CN114532970A

CN114532970A - 视力检查用表投影仪

Info

Publication number: CN114532970A
Application number: CN202111405218.1A
Authority: CN
Inventors: 林钟民; 赵珉秀
Original assignee: Shanghai Huvitz Co ltd
Current assignee: Shanghai Huvitz Co ltd
Priority date: 2020-11-25
Filing date: 2021-11-24
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2041-11-24
Also published as: CN114532970B; KR102448676B1; US12220168B2; US20220160226A1; KR20220072307A

Abstract

本发明公开一种视力检查用表投影仪，所述视力检查用表投影仪包括：一个以上的图像显示装置，其生成视力检查用表图像；光束分束器，其在受验眼的视线方向上生成所述表图像时，使表图像的一部分通过以照射至受验眼，并使其余部分反射以阻挡照射至受验眼(5)，并且当在受验眼的视线方向侧面生成所述表图像时，使表图像的一部分反射以照射至受验眼，并使其余部分通过以阻挡照射至受验眼；以及光传感器，其测量由所述光束分束器反射的表图像的亮度，以计算通过光束分束器而射出至受验眼的视力检查用表图像的亮度，或者测量通过所述光束分束器的表图像的亮度，以计算由光束分束器反射而射出至受验眼的视力检查用表图像的亮度。

Description

视力检查用表投影仪

技术领域

本发明涉及一种视力检查用表投影仪，更详细地，涉及一种能够检测照射至受验眼的视力检查用表的亮度的视力检查用表投影仪。

背景技术

双眼视(binocular vision)是对应于单眼视的术语，指当用双眼注视一个物体时通过两侧眼球的协助作用将由两侧眼球分别识别的物体识别为一个物体的方法。即使看相同的物体，由于左眼和右眼的位置也会相差约6cm左右，因而映入左眼和右眼的映像会略有不同，这被称为双眼视差。尽管存在这样的视差，通常我们所看到的物体会是融合为一个的映像而不是仿佛重叠的映像，这被称为双眼融合。即，当对右眼和左眼分别显示类似的形态的物体时，人脑会融合由双眼识别的图像而识别成存在一个物体。相反，当对双眼显示完全不同的形态的物体时，由双眼识别的图像被分别识别而不会被融合为一个。这被称为视野竞争。

为了检查这样的双眼视功能，用于向受验者的右眼和左眼分别投射视力检查用表的视力表投影仪已为人所知。图1是用于说明通常的双眼视检查用偏振表投影仪(polarized chart projector)的工作原理的图。如图1所示，以往的偏振表投影仪具备显示规定形状的视力表的LCD等图像显示装置10、以及附接于所述图像显示装置10的前表面的片状的偏振膜20。在所述偏振膜20中，交替地配置有与图像显示装置10的像素大小相对应地向一个方向(图1中为横向)延伸的线(Line)状的偏振区域20a、20b。偏振区域20a、20b以在使从图像显示装置10射出的表图像的光通过时生成具有相互正交的偏振轴的一对表图像的方式包括第一偏振区域20a和第二偏振区域20b。第一偏振区域20a是右眼用光学区域，其光学主轴方向被配置成将表图像转换为具有与右眼用偏振滤光器22a的偏振轴方向(135度方向)一致的偏振轴方向的偏振。另一方面，第二偏振区域20b是左眼用光学区域，其光学主轴方向被配置为将表图像转换为具有与左眼用偏振滤光器22b的偏振轴方向(45度方向)一致的偏振轴方向的偏振。

在这样的偏振表投影仪中，当以在第一偏振区域20a和第二偏振区域20b显示期望的表形状的方式使图像显示装置(10)进行动作，并在受验者的右眼和左眼佩戴右眼用偏振滤光器22a和左眼用偏振滤光器22b时，受验者的右眼和左眼分别只观察得到第一偏振区域20a和第二偏振区域20b的表图像，因而可以通过检查受验者如何对其进行识别来执行双眼视检查。

本发明人的韩国专利申请10-2020-0104771号(申请日：2020年8月20日)公开了一种实现这种偏振表的全新方式的表投影仪。上述申请中公开的偏振表投影仪通过将由两个图像显示装置分别照射(projected、radiated)的两个表整合到一个光束分束器(例如，半反射镜)来生成偏振表。然而，由于所述表投影仪从两个图像显示装置分别射出表，因而由两个图像显示装置射出的表图像的亮度可能彼此不同，并且在通过半反射镜或由半反射镜反射时表图像的亮度会减小，因而存在表图像可能无法具备视力检查所需的预定亮度的忧虑。此外，随着图像显示装置的老化，表图像的亮度也可能会降至视力检查所需的预定值以下。

