JP2019528920A - 視力測定装置 - Google Patents

Abstract

個人の眼（Ｅ）を検査するための視力測定装置は、個人の眼（Ｅ）のために可変距離に第１の画像を生じるようになされる画像化モジュール（１０）と、個人の眼（Ｅ）のために第１の画像及び第２の画像を結合するよう編成されるビームスプリッタ（２６）と、ビームスプリッタ（２６）に面するスクリーン（２２）とを備える。ミラー（２４）は、ビームスプリッタ（２６）を経由して個人の眼によって見ることができる第２の画像を生じるよう、スクリーン（２２）と組み合わされて編成される。

Description

発明は視力測定分野に関する。

より正確には、発明は視力測定装置に関する。

視力測定装置は、アイケア専門家、特に、検眼士及び眼科医によって用いられて、彼らが個人の視力の特性を評価することを助ける。

特に、屈折装置は、個人の非正視を補償するために必要な矯正を特定するために、調整可能な矯正を生じるようになされ、「自覚的屈折」として公知の検査中に用いられる視力測定装置である。

文献の米国特許第５７９３４６９号明細書は、個人の眼のために可変距離に第１の画像を生じるようになされる画像化モジュール、個人の眼のために第１の画像及び第２の画像を結合するよう編成されるビームスプリッタ、及びビームスプリッタに面するスクリーンを備える個人の眼を検査するための視力測定装置を説明している。

米国特許第５７９３４６９号明細書

この文脈において、発明は、ビームスプリッタを経由して個人の眼によって見ることができる第２の画像を生じるよう、スクリーンと組み合わされて編成されるミラーを特徴とする、前述のような視力測定装置を提供する。

これにより、スクリーンによって生じられる光線を（任意の所望の背景を表す）広い虚像として投射することが可能となり、その上に第１の画像が重ね合わされ、従って、現実感のある状況をシミュレートする。

視力測定装置は、また、（非限定的として理解されるべき）以下の任意の特徴のうちの１つ又は幾つかを含んでいてもよい。
− ミラーは凹面である。
− 画像化モジュールは、第１の画像に対応する第１の光線がビームスプリッタを横切って個人の眼へ向けて送出されるように位置決めされる。
− スクリーン及びミラーは、第２の画像に対応する第２の光線がスクリーンからミラーへビームスプリッタを経由して送出され、ミラー上でビームスプリッタへ向かって反射し、ビームスプリッタ上で個人の眼へ向かって反射するように位置決めされる。
− スクリーンはビデオディスプレイである。
− 視力測定装置は、更に、個人の眼のために第２の可変距離に第２の画像を画像化するための手段を備える。
− 視力測定装置は、更に、ビームスプリッタと個人の眼との間に挟入される可変屈折モジュールを備える。
− 可変屈折モジュールは可変球面屈折度を有するレンズを含む。
− 可変屈折モジュールは円柱屈折度を有する１対の独立して回転可能なレンズを含む。
− 視力測定装置は、更に、ビームスプリッタに対して個人の眼と対向して位置する面積を照明するようになされる光源を備える。
− 視力測定装置は、画像化モジュールを密閉する第１のハウジングと、ビームスプリッタ、ミラー、及びスクリーンを密閉する第２のハウジングとを備える。
− 第１の画像は視標に対応する。
− 視力測定装置は、画像化モジュール、ビームスプリッタ、スクリーン、及びミラーを密閉するケーシングを備える。
− 視力測定装置は、ケーシングの内側に可変周辺光を生じるようになされる発光体を備える。

以下の説明は添付図面を踏まえて行われる。

図１は、発明による例示の視力測定装置を示す。 図２は、図１の視力測定装置の断面図である。 図３は、図１の視力測定装置に含まれる可能性のある屈折モジュールを示す。 図４は、図１の視力測定装置の個人によって見ることができる例示の図を示す。 図５は、かかる視力測定装置内に設けられる屈折モジュールのための可能な実施形態を示す。

