JP2022525675A - 個人の眼を検査するための視力測定装置及び関連する方法 - Google Patents

個人の眼を検査するための視力測定装置及び関連する方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、個人の眼を検査するための視力測定装置であって、個人の眼の近傍に異なる視力矯正度数を提供するための光学システムを有する屈折検査ユニット(10)と、個人の眼に対する視覚検査像を生成するようになされた表示ユニット(20)であって、前記視覚検査像は、視力測定装置の前記検査ユニットの出口開口(10A)を通して視認可能である、表示ユニット(20)と含み、この表示ユニットは、前記視覚検査像を生成する際に使用される検査画像を表示するようになされたスクリーン(21)と、光学度数を有する少なくとも1つの光学要素(30)とを含む、視力測定装置に関する。本発明によれば、前記光学要素は、前記スクリーンにより発せられて前記出口開口を通って前記装置から出る光の光路上に配置された非ゼロの屈折度数を光学要素が示す動作状態と、視覚検査像が前記出口開口から可変距離をおいて生成されるように、光学要素が屈折度数を前記光路上に導入しない非動作状態とを提示する。

Description

本発明は、個人の眼を検査するための視力測定装置及び関連する方法に関する。
文献である欧州特許第3298952号明細書は、かかる装置を説明している。この装置では、スクリーンが固定される。固定レンズは、スクリーンにより表示される画像の光路上に位置決めされる。個人の眼の位置はレンズの焦点面内にある。
そして、個人の眼で見ることができる視覚検査ディスプレイの視野は、かなり狭い。それゆえ、視覚検査ディスプレイと眼との位置合わせが極めて重要である。
スクリーンと装置の開口出口との間の光学距離は、スクリーンに対して近接又は更に離間するようにミラーを移動させることにより変化させ得る。
この配置は、縮小した範囲でこの光学距離を変化させることのみを可能にし、狭い角度幅の視覚検査ディスプレイを生み出すことのみを可能にする。
したがって、本発明の1つの目的は、装用者に適合されたより現実的な屈折測定を提供する、より広い測定範囲を有する装置を提供することである。
上記目的は、個人の眼を検査するための視力測定装置であって、個人の眼の近傍に異なる視力矯正度数を提供するための光学システムを有する屈折検査ユニットと、個人の眼に対する視覚検査像を生成するようになされた表示ユニットであって、前記視覚検査像は、視力測定装置の前記検査ユニットの出口開口を通して視認可能である、表示ユニットとを含み、この表示ユニットは、
前記視覚検査像を生成する際に使用される検査画像を表示するようになされたスクリーンと、
光学度数を有する少なくとも1つの光学要素とを含み、
前記光学要素は、前記スクリーンにより発せられて前記出口開口を通って装置から出る光の光路上に配置された非ゼロの屈折度数を光学要素が示す動作状態と、視覚検査像が前記出口開口から可変距離をおいて生成されるように、光学要素が屈折度数を前記光路上に導入しない非動作状態とを提示する、視力測定装置を提供することにより、本発明に従って達成される。
特に、本発明の一実施形態では、前記光学要素は、スクリーンにより発せられて出口開口を通って装置から出る光の光路上に光学要素が配置される動作位置と、視覚検査像が前記出口開口から可変距離をおいて生成されるように、光学要素が前記光路から外れたままである後退位置との間で移動可能である。
本発明のこの実施形態では、光学要素は、光学要素の物理的変位により、動作状態に対応する動作位置と、非動作状態に対応する後退位置との間で移動可能である。
本発明の別の実施形態では、前記光学要素は、好ましくは、固定され、移動可能ではない。光学要素は、光の前記光路上に配置されたままであり、且つ前記動作状態に対応する非ゼロ値と前記非動作状態に対応するゼロ値との間で調整可能である、可変屈折度数を有する。
この他の実施形態では、光学要素の度数の変更は、前記スクリーンから発せられて前記出口開口を通って装置から出る光の光路上に配置された光学要素によりゼロ以外の光学度数が提供される動作状態と、光学要素の光学度数がゼロに設定される非動作状態との間で行われる。それゆえ、非動作状態では、光学要素は、あたかも光学要素が前記光路から外れたままであるかのように機能する。しかしながら、光学要素は、この光学要素の動作状態と非動作状態の両方において光の光路上に配置されたままである。
それゆえ、2つの位置の間でレンズを移動させることにより、又はレンズの屈折度数を修正することにより、生成された視覚検査像と装置の出口開口との間の距離を修正し、したがって、異なる視力条件で、例えば、無限遠での遠見視条件で又は中間視若しくは近見視条件で個人の視力を検査することが可能である。
その上、光学要素は、したがって、後退位置への変位により光の光路から物理的に除去されるか、又は個人の眼から近見視距離をおいて視覚検査像を表示するために、光学要素の屈折度数をゼロに設定することにより光路から光学的に除去され得る。これにより、近見視条件では、より大きな像サイズの視覚検査像を表示することが可能となる。より大きな像サイズにより、読み取るべきテキストを表示し且つ像を装置の出口開口に対してより容易に芯出しすることが可能となる。
したがって、本発明による視力測定装置により、視力測定装置の全体サイズを縮小する一方で、出口開口から少なくとも2つの異なる光学距離をおいて視覚検査像を提供し、それにより、少なくとも2つの異なる視力条件で被検者の視力を検査するための視覚検査像を提供することが可能である。異なる視力条件はここでは、視覚検査像の2つの異なる観察距離に対応する。
光学要素が光路から物理的に除去可能である実施形態では、光学要素が光路の内外に移動可能であることにより、近見視条件及び遠見視条件などの、少なくとも2つの異なる視力条件で被検者の視力を検査するための視覚検査像を提供するのに必要とされる視力測定装置の全体サイズの縮小が可能となる。
視力測定装置の小型化により、アイケアの専門家が保管して使用することがより容易になる。
その上、視野は、現実的な視覚検査像又は最新技術の場合よりも現実的である少なくとも1つの視覚検査像を表示することを可能にする全ての視力条件において十分な幅を維持する。より現実的には、光学距離及び視野などの、像の観察条件が、実生活での観察条件に近いことを意味する。
光学要素が光路から光学的に除去可能である実施形態では、可変度数を有する光学要素を使用することにより、この光学要素の可変度数は、好ましくは、光学度数の値の範囲にわたって連続的に調節又は調整され得る。それゆえ、被検者には、可変距離をおいて示される像が提示され得、その距離は、異なる距離の間での切れ目のない移行により、対応する距離範囲で連続的に調整可能である。
可変度数を有する光学要素を伴う実施形態の更なる利点は、最もコンパクトな視力測定装置を画定するために、光路を折り曲げるための1つ又はいくつかの反射面の有無にかかわらず、光学要素のできる限り近傍に位置決めされた固定された(移動不能の)スクリーンの使用を可能にすることである。
本発明の装置の更なる非限定的な特徴によれば、
可変距離は、遠見視距離~近見視距離又は中間視距離の間に含まれ、
前記光学要素は光学レンズであり、
前記光学要素は、前記動作位置と前記後退位置との間で回転移動可能及び/又は平行移動可能であり、
前記スクリーンは、生成された視覚検査像と出口開口との間の異なる距離に対応する2つの位置の間で基準軸に沿って平行移動可能であり、
前記スクリーンは、前記スクリーンを光学要素の光軸に対して芯出しするために、直交する2方向に沿って平行移動可能であり、
光学要素は、動作位置にある光学レンズであり、前記スクリーンと前記光学要素との相対位置は、スクリーンが、前記光学レンズの光軸に沿って測定された前記光学レンズの後方焦点距離に等しい前記光学レンズからの距離をおいて位置するように、調整可能であり、
前記視覚検査像は、装置の反射面により反射された若しくは反射されない、光学要素の影響を受けずに前記スクリーンにより表示された検査画像、又は装置の反射面により反射された若しくは反射されない、前記光学要素により投影された前記検査画像の像を含み、
スクリーンと光学要素と出口開口との相対位置は、視覚検査像と出口開口との間の前記距離を無限遠~近見視距離の間に含まれる1つ又はいくつかの光学距離範囲で連続的に変化させるために変化させられるようになされ、
少なくとも1つの反射面は、前記スクリーンにより発せられた光の光路を出口開口に向けるために、前記装置内に配設され、
前記少なくとも1つの反射面は、少なくとも2つの位置の間で平行移動及び/又は回転移動可能であり、
前記少なくとも1つの反射面は、光学要素が非動作状態にあるときに、すなわち、光学要素が前記光路から外れたままであるとき又は光学要素の屈折度数がゼロに設定されたときに、前記少なくとも1つの反射面が、前記スクリーンにより発せられた光を出口開口に向ける位置まで平行移動及び/又は回転移動させ、
出口開口から見て測定された視覚検査像の角度サイズは、5°~25°の間に含まれ、
装置は、別の画像を表示するようになされた別のスクリーンを含み、この画像の像は、前記視覚検査像と重畳され、
スクリーンは、以下のもの、すなわち、LCDスクリーン、TFTスクリーン、LED又はOLEDスクリーン、バックライトスクリーンを備えたシルクスクリーン(serigraphy)、超小型ビデオプロジェクタを備えた表示光投影スクリーンのうちの1つである。
より正確には、水平軸に沿って出口開口から見て測定された視覚検査像の角度サイズは、好ましくは、5°~15°の間に含まれる。
