KR101482797B1

KR101482797B1 - 시표 정시 장치

Info

Publication number: KR101482797B1
Application number: KR20080101838A
Authority: KR
Inventors: 유이치로 가나자와; 사토시 이마이즈미
Original assignee: 가부시키가이샤 니데크
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2015-01-14
Also published as: JP5048457B2; JP2009112408A; CN101422355B; KR20090045846A; CN101422355A

Abstract

마스크 걸침에 의한 검사 시표의 정시시에, 시선 이동의 번거로움과 검사 시표의 기억에 의한 응답을 경감시킨다.

시표 정시 장치는, 시표 광속을 피검안으로 유도하는 도광 광학계로서, 상하 복수 단이고 또한 각 단에 복수의 시표가 그려진 시표 화면을 갖는 시표판과, 시표의 일부를 정시하는 마스크를 갖는 마스크판과, 시표 화면을 광학적으로 소정의 검사 거리에서 정시하는 오목면 미러 및 그 오목면 미러의 광축 상에 경사지게 설치된 빔 스플리터를 갖는 도광 광학계와, 좌우 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 빔 스플리터를 회전시키는 회전 수단과, 마스크 선택 수단에 의해 횡 일렬 마스크의 선택 신호가 입력되었을 때, 횡 일렬 마스크가 걸리는 시표의 배치 정보 및 도광 광학계의 배치 정보에 기초하여, 피검안의 대략 동일 높이의 시선상에 횡 일렬 마스크가 걸리는 시표를 위치시키도록 빔 스플리터를 상하 방향으로 회전시키는 회전 각도 (α) 를 결정하고, 그 결정된 회전 각도 (α) 에 따라 상하 회전 수단의 구동을 제어하는 제어 수단을 구비한다.

시표 정시 장치

Description

시표 정시 장치 {OPTOTYPE CHART DISPLAYING APPARATUS}

본 발명은, 피검안에 검사 시표를 정시 (呈示) 하는 시표 정시 장치에 관한 것이다.

케이싱 내에 배치된 오목면경 및 빔 스플리터 (하프 미러) 를 통하여, 정시창으로부터 검사 시표를 정시하는 공간 절약형의 시표 정시 장치가 알려져 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 평7-236612호, 일본 공개특허공보 2002-200042호). 이 시표 정시 장치에서는, 소정의 시표 화면이 형성된 시표 디스크판이 회전되어 광로에 검사 시표가 선택적으로 배치됨으로써, 검사 시표가 피검안에 정시된다. 또한, 이런 종류의 시표 정시 장치에서는, 횡 일렬 마스크 등이 형성된 마스크판의 마스크가 광로에 선택적으로 배치됨으로써, 1 개의 시표 화면의 복수 단에 형성된 시표의 일부가 선택적으로 정시 가능하게 되어 있다. 나아가 또한, 이 장치에서는, 빔 스플리터를 상하 방향으로 회전시키는 구동 기구가 설치되고, 피검사자의 눈의 높이에 따라 빔 스플리터가 상하 방향으로 회전됨으로써, 검사 시표가 정시창의 상하 방향의 대략 중앙에 정시된다.

일본 공개특허공보 평7-236612호의 기술 사용에 의해, 피검사자의 눈의 높이 가 상이해도, 정시창의 중앙에 검사 시표가 정시되어 적절히 검사를 실시할 수 있게 되었다. 그러나, 1 개의 화면의 시표에 마스크를 걸어 상단 또는 하단의 횡 일렬의 시표가 정시되도록 한 경우, 상단 또는 하단의 시표의 정시 위치는, 피검사자의 시선 위치에 대하여 위 또는 아래로 어긋난 상태에서 정시된다. 상단 또는 하단에 마스크가 걸린 시표 정시의 경우, 피검사자는 시선을 상하로 움직이는 번거로움이 있다. 또한, 상단, 중단, 하단의 정시 위치가 나눠져 있기 때문에, 검사 시표의 배치 위치로부터 검사 시표의 내용을 피검사자가 기억하기 쉽다는 문제가 있었다. 검사 시표의 배치로부터 검사 시표의 내용이 기억되면, 피검사자는 검사 시표의 시인 상태를 기억에 의지하여 응답해 버려, 정확한 검사를 실시할 수 없게 된다. 또한, 종 일렬 마스크의 경우, 1 문자 마스크의 경우에도 동종 (同種) 의 문제가 있다.

본 발명은, 상기 종래 기술의 문제점을 감안하여, 마스크 걸침에 의한 검사 시표의 정시시에 시선 이동의 번거로움을 경감시키고, 또한 검사 시표의 기억에 의한 응답을 경감시킬 수 있는 시표 정시 장치를 제공하는 것을 기술 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하와 같은 구성을 구비하는 것을 특징으로 한다.

(1) 시표 정시 장치는,

장치의 케이싱 내에 배치되고, 정시창을 통하여 시표 광속을 피검안으로 유도하는 도광 광학계로서, 상하 복수 단이고 또한 각 단에 복수의 시표가 그려진 시표 화면을 갖는 시표판과, 상기 시표 화면에 그려진 시표의 일부를 선택적으로 정시하는 마스크를 갖는 마스크판과, 상기 시표 화면을 광학적으로 소정의 검사 거리에서 정시하는 오목면 미러 및 그 오목면 미러의 광축 상에 경사지게 설치된 빔 스플리터를 갖고, 상기 빔 스플리터 및 오목면 미러에 의해 시표 광속을 피검안으로 향하게 하는 도광 광학계와,

상기 오목면 미러의 광축을 통과하여 좌우 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 상기 빔 스플리터를 회전시키는 상하 회전 수단과,

상기 마스크판이 갖는 마스크의 선택 신호를 입력하는 마스크 선택 수단과,

상기 마스크 선택 수단에 의해 횡 일렬 마스크의 선택 신호가 입력되었을 때, 횡 일렬 마스크가 걸리는 시표의 배치 정보에 기초하여, 피검안의 대략 동일 높이의 시선상에 횡 일렬 마스크가 걸리는 시표를 위치시키도록 상기 빔 스플리터를 회전시키는 회전 각도 (α) 를 결정하고, 그 결정된 회전 각도 (α) 에 따라 상기 상하 회전 수단의 구동을 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

(2) (1) 의 시표 정시 장치에 있어서,

상기 제어 수단은, 시표 화면의 중앙에 대한 횡 일렬 마스크가 걸리는 시표의 상하 방향의 거리와, 시표 화면의 광학적인 검사 거리, 피검안에서 상기 빔 스플리터의 회전 중심까지의 거리 및 상기 오목면 미러의 결상 배율에 기초하여 상기 회전 각도 (α) 를 결정하는 것을 특징으로 한다.

