側の被験者にとっ
て、レンズ４はＯｌ及び０２に於ける角膜反射の為、０
’　ｌ及びθ′２の位置にそれぞれ虚像を結像する。こ
のことは既に第３図を参照して説明してある。

対物レンズは寸法に於て主レンズ４に比肩し得る収斂型
入射レンズ５６若し《はＢを含んで居り、その先軸は主
軸３と一致している。その焦点はＦＢに在る。半透明鏡
は主レンズ４及び対物レンズの入射レンズ５６の間に存
在する。レンズ５６の焦点距離及び主レンズからのそれ
の距離は、レンズ４及び５６の合成光学系が被験者の眼
Ｏｌ及び０２を連ねる焦点面を有するように決められて
いる。光学的に表現すれば、該眼は角膜反射そのもので
あると云うことを念頭に置く必要が在る。換言すれば、
レンズ４によって結像された角膜反射０１、０２の虚像
０’　　１及び０′２は、主光軸とＦ’　Ｂで交差する
入射レンズ５６の焦点面に在る。

レンズ５６は虚像０’　　ｌ，０’　２から実像０’　
１、０′２を無限遠に結像する。無限遠に於けるこれら
像０’　ｌ，０“２の方向は、０’　　１及び０’　２
から主光軸３に平行な光線は入射レンズ５６によってＦ
Ｂを通過するよう屈折するということに注意すれば作図
的に決定することが出来る。

対物レンズは更に主軸３と一致する光軸を有する射出レ
ンズ５７（若しくはＣ）を含む。水平面（第４図の平面
）に在り、且つ主光軸に垂直な電荷転送ストリップ６５
の所在する射出レンズ５７の焦点に、無限遠に在る像０
’　ｌ，Ｏ’　２が実像０”’１　，　Ｏ゜゜′２とし
て結像する。

第４図は角膜反射０１、０２から射出され、且つ電荷転
送ストリップ６５にそれぞれ０１゜ｌ及び０゜゜′２と
して拡がった中心光線及び周縁光線によって規定される
光束を示している。

間隔０”’１−０”゜２及び瞳孔間隔０１−０２間の比
はレンズ４、５６及び５７の焦点距離及び主光軸上のそ
れらレンズの位置で決定される。一例を挙げれば、眼０
１、０２及び主レンズ４間距離は７０ｆｆＩＩＩ１、レ
ンズ４の焦点距離は３００ｍｍ，主レンズ４の光心及び
対物レンズの入射レンズ５６間距離は５０ｍｍ，入射レ
ンズの焦点距離１４０ｍｍ，対物レンズの入射レンズ５
６及び射出レンズ５７間距離は９８ｍｍ及び対物レンズ
の射出レンズ５７の焦点距離は２５ｍｍである。これら
の数値を用いれば倍率はほぼ０．　３である。対物レン
ズの入射レンズ５６及び射出レンズ５７の光心間距離は
２次的役割しか果さず、その理由は射出レンズ７の焦点
に、無限遠に在る像０′１、０′２が実像ｏ１゜ｌ１０
゛″゜２として結像する。

第４図は角膜反射Ｏｌ、０２から射出され、且つ電荷転
送ストリップ６５にそれぞれＯ”’１及び０゜゛′２と
して拡がった中心光線及び周遠光線によって規定される
光束を示している。

間隔０゜”１−０”’２及び瞳孔間隔０１−０２間の比
はレンズ４、５６及び５７の焦点距離及び主光軸上のそ
れらレンズの位置で決定される。一例を挙げれば、眼０
１、０２及び主レンズ４間距離は７０Ｍ１レンズ４の焦
点距離は３００ｍｍ，主レンズ４の光心及び対物レンズ
の入射レンズ５６間距離は５０ｍｍ，入射レンズの焦点
距離１４０ｍｍ，対物レンズの入射レンズ５６及び射出
レンズ５７間距離は９８ｍｍ及び対物レンズの射出レン
ズ５７の焦点距離は２５ｍｍである。これらの数値を用
いれば倍率はほぼ０．３である。対物レンズの入射レン
ズ５６及び射出レンズ５７の光心間距離は２次的役割し
か果さず、その理由は射出レンズ５７が無限遠に於ける
物体をその焦点面に結像しており、これら像間間隔は焦
点距離及び物体０″’　３　０’２の角間隔にしか依拠
しないからであることに注意する必要が在る。対物レン
ズの諸レンズの光心間距離は連続的に通過する各レンズ
表面に光束の傾斜度を分配し、従って歪の発生を軽減す
るように作用する。

