JPH10272098A - 自覚検眼および/またはその他の視覚機能の判定のための装置 - Google Patents
自覚検眼および/またはその他の視覚機能の判定のための装置Info
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Abstract
良 【解決手段】 少なくとも1個の光源11と、光源の後に
続きビデオ情報を変調するための駆動装置により制御ま
たは駆動される少なくとも1個の光変調器12と、映像発
生用の光のための二次元偏向手段15と、光源の光を伝送
するための光学的伝送手段16と、映像を網膜上に投影す
るための光学的投影手段17とを含む自覚検眼および/ま
たはその他の視覚機能の判定のための装置。
Description
配置したり、スクリーンもしくは表示装置が作った映像
を観察者の眼前に反射する各種の眼鏡型フレームまたは
帽子型のフレームが公知である。US 5,076,275、US
4,361,384、US 5,162,828、US 4,869,575、エンハ
ンスド・ビジョン、“V−マックス”、小冊子 800-440
-976、1996年などに記載されている。この種の「バーチ
ャル・ディスプレー」は、例えばVirtual Research Sys
tems, Inc. (FF5)などが発売している。
接網膜走査表示装置」を開示しており、これは映像情報
を観察者の眼底に直接「書き込む」ため、極めて低い出
力(20マイクロワット以下)のみを必要とするのみであ
る。ビデオ情報(例えばRGB 信号)により一つ以上のレ
ーザー光線を変調し、その(単数または複数の)レーザ
ー光線をスキャナ(例えばピエゾ結晶)を介してX−方
向とY−方向に偏向し、眼鏡レンズなどの平面を通して
観察者の眼に反射させる。光線の焦点を網膜上に結ばせ
るのに可変光学系を用いる。
度が高く色表示の良い「仮想網膜表示装置」を開示して
いる。レーザーまたはLED からの光を変調し、光案内路
を通じて伝送し、マイクロスキャナと投影光学系とを用
いて網膜上に直接投影する。反射素子はまたスプリッタ
・ミラーでも良く、これにより投影像が周辺背景と重な
り合うようになる。
鏡型フレーム上に設け、反射眼鏡レンズまたはガラスを
介して網膜上に投影する。
に観察者の瞳孔に合わせるよう投影方向を移動する。D
E 4091126 においては、被験者は液晶シャッタ付きの
眼鏡を通してスクリーンを見る。そのスクリーン上に両
眼視力検査のための記号が表示される。
心視覚機能を検査するための装置、視野検査用には好適
である。ここでは耐光性つまり遮光性の眼鏡型キャリヤ
が、検査マークまたは視力検査文字を作るための映像発
生表示スクリーンと屈折異常を補償するための光学結像
系とを含んでいる。そのため眼前に配置されて視線方向
にスクリーンを有する眼鏡の一部による自然な視覚心象
が損なわれる。
たは円筒形検査眼鏡を眼前で旋回させ被験者からの告知
に基づいて視覚欠損を判定する装置が、人間の眼の自覚
検眼用および人の眼のその他の機能の判定用として知ら
れている。ここでの欠点は被験者がくつろいだ心身状態
にあるとは限らず自然な視覚心象が損なわれることであ
る。
折検査が出来るようにするための装置が開発された(U
S 3,927,933、DE 2647846 A1 、DD 293045 B5、D
D 282851 B5、DD 273771 A1)。
るための検査器具が知られており(OCULUS-ビノプトメ
ータ、ビノテスト)、被験者が与える告知に基づいて被
験者の目の視覚能力(例えば、色覚、立体視覚、運転視
力)に関する情報を得ている。これらの装置もまた、相
当大きい空間を取るので、例えば開発途上国での車載用
にはほとんど適さない欠点を持っている。被験者の視覚
欠損の検査に用いる際、特に最初のとき、被験者は医療
装置におそれをなすことが多く、これにより検査が困難
になったり時には不可能になることがある。
よびその他の視覚機能の検査を改良し便利にすることに
ある。
求項にしたがう装置と方法とにより達成され、その中で
