JP2000098290A - 光学装置 - Google Patents
光学装置Info
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- JP2000098290A JP2000098290A JP10272926A JP27292698A JP2000098290A JP 2000098290 A JP2000098290 A JP 2000098290A JP 10272926 A JP10272926 A JP 10272926A JP 27292698 A JP27292698 A JP 27292698A JP 2000098290 A JP2000098290 A JP 2000098290A
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- optical device
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/103—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining refraction, e.g. refractometers, skiascopes
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ゴースト光の影響を効率良く低減することが
できる装置を提供する。 【解決手段】 観察や検査等に使用する光束を分離又は
合成するための光学部材を備える光学装置において、前
記光学部材の基材は前記光束の透過率を下げるために着
色されている。
できる装置を提供する。 【解決手段】 観察や検査等に使用する光束を分離又は
合成するための光学部材を備える光学装置において、前
記光学部材の基材は前記光束の透過率を下げるために着
色されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、観察や検査等に使
用する光束を分離又は合成するための光学部材を備える
光学装置に関する。
用する光束を分離又は合成するための光学部材を備える
光学装置に関する。
【０００２】
【従来技術】観察や検査等を行うために、対象物からの
光束を観察者の眼やカメラに導光する導光光学系を備え
る光学装置では、光束を分離又は合成するための半透鏡
等の光学部材を利用するものが多い。
光束を観察者の眼やカメラに導光する導光光学系を備え
る光学装置では、光束を分離又は合成するための半透鏡
等の光学部材を利用するものが多い。
【０００３】例えば、眼科分野において被検眼の視機能
を検査するために使用される検査装置では、図５に示す
ように、視標ディスク板１０２と凹面鏡１０９との間に
平板状のビームスプリッタ１０８を配置し、ビームスプ
リッタ１０８を透過した視標光束を凹面鏡１０９で反射
させ、これをさらにビームスプリッタ１０８のハーフミ
ラー面１０８ａで反射させて被検眼Ｅに向かわせるよう
にした省スペース型のものが知られている。ビームスプ
リッタ１０８の基材としては、通常、ガラス等の透明材
料（基材としての内部透過率はほぼ１００％）を使用し
て、透過による光量ロスを少なくしている。
を検査するために使用される検査装置では、図５に示す
ように、視標ディスク板１０２と凹面鏡１０９との間に
平板状のビームスプリッタ１０８を配置し、ビームスプ
リッタ１０８を透過した視標光束を凹面鏡１０９で反射
させ、これをさらにビームスプリッタ１０８のハーフミ
ラー面１０８ａで反射させて被検眼Ｅに向かわせるよう
にした省スペース型のものが知られている。ビームスプ
リッタ１０８の基材としては、通常、ガラス等の透明材
料（基材としての内部透過率はほぼ１００％）を使用し
て、透過による光量ロスを少なくしている。
【０００４】ところで、このような平板状のビームスプ
リッタ１０８を光路上に斜設した構成では、ハーフミラ
ー面１０８ａで分離される光束の一方が反対側の裏面１
０８ｂで反射することに起因してフレヤーやゴースト像
が発生する。すなわち、図６に示すように、ビームスプ
リッタ１０８に入射する視標光束Ｍは、ハーフミラー面
１０８ａを透過して出射する光束Ｍ１とこの面で反射さ
れる光束Ｓａ１とに分離される。光束Ｍ１は凹面鏡１０
９で反射して再びビームスプリッタ１０８に戻ってきた
際に、ハーフミラー面１０８ａを透過する光束Ｓｂ１
と、ハーフミラー面１０８ａでの反射によって正規光束
として被検眼Ｅに導光される光束Ｍ２とに分離され、被
検眼には正規光束Ｍ２による視標像が観察される。一
方、ハーフミラー面１０８ａで分離された光束Ｓａ１、
Ｓｂ１は共に裏面１０８ｂでの反射を受け、図のように
ゴースト光束Ｓａ２、Ｓｂ２の光路が形成されるので、
被検眼にはこれらの光束によるゴースト像が観察される
ことになる。
リッタ１０８を光路上に斜設した構成では、ハーフミラ
ー面１０８ａで分離される光束の一方が反対側の裏面１
０８ｂで反射することに起因してフレヤーやゴースト像
が発生する。すなわち、図６に示すように、ビームスプ
リッタ１０８に入射する視標光束Ｍは、ハーフミラー面
１０８ａを透過して出射する光束Ｍ１とこの面で反射さ
れる光束Ｓａ１とに分離される。光束Ｍ１は凹面鏡１０
９で反射して再びビームスプリッタ１０８に戻ってきた
際に、ハーフミラー面１０８ａを透過する光束Ｓｂ１
と、ハーフミラー面１０８ａでの反射によって正規光束
として被検眼Ｅに導光される光束Ｍ２とに分離され、被
検眼には正規光束Ｍ２による視標像が観察される。一
方、ハーフミラー面１０８ａで分離された光束Ｓａ１、
Ｓｂ１は共に裏面１０８ｂでの反射を受け、図のように
ゴースト光束Ｓａ２、Ｓｂ２の光路が形成されるので、
被検眼にはこれらの光束によるゴースト像が観察される
ことになる。
【０００５】このように、半透鏡を光路上に斜設した光
