JP7223424B2 - 視覚検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、視覚検査装置に関する。

測定装置の測定光出射口に被検者の瞳の像を映し出すための反射部材を配置することが知られている。これにより、被検者が光学系と瞳との光軸合わせを行えるため、正確でばらつきの少ない測定が可能となることが知られている（例えば特許文献１）。また、個人認証のために人の虹彩パターンを撮像する眼画像撮像装置において、撮像装置の前面にハーフミラー等を配置することが知られている。これにより、被撮像者が眼の位置合わせを行えるため、虹彩パターンを精度良く認識できることが知られている（例えば特許文献２）。

特開２００８－８６６３号公報 特開２００３－１４１５１７号公報

レーザ光等の光線を走査することで網膜に直接画像を投影する画像投影装置を視覚検査装置に用いることがある。視覚検査装置において、被検者が適切な方向を固視するように、被検者が自身の眼が適切な方向を向いているかを確認できることが望ましい。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、被検者が自身の眼が適切な方向を向いているかを確認できるようにすることを目的とする。

本発明は、光源と、前記光源から出射された光線を２次元に走査する走査機構と、走査された前記光線を被検者の網膜に照射することにより、前記網膜に前記被検者の眼を検査するための検査指標と前記被検者の視線を向けさせるための固視指標とを投影する投影光学系と、を備え、前記投影光学系は、前記被検者の眼の正面に配置され、前記走査された光線の光軸を前記被検者の眼の内部で収束させるミラーを含み、前記被検者は前記ミラーに映された前記被検者の眼の像を視認可能である、視覚検査装置である。

上記構成において、前記固視指標は、前記被検者が正面を見たときの視野範囲の略中心に投影される構成とすることができる。

上記構成において、前記ミラーは、凹面ミラーである構成とすることができる。

上記構成において、前記投影光学系は、前記ミラーと前記被検者の眼との間に配置されたハーフミラーを含み、前記ハーフミラーは、前記走査された光線を前記ミラーに向けて反射すると共に前記ミラーが反射した前記走査された光線を前記被検者の眼に向けて透過し、且つ前記被検者の周囲の外光を前記ミラーに向けて透過する構成とすることができる。

上記構成において、前記ミラーは、前記走査された光線を略平行光に変換する構成とすることができる。

上記構成において、前記投影光学系は、前記固視指標を含む画像を前記網膜に投影し、前記被検者又は検査者の指示に応じて、前記画像の前記固視指標の周りの背景の色合い及び明るさの少なくとも一方を変更する制御部を備える構成とすることができる。

上記構成において、前記投影光学系は、前記検査指標を含む検査画像と、前記固視指標を含み且つ前記検査指標を含まない固視画像と、を前記網膜に投影し、前記固視画像を前記網膜に投影させた後に前記検査画像を前記網膜に投影させ、且つ前記固視画像の前記固視指標の周りの背景を前記検査画像の前記検査指標の周りの背景よりも暗くする制御部を備える構成とすることができる。

上記構成において、前記制御部は、順々に投影される複数の前記検査画像のうちの最初の検査画像の前に前記固視画像を投影させ、且つ前記複数の検査画像の間に前記固視画像を挿入して投影させる構成とすることができる。

上記構成において、前記被検者の視野を検査する構成とすることができる。

本発明によれば、被検者が自身の眼が適切な方向を向いているかを確認することができる。

図１は、実施例１に係る視覚検査装置のブロック図である。 図２は、実施例１に係る視覚検査装置の光学系を示す図である。 図３は、実施例１における投影光学系を示す図である。 図４は、曲面ミラーに映される像について説明するための図である。 図５は、網膜に投影される検査画像の一例を示す図である。 図６（ａ）から図６（ｄ）は、固視指標が投影された状態で曲面ミラーに映された眼の像を被検者が見た場合について説明するための図である。 図７は、実施例１における視覚検査の一例を示すフローチャートである。 図８は、図７のステップＳ１０の一例を示すフローチャートである。 図９は、図７のステップＳ１２の一例を示すフローチャートである。 図１０（ａ）から図１０（ｄ）は、視覚検査を説明するための図である。 図１１は、視野欠損画像の一例である。 図１２は、網膜に投影される固視画像の一例を示す図である。 図１３は、実施例２における視覚検査の一例を示すフローチャートである。 図１４は、実施例３における投影光学系を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。

図１は、実施例１に係る視覚検査装置のブロック図である。図１のように、視覚検査装置１００は、投影部１０、制御部３０、入力部４０、及び表示部４１を備える。投影部１０は、光源１１、調整機構１２、走査機構１３、投影光学系２０、駆動回路１５、及び入力回路１６を備える。制御部３０は、駆動制御部３１、信号処理部３２、及び画像生成部３３を備える。

