(57)【要約】      （修正有）【課題】生産するのが費用効果的で、コンパクトで、操作するのが容易である眼検査機器を提供する。【解決手段】眼検査機器は投影デバイス２０及び凹状スクリーン１０を備える。眼検査機器１は、凸状反射体３０を更に備え、画像は、投影デバイス２０によって凸状反射体３０上に投影され、凸状反射体３０によって凹状スクリーン１０上に反射されることができる。【効果】凸状反射体を使用する結果として、眼検査機器は、特にコンパクトな設計を有することができる。さらに、眼検査機器は、費用効果的な方法で生産されることができ、操作するのが簡単である。【選択図】図３
2014036844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼検査機器（１）、より詳細には視野計において、投影デバイス（２０）及び凹状スクリーン（１０）を備える、眼検査機器（１）であって、凸状反射体（３０）を更に備え、画像（７０、７１）は、前記投影デバイス（２０）によって前記凸状反射体（３０）上に投影され、前記凸状反射体（３０）によって前記凹状スクリーン（１０）上に反射されることができることを特徴とする、眼検査機器。
【請求項２】
請求項１に記載の眼検査機器（１）であって、
前記投影デバイス（２０）は、エリア画像（７０、７１）、より詳細にはスクリーン（１０）を満たす画像を投影するために使用されることができることを特徴とする、請求項１に記載の眼検査機器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の眼検査機器（１）であって、
前記凹状スクリーン（１０）は、球状カップ、より詳細には半球の内面の形状を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の眼検査機器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の眼検査機器（１）であって、
前記凸状反射体（３０）は、球状カップセクションの外面の形状、特に、球状カップの半分の形状を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の眼検査機器。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の眼検査機器（１）であって、
前記投影デバイス（２０）は、投影軸を有し、前記投影軸は、前記スクリーン（１０）の前記球状カップ高さに対して、７０度と１１０度との間、好ましくは８０度と１００度との間、特に９０度の角度を含むことを特徴とする、請求項３又は４に記載の眼検査機器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の眼検査機器（１）であって、
前記投影デバイス（２０）は、前記凹状スクリーン（１０）の縁領域に配置されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の眼検査機器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の眼検査機器（１）であって、
前記凸状反射体（３０）は、前記凹状スクリーン（１０）の縁領域に配置されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の眼検査機器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の眼検査機器（１）であって、
前記凸状反射体（３０）及び前記投影デバイス（２０）は、前記凹状スクリーン（１０）の縁領域において互いに対向して配置されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の眼検査機器。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の眼検査機器（１）であって、
前記凸状反射体（３０）は、前記凹状スクリーン（１０）によって覆い被される空間内に配置されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の眼検査機器。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の眼検査機器（１）であって、
前記投影デバイス（２０）は、前記凹状スクリーン（１０）によって覆い被される空間内に配置されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の眼検査機器。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の眼検査機器（１）であって、
