JP2019177044A - Visual target presentation device - Google Patents
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Description
本発明は、検眼用の視表に付された視標を被検眼に向けて呈示する視標呈示装置に関する。 The present invention relates to an optotype presenting apparatus that presents an optotype attached to an eye chart for optometry toward an eye to be examined.
特許文献1および特許文献2には、被検眼の位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段の検出結果に基づいて視標光束を被検眼に導光するよう導光光学系を駆動する駆動手段と、を有する視力検査装置が開示されている。特許文献1および特許文献2に記載された視力検査装置において、位置検出手段は、検出用光束を投光する投光手段としての被検者側に配置するリモコンの発光部と、視力検査装置内にあって、前記リモコンから投光された検出用光束を検知する光位置検知手段としての位置検出素子と、からなる。
In
特許文献1および特許文献2に記載された視力検査装置の位置検出手段が被検眼の位置を検出する際には、被検者や検者がリモコンの発光部を目高位置などの被検眼の位置に配置し、リモコンの発光部から検出用光束を投光させる必要がある。しかし、被検者や検者により被検眼の位置に配置されたリモコンの発光部の位置は、視力検査中に変化するおそれがある。リモコンの発光部の位置が視力検査中に変化すると、正確な検査を行うことができないという問題がある。また、リモコンの発光部を目高位置などの被検眼の位置に配置し、リモコンの発光部から検出用光束を投光させる動作が煩雑であるという問題がある。
When the position detection means of the visual acuity test apparatus described in
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、正確な検眼を行うことができるとともに、光学系のアライメント動作を容易に行うことができる視標呈示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an optotype presenting apparatus that can perform an accurate optometry and can easily perform an alignment operation of an optical system. To do.
前記課題は、本発明によれば、検眼用の視表に付された視標を被検眼に向けて呈示する視標呈示装置であって、筐体と、前記筐体の内部に設けられた視表と、前記筐体の前記内部に設けられ前記視表から放射された光束を前記筐体の前記内部に配置された光学系を介して前記被検眼に呈示する視標呈示光学系と、前記被検眼を撮影する撮影部と、を備えたことを特徴とする視標呈示装置により解決される。 According to the present invention, the subject is an optotype presenting apparatus that presents an optotype attached to an eye chart for optometry toward an eye to be examined. The optotype presenting apparatus is provided inside a housing and the housing. A visual chart, and a visual target presenting optical system that presents a light beam emitted from the visual chart provided in the interior of the housing to the eye to be examined through an optical system disposed in the interior of the housing; This is solved by an optotype presenting apparatus comprising an imaging unit that images the eye to be examined.
前記構成によれば、撮影部が被検眼を撮影するため、撮影部により撮影された被検眼の画像に基づいて、視標呈示光学系のアライメントを調整することができる。これにより、被検者の首や顔の位置が変化することで被検眼の位置が変化した場合であっても、正確な検眼を行うことができる。また、位置検出用の光束を投光するための特別な器具は、不要である。これにより、撮影部により撮影された被検眼の画像に基づいて、視標呈示光学系のアライメント動作を容易に行うことができる。 According to the said structure, since an imaging | photography part image | photographs a to-be-examined eye, based on the image of the to-be-examined eye image | photographed by the imaging | photography part, the alignment of an optotype presentation optical system can be adjusted. Thereby, even if it is a case where the position of a to-be-examined eye changes by the position of a subject's neck and face changing, an exact optometry can be performed. In addition, a special instrument for projecting the position detecting light beam is not necessary. Thereby, based on the image of the eye to be examined photographed by the photographing unit, the alignment operation of the optotype presenting optical system can be easily performed.
好ましくは、前記撮影部により撮影された前記被検眼の画像を解析することにより前記被検眼の位置を特定し、前記被検眼の前記位置に基づいて前記視標呈示光学系のアライメント動作の制御を実行する制御装置をさらに備えたことを特徴とする。 Preferably, the position of the eye to be examined is identified by analyzing an image of the eye to be examined photographed by the photographing unit, and the alignment operation of the optotype presenting optical system is controlled based on the position of the eye to be examined. It further has a control device to be executed.
前記構成によれば、制御装置は、撮影部により撮影された被検眼の画像を解析することにより被検眼の位置を特定し、被検眼の位置に基づいて視標呈示光学系のアライメント動作の制御を実行する。そのため、被検者の首や顔の位置が変化することで被検眼の位置が変化した場合であっても、制御装置は、被検眼の位置に基づいて視標呈示光学系のアライメント動作の制御を実行することにより、視標呈示光学系の位置を被検眼の位置の変化に追従させることができる。すなわち、制御装置は、被検眼の動きに対する視標呈示光学系のトラッキングを実行することができる。これにより、視表が筐体の内部に設けられ、被検者の首や顔の位置が変化することで被検眼の位置が変化した場合であっても、正確な検眼を行うことができる。 According to the above configuration, the control device identifies the position of the eye to be examined by analyzing the image of the eye to be examined photographed by the photographing unit, and controls the alignment operation of the optotype presenting optical system based on the position of the eye to be examined. Execute. Therefore, even when the position of the subject's eye changes due to the change in the position of the subject's neck or face, the control device controls the alignment operation of the optotype presenting optical system based on the position of the subject's eye. By executing this, the position of the optotype presenting optical system can be made to follow the change in the position of the eye to be examined. That is, the control device can execute tracking of the visual target presenting optical system with respect to the movement of the eye to be examined. As a result, an accurate optometry can be performed even when the position of the eye to be examined is changed by changing the position of the subject's neck or face by providing a visual table inside the housing.
また、制御装置が被検眼の位置を特定するときに、被検者や検者は、位置検出用の光束を目高位置などの被検眼の位置から投光させなくともよい。そのため、制御装置が被検眼の位置を特定するときに、煩雑な動作を行う必要性が生ずることを抑えることができる。 Further, when the control device specifies the position of the eye to be examined, the subject or the examiner does not have to project the position detection light beam from the position of the eye to be examined such as the eye height position. Therefore, it is possible to suppress the necessity of performing a complicated operation when the control device specifies the position of the eye to be examined.
