特許 7429561 視標提示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-31

(45)【発行日】2024-02-08

(54)【発明の名称】視標提示装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 3/06 20060101AFI20240201BHJP

【ＦＩ】

A61B3/06

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020027037

(22)【出願日】2020-02-20

(65)【公開番号】P2021129813

(43)【公開日】2021-09-09

【審査請求日】2023-02-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000220343

【氏名又は名称】株式会社トプコン

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】柳 英一

【審査官】渡邉 勇

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１６５８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－１１１１１８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特表２００７－５３５６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１６８５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２２１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１６５８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／０３４５９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００２－１９１５５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ３／００ － ３／１８

Ｇ０９Ｇ ５／１０ － ５／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

階調レベルを変更可能であって、前記階調レベルに応じて、背景に対して所定のコントラストで視標を表示する視標表示部と、
前記階調レベルを設定し、前記コントラストを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記コントラストの目標値及び前記視標表示部の周辺温度を取得し、前記背景又は前記視標を形成する視標領域のうちの一方の階調レベルを固定し、前記背景又は前記視標領域のうちの他方の階調レベルを前記目標値及び前記周辺温度に基づいて決定した階調レベルに変更する
ことを特徴とする視標提示装置。

【請求項2】

請求項１に記載された視標提示装置において、
前記コントラストと前記階調レベルとの対応関係を規定するテーブルを、所定の温度帯ごとに記憶したメモリを備え、
前記制御部は、前記周辺温度が該当する温度帯を判定し、
前記周辺温度が該当すると判定された温度帯に紐づけられたテーブルを前記メモリから選択し、
前記目標値と選択したテーブルに基づいて前記階調レベルを決定する
ことを特徴とする視標提示装置。

【請求項3】

請求項１に記載された視標提示装置において、
前記コントラストと前記階調レベルとの基本的な対応関係を規定するテーブルと、所定の温度帯ごとに設定した前記階調レベルの補正値と、を記憶したメモリを有し、
前記制御部は、前記周辺温度が該当する温度帯を判定し、
前記周辺温度が該当すると判定された温度帯に紐づけられた前記階調レベルの補正値を前記メモリから読み出し、
前記目標値と前記テーブルに基づいて基礎階調レベルを読み出し、
前記階調レベルの補正値と前記基礎階調レベルに基づいて前記階調レベルを決定する ことを特徴とする視標提示装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３の何れか一項に記載された視標提示装置において、
前記制御部は、前記周辺温度を検出する温度検出装置が検出した検出値を、通信によって取得する温度取得部を有する
ことを特徴とする視標提示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、視標提示装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、被検眼のコントラスト感度を求めるコントラスト検査を行う際、背景に対する視標のコントラストを変更して被検者に提示する視標提示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１３６５６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来の視標提示装置では、視標を液晶ディスプレイによって表示するが、液晶ディスプレイの輝度は、一般的に周辺温度に依存して変動することが分かっている。つまり、一般的な液晶ディスプレイでは、周辺温度が低いほど透過率が高くなって輝度が上がり、周辺温度が高いほど透過率が低くなって輝度が下がる傾向がある。そのため、周辺温度によっては所望のコントラストで視標を表示できないという問題が生じる。

【0005】

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、背景に対して所望のコントラストで視標を表示することができる視標提示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明の視標提示装置は、階調レベルを変更可能であって、前記階調レベルに応じて、背景に対して所定のコントラストで視標を表示する視標表示部と、前記階調レベルを設定し、前記コントラストを制御する制御部と、を備えている。そして、前記制御部は、前記コントラストの目標値及び前記視標表示部の周辺温度を取得し、前記背景又は前記視標を形成する視標領域のうちの一方の階調レベルを固定し、前記背景又は前記視標領域のうちの他方の階調レベルを前記目標値及び前記周辺温度に基づいて決定した階調レベルに変更する。

【発明の効果】

【0007】

このように構成された視標提示装置では、背景に対して所望のコントラストで視標を表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１の視標提示装置の全体構成を示す説明図である。

【図2】（ａ）は高レベルのコントラストで示された視標の模式図であり、（ｂ）は中レベルのコントラストで示された視標の模式図であり、（ｃ）は低レベルのコントラスで示された視標の模式図である。