本発明はまた、個人の眼を検査するための視力測定装置であって、個人の眼の近傍に異なる視力矯正度数を提供するための光学システムを有する屈折検査ユニットと、個人の眼に対する視覚検査像を生成するようになされた表示ユニットであって、前記視覚検査像は、視力測定装置の前記検査ユニットの出口開口を通して視認可能である、表示ユニットとを含み、この表示ユニットは、
前記視覚検査像を生成する際に使用される検査画像を表示するようになされたスクリーンと、
光学度数を有する少なくとも1つの光学要素とを含み、
前記光学要素は、前記スクリーンにより発せられて前記出口開口を通って装置から出る光の光路上に配置された非ゼロの屈折度数を光学要素が示す動作状態と、視覚検査像が前記出口開口から可変距離をおいて生成されるように、光学要素が屈折度数を前記光路上に導入しない非動作状態とを提示する、視力測定装置を使用して個人の眼を検査するための方法であって、
前記検査画像に基づいて個人の眼に対する前記視覚検査像を生成するステップであって、前記視覚検査像は、前記出口開口であって、それを通して個人の眼が前記視覚検査像を見ることができる視力測定装置の前記出口開口を通して視認可能である、ステップと、
前記動作状態と前記非動作状態との間で前記光学要素の状態を変更することにより、前記視覚検査像と前記出口開口との間の前記可変距離を変化させるステップと、
前記視覚検査像と前記出口開口との間に異なる距離をおいて個人の少なくとも一方の眼による前記視覚検査像の視知覚を評価するステップとを含む、方法を提案する。
付随する図面を参照する以下の説明により、本発明が何から構成されるか、及び本発明をどのように達成できるかが明らかになるであろう。本発明は、図面に図示する実施形態に限定されるものではない。したがって、請求項で言及された特徴に参照符号が続く場合、そのような符号は、請求項の理解度を高める目的でのみ含まれ、請求項の範囲を制限するものではないことを理解すべきである。
本発明の第1の実施形態に関する。 本発明の第1の実施形態に関する。 本発明の第1の実施形態に関する。 本発明の第2の実施形態に関する。 本発明の第2の実施形態に関する。 本発明の第2の実施形態に関する。 本発明の第3の実施形態に関する。 本発明の第3の実施形態に関する。 本発明の第4の実施形態に関する。
以下の説明では、各実施形態の同一の又は対応する要素は、同じ参照符号を用いて言及されており、その都度詳細な説明は行わない。
光の光路は破線で表されており、伝播方向は矢印で示されている。
光学構成要素の可動性は、傍に配置された二重矢印で示されている。
本発明は、個人の眼を検査するための視力測定装置100;200;300;400に関する。本発明による視力測定装置100;200;300;400の4つの実施形態が、添付図面に示されている。
本発明によるこの視力測定装置100;200;300;400は、個人の眼の近傍に異なる視力矯正度数を提供するための光学システムを有する屈折検査ユニット10と、個人の眼に対する視覚検査像を生成するようになされた表示ユニット20であって、前記視覚検査像は、視力測定装置100;200;300;400の前記検査ユニット10の出口開口10Aを通して視認可能である、表示ユニット20とを含む。
屈折検査ユニット10はここでは、表示ユニット20から分離されている。
屈折検査ユニット10は、表示ユニット20と個人の眼との間に介在する。屈折検査ユニット10は、その位置が個人の眼の前で調整され得るように移動可能である。表示ユニット20は概して固定される。屈折検査ユニット10は、屈折検査ユニット10と表示ユニット20との相対位置が調整され得るように、表示ユニット20に対して移動可能である。
前記屈折検査ユニット10は、当業者に知られている任意の種類のものであり得る。かかる屈折検査ユニット10は、通常、「フォロプタ」と呼ばれる。屈折検査ユニット10は、それを通して見る個人の眼に対して可変光学補正を提供するようになされる。
特に、屈折検査ユニット10は、個人の一方の眼又は各眼の前に異なる光学度数を有する異なるレンズを提示する又はレンズを提示しない又は光学度数を有しないブランクレンズを提示する標準的な光学システムを含み得る。
異なる度数を有するレンズは、手動により又は好ましくは電動命令(図示せず)により交換される。これらの異なる度数は、近くに配置された個人の眼に対する視力矯正度数である。
屈折検査ユニット10は、好ましくは、液体レンズなどの、調整可能な度数を有する1つ又は複数のレンズを備えた光学システムを含む。
屈折検査ユニット10は、例えば、文献である国際公開第2015/155458号パンフレットで説明されているような視覚補償システムである。
屈折検査ユニット10は、例えば、可変球面度数を有するレンズを含む。
前記可変球面度数レンズは、例えば、変形可能な表面を有する。この表面の形状(特に、この表面の曲率半径、ひいてはレンズにより提供される球面度数)は、機械部品(例えば、リング)を移動させることにより制御することができ、この機械部品は、屈折検査ユニット10のモータにより駆動され得る。
屈折検査ユニットはまた、それぞれが円柱度数を有する1対の独立して回転可能なレンズを含み得る。
回転可能なレンズはそれぞれ、屈折検査ユニット10の他のモータの動作により回転させ得る。
モータは、文献である国際公開第2015/107303号パンフレットで説明するように、可変球面度数レンズと2つの円柱度数レンズと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に対して提供するように、制御ユニットにより制御される。
屈折検査ユニット10の種々の要素(可変球面度数レンズ、円柱レンズ、モータ及び制御ユニットなど)は、図7及び図8に示すハウジング12内に封入される。このハウジング12は、表示ユニット20を封入するケーシング2とは異なる。屈折検査ユニット10及び表示ユニット20は、別々のケーシング内に収納される。
変形例として、屈折検査ユニット及び表示検査ユニットは、共通のケーシング内に収納することができる。しかしながら、一般的に、屈折検査ユニット及び表示検査ユニットは、視力測定装置の異なる空間領域内に位置する。これらの異なる空間領域は、重なり合わない。
本実施形態では、視力測定装置は、上述したような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、個人の眼のうちの一方の眼の前に位置する。これらの視覚補償システムの調整可能な度数は、近くに配置された個人の眼に対する視力矯正度数である。
視力測定装置100;200;300;400の出口開口10Aは、個人が屈折検査ユニット10の光学システム、すなわち、フォロプタ又は視覚補償システムを通して見るために眼を位置決めし得る、屈折検査ユニットの開口部に対応する。この出口開口は、屈折検査ユニットの1つ又は複数のレンズの光軸上に芯出しされる。
しかしながら、出口開口は、通常、後により詳細に説明するように、表示ユニットの光学要素の光軸に対して偏心している。
屈折検査ユニット10は、任意選択で、個人の頭部を受けて屈折検査ユニット10に対する所定の位置に頭部を保持するように設計された1つ又は複数の要素を含む。この要素は、例えば、図に表す要素11などの、個人の前頭部を受け得る。代替的又は追加的に、屈折検査ユニットは、個人の顎を受けるための要素を含むことができる。
そのような屈折検査ユニット10は、よく知られており、ここでは詳細に説明しない。
表示ユニット20から出る光ビームは、検査ユニット10の1つ又は複数のレンズを通して個人の眼に向けられる。個人の眼は、スクリーン21により発せられた光ビームが視力測定装置100;200;300;400から出る、検査ユニットの出口開口10Aに当てられる。
表示ユニット20は、
前記視覚検査像を生成する際に使用される検査画像を表示するようになされたスクリーン21と、
光学度数を有する少なくとも1つの光学要素30と
を含む。
本発明によれば、前記光学要素30は、前記スクリーン21により発せられて前記出口開口10を通って装置100;200;300;400から出る光の光路上に配置された非ゼロの屈折度数を光学要素が示す動作状態と、視覚検査像が前記出口開口10Aから可変距離をおいて生成されるように、光学要素が屈折度数を前記光路上に導入しない非動作状態とを提示する。
図に示す実施形態では、前記光学要素30は、前記スクリーンにより発せられて前記出口開口を通って装置から出る光の光路上に光学要素30が配置される動作位置と、視覚検査像が前記出口開口10Aから可変距離をおいて生成されるように、光学要素30が前記光路から外れたままである後退位置との間で移動可能である。
光路は、スクリーン21により表示された像の中心においてスクリーン21により発せられた光ビームが、屈折検査ユニット10の出口開口10Aに達するために表示ユニット20を横切る際に取る、経路である。
前記視覚検査像は、装置100;200;300;400の反射面により反射された若しくは反射されない、前記光学要素30の影響を受けずに前記スクリーン21により表示された検査画像、又は装置の反射面により反射された若しくは反射されない、前記光学要素30により投影された前記検査画像の像を含む。
「投影される」とは、検査画像の像が、レンズなどの、光学要素により形成されることを意味する。レンズにより形成された検査画像の像は、検査画像の虚像である。
光学要素が後退位置にあるときに、視覚検査像は、前記スクリーン21により表示された検査画像を含む。次に、視覚検査像と屈折検査ユニット10の出口開口との間の距離は、出口開口とスクリーン21との間の前記光路に沿って測定された距離である。
