JP7300972B2 - 視標提示装置及び眼科装置 - Google Patents

Description

本発明は、視標提示装置及びこれを備えた眼科装置に関するものである。

従来から、視標像を表示する表示器と、表示器からの光束を反射する反射ミラーと、反射ミラーからの反射光束によって虚像を形成する凸レンズ系と、凸レンズ系を通過した反射光束の光路を折り曲げて所定の像点位置に虚像を提示する光路折り曲げミラーと、を備え、検眼用の視標像を提示する視標提示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５８３５８３８号公報

ところで、従来の視標提示装置では、表示器から出射された光束が反射ミラーによって鉛直方向の上方に反射される。また、これに対し、凸レンズ系は反射ミラーの鉛直方向上方に配置されている。そのため、反射ミラーから凸レンズ系までの高さ方向の距離は、反射ミラーから凸レンズ系までの必要な光路長を確保できる距離にしなければならず、装置の高さ方向の寸法が大きくなってしまうという問題が生じていた。また、視標提示装置を検眼テーブル等の卓上に載置するためには、高さ方向だけでなく、装置奥行き方向（前後方向）のコンパクト化も必要であった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、反射ミラーから凸レンズ系までの必要な光路長を確保しつつ、高さ方向及び奥行き方向のコンパクト化を図ることができる視標提示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の視標提示装置は、表示画面に視標像を表示する表示器と、表示器から出射された光束を反射する反射ミラーと、反射ミラーによって反射された反射光束により視標像の虚像を形成すると共に、焦点距離が８００ミリメートルよりも長い凸レンズ系と、凸レンズ系を通過した反射光束の光路を折り曲げて、アイポイントの前方の所定距離の像点位置に視標像の虚像を提示する光路折り曲げミラーと、を有している。
そして、表示器は、表示画面の位置が凸レンズ系の焦点距離以内に存在すると共に、被検者の視線の方向に対して側方から光束を出射する位置に配置される。
また、反射ミラーは、表示器からの光束を直接反射する第１ミラーと、第１ミラーによって反射された反射光束を凸レンズ系に向けて反射する少なくとも一枚の第２ミラーと、から構成されている。

このように構成された視標提示装置では、表示器から出射された光束は、装置の奥行き方向に向けられる被検者の視線の方向に対して側方から出射される。このため、表示器からの光束は、視標提示装置の幅方向に向けられることになり、装置が奥行き方向に大型化することを防止できる。また、反射ミラーを第１ミラーと少なくとも一枚の第２ミラーによって構成したことで、反射ミラーから凸レンズ系までの光路を少なくとも二回折り曲げることができる。これにより、反射ミラーから凸レンズ系までの光路長を確保しながら、高さ方向の寸法を短くすることができる。よって、反射ミラーから凸レンズ系までの必要な光路長を確保しつつ、高さ方向及び奥行き方向のコンパクト化を図ることができる。

実施例１の視標提示装置を備える眼科装置を示す外観斜視図である。 実施例１の視標提示装置の視標提示光学系を示す側面図である。 実施例１の視標提示装置の視標提示光学系を示す正面図である。

以下、本発明の視標提示装置及びこれを備える眼科装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

（実施例１）
実施例１の眼科装置１００及び視標提示装置１０の構成を、図１～図３に基づいて説明する。

眼科装置１００は、被検者１（図２参照）の前方に配置され、被検者１に各種の視標を提示し、提示された視標を視認した被検者１の協力を得て被検眼Ｅの光学特性（屈折力等）を測定する装置である。この眼科装置１００は、視標提示装置１０と、検眼テーブル２と、検眼ユニット４と、照明ユニット５を備えている。

視標提示装置１０は、図１に示すように検眼テーブル２の上に載置され、ランドルト環等の遠用検眼用の視標を被検者１に提示する装置である。また、検眼テーブル２には、水平方向に回動可能な支柱３が設けられ、この支柱３によって、検眼ユニット４及び照明ユニット５が支持されている。ここで、検眼ユニット４は、屈折力の異なる複数の光学素子を有し、任意の光学素子を被検眼Ｅ（図２参照）の眼前に選択的に配置することで、被検眼Ｅの視機能を矯正する。

実施例１の視標提示装置１０は、図２及び図３に示すように、筐体１１と、筐体１１の内部に配置された視標提示光学系１２と、を備えている。

筐体１１は、中空のほぼ直方体形状を呈し、下端部には検眼テーブル２に載置するための支持脚（不図示）が形成されている。また、筐体１１は、被検者１に対向する前面にウインドウ１１ａが設けられている。ウインドウ１１ａは、ここではポリアクリルレート樹脂によって形成された板部材であり、透光性を有している。