好ましくは、前記視標呈示光学系は、前記視表から放射された前記光束を反射し前記被検眼に呈示する反射部材と、水平方向の軸および鉛直方向の軸の少なくともいずれかを中心として前記反射部材を回転させる反射部材駆動部と、を有し、前記制御装置は、前記被検眼の前記画像を解析することにより前記水平方向および前記鉛直方向の少なくともいずれかにおける前記被検眼の前記位置を特定し、前記被検眼の前記位置に基づいて前記反射部材駆動部を制御することにより、前記視表から放射された前記光束を前記反射部材により前記被検眼に向けて反射させることを特徴とする。 Preferably, the optotype presenting optical system has a reflecting member that reflects the luminous flux emitted from the visual table and presents it to the eye to be examined, and at least one of a horizontal axis and a vertical axis. A reflection member drive unit that rotates the reflection member, and the control device analyzes the image of the eye to be examined to determine the position of the eye to be examined in at least one of the horizontal direction and the vertical direction. By identifying and controlling the reflecting member driving unit based on the position of the eye to be examined, the light beam emitted from the visual table is reflected by the reflecting member toward the eye to be examined. .
前記構成によれば、制御装置は、水平方向および鉛直方向の少なくともいずれかにおける被検眼の位置を特定する。そして、制御装置は、被検眼の位置に基づいて反射部材駆動部を制御することにより、視表から放射された光束を反射部材により被検眼に向けて反射させる。そのため、制御装置は、視標呈示光学系の位置を水平方向および鉛直方向の少なくともいずれかにおける被検眼の位置の変化に追従させることができる。 According to the configuration, the control device specifies the position of the eye to be examined in at least one of the horizontal direction and the vertical direction. Then, the control device controls the reflecting member driving unit based on the position of the eye to be examined, and reflects the light beam emitted from the visual table toward the eye to be examined by the reflecting member. Therefore, the control device can cause the position of the optotype presenting optical system to follow the change in the position of the eye to be examined in at least one of the horizontal direction and the vertical direction.
好ましくは、前記撮影部は、前記被検眼に対して前記反射部材よりも前記視表側に配置され、前記反射部材を介して前記被検眼を撮影可能に構成されたことを特徴とする。 Preferably, the imaging unit is arranged closer to the visual surface than the reflecting member with respect to the eye to be examined, and is configured to be able to image the eye to be examined via the reflecting member.
前記構成によれば、撮影部は、筐体の内部に配置可能とされる。これにより、撮影部と被検眼との間の撮影距離を短くすることができ、検眼に必要な空間の省スペース化を図ることができる。 According to the configuration, the photographing unit can be arranged inside the housing. Thereby, the imaging distance between the imaging unit and the eye to be examined can be shortened, and the space required for the optometry can be saved.
好ましくは、前記筐体の前記内部に近用視表および前記視標呈示光学系の光軸に沿って移動させる近用視表駆動部をさらに備え、前記撮影部は、互いに異なる方向から実質的に同時に前記被検眼を撮影する第1カメラおよび第2カメラを有し、前記制御装置は、前記第1カメラおよび前記第2カメラにより実質的に同時に撮影された複数の画像を解析することにより前記光軸の方向における前記被検眼の前記位置を特定し、前記被検眼の前記位置に基づいて前記近用視表駆動部を制御することにより、前記近用視表と前記被検眼との間の距離を所定の呈示距離に合わせることを特徴とする。 Preferably, the camera further includes a near vision table driving unit that moves along the optical axis of the near vision table and the target presentation optical system in the interior of the housing, and the imaging unit is substantially from different directions. A first camera and a second camera for photographing the eye to be examined simultaneously, and the control device analyzes the plurality of images photographed substantially simultaneously by the first camera and the second camera. By identifying the position of the eye to be examined in the direction of the optical axis, and controlling the near vision table drive unit based on the position of the eye to be examined, between the near vision table and the eye to be examined The distance is adjusted to a predetermined presentation distance.
前記構成によれば、制御装置は、第1カメラおよび第2カメラにより実質的に同時に撮影された複数の画像を解析することにより、視標呈示光学系の光軸の方向における被検眼の位置を特定する。そして、制御装置は、被検眼の位置に基づいて近用視表駆動部を制御することにより、近用視表と被検眼との間の距離を所定の呈示距離に合わせる。そのため、制御装置は、近用視表の位置を視標呈示光学系の光軸の方向における被検眼の位置の変化に追従させることができる。 According to the above configuration, the control device analyzes the plurality of images photographed substantially simultaneously by the first camera and the second camera, thereby determining the position of the eye to be examined in the direction of the optical axis of the optotype presenting optical system. Identify. And a control apparatus adjusts the distance between a near vision table and a to-be-tested eye to a predetermined | prescribed presentation distance by controlling a near vision table drive part based on the position of a to-be-examined eye. Therefore, the control device can cause the position of the near vision table to follow the change in the position of the eye to be examined in the direction of the optical axis of the optotype presenting optical system.
好ましくは、前記撮影部により撮影された前記被検眼の画像を表示する表示部をさらに備えたことを特徴とする。 Preferably, the apparatus further includes a display unit that displays an image of the eye to be examined photographed by the photographing unit.
前記構成によれば、撮影部により撮影された被検眼の画像が表示部に表示される。そのため、検者は、被検眼と筐体との間の距離が短いことで被検眼と筐体の前面との間から被検者の顔や被検眼を観察できない場合であっても、表示部に表示された画像を確認することにより被検者の顔や被検眼を観察することができる。 According to the said structure, the image of the eye to be examined image | photographed by the imaging | photography part is displayed on a display part. Therefore, even if the examiner cannot observe the subject's face and eye from between the eye to be examined and the front surface of the housing due to the short distance between the eye to be examined and the housing, the display unit By confirming the image displayed on the screen, the face and eye of the subject can be observed.