光学要素が動作位置にあるときに、視覚検査像は、光学要素30を通して見たスクリーン21により表示された前記検査画像の像(又は投影)を含む。この像は通常、虚像である。この画像は、光学位置に位置する。この光学位置は、例えば無限遠にあり得る。
次に、視覚検査像と屈折検査ユニット10の出口開口との間の距離は、出口開口と視覚検査像の光学位置との間の距離である。前記光学要素30は、例えば、ここで説明する例に見られるような、光学レンズ31を含み得る。
光学要素30が光学レンズ31を含む場合、検査画像の像は、レンズ31を通して見た検査画像の像である。
ここで説明する例では、前記光学要素30は、単レンズ31を含む。このレンズ31は、一定又は可変の度数を有するレンズであり得る。レンズ31はここでは、前記表示ユニット20に含まれる唯一の光学レンズである。それゆえ、レンズ31は、前記ケーシング2内に封入された唯一の光学レンズである。
本発明によれば、前記視覚検査像と前記出口開口との間の距離は、少なくとも遠見視距離と、異なる近見視距離又は中間視距離との間で変化させる。遠見視距離は、典型的には、無限遠から65~70センチメートルの間に含まれる。中間視距離は、典型的には、65~70センチメートル~40センチメートルの間に含まれる。近見視距離は、典型的には、40センチメートル~33センチメートルの間に含まれる。
好ましくは、スクリーン21と光学要素30と出口開口10Aとの相対位置は、生成された視覚検査像と出口開口との間の前記距離を無限遠~近見視距離の1つ又はいくつかの光学距離範囲で連続的に変化させるために変化させられるようになされる。
図には示さない、本発明による視力測定装置の別の実施形態では、前記光学要素は、光の前記光路上に配置されたままであり、且つ前記動作状態に対応する非ゼロ値と前記非動作状態に対応するゼロ値との間で可変である、可変屈折度数を有する。
この他の実施形態では、光学要素は、好ましくは、固定され、移動可能ではない。
これらの相違点を除いて、この実施形態による視力測定装置は、以下に詳細に説明する実施形態と同一である。
多くの場合、2つの異なる方法で使用できる視力測定装置の実施形態は、光学要素が可変度数を有するが、それにもかかわらず、光の光路が光学要素を通過する動作位置と光学要素が光の光路から外れる後退位置との間で光学要素が移動可能である場合に、考慮することができる。この場合、光学要素の動作状態及び非動作状態は、光学要素を物理的に移動させること又は光学要素の光学度数を光学的に変更することにより得られ得る。
視力測定装置の最小構成
最小構成では、前記視覚検査像は、2つのみの異なる距離をおいて生成され得る。
1)視覚検査像は、光学要素が後退位置又は非動作状態を採用したときに画定された、出口開口とスクリーンとの間の光学距離に対応する第1の光学距離、すなわち最小光学距離をおいて生成され得、スクリーン21は、個人により直接観察される。この構成では、出口開口とスクリーンとの間の光路上に、光学構成要素が配置されないか又は1つ若しくはいくつかの反射面のみが配置される。スクリーンは、後退位置又は非動作状態にある光学要素の影響を受けずに、被検者により直接観察される。この第1の距離は、好ましくは、近見視距離又は中間視距離に対応する(図8)。
2)前記視覚検査像はまた、前記光学要素が出口開口とスクリーンとの間の光路上に動作状態で配置されたときに、出口開口とスクリーンの虚像との間の光学距離に対応する第2の光学距離、すなわち最大光学距離をおいて生成され得る。スクリーンは、前記光学要素を通して、被検者により間接的に観察され、被検者は、スクリーンの虚像を観察する。この第2の距離は、好ましくは、遠見視距離に対応する。光学要素は、例えば、出口開口が前記スクリーンと光学的に共役となるように、動作状態では前記光路上に位置決めされる。
この最小構成では、本発明による視覚検査装置が、固定されたスクリーンと、2つの異なる光学距離をおいて視覚検査像を生成するために後退位置と動作位置との間で移動可能な前記光学要素とのみを含むと考えることが可能である。光学要素は、一定の度数を有し得る。また、本発明による視力測定装置が、固定されたスクリーンのみを含み、且つ前記光学要素が、調節可能なタイプである、すなわち、ゼロ値(非動作状態)から非ゼロ値(動作状態)まで変化する調節可能な光学度数を有することを考慮することも可能である。光学要素は、この場合、可変度数を有し、常に光路に沿って保持され、光学要素の光学度数のみが一方の状態から他方の状態に変更される。
光軸を折り曲げるための反射面を有する最小構成
視力測定装置にコンパクトな構成を与える必要性が高まる可能性がある。しかしながら、光学要素30がレンズである場合、スクリーン21と光学要素30とは、スクリーン21の遠距離視力を提供できるように、焦点距離を数20センチメートル(例では80~100cm)に設定できることが分かっている、レンズの焦点距離に近い光学距離により隔てられる必要がある。
1つ又はいくつかの反射面は、光の光路を折り曲げ且つ表示ユニットのサイズを制限するために使用され得る。
そのような反射面は、スクリーン21と光学要素30の両方を互いに最も近傍に(例えば、20センチメートル未満又は好ましくは10センチメートル未満で)位置決めできるように配設することができる。
そのように、スクリーン21と光学要素30との間の光学距離は、光学要素30の焦点距離に最も近い距離に設定することができ、スクリーンから与えられる虚像は、無限遠(4又は6メートル、それ以上)に近い条件で観察される。2つの観察距離は、光学要素が光路に沿っているときに(最も遠い観察距離)、及び光学要素が光路の外にあるときに(最も近い観察距離)それぞれ得られる。
3つ以上の距離を有する改良された構成
上記構成では、最小の近見視距離も提供するために、少なくとも1つの反射面を使用して、光学要素が非動作状態又は後退位置にあるときに遠距離での観察を可能にする光路の一部を省くことができる。
この目的で、図に示す実施形態では、スクリーン21及び光学要素30は、(スクリーン21が、スクリーン21の平均平面に直交するスクリーン軸Sに沿って光ビームを生成することを考慮して)光学要素30の光軸とスクリーン21のスクリーン軸とが互いに直交して配設される。その上、第1の反射面は、スクリーン21から到来する光を連続する反射面に向ける遠見視/中間視位置と、スクリーン21から到来する光を第1の動作位置にある光学要素ではなく出口開口に向ける近見視位置との間で移動可能に取り付けられる。
好ましくは、生成された視覚検査像と出口開口との間の前記距離は、無限遠~近見視距離の間に含まれる、2を超える値、好ましくは3を超える値、4を超える値、5を超える値を取り得る。この目的で、光学要素は、可変度数を有し得、且つ/又はスクリーンは、スクリーンにより発せられた光の光路に沿って連続的又は段階的に、平行移動可能であり得る。1つ又は複数の移動可能な反射面を設けることにより、これらの異なる距離を提供することも可能である。各反射面は、平行移動可能又は回転移動可能であり得る。各反射面は、光の光路の内外に移動可能であり得るか、又は光の光路に沿って移動可能であり得る。
そのような一実施形態では、視力測定装置は、スクリーンと光学要素との間の光路を折り曲げるように意図された反射面41、42、43を含まなくてもよく、スクリーン軸とレンズの光軸とが位置合わせされ、スクリーン21は、光学要素が動作状態にあるときにいくつかの遠見視距離/中間視距離を画定し、光学要素が非動作状態にあるときにいくつかの近見視距離を画定するように、この共通軸に沿って平行移動可能に画定される。
好ましくは、生成された視覚検査像と出口開口との間の前記距離は、無限遠~近見視距離の間に含まれる任意の値を取り得る。この目的で、光学要素は、可変度数を有し得、且つ/或いはスクリーン及び/又は1つ若しくは複数の反射面は、特にスクリーンにより発せられた光の光路に沿って平行移動可能であり得る。
図に表す異なる実施形態では、本発明による視力測定装置100;200;300;400は、テーブル上に配置されるように、例えば、又はスタンド上に取り付けられてテーブル上若しくは床上に配置されるようになされたケーシング2を含む。
ケーシング2はここでは、表示ユニット20を封入する。検査ユニット10は、ケーシング2の外側に配置され、選択的に、ケーシング2上に取り付けられる。
表示ユニット20はここでは、明瞭度モジュール20Aと、情景モジュール20Bとを含む。
明瞭度モジュール20Aは、スクリーン21と光学要素30とを含む。
スクリーン21は、例えば、以下のもの、すなわち、LED若しくはOLEDスクリーン、バックライトスクリーンを備えたシルクスクリーン、超小型ビデオプロジェクタを備えた表示光投影スクリーン、LCDスクリーン又はTFTスクリーンのうちの1つである。スクリーン21は、スクリーン21の平均平面に直交するスクリーン軸Sに沿って光ビームを生成する。この光ビームは、視力測定装置を用いる個人に対する、視標などの、対象物の像を生成するように意図されている。
ここで説明する例では、スクリーン21は平面である。
スクリーン21により表示される検査画像は、例えば視標である。当業者に知られているように、個人の視力を検査するようになされた他のタイプの画像が使用され得る。したがって、明瞭度モジュール10は、個人の眼に対する視覚検査像(視標などの対象物を表す)を生成するように設計される。
光学要素30はここでは、光学レンズ31を含む。レンズ31はここでは、例えば、70センチメートル~1メートルの、好ましくは約80センチメートルの有効焦点距離を有する、色消しレンズである。光学レンズ31は、例えば、色消しダブレットを含む。レンズ31はまた、例えば、単レンズであり得る。単レンズが使用される場合、この単レンズは、好ましくは、色収差を抑制するために80センチメートルを超える、例えば82センチメートルの、有効焦点距離を有する。
