JP5602515B2 - 視標呈示装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検者の両眼視機能を検査するために被検者の左右眼に視標を呈示する視標呈示装置に関する。

被検者眼の両眼視機能を検査する方法の一つに立体視検査があり、例えば、被検者眼の深視力を検査する三桿検査がある。三桿検査は、三桿計と呼ばれる専用検査装置で検査が行われる（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の図１１に示されている三桿計は、被検者眼の前方２．５ｍの位置に固定配置された左右２つの桿（棒）と、前後に移動可能に配置された中央の桿（棒）と、を備えている。そして、三桿検査は、被検者が中央の桿を前後に移動させ、３つの桿が並んだように見えた（認識した）ところで中央の桿の移動を停止させ、中央の桿が左右の桿から前後２ｃｍ以内にあれば被検者眼が三桿検査の基準を満たしていると判定される。

ところで、近年、液晶パネル等のディスプレイに視標を呈示（表示）することによって被検者眼の視力等を検査する視標呈示装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。このような装置は、ディスプレイに表示する視標を変えることにより、様々な種類、形状、サイズ、等の視標を被検者眼に呈示できる。また、このような装置では、偏光を利用して被検者の左右眼に呈示する視標に視差を持たせることにより、両眼視機能検査を行うことができる。

特開平７−１６３５２０号公報 特開２００９−２０７５６９号公報

三桿計は、三桿検査のみを行うための専用装置であり、装置自体も大きいため、導入する眼科医院、眼鏡店、等は少ない。一方、特許文献２の装置では、立体視検査用視標を呈示（表示）できるが、被検者の左右眼に呈示される視標は視差を持たされているのみであり、視標の浮き出し量や沈み込み量を距離で評価することができない。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、簡単な構成で簡易的な距離感の検査（三桿検査等）が行える視標呈示装置を提供することを技術課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を有することを特徴とする。
（１） 被検者の両眼視機能を検査するために被検者の左右眼に視標を呈示する視標呈示装置において、視標を表示するディスプレイと、視差を持つ視標を被検者の左右眼に呈示するために，前記ディスプレイに表示された視標を分離する分離手段と、前記ディスプレイから被検者の検査位置までの設置距離を入力する入力手段と、予め設定された被検者眼からの検査距離まで，検査の基準となる第１視標が被検者眼に浮き出て認識されるように第１左眼用視標及び第１右眼用視標を前記ディスプレイに表示させると共に，第２視標が前記第１視標に対して所定量浮き出ているように被検者眼に認識されるか又は第２視標が前記第１視標に対して所定量沈み込んでいるように被検者眼に認識されるように第２左眼用視標及び第２右眼用視標を前記ディスプレイに表示させる制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記入力手段によって入力された設置距離に基づいて、前記第１視標に対する前記第２視標の所定量の浮き出し又は所定量の沈み込みが維持された状態で、前記設定距離において、予め設定された被験者眼からの検査距離に前記第１視標が表示されるように、前記第１左眼用視標、前記第１右眼用視標、前記第２左眼用視標及び前記第２右眼用視標、を前記ディスプレイに表示させることを特徴とする。
（２） （１）の視標呈示装置において、前記ディスプレイに表示される前記第１左眼用視標と第１右眼用視標との第１間隔は、前記設置距離及び前記検査距離に基づいて定められ、前記ディスプレイに表示される前記第２左眼用視標と第２右眼用視標との第２間隔は、前記第２視標が前記第１視標から前記所定量沈み込み又は前記所定量浮き出る間隔として前記第１間隔に基づいて定められることを特徴とする。
（３） （１）又は（２）の何れかの視標呈示装置において、前記検査距離は、被検者眼から前方２．５ｍの位置までの距離であり、前記第１及び第２視標は、桿状の視標である、
ことを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成で簡易的な距離感の検査（三桿検査）が行える。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の視標呈示装置の概略外観図である。視標呈示装置１００の筐体１０の前面には、視標呈示部３０が設けられている。視標呈示部３０は、被検者との距離が６ｍ等の遠方位置に置かれた場合にも所定サイズの視力検査用視標７０ａ（例えば、ＶＡ（Visual Acuity）２．０のランドルト環視標）等の視標が呈示（表示）可能な大きさを持つ画面を備えており、内部にはカラー液晶ディスプレイ３１が配置されている（図２参照）。ディスプレイ３１には、例えば、解像度ＳＸＧＡの１９インチ、１７インチ、等のものを用いることができる。なお、筐体１０は壁掛けでも使用できる薄型とされている。