(3) (1) 의 시표 정시 장치는, 추가로,

피검안의 높이를 입력하는 입력 수단을 구비하고,

상기 제어 수단은, 입력된 피검안의 높이에 기초하여 상기 상하 회전 수단의 구동을 제어하여 상기 시표 화면 중앙의 시표 광속을 피검안으로 향하게 한 후, 또한 상기 마스크 선택 수단에 의해 입력되는 횡 일렬 마스크의 선택 신호에 기초하여 상기 회전 각도 (α) 를 결정하고, 상기 상하 회전 수단의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

(4) (1) 의 시표 정시 장치는, 추가로,

상하 방향으로 연장되는 축을 중심으로 상기 빔 스플리터를 회전시키는 좌우 회전 수단을 구비하고,

상기 제어 수단은, 상기 마스크 선택 수단에 의해 종 일렬 마스크의 선택 신 호가 입력되었을 때, 종 일렬 마스크가 걸리는 시표의 배치 정보에 기초하여, 피검안의 좌우 방향이 대략 동일한 시선상에 종 일렬 마스크가 걸리는 시표를 위치시키도록 상기 빔 스플리터를 좌우 방향으로 회전시키는 회전 각도 (γ) 를 결정하고, 그 결정된 회전 각도 (γ) 에 따라 상기 좌우 회전 수단의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

(5) (4) 의 시표 정시 장치에 있어서,

상기 제어 수단은, 상기 마스크 선택 수단에 의해 1 문자 마스크의 선택 신호가 입력되었을 때, 1 문자 마스크가 걸리는 시표의 배치 정보에 기초하여, 높이 방향 및 좌우 방향이 모두 대략 동일한 피검안의 시선상에 1 문자 마스크가 걸리는 시표를 위치시키도록 상기 빔 스플리터를 회전시키는 상하 방향의 회전 각도 (α) 및 좌우 방향의 회전 각도 (γ) 를 결정하고, 그 결정된 회전 각도 (α) 및 회전 각도 (γ) 에 따라 상기 상하 회전 수단 및 좌우 회전 수단을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 마스크 걸침에 의한 검사 시표의 정시시에, 시선 이동의 번거로움을 경감시키고, 또한 검사 시표의 기억에 의한 응답을 경감시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1 은 본 발명에 관련된 시표 정시 장치의 개관 개략도이다.

장치 본체 (1) 가 갖는 케이싱 (1a) 의 정면에는 반사 방지막이 부착된 아크 릴판으로 이루어지는 정시창 (2) 이 배치되고, 피검사자는 이 정시창 (2) 을 통하여 케이싱 내의 시표를 볼 수 있다. 케이싱 (1a) 의 내부는 흑색으로 도장되어 내부 구조가 잘 안 보이게 되어 있다. 케이싱 (1a) 의 정면에는, 후술하는 와이어리스의 리모콘 (40) 에 대한 광 신호의 송수신을 실시하는 송수신부 (4) 가 배치되어 있다.

다음으로, 케이싱 (1a) 의 내부에 배치되는 도광 광학계를 도 2, 도 3 에 기초하여 설명한다. 도 2 는 케이싱 (1a) 의 우측면에서 봤을 때의 투시 개략도, 도 3 은 정면에서 봤을 때의 투시 개략도이다.

유리판으로 이루어지는 원반상의 시표 디스크판 (20) 의 동일 원주 상에는 시력값 시표 등의 다수의 검사 시표가 크롬 증착 등에 의해 형성되어 있다. 시표 디스크판 (20) 은 모터 (21) 에 의해 회전되어, 피검안 (E) 에 정시하는 시표가 검사 광로에 전환 배치된다. 정시 시표의 일부를 마스크하기 위한 마스크판 (22) 은, 모터 (23) 에 의해 회전된다.

또한, 케이싱 (1a) 의 내부에는 검사 시표를 조명하는 조명 광원 (24), 미러 (25), 빔 스플리터 (26), 오목면경 (27) 을 갖는 도광 광학계가 배치되어 있다. 본 형태에서의 오목면경 (27) 은, 피검안 (E) 과 케이싱 (1a) 의 정시창 (2) 의 거리가 1.1m 일 때, 시표와 피검안 (E) 의 광학 거리를 5m 의 검사 거리로 하도록 그 초점 거리가 설계되어 있다. 또한, 피검안 (E) 과 케이싱 (1a) 의 정시창 (2) 의 거리는 제품의 사양에 맞춰 예를 들어 0.9m 로 해도 된다.

조명 광원 (24) 에 의해 조명된 검사 시표의 광속은, 미러 (25) 에 의해 상 방으로 반사되어 빔 스플리터 (26) 를 투과한 후, 오목면경 (27) 에서 반사된다. 오목면경 (27) 에서 반사된 시표 광속은 빔 스플리터 (26) 에서 반사되고, 정시창 (2) 을 통하여 피검안 (E) 으로 향한다.