学装置ではフレヤーやゴースト像が発生する。この対策
として、従来はハーフミラー面の透過率と反射率を最適
に設計したり、ハーフミラー面の反対側の裏面にコーテ
ィングする反射防止膜の反射率を低く抑えるようにし
て、正規光束に対するゴースト像の影響を抑えるように
していた。
学装置ではフレヤーやゴースト像が発生する。この対策
として、従来はハーフミラー面の透過率と反射率を最適
に設計したり、ハーフミラー面の反対側の裏面にコーテ
ィングする反射防止膜の反射率を低く抑えるようにし
て、正規光束に対するゴースト像の影響を抑えるように
していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハーフ
ミラー面の透過率と反射率との関係を最適にする方法に
ついては装置構成上のスペックによる制約があり、ま
た、半透鏡裏面の反射防止膜についても反射率の低下の
程度に限界がある。このため、これらの対策でもゴース
ト像の影響を問題ない程度に抑えるには十分でないこと
があった。
ミラー面の透過率と反射率との関係を最適にする方法に
ついては装置構成上のスペックによる制約があり、ま
た、半透鏡裏面の反射防止膜についても反射率の低下の
程度に限界がある。このため、これらの対策でもゴース
ト像の影響を問題ない程度に抑えるには十分でないこと
があった。
【０００７】なお、ゴースト像の光量が問題となる場合
には、半透鏡に入射する光束の光量自体を落とすことが
考えられるが、視機能検査装置においては検査を行うた
めに必要な視標像の最低光量が定められており、光量を
落とす方法のみでは限界が生じることとなる。もちろ
ん、その他の装置においても必要とされる光束の光量を
維持しつつゴースト光の光量のみ低く抑えることが望ま
しい。
には、半透鏡に入射する光束の光量自体を落とすことが
考えられるが、視機能検査装置においては検査を行うた
めに必要な視標像の最低光量が定められており、光量を
落とす方法のみでは限界が生じることとなる。もちろ
ん、その他の装置においても必要とされる光束の光量を
維持しつつゴースト光の光量のみ低く抑えることが望ま
しい。
【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
ゴースト光の影響を効率良く低減することができる装置
を提供することを技術課題とする。
ゴースト光の影響を効率良く低減することができる装置
を提供することを技術課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。
【００１０】（１） 観察や検査等に使用する光束を分
離又は合成するための光学部材を備える光学装置におい
て、前記光学部材の基材は前記光束の透過率を下げるた
めに着色されていることを特徴とする。
離又は合成するための光学部材を備える光学装置におい
て、前記光学部材の基材は前記光束の透過率を下げるた
めに着色されていることを特徴とする。
【００１１】（２） （１）の光学装置において、前記
光学部材の基材への着色は、基材内部を略均一、もしく
は光束の入射面又は出射面の少なくとも一方になされて
いることを特徴とする。
光学部材の基材への着色は、基材内部を略均一、もしく
は光束の入射面又は出射面の少なくとも一方になされて
いることを特徴とする。
【００１２】（３） （２）の光学装置において、前記
光学部材の基材への着色は、前記光束の内部透過率を７
０％以上、９０％以下になるように成されていることを
特徴とする。
光学部材の基材への着色は、前記光束の内部透過率を７
０％以上、９０％以下になるように成されていることを
特徴とする。
【００１３】（４） （３）の光学部材は、入射する光
束の光量を所定の割合で反射と透過により分離、又は入
射する光束を波長に応じて反射と透過により分離するビ
ームスプリッタであることを特徴とする。
束の光量を所定の割合で反射と透過により分離、又は入
射する光束を波長に応じて反射と透過により分離するビ
ームスプリッタであることを特徴とする。
【００１４】（５） （３）の光学部材は、２方向から
入射する異なる波長の光束を合成するビームコンバイナ
ーであることを特徴とする。
入射する異なる波長の光束を合成するビームコンバイナ
ーであることを特徴とする。
【００１５】（６） （１）の光学装置は観察対象物か
らの観察光束を観察眼に導光する導光光学系を有する観
察装置であり、前記光学部材は前記観察光学系の観察光
路に斜設されていることを特徴とする。
らの観察光束を観察眼に導光する導光光学系を有する観
察装置であり、前記光学部材は前記観察光学系の観察光
路に斜設されていることを特徴とする。
【００１６】（７） （１）の光学装置は被検眼に検査
視標を観察させて被検眼の視力等の視機能を検査する検
査装置であり、該検査装置は前記光学部材としてのビー
ムスプリッタを備え、検査視標からの視標光束を前記ビ
ームスプリッタにより反射させて被検眼に導くことを特
徴とする。
視標を観察させて被検眼の視力等の視機能を検査する検
査装置であり、該検査装置は前記光学部材としてのビー
ムスプリッタを備え、検査視標からの視標光束を前記ビ
ームスプリッタにより反射させて被検眼に導くことを特
徴とする。
【００１７】（８） （７）の検査装置は、さらに前記
ビームスプリッタを透過した視標光束を再びビームスプ
リッタに向けて反射する凹面鏡を筐体内に備え、前記ビ
ームスプリッタは前記凹面鏡からの光束を反射して被検
眼に導くことを特徴とする。
ビームスプリッタを透過した視標光束を再びビームスプ
リッタに向けて反射する凹面鏡を筐体内に備え、前記ビ
ームスプリッタは前記凹面鏡からの光束を反射して被検
眼に導くことを特徴とする。
【００１８】（９） （７）又は（８）の光学装置にお
いて、前記ビームスプリッタは視標光束の透過と反射の
割合を略同じにするハーフミラー面を持ち、ビームスプ
