(57)【要約】【課題】小型で、使用者自身で測定可能な検眼装置を提供する。【解決手段】検眼装置は、使用者が観察可能な測定窓１２と、測定窓１２の内部に設けられ、焦点距離が変更可能な焦点可変レンズ１５と、使用者の操作により出力される信号に基づいて、焦点可変レンズ１５を駆動する焦点制御手段１４と、信号に基づいて視力および眼屈折力のいずれか一方を算出する算出手段１６と、算出した視力および眼屈折力のいずれか一方を表示する表示部１３とを備える。【選択図】図１
2008178526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者が観察可能な測定窓と、
前記測定窓の内部に設けられ、焦点距離が変更可能な焦点可変レンズと、
使用者の操作により出力される信号に基づいて、前記焦点可変レンズを駆動する焦点制御手段と、
前記信号に基づいて視力および眼屈折力のいずれか一方を算出する算出手段と、
算出した前記視力および眼屈折力のいずれか一方を表示する表示部とを備えることを特徴とする検眼装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検眼装置において、
前記焦点可変レンズは、境界面で混合することなく隣接する第１の液体および第２の液体を有し、印加電圧に応じて前記境界面の形状が変化する液体レンズであることを特徴とする検眼装置。
【請求項３】
請求項２に記載の検眼装置において、
前記焦点制御手段は、前記液体レンズに印加する電圧を変化させることを特徴とする検眼装置。
【請求項４】
請求項３に記載の検眼装置において、
前記算出手段は、前記焦点制御手段が印加した電圧に基づいて前記液体レンズの度数を演算し、演算された前記度数に基づいて使用者の視力を算出することを特徴とする検眼装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の検眼装置を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項６】
請求項５に記載のカメラにおいて、
前記焦点制御手段と前記焦点可変レンズとはファインダ光学系の視度を調節する視度調節装置として用いられることを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体レンズを用いた検眼装置、および検眼装置を備えるカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、持ち運びが可能な手持ち型の検眼装置が知られている（たとえば特許文献１）。
【特許文献１】特開平７−２１３４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、構造が複雑になるため筐体が大きくなるという問題がある。さらに、視力測定の際には、被験者のほかに測定者が必要になるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１の発明による検眼装置は、使用者が観察可能な測定窓と、測定窓の内部に設けられ、焦点距離が変更可能な焦点可変レンズと、使用者の操作により出力される信号に基づいて、焦点可変レンズを駆動する焦点制御手段と、信号に基づいて視力および眼屈折力のいずれか一方を算出する算出手段と、算出した視力および眼屈折力のいずれか一方を表示する表示部とを備えることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１の検眼装置において、焦点可変レンズは、境界面で混合することなく隣接する第１の液体および第２の液体を有し、印加電圧に応じて境界面の形状が変化する液体レンズであることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２の検眼装置において、焦点制御手段は、液体レンズに印加する電圧を変化させることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３の検眼装置において、算出手段は、焦点制御手段が印加した電圧に基づいて液体レンズの度数を演算し、演算された度数に基づいて使用者の視力を算出することを特徴とする。
請求項５の発明によるカメラは、請求項１乃至４のいずれか一項の検眼装置を備えることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項５のカメラにおいて、焦点制御手段と焦点可変レンズとはファインダ光学系の視度を調節する視度調節装置として用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、使用者自身が自分の視力を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
−第１の実施の形態−
