(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼の近用の視機能を検査するために近用視標を呈示する近用視標呈示装置において、近用視標を呈示する視標呈示装置本体であって、被検者が手で把持して移動可能な筐体を持つ視標呈示装置本体と、被検眼と前記近用視標との距離を測定するために超音波を送信する超音波送信部及び超音波を受信する超音波受信部と、前記超音波受信部の受信信号に基づいて被検眼に対する近用視標の呈示距離を求める距離計測手段と、  計測された距離を表示又は出力する表示・出力手段とを備え、前記超音波送信部又は超音波受信部の一方を被検者が装用する眼鏡や検眼用テストレンズを交換可能な仮枠に設け、他方を前記視標呈示装置本体に設けたことを特徴とする近用視標呈示装置。
【請求項２】
請求項１の近用視標呈示装置において、前記超音波送信部は被検者が装用する眼鏡又は仮枠に設けられ、前記超音波受信部は前記視標呈示装置本体表面の近用視標に対する上側及び下側にそれぞれ設けられ、前記距離計測手段は、前記超音波受信部の各々から得られる距離と前記近用視標に対する各受信部の配置距離とに基づいて、被検眼に対する近用視標の呈示距離を求めることを特徴とする近用視標呈示装置。
【請求項３】
請求項１又は２の何れかの近用視標呈示装置は、さらに前記視標呈示装置本体の移動により近用視標が明視できる限界の近点位置に達したときの近点距離を前記距離計測手段に計測させた後、被検者の所望する近業目的位置に前記視標呈示装置本体を移動させたときの近業距離を前記距離計測手段に計測させる信号を入力する計測信号入力手段と、前記近点距離に基づいて被検眼の調節力を演算し、該調節力と計測された近業距離とに基づいて加入度を演算する演算制御手段と、を備えることを特徴とする近用視標呈示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検眼の近用の視機能を検査するために近用視標を呈示する近用視標呈示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近用視標を呈示する装置においては、超音波送信部及び超音波受信部を視標呈示装置側に一体的に設け、超音波の送受信面を被検者の顔面に正対させることにより、被検眼と視標との距離を測定しているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置においては、視標呈示装置側に設けられた超音波送信部から超音波を送信させ、被検者の顔で反射された超音波を受信部で受信することにより、被検眼と視標との距離が計測される。
【特許文献１】特開２０００−３２５３０９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、従来装置においては、超音波の送受信面を被検者の顔に正対させないと、被検眼から離れた顎等の顔部分や体部分から超音波が反射されて来るため、距離測定に誤差を含みやすかった。特に、被検者自身が視標呈示装置本体を手に把持して移動させる場合には、視標呈示面にある超音波送受信面を正確に顔と正対させることは難しい。さらに、超音波の反射を利用する場合、目的とする距離の往復に要する時間を計測するので、これも誤差を含みやすい要因となっていた。また、従来装置においては被検者の望む近業距離における加入度を適切に算出することは行われていなかった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑み、近用視標の呈示距離をより正確に測定することができ、適切な加入度の算出が可能となる近用視標呈示装置を提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００６】