リッタの基材の光吸収特性は視標光束の内部透過率を７
０％以上、９０％以下にしたことを特徴とする。
いて、前記ビームスプリッタは視標光束の透過と反射の
割合を略同じにするハーフミラー面を持ち、ビームスプ
リッタの基材の光吸収特性は視標光束の内部透過率を７
０％以上、９０％以下にしたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係る省スペース型
の視機能検査装置本体を右側面から見たときの光学系構
成図、図２は正面から見たときの光学系構成図である。
に基づいて説明する。図１は本発明に係る省スペース型
の視機能検査装置本体を右側面から見たときの光学系構
成図、図２は正面から見たときの光学系構成図である。
【００２０】Ｅは被検眼を示す。１は視機能検査装置本
体である。２はガラス板からなる円盤状の視標ディスク
板であり、その同一円周上には視力値視標等の多数の検
査視標がクロム蒸着等により形成されている。視標ディ
スク板２はモータ３により回転され、被検者に呈示する
視標を切り替え配置する。４は呈示視標の一部をマスク
するためのマスク板であり、モータ５により回転され、
視標に所期する必要なマスクをかける。
体である。２はガラス板からなる円盤状の視標ディスク
板であり、その同一円周上には視力値視標等の多数の検
査視標がクロム蒸着等により形成されている。視標ディ
スク板２はモータ３により回転され、被検者に呈示する
視標を切り替え配置する。４は呈示視標の一部をマスク
するためのマスク板であり、モータ５により回転され、
視標に所期する必要なマスクをかける。
【００２１】６は視標ディスク板２上の検査視標を照明
する照明用ランプ、７はミラーである。８は平板状のビ
ームスプリッタであり、その両面はハーフミラー膜が施
されたハーフミラー面８ａと、反射防止膜が施された裏
面８ｂにより構成されている。また、ビームスプリッタ
８の基材は可視光の一部を吸収するように（可視光の内
部透過率を下げるように）、その内部が均一に着色され
たもの、又はその表面（面８ａ又は面８ｂの少なくとも
一方）が着色されたものを使用している。表面への着色
は染料を分散させて蒸着することにより得られる。この
場合のビームスプリッタ８の基材としては、ガラス、ア
クリル等の一般的にビームスプリッタの作製に適用され
るものが使用できる。
する照明用ランプ、７はミラーである。８は平板状のビ
ームスプリッタであり、その両面はハーフミラー膜が施
されたハーフミラー面８ａと、反射防止膜が施された裏
面８ｂにより構成されている。また、ビームスプリッタ
８の基材は可視光の一部を吸収するように（可視光の内
部透過率を下げるように）、その内部が均一に着色され
たもの、又はその表面（面８ａ又は面８ｂの少なくとも
一方）が着色されたものを使用している。表面への着色
は染料を分散させて蒸着することにより得られる。この
場合のビームスプリッタ８の基材としては、ガラス、ア
クリル等の一般的にビームスプリッタの作製に適用され
るものが使用できる。
【００２２】９は凹面ミラーであり、本形態では被検眼
Ｅと視力装置本体１の窓１０との距離が１．１ｍのとき
に、検査視標と被検眼Ｅの光学距離を５ｍの検査距離に
するようにその焦点距離が設計されている。
Ｅと視力装置本体１の窓１０との距離が１．１ｍのとき
に、検査視標と被検眼Ｅの光学距離を５ｍの検査距離に
するようにその焦点距離が設計されている。
【００２３】照明ランプ６により照明された視標ディス
ク板２上の検査視標の光束は、ミラー７によって上方に
反射されてビームスプリッタ８に入射する。ビームスプ
リッタ８を透過した視標光束は、凹面ミラー９で反射さ
れた後、再びビームスプリッタ８に向かう。視標光束の
一部はハーフミラー面８ａで反射され、窓１０を介して
被検眼に向かう。これにより被検眼Ｅは光学的に所定の
検査距離に置かれた視標を観察でき、所期する検査視標
を被検眼に呈示して視力検査等の視機能検査が行われ
る。
ク板２上の検査視標の光束は、ミラー７によって上方に
反射されてビームスプリッタ８に入射する。ビームスプ
リッタ８を透過した視標光束は、凹面ミラー９で反射さ
れた後、再びビームスプリッタ８に向かう。視標光束の
一部はハーフミラー面８ａで反射され、窓１０を介して
被検眼に向かう。これにより被検眼Ｅは光学的に所定の
検査距離に置かれた視標を観察でき、所期する検査視標
を被検眼に呈示して視力検査等の視機能検査が行われ
る。
【００２４】以上のよう被検眼Ｅには正規の視標光束
（以下、これをメイン光束という）が導光されるが、ビ
ームスプリッタ８を光路上に斜設した構成では、ハーフ
ミラー面８ａで分離される視標光束の一部が裏面８ｂで
反射されることにより、ゴースト光束（以下、サテライ
ト光束という）の光路が形成される。すなわち、図３に
示すように（図は光束の光路を模式的に示したものであ
る）、ビームスプリッタ８に入射した視標光束Ｍは、ビ
ームスプリッタ８内部を通過してハーフミラー面８ａを
透過するメイン光束Ｍ１と、この面８ａで反射される第
１サテライト光束Ｓa１に分離される。第１サテライト
光束Ｓa１は再びビームスプリッタ８内部を通過して裏
面８ｂに至る。この裏面８ｂには反射防止膜が施されて
いるので、第１サテライト光束Ｓa１の大部分は透過す
るが、一部は反射してビームスプリッタ８内部を通過
し、さらにその一部がハーフミラー面８ａを透過して出
射する。ハーフミラー面８ａを出射した第１サテライト
光束は凹面ミラー９で反射されてハーフミラー面８ａに
至り、このハーフミラー面８ａでの反射により被検眼に
向かう第１サテライト光束Ｓa２となる。
（以下、これをメイン光束という）が導光されるが、ビ
ームスプリッタ８を光路上に斜設した構成では、ハーフ
ミラー面８ａで分離される視標光束の一部が裏面８ｂで
反射されることにより、ゴースト光束（以下、サテライ