図１の視力測定装置は、視力測定装置を、例えば、テーブル上に載置できるように、スタンド４上に取り付けられるケーシング２を含む。

本実施形態において、ケーシング２は、明瞭度モジュール１０、情景モジュール２０、屈折モジュール３０、及びセンサモジュール４０を囲んでいる。ケーシング２は、また、他のモジュールの幾つかの部品、特に、屈折モジュール３０の幾つかの部品（以下で更に説明するような）及び／又はセンサモジュール４０の幾つかの部品を動かすようになされる駆動モジュール７０も囲んでいる。

図２で見てわかるように、ケーシング２は、明瞭度モジュール１０と対向して位置し、以下で更に説明するように、それを通して個人がケーシング２の中を見ることができる窓８（透明プラスチック等の透明材料によって閉じられる可能性のある）を有する壁部７を含む。

明瞭度モジュール１０は、スクリーン１２、１対のミラー１３、１４、レンズ１６、及び追加ミラー１５を含む。

スクリーン１２（例えば、ＬＣＤスクリーン）はスクリーン軸Ｓ（このスクリーン軸Ｓはこの場合において垂直）に沿った光線を生じる。以下で更に説明するように、この光線は、視力測定装置を用いる個人のために視標等の対象物の画像を生じるよう意図されている。

ミラー１３、１４は互いに対して直角に配設され、加えて、ミラー１３はスクリーン軸Ｓに対して４５°の角度で配設されている。この編成により、スクリーン１２によって生じられた光線は、レンズ軸Ｌ（スクリーン軸Ｓ及びレンズ軸Ｌは互いに平行している）に沿ってレンズ１６へ向けられるように、ミラー１３によって、次いでミラー１４によって首尾よく反射される。

レンズ１６はここでは、例えば、２００ｍｍ〜３００ｍｍの間の焦点距離を有する色消しレンズである。

レンズ軸Ｌに沿ってミラー１４によって反射される光線がレンズ１６と交差し、次いで、追加ミラー１５上で反射され、そこから個人の眼Ｅへ（窓８を介して）視力測定装置の光軸Ｏに沿って向かうように、追加ミラー１５はレンズ１６に対してミラー１４と対向してレンズ軸Ｌで４５°に位置決めされる。

レンズ１６とスクリーン１２との間の（前述の光軸に沿った）距離は、スクリーン１２がレンズ１６の対象物焦点面とレンズ自体との間に位置するように、レンズ１６の焦点距離未満である。

一方で、ケーシング２及び明瞭度モジュール１０は、（個人が彼の頭部Ｈをケーシング２の専用部分に対して位置決めする場合）個人の眼Ｅがレンズ１６の画像焦点面内に位置するように設計される。

明瞭度モジュール１０は、従って、個人の眼Ｅのために画像（視標等の対象物を表す）を生じるよう設計されている。

加えて、ミラー１３、１４は、ミラー１３、１４が（垂直な）スクリーン軸Ｓに沿って移動できるように、明瞭度モジュール１０の支持体１７上に摺動自在に取り付けられる基部１８上に保持される。（スクリーン１２、レンズ１６、及び追加ミラー１５はこの支持体１７に固定して取り付けられる。）

ミラー１３、１４を担持する基部１８を移動することによって（例えば、図２に示していない電気モータ１９及び関連する機構により）、スクリーン１２とレンズ１６との間の光路長は変更することができる。

これにより、明瞭度モジュールは、個人の眼Ｅに対する可変距離において対象物画像を生じるようになされる。

前述の明瞭度モジュール１０の様々な構成要素は、図１に示す（ただし、理解し易いように図２には表されていない）ハウジング１１内に密閉されている。

情景モジュール２０は、スクリーン２２、ミラー（ここでは凹面鏡）２４、及びビームスプリッタ２６を備える。情景モジュール２０は、また、スクリーン２２、ミラー２４、及びビームスプリッタ２６を囲むハウジング２１も備える。

スクリーン２２はビデオディスプレイ、例えば、ＬＣＤディスプレイであってもよい。

ハウジング２１は第１のアパーチャ２７及び第２のアパーチャ２８を有し、両方は視力測定装置の光軸Ｏ上に位置し、個人の眼Ｅに向けられた光が通過することができるよう意図されている。

第１のアパーチャ２７は明瞭度モジュール１０に面しているハウジング２１の壁部に作成される一方で、第２のアパーチャ２８は、個人の眼Ｅに面しているハウジング２１の壁部に作成される。