好ましくは、前記被検眼に向けて赤外線を照射する赤外線照明をさらに備え、前記撮影部は、前記被検眼から放射された前記赤外線に感度を有する赤外線カメラであることを特徴とする。 Preferably, an infrared illumination that irradiates infrared rays toward the eye to be examined is further provided, and the imaging unit is an infrared camera having sensitivity to the infrared rays emitted from the eye to be examined.
前記構成よれば、制御装置は、被検者に対して照明を意識させることなく、赤外線カメラにより撮影された被検眼の画像を解析することにより被検眼の位置を特定することができる。また、視標呈示装置が暗室などの比較的暗い場所に設置された場合であっても、制御装置は、赤外線カメラにより撮影された被検眼の画像を解析することにより被検眼の位置を特定することができる。 According to the said structure, the control apparatus can pinpoint the position of a to-be-tested eye by analyzing the image of the to-be-tested eye image | photographed with the infrared camera, without making a subject conscious of illumination. Further, even when the optotype presenting apparatus is installed in a relatively dark place such as a dark room, the control apparatus identifies the position of the eye to be examined by analyzing the image of the eye to be examined photographed by the infrared camera. be able to.
本発明によれば、正確な検眼を行うことができるとともに、光学系のアライメント動作を容易に行うことができる視標呈示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optotype presenting apparatus capable of performing an accurate optometry and easily performing an alignment operation of an optical system.
以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The embodiments described below are preferable specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these embodiments. Moreover, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
図1は、本発明の実施形態に係る視標呈示装置を表す斜視図である。
図2は、本実施形態に係る視標呈示装置を表す側面図である。
図3は、本実施形態に係る視標呈示装置を表す上面図である。
図4は、本実施形態に係る視標呈示示装置の要部構成を表すブロック図である。
なお、図2および図3では、説明の便宜上、視標呈示装置の筐体を破線で表している。
FIG. 1 is a perspective view showing an optotype presenting apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing the optotype presenting apparatus according to the present embodiment.
FIG. 3 is a top view illustrating the optotype presenting apparatus according to the present embodiment.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a main configuration of the optotype presenting apparatus according to the present embodiment.
2 and 3, for convenience of explanation, the housing of the optotype presenting apparatus is represented by a broken line.
本実施形態に係る視標呈示装置2は、検眼用の視表に付された視標を被検眼Eに向けて呈示する装置であり、筐体3と、遠用視表41と、視標呈示光学系5と、撮影部6と、を備える。視標呈示装置2は、検眼テーブル9と、制御装置7と、をさらに備えていてもよい。視標呈示光学系5と、撮影部6と、制御装置7と、遠用視表41と、は筐体3の内部に設けられている。さらに、近用視表42が筐体3の内部に設けられていても良い。本実施形態では、近用視表42が筐体3の内部に設けられた場合を例に挙げて説明する。
The
図1に表したように、検眼テーブル9は、支柱91と、自覚式検眼手段(レフラクターヘッド)92と、照明ユニット93と、を有する。支柱91は、鉛直方向Yの軸を中心として回転可能に設けられている。自覚式検眼手段92および照明ユニット93は、支柱91に支持されている。自覚式検眼手段92は、視標呈示装置2の筐体3に固定され、被検眼前面に対して挿脱可能に構成されていても良い。
As shown in FIG. 1, the optometry table 9 includes a
筐体3は、近用視表42と、遠用視表41と、視標呈示光学系5と、撮影部6と、制御装置7と、を内部に収容し、被検者Jと対向する位置に設けられたウインドウWを有する。ウインドウWは、ポリアクリルレート樹脂(PMMA)などの透光性樹脂により形成され、約2mm程度の厚さを有する。本実施形態に係る視標呈示装置2では、近用視表42が筐体3の内部に設けられているため、被検者Jの被検眼Eの角膜頂点と、筐体3の前面と、の間の距離(ワーキングディスタンス)WDは、近用検眼距離未満に設定可能とされている。この詳細については、後述する。本実施形態に係る視標呈示装置2では、ウインドウWの前面は、筐体3の前面の一例である。
The
近用視表42は、近用検査用の視表であり、被検眼Eに対して視標を呈示する。例えば、近用視表42は、液晶表示装置などの電子表示装置として筐体3の内部に配置され、表示画面421にランドルト環などの視標を表示することができる。但し、近用視表42は、液晶表示装置に限定されるわけではなく、他の表示デバイスであってもよく、紙やガラス板などにパターンを描画したものであってもよい。
The near vision table 42 is a near vision examination table, and presents a visual target to the eye E to be examined. For example, the near vision table 42 is disposed inside the
遠用視表41は、遠用検査用の視表であり、被検眼Eに対して視標を呈示する。例えば、遠用視表41は、液晶表示装置などの電子表示装置として筐体3の内部に配置され、表示画面411にランドルト環などの視標を表示することができる。但し、遠用視表41は、液晶表示装置に限定されるわけではなく、他の表示デバイスであってもよく、ガラス板などにパターンを描画したものであってもよい。
The distance