視標提示光学系１２は、表示器１３と、反射ミラー１４と、凸レンズ系１５と、光路折り曲げミラー１６と、を有している。

表示器１３は、例えば、液晶表示装置から構成され、物点Ｏの位置に存在する表示画面１３ａに任意の視標像を表示する。また、この表示器１３は、筐体１１の下部に設けられ、被検者１の視線Ｓの方向（視標提示装置１０の奥行き方向）に対して側方から光束Ｋ１を出射する位置に配置されている。このとき、光束Ｋ１は、被検者１の視線Ｓに交差（実施例１では直交）する平面Ｈ（図２参照）に沿って出射される。すなわち、表示器１３は、図３に示すように、光束Ｋ１を視標提示装置１０の幅方向に出射すると共に、この光束Ｋ１出射方向は、視線Ｓの方向に対して、視標提示装置１０の上方から見たときの平面視で直交する。また、この表示器１３の表示画面１３ａは、光束Ｋ１の出射方向が水平になる向きに向けられている。

反射ミラー１４は、表示器１３から出射された光束Ｋ１を反射し、反射光束を凸レンズ系１５に向けるミラーである。この反射ミラー１４は、光束Ｋ１を直接反射する第１ミラー１４ａと、第１ミラー１４ａによって反射された反射光束Ｋ２を凸レンズ系１５に向けて反射する第２ミラー１４ｂと、から構成されている。

第１ミラー１４ａは、表示器１３の表示画面１３ａに対し、水平方向に対向する位置に配置されると共に、反射面を表示器１３の下方に向けた一枚のミラーである。第１ミラー１４ａの反射面の傾斜角度θ１は、ここでは、水平方向に対して７５°に設定され、第１ミラー１４ａの反射面は、水平方向よりも下方に向けられている。そして、第１ミラー１４ａは、表示器１３からの光束Ｋ１を、被検者１の視線Ｓに交差（実施例１では直交）する平面Ｈに沿って表示器１３よりも下方に向けて反射する。

一方、第２ミラー１４ｂは、表示器１３よりも下方であって、第１ミラー１４ａによって反射された反射光束Ｋ２を反射可能な位置に配置された一枚のミラーである。この第２ミラー１４ｂは、表示器１３からの光束Ｋ１に干渉しない位置であって、凸レンズ系１５に対し、鉛直方向に対向する位置に配置されている。実施例１では、第２ミラー１４ｂは、表示器１３からの光束Ｋ１が通過する領域よりも下側であって、視線Ｓの方向（装置奥行き方向）から見たとき表示器１３と第１ミラー１４ａの中間になる位置に配置されている。また、第２ミラー１４ｂの反射面は、上方に向けられると共に、鉛直方向に対して傾斜している。第２ミラー１４ｂの反射面の傾斜角度θ２は、ここでは、鉛直方向に対して６０°に設定されている。そして、第２ミラー１４ｂは、第１ミラー１４ａによって反射された反射光束Ｋ２を、被検者１の視線Ｓに交差（実施例１では直交）する平面Ｈに沿って鉛直上方に向けて反射する。ここで、反射光束Ｋ２の反射方向は、表示器１３からの光束Ｋ１の出射方向に対し、視線Ｓの0方向（装置奥行き方向）から見たときに交差する（図３参照）。

凸レンズ系１５は、第２ミラー１４ｂによって反射された反射光束Ｋ３を透過し、この反射光束Ｋ３により虚像を形成するレンズ系である。この凸レンズ系１５は、表示器１３よりも上方の位置であって、表示器１３からの光束Ｋ１に干渉しない位置に配置されている。ここでは、一個の平凸レンズにより構成されているが、二個以上のレンズからなる構成でもよい。また、凸レンズ系１５を構成する平凸レンズには、ＢＫ７等のガラス材料が用いられる。そして、この凸レンズ系１５の焦点距離ｆは、８００ミリメートルよりも長く、ここでは、ｆ＝１３１４．０ミリメートルに設定されている。

また、図３において、符号ｆ_０は凸レンズ系１５の焦点を示している。ここで、物点Ｏは凸レンズ系１５の焦点距離ｆ以内にある。すなわち、表示器１３は、表示画面１３ａの位置が凸レンズ系１５の焦点距離ｆ以内に存在する位置に配置されている。