【図3】所定の温度帯ごとに区分けされたコントラストと階調レベルとの対応関係を規定するテーブルの説明図である。

【図4】コントラストと階調レベルとの基本的な対応関係を規定するテーブルと、温度帯ごとに設定された階調レベルの補正値を規定するテーブルの説明図である。

【図5】実施例１の視標提示装置の変形例の全体構成を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の視標提示装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

【0010】

（実施例１）
以下、実施例１の視標提示装置１０の構成を、図１～図３に基づいて説明する。

【0011】

実施例１の視標提示装置１０は、背景に対する視標のコントラストを適宜変更して被検者Ｈに提示する装置であり、被検眼Ｅのコントラスト感度を求めるコントラスト検査に使用される。ここで、「コントラスト」とは、画像領域１００において視標（例えばランドルト環）を形成する視標領域１０１と背景１０２との間の輝度（明るさ）の比である（図２（ａ）～（ｃ）参照）。コントラストは、下記式（１）によって求めることができる。
Ｃ（％）＝１００×（Ｗ－Ｂ）／（Ｗ＋Ｂ） …（１）
ここで、Ｃ：コントラスト
Ｂ：視標領域の輝度（明るさ）
Ｗ：背景の輝度（明るさ） である。

【0012】

コントラストが異なることで、図２（ａ）～（ｃ）に示すように、提示された視標の見え方が異なる。つまり、高レベルのコントラスト（例えば１００％）の場合では、図２（ａ）に示すように、視標領域１０１の輝度と背景１０２の輝度との比が大きくなり、視標は比較的鮮明に見える。そして、中レベルのコントラスト（例えば５０％）、低レベルのコントラスト（例えば２５％）と、コントラストが低くなるほど、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、視標領域１０１の輝度と背景１０２の輝度との比が小さくなり、視標の判別がしにくくなる。

【0013】

実施例１の視標提示装置１０は、図１に示すように、筐体１１と、視標提示光学系１２と、メモリ１３と、操作部１４と、温度センサ１５と、制御部１６と、を備えている。

【0014】

筐体１１は、視標提示光学系１２やメモリ１３、制御部１６等を内蔵し、検眼テーブル（不図示）等に据え置かれる。この筐体１１の前面（被検者Ｈ側）には、被検者Ｈが視標を視認するための窓部１１ａが形成されている。

【0015】

視標提示光学系１２は、表示部１２ａ（視標表示部）と、第１反射ミラー１２ｂと、レンズ１２ｃと、第２反射ミラー１２ｄと、を備えている。

【0016】

ここで、表示部１２ａは、階調レベルに応じて、背景に対して所定のコントラストで任意の指標を表示する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：liquid crystal display）である。視標提示光学系１２では、表示部１２ａからの光束を第１反射ミラー１２ｂによってレンズ１２ｃに向けて反射し、このレンズ１２ｃによって屈折して、被検眼Ｅからの遠用検眼距離に視標の虚像ｉを結像する。そして、レンズ１２ｃを透過した光束を第２反射ミラー１２ｄによって反射することで、被検眼Ｅの前方の遠用検眼距離に視標を提示する。被検者Ｈは、筐体１１に形成された窓部１１ａを介して視標を視認する。

【0017】

「階調レベル」とは、表示部１２ａにて表示可能な色の濃度の段階数であり、実施例１では２５６階調とする。表示部１２ａは、この階調レベルを変更可能な階調変更機能を有している。そして、表示部１２ａでは、画像領域１００内の背景１０２の階調レベルが、最も明るい（透過率が高い）状態（白色）となる２５５階調に固定される一方、視標を形成する視標領域１０１の階調レベルが変更される。これにより、背景１０２に対する視標のコントラストが制御される。つまり、視標のコントラストは、視標領域１０１の階調レベルに対応して決まる。

【0018】

また、この表示部１２ａは、周辺温度に依存して輝度が変動する。すなわち、この表示部１２ａは、周辺温度が低温であるほど透過率が高くなって輝度が上がり、画像領域１００が白くなる傾向がある。また、表示部１２ａは、周辺温度が高温であるほど透過率が低くなって輝度が下がり、画像領域１００が暗くなる傾向がある。そのため、視標領域１０１の階調レベルが同一であっても、周辺温度が異なることで、背景１０２に対する視標のコントラストが変化する。なお、「周辺温度」とは、表示部１２ａの周囲の雰囲気温度であり、筐体１１の内部の温度や、表示部１２ａを駆動制御する回路基板の温度、視標提示装置１０が設置された環境（室内）の温度を含む。

