眼鏡用補正レンズの向きを決定する装置若しくは方法及び補正レンズを製造する光学的方法
本発明は、装着状態において、将来眼鏡をかける人の頭に対する眼鏡補正レンズの向きの少なくとも１つの成分を決定する装置と方法に関する。少なくとも１つの既知の幾何学的特性を有する少なくとも１つの同定要素（６０、７０、８０）を具備する、位置同定システム（２０）をフレーム（１０）上に又はフレームに嵌め込んだレンズ上に取付け、垂直顔面平面内で同定要素の２次元像を撮影し、この撮影画像を処理して、同定要素の既知の幾何学的特性に依存するこの像の同定要素の幾何学的特性を計測し、そして、既知の幾何学的特性と撮影された幾何学的特性とを比較して、レンズの向きの少なくとも１つの成分を計算するものである。本発明は、補正レンズを光学的に設計製造する方法にも関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、将来眼鏡をかける人が選択したフレームに装着する個人用の補正レンズの光学的製造を目的にして、将来眼鏡をかける人の幾何学的形態学的(geometrico-morphological)に計測に関し、より具体的には、眼鏡をかけた状態において眼鏡用の補正レンズの将来眼鏡をかける人の頭に対する少なくともひとつの向きの成分を決定する装置及び方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡補正レンズの光学的な設計製造において、選択したフレームで眼鏡をかける人に合った個人専用の光学設計をするに際して使用される個々専用の幾何学的形態学的パラメータを可能な限り最適な計測することが現在望まれている。このようなパラメータは、具体的には、眼鏡装着時に眼鏡をかける人の頭に対するレンズの３次元な配置情報を含んでいる。このような３次元な配置情報は、(１)眼鏡をかける人の対応する眼に対するレンズの向き、及び、（２）レンズと眼鏡をかける人（眼鏡装着者）の対応する眼の間の距離、によって決定されている。
【０００３】
補正レンズの装着時の三次元的な向きを決定するために、フレームのフレームを包み込む曲がりに全体として対応する水平面内の第一角を計測して、レンズが垂直面と共に形成する所謂“装用時前傾角（pantoscopic angle）”にほぼ対応する、垂直面内の第二角を計測することが知られている。
【０００４】
そのような計測を行うために、フレームが選択された後、眼鏡技師は眼鏡をかける人の鼻に眼鏡をかける。眼鏡は眼鏡をかける人によって選択されたフレームとフレームのリムに装着された補正していないレンズからなっている。
【０００５】
各々のレンズと眼鏡をかける人のレンズに対応する眼との間の距離を計測するために、眼鏡技師は、眼鏡をかける人のプロファイルを観察して、計測値を透けて見える物差しを使用して手動で評価する。同様に、装用時前傾角を計測するために、眼鏡技師は、目盛が振られた分度器を使用して手動で計測値を評価して、レンズの主面と垂直面との間の角度を決定できる。
【０００６】
フレームの各々のリムの内側の輪郭から読み取れるように特別に製造された装置を使用して、フレームのフレームを包み込む曲がり角は計測することができる。しかしながら、このようなフレームを計測する装置は高価であり、また、使用が複雑である。この角（角度）をより簡便に計測するために、フレームのアームとリムを分度器のように目盛りを付されたプレートの上に置く方法が知られている。この目盛りによって近似的に水平面内に形成される、ノーズブリッジにほぼ接する（結果的に、フレームの垂直対称面に垂直な）レファレンスの水平線にレンズをトレースすることによって角度を計測して評価することができる。
【０００７】
眼鏡技師は、眼鏡をかける人の形態に関係する、この他に２つのパラメータ、すなわち、２つの瞳孔間距離（pupillary distance）あるいは２つの瞳孔間の半分の距離（瞳孔間半距離（two pupillary halfdistance））、及び、フレームに対する高さ、も計測する。２つの瞳孔間の距離、あるいは、２つの瞳孔間の半分の距離を計測するため、定規（物差）を使用することが最も普通に行われている。瞳孔計として知られている特別な装置を使用することもできる。フレームに対する瞳孔の高さを計測するために、眼鏡技師は、通常、レンズの前面に配置された物差を使用してフレーム上のレファレンス点で瞳孔の位置の間の距離を計測する。
【０００８】
このように、上述の幾何学的形態学的なパラメータの計測では多くの異なる道具を使用する必要がある。そのため、眼鏡技師は、眼鏡技師にも眼鏡をかける人にも厄介であって費用が掛かることとなる多くの操作をする必要がある。多くの操作は誤操作の原因となり、少なくとも、計測精度を低めることとなる。フレームの上に置く定規あるいは分度器を使用して計測値を手動でかつ近似的に読み取ることによって、しばしば計測精度を低めることとなる。
【０００９】
曲がり角あるいは装用時前傾角から各々の補正レンズの向きを決定することは信頼性にかけることも知られている。特に、これら２つの角度にしたがった回転を組合せてレンズの向きを決定すると、この組合せの程度によってレンズの向きに影響することとなる。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の目的は、フレームに装着される個人専用の眼鏡用補正レンズを製造するために個々の幾何学的形態学的パラメータを決定する操作を、簡便化し、迅速性、正確性、利便性を向上し、かつ、受け入れられる程度のものとする。
【００１１】
この目的のために、本発明は、眼鏡を装着した状態で、将来眼鏡をかけることになる人の頭に対する眼鏡用補正レンズの少なくともひとつの向きの成分を決定する方法を提供する。その方法は、
・フレーム又はフレームに装着したレンズに位置同定システム（位置同定システムは、少なくともひとつの既知の幾何学的特性を有する、少なくともひとつの同定要素を具備する）を取付ける工程と、
・画像撮影装置によって同定要素を顔の垂直面内の２次元で撮影する撮影工程と、
・同定要素の撮影された画像を加工して同定要素の既知の幾何学的特性に依存する幾何学的特性を計測する工程と、及び、
・同定要素の撮影された画像の幾何学的特性の計測値を既知の同定要素の幾何学的特性と比較して、レンズの向きの少なくともひとつの成分を計算する工程とを
を含む。
【００１２】
位置同定システムは、少なくとも１つの水平同定要素と当該要素を直接的あるいは間接的にリムあるいはフレームに嵌め込まれたレンズに取付ける手段を具備し、水平同定要素は、眼鏡をかける人の頭に対するフレームのリムあるいはレンズの（ほぼ垂直な軸の回りの）向きの、撮影された画像（撮影画像）の計測された幾何学的特性が水平成分に依存するように配置されている。少なくとも１つの眼鏡をかける人の頭に対する補正レンズの向きの水平成分は上述の比較にしたがった関数として計算される。
【００１３】
本発明は、また、この方法を実装する装置も提供する。
【００１４】
設計製造される補正レンズの向きは、画像処理によって装着した状態で決定されるので、眼鏡を装着する人あるいは装着された視覚装置に接触せず、眼鏡技師による最低限の操作で、計測を可能にする。眼鏡技師は、単に、位置同定システムをフレーム上に置いて眼鏡をかける人に装着されたアセンブリの像を撮影するだけでよい。
【００１５】
さらに、装置は、限られた数の道具を使用し、ただひとつの撮影された画像に基づいて、様々な幾何学的形態学的パラメータを計測することができる。これにより、幾何学的形態学的パラメータをより迅速、より信頼性高く、そして、より再現性の高い計測することができる。
【００１６】
計測された同定要素の撮影された画像の幾何学的特性を既知の同定要素の撮影された画像の幾何学的特性との比較値が所望のレンズの向きの成分を表しており、計算することができる。
【００１７】
補正レンズの向きの水平成分は、フレームのリムあるいは（すなわち）レンズの向きの水平成分に依存する。フレーム上の水平同定要素を配置することにより、補正レンズの向きの水平成分を決定することができる。
【００１８】
本発明の別の側面として、
・フレームの２つのリムの一方あるいは２つのフレームに嵌め込まれた補正レンズの一方に直接的あるいは間接的に取付けられる第一の水平同定要素、フレームのもう一方のリムの１つあるいはフレームに嵌め込まれたもう一方の補正レンズに直接的あるいは間接的に取付けられる第二の水平同定要素の、少なくとも２つの水平同定要素を具備する、位置同定システム、
・顔面平面（facial plane）内の水平同定要素の２次元画像を撮影する工程を含む、撮影工程、
・撮影した画像を処理してその画像から各々の同定要素の（対応する同定要素の既知の幾何学的特性に依存する）幾何学的特性を計測する、処理工程、及び、
水平同定要素を撮影した画像の幾何学的特性の計測値と、対応する水平同定要素の既知の幾何学的特性とを比較して、各々補正レンズの将来眼鏡をかける人の頭に対する向きの少なくとも１つの水平成分を比較の関数として計算する、比較工程、
を提供するものであり、有利な効果が得られる。
【００１９】
２つの水平同定要素を使用することによって、２つの補正レンズあるいはフレームの２つのリムの向きの水平成分を決定することが可能になり、補正レンズの向きの水平成分を正確に決定する。
【００２０】
本発明の別の有利な効果によれば、撮影装置に対する両眼の二等分線の向きの水平成分に対応する姿勢角度は、計測された水平同定要素の撮影された画像の幾何学的特性を既知の幾何学的特性との比較の関数として計算できる。
【００２１】
このように、計測された水平同定要素の撮影された画像の幾何学的特性間の差に基づいて、垂直軸からの頭のピボット回転角が決定される。姿勢角として知られているピボット回転角を決定することにより、計測値を較正できる。
【００２２】
本発明の別の有利な特徴によれば、位置同定システムは、少なくとも１つの垂直同定要素と当該要素を直接的あるいは間接的にリムあるいはフレームに嵌め込まれたレンズに取付ける手段（取付手段）を具備し、垂直同定要素は、眼鏡をかける人の頭に対するフレームのリムあるいはレンズの（眼鏡をかける人を前後に貫きほぼ水平の矢状面に垂直な軸の回りの）向きの、撮影された画像の計測された幾何学的特性が垂直成分に依存するように配置されている。少なくとも１つの眼鏡をかける人の頭に対する補正レンズの向きの垂直成分は上述の比較にしたがった関数として計算される。
【００２３】
本発明の別の特徴によれば、位置同定システムは、少なくとも１つの垂直同定要素と当該要素を直接的あるいは間接的にリムあるいはフレームに嵌め込まれたレンズに取付ける手段を具備し、垂直同定要素は、比較値が矢状面（sagittal plane）内のフレームの向きの垂直成分になるように配置されており、求めるべき向きの成分は補正レンズの向きの垂直成分を含んでいる。
【００２４】
本発明の別の有利な特徴によれば、フレームに嵌め込まれた各々のレンズと対応する眼との間の距離が計測され、眼鏡を装着する人の頭に対する配置を表す少なくとも１つのパラメータがこの距離の関数として計算される。
【００２５】
本発明の別の有利な特徴によれば、画像撮影手段と位置同定システムとの間の距離が計測される。この距離によって撮影された画像のスケール因子と無限遠での２つの眼の瞳孔間距離を計算することが可能となる。
【００２６】
本発明の別の有利な特徴によれば、スケール因子を使用して、瞳孔間距離、瞳孔間半距離、各々の補正レンズの幅と高さ、及び、各々の瞳孔の高さのうち、少なくとも１つの個人専用の特性が撮影された画像から計測される。
【００２７】
これらのパラメータは、幾何学的形態学的パラメータであって、補正レンズを設計製造する際、レンズに正確に（たとえば、屈折率などの）インデックスの傾斜をつけることを可能にする。
【００２８】
本発明の別の有利な特徴によれば、瞳孔間距離、瞳孔間半距離、及び、各々の補正レンズの幅と高さの撮影された画像から得られる計測値は姿勢角の計測値の関数として補正され、各々のレンズの高さ用及び各々の瞳孔の高さ用の値は向きの計算値の垂直成分の関数として補正される。
【００２９】
本発明の別の有利な特徴によれば、眼鏡装着者が無限遠方を見ている状態の瞳孔間距離又は瞳孔間半距離が計算される。
【００３０】
本発明の別の有利な特徴によれば、瞳孔間距離又は瞳孔間半距離は、画像撮影手段と位置同定システムとの距離の関数として計算される。
【００３１】
本発明の別の有利な特徴によれば、眼鏡装着者の２つの眼のうちの１つと関連する少なくとも１つのプリズム効果を有する光学部材、そのプリズム効果の方向に平行な端部を有して、位置同定システムに対してほぼ垂直に移動するように取り付けられて、対面して見るとその端部が瞳孔部分の像をオフセットするように眼の瞳孔を交差する、計測位置にい位置することができる部材を具備し、プロセッサ手段がプリズム効果を有する光学部材によって瞳孔のオフセット部分の像に応じてフレームに嵌め込んだレンズと対応する眼との間の距離を導出するように設計されている。着目している眼に対して、この装置は、ただ１つのプリズム効果を有する光学部材を有している。
【００３２】
本発明の別の有利な特徴によれば、弾性戻りあるいは重力によってレンズに対してプリズム効果を有する光学部材を押し付ける手段（押付手段）を具備している。
【００３３】
本発明の別の有利な特徴によれば、フレームあるいはレンズの向きを表す、少なくとも１つの既知の幾何学的特性を持った同定要素のために、締付手段によってシステムはフレーム上をほぼ垂直でありフレームあるいはレンズの中間面内に含まれる軸の周りに傾斜することができる。位置同定システムがフレーム上で水平軸の周りに傾斜するように製造されているとき、フレームあるいはレンズの向きの垂直成分を同定することが可能となり、眼鏡補正レンズの向きの垂直成分が製造される。
【００３４】
位置同定システムをレンズあるいはフレームに対して傾け戻す弾性手段あるいは重力返り手段が有効に具備されている。これらの戻り手段（返り手段）によって位置同定システムは傾斜して設計製造すべき眼鏡補正レンズの向きの垂直成分を正確に決定することができる配置をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
下記の限定ではなく例示としての実施態様の図を参照した以下の記載にて、発明がどこに存在しどのように実施されるかを明確に理解することが可能になる。
【００３６】
【図１】図１は、本実施態様の眼鏡の斜視図である。
【図２】図２は、位置同定システムの斜視図である。
【図３】図３は、本実施態様の眼鏡、及び、位置同定システムの前面概略図である。
【図４】図４は、レンズと対応する眼との間の距離決定手段の図である。
【図５】図５は、本実施態様の眼鏡上に固定された位置を同定する図２のシステム、及び、プロセッサ及び計算システムと通信する画像撮影手段の斜視図である。
【図６】図６は、本実施態様の眼鏡を装着した眼鏡装着者の頭がまっすぐ前を向いているときの図である。
【図７】図７は、本実施態様の眼鏡を装着した眼鏡装着者の頭がまっすぐ前の方向からある角度をなしているときの平面図である。
【図８】図８は、レンズを装着した本実施態様の眼鏡のフレームの平面図である。
【図９】図９は、位置同定システムと画像撮影手段の原理を示す図である。
【図１０】図１０は、ひとつの変形態様における、レンズと対応する眼との間の距離決定手段の図である。
【図１１】図１１は、図１０の距離決定手段及び眼鏡装着者の対応する眼の前面図である。
【図１２】図１２は、ひとつの変形態様における、位置同定システムの概略平面図である。
【図１３】図１３は、ひとつの変形態様における、図１２の位置同定システムに取付けられたアンテナの図である。
【図１４】図１４は、眼鏡装着者に関連するレファレンスフレームの概略図であり、フレーム上に固定する前の、システムの位置同定要素の部位を示している。
【図１５】図１５は、フレーム上に固定した後の、図１４のシステムの位置同定要素の部位の前面投影概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下の記載において、眼鏡のフレーム１０に取付けられることになる眼鏡レンズ（図示しない）の各々を補正するためのレファレンスのフレームの配置は、眼鏡が装着された状態において、眼鏡装着者に関連してかつ眼鏡装着者の眼に対するレファレンスのあるフレーム内にて決定される。眼鏡装着者のレファレンスのあるフレームに対する、眼鏡レンズの各々を補正するためのレファレンスのフレームの配置は、眼鏡装着者のレファレンスのフレームに対するレンズのレファレンスのフレームの関数として、レンズの一方若しくはもう一方の光学的に有用な面を形状計測する、又は、レンズの屈折率の傾斜を計測することによる補正レンズの個人用の設計製造方法を実行することで使用に供するように決定される。
【００３８】
レファレンスの地球フレーム、たとえば、眼鏡技師の事務所の地球フレームが使用される。レファレンスの地球フレームは、２つの互いに垂直な軸Ｈ１、Ｈ２構成される水平面ＰＨ、及び、垂直方向Ｖによって決定される。第一垂直面ＰＶ１は軸Ｖと軸Ｈ１によって定義される。第二垂直面ＰＶ２は軸Ｖと軸Ｈ２によって定義される。
【００３９】
眼鏡装着者は頭をまっすぐ前に向けて立ってあるいは座っている、すなわち、装着者の頭に対応するフランクフォルト面（Frankfort plane）ＰＦは、ほぼ水平である。図６に示すように、フランクフォルト面ＰＦは、底の軌道点ＯＲと装着者の左側の部位ＰＯを通過する平面として定義される。装着者の左側の部位ＰＯは、耳点（tragion）に対応する耳道の頭蓋骨の最も高い箇所である。眼鏡装着者の凝視軸は、主凝視軸、すなわち、装着者がまっすぐ前の水平線を見ているときのものであり、別の言い方では、装着者は最も楽な直立姿勢をとっているときのものであるとも言える。
【００４０】
矢状面ＰＳＡＧは、２つの眼ＯＧとＯＤとの間の眼と眼の間の二等分面ＡＯを含む垂直面として定義される。眼と眼の間の二等分面ＡＯは、２つの眼の回転ＣＲＯＧと回転ＣＲＯＤの中心によって定義される部位の中間を通過し、フランクフォルト面ＰＦに平行な軸である。垂直眼面ＰＶＯもまた２つの眼の回転ＣＲＯＧと回転ＣＲＯＤ中心間をつなぐ垂直面として定義される。
【００４１】
各々の補正レンズのレファレンスの配置は、以下によって決定される。
・ フレームに取付けるための、対応する装着者の眼に対する、各々の補正レンズの向き（方向）
・ 装着した状態で、矢状面ＰＳＡＧの水平方向（以下に定義される軸Ｚの方向）に沿ってのレンズとレンズに対応する装着者の眼との間の距離
【００４２】
レンズの向きは、取付交差点でのレンズに接する平面に垂直なベクトルの成分によって与えられる。この取付交差点は、レンズは正確に光学的補正として機能するレンズが設計製造されるように、眼の瞳孔に位置を合わせて配置されるべきレンズ上の点に対応する。レンズの向きの垂直成分は、矢状面への投影された顔面平面に対して、軸あるいはレンズの面に垂直なベクトルによって形成される角度に一致する。レンズの向きの水平成分もまた、フランクフォルト面への射影として、顔面平面に対して、軸あるいはレンズの面に垂直なベクトルによって形成される角度に一致するものと定義される。
【００４３】
各々の対応するレンズのレファレンスのフレームは、装着者とフレームに関する幾何学的形態学的パラメータを決定する一方で、設計製造される補正レンズの位置を占め、かつ、販売目的あるいは計測目的のフレームに装着されたレンズ１００、１０１の各々に対してレファレンスのフレームの配置を決定することによって得ることができる。
【００４４】
図５に、眼鏡をかけている人（眼鏡装着者）の個別の幾何学的形態学的パラメータを決定する装置を示している。個別の幾何学的形態学的パラメータは、特に、眼鏡装着者のレファレンスのフレームに対して設計製造される各々の補正レンズのレファレンスのフレームの配置、及び、以下に具体的に説明する幾何学的形態学的パラメータを含んでいる。