ト光束という）の光路が形成される。すなわち、図３に
示すように（図は光束の光路を模式的に示したものであ
る）、ビームスプリッタ８に入射した視標光束Ｍは、ビ
ームスプリッタ８内部を通過してハーフミラー面８ａを
透過するメイン光束Ｍ１と、この面８ａで反射される第
１サテライト光束Ｓa１に分離される。第１サテライト
光束Ｓa１は再びビームスプリッタ８内部を通過して裏
面８ｂに至る。この裏面８ｂには反射防止膜が施されて
いるので、第１サテライト光束Ｓa１の大部分は透過す
るが、一部は反射してビームスプリッタ８内部を通過
し、さらにその一部がハーフミラー面８ａを透過して出
射する。ハーフミラー面８ａを出射した第１サテライト
光束は凹面ミラー９で反射されてハーフミラー面８ａに
至り、このハーフミラー面８ａでの反射により被検眼に
向かう第１サテライト光束Ｓa２となる。
【００２５】一方、ハーフミラー面８ａを透過したメイ
ン光束Ｍ１は、前述したように凹面ミラー９で反射され
た後、再びビームスプリッタ８に向かい、ハーフミラー
面８ａを反射して被検眼に向かうメイン光束Ｍ２と、こ
の面８ａを透過する第２サテライト光束Ｓb１に分離さ
れる。第２サテライト光束Ｓb１は再びビームスプリッ
タ８内部を通過して裏面８ｂに至る。この裏面８ｂで反
射される光束がビームスプリッタ８内部を再度通過し、
ハーフミラー面８ａを透過した光束が出射する際に屈折
して、被検眼に向かう第２サテライト光束Ｓb２とな
る。
ン光束Ｍ１は、前述したように凹面ミラー９で反射され
た後、再びビームスプリッタ８に向かい、ハーフミラー
面８ａを反射して被検眼に向かうメイン光束Ｍ２と、こ
の面８ａを透過する第２サテライト光束Ｓb１に分離さ
れる。第２サテライト光束Ｓb１は再びビームスプリッ
タ８内部を通過して裏面８ｂに至る。この裏面８ｂで反
射される光束がビームスプリッタ８内部を再度通過し、
ハーフミラー面８ａを透過した光束が出射する際に屈折
して、被検眼に向かう第２サテライト光束Ｓb２とな
る。
【００２６】なお、この他にも裏面８ｂでの反射を複数
回行うことによって高次のサテライト光束が生じるが、
その光量はメイン光束に比べ非常に小さくなり、視標の
観察ではほとんど無視することができるため、ここでは
言及しない。
回行うことによって高次のサテライト光束が生じるが、
その光量はメイン光束に比べ非常に小さくなり、視標の
観察ではほとんど無視することができるため、ここでは
言及しない。
【００２７】次に、このように生じるサテライト光束に
対して、ビームスプリッタ８の基材に可視光の一部を吸
収する特性を持たせたことによる光量の減光について説
明する。
対して、ビームスプリッタ８の基材に可視光の一部を吸
収する特性を持たせたことによる光量の減光について説
明する。
【００２８】ビームスプリッタ８の基材の内部透過率を
τとする。この値は基材の着色程度により変化する。ハ
ーフミラー面８ａの透過率をＴ、その反射率をＲとする
（なお、ハーフミラーコートに金属膜を用いると光学的
吸収があるので、Ｔ＋Ｒ＜１となる）。また、反射防止
膜を施した裏面８ｂの反射率をｒ、透過率を１−ｒとす
る（反射防止膜を誘電体膜とし、光学的吸収をほとんど
無視できるものとしている）。また、凹面ミラー９の反
射率をＲ0とする。
τとする。この値は基材の着色程度により変化する。ハ
ーフミラー面８ａの透過率をＴ、その反射率をＲとする
（なお、ハーフミラーコートに金属膜を用いると光学的
吸収があるので、Ｔ＋Ｒ＜１となる）。また、反射防止
膜を施した裏面８ｂの反射率をｒ、透過率を１−ｒとす
る（反射防止膜を誘電体膜とし、光学的吸収をほとんど
無視できるものとしている）。また、凹面ミラー９の反
射率をＲ0とする。
【００２９】各光学部材が上記のような光学特性を持つ
ものとして、ビームスプリッタ８へ入射する視標光束Ｍ
の光量を１としたときの、被検眼に向かうメイン光束Ｍ
２、第１サテライト光束Ｓa２、及び第２サテライト光
束Ｓb２の各光量を求める。
ものとして、ビームスプリッタ８へ入射する視標光束Ｍ
の光量を１としたときの、被検眼に向かうメイン光束Ｍ
２、第１サテライト光束Ｓa２、及び第２サテライト光
束Ｓb２の各光量を求める。
【００３０】＜メイン光束Ｍ２の光量＞視標光束Ｍは、
透過率（１−ｒ）の反射防止膜、内部透過率τのビーム
スプリッタ８の内部、及び透過率Ｔのハーフミラー面８
ａを通過するので、このときのメイン光束Ｍ１の光量
は、Ｔ（１−ｒ）τとなる。この光束は、さらに反射率
Ｒ 0の凹面ミラー９を経て、反射率Ｒのハーフミラー面
８ａで反射されるので、最終的に得られるメイン光束Ｍ
２の光量ＩMは、以下の式１にて表される。 ＩM＝ＴＲ（１−ｒ）τＲ0 ……（式１）
透過率（１−ｒ）の反射防止膜、内部透過率τのビーム
スプリッタ８の内部、及び透過率Ｔのハーフミラー面８
ａを通過するので、このときのメイン光束Ｍ１の光量
は、Ｔ（１−ｒ）τとなる。この光束は、さらに反射率
Ｒ 0の凹面ミラー９を経て、反射率Ｒのハーフミラー面
８ａで反射されるので、最終的に得られるメイン光束Ｍ
２の光量ＩMは、以下の式１にて表される。 ＩM＝ＴＲ（１−ｒ）τＲ0 ……（式１）
【００３１】＜第１サテライト光束Ｓa２の光量＞第１
サテライト光束Ｓa２は、ビームスプリッタ８のハーフ
ミラー面８ａでの反射と裏面８ｂでの反射により生じる
光束であるため、メイン光束Ｍ２よりも２回多くビーム
スプリッタ８の内部を通過するとともに、反射率Ｒのハ
ーフミラー面８ａでの反射、反射率ｒの反射防止膜の反
射を多く経ることになる。よって、最終的に得られる第
１サテライト光束Ｓa２の光量Ｉaは、以下の式２にて表
される。 Ｉa＝ＴＲ2ｒ（１−ｒ）τ3Ｒ0 ……（式２）
サテライト光束Ｓa２は、ビームスプリッタ８のハーフ
ミラー面８ａでの反射と裏面８ｂでの反射により生じる
光束であるため、メイン光束Ｍ２よりも２回多くビーム