ビームスプリッタ２６は光軸Ｏ上に位置決めされる。明瞭度モジュール１０によって生じられる（ここでは明瞭度モジュール１０の追加ミラー１５によって反射される）光線は、従って、第１のアパーチャ、ビームスプリッタ、及び第２のアパーチャを横切って個人の眼Ｅに向かって送出される。

スクリーン２２、ビームスプリッタ２６、及びミラー２４は光軸Ｏに対して垂直な方向（ここでは垂直方向）に沿って整列される。スクリーン２２及びミラー２４は、更に、それ自体、光軸に対して４５°に位置決めされるビームスプリッタ２６のどちらか一方の側に位置決めされる。

この構造により、スクリーン２２によって生じられる光線は、（例えば、図２の光線Ｒ_１によって示すように）ビームスプリッタ２６を横切ってスクリーン２２からミラー２４へ送出され、ビームスプリッタ２６へ向かってミラー２４で反射し（光線Ｒ_２）、光軸Ｏに沿って個人の眼Ｅへ最終的に向かうようにビームスプリッタ２６で反射する（光線Ｒ_３）。この光線は、また、従って、第２のアパーチャ２８を経由して情景モジュール２０を出る。

（ここでは凹面の）ミラー２４は、視力測定装置を用いる個人が５ｍを超える（又は６ｍを超える）距離でスクリーン２２によって生成される画像を見ることを可能にする焦点距離を有する。

ビームスプリッタ２６は、従って、明瞭度モジュール１０によって生じられる光線を送出するだけでなく、同じ方向（光軸Ｏ）に情景モジュール２０のスクリーン２２によって最初に生じられる光線を加える、すなわち、明瞭度モジュール１０によって生じられた画像を情景モジュール２０のスクリーンによって生成された別の画像と組み合わせることが可能となる。

図２で見てわかるように、情景モジュール２０のスクリーン２２の幅（光軸Ｏに沿ってここで測定するような）は、ビームスプリッタ２６の全長に略沿って延在し、従って、幾分幅広い角度α、概して１０°以上の角度、好ましくは３０°以上の角度にわたって個人の眼Ｅから見ることができる光線を生成することが可能となる。

比較すると、明瞭度モジュール１０によって生成される対象物の画像（個人の眼Ｅから追加ミラー１５上で見えるような）は５°以下の幾分狭い角度βを覆っている。

これを鑑みて、本実施形態において、第１のアパーチャ２７の面積は第２のアパーチャ２８の面積よりも明らかに小さい。

本実施形態において、情景モジュール２０の構成要素は、情景モジュール２０のスクリーン２２によって生じられる（虚）画像が個人の眼Ｅに対する距離にある（すなわち、個人に対する遠視力に対応する）ように位置決めされる。

可能性のある実装によれば、スクリーン２２は、個人の眼Ｅに対する可変距離でスクリーン２２によって生じられる画像を画像化するために、図２に示す位置から別の位置（参照２２’による点線で示す）まで移動可能（例えば、線形ガイド上のモータによる移動によって）であってもよい。

上で提示した視力測定装置の構造により、情景モジュール２０は、明瞭度モジュール１０及び以下で説明する他のモジュール３０、４０の操作に影響を及ぼすことなく、取り外されてもよいか（例えば、ケーシング２において脱着自在な手段によって取り付けられる場合）又は幾つかの製品において含まれなくてもよい。

視力測定装置は、また、ここでは明瞭度モジュール１０と情景モジュール２０との間に挟入される発光体６０を含んでいてもよい。発光体６０は、例えば、明瞭度モジュールのハウジング１１に取り付けられてもよい。

発光体６０は、少なくとも１つの光源（例えば、ＬＥＤ等の複数の光源）及び光を散乱及び拡散させるようになされる透明プラスチック材料のプラークを備えてもよい。発光体６０は、従って、ビームスプリッタ２６に対して個人の眼Ｅと対向して位置する面積を照明し、従って、個人に対する周辺光をシミュレートするようになされている。この周辺光のレベル（すなわち、シミュレートされる光度）は光源の強さを変化させることによって変化してもよい。