図面を参照しながら、第１の実施の形態による検眼装置について説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は、検眼装置１の本体１０の外観を示す図であり、図１（ａ）は本体１０の斜視図、図１（ｂ）は本体１０の正面図である。また、図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示すａａ線に沿った本体１０の断面図である。図２は、検眼装置１の回路構成を説明するブロック図である。検眼装置１は、グリップ１１、測定窓１２、表示部１３、可変ボリューム１４、液体レンズ１５、演算部１６および電源１７を有する。
【０００７】
検眼装置１の本体１０は、図１に示すように、逆Ｌ字型の形状に加工されている。本体１０の前面にはグリップ１１が設けられ、使用者が本体１０を片手で保持可能な形状となるように形成されている。本体１０の背面には表示部１３および可変ボリューム１４が配置される。また、本体１０には、内部に液体レンズ１５を有する測定窓１２が設けられる。測定窓１２の本体前面側と本体背面側には、たとえば、ガラスやアクリルなどの透明な保護部１２ａおよび１２ｂが備えられ、内部の液体レンズ１５を外部から保護している。使用者は、測定窓１２および液体レンズ１５を介して、遠方の目標を観察することができる。
【０００８】
液体レンズ１５は、内部に封入された性質の異なる２種類の液体が形成する境界面が、電源１７から電極１５１を介して印加される電圧に応じて変化して、焦点距離が可変な光学レンズとして機能する。図３に液体レンズ１５および測定窓１２の拡大図を示す。図３に示すように、液体レンズ１５には、撥水加工された容器１５０および保護部材１２ｂによりレンズ室ＬＣが形成される。レンズ室ＬＣの内部に、たとえば水溶液などの導電性の液体Ａと、たとえば油などの不導体の液体Ｂが封入されている。この液体Ａと液体Ｂとは混ざり合うことなくレンズ室ＬＣの中で境界面を形成して隣接する。電極１５１は電源１７の陽極に接続されているので、レンズ室ＬＣ内に封入された液体Ａには、後述する可変ボリューム１４の操作量に応じて正電圧が印加される。電極支持部材１５３に支持された電極１５２は、電源１７の陰極に接続されている。上述したようにレンズ室ＬＣ内は撥水加工が施されているので、液体Ａは表面張力により、図３（ａ）に示すように、保護部材１２ｂ（使用者側）を底面とした半球状になる。この結果、液体レンズ１５は凹レンズとして機能する。
【０００９】
液体レンズ１５に印加される電圧値は、可変ボリューム１４により変化する。そして、印加電圧が高くなるに従い表面張力が変化して、液体ＡおよびＢの境界面は次第に平面に近くなり、その後、境界面の凹凸が図３（ａ）の状態から逆転し、図３（ｂ）に示す液体Ｂが容器１５０を構成する保護部材１２ａ側の側面を底面とした半球状になる。この結果、液体レンズ１５は凸レンズとして機能する。
【００１０】
なお、印加電圧の上昇に応じて液体レンズ１５の度数が上昇するように構成されており、液体レンズ１５は凹レンズ→平面レンズ→凸レンズのように変化する。また、液体レンズ１５への電圧印加が終了されると、初期状態、すなわち凹レンズの状態に戻る。
【００１１】
図１に示す可変ボリューム１４は、本体１０の背面において、使用者が検眼装置１を片手で保持しながら容易に操作可能な位置に設けられる。可変ボリューム１４は、たとえば可変抵抗の抵抗値を変更する操作部材であり、使用者の操作に応じて、電源１７から液体レンズ１５に印加する電圧を変更する。すなわち、可変ボリューム１４の操作量に応じて、液体レンズ１５の曲率が変化する。使用者は、測定窓１２から観察する遠方の目標が最もよく見えるように、可変ボリューム１４を操作する。そして、遠方の目標が最もよく見える状態で、使用者が可変ボリューム１４を所定の時間保持すると、可変ボリューム１４は、液体レンズ１５に印加されている電圧値を示す電圧値信号を演算部１６に出力する。
【００１２】
演算部１６は、入力した電圧値信号に基づいて、液体レンズ１５の度数を算出する。さらに、算出された度数に基づいて、使用者の視力および眼屈折力を算出する。図４（ａ）に示す液体レンズ１５への印加電圧（Ｖ）と度数（Ｄ）との関係と、図４（ｂ）に示す液体レンズ１５の度数（Ｄ）と人間の視力との関係は、予め対応付けされたデータとして演算部１６の所定の記憶領域に記憶されている。
【００１３】
演算部１６は、入力した電圧値信号に基づいて、図４（ａ）のデータを参照して液体レンズ１５の度数を算出する。さらに、演算部１６は、算出した度数に基づいて、図４（ｂ）のデータを参照して使用者の視力を算出する。そして、演算部１６は、算出した視力および度数を表示部１３に表示するための表示用データを作成し、表示部１３へ出力する。なお、この実施の形態においては、液体レンズ１５の度数と人間の眼屈折力とを同義として説明する。
【００１４】
表示部１３は、たとえばＬＣＤなどで構成され、本体１０の前面に設けられる。表示部１３は、演算部１６から入力した表示用データを表示することにより、測定結果である使用者の視力および度数を表示する。電源１７は、表示部１３、液体レンズ１５および演算部１６に電力を供給する。
【００１５】
検眼装置１を用いた検眼方法について説明する。
使用者は、本体１を片手で保持した状態で、測定窓１２を介して遠方の目標を観察する。このとき観察される目標がぼやけている場合には、使用者は可変ボリューム１４を操作する。可変ボリューム１４が操作されると、上述したように、その操作量に応じて液体レンズ１５の度数が変化するので、測定窓１２を介して観察される目標の見え方が変化する。