スプリッタ８の内部を通過するとともに、反射率Ｒのハ
ーフミラー面８ａでの反射、反射率ｒの反射防止膜の反
射を多く経ることになる。よって、最終的に得られる第
１サテライト光束Ｓa２の光量Ｉaは、以下の式２にて表
される。 Ｉa＝ＴＲ2ｒ（１−ｒ）τ3Ｒ0 ……（式２）
【００３２】＜第２サテライト光束Ｓb２の光量＞第２
サテライト光束Ｓb２は、メイン光束Ｍ１が凹面ミラー
９で反射された後、ハーフミラー面８ａ（透過率Ｔ）の
２回の透過、ビームスプリッタ８内部の２回の通過、及
び裏面８ｂ（反射率ｒ）での反射を経る。よって、最終
的に得られる第２サテライト光束Ｓb２の光量Ｉbは、以
下の式３にて表される。 Ｉb＝Ｔ3ｒ（１−ｒ）τ3Ｒ0 ……（式３）
サテライト光束Ｓb２は、メイン光束Ｍ１が凹面ミラー
９で反射された後、ハーフミラー面８ａ（透過率Ｔ）の
２回の透過、ビームスプリッタ８内部の２回の通過、及
び裏面８ｂ（反射率ｒ）での反射を経る。よって、最終
的に得られる第２サテライト光束Ｓb２の光量Ｉbは、以
下の式３にて表される。 Ｉb＝Ｔ3ｒ（１−ｒ）τ3Ｒ0 ……（式３）
【００３３】上記に示したようにメイン光束Ｍ２はビー
ムスプリッタ８内を１回しか通過しないのに対し、第１
サテライト光束Ｓa２、第２サテライト光束Ｓb２は３回
通過するため内部透過率τの影響がメイン光束Ｍ２に比
べ大きくなることが分かる。
ムスプリッタ８内を１回しか通過しないのに対し、第１
サテライト光束Ｓa２、第２サテライト光束Ｓb２は３回
通過するため内部透過率τの影響がメイン光束Ｍ２に比
べ大きくなることが分かる。
【００３４】ここで、メイン光束Ｍ２に対する第１サテ
ライト光束Ｓa２及び第２サテライト光束Ｓb２の光量比
をそれぞれＰａ、Ｐｂとすると、この光量比Ｐａ、Ｐｂ
は以下の式４、式５にて表される。 Ｐａ＝Ｉa／ＩM＝Ｒｒ×τ2 ……（式４） Ｐｂ＝Ｉb／ＩM＝（Ｔ2ｒ／Ｒ）×τ2 ……（式５）
ライト光束Ｓa２及び第２サテライト光束Ｓb２の光量比
をそれぞれＰａ、Ｐｂとすると、この光量比Ｐａ、Ｐｂ
は以下の式４、式５にて表される。 Ｐａ＝Ｉa／ＩM＝Ｒｒ×τ2 ……（式４） Ｐｂ＝Ｉb／ＩM＝（Ｔ2ｒ／Ｒ）×τ2 ……（式５）
【００３５】このＰａ、Ｐｂの値はメイン光束Ｍ２に対
する各サテライト光束の光量比であるため、値が小さく
なればなる程、サテライト光束は目立ち難くなる。装置
のスペック上の制約からハーフミラー面の反射率Ｒ、透
過率Ｔを変えずに、Ｐａ、Ｐｂの値を同時に小さくする
ためには、τとｒを小さくすればよい。しかしながら、
反射防止膜の反射率ｒを小さくすることは技術的に限界
がある。一方、Ｐａ、Ｐｂは内部透過率τの２乗に比例
しているため、τを小さくすることで効率良く簡単にゴ
ースト像の低減が可能となることが分かる。
する各サテライト光束の光量比であるため、値が小さく
なればなる程、サテライト光束は目立ち難くなる。装置
のスペック上の制約からハーフミラー面の反射率Ｒ、透
過率Ｔを変えずに、Ｐａ、Ｐｂの値を同時に小さくする
ためには、τとｒを小さくすればよい。しかしながら、
反射防止膜の反射率ｒを小さくすることは技術的に限界
がある。一方、Ｐａ、Ｐｂは内部透過率τの２乗に比例
しているため、τを小さくすることで効率良く簡単にゴ
ースト像の低減が可能となることが分かる。
【００３６】次に、本形態における各光学部材の特性の
数値を具体的に代入して、τを変化させることによるサ
テライト光束（ゴースト像）の低減効果について見てみ
る。
数値を具体的に代入して、τを変化させることによるサ
テライト光束（ゴースト像）の低減効果について見てみ
る。
【００３７】ビームスプリッタ８に施すハーフミラーコ
ートの透過率Ｔ＝４５％、反射率Ｒ＝４５％、裏面に施
す反射防止膜の反射率ｒ＝０．５％（透過率は９９．５
％）、凹面ミラーの反射率Ｒ0＝９５％とする。この条
件で、内部透過率τを９９．９％（これは、従来のよう
にビームスプリッタ８の基材を透明のガラス等で構成し
た場合である）、９０％、８０％とした場合について、
前述の式４、式５から、光量比Ｐａ、Ｐｂを求める（結
果は小数点以下第６位四捨五入している）。
ートの透過率Ｔ＝４５％、反射率Ｒ＝４５％、裏面に施
す反射防止膜の反射率ｒ＝０．５％（透過率は９９．５
％）、凹面ミラーの反射率Ｒ0＝９５％とする。この条
件で、内部透過率τを９９．９％（これは、従来のよう
にビームスプリッタ８の基材を透明のガラス等で構成し
た場合である）、９０％、８０％とした場合について、
前述の式４、式５から、光量比Ｐａ、Ｐｂを求める（結
果は小数点以下第６位四捨五入している）。
【００３８】まず、τ＝９９．９％では、Ｐａ＝０．０
０２２５、Ｐｂ＝０．００２２５となる。これに対して
τ＝９０％では、Ｐａ＝０．００１８２、Ｐｂ＝０．０
０１８２となり、τ＝９９．９％の場合に対する比は、
０．００１８２／０．００２２５＝約０．８０８とな
る。これは、メイン光束Ｍ２の光量をτ＝９９．９％の
ときと同じだけ確保して（Ｍ２の光量をτ＝９９．９％
のときと同じになるように光源の光量をＵＰさせて）、
サテライト光束の光量を約２０％近く減光できることに
なる。
０２２５、Ｐｂ＝０．００２２５となる。これに対して
τ＝９０％では、Ｐａ＝０．００１８２、Ｐｂ＝０．０
０１８２となり、τ＝９９．９％の場合に対する比は、
０．００１８２／０．００２２５＝約０．８０８とな
る。これは、メイン光束Ｍ２の光量をτ＝９９．９％の
ときと同じだけ確保して（Ｍ２の光量をτ＝９９．９％
のときと同じになるように光源の光量をＵＰさせて）、
サテライト光束の光量を約２０％近く減光できることに
なる。
【００３９】また、τ＝８０％では、Ｐａ＝０．００１
４４、Ｐｂ＝０．００１４４となり、τ＝９９．９％の
場合に対する比は、０．００１４４／０．００２２５＝
０．６４となる。これは、メイン光束Ｍ２の光量をτ＝