従属請求項が個々に特徴のある展開を表す。
めおよび人における自覚検眼のために用いられる。
装置を覗き込む必要がなくなる。もはや眼前で大型検査
装置(ホロプタ)を旋回(スイベリング)させることは
ない。心地よく、くつろいだ着座姿勢と合わせて、発生
した映像を周辺背景上に重ね合わせることが出来る。実
現可能になった高解像度が低電力消費に結び付いてい
る。右眼用と左眼用とに別々の表示ができ、これはすべ
ての両眼検査に重要なことで、これにより、機能を部分
的に判定する他の映像分離法(色分離、極性分離、シャ
ッタ原理、機械的分離器)の欠点を除去できる。
能が検査出来る。 (A)視力(遠距離、近距離、単眼、両眼)、例えば二
領域を有するリフレクタ(眼鏡)を用いる。
ば平面鏡)、および b)近距離部分(定められた距離、例えば40 cm からの
映像、例えば凹面鏡) その他のすべての検査記号が発生できるので、幅広い選
択が可能である。
の調整見込みを用いたそれぞれの眼のための装置により
実施する。 (B)運転関連の視力検査 この場合、各国特有の事情にしたがった特別の検査手順
が可能である。 (C)立体視検査 走査映像の変位により互いに横方向にずらせた検査映像
の表示(各種横方向懸隔が可能)。この横方向変位経路
は立体視角度の分で較正する。 (D)フォリア(角視力不全) 内容が異なる別々の二つの映像の表示。被験者の網膜上
でのこれらの映像の転置が、スキャナまたはスクリーン
における転置により可能となり、このとき転置経路が角
視力不全において較正出来る(プリズム・ジオプタ)。 (E)色覚検査 三個の光源(RGB またはRGY )を用いると、各種の色覚
検査が可能である(例えば、カラーチャート:アノマロ
スコープに相似の二つの視野)。 (F)視野検査 この検査は視野計に相似の方法で実施出来る(全視野ま
たはスクリーニング、中心視野、例えば30度)。
られる。視野検査は、前選択可能のプログラム順に相当
する点表示により実施される。 (G)グレアへの感受性、暗視野適応 目のくらみまたは眩惑は横方向に配置した光源を用いて
シミュレートする、同時に検査を実施する、これは、加
えて、コントラストもまた変えられる。 (H)視力のコントラスト依存性 検査は光線強度の調節による各種の灰色段階を用いて実
施出来る。実施する検査のコントラスト比は適宜変更出
来、検出された視力段階のコントラストへの依存度が判
定出来る。 (I)他覚的検眼 一般的に知られているオートリフラクタ・システム内に
網膜により反射される光(赤外線が好適)の判定。網膜
走査表示装置と協同、在来のホロプタ/視力プロジェク
タ/オートリフラクトメータの代案。 (J)自覚的検眼 表示映像の網膜上への鮮明な結像は、球状および円筒状
の可変光学系の媒介作用を通じて達成出来る。光学系の
調整は較正出来るので屈折不全はそれにより判定出来
る。
Jで説明した方法に関する検査の前提条件は、とりわけ
一対の眼(瞳孔間隔、高低差、角膜頂点差)に相対的な
眼鏡の調整、 a)眼の視線方向の自動検出(追跡)と映像の電気的追
跡 b)被験者のそれぞれの眼の光学軸上への定められた映
像の表示を確実にするため、検査眼鏡を手動またはモー
ター駆動での可調整性 リフレクタ(眼鏡レンズ)は検査の種類に応じ各種の透
明物質で作る。
る。 1.付加光学系無しでの利用:スクリーニング(大量ス
クリーニング) 視力欠陥のある被験者の網膜上には映像が鮮明に結像し
ないので、検査基準は、多数の被験者が「不合格」また
は「合格」に分類できる基準値を用い、付加的な補正無
しで(例えば視力0.7 の検出)示す。 2.可変または交換可能光学系とともに利用:屈折の判
定、補正光学系に切り換えるかまたは交換すると映像が
網膜上に鮮明な結像をする広範な検査が可能。
レーザー光源11の光は、変調器12と走査装置15とを,そ
れらの入力にあるビデオ信号14(例えば、RGB/RGY )に
したがって駆動する電子回路13により駆動された変調器
12により輝度変調される。輝度変調された光は、第1a図
にしたがって光伝導ファイバー16を経由するか、または
第1b図に示すに直接かのいずれかで、二次元走査装置15