筐体１０の正面の下方には、操作手段であるリモートコントローラ（以下、リモコン）６０からの赤外通信信号を受信する受信部１１が設けられている。また、筐体１０の下部には、装置１００の設置距離（視標呈示部３０から被検者眼までの距離）の設定（入力）等の各種設定（入力）を行うための設定手段（入力手段）であるファンクションキー１２が設けられている。

リモコン６０には、ディスプレイ３１に表示される視標を選択するための複数のキー６１と、選択された視標等を表示する液晶ディスプレイ６２と、赤外通信信号を送信する送信部６３と、を備えている。また、スイッチとしては、装置１００の設置距離を設定（入力）するための設定手段（入力手段）である設置距離設定スイッチ、三桿検査用視標を呈示（表示）させるための視標呈示スイッチ、等が設けられている。

図２は、視標呈示部３０の構成と装置１００の制御系とを示す概略ブロック図である。視標呈示部３０は、カラー液晶ディスプレイ３１と、ディスプレイ３１の前面に配置されたシート状の偏光光学部材３２と、を備えている。偏光光学部材３２は、少なくともディスプレイ３１の視標呈示（表示）領域をカバーする大きさを持っている。ディスプレイ３１と受信部１１とファンクションキー１２とは、装置１００の制御手段である制御ユニット４０に接続されている。また、制御ユニット４０には、様々な視標を記憶する記憶手段であるメモリ４１が接続されており、また、リモコン６０からの指令信号を解読するデコーダ回路等を備えている。制御ユニット４０は、リモコン６０からの視標切換えの指令信号等の入力により、ディスプレイ３１の各画素の表示を制御する。

偏光光学部材３２の構成について説明する。ディスプレイ３１からは、所定の方向（垂直方向，水平方向又は斜め４５度方向）に偏光軸を持つ直線偏光の光が出射される。本実施形態では、垂直方向の偏光軸を持つ光が出射される。偏光光学部材３２は、ディスプレイ３１が持つ画素の大きさに対応して横方向（水平方向）に延びるライン状で且つ縦方向（鉛直方向）に交互に配置された光学領域３２ａと光学領域３２ｂとを備えている。光学領域３２ａと光学領域３２ｂとは、ディスプレイ３１からの光を通過させるときに、互いに直交する偏光軸を持つ直線偏光の光に変換する。本実施形態では、偏光光学部材３２として、位相差機能を持つ１／２波長板と同等の機能を持つものが使用されている。１／２波長板は、周知のように、入射光の偏光軸が１／２波長板の高速軸（又は低速軸）に対して角度θで入射したときに、その振動方向を２×θ回転させる。すなわち、１／２波長板は、入射光の偏光方向に対して高速軸（又は低速軸）である光学的主軸方向を傾斜させることにより、入射光の偏光軸方向（振動方向）を回転させる機能を持つものであり、入射光の光量をそのまま維持できる特性を持つものである。

簡易的な三桿検査等の距離感を検査する立体視検査等を含む両眼視機能検査では、互いに直交する偏光軸を持つ偏光フィルタ９０Ｌと偏光フィルタ９０Ｒとを備える偏光眼鏡９０を被検者が装用し、被検者の左眼の前に偏光フィルタ９０Ｌが配置され、被検者の右眼の前に偏光フィルタ９０Ｒが配置される。本実施形態の偏光フィルタ９０Ｌは４５度方向に偏光軸を持っており、偏光フィルタ９０Ｒは１３５度方向に偏光軸を持っている。また、被検者が偏光眼鏡９０を装用する代わりに、左右の検査窓に球面レンズ、柱面レンズ、補助レンズ、等が切換え配置される自覚式屈折力検査装置（以下、ホロプタ）２００が使用されてもよい。この場合には、被検者が偏光眼鏡９０を装用する代わりに、互いに直交する偏光軸を持つ偏光フィルタ２０１Ｌと偏光フィルタ２０１Ｒとが左検査窓と右検査窓とにそれぞれ配置される。