빔 스플리터 (26) 는 오목면경 (27) 의 광축 (L01) 상에 경사지게 설치되고, 광축 (L01) 상에서 수평 방향으로 연장되는 회전축 (28) 을 중심으로 하여, 상하 회전 모터 (29) 에 의해 상하 방향으로 회전된다. 빔 스플리터 (26) 가 상하 방향으로 회전됨으로써, 빔 스플리터 (26) 에서 반사된 시표 광속이 향하는 높이가, 피검안 (E) 의 높이 차이에 따라 바뀐다. 또한, 빔 스플리터 (26) 는, 마스크판 (22) 에 의해 마스크가 걸리는 검사 시표의 상하 위치에 따라 그 회전 각도가 바뀐다. 빔 스플리터 (26) 의 하방에는, 수직 방향 (상하 방향) 으로 연장되는 광축 (L01) 의 축 둘레에 회전 가능하게 회전판 (37) 이 배치되어 있다. 회전판 (37) 의 중앙부는, 미러 (25) 에 의해 반사되는 시표 광속을 통과하는 공간이 형성되어 있다. 회전판 (37) 의 주변에 세워진 2 개의 지주 (36) 에 의해 회전축 (28) 이 회전 가능하게 유지되어 있다. 회전판 (37) 의 외부 둘레에는 기어가 형성되고, 이 기어가 모터 (39) 의 회전축에 장착된 기어 (38) 와 맞물려져 있다. 이 구성에 의해, 모터 (39) 를 회전시키면 광축 (L01) 을 중심으로 하여 빔 스플리터 (26) 가 좌우 방향으로 회전된다. 이로써, 빔 스플리터 (26) 에서 반사된 시표 광속이 향하는 좌우 방향이 바뀐다. 빔 스플리터 (26) 의 좌우 방향의 회전 각도는, 마스크판 (22) 에 의해 마스크가 걸리는 검사 시표의 좌우 위치에 따라 바뀐다.

도 2 에 있어서, 빔 스플리터 (26) 의 후방에는 피검안의 높이 위치를 검출하기 위한 검출 광학계 (30) 가 배치되어 있다. 검출 광학계 (30) 는 집광 렌즈 (31), 2 차원의 위치 검출 소자 (32) 를 구비한다.

도 4 는 시표 디스크판 (20), 마스크판 (22) 의 상세함을 나타낸 도면이다. 도 4a 의 시표 디스크판 (20) 상에는 각종 시력값을 갖는 랜돌트 고리 시력 시표, 히라가나 시력 시표, 레드·그린 검사, 양안 (兩眼) 밸런스 시표 등이 그려진 복수의 시표 화면 (50) 이 동일 원주 상에 형성되어 있다. 각 시표 화면 (50) 은, 시표 디스크판 (20) 의 회전축 (53) 을 중심으로 회전되어, 조명 광원 (24) 의 시표 광로에 선택적으로 전환 배치됨으로써, 정시창 (2) 으로부터 케이싱 (1a) 내에 1 개의 화면으로서 정시된다.

시력 시표 검사 시표 중에는, 1 개의 시표 화면 (50) 에 횡 3 열 × 종 5 열과 같이, 복수의 시표가 형성된 문자 밀집화 시표가 준비되어 있다. 문자 밀집화 시표에서는, 마스크판 (22) 에 형성된 마스크 중 하나를 전환 배치함으로써, 문자 밀집화 시표에 그려진 시표의 일부만을 정시창 (2) 내에 정시할 수 있다.

도 4b 의 마스크판 (22) 을 나타내는 도면에 있어서, 회전축 (67) 을 중심으로 하여 방사상으로 연장되는 일점 쇄선 (67a) 은 시표 화면 (50) 상하 방향의 중심을 나타내고 있다. 또한, 도면에 있어서, 동일 반경의 원호 상에 그려진 일점 쇄선 (67b) 은 시표 화면 (50) 횡 방향의 중심을 나타내고 있다. 마스크판 (22) 에는, 마스크를 걸지 않고 시표면 전체를 정시시키기 위한 개구부 (60) 와, 문자 밀집화 시표 화면에 있어서, 상단, 중단, 하단 위치의 시표를 정시시키기 위 한 횡 일렬 마스크 (61) (상단 횡 일렬 마스크 (61a), 중단 횡 일렬 마스크 (61b), 하단 횡 일렬 마스크 (61c)) 와, 종 방향 위치의 시표를 정시시키기 위한 종 일렬 마스크 (62) (좌단 종 일렬 마스크 (62a), 중앙 종 일렬 마스크 (62b), 우단 종 일렬 마스크 (62c)) 와, 시표를 1 문자마다 개별적으로 정시시키기 위한 1 문자 마스크 (63, 64, 65) 가 형성되어 있다. 1 문자 마스크 (63) 는 횡 일렬로 2 개 배열된 시표를 개별적으로 정시하는 마스크를 갖고, 1 문자 마스크 (64) 는 횡 일렬로 3 개 배열된 시표를 개별적으로 정시하는 마스크를 가지며, 1 문자 마스크 (65) 는 횡 3 열 × 종 5 열로 배열된 시표를 개별적으로 정시하는 마스크를 가진다.

시표 디스크 (20) 및 마스크판 (22) 에 의해 정시하는 시표는 리모콘 (40) 에 의해 선택된다. 도 5 에 리모콘 (40) 의 외관과 시표 정시 장치 전체의 제어 블록도를 나타낸다. 리모콘 (40) 은, 시표 화면을 선택하는 스위치 (42) 와, 1 문자/횡 일렬 마스크를 전환시키는 스위치 (43) 와, 문자 밀집화 시표의 정시 중에 횡 일렬 마스크를 선택하는 스위치 (47a, 47b) (이미 마스크가 걸려 있을 때에는, 마스크를 상하로 이동시킬 때에 사용하는 스위치) 와, 문자 밀집화 시표의 정시 중에 종 일렬 마스크를 선택하는 스위치 (47c, 47d) (이미 마스크가 걸려 있을 때에는, 마스크를 좌우로 이동시킬 때에 사용하는 스위치) 와, 빔 스플리터 (26) 를 상하로 회전시켜 정시창 (2) 을 통하여 보게 하는 시표 정시 화면을 상하로 이동시키기 위한 스위치 (44) 와, 시표 정시 위치를 자동적으로 설정할 때에 사용하는 스위치 (45) 를 구비한다. 또한, 리모콘 (40) 은 정시 시표 및 조작 정보 등을 표시하는 액정 디스플레이 (46) 를 표면에 구비한다. 리모콘 (40) 의 측면 전부 (前部) 에는 장치 본체 (1) 를 제어하기 위한 신호의 송신 및 장치 본체로부터의 신호를 수신하는 통신창 (40a) 이 설치되어 있다.