现有技术文献

公开专利第10-2011-0035876号(公开日：2011年4月6日)。

发明内容

技术问题

因此，本发明的一目的在于，提供一种能够检测通过了半反射镜等光束分束器的表图像的亮度的视力检查用表投影仪。

本发明的另一目的在于，提供一种能够将由两个图像显示装置分别射出的表图像的亮度调节得相同的视力检查用表投影仪。

技术方案

为了达成上述目的，本发明提供一种视力检查用表投影仪，包括：一个以上的图像显示装置30a、30b，其生成视力检查用表图像40a、40b；光束分束器50，其在受验眼5的视线方向上生成所述表图像40a时，使表图像40a的一部分通过以照射至受验眼5，并使其余部分反射以阻挡照射至受验眼5，并且当在受验眼5的视线方向侧面生成所述表图像40b时，使表图像40b的一部分反射以照射至受验眼5，并使其余部分通过以阻挡照射至受验眼5；以及光传感器60，其测量由所述光束分束器50反射的表图像40a的亮度，以计算通过光束分束器50而射出至受验眼5的视力检查用表图像40a的亮度，或者测量通过所述光束分束器50的表图像40b的亮度，以计算由光束分束器50反射而射出至受验眼5的视力检查用表图像40b的亮度。

此外，本发明还提供一种视力检查用表投影仪，包括：第一图像显示装置30a，其投射向第一方向偏振的第一表图像40a；第二图像显示装置30b，其投射向第二方向偏振的第二表图像40b；光束分束器50，其使由第一图像显示装置30a射出的第一表图像40a直接通过，并将向第一方向偏振的第一表图像40a向受验眼方向投射，并反射由第二图像显示装置30b射出的向第二方向偏振的第二表图像40b，并向受验眼方向投射向不同于第一方向的第三方向上偏振的第二表图像40b；以及光传感器60，其测量由所述第一图像显示装置30a射出并由光束分束器50反射的第一表图像40a的亮度，以计算投射至受验眼5的第一表图像40a的亮度，并测量由第二图像显示装置30b射出而通过了光束分束器50的第二表图像40b的亮度，以计算投射至受验眼5的第二表图像40b的亮度。

发明的效果

本发明的视力检查用表投影仪能够检测通过了半反射镜等光束分束器的表图像的亮度。此外，本发明的视力检查用表投影仪能够将由两个图像显示装置分别射出的表图像的亮度调节得相同。

附图说明

图1是用于说明通常的双眼视检查用偏振表投影仪的工作原理的图。

图2和图3是示出本发明的一实施例的视力检查用表投影仪的结构的立体图和光路径方向的剖视图。

图4是示出本发明的另一实施例的视力检查用表投影仪的结构的图。

图5是示出受验者识别由图4所示的偏振表投影仪射出的偏振表的状态的图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行详细说明。在附图中，执行与以往相同或相似的功能的要素被赋予相同的附图标记。

图2和图3是示出本发明的一实施例的视力检查用表投影仪的结构的立体图和光路径方向的剖视图。如图2和图3所示，本发明的视力检查用表投影仪包括一个以上的图像显示装置30a和30b、光束分束器50、以及光传感器60(photo sensor)。

所述图像显示装置30a、30b生成视力检查用表图像40a、40b。所述图像显示装置30a、30b可以是任意的能够生成表图像40a、40b的图像显示装置，例如，可以是液晶显示装置(LCD)、有机发光器件(OLED)等。根据表图像40a、40b的生成位置，所生成的表图像40a、40b通过光束分束器50或由光束分束器50反射而照射至受验眼5。具体地，所述光束分束器50可以在在受验眼5的视线方向上生成所述表图像40a时使表图像40a的一部分通过以照射至受验眼5，并使其余部分反射以阻挡照射至受验眼5，并且当在受验眼5的视线方向侧面(例如，垂直位置)生成所述表图像40b时，使表图像40b的一部分反射以照射至受验眼5，并使其余部分通过以阻挡照射至受验眼5。例如，位于受验眼5的视线方向的第一图像显示装置30a生成通过光束分束器50而射出至受验眼5的视力检查用表图像40a，而位于受验眼5的视线方向侧面的第二图像显示装置30b生成由光束分束器50反射而射出至受验眼5的视力检查用表图像40b。