電荷転送細長片６５はクロック８０の発生するタイミン
グ・パルスの速さでそのポテンシャル井戸の内容を転送
することによって逐次走査される。

該走査信号は８■で増幅及び雑音除去され、標本化及び
保持回路８２によって整形され、且つストリップ６５の
感光性部材の列に対応した列番地をそれらに関係付けて
いるＡＤ変換器８３を介したマイクロプロセッサに依る
処理の為記憶される。

第６図を参照すれば、クロック８０は適当にバイアスさ
れた第３のアレイを併設した２組の交互差動型アレイを
含む電荷転送ストリップに２個の信号の流れを与え、そ
れらの間に走査範囲６ａと同じ側にそれらの障壁の移動
の結果拡張され、更に別の障壁の移動によって縮小し、
同様な順序で交互に変化が進捗する如きポテンシャル井
戸を生成する。

既述の様に、走査範囲に於て、前段の蓄積段階で種々の
ポテンシャル井戸に蓄積され、走査段階区間で逐次に到
達して来る電荷担体は、空間的順序系列に於けるアレイ
の各セルの受光量を一時的に代表する信号となっている
。該信号は段階８ｌで増幅及び雑音除去され、更にクロ
ツク速度での短パルス区間に入力電圧に応答し且つ検知
電圧を次パルスの到来まで保持する標本化及び保持段階
８２で整形される。コンバータ８３は段階８２で誘導さ
れたアナログ信号を列番地付きデジタル信号に変換する
。

この種の複雑な信号はメモリ８７及びデジタル表示に繋
がれた表示出力８８を併設したマイクロプロセッサ８５
により処理される。セレクタ８６は必要な計算モード、
吟味及び較正モードを選択する。マイクロプロセッサ８
５に基礎を置く凡ゆる構成は瞳孔間隔測定装置の操作を
容易にする為にデザインされたものであり、従って本発
明の如何なる構成部分でも無い。

しかしながら、云うまでもなく不揮発メモリは光学的倍
率、電荷転送ストリップのピッチ及び第３図の瞳孔間隔
測定装置の場合に於けるがごとき対物レンズの各レンズ
の軸間距離の様なデータを記憶するのに用いられる。本
記述は、当業者が測定尺目盛と角膜反射像の確定的一致
原理ｊこ関して必要な全段階を実行するに足る十分なも
のである。

更！こ言及すれば、云うまでもなく、本発明は本実施例
に限定されるものでなく特許請求の範囲内の総ての多様
な実施態様を包含するものである。

特に、主レンズ４は近視距離の瞳孔間隔測定の為、無限
遠焦点固定よりはむしろ主軸３に平行に移動可能で有る
のが良い。該測定スケールは電荷転送素子以外の光電素
子で実施されても良いが、電荷転送素子を用いる方が、
特に電荷がポテンシャル井戸に蓄積されて高い感度を与
えるのであるから、勿論優れている。