【００４５】
この装置は、フレーム１０に取付ける位置同定システム２０、および、装着状態でフレーム１０に取付けられた位置同定システム２０の画像を撮影する撮影手段９０を備えており、画像は画像撮影面ＰＣＩ内で撮影される。撮影手段９０は、その画像に処理を施すプロセッサと計測計算システム９３に接続されている。
【００４６】
眼鏡は、（補正されていない）レンズ１００、１０１と共に、装着者が選択したフレーム１０を備えている。図示した例においては、眼鏡はリムを有している、すなわち、レンズはフレーム１０のリム１１、１２に装着されている。変形態様では、ピアスタイプの眼鏡、すなわち、レンズが貫通されたものでもよく、各々のレンズはレンズに付属するノーズブリッジのひとつの端およびレンズに付属するアームのひとつの端で保持されている。ブリッジとアームは貫通孔でつなげられている。
【００４７】
図１および図２に示されているように、位置同定システム２０は、実質的に一直線上にあって同じ平面内にあって、かつ、眼鏡を装着した状態で実質的に垂直なヒンジ軸Ａ１を有するヒンジ２９でつながれた２つのクロスバー２３、２４を持つ、ヒンジ付のフレームを備えている。
【００４８】
各々のクロスバー２３、２４は、ここではクランプとして示されている締付部材２５、２６、２７、２８を備えている。これらのクランプは、各々のクロスバー２３、２４をフレーム（図３）のリム１１、１２に対応する、眼鏡がピアスタイプの場合には、対応するレンズに対応する、ほぼ水平上部でピボット回転できる状態で締付けることができる。
【００４９】
各々のクロスバー２３、２４は、所定の厚さを持ち、かつ、前方の画像撮影面ＰＣＩに向かって突出するとき、幾何学パターン７１、８１の幾何学的配置が同定要素７０、８０の向きの水平成分（水平方向成分）を表すように設計製造された幾何学パターン７１、８１を表している端を持った三角形板の同定要素７０、８０によって覆い被されている。本発明の向きの水平成分（水平方向成分）は、同定要素の長手方向とフランクフォルト面ＰＦに投影された顔面平面ＰＶＯとの間の角度によって定義される。同様に、同定要素の向きの垂直成分（垂直方向成分）は、同定要素の長手方向が矢状面ＰＳＡＧに投影された顔面平面ＰＶＯに対してなす角度によって定義される。
【００５０】
この例では、幾何学的なパターンは、交互の濃い色のストライプと薄い色のストライプによって構成されて所定の間隔を持った繰返しモチーフからなっており、十分なコントラストを提供している。幾何学パターン７１、８１のモチーフは、水平同定要素７０、８０に対応する端の長手方向に伸延している。その結果、この例では、装着状態において、各々の濃い色のストライプは実質的に垂直である。
【００５１】
最初は、幾何学パターン７１、８１を有する端が前から見え、次に、幾何学パターンが伸延する方向（すなわち、対応する端の長手方向）は水平面ＰＨ内でクロスバー２３、２４の長手方向（すなわち、締付けクランプを貫通する直線）に対してほぼ３０°の角度ＴＨＥＴＡをなすように、各々の水平同定要素７０、８０は、対応するクロスバー２３、２４に締付けられている。
【００５２】
２つの水平同定要素７０、８０は、２つの水平同定要素７０、８０と機械的に関連している中間同定部材１９０によって相互に連結して、２つの水平同定要素７０、８０の間にある垂直対称面に対して固定されて、かつ、フレームの対称面ＰＳに実質的に一致する（フレーム自身は装着者の矢状面ＰＳＡＧに実質的に一致する）位置を定常的に保持している。以下で詳細に説明するように、この中間の同定要素は、画像撮影面ＰＣＩへ射影された画像撮影手段９０から見て、画像を表す既知の幾何学パターンを有しているので、同定要素７０、８０と組み合わせることによって同定システム２０の３次元で向きと位置を同定することが可能となる。
【００５３】
具体的には、この中間同定部材１９０は、対称面ＰＳに実質的に垂直（結果として、矢状面ＰＳＡＧに垂直）の長手方向にあるホルダーバーによって構成されている。ホルダーバー１９０に細長い形状の２つのスロット１９１、１９２が形成されて、バーの長手方向に向いている。これら２つのスロット１９１、１９２は、同定要素７０、８０の上面に取付けられている２つの案内スタッド１９５、１９６を受ける。そして、各々の同定要素７０、８０は、ホルダーバー１９０に対してバーの長手方向に横滑りできるようになる。スタッド１９５、１９６は、スロットに沿った同定要素７０、８０の動きを案内する。
【００５４】
同定要素７０、８０のホルダーバー１９０に対するこの横滑り動作は、ピボット回転軸Ａ１の周りのピボット回転動作と組み合わされて、クロスバー２３、２４でリム１１、１２又はフレーム１０のレンズを水平方向に力をかけずに押して、リム１１、１２に力をかけることなく水平同定要素７０、８０を締付けることができる。
【００５５】
ホルダーバー１９０は、画像撮影手段９０に面する端で、互いに所定の間隔を置いている濃い色のストライプから構成される幾何学的パターン１９３も備えている。いかに説明するように、これらの濃い色のストライプは位置同定システム２０と画像撮影手段９０との間の距離を計測計算するのに使用することができるので、撮影画像のスケール因子を決定することができる。
【００５６】
位置同定システム２０をフレームの対称面ＰＳ上でセンタリングして、ノーズブリッジ１５を軸Ａ１上でセンタリングする、センタリング手段も備えている。
【００５７】
位置同定システム２０は、所定の厚さを持った三角板から構成され、かつ、レンズ１００、１０１に関連する２つの水平同定要素７０、８０の平均面に実質的に垂直な面内に伸びる、垂直同定要素６０も備えている。垂直同定要素６０は、画像撮影手段９０に向かって面している、幾何学的パターン６１をそのひとつの端に備えている。この幾何学的パターン６１は、上述したように、互いに所定の間隔を置いている濃い色のストライプからなり、垂直同定要素６０の対応する端の長手方向に伸びる幾何学的なモチーフによって構成されている。この例では、結果として、各々の濃い入りのストライプは実質的に装着した状態に配置され、幾何学的パターン６１は実質的に垂直方向に伸びる。
【００５８】
垂直同定要素６０は、のホルダーバー１９０の上面に中心で締付けられる。幾何学的パターン６１を持つ垂直同定要素６０の端は、眼の回転中心ＣＲＯＧ、ＣＲＯＤを相互に接続して、かつ、矢状面ＰＳＡＧ内でホルダーバー１９０の上面に対して法線Ｎ９０に一定の角度ＧＡＭＭＡ（３０°）を形成する線に実質的に平行な面内に伸びる（図２）。
【００５９】
クロスバー２３、２４の自由端近傍に、クロスバー２３、２４に垂直な、２つの互いに平行な支柱２１、２２を備えている。支柱２１、２２は、装着時には実質的に垂直である。位置同定システム２０がフレームに固定されたとき、支柱２１、２２は、フレーム１０のアーム１３、１４の近傍で、装着者の左右のこめかみの脇に位置している（図３参照）。
【００６０】
２つの水平ロッド３７、３８は、支柱２１、２２に沿って横滑りするように取付けられている。もう一方のロッドに向かっている一方のロッドの端で、各々のロッドはプリズムのペア３０、４０を備えている。プリズムのペア３０、４０は、それぞれ、互いに対面する傾斜を持つ、プリズムのペア３１と３２、プリズムのペア４１と４２から構成されている。図４に示すように、分離線３３は、各々のペアの２つのプリズムの間にある。２つのプリズムは光線を水平方向Ｈ１あるいは軸ＯＸに沿って同じ量だけ反対方向に屈折する。プリズムのペア３０、４０は、以下に説明するように、各々のレンズ１００、１０１と対応する眼ＯＤ、ＯＧとの間の距離を計測するようにされている。位置同定システム２０の構造は、位置同定システム２０が眼鏡装着者の鼻に装着されたフレーム１０に固定されたとき、プリズム３１、３２、４１、４２は重力の下でレンズ１００、１０１の方へ持って行かれるように設計製造されている。この重力によって持って行かれること（重力による移動）は、位置同定システムを重力中心が前方、すなわち、幾何学的パターンと同じ側に向かう配置するように設計製造することで得ることができる。三角板の前面に重さをかけるあるいは重くすることも可能になる。変形態様においては、プリズムをレンズに押し付けるために、プリズムを備えた支柱２１、２２に作用する弾性返り手段を備えることもできる。
【００６１】
プリズムのペア３０、４０を支持しているロッド３７、３８は、位置同定システム２０の支柱２１、２２に対して水平方向に静止している。このように、プリズムは、眼鏡装着者の瞳孔間距離の大きさにかかわらず、眼鏡装着者の瞳孔ＰＧ、ＰＤを越えて覆うことができる程度に水平方向に伸延するように設計製造されている。
【００６２】
画像撮影手段９０は、典型的には、ポータブルデジタルカメラ、または、支柱あるいはスタンドに取り付けられたカメラを備えている。図示された例では、画像撮影手段９０は、フレーム１０と眼鏡装着者によって装着された位置同定システム２０の全体の画像を容易に撮影できるにように高さが調整可能なスタンド９１を備えている。
【００６３】
画像撮影手段９０は、眼鏡装着者が座っている間に画像が撮影できるように設計製造されている。このように、画像撮影手段９０は、相対的に小さく、眼鏡装着者が座っている座席に面しているテーブルの上に置くことができる。変形態様では、画像撮影手段９０は、眼鏡装着者が立っている間に画像が撮影できるように設計製造されることができる。
【００６４】
画像撮影手段９０は、好適には、第一に撮影画像から容易に同定できるように角膜反射が得られるようにされ、第二に、発光ダイオードＬＥＤに対して装着者が注意を惹かれるようにされた、既知の位置にある発光ダイオード（ＬＥＤ）９２を備える。これによって、撮影画像の処理が容易になる。
【００６５】
撮影された画像に作用する、プロセッサ及び計測システム９３は、マイクロコンピュータを備えている。マイクロコンピュータには、撮影された画像を処理する処理計測ソフトウェアがインストールされている。変形態様では、プロセッサ及び計測システム９３は、第一に、結果を表示するディスプレイ、第二に、その結果を他の装置へ通信する接続手段を備えた、独立のシステムとしてマイクロコンピュータを備えることもできる。独立処理システムと画像撮影手段９０を一体とする選択肢もある。
【００６６】
上述の決定装置は、装着者のレファレンスのフレームに対する フレームに取り付けられることになる各々の補正レンズ用のレファレンスのフレームの配置を決定するために実装された以下の処理を実行することができる。
【００６７】
以下に記載する右目ＯＤに対する方法は、左目ＯＧに対しても有効である。
【００６８】
図５に示すように、眼鏡技師は、位置同定システム２０が備わった眼鏡のペアを眼鏡装着者の鼻にかける。装着者は頭をまっすぐに向けて座ることも立つこともでき、このとき、フランクフォルト面ＰＦはほぼ水平である。
【００６９】
図３に示したように、クロスバー２３の２つの固定クランプ２５、２６は、フレーム１０の右側のリム１１の上部に取付けられている。同様に、クロスバー２４の２つの固定クランプ２７、２８は、フレーム１０の左側のリム１２の上部に取付けられている。好適には、固定クランプのペア２５と２６、２７と２８は、対応するクロスバー２３、２４がこれらに固定されているリム１１、１２の水平方向成分を追跡できるように、お互いにできる限り空間的に離してある。各々のリムの水平方向成分（向きの水平成分）は全体としてフランクフォルト面に射影された矢状面に対するレンズの傾斜に対応する。
【００７０】
ホルダーバー１９０は、２つの水平同定要素７０、８０が実質的に同一面内に確実に留まるように機能するようにされている。結果として、位置同定システム２０がフレーム１０に取り付けられたとき、垂直同定要素６０は、実際、フレームの対称面内に伸びている（図３、５参照）。
【００７１】
適当な高さに調整されたロッド３７、３８によって支持されているプリズムのペア３０、４０の各々は、眼鏡技師によって、対応する眼の瞳孔ＰＧ、ＰＤに揃えて置かれている。より正確には、眼鏡装着者を前から見て、眼鏡技師は、プリズムのペア３０、４０の各々の分離線３３が対応する瞳孔ＰＧ、ＰＤの中心を通過するようにする（図４）。
【００７２】
位置同定システム２０は、関連する眼の瞳孔ＰＧ、ＰＤに揃えて置かれた各々のプリズムのペア３０、４０が、重力の下で対応するレンズ１００、１０１の前面に対面するように持って行かれるように設計製造されている。プリズムのペア３０、４０は、２つの瞳孔の中心を貫通する軸に実質的に平行な軸の周りに傾斜している（その結果、矢状面ＰＳＡＧに実質的に垂直であり、以下に定義される軸Ｘに平行である）クロスバー２３、２４によって、重力の下で対応するレンズ１００、１０１に対面するように持って行かれる。このように、固定クランプは、位置同定システム２０を傾斜軸の周りに傾斜させることができるヒンジとして機能する。
【００７３】
その結果、ホルダーバー１９０の上面に対する法線Ｎ９０は、フレーム１０の向きの垂直成分を追従する。垂直面ＰＶＯに対して、フレームの複数のリムの平均面である矢状面ＰＳＡＧ内の傾斜角に全体として対応する（図６）。
【００７４】
固定クランプ２５、２６がフレーム１０のリム１１を支持する２つの点、および、プリズムのペア３０がレンズ１００を支持する点（すなわち、取付交差に対応する点）は、装着時に補正レンズの平均面となるレンズ１００の平均面ＰＬＤを定義する（図１、３）。同様に、レンズ１０１の面ＰＬＧは、フレーム１０のリム１２上の固定クランプ２７、２８の２つの支持点、および、プリズムのペア４０がレンズ１０１を支持する点を貫通する面として定義される。
【００７５】
図１に示すように、レファレンスのフレームは、フレームに（結果として、間接的には装着者の頭に）関連して定義され、互いに直交する軸（Ｏ，Ｘ，Ｙ、Ｚ）と参照番号２０として参照されるものを表す。たとえば、レファレンスのフレームの中心Ｏは、固定クランプ２６、２７を相互接続する部位の真中である。Ｘ軸は水平であり、固定クランプ２６、２７を通過している。Ｙ軸はフランクフォルト面に垂直であって、この例では垂直である。そして、ＯＹＺ平面は垂直であり、矢状面ＰＳＡＧに、また、対称面ＰＳにも対応している。軸ＯＺは眼の二等分線ＡＯに平行である。ＯＸＺ面はフランクフォルト面ＰＳに平行であり、この例では水平である。ＯＸＹ面は、フレーム垂直面ＰＶＭとして参照され、画像撮影面ＰＣＩに実質的に平行である。
【００７６】
各々のレンズの向きは、レファレンスのフレーム（Ｏ，Ｘ，Ｙ、Ｚ）において、取付交差点ＣＭＧ，ＣＭＤでレンズに接する面に垂直のベクトルの成分として与えられる。取付交差点は、設計製造されるべきレンズが正確に光学補正関数として機能するように、装着者の目の瞳孔に揃えて置いたレンズの点に対応する。レンズの向きの垂直成分は、矢状面に投影されて、顔面平面に対するレンズの面に垂直な軸あるいはベクトルによって形成される角度に対応する。レンズの向きの水平成分もまた、フランクフォルト面に投影されて顔面平面に対するレンズのフレームに垂直な軸あるいはベクトルによって形成される角度に対応するものとして定義される。
【００７７】
面ＰＬＧ，ＰＬＤの向きは、製造されるべき補正レンズの各々の装着者のレファレンスのフレームに対する向きがわかるように決定される必要がある。面ＰＬＧ，ＰＬＤの各々の向きを決定するために、プリズム３０、４０がレンズ１００、１０１を支持する複数の点を貫通して、かつ、面ＰＬＧ，ＰＬＤに垂直な、軸ＸＬＤ，ＸＬＧの向きは決定される。
【００７８】
図８に示すように、軸ＸＬＧＨ、ＸＬＤＨは、軸ＸＬＧ、ＸＬＤのフランクフォルト面あるいは水平面への射影として定義される。同様に、軸ＸＬＶは、軸ＸＬＧ、ＸＬＤの矢状面への射影として定義される（図６）。ここで、軸ＸＬＧ、ＸＬＤの矢状面への双方の射影は、同一の射影軸ＸＬＶを与えるものと前提している。変形態様では、２つの軸ＸＬＧ，ＸＬＤの矢状面への射影を区別することが可能である。
【００７９】
このように、各々のレンズ１００、１０１の向きの水平成分は、軸ＸＬＧＨ、ＸＬＤＨと装着者の矢状面ＰＳＡＧとによって形成される角度ＡＸＬＧＨ、ＡＸＬＤＨに対応している。同様に、各々のレンズ１００、１０１の向きの垂直成分は、軸ＸＬＶとフランクフォルト面とによって形成される角度ＡＸＶに対応している。そして、装着者に対する各々のレンズの向きを決定するためには、さらに、角度ＡＸＬＧＨ、ＡＸＬＤＨ、ＡＸＶを決定する必要がある。
【００８０】
軸ＸＬＧＨと矢状面ＰＳＡＧとの間に形成される角度ＡＸＬＤＨは、第一に、それぞれ、ノーズブリッジ１５、右側のリム１３近傍にある、右側のリム１１を支持する固定クランプ２５、２６を通過する直線Ｄ１間に水平面ＰＨ内に、第二に、フレーム垂直面ＰＶＭに形成される角度ＡＭＤに実質的に対応している。同様に、角度ＡＸＬＧＨは、第一に、それぞれ、ノーズブリッジ１５、左側のリム１４近傍にある、左側のリム１２を支持する固定クランプ２７、２９を通過する直線Ｄ２間に水平面ＰＨ内に、第二に、フレーム垂直面ＰＶＭ形成される角度ＡＭＧに実質的に対応する。このように、各々の角度ＡＸＬＧＨ、ＡＸＬＤＨを決定するためには、角度ＡＭＧ、ＡＭＤを決定すれば十分である。
【００８１】
同様に、図６に示されているように、角度ＡＸＶは、矢状面ＰＳＡＧへの射影内で第一に、眼ＯＧ，ＯＤを通過してレンズの矢状面ＰＳＡＧに垂直な垂直面ＰＶＯの間に、第二に、２つのレンズ１００、１０１（あるいは、フレーム１０の２つのリム１１、１２）の平均面ＰＭＣに形成される角度ＡＭＶに実質的に等しい。角度ＡＸＶを決定するためには、角度ＡＭＶを決定すれば十分である。
【００８２】
眼鏡技師は、ポータブル画像撮影装置９０を装着者の頭に対面するように置いて、画像撮影手段９０のスタンド９１を調整して、撮影面ＰＣＩ内で位置同定装置２０で覆われた眼鏡を装着している装着者の頭の画像を撮影する。得られた画像は図３の画像に対応する。画像の撮影は典型的には装着者から５０ｃｍから１２０ｃｍの範囲の距離で撮影面ＰＣＩ内にてなされる。撮影面ＰＣＩは、対面している、すなわち、面ＰＶＯ、ＰＶＭに平行である（図５、６）。
【００８３】
図２に示すように、角度ＡＲＨＤは、水平面ＰＨあるいはフランクフォルト面ＰＦ内に、第一に、フレーム垂直面ＰＶＭ、および、第二に、幾何学的パターン７１の長手方向の間に形成される角度として定義される。この角度ＡＲＨＤが変化するとき、黒色のストライプと黒色のストライプの間の空間的間隙も面ＰＶＭに平行な画像撮影面ＰＣＩへの射影内で変化する。この角度ＡＲＨＧは、角度ＡＭＧと３０°である一定の角度ＴＨＥＴＡの和に等しい。このように、この角度ＡＲＨＤは、角度ＡＭＤと同じように変化する。角度ＡＲＨＧが角度ＡＭＧと３０°である一定の角度ＴＨＥＴＡの和として定義される水平同定要素８０に対しても同様のことが成り立つ。
【００８４】
プロセッサ計測システム９３は、装着された状態で撮影された画像の中の水平同定要素７０の幾何学的パタ−ン７１の濃い色のストライプ間の空間的間隙を計測する。撮影画像のピクセル(画素)に起因する撮影された画像の測定誤差を制限するために、プロセッサ計測システム９３は、ペアのストライプ間の空間的間隙を計測してその空間的間隙の平均値を計算する。その後、角度ＡＲＨＤ及びストライプ間の空間的間隙が知られた幾何学的パタ−ン７１用のレファレンスの配置と比較して、システムは装着状態とレファレンス配置との間でのストライプ間の空間的間隙のズレ（差）を決定する。その後、プロセッサ計測システム９３は、空間的間隙のズレ（差）の関数として角度ＡＲＨＤを決定する。そして、角度ＡＲＨＤに基づいて角度ＡＭＤが決定される。
【００８５】
