(57)【要約】    【課題】  画像表示部に係るコストを低減した眼の訓練装置を提供する。    【解決手段】  本発明の眼の訓練装置は、左右一対の接眼レンズと、画像を表示する１つの画像表示部と、画像表示部に表示された画像を前記左右それぞれの接眼レンズに分して導く光学系と、光学系を接眼レンズの光軸に沿って移動させる光学系の移動部を備える。    【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の接眼レンズと、
画像を表示する１つの画像表示部と、
前記画像表示部に表示された画像を前記左右それぞれの接眼レンズに分岐して導く光学系と、
前記光学系を光軸方向に沿って移動させる光学系の移動部を備えたことを特徴とする眼の訓練装置。
【請求項２】
前記光学系は、前記画像表示部に表示される画像を前記左右の接眼レンズの一方へ反射させかつ透過させるハーフミラーと、前記ハーフミラーを透過した画像が入射され、入射した画像を前記左右の接眼レンズのうちの他方へ反射させる反射ミラーと、前記ハーフミラーで反射した画像が入射し、前記一方の接眼レンズに反射させる一方の反射部材と、前記反射ミラーで反射した画像が入射し、前記他方の接眼レンズに反射させる他方の反射部材とを備え、前記移動部は、前記ハーフミラーと前記反射ミラーとを一体に移動させるものであることを特徴とする請求項１に記載の眼の訓練装置。
【請求項３】
前記左右の反射部材は、前記接眼レンズの光軸に対して挿脱可能に設置されることを特徴とする請求項２に記載の眼の訓練装置。
【請求項４】
前記眼の訓練装置は、左右一対の対物レンズを有し、前記左右の反射部材の光軸に対して脱することにより、対物レンズに入射する光を接眼レンズに入射可能にすることを特徴とする請求項３に記載の眼の訓練装置。
【請求項５】
前記左右の反射部材と前記接眼レンズの間の前記接眼レンズの光軸上に前記光軸方向に移動可能に設置された左右のシフトレンズを移動させるシフトレンズの移動部を有することを特徴とする請求項１に記載の眼の訓練装置。
【請求項６】
前記シフトレンズの移動と前記光学系との移動を連動させる連動部材を有することを特徴とする請求項５に記載の眼の訓練装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼の訓練をするための眼の訓練装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、眼の毛様体筋の運動を促すことにより眼精疲労の回復を目的とした眼の訓練装置や眼の訓練機能を備えた表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような装置では、左右の眼に対して画像を表示する左右一対の表示器を備え、この表示器に表示される視標（画像）の位置を移動することにより、眼の毛様体筋の運動を促すことが行われている。
【特許文献１】特開平１０−２８２４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の眼の訓練装置では、左右の眼に対してそれぞれ左右一対の表示器を備えるため表示器に係るコストが高くなり、装置形状が大きくなるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の眼の訓練装置は、左右一対の接眼レンズと、画像を表示する１つの画像表示部と、画像表示部に表示された画像を前記左右それぞれの接眼レンズに分岐して導く光学系と、前記光学系を接眼レンズの光軸に沿って移動させる光学系の移動部を備える。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、眼の訓練装置に用いる視標を表示する画像表示器に係るコストを２つの表示器を備えた従来のものよりも低減し、さらに輻輳・開散制御が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る眼の訓練装置の上面図、図２は内部の上面概略図、図３は横断面概略図、図４はシフトレンズ及びハーフミラーと全反射ミラーを駆動させた場合を説明する内部の上面概略図、図５は画像表示部に表示される画像を輻輳方向に移動させたときの説明図、図６は制御ブロック図である。