ここで説明する例では、レンズ31は、凸型とすることができる。この場合、その焦点距離並びにスクリーン21と出口開口との相対位置は、スクリーン21が、レンズの焦点距離よりも小さい又は最大でも焦点距離に等しい距離に位置するように決定することができる。そのように、レンズ31が動作状態にある、すなわち、光路に沿っており且つ光学度数がゼロと異なるときに、レンズ31は、出口開口を見ている被検者にスクリーンからの虚像をより大きなサイズで提供する(拡大鏡効果)。また、この虚像は、レンズが非動作状態にある、例えば後退位置にあるときに出口開口とスクリーン21との間に存在する光学距離よりも大きい仮想距離により出口開口から観察される。
ここで説明する例では、レンズ31が非動作状態にある、すなわち光路から外れているか又はゼロに等しい光学度数を有する場合に、出口開口とスクリーン21との間の最小光学距離は、例えば40又は33cmの、近見視距離に設定することができる(図8を参照)。
レンズ31の有効焦点距離は、レンズ自体の光学度数に対応する。有効焦点距離は、レンズの焦点面とレンズ内に配置された理論面との間で測定される。有効焦点距離を使用して光学要素をレンズに対して位置決めすることは容易ではなく、理論面の位置は正確に決定することが困難であるので、後方焦点距離が使用され得る。
レンズ31の後方焦点距離は、レンズ31の光軸Lに沿ってレンズの最大視度の頂点とレンズの焦点面との間で、すなわち、レンズの後面からレンズ31の焦点面まで測定される。
後に説明するように、光軸Lはここでは、ミラーなどの反射面を用いて折り曲げられる。
代替的に、高解像度HD又はフルHDの1インチの小型スクリーンなどのより小さいスクリーンと共に、例えば20センチメートルの、短い有効焦点距離を有するレンズを使用することが可能である。このレンズは、より小型の装置を得るために使用することができる。
好ましくは、光学要素30及びスクリーン21は、スクリーン21が光学レンズ31から距離をおいて配置される、光学レンズ31とスクリーン21との少なくとも1つの相対位置が前記レンズ31の後方焦点距離に等しくなるように、互いに対して配設される。
それゆえ、遠見視構成では、レンズ31が光の光路上に配置されたままで、前記スクリーン21と前記レンズ31との相対位置は、スクリーン21が前記レンズ31から後方焦点距離をおいて位置するように調整され得る。
このように、表示モジュール20により生成された視覚検査像は、出口開口に対して、したがって個人の眼に対して無限遠に配置され得る。そして、生成された視覚検査像と出口開口との間の距離は、無限遠として設定される。
本発明の一実施形態によれば、光学要素30は、スクリーン21により発せられて個人の眼に向かう光ビームの光路が光学要素30を通過する少なくとも前記第1の動作位置と、この光ビームの光路が光学要素30を回避する前記第2の後退位置との間で移動可能である。光学要素30がレンズ31である場合、光ビームは、レンズ31が動作位置にあるときにはレンズ31を通過し、光学レンズ31が後退位置にあるときには光学レンズ31を通過しない。
これにより、明瞭度モジュールは、個人の眼に対して可変距離をおいて対象物の像を生成するようになされる。
実際には、ここでは、説明した全ての実施形態において、光学要素30はレンズ31を含む。レンズ31は、装置100;200;300;400のケーシング2の一部上に枢動可能に取り付けられる支持体32上に固定される。
例えば図1、図4、図7及び図9に示す、レンズ31の支持体32の第1の角度位置では、支持体32は、光の光路に平行であり、レンズ31を光軸と交差させる。そして、スクリーンにより発せられた光はレンズ31を通過する。光の光路は、レンズ31の光軸Lを少なくとも部分的に辿る。
例えば図2、図3、図5、図6及び図8に示す、レンズ31の支持体32の第2の角度位置では、支持体32は、光の光路に対して傾斜しており、レンズ31をこの光路の外に出す。そして、スクリーン21により発せられた光ビームはレンズ31を通過しない。
当然ながら、支持体32の幾何学的形状は、この支持体32の全ての角度位置において支持体32が光路から外れたままであることを可能にする。
支持体32は、支持体32が第1の角度位置に配置されたときのレンズ31の位置における光ビームの光路に直交する回転軸X1を中心に枢動できるように枢着される。換言すれば、レンズ31の回転軸は、レンズ31の光軸Lに直交する。
ここで説明する例では、レンズ31は矩形状を有する。レンズ31は、その縁部を取り囲むフレームの内側に挿入される。2つの三角形の枝部がフレームをレンズ31の枢軸に連結する。矩形リングは、レンズ31をフレーム内の適所に保持する。このリングは、枢軸に面するフレームの側部にねじにより取り付けられる。
ここで説明する全ての実施形態において、前記スクリーン21は、前記スクリーン21を視力測定装置100;200;300;400の他の光学構成要素に対して、特に前記レンズ31の動作位置又は動作状態にあるレンズ31の光軸Lに対して芯出しするために、直交する2方向に沿って平行移動可能である。
この目的で、レンズ31が動作位置又は動作状態にあるときにスクリーン21をレンズ31の光軸L又は光学中心に対して芯出しするための調整装置が設けられる。換言すれば、調整装置は、スクリーン21をレンズ31の光軸L上に光学的に芯出しすることを可能にする。これらの調整装置は、スクリーン21用の調整可能な支持体23を含む。この調整可能な支持体23は、スクリーン21に平行な平面内で移動させ得る。この平面は、実際には、スクリーン軸Sに直交する。この調整は製造時に行われる。調整は、任意選択で装置の寿命期間中に繰り返され得る。この平面内でのスクリーンの移動は、例えばマイクロメータねじを用いて手動で、又は電子ユニット(図には表さない)により制御される電動システムを通じて自動的に達成され得る。
スクリーン21の電動能動再芯出しが実施され得る。代替的に、スクリーンは、所定の固定位置に対してのみ芯出しされ得る。
調整装置により、スクリーン21は、レンズ31の光学中心に対して正確に芯出しされる。この芯出しステップは、スクリーンの中心において発せられた光が出口開口の中心で視力測定装置から出ることを確実にする。
ミラー及びレンズのサイズは、視覚検査像の容易な芯出しを可能にするのに十分に幅広であるように選択される。スクリーンとミラーとレンズとの間の最小距離も、この芯出しを容易にするために増大され得る。
その上、スクリーンのこの物理的な芯出しに加えて、数値的な芯出し補正は、スクリーン又は他の光学構成要素、特に装置の所定の構成における反射面の所定のずれを補償するために、スクリーン21により表示される検査画像に適用され得る。この数値的な芯出し補正は、検査画像が出口開口に対して芯出しされたように見えるようにスクリーン上の検査画像をずらすことからなる。電子ユニットは、検査画像のこの補正を実施するようにプログラムされ得る。
物理的及び数値的な芯出し調整は、装置の光学構成要素の全ての相対位置のために芯出しされた装置の出口開口を通して視覚検査像を個人の眼で視認可能なまま維持することを目的とする。
これらの調整装置により、スクリーンにより表示される像は、レンズ31の光軸Lに対して正確に芯出しされ得る。
スクリーン31及び/又はスクリーンにより表示された像がレンズ31の光軸L上に正確に芯出しされたときに、スクリーン軸は、表示された像の中心にあるとみなされ、レンズ31の光軸Lと光の光路とは、表示ユニットの内側で一致する。
検査ユニット10ひいては出口開口10Aが、個人の眼の前に配置され、したがって、レンズ31の光軸Lに対してずらされ得るので、光の光路は、表示ユニット20と検査ユニット10との間で、レンズ31の光軸Lから逸脱し得る。
後により詳細に説明するように、いくつかの実施形態では、スクリーン21はまた、視覚検査像と出口開口との間の距離を更に変化させるために、特にスクリーン軸Sに沿って、移動可能であり得る。
そのような実施形態(第1の実施形態及び第2の実施形態を参照)では、明瞭度モジュール20Aの前記スクリーン21は、視覚検査像と出口開口との間の異なる距離に対応する2つの位置の間で基準軸に沿って平行移動可能である。この基準軸はここでは、スクリーン軸Sと重ね合わされるか又は平行である。
以下により詳細に説明する実施形態では、表示ユニット20の明瞭度モジュール20Aはまた、少なくとも1つの反射面を含む。前記反射面は、光路を出口開口10Aに向けるために、前記装置100;200;300;400内に配設される。
前記反射面は、表示モジュールのサイズを制限するために、スクリーンにより発せられる光ビームの光路を折り曲げることを可能にする。
実際には、前記少なくとも1つの反射面は、少なくとも1つのミラー、好ましくは2~4つのミラーを含む。
代替的に、前記反射面は、任意の種類のビームスプリッタを含み得る。
代替的に、簡略化した実施形態では、前記視覚検査装置は、反射面を含まなくてもよい。次に、ここで説明する実施形態に見られるように、スクリーンは、レンズの光軸上に配置され、好ましくは、レンズの光軸に沿って平行移動可能である。そして、レンズの光軸は、ミラーにより折り曲げられていないので、一直線である。
更に、前記少なくとも1つの反射面は、少なくとも2つの位置の間で平行移動及び/又は回転移動可能であり得る。
反射面は、後により詳細に説明するように、視覚検査像と出口開口との間の距離を更に変化させるために移動可能であり得る。