所述光束分束器50是反射所入射的广的一部分，并使另一部分通过的通常的装置，例如，可以是以六面体形状接合的一对棱镜、半反射镜(half mirror)、分色镜棱镜等，优选地，是半反射镜。由光束分束器50反射的表图像的亮度和通过光束分束器50的表图像的亮度可根据光束分束器50的光通过及反射比率而不同，但是，当入射至光束分束器50的表图像的亮度为100时，优选由光束分束器50反射的表图像的亮度和通过光束分束器50的表图像的亮度彼此相同，即，分别为50(入射的光的50％被透过，而50％被反射)。如此，当由图像显示装置30a、30b生成的表图像通过光束分束器50或由光束分束器50反射而分离时，照射至受验眼5的表图像的亮度减小，因而可能无法生成具有表投影仪所需要的表亮度值，例如，80至320cd/m²的均匀的亮度值的表图像。在这种情况下，需要增加由图像显示装置30a、30b生成的表图像本身的亮度。因此，在本发明的视力检查用表投影仪中，由所述图像显示装置30a、30b射出的视力检查用表图像40a、40b的亮度可以根据由所述光传感器60检测的视力检查用表图像40a、40b的亮度来调节。

所述光传感器60测量由光束分束器50反射的表图像的亮度，以计算通过光束分束器50而射出至受验眼5的视力检查用表图像的亮度，或者，测量通过光束分束器50的表图像的亮度，以计算由光束分束器50反射而射出至受验眼5的视力检查用表图像的亮度。

如上所述，由于由图像显示装置30a、30b生成的表图像的亮度由光束分束器50以规定的比率划分，因此，当测量由光束分束器50反射的(或通过其的)表图像的亮度时，可以计算通过光束分束器50的(或由其反射的)表图像的亮度。具体地，在由位于受验眼5的视线方向的第一图像显示装置30a生成视力检查用表图像，并且所生成的表图像由光束分束器50分离后，检测由光束分束器50反射的表图像的亮度，即可计算通过光束分束器50而射出至受验眼5的表图像的亮度。同样地，在由位于受验眼5的视线方向侧面的第二图像显示装置30b生成视力检查用表图像，并且所生成的表图像由光束分束器50分离后，检测通过了光束分束器50的表图像的亮度，即可计算由光束分束器50反射而射出至受验眼5的表图像的亮度。根据本发明，由于通过光束分束器50未行进至受验眼5的表图像的亮度是间接测量的，因而可以使光传感器60位于脱离射出至受验眼5的表图像的行进路径的位置。如此，在测量射出至受验眼5的表图像的亮度后，当表图像的亮度脱离期望的预定亮度时，可以提供调节图像显示装置30a、30b的亮度，即，由图像显示装置30a、30b生成的表图像的亮度来手动或自动调节为使射出至受验眼5的表图像的亮度成为期望的预定亮度。

图4是示出本发明的另一实施例的视力检查用表投影仪的结构的图，其示出本发明的视力检查用表投影仪应用于双眼视检查用偏振表投影仪的状态。如图4所示，第一图像显示装置30a投射(project)向第一方向偏振的第一表图像40a，第二图像显示装置30b投射向第二方向偏振的第二表图像40b。光束分束器50使由第一图像显示装置30a射出的第一表图像40a的一部分通过，以向受验眼5的方向投射向第一方向偏振的第一表图像40a，并反射由第二图像显示装置30b射出的在第二方向上偏振的第二表图像40b的一部分，以向受验者，即，受验眼5的方向投射向不同于所述第一方向的第三方向偏振的第二表图像。

为了进行双眼视检查，由所述第一图像显示装置30a射出而向受验眼5的方向投射的第一表图像40a应仅被受验眼5的双眼中的一只眼识别，而由所述第二图像显示装置30b射出而向受验眼5的方向投射的第二表图像40b应仅被受验眼5的双眼中的另一只眼识别，因而第一表图像40a的第一偏振方向和第二表图像40b的第三偏振方向应彼此不同。例如，如图4所示，当由第一图像显示装置30a射出的第一表图像40a的第一偏振方向为45度时，由于通过了光束分束器50的第一表图像40a的偏振方向也是45度，因而受验者识别偏振45度的第一表图像40a。另一方面，当由第二图像显示装置30b射出的第二表图像40b的第二偏振方向为45度时，由于由光束分束器50镜反射的第二表图像40a的偏振方向(第三方向)为135度，因而受验者识别偏振135度的第二表图像40b。当偏振的光从镜面反射时，偏振角度会发生变化。例如，当偏振45度的光从镜面以90度反射角反射时，反射偏振135度的光。在本发明中，利用这样的特性，生成偏振方向不同的表图像40a和40b。