ストリップ間の空間的間隙の正確な比較を行うために、プロセッサ計測システムは、撮影画像のスケール因子を考慮する必要がある。スケール因子を知ることによって、ストライプの空間的間隙を比較できるように、撮影画像内の計測されるストライプの空間的間隙と共通因子に対するレファレンスのストライプの空間的間隙の値を減らすことができる。スケール因子は位置同定システムと画像撮影手段との間の距離から決定される。
【００８６】
分離距離、レファレンスＤは、以下に説明する計算方法によって得ることができる。
【００８７】
図９に概略的に示したように、決定装置が上から見られるとき、ホルダーバー１９０の幾何学的パターン１９３の長手方向は、光学軸ＡＯＰに対する法線ＮＡＯＰとともに角度ＡＬＰＨＡ０を形成する。同様にして、同定要素７０、８０に対応する幾何学的パターン７１、８１の各々は、ホルダーバー１９０の幾何学的パターン１９３の長手方向とともに角度ＢＥＴＡ０を形成する。幾何学的パターン７１、８１は既知の同一の長さＨを持ち、同様に、幾何学的パターン１９３は既知の長さＬを持つことが仮定されている。
【００８８】
濃い色のストライプ間の空間的間隙を使用する際、ホルダーバー１９０の幾何学的パターン１９３の見かけ上の長さＴはレンズ９４の焦点面ＰＦＯＣ内で計測される。以下の関係式が成り立つ。
Ｌ×ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ０）×Ｆ／Ｄ＝Ｔ
ここで、Ｆは、レンズ９４の焦点距離、Ｄは、画像撮影装置９０と位置同定システム２０に関連するレファレンスのフレームの原点Ｏとの間の距離である。
【００８９】
幾何学的パターン７１、８１の焦点面ＰＦＯＣ内における見かけ上の長さＴ１、Ｔ２も計測される。以下の関係式が成り立つ。
Ｈ×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ０−ＡＬＰＨＡ０）×Ｆ／Ｄ＝Ｔ１
および、
Ｈ×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ０＋ＡＬＰＨＡ０）×Ｆ／Ｄ＝Ｔ２
【００９０】
次に、２つの見かけ上の長さＴ１、Ｔ２の和をとることによってＢＥＴＡ０の近似値が計算される。すなわち、
Ｔ１＋Ｔ２＝２×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ０）×ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ０）×Ｆ／Ｄ
ここで、ＡＬＰＨＡ０がほぼ１であると仮定すると、次式が得られる。
Ｔ１＋Ｔ２＝２×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ０）×Ｈ×Ｔ／Ｌ
この式からＢＥＴＡ０の近似値を導出することができる。
【００９１】
次に、これら２つの長さの比ＫがＨ×Ｆ／Ｄを削除することで計算される。
Ｋ＝（ＣＯＳ（ＢＥＴＡ０）ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ０）＋ＳＩＮ（ＢＥＴＡ０）ＳＩＮ（ＡＬＰＨＡ０））／（ＣＯＳ（ＢＥＴＡ０）ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ０）−ＳＩＮ（ＢＥＴＡ０）ＳＩＮ（ＡＬＰＨＡ０））
ＫおよびＢＥＴＡ０は既知であるので、以下の関係式を用いてＡＬＰＨＡ０は計算することができる。
ＴＡＮ（ＡＬＰＨＡ０）＝[（Ｋ−１）×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ０）]／[（Ｋ＋１）×ＳＩＮ（ＢＥＴＡ０）]
【００９２】
このように、Ｆ，Ｌの値が既知であるとし、Ｔの測定値を用いて距離Ｄは導出される。
Ｄ＝Ｌ×ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ０）×Ｆ／Ｔ
【００９３】
分離距離を直接決定するためにレーザダイオードテレメータを使用することもできる。
【００９４】
プロセッサ計測システム９３は、装着した状態で撮影画像の中の水平同定要素８０の幾何学的パターン８１の濃い色のストライプ間の空間的間隙も計測できる。上述のように、撮影画像のピクセルに起因する撮影画像の中の測定誤差を制限するために、プロセッサ計測システム９３は、ストライプ間の空間的間隙をペアで計測してその平均値をとる。その後、角度ＡＲＨＧとストライプ間の空間的間隙が既知である幾何学的パターン８１のレファレンス配置と比較して、装着状態のストライプとレファレンス状態のストライプ間の空間的間隙のズレを決定する。ストライプ間の空間的間隙は撮影画像のスケール因子を考慮して比較される。その後、プロセッサ計測システム９３は、角度ＡＲＨＧを上記空間的間隙のズレの関数として決定する。そして、角度ＡＭＧは角度ＡＲＨＧから決定される。
【００９５】
図２に示すように、角度ＡＲＶは矢状面ＰＳＡＧへの射影の中に第一にフレーム垂直面ＰＶＭと第二に幾何学的パターン６１の長手方向との間に形成される角度として決定される。角度ＡＲＶが変化するとき、画像撮影面ＰＣＩへの射影と同様に、濃い色のストライプ間の空間的間隙も変化する。この角度ＡＲＶは、角度ＡＭＶと法線Ｎ９０に対して幾何学的パターン６１がなす一定角ＧＡＭＭＡ（３０°）の和に等しい。このように、角度ＡＭＶと同じように、角度ＡＲＶは変化する。
【００９６】
次に、プロセッサ計測システム９３は、撮影画像上で幾何学的パターン６１のストライプ間の空間的間隙を計測する。前と同じように、既知の角度ＡＲＶと既知のストライプ間の空間的間隙とから構成されるデータペア幾何学的パターン６１のレファレンス配置が提供される。撮影画像上でのストライプ間の空間的間隙の計測値とストライプ間の空間的間隙のレファレンスの値を比較して、プロセッサ計測システム９３は、空間的間隙のズレを導出する。前と同じように、ストライプ間の空間的間隙は撮影画像のスケール因子を考慮して比較される。その後、プロセッサ計測システムは、空間的間隙のズレの関数として角度ＡＲＶを決定する。このように、角度ＡＭＶは角度ＡＲＶから決定される。
【００９７】
このように、プロセッサ計測システムは、フランクフォルト面および矢状面ＰＳＡＧに対する左右のレンズの軸ＸＬＧ，ＸＬＤの向きを決定する。その結果、装着者のレファレンスのフレームにおける左右のレンズの各々に関連する複数の面の向きが知られる。このようにして、対応する眼に対するフレームに取付ける各々の補正レンズの向きが知られる。
【００９８】
レンズ１００と眼ＯＤとの間の距離を計測するために、プロセッサ計測システム９３は、第一プリズム３１によって屈折された瞳孔ＰＤの画像の上部ＰＤＳの中心と第二プリズム３２によって屈折された瞳孔ＰＤの画像の底部ＰＤＩの中心との間の水平方向のオフセットＤＤを計算する（図４）。
【００９９】
このように、プロセッサ計測システム９３は、矢状面ＰＳＡＧからの水平方向の距離を決定する。すなわち、オフセットＤＤに基づき比例関係を使ってＺ軸に沿ってレンズ１００と眼ＯＤとの間の距離を決定する。同様に、レンズ１０１と眼ＯＧとの間の距離は、プリズムペア４０を通して見た眼ＯＧの画像の上部と底部との間を計測した水平方向のオフセットＤＧから決定される。
【０１００】
このように、各々のレンズ１００、１０１と対応する眼ＯＤ，ＯＧとの間の距離、および、各々のレンズの向きから、装着者の眼に合わせて製造される各々の補正レンズのレファレンスのフレームの配置が導き出される。
【０１０１】
眼鏡装着者がまっすぐ前を向いている装着状態、すなわち、矢状面ＰＳＡＧが画像撮影面ＰＣＩに垂直である状態において、角度ＡＭＧは角度ＡＭＤに等しい。
【０１０２】
角度ＡＭＧ、ＡＭＤが異なる値のとき、装着者の頭は垂直軸の周りに姿勢角ＡＰＩＶだけ回転している。
【０１０３】
図７に示すように、姿勢角ＡＰＩＶは、２つの眼の間の二等分線ＡＯと画像撮影面ＰＣＩに垂直な軸との間に水平面ＰＨ内に形成される角度である。
【０１０４】
角度ＡＭＧと角度ＡＭＤとの値の差は、姿勢角ＡＰＩＶの値に比例する。そこで、プロセッサ計測システム９３は、測定された角度ＡＭＧと角度ＡＭＤとの値の差の関数として姿勢角ＡＰＩＶの値を計算する。この姿勢角ＡＰＩＶの値は、角度ＡＭＧと角度ＡＭＤの値を補正する役目を果たす。
【０１０５】
さらに、改良して光学的に設計製造する個人用のデータとしてより良く機能できるようにするために、レンズを設計製造する際に屈折率の傾斜を改良するのに使用される幾何学的形態学的パラメータが決定される。
【０１０６】
プロセッサ計測システム９３は、スケール因子を考慮して、レンズを覆うリム１１、１２の幅Ｂと長さＡの寸法を決定するために画像認識を行う。プロセッサ計測システム９３は、スケール因子を考慮して、瞳孔ＰＤ，ＰＧの中心に位置する分離線３４とレンズの最も低い点としてのレファレンス点（参照点）との間の撮影画像の中での距離を計測することによって、対応する眼ＯＧ，ＯＤの高さＨＧ、ＨＤを決定するためにも画像認識を用いる。
【０１０７】
瞳孔間距離ＰＤＳを計測するために、プロセッサ計測システム９３は、画像認識を使用して各々の眼に対する点Ｎ１と点Ｎ２との間で画定される部位の中心を決定する（図４）。点Ｎ１と点Ｎ２は分離線３４と屈折した瞳孔の上部と底部の輪郭の画像との間の最も離れた交差する点によって定義される。各々のプリズムペアのプリズムによる屈折は向きは反対で大きさは同じであり、上述したように定義される、点Ｎ１と点Ｎ２との間で画定される部位の中心は、実際、屈折していない瞳孔の中心に対応する。このようにして得られる、２つの瞳孔ＰＧ，ＰＤの中心によって定義される部位によって、瞳孔間距離ＰＤＳを得ることができる。ノーズブリッジ１５の中心に対する各々の瞳孔ＰＧ，ＰＤの中心の水平位置を計測して、瞳孔間半距離ＰＤＳ１、ＰＤＳ２を計測することも可能である。
【０１０８】
この例では、レファレンス収束配置（reference convergence configuration）での、瞳孔間距離ＰＤＳ、あるいは、瞳孔間半距離ＰＤＳ１、ＰＤＳ２が計測される。このレファレンス収束配置では、装着者の眼がしっかりと画像撮影手段、すなわち、ＬＥＤ９２のライトを凝視している。そして、プロセッサ計測システムは撮影距離および対応する瞳孔間距離ＰＤＳ（あるいは、瞳孔間半距離）の計測値の関数として機能して、無限遠を見ているときの瞳孔間距離の値を決定する。
【０１０９】
当然に、すべての計測はスケール因子を考慮して実行される。
【０１１０】
以前に計測計算した角度ＡＭＤ，ＡＭＧの関数として、姿勢角ＡＰＩＶの関数として、あるいは、眼ＯＤ，ＯＧと対応するレンズ１００、１０１との間の距離の差の関数として計測値を補正することによって、瞳孔間距離、瞳孔間半距離、および、幅の寸法Ａの計算値の精度を改善することも可能である。同様に、角度ＡＭＶを考慮することによって、高さの寸法Ｈ、および、各々の眼の瞳孔の高さＨＧ，ＨＤも改善することができる。
【０１１１】
クロスバー２３、２４の長手方向に対する幾何学パターン７１、８１の長手方向の傾斜は、角度ＡＭＧ，ＡＭＤが変化したとき、ストライプ間の空間間隙の変化を増加するのに使用される。このように、既知のレファレンス配置に対して角度ＡＭＧ，ＡＭＤが変化した結果生じた２つのストライプ間の空間間隙は、より容易に同定することができる。このように、空間間隙の比較は、フレームの各々のリム１１、１２の、つまり、各々のレンズの向きの水平成分をあらわしており、測定誤差を制限している。
【０１１２】
法線Ｎ９０に対する幾何学パターン６１の長手方向の傾斜に関しても同様のことがいえる。この傾斜は、角度ＡＭＶが変化するときのストリップ間の空間間隙の変化の値を増加する。
【０１１３】
図１０に示したように、変形態様では、１つの眼に対して１つのプリズム３１のみを使用することもできる。このとき、その底の端３４が分離線として機能する。図１１に示したように、底の端３４で定義される分離線は、装着者の瞳孔ＰＤの中心を越えた位置にある。瞳孔の上部の画像は距離Ｄ３だけ水平方向に屈折され、これに対して、瞳孔の底部の画像は屈折することなく画像撮影手段９０によって直接見える。上述したように、距離Ｄ３はレンズ１００と眼ＯＤとの間の距離を導出するのに使用される。レンズ１０１と眼ＯＧとの間の距離も同様に導出される。
【０１１４】
さらに、画像撮影手段９０は、眼の底部を直接みることができるので、プロセッサ計測システム９３は、スケール因子を考慮して、瞳孔間距離ＰＤＳあるいは瞳孔間半距離ＰＤＳ１、ＰＤＳ２を撮影画像から直接計測することができる。各々の眼から１つのプリズムを取り除くことで使用される部品数を低減することができ、軽量化が図れる。
【０１１５】
第二実施態様では、いくつかの第一実施態様の要素（部材）と同じ部材、特に、図２、３に示されている部材を利用する。図１２にみられるように、位置同定システム２００は、装着者の左眼ＯＧあるいは左レンズに関連する同定要素７００、および、装着者の右眼ＯＤあるいは右レンズに関連する同定要素８００を備えている。前と同じように、各々の同定要素７００、８００は、端の長手方向に伸びる幾何学的パターン７１０，８１０となる端を有している。前と同じように、同定要素７００、８００は、各々の幾何学的パターン７１０，８１０がほぼ３０°である対応するクロスバーの長手方向に対する角度ＴＨＥＴＡを形成するようにクロスバーに取付けられている。
【０１１６】
装着状態で２つの同定要素７００、８００を垂直軸の周りにピボット回転させるための同じようなピボット手段２９６も備えられている。
【０１１７】
細長い開口を有する同じようなホルダーバー２９０も備えられ、同定要素７００、８００に取付けられている案内スタッド２９４，２９５は、ホルダーバー２９０に沿って動くことができる。この第二実施態様では、第一実施態様にはあった同定要素６０は省略されている。
【０１１８】
第一実施態様においてそうであったように、対応するレンズの縁に配置されたクロスバーは固定手段を備えている。
【０１１９】
図２，１０において第一実施態様で記載したようにプリズム（図示しない）は、同じように各々の眼と対応するレンズとの間の距離を計測するのに使用されている。これらのプリズムは、前と同じように、取付け交差点でレンズに接する面ＰＬＧ，ＰＬＤ（図１）を定義できるように取付け交差点でレンズに接触する。これらの面ＰＬＧ，ＰＬＤは、前と同じように、設計製造されるべき補正レンズに取付け交差点で接している面と考えられる。そし故、対応する面ＰＬＧ，ＰＬＤに垂直なベクトルを決定して、設計製造されるべき補正レンズの向きを決定することができる。
【０１２０】
２の同定要素７００、８００は、第一実施態様の２つの同定要素７０、８０と同じ構造をなしているが、その使用のされ方が異なる。第一実施態様では、設計製造されるべき各々の補正レンズの向きは、対応する水平同定要素７０、８０の画像撮影面内の向きだけからではなく、垂直同定要素６０からも決定される。これに対して、第二実施態様では、概略的にいえば、設計製造されるべき各々の補正レンズの向きは、対応する同定要素７００、８００の画像撮影面内の向きから決定される。
【０１２１】
第二実施態様では、設計製造されるべき各々の補正レンズの向きの決定方法は、左レンズに関して以下に記載されるが、同様な議論は当然に右レンズにも適用できる。
【０１２２】
レファレンスのフレームＯＸＹＺは第一実施例とまったく同じように定義される。
【０１２３】
装着時の撮影画像内の面ＰＬＧの向きは当初面ＯＸＹ（すなわち、顔面平面）に平行であった面内での垂直あるいは垂直軸ＯＹ周りの角度ＡＬＰＨＡだけの回転、つまり、水平軸ＯＸの周りの角度ＢＥＴＡだけの回転の結果とみなされる。
【０１２４】
図１４に示すように、面ＰＬＧは当初垂直面ＯＸＹに平行であると仮定して、レンズの縁（リム）に固定されているクロスバーは軸ＯＸに沿った向きを向いている。幾何学的パターン７０１を有している同定要素７００の端は、その端Ａ，Ｂによって同定される。幾何学的パターン７０１はその端に沿ってその端全体に渡ってに沿って伸びているので、このような幾何学的パターン７０１の端（ends edge）の端(ends)を考慮することで同じ結果を得ることができる。端(ends)の長手方向が対応するクロスバーの長手方向に対して３０°の角度ＴＨＥＴＡを形成することを想起させる。
【０１２５】
そこで、装着状態で、面ＰＬＧと同じように、端が端Ａ，Ｂの部位によって表されている端が垂直軸ＯＹの周りを角度ＡＬＰＨＡだけ回転して、水平軸ＯＸの周りを角度ＢＥＴＡだけ回転するとみなされる。
【０１２６】
図３に示した第一の実施態様のように、画像撮影手段は、装着者の頭に装着されたフレームに固定された位置同定システム２００の画像を撮影する。この画像撮影は、ここでは面ＯＸＹに平行であると考えられる画像撮影面ＰＣＩ内で実行される。
【０１２７】
角度ＡＬＰＨＡ，ＢＥＴＡは、撮影画像を使用して以下のように計測される。プロセッサ計測システム９３は、スケール因子を考慮して、撮影画像内で、水平軸ＯＸ上の部位ＡＢの射影の長さＬＮを計測し、垂直軸ＯＹ上の部位ＡＢの射影の長さＬＭを計測する（図１５）。第一の実施態様のように、ホルダーバーは撮影距離および撮影手段のレンズの焦点の長さに関連したスケール因子を計測するのに使用される。
【０１２８】
射影の長さＬＮ，ＬＭから角度ＡＬＰＨＡ，ＢＡＴＡを決定することができる、方程式を含む詳細な計算を以下に記載する。
【０１２９】
上述したように、撮影意画像は、ＯＸＹ面への部位ＡＢの射影を与える。計算を簡単にするために、当初、すなわち、ＡＬＰＨＡ、ＢＥＴＡだけの如何なる回転をもする前、端Ａは軸ＯＸ上にあり、端Ｂは軸ＯＺ上にあると仮定する。すると、点Ａ，Ｂの座標は次のようになる。
Ａ（Ｌ×ＣＯＳ（ＴＨＥＴＡ），０，０）
および、
Ｂ（０，０，Ｌ×ＳＩＮ（ＴＨＥＴＡ））
【０１３０】
レファレンスのＯＸＹフレームにおいて、軸ＯＸの周りを角度ＢＥＴＡだけの回転に続いて、軸ＯＹの周りを角度ＡＬＰＨＡだけの回転を可能とする回転マトリックスＭＡＢは以下のように与えられる。
COS(ALPHA) 0 -SIN(ALPHA)
-SIN(ALPHA)×SIN(BETA) COS(BETA) -SIN(BETA)×COS(ALPHA)
-SIN(ALPHA) COS(BETA) COS(ALPHA)×COS(BETA)
【０１３１】
この行列を部位ＡＢの点Ａ，Ｂの座標に作用させると、装着状態の部位ＡＢの点Ａ’，Ｂ’の座標が得られる
Ａ’＝（Ｌ×ＣＯＳ（ＴＨＥＴＡ）×ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ）），
−Ｌ×ＣＯＳ（ＴＨＥＴＡ）×ＳＩＮ（ＡＬＰＨＡ）×ＳＩＮ（ＢＥＴＡ），
−Ｌ×ＣＯＳ（ＴＨＥＴＡ）×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ）×ＳＩＮ（ＡＬＰＨＡ）
および、
Ｂ’＝（ −Ｌ×ＳＩＮ（ＴＨＥＴＡ）×ＳＩＮ（ＡＬＰＨＡ）），
−Ｌ×ＳＩＮ（ＴＨＥＴＡ）×ＳＩＮ（ＢＥＴＡ）×ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ），
Ｌ×ＳＩＮ（ＴＨＥＴＡ）×ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ）×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ）
最初の点Ａ’，Ｂ’に対する２つの座標をとって、射影の長さＬＭ、ＬＮおよび角度ＡＬＰＨＡ、ＢＥＴＡ間に以下の関係式を導出できる。
ＬＮ＝Ｌ×ＣＯＳ（ＴＨＥＴＡ−ＡＬＰＨＡ）
および、
ＬＭ＝Ｌ×ＳＩＮ（ＢＥＴＡ）×ＳＩＮ（ＴＨＥＴＡ−ＡＬＰＨＡ）
故に、以下の関係式を使って、ＡＬＰＨＡおよびＢＥＴＡを導出することができる。
ＡＬＰＨＡ＝ＡＲＣＣＯＳ（ＮＬ／Ｌ）＋ＴＨＥＴＡ
および
ＢＥＴＡ＝ＡＲＣＳＩＮ（ＭＬ／Ｌ／ＳＩＮ（ＴＨＥＴＡ−ＡＬＰＨＡ））
【０１３２】