屈折モジュール３０は、情景モジュール２０と個人の眼Ｅとの間（及び、故に、明瞭度モジュール１０と個人の眼Ｅとの間）に挟入されるようにケーシング２内に取り付けられる。

本実施形態において、屈折モジュール３０は窓８を呈するケーシング２の壁部７の近傍に位置する。

屈折モジュール３０は、例えば、文献の国際公開第２０１５／１０７３０３号パンフレットにおいて説明されるような視覚補償システムである。

かかる屈折モジュールはそれを通して見る個人の眼Ｅのための可変光学補正を提供するようになされている。

正確には、図３に示すように、屈折モジュール３０は光軸Ｏに沿った球面度数を有するレンズ３２を含み、その球面度数は可変である。

前記可変球面度数レンズ３２は、例えば、変形可能な表面（変形可能な膜等）を有する。この表面の形状（特に、この表面の曲率半径、及び故に、レンズによって提供される球面度数）は機械的部品（リング等）を動かすことによって制御され、その機械的部品は屈折モジュール３０の第１のモータ３３によって駆動されてもよい。

屈折モジュールは、また、それぞれが光軸Ｏに沿った円柱度数を有する１対の独立して回転可能なレンズ３４、３６も含んでいる。

２つの回転可能なレンズ３４、３６は、屈折モジュール３０の第２のモータ及び屈折モジュール３０の第３のモータそれぞれの動作によってそれぞれ回転されてもよい。

屈折モジュール３０は、文献の国際公開第２０１５／１０７３０３号パンフレットに説明されているように、球面度数レンズ３２及び２つの円柱度数レンズ３４、３６の組み合わせが所望の球面補正及び所望の円柱補正を個人の眼Ｅに対して提供するように、第１のモータ３３、第２のモータ、及び第３のモータのための制御をそれぞれ生成するよう設計される制御ユニット３８を含んでいる。

屈折モジュール３０の様々な構成要素（可変球面度数レンズ３２、円柱レンズ３４、３６、第１のモータ３３、第２のモータ、第３のモータ、及び制御ユニット３８等）はハウジング３１内に密閉されている。

本実施形態において、視力測定装置は、上で述べ、図３に示すような２つの視覚補償システムを含み、それぞれのかかるシステムは個人の眼のうちの１つの前に位置している。

駆動モジュール７０は、この場合、個人の瞳孔間距離（ＰＤ）に適合するために、視覚補償システムのそれぞれを光軸Ｏと垂直な方向に動かす手段を含む。

図５は可能な実施形態を示しており、ここで視力測定装置は２つの屈折モジュール３０、３０’を含み、各屈折モジュール３０、３０’はシャッタ３９、３９’を備えている。

各シャッタ３９、３９’は、問題のシャッタ３９、３９’が光軸Ｏ上にあり（すなわち、窓８に面しており）、問題の眼による視覚を遮る第１の（閉）位置（図５に示す）と、問題のシャッタ３９、３９’が光軸Ｏから外れており、問題の眼による視覚を妨げない第２の（開）位置との間で移動できるように、（光軸Ｏと略平行な）軸３５、３５’を中心として回動自在に取り付けられる。

シャッタ３９、３９’の位置を個別に制御し、明瞭度モジュール１０のスクリーン１２及び／又は情景モジュール２０のスクリーン２２と同期させることによって、左眼のために生じられる画像とは異なる右眼のための画像を生じることができ、これは明瞭度モジュール１０によって生じられる画像に及び情景モジュールによって生じられる画像に適用できる。

例えば、明瞭度モジュール１０のスクリーン１２上又は情景モジュール２０のスクリーン２２上に表示される一連の画像に対し、断片的な画像を一方の眼だけに示すことができる（シャッタ３９が閉じられ、シャッタ３９’が開けられる）一方で、一様な画像が他方の眼だけに示される（シャッタ３９が開けられ、シャッタ３９’が閉じられる）。

これは、例えば、立体画像を表示することを可能にする。

可能な実施形態によれば、情景モジュール２０のスクリーン２２上に画像を表示することとは異なる時間に明瞭度モジュール１０のスクリーン１２上に画像を表示することによって、所定の眼だけのために明瞭度モジュール１０によって生じられる画像（視標等）を示し、両眼のために情景モジュール２０によって生じられる画像を示すことも可能である。