情景モジュール20Bはここでは、追加のスクリーン22と追加のミラー24とを含む。追加のスクリーン22は、背景画像を表示するために使用される。この背景画像は、好ましくは、個人になじみの深い環境、例えば、都市、風景、部屋などの自然環境、外部又は内部環境の画像である。追加のミラー24はここでは、凹面ミラーである。ミラー24の光軸は、凹面ミラーの頂点を通過し、ここでは、表示ユニットからの出口において明瞭度モジュール20Aのレンズ31の光軸Lと重ね合わされる。
追加のスクリーン22は、ビデオディスプレイ、例えばLCDディスプレイ、又は明瞭度モジュール20Aのスクリーン21に関して既に説明したタイプの任意の適合されたスクリーンであり得る。
変形例では、追加のスクリーンは、LEDマトリクスと光拡散装置とを含み得る。LEDマトリクスは、明瞭度モジュールにより生成された視覚検査像を取り囲む柔らかい周辺光を生成するために、光拡散装置の後方に配置される。
ビームスプリッタ26は、明瞭度モジュール20Aのスクリーン21により発せられた光と、情景モジュール20Bの追加のスクリーン22により発せられた光とを重畳させるために、明瞭度モジュール20Aと情景モジュール20Bとの間に配置される。ビームスプリッタ26は、明瞭度モジュール20Aのスクリーン21から到来する光を屈折検査ユニット10に向けて、そして最終的には個人の眼に向けて反射するように位置決めされる。ビームスプリッタ26はまた、追加のスクリーン22により発せられた光を追加のミラー24に向けて反射し、この追加のミラー26により反射された光を個人の眼に向けてビームスプリッタ26を通して直進させる。明瞭度モジュール及び情景モジュールから到来する、両方の光ビームは、開口部3を通って表示モジュールのケーシング2から出る。
ここで、図に示す例示的な実施形態についてより詳細に説明する。
図1~図3に示す、第1の実施形態は、より高度な実施形態である。
この第1の実施形態では、明瞭度モジュール20Aは、3つのミラー41、42、43を含む。スクリーン軸Sはここでは、水平方向である。動作位置又は動作状態にあるレンズ31の光軸Lの主方向はここでは、ミラーにより折り曲げられた光軸L部分の外側の上下方向である。
第1のミラー41がスクリーン軸S上に配置される。第1のミラー41は、スクリーン軸Sに直交する回転軸X2を中心に枢動するように移動可能である。第1の位置では、第1のミラー41は、スクリーン軸Sに対して45°の向きに配置され、スクリーン21から発せられた光ビームを第2のミラー42に向けて反射し(図1及び図2)、且つ第2の位置では、第1のミラー41は、スクリーン軸Sに対して135°の向きに配置され、光ビームをビームスプリッタ26に向けて反射する(図3)。光学要素30がその後退した第2の位置にあるときにのみ第1のミラー41の第2の位置に達し得る。
第2のミラー42と第3のミラー43とは、互いに対して直角に配置される。加えて、第2のミラー42及び第3のミラー43は、スクリーン軸Sに対して、45°及び135°の角度で配置される。
この配置により、第1のミラー41が第1の位置にある間に、スクリーン21により生成された光ビームは、第1のミラー41により第2のミラー42に向けて順に反射され得る。次いで、光ビームは、第2のミラー42により第3のミラー43に向けて反射され、その後、光ビームがレンズ31の光軸Lに沿ってレンズ31に向けられるように、第3のミラー43により反射される。ここでは、スクリーン軸Sと光軸Lの主方向とは、互いに直交する。
光ビームは、(光学要素30が第1の動作位置にあるときに)レンズ31を通過して、ビームスプリッタ26に達し、そして個人の眼に向けて反射される。
この第1の実施形態では、スクリーン21の支持体23は、スクリーン軸Sに沿って移動可能である。支持体23は、実際には、例えば、スクリーン軸Sに平行にケーシング2上に取り付けられた第1のレール51上を摺動するようになされる。したがって、視覚検査像と出口開口との間の距離は、スクリーン21を移動させることにより修正され得る。スクリーン21の移動は、図2と図3とを比較することにより図で視覚化され得る。図2では、スクリーン21は、図3よりも第1のミラー41及び光学要素30から更に離れている。
加えて、第2のミラー42及び第3のミラー43は、ミラー42、43がレンズ31の光軸Lの主方向に平行に摺動可能に移動可能であるように明瞭度モジュール20Aのレール52上に取り付けられる基部48上に一緒に保持される。
ミラー42、43を支える基部48を(例えば、図には示さない、電気モータ及び関連する機構により)移動させることにより、生成された視覚検査像と出口開口との間の距離を更に修正することができる。
ミラー42、43の移動は、図1と図2とを比較することにより図で視覚化され得る。図1では、ミラー42、43は、図2よりも光学要素30から更に離れている。
これにより、明瞭度モジュール20Aは、個人の眼Eに対して可変距離をおいて視覚検査像を生成するようになされる。
レンズ31はここでは、例えば、10%の精度で823ミリメートルの有効焦点距離を有する。後方焦点距離はここでは、813ミリメートルである。
図1では、レンズ31は第1の動作位置にある。第1のミラー41は第1の位置にあり、第2のミラー及び第3のミラーは、レンズ31から最も離れた最端位置にある。スクリーン21はまた、第1の位置にある第1のミラー41から最も離れてスクリーン21が配置される最端位置にある。
図1に示す構成では、スクリーン21がレンズの焦点面内に配置されるように、装置の異なる要素が配設される。よって、前記スクリーン上に表示される検査画像は、個人の眼から無限遠の距離にあるように見える。したがって、視覚検査像と出口開口との間の距離は無限遠である。それゆえ、個人の眼の視力は、前記視覚検査像を観察する個人の視機能を評価することにより、遠見視条件で検査され得る。
次いで、第2のミラー42及び第3のミラー43は、図1に示す最端位置から光学要素30の最も近傍の別の最端位置に摺動させ得る。
スクリーン21がまだ図1の最端位置にある間に、第2のミラー42及び第3のミラー43を第2のレール52に沿って移動させ、且つレンズ31を動作位置から後退位置に移動させることにより、生成された視覚検査像と出口開口10Aとの間の距離を無限遠~約68センチメートルまで変化させ得る。それゆえ、個人の眼の視力は、無限遠~68センチメートルの間に含まれる任意の距離での遠見視条件で検査され得る。
ここではミラー42、43を第2のレール52上で連続的に摺動させ得るので、視覚検査像と出口開口との間の距離もまた、無限遠~68センチメートルの範囲で連続的に変化させ得る。
スクリーン21の水平軸に沿った視野は、約8°である。決定される最大視力は、PR NF EN ISO規格10938及びNF EN ISO規格8596に従って標準的視標の内側形状を形成するのに、前記視標が最低でも2画素を必要とすることに基づいて20/10である。
代替的に、スクリーン21はまた、図1に示す最端位置から、スクリーン21が、第1の位置にある第1のミラー41の最も近傍にある、(図には表さない)中間位置に摺動させ得る。
視覚検査像と出口開口との間の対応する距離は、スクリーンのみを移動させたときに5.6メートル~無限遠まで、並びに第2のミラー42及び第3のミラー43のみを2つの最端位置の間で移動させたときに1メートル~無限遠まで変化させ得る。
代替的に、スクリーン及びミラーは、出口開口10Aから6メートルの所に位置する視覚検査像を生成するために位置決めされ得、且つ個人の眼の視機能は、6メートルで評価され得る。この測定は、例えば、測定された球面補正に球面オフセットを加えることにより、無限遠に配置された視標に対する視機能を算出することを可能にし得る。より正確には、6メートルで測定された視力は、この分野で知られているように、+0.16ディオプトリのオフセットを加えることにより、無限遠で測定された視力に変換することができる。
第1の実施形態の図2に示す構成では、レンズ31を含む光学要素30は、第2の後退位置にある。視覚検査像と出口開口との間の距離は、約67センチメートルである。
そして、スクリーン21は、図1に示す最端位置から、スクリーン21が、第1の位置にある第1のミラー41の最も近傍にある、(図には示さない)中間位置に摺動させ得る。
第2のミラー42及び第3のミラー43もまた、図1に示す最端位置と光学要素30の最も近傍の前記別の最端位置との間で摺動させ得る。
スクリーン21を第1のレール51に沿って及び第2のミラー42及び第3のミラー43を第2のレール52に沿って移動させることにより、視覚検査像と出口開口との間の距離を約1メートル~約50センチメートルまで変化させ得る。それゆえ、個人の眼の視力は、1メートル~50センチメートルの間に含まれる任意の距離での中間視条件で検査され得る。
ここではスクリーン21及びミラー42、43をそれぞれ第1のレール51及び第2のレール52上で連続的に摺動させ得るので、視覚検査像と出口開口との間の距離もまた、1メートル~50センチメートルの範囲で連続的に変化させ得る。
そして、スクリーン21の視野は約8°である。決定される最大視力は、標準的視標の内側形状を形成するのに視標が最低でも2画素を必要とすることに基づいて10/10である。
第1の実施形態の図3の構成では、光学要素30は依然として後退位置にあり、第1のミラー41は、光学要素に向けて枢動させた、第2の位置にある。この構成では、光ビームは、第2のミラー42及び第3のミラー43により反射されることなしに、スクリーン21からビームスプリッタ26へと第1のミラー41により直接反射される。視覚検査像の光学位置を、ひいては、生成された視覚検査像と出口開口との間の距離を変化させるためにスクリーン21のみを移動させ得る。第2のミラー42及び第3のミラー43は迂回される。図3の構成は、ここでは、前記視覚検査像と前記出口開口との間の33センチメートルの距離に対応する。