９９．９％のときと同じだけ確保して（Ｍ２の光量をτ
＝９９．９％のときと同じになるように光源の光量をＵ
Ｐさせて）、サテライト光束の光量を３６％程減光でき
ることになる。
４４、Ｐｂ＝０．００１４４となり、τ＝９９．９％の
場合に対する比は、０．００１４４／０．００２２５＝
０．６４となる。これは、メイン光束Ｍ２の光量をτ＝
９９．９％のときと同じだけ確保して（Ｍ２の光量をτ
＝９９．９％のときと同じになるように光源の光量をＵ
Ｐさせて）、サテライト光束の光量を３６％程減光でき
ることになる。
【００４０】なお、τを小さくすることで被検眼に向か
うメイン光の光量自体の減少が伴うが、これは照明用ラ
ンプ４の光量と透過率τを調整することで、必要なメイ
ン光の光量を確保しつつ、余分なサテライト光の光量を
落とすことができる。また、設定する透過率は９０％よ
り大きいとサテライト光の減光があまり望めず実用的で
はない。さらに透過率が７０％を下回るとメイン光の光
量が不足するため、それを補うために光源を大きく調整
する必要がある。したがって透過率τは７０〜９０％の
間にて調整されることが好ましい。
うメイン光の光量自体の減少が伴うが、これは照明用ラ
ンプ４の光量と透過率τを調整することで、必要なメイ
ン光の光量を確保しつつ、余分なサテライト光の光量を
落とすことができる。また、設定する透過率は９０％よ
り大きいとサテライト光の減光があまり望めず実用的で
はない。さらに透過率が７０％を下回るとメイン光の光
量が不足するため、それを補うために光源を大きく調整
する必要がある。したがって透過率τは７０〜９０％の
間にて調整されることが好ましい。
【００４１】以上、ビームスプリッタの特性としては、
光束の光量を所定の割合で透過と反射により分離する例
を説明したが、入射する光束を波長特性に応じて反射と
透過により分離するものであっても良い。
光束の光量を所定の割合で透過と反射により分離する例
を説明したが、入射する光束を波長特性に応じて反射と
透過により分離するものであっても良い。
【００４２】また、本発明はビームスプリッタに限るも
のではなく、複数の光束を合成するビームコンバイナー
にも適用することができる。図４はその一例を示す図
で、３０はダイクロイックミラーであり、図４上の右方
向から入射する光束３１の第１波長の光（例えば、可視
光）を透過し、図４上の上方向から来る光束３２の第２
波長の光（例えば、近赤外光）を反射する特性を持つミ
ラー膜が面３０ａに施されている。このようなミラー膜
を構成する場合であっても、通常、各光束の全てが透過
又は反射されるのではなく、一部が透過又は反射されず
に残る。この一部残った各光束が面３０ｂで反射される
ことによって、図４の点線で示すように、合成された正
規光束３１ａ、３２ａに対するゴースト光束３１ｂ、３
２ｂになる。各ゴースト光束３１ｂはダイクロイックミ
ラー３０の内部を３回、３２ｂはダイクロイックミラー
３０の内部を２回通過しているので、メイン光に比べ各
々２回多く内部を通過していることになる。従って、ダ
イクロイックミラー３０を構成する基材に前記した第１
波長及び第２波長の光を吸収するように（内部透過率を
下げるように）、波長に応じた着色を施すことよって、
各ゴースト光束の発生を低減させることが可能となる。
のではなく、複数の光束を合成するビームコンバイナー
にも適用することができる。図４はその一例を示す図
で、３０はダイクロイックミラーであり、図４上の右方
向から入射する光束３１の第１波長の光（例えば、可視
光）を透過し、図４上の上方向から来る光束３２の第２
波長の光（例えば、近赤外光）を反射する特性を持つミ
ラー膜が面３０ａに施されている。このようなミラー膜
を構成する場合であっても、通常、各光束の全てが透過
又は反射されるのではなく、一部が透過又は反射されず
に残る。この一部残った各光束が面３０ｂで反射される
ことによって、図４の点線で示すように、合成された正
規光束３１ａ、３２ａに対するゴースト光束３１ｂ、３
２ｂになる。各ゴースト光束３１ｂはダイクロイックミ
ラー３０の内部を３回、３２ｂはダイクロイックミラー
３０の内部を２回通過しているので、メイン光に比べ各
々２回多く内部を通過していることになる。従って、ダ
イクロイックミラー３０を構成する基材に前記した第１
波長及び第２波長の光を吸収するように（内部透過率を
下げるように）、波長に応じた着色を施すことよって、
各ゴースト光束の発生を低減させることが可能となる。
【００４３】また、先の実施形態では視機能検査装置を
例にとって説明したが、ゴースト光が影響する各種の観
察又は撮影装置、光学検査装置等に適用が可能である。
例にとって説明したが、ゴースト光が影響する各種の観
察又は撮影装置、光学検査装置等に適用が可能である。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本実施の形態によ
れば、必要とする光束の光量を維持しつつ発生するゴー
スト光の光量をさらに低減することができる。
れば、必要とする光束の光量を維持しつつ発生するゴー
スト光の光量をさらに低減することができる。
【図１】省スペース型の視機能検査装置本体を右側面か
ら見たときの光学系構成図である。
ら見たときの光学系構成図である。
【図２】省スペース型の視機能検査装置本体を正面から
見たときの光学系構成図である。
見たときの光学系構成図である。
【図３】光束の光路を模式的に示した図である。
【図４】ビームコンバイナーを使用した際の光束の光路
を模式的に示した図である。
を模式的に示した図である。
【図５】省スペース型の視機能検査装置本体を右側面か
ら見たときの光学系構成図である。
ら見たときの光学系構成図である。
【図６】光束の光路を模式的に示した図である。