（１）  被検眼の近用の視機能を検査するために近用視標を呈示する近用視標呈示装置において、近用視標を呈示する視標呈示装置本体であって、被検者が手で把持して移動可能な筐体を持つ視標呈示装置本体と、被検眼と前記近用視標との距離を測定するために超音波を送信する超音波送信部及び超音波を受信する超音波受信部と、前記超音波受信部の受信信号に基づいて被検眼に対する近用視標の呈示距離を求める距離計測手段と、計測された距離を表示又は出力する表示・出力手段とを備え、前記超音波送信部又は超音波受信部の一方を被検者が装用する眼鏡や検眼用テストレンズを交換可能な仮枠に設け、他方を前記視標呈示装置本体に設けたことを特徴とする。
（２）  （１）の近用視標呈示装置において、前記超音波送信部は被検者が装用する眼鏡又は仮枠に設けられ、前記超音波受信部は前記視標呈示装置本体表面の近用視標に対する上側及び下側にそれぞれ設けられ、前記距離計測手段は、前記超音波受信部の各々から得られる距離と前記近用視標に対する各受信部の配置距離とに基づいて、被検眼に対する近用視標の呈示距離を求めることを特徴とする。
（３）  （１）又は（２）の何れかの近用視標呈示装置は、さらに前記視標呈示装置本体の移動により近用視標が明視できる限界の近点位置に達したときの近点距離を前記距離計測手段に計測させた後、被検者の所望する近業目的位置に前記視標呈示装置本体を移動させたときの近業距離を前記距離計測手段に計測させる信号を入力する計測信号入力手段と、前記近点距離に基づいて被検眼の調節力を演算し、該調節力と計測された近業距離とに基づいて加入度を演算する演算制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、近用視標の呈示距離をより正確に測定することができ、適切な加入度の算出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施形態を、図面を用いて以下に説明する。図１は近用視標を備える近用視標呈示装置の外観概略構成図であり、図２は本装置の制御系ブロック図である。
【０００９】
１は近用視標呈示装置本体であり、被検者が手で把持して移動できるサイズの筐体を持つ。装置本体１は、被検者にとって扱いやすいサイズとして、２０〜３０ｃｍ四方程度である。装置本体１には、近用視標７を呈示するための視標窓６、近用視標７に対して本体１の上側に配置された第１超音波受信部３ａ及び下側に位置する第２超音波受信部３ｂ、被検者にとって視標の見え方がぼける位置を図２に示すメモリ４aに記憶させる近点距離記憶スイッチ４、近業目的距離をメモリ５aに記憶させる近業目的距離記憶スイッチ５、等が配置されている。視標窓６のサイズは、４ｃｍ四方程度である。なお、視標７は図３に示すように、円盤状の視標板７に描かれたランドルト環の視力値視力７ａ、両眼開放視機能検査用の十字斜位テスト視標７b、不等像視テスト視標７cなどによって構成される（検査視標７は、他の種類も用意されているが、ここでは図示を略している）。これらの視標７a、７bおよび７c等が描かれた視標板８は、回転軸９を中心に回転可能に構成されており、視標窓６に選択的に必要な近用視標７が切換え配置される。視標板８の回転機構は、モータ等により構成される駆動機構で構成できる他、手動で回転させる構成でも良い。
【００１０】
被検者は、検眼用のテストレンズ１２の着脱が可能な仮枠１１を装用している。仮枠１１は、図４に示すように、仮枠のブリッジ部１１cに超音波送信部１４、超音波送信のタイミングを赤外線受光部２に与える赤外線ＬＥＤ１３が取り付けられている。ＬＥＤ１３の発光と同時に送信部１４より超音波が送信される。なお、赤外線の発光および超音波の送信は、仮枠１１に備わる図示なきスタートスイッチにより開始される。超音波の速度に比較して赤外光の速度は桁違いに速いため、ＬＥＤ１３の発光と受光部２による検出は近似的に同時と見なすことができる。受光部２が赤外光を検出した瞬間より、超音波受信部３aおよび3ｂのそれぞれが超音波を受信するまでの時間差を計測することで、送信部１４と受信部３aおよび３bまでの距離が、後述する制御部５０により算出される。また、本実施例ではＬＥＤ１３を仮枠１１側に、受光部２を本体１側に設けたが、これに限るものではない。ＬＥＤを本体１側に、受光部を仮枠１１側に設けてもよい。このとき、受光部側が赤外光を受光した瞬間に超音波の送信を行えばよい。超音波による距離測定は１０〜１００ｃｍまでは十分に可能で、その分解能は１ｃｍである。