プロセッサシステムは、レファレンスのＯＸＹＺフレームにおける座標（０，０，１）を持つベクトルＯＺに回転行列ＭＡＢを、当初すなわち如何なる回転にも先立ってと考えられるとき、すなわち、面ＯＸＹに平行とき、取付交差点で面ＰＬＧに垂直なベクトルに作用させる。これにより、面ＰＬＧに垂直な求めるベクトルＶＡＢを得られる。ここで面ＰＬＧは角度ＡＬＰＨＡだけＢＥＴＡだけ２回転する、ＯＸＹＺレファレンスフレームにおいて、このベクトルＶＡＢは以下の成分を有している。
ＶＡＢ＝（−ＳＩＮ（−ＴＨＥＴＡ）），
−ＳＩＮ（ＢＥＴＡ）×ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ），
ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ）×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ）
【０１３３】
左補正レンズの向きは、装着時に面ＰＬＧに垂直な上記の計算されたベクトルＶＡＢからこのように決定される。
【０１３４】
右補正レンズの向きは、同様に、装着時に取付交差点で面ＰＬＧに垂直なベクトルからこのように決定される。
【０１３５】
第一実施態様のように、１つあるいは２つのプリズムによって瞳孔の画像の屈折を計測することで、各々の眼と対応するレンズとの間の距離は決定される。
【０１３６】
設計製造されるべき各々の補正レンズの向きと対応する眼からの距離が一旦決定されると、各々のレンズの装着者の、特に、対応する眼のレファレンスのフレームに対するレファレンスのフレームの配置がわかる。
【０１３７】
プロセッサシステムは、また、瞳孔間距離、瞳孔間半距離、各々の瞳孔の高さ、および、フレームのリムの幅と長さなどの屈折率傾斜分布パラメータとして既知である幾何学的形態学的パラメータを決定を行う。
【０１３８】
さらに、第一の実施態様に関しては、面ＰＬＧに関連する角度ＡＬＰＨＡの決定された値が面ＰＬＤに関連する角度ＡＬＰＨＡの決定された値と異なるとき、フレームが対称的であると仮定すれば、装着者の頭は軸ＯＹの周りに所定の姿勢角ＡＰＩＶだけ回転していると導出される。上述のように、この姿勢角は、これら２つの角度ＡＬＰＨＡの計測値の差に比例するとして決定され、撮影画像上で計測された長さは決定された姿勢角の関数として再計測される。より正確な角度ＡＬＰＨＡ、および、角度ＢＥＴＡの値を得るために、撮影画像に対して行われる計測をより正確にするために、１回あるいはそれ以上の繰返し計算を実行することも可能である。
【０１３９】
図１２，１３に示されるように、円形のベース６０１にしっかりと固定されて、このベースに対して垂直方向を向いているアンテナ６００あるいはスティックを備えることもできる。ベースは、ホルダーバー２９０の撮影手段９０に面して幾何学的パターン２９３を有している端の中心に配置されている。この結果、アンテナは実質的に水平面ＰＨ内にある。
【０１４０】
画像撮影が顔面平面ＯＸＹに対して正確に平行な面内で行われ、かつ、フレームが対称であると仮定して、アンテナの端は、画像の中で（すなわち、射影の中に）ベースの円形面の中心に位置している。画像撮影が顔面平面ＯＸＹに対して平行ではない面内で行われ、又は、フレームが非対称であると仮定して、アンテナの端は、ベースの円形面の中心に対して水平方向にオフセットしている。次に、プロセッサシステムは、アンテナの端の計測されたオフセット距離として作用して頭の姿勢角ＡＰＩＶ、又は、フレームの左右の非対称性を決定する。プロセッサシステムは、適当に、レンズの回転角ＡＬＰＨＡの計測値を考慮して姿勢角および２つのレンズの非対称度の値を正確に決定することもできる。レンズの回転角ＡＬＰＨＡおよび装着者の頭の姿勢角の正確な値を得るためにするために繰返し計算の関数を多くすることもできる。
【０１４１】
画像に施された計測は、こうして、上記のように決定された角度の値の関数として補正される。
【０１４２】
対称なフレームの場合には、顔面平面上への射影においてアンテナの端とベースの中心との間にオフセットがないことを確認して頭の姿勢角をゼロにすることで、画像を撮影する前に、アンテナは装着者の頭の位置を正確に決定するのに使用できる。
【０１４３】
ホルダーバー２９０は、軸ＯＸが正確に水平面に収まるように撮影画像を方向付けることにも使用できる。撮影画像の水平方向に対して、軸ＯＸの向きであるホルダーバー２９０の長手方向の計測した角度がゼロでない角度であった場合、プロッセサシステムは、軸ＯＸを水平方向に再び向けるために、反対方向に同じ角度だけ回転させる。
【０１４４】
本発明は、記載あるいは図示された実施態様への限定ではなく、当業者であれば、本発明の思想に従った変形態様を考え得るものである。
【０１４５】
ひとつの変形態様において、地球のレファレンスのフレームである水平面ＰＨと平行でないフランクフォルト面の向きを操作する装置を設計製造することができる。そうすると、垂直方向が地球のレファレンスのフレームにではなく装着者に対して決定されると仮定すれば、同じ方法を実行することで上述の第一、第二の実施態様で可能となる。換言すれば、このとき、垂直方向は矢状面ＰＳＡＧに含まれ装着者の主凝視軸に垂直方向として定義される。垂直方向に垂直な水平面は、フランクフォルト面に一致する面として定義される。
【０１４６】
上述の第一、第二の実施態様、および、変形態様で使用される方法は、ピアスタイプの眼鏡にも適用することができる。このような状況下では、各々のクロスバーは対応するレンズに直接固定されている。上述したリム（形状、向き）に関して実行される計測の計算は、ピアスタイプのフレームに取付けられたレンズに関して実行される。変形態様では、リムのあるタイプのフレームでは、レンズのないフレームを使用してそれらの方法を実行することが可能である。このような状況下では、プリズムロッドはフレームのリムを支えている各々のリムが取付交差点を貫通する全体的な平均面を定義することも可能である。第一、第二の実施例に上述の方法を実行して面の向きを決定することができる。
【０１４７】
もう一方のレンズ用のレファレンスのフレームの構成が フレームのそれに対して対称となる平面（フレームの対称面）に対して系統的に導出できると仮定すれば、縁のあるタイプのフレームの場合、右あるいは左のひとつのプレゼンレンズで足りる。このような状況においては、可能な姿勢角を決定するために、２つの眼に関連する２つの同定要素を保持することが可能である。頭が本当にまっすぐであってフレームの対称面が矢状面と一致すると仮定すれば、ただ１つの眼に関連するただ１つの同定要素とすることも可能である。
【０１４８】
ひとつの変形態様では、レンズとこれに対応する眼の間の距離を計算するためにただ１つのプリズムを使用し、プリズムの底の端に現れるグラジュエーションを使用して眼で、あるいは、物指しで手動で計測して、オフセット距離を計測することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、将来眼鏡をかける人が選択したフレームに装着する個人用の補正レンズの光学的製造を目的にして、将来眼鏡をかける人の幾何学的形態学的(geometrico-morphological)に計測に関し、より具体的には、眼鏡をかけた状態において眼鏡用の補正レンズの将来眼鏡をかける人の頭に対する少なくともひとつの向きの成分を決定する装置及び方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡補正レンズの光学的な設計製造において、選択したフレームで眼鏡をかける人に合った個人専用の光学設計をするに際して使用される個々専用の幾何学的形態学的パラメータを可能な限り最適な計測することが現在望まれている。このようなパラメータは、具体的には、眼鏡装着時に眼鏡をかける人の頭に対するレンズの３次元な配置情報を含んでいる。このような３次元な配置情報は、(１)眼鏡をかける人の対応する眼に対するレンズの向き、及び、（２）レンズと眼鏡をかける人（眼鏡装着者）の対応する眼の間の距離、によって決定されている。
【０００３】
補正レンズの装着時の三次元的な向きを決定するために、フレームのフレームを包み込む曲がりに全体として対応する水平面内の第一角を計測して、レンズが垂直面と共に形成する所謂“装用時前傾角（pantoscopic angle）”にほぼ対応する、垂直面内の第二角を計測することが知られている。
【０００４】
そのような計測を行うために、フレームが選択された後、眼鏡技師は眼鏡をかける人の鼻に眼鏡をかける。眼鏡は眼鏡をかける人によって選択されたフレームとフレームのリムに装着された補正していないレンズからなっている。
【０００５】
各々のレンズと眼鏡をかける人のレンズに対応する眼との間の距離を計測するために、眼鏡技師は、眼鏡をかける人のプロファイルを観察して、計測値を透けて見える物差しを使用して手動で評価する。同様に、装用時前傾角を計測するために、眼鏡技師は、目盛が振られた分度器を使用して手動で計測値を評価して、レンズの主面と垂直面との間の角度を決定できる。
【０００６】
フレームの各々のリムの内側の輪郭から読み取れるように特別に製造された装置を使用して、フレームのフレームを包み込む曲がり角は計測することができる。しかしながら、このようなフレームを計測する装置は高価であり、また、使用が複雑である。この角（角度）をより簡便に計測するために、フレームのアームとリムを分度器のように目盛りを付されたプレートの上に置く方法が知られている。この目盛りによって近似的に水平面内に形成される、ノーズブリッジにほぼ接する（結果的に、フレームの垂直対称面に垂直な）レファレンスの水平線にレンズをトレースすることによって角度を計測して評価することができる。
【０００７】
眼鏡技師は、眼鏡をかける人の形態に関係する、この他に２つのパラメータ、すなわち、２つの瞳孔間距離（pupillary distance）あるいは２つの瞳孔間の半分の距離（瞳孔間半距離（two pupillary halfdistance））、及び、フレームに対する高さ、も計測する。２つの瞳孔間の距離、あるいは、２つの瞳孔間の半分の距離を計測するため、定規（物差）を使用することが最も普通に行われている。瞳孔計として知られている特別な装置を使用することもできる。フレームに対する瞳孔の高さを計測するために、眼鏡技師は、通常、レンズの前面に配置された物差を使用してフレーム上のレファレンス点で瞳孔の位置の間の距離を計測する。
【０００８】
このように、上述の幾何学的形態学的なパラメータの計測では多くの異なる道具を使用する必要がある。そのため、眼鏡技師は、眼鏡技師にも眼鏡をかける人にも厄介であって費用が掛かることとなる多くの操作をする必要がある。多くの操作は誤操作の原因となり、少なくとも、計測精度を低めることとなる。フレームの上に置く定規あるいは分度器を使用して計測値を手動でかつ近似的に読み取ることによって、しばしば計測精度を低めることとなる。
【０００９】
曲がり角あるいは装用時前傾角から各々の補正レンズの向きを決定することは信頼性にかけることも知られている。特に、これら２つの角度にしたがった回転を組合せてレンズの向きを決定すると、この組合せの程度によってレンズの向きに影響することとなる。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の目的は、フレームに装着される個人専用の眼鏡用補正レンズを製造するために個々の幾何学的形態学的パラメータを決定する操作を、簡便化し、迅速性、正確性、利便性を向上し、かつ、受け入れられる程度のものとする。
【００１１】
この目的のために、本発明は、眼鏡を装着した状態で、将来眼鏡をかけることになる人の頭に対する眼鏡用補正レンズの少なくともひとつの向きの成分を決定する方法を提供する。その方法は、
・フレーム又はフレームに装着したレンズに位置同定システム（位置同定システムは、少なくともひとつの既知の幾何学的特性を有する、少なくともひとつの同定要素を具備する）を取付ける工程と、
・画像撮影装置によって同定要素を顔の垂直面内の２次元で撮影する撮影工程と、
・同定要素の撮影された画像を加工して同定要素の既知の幾何学的特性に依存する幾何学的特性を計測する工程と、及び、
・同定要素の撮影された画像の幾何学的特性の計測値を既知の同定要素の幾何学的特性と比較して、レンズの向きの少なくともひとつの成分を計算する工程とを
を含む。
【００１２】
位置同定システムは、少なくとも１つの水平同定要素と当該要素を直接的あるいは間接的にリムあるいはフレームに嵌め込まれたレンズに取付ける手段を具備し、水平同定要素は、眼鏡をかける人の頭に対するフレームのリムあるいはレンズの（ほぼ垂直な軸の回りの）向きの、撮影された画像（撮影画像）の計測された幾何学的特性が水平成分に依存するように配置されている。少なくとも１つの眼鏡をかける人の頭に対する補正レンズの向きの水平成分は上述の比較にしたがった関数として計算される。
【００１３】
本発明は、また、この方法を実装する装置も提供する。
【００１４】
設計製造される補正レンズの向きは、画像処理によって装着した状態で決定されるので、眼鏡を装着する人あるいは装着された視覚装置に接触せず、眼鏡技師による最低限の操作で、計測を可能にする。眼鏡技師は、単に、位置同定システムをフレーム上に置いて眼鏡をかける人に装着されたアセンブリの像を撮影するだけでよい。
【００１５】
さらに、装置は、限られた数の道具を使用し、ただひとつの撮影された画像に基づいて、様々な幾何学的形態学的パラメータを計測することができる。これにより、幾何学的形態学的パラメータをより迅速、より信頼性高く、そして、より再現性の高い計測することができる。
【００１６】
計測された同定要素の撮影された画像の幾何学的特性を既知の同定要素の撮影された画像の幾何学的特性との比較値が所望のレンズの向きの成分を表しており、計算することができる。
【００１７】
補正レンズの向きの水平成分は、フレームのリムあるいは（すなわち）レンズの向きの水平成分に依存する。フレーム上の水平同定要素を配置することにより、補正レンズの向きの水平成分を決定することができる。
【００１８】
本発明の別の側面として、
・フレームの２つのリムの一方あるいは２つのフレームに嵌め込まれた補正レンズの一方に直接的あるいは間接的に取付けられる第一の水平同定要素、フレームのもう一方のリムの１つあるいはフレームに嵌め込まれたもう一方の補正レンズに直接的あるいは間接的に取付けられる第二の水平同定要素の、少なくとも２つの水平同定要素を具備する、位置同定システム、
・顔面平面（facial plane）内の水平同定要素の２次元画像を撮影する工程を含む、撮影工程、
・撮影した画像を処理してその画像から各々の同定要素の（対応する同定要素の既知の幾何学的特性に依存する）幾何学的特性を計測する、処理工程、及び、
水平同定要素を撮影した画像の幾何学的特性の計測値と、対応する水平同定要素の既知の幾何学的特性とを比較して、各々補正レンズの将来眼鏡をかける人の頭に対する向きの少なくとも１つの水平成分を比較の関数として計算する、比較工程、
を提供するものであり、有利な効果が得られる。
【００１９】
２つの水平同定要素を使用することによって、２つの補正レンズあるいはフレームの２つのリムの向きの水平成分を決定することが可能になり、補正レンズの向きの水平成分を正確に決定する。
【００２０】
本発明の別の有利な効果によれば、撮影装置に対する両眼の二等分線の向きの水平成分に対応する姿勢角度は、計測された水平同定要素の撮影された画像の幾何学的特性を既知の幾何学的特性との比較の関数として計算できる。
【００２１】
このように、計測された水平同定要素の撮影された画像の幾何学的特性間の差に基づいて、垂直軸からの頭のピボット回転角が決定される。姿勢角として知られているピボット回転角を決定することにより、計測値を較正できる。
【００２２】
本発明の別の有利な特徴によれば、位置同定システムは、少なくとも１つの垂直同定要素と当該要素を直接的あるいは間接的にリムあるいはフレームに嵌め込まれたレンズに取付ける手段（取付手段）を具備し、垂直同定要素は、眼鏡をかける人の頭に対するフレームのリムあるいはレンズの（眼鏡をかける人を前後に貫きほぼ水平の矢状面に垂直な軸の回りの）向きの、撮影された画像の計測された幾何学的特性が垂直成分に依存するように配置されている。少なくとも１つの眼鏡をかける人の頭に対する補正レンズの向きの垂直成分は上述の比較にしたがった関数として計算される。
【００２３】
本発明の別の特徴によれば、位置同定システムは、少なくとも１つの垂直同定要素と当該要素を直接的あるいは間接的にリムあるいはフレームに嵌め込まれたレンズに取付ける手段を具備し、垂直同定要素は、比較値が矢状面（sagittal plane）内のフレームの向きの垂直成分になるように配置されており、求めるべき向きの成分は補正レンズの向きの垂直成分を含んでいる。
【００２４】
本発明の別の有利な特徴によれば、フレームに嵌め込まれた各々のレンズと対応する眼との間の距離が計測され、眼鏡を装着する人の頭に対する配置を表す少なくとも１つのパラメータがこの距離の関数として計算される。
【００２５】
本発明の別の有利な特徴によれば、画像撮影手段と位置同定システムとの間の距離が計測される。この距離によって撮影された画像のスケール因子と無限遠での２つの眼の瞳孔間距離を計算することが可能となる。
【００２６】
本発明の別の有利な特徴によれば、スケール因子を使用して、瞳孔間距離、瞳孔間半距離、各々の補正レンズの幅と高さ、及び、各々の瞳孔の高さのうち、少なくとも１つの個人専用の特性が撮影された画像から計測される。
【００２７】
これらのパラメータは、幾何学的形態学的パラメータであって、補正レンズを設計製造する際、レンズに正確に（たとえば、屈折率などの）インデックスの傾斜をつけることを可能にする。
【００２８】
本発明の別の有利な特徴によれば、瞳孔間距離、瞳孔間半距離、及び、各々の補正レンズの幅と高さの撮影された画像から得られる計測値は姿勢角の計測値の関数として補正され、各々のレンズの高さ用及び各々の瞳孔の高さ用の値は向きの計算値の垂直成分の関数として補正される。
【００２９】
本発明の別の有利な特徴によれば、眼鏡装着者が無限遠方を見ている状態の瞳孔間距離又は瞳孔間半距離が計算される。
【００３０】
本発明の別の有利な特徴によれば、瞳孔間距離又は瞳孔間半距離は、画像撮影手段と位置同定システムとの距離の関数として計算される。
【００３１】
本発明の別の有利な特徴によれば、眼鏡装着者の２つの眼のうちの１つと関連する少なくとも１つのプリズム効果を有する光学部材、そのプリズム効果の方向に平行な端部を有して、位置同定システムに対してほぼ垂直に移動するように取り付けられて、対面して見るとその端部が瞳孔部分の像をオフセットするように眼の瞳孔を交差する、計測位置にい位置することができる部材を具備し、プロセッサ手段がプリズム効果を有する光学部材によって瞳孔のオフセット部分の像に応じてフレームに嵌め込んだレンズと対応する眼との間の距離を導出するように設計されている。着目している眼に対して、この装置は、ただ１つのプリズム効果を有する光学部材を有している。
【００３２】
本発明の別の有利な特徴によれば、弾性戻りあるいは重力によってレンズに対してプリズム効果を有する光学部材を押し付ける手段（押付手段）を具備している。
【００３３】
本発明の別の有利な特徴によれば、フレームあるいはレンズの向きを表す、少なくとも１つの既知の幾何学的特性を持った同定要素のために、締付手段によってシステムはフレーム上をほぼ垂直でありフレームあるいはレンズの中間面内に含まれる軸の周りに傾斜することができる。位置同定システムがフレーム上で水平軸の周りに傾斜するように製造されているとき、フレームあるいはレンズの向きの垂直成分を同定することが可能となり、眼鏡補正レンズの向きの垂直成分が製造される。