視標呈示光学系5は、筐体3の内部に設けられ、遠用視表41および近用視表42から放射された光束を筐体3の内部に配置された光学系を介して被検眼Eに呈示する。視標呈示光学系5は、第1反射ミラー51と、凸レンズ系52と、第2反射ミラー53と、を有する。第1反射ミラー51は、遠用視表41から放射された光束を凸レンズ系52に向けて反射する。凸レンズ系52は、第1反射ミラー51により反射された光束を屈折させ虚像を形成する。なお、遠用視表41の表示画面411は、凸レンズ系52と、凸レンズ系52の焦点521と、の間に配置されている。また、凸レンズ系52は、図2に表した1つの平凸レンズには限定されず、複数のレンズを有していてもよい。
The optotype presenting
遠用検査が行われる場合には、第2反射ミラー53は、凸レンズ系52を透過した光束を被検眼Eに向けて反射し、被検眼Eの角膜頂点の前方の所定距離の遠用呈示位置531に虚像を呈示する。このとき、例えば、近用視表42は、近用視表駆動部43(図4参照)から伝達された駆動力を受けて移動し、遠用視表41から放射された光束の光路の外側に退避している。被検眼Eの角膜頂点と、遠用呈示位置531と、の間の距離は、約5m程度である。
When the distance examination is performed, the
近用検査が行われる場合には、第2反射ミラー53は、近用視表42から放射された光束を反射し被検眼Eに呈示する。本実施形態の第2反射ミラー53は、本発明の「反射部材」の一例である。図2に表したように、近用視表42は、凸レンズ系52の光出射側に設けられている。そのため、近用視表42から放射された光束は、第1反射ミラー51により反射されたり、凸レンズ系52を透過したりすることはない。但し、本実施形態の視標呈示光学系5の構成は、一例であり、これだけに限定されるわけではない。
When the near examination is performed, the
撮影部6は、筐体3の内部に設けられ、被検眼Eを撮影する。撮影部6は、被検眼Eに対して第2反射ミラー53よりも遠用視表41および近用視表42の側に配置され、第2反射ミラー53を介して被検眼Eを撮影可能に構成されている。撮影部6は、第1カメラ61を有し、被検眼Eの二次元画像を撮影することができる。二次元画像は、動画であってもよく、静止画であってもよい。また、二次元画像は、カラー画像であってもよく、モノクロ画像であってもよい。撮影部6は、2以上のカメラを有していてもよい。撮影部6が2以上のカメラを有する場合には、第1カメラ61および第2カメラ62は、互いに異なる方向から実質的に同時に被検眼Eを撮影する。本実施形態では、撮影部6が第1カメラ61および第2カメラ62を有する場合を例に挙げて説明する。
The
第1カメラ61および第2カメラ62は、赤外線に感度を有する赤外線カメラであってもよい。第1カメラ61および第2カメラ62が赤外線カメラである場合には、撮影部6は、筐体3に設けられた赤外線照明64からの赤外線により被検眼Eを照明し、被検眼Eにより反射された赤外線により被検眼Eの画像を撮影する。これによれば、撮影部6は、被検者Jに対して照明を意識させることなく、被検眼Eの画像を撮影することができる。赤外線照明64は、自覚式検眼手段92の被検眼Eに対向する面に取り付けられていてもよい。
The
図4に表したように、制御装置7は、演算部71と、記憶部72と、画像処理部73と、を有する。演算部71は、例えばCPU(Central Processing Unit)などであり、プログラムの起動や、信号の制御処理や、演算や、各駆動部の駆動制御などを実行する。すなわち、演算部71は、視標呈示装置2の全体の制御を行う。記憶部72には、例えば、視標呈示光学系5のアライメント動作のためのシーケンスプログラムや、画像処理のためのシーケンスプログラムや、演算プログラムなどが格納されている。記憶部72としては、例えば、筐体3に内蔵された半導体メモリなどが挙げられる。あるいは、記憶部72としては、視標呈示装置2に接続可能なCD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、RAM(Random access memory)、ROM(Read only memory)、ハードディスク、メモリカードなどの種々の記憶媒体が挙げられる。
As illustrated in FIG. 4, the
画像処理部73は、画像解析部74と、画像判定部731と、を有し、撮影部6により撮影された画像に対して各種の画像処理や画像解析を実行する。画像解析部74は、特徴点特定部741と、特徴点位置算出部742と、を有し、撮影部6により撮影された被検眼Eの画像を解析することにより被検眼Eの位置を特定する。「被検眼Eの位置」とは、水平方向X(図1参照)における被検眼Eの位置、鉛直方向Y(図1参照)における被検眼Eの位置、および第2反射ミラー53により反射され被検眼Eに導かれる光束の光軸LA2(図2参照)の方向(光軸方向Z)における被検眼Eの位置の少なくともいずれかを含む。
The
特徴点特定部741は、撮影部6により撮影された被検眼Eの画像を解析することにより、被検眼Eの画像中において被検眼Eの特徴点E0に相当する位置を特定する。前述したように、被検眼Eの特徴点E0としては、例えば、角膜頂点、瞳孔中心、瞳孔輪郭、虹彩中心、および虹彩輪郭などが挙げられる。具体的には、特徴点特定部741は、撮影部6により撮影された被検眼Eの画像の輝度値などを含む画素値の分布に基づいて、被検眼Eの画像中における特徴点E0に相当する位置を特定する。
The feature
特徴点位置算出部742は、特徴点特定部741により特定された被検眼Eの特徴点E0に相当する位置に基づいて、被検眼Eの角膜頂点の位置を算出する。水平方向Xおよび鉛直方向Yにおける被検眼Eの角膜頂点の位置については、特徴点位置算出部742は、第1カメラ61および第2カメラ62の少なくともいずれかにより撮影された画像中の特徴点E0(例えば瞳孔中心)に相当する位置に略一致するものとして算出することができる。また、光軸方向Zにおける被検眼Eの角膜頂点の位置については、特徴点位置算出部742は、第1カメラ61および第2カメラ62の位置と、特徴点特定部741により特定された被検眼Eの複数の画像中における特徴点E0に相当する位置(例えば瞳孔位置)と、に基づいて算出する。すなわち、特徴点位置算出部742は、第1カメラ61および第2カメラ62の位置と、被検眼Eの複数の画像中における瞳孔に相当する位置と、に対して、第1カメラ61および第2カメラ62の配置関係を考慮した公知の三角法を適用することにより算出し、一定量シフトした位置を角膜頂点とする。
The feature point
画像判定部731は、撮影部6により撮影された被検眼Eの画像を解析することにより、被検眼Eの画像が撮影部6により撮影された二次元画像の中の所定領域に含まれているか否かを判定する。所定領域は、撮影部6による撮影範囲内においてあらかじめ設定され、例えば、撮影範囲の中心を含む領域として設定されている。所定領域の範囲は、撮影部6の位置や撮影倍率などの撮影条件に応じて変更可能とされている。画像判定部731は、所定領域に相当する座標と、特徴点特定部741により特定された被検眼Eの特徴点E0に相当する位置の座標と、を比較することにより、被検眼Eの特徴点E0に相当する位置が所定領域に含まれているか否か判定する。
Whether the image of the eye E is included in a predetermined region in the two-dimensional image captured by the