【００１６】
使用者が可変ボリューム１４をさらに調整操作して、観察される目標が最も良く見えるときに、可変ボリューム１４の調整操作を停止してそのまま所定の時間保持する。このとき、可変ボリューム１４から出力される電圧値信号に基づいて、演算部１６は、上述したようにして、使用者の視力および度数を算出し、表示部１６に表示する。この結果、使用者は、計測結果である自身の視力および度数を確認することができる。
【００１７】
以上で説明した第１の実施の形態による検眼装置１によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）片手で保持可能な検眼装置１に測定窓１２を設け、測定窓１２の内部には液体レンズ１５を配置した。使用者は、測定窓１２および液体レンズ１５を介して遠方の目標が最もよく観察できるように可変ボリューム１４を操作しながら、液体レンズ１５の度数を変化させる。使用者の操作により可変ボリューム１４から出力される信号に基づいて視力および度数を演算部１６が算出し、表示部１３に表示する。したがって、簡単な構成で検眼装置１を小型化可能にできるとともに、測定者を必要とせずに使用者が自分自身の視力と度数とを計測して、計測結果を知ることができる。
【００１８】
（２）測定窓１２の内部に液体レンズ１５を設けるようにした。液体レンズ１５は、混合せずに隣接する２種類の液体ＡおよびＢの境界面の形状が、印加電圧に応じて変化する。すなわち、液体レンズ１５は印加電圧に応じて度数を変更する可変焦点レンズなので、簡単な構成を用いて、検眼装置１の小型化が可能になる。
【００１９】
（３）可変ボリューム１４の操作量に応じて、液体レンズ１５に印加される電圧が変更されるようにした。したがって、簡単な操作で液体レンズ１５の度数を変更することができるので、測定者を必要とせず、使用者自身の視力および度数の測定が可能な検眼装置１を提供できる。
【００２０】
（４）演算部１６は、可変ボリューム１４の操作に応じて変更された液体レンズ１５への印加電圧値に基づいて、使用者の視力と度数とを算出するようにした。演算部１６は、入力された電圧値信号に基づいて、予め記憶されたデータを読み出して、使用者の視力と度数とを算出する。したがって、測定者を必要とすることなく、使用者自身で視力および度数を計測することができる。
【００２１】
−第２の実施の形態−
図面を参照して、検眼装置付きカメラについて説明する。
図５（ａ）、（ｂ）は、検眼装置付きカメラ２０の外観を示す図であり、図５（ａ）はカメラ２０の斜視図、図５（ｂ）はカメラ２０の背面図である。また、図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示すｂｂ線に沿ったカメラ２０の断面図である。カメラ２０には、レンズ鏡筒２１、ファインダ２２、液体レンズ２３、ボリューム２４、液晶モニタ２５、電源スイッチ２６、レリーズボタン２７、および撮影モードや検眼モードなどの設定操作を行うモードダイヤル２８が設けられている。図５（ｃ）に示すように、ファインダ２２には、内部に液体レンズ２３が備えられる。ファインダ２２には透明な保護部材２２ａおよび２２ｂが設けられ、内部の液体レンズ２３を外部から保護している。
【００２２】
図６に第２の実施の形態におけるカメラ２０の回路構成を説明するブロック図を示す。
電源スイッチ２６がオン操作され、モードダイヤル２８で撮影モードが選択されると、レンズ鏡筒２１を通過して入射した被写体光が撮像素子２０１へ導かれ、その撮像面上に被写体像が結像する。撮像素子２０１は、画素に対応する複数の光電変換素子を備えたＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサによって構成される。撮像素子２０１は、撮像面上に結像されている被写体像を撮像し、被写体像の明るさに応じたカラー光電変換信号を出力する。Ａ／Ｄ変換回路２０２は、不図示のＡＦＥ回路などで行なったアナログ処理後の撮像信号をデジタル信号に変換する。
【００２３】
画像処理部２０３は、たとえばＡＳＩＣとして構成され、画像処理を施す。ＣＰＵ２０４は、各ブロックから出力される信号を入力して所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各ブロックへ出力する。ＣＰＵ２０４は、画像処理部２０３から入力した画像データをＪＰＥＧなどの所定の方式により圧縮処理を行い、ＥＸＩＦなどの形式でメモリカード２０６へ記録する。液晶モニタ２５は、ＣＰＵ２０４により作成された表示用画像データに対応する画像を表示する。
【００２４】
液体レンズ２３は、第１の実施の形態における液体レンズ１５と同様の構成を有し、印加電圧の値に応じて２種類の液体ＡおよびＢの境界面の曲率が変化して、焦点の位置が可変な視度調節装置として機能する。ボリューム２４は、可変ボリューム１４と同様に、可変抵抗の抵抗値を変更する操作部材であり、使用者の操作に応じて、電源２０７から液体レンズ２３に印加する電圧を変更する。すなわち、ボリューム２４の操作量に応じて、液体レンズ２３の度数が変化する。したがって、ファインダ２２の視度調節が可能になる。