前記投影デバイス（２０）は、ＬＥＤ投影器又はレーザー投影器として具現化されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の眼検査機器。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の眼検査機器（１）を使用する画像化方法であって、前記投影デバイス（２０）はビームを前記凸状反射体（３０）に投影し、前記ビームは、前記凸状反射体（３０）によって前記凹状スクリーン（１０）上に反射され、前記凹状スクリーン（１０）上に画像化される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の眼検査機器を使用する画像化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼検査機器、より詳細には、投影デバイス及び凹状スクリーンを備える視野計に関する。本発明は、眼検査機器を使用する画像化方法に更に関する。
【背景技術】
【０００２】
用語「視野測定（perimetry）」は、視野の系統的な検査、より詳細には視野の測定を意味すると理解される。この測定法を使用すると、視野の外側境界及び内側境界、さらに知覚空間における視覚系の感度を判定することが可能である。こうした機器はよく知られている。その方法では、患者は、光学刺激がスクリーンの種々の場所に連続して投影される間に、スクリーン上の点を注視する。視野は、患者によって検出される光学刺激に基づいて構築されることができる。
【０００３】
例として、特許文献１（Frauenhofer）は、視野測定用のデジタル投影器及び対応する視野計を開示している。投影器は、完全に又はほぼ完全に人の視野を満たすデジタル画像を生成するために使用することができ、デジタルデータによって予め決定可能なこれらの画像は、任意のタイプの大きな境界内にあり、複雑な機械的画像更新を必要とすることのない時変な画像とすることができる。ここで、患者の頭部は、投影器の射出瞳のそばに設置される。投影エリアは半球状である。射出瞳は、球の中心と同じ高さに配置され、検査される眼は、球の中心から横に外れて配置される。プロセス中に眼によって知覚される歪は無視できるほどに小さい（negligible）。投影器は、ＬＣｏＳディスプレイとして具現化される３つの画像生成要素を有する。
【０００４】
知られている眼検査機器は、多くの空間を必要とする点で不利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許第１０３５０８３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特にコンパクトな設計を有する、冒頭で述べた技術分野に属する眼検査機器を開発することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
目的に対する解決策は、請求項１の特徴によって規定される。本発明によれば、眼検査機器は、凸状反射体を更に備え、画像は、投影デバイスによって凸状反射体上に投影され、凸状反射体によって凹状スクリーン上に反射される。
【０００８】
凸状反射体を使用する結果として、眼検査機器は、特にコンパクトな設計を有することができる。さらに、眼検査機器は、費用効果的な方法で生産されることができ、操作するのが簡単である。投影デバイスによって投影される光の少なくとも一部は、好ましくは反射体によって反射される。反射体によって反射される、投影デバイスによって投影される光のパーセンテージは、好ましくは高く、特に５０％より大きく、特に好ましくは８０％を超える。
【０００９】
キューポラ（cupola）とも呼ばれる凹状スクリーンは、好ましくは、視野が＋／−９０度の水平及び垂直角度範囲内で検査されることができるように形作られる。
【００１０】
画像の歪が発生する結果として、凹状スクリーン上への投影は、投影される画像の変形を必要とする。これらの変換は、例えば、半球状スクリーンについての書籍、Bourke, P著「Spherical mirror: a new approach to hemispherical dome projection」（Planetarian, 2005: 34(4), 6-9）から十分によく知られている。しかし、異なるように形作られた凹状スクリーン及び凸状反射体のための変換は、当業者に知られており、また、必要であれば、それぞれの適応後に投影された画像を投影される画像と比較することによって、品質が要件を満たすまで反復してもたらされることができる。
【００１１】
こうした眼検査機器を使用する画像化方法では、投影デバイスはビームを凸状反射体に投影し、ビームは、凸状反射体によって凹状スクリーン上に反射され、凹状スクリーン上に画像化される。オリジナル画像は、最初に、適した方法で変形され、その後、反射体上に投影され、それにより凹状スクリーン内に反射される。画像とともに点又は小画像等の試験物体が、画像内に投影されることができる、例えば、景色等の中に鳥が投影されることができる。例えば幾何学的図、三角形、又は同様なもの等の干渉性画像を重ねることが更に可能である。最後に、点、小画像、及び干渉性画像のサイズ、並びに、物体の間のコントラスト、背景画像、及びタイミングを変動させることも可能である。個々のパラメーター（物体のタイプ、背景画像、タイミング、コントラスト等）の適した選択によって困難さのレベルを規定することが可能である。被検者は、点又は小画像を見たときに、プッシュボタンを操作することができる。反応時間及び点又は小画像の場所に基づいて被検者の視野を定めることが可能である。