１ 視機能検査装置本体 ６ 照明用ランプ ８ ビームスプリッタ ９ 凹面ミラー Ｍ２ メイン光束 Ｓａ２ 第１サテライト光束 Ｓｂ２ 第２サテライト光束
Claims (9)
- 【請求項１】 観察や検査等に使用する光束を分離又は
合成するための光学部材を備える光学装置において、前
記光学部材の基材は前記光束の透過率を下げるために着
色されていることを特徴とする光学装置。 - 【請求項２】 請求項１の光学装置において、前記光学
部材の基材への着色は、基材内部を略均一、もしくは光
束の入射面又は出射面の少なくとも一方になされている
ことを特徴とする光学装置。 - 【請求項３】 請求項２の光学装置において、前記光学
部材の基材への着色は、前記光束の内部透過率を７０％
以上、９０％以下になるように成されていることを特徴
とする光学装置。 - 【請求項４】 請求項３の光学部材は、入射する光束の
光量を所定の割合で反射と透過により分離、又は入射す
る光束を波長に応じて反射と透過により分離するビーム
スプリッタであることを特徴とする光学装置。 - 【請求項５】 請求項３の光学部材は、２方向から入射
する異なる波長の光束を合成するビームコンバイナーで
あることを特徴とする光学装置。 - 【請求項６】 請求項１の光学装置は観察対象物からの
観察光束を観察眼に導光する導光光学系を有する観察装
置であり、前記光学部材は前記観察光学系の観察光路に
斜設されていることを特徴とする光学装置。 - 【請求項７】 請求項１の光学装置は被検眼に検査視標
を観察させて被検眼の視力等の視機能を検査する検査装
置であり、該検査装置は前記光学部材としてのビームス
プリッタを備え、検査視標からの視標光束を前記ビーム
スプリッタにより反射させて被検眼に導くことを特徴と
する光学装置。 - 【請求項８】 請求項７の検査装置は、さらに前記ビー
ムスプリッタを透過した視標光束を再びビームスプリッ
タに向けて反射する凹面鏡を筐体内に備え、前記ビーム
スプリッタは前記凹面鏡からの光束を反射して被検眼に
導くことを特徴とする光学装置。 - 【請求項９】 請求項７又は８の光学装置において、前
記ビームスプリッタは視標光束の透過と反射の割合を略
同じにするハーフミラー面を持ち、ビームスプリッタの
基材の光吸収特性は視標光束の内部透過率を７０％以
上、９０％以下にしたことを特徴とする光学装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10272926A JP2000098290A (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | 光学装置 |
| US09/405,841 US6139151A (en) | 1998-09-28 | 1999-09-27 | Optical member, observation apparatus with the optical member, and examination apparatus with the optical member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10272926A JP2000098290A (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | 光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000098290A true JP2000098290A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=17520690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10272926A Withdrawn JP2000098290A (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | 光学装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6139151A (ja) |
| JP (1) | JP2000098290A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015031808A (ja) * | 2013-08-01 | 2015-02-16 | 株式会社バンダイ | 映像表示装置及びプログラム |
| JP2016006542A (ja) * | 2015-09-07 | 2016-01-14 | 株式会社バンダイ | 映像表示装置及びプログラム |
| US9256070B2 (en) | 2013-08-01 | 2016-02-09 | Bandai Co., Ltd. | Image display device and program |
| JP2017182100A (ja) * | 2017-07-04 | 2017-10-05 | 株式会社バンダイ | 映像表示装置 |
| JP2019015980A (ja) * | 2018-10-04 | 2019-01-31 | 株式会社バンダイ | 映像表示装置及びプログラム |
| JP2020115235A (ja) * | 2018-10-04 | 2020-07-30 | 株式会社バンダイ | 映像表示装置 |
| JP2021179616A (ja) * | 2020-04-10 | 2021-11-18 | 株式会社バンダイ | 映像表示装置 |
| JP7329667B2 (ja) | 2021-07-05 | 2023-08-18 | 株式会社バンダイ | 映像表示装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6637882B1 (en) | 1998-11-24 | 2003-10-28 | Welch Allyn, Inc. | Eye viewing device for retinal viewing through undilated pupil |