スクリーン21を第1のレール51に沿って移動させることにより、生成された視覚検査像と出口開口との間の距離を約50センチメートル~約33センチメートルまで変化させ得る。それゆえ、個人の眼の視力は、50センチメートル~33センチメートルの間に含まれる任意の距離での近見視条件で検査され得る。
ここではスクリーン21を第1のレール51上で連続的に摺動させ得るので、生成された視覚検査像と出口開口との間の距離もまた、50センチメートル~33センチメートルの範囲で連続的に変化させ得る。スクリーンを第1のレール51上の2つの最端位置の間で摺動させると、スクリーン21の視野は、12°~15°の間で変化する。
スクリーン21及び3つのミラー41、42、43は、例えば、図には示さない、電気モータ19及び関連する機構により移動するように制御される。
スクリーン及びミラーの位置の設定点は、装置により生成された視覚検査像の視標を識別する際の個人の眼の視機能を考慮に入れたソフトウェアにより自動的に決定され得る。
図4~図6に示す、第2の実施形態もまた、高度な実施形態である。
スクリーン軸Sは、動作位置にあるレンズ31の光軸Lの主方向に見られるように、上下方向である。好ましくは、レンズ31の光軸L及びスクリーン軸Sは、部分的に重ね合わされる。この第2の実施形態では、スクリーン21の支持体23はまた、スクリーン軸Sに沿って移動可能である。支持体23は、実際には、スクリーン軸Sに平行にケーシング2上に取り付けられた第1のレール51上を摺動するようになされる。したがって、生成された視覚検査像と出口開口との間の距離は、スクリーン21を移動させることにより修正され得る。スクリーン21の移動は、図5と図6とを比較することにより図で視覚化され得る。図5では、スクリーン21は、図6よりも光学要素30から更に離れている。
この第2の実施形態では、明瞭度モジュール20Aは、4つのミラー61、62、63、64を含む。
これらのミラーはここでは、互いに直角をなす向きに配置された2つのミラーの対で一緒に保持される。第1及び第2の対のミラーの各対は、第2のレール67上に摺動可能に取り付けられた支持体65、66の要素により支持される。
ミラーの各対は、第2のレール67に沿って独立して摺動し得る。
特に、第1の対のミラー61、64は、スクリーン軸Sの内外に摺動させ得る。
第1の対のミラー61、64がスクリーン軸S上に配置されたときに、第1の対のミラーの第1のミラー61は、スクリーン21の前方に、スクリーン軸S上に配置される。第1のミラー61は、スクリーン軸Sに対して45°の向きに配置され、スクリーン21により発せられた光ビームを、第1のミラー61に平行な向きに配置された、第2の対のミラーの第2のミラー62に向けて反射する。この第2のミラー62は、光ビームを、第2のミラー62に対して90°の向きに配置された、前記第2の対のミラーの第3のミラー63に向けて反射する。第3のミラー63は、光ビームを、第1の対のミラーに属し且つ第3のミラー63に平行な向きに配置された第4のミラー64に向けて反射する。
第4のミラー64は、レンズ31の光軸Lの主方向に沿って、光ビームを上下方向にビームスプリッタ26に向けて反射する。
この配置により、第1の対のミラー61、64がスクリーン軸S上に配置されている間に、スクリーン21により発せられた光ビームは、第1のミラー61により第2のミラー62に向けて順に反射され得る。次いで、光ビームは、第2のミラー62により第3のミラー63に向けて反射され、その後、第3のミラー63により第4のミラー64に向けて、且つ第4のミラー64によりレンズ31の光軸Lの主方向に沿ってレンズ31に向けて反射される。スクリーン軸S及び光軸Lはここでは、部分的に重ね合わされる。
光ビームは、(光学要素30が第1の動作位置にあるときに)レンズ31を通過して、ビームスプリッタ26に達し、そして個人の眼に向けて反射される。
第1の対のミラーが光路上に配置されたときに、第2の対のミラー62、63を支える基部66を(例えば、図には示さない、電気モータ及び関連する機構により)第1の対のミラー61、64の基部65に対して移動させることにより、視覚検査像と出口開口10Aとの間の距離を修正することができる。
第2の対のミラー62、63の移動は、図4と図5とを比較することにより図で視覚化され得る。図4では、第2の対のミラーのミラー62、63は、図5よりも第1の対のミラーのミラー61、64から及び光学要素30から更に離れている。
図4では、レンズ31は第1の動作位置にある。このレンズは、例えば、857ミリメートルの有効焦点距離を有する。第1の対のミラー61、64は、スクリーン21により発せられる光の光路上に配置される。すなわち、第2の対のミラー62、63は、第1の対のミラー61、64から最も離れた最端位置にある。スクリーン21もまた、スクリーン21が第1の対のミラーの第1のミラー61から最も離れて配置される最端位置にある。
図4に示す構成では、スクリーン21がレンズ31の焦点面内に配置されるように、装置の異なる要素が配設される。よって、前記スクリーン上に表示される検査画像の像は、個人の眼から無限遠の距離にあるように見える。したがって、視覚検査像と出口開口10Aとの間の距離は無限遠である。それゆえ、個人の眼の視力は、前記視覚検査像を観察する個人の視機能を評価することにより、遠見視条件で検査され得る。
スクリーン21の視野は約9°である。決定される最大視力は、文字の内側形状を形成するのに、使用される標準的視標が最低でも2画素を必要とすることに基づいて16/10である。
そして、スクリーン21は、図4に示す最端位置から、図5に見られるように、スクリーン21が、光ビームの光路上に配置されたままで、第1の対のミラーの第1のミラー61のより近傍にある、中間位置に摺動させ得る。
第2の対のミラー62、63もまた、図4に示す最端位置から、第1の対のミラー61、64の最も近傍の別の最端位置に摺動させ得る。
スクリーン21を第1のレールに沿って及び第2の対のミラー62、63を第2のレール67に沿って移動させることにより、視覚検査像と出口開口10Aとの間の距離を無限遠~約2センチメートルまで変化させ得る。それゆえ、個人の眼の視力は、無限遠~2センチメートルの間に含まれる任意の距離での遠見視条件で検査され得る。
ここではスクリーン21及びミラーをそれぞれ第1のレール及び第2のレール67上で連続的に摺動させ得るので、生成された視覚検査像と出口開口との間の距離もまた、無限遠~1.5センチメートルの範囲で連続的に変化させ得る。
図5に示す構成では、レンズ31を含む光学要素30は、第2の後退位置にある。
スクリーン21は、図4に示す最端位置から、スクリーン21が(光路上の)第1の対のミラーの第1のミラー61に最も近傍にある、(図には表さない)位置に摺動させ得る。
第2の対のミラー62、63はまた、図4に示す最端位置から、第1の対のミラーの最も近傍の前記別の最端位置に摺動させ得る。
それにより、視覚検査像と出口開口10Aとの間の距離は、約70センチメートル~約1メートルまで連続的に変化させ得る。
それゆえ、個人の眼の視力は、この範囲に含まれる任意の距離での中間視条件で検査され得る。
図5に示す構成は、視覚検査像と出口開口との間の67センチメートルの距離に対応する。
図6の構成では、光学要素30は依然として後退位置にあり、第1及び第2の対のミラー61、62、63、64は、スクリーン21により発せられる光の光路から外れて配置されるように摺動させる。
この構成では、光ビームは、いかなるミラーによっても反射されることなしに、スクリーン21からビームスプリッタ26に向けられる。この構成では、光路の長さを変化させるためにスクリーン21のみを移動させ得る。第1の対のミラー及び第2の対のミラーは迂回される。
スクリーン21を第1のレールに沿って移動させることにより、視覚検査像と出口開口10Aとの間の距離を約50センチメートル~約25センチメートルまで変化させ得る。それゆえ、個人の眼の視力は、50センチメートル~25センチメートルの間に含まれる任意の距離での近見視条件で検査され得る。
図6に示す構成は、視覚検査像と出口開口との間の33センチメートルの距離に対応する。
ここではスクリーン21を第1のレール上で連続的に摺動させ得るので、生成された視覚検査像と出口開口との間の距離もまた、50センチメートル~33センチメートルの範囲で連続的に変化させ得る。
スクリーン21、ミラー61、62、63、64及び光学要素30は、例えば、図には示さない、電気モータ及び関連する機構により移動するように制御される。
図7及び図8に示す第3の実施形態は、先に説明した第1の実施形態の簡略化した変形例である。
この第3の実施形態では、明瞭度モジュールは、スクリーン21、第2のミラー42及び第3のミラー43が固定され、移動可能でないことを除いて、第1の実施形態の光学構成要素と同様である光学構成要素を含む。
第1の実施形態に見られるように、第1のミラー41は、光路上に配置され、スクリーン軸Sに対して選択的に45°又は135°の角度で配置されるように、光ビームの光路に直交する回転軸を中心に枢動するように取り付けられる。
この実施形態では、スクリーンにより発せられた光は、第1のミラー41の角度位置に応じて、3つの光路のうちの1つを辿り得る。
第1のミラー41が第1の位置(スクリーン軸Sに対して45°の位置)にあり、且つ光学要素30が動作位置にあるときに(図7)、光は、第1のミラー41により第2のミラー42に向けて、第2のミラー42により第3のミラー43に向けて、そして第3のミラーにより光学要素30及びビームスプリッタ26に向けて反射される。それから、生成された視覚検査像と出口開口との間の距離は、約6メートルである。すなわち、スクリーン21により表示された検査画像は、約6メートルの距離をおいて個人の眼で視認される。