【００１２】
プッシュボタン（例えば、マウス）は、好ましくは、コンピューターを介して投影器にリンクされる。しかし、測定される反応時間は、システムの遅延及び被検者の実際の反応時間から構成される。したがって、好ましくは、より短い遅延時間を有するコンピューターが使用される。代替として、例えば、試験物体が投影されるときに視野の外側のスクリーン上に光点が投影されることによって、システムの遅延時間を連続して測定することが可能である。高周波光センサー（例えば、１０００Ｈｚの測定周波数を有する）を使用して、それによりコンピューターの遅延時間を測定し排除することが可能である。
【００１３】
投影デバイスは、好ましくは、エリア画像、より詳細にはスクリーンを満たす画像を投影するために使用されることができる。ここで、「エリア画像（areal image）」は、投影デバイスによって静止して又は動画として動いてスクリーン上に投影されることができる画像を意味する。それにより、エリア画像は、例えばカラー画像を投影することができるように、少なくとも異なるコントラスト又は波長（すなわちカラー）を有する少なくとも２つの領域を有することができる。凸状反射体は、好ましくは、投影デバイスによって放出される光をスクリーン全体に投影するために使用されることができる。これは、例えば、動画をスクリーン上に投影することを可能にする方法である。
【００１４】
幾つかの変形形態では、エリア画像の代わりに、厳密に１つのコントラスト及び１つの波長を有する１つの画像点を含む画像だけを投影することも可能である。
【００１５】
凹状スクリーンは、好ましくは、球状カップ、より詳細には、半球の内面の形状を有する。凹状スクリーンは、好ましくは、視野が＋／−９０度の水平及び垂直角度範囲内で検査されることができるように形作られる。例として、これは半球によって達成される。画像変換もまた、半球形状を選択することによってより容易に行われることができる。
【００１６】
しかし、幾つかの変形形態では、回転放物面、回転楕円体の半分、又は同様なものの形状等の他の形状をとることも可能である。形状はまた、経験的に定めることができ、結果として、理想的な数学関数に従わない。形状は、回転対称である必要もない。
【００１７】
しかし、スクリーンは、好ましくは、投影中に影が全く生じる可能性がないように形作られる。画像は、その後、例えば、スクリーン上に投影された画像が、それぞれの場合にオリジナル画像と比較され、その後パラメーターが適応されることによって反復して適応されることができる。
【００１８】
凸状反射体は、好ましくは、球状カップセクションの外面の形状、特に、球状カップの半分の形状を有する。これは、やはり、画像素材の変換を簡略化する。
【００１９】
反射体の形状は、同様に、回転放物面、回転楕円体の半分、又は同様なものの形状を有し得る。
【００２０】
投影デバイスは、好ましくは、投影軸を有し、投影軸は、スクリーンの球状カップ高さに対して、７０度と１１０度との間、好ましくは８０度と１００度との間、特に９０度の角度を含む。ここで、用語「投影軸」は投影デバイスからの平均ビーム方向、例えば、放出ビームのベクトル和の方向を意味すると理解される。投影軸が球状カップ高さに対する上記角度を含むことの結果として、眼検査機器は、特にコンパクトな設計を有することができる。その理由は、投影デバイスが、例えば、患者の視方向に平行に、すなわち患者の頭部のそばに位置決めされる必要がないからである。したがって、これは、投影デバイスの配置について多くの設計自由度を更にもたらす。眼検査機器のスクリーンの球状カップ高さの方向の全長が、それにより最小にされることができる。
【００２１】
投影デバイスは、好ましくは、凹状スクリーンの縁領域に配置される。これにより、特にコンパクトな眼検査機器が得られる。縁領域における配置は、投影デバイスが患者の頭部のそばに配置される既知の機器においてそうであるように、投影が患者の頭部によって妨害されない点で有利である。有利である理由は、既知の機器の場合には、実際には、投影デバイスと患者の頭部との両方が、理想的には球状カップ高さに位置決めされるべきであるため、それぞれの場合に兼ね合いがとられるからである。患者は、投影デバイスによって視界を奪われず、その結果として、特に簡単な取扱いが達成される。
【００２２】
幾つかの変形形態では、投影デバイスはまた、上述した角度及び角度範囲以外で配置されることができる。例として、スクリーン内に開口が設けられることができ、その開口を通して、画像が、反射体の方向に投影され、次に、反射体によってスクリーン上に戻るように反射される。この場合、角度は、０度と２０度との間の領域に存在することになる。さらに、上記で述べたように、投影デバイスは、患者の頭部のそばに位置決めされることができる。しかし、２つ以上の投影デバイスが設けられることも可能であり、２つ以上の投影デバイスは、同様にオーバーラップし得る画像を、スクリーンの半分又は幾つかの部分上にそれぞれ投影する。この場合、１１０度より大きい範囲内でより鈍い角度をもたらすことも可能である。オーバーラップは、スクリーン上の投影部分と反射体上の対応する反射部分との面積比が大きく、したがって、光強度が低くなる傾向がある部分において有利であることができる。