【０００７】
まず図１を用いて説明する。
眼の訓練装置を備える双眼鏡本体１の上面には、電源をＯＮ／ＯＦＦするＰＯＷＥＲボタン３（電源ＯＮ/ＯＦＦ）、各モードを切り替るＭＯＤＥボタン４（モード設定部）、電源のＯＮ／ＯＦＦや現在のＭＯＤＥ等を表示する表示ＬＣＤ２（情報表示部）、対物レンズを通し外部の観察物を観察する双眼鏡モード（以降はＢＩＮＯで記載）と眼の訓練を行うＥＦモード（以降はＥＦで記載）を切替えるＢＩＮＯ／ＥＦボタン６、双眼鏡モード時とＥＦモード時に観察象にピントを合わせるＦＯＣＵＳボタン７（前進、後進の２個）、訓練の開始と停止を指示するＳＴＡＲＴボタン５（スタートＯＮ/ＯＦＦ）が設けられている。
【０００８】
ＭＯＤＥボタン４は、例えば、ＥＦモード時に画像表示部に表示する画像に関する情報を変更するものである。この情報とは、図６に示すように視標の輝度や画像の種類、トレーニング時間またはトレーニング時の効果音の設定等である。
【０００９】
図２、３を用いて説明する。
双眼光学系は、左右一対の対物レンズ８'、正立プリズム１０、接眼レンズ１１、シフトレンズから構成される。
【００１０】
一方、ＥＦ光学系は、視標表示部（ＬＣＤ）２３、視標結像レンズ２１、左右に視標画像を分割するハーフミラー１２Ａ及び全反射ミラー１２Ｂから構成される。
左右の光路切替ミラー９の各々は、左右の双眼光学系の各々の光路に挿脱可能な構成になっており、ＢＩＮＯモードとＥＦモードの切り替えに伴って光路を変換するものである。そして、光路切替ミラー９とハーフミラー１２Ａ及び全反射ミラー１２Ｂは、視標表示部２３に表示された画像を左右の接眼レンズ１１に分岐して導くための光学系である。この分岐により右側の光路切替ミラー９に入射した画像は右側の接眼レンズ１１入射し、左側の光路切替ミラー９に入射した画像は、左側の接眼レンズ１１方向に反射され、左側の接眼レンズ１１に入射する。これで使用者の左右眼での視標の観察が可能となる。
【００１１】
ＢＩＮＯ／ＥＦボタン６によりＢＩＮＯとＥＦを切替えた場合、図２に示すように左右の光路切換ミラー９がミラー移動手段により双眼光学系の光路上にあったミラーの位置（点線）と光路から脱した位置（実線）とに回転移動する。ＢＩＮＯの場合は、図２中の点線の位置に回転移動する。ミラー移動手段としては、ミラーの一端を回動可能に訓練装置本体に設置し、ＢＩＮＯとＥＦで切替え指示をすることで不図示のモータにより、ミラーの回動を行うようにするものが挙げられる。または、回動ではなく、ミラーをスライドさせ光路への挿脱を行なうようにした移動手段を採用してもよい。
【００１２】
更に、双眼光学系の光軸上であり、接眼レンズ１１と光路切替ミラー９との間には、光軸方向に沿って移動可能に設置されたシフトレンズが設置されている。これは、ＢＩＮＯ時には観察対象物に焦点を合わせるためのフォーカスレンズとなり、ＥＦ時には、視標表示部２３に表示された画像を眼の焦点位置から近点、遠点に往復移動させて、ピントがボケた画像を形成させるためのレンズとなる。
【００１３】
次に、ＥＦ時のシフトレンズ８と一対のハーフミラー１２Ａ、全反射ミラー１２Ｂの移動構造を説明する。
左右のシフトレンズ８は、固定部１６に固定されている。固定部１６には、軸受け１８と送りナット１５、ホール素子など等の位置検出部２０（発光）が設けられており、本体に固定してあるガイドバー１９に添って移動する構成になっている。この移動は、モータ制御部４４で制御される駆動モータ１３で行なわれる。固定部16は、送りネジ１４と契合している。
【００１４】
そして、これらの構成により、固定部１６に固定された左右のシフトレンズ８は、駆動モータ１３の正／逆転により光軸方向に移動する。
左右のシフトレンズ８は、電源ＯＮ時にデフォルトで決めてあるイニシャライズ位置（基準位置）を原点として光軸方向の前後に移動する。ＥＦ時には
さらにＦＯＣＵＳボタンで表示視標に眼のピントを合わせ、ＳＴＡＲＴボタンを押すと、前記ピント位置が原点となり訓練時間の間光軸方向の前後に往復移動し停止する（イニシャライズ位置から±方向（光軸に沿って前後方向）の所定のシフト範囲で左右のシフトレンズ８を反復移動させる。シフト位置の検出は例えばエンコーダなどの検出器２６で行なわれる。）。但し、輻輳方向のみでＥＦを行なう場合はシフトレンズはイニシャライズ位置で停止したままとなる。