【0019】

メモリ１３は、制御部１６が処理を実行するためのプログラムや各種の情報等を予め記憶すると共に、制御部１６の処理によって得られた各種の情報等を記憶する記憶媒体である。このメモリ１３は、背景１０２に対する視標のコントラストと、視標領域１０１の階調レベルとの対応関係を規定するテーブル（以下、「コントラスト－階調テーブル」という）を、所定の温度帯ごとに記憶している。すなわち、図３に示す例では、温度帯が「温度帯Ａ（１８℃～３５℃）」、「温度帯Ｂ（１８℃以下）」、「温度帯Ｃ（３５℃以上）」に区分けされている。そして、温度帯Ａには、周辺温度が１８℃～３５℃のときの視標のコントラストと階調レベルとの対応関係を規定した「コントラスト－階調テーブルＴ１」が紐づけられている。また、温度帯Ｂには、周辺温度が１８℃以下のときの視標のコントラストと階調レベルとの対応関係を規定した「コントラスト－階調テーブルＴ２」が紐づけられている。さらに、温度帯Ｃには、周辺温度が３５℃以上のときの視標のコントラストと階調レベルとの対応関係を規定した「コントラスト－階調テーブルＴ３」が紐づけられている。なお、温度帯の区分けは、図３に示す例に限らず、もっと細かく設定したり、高温帯と低温帯の二段階に区分けしたりしてもよい。

【0020】

操作部１４は、ユーザである検者が操作するユーザインターフェイスであり、情報や操作指示の入力を行うための機能を備える。この操作部１４は、筐体１１に設けられたボタン、キー、コントロールレバーや、制御部１６と通信可能なパーソナルコンピュータや携帯端末等の操作デバイス（マウス、キーボード、トラックパッド、ボタン、タッチパネル等）を含む。また、この操作部１４は、音声に基づいて操作や入力を行うためのプロセッサ及びコンピュータプログラムを含んでもよい。操作部１４を介して入力された情報や操作指示は、制御部１６に入力される。

【0021】

温度センサ１５は、表示部１２ａの周辺温度を検出するセンサであり、ここではサーミスタによって構成されている。なお、サーミスタは、温度の変化によって抵抗値が変化する電子部品である。サーミスタの抵抗値を測定することで温度を検知することが可能である。温度センサ１５は、筐体１１の内部の表示部１２ａの近傍位置に配置され、表示部１２ａの周囲の雰囲気温度を検知する。また、温度センサ１５は、表示部１２ａを駆動制御する回路基板に設けられ、この回路基板の温度を検出するようにしてもよいし、視標提示装置１０が設定された室内に設けられて、室温を検出するようにしてもよい。温度センサ１５によって検出された表示部１２ａの周辺温度の検出値は、制御部１６に入力される。

【0022】

制御部１６は、視標のコントラストの目標値と、表示部１２ａの周辺温度を取得し、表示部１２ａの表示を制御する演算装置である。すなわち、制御部１６には、操作部１４を介して被検者Ｈに提示する視標のコントラストの目標値が入力されると共に、温度センサ１５によって検出された表示部１２ａの周辺温度が入力される。また、この制御部１６は、メモリ１３に記憶された情報を適宜読み出し可能である。そして、制御部１６は、視標のコントラストの目標値及び周辺温度を取得すると、この目標値と周辺温度に基づいてメモリ１３に記憶されたテーブルを検索し、視標のコントラストを目標値に一致させる階調レベルを設定する。

【0023】

以下、実施例１の視標提示装置１０の作用を説明する。

【0024】

実施例１の視標提示装置１０において、背景１０２に対して所定のコントラストで視標を表示して被検者Ｈに提示するには、まず、検者は、被検者Ｈの応答に応じて操作部１４を操作し、被検者Ｈに提示する視標のコントラストの目標値を制御部１６に入力する。

【0025】

続いて、温度センサ１５は、表示部１２ａの周辺温度を検出する。なお、この温度センサ１５による周辺温度の検出は常時行われていてもよいし、操作部１４を介して指示を入力することで行ってもよい。表示部１２ａの周辺温度の検出値は、制御部１６に入力される。