【００１１】
なお、上記構成において超音波は送信部１４から送信されるが、この送信は、仮枠１１に備わる図示なき電源スイッチをＯＮ状態にする操作により開始され、例えば１秒間に数回程度断続的に行われる。送信部１４及びＬＥＤ１３への電力供給はボタン電池などのバッテリで可能である。また、この実施形態では、ＬＥＤ１３と受光部２を利用することで、本体１と仮枠１１側の送信部１４とをワイヤレスで構成したが、これらをケーブルで接続するときはＬＥＤ１３と受光部２を無くすことができる。
【００１２】
また、装置本体１はケーブル２１によりコントローラ２０と接続されている。図２に示すように、コントローラ２０は、加入度検査プログラムを開始するためのスタート信号入力スイッチ３１、被検眼Ｅと視標７との測定距離を表示する表示部３３、近業目的距離を表示する表示部３４、制御部５０により算出した加入度数を示す右眼加入度数表示部３７a、左眼加入度数表示部３７b、視標切替機構９に対して視標７の切替を指示する視標切替指示部３８、検査を行っている被検眼（右眼、左眼、両眼のいずれか）を指定する測定眼指定スイッチ３９、被検眼Ｅと視標７間の距離を４０ｃｍとほぼ一定に保つように図示なきスピーカにより指示をさせる視力視標用距離保持スイッチ５１、加入度検査時に被検眼に負荷した度数を入力するダイヤルスイッチ５２、ダイヤルスイッチ５２で入力された度数を表示する表示部５３により構成されている。この実施形態では、コントローラ２０は近用視標呈示装置の専用として構成したが、電動レフラクター（矯正用の光学素子を検眼窓に切換え配置する自覚式検眼装置）が持つコントローラを使用する構成も可能である。この場合は、距離測定の結果を電動レフラクターのコントローラにケーブル通信又はワイヤレス通信で出力するデータ出力部を装置本体１に設ければ良い。
【００１３】
次に、超音波受信部３a，3ｂと視標７の配置関係、視標７と被検眼との距離測定について説明する。近用視標７は、両眼開放視機能検査用の十字斜位テスト視標７b、不等像視テスト視標７cを含む。これらの視標による両眼開放視機能検査では、左右眼に偏向板を配置し、左右眼で異なる視標を見させて検査するものである。この両眼開放視機能検査時に、視標窓６の近傍にデバイス等の目立つ物体が存在すると、これが融像刺激となり、被検者の意識が視標に集中しづらく検査に支障をきたす場合がある。したがって、超音波受信部３ａ，３ｂは、融像刺激となることを回避するために、視標７の近傍に位置しないことが好ましい。本実施形態では、視標窓６に配置される視標７の中心から半径７ｃｍ以上離して超音波受信部３ａ，３ｂ及び他のデバイスを配置している。この距離は、少なくとも５ｃｍ以上とすることが好ましい。
【００１４】
ここで、視標７の近傍に超音波受信部を配置せず、両者間の距離が離れる分、１つの受信部３ａと送信部１４間の実測距離では、視標７と送信部１４（被検眼）との間の距離に対する誤差が発生しやすくなる。さらに、本体１の前後方向の傾斜によって、例えば、図１における送信部１４と上側受信部３a間の距離のみを検出するのでは、送信部１４（被検眼）と視標７間距離に対して誤差が発生する。
【００１５】
このような誤差を解消して正確に被検眼と検査視標との距離を測定するために、図１の実施形態では上側受信部３aのみならず、視標７より下側に受信部３bを設けている。なお、この実施形態では、視標７の中心に対する受信部３aと受信部３bを等距離としている。