리모콘 (40) 의 스위치 신호는 통신창 (40a) 에서 장치 본체 (1) 측으로 송신되고, 송수신부 (4) 에서 수신된 신호는 제어부 (10) 로 보내진다. 제어부 (10) 는, 송수신부 (4) 를 통하여 입력된 신호에 기초하여, 선택된 시표 화면 (50) 및 선택된 마스크를 광로 중에 세트하기 위해 모터 (21, 23) 를 구동시킨다. 또한, 검사자가 리모콘 (40) 을 피검안 근방의 높이 위치에 맞추고 스위치 (45) 를 누르면, 통신창 (40a) 으로부터 시표 높이를 맞추기 위한 소정 파장의 적외광이 발광되고, 그 광은 검출 광학계 (30) 가 갖는 위치 검출 소자 (32) 에 검출된다. 제어부 (10) 는 위치 검출 소자 (32) 의 출력에 기초하여 모터 (29) 를 회전시켜, 시표 광속 (시표 화면의 중심 광속) 이 리모콘 (40) 이 위치하는 눈의 높이 위치로 향하도록, 빔 스플리터 (26) 의 상하 회전 (상하 방향의 경사) 의 구동을 제어한다. 또한, 빔 스플리터 (26) 의 상하 회전은 수동 스위치 (44) 에 의해서도 구동시킬 수 있다.

다음으로, 횡 일렬 마스크에 의한 검사 시표의 정시시에, 피검사자가 시선을 이동시키지 않고 검사 시표를 시인시키기 위한 방법을 도 6, 도 7 에 기초하여 설명한다. 도 6 은, 횡 일렬 마스크가 하단에 걸렸을 때에 상하 방향의 중앙에 횡 일렬의 시표를 정시하기 위한 빔 스플리터 (26) 의 회전 구동을 설명하는 도면으로, 광학계를 측방에서 본 도면이다. 또한, 도 6 에 있어서는, 빔 스플리터 (26) 의 상방에 위치하는 오목면경 (27) 의 광축 (L01) 과, 시표 디스크판 (20) 의 시표 화면 (50) 및 마스크판 (22) 의 각 마스크의 중심을 통과하는 광이 일치하도록 모식적으로 그려져 있다.

횡 일렬 마스크에 의한 검사 시표의 정시시에, 피검사자가 시선을 이동시키지 않고 검사 시표를 시인시키기 위해서는, 회전축 (28) 을 중심으로 하여 빔 스플리터 (26) 를 상하 방향으로 회전시킨다. 이 때의 빔 스플리터 (26) 의 회전 각도는, 횡 일렬의 마스크가 걸리는 시표의 배치 정보와 도광 광학계의 설치 정보에 기초하여 결정된다. 도광 광학계의 설치 정보로는, 피검안 (E) 에서 빔 스플리터 (26) 의 회전축 (28) 중심까지의 거리 (L1) 와, 검사 거리 (L2) 를 포함한다. 검사 거리 (L2) 는, 빔 스플리터 (26) 및 오목면경 (27) 등에 의해 정시되는 허상의 시표 화면 (150) 과 피검안 (E) 의 거리가 된다. 예를 들어, 설치 거리 (L1) 는 약 1.24m, 검사 거리 (L2) 는 5m 이다.

횡 일렬의 마스크가 걸리는 시표의 배치 정보의 예로서, 도 7a 에 나타내는 횡 3 열 × 종 5 열의 문자 밀집화 시표의 시표 화면 (50) 을 설명한다. 이 예에 있어서, 상단, 중단 및 하단의 시표를 개별적으로 정시할 때에는, 마스크판 (22) 중의 횡 일렬 마스크 (61a, 61b 및 61c) 가 각각 겹쳐진다. 상단 및 하단의 시표 중심은, 중단의 시표 중심에 대하여 각각 거리 h1 로 배치되어 있다. 도 7b 는, 오목면경 (27), 빔 스플리터 (26) 등에 의해 검사 거리 5m 의 위치에 정시되는 허상의 시표 화면 (150) 으로, 횡 일렬 마스크 (61a, 61b, 61c) 에 대응하는 허상의 횡 일렬 마스크 (161a, 161b, 161c) 가 각각 시표 화면 (150) 의 시표에 선택적으로 겹쳐진다. 이 때, 상단 및 하단의 시표 (마스크 (161a, 161c)) 중 심은, 중단의 시표 (마스크 (161b)) 중심에 대하여 각각 거리 h2 가 되는 것으로 한다.

허상의 결상 배율을 β 라고 하면, 시표 화면 (50) 의 거리 (h1) 와 허상의 시표 화면 (150) 의 거리 (h2) 에는 이하의 관계가 있다.

h2 = h1 × β

또한, 허상의 결상 배율 (β) 은, 장치 내부의 광학계에 의해 설계적으로 이미 알려진 값이며, 예를 들어 β = 10.3 이다. 또한, 거리 h1 은 시표의 구성에 의하여 정해져 있으며, 횡 2 열 × 종 2 열의 시표에서는 약 9.4㎜, 횡 3 열 × 종 5 열의 시표에서는 5.9㎜ 일 때, 허상의 시표 화면 상에서의 거리 h2 는 각각 약 96.8㎜, 약 60.8㎜ 가 된다.