【００２３】
凸状反射体は、好ましくは、凹状スクリーンの縁領域に配置される。この位置を使用して、スクリーンを満たす画像の投影が、厳密に１つの投影デバイスを使用して容易に達成される。これは、眼の検査中に患者が投影デバイスを見ること、またおそらくは気を散らされることを大いに防止する。さらに、これは、眼検査機器のコンパクトな設計を達成する。
【００２４】
凸状反射体はまた、他の変形において、特に幾つかの投影デバイスも使用される場合に他の所に設置され得ることが、当業者には既知である。反射体の位置はまた、投影デバイスの位置に主に依存する。
【００２５】
美的仕上げをもたらすために、患者が自分の頭部を配置する環状載置部（stop）が、好ましくは、スクリーンの終端部として設けられる。環状載置部によって迷光を遮ることができる結果として、画像コントラストを改善することが更に可能である。
【００２６】
環状載置部をなしですますことも当然可能である。
【００２７】
凸状反射体及び投影デバイスは、好ましくは、凹状スクリーンの縁領域において互いに対向して配置される。これは、対称輝度を有する画像の投影を可能にする。凸状反射体は、好ましくは、眼検査機器の使用中に患者のあごの領域に配置される。
【００２８】
この配置は、凹状スクリーンに関連して、通常の視野が、水平視方向に関して上側領域、すなわち垂直上側領域においてまゆ毛によって制限されるため、有利である。視野角は、通常、水平線より上の約５０度かつ水平線より下の約８０度であり、一方、視野角は、それぞれの場合に垂直線に対して約９０度である。したがって、最大の体積量を必要とする投影デバイスをこの領域内に配置することが好都合である。一方、凸状反射体が投影デバイスより大きい寸法を有する場合、反射体は、好ましくはこの領域内に配置されることになる。この場合、投影デバイスは、あごの領域内に配置されることになる。原理上、更なる位置決めオプションも可能である。
【００２９】
幾つかの変形形態では、互いに対向して配置されない状態での、スクリーンの縁領域内への反射体及び投影デバイスの配置を実現することも可能である。
【００３０】
凸状反射体は、好ましくは凹状スクリーンによって覆い被される空間内に配置される。これにより、コンパクトな眼検査機器が得られる。上記で述べたように、これは、スクリーンの上側領域内の、すなわち任意選択で設置されたあご当てに対向する未使用空間を使用することを可能にする。
【００３１】
幾つかの変形形態では、反射体はまた、スクリーンによって覆い被される空間の外側に、すなわち、スクリーンから離れてスクリーンのカップ高さの方向に、したがってスクリーンの外側に配置されることができる。
【００３２】
投影デバイスは、好ましくは同様に、凹状スクリーンによって覆い被される空間内に配置される、これは、同様に、眼検査機器のコンパクトな設計を達成する。
【００３３】
幾つかの変形形態では、投影デバイスはまた、凹状スクリーンによって覆い被される空間の外側に又は部分的に外側に配置されることができる。原理上、投影デバイスを位置決めするとき、それにより投影デバイスが反射体上に画像を投影することが可能になることで十分である。しかし、投影デバイスが、スクリーンの外側であるが、スクリーンの同じカップセクション平面内に位置決めされる場合、開口をスクリーン内に設けることができ、その開口を通して、投影が行われることができる。投影デバイスが、スクリーンの外側でスクリーンのカップ高さの方向に位置決めされる場合、検査中、投影デバイスと反射体との間のビーム経路内に患者の頭部が位置決めされないように配慮されるべきである。
【００３４】
投影デバイスは、好ましくは、ＬＥＤ投影器又はレーザー投影器として具現化される。これらの投影器は、コンパクトな形態で利用可能であり、十分な光出力を有するため、特に好ましい。
【００３５】
レーザー投影器は、画像が常に焦点が合っており、したがって、特に凸状反射体による凹状スクリーン上への投影の場合に、焦点が合った画像をほぼ任意に形作られた投影表面上に投影することが可能である点で特に有利である。焦点合わせは必要でない。さらに、高いコントラスト及び高い色域を達成することが可能である。
【００３６】
ＬＥＤ投影器の利点は、高い光度が達成され得ることである。操作について特定の設計は必要でない。眼に対する直接の危険は存在しない。
【００３７】
投影デバイスは、好ましくは、５ｃｄ／ｍ２と１０ｃｄ／ｍ２との間、より詳細には約７．５ｃｄ／ｍ２の輝度（luminance）を有する。輝度はまた、他の変形形態では、当然より高いか又はより低くすることができる。上限及び下限は、投影面積及び反射体における反射中の光収率に実質的に依存する。
【００３８】
眼検査機器は、カメラを更に有することができ、そのカメラによって、眼の位置を監視することができる。
【００３９】
眼検査機器はまた、例えば事故後、脳卒中後等に視野を訓練し改善させるために、治療目的で更に使用されることができる。
【００４０】