【００３４】
位置同定システムをレンズあるいはフレームに対して傾け戻す弾性手段あるいは重力返り手段が有効に具備されている。これらの戻り手段（返り手段）によって位置同定システムは傾斜して設計製造すべき眼鏡補正レンズの向きの垂直成分を正確に決定することができる配置をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
下記の限定ではなく例示としての実施態様の図を参照した以下の記載にて、発明がどこに存在しどのように実施されるかを明確に理解することが可能になる。
【００３６】
【図１】図１は、本実施態様の眼鏡の斜視図である。
【図２】図２は、位置同定システムの斜視図である。
【図３】図３は、本実施態様の眼鏡、及び、位置同定システムの前面概略図である。
【図４】図４は、レンズと対応する眼との間の距離決定手段の図である。
【図５】図５は、本実施態様の眼鏡上に固定された位置を同定する図２のシステム、及び、プロセッサ及び計算システムと通信する画像撮影手段の斜視図である。
【図６】図６は、本実施態様の眼鏡を装着した眼鏡装着者の頭がまっすぐ前を向いているときの図である。
【図７】図７は、本実施態様の眼鏡を装着した眼鏡装着者の頭がまっすぐ前の方向からある角度をなしているときの平面図である。
【図８】図８は、レンズを装着した本実施態様の眼鏡のフレームの平面図である。
【図９】図９は、位置同定システムと画像撮影手段の原理を示す図である。
【図１０】図１０は、ひとつの変形態様における、レンズと対応する眼との間の距離決定手段の図である。
【図１１】図１１は、図１０の距離決定手段及び眼鏡装着者の対応する眼の前面図である。
【図１２】図１２は、ひとつの変形態様における、位置同定システムの概略平面図である。
【図１３】図１３は、ひとつの変形態様における、図１２の位置同定システムに取付けられたアンテナの図である。
【図１４】図１４は、眼鏡装着者に関連するレファレンスフレームの概略図であり、フレーム上に固定する前の、システムの位置同定要素の部位を示している。
【図１５】図１５は、フレーム上に固定した後の、図１４のシステムの位置同定要素の部位の前面投影概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下の記載において、眼鏡のフレーム１０に取付けられることになる眼鏡レンズ（図示しない）の各々を補正するためのレファレンスのフレームの配置は、眼鏡が装着された状態において、眼鏡装着者に関連してかつ眼鏡装着者の眼に対するレファレンスのあるフレーム内にて決定される。眼鏡装着者のレファレンスのあるフレームに対する、眼鏡レンズの各々を補正するためのレファレンスのフレームの配置は、眼鏡装着者のレファレンスのフレームに対するレンズのレファレンスのフレームの関数として、レンズの一方若しくはもう一方の光学的に有用な面を形状計測する、又は、レンズの屈折率の傾斜を計測することによる補正レンズの個人用の設計製造方法を実行することで使用に供するように決定される。
【００３８】
レファレンスの地球フレーム、たとえば、眼鏡技師の事務所の地球フレームが使用される。レファレンスの地球フレームは、２つの互いに垂直な軸Ｈ１、Ｈ２構成される水平面ＰＨ、及び、垂直方向Ｖによって決定される。第一垂直面ＰＶ１は軸Ｖと軸Ｈ１によって定義される。第二垂直面ＰＶ２は軸Ｖと軸Ｈ２によって定義される。
【００３９】
眼鏡装着者は頭をまっすぐ前に向けて立ってあるいは座っている、すなわち、装着者の頭に対応するフランクフォルト面（Frankfort plane）ＰＦは、ほぼ水平である。図６に示すように、フランクフォルト面ＰＦは、底の軌道点ＯＲと装着者の左側の部位ＰＯを通過する平面として定義される。装着者の左側の部位ＰＯは、耳点（tragion）に対応する耳道の頭蓋骨の最も高い箇所である。眼鏡装着者の凝視軸は、主凝視軸、すなわち、装着者がまっすぐ前の水平線を見ているときのものであり、別の言い方では、装着者は最も楽な直立姿勢をとっているときのものであるとも言える。
【００４０】
矢状面ＰＳＡＧは、２つの眼ＯＧとＯＤとの間の眼と眼の間の二等分面ＡＯを含む垂直面として定義される。眼と眼の間の二等分面ＡＯは、２つの眼の回転ＣＲＯＧと回転ＣＲＯＤの中心によって定義される部位の中間を通過し、フランクフォルト面ＰＦに平行な軸である。垂直眼面ＰＶＯもまた２つの眼の回転ＣＲＯＧと回転ＣＲＯＤ中心間をつなぐ垂直面として定義される。
【００４１】
各々の補正レンズのレファレンスの配置は、以下によって決定される。
・ フレームに取付けるための、対応する装着者の眼に対する、各々の補正レンズの向き（方向）
・ 装着した状態で、矢状面ＰＳＡＧの水平方向（以下に定義される軸Ｚの方向）に沿ってのレンズとレンズに対応する装着者の眼との間の距離
【００４２】
レンズの向きは、取付交差点でのレンズに接する平面に垂直なベクトルの成分によって与えられる。この取付交差点は、レンズは正確に光学的補正として機能するレンズが設計製造されるように、眼の瞳孔に位置を合わせて配置されるべきレンズ上の点に対応する。レンズの向きの垂直成分は、矢状面への投影された顔面平面に対して、軸あるいはレンズの面に垂直なベクトルによって形成される角度に一致する。レンズの向きの水平成分もまた、フランクフォルト面への射影として、顔面平面に対して、軸あるいはレンズの面に垂直なベクトルによって形成される角度に一致するものと定義される。
【００４３】
各々の対応するレンズのレファレンスのフレームは、装着者とフレームに関する幾何学的形態学的パラメータを決定する一方で、設計製造される補正レンズの位置を占め、かつ、販売目的あるいは計測目的のフレームに装着されたレンズ１００、１０１の各々に対してレファレンスのフレームの配置を決定することによって得ることができる。
【００４４】
図５に、眼鏡をかけている人（眼鏡装着者）の個別の幾何学的形態学的パラメータを決定する装置を示している。個別の幾何学的形態学的パラメータは、特に、眼鏡装着者のレファレンスのフレームに対して設計製造される各々の補正レンズのレファレンスのフレームの配置、及び、以下に具体的に説明する幾何学的形態学的パラメータを含んでいる。
【００４５】
この装置は、フレーム１０に取付ける位置同定システム２０、および、装着状態でフレーム１０に取付けられた位置同定システム２０の画像を撮影する撮影手段９０を備えており、画像は画像撮影面ＰＣＩ内で撮影される。撮影手段９０は、その画像に処理を施すプロセッサと計測計算システム９３に接続されている。
【００４６】
眼鏡は、（補正されていない）レンズ１００、１０１と共に、装着者が選択したフレーム１０を備えている。図示した例においては、眼鏡はリムを有している、すなわち、レンズはフレーム１０のリム１１、１２に装着されている。変形態様では、ピアスタイプの眼鏡、すなわち、レンズが貫通されたものでもよく、各々のレンズはレンズに付属するノーズブリッジのひとつの端およびレンズに付属するアームのひとつの端で保持されている。ブリッジとアームは貫通孔でつなげられている。
【００４７】
図１および図２に示されているように、位置同定システム２０は、実質的に一直線上にあって同じ平面内にあって、かつ、眼鏡を装着した状態で実質的に垂直なヒンジ軸Ａ１を有するヒンジ２９でつながれた２つのクロスバー２３、２４を持つ、ヒンジ付のフレームを備えている。
【００４８】
各々のクロスバー２３、２４は、ここではクランプとして示されている締付部材２５、２６、２７、２８を備えている。これらのクランプは、各々のクロスバー２３、２４をフレーム（図３）のリム１１、１２に対応する、眼鏡がピアスタイプの場合には、対応するレンズに対応する、ほぼ水平上部でピボット回転できる状態で締付けることができる。
【００４９】
各々のクロスバー２３、２４は、所定の厚さを持ち、かつ、前方の画像撮影面ＰＣＩに向かって突出するとき、幾何学パターン７１、８１の幾何学的配置が同定要素７０、８０の向きの水平成分（水平方向成分）を表すように設計製造された幾何学パターン７１、８１を表している端を持った三角形板の同定要素７０、８０によって覆い被されている。本発明の向きの水平成分（水平方向成分）は、同定要素の長手方向とフランクフォルト面ＰＦに投影された顔面平面ＰＶＯとの間の角度によって定義される。同様に、同定要素の向きの垂直成分（垂直方向成分）は、同定要素の長手方向が矢状面ＰＳＡＧに投影された顔面平面ＰＶＯに対してなす角度によって定義される。
【００５０】
この例では、幾何学的なパターンは、交互の濃い色のストライプと薄い色のストライプによって構成されて所定の間隔を持った繰返しモチーフからなっており、十分なコントラストを提供している。幾何学パターン７１、８１のモチーフは、水平同定要素７０、８０に対応する端の長手方向に伸延している。その結果、この例では、装着状態において、各々の濃い色のストライプは実質的に垂直である。
【００５１】
最初は、幾何学パターン７１、８１を有する端が前から見え、次に、幾何学パターンが伸延する方向（すなわち、対応する端の長手方向）は水平面ＰＨ内でクロスバー２３、２４の長手方向（すなわち、締付けクランプを貫通する直線）に対してほぼ３０°の角度ＴＨＥＴＡをなすように、各々の水平同定要素７０、８０は、対応するクロスバー２３、２４に締付けられている。
【００５２】
２つの水平同定要素７０、８０は、２つの水平同定要素７０、８０と機械的に関連している中間同定部材１９０によって相互に連結して、２つの水平同定要素７０、８０の間にある垂直対称面に対して固定されて、かつ、フレームの対称面ＰＳに実質的に一致する（フレーム自身は装着者の矢状面ＰＳＡＧに実質的に一致する）位置を定常的に保持している。以下で詳細に説明するように、この中間の同定要素は、画像撮影面ＰＣＩへ射影された画像撮影手段９０から見て、画像を表す既知の幾何学パターンを有しているので、同定要素７０、８０と組み合わせることによって同定システム２０の３次元で向きと位置を同定することが可能となる。
【００５３】
具体的には、この中間同定部材１９０は、対称面ＰＳに実質的に垂直（結果として、矢状面ＰＳＡＧに垂直）の長手方向にあるホルダーバーによって構成されている。ホルダーバー１９０に細長い形状の２つのスロット１９１、１９２が形成されて、バーの長手方向に向いている。これら２つのスロット１９１、１９２は、同定要素７０、８０の上面に取付けられている２つの案内スタッド１９５、１９６を受ける。そして、各々の同定要素７０、８０は、ホルダーバー１９０に対してバーの長手方向に横滑りできるようになる。スタッド１９５、１９６は、スロットに沿った同定要素７０、８０の動きを案内する。
【００５４】
同定要素７０、８０のホルダーバー１９０に対するこの横滑り動作は、ピボット回転軸Ａ１の周りのピボット回転動作と組み合わされて、クロスバー２３、２４でリム１１、１２又はフレーム１０のレンズを水平方向に力をかけずに押して、リム１１、１２に力をかけることなく水平同定要素７０、８０を締付けることができる。
【００５５】
ホルダーバー１９０は、画像撮影手段９０に面する端で、互いに所定の間隔を置いている濃い色のストライプから構成される幾何学的パターン１９３も備えている。いかに説明するように、これらの濃い色のストライプは位置同定システム２０と画像撮影手段９０との間の距離を計測計算するのに使用することができるので、撮影画像のスケール因子を決定することができる。
【００５６】
位置同定システム２０をフレームの対称面ＰＳ上でセンタリングして、ノーズブリッジ１５を軸Ａ１上でセンタリングする、センタリング手段も備えている。
【００５７】
位置同定システム２０は、所定の厚さを持った三角板から構成され、かつ、レンズ１００、１０１に関連する２つの水平同定要素７０、８０の平均面に実質的に垂直な面内に伸びる、垂直同定要素６０も備えている。垂直同定要素６０は、画像撮影手段９０に向かって面している、幾何学的パターン６１をそのひとつの端に備えている。この幾何学的パターン６１は、上述したように、互いに所定の間隔を置いている濃い色のストライプからなり、垂直同定要素６０の対応する端の長手方向に伸びる幾何学的なモチーフによって構成されている。この例では、結果として、各々の濃い入りのストライプは実質的に装着した状態に配置され、幾何学的パターン６１は実質的に垂直方向に伸びる。
【００５８】
垂直同定要素６０は、のホルダーバー１９０の上面に中心で締付けられる。幾何学的パターン６１を持つ垂直同定要素６０の端は、眼の回転中心ＣＲＯＧ、ＣＲＯＤを相互に接続して、かつ、矢状面ＰＳＡＧ内でホルダーバー１９０の上面に対して法線Ｎ９０に一定の角度ＧＡＭＭＡ（３０°）を形成する線に実質的に平行な面内に伸びる（図２）。
【００５９】
クロスバー２３、２４の自由端近傍に、クロスバー２３、２４に垂直な、２つの互いに平行な支柱２１、２２を備えている。支柱２１、２２は、装着時には実質的に垂直である。位置同定システム２０がフレームに固定されたとき、支柱２１、２２は、フレーム１０のアーム１３、１４の近傍で、装着者の左右のこめかみの脇に位置している（図３参照）。
【００６０】
２つの水平ロッド３７、３８は、支柱２１、２２に沿って横滑りするように取付けられている。もう一方のロッドに向かっている一方のロッドの端で、各々のロッドはプリズムのペア３０、４０を備えている。プリズムのペア３０、４０は、それぞれ、互いに対面する傾斜を持つ、プリズムのペア３１と３２、プリズムのペア４１と４２から構成されている。図４に示すように、分離線３３は、各々のペアの２つのプリズムの間にある。２つのプリズムは光線を水平方向Ｈ１あるいは軸ＯＸに沿って同じ量だけ反対方向に屈折する。プリズムのペア３０、４０は、以下に説明するように、各々のレンズ１００、１０１と対応する眼ＯＤ、ＯＧとの間の距離を計測するようにされている。位置同定システム２０の構造は、位置同定システム２０が眼鏡装着者の鼻に装着されたフレーム１０に固定されたとき、プリズム３１、３２、４１、４２は重力の下でレンズ１００、１０１の方へ持って行かれるように設計製造されている。この重力によって持って行かれること（重力による移動）は、位置同定システムを重力中心が前方、すなわち、幾何学的パターンと同じ側に向かう配置するように設計製造することで得ることができる。三角板の前面に重さをかけるあるいは重くすることも可能になる。変形態様においては、プリズムをレンズに押し付けるために、プリズムを備えた支柱２１、２２に作用する弾性返り手段を備えることもできる。
【００６１】
プリズムのペア３０、４０を支持しているロッド３７、３８は、位置同定システム２０の支柱２１、２２に対して水平方向に静止している。このように、プリズムは、眼鏡装着者の瞳孔間距離の大きさにかかわらず、眼鏡装着者の瞳孔ＰＧ、ＰＤを越えて覆うことができる程度に水平方向に伸延するように設計製造されている。
【００６２】
画像撮影手段９０は、典型的には、ポータブルデジタルカメラ、または、支柱あるいはスタンドに取り付けられたカメラを備えている。図示された例では、画像撮影手段９０は、フレーム１０と眼鏡装着者によって装着された位置同定システム２０の全体の画像を容易に撮影できるにように高さが調整可能なスタンド９１を備えている。
【００６３】
画像撮影手段９０は、眼鏡装着者が座っている間に画像が撮影できるように設計製造されている。このように、画像撮影手段９０は、相対的に小さく、眼鏡装着者が座っている座席に面しているテーブルの上に置くことができる。変形態様では、画像撮影手段９０は、眼鏡装着者が立っている間に画像が撮影できるように設計製造されることができる。
【００６４】
画像撮影手段９０は、好適には、第一に撮影画像から容易に同定できるように角膜反射が得られるようにされ、第二に、発光ダイオードＬＥＤに対して装着者が注意を惹かれるようにされた、既知の位置にある発光ダイオード（ＬＥＤ）９２を備える。これによって、撮影画像の処理が容易になる。
【００６５】
撮影された画像に作用する、プロセッサ及び計測システム９３は、マイクロコンピュータを備えている。マイクロコンピュータには、撮影された画像を処理する処理計測ソフトウェアがインストールされている。変形態様では、プロセッサ及び計測システム９３は、第一に、結果を表示するディスプレイ、第二に、その結果を他の装置へ通信する接続手段を備えた、独立のシステムとしてマイクロコンピュータを備えることもできる。独立処理システムと画像撮影手段９０を一体とする選択肢もある。
【００６６】
上述の決定装置は、装着者のレファレンスのフレームに対する フレームに取り付けられることになる各々の補正レンズ用のレファレンスのフレームの配置を決定するために実装された以下の処理を実行することができる。
【００６７】
以下に記載する右目ＯＤに対する方法は、左目ＯＧに対しても有効である。
【００６８】
図５に示すように、眼鏡技師は、位置同定システム２０が備わった眼鏡のペアを眼鏡装着者の鼻にかける。装着者は頭をまっすぐに向けて座ることも立つこともでき、このとき、フランクフォルト面ＰＦはほぼ水平である。
【００６９】
図３に示したように、クロスバー２３の２つの固定クランプ２５、２６は、フレーム１０の右側のリム１１の上部に取付けられている。同様に、クロスバー２４の２つの固定クランプ２７、２８は、フレーム１０の左側のリム１２の上部に取付けられている。好適には、固定クランプのペア２５と２６、２７と２８は、対応するクロスバー２３、２４がこれらに固定されているリム１１、１２の水平方向成分を追跡できるように、お互いにできる限り空間的に離してある。各々のリムの水平方向成分（向きの水平成分）は全体としてフランクフォルト面に射影された矢状面に対するレンズの傾斜に対応する。
【００７０】
ホルダーバー１９０は、２つの水平同定要素７０、８０が実質的に同一面内に確実に留まるように機能するようにされている。結果として、位置同定システム２０がフレーム１０に取り付けられたとき、垂直同定要素６０は、実際、フレームの対称面内に伸びている（図３、５参照）。
【００７１】
適当な高さに調整されたロッド３７、３８によって支持されているプリズムのペア３０、４０の各々は、眼鏡技師によって、対応する眼の瞳孔ＰＧ、ＰＤに揃えて置かれている。より正確には、眼鏡装着者を前から見て、眼鏡技師は、プリズムのペア３０、４０の各々の分離線３３が対応する瞳孔ＰＧ、ＰＤの中心を通過するようにする（図４）。
【００７２】
位置同定システム２０は、関連する眼の瞳孔ＰＧ、ＰＤに揃えて置かれた各々のプリズムのペア３０、４０が、重力の下で対応するレンズ１００、１０１の前面に対面するように持って行かれるように設計製造されている。プリズムのペア３０、４０は、２つの瞳孔の中心を貫通する軸に実質的に平行な軸の周りに傾斜している（その結果、矢状面ＰＳＡＧに実質的に垂直であり、以下に定義される軸Ｘに平行である）クロスバー２３、２４によって、重力の下で対応するレンズ１００、１０１に対面するように持って行かれる。このように、固定クランプは、位置同定システム２０を傾斜軸の周りに傾斜させることができるヒンジとして機能する。
【００７３】
その結果、ホルダーバー１９０の上面に対する法線Ｎ９０は、フレーム１０の向きの垂直成分を追従する。垂直面ＰＶＯに対して、フレームの複数のリムの平均面である矢状面ＰＳＡＧ内の傾斜角に全体として対応する（図６）。
【００７４】
固定クランプ２５、２６がフレーム１０のリム１１を支持する２つの点、および、プリズムのペア３０がレンズ１００を支持する点（すなわち、取付交差に対応する点）は、装着時に補正レンズの平均面となるレンズ１００の平均面ＰＬＤを定義する（図１、３）。同様に、レンズ１０１の面ＰＬＧは、フレーム１０のリム１２上の固定クランプ２７、２８の２つの支持点、および、プリズムのペア４０がレンズ１０１を支持する点を貫通する面として定義される。
【００７５】