여기서, 시표 화면 (50) 의 중심 광속이 피검안 (E) 의 높이에 맞도록 빔 스플리터 (26) 의 회전 각도가 설정되어 있는 것으로 한다. 이 경우, 시표 화면 (50) 중단의 시표에 횡 일렬 마스크 (61b) 가 걸리면, 피검안 (E) 은 정시창 (2) 을 통하여 시축 (A) 상에 중단의 시표를 볼 수 있다. 한편, 도 6 과 같이 하단의 시표에 횡 일렬 마스크 (61c) 를 건 경우, 빔 스플리터 (26) 를 화살표 (F) 방향으로 회전시킴으로써, 횡 일렬 마스크 (61c) 가 걸린 하단의 시표를 피검안 (E) 의 시축 (A) 상에 정시할 수 있다. 이 때의 빔 스플리터 (26) 의 회전 각도를 α 라고 하면, 회전 각도 (α), 설치 거리 (L1) 및 검사 거리 (L2) 사이에는 다음의 관계가 성립된다.

h2 = (L2 - L1)tan2α

이 식에 의해 회전 각도 (α) 가 결정된다. 또한, 설치 거리 (L1) 및 검사 거리 (L2) 는 설계적으로 이미 알려진 값이며, 거리 h2 는 전술한 바와 같이 허상의 결상 배율 (β) 과 실제의 시표 거리 (h1) 에 의해 구해진다.

또한, 상단의 시표에 횡 일렬 마스크 (61a) 를 건 경우, 빔 스플리터 (26) 를 화살표 (F) 방향과는 역방향으로 회전시킴으로써, 그 시표를 시축 (A) 상으로 이동시킬 수 있다. 이 경우의 빔 스플리터 (26) 의 회전 각도 (α) 도 상기와 동일하게 결정된다.

또한, 허상의 시표 화면 (150) 은 빔 스플리터 (26) 의 회전축 (28) 을 중심으로 회전되기 때문에, 시축 (A) 상의 검사 거리 (L2) 는 빔 스플리터 (26) 의 회전 전후에서 다소 상이한데, 그 차이는 근소하여 실용상의 문제는 없다.

상기는 횡 일렬 마스크 (또는 1 문자 마스크) 를 걸었을 때의 상하 방향의 어긋남을 보정하는 방법인데, 바람직하게는 종 일렬 마스크 (또는 1 문자 마스크) 를 걸었을 때에도 좌우 방향의 어긋남을 보정하도록 빔 스플리터 (26) 를 회전 구동시킨다. 이 경우, 시표 광속의 중심을 통과하여 상하 방향으로 연장되는 광축 (L01) 을 중심으로 한 축 둘레에 빔 스플리터 (26) 를 회전시킨다. 이 때의 빔 스플리터 (26) 의 회전 각도는, 종 일렬의 마스크가 걸리는 시표의 배치 정보와 도광 광학계의 설치 정보에 기초하여 결정된다.

도 8 은, 중앙에서 벗어난 종 일렬 마스크가 걸렸을 때, 좌우의 중앙에 종 일렬의 시표를 정시하기 위한 빔 스플리터 (26) 의 회전 구동을 설명하는 도면으로, 광학계를 위에서 본 도면이다. 또한, 종 일렬의 마스크가 걸리는 시표의 배치 정보의 예로서, 도 9a 를 사용하여 횡 3 열 × 종 5 열의 문자 밀집화 시표의 시표 화면 (50) 을 설명한다. 이 도면에 있어서, 좌단, 중앙열 및 우단의 시표열을 개별적으로 정시할 때, 마스크판 (22) 중의 종 일렬 마스크 (62a, 62b 및 62c) 가 각각 겹쳐진다. 좌단 및 우단의 시표열은, 중앙열의 시표 중심에 대하여 각각 거리 h3 으로 배치되어 있다. 도 9b 는, 검사 거리 5m 의 위치에 정시되는 허상의 시표 화면 (150) 으로, 종 일렬 마스크 (62a, 62b 및 62c) 에 대응하는 허상의 종 일렬 마스크 (162a, 162b, 162c) 가 각각 시표 화면 (150) 의 시표에 선택적으로 겹쳐진다. 이 때, 종 일렬 마스크 (162a 및 162c) 로 정시되는 시표 중심은 종 일렬 마스크 (162b) 에 의해 정시되는 시표 중심에 대하여 각각 거리 h4 로 된다. 거리 h4 는, 거리 h3 에 결상 배율 (β) 을 곱함으로써 구해진다.

그리고, 좌단의 시표열에 종 일렬 마스크 (62a) 를 건 경우, 도 8 과 같이, 빔 스플리터 (26) 를 화살표 (R) 방향 (피검사자에서 봤을 때 우 방향) 으로 회전 각도 (γ) 만큼 회전시킴으로써, 종 일렬 마스크 (62a) 가 걸린 좌단의 시표를 시축 (A) 상으로 이동시킬 수 있다. 피검안 (E) 에서 빔 스플리터 (26) 의 회전 중심인 광축 (L01) 까지의 거리를 L1 이라고 하고, 또한 검사 거리를 L2 라고 하면, 회전 각도 (γ) 는 이하의 식으로 구해진다.

h4 = (L2 - L1)tanγ

또한, 우단의 시표열에 종 일렬 마스크 (62c) 를 건 경우에는, 빔 스플리터 (26) 를 화살표 (R) 방향과는 역방향 (피검사자에서 봤을 때 좌 방향) 으로 회전 각도 (γ) 만큼 회전시킴으로써, 종 일렬 마스크 (62c) 가 걸린 우단의 시표를 시축 (A) 상으로 이동시킬 수 있다.