駆動制御部３１は、被検者の網膜に投影する検査画像の生成等を行う。入力回路１６には、駆動制御部３１から画像信号が入力する。駆動回路１５は、入力回路１６が取得した画像信号及び駆動制御部３１の制御信号に基づき光源１１及び走査機構１３を駆動する。

光源１１は、例えば赤色レーザ光（波長：６１０ｎｍ～６６０ｎｍ程度）、緑色レーザ光（波長：５１５ｎｍ～５４０ｎｍ程度）、及び青色レーザ光（波長：４４０ｎｍ～４８０ｎｍ程度）の可視光線を出射する。すなわち、光源１１は、１つのモジュール内に、赤色レーザ光、緑色レーザ光、及び青色レーザ光それぞれのレーザダイオードチップを有する。なお、光源１１は、可視光線として単一の波長のレーザ光を出射してもよい。

調整機構１２は、コリメートレンズ、トーリックレンズ、及び／又はアパーチャ等を有していて、光源１１が出射したレーザ光５０を成型する。レーザ光５０は、赤色レーザ光、緑色レーザ光、及び青色レーザ光が合成された光線であり、それぞれのレーザ光の光軸が一致している。

走査機構１３は、レーザ光５０を２次元に走査するスキャナである。走査機構１３は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラー等の走査ミラーである。走査機構１３は反射型の走査ミラーの場合に限られず、透過型のスキャナであってもよい。

投影光学系２０は、走査機構１３で走査されたレーザ光５０を被検者の眼７０に照射する。

入力部４０は、被検者が視覚検査に対する応答を入力する機器、並びに、被検者及び／又は検査者が制御部３０に対する指示を入力する機器であり、例えばボタン、タッチパネル、キーボード、及び／又はマウス等である。信号処理部３２は、視覚検査において駆動制御部３１からの制御信号に基づき入力部４０の出力信号を処理する。信号処理部３２は、視覚検査において駆動回路１５からの同期信号に基づき光源１１がレーザ光５０を出射したタイミングで処理を開始する。画像生成部３３は、信号処理部３２が処理した信号に基づき２次元の画像を生成する。表示部４１は、例えば液晶ディスプレイであり、画像生成部３３が生成した画像を表示する。

駆動制御部３１、信号処理部３２、及び画像生成部３３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラムと協働して処理を行ってもよい。駆動制御部３１、信号処理部３２、及び画像生成部３３は、専用に設計された回路でもよい。駆動制御部３１、信号処理部３２、及び画像生成部３３は、１つの回路でもよいし、異なる回路でもよい。

図２は、実施例１に係る視覚検査装置の光学系を示す図である。図２のように、視覚検査装置１００は、マクスウェル視を利用して、被検者の網膜７１にレーザ光５０を照射する。これにより、被検者は自身の視力によらずにフォーカスフリーで画像を視認できる。光源１１が出射したレーザ光５０は、調整機構１２において開口数（ＮＡ）及び／又はビーム径等が調整される。調整機構１２を通過したレーザ光５０は、ハーフミラー１４で反射し、走査機構１３に入射して２次元に走査される。走査されたレーザ光５０は、ハーフミラー１４を透過した後、ハーフミラー２１、曲面ミラー２２、ハーフミラー２３、及び曲面ミラー２４を介し、被検者の眼７０に照射される。ハーフミラー２１、曲面ミラー２２、ハーフミラー２３、及び曲面ミラー２４は、投影光学系２０を構成する部材である。レーザ光５０は、被検者の眼７０内（例えば水晶体７２近傍）で収束し、硝子体７３を通過して網膜７１に照射される。これにより、網膜７１に画像が投影される。

図３は、実施例１における投影光学系を示す図である。各レーザ光の３つの直線は、中心の破線がレーザ光の光軸を示し、両側の実線がレーザ光の端を示す。両側の実線の間隔がレーザ光の径に相当する。以下の同様の図においても同様である。図３のように、投影光学系２０は、ハーフミラー２１、曲面ミラー２２、ハーフミラー２３、及び曲面ミラー２４を備える。曲面ミラー２２及び２４は、反射面が凹状に湾曲した曲面である凹面ミラーである。ハーフミラー２１及び２３は、平面ハーフミラーである。曲面ミラー２２と２４は、例えば略同じ曲面形状を有し、略同じ焦点距離を有する。略同じとは製造誤差程度のずれを含むものである。

レーザ光５１ａ、５１ｂ及び５１ｃは、光源１１から出射されたレーザ光５０が走査機構１３によって２次元に走査されたレーザ光である。走査機構１３で走査されたレーザ光５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの光軸は互いに拡散し且つ各レーザ光５１ａ、５１ｂ及び５１ｃは略平行光である。レーザ光５１ａ、５１ｂ及び５１ｃは、ハーフミラー２１を透過した後、曲面ミラー２２に入射する。