図4に表したように、筐体3の内部には、撮影駆動部63と、第2反射ミラー駆動部54と、近用視表駆動部43と、がさらに設けられている。撮影駆動部63は、制御装置7から送信された信号に基づいて、第1カメラ61および第2カメラ62の位置や角度などを変更する。第2反射ミラー駆動部54は、制御装置7から送信された信号に基づいて、水平方向Xの軸を中心として第2反射ミラー53を回転させたり、鉛直方向Yの軸を中心として第2反射ミラー53を回転させたりする。すなわち、第2反射ミラー駆動部54は、第2反射ミラー53の反射面の水平面に対する傾斜角度を変更したり、第2反射ミラー53の反射面の鉛直面に対する傾斜角度を変更したりする。本実施形態の第2反射ミラー駆動部54は、本発明の「反射部材駆動部」の一例である。近用視表駆動部43は、近用視表42から放射され第2反射ミラー53に導かれる光束の光軸LA1(図2参照)の方向に沿って近用視表42を移動させる。例えば、撮影駆動部63、第2反射ミラー駆動部54、および近用視表駆動部43のそれぞれは、モータなどのアクチュエータと、歯車やベルトなどの伝動部材と、を有する。
As shown in FIG. 4, the
図4に表したように、本実施形態に係る視標呈示装置2は、ユーザインタフェース8をさらに備えていてもよい。ユーザインタフェース8は、操作部81と、表示部82と、報知部83と、を有する。操作部81は、筐体3の外部などに設けられた各種のボタンやキーなどを有し、各種のボタンやキーなどに対して操作された内容に関する信号を制御装置7に送信する。表示部82は、液晶表示装置などを有し、撮影部6により撮影された被検眼Eの画像を表示することができる。操作部81および表示部82は、別個のデバイスとして設けられていなくともよく、タッチパネルなどのように、操作機能と表示機能とが一体化されたデバイスであってもよい。報知部83は、制御装置7から送信された信号に基づいて、音声や光による報知を実行する。報知部83としては、スピーカおよび発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)などが挙げられる。
As shown in FIG. 4, the
ここで、光学系のアライメント動作が行われる際に、被検者や検者が位置検出用の光束を投光するための特別な器具などを目高位置などの被検眼の位置に配置する必要がある場合には、被検者や検者により被検眼の位置に配置された発光部の位置は、視力検査中に変化するおそれがある。発光部の位置が視力検査中に変化すると、正確な検査を行うことができない。また、発光部を目高位置などの被検眼の位置に配置し、発光部から位置検出用の光束を投光させる動作が煩雑である。 Here, when the alignment operation of the optical system is performed, it is necessary to arrange a special instrument or the like for the subject or the examiner to project a light beam for position detection at the position of the eye to be examined such as the eye height position. If there is, there is a possibility that the position of the light emitting unit arranged at the position of the eye to be examined by the examinee or the examiner may change during the visual acuity examination. If the position of the light emitting unit changes during the visual acuity test, an accurate test cannot be performed. Further, the operation of arranging the light emitting unit at the position of the eye to be examined such as the eye height position and projecting the position detecting light beam from the light emitting unit is complicated.
また、近用視表が視標呈示装置に設けられている場合には、被検眼と筐体の前面との間の距離をより短く設定でき、またレフラクターヘッドを使用せずトライアルフレームや実際の眼鏡を装用した状態での近用検査が可能になる。一方で、被検眼の位置の変化により被検眼から視表までの距離、いわゆる検眼距離が変化してしまい、検眼精度に影響を与えるおそれがある。すなわち、遠用検査では、視標の呈示距離が約5m程度と長いため、呈示距離に対する被検眼の位置変化の比率は、比較的低い。そのため、被検者の首や顔の位置が変化することで被検眼の位置が変化した場合であっても、検眼精度は、ほとんど影響を受けない。一方で、近用検査では、視標の呈示距離が約30cm以上、50cm以下程度であるため、呈示距離に対する被検眼の位置変化の比率は、比較的高い。そのため、近用検査を受ける際に、被検者の首や顔の位置が変化することで被検眼の位置が変化すると、正確な検査を行うことができないおそれがある。 In addition, when the near vision is provided on the optotype presenting device, the distance between the eye to be examined and the front surface of the housing can be set shorter, and the trial frame or actual frame can be used without using the refractor head. This makes it possible to perform near-field inspections while wearing the glasses. On the other hand, a change in the position of the eye to be examined changes the distance from the eye to the visual table, the so-called optometry distance, which may affect the optometry accuracy. That is, in the distance test, since the presentation distance of the target is as long as about 5 m, the ratio of the change in the position of the eye to be examined with respect to the presentation distance is relatively low. Therefore, even if the position of the subject's eye changes due to the change in the position of the subject's neck or face, the optometry accuracy is hardly affected. On the other hand, in the near-field examination, the target distance of the target is about 30 cm or more and about 50 cm or less, so the ratio of the change in the position of the eye to be examined with respect to the presentation distance is relatively high. Therefore, when taking a near-field test, if the position of the subject's eye changes due to changes in the position of the subject's neck or face, an accurate test may not be performed.