他の修正なしに、光学要素30は後退位置まで枢動させ得る。そして、視覚検査像と出口開口10Aとの間の距離は、約1メートルである。
そして、第1のミラー41は、第2の位置(スクリーン軸Sに対して135°の位置)まで枢動させ得る。次いで、スクリーン21により発せられた光ビームは、第1のミラー41により直接ビームスプリッタ26に向けて反射され、その後、ビームスプリッタ26により個人の眼に向けて反射される。そして、視覚検査像と出口開口10Aとの間の距離は、(図8の構成では)約40センチメートルである。
したがって、視覚検査像は、装置の出口開口からの3つの一定の距離をおいて表示され得る。
視力測定装置300の第3の実施形態では、視覚検査像は、3つの異なる光学距離をおいて個人により観察され得る。
第4の実施形態は、第1の実施形態の別の簡略化した変形例である。図9に示す、この第4の実施形態では、スクリーンは固定される。スクリーン軸Sは上下方向であり、且つ第1のミラー41は除去される。第2のミラー42及び第3のミラー43は、第1の実施形態と同様に、第2のレール52に沿って上下方向に摺動可能であるように取り付けられる。
スクリーン21により発せられた光ビームは、第2のミラー42に向けて直接発せられ、第2のミラー42により第3のミラー43に向けて反射され、そして、第3のミラー43により、動作位置にある光学要素30に向けて又は光学要素30が後退位置にあるときにはビームスプリッタ26に向けて反射される。
レンズ31はここでは、例えば、686ミリメートルの有効焦点距離を有する。そして、スクリーン21の視野は、水平軸に沿って約11°である。決定される最大視力は、2画素で16/10である。画素サイズは、例えば、約63ミクロンである。
レンズが動作位置にある状態では、視覚検査像と出口開口10Aとの間の距離を80センチメートル~無限遠の範囲で変化させ得る。
レンズが後退位置にある状態では、視覚検査像と出口開口10Aとの間の距離を40センチメートル~95センチメートルの範囲で変化させ得る。
視力測定装置400の第4の実施形態では、視覚検査像は、個人により2つの異なる距離範囲で観察され得る。
実際には、どの実施形態を考慮しても、スクリーンにより発せられた光の光路に沿ったスクリーンの平行移動及び/又はミラーの回転移動若しくは平行移動及び/又は明瞭度モジュールの光学要素の移動は、好ましくは、前記電子ユニット(図には表さない)により制御される電動システムを通じて自動的に達成される。
電子ユニットは、所定の屈折プロセスステップとオペレータにより入力されたパラメータとに基づいてこれらの移動を命令するようにプログラムされる。
明瞭度モジュールは、個人の眼Eに対して可変距離をおいて対象物の像を生成するようになされる。対象物の像は、スクリーン21により表示される検査画像の実像又は虚像である。
個人の視野は、スクリーン21全体を観察するのに十分な大きさである。
明瞭度モジュール20Aから出た光ビームは、最終的に、ビームスプリッタ26により検査ユニット10に向けて、そしてこの検査ユニット10を通して個人の眼に向けて反射される。
情景モジュール20Bでは、追加のスクリーン22により生成された光ビームは、(例えば図1の光線Rで示すように)ビームスプリッタ26により追加のミラー24に向けて反射され、追加のミラー24に反射してビームスプリッタ26に向かい(光線R)、最終的に個人の眼Eに向かうようにビームスプリッタ26により透過される(光線R)。
追加のミラー24は、視力測定装置を使用する個人が、5メートルを超える又は6メートルを超える距離をおいて追加のスクリーン22により生成された像を視認することを可能にする、焦点距離を有する。
それゆえ、本実施形態では、情景モジュール20Bの要素は、情景モジュール20Bの追加のスクリーン22により生成された虚像が個人の眼に対して距離をおいて位置する、すなわち、個人の眼の遠視力に対応するように位置決めされる。
したがって、ビームスプリッタ26は、明瞭度モジュール20Aにより生成された光ビームを反射させるだけでなく、情景モジュール20Bの追加のスクリーン22により最初に生成された光ビームを同じ方向に加える、すなわち、明瞭度モジュール20Aにより生成された像と情景モジュール20Bのスクリーンにより生成された別の像とを組み合わせることを可能にする。最後に、表示ユニットにより生成された、個人が見る全体像は、重ね合わされた、明瞭度モジュールにより生成された視覚検査像と情景モジュールにより生成された情景像とを含む。
追加のスクリーンがLEDマトリクスと光拡散装置とを含む前記変形例では、情景モジュールにより生成された柔らかい周辺光は、明瞭度モジュールにより生成された視覚検査像を取り囲む。
情景モジュール20Bの追加のスクリーン22の幅は、ビームスプリッタ26の略全長にわたって延び、それゆえ、かなり広い角度、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から視認可能である光ビームを生成することを可能にする。
本発明により、明瞭度モジュール20Aのスクリーン21により発せられた光ビームはまた、かなり広い角度、概して5°以上の角度にわたって個人の眼Eから視認可能である。換言すれば、出口開口10Aから見て測定された視覚検査像の角度サイズは、視力検査に使用されるスクリーンに対して5°を超える、例えば5°~25°の間、より好ましくは8°~15°の間に含まれ、後者の像は、水平軸において33°の広い視野を有する追加のスクリーン22の像により取り囲まれる。
本発明による新規の視力測定装置100;200;300;400は、視覚検査像からの異なる距離における個人の視機能を容易に評価することを可能にする。
その上、光学要素は、個人の眼から近見視距離をおいて視覚検査像を表示するために、光の光路から除去され得る。これにより、近見視条件では、より大きな像サイズの視覚検査像を表示することが可能となる。より大きな像サイズにより、読み取るべきテキストを表示し且つ像を装置の出口開口に対してより容易に芯出しすることが可能となる。例えば、視覚検査像は、レンズ31が後退位置にあるときに33センチメートルの距離をおいて表示されたときに水平軸に沿って15°の角度サイズを有する。
したがって、屈折検査ユニット10を使用した自覚的屈折検査は、個人の眼から選択された組の異なる距離をおいて配置された視標を用いて実行することができる。
この自覚的屈折検査は、生成された視覚検査像と出口開口との間の距離を連続的に変化させることが可能である実施形態を使用した無限遠での測定を含み得るより正確な屈折測定をもたらす。
視覚検査像と出口開口10Aとの間の距離を変化させる間に、このスクリーン21により表示された、視標又は他の任意の対象物のサイズが、この距離に応じて調整され得る。この調整は、電子ユニットにより制御される。
上記で説明した視力測定装置は、コンパクトであるが、広い視野を有する情景モジュールにより生成された像により、実際の状況をシミュレートすることができる。これにより、現実的な視力条件に近い視覚検査像を用いて視覚検査を行うことが可能となる。
明瞭度モジュール20Aと情景モジュール20Bとを同時に使用することにより、広い視野を有する像の中心に高解像度の視標が表示され得る。
情景モジュール20Bの追加のスクリーン22がビデオディスプレイである場合、視力測定装置を使用して行われる検査は、実際の状況に見られるような、移動環境をシミュレートすることさえできる。
ここで説明する例では、光学要素30は、光学レンズ31を含む。
ここで説明する例では、光学要素30は、前記動作位置と前記後退位置との間で回転移動可能である。代替的に、光学要素は、前記動作位置と前記後退位置との間で平行移動可能であり得る。上記で説明した例は、例えば、レンズが光路を横切って配置され、レンズの光軸が前記主方向に位置合わせされる第1の位置と、レンズが光路からずらされ、レンズの光軸が前記主方向に平行なままである第2の位置との間で平行移動可能な光学レンズを用いて実施され得る。
本発明の簡略化した代替実施形態では、表示ユニットの明瞭度モジュールは、反射面を全く含まず、スクリーンと光学要素とのみを含む。スクリーンは、スクリーン軸に沿って平行移動可能であってもなくてもよい。
その上、光学構成要素、特に装置の反射面の相対位置及び向きは、視覚検査像と出口開口との間に同一の距離を得るように修正され得る。
本発明の簡略化した代替実施形態では、情景モジュールは存在しない。
可変度数を有する光学要素を使用する実施形態についての、及び移動可能なスクリーン21を用い且つ折り返しミラー41、42、43を用いない、光軸が光学要素30とスクリーン21との間の直線に沿って延びる実施形態についての利点は、切れ目のない移行により可変距離をおいて示される像を被検者に提示することである。この利点は、第1の場合には、調節可能なレンズの度数の変更が連続的であるので、及び第2の場合には、スクリーン21の平行移動による変位も連続的であり得るので可能である。
本発明によれば、上記で説明した視力測定装置は、以下のステップ、すなわち、
i)前記検査画像に基づいて個人の眼に対する視覚検査像を生成するステップであって、前記視覚検査像は、出口開口であって、それを通して個人の眼が前記検査視覚像を見ることができる、前記視力測定装置、例えば、フォロプタの出口開口を通して視認可能である、ステップと、
ii)前記光学要素(30)の状態を前記動作状態と前記非動作状態との間で変化させることにより、前記視覚検査像と前記出口開口(10A)との間の前記可変距離を変化させるステップと、