一方、光学領域３２ａは左眼用の光学領域であり、本実施形態では、その光学的主軸方向は、偏光眼鏡９０（又はホロプタ２００）が備える左眼用の偏光フィルタ９０Ｌ（又は偏光フィルタ２０１Ｌ）の偏光方向４５度と一致した偏光方向の光にディスプレイ３１からの光を変換するように配置されている。また、光学領域３２ｂは右眼用の光学領域であり、本実施形態では、その光学的主軸方向は、偏光眼鏡９０（又はホロプタ２００）が備える右眼用の偏光フィルタ９０Ｒ（又は偏光フィルタ２０１Ｒ）の偏光方向１３５度と一致した偏光方向の光にディスプレイ３１からの光を変換するように配置されている。このため、被検者が左右眼の前にそれぞれ配置された偏光フィルタ９０Ｌ及び９０Ｒ（又は偏光フィルタ２０１Ｌ及び２０１Ｒ）を通して視標呈示部３０を見ると、左眼には偏光フィルタ９０Ｌ（偏光フィルタ２０１Ｌ）を透過可能な光学領域３２ａからの出射光のみが視認され、光学領域３２ｂからの出射光は偏光フィルタ９０Ｌ（偏光フィルタ２０１Ｒ）で遮断されることによって視認されない。逆に、右眼には偏光フィルタ９０Ｒ（偏光フィルタ２０１Ｒ）を透過可能な光学領域３２ｂからの出射光のみが視認され、光学領域３２ａからの出射光は偏光フィルタ９０Ｌ（偏光フィルタ２０１Ｌ）で遮断されることによって視認されない。このようにして、被検者の左右眼に入射する光を分離でき、被検者の左右眼にそれぞれ異なる視標を呈示できる。すなわち、視差を持つ視標を被検者の左右眼に呈示できる。このため、偏光光学部材３２と偏光眼鏡９０（又はホロプタ２００）とは、ディスプレイ３１に呈示（表示）された視標を分離する分離手段となる。

次に、ディスプレイ３１に呈示（表示）される三桿検査用視標について説明する。図３は、本実施形態の視標（画像）を正面から見た状態を示す図である。図４は、本装置での三桿検査における視標の見え方を模式的に示した斜視図である。なお、本実施形態では、検査距離ＤＥを２．５ｍとしており、設置距離ＤＳを５．０ｍとしており、検査の基準となる視標からの浮き出し量（沈み込み量）を２ｃｍとしている。また、設置距離ＤＳは、２．５ｍから６．０ｍまで５０ｃｍ刻みで設定可能となっている。なお、三桿検査の検査距離ＤＥとは、検査の基準となる視標の見かけ上の位置から被検者眼までの距離である。

視標（画像）７０には、簡易的な三桿検査をするために、３種類の視標が含まれている。本実施形態の視標は、三桿計での三桿検査を模した検査が行えるように、桿（棒）状の視標とされている。視標７０には、設置距離ＤＳの位置から検査距離ＤＥの位置まで浮き出て被検者に見える（認識される），検査の基準となる視標（第１視標）７１と、基準視標７１から距離ＤＵ分浮き出て被検者に見える（認識される）視標（第２視標）７２と、基準視標７１から距離ＤＤ分沈み込んで被検者に見える（認識される）視標（第２視標）７３と、が含まれている。

視標７１は、左眼用視標７１Ｌと右眼用視標７１Ｒとを含み、視標７１Ｌと視標７１Ｒとの間は間隔Ｗ１とされている。視標７２は、左眼用視標７２Ｌと右眼用視標７２Ｒとを含み、視標７２Ｌと視標７２Ｒとの間は間隔Ｗ２とされている。視標７３は、左眼用視標７３Ｌと右眼用視標７３Ｒとを含み、視標７３Ｌと視標７３Ｒとの間は間隔Ｗ３とされている。間隔Ｗ１は、設置距離ＤＳ及び検査距離ＤＥに基づいて定められており、設置距離ＤＳと検査距離ＤＥとの差分，視標７１が視標呈示部３０から浮き出て見える（認識される）ような間隔とされている。間隔Ｗ２は、視標７１からの距離ＤＵ分，視標７２が浮き出て見える（認識される）ような間隔とされている。視標７２の間隔Ｗ２は、設置距離ＤＳ及び検査距離ＤＥに基づいて定められた視標７１の間隔Ｗ１に基づいて相対的に定められており、間隔Ｗ１より広い間隔とされている。同様に、間隔Ｗ３は、視標７１からの距離ＤＤ分，視標７３が沈み込んで見える（認識される）ような間隔とされている。視標７３の間隔Ｗ３は、設置距離ＤＳ及び検査距離ＤＥに基づいて定められた視標７１の間隔Ｗ１に基づいて相対的に定められており、間隔Ｗ１より狭い間隔とされている。