曲面ミラー２２は、レーザ光５１ａ、５１ｂ及び５１ｃをレーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃに変換する。レーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃの光軸は互いに略平行であり且つ各レーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃは曲面ミラー２２を出射した直後は焦点６０まで収束光である。レーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃはハーフミラー２１及び２３で反射して曲面ミラー２４に入射する。レーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃはハーフミラー２１と２３との間において焦点６０を結ぶ。曲面ミラー２４に入射するレーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃの光軸は互いに略平行であり且つ各レーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃは拡散光である。

曲面ミラー２４は、レーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃをレーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃに変換する。レーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃの光軸は互いに収束し且つ各レーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃは略平行光である。レーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃは眼７０の内部の収束面６２において収束し且つレーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃはほぼ網膜７１において合焦する。

走査機構１３と収束面６２とは投影光学系２０を介し等倍の共役関係になっている。これにより、走査機構１３で走査されたレーザ光５１ａ、５１ｂ及び５１ｃによって網膜７１に画像を投影することができる。レーザ光の光軸が略平行及び各レーザ光が略平行光とは、網膜７１に画像が投影できる程度に略平行及び略平行光であればよい。

曲面ミラー２４は、被検者の眼７０の正面に配置される。被検者の周囲の外光はハーフミラー２３を透過して曲面ミラー２４に照射される。このため、被検者の眼７０の像が曲面ミラー２４に映される。よって、被検者は、曲面ミラー２４に映された眼７０の像を視認することができる。

図４は、曲面ミラーに映される像について説明するための図である。図４のように、ハーフミラー２３で反射されたレーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃが曲面ミラー２４に入射する領域をＰ１、Ｏ１、Ｑ１とする。曲面ミラー２４で反射されたレーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃが網膜７１に照射される領域をＰ２、Ｏ２、Ｑ２とする。この場合、Ｐの位置にある物体はＰ１に像が映され、Ｐ１に映された像はＰ２に投影される。同様に、Ｏの位置にある物体はＯ１に像が映されてその像がＯ２に投影され、Ｑの位置にある物体はＱ１に像が映されてその像はＱ２に投影される。

図５は、網膜に投影される検査画像の一例を示す図である。図５のように、レーザ光５０によって網膜７１に検査画像８０が投影される。走査機構１３は、レーザ光５０を矢印８６のように左上から右下までラスタースキャンする。駆動回路１５が光源１１からのレーザ光５０の出射と走査機構１３の振動とを同期させる。例えば、光源１１は破線矢印８６と太実線８７において異なる色合い及び／又は異なる明るさのレーザ光５０を出射する。これにより、被検者の眼７０を検査するための検査指標８１と、被検者の視線を向けさせるための固視指標８２と、検査指標８１及び固視指標８２の周りの背景８３と、を含む検査画像８０が投影される。検査指標８１は、網膜７１の異なる複数の領域に異なる時間で投影されるが、図５では便宜上、網膜７１の異なる領域に投影される複数の検査指標８１を同時に図示している。固視指標８２は、検査画像８０の中央領域に位置し、被検者が正面を見たときに網膜７１の中央領域に投影される。言い換えると、固視指標８２は、被検者が正面を見たときの被検者の視野範囲の中央領域に投影される。

検査指標８１の形状として円形状の場合を例に説明するが、楕円形状又は四角形状等の多角形状でもよい。検査指標８１は、赤色、緑色、及び青色レーザ光を含む白色光でもよいし、単一の波長のレーザ光を含む単色光でもよい。検査指標８１の直径は例えば数μｍである。固視指標８２は、十字パターンの場合に限られず、ドットパターン、星状パターン、円形状パターン、又は多角形状パターン等、被検者の視線を向けさせることができればその他の図形でもよい。固視指標８２は、赤色、緑色、及び青色レーザ光を含む白色光でもよいし、単一の波長のレーザ光を含む単色光でもよい。背景８３は、被検者が検査指標８１、固視指標８２、及び曲面ミラー２４に映される被検者の眼７０の像を視認し易い色合い及び／又は明るさに調整されている。明るさには明度及び輝度の少なくとも一方が含まれる。

図６（ａ）から図６（ｄ）は、固視指標が投影された状態で曲面ミラーに映された眼の像を被検者が見た場合について説明するための図である。図６（ａ）及び図６（ｃ）では、固視指標８２を投影するレーザ光をレーザ光５０ａとして図示すると共に、図４に示したＰ～Ｐ２、Ｏ～Ｏ２、Ｑ～Ｑ２を図示している。図６（ｂ）及び図６（ｄ）では、被検者が視認する固視指標８２及び眼７０の像７６を図示している。