に達する。二次元偏向の方法により、走査装置15はビデ
オ画像を作り、これが第1a図にしたがって可変光学系17
を経由し、第1b図にしたがうリフレクタを経由するかま
たは、示してはいないが引用文献から自から明らかな、
人の眼18の光学系(角膜と水晶体)によるかのいずれか
により直接投影の方法で網膜上に投影される。ドライバ
からスキャナへの信号の列により、ビデオ画像の映像点
と、変調器の作成した輝度段階との間に、必要な一対一
の幾何学的対応が確実に出来上がる。
像は可変光学系17を介して映像伝送ファイバー束19にう
まく送られる。映像伝送ファイバー束19の出力位置に形
成された映像は、眼の水晶体を通じて網膜上に投影され
る。光学映像の光線経路中における走査装置15と可変光
学系17との順序はまた入れ換えても交換しても良い。
たレーザー光源21、光案内路22、眼鏡フレーム23および
スキャナ24とともに、可変光学系25を示す。ここでもま
たスキャナ24と光学系25との順序は入れ換えてよい。眼
鏡レンズ26は半透明であるのが有利である、つまり、眼
鏡フレーム23に取り付けたスキャナ24から来る光の分布
は眼鏡レンズ26により反射されるが、それでも周辺背景
は認識出来るようになる。一定の環境下では反射被覆も
また波長選択的に出来る。
は、眼鏡レンズ26を少なくとも第一の、好ましくは平坦
な、遠距離視力検査用領域Z1と、第二の、好ましくは凹
面鏡で作った、近距離視力検査用領域Z2とに分割する。
二つの領域Z1とZ2とは半透明に作っても良い。
影響を与えることなくその視線方向に投影し、他方、眼
27に関する第二領域は、定められた、無限大でない距
離、例えば距離40cmからのスキャナ映像の投影をもたら
す。このようにして、本発明にしたがう近距離視力検査
が実施出来る。ここでは自然な近接視過程に適応した眼
の視線が、第二領域を形成することにより達成できる。
発生した走査映像を第一領域から第二領域に下向きに角
度αだけ移動させる。これは、走査装置24を手動または
モーターで操作して上記の角度だけ傾けられるように作
成するか、もしくは映像の一部を暗くするかまたは垂直
走査装置の偏向を変えて、スキャナ24の投影領域内の偏
向を意図的に制御する方法によるかのいずれかにより実
施される。
交互に映像を送るために、二重配列の光源21、光案内路
22、スキャナ24および光学系25を含む。
性を以下に説明する。
用いて、眼に投影される光の収斂または発散を便利な方
法で意図的に発生させ、被験者が与える告知に基づいて
再現可能且つ判定可能な方法で、眼の遠距離視力不全
を、被験者が映像を鮮明に認識するよう、補正すること
ができる。
なるように被覆して、被験者のための自然な空間的印象
とくつろいだ視線方向とを可能にすることができる。し
かし、領域Z1とZ2はまた全反射鏡として形成することも
できる。
第3a、3b図に示す図式的図面を参照して説明する。
る。この場合、光源31、光案内路32、眼鏡フレーム33に
固定した走査装置34、および球形レンズ、円筒形レン
ズ、ストークス・レンズ、プリズム式レンズもしくはプ
リズム補正器のような交換可能または可変の素子を、眼
鏡の領域Z1とZ2と被験者の眼27との間に配置する。例え
ば第3a図においては、定められた球形効果および円筒形
効果を持つ光学素子35が領域Z1に関連して用いられてお
り、第3b図においては、これが領域Z2に関連して近接視
検査のための能動作用を持つ付加装置(図示せず)によ
り補足されている。
を、光源41(スキャナおよび光学系付き)、光案内路4
2、共通フレーム43の上に既知の検眼眼鏡44を有するリ
フレクタ付き眼鏡レンズ46とともに図式的に示す。ここ
で検眼眼鏡は検査用レンズ45の使用と交換のためのホル
ダを有する。
前に配置した既知のホロプタの旋回可能検査ガラスを用
いても働く。このような検査眼鏡またはホロプタにおい
ては、被験者に都合の良い視線は検査ガラスの中心を通
るとの事実の観点から、眼鏡ガラス46は、第4a、4b図の
ように領域Z1とZ1とに分割したとき、矢印で図式的に示