図１に示すように、レファレンスのフレームは、フレームに（結果として、間接的には装着者の頭に）関連して定義され、互いに直交する軸（Ｏ，Ｘ，Ｙ、Ｚ）と参照番号２０として参照されるものを表す。たとえば、レファレンスのフレームの中心Ｏは、固定クランプ２６、２７を相互接続する部位の真中である。Ｘ軸は水平であり、固定クランプ２６、２７を通過している。Ｙ軸はフランクフォルト面に垂直であって、この例では垂直である。そして、ＯＹＺ平面は垂直であり、矢状面ＰＳＡＧに、また、対称面ＰＳにも対応している。軸ＯＺは眼の二等分線ＡＯに平行である。ＯＸＺ面はフランクフォルト面ＰＳに平行であり、この例では水平である。ＯＸＹ面は、フレーム垂直面ＰＶＭとして参照され、画像撮影面ＰＣＩに実質的に平行である。
【００７６】
各々のレンズの向きは、レファレンスのフレーム（Ｏ，Ｘ，Ｙ、Ｚ）において、取付交差点ＣＭＧ，ＣＭＤでレンズに接する面に垂直のベクトルの成分として与えられる。取付交差点は、設計製造されるべきレンズが正確に光学補正関数として機能するように、装着者の目の瞳孔に揃えて置いたレンズの点に対応する。レンズの向きの垂直成分は、矢状面に投影されて、顔面平面に対するレンズの面に垂直な軸あるいはベクトルによって形成される角度に対応する。レンズの向きの水平成分もまた、フランクフォルト面に投影されて顔面平面に対するレンズのフレームに垂直な軸あるいはベクトルによって形成される角度に対応するものとして定義される。
【００７７】
面ＰＬＧ，ＰＬＤの向きは、製造されるべき補正レンズの各々の装着者のレファレンスのフレームに対する向きがわかるように決定される必要がある。面ＰＬＧ，ＰＬＤの各々の向きを決定するために、プリズム３０、４０がレンズ１００、１０１を支持する複数の点を貫通して、かつ、面ＰＬＧ，ＰＬＤに垂直な、軸ＸＬＤ，ＸＬＧの向きは決定される。
【００７８】
図８に示すように、軸ＸＬＧＨ、ＸＬＤＨは、軸ＸＬＧ、ＸＬＤのフランクフォルト面あるいは水平面への射影として定義される。同様に、軸ＸＬＶは、軸ＸＬＧ、ＸＬＤの矢状面への射影として定義される（図６）。ここで、軸ＸＬＧ、ＸＬＤの矢状面への双方の射影は、同一の射影軸ＸＬＶを与えるものと前提している。変形態様では、２つの軸ＸＬＧ，ＸＬＤの矢状面への射影を区別することが可能である。
【００７９】
このように、各々のレンズ１００、１０１の向きの水平成分は、軸ＸＬＧＨ、ＸＬＤＨと装着者の矢状面ＰＳＡＧとによって形成される角度ＡＸＬＧＨ、ＡＸＬＤＨに対応している。同様に、各々のレンズ１００、１０１の向きの垂直成分は、軸ＸＬＶとフランクフォルト面とによって形成される角度ＡＸＶに対応している。そして、装着者に対する各々のレンズの向きを決定するためには、さらに、角度ＡＸＬＧＨ、ＡＸＬＤＨ、ＡＸＶを決定する必要がある。
【００８０】
軸ＸＬＧＨと矢状面ＰＳＡＧとの間に形成される角度ＡＸＬＤＨは、第一に、それぞれ、ノーズブリッジ１５、右側のリム１３近傍にある、右側のリム１１を支持する固定クランプ２５、２６を通過する直線Ｄ１間に水平面ＰＨ内に、第二に、フレーム垂直面ＰＶＭに形成される角度ＡＭＤに実質的に対応している。同様に、角度ＡＸＬＧＨは、第一に、それぞれ、ノーズブリッジ１５、左側のリム１４近傍にある、左側のリム１２を支持する固定クランプ２７、２９を通過する直線Ｄ２間に水平面ＰＨ内に、第二に、フレーム垂直面ＰＶＭ形成される角度ＡＭＧに実質的に対応する。このように、各々の角度ＡＸＬＧＨ、ＡＸＬＤＨを決定するためには、角度ＡＭＧ、ＡＭＤを決定すれば十分である。
【００８１】
同様に、図６に示されているように、角度ＡＸＶは、矢状面ＰＳＡＧへの射影内で第一に、眼ＯＧ，ＯＤを通過してレンズの矢状面ＰＳＡＧに垂直な垂直面ＰＶＯの間に、第二に、２つのレンズ１００、１０１（あるいは、フレーム１０の２つのリム１１、１２）の平均面ＰＭＣに形成される角度ＡＭＶに実質的に等しい。角度ＡＸＶを決定するためには、角度ＡＭＶを決定すれば十分である。
【００８２】
眼鏡技師は、ポータブル画像撮影装置９０を装着者の頭に対面するように置いて、画像撮影手段９０のスタンド９１を調整して、撮影面ＰＣＩ内で位置同定装置２０で覆われた眼鏡を装着している装着者の頭の画像を撮影する。得られた画像は図３の画像に対応する。画像の撮影は典型的には装着者から５０ｃｍから１２０ｃｍの範囲の距離で撮影面ＰＣＩ内にてなされる。撮影面ＰＣＩは、対面している、すなわち、面ＰＶＯ、ＰＶＭに平行である（図５、６）。
【００８３】
図２に示すように、角度ＡＲＨＤは、水平面ＰＨあるいはフランクフォルト面ＰＦ内に、第一に、フレーム垂直面ＰＶＭ、および、第二に、幾何学的パターン７１の長手方向の間に形成される角度として定義される。この角度ＡＲＨＤが変化するとき、黒色のストライプと黒色のストライプの間の空間的間隙も面ＰＶＭに平行な画像撮影面ＰＣＩへの射影内で変化する。この角度ＡＲＨＧは、角度ＡＭＧと３０°である一定の角度ＴＨＥＴＡの和に等しい。このように、この角度ＡＲＨＤは、角度ＡＭＤと同じように変化する。角度ＡＲＨＧが角度ＡＭＧと３０°である一定の角度ＴＨＥＴＡの和として定義される水平同定要素８０に対しても同様のことが成り立つ。
【００８４】
プロセッサ計測システム９３は、装着された状態で撮影された画像の中の水平同定要素７０の幾何学的パタ−ン７１の濃い色のストライプ間の空間的間隙を計測する。撮影画像のピクセル(画素)に起因する撮影された画像の測定誤差を制限するために、プロセッサ計測システム９３は、ペアのストライプ間の空間的間隙を計測してその空間的間隙の平均値を計算する。その後、角度ＡＲＨＤ及びストライプ間の空間的間隙が知られた幾何学的パタ−ン７１用のレファレンスの配置と比較して、システムは装着状態とレファレンス配置との間でのストライプ間の空間的間隙のズレ（差）を決定する。その後、プロセッサ計測システム９３は、空間的間隙のズレ（差）の関数として角度ＡＲＨＤを決定する。そして、角度ＡＲＨＤに基づいて角度ＡＭＤが決定される。
【００８５】
ストリップ間の空間的間隙の正確な比較を行うために、プロセッサ計測システムは、撮影画像のスケール因子を考慮する必要がある。スケール因子を知ることによって、ストライプの空間的間隙を比較できるように、撮影画像内の計測されるストライプの空間的間隙と共通因子に対するレファレンスのストライプの空間的間隙の値を減らすことができる。スケール因子は位置同定システムと画像撮影手段との間の距離から決定される。
【００８６】
分離距離、レファレンスＤは、以下に説明する計算方法によって得ることができる。
【００８７】
図９に概略的に示したように、決定装置が上から見られるとき、ホルダーバー１９０の幾何学的パターン１９３の長手方向は、光学軸ＡＯＰに対する法線ＮＡＯＰとともに角度ＡＬＰＨＡ０を形成する。同様にして、同定要素７０、８０に対応する幾何学的パターン７１、８１の各々は、ホルダーバー１９０の幾何学的パターン１９３の長手方向とともに角度ＢＥＴＡ０を形成する。幾何学的パターン７１、８１は既知の同一の長さＨを持ち、同様に、幾何学的パターン１９３は既知の長さＬを持つことが仮定されている。
【００８８】
濃い色のストライプ間の空間的間隙を使用する際、ホルダーバー１９０の幾何学的パターン１９３の見かけ上の長さＴはレンズ９４の焦点面ＰＦＯＣ内で計測される。以下の関係式が成り立つ。
Ｌ×ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ０）×Ｆ／Ｄ＝Ｔ
ここで、Ｆは、レンズ９４の焦点距離、Ｄは、画像撮影装置９０と位置同定システム２０に関連するレファレンスのフレームの原点Ｏとの間の距離である。
【００８９】
幾何学的パターン７１、８１の焦点面ＰＦＯＣ内における見かけ上の長さＴ１、Ｔ２も計測される。以下の関係式が成り立つ。
Ｈ×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ０−ＡＬＰＨＡ０）×Ｆ／Ｄ＝Ｔ１
および、
Ｈ×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ０＋ＡＬＰＨＡ０）×Ｆ／Ｄ＝Ｔ２
【００９０】
次に、２つの見かけ上の長さＴ１、Ｔ２の和をとることによってＢＥＴＡ０の近似値が計算される。すなわち、
Ｔ１＋Ｔ２＝２×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ０）×ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ０）×Ｆ／Ｄ
ここで、ＡＬＰＨＡ０がほぼ１であると仮定すると、次式が得られる。
Ｔ１＋Ｔ２＝２×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ０）×Ｈ×Ｔ／Ｌ
この式からＢＥＴＡ０の近似値を導出することができる。
【００９１】
次に、これら２つの長さの比ＫがＨ×Ｆ／Ｄを削除することで計算される。
Ｋ＝（ＣＯＳ（ＢＥＴＡ０）ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ０）＋ＳＩＮ（ＢＥＴＡ０）ＳＩＮ（ＡＬＰＨＡ０））／（ＣＯＳ（ＢＥＴＡ０）ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ０）−ＳＩＮ（ＢＥＴＡ０）ＳＩＮ（ＡＬＰＨＡ０））
ＫおよびＢＥＴＡ０は既知であるので、以下の関係式を用いてＡＬＰＨＡ０は計算することができる。
ＴＡＮ（ＡＬＰＨＡ０）＝[（Ｋ−１）×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ０）]／[（Ｋ＋１）×ＳＩＮ（ＢＥＴＡ０）]
【００９２】
このように、Ｆ，Ｌの値が既知であるとし、Ｔの測定値を用いて距離Ｄは導出される。
Ｄ＝Ｌ×ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ０）×Ｆ／Ｔ
【００９３】
分離距離を直接決定するためにレーザダイオードテレメータを使用することもできる。
【００９４】
プロセッサ計測システム９３は、装着した状態で撮影画像の中の水平同定要素８０の幾何学的パターン８１の濃い色のストライプ間の空間的間隙も計測できる。上述のように、撮影画像のピクセルに起因する撮影画像の中の測定誤差を制限するために、プロセッサ計測システム９３は、ストライプ間の空間的間隙をペアで計測してその平均値をとる。その後、角度ＡＲＨＧとストライプ間の空間的間隙が既知である幾何学的パターン８１のレファレンス配置と比較して、装着状態のストライプとレファレンス状態のストライプ間の空間的間隙のズレを決定する。ストライプ間の空間的間隙は撮影画像のスケール因子を考慮して比較される。その後、プロセッサ計測システム９３は、角度ＡＲＨＧを上記空間的間隙のズレの関数として決定する。そして、角度ＡＭＧは角度ＡＲＨＧから決定される。
【００９５】
図２に示すように、角度ＡＲＶは矢状面ＰＳＡＧへの射影の中に第一にフレーム垂直面ＰＶＭと第二に幾何学的パターン６１の長手方向との間に形成される角度として決定される。角度ＡＲＶが変化するとき、画像撮影面ＰＣＩへの射影と同様に、濃い色のストライプ間の空間的間隙も変化する。この角度ＡＲＶは、角度ＡＭＶと法線Ｎ９０に対して幾何学的パターン６１がなす一定角ＧＡＭＭＡ（３０°）の和に等しい。このように、角度ＡＭＶと同じように、角度ＡＲＶは変化する。
【００９６】
次に、プロセッサ計測システム９３は、撮影画像上で幾何学的パターン６１のストライプ間の空間的間隙を計測する。前と同じように、既知の角度ＡＲＶと既知のストライプ間の空間的間隙とから構成されるデータペア幾何学的パターン６１のレファレンス配置が提供される。撮影画像上でのストライプ間の空間的間隙の計測値とストライプ間の空間的間隙のレファレンスの値を比較して、プロセッサ計測システム９３は、空間的間隙のズレを導出する。前と同じように、ストライプ間の空間的間隙は撮影画像のスケール因子を考慮して比較される。その後、プロセッサ計測システムは、空間的間隙のズレの関数として角度ＡＲＶを決定する。このように、角度ＡＭＶは角度ＡＲＶから決定される。
【００９７】
このように、プロセッサ計測システムは、フランクフォルト面および矢状面ＰＳＡＧに対する左右のレンズの軸ＸＬＧ，ＸＬＤの向きを決定する。その結果、装着者のレファレンスのフレームにおける左右のレンズの各々に関連する複数の面の向きが知られる。このようにして、対応する眼に対するフレームに取付ける各々の補正レンズの向きが知られる。
【００９８】
レンズ１００と眼ＯＤとの間の距離を計測するために、プロセッサ計測システム９３は、第一プリズム３１によって屈折された瞳孔ＰＤの画像の上部ＰＤＳの中心と第二プリズム３２によって屈折された瞳孔ＰＤの画像の底部ＰＤＩの中心との間の水平方向のオフセットＤＤを計算する（図４）。
【００９９】
このように、プロセッサ計測システム９３は、矢状面ＰＳＡＧからの水平方向の距離を決定する。すなわち、オフセットＤＤに基づき比例関係を使ってＺ軸に沿ってレンズ１００と眼ＯＤとの間の距離を決定する。同様に、レンズ１０１と眼ＯＧとの間の距離は、プリズムペア４０を通して見た眼ＯＧの画像の上部と底部との間を計測した水平方向のオフセットＤＧから決定される。
【０１００】
このように、各々のレンズ１００、１０１と対応する眼ＯＤ，ＯＧとの間の距離、および、各々のレンズの向きから、装着者の眼に合わせて製造される各々の補正レンズのレファレンスのフレームの配置が導き出される。
【０１０１】
眼鏡装着者がまっすぐ前を向いている装着状態、すなわち、矢状面ＰＳＡＧが画像撮影面ＰＣＩに垂直である状態において、角度ＡＭＧは角度ＡＭＤに等しい。
【０１０２】
角度ＡＭＧ、ＡＭＤが異なる値のとき、装着者の頭は垂直軸の周りに姿勢角ＡＰＩＶだけ回転している。
【０１０３】
図７に示すように、姿勢角ＡＰＩＶは、２つの眼の間の二等分線ＡＯと画像撮影面ＰＣＩに垂直な軸との間に水平面ＰＨ内に形成される角度である。
【０１０４】
角度ＡＭＧと角度ＡＭＤとの値の差は、姿勢角ＡＰＩＶの値に比例する。そこで、プロセッサ計測システム９３は、測定された角度ＡＭＧと角度ＡＭＤとの値の差の関数として姿勢角ＡＰＩＶの値を計算する。この姿勢角ＡＰＩＶの値は、角度ＡＭＧと角度ＡＭＤの値を補正する役目を果たす。
【０１０５】
さらに、改良して光学的に設計製造する個人用のデータとしてより良く機能できるようにするために、レンズを設計製造する際に屈折率の傾斜を改良するのに使用される幾何学的形態学的パラメータが決定される。
【０１０６】
プロセッサ計測システム９３は、スケール因子を考慮して、レンズを覆うリム１１、１２の幅Ｂと長さＡの寸法を決定するために画像認識を行う。プロセッサ計測システム９３は、スケール因子を考慮して、瞳孔ＰＤ，ＰＧの中心に位置する分離線３４とレンズの最も低い点としてのレファレンス点（参照点）との間の撮影画像の中での距離を計測することによって、対応する眼ＯＧ，ＯＤの高さＨＧ、ＨＤを決定するためにも画像認識を用いる。
【０１０７】
瞳孔間距離ＰＤＳを計測するために、プロセッサ計測システム９３は、画像認識を使用して各々の眼に対する点Ｎ１と点Ｎ２との間で画定される部位の中心を決定する（図４）。点Ｎ１と点Ｎ２は分離線３４と屈折した瞳孔の上部と底部の輪郭の画像との間の最も離れた交差する点によって定義される。各々のプリズムペアのプリズムによる屈折は向きは反対で大きさは同じであり、上述したように定義される、点Ｎ１と点Ｎ２との間で画定される部位の中心は、実際、屈折していない瞳孔の中心に対応する。このようにして得られる、２つの瞳孔ＰＧ，ＰＤの中心によって定義される部位によって、瞳孔間距離ＰＤＳを得ることができる。ノーズブリッジ１５の中心に対する各々の瞳孔ＰＧ，ＰＤの中心の水平位置を計測して、瞳孔間半距離ＰＤＳ１、ＰＤＳ２を計測することも可能である。
【０１０８】
この例では、レファレンス収束配置（reference convergence configuration）での、瞳孔間距離ＰＤＳ、あるいは、瞳孔間半距離ＰＤＳ１、ＰＤＳ２が計測される。このレファレンス収束配置では、装着者の眼がしっかりと画像撮影手段、すなわち、ＬＥＤ９２のライトを凝視している。そして、プロセッサ計測システムは撮影距離および対応する瞳孔間距離ＰＤＳ（あるいは、瞳孔間半距離）の計測値の関数として機能して、無限遠を見ているときの瞳孔間距離の値を決定する。
【０１０９】
当然に、すべての計測はスケール因子を考慮して実行される。
【０１１０】
以前に計測計算した角度ＡＭＤ，ＡＭＧの関数として、姿勢角ＡＰＩＶの関数として、あるいは、眼ＯＤ，ＯＧと対応するレンズ１００、１０１との間の距離の差の関数として計測値を補正することによって、瞳孔間距離、瞳孔間半距離、および、幅の寸法Ａの計算値の精度を改善することも可能である。同様に、角度ＡＭＶを考慮することによって、高さの寸法Ｈ、および、各々の眼の瞳孔の高さＨＧ，ＨＤも改善することができる。
【０１１１】
クロスバー２３、２４の長手方向に対する幾何学パターン７１、８１の長手方向の傾斜は、角度ＡＭＧ，ＡＭＤが変化したとき、ストライプ間の空間間隙の変化を増加するのに使用される。このように、既知のレファレンス配置に対して角度ＡＭＧ，ＡＭＤが変化した結果生じた２つのストライプ間の空間間隙は、より容易に同定することができる。このように、空間間隙の比較は、フレームの各々のリム１１、１２の、つまり、各々のレンズの向きの水平成分をあらわしており、測定誤差を制限している。
【０１１２】
法線Ｎ９０に対する幾何学パターン６１の長手方向の傾斜に関しても同様のことがいえる。この傾斜は、角度ＡＭＶが変化するときのストリップ間の空間間隙の変化の値を増加する。
【０１１３】
図１０に示したように、変形態様では、１つの眼に対して１つのプリズム３１のみを使用することもできる。このとき、その底の端３４が分離線として機能する。図１１に示したように、底の端３４で定義される分離線は、装着者の瞳孔ＰＤの中心を越えた位置にある。瞳孔の上部の画像は距離Ｄ３だけ水平方向に屈折され、これに対して、瞳孔の底部の画像は屈折することなく画像撮影手段９０によって直接見える。上述したように、距離Ｄ３はレンズ１００と眼ＯＤとの間の距離を導出するのに使用される。レンズ１０１と眼ＯＧとの間の距離も同様に導出される。
【０１１４】
さらに、画像撮影手段９０は、眼の底部を直接みることができるので、プロセッサ計測システム９３は、スケール因子を考慮して、瞳孔間距離ＰＤＳあるいは瞳孔間半距離ＰＤＳ１、ＰＤＳ２を撮影画像から直接計測することができる。各々の眼から１つのプリズムを取り除くことで使用される部品数を低減することができ、軽量化が図れる。
【０１１５】
第二実施態様では、いくつかの第一実施態様の要素（部材）と同じ部材、特に、図２、３に示されている部材を利用する。図１２にみられるように、位置同定システム２００は、装着者の左眼ＯＧあるいは左レンズに関連する同定要素７００、および、装着者の右眼ＯＤあるいは右レンズに関連する同定要素８００を備えている。前と同じように、各々の同定要素７００、８００は、端の長手方向に伸びる幾何学的パターン７１０，８１０となる端を有している。前と同じように、同定要素７００、８００は、各々の幾何学的パターン７１０，８１０がほぼ３０°である対応するクロスバーの長手方向に対する角度ＴＨＥＴＡを形成するようにクロスバーに取付けられている。
【０１１６】
装着状態で２つの同定要素７００、８００を垂直軸の周りにピボット回転させるための同じようなピボット手段２９６も備えられている。
【０１１７】
細長い開口を有する同じようなホルダーバー２９０も備えられ、同定要素７００、８００に取付けられている案内スタッド２９４，２９５は、ホルダーバー２９０に沿って動くことができる。この第二実施態様では、第一実施態様にはあった同定要素６０は省略されている。
【０１１８】
第一実施態様においてそうであったように、対応するレンズの縁に配置されたクロスバーは固定手段を備えている。