これに対して、本実施形態に係る視標呈示装置2は、被検眼を撮影する撮影部6を備える。これによれば、撮影部6が被検眼Eを撮影するため、撮影部6により撮影された被検眼Eの画像に基づいて、視標呈示光学系5のアライメントを調整することができる。これにより、被検者Eの首や顔の位置が変化することで被検眼Eの位置が変化した場合であっても、正確な検眼を行うことができる。また、位置検出用の光束を投光するための特別な器具は、不要である。これにより、撮影部6により撮影された被検眼Eの画像に基づいて、視標呈示光学系5のアライメント動作を容易に行うことができる。
On the other hand, the
また、本実施形態に係る視標呈示装置2では、制御装置7は、撮影部6により撮影された被検眼Eの画像を解析することにより被検眼Eの位置を特定し、被検眼Eの位置に基づいて近用視表42および視標呈示光学系5の少なくともいずれかのアライメント動作の制御を実行する。本願明細書において「アライメント動作」とは、被検眼Eの位置に対する近用視表42および視標呈示光学系5の少なくともいずれかの位置合わせ(アライメント)を行う動作をいう。
Further, in the
本実施形態に係る視標呈示装置2によれば、被検者Jの首や顔の位置が変化することで被検眼Eの位置が変化した場合であっても、制御装置7は、被検眼Eの位置に基づいて近用視表42および視標呈示光学系5の少なくともいずれかのアライメント動作の制御を実行することにより、近用視表42および視標呈示光学系5の少なくともいずれかの位置を被検眼Eの位置の変化に追従させることができる。すなわち、制御装置7は、被検眼Eの動きに対する近用視表42および視標呈示光学系5のトラッキングを実行することができる。これにより、近用視表42が筐体3の内部に設けられ、被検者Jの首や顔の位置が変化することで被検眼Eの位置が変化した場合であっても、正確な近用検査を行うことができる。
According to the
また、近用視表42は、筐体3の内部に設けられているため、近用検査の際に、被検眼Eと筐体3の前面との間には呈示されない。そのため、被検眼Eと筐体3の前面との間において、近用視表42を呈示するための空間を確保する必要がない。これにより、被検眼Eと筐体3の前面との間の距離WDを短くすることができ、検眼に必要な空間L0(図2参照)を短く、省スペース化することができる。また、画像解析部74が撮影部6により撮影された被検眼Eの画像を解析することにより被検眼Eの位置を特定するため、検者や被検者Jは、被検眼Eの位置を特定するための特別な動作を行う必要はない。そのため、制御装置7が被検眼Eの位置を特定するときに、煩雑な動作を行う必要性が生ずることを抑えることができる。
Further, since the near vision table 42 is provided inside the
また、撮影部6は、被検眼Eに対して第2反射ミラー53よりも遠用視表41および近用視表42の側に配置され、第2反射ミラー53を介して被検眼Eを撮影可能に構成されている。これによれば、撮影部6は、筐体3の内部に配置可能とされる。これにより、撮影部3と被検眼Eとの間の撮影距離を短くすることができ、検眼に必要な空間L0を短く、省スペース化することができる。
The
また、近用検査および遠用検査が行われる際に、表示部82は、撮影部6により撮影された被検眼Eの画像を表示する。具体的には、制御装置7は、撮影部6により撮影された被検眼Eの画像を表示部82に表示させる制御を実行する。これによれば、検者は、被検眼Eと筐体3との間の距離が短いことで被検眼Eと筐体3の前面との間から被検者Jの顔や被検眼Eを観察できない場合であっても、表示部82に表示された画像を確認することにより被検者Jの顔や被検眼Eを観察することができる。
In addition, when the near-inspection and the far-inspection are performed, the
さらに、第1カメラ61および第2カメラ62が赤外線カメラである場合には、画像解析部74は、被検者Jに対して照明を意識させることなく、赤外線カメラにより撮影された被検眼Eの画像を解析することにより被検眼Eの位置を特定することができる。また、視標呈示装置2が暗室などの比較的暗い場所に設置された場合であっても、画像解析部74は、赤外線カメラにより撮影された被検眼Eの画像を解析することにより被検眼Eの位置を特定することができる。
Further, when the
次に、本実施形態に係る視標呈示装置の動作例を、図面を参照して説明する。
図5は、本実施形態に係る視標呈示装置の動作例を表すフローチャートである。
図6は、図5に表したステップS16の処理の第1具体例を表すフローチャートである。
図7は、図5に表したステップS16の処理の第2具体例を表すフローチャートである。
Next, an operation example of the optotype presenting apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a flowchart showing an operation example of the optotype presenting apparatus according to the present embodiment.
FIG. 6 is a flowchart showing a first specific example of the process of step S16 shown in FIG.
FIG. 7 is a flowchart showing a second specific example of the process of step S16 shown in FIG.