光路折り曲げミラー１６は、凸レンズ系１５を通過した反射光束Ｋ３の光路を反射することで折り曲げ、被検者１の被検眼ＥのアイポイントＩの前方の所定距離の像点位置に虚像を提示するミラーである。ここで、凸レンズ系１５の焦点距離ｆを、ｆ＝１３１４．０ミリメートルとしているが、凸レンズ系１５の焦点距離ｆを８００ミリメートルよりも長くすることで、視標像の歪みを小さくできる。また、光路折り曲げミラー１６は、傾斜角度を変更可能とされており、被検眼Ｅの床面からの高さに応じて、その傾斜角度を調節できるようにされている。これにより、光路折り曲げミラー１６は、表示画面１３ａからの光束Ｋ１を被検眼Ｅに導くことができ、被検眼Ｅに対して視標像を支障なく提示することができる。

以下、実施例１の眼科装置１００及び視標提示装置１０の作用効果を説明する。

実施例１の眼科装置１００において、被検者１の被検眼Ｅの光学特性（屈折力等）を測定するには、視標提示装置１０を用いて被検者１に対して視標像を提示する。すなわち、まず、図示しない電源スイッチやリモートコントロールスイッチを操作し、表示器１３の表示画面１３ａに視標像を表示する。ここで、表示器１３は、被検者１の視線Ｓに直交する平面Ｈに沿って光束Ｋ１を水平方向に出射する。このため、表示器１３からの光束Ｋ１の出射方向は、視線Ｓの方向（装置奥行き方向）に対し、視標提示装置１０の上方から見たときの平面視で直交することになる。

これに対し、表示器１３の表示画面１３ａには、反射ミラー１４を構成する第１ミラー１４ａが対向し、第１ミラー１４ａの反射面は下方に向けられている。そのため、表示器１３から水平方向に出射された光束Ｋ１は、第１ミラー１４ａによって、表示器１３よりも下方に反射される。またこのとき、第１ミラー１４ａは、表示器１３からの光束Ｋ１を平面Ｈに沿って反射する。

そして、表示器１３よりも下方であって、第１ミラー１４ａで反射された反射光束Ｋ２を反射可能な位置には、反射ミラー１４を構成する第２ミラー１４ｂが配置されている。また、この第２ミラー１４ｂは、反射面を上方に向けると共に、鉛直方向に対して傾斜されている。そのため、第１ミラー１４ａによって反射された反射光束Ｋ２は、さらに第２ミラー１４ｂによって鉛直上方に反射される。またこのとき、第２ミラー１４ｂは、第１ミラー１４ａによって反射された反射光束Ｋ２を平面Ｈに沿って反射する。

そして、第２ミラー１４ｂによって反射された反射光束Ｋ３は、凸レンズ系１５を透過することで虚像を形成する。さらに、凸レンズ系１５を透過した反射光束Ｋ３は、光路折り曲げミラー１６で反射されることで光路が折り曲げられ、この結果、所定の像点位置に虚像が提示される。

このように、実施例１の視標提示装置１０では、表示器１３からの光束Ｋ１は、表示画面１３ａから水平方向に出射されると、第１ミラー１４ａで反射することにより光路が折り曲げられて下方に向かう。さらに、第２ミラー１４ｂで反射することにより再度光路が折り曲げられて鉛直上方に向けられる。つまり、表示器１３から出射された光束Ｋ１は、凸レンズ系１５を透過するまでに二回反射される。しかも、第１ミラー１４ａは、表示器１３と第１ミラー１４ａとの間に向かって光束Ｋ１を反射するので、第１ミラー１４ａで反射した反射光束Ｋ２は、表示器１３の方に戻される。また、第２ミラー１４ｂは、表示器１３と第１ミラー１４ａの中間に配置されており、第２ミラー１４ｂで反射した反射光束Ｋ３は、表示器１３と第１ミラー１４ａの間を通る。この結果、表示器１３と第１ミラー１４ａの間の領域に３つの光束Ｋ１～Ｋ３が存在することになる。このため、例えば、焦点距離が８００ミリメートルよりも長い凸レンズ系を有する視標提示装置において、表示画面から水平方向に出射された光束Ｋ１を反射ミラーによって一回だけ反射し、光路を一度だけ折り曲げて鉛直上方にある凸レンズ系に向ける場合と比べて、表示画面１３ａから凸レンズ系１５までの光路長を縮めることなく、高さ方向の光路長を短くすることができる。