本発明の更なる有利な実施形態及び特徴の組合せは、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲の全体から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】概略的な視野計のスクリーンのカップ高さの方向における正面図である。
【図２】図１による、視野計のスクリーンのカップ高さを横切る視野計の断面図である。
【図３】スクリーンのカップ高さの方向における視野計の断面像の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
例示的な実施形態を説明するために使用される図面では、原則的に、同じ部品は、同じ参照符号を与えられている。
【００４３】
図１は、概略的な視野計１の半球状スクリーン１０のカップ高さの方向における正面図を示す。Haag Streit AG社（ケーニッツ（スイス）所在）による視野計「Ｏｃｔｏｐｕｓ  ９００」は、視野計１用の基礎として役立つことができ、実質的に、投影器及び反射体及びデータ処理に対する修正形態が存在している。
【００４４】
視野計１は、半球状スクリーン１０がその上で組立てられるハウジング４０を備える。半球状スクリーン１０（以下でスクリーン１０と呼ぶ）は、約６０ｃｍの直径を有する。スクリーン１０の前面には、環状ディスクカバー１１の形態の載置部が取付けられる。使用中、患者又は被検者は、自分の頭部を、環状ディスクカバー１１の開口内に位置決めする。このために、視野計１は、頭部が正確に位置決めされ配置されることができるように、変位可能あご当て及び前額部用の載置部を備える（図示せず）。環状ディスクカバー１１の開口を通して、試験物体７１を更に含む、スクリーン１０上に投影された画像７０を識別することが可能である。
【００４５】
最後に、図１は、プッシュボタン５０及びコンピューター６０を示し、プッシュボタン５０はコンピューター６０に接続され、コンピューター６０は視野計１に接続される。
【００４６】
本方法の間、患者の頭部は、あご当て及び前額部載置部上で、２つの眼の中心に関して環状ディスクカバー１１の開口内の中心にあるように、最初に位置決めされる。その後、患者は中心点（例えば、画像７０内の道路の果て）を注視し、プッシュボタン５０を押すことによって、投影された画像内で試験物体７１を識別したときを知らせる。コンピューターは、患者の視野を構築するために、もたらされたデータを評価するために使用される。
【００４７】
図２は、図１による視野計１の半球状スクリーン１０のカップ高さを横切る視野計１の断面図を示す。図１と対照的に、図２では、図１の環状ディスク載置部１１によってカバーされる投影器２０及び球状ミラー３０を識別することが可能である。この場合、投影器２０は、レーザー投影器として設計され、スクリーン１０の垂直上側領域内に配置される。球状ミラー３０は、投影器２０に対向して、すなわち、垂直下側領域内に配置される。上記ミラーは、４分の１の球の形状を有し、理想的な４分の１の球状すなわち９０度の球状カットからの一定のずれがなされ得る。投影器によって放出される光ビーム２１、２２は、球状ミラー３０において反射され、スクリーン１０上に投影される。画像７０及び試験物体７１が、半球状スクリーン１０上で歪んで示されないように、投影前に、画像データに対する適した変換すなわち変形がなされる。
【００４８】
図３は、スクリーン１０のカップ高さの方向における視野計１の断面像の側面図を示す。この図では、環状ディスクカバー１１を有する半球状スクリーン１０が見える。やはり、２つのビーム２３、２４は、例示のために示され、そのビームは、投影器２０によって放出された後に球状ミラー３０にて反射され、スクリーン上に投影される。
【００４９】
結論として、本発明に従えば、生産するのが費用効果的で、コンパクトで、操作するのが容易である眼検査機器が開発される。
【符号の説明】
【００５０】
１  視野計
１０  半球状スクリーン
１１  環状ディスクカバー
２０  投影器
２１〜２４  ビーム
３０  球状ミラー
４０  ハウジング
５０  プッシュボタン
６０  コンピューター
７０  投影された画像
７１  試験物体
【図１】
2014036844.tif 000003
【図２】
2014036844.tif 000004
【図３】
2014036844.tif 000005
【外国語明細書】
2014036844.tif 000006
2014036844.tif 000007
2014036844.tif 000008
2014036844.tif 000009
2014036844.tif 000010
2014036844.tif 000011
2014036844.tif 000012
2014036844.tif 000013
2014036844.tif 000014
2014036844.tif 000015
2014036844.tif 000016
2014036844.tif 000017
2014036844.tif 000018
2014036844.tif 000019
2014036844.tif 000020