【００２５】
次に、モードダイヤル２８により検眼モードが設定された場合について説明する。検眼モードが設定されると、ボリューム２４は、液体レンズ２４に印加されている電圧の値を示す電圧値信号をＣＰＵ２０４へ出力する。ＣＰＵ２０４は、入力した電圧値信号に基づいて、使用者の視力および度数を算出する。第１の実施の形態の演算部１６と同様に、ＣＰＵ２０４には、印加電圧、度数および視力が対応付けされたデータが、予め所定の記憶領域に記憶されている。したがって、ＣＰＵ２０４は、入力した電圧値信号に基づいて、データを参照して使用者の視力および度数を算出する。そして、ＣＰＵ２０４は、算出した視力および度数を液晶モニタ２５に表示するための表示用データを作成し、液晶モニタ２５へ出力する。その結果、液晶モニタ２５には、測定結果である使用者の視力および度数が表示される。
【００２６】
さらに、ＣＰＵ２０４は、検眼モードで測定を行った際にボリューム２４から入力した電圧値信号を、所定の記憶領域に記録する。そして、モードダイヤル２８の操作により再び撮影モードが設定された場合や、次回以降、電源スイッチ２６がオン操作された場合には、ＣＰＵ２０４は、記憶した電圧値を読み出して、読み出した電圧値が液体レンズ２３に印加されるように電圧を制御する。その結果、再びボリューム２４を操作しなくても、液体レンズ２３の境界面の形状が前回と同様に変形して、ファインダ２２の視度調節が可能になる。
【００２７】
検眼装置付きカメラ２０の視度調節方法および検眼方法について説明する。
撮影モードに設定されている場合は、液体レンズ２３およびボリューム２４はファインダ２２の視度調節装置として機能する。使用者は、ファインダ２２を覗いて被写体を確認する。被写体がぼやけている場合は、被写体が最も良く確認できるようにボリューム２４を操作して、液体レンズ２３の度数を変化させる。この結果、ボリューム２４の操作によりファインダ２２の視度を調節できる。
【００２８】
検眼モードに設定されている場合は、液体レンズ２３およびボリューム２４は検眼装置として機能する。使用者はファインダ２２を介して遠方の目標を観察する。遠方の目標がぼやけている場合は、最も良く観察できるようにボリューム２４を操作して、液体レンズ２３の度数を変化させる。目標が最も良く観察されるときにボリューム２４の操作を停止して、そのまま所定の時間保持する。このとき、ボリューム２４から出力される電圧値信号に基づいて、ＣＰＵ２０４は、上述のようにして、使用者の視力および度数を算出し、液晶モニタ２５に表示する。この結果、使用者は、計測結果である自身の視力および度数を確認することができる。
【００２９】
以上で説明した第２の実施の形態の検眼装置付きカメラ２０によれば、以下の作用効果が得られる。
液体レンズ２３をファインダ２２の測定窓２２ａおよび２２ｂの内部に設けた。撮影モードに設定された場合は、ボリューム２４の操作に応じて、ファインダ２２の視度調節を可能にした。また、検眼モードに設定された場合は、ボリューム２４を操作することにより第１の実施の形態と同様に検眼装置として機能するようにした。したがって、カメラのファインダ光学系の視度調節装置として用いる部材と検眼装置として用いる部材とを共有することにより、使用者自身で視力測定可能な検眼機能を有するカメラを提供することができる。
【００３０】
なお、検眼装置をカメラに設けるもの以外に、携帯電話などの携帯機器に搭載するようにしてもよい。また、度数（眼屈折力）および視力を算出して表示するものに代えて、演算部１６またはＣＰＵ２０４は、度数のみ、視力のみを算出して表示するようにしてもよい。
【００３１】
また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による検眼装置の外観を説明する図である。
【図２】第１の実施の形態による検眼装置の回路構成を説明するブロック図である。
【図３】液体レンズを説明する図である。
【図４】（ａ）に、液体レンズ１５への印加電圧と度数との関係を示し、図４（ｂ）には液体レンズ１５の度数と人間の視力との関係を示す図である。
【図５】第２の実施の形態による検眼装置付きカメラの外観を説明する図である。
【図６】第２の実施の形態による検眼装置の回路構成を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    検眼装置          １２  測定窓          １３    表示部
１４  可変ボリューム    １５  液体レンズ      １６    演算部
２０  カメラ            ２２  ファインダ      ２３    液体レンズ
２４  ボリューム        ２５  液晶モニタ      ２０４  ＣＰＵ
【図１】
2008178526.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008178526.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008178526.tif 000007
【図６】
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