iii)前記視覚検査像と前記出口開口との間に異なる距離をおいて個人の少なくとも一方の眼による前記視覚検査像の視知覚を評価するステップと共に、個人の眼を検査するために使用され得る。
特に、ステップii)は、前記スクリーンにより発せられて前記出口開口を通って装置から出る光の光路上に光学要素が配置される動作位置と、光学要素が前記光路から外れたままである後退位置との間で前記光学要素を移動させることにより、前記視覚検査像と前記出口開口との間の距離を変化させることを含み得る。
ステップii)は、代替的に、前記動作状態に対応する非ゼロ値と前記非動作状態に対応するゼロ値との間で、光学要素の可変屈折度数を変更することを含み得る。この場合、光学要素は移動させない。光学要素は、光の光路上に留まる。
視覚検査像の視知覚は、個人に視覚検査像の知覚を特徴付けるように尋ねることにより、見えるか又は見えないかを述べることにより、又は文字などの視標を認識するか否かにより評価される。視知覚はまた、例えば、個人が視標を認識するのに必要な遅延を求めることにより、評価され得る。視知覚の評価は、当業者により知られている任意の方法により行われ得る。
更に、固定されたスクリーン及び光学要素位置では、視力測定装置内のレンズの光学度数及び/又は視覚検査像は、評価ステップ中の個人の応答に応じて変更される。

Claims (18)

  1. 個人の眼を検査するための視力測定装置(100;200;300;400)であって、前記個人の前記眼の近傍に異なる視力矯正度数を提供するための光学システムを有する屈折検査ユニット(10)と、前記個人の前記眼に対する視覚検査像を生成するように適合された表示ユニット(20)であって、前記視覚検査像は、前記視力測定装置(100;200;300;400)の前記検査ユニットの出口開口(10A)を通して視認可能である、前記表示ユニット(20)とを含み、この表示ユニット(20)は、
    前記視覚検査像を生成する際に使用される検査画像を表示するように適合されたスクリーン(21)と、
    光学度数を有する少なくとも1つの光学要素(30)と
    を含み、
    前記光学要素(30)は、前記スクリーン(21)により発せられて前記出口開口(10A)を通って前記装置(100;200;300;400)から出る光の光路上に配置された非ゼロの屈折度数を前記光学要素が示す動作状態と、前記視覚検査像が前記出口開口(10A)から可変距離をおいて生成されるように、前記光学要素が屈折度数を前記光路上に導入しない非動作状態とを提示する、
    視力測定装置(100;200;300;400)。
  2. 前記光学要素(30)は、前記スクリーン(21)により発せられて前記出口開口(10A)を通って前記装置(100;200;300;400)から出る前記光の前記光路上に前記光学要素(30)が配置される、前記動作状態に対応する、動作位置と、前記光学要素(30)が前記光路から外れたままである、前記非動作状態に対応する、後退位置との間で移動可能である、請求項1に記載の視力測定装置(100;200;300;400)。
  3. 前記光学要素は、前記光の前記光路上に配置されたままであり、且つ前記動作状態に対応する非ゼロ値と前記非動作状態に対応するゼロ値との間で可変である、可変屈折度数を有する、請求項1に記載の視力測定装置(100;200;300;400)。
  4. 前記可変距離は、遠見視距離~近見視距離又は中間視距離の間に含まれる、請求項1~3のいずれか一項に記載の視力測定装置(100;200;300;400)。
  5. 前記光学要素(30)は光学レンズ(31)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(100;200;300;400)。
  6. 前記光学要素(30)は、前記動作位置と前記後退位置との間で回転及び/又は平行移動可能である、請求項2、4又は5のいずれか一項に記載の視力測定装置(100;200;300;400)。
  7. 前記スクリーン(21)は、生成された前記視覚検査像と前記出口開口(10A)との間の異なる距離に対応する2つの位置の間で、基準軸に沿って平行移動可能である、請求項1~6のいずれか一項に記載の視力測定装置(100;200;300;400)。
  8. 前記スクリーン(21)は、前記スクリーン(21)を前記光学要素(30)の光軸に対して芯出しするために、直交する2方向に沿って平行移動可能である、請求項1~7のいずれか一項に記載の視力測定装置(100;200;300;400)。
  9. 前記光学要素(30)は、動作位置にある光学レンズ(31)であり、前記スクリーン(21)と前記光学レンズ(31)との相対位置は、前記スクリーン(21)が、前記光学レンズ(31)の光軸(L)に沿って測定された前記光学レンズ(31)の後方焦点距離に等しい前記光学要素(30)からの距離をおいて位置するように、調整可能である、請求項7に記載の視力測定装置(100;200;300;400)。
  10. 前記視覚検査像は、前記装置の反射面により反射された若しくは反射されない、前記光学要素(30)の影響を受けずに前記スクリーン(21)により表示された前記検査画像、又は前記装置の反射面により反射された若しくは反射されない、前記光学要素(30)により投影された前記検査画像の像を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の視力測定装置(100;200;300;400)。
  11. 前記スクリーン(21)と前記光学要素(30)と前記出口開口(10A)との前記相対位置は、前記視覚検査像と前記出口開口(10A)との間の前記距離を無限遠~近見視距離の間に含まれる1つ又はいくつかの光学距離範囲で連続的に変化させるために変化させられるようになされる、請求項1~10のいずれか一項に記載の視力測定装置(100;200;300;400)。
  12. 少なくとも1つの反射面は、前記スクリーン(21)により発せられた前記光の前記光路を前記出口開口(10A)に向けるように、前記装置内に配設される、請求項1~11のいずれか一項に記載の視力測定装置(100;200;300;400)。
  13. 前記少なくとも1つの反射面は、少なくとも2つの位置の間で平行移動及び/又は回転移動可能である、請求項12に記載の視力測定装置(100;200;300;400)。
  14. 前記少なくとも1つの反射面は、前記光学要素が前記光路から外れたままであるときに、前記少なくとも1つの反射面が、前記スクリーン(21)により発せられた前記光を前記出口開口(10A)に向ける位置まで平行移動及び/又は回転移動させる、請求項13に記載の視力測定装置(100;200;300;400)。
  15. 前記出口開口(10A)から見て測定された前記視覚検査像の角度サイズは、5°~25°の間に含まれる、請求項1~14のいずれか一項に記載の視力測定装置(100;200;300;400)。
  16. 第2の画像を表示するように適合された第2のスクリーン(21)を含み、この第2の画像の像は、前記装置の前記出口開口(10A)における前記視覚検査像と重畳される、請求項1~15のいずれか一項に記載の視力測定装置(100;200;300;400)。
  17. 前記スクリーン(21)は、以下のもの、すなわち、LCDスクリーン(21)、TFTスクリーン、LED又はOLEDスクリーン、バックライトスクリーンを備えたシルクスクリーン、超小型ビデオプロジェクタを備えた表示光投影スクリーンのうちの1つである、請求項1~16のいずれか一項に記載の視力測定装置(100;200;300;400)。
  18. 個人の眼を検査するための視力測定装置(100;200;300;400)であって、前記個人の眼の近傍に異なる視力矯正度数を提供するための光学システムを有する屈折検査ユニット(10)と、前記個人の眼に対する視覚検査像を生成するように適合された表示ユニット(20)であって、前記視覚検査像は、前記視力測定装置の前記検査ユニットの出口開口(10A)を通して視認可能である、前記表示ユニット(20)とを含み、この表示ユニット(20)は、
    前記視覚検査像を生成する際に使用される検査画像を表示するように適合されたスクリーン(21)と、
    光学度数を有する少なくとも1つの光学要素(30)と
    を含み、
    前記光学要素(30)は、前記スクリーン(21)により発せられて前記出口開口(10A)を通って前記装置(100;200;300;400)から出る光の光路上に配置された非ゼロの屈折度数を前記光学要素が示す動作状態と、前記視覚検査像が前記出口開口(10A)から可変距離をおいて生成されるように、前記光学要素が屈折度数を前記光路上に導入しない非動作状態とを提示する、視力測定装置(100;200;300;400)を使用して個人の眼を検査するための方法であって、
    前記検査画像に基づいて前記個人の眼に対する前記視覚検査像を生成するステップであって、前記視覚検査像は、前記出口開口(10A)であって、それを通して前記個人の眼が前記視覚検査像を見ることができる前記視力測定装置の前記出口開口(10A)を通して視認可能である、ステップと、
    前記動作状態と前記非動作状態との間で前記光学要素(30)の状態を変更することにより、前記視覚検査像と前記出口開口(10A)と間の前記可変距離を変化させるステップと、
    前記視覚検査像と前記出口開口(10A)との間に異なる距離をおいて前記個人の少なくとも一方の眼による前記視覚検査像の視知覚を評価するステップと
    を含む、方法。
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