다음으로, 이상과 같은 구성을 갖는 장치를 사용한 검사 동작에 대해 설명한다. 먼저, 피검사자를 케이싱 (1a) 의 정시창으로부터 1.1m 의 소정 위치에 위치시킴으로써, 검사 거리가 소정 거리 (5m) 로 설정된다. 다음으로, 피검안 (E) 의 높이 위치를 입력하기 위해, 검사자가 피검안 (E) 의 눈 근방에 리모콘 (40) 을 위치시키고, 스위치 (45) 를 누른다. 이 조작에 의해 통신창 (40a) 으로부터 송신된 위치 신호는, 집광 렌즈 (31) 에 의해 위치 검출 소자 (32) 로 집광되고, 피검안의 높이 위치 데이터가 검출된다 (시표광의 광로를 피검안의 높이에 맞추는 방법은, 상세하게는 일본 공개특허공보 평7-236612호를 참조한다). 이 위치 데이터에 기초하여 제어부 (10) 는 상하 회전 모터 (29) 를 상응하는 양만큼 회전시킨다. 상하 회전 모터 (29) 의 회전에 의해 빔 스플리터 (26) 의 각도가 바뀌고, 시표 화면 (50) 중심의 시표 광속이 피검안 (E) 의 높이 방향으로 향해진다.

시표 광속이 피검안에 정확하게 입사되도록 한 후, 검사자는 리모콘 (40) 을 조작하여 시력 검사를 실시한다. 검사자가 정시하고자 하는 시표를 리모콘 (40) 의 스위치 (42) 로 선택하면, 선택된 시표의 종류가 리모콘 (40) 의 액정 디스플레이 (46) 에 표시되고, 동시에 송신창 (40a) 으로부터 시표 선택 신호가 장치 본체 (1) 로 송신된다. 시표 선택 신호는 장치 본체 (1) 의 송수신부 (4) 에서 수신되고, 시표 디스크 (20) 중에서 선택된 시표 화면 (50) 이 광로 중에 세트된다. 예를 들어, 검사 시표는 도 7 에서 나타낸 횡 3 열 × 종 5 열의 시표 화면 (50) 의 것이 선택된 것으로 한다.

리모콘 (40) 의 스위치 (47a 또는 47b) 가 눌리면, 제어부 (10) 에 의해 마스크판 (22) 이 회전 구동되고, 정시된 시표 화면 (50) 의 중단에 횡 일렬 마스크 (61b) 가 걸린다. 다음으로, 검사자가 횡 일렬 마스크의 시력값 시표를 하나 큰 것으로 하기 위해 스위치 (47a) 를 누르면, 상단 횡 일렬 마스크 (61a) 가 걸린다. 이 때, 제어부 (10) 는 스위치 (47a) 의 신호에 응답하여 모터 (29) 를 구동시켜, 도 6 과 같이 빔 스플리터 (26) 를 회전 각도 (α) 만큼 회전축 (28) 의 축 둘레에 회전시킨다. 이 때의 회전 방향은 도 6 의 화살표 (F) 방향과 역방향이다. 회전 각도 (α) 는, 전술한 수학식 2 에 의해 제어부 (10) 가 연산에 의해 결정한다. 회전 방향은, 시표 화면 (50) 의 중앙에 대하여 상측인지 하측인지에 따라 결정된다. 또한, 마스크 선택 스위치 (47a, 47b) 에 응답하여 제어부 (10) 가 결정하는 빔 스플리터 (26) 의 회전 각도 (α) 와 회전 방향은 매회 연산하는 것이 아니라, 마스크 선택용 스위치 (47a 또는 47b) 의 신호에 응답하여, 미리 메모리에 기억해 둔 것을 호출하는 것이어도 된다.

도 10a 는, 빔 스플리터 (26) 가 회전 구동되지 않는 경우의 종래 장치에 있어서의 상단 횡 일렬 마스크에 의한 시표의 정시 상태이다. 종래에 있어서는, 횡 일렬 마스크가 걸린 시표가 정시창 (2) 의 상측에 보이도록 정시된다. 이 경우, 피검사자는 시선을 위로 이동시킬 필요가 있다. 또한, 피검사자는 검사 시표의 위치에 의해 시표 내용을 파악하기 쉬워진다. 이에 대하여, 도 10b 는 본 장치에 의한 시표의 정시 상태로, 상단 마스크 (61a) 를 선택한 경우에서도 정시창의 상하 중앙에 횡 일렬 마스크가 걸린 시표가 정시되어 있다. 이 때문에, 피검사자는 시선을 이동시키지 않고 시표를 볼 수 있어, 시표의 위치에 의해 시표 내용을 기억해 버리는 것이 경감된다.

또한, 스위치 (47b) 를 조작하여 시표 화면 (50) 의 하단에 있는 시표를 정시하기 위해 하단 횡 일렬 마스크 (61c) 를 거는 신호가 입력되면, 제어부 (10) 는 그 신호에 응답하여 모터 (29) 를 구동시켜, 빔 스플리터 (26) 를 도 6 의 화살표 (F) 방향으로 회전 각도 (α) 만큼 회전시킨다. 이로써, 하단 횡 일렬 마스크 (61c) 를 건 경우에도, 도 10d 와 같이 정시창 (2) 의 중앙에 검사 시표가 정시된다. 도 10c 는 빔 스플리터 (26) 를 회전시키지 않은 경우의 종래 장치의 정시 상태이다.

또한, 종 일렬 마스크 및 1 문자 마스크에 의한 시표 정시에 있어서도, 중앙에 시표를 정시할 수 있는 것이 바람직하다. 도 9a 의 횡 3 열 × 종 5 열의 시표 화면 (50) 에 있어서, 좌단의 시표열에 종 일렬 마스크를 걸기 위해 종 마스크를 선택하는 스위치 (47c) 가 눌리면, 제어부 (10) 는 마스크판 (22) 을 회전시켜 좌단 종 마스크 (62a) 를 광로 중에 전환 배치한다. 또한, 동시에 제어부 (10) 는 그 스위치 신호에 응답하여 모터 (39) 를 구동시켜, 도 8 과 같이 빔 스플리터 (26) 를 화살표 (R) 방향 (피검사자에서 봤을 때 우 방향) 으로 각도 (γ) 만 큼 회전시킨다. 이로써, 도 11a 와 같이 종래에 있어서는 정시창 (2) 의 좌측에 정시되었던 종 일렬의 시표가, 도 11b 와 같이 중앙에 정시되게 된다.