本実施形態の装置での三桿検査は、三桿計での三桿検査を模した検査が行えるように、検査距離ＤＥが２．５ｍに設定されており、視標７２の浮き出し量（距離ＤＵ）と視標７３の沈み込み量（距離ＤＤ）とが２ｃｍに設定されている。検査距離ＤＥは、三桿計での三桿検査において被検者眼から固定配置された左右２つの桿までの距離と等しくなっている。距離ＤＵ及びＤＤは、三桿計での三桿検査において被検者が深視力を持つと判定される条件に基づいて設定されている。すなわち、三桿計での三桿検査においては、被検者の操作によって移動される中央の桿が左右の桿から前後２ｃｍ以内に位置されることにより、三桿検査の合格が判定される。このため、距離ＤＵ及びＤＤは、この条件に合うようになっている。

また、本実施形態では、検査距離ＤＥ，距離ＤＵ及びＤＤは固定された値とされており、設置距離ＤＳは８パターンあるパラメータ値とされている。従って、間隔Ｗ１〜Ｗ３は、設置距離ＤＳによって決定される。そのため、視標７０は、各設置距離ＤＳに対応する画像データとして用意されており、メモリ４１に記憶されている。従って、設置距離ＤＳがどのような距離であっても（入力されても）、検査距離ＤＥが２．５ｍとなるように視標７０が選択されて呈示（表示）される。

以上のような構成を有する視標呈示装置１００での三桿検査における動作について説明する。検者は、検査の前に装置１００の設定を行い、また、被検者の検査位置を決定する。また、検者は、装置１００から被検者の検査位置までの設置距離ＤＳをリモコン６０の設置距離入力スイッチ（又はファンクションキー１２）を押して設定（入力）する。制御ユニット４０は、リモコン６０（又はファンクションキー１２）からの指令信号に基づいて、装置１００の設置距離ＤＳをメモリ４１に記憶させる。

次に、検者は、偏光眼鏡９０を装用した被検者（又は眼前にホロプタ２００を配置した被検者）を検査位置に位置させ、視標呈示スイッチを押して三桿検査用視標７０を呈示させる。制御ユニット４０は、リモコン６０からの指令信号に基づいて、メモリ４１に記憶された設置距離ＤＳを呼び出し（読み出し）、設置距離ＤＳに対応する視標７０をメモリ４１から選択して呼び出して（読み出して）ディスプレイ３１に表示させる。視標７０のうち、左眼用の視標７１Ｌ，７２Ｌ及び７３Ｌが、光学領域３２ａ及び偏光フィルタ９０Ｌ（又は偏光フィルタ２０１Ｌ）を介して、被検者の左眼ＥＬに入射する。同様に、右眼用の視標７１Ｒ，７２Ｒ及び７３Ｒが、光学領域３２ｂ及び偏光フィルタ９０Ｒ（又は偏光フィルタ２０１Ｒ）を介して、被検者の右眼ＥＲに入射する。被検者には、視標７１が前方２．５ｍの位置にあるように見える（認識される）。また、視標７２及び７３が視標７１付近にあるように見える（認識される）。

そして、検者は、３つの視標７１，７２及び７３がどのように見えるかを被検者に確認する。視標７２が視標７１よりも前方（手前）にあるように見えると被検者が答えるか、又は視標７３が視標７１よりも後方（奥）にあるように見えると被検者が答えれば、被検者が三桿検査に合格する深視力を持つものと判定できる。

このようにして、本装置によれば、簡単な構成で簡易的に三桿検査が行える。また、装置の設置距離に拘らず、被検者から見て一定の距離（検査距離）分離れた位置に検査の基準となる視標があるように見える。このため、一定の距離間で三桿検査を行うことができ、検査の精度を向上できる。