此时，光传感器60测量由第一图像显示装置30a射出并由光束分束器50反射的第一表图像40a的亮度，以计算投射至受验眼5的第一表图像40a的亮度，并测量由第二图像显示装置30b射出而通过了光束分束器50的第二表图像40b的亮度，以计算投射至受验眼5的第二表图像40b的亮度。为了准确的亮度测量，当测量由第一图像显示装置30a射出的第一表图像40a的亮度时，第二图像显示装置30b处于关闭的状态，当测量由第二图像显示装置30b射出的第二表图像40b的亮度时，第一图像显示装置30a处于关闭的状态。如图4所示，当利用第一图像显示装置30a和第二图像显示装置30b生成具有彼此不同的偏振方向的表图像40a、40b时，由于第一图像显示装置30a和第二图像显示装置30b的机构本身的不同，不但第一表图像40a和第二表图像40b的亮度彼此不同，而且在通过半反射镜等光束分束器50或由其反射时，光的强度减弱，因而存在射出至受验眼5的第一表图像40a和第二表图像40b无法具有表投影仪所需的亮度值，例如，80至320cd/m²的均匀的亮度值的情况。如此，当发生第一表图像40a和第二表图像40b的亮度差时，例如，当第一表图像40a的亮度为80cd/m²，第二表图像40b的亮度为320cd/m²时，利用偏振图像的视力检查会不准确，因而调节为使第一表图像40a和第二表图像40b的亮度成为预定的基准值以上(例如，200cd/m²，ISO规格：ISO-8596，第三版，2017-11，p5，4.6亮度(Luminance))。因此，根据本实施例，根据由所述光传感器60检测的视力检查用表图像40a、40b的亮度，射出至受验眼5的第一表图像40a和第二表图像40b的亮度可以被调节得相同。

图5是示出受验者识别由图4所示的偏振表投影仪射出的偏振表的状态的图。如图5的(A)所示，图4所示的偏振表投影仪投射向第一偏振方向(图5中，45度)偏振的第一表图像40a和向第三偏振方向(图5中，135度)偏振的第二表图像40b。此时，当在受验者的右眼佩戴向第一偏振方向(图5中，45度)偏振的右眼用偏振滤光器22a时(图5的(B))，受验者的右眼能够识别向第一偏振方向(图5中，45度)偏振的第一表图像40a，但向第三偏振方向(图5中，135度)偏振的第二表图像40b被遮挡而不能够被识别而不能够被识别(图5的(C))。同样地，当在受验者的左眼佩戴向第三偏振方向(图5中，135度)偏振的左眼用偏振滤光器22b时(图5的(B))，受验者的左眼能够识别向第三偏振方向(图5中，135度)偏振的第二表图像40b，但向第一偏振方向(图5中45度)偏振的第一表图像40a则被遮挡而不能够被识别(图5的(C))。因此，可以向受验者的右眼和左眼投射彼此不同的表来执行受验者的双眼视检查。

在本发明的偏振视力表投影仪中，就第一表图像40a的第一偏振方向和第二表图像40b的第三偏振方向的差而言，只要是通过在受验者的右眼和左眼分别佩戴偏振方向不同的右眼用偏振滤光器22a和左眼用偏振滤光器22b使得第一表图像40a和第二表图像40b中的某一个仅被右眼可识别，而另一个仅被左眼可识别的程度便足以。当所述第一偏振方向和第三偏振方向相同或相差较小时(例如，45度以下)，即使使用偏振方向不同的右眼用偏振滤光器22a和左眼用偏振滤光器22b，有可能除了目标表外还有别的表的图像被投射到各受验眼。优先地，当所述第一偏振方向和第三偏振方向相差90度，并且右眼用偏振滤光器22a和左眼用偏振滤光器22b的偏振方向也相差90度时，可以最完全地阻止除目标表外还投射别的表的图像，因而是优选的。

当所述图像显示装置为有机发光器件(OLED)等不具有偏振的图像显示装置时，可以在图像显示装置中附接偏振预定角度的偏振滤光器来构成偏振表投影仪。当所述图像显示装置在内部结构中不包括偏振膜而独立地投射偏振图像的液晶显示装置(LCD)等时，可以不附接单独的偏振膜而直接使用。例如，由于在智能手机等中使用的小型(5.7/5英寸)LCD通常具有45度的偏振角度，因而可以不附接单独的偏振膜而直接使用。此外，当LCD模块本身的偏振度不高时，也可以进一步附接相应角度的偏振膜而使用。