測定尺として用いられ−る光電素子、特に電荷転送素子
も行及び列からなるマトリックス構造を有することは可
能である。その場合、瞳孔間隔に加え、眼鏡フレーム下
部及び対応する角膜反射間の縦方向距離を測定すること
も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は禾発明による瞳孔間隔測定装置の断面図である
。 第２図は角膜反射生成手順を示す模式図である。 第３図は本発明の第１実施例の水平断面図である。 第４図は本発明の第２実施例の水平断面図である。 第５図は第４図の瞳孔間隔測定装置の垂直断面図である
。 第６図は本発明による瞳孔間隔測定装置の光学系を伴う
付帯電子回路の模式図である。 ｌ・・・被検者 ｌａ・・・額支え ２ａ・・・前面パネル ２ｂ・・・窓孔 ４・・・レンズ ５・・・対物レンズ ６・・・測定尺 ７・・・点光源 ８・・・制御及び読取り装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ほぼ平坦な前面パネルを既知の関係位置に於て人の
   顔面に当てがう様になった筐体であって、該平坦な前面
   パネルに垂直な主軸及び該主軸を含む水平面がそれぞれ
   前記前面パネルから一定の距離に在る前記人の両眼の両
   中心の２等分的中心を通過し、かつ両眼の両中心を通過
   するごとき前記筐体；前記人の両眼と合軸的に設定され
   た前記前面パネル内の窓孔；前記主軸と一致する光軸を
   有し、前記前面パネルの近傍の前記筐体内の収斂型主レ
   ンズ；前記主レンズを介して注視する所定の注視距離を
   決定するために配置された光軸上の光学的点光源であっ
   て、前記人の両角膜上の各角膜反射光を形成する光放射
   をなす前記点光源；前記主軸に垂直であって、前記角膜
   反射光の光像がそのそれぞれの目盛と一致するごとき、
   前記水平面内の測定尺；前記各目盛を特定するための手
   段；特定された目盛対に対応する瞳孔間隔の計算及び表
   示用手段；前記主レンズを介して観察される注視の結果
   生じた前記角膜反射光の実像対を前記測定尺を含む像平
   面内に生成するように設定された対物レンズ；測定目盛
   を構成する検知部材アレイを包括する前記測定尺内の少
   なくとも１個の光電素子；及び前記角膜反射光の前記実
   像が生成される該検知部材アレイの列を決定する為前記
   アレイを逐次的に走査する為の手段；を包括する、例え
   ば眼鏡フレーム合せ用の、瞳孔間隔測定装置。 ２、前記注視距離を無限遠にする為前記点光源が光学的
   に前記主レンズの焦点に配置された特許請求の範囲１記
   載の装置。 ３、前記少なくとも１個の光電素子が、感光性ターゲッ
   トと連なる面から電荷を蓄積する様設定されたポテンシ
   ャル井戸アレイ、及び電荷が走査領域に達するまでポテ
   ンシャル井戸間で逐次電荷を転送することによって走査
   パルスに対応する如く設定された転送格子とを含む半導
   体電荷転送素子である特許請求の範囲１記載の装置。 ４、前記ポテンシャル井戸アレイがリニアアレイである
   特許請求の範囲３記載の装置。 ５、前記対物レンズが、前記主軸に関し対称に設置され
   且つ前記主軸に平行な前記水平面内に光軸を有する一対
   の収斂型レンズを含み、各レンズと組合った光電素子及
   び感光部材アレイを含む特許請求の範囲１記載の装置。 ６、前記対物レンズが前記主レンズから一定距離を置い
   て、前記主軸と一致する光軸を有する収斂型入射レンズ
   を含み、前記入射レンズ及び主レンズとの組合わせから
   なる収斂型合成光学系は眼及びパネル間の前記一定距離
   に前面パネルに平行な焦点面を有し、前記主軸と一致す
   る光軸を有する収斂型射出レンズ、及び前記入射レンズ
   の対向側の前記射出レンズの焦点面に感光部材アレイを
   備えた光電手段を有する素子を含む特許請求の範囲１記
   載の装置。 ７、前記主軸に沿い前記主レンズから発する光線に対応
   する主反射光を前記主軸に垂直に交差せしめ、且つ前記
   点光源が前記主反射光上に於て光学的に前記主レンズの
   焦点の共役点に存するごとく規定するための、前記水平
   面と一定角度をなす前記主レンズ及び前記入射レンズ間
   の半透明鏡を含む特許請求の範囲６記載の装置。 ８、前記主反射光の光路上の前記半透明鏡に平行な平面
   鏡を含み、前記点光源が物理的に前記主反射光線上にあ
   り、かつ上記主反射光の主軸と平行である特許請求の範
   囲７記載の装置。 ９、前記半透明鏡が前記水平面に対し４５度をなしてい
   る特許請求の範囲７記載の装置。