【００１６】
図５は、視標７と被検眼との距離測定について説明する図である。図５において、７Ｔは視標７の中心を示す。視標中心７Ｔに対する受信部３a及び３bの距離をそれぞれＤ１、Ｄ２とする。また、送信部１４と受信部３aとにより計測される距離をＬ１、送信部１４と受信部３bとにより計測される距離をＬ２とする。ここでＤ１とＤ２が等距離Ｄとすると、視標中心７Ｔと送信部１４との距離Ｌ０は、次の式により求められる。
【００１７】
【数１】
0004837968.tif 000002
上記の式１において実際の測定では、視標中心７Ｔと送信部１４との距離Ｌ０以外は測定値もしくは既知のため、距離Ｌ０が制御部５０により算出される。測定において最終的に知りたい距離は被検眼Ｅと視標７までの距離である。一般的に眼鏡装用者の角膜表面から、装用している眼鏡レンズ裏面までの距離は１２ｍｍとされている。このため、被検眼Ｅと視標７との距離をより正確に算出する上では、距離Ｌ０に送信部１４と被検眼Ｅとの距離Ｌｅ（１ｃｍ）を加味して演算することが好ましい。
【００１８】
なお、上記の実施形態では視標中心７Ｔに対する受信部３a及び３bの距離を等距離Ｄとして上記の式１により距離Ｌ０を求めるものとしたが、両者が異なる距離Ｄ１，Ｄ２の場合であっても、数学的に距離Ｌ０を求めることができる。
【００１９】
次に、上記のような構成において、近用検査における加入度測定の動作を説明する。まず、どの被検眼で検査を行うかを測定眼指定スイッチ３９で入力する。片眼検査の場合、被検眼でない眼の側には、仮枠１１の交換レンズ挿入部１１aに遮蔽を施す。また、被検眼には遠用処方による矯正度数のレンズを挿入しておく。
【００２０】
スタートスイッチ３１を押して、加入度測定プログラムの検査開始のスタート信号を入力する。次に、被検者は装置本体１を移動して、調節力テストを開始する。なお、検査窓６には、視力値視標７aを配置しておく。視標の呈示位置は、例えば、被検眼の前４０ｃｍから開始する。被検者が装置本体１を移動すると、視標の呈示距離が表示部３３に表示される。すなわち、超音波送信部１４から送信された超音波は受信部３ａ，３ｂに受信され、また、ＬＥＤ１３から発せられた赤外光が受光部２に受光され、これらの受信信号を基に前述した計測方法により被検眼と視標との距離が制御部５０により算出され、その距離が表示部３３に表示される。検者は表示部３３を確認して４０ｃｍのところに移動するように指示し、この位置で視標７aの視力値０．５〜０．７が明視できることを被検者に確認する。被検眼の前４０ｃｍで明視できない場合、２．５Ｄ（ディオプタ）の凸球面レンズをレンズ仮枠１１に入れ、この度数をダイヤルスイッチ５２により入力する。
【００２１】
続いて、被検者は装置本体１を適度な速さで被検眼Ｅに近づける。ここでは調節力を算出するための近点距離を計測する。被検者は、視標７を被検眼Ｅに近づけていき、視標の見え方がぼけたとき、装置本体位置１を保持しながら近点距離記憶スイッチ４を押す。スイッチ４を押した位置における被検眼Eと視標７間の距離は制御部５０により算出され、近点距離記憶メモリ４aに記憶される。
【００２２】
次に、近業目的距離（例えば、読書をする際の眼から本までの距離）を計測する。被検者は、所望する近業目的距離に装置本体１を移動させ、近業目的距離記憶スイッチ５を押す。このスイッチ信号により近業目的距離が制御部５０によりメモリ５aに記憶される。近業目的距離が制御部５０によりメモリ５aに記憶されると、制御部５０は加入度を以下のようにして求める。
【００２３】
まず、制御部５０は、メモリ４aに記憶された近点距離をＬ（ｍ）とし、以下の式により、ディオプタ値に換算された仮の調節力Ｆiを算出する。
【００２４】
Ｆi＝１／Ｌ