したように、異なる垂直位置に都合良く置き、遠距離視
力検査と近距離視力検査とにおいてこの視線を別の領域
に保持する。
て、領域に分割されていない眼鏡ガラス46を用いる際
は、眼鏡ガラスとして平面反射鏡を用いることが出来、
また上記に説明したように、遠隔視領域と近接視領域と
の調整はスキャナの前または後に配置した可変光学系を
用いて実施できる。
53の上でなく、光源51の後で、例えば映像搬送ファイバ
ー束のような、眼鏡フレーム53につながるフレキシブル
光案内路52の前に置く配置を示す。この配置は軽いので
被験者に都合が良い。スキャナ54が発生した映像は、こ
のフレキシブル光案内路に、好ましくは光学の手段によ
る既知の方法(図示せず)により送られ、この場合投影
は、眼鏡フレームに固定された光案内路端521 を経由
し、領域Z1、Z2を交番する光学成分55と眼56の光学系と
を経由して、網膜上に行なわれる。任意選択で光案内路
の後に可変光学系を付けてもよい。上記と類似の方法
で、視力不全とその他の視覚機能もまた本システムを用
いて判定できる。
の技術的効果をまた、光案内路入力の前の領域に可変光
学系を配置することにより、そこに伝えることが出来
る。
実現出来るような両眼検査を示し、ここでは被験者が与
える告知に応じて変調器もしくは垂直および/または水
平走査装置を適切に調整して、部分映像を定まった方法
で相対的に移動させる。
より変更される立体視力検査を示す。
可能性を、網膜上への直接投影のための光学電子系を個
々に参照して説明した。しかし、説明した視覚機能検査
はまた最初に説明した、スクリーンにより生じた映像を
半透明または好ましくは小型全反射鏡を経由して単眼ま
たは両眼に結像させる、眼鏡型フレームまたは帽子型フ
レームを用いて好都合に実施できる。そうすれば、本特
許の情報に基づき定められた方法で調整できるか、また
は交換出来る中間光学系を用いて屈折もまた判定でき
る。第7図は観測者の頭に、例えばひも7.1 を用いて、
取り付けた表示装置7.2 を示す。ここでは、二つのスク
リーン7.3 の映像を適切な半透明または全反射の偏向素
子7.4 を通して観測者が見ることになる。
る。
す。
す。
ムを示す。
ムを示す。
り検眼眼鏡内への統合を示す。
装置を示す。
Claims (43)
- 【請求項1】 少なくとも1個の光源と、光源の後に続
きビデオ情報を変調するための駆動装置により制御また
は駆動される少なくとも1個の光変調器と、映像発生用
の光のための二次元偏向手段と、光源の光を伝送するた
めの光学的伝送手段と、映像を網膜上に投影するための
光学的投影手段とを含むことを特徴とする自覚検眼およ
び/またはその他の視覚機能の判定のための装置。 - 【請求項2】 被験者の視線方向を検出するためのおよ
び投影された映像を追跡するための手段を含むことを特
徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 光源がレーザー光源であることを特徴と
する請求項1または2に記載の装置。 - 【請求項4】 フレキシブル伝送手段が光源に続いて配
置されていることを特徴とする請求項1から3の少なく
とも一に記載の装置。 - 【請求項5】 光源と伝送手段との間に偏向手段が配置
されていることを特徴とする請求項1から4の少なくと
も一に記載の装置。 - 【請求項6】 伝送手段が光案内路であることを特徴と
する請求項1から5の少なくとも一に記載の装置。 - 【請求項7】 伝送手段が映像搬送ファイバー束である
ことを特徴とする請求項1から6の少なくとも一に記載
の装置。 - 【請求項8】 伝送手段の前に可変光学系が好適に配置
されていることを特徴とする請求項1から7の少なくと
も一に記載の装置。 - 【請求項9】 偏向手段が伝送手段の後に配置されてい
ることを特徴とする請求項1から8の少なくとも一にき
さいの装置。 - 【請求項10】 投影光学系が偏向手段の後に配置されて
いることを特徴とする請求項1から9の少なくとも一に
記載の装置。 - 【請求項11】 映像鮮明度調整用の可変投影光学系が光