| US6406147B1 (en) * | 1999-07-09 | 2002-06-18 | Nidek Co., Ltd. | Visual acuity testing apparatus |
| JP3718098B2 (ja) * | 2000-03-22 | 2005-11-16 | 株式会社ニデック | 眼底カメラ |
| US6652102B2 (en) | 2000-10-20 | 2003-11-25 | Nidek Co., Ltd | Visual function test apparatus |
| US7341348B2 (en) * | 2003-03-25 | 2008-03-11 | Bausch & Lomb Incorporated | Moiré aberrometer |
| US7338167B2 (en) * | 2003-12-10 | 2008-03-04 | Joslin Diabetes Center, Inc. | Retinal imaging system |
| IL181797A (en) * | 2007-03-08 | 2011-10-31 | Dead Sea Magnesium Ltd | Creep-resistant magnesium alloy for casting |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3434902B2 (ja) * | 1994-08-10 | 2003-08-11 | 株式会社ニデック | 視機能検査装置 |
| JPH08122633A (ja) * | 1994-10-25 | 1996-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 投写レンズ及び投写型表示装置 |
| JP3464081B2 (ja) * | 1995-07-26 | 2003-11-05 | 富士通株式会社 | 波長分波器 |
| JP3539816B2 (ja) * | 1996-01-31 | 2004-07-07 | 株式会社ニデック | 眼底カメラ |
| JPH09304728A (ja) * | 1996-05-15 | 1997-11-28 | Sony Corp | 光学視覚装置 |
| JP3533292B2 (ja) * | 1996-06-28 | 2004-05-31 | 株式会社ニデック | 眼屈折力測定装置 |
| JP3728679B2 (ja) * | 1996-10-16 | 2005-12-21 | フジノン株式会社 | 色分離光学系装置 |
-
1998
- 1998-09-28 JP JP10272926A patent/JP2000098290A/ja not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-09-27 US US09/405,841 patent/US6139151A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015031808A (ja) * | 2013-08-01 | 2015-02-16 | 株式会社バンダイ | 映像表示装置及びプログラム |
| US9256070B2 (en) | 2013-08-01 | 2016-02-09 | Bandai Co., Ltd. | Image display device and program |
| US9804391B2 (en) | 2013-08-01 | 2017-10-31 | Bandai Co., Ltd. | Image display device and program |
| US10422993B2 (en) | 2013-08-01 | 2019-09-24 | Bandai Co., Ltd. | Image display device and program |
| US11340454B2 (en) | 2013-08-01 | 2022-05-24 | Bandai Co., Ltd. | Image display device |
| JP2016006542A (ja) * | 2015-09-07 | 2016-01-14 | 株式会社バンダイ | 映像表示装置及びプログラム |
| JP2017182100A (ja) * | 2017-07-04 | 2017-10-05 | 株式会社バンダイ | 映像表示装置 |
| JP2019015980A (ja) * | 2018-10-04 | 2019-01-31 | 株式会社バンダイ | 映像表示装置及びプログラム |
| JP2020115235A (ja) * | 2018-10-04 | 2020-07-30 | 株式会社バンダイ | 映像表示装置 |
| JP2021179616A (ja) * | 2020-04-10 | 2021-11-18 | 株式会社バンダイ | 映像表示装置 |
| JP7117428B2 (ja) | 2020-04-10 | 2022-08-12 | 株式会社バンダイ | 映像表示装置 |
| JP7329667B2 (ja) | 2021-07-05 | 2023-08-18 | 株式会社バンダイ | 映像表示装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6139151A (en) | 2000-10-31 |
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