まず、ステップS11において、制御装置7は、検眼が開始されると、第1カメラ61および第2カメラ62により被検眼Eの撮影を開始する。図5に表したフローチャートの動作例において、被検眼Eの撮影は、動画撮影である。第1カメラ61および第2カメラ62は、所定のフレームレートで動画撮影を行う。第1カメラ61および第2カメラ62による撮影タイミングは、制御装置7によって同期されていてもよい。第1カメラ61および第2カメラ62は、取得したフレームを制御装置7に順次送信する。制御装置7は、第1カメラ61および第2カメラ62から送信されたフレームを撮影タイミングに応じて対応付ける。つまり、制御装置7は、第1カメラ61および第2カメラ62により実質的に同時に取得されたフレーム同士を対応付ける。この対応付けは、例えば、第1カメラ61および第2カメラ62から送信されたフレームの入力タイミングに基づいて実行される。
First, in step S <b> 11, when the optometry is started, the
続いて、ステップS12において、画像解析部74の特徴点特定部741は、第1カメラ61および第2カメラ62から送信された各フレームを解析することにより、各フレーム中において被検眼Eの特徴点E0に相当する位置を特定する処理を実行する。なお、特徴点特定部741が被検眼Eの特徴点E0に相当する位置を特定する処理を実行する前に、各フレームの歪みを補正する処理が実行されていてもよい。
Subsequently, in step S12, the feature
続いて、ステップS13において、制御装置7は、特徴点特定部741が被検眼Eの特徴点E0に相当する位置の特定に成功したか否かを判断する。特徴点特定部741が被検眼Eの特徴点E0に相当する位置の特定に失敗した場合には(ステップS13:NO)、制御装置7は、検者に対して被検者Jの顔(被検眼)を規定の範囲内に配置するように指示する(ステップS14)。これに基づいて、検者は、被検者Jの椅子や視表呈示装置2の位置や高さを調整する。そして、特徴点特定部741は、ステップS12に関して前述した処理を実行する。
Subsequently, in step S13, the
一方で、特徴点特定部741が被検眼Eの特徴点E0に相当する位置の特定に成功した場合には(ステップS13:YES)、ステップS15において、画像判定部731は、被検眼Eに相当する画像がフレームの所定領域内に含まれているか否かを判定する。被検眼Eに相当する画像がフレームの所定領域内に含まれていない場合には(ステップS15:NO)、制御装置7は、ステップS14に関して前述した処理を実行する。一方で、被検眼Eに相当する画像がフレームの所定領域内に含まれている場合には(ステップS15:YS)、ステップS16において、画像解析部74の特徴点位置算出部742は、特徴点特定部741により特定された被検眼Eの特徴点E0に相当する位置に基づいて、被検眼Eの角膜頂点の位置を算出する。また、ステップS16において、制御装置7は、特徴点位置算出部742により算出された被検眼Eの角膜頂点の位置に基づいて、近用視表42および視標呈示光学系5の少なくともいずれかのアライメント動作の制御を実行する。
On the other hand, when the feature
ステップS16の処理の第1具体例として、図6に表した具体例では、ステップS161において、特徴点位置算出部742は、特徴点特定部741により特定された被検眼Eの特徴点E0に相当する位置に基づいて、水平方向Xおよび鉛直方向Yの少なくともいずれかにおける被検眼Eの角膜頂点の位置を算出する。続いて、ステップS162において、制御装置7は、特徴点位置算出部742により算出された被検眼Eの角膜頂点の位置に基づいて、第2反射ミラー駆動部54を制御することにより、遠用視表41および近用視表42から放射された光束を第2反射ミラー53により被検眼Eの角膜頂点に向けて反射させる。つまり、制御装置7は、第2反射ミラー駆動部54を制御することにより、遠用視表41および近用視表42から放射された光束を第2反射ミラー53を介して被検眼Eの角膜頂点に導く。
As a first specific example of the process of step S16, in the specific example shown in FIG. 6, the feature point
あるいは、ステップS16の処理の第2具体例として、図7に表した具体例では、ステップS163において、特徴点位置算出部742は、第1カメラ61および第2カメラ62により実質的に同時に撮影された複数の画像を解析することにより光軸方向Z(光軸LA2(図2参照)の方向)における被検眼Eの角膜頂点の位置を算出する。具体的には、特徴点位置算出部742は、第1カメラ61および第2カメラ62の位置と、特徴点特定部741により特定された被検眼Eの複数の画像中における特徴点E0に相当する位置(例えば瞳孔位置)と、に基づいて、光軸方向Zにおける被検眼Eの角膜頂点の位置を算出する。言い換えれば、特徴点位置算出部742は、第1カメラ61および第2カメラ62の位置から得られる2つの画像の視差に基づいて光軸方向Zにおける被検眼Eの角膜頂点の位置を算出する。続いて、ステップS164において、制御装置7は、特徴点位置算出部742により算出された被検眼Eの角膜頂点の位置に基づいて、近用視表駆動部43を制御することにより、近用視表42と被検眼Eの角膜頂点との間の距離(光路長)を所定の呈示距離に合わせる。
Alternatively, as a second specific example of the process of step S16, in the specific example shown in FIG. 7, the feature point
なお、制御装置7は、近用視表42と被検眼Eの角膜頂点との間の距離(光路長)を所定の呈示距離に合わせる際に、報知部83を制御することにより音声や光による報知を実行してもよい。これによれば、例えば、検者および被検者Jは、近用視表42と被検眼Eの角膜頂点との間の距離を所定の呈示距離に容易に合わせることができたり、近用視表42と被検眼Eの角膜頂点との間の距離が所定の呈示距離に合ったか否かを確認したりすることができる。
Note that the
図5に表したステップS16に続くステップS17において、制御装置7は、視標呈示光学系5および近用視表42の位置が収束したか否かを判断する。視標呈示光学系5および近用視表42の位置が収束していない場合には(ステップS17:NO)、制御装置7は、ステップS16に関して前述した処理を実行する。一方で、視標呈示光学系5および近用視表42の位置が収束した場合には(ステップS17:YES)、図5に表した視標呈示装置2の動作例は終了する。なお、制御装置7は、ステップS11〜ステップS17の処理を繰り返すことにより、被検眼Eの動きに対する近用視表42および視標呈示光学系5のトラッキングを実行することができる。
In step S17 following step S16 shown in FIG. 5, the
図5および図6に表した動作例によれば、制御装置7は、視標呈示光学系5の位置を水平方向および鉛直方向の少なくともいずれかにおける被検眼Eの特徴点E0の位置の変化に追従させることができる。図5および図7に表した動作例によれば、制御装置7は、近用視表42の位置を視標呈示光学系5の光軸方向Z(光軸LA2(図2参照)の方向)における被検眼Eの特徴点E0の位置の変化に追従させることができる。
According to the operation example shown in FIGS. 5 and 6, the
なお、図5〜図7に表した動作例では、近用検査が行われる際に、制御装置7が被検眼Eの特徴点E0の位置に基づいて近用視表42および視標呈示光学系5の少なくともいずれかのアライメント動作を行う例を説明した。これだけには限定されず、遠用検査が行われる際に、制御装置7は、被検眼Eの特徴点E0の位置に基づいて遠用視表41および視標呈示光学系5の少なくともいずれかのアライメント動作を行ってもよい。すなわち、制御装置7は、特徴点位置算出部742により算出された被検眼Eの角膜頂点の位置に基づいて、第2反射ミラー駆動部54を制御することにより、遠用視表41から放射された光束を第2反射ミラー53により被検眼Eの角膜頂点に向けて反射させてもよい。また、制御装置7は、特徴点位置算出部742により算出された被検眼Eの角膜頂点の位置に基づいて、図示しない遠用視表駆動部を制御することにより、遠用視表41と被検眼Eの角膜頂点との間の距離(光路長)を所定の呈示距離に合わせてもよい。
In the operation examples shown in FIGS. 5 to 7, when the near examination is performed, the
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。上記実施形態の構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせたりすることができる。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims. A part of the configuration of the above embodiment can be omitted, or can be arbitrarily combined so as to be different from the above.