図６（ａ）のように、被検者が正面を見たときに、固視指標８２を投影するレーザ光５０ａは瞳孔７５の中央を通過して網膜７１の中央領域７１ａ（Ｏ２）に照射される。言い換えると、レーザ光５０ａは被検者が正面を見たときの視野範囲の中央領域に照射される。この場合、Ｏに位置する物体の像はＯ１に映されてＯ２に投影されることから、図６（ｂ）のように、被検者は固視指標８２が瞳孔７５の中央に位置して見える。図６（ｃ）のように、被検者の視線が正面から上下左右のいずれかの方向に逸れているときには、レーザ光５０ａは瞳孔７５の中央からずれた領域を通過して網膜７１の中央領域７１ａからずれた領域に照射される。この場合、図６（ｄ）のように、被検者は固視指標８２が瞳孔７５の中央からずれた位置に見える。図６（ｂ）及び図６（ｄ）のように、被検者は、固視指標８２と虹彩７４及び瞳孔７５との相対位置を確認でき、自身の眼７０が適切な方向を固視しているかを確認できる。これにより、被検者は、固視指標８２を瞳孔７５の中央に位置するように合わせて、眼７０が適切な方向を向くようにすることができる。

このように、固視指標８２は被検者が正面を見たときに被検者の視野範囲の中央領域に投影されることが好ましい。

図７は、実施例１における視覚検査の一例を示すフローチャートである。図７のように、まず、被検者の眼７０の視覚検査のための準備を行う（ステップＳ１０）。

図８は、図７のステップＳ１０の一例を示すフローチャートである。図８のように、駆動制御部３１は、検査画像８０と同様の画像である複数のサンプル画像を被検者の網膜７１に投影させる（ステップＳ２０）。複数のサンプル画像は、背景の色合い及び／又は明るさが各々異なっている。被検者は、網膜７１に投影された複数のサンプル画像の中から検査指標８１、固視指標８２、及び曲面ミラー２４に映された眼７０の像７６が視認し易いサンプル画像を特定する。そして、被検者又は検査者は入力部４０を操作し、検査画像８０の背景８３の色合い及び／又は明るさを特定したサンプル画像の背景の色合い及び／又は明るさに変更するように指示する。被検者又は検査者が入力部４０を操作することで入力部４０から信号処理部３２に出力信号が出力される。

次いで、駆動制御部３１は、信号処理部３２が取得した入力部４０の出力信号に基づき、検査画像８０の背景８３の色合い及び／又は明るさを変更する（ステップＳ２２）。これにより、被検者の網膜７１に検査画像８０が投影されたときに、被検者は検査指標８１、固視指標８２、及び曲面ミラー２４に映された眼７０の像７６を視認し易くなる。

図７に戻り、視覚検査の準備が完了した後、視覚検査を開始する（ステップＳ１２）。図９は、図７のステップＳ１２の一例を示すフローチャートである。図１０（ａ）から図１０（ｄ）は、視覚検査を説明するための図である。図９のように、駆動制御部３１は、検査画像８０を被検者の網膜７１に投影させる（ステップＳ３０）。このとき、検査画像８０の背景８３は図９のステップＳ２２で設定した色合い及び／又は明るさになっている。検査画像８０に含まれる検査指標８１は網膜７１の異なる複数の領域に異なる時間で投影される。したがって、図１０（ａ）のように、まず、網膜７１の異なる複数の領域に投影される検査指標のうちの検査指標８１ａを含む検査画像８０ａが投影される。検査画像８０ａの背景８３が図９のステップＳ２２で設定した色合い及び／又は明るさに設定されていることで、被検者は検査指標８１ａ、固視指標８２、及び曲面ミラー２４に映された眼７０の像７６を視認し易くなる。このため、被検者は、視覚検査の最中に曲面ミラー２４に映された眼７０の像７６を見て瞳孔７５と固視指標８２の位置合わせを行うことができ、視覚検査の測定ばらつきが抑えられる。

次いで、信号処理部３２は、入力部４０の出力信号を取得したか否かを判断する（ステップＳ３２）。被検者は、網膜７１に検査指標８１ａが投影されたことを認識したときに入力部４０を操作する。被検者が入力部４０を操作したときに入力部４０から信号処理部３２に出力信号が出力される。信号処理部３２は、レーザ光５０の出射に同期して入力部４０の出力信号を取得する。信号処理部３２は、入力部４０の出力信号を取得した場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３６に進む。一方、信号処理部３２は、入力部４０の出力信号を取得していない場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、ステップＳ３４に進み、所定時間（例えば数秒）が経過するまで待機する（ステップＳ３４：Ｎｏ）。信号処理部３２は、所定時間が経過した後（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、ステップＳ３６に進む。

次いで、駆動制御部３１は、全ての検査画像８０を投影したか否かを判断する（ステップＳ３６）。投影すべき検査画像８０がまだ残っている場合は、ステップＳ３６の判断が否定され（ステップＳ３６：Ｎｏ）、ステップＳ３０からＳ３６を繰り返し行う。ステップＳ３０からＳ３６を繰り返し行うことで、図１０（ａ）の検査指標８１ａを含む検査画像８０ａを投影してから例えば数秒経過した後に、図１０（ｂ）のように、網膜７１の別の領域に投影される検査視標８１ｂを含む検査画像８０ｂが投影され、さらに数秒経過した後に、図１０（ｃ）のように、網膜７１の更に別の領域に投影される検査視標８１ｃを含む検査画像８０ｃが投影される。これが繰り返し行われ、図１０（ｄ）のように、網膜７１に最後の検査視標８１ｚを含む検査画像８０ｚが投影される。駆動制御部３１は、全ての検査画像８０を投影したと判断した場合（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）、検査画像８０の投影を終了させる（ステップＳ３８）。