イニシャライズ位置の検出は、制御回路基板２２に設けた例えばホール素子等の位置検出部（受光）２４で行なわれる。このイニシャライズ位置はＥＥＲＯＭ（基準位置記憶部）４３で記憶してある。
【００１５】
次に図４を用いて輻輳・開散を説明する。
図４に示すように一対のハーフミラー１２Ａ及び全反射ミラー１２Ｂは、固定部Ｂに固定され、光軸方向（±Ｙ矢印方向）に移動する。これにより、視標表示部２３に表示された画像の左右の光路切替ミラー９への入射位置が変わる。つまり、固定部Ｂが接眼レンズ１１寄りに位置する場合、光路切替ミラー９への画像の入射位置も接眼レンズ１１寄りになる。従って、図５に示すように接眼レンズ１１に入射する画像は、接眼光学系の光軸に対し外側になる。
【００１６】
逆に固定部Ｂが対物レンズ８'寄りに位置する場合、光路切替ミラー９への画像に入射位置も対物レンズ８'寄りになる。従って、図５に示すように接眼レンズ１１に入射する画像は、接眼光学系の光軸に対し内側になる。尚、図５では、輻輳方向へ移動する画像の位置は、光軸の位置と光軸に対し内側の位置との間での移動となっているが、上記のように、光軸に対し外側にまで画像を表示すれば、より眼の訓練効果を高めることが可能になる。
【００１７】
このようにハーフミラー１２Ａと全反射ミラー１２Ｂを光軸方向に往復移動させることにより、左右の視標の輻輳量が光軸に対して垂直な左右方向（±Ｘ方向）に変化し輻輳方向の眼の訓練が可能になる。
【００１８】
上記のようにＥＦ時のピント合わせは、画像見て、シフトレンズがイニシャライズ位置に停止している状態から、ＦＯＣＵＳボタン７を押すことによりシフトレンズを前進または後進させて焦点の合う位置に移動させて焦点合わせを行う。ＢＩＮＯ時には、外界の観察対象物を見て行なう。
【００１９】
本実施形態では、ＦＯＣＵＳボタン７を押している間は、シフトレンズが移動し、ＦＯＣＵＳボタン７から手を離した位置で停止するように設定してあるが、停止時に再度ボタンを押す操作を行なって停止させるようにしてもよい。
【００２０】
更に、図４に示すように、ハーフミラー１２Ａと全反射ミラー１２Ｂの移動に連動してシフトレンズ８を双眼光学系の光軸に沿って移動させるようにし、上記のように輻輳方向の画像の移動と連動させたＥＦを行なうことも可能であり、これにより更に眼の訓練効果を向上させることができる。この点について図５を用い、更に詳細に説明する。
【００２１】
ハーフミラー１２Ａと全反射ミラー１２Ｂは、図５の輻輳開始位置から輻輳ＭＡＸ位置での範囲内であり、光軸方向である、図４に示す矢印±Ｙ方向に往復運動する。この運動に伴って、図４、図５に示すように視標の像の光軸を左右に±Ｘ移動（光軸に対して垂直な方向に互いに開いたり、閉じたりする方向）する。更に、シフトレンズ８を光軸方向に沿って移動させる。まず使用者は、視標表示部２３に表示された画像を観察し、画像に焦点が合うようにシフトレンズ８を移動させ、これを原点位置とする。そして、この原点位置を光軸方向の開始位置とし、シフトレンズ８を光軸に添って対物レンズ８'方向（視標シフト遠点ＭＡＸ位置）と接眼レンズ方向１１（視標シフト近点ＭＡＸ位置）に移動させることにより焦点ずれを生じさせる。
【００２２】
このように、ハーフミラー１２Ａと全反射ミラー１２Ｂの光軸方向の移動とシフトレンズ８の光軸方向への移動を連動させれば、画像の光軸方向への移動と輻輳方向への移動とを連動させることができる。勿論、両者を連動させずに各々単独でＥＦを行なうようにしてもよい。
【００２３】
ＥＦの場合、上記のように眼の訓練のために視標を移動させるが予め画像メモリには、ＥＦに使用される視標となる画像が数種類記憶されている。
まず使用者は、ＭＯＤＥボタン４を押し、画像メモリ（画像記憶部）４２に記憶されている画像の中から任意に画像を選択し、これを画像表示制御部４１で制御し、指標表示部２３に表示させる。尚、本実施形態では上述のように画像メモリ４２に記憶された画像を用いていたが、例えばＵＳＢ端子３５（図６）からの外部画像の入力により新たな画像の使用を可能にすることも可能である。