【０１１９】
図２，１０において第一実施態様で記載したようにプリズム（図示しない）は、同じように各々の眼と対応するレンズとの間の距離を計測するのに使用されている。これらのプリズムは、前と同じように、取付け交差点でレンズに接する面ＰＬＧ，ＰＬＤ（図１）を定義できるように取付け交差点でレンズに接触する。これらの面ＰＬＧ，ＰＬＤは、前と同じように、設計製造されるべき補正レンズに取付け交差点で接している面と考えられる。そし故、対応する面ＰＬＧ，ＰＬＤに垂直なベクトルを決定して、設計製造されるべき補正レンズの向きを決定することができる。
【０１２０】
２の同定要素７００、８００は、第一実施態様の２つの同定要素７０、８０と同じ構造をなしているが、その使用のされ方が異なる。第一実施態様では、設計製造されるべき各々の補正レンズの向きは、対応する水平同定要素７０、８０の画像撮影面内の向きだけからではなく、垂直同定要素６０からも決定される。これに対して、第二実施態様では、概略的にいえば、設計製造されるべき各々の補正レンズの向きは、対応する同定要素７００、８００の画像撮影面内の向きから決定される。
【０１２１】
第二実施態様では、設計製造されるべき各々の補正レンズの向きの決定方法は、左レンズに関して以下に記載されるが、同様な議論は当然に右レンズにも適用できる。
【０１２２】
レファレンスのフレームＯＸＹＺは第一実施例とまったく同じように定義される。
【０１２３】
装着時の撮影画像内の面ＰＬＧの向きは当初面ＯＸＹ（すなわち、顔面平面）に平行であった面内での垂直あるいは垂直軸ＯＹ周りの角度ＡＬＰＨＡだけの回転、つまり、水平軸ＯＸの周りの角度ＢＥＴＡだけの回転の結果とみなされる。
【０１２４】
図１４に示すように、面ＰＬＧは当初垂直面ＯＸＹに平行であると仮定して、レンズの縁（リム）に固定されているクロスバーは軸ＯＸに沿った向きを向いている。幾何学的パターン７０１を有している同定要素７００の端は、その端Ａ，Ｂによって同定される。幾何学的パターン７０１はその端に沿ってその端全体に渡ってに沿って伸びているので、このような幾何学的パターン７０１の端（ends edge）の端(ends)を考慮することで同じ結果を得ることができる。端(ends)の長手方向が対応するクロスバーの長手方向に対して３０°の角度ＴＨＥＴＡを形成することを想起させる。
【０１２５】
そこで、装着状態で、面ＰＬＧと同じように、端が端Ａ，Ｂの部位によって表されている端が垂直軸ＯＹの周りを角度ＡＬＰＨＡだけ回転して、水平軸ＯＸの周りを角度ＢＥＴＡだけ回転するとみなされる。
【０１２６】
図３に示した第一の実施態様のように、画像撮影手段は、装着者の頭に装着されたフレームに固定された位置同定システム２００の画像を撮影する。この画像撮影は、ここでは面ＯＸＹに平行であると考えられる画像撮影面ＰＣＩ内で実行される。
【０１２７】
角度ＡＬＰＨＡ，ＢＥＴＡは、撮影画像を使用して以下のように計測される。プロセッサ計測システム９３は、スケール因子を考慮して、撮影画像内で、水平軸ＯＸ上の部位ＡＢの射影の長さＬＮを計測し、垂直軸ＯＹ上の部位ＡＢの射影の長さＬＭを計測する（図１５）。第一の実施態様のように、ホルダーバーは撮影距離および撮影手段のレンズの焦点の長さに関連したスケール因子を計測するのに使用される。
【０１２８】
射影の長さＬＮ，ＬＭから角度ＡＬＰＨＡ，ＢＡＴＡを決定することができる、方程式を含む詳細な計算を以下に記載する。
【０１２９】
上述したように、撮影意画像は、ＯＸＹ面への部位ＡＢの射影を与える。計算を簡単にするために、当初、すなわち、ＡＬＰＨＡ、ＢＥＴＡだけの如何なる回転をもする前、端Ａは軸ＯＸ上にあり、端Ｂは軸ＯＺ上にあると仮定する。すると、点Ａ，Ｂの座標は次のようになる。
Ａ（Ｌ×ＣＯＳ（ＴＨＥＴＡ），０，０）
および、
Ｂ（０，０，Ｌ×ＳＩＮ（ＴＨＥＴＡ））
【０１３０】
レファレンスのＯＸＹフレームにおいて、軸ＯＸの周りを角度ＢＥＴＡだけの回転に続いて、軸ＯＹの周りを角度ＡＬＰＨＡだけの回転を可能とする回転マトリックスＭＡＢは以下のように与えられる。
COS(ALPHA) 0 -SIN(ALPHA)
-SIN(ALPHA)×SIN(BETA) COS(BETA) -SIN(BETA)×COS(ALPHA)
-SIN(ALPHA) COS(BETA) COS(ALPHA)×COS(BETA)
【０１３１】
この行列を部位ＡＢの点Ａ，Ｂの座標に作用させると、装着状態の部位ＡＢの点Ａ’，Ｂ’の座標が得られる
Ａ’＝（Ｌ×ＣＯＳ（ＴＨＥＴＡ）×ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ）），
−Ｌ×ＣＯＳ（ＴＨＥＴＡ）×ＳＩＮ（ＡＬＰＨＡ）×ＳＩＮ（ＢＥＴＡ），
−Ｌ×ＣＯＳ（ＴＨＥＴＡ）×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ）×ＳＩＮ（ＡＬＰＨＡ）
および、
Ｂ’＝（ −Ｌ×ＳＩＮ（ＴＨＥＴＡ）×ＳＩＮ（ＡＬＰＨＡ）），
−Ｌ×ＳＩＮ（ＴＨＥＴＡ）×ＳＩＮ（ＢＥＴＡ）×ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ），
Ｌ×ＳＩＮ（ＴＨＥＴＡ）×ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ）×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ）
最初の点Ａ’，Ｂ’に対する２つの座標をとって、射影の長さＬＭ、ＬＮおよび角度ＡＬＰＨＡ、ＢＥＴＡ間に以下の関係式を導出できる。
ＬＮ＝Ｌ×ＣＯＳ（ＴＨＥＴＡ−ＡＬＰＨＡ）
および、
ＬＭ＝Ｌ×ＳＩＮ（ＢＥＴＡ）×ＳＩＮ（ＴＨＥＴＡ−ＡＬＰＨＡ）
故に、以下の関係式を使って、ＡＬＰＨＡおよびＢＥＴＡを導出することができる。
ＡＬＰＨＡ＝ＡＲＣＣＯＳ（ＮＬ／Ｌ）＋ＴＨＥＴＡ
および
ＢＥＴＡ＝ＡＲＣＳＩＮ（ＭＬ／Ｌ／ＳＩＮ（ＴＨＥＴＡ−ＡＬＰＨＡ））
【０１３２】
プロセッサシステムは、レファレンスのＯＸＹＺフレームにおける座標（０，０，１）を持つベクトルＯＺに回転行列ＭＡＢを、当初すなわち如何なる回転にも先立ってと考えられるとき、すなわち、面ＯＸＹに平行とき、取付交差点で面ＰＬＧに垂直なベクトルに作用させる。これにより、面ＰＬＧに垂直な求めるベクトルＶＡＢを得られる。ここで面ＰＬＧは角度ＡＬＰＨＡだけＢＥＴＡだけ２回転する、ＯＸＹＺレファレンスフレームにおいて、このベクトルＶＡＢは以下の成分を有している。
ＶＡＢ＝（−ＳＩＮ（−ＴＨＥＴＡ）），
−ＳＩＮ（ＢＥＴＡ）×ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ），
ＣＯＳ（ＡＬＰＨＡ）×ＣＯＳ（ＢＥＴＡ）
【０１３３】
左補正レンズの向きは、装着時に面ＰＬＧに垂直な上記の計算されたベクトルＶＡＢからこのように決定される。
【０１３４】
右補正レンズの向きは、同様に、装着時に取付交差点で面ＰＬＧに垂直なベクトルからこのように決定される。
【０１３５】
第一実施態様のように、１つあるいは２つのプリズムによって瞳孔の画像の屈折を計測することで、各々の眼と対応するレンズとの間の距離は決定される。
【０１３６】
設計製造されるべき各々の補正レンズの向きと対応する眼からの距離が一旦決定されると、各々のレンズの装着者の、特に、対応する眼のレファレンスのフレームに対するレファレンスのフレームの配置がわかる。
【０１３７】
プロセッサシステムは、また、瞳孔間距離、瞳孔間半距離、各々の瞳孔の高さ、および、フレームのリムの幅と長さなどの屈折率傾斜分布パラメータとして既知である幾何学的形態学的パラメータを決定を行う。
【０１３８】
さらに、第一の実施態様に関しては、面ＰＬＧに関連する角度ＡＬＰＨＡの決定された値が面ＰＬＤに関連する角度ＡＬＰＨＡの決定された値と異なるとき、フレームが対称的であると仮定すれば、装着者の頭は軸ＯＹの周りに所定の姿勢角ＡＰＩＶだけ回転していると導出される。上述のように、この姿勢角は、これら２つの角度ＡＬＰＨＡの計測値の差に比例するとして決定され、撮影画像上で計測された長さは決定された姿勢角の関数として再計測される。より正確な角度ＡＬＰＨＡ、および、角度ＢＥＴＡの値を得るために、撮影画像に対して行われる計測をより正確にするために、１回あるいはそれ以上の繰返し計算を実行することも可能である。
【０１３９】
図１２，１３に示されるように、円形のベース６０１にしっかりと固定されて、このベースに対して垂直方向を向いているアンテナ６００あるいはスティックを備えることもできる。ベースは、ホルダーバー２９０の撮影手段９０に面して幾何学的パターン２９３を有している端の中心に配置されている。この結果、アンテナは実質的に水平面ＰＨ内にある。
【０１４０】
画像撮影が顔面平面ＯＸＹに対して正確に平行な面内で行われ、かつ、フレームが対称であると仮定して、アンテナの端は、画像の中で（すなわち、射影の中に）ベースの円形面の中心に位置している。画像撮影が顔面平面ＯＸＹに対して平行ではない面内で行われ、又は、フレームが非対称であると仮定して、アンテナの端は、ベースの円形面の中心に対して水平方向にオフセットしている。次に、プロセッサシステムは、アンテナの端の計測されたオフセット距離として作用して頭の姿勢角ＡＰＩＶ、又は、フレームの左右の非対称性を決定する。プロセッサシステムは、適当に、レンズの回転角ＡＬＰＨＡの計測値を考慮して姿勢角および２つのレンズの非対称度の値を正確に決定することもできる。レンズの回転角ＡＬＰＨＡおよび装着者の頭の姿勢角の正確な値を得るためにするために繰返し計算の関数を多くすることもできる。
【０１４１】
画像に施された計測は、こうして、上記のように決定された角度の値の関数として補正される。
【０１４２】
対称なフレームの場合には、顔面平面上への射影においてアンテナの端とベースの中心との間にオフセットがないことを確認して頭の姿勢角をゼロにすることで、画像を撮影する前に、アンテナは装着者の頭の位置を正確に決定するのに使用できる。
【０１４３】
ホルダーバー２９０は、軸ＯＸが正確に水平面に収まるように撮影画像を方向付けることにも使用できる。撮影画像の水平方向に対して、軸ＯＸの向きであるホルダーバー２９０の長手方向の計測した角度がゼロでない角度であった場合、プロッセサシステムは、軸ＯＸを水平方向に再び向けるために、反対方向に同じ角度だけ回転させる。
【０１４４】
本発明は、記載あるいは図示された実施態様への限定ではなく、当業者であれば、本発明の思想に従った変形態様を考え得るものである。
【０１４５】
ひとつの変形態様において、地球のレファレンスのフレームである水平面ＰＨと平行でないフランクフォルト面の向きを操作する装置を設計製造することができる。そうすると、垂直方向が地球のレファレンスのフレームにではなく装着者に対して決定されると仮定すれば、同じ方法を実行することで上述の第一、第二の実施態様で可能となる。換言すれば、このとき、垂直方向は矢状面ＰＳＡＧに含まれ装着者の主凝視軸に垂直方向として定義される。垂直方向に垂直な水平面は、フランクフォルト面に一致する面として定義される。
【０１４６】
上述の第一、第二の実施態様、および、変形態様で使用される方法は、ピアスタイプの眼鏡にも適用することができる。このような状況下では、各々のクロスバーは対応するレンズに直接固定されている。上述したリム（形状、向き）に関して実行される計測の計算は、ピアスタイプのフレームに取付けられたレンズに関して実行される。変形態様では、リムのあるタイプのフレームでは、レンズのないフレームを使用してそれらの方法を実行することが可能である。このような状況下では、プリズムロッドはフレームのリムを支えている各々のリムが取付交差点を貫通する全体的な平均面を定義することも可能である。第一、第二の実施例に上述の方法を実行して面の向きを決定することができる。
【０１４７】
もう一方のレンズ用のレファレンスのフレームの構成が フレームのそれに対して対称となる平面（フレームの対称面）に対して系統的に導出できると仮定すれば、縁のあるタイプのフレームの場合、右あるいは左のひとつのプレゼンレンズで足りる。このような状況においては、可能な姿勢角を決定するために、２つの眼に関連する２つの同定要素を保持することが可能である。頭が本当にまっすぐであってフレームの対称面が矢状面と一致すると仮定すれば、ただ１つの眼に関連するただ１つの同定要素とすることも可能である。
【０１４８】
ひとつの変形態様では、レンズとこれに対応する眼の間の距離を計算するためにただ１つのプリズムを使用し、プリズムの底の端に現れるグラジュエーションを使用して眼で、あるいは、物指しで手動で計測して、オフセット距離を計測することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
将来眼鏡を装着することになる人の頭に対する眼鏡用補正レンズの少なくともひとつの方向成分を、眼鏡を装着した状態で、決定する方法であって、
少なくとも１つの既知の幾何学的特性を有する、少なくとも１つの同定要素（６０、７０、８０；７００、８００）を備えた、位置同定システム（２０；２００）を、フレーム（１０）又はフレームに装着したレンズ（１００；１０１）に取付ける、取付工程と、
画像撮影装置によって、垂直顔面平面（ＰＣＩ）内で、前記同定要素（６０、７０、８０；７００、８００）の２次元画像を撮影する、撮影工程と、
前記同定要素の前記撮影された画像を処理して、前記同定要素の前記既知の幾何学的特性に依存する、その幾何学的特性を計測する、計測処理工程、及び、
計測された前記同定要素の撮影された画像の幾何学的特性を前記既知の同定要素の幾何学的特性と比較して、前記レンズの向きの少なくとも１つの成分を計算する、比較計算工程と、を含む方法において、
前記方法は、前記位置同定システム（２０）は、少なくとも１つの水平同定要素（７０）、及び、前記要素を前記フレーム（１０）のリム（１１）にあるいは前記フレーム（１０）に装着されたレンズ（１００）に直接的あるいは間接的に取付ける、取付手段（２５、２６）を具備し、前記水平同定要素（７０）は、前記計測された前記同定要素の撮影された画像の幾何学的特性が、垂直軸の周りの、装着者の頭に対する、前記フレーム（１０）あるいは前記レンズ（１００）の水平成分に依存するように配置されて、眼鏡を装着することになる人の頭に対する眼鏡用補正レンズの少なくともひとつの水平方向成分を、前記比較の関数として計算すること、を特徴とする方法。
【請求項２】
前記位置同定システム（２０）は、前記フレーム（１０）の２つのうち一方の前記リム（１１）にあるいは前記フレーム（１０）に装着された２つのうち一方の前記レンズ（１００）に直接的あるいは間接的に取付けられた第一の水平同定要素（７０）、及び、前記フレーム（１０）のもう一方の前記リム（１２）にあるいは前記フレーム（１０）に装着されたもう一方の前記レンズ（１０１）に直接的あるいは間接的に取付けられた第二の水平同定要素（８０）の、少なくとも２つの水平同定要素（７０、８０）を備え、
前記撮影工程は、前記水平同定要素（７０、８０）の２次元画像を顔面平面（ＰＣＩ）内で撮影する工程を含み、
前記計測処理工程は、前記撮影画像を処理して、各々の同定要素に対応する前記既知の同定要素の幾何学的特性に基づいて、各々の同定要素の幾何学的特性を計測する工程を含み、
前記比較計算工程は、前記の測定された各々の同定要素の撮影画像の幾何学的特性と前記水平同定要素（７０、８０）に対応する前記既知の同定要素の幾何学的特性とを比較して、将来眼鏡を装着する人の頭に対する眼鏡用補正レンズの少なくともひとつの水平方向成分を前記比較の関数として計算する工程を含む
、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記眼（Ａ０）の前記二等分線の向きの水平成分に対応する、前記撮影装置に対する姿勢角（ＡＰＩＶ）は、前記の測定された各々の同定要素の撮影画像の幾何学的特性と前記水平同定要素（７０、８０）に対応する前記既知の同定要素の幾何学的特性とを比較する関数として計算される、請求項１、あるいは、請求項２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項４】
前記位置同定システム（２０）は、少なくとも１つの垂直同定要素（６０）、及び、前記フレーム（１０）の前記リム（１１）にあるいは前記フレーム（１０）に装着された前記レンズ（１００）に直接的あるいは間接的に取付ける手段（２５、２６）を備え、
前記垂直同定要素（６０）は、前記の測定された各々の同定要素の撮影画像の幾何学的特性が、ほぼ水平であって矢状面（ＰＳＡＧ）対して垂直な軸の周りで、眼鏡装着者の頭に対する、眼鏡用補正レンズ（１００）のあるいはフレーム（１０）のリム（１１）の向きの垂直成分に依存するように配置されて、眼鏡装着者の頭に対する補正レンズの少なくとも１つの垂直方向成分を前記比較の関数として計算する、
請求項１、請求項２、あるいは、請求項３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記画像撮影手段（９０）と前記位置同定システム（２０）との間の距離（Ｘ）を測定する、請求項１、請求項２、請求項３、あるいは、請求項４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
前記瞳孔間距離（ＰＤＳ）、前記瞳孔間半距離（ＰＤＳ１,ＰＤＳ２）、各々の前記レンズ（１００，１０１）の前記幅と高さ（Ａ及びＢ）、及び、各々のレンズの高さ（ＨＧ，ＨＤ）のうちの少なくとも１つの個人用パラメータを前記撮影画像からスケール因子を考慮して測定する、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、あるいは、請求項５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記瞳孔間距離（ＰＤＳ）、前記瞳孔間半距離（ＰＤＳ１,ＰＤＳ２）、及び、各々の前記レンズ（１００，１０１）の前記幅（Ａ）の撮影画像から測定された値は前記測定された姿勢角（ＡＰＩＶ）の関数として校正され、前記各々のレンズの高さ（Ｂ）の値と前記各々の瞳孔の高さ（ＨＧ，ＨＤ）の値は前記計算された方向の垂直成分の関数として校正される、請求項３、あるいは、請求項６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
前記瞳孔間距離（ＰＤＳ）、又は、前記瞳孔間半距離（ＰＤＳ１,ＰＤＳ２）は、無限遠を見ている装着者に対して、前記画像撮影手段（９０）と前記位置同定システム（２０）との間の前記距離（Ｄ）の関数として計算される、請求項５に従属する請求項６、あるいは、請求項５に従属する請求項７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
補正レンズの向きの将来の眼鏡装着者の頭に対する少なくとも１つの成分を決定する方法を実行する、請求項１から請求項８のいずれか１つに記載された工程と、前記レンズの光学的に有効な面の一方若しくはもう一方の形状、又は、前記レンズの屈折率の傾斜分布を前記補正レンズの向きの前記決定された成分の関数として計算する工程の双方を含む、個人用眼鏡補正レンズの光学設計製造方法。
【請求項１０】
眼鏡を装着した状態で、将来眼鏡を装着することになる人の頭に対する眼鏡用補正レンズの少なくともひとつの方向成分を決定する装置であって、
第一に、フレーム（１０）又はフレームに装着したレンズ（１００；１０１）に取付けることができるようにした手段（２５、２６）、第二に、少なくとも１つの既知の幾何学的特性を有する、少なくとも１つの同定要素（６０、７０、８０；７００、８００）を備えた、位置同定システム（２０；２００）と、