次いで、画像生成部３３は、検査画像８０を用いた検査において信号処理部３２が取得した入力部４０の出力信号に基づき、例えば視野欠損画像を生成する（ステップＳ４０）。表示部４１は、視野欠損画像を表示する（ステップＳ４２）。表示部４１に表示された視野欠損画像を医師が精査することによって被検者の視野欠損を判断することができる。

図１１は、視野欠損画像の一例である。図１１のように、網膜７１に検査指標８１を投影したにも関わらず被検者から入力部４０に応答がなかった破線部位７７の視野が欠損していると判断される。

実施例１によれば、視覚検査装置１００は、光源１１と、光源１１から出射されたレーザ光５０を２次元に走査する走査機構１３と、走査されたレーザ光５０を被検者の網膜７１に照射することにより、網膜７１に検査指標８１と固視指標８２を投影する投影光学系２０と、を備える。投影光学系２０は、被検者の眼７０の正面に配置され、走査されたレーザ光５０の光軸を被検者の眼７０の内部で収束させる曲面ミラー２４を含む。被検者は曲面ミラー２４に映された眼７０の像７６を視認可能となっている。これにより、被検者は自身の眼７０が適切な方向を向いているかを確認でき、適切な方向を向いていない場合には、瞳孔７５と固視指標８２の位置合わせを行うことで適切な方向を向くようにできる。よって、視覚検査の測定ばらつきを低減できる。また、曲面ミラー２４は、レーザ光５０を網膜７１に照射するために用いられるミラーである。このような曲面ミラー２４に被検者の眼７０の像７６を映しているため、眼７０の像７６を映すための専用に部品を設けなくて済み、部品点数の増加が抑えられる。

図６（ａ）から図６（ｄ）で説明したように、固視指標８２は被検者が正面を見たときの視野範囲の略中心に投影されることが好ましい。これにより、被検者は自身の眼７０が適切な方向を向いているかを確認でき、向いていない場合には適切な方向を向くようにすることができる。略中心とは、完全に中心の場合の他に、眼７０の向きを確認できる程度に中心からずれている場合も含む。

曲面ミラー２４は、図３のように、凹面ミラーであることが好ましい。これにより、被検者は眼７０が拡大された像７６を視認することができる。よって、瞳孔７５と固視指標８２との位置合わせが行い易くなる。また、被検者が眼７０の像７６を視認し易くなるために、曲面ミラー２４は略放物面ミラーであることが好ましい。略放物面ミラーとは、完全な放物面ミラーの場合の他に、製造誤差程度に完全な放物面ミラーから外れている場合も含む。

図３のように、投影光学系２０は、曲面ミラー２４と被検者の眼７０との間に配置されたハーフミラー２３を含む。ハーフミラー２３は、レーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃを曲面ミラー２４に向けて反射すると共に曲面ミラー２４が反射したレーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃを被検者の眼７０に向けて透過する。また、ハーフミラー２３は、被検者の周囲の外光を曲面ミラー２４に向けて透過する。これにより、曲面ミラー２４に被検者の眼７０の像７６が映され、被検者は曲面ミラー２４に映された眼７０の像７６を視認可能となる。

図３のように、曲面ミラー２４は、レーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃを略平行光なレーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃに変換する。これにより、レーザ光５０を被検者の網膜７１に合焦させることができ、網膜７１に画像を投影することができる。

制御部３０は、図８のステップＳ２２のように、被検者又は検査者の指示に応じて、検査画像８０の背景８３の色合い及び明るさの少なくとも一方を変更することが好ましい。これにより、被検者が、検査指標８１、固視指標８２、及び曲面ミラー２４に映された眼７０の像７６を視認し易い状態にすることができる。よって、検査指標８１が視認し易く且つ瞳孔７５と固視指標８２の位置合わせが行い易い状態になるため、視覚検査の測定ばらつきを低減できる。