【００２４】
ＥＦの使用手順は以下の通りである。
まずＦＯＣＵＳボタン７を押し、視標表示部２３に表示させた視標にピント合わせを行う。ピント合わせは、左右のシフトレンズ８を光軸方向に移動させて行なう。
【００２５】
次にＳＴＡＲＴボタン５を押すと、先にピント合わせをしたシフトレンズ８の位置を原点としてＥＦ動作が開始する。ＥＦ動作開始前の左右のシフトレンズ８及びハーフミラー１２Ａ、全反射ミラー１２Ｂの位置は、イニシャライズ位置に停止されている。
【００２６】
シフトレンズ８及びハーフミラー１２Ａ、全反射ミラー１２Ｂは、予めデフォルト値として決められた光軸方向の前後の移動範囲（±ストローク範囲）と予め設定された駆動時間で反復移動しＥＦ動作が行なわれる。そして、予め設定された時間経過後、ＥＦ動作は終了し、シフトレンズ８及びハーフミラー１２Ａ、全反射ミラー１２Ｂは、ＥＦ動作開始前に位置であるイニシャライズ位置に戻り、ＥＦ動作は自動停止し訓練が終了する。訓練時間は、タイマーＩＣ（時間計測部）４５でカウントされ、制御回路２２にて各動作が制御される。
【００２７】
このように前記ピント位置から遠／近にピント及び左右方向に輻輳が変化する視標を眼で追従する訓練を決められた時間で行う事で、緊張した毛様体を緩和させ眼精疲労回復等の眼の訓練を行なうことができる。
【００２８】
以上の説明では、シフトレンズ８とハーフミラー１２Ａ、全反射ミラー１２Ｂを連動させることでＥＦ機能を達成することを例示したが、ＭＯＤＥボタンで左右のシフトレンズとハーフミラー１２Ａ、全反射ミラー１２Ｂを各々単独で移動させたり、訓練時間、往復シフト範囲、移動速度をあらかじめ数種類記憶させておき選択して使用することも可能である。
【００２９】
双眼鏡として使用する場合は、まず図１に示すＰＯＷＥＲボタン３を押すことにより電源ＯＮとする。そして、ＢＩＮＯ／ＥＦボタン６でＢＩＮＯを選択する。これにより、左右の光路切替ミラー９が接眼レンズ１１と対物レンズ８'とを結ぶ光路から外れ、対物レンズ８'と接眼レンズ１１とを結ぶ光路が確保できる。
【００３０】
次いで、使用者は、接眼レンズ１１から対物レンズ８'を通して、外界の観察対象物を見ながらＦＯＣＵＳボタン７によりを押すことにより、シフトレンズ８を光軸方向に移動させ、ピント合わせて観察する。本実施形態では、ピント合わせに際しシフトレンズ８を用いたが、ピント合わせ用のフォーカスレンズを光軸上移動可能に設けたり、接眼レンズを光軸方向に移動可能にしてもよい。
【００３１】
本実施例では、眼の訓練装置における表示部を１つとし、さらに光軸方向に移動させ、輻輳・開散も可能な構造としたので、表示部に係るコストを低減し、訓練効果を高める装置を実現することができる。
【００３２】
また、大幅な小型化を実現することも可能である。
また、表示部を左右それぞれに備える場合に発生する２つの表示器の位置ずれや、２つの表示器における画像の品質や画像に含まれる視標の位置の相違を回避することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態の眼の訓練装置の上面図である。
【図２】本実施形態の眼の訓練装置の内部の上面概略図である。
【図３】は、本実施形態の眼の訓練装置の横断面概略図である。
【図４】は、本実施形態の眼の訓練装置におけるシフトレンズ及びハーフミラーと全反射ミラーを駆動させた場合を説明する内部の上面概略図である。
【図５】は、本実施形態の眼の訓練装置の画像表示部に表示される画像を輻輳方向に移動させたときの説明図である。
【図６】は、本実施形態の眼の訓練装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
【００３４】
１：眼の訓練装置、８：シフトレンズ、９：反射部、１２Ａ：ハーフミラー、    １２Ｂ：反射ミラー、２３：視標表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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