2・・・視標呈示装置、 3・・・筐体、 5・・・視標呈示光学系、 6・・・撮影部、 7・・・制御装置、 8・・・ユーザインタフェース、 9・・・検眼テーブル、 41・・・遠用視表、 42・・・近用視表、 43・・・近用視表駆動部、 51・・・第1反射ミラー、 52・・・凸レンズ系、 53・・・第2反射ミラー、 54・・・第2反射ミラー駆動部、 61・・・第1カメラ、 62・・・第2カメラ、 63・・・撮影駆動部、 64・・・赤外線照明、 71・・・演算部、 72・・・記憶部、 73・・・画像処理部、 74・・・画像解析部、 81・・・操作部、 82・・・表示部、 83・・・報知部、 91・・・支柱、 92・・・自覚式検眼手段(レフラクターヘッド)、 93・・・照明ユニット、 411、421・・・表示画面、 521・・・焦点、 531・・・遠用呈示位置、 731・・・画像判定部、 741・・・特徴点特定部、 742・・・特徴点位置算出部、 E・・・被検眼、 E0・・・特徴点、 J・・・被検者、 LA1、LA2・・・光軸、 W・・・ウインドウ、 WD・・・距離、 X・・・水平方向、 Y・・・鉛直方向、 Z・・・光軸方向
DESCRIPTION OF
Claims (7)
筐体と、
前記筐体の内部に設けられた視表と、
前記筐体の前記内部に設けられ前記視表から放射された光束を前記筐体の前記内部に配置された光学系を介して前記被検眼に呈示する視標呈示光学系と、
前記被検眼を撮影する撮影部と、
を備えたことを特徴とする視標呈示装置。 An optotype presenting apparatus for presenting an optotype attached to an eye chart for optometry toward an eye to be examined,
A housing,
A visual table provided inside the housing;
An optotype presenting optical system for presenting the light beam emitted from the visual table provided in the interior of the housing to the eye to be examined through an optical system disposed in the interior of the housing;
An imaging unit for imaging the eye to be examined;
An optotype presenting apparatus characterized by comprising:
前記視表から放射された前記光束を反射し前記被検眼に呈示する反射部材と、
水平方向の軸および鉛直方向の軸の少なくともいずれかを中心として前記反射部材を回転させる反射部材駆動部と、
を有し、
前記制御装置は、前記被検眼の前記画像を解析することにより前記水平方向および前記鉛直方向の少なくともいずれかにおける前記被検眼の前記位置を特定し、前記被検眼の前記位置に基づいて前記反射部材駆動部を制御することにより、前記視表から放射された前記光束を前記反射部材により前記被検眼に向けて反射させることを特徴とする請求項2に記載の視標呈示装置。 The optotype presenting optical system is:
A reflecting member that reflects the luminous flux emitted from the visual table and presents it to the eye to be examined;
A reflecting member drive unit that rotates the reflecting member around at least one of a horizontal axis and a vertical axis;
Have
The control device identifies the position of the eye to be examined in at least one of the horizontal direction and the vertical direction by analyzing the image of the eye to be examined, and the reflection member based on the position of the eye to be examined The optotype presenting apparatus according to claim 2, wherein the luminous flux emitted from the visual table is reflected toward the eye to be examined by the reflecting member by controlling a driving unit.
前記撮影部は、互いに異なる方向から実質的に同時に前記被検眼を撮影する第1カメラおよび第2カメラを有し、
前記制御装置は、前記第1カメラおよび前記第2カメラにより実質的に同時に撮影された複数の画像を解析することにより前記光軸の方向における前記被検眼の前記位置を特定し、前記被検眼の前記位置に基づいて前記近用視表駆動部を制御することにより、前記近用視表と前記被検眼との間の距離を所定の呈示距離に合わせることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の視標呈示装置。 A near vision table drive unit that moves along the optical axis of the near vision table and the optotype presenting optical system inside the housing;
The photographing unit includes a first camera and a second camera that photograph the eye to be examined substantially simultaneously from different directions,
The control device identifies the position of the eye to be examined in the direction of the optical axis by analyzing a plurality of images taken substantially simultaneously by the first camera and the second camera, and The distance between the near vision table and the eye to be examined is adjusted to a predetermined presentation distance by controlling the near vision table driving unit based on the position. The optotype presenting apparatus according to any one of the above items.
前記撮影部は、前記被検眼から放射された前記赤外線に感度を有する赤外線カメラであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の視標呈示装置。
Infrared illumination for irradiating infrared rays toward the eye to be examined is further provided,
The visual target presentation device according to claim 1, wherein the imaging unit is an infrared camera having sensitivity to the infrared rays emitted from the eye to be examined.
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