投影光学系２０は、図３のように、ハーフミラー２１及び２３と曲面ミラー２２及び２４とを含む。ハーフミラー２１は、走査機構１３で走査された光軸が互いに拡散し且つ各々略平行光であるレーザ光５１ａ、５１ｂ及び５１ｃを透過するとともに、曲面ミラー２２が反射したレーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃを反射する。曲面ミラー２２は、ハーフミラー２１を透過した光軸が互いに拡散し且つ各々略平行光であるレーザ光５１ａ、５１ｂ及び５１ｃを光軸が互いに略平行で且つ各々収束光であるレーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃに変換する。ハーフミラー２３は、ハーフミラー２１で反射したレーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃを曲面ミラー２４に向けて反射するとともに、曲面ミラー２４が反射したレーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃを透過する。曲面ミラー２４は、ハーフミラー２３が反射した光軸が互いに略平行で且つ各々拡散光であるレーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃを光軸が互いに収束し且つ各々略平行光であるレーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃに変換する。これにより、走査機構１３と、レーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃが収束する収束面６２と、を略等倍の共役関係とすることができる。よって、網膜７１に良質な画像を投影することができる。また、レンズを用いていないため、色収差が抑制され、この点においても網膜７１に良質な画像を投影することができる。

実施例２に係る視覚検査装置の構成は、実施例１に係る視覚検査装置の構成と同じであるため説明を省略する。実施例２では、駆動制御部３１は検査画像に加えて固視画像の生成も行う。したがって、被検者の網膜７１には実施例１の図５に示した検査画像８０に加えて固視画像が投影される。図１２は、網膜に投影される固視画像の一例を示す図である。図１２のように、レーザ光５０によって網膜７１に固視画像８４が投影される。例えば、光源１１は破線矢印８６と太実線８７において異なる色合い及び／又は明るさのレーザ光５０を出射する。これにより、固視指標８２と固視指標８２の周りの背景８５とを含み、検査指標８１を含まない固視画像８４が投影される。固視指標８２は、検査画像８０の場合と同様に固視画像８４の中央領域に位置し、被検者が正面を見たときに網膜７１の中央領域に投影される。すなわち、固視指標８２は、被検者が正面を見たときの被検者の視野範囲の中央領域に投影される。なお、破線矢印８６において光源１１からレーザ光５０が出射しない場合でもよい。走査機構１３が振動しても光源１１がレーザ光５０を出射しないとレーザ光５０は網膜７１に照射されない。

図１３は、実施例２における視覚検査の一例を示すフローチャートである。図１３のように、駆動制御部３１は、固視画像８４を被検者の網膜７１に投影させる（ステップＳ５０）。これにより、被検者は自身の眼７０が適切な方向を向いているかを確認でき、適切な方向を向いていない場合には瞳孔７５と固視指標８２の位置合わせを行うことで適切な方向を向くようにできる。このときに、固視画像８４の背景８５を検査画像８０の背景８３よりも暗くする。例えば、固視画像８４の背景８５の輝度を検査画像８０の背景８３の輝度よりも低く抑える。視覚検査によっては検査画像８０の背景８３の明るさが規定されている場合があり、固視画像８４の背景８５の明るさを検査画像８０の背景８３の明るさに合わせた場合、背景８５が明るいことで被検者は曲面ミラー２４に映された眼７０の像７６を視認し難いことがある。そこで、固視画像８４の背景８５を検査画像８０の背景８３よりも暗くすることで、被検者は曲面ミラー２４に映された眼７０の像７６を視認し易くなり、瞳孔７５と固視指標８２の位置合わせを行い易くなる。駆動制御部３１は、所定時間（例えば数秒）経過後に固視画像８４の投影を終了させる（ステップＳ５２）。

次いで、駆動制御部３１は、検査画像８０を被検者の網膜７１に投影させる（ステップＳ５４）。このとき、検査画像８０の背景８３が固視画像８４の背景８５よりも明るいことで、被検者は曲面ミラー２４に映された眼７０の像７６が見え難くなり、結果として検査指標８１の視認性が向上する。

信号処理部３２は、入力部４０の出力信号を取得したか否かを判断する（ステップＳ５６）。信号処理部３２は、入力部４０の出力信号を取得した場合（ステップＳ５６：Ｙｅｓ）、ステップＳ６０に進む。一方、信号処理部３２は、入力部４０の出力信号を取得していない場合（ステップＳ５６：Ｎｏ）、ステップＳ５８に進み、所定時間（例えば数秒）が経過するまで待機する（ステップＳ５８：Ｎｏ）。信号処理部３２は、所定時間が経過した後（ステップＳ５８：Ｙｅｓ）、ステップＳ６０に進む。

次いで、駆動制御部３１は、全ての検査画像８０を投影したか否かを判断する（ステップＳ６０）。投影すべき検査画像８０がまだ残っている場合は、ステップＳ６０の判断が否定され（ステップＳ６０：Ｎｏ）、ステップＳ６２に進む。駆動制御部３１は、検査画像８０を所定枚数連続して投影したか否かを判断する（ステップＳ６２）。所定枚数は適宜設定することができ、例えば３０枚としてもよいし、５０枚としてもよい。なお、検査画像８０を所定枚数連続して投影したか否かの判断に代えて、検査画像８０の連続した投影時間が所定時間を超えたか否かを判断してもよい。