前記装着者によって前記位置同定システム（２０；２００）が前記フレーム（１０）に取付けられたとき、垂直顔面平面（ＰＣＩ）内で前記同定要素（６０、７０、８０；７００、８００）の２次元画像（９０）を撮影するようにされた画像撮影装置と、
第一に、前記撮影された画像を処理して、前記同定要素の前記既知の幾何学的特性に依存するその幾何学的特性を計測する、第二に、計測処理装置、及び、
前記既知の同定要素の幾何学的特性と前記計測された同定要素の撮影された画像の幾何学的特性の関数として、前記レンズの向きの少なくとも１つの成分を計算する、 計測処理手段を具備する装置において、
前記装置は、前記位置同定システム（２０）は、少なくとも１つの水平同定要素（７０；７００）、及び、前記要素を前記フレーム（１０）のリム（１１）にあるいは前記フレーム（１０）に装着されたレンズ（１００）に直接的あるいは間接的に取付ける、取付手段（２５、２６）を具備し、前記水平同定要素（７０；７００）は、前記計測された前記同定要素の撮影された画像の幾何学的特性が、垂直軸の周りの、装着者の頭に対する、前記フレーム（１０）あるいは前記レンズ（１００）の水平成分に依存するように配置されて、前記計測手段は、眼鏡を装着することになる人の頭に対する眼鏡用補正レンズの少なくともひとつの水平方向成分を前記比較の関数として計測すること、を特徴とする装置。
【請求項１１】
前記位置同定システム（２０）は、少なくとも第一及び第二の水平同定要素（７０、８０；７００、８００）、及び、前記第一の水平同定要素（７０；７００）を前記フレーム（１０）の２つのうち一方の前記リム（１１）にあるいは前記フレーム（１０）に装着された２つのうち一方の前記レンズ（１００）に直接的あるいは間接的に取付け、前記第二の水平同定要素（８０；８００）を前記フレーム（１０）のもう一方の前記リム（１２）にあるいは前記フレーム（１０）に装着されたもう一方の前記レンズ（１０１）に直接的あるいは間接的に取付ける取付手段（２５、２６、２７、２８）を備えた、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第一及び第二の水平同定要素（７０、８０；７００、８００）は、両方ともほぼ垂直なピボット軸（Ａ１）の周りにヒンジで取付けられている、請求項１０、及び、請求項１１のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１３】
前記画像撮影手段（９０）と前記位置同定システム（２０）との間の距離（Ｘ）を計測する手段を含む、請求項１０から請求項１２のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１４】
前記同定要素（６０、７０、８０；７００、８００）の既知の幾何学的特性は、幾何学的なパターン（６１、７１、８１、７０１、８０１）を有し、前記幾何学的なパターン（６１、７１、８１、７０１、８０１）は、前記前方撮影面（ＰＣＩ）上に突出する前記幾何学的なパターン（６１、７１、８１、７０１、８０１）の幾何学的配置が前記同定要素（６０、７０、８０；７００、８００）の少なくとも１つの方向成分を表すように作られている、請求項１０から請求項１３のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１５】
前記装着者の２つの眼（ＯＧ，ＯＤ）うちの１つに関連する少なくとも１つのプリズム効果を有する光学部材（３１）、前記プリズム効果の方向に平行でありかつ前記位置同定システム（２０；２００）に対してほぼ垂直に移動して測定位置につくことができるように取付けられている端(３３；３４)を具備し、前記端(３３；３４)は、前方から見て、眼（ＯＧ）の瞳孔（ＰＧ）と交差して瞳孔（ＰＧ）の部位（ＰＧＳ）の画像をオフセットするようにされており、プロッセサ手段（９３）は、前記プリズム効果を有する光学部材（３１）によってオフセットされた、前記瞳孔（ＰＧ）の部位（ＰＧＳ）の画像に応じて前記フレームに装着されたレンズ（１００）と対応する眼（ＯＧ）との間の距離を導出するように製造されている、請求項１０から請求項１４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１６】
計測中の眼に対してプリズム効果を有する唯一の光学部財（３１）、請求項１０から請求項１５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１７】
前記同定要素（６０、７０、８０；７００、８００）は、前記フレーム（１０）あるいは前記レンズの向きを表す少なくとも１つの既知の幾何学的特性を有し、前記取付手段によって前記システムはフレーム上で、ほぼ水平で前記フレームあるいは前記レンズの中間面内に含まれる軸の周りに傾斜することができる、請求項１０から請求項１６のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１８】
前記位置同定システムを前記レンズ（１００、１０１）あるいはフレーム（１０）に対して傾斜させる、弾性あるいは重力を使用した返り手段が設けられている、請求項１０から請求項１７のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１９】
眼鏡用補正レンズを個人用に光学的に設計製造する、請求項９に記載の方法を実行する命令を含む、コンピュータプログラム。
【請求項２０】
補正レンズの将来の装着者の頭に対する少なくとも１つの方向成分を決定する、請求項１から８に記載のいずれか１つの方法を実行する命令を含む、コンピュータプログラム。
【請求項１】
将来眼鏡を装着することになる人の頭に対する眼鏡用補正レンズの少なくともひとつの方向成分を、眼鏡を装着した状態で、決定する方法であって、
少なくとも１つの既知の幾何学的特性を有する、少なくとも１つの同定要素（６０、７０、８０；７００、８００）を備えた、位置同定システム（２０；２００）を、フレーム（１０）又はフレームに装着したレンズ（１００；１０１）に取付ける、取付工程と、
画像撮影装置によって、垂直顔面平面（ＰＣＩ）内で、前記同定要素（６０、７０、８０；７００、８００）の２次元画像を撮影する、撮影工程と、
前記同定要素の前記撮影された画像を処理して、前記同定要素の前記既知の幾何学的特性に依存する、その幾何学的特性を計測する、計測処理工程、及び、
計測された前記同定要素の撮影された画像の幾何学的特性を前記既知の同定要素の幾何学的特性と比較して、前記レンズの向きの少なくとも１つの成分を計算する、比較計算工程と、を含む方法において、
前記方法は、前記位置同定システム（２０）は、少なくとも１つの水平同定要素（７０）、及び、前記要素を前記フレーム（１０）のリム（１１）にあるいは前記フレーム（１０）に装着されたレンズ（１００）に直接的あるいは間接的に取付ける、取付手段（２５、２６）を具備し、前記水平同定要素（７０）は、前記計測された前記同定要素の撮影された画像の幾何学的特性が、垂直軸の周りの、装着者の頭に対する、前記フレーム（１０）あるいは前記レンズ（１００）の水平成分に依存するように配置されて、眼鏡を装着することになる人の頭に対する眼鏡用補正レンズの少なくともひとつの水平方向成分を、前記比較の関数として計算すること、を特徴とする方法。
【請求項２】
前記位置同定システム（２０）は、前記フレーム（１０）の２つのうち一方の前記リム（１１）にあるいは前記フレーム（１０）に装着された２つのうち一方の前記レンズ（１００）に直接的あるいは間接的に取付けられた第一の水平同定要素（７０）、及び、前記フレーム（１０）のもう一方の前記リム（１２）にあるいは前記フレーム（１０）に装着されたもう一方の前記レンズ（１０１）に直接的あるいは間接的に取付けられた第二の水平同定要素（８０）の、少なくとも２つの水平同定要素（７０、８０）を備え、
前記撮影工程は、前記水平同定要素（７０、８０）の２次元画像を顔面平面（ＰＣＩ）内で撮影する工程を含み、
前記計測処理工程は、前記撮影画像を処理して、各々の同定要素に対応する前記既知の同定要素の幾何学的特性に基づいて、各々の同定要素の幾何学的特性を計測する工程を含み、
前記比較計算工程は、前記の測定された各々の同定要素の撮影画像の幾何学的特性と前記水平同定要素（７０、８０）に対応する前記既知の同定要素の幾何学的特性とを比較して、将来眼鏡を装着する人の頭に対する眼鏡用補正レンズの少なくともひとつの水平方向成分を前記比較の関数として計算する工程を含む
、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記眼（Ａ０）の前記二等分線の向きの水平成分に対応する、前記撮影装置に対する姿勢角（ＡＰＩＶ）は、前記の測定された各々の同定要素の撮影画像の幾何学的特性と前記水平同定要素（７０、８０）に対応する前記既知の同定要素の幾何学的特性とを比較する関数として計算される、請求項１、あるいは、請求項２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項４】
前記位置同定システム（２０）は、少なくとも１つの垂直同定要素（６０）、及び、前記フレーム（１０）の前記リム（１１）にあるいは前記フレーム（１０）に装着された前記レンズ（１００）に直接的あるいは間接的に取付ける手段（２５、２６）を備え、
前記垂直同定要素（６０）は、前記の測定された各々の同定要素の撮影画像の幾何学的特性が、ほぼ水平であって矢状面（ＰＳＡＧ）対して垂直な軸の周りで、眼鏡装着者の頭に対する、眼鏡用補正レンズ（１００）のあるいはフレーム（１０）のリム（１１）の向きの垂直成分に依存するように配置されて、眼鏡装着者の頭に対する補正レンズの少なくとも１つの垂直方向成分を前記比較の関数として計算する、
請求項１、請求項２、あるいは、請求項３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記画像撮影手段（９０）と前記位置同定システム（２０）との間の距離（Ｘ）を測定する、請求項１、請求項２、請求項３、あるいは、請求項４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
前記瞳孔間距離（ＰＤＳ）、前記瞳孔間半距離（ＰＤＳ１,ＰＤＳ２）、各々の前記レンズ（１００，１０１）の前記幅と高さ（Ａ及びＢ）、及び、各々のレンズの高さ（ＨＧ，ＨＤ）のうちの少なくとも１つの個人用パラメータを前記撮影画像からスケール因子を考慮して測定する、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、あるいは、請求項５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記瞳孔間距離（ＰＤＳ）、前記瞳孔間半距離（ＰＤＳ１,ＰＤＳ２）、及び、各々の前記レンズ（１００，１０１）の前記幅（Ａ）の撮影画像から測定された値は前記測定された姿勢角（ＡＰＩＶ）の関数として校正され、前記各々のレンズの高さ（Ｂ）の値と前記各々の瞳孔の高さ（ＨＧ，ＨＤ）の値は前記計算された方向の垂直成分の関数として校正される、請求項３、あるいは、請求項６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
前記瞳孔間距離（ＰＤＳ）、又は、前記瞳孔間半距離（ＰＤＳ１,ＰＤＳ２）は、無限遠を見ている装着者に対して、前記画像撮影手段（９０）と前記位置同定システム（２０）との間の前記距離（Ｄ）の関数として計算される、請求項５に従属する請求項６、あるいは、請求項５に従属する請求項７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
補正レンズの向きの将来の眼鏡装着者の頭に対する少なくとも１つの成分を決定する方法を実行する、請求項１から請求項８のいずれか１つに記載された工程と、前記レンズの光学的に有効な面の一方若しくはもう一方の形状、又は、前記レンズの屈折率の傾斜分布を前記補正レンズの向きの前記決定された成分の関数として計算する工程の双方を含む、個人用眼鏡補正レンズの光学設計製造方法。
【請求項１０】
眼鏡を装着した状態で、将来眼鏡を装着することになる人の頭に対する眼鏡用補正レンズの少なくともひとつの方向成分を決定する装置であって、
第一に、フレーム（１０）又はフレームに装着したレンズ（１００；１０１）に取付けることができるようにした手段（２５、２６）、第二に、少なくとも１つの既知の幾何学的特性を有する、少なくとも１つの同定要素（６０、７０、８０；７００、８００）を備えた、位置同定システム（２０；２００）と、
前記装着者によって前記位置同定システム（２０；２００）が前記フレーム（１０）に取付けられたとき、垂直顔面平面（ＰＣＩ）内で前記同定要素（６０、７０、８０；７００、８００）の２次元画像（９０）を撮影するようにされた画像撮影装置と、
第一に、前記撮影された画像を処理して、前記同定要素の前記既知の幾何学的特性に依存するその幾何学的特性を計測する、第二に、計測処理装置、及び、
前記既知の同定要素の幾何学的特性と前記計測された同定要素の撮影された画像の幾何学的特性の関数として、前記レンズの向きの少なくとも１つの成分を計算する、 計測処理手段を具備する装置において、
前記装置は、前記位置同定システム（２０）は、少なくとも１つの水平同定要素（７０；７００）、及び、前記要素を前記フレーム（１０）のリム（１１）にあるいは前記フレーム（１０）に装着されたレンズ（１００）に直接的あるいは間接的に取付ける、取付手段（２５、２６）を具備し、前記水平同定要素（７０；７００）は、前記計測された前記同定要素の撮影された画像の幾何学的特性が、垂直軸の周りの、装着者の頭に対する、前記フレーム（１０）あるいは前記レンズ（１００）の水平成分に依存するように配置されて、前記計測手段は、眼鏡を装着することになる人の頭に対する眼鏡用補正レンズの少なくともひとつの水平方向成分を前記比較の関数として計測すること、を特徴とする装置。
【請求項１１】
前記位置同定システム（２０）は、少なくとも第一及び第二の水平同定要素（７０、８０；７００、８００）、及び、前記第一の水平同定要素（７０；７００）を前記フレーム（１０）の２つのうち一方の前記リム（１１）にあるいは前記フレーム（１０）に装着された２つのうち一方の前記レンズ（１００）に直接的あるいは間接的に取付け、前記第二の水平同定要素（８０；８００）を前記フレーム（１０）のもう一方の前記リム（１２）にあるいは前記フレーム（１０）に装着されたもう一方の前記レンズ（１０１）に直接的あるいは間接的に取付ける取付手段（２５、２６、２７、２８）を備えた、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第一及び第二の水平同定要素（７０、８０；７００、８００）は、両方ともほぼ垂直なピボット軸（Ａ１）の周りにヒンジで取付けられている、請求項１０、及び、請求項１１のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１３】
前記画像撮影手段（９０）と前記位置同定システム（２０）との間の距離（Ｘ）を計測する手段を含む、請求項１０から請求項１２のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１４】
前記同定要素（６０、７０、８０；７００、８００）の既知の幾何学的特性は、幾何学的なパターン（６１、７１、８１、７０１、８０１）を有し、前記幾何学的なパターン（６１、７１、８１、７０１、８０１）は、前記前方撮影面（ＰＣＩ）上に突出する前記幾何学的なパターン（６１、７１、８１、７０１、８０１）の幾何学的配置が前記同定要素（６０、７０、８０；７００、８００）の少なくとも１つの方向成分を表すように作られている、請求項１０から請求項１３のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１５】
前記装着者の２つの眼（ＯＧ，ＯＤ）うちの１つに関連する少なくとも１つのプリズム効果を有する光学部材（３１）、前記プリズム効果の方向に平行でありかつ前記位置同定システム（２０；２００）に対してほぼ垂直に移動して測定位置につくことができるように取付けられている端(３３；３４)を具備し、前記端(３３；３４)は、前方から見て、眼（ＯＧ）の瞳孔（ＰＧ）と交差して瞳孔（ＰＧ）の部位（ＰＧＳ）の画像をオフセットするようにされており、プロッセサ手段（９３）は、前記プリズム効果を有する光学部材（３１）によってオフセットされた、前記瞳孔（ＰＧ）の部位（ＰＧＳ）の画像に応じて前記フレームに装着されたレンズ（１００）と対応する眼（ＯＧ）との間の距離を導出するように製造されている、請求項１０から請求項１４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１６】
計測中の眼に対してプリズム効果を有する唯一の光学部財（３１）、請求項１０から請求項１５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１７】
前記同定要素（６０、７０、８０；７００、８００）は、前記フレーム（１０）あるいは前記レンズの向きを表す少なくとも１つの既知の幾何学的特性を有し、前記取付手段によって前記システムはフレーム上で、ほぼ水平で前記フレームあるいは前記レンズの中間面内に含まれる軸の周りに傾斜することができる、請求項１０から請求項１６のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１８】
前記位置同定システムを前記レンズ（１００、１０１）あるいはフレーム（１０）に対して傾斜させる、弾性あるいは重力を使用した返り手段が設けられている、請求項１０から請求項１７のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１９】
眼鏡用補正レンズを個人用に光学的に設計製造する、請求項９に記載の方法を実行する命令を含む、コンピュータプログラム。
【請求項２０】
補正レンズの将来の装着者の頭に対する少なくとも１つの方向成分を決定する、請求項１から８に記載のいずれか１つの方法を実行する命令を含む、コンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公表番号】特表２０１０−５０３８８５（Ｐ２０１０−５０３８８５Ａ）
【公表日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２７９１１（Ｐ２００９−５２７９１１）
【出願日】平成１９年９月１０日（２００７．９．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００７／００２５９８
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０３２１７３
【国際公開日】平成２０年３月２０日（２００８．３．２０）
【出願人】（５０４２６８０６５）エシロル アンテルナショナル（コンパーニュ ジェネラル ドプテーク） (16)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１０日（２００７．９．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００７／００２５９８
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０３２１７３
【国際公開日】平成２０年３月２０日（２００８．３．２０）
【出願人】（５０４２６８０６５）エシロル アンテルナショナル（コンパーニュ ジェネラル ドプテーク） (16)
【Ｆターム（参考）】
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