センサモジュール４０は、（この場合において光軸Ｏの上に位置する）センサ４２へ向けて個人の眼Ｅから出る光を反射するように、光軸Ｏ上に位置し、光軸Ｏに対して４５°に傾けられるビームスプリッタ４５を備えている。センサ４２は、例えば、画像センサであり、そのようなビデオカメラは、個人の眼Ｅの画像を取り込むよう設計される。

センサモジュール４０内又はどこか他の箇所（例えば、異なる電子装置内）に位置してもよい処理ユニットは、センサ４２によって取り込まれた画像を受信し、これらの画像を解析して、そこから問題の個人の眼Ｅの注視方向等の個人に関する生理的又は行動パラメータを推定する。

本実施形態において、屈折モジュール３０及びセンサモジュール４０は、少なくとも光学素子５５を担持するカートリッジ５０が屈折モジュール３０とセンサモジュール４０との間に挿入され得るように、ケーシング２内に位置決めされる。

図１に示すように、カートリッジ５０は、ここでは、ケーシング２内の開口部３を介して上から挿入される。

カートリッジ５０が屈折モジュール３０とセンサモジュール４０との間に位置決めされる場合、個人の眼Ｅが光学素子５５を介して情景モジュールのビームスプリッタ２６及び明瞭度モジュール１０の追加ミラー１５（それぞれが個人の眼Ｅのために画像を生じる）を確認するように、光学素子５５は光軸Ｏ上に位置する。

光学素子５５は、例えば、着色フィルタ、色付きフィルタ、偏光フィルタ、又はプリズムレンズである。

上で説明した視力測定装置は、小型ではあるが、広い視野で情景モジュールによって生成された画像により、現実の状況をシミュレートすることができる。

明瞭度モジュール１０及び情景モジュール２０の併用によって、高解像度の視標ＯＰＴが広い視野を有する画像の中心に表示されてもよい。

情景モジュール２０のスクリーン２２がビデオディスプレイである場合、視力測定装置を用いて行われる検査は現実の状況におけるような移動環境でさえもシミュレートすることができる。

加えて、ケーシング２内に様々な構成要素を密閉することによって、上で説明したように、個人の眼Ｅによって認識される光のレベルを所望通りに調整することができ、全ての種類の周辺光を、従って、（特に発光体６０を用いて）半影から眩光までシミュレートすることができる。

自覚的屈折検査（可能であれば屈折モジュール３０を用いる）は、従って、例えば、明所視又は薄明視を検査するよう専門家によって選択される光レベルと共に行うことができる。

検査は、また、明瞭度モジュールのスクリーン１２上及び／又は情景モジュール２０のスクリーン２２上に問題の色だけを有する画像を表示することによって、特定の色（例えば、赤、緑、又は青）のために行うことができる。

光学素子５５は、例えば（上で説明したようにシミュレートされる）所定の状況において特定の追加フィルタを用いる関心を実証するために用いられてもよい。

２つの画像の組み合わせ（ここでは情景モジュール２０のビームスプリッタ２６を用いる）により、視力検査において用いられる対象物ＯＰＴ（明瞭度モジュール１０によって生成される高解像度画像、例えば、視標に対応する）は、検査を図４に示す例示的な図におけるようなより現実感のあるものにする（例えば、風景内の遠方の標識のような）広い情景ＳＣＮの中間において個人によって確認される。

例えば、特定目的の自覚的屈折検査を夜間運転をシミュレートする状況において実行することができる。

移動する画像（例えば、情景モジュール２０のスクリーン２２によって生じられる）及びセンサモジュール４０による個人の眼Ｅの観察の組み合わせにより、問題の画像（ここでは情景モジュール２０によって生じられる画像）において生じる出来事に応じた行動的特徴を推定することが可能となる。かかる行動的特徴は、例えば、反応時間又は情景探査戦略である。事象は、例えば、画像の横方向部分から画像の中心部分へ向かって移動する障害物であってもよい。センサモジュール４０の使用により測定可能な行動的特徴は、この場合、障害物が個人によって検出された（光軸Ｏに対する）角度であってもよい（検出は、センサモジュール４０によって特定された注視方向が情景モジュール２０によって表示される障害物の位置に対応する場合に想定される）。