検査画像８０の連続した投影枚数が所定枚数に到達していない場合（ステップＳ６２：Ｎｏ）、ステップＳ５４からＳ６２を繰り返し行う。一方、検査画像８０の連続した投影枚数が所定枚数に到達した場合（ステップＳ６２：Ｙｅｓ）、駆動制御部３１は、検査画像８０の投影を一時中断し（ステップＳ６４）、固視画像８４を投影する（ステップＳ６６）。これにより、視覚検査の途中において、被検者は曲面ミラー２４に映し出された眼７０の像７６を用いて瞳孔７５と固視指標８２の位置合わせを再度行うことができる。駆動制御部３１は、所定時間（例えば数秒）経過後に固視画像８４の投影を終了させ（ステップＳ６８）、ステップＳ５４に戻る。

駆動制御部３１は、全ての検査画像８０を投影したと判断した場合（ステップＳ６０：Ｙｅｓ）、検査画像８０の投影を終了させる（ステップＳ７０）。次いで、画像生成部３３は、検査画像８０を用いた検査において信号処理部３２が取得した入力部４０の出力信号に基づき、例えば視野欠損画像を生成する（ステップＳ７２）。表示部４１は、視野欠損画像を表示する（ステップＳ７４）。

実施例２によれば、投影光学系２０は、検査指標８１を含む検査画像８０と、固視指標８２を含み且つ検査指標８１を含まない固視画像８４と、を被検者の網膜７１に投影する。制御部３０は、図１３のステップＳ５０からＳ５４のように、固視画像８４を投影した後に検査画像８０を投影させ、且つ固視画像８４の固視指標８２の周りの背景８５を検査画像８０の検査指標８１の周りの背景８３よりも暗くする。これにより、被検者は固視画像８４が投影されたときに曲面ミラー２４に映された眼７０の像７６を視認し易くなり、瞳孔７５と固視指標８２の位置合わせを行い易くなる。

図１３のように、制御部３０は、順々に投影される複数の検査画像８０のうちの最初の検査画像８０の前に固視画像８４を投影し、且つ複数の検査画像８０の間に固視画像８４を挿入して投影させる。これにより、被検者は視覚検査の途中において曲面ミラー２４に映された眼７０の像７６を用いて瞳孔７５と固視指標８２の位置合わせを行うことができ、視覚検査の測定精度を向上させることができる。

実施例２では、検査画像８０に固視指標８２が含まれている場合を例に示したが、固視指標８２が含まれない場合でもよい。この場合、例えば検査画像８０と固視画像８４が交互に網膜７１に投影されてもよいし、数枚の検査画像８０の投影の後に固視画像８４が投影されることを繰り返し行うようにしてもよい。また、実施例１においても、検査画像８０に固視指標８２が含まれずに、被検者又は検査者の指示に応じて被検者が固視指標８２を視認し易い色合い及び／又は明るさに設定された背景８５を有する固視画像８４が検査画像８０と交互に投影されてもよいし、数枚の検査画像８０の投影の後に投影されることを繰り返し行うようにしてもよい。

図１４は、実施例３における投影光学系を示す図である。図１４のように、投影光学系２０ａは、レンズ２５、全反射ミラー２６、ハーフミラー２７、及び曲面ミラー２８を備える。レンズ２５は、回折溝付レンズ又はダブレットのような色収差を低減させたレンズを用いることが好ましい。曲面ミラー２８の反射面は、自由曲面等の曲面である。全反射ミラー２６及びハーフミラー２７は平面ミラーである。

走査機構１３で走査されたレーザ光５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの光軸は互いに拡散し且つ各レーザ光５１ａ、５１ｂ及び５１ｃは略平行光である。レーザ光５１ａ、５１ｂ及び５１ｃはレンズ２５を透過する。レンズ２５は、レーザ光５１ａ、５１ｂ及び５１ｃをレーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃに変換する。レーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃの光軸は互いに略平行であり且つ各レーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃはレンズ２５から出射した直後は焦点６０まで収束光である。レーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃは、全反射ミラー２６及びハーフミラー２７で反射して曲面ミラー２８に入射する。また、ハーフミラー２７は、被検者の眼７０の周りの外光を曲面ミラー２８に透過する。レーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃはレンズ２５と曲面ミラー２８との間において焦点６０を結ぶ。曲面ミラー２８に入射するレーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃの光軸は互いに略平行であり且つ各レーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃは拡散光である。

曲面ミラー２８は、レーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃをレーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃに変換する。レーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃの光軸は互いに収束し且つ各レーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃは略平行光である。レーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃは、ハーフミラー２７を透過した後、眼７０の内部の収束面６２において収束し且つほぼ網膜７１において合焦する。

実施例１では、投影光学系２０は、ハーフミラー２１及び２３と曲面ミラー２２及び２４とを含む場合を例に示したが、実施例３のように、投影光学系２０ａは、レンズ２５と全反射ミラー２６とハーフミラー２７と曲面ミラー２８を含む場合でもよい。この場合でも、実施例１と同様に、被検者は、曲面ミラー２８に映された眼７０の像７６を視認できるため、自身の眼７０が適切な方向を向いているかを確認できる。