これにより、表示画面１３ａから凸レンズ系１５までの必要な光路長を確保しつつ、視標提示装置１０の高さ方向のコンパクト化を図ることができる。また、例えば焦点距離が８００ミリメートルよりも長い凸レンズ系を有する視標提示装置において、表示器からの光束を一枚の反射ミラーで凸レンズ系に向けて直線反射する場合と比較して、奥行寸法を同程度に設定した場合、高さ寸法を約半減することができる。そして、高さ寸法を半減することで、装置筐体の体積を約半分にすることが可能になる。

また、この実施例１の視標提示装置１０では、表示器１３は、被検者１の視線Ｓに直交する平面Ｈに沿って光束Ｋ１を水平方向に出射すると共に、第１ミラー１４ａ及び第２ミラー１４ｂがこの平面Ｈに沿って光束を反射する。つまり、光束Ｋ１は、視標提示装置１０の奥行き方向に向けられる被検者１の視線Ｓに交差する同一の平面Ｈに沿って反射が繰り返される。このため、反射光束Ｋ２、Ｋ３の反射方向は平面Ｈによって拘束され、視標提示装置１０の奥行き方向に向けられることがない。これにより、視標提示装置１０が奥行き方向に大型化することを防止でき、視標提示装置１０の奥行き方向のコンパクト化を図ることができる。

また、実施例１では、第２ミラー１４ｂによって反射された反射光束Ｋ３の反射方向は、表示器１３からの光束Ｋ１の出射方向に対し、視線Ｓの方向から見たときに交差する。そのため、反射光束Ｋ３の光路は、表示器１３と第１ミラー１４ａとの間に位置することになり、視標像の反射領域を狭くすることができる。この結果、視標提示装置１０をさらにコンパクト化することができる。

そして、実施例１では、平面Ｈが被検者１の視線Ｓに対して直交している。これにより、表示器１３からの光束Ｋ１の出射方向は、視線Ｓの方向に対して平面視で（装置上方から見たときに）直交する。このため、表示器１３の装置奥行き方向の位置と、第１ミラー１４ａの装置奥行き方向の位置と、第２ミラー１４ｂの装置奥行き方向の位置とを一致させることができる。これにより、視標提示装置１０の奥行き方向への大型化をさらに抑制することができる。

さらに、実施例１では、第１ミラー１４ａが表示器１３の表示画面１３ａに対向する位置に配置され、表示器１３からの光束Ｋ１を表示器１３よりも下方に向けて反射する。また、第２ミラー１４ｂは、表示器１３よりも下方の位置であって表示器１３からの光束Ｋ１に干渉しない位置に配置されている。さらに、第１ミラー１４ａによって反射された反射光束Ｋ２を上方に向けて反射する。そして、凸レンズ系１５は、表示器１３よりも上方の位置であって、表示器１３からの光束Ｋ１に干渉しない位置に配置されている。

これにより、第２ミラー１４ｂを一枚のミラーによって構成しても、表示器１３から出射された光束Ｋ１を凸レンズ系１５まで適切に導光することができ、ミラー数の増加を抑制することができる。

また、実施例１では、表示器１３の表示画面１３ａが、光束Ｋ１の出射方向を水平にする向き（水平方向）に向けられ、第１ミラー１４ａは、反射面が水平方向よりも下方に向けられている。これにより、表示器１３の表示画面１３ａや、表示画面１３ａからの距離が第２ミラー１４ｂよりも近い第１ミラー１４ａの反射面に、埃やごみ等が付着することを防止できる。なお、第２ミラー１４ｂは、反射面が鉛直上方に向けられている。しかしながら、表示器１３の表示画面１３ａから第２ミラー１４ｂまでの距離は、表示画面１３ａから第１ミラー１４ａまでの距離よりも長い。そのため、第２ミラー１４ｂの反射面には焦点が合いにくく、反射面に埃等が付着しても被検者１からはほとんど見えない。そのため、第２ミラー１４ｂに埃等が付着していても検眼への影響は少ないので問題にならない。

そして、この実施例１では、眼科装置１００が、上述の実施例１の視標提示装置１０と、検眼ユニット４と、を備えている。そのため、この眼科装置１００では、高さ方向及び奥行き方向のコンパクト化を図ることができる視標提示装置１０を備えることができ、例えば、図１に示すように、検眼テーブル２上にこの眼科装置１００を設置することができる。これにより、省スペースの眼科装置１００を提供することが可能となる。