ここでの仮の調節力Ｆiとは、真の調節力に仮の加入度数を加えた値を言う。上記のＦiから仮枠１１に装着されたレンズ１２のディオプタ値、つまり仮の加入度数を引くことで真の調節力Ｆrが算出される。例えば、ダイヤルスイッチ５２により２．５Ｄ（ディオプタ）の凸球面レンズを装用した場合、Ｆr＝Ｆi−２．５ という関係が成り立つ。
【００２５】
次に、制御部５０は、真の調節力Ｆrと、メモリ５aに記憶した近業目的距離Ｎ（ｍ）を、以下の式に代入して加入度数Ａｄｄを演算する。
【００２６】
Ａｄｄ＝（１／Ｎ）−Ｆr×α  （αは１／２または２／３）
ここで、適切な加入度を処方する際には、被検眼が持つ調節力を全て使うのではなく、調節力の１／２または２／３を使わせる（調節力を残す）ことが良いため、係数αを１／２または２／３として加入度を計算する。算出された加入度は、表示部３７の該当箇所（例えば、右眼の測定なら３７a）に表示される。以上の手順を、両眼視、片眼視の両方の状態で行う。
【００２７】
視標窓６に視力視標７aを呈示して近用視力検査を行う場合を説明する。なお、視標７aのランドルト環は被検眼Ｅの眼前４０ｃｍを想定したサイズとなっている。被検眼Ｅと視標７a間の距離を４０ｃｍとするために、視力視標用距離保持スイッチ５１を押す。被検眼Ｅと視標７a間の距離が４０ｃｍとなっていない場合、装置本体１に備わる図示なきスピーカにて「視標を近づけて（または、遠ざけて）下さい。」と指示があり、その指示に従うことで被検眼Ｅと視標７a間の距離をほぼ一定に保ち、正確な近用視力検査を行うことができる。
【００２８】
以上の実施形態では、装置本体１の上下方向の傾斜があっても正確に視標までの距離を測定するために、超音波受信部（３a、３b）を複数個設けたが、これに限るものでは無い。例えば、図６に示すように、装置本体１にの視標窓６に呈示される視標７を中心とした水平方向Ｒ２の近傍位置で、且つ両眼開放検査時に融像刺激とならない距離ｄだけ視標７から離した位置に、受信部６３を設けた構成でも良い。この場合、被検者の手６５により本体１を把持して本体１が上下方向に傾斜しても、受信部６３の上下方向の位置は視標７の位置と変わらず、正確な距離が測定できる。ここで、視標７に対する受信部６３の配置距離ｄを長くすると、受信部６３と送信部１４間の実測距離では、視標７と送信部１４（被検眼）との間の距離に対する誤差が発生しやすくなるが、距離ｄは設計的に既知であるので、受信部６３と送信部１４間の実測距離を距離ｄとの関係で補正して被検眼から視標７までの距離を求めれば良い。
【００２９】
なお、水平方向の傾きについては、被検者が手で本体１を保持するとしても、通常、被検者に対して正対するので影響は少ない。水平方向の傾きについても考慮する場合は、両眼開放検査時に融像刺激とならない距離だけ視標７から離した位置６４に受信部を設ければ良い。
【００３０】
また、図６のように受信部を１個とするときは、受信部６３を図１の仮枠１１側に設け、送信部１３を本体１側に設ける構成としても良い。
【００３１】
また、超音波送信部１４及びＬＥＤ１３等は仮枠１１に固定的に設けるのでは無く、着脱式のユニットに配置するこもできる。例えば、図７に示すように、超音波送信部１４及びＬＥＤ１３をクリップ型の着脱ユニット７０に配置し、この着脱ユニット７０を仮枠１１の左右レンズ枠のブリッジに取り付ける。また、この着脱ユニット７０を使用する場合は、被検者が装用している眼鏡にも超音波送信部１４等を設けることが可能となる。
【００３２】
また、上記では装置本体１に１個の近用視標を呈示する例を説明したが、複数個の近用視標を装置本体１に呈示する構成としても良い。図８は、４個の近用視標を呈示する例である。図８において、装置本体１の貼り付けられる視標板８０の呈示面には上下２個×左右２個＝４個の近用視標８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄが配置されている。図１の例と同じく、超音波受信部３ａ，３ｂは、それぞれ本体１表面の左右中央の上側と下側に位置している。超音波受信部３ａ，３ｂに対する視標８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄの中心位置８１ａＴ，８１ｂＴ，８１ｃＴ，８１ｄＴは、それぞれ設計的に既知の配置距離とされている。また、コントローラ２０には、図２の各種の表示部やスイッチに加えて、被検眼に呈示する視標を選択する選択スイッチ５５が配置されている。被検眼に各視標を選択的に呈示するときは、検者が口頭で視標の位置を指示すれば良い。