또한, 1 문자 마스크를 선택하기 위해 도 10b 의 횡 일렬 마스크의 정시 상태에서 1 문자/횡 마스크 전환 스위치 (43) 가 눌리면, 마스크판 (22) 이 갖는 소정의 1 문자 마스크가 광로 중으로 전환된다. 1 문자 마스크의 경우, 스위치 (47a ∼ 47b) 에 의해 마스크 위치를 이동시키는 신호를 입력할 수 있다. 여기서, 예를 들어 도 7a 의 횡 3 열 × 종 5 열의 시표 화면 (50) 에 있어서, 좌상 (左上) 의 시표를 정시하도록 1 문자 마스크가 바뀐 것으로 한다. 이 경우, 제어부 (10) 는, 스위치 (43) 등의 1 문자 마스크의 선택 신호에 응답하여, 회전축 (28) 을 중심으로 도 6 의 화살표 (F) 의 역방향으로 각도 (α) 만큼 빔 스플리터 (26) 를 회전시킴과 함께, 광축 (L01) 을 중심으로 도 8 의 화살표 (R) 방향으로 각도 (γ) 만큼 빔 스플리터 (26) 를 회전시킨다. 이로써, 도 12a 와 같이 종래에 있어서 정시창 (2) 의 좌상에 정시되었던 1 문자의 시표가, 도 12b 와 같이 좌우 및 상하의 중앙에 정시된다. 이로써, 1 문자 마스크의 시표 정시의 경우에는, 피검사자가 시표의 정시 위치에 의해 시표 내용을 기억해 버리는 것을 경감시킬 수 있어, 기억에 의한 응답을 피할 수 있다. 이 때문에, 시력 검사를 보다 정확하게 실시할 수 있다.

상기의 도 2 에서 나타낸 시표 정시의 도광 광학계는 다양한 변용이 가능하다. 예를 들어, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 빔 스플리터 (26) 의 배후에 오목면경 (27) 을 배치한 구성이어도 된다. 이 광학계에 있어서는, 조명 광원 (24) 에 의해 조명된 검사 시표의 광속은 미러 (25) 에 의해 상방으로 반사되고, 다시 빔 스플리터 (26) 에서 배후의 오목면경 (27) 측으로 반사된 후, 오목면경 (27) 에서 반사된다. 오목면경 (27) 에서 반사된 시표 광속은 빔 스플리터 (26) 를 투과한 후, 정시창 (2) 을 통하여 피검안 (E) 으로 향한다. 이 구성의 경우, 빔 스플리터 (26) 가 회전축 (28) 의 축 둘레에 회전됨으로써, 빔 스플리터 (26) 에서 반사되어 오목면경 (27) 으로 향하는 시표 광속의 높이가 바뀐다. 전술한 예와 동일하게, 상단 또는 하단의 횡 일렬 마스크가 선택되면, 선택된 횡 일렬 마스크에 따라 빔 스플리터 (26) 가 회전되고, 피검안의 대략 동일 높이의 시선상에 횡 일렬 마스크가 걸린 시표가 정시된다. 또한, 회전축 (28) 및 오목면경 (27) 의 광축을 통과하여 상하로 연장되는 광축 (L01) 의 축 둘레에 빔 스플리터 (26) 가 회전됨으로써, 빔 스플리터 (26) 에서 반사되어 오목면경 (27) 으로 향하는 시표 광속의 좌우 위치가 바뀐다. 종 일렬 마스크가 선택되었을 때에는, 선택된 종 일렬 마스크에 따라 광축 (L01) 을 중심으로 하여 빔 스플리터 (26) 가 회전됨으로써, 피검안의 좌우 방향의 동일 시선상에 종 일렬 마스크가 걸린 시표가 정시된다. 상하 방향의 회전 각도, 좌우 방향의 회전 각도는, 횡 일렬 마스크 또는 종 일렬 마스크의 선택 신호에 따라, 전술한 바와 같이 제어부 (10) 에 의해 결정된다. 1 문자 마스크의 선택시에는, 상하 방향의 회전과 좌우 방향의 회전이 합성된다.

또한, 빔 스플리터 (26) 의 배후에 오목면경 (27) 을 배치한 도광 광학계에 있어서는, 빔 스플리터 (26) 및 오목면경 (27) 을 일체로 하여, 상하 회전 구동 기 구 (100) 에 의해 회전축 (28) 을 중심으로 하여 상하 방향으로 회전되고, 또한 좌우 회전 기구 (101) 에 의해 광축 (L01) 을 중심으로 좌우 방향으로 회전되는 구성이어도 된다. 빔 스플리터 (26) 및 오목면경 (27) 이 일체적으로 회전되는 구성에 있어서는, 오목면경 (27) 이 큰 사이즈가 아니라도 피검안의 높이에 따른 대응이 가능하게 된다. 또한, 오목면경 (27) 의 광축에 가능한 한 가까운 미러면이 사용되므로, 수차의 영향을 줄일 수 있다.

도 1 은 장치 본체의 외관을 나타내는 도면이다.

도 2 는 장치의 케이싱을 우측면에서 봤을 때의 투시 개략도이다.

도 3 은 장치의 케이싱을 정면에서 봤을 때의 투시 개략도이다.

도 4a 는 시표 디스크판의 상세함을 나타내는 도면이다.

도 4b 는 마스크판의 상세함을 나타내는 도면이다.

도 5 는 리모콘의 외관과 시표 정시 장치 전체의 제어 블록도를 설명하는 도면이다.

도 6 은 상하 방향의 중앙에 횡 일렬의 시표를 정시하기 위한 빔 스플리터의 회전 구동을 설명하는 도면이다.

도 7a 는 횡 일렬 마스크가 걸리는 시표의 배치 정보의 예로, 횡 3 열 × 종 5 열의 시표 화면의 예이다.