以上、本発明の視標提示装置及び眼科装置を実施例１に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、視標提示装置１０における第２ミラー１４ｂを一枚のミラーによって構成する例を示した。しかしながら、これに限らない。第２ミラー１４ｂは、第１ミラー１４ａによって反射された反射光束Ｋ２を凸レンズ系１５に向け、任意の平面Ｈに沿って反射できればよい。そのため、二枚以上の複数のミラーによって第２ミラー１４ｂを構成してもよい。

また、実施例１では、表示器１３からの光束Ｋ１と、第１ミラー１４ａによる反射光束Ｋ２、第２ミラー１４ｂによる反射光束Ｋ３がそれぞれ沿う平面Ｈが、被検者１の視線Ｓに対して直交する例を示した。しかしながらこれに限らない。光束Ｋ１及び反射光束Ｋ２、Ｋ３は、視線Ｓに交差する同一の平面に沿っていれば装置奥行き方向の寸法拡大を抑制できるので、この平面Ｈは、視線Ｓに対して直角以外の角度で交差していてもよい。

また、実施例１に示す視標提示装置１０において、筐体１１の内壁面による反射を防止するために、筐体１１の内壁面に静電植毛によって短繊維を付着させてもよい。

さらに、実施例１に示す視標提示装置１０において、表示器１３からの光束Ｋ１に干渉しない位置に絞りを設け、筐体１１内に拡散した光が被検者１から見えないようにしてもよい。

また、実施例１では、表示器１３の表示画面１３ａが、光束Ｋの出射方向を水平にする向きに向けられた例を示したが、これに限らない。表示器１３を設置する際、表示画面１３ａを水平方向よりも下方に向けてもよい。これにより、表示画面１３ａに埃やごみが付着することをさらに防止することができる。

１ 被検者
１００ 眼科装置
１０ 視標提示装置
１３ 表示器
１３ａ 表示画面
１４ 反射ミラー
１４ａ 第１ミラー
１４ｂ 第２ミラー
１５ 凸レンズ系
１６ 光路折り曲げミラー
Ｅ 被検眼
Ｈ 平面
Ｋ１ 光束
Ｋ２ 反射光束
Ｋ３ 反射光束
Ｓ 視線
２ 検眼テーブル
４ 検眼ユニット

Claims (6)

1. 表示画面に視標像を表示する表示器と、
   前記表示器から出射された光束を反射する反射ミラーと、
   前記反射ミラーによって反射された反射光束により前記視標像の虚像を形成すると共に、焦点距離が８００ミリメートルよりも長い凸レンズ系と、
   前記凸レンズ系を通過した反射光束の光路を折り曲げて、被検眼の前方の所定距離の像点位置に前記視標像の虚像を提示する光路折り曲げミラーと、を有し、
   前記表示器は、前記表示画面の位置が前記凸レンズ系の焦点距離以内に存在すると共に、被検者の視線の方向に対して側方から光束を出射する位置に配置され、
   前記反射ミラーは、前記表示器からの光束を直接反射する第１ミラーと、前記第１ミラーによって反射された反射光束を前記凸レンズ系に向けて反射する少なくとも一枚の第２ミラーと、から構成されている
   ことを特徴とする視標提示装置。
2. 請求項１に記載された視標提示装置において、
   前記第２ミラーにより前記凸レンズ系に向けて反射された反射光束の反射方向は、前記表示器からの光束の出射方向に対し、前記視線の方向から見たときに交差する
   ことを特徴とする視標提示装置。
3. 請求項２に記載された視標提示装置において、
   前記表示器からの光束の出射方向は、前記視線の方向に対し、平面視で直交する
   ことを特徴とする視標提示装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された視標提示装置において、
   前記第１ミラーは、前記表示画面に対向する位置に配置され、前記表示器からの光束を前記表示器よりも下方に向けて反射し、
   前記第２ミラーは、前記表示器よりも下方の位置であって前記表示器からの光束に干渉しない位置に配置され、前記第１ミラーによって反射された光束を上方に向けて反射し、
   前記凸レンズ系は、前記表示器よりも上方の位置であって前記表示器からの光束に干渉しない位置に配置されている
   ことを特徴とする視標提示装置。
5. 請求項４に記載された視標提示装置において、
   前記表示器は、前記光束の出射方向が水平方向又は前記水平方向よりも下方に向けられ、
   前記第１ミラーは、反射面が前記水平方向よりも下方に向けられている
   ことを特徴とする視標提示装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の視標提示装置と、被検眼の視機能を矯正する検眼ユニットと、を備えたことを特徴とする眼科装置。
   

Images