なお、以上の説明では、三桿検査用視標（画像）が３種類の視標を含む構成としているが、これに限るものではない。検査の基準となる視標と、基準視標に対して所定量浮き出て見える（認識される）視標と所定量沈み込んで見える（認識される）視標との何れかと、を含む構成であってもよい。ま
また、以上の説明では、各設置距離に対応する視標（画像）を用意する構成としているが、これに限るものではない。例えば、視標をベクターデータ（ベクターイメージ）としてメモリに記憶させ、設置距離の設定（入力）結果に基づいて制御ユニットがディスプレイに表示する視標を変化させる構成であってもよい。例えば、制御ユニットが設置距離に基づいて間隔Ｗ１〜Ｗ３を演算する構成であってもよい。

また、以上の説明では、被検者の左右眼に呈示される視標を分離するために、所定の偏光軸を持つ偏光光学部材、偏光フィルタ等を用いる構成としたが、円偏光を利用する構成としてもよい。また、以上の説明では、被検者の左右眼に呈示される視標を分離するために、ディスプレイの前面に配置された偏光光学部材と、被検者眼の前に配置される偏光眼鏡又はホロプタと、を用いる構成としているが、これに限るものではない。色を用いて視標を分離する構成、液晶シャッタを用いて視標を分離する構成、等であってもよい。例えば、被検者の左眼に呈示される視標を赤色とし、被検者の右眼に呈示される視標を緑色とし、赤緑眼鏡（左眼用に赤色フィルタが配置され，右眼用に緑色フィルタが配置された眼鏡）を被検者に装用させて検査する構成であってもよい（もちろん、前述と同様に、ホロプタに赤色フィルタと緑色フィルタとを配置してもよい）。なお、色は赤緑に限定されるものではない。また、被検者の左右眼に入射する光を所定の時間間隔で交互に透過・遮断させる液晶シャッタ機能付き眼鏡を被検者に装用させ、所定の時間間隔に同期させて左眼用視標と右眼用視標とを交互に呈示（表示）して検査する構成であってもよい。

なお、以上の説明では、簡易的な三桿検査をするために視標を呈示する構成としたが、被検者の距離感を簡易的に検査する構成であれば、いずれの視標を呈示する構成としてもよい。

本実施形態の視標呈示装置の概略外観図である。 視標呈示部の構成と装置の制御系とを示す概略ブロック図である。 本実施形態の視標（画像）を正面から見た状態を示す図である。 本装置での三桿検査における視標の見え方を模式的に示した斜視図である。

３０ 視標呈示部
３１ ディスプレイ
４０ 制御ユニット
６０ リモコン
１００ 視標呈示装置

Claims (3)

1. 被検者の両眼視機能を検査するために被検者の左右眼に視標を呈示する視標呈示装置において、
   視標を表示するディスプレイと、
   視差を持つ視標を被検者の左右眼に呈示するために，前記ディスプレイに表示された視標を分離する分離手段と、
   前記ディスプレイから被検者の検査位置までの設置距離を入力する入力手段と、
   予め設定された被検者眼からの検査距離まで，検査の基準となる第１視標が被検者眼に浮き出て認識されるように第１左眼用視標及び第１右眼用視標を前記ディスプレイに表示させると共に，第２視標が前記第１視標に対して所定量浮き出ているように被検者眼に認識されるか又は第２視標が前記第１視標に対して所定量沈み込んでいるように被検者眼に認識されるように第２左眼用視標及び第２右眼用視標を前記ディスプレイに表示させる制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記入力手段によって入力された設置距離に基づいて、前記第１視標に対する前記第２視標の所定量の浮き出し又は所定量の沈み込みが維持された状態で、前記設定距離において、予め設定された被験者眼からの検査距離に前記第１視標が表示されるように、前記第１左眼用視標、前記第１右眼用視標、前記第２左眼用視標及び前記第２右眼用視標、を前記ディスプレイに表示させることを特徴とする視標呈示装置。
2. 請求項１の視標呈示装置において、
   前記ディスプレイに表示される前記第１左眼用視標と第１右眼用視標との第１間隔は、前記設置距離及び前記検査距離に基づいて定められ、前記ディスプレイに表示される前記第２左眼用視標と第２右眼用視標との第２間隔は、前記第２視標が前記第１視標から前記所定量沈み込み又は前記所定量浮き出る間隔として前記第１間隔に基づいて定められることを特徴とする視標呈示装置。
3. 請求項１又は２の何れかの視標呈示装置において、
   前記検査距離は、被検者眼から前方２．５ｍの位置までの距離であり、前記第１及び第２視標は、桿状の視標である、ことを特徴とする視標呈示装置。

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