２ ケーシング
３ 開口部
４ スタンド
７ 壁部
８ 窓
１０ 明瞭度モジュール（画像化モジュール）
１１ ハウジング
１２ スクリーン
１３ ミラー
１４ ミラー
１５ 追加ミラー
１６ レンズ
１７ 支持体
１８ 基部
１９ 電気モータ
２０ 情景モジュール
２１ 第２のハウジング
２２ スクリーン
２４ ミラー
２６ ビームスプリッタ
２７ 第１のアパーチャ
２８ 第２のアパーチャ
３０ 可変屈折モジュール
３１ ハウジング
３２ 可変球面度数レンズ
３３ 第１のモータ
３４ 円柱度数レンズ
３５ 軸
３５’軸
３６ 円柱度数レンズ
３８ 制御ユニット
３９ シャッタ
４０ センサモジュール
４２ センサ
４５ ビームスプリッタ
５０ カートリッジ
５５ 光学素子
６０ 発光体
７０ 駆動モジュール

Claims (13)

1. 個人の眼（Ｅ）を検査するための視力測定装置であって、
   − 前記個人の眼（Ｅ）のために可変距離に第１の画像を生じるようになされる画像化モジュール（１０）と、
   − 前記個人の眼（Ｅ）のために前記第１の画像及び第２の画像を結合するよう編成されるビームスプリッタ（２６）と、
   − 前記ビームスプリッタ（２６）に面するスクリーン（２２）と、を備え、
   − 前記ビームスプリッタ（２６）を経由して前記個人の眼によって見ることができる前記第２の画像を生じるよう、前記スクリーン（２２）と組み合わされて編成されるミラー（２４）を特徴とする、
   視力測定装置。
2. 前記ミラー（２４）は凹面である、請求項１に記載の視力測定装置。
3. 前記画像化モジュールは、前記第１の画像に対応する第１の光線が前記ビームスプリッタ（２６）を横切って前記個人の眼（Ｅ）へ向けて送出されるように位置決めされる、請求項１又は２に記載の視力測定装置。
4. 前記スクリーン（２２）及び前記ミラー（２４）は、前記第２の画像に対応する第２の光線が前記スクリーン（２２）から前記ミラー（２４）へ前記ビームスプリッタ（２６）を経由して送出され、前記ミラー（２４）上で前記ビームスプリッタ（２６）へ向かって反射し、前記ビームスプリッタ（２６）上で前記個人の眼（Ｅ）へ向かって反射するように位置決めされる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の視力測定装置。
5. 前記スクリーン（２２）はビデオディスプレイである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の視力測定装置。
6. 更に、前記個人の眼のために第２の可変距離に前記第２の画像を画像化するための手段を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の視力測定装置。
7. 更に、前記ビームスプリッタ（２６）と前記個人の眼（Ｅ）との間に挟入される可変屈折モジュール（３０）を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の視力測定装置。
8. 前記可変屈折モジュール（３０）は可変球面屈折度を有するレンズ（３２）を含む、請求項７に記載の視力測定装置。
9. 前記可変屈折モジュール（３０）は円柱屈折度を有する１対の独立して回転可能なレンズ（３４、３６）を含む、請求項７又は８に記載の視力測定装置。
10. 更に、前記ビームスプリッタ（２６）に対して前記個人の眼（Ｅ）と対向して位置する面積を照明するようになされる光源を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の視力測定装置。
11. 前記画像化モジュール（１０）を密閉する第１のハウジングと、前記ビームスプリッタ（２６）、前記ミラー（２４）、及び前記スクリーン（２２）を密閉する第２のハウジング（２１）とを備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の視力測定装置。
12. 前記第１の画像は視標（ＯＰＴ）に対応する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の視力測定装置。
13. 前記画像化モジュール（１０）、前記ビームスプリッタ（２６）、前記スクリーン（２２）、及び前記ミラー（２４）を密閉するケーシング（２）と、前記ケーシング（２）の内側に可変周辺光を生じるようになされる発光体（６０）とを備える、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の視力測定装置。

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