投影光学系２０ａの場合、レンズ２５は、走査機構１３で走査された光軸が互いに拡散し且つ各々略平行光であるレーザ光５１ａ、５１ｂ及び５１ｃを透過して光軸が互いに略平行で且つ各々収束光であるレーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃに変換する。全反射ミラー２６は、平面ミラーであり、レンズ２５を透過したレーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃを反射する。ハーフミラー２７は、全反射ミラー２６で反射したレーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃを曲面ミラー２８に向けて反射するとともに、曲面ミラー２８で反射したレーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃを透過する。曲面ミラー２８は、ハーフミラー２７で反射した光軸が互いに略平行で且つ各々拡散光であるレーザ光５２ａ、５２ｂ及び５２ｃを光軸が互いに収束し且つ各々略平行光であるレーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃに変換する。これにより、走査機構１３と、レーザ光５３ａ、５３ｂ及び５３ｃが収束する収束面６２と、を略等倍の共役関係とすることができる。よって、網膜７１に良質な画像を投影することができる。

実施例１から実施例３では、被検者の視野を検査する視野検査装置の場合を例に示したが、その他の視覚検査装置の場合でもよい。例えば、検査画像８０の検査指標８１としてランドルト環又は文字等が用いられて、被検者の網膜視力を検査する視力検査装置の場合でもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ 投影部
１１ 光源
１２ 調整機構
１３ 走査機構
１４ ハーフミラー
１５ 駆動回路
１６ 入力回路
２０、２０ａ 投影光学系
２１、２３ ハーフミラー
２２、２４ 曲面ミラー
２５ レンズ
２６ 全反射ミラー
２７ ハーフミラー
２８ 曲面ミラー
３０ 制御部
３１ 駆動制御部
３２ 信号処理部
３３ 画像生成部
４０ 入力部
４１ 表示部
５０、５１ａ～５１ｃ、５２ａ～５２ｃ、５３ａ～５３ｃ レーザ光
６０ 焦点
６２ 収束面
７０ 眼
７１ 網膜
７２ 水晶体
７３ 硝子体
７４ 虹彩
７５ 瞳孔
７６ 像
８０、８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｚ 検査画像
８１、８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｚ 検査指標
８２ 固視指標
８３ 背景
８４ 固視画像
８５ 背景
１００ 視覚検査装置

Claims (9)

1. 光源と、
   前記光源から出射された光線を２次元に走査する走査機構と、
   走査された前記光線を被検者の網膜に照射することにより、前記網膜に前記被検者の眼を検査するための検査指標と前記被検者の視線を向けさせるための固視指標とを投影する投影光学系と、を備え、
   前記投影光学系は、前記被検者の眼の正面に配置され、前記走査された光線の光軸を前記被検者の眼の内部で収束させるミラーを含み、
   前記被検者は前記ミラーに映された前記被検者の眼の像を視認可能である、視覚検査装置。
2. 前記固視指標は、前記被検者が正面を見たときの視野範囲の略中心に投影される、請求項１記載の視覚検査装置。
3. 前記ミラーは、凹面ミラーである、請求項１または２記載の視覚検査装置。
4. 前記投影光学系は、前記ミラーと前記被検者の眼との間に配置されたハーフミラーを含み、
   前記ハーフミラーは、前記走査された光線を前記ミラーに向けて反射すると共に前記ミラーが反射した前記走査された光線を前記被検者の眼に向けて透過し、且つ前記被検者の周囲の外光を前記ミラーに向けて透過する、請求項１から３のいずれか一項記載の視覚検査装置。
5. 前記ミラーは、前記走査された光線を略平行光に変換する、請求項１から４のいずれか一項記載の視覚検査装置。
6. 前記投影光学系は、前記固視指標を含む画像を前記網膜に投影し、
   前記被検者又は検査者の指示に応じて、前記画像の前記固視指標の周りの背景の色合い及び明るさの少なくとも一方を変更する制御部を備える、請求項１から５のいずれか一項記載の視覚検査装置。
7. 前記投影光学系は、前記検査指標を含む検査画像と、前記固視指標を含み且つ前記検査指標を含まない固視画像と、を前記網膜に投影し、
   前記固視画像を前記網膜に投影させた後に前記検査画像を前記網膜に投影させ、且つ前記固視画像の前記固視指標の周りの背景を前記検査画像の前記検査指標の周りの背景よりも暗くする制御部を備える、請求項１から５のいずれか一項記載の視覚検査装置。
8. 前記制御部は、順々に投影される複数の前記検査画像のうちの最初の検査画像の前に前記固視画像を投影させ、且つ前記複数の検査画像の間に前記固視画像を挿入して投影させる、請求項７記載の視覚検査装置。
9. 前記被検者の視野を検査する、請求項１から８のいずれか一項記載の視覚検査装置。

Images