在本发明的优选实施例中，如图4所示，所述第一图像显示装置30a和第二图像显示装置30b相向且以90度的角度配置，所述光束分束器50以45度的角度配置于第一图像显示装置30a与第二图像显示装置30b之间。此外，优选所述光传感器60位于由光束分束器50反射而不行进至受验眼5的表图像和/或通过光束分束器50而不行进至受验眼5的表图像的路径上。在这种情况下，第一图像显示装置30a和第二图像显示装置30b射出偏振45度的第一表图像40a和第二表图像40b。偏振45度的第一表图像40a通过光束分束器50而直接投射至受验者，而偏振45度的第二表图像40b由光束分束器50反射，从而向受验者投射偏振投射135度的第二表图像40b。偏振45度的第一表图像40a和偏振135度的第二表图像40b相互平行地传递至受验者，因而是优选的。

尽管上面参照附图和示例性的实施例对本发明进行了说明，但本发明不限于图中所示的内容和上述实施例，应在权利要求的范围内被解释为涵盖实施例的所有变形、等效结构及功能。在权利要求中，虽然标出附图标记以促进理解，但权利要求的范围不限于附图标记和图中所示的内容。

Claims

1.一种视力检查用表投影仪，其特征在于，包括：

一个以上的图像显示装置(30a、30b)，其生成视力检查用表图像(40a、40b)；

光束分束器(50)，其在受验眼(5)的视线方向上生成所述表图像(40a)时，使表图像(40a)的一部分通过以照射至受验眼(5)，并使其余部分反射以阻挡照射至受验眼(5)，并且当在受验眼(5)的视线方向侧面生成所述表图像(40b)时，使表图像(40b)的一部分反射以照射至受验眼(5)，并使其余部分通过以阻挡照射至受验眼(5)；以及

光传感器(60)，其测量由所述光束分束器(50)反射的表图像(40a)的亮度，以计算通过光束分束器(50)而射出至受验眼(5)的视力检查用表图像(40a)的亮度，或者测量通过所述光束分束器(50)的表图像(40b)的亮度，以计算由光束分束器(50)反射而射出至受验眼(5)的视力检查用表图像(40b)的亮度。

2.根据权利要求1所述的视力检查用表投影仪，其特征在于，

所述光传感器(60)位于由光束分束器(50)反射而不行进至受验眼(5)的表图像(40a)或通光束分束器(50)而不行进至受验眼(5)的表图像(40b)的路径上。

3.根据权利要求1所述的视力检查用表投影仪，其特征在于，

所述光束分束器(50)是反射所入射的光的一部分并使另一部分通过的半反射镜。

4.根据权利要求1所述的视力检查用表投影仪，其特征在于，

由所述图像显示装置(30a、30b)射出的视力检查用表图像(40a、40b)的亮度根据由所述光传感器(60)检测的视力检查用表图像(40a、40b)的亮度来调节。

5.一种视力检查用表投影仪，其特征在于，包括：

第一图像显示装置(30a)，其投射向第一方向偏振的第一表图像(40a)；

第二图像显示装置(30b)，其投射向第二方向偏振的第二表图像(40b)；

光束分束器(50)，其使由第一图像显示装置(30a)射出的第一表图像(40a)直接通过，并向受验眼方向投射向第一方向偏振的第一表图像(40a)，并反射由第二图像显示装置(30b)射出的向第二方向偏振的第二表图像(40b)，并向受验眼方向投射向不同于第一方向的第三方向偏振的第二表图像(40b)；以及

光传感器(60)，其测量由所述第一图像显示装置(30a)射出并由光束分束器(50)反射的第一表图像(40a)的亮度，以计算投射至受验眼(5)的第一表图像(40a)的亮度，并测量由第二图像显示装置(30b)射出而通过了光束分束器(50)的第二表图像(40b)的亮度，以计算投射至受验眼(5)的第二表图像(40b)的亮度。

6.根据权利要求5所述的视力检查用表投影仪，其特征在于，

所述第一图像显示装置(30a)和第二图像显示装置(30b)是投射偏振图像的液晶显示装置。

7.根据权利要求5所述的视力检查用表投影仪，其特征在于，

所述光传感器(60)测量由第一图像显示装置(30a)射出的第一表图像(40a)的亮度时，第二图像显示装置(30b)处于关闭的状态，当测量由第二图像显示装置(30b)射出的第二表图像(40b)的亮度时，第一图像显示装置(30a)处于关闭的状态。

8.根据权利要求5所述的视力检查用表投影仪，其特征在于，

根据由所述光传感器(60)检测的视力检查用表图像(40a、40b)的亮度，射出至受验眼(5)的第一表图像(40a)和第二表图像(40b)的亮度被调节得相同。