源の後に配置されていることを特徴とする請求項1から
10の少なくとも一に記載の装置。 - 【請求項12】 投影光学系が、少なくとも部分的に反射
性の眼鏡レンズと眼との間に配置されていることを特徴
とする請求項1から11の少なくとも一に記載の装置。 - 【請求項13】 フレキシブル伝送手段が半反射または全
反射レンズを有する眼鏡の両側に固定され、ここでその
レンズがレーザー光の反射を用いる光学的投影系に含ま
れることを特徴とする請求項1から12の少なくとも一に
記載の装置。 - 【請求項14】 眼鏡レンズが異なる領域を有することを
特徴とする請求項12または13に記載の装置。 - 【請求項15】 前記領域が異なる曲率を有するかまたは
少なくとも一つの領域が曲面で少なくとも一つの領域が
平面であることを特徴とする請求項14に記載の装置。 - 【請求項16】 第一の、好ましくは上方の領域が、遠距
離視力検査用に設けてあり、第二の、好ましくは下方の
領域が、近距離視力検査用に設けてあることを特徴とす
る請求項12から15の少なくとも一に記載の装置。 - 【請求項17】 第一の領域が平面鏡であり、第二の領域
が凹面鏡であることを特徴とする請求項12から16の少な
くとも一に記載の装置。 - 【請求項18】 眼鏡の各領域に光学的投影を任意選択で
整列させるための手段が設けてあることを特徴とする請
求項1から17の少なくとも一に記載の装置。 - 【請求項19】 伝送手段を眼鏡に固定するためスイベル
手段が設けてあることを特徴とする請求項1から18の少
なくとも一に記載の装置。 - 【請求項20】 試験レンズを光案内路出力と検査する眼
との間の光路から出し入れするための手段が設けてある
ことを特徴とする請求項1から19の少なくとも一に記載
の装置。 - 【請求項21】 出し入れするための手段が、眼鏡レンズ
と眼との間に配置されていることを特徴とする請求項20
の装置。 - 【請求項22】 球形または円筒形の検査ガラスを着脱出
来ることを特徴とする請求項21または22の少なくとも一
に記載の装置。 - 【請求項23】 検査ガラスを挿入するための付加手段が
眼鏡フレームに設けてあることを特徴とする請求項12か
ら22の少なくとも一に記載の装置。 - 【請求項24】 検眼眼鏡またはホロプタと組み合わせた
請求項1から23の少なくとも一に記載の装置。 - 【請求項25】 両眼用に、1個の光源とその後に配置さ
れビデオ情報を変調するため駆動装置により駆動される
少なくとも1個の光変調器と、映像発生用の光のための
二次元偏向手段と、レーザー光源の光を伝送するための
光学的伝送手段と、映像を網膜上に投影するための光学
的投影手段とを含むことを特徴とする、特に請求項1か
ら24に記載の両眼検査用の装置。 - 【請求項26】 明らかに距離約40cmから来る映像が可
変光学系を用いて作成され近距離視力検査に用いられる
ことを特徴とする請求項1から26の少なくとも一に記載
の装置を作動させるための方法。 - 【請求項27】 この映像が眼鏡レンズの平面領域を経由
して結像されることを特徴とする請求項26に記載の方
法。 - 【請求項28】 異なる視覚機能を交互に検査するため二
次元偏向手段により作成された映像が、電子的、光学的
または機械的に眼に映像を送るリフレクタの各種領域に
向けられることを特徴とする請求項1から26の少なくも
一に記載の装置を作動させるための方法。 - 【請求項29】 映像の垂直移動により、結像がリフレク
タの異なる領域で行われることを特徴とする請求項28に
記載の方法。 - 【請求項30】 走査装置または光案内路端を眼鏡フレー
ムにおいて傾けることを特徴とする請求項28に記載の方
法。 - 【請求項31】 少なくとも1個の、好適には赤外線の、
光源と、光源のに続きビデオ情報を変調するため駆動装
置により駆動される少なくとも1個の光変調器と、映像
発生用レーザー光のための二次元偏向手段と、レーザー
光源の光を伝送するための光学的伝送手段と、映像を網
膜上に投影するための光学的投影手段とを含むことを特