【0026】

制御部１６は、視標のコントラストの目標値及び周辺温度の検出値が入力され、目標値及び周辺温度を取得した後、取得した周辺温度が、メモリ１３に記憶されたコントラスト－階調テーブルを区分する温度帯の何れに該当するのかを判定する。すなわち、温度センサ１５によって検出された周辺温度が例えば２５℃である場合には、制御部１６は、図３に示す例では、周辺温度（２５℃）が該当する温度帯が「温度帯Ａ」であると判定する。

【0027】

制御部１６は、周辺温度が該当する温度帯を判定した後、この周辺温度が該当すると判定された温度帯に紐づけられたコントラスト－階調テーブルを選択する。すなわち、周辺温度が「温度帯Ａ」に該当すると判断された場合には、制御部１６は、図３に示す例では、「コントラスト－階調テーブルＴ１」を選択する。

【0028】

そして、制御部１６は、選択したコントラスト－階調テーブルと、入力されたコントラストの目標値に基づいて階調レベルを決定する。つまり、「コントラスト－階調テーブルＴ１」が選択され、コントラストの目標値として例えば５０％が入力された場合には、制御部１６は、図３に示す例では、階調レベルを８０階調に決定する。

【0029】

制御部１６は、階調レベルを決定した後、視標領域１０１の階調レベルを自身が決定した階調レベル（８０階調）に設定し、表示部１２ａにおいて視標を表示させる。なお、このとき、背景１０２の階調レベルは、最も明るい状態（白色）となる２５５階調に固定される。この結果、背景１０２に対する視標のコントラストは５０％となる。

【0030】

続いて、温度センサ１５によって検出された表示部１２ａの周辺温度が、例えば１０℃である場合を説明する。

【0031】

表示部１２ａの周辺温度が１０℃である場合、液晶ディスプレイである表示部１２ａでは、周辺温度が２５℃のときよりも透過率が高くなって、画像領域１００の輝度が上がる傾向がある。

【0032】

ここで、表示部１２ａの周辺温度を考慮せず、視標領域１０１の階調レベルを周辺温度が２５℃の場合と同じ階調レベル（８０階調）に設定した場合を考える。この場合、周辺温度が２５℃のときよりも画像領域１００の輝度が上がる傾向があるため、視標領域１０１が必要以上に明るくなり、５０％のコントラストを得ることができない。

【0033】

これに対し、実施例１の視標提示装置１０では、制御部１６にて、周辺温度がメモリ１３に記憶されたコントラスト－階調テーブルを区分する温度帯の何れに該当するかを判断する際、図３に示す例では、周辺温度（１０℃）が該当する温度帯が「温度帯Ｂ」であると判断する。

【0034】

そして、制御部１６は、周辺温度（１０℃）が該当する温度帯（温度帯Ｂ）に紐づけられたコントラスト－階調テーブルである「コントラスト－階調テーブルＴ２」を選択する。続いて、制御部１６は、この選択した「コントラスト－階調テーブルＴ２」と、入力されたコントラストの目標値に基づいて階調レベルを決定する。つまり、「コントラスト－階調テーブルＴ２」が選択され、コントラストの目標値として例えば５０％が入力された場合には、図３に示す例では、階調レベルは８２階調に決定される。

【0035】

制御部１６は、階調レベルを決定した後、視標領域１０１の階調レベルを自身が決定した階調レベル（８２階調）に設定し、表示部１２ａにおいて視標を表示させる。このとき、背景１０２の階調レベルは、最も明るい状態（白色）となる２５５階調に固定される。この結果、表示部１２ａの周辺温度が比較的低温で、輝度が高い環境下であっても、視標領域１０１の階調レベルが８２階調に設定されていることで、背景１０２に対する視標のコントラストを５０％として表示することができる。

【0036】

さらに、温度センサ１５によって検出された表示部１２ａの周辺温度が、例えば４０℃である場合には、制御部１６は、図３に示す例では、周辺温度（４０℃）が該当する温度帯が「温度帯Ｃ」であると判断する。

【0037】

そして、制御部１６は、周辺温度（４０℃）が該当する温度帯（温度帯Ｃ）に紐づけられたコントラスト－階調テーブルである「コントラスト－階調テーブルＴ３」を選択する。そして、選択した「コントラスト－階調テーブルＴ３」と、入力されたコントラストの目標値（例えば５０％）に基づいて階調レベルを決定する。図３に示す例では、階調レベルは７９階調に決定される。