【００３３】
被検眼に対する各視標の呈示距離は、前述と同様に、超音波受信部３ａ，３ｂによりそれぞれ計測される距離と、超音波受信部３ａ，３ｂに対する各視標８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄの配置距離の関係を基に、制御部５０によって求められる。例えば、スイッチ５５により視標８１ａが選択された場合、受信部３ａ，３ｂに対する上下方向の距離Ｙａ１，Ｙａ２と、受信部３ａ，３ｂに対する水平方向の距離Ｘａは設計的に既知であるので、これらと受信部３ａ，３ｂによりそれぞれ計測される距離Ｌ１，Ｌ２とにより、超音波送信部１４から視標中心８１ａＴまでの距離が数学的に計算される。他の視標８１ｂ，８１ｃ，８１ｄについても同じように求められる。なお、各近用視標の縦横のサイズは５ｃｍ程までで十分に小さいので、被検眼に対する視標の呈示距離としては、先の例と同じく、視標中心８１ａＴまでの距離として近似させても実用上の問題はない。
【００３４】
図８の例において、視標の数を増やす場合は、視標板８０を装置本体１に対して着脱自在に構成し、他の視標が配置された視標板と交換すればよい。
【００３５】
また、上記の図１〜図８で示した実施形態においては、表示部やスイッチを持つコントローラ２０を本体１とは別に設けた例で説明したが、コントローラ２０の機能を本体１に持たせても良い。例えば、図２で図示した表示部３３，３４等や各スイッチ３１，３８等は、本体１の裏面や上端面、側面等に配置することができる。この場合、検者は検査に必要なスイッチを操作した後、被検者に本体１を持たせて上述の近用検査、加入度測定の検査を行い、検査終了後に各表示部の検査結果を確認すれば良い。
【００３６】
以上、本発明によれば、被検者は眼鏡枠もしくは交換レンズの着脱が可能なレンズ仮枠を装用し、枠側と視標側に、送信部および受信部を分離独立して配置させることにより、正確な距離測定、正確な加入度を算出できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】近用視標呈示装置の外観概略構成図である。
【図２】近用視標呈示装置の制御系ブロック図である。
【図３】近用視標の例を示す図である。
【図４】仮枠に配置されるを超音波送信部、ＬＥＤ等の構成を示す図である。
【図５】視標と被検眼の距離測定を説明する図である。
【図６】超音波受信部の配置の変更例を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示す図である。
【図８】視標の形態の変更例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  近用視標呈示装置本体
２  赤外線受光部
３  超音波受信部
７  近用視標
１３  赤外線ＬＥＤ
１４  超音波送信部
２０  コントローラ
８０  視標板
Ｅ  被検眼
【図１】
0004837968.tif 000003
【図２】
0004837968.tif 000004
【図３】
0004837968.tif 000005
【図４】
0004837968.tif 000006
【図５】
0004837968.tif 000007
【図６】
0004837968.tif 000008
【図７】
0004837968.tif 000009
【図８】
0004837968.tif 000010