도 7b 는 횡 일렬 마스크가 걸려, 검사 거리 5m 의 위치에 정시되는 허상의 시표 화면의 예이다.

도 8 은 좌우 방향의 중앙에 종 일렬의 시표를 정시하기 위한 빔 스플리터의 회전 구동을 설명하는 도면이다.

도 9a 는 종 일렬 마스크가 걸리는 시표의 배치 정보의 예로, 횡 3 열 × 종 5 열의 시표 화면의 예이다.

도 9b 는 종 일렬 마스크가 걸려, 검사 거리 5m 의 위치에 정시되는 허상의 시표 화면의 예이다.

도 10a 는 상단의 횡 일렬 마스크에 의한 시표의 정시 상태를 설명하는 도면으로, 종래 장치에 의한 예이다.

도 10b 는 상단의 횡 일렬 마스크에 의한 시표의 정시 상태를 설명하는 도면으로, 본 장치에 의한 예이다.

도 10c 는 하단의 횡 일렬 마스크에 의한 시표의 정시 상태를 설명하는 도면으로, 종래 장치에 의한 예이다.

도 10d 는 하단의 횡 일렬 마스크에 의한 시표의 정시 상태를 설명하는 도면으로, 본 장치에 의한 예이다.

도 11a 는 종 일렬 마스크에 의한 시표의 정시 상태를 설명하는 도면으로, 종래 장치에 의한 예이다.

도 11b 는 종 일렬 마스크에 의한 시표의 정시 상태를 설명하는 도면으로, 본 장치에 의한 예이다.

도 12a 는 1 문자 마스크에 의한 시표의 정시 상태를 설명하는 도면으로, 종래 장치에 의한 예이다.

도 12b 는 1 문자 마스크에 의한 시표의 정시 상태를 설명하는 도면으로, 본 장치에 의한 예이다.

도 13 은 빔 스플리터의 배후에 오목면경을 배치한 장치에 있어서, 케이싱을 우측면에서 봤을 때의 투시도이다.

Claims

시표 정시 장치는,

상기 장치의 케이싱 내에 배치되고, 정시창을 통하여 시표 광속을 피검안으로 유도하는 도광 광학계로서, 상하 방향의 복수 단의 각 단에 횡 일렬의 복수의 시표가 그려진 시표 화면을 갖는 시표판과, 상기 시표 화면에 그려진 시표의 일부를 선택적으로 정시하는 마스크를 갖는 마스크판과, 상기 시표 화면을 광학적으로 소정의 검사 거리에서 피검안에 정시하기 위한 오목면 미러 및 상기 오목면 미러의 광축 상에 경사지게 설치된 빔 스플리터를 갖고, 상기 빔 스플리터 및 상기 오목면 미러에 의해 시표 광속을 피검안으로 향하게 하는 도광 광학계와,

좌우 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 상기 빔 스플리터를 상하 방향으로 회전시키는 상하 회전 수단과,

상기 마스크판이 갖는 상기 마스크의 선택 신호를 입력하는 마스크 선택 수단과,

상기 마스크 선택 수단에 의해 횡 일렬의 시표 정시용 마스크의 선택 신호가 입력되었을 때, 선택된 마스크에 의해 정시되는 시표의 상기 시표 화면에 있어서의 배치 정보에 기초하여, 상기 정시창의 상하 방향의 중앙에, 선택된 마스크에 의해 정시되는 시표를 위치시키도록 상기 빔 스플리터를 상하 방향으로 회전시키는 회전 각도 (α) 를 결정하고, 그 결정된 회전 각도 (α) 에 따라 상기 상하 회전 수단의 구동을 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 시표 정시 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제어 수단은, 시표 화면의 중앙에 대한 선택된 마스크에 의해 정시되는 시표의 상하 방향의 거리와, 시표 화면의 광학적인 검사 거리와, 피검안에서 상기 빔 스플리터의 회전 중심까지의 거리와, 상기 오목면 미러의 결상 배율에 기초하여 상기 회전 각도 (α) 를 결정하는 것을 특징으로 하는 시표 정시 장치.
제 1 항에 있어서, 추가로,

피검안의 높이를 입력하는 입력 수단을 구비하고,

상기 제어 수단은, 입력된 피검안의 높이에 기초하여 상기 시표 화면의 중앙을 피검안에 정시시키도록 상기 상하 회전 수단의 구동을 제어하고, 결정된 상기 회전 각도 (α) 에 따라 상기 상하 회전 수단의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 시표 정시 장치.
제 1 항에 있어서, 추가로

상하 방향으로 연장되는 축을 중심으로 상기 빔 스플리터를 회전시키는 좌우 회전 수단을 구비하고,

상기 제어 수단은, 상기 마스크 선택 수단에 의해 종 일렬의 시표 정시용 마스크의 선택 신호가 입력되었을 때, 선택된 마스크에 의해 정시되는 시표의 상기 시표 화면에 있어서의 배치 정보에 기초하여, 상기 정시창의 좌우 방향의 중앙에 선택된 마스크에 의해 정시되는 시표를 위치시키도록 상기 빔 스플리터를 좌우 방향으로 회전시키는 회전 각도 (γ) 를 결정하고, 그 결정된 회전 각도 (γ) 에 따라 상기 좌우 회전 수단의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 시표 정시 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제어 수단은, 상기 마스크 선택 수단에 의해 1 문자의 시표 정시용 마스크의 선택 신호가 입력되었을 때, 선택된 마스크에 의해 정시되는 시표의 상기 시표 화면에 있어서의 배치 정보에 기초하여, 상기 정시창의 상하 방향 및 좌우 방향의 중앙에, 선택된 마스크에 의해 정시되는 시표를 위치시키도록 상기 빔 스플리터를 회전시키는 상하 방향의 회전 각도 (α) 및 좌우 방향의 회전 각도 (γ) 를 결정하고, 그 결정된 회전 각도 (α) 및 회전 각도 (γ) 에 따라 상기 상하 회전 수단 및 상기 좌우 회전 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 시표 정시 장치.