【0038】

そして、制御部１６は、視標領域１０１の階調レベルを自身が決定した階調レベル（７９階調）に設定した上で、表示部１２ａにおいて視標を表示させる。この結果、表示部１２ａの周辺温度が比較的高温で、輝度が低い環境下であっても、視標領域１０１の階調レベルが７９階調に設定されていることで、背景１０２に対する視標のコントラストを５０％として表示することができる。

【0039】

このように、実施例１の視標提示装置１０では、制御部１６は、コントラストの目標値と表示部１２ａの周辺温度に基づいて、視標領域１０１の階調レベルを設定する。このため、表示部１２ａの輝度が周辺温度に依存して変動しても、背景１０２に対して所望のコントラストで視標を表示することができる。

【0040】

また、実施例１では、メモリ１３に、所定の温度帯ごとにコントラスト－階調テーブルを記憶しておく。そして、制御部１６は、周辺温度が該当する温度帯を判定したら、コントラストの目標値と、周辺温度が該当する温度帯に紐づけられたコントラスト－階調テーブルと、に基づいて、階調レベルを設定する。これにより、的確な階調レベルの設定を速やかに行うことができ、コントラスト検査を円滑に実施することができる。

【0041】

以上、本発明の視標提示装置１０を実施例１に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

【0042】

実施例１の視標提示装置１０では、メモリ１３に、所定の温度帯ごとにコントラスト－階調テーブルを記憶し、周辺温度が該当する温度帯に紐づけられたコントラスト－階調テーブルを用いて階調レベルを設定する例を示した。しかしながら、これに限らない。

【0043】

図４に示すように、背景１０２に対する視標のコントラストと、視標領域１０１の階調レベルとの基本的な対応関係を規定するテーブル（以下、「コントラスト－階調基本テーブルＴａ」という）と、所定の温度帯ごとに予め設定した階調レベルの補正値を規定したテーブル（以下、「補正値テーブルＴｂ」という）と、をメモリ１３に記憶する。そして、コントラストの目標値と、コントラスト－階調基本テーブルＴａと、温度帯ごとに予め設定した階調レベルの補正値と、に基づいて、制御部１６が演算によって視標領域１０１の階調レベルを設定してもよい。

【0044】

すなわち、この場合、制御部１６は、コントラストの目標値と表示部１２ａの周辺温度を取得した後、この周辺温度が、メモリ１３に記憶された補正値テーブルＴｂにおいて補正値を区分する温度帯の何れに該当するのかを判定する。続いて、制御部１６は、補正値テーブルＴｂから、周辺温度が該当すると判定された温度帯に対応する補正値を読み出す。さらに、制御部１６は、メモリ１３に記憶されたコントラスト－階調基本テーブルＴａから、入力されたコントラストの目標値に対応する階調レベル（以下、「基礎階調レベル」という）を読み出す。そして、制御部１６は、読み出した補正値で基礎階調レベルを補正する演算を行い、視標領域１０１の階調レベルを設定する。この場合には、メモリ１３に記憶するデータ量を抑制しつつ、的確な階調レベルの設定を行うことができる。

【0045】

また、実施例１では、背景１０２の階調レベルを最も明るい状態（白色）となる２５５階調に固定した上で、視標を形成する視標領域１０１の階調レベルを変更することで、コントラストを制御する例を示した。しかしながら、これに限らない。背景１０２に対する視標のコントラストを所望のコントラストに設定すればよいため、例えば、視標領域１０１の階調レベルを固定し、背景１０２の階調レベルを変更することでコントラストを制御してもよい。また、視標領域１０１及び背景１０２の階調レベルをそれぞれ変更することでコントラストを制御してもよい。

【0046】

また、実施例１では、視標表示値１０が温度センサ１５を備える例を示したが、これに限らない。例えば、図５に示すように、制御部１６が、視標表示装置１０が配置された室内に設置されたエアコン２０と通信可能な温度取得部１６ａを有していてもよい。このとき、制御部１６は、温度取得部１６ａによって、エアコン２０に設けられた温度センサ２１（温度検出装置）が検出した室温（検出値）を通信によって取得する。そして、制御部１６は、表示部１２ａの階調レベルを設定する際、温度取得部１６ａが取得した室温を表示部１２ａの周辺温度とする。

【符号の説明】

【0047】

１０ 視標提示装置
１１ 筐体
１２ 視標提示光学系
１２ａ 表示部（視標表示部）
１３ メモリ
１４ 操作部（目標入力部）
１５ 温度センサ（温度検出部）
１６ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】