徴とする自覚検眼判定のための装置。 - 【請求項32】 眼鏡が赤外線輻射を全部または部分的に
反射するレンズを備えておりレンズの後またはレンズの
上に受光装置を備えることを特徴とする請求項1 から31
の少なくとも一に記載の装置。 - 【請求項33】 映像発生装置の少なくとも一の映像を光
学的偏向装置を経由してまたは少なくとも眼前に配置さ
れた一のスクリーンを被験者に示すことを特徴とする視
覚機能判定のための装置。 - 【請求項34】 それを通してビデオ映像を見る交換可能
検査ガラスおよび/または映像可変光学系が眼前に配置
されていることを特徴とする請求項33に記載の装置。 - 【請求項35】 観測者の頭に装着可能な装置を備えてい
ることを特徴とする請求項33または34の少なくとも一に
記載の装置。 - 【請求項36】 保持のため眼鏡型フレームおよび/また
は帽子型フレームが備えてあることを特徴とする請求項
34または35の少なくとも一に記載の装置。 - 【請求項37】 偏向鏡として半透明または全反射鏡を設
けてあることを特徴とする請求項33から36の少なくとも
一に記載の装置。 - 【請求項38】 結像特性の既定の調整が段階的または連
続的な方法で実施されることを特徴とする請求項1から
37の少なくとも一に記載の視覚機能判定のため装置を作
動させるための方法。 - 【請求項39】 映像鮮明度および/または映像コントラ
ストおよび/または映像位置および/または色情報およ
び/または輝度変調が電子的に調整されることを特徴と
する請求項1から38の少なくとも一に記載の自覚検眼判
定のための装置を作動させるための方法。 - 【請求項40】 両眼視力検査のために映像を両眼で相違
させ、および/またはその相対位置は変えられ、および
/または両眼のための映像位置の調整は立体視力および
/または凝視領域を検査するために実施され、および少
なくも一つの付加的なポイントが視野検査のために生成
されることを特徴とする請求項39に記載の両眼検査用、
装置を操作する方法。 - 【請求項41】 網膜上にパターンを生成し、眼がパター
ンにおよぼす影響を受光装置を用いて判定し、評価装置
を用いてその影響から自覚検眼することを特徴とする請
求項32または33の装置を作動させるための方法。 - 【請求項42】 少なくとも1個のスクリーンを、被験者
の眼前に、このましくは偏向装置を介して配置し、可変
または交換可能の光学系を、スクリーンと眼との間に配
置し、ここで被験者が与える告知に基づいた検眼結果を
表示するため可変光学系および/または交換光学系の調
整を検出する手段を設けることを特徴とする自覚検眼の
ための装置。 - 【請求項43】 少なくとも視力判定(遠距離、近距離、
単眼、両眼)および/または運転関連視力検査および/
または立体視検査および/またはフォリア判定(角視力
不全)および/または色覚判定および/または視野判定
および/またはグレアへの感受性の判定および/または
暗視野適応の判定および/または視力のコントラスト依
存性の判定および/または他覚屈折の判定および/また
は自覚検眼の判定のために使用する、請求項1から42ま
での少なくとも一に記載の装置あるいは方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19704197.3 | 1997-02-05 | ||
DE19704197A DE19704197A1 (de) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | Anordnung zur subjektivem Refraktionsbestimmung und/oder zur Bestimmung anderer Sehfunktionen |
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JPH10272098A true JPH10272098A (ja) | 1998-10-13 |
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