JP2002017676A

JP2002017676A - オートレフラクトメータ

Info

Publication number: JP2002017676A
Application number: JP2000202655A
Authority: JP
Inventors: Yoshi Kobayakawa; 嘉小早川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-07-04
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2002-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】瞳孔径が測定光束径よりも小さな小瞳孔眼で
も容易かつ確実に眼屈折測定する。【解決手段】測定光軸が瞳孔の中心の周りを円を描く
ように、光源を点灯したまま駆動手段により測定部を二
次元的に駆動する。１回転した光電センサに(a)〜(d)の
ように蓄積された光束は、(e)に示すようにリング光束
Ｌｄとなる。このようにして得られた光束Ｌｄを、偏芯
せずに一度に受光した場合と同様に演算して屈折値を求
める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼科病院や眼鏡店
などで使われるオートレフラクトメータに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】オートレフラクトメータにおいては、測
定光束径よりも瞳孔が小さいときは測定が難しい。この
ような小瞳孔眼の測定に関して、３方向に逐次に偏芯し
て瞳孔の片側から投影した眼底光束を逐次に検出し、乱
視を含む屈折測定をする技術が特開平４−１４１１３３
号公報に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、受光光束の受光画面上の座標位置で屈
折力を測定している。

【０００４】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
瞳孔径が測定光束径よりも小さな場合でも容易かつ確実
に眼屈折測定できるオートレフラクトメータを提供する
ことにある。

【０００５】また、本発明の他の目的は、座標位置を使
わずに、精度良く小瞳孔眼の眼屈折測定をするオートレ
フラクトメータを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るオートレフラクトメータは、眼底に光束
を投影し反射光を検出し眼屈折測定をするオートレフラ
クトメータにおいて、測定光学系をアライメント駆動す
る駆動手段により測定光学系の光軸が瞳孔中心の周りを
回るように駆動しながら検出した信号により、乱視を合
む眼屈折測定をすることを特徴とする。

【０００７】また、本発明に係るオートレフラクトメー
タは、瞳孔と共役位置に設け光軸中心と周辺で光束を分
割する光分割部材と、該光分割部材を介して眼底に光束
を投影する投影系と眼底反射光を撮像素子で受光する受
光系とを含む測定光学系と、該測定光学系をアライメン
ト駆動する駆動手段と、該駆動手段により前記測定光学
系をその光軸が瞳孔中心の周囲を移動しながら前記撮像
素子で受光した信号により屈折測定をすることを特徴と
する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施の形態に基づ
いて詳細に説明する。図１は第１の実施の形態のオート
レフラクトメータの構成図を示す。測定光学系を収納す
る測定部１は、基台２上に３個のステップモータ等から
構成される駆動手段３を介して三次元的に移動可能なよ
うに載置されている。基台２には、頂部に測定ボタン４
を設けた操作桿５が設けられ、被検者Ｓの顔を固定する
図示しない額当てなどの顔固定部材が取り付けられてい
る。

【０００９】被検者Ｓの視線方向の光軸Ｏ１上には、被
検眼Ｅ側から測定光波長を透過するダイクロイックミラ
ーである光分割部材６、対物レンズ７、孔あきミラー
８、瞳孔Ｐと略共役な中心開口絞り９、レンズ１０、赤
外ＬＥＤから成る測定光源１１が配列されている。光分
割部材６の反射方向の光軸Ｏ２上には、レンズ１２、可
視光を透過するダイクロイックミラーである光分割部材
１３、ミラー１４、光軸方向に動き視標視度を変えるレ
ンズ１５、固視視標１６が設けられている。光分割部材
１３の反射方向の前眼部光軸Ｏ３上には、前眼部を結像
するレンズ１７、ビデオカメラである撮像手段１８が設
けられている。また、孔あきミラー８の反射方向の受光
光軸Ｏ４上には、瞳孔Ｐに略共役でリング開口を有する
受光絞り１９、光束を光軸Ｏ４の外方向に偏向する逆円
錐プリズムである光偏向部材２０、レンズ２１、正視眼
底に共役なＣＣＤなどの撮像素子である光電センサ２２
が配列されている。

【００１０】光電センサ２２の信号は演算制御手段２３
に接続され、撮像手段１８の出力はテレビモニタ２４、
演算制御手段２３に接続されている。また、測定部１の
検者側には小瞳孔測定時に押しボタン２５が設けられて
おり、この押しボタン２５は演算制御手段２３に接続さ
れている。

【００１１】測定時において、検者はテレビモニタ２４
を見て瞳孔Ｐが映るように操作桿５を操作して駆動手段
３を駆動する。瞳孔Ｐがテレビモニタ２４の画面に入る
ことを確認して測定ボタン４を押すと、撮像手段１８の
信号が逐次に演算制御手段２３に取り込まれ、瞳孔Ｐの
位置が認識される。瞳孔Ｐ内は暗く映るので、輝度レベ
ルの低い部分として瞳孔Ｐを認識できる。瞳孔Ｐの中心
が測定光軸Ｏ１に合うように駆動手段３を制御する。合
致すると測定光源１１を点灯し測定を開始する。

【００１２】瞳孔Ｐの中心からスポット光束を眼底に投
影し、瞳孔Ｐで投影測定の周りからリング状に取り出し
た光束を光電センサ２２にリング光束として受光する。
得られたリング像の大きさを基に被検眼Ｅの球面度数を
演算し、楕円の程度により乱視度数を演算し、その方向
で乱視角度をそれぞれ演算する。この予備測定による視
度に基づいてレンズ２１の位置を制御し、視度誘導を行
って本測定を行い屈折値を求める。

【００１３】瞳孔Ｐが測定光束よりも小さい小瞳孔眼の
場合に、押しボタン２５を押すと偏芯しながら測定する
ように制御される。測定光軸Ｏ１が瞳孔Ｐの中心の周り
を円を描くように、測定光源１１を点灯したまま駆動手
段３により測定部１を二次元的に駆動する。図２はこの
場合の瞳孔Ｐでの光軸Ｏ１の軌跡Ｔを示す。

【００１４】図３は瞳孔と偏芯された光束の関係を示
し、光軸Ｏ１は投影光束Ｌａと受光光束Ｌｂの中心にあ
る。図３(a)、(b)、(c)、(d)はそれぞれ左上右下に偏芯
した位置の関係を示している。瞳孔Ｐに投影光束Ｌａと
受光光束Ｌｂの異なる一部が入射している。図４は偏芯
した場合の光電センサ２２上の受光光束Ｌｃをそれぞれ
示している。

【００１５】図２に示すように、１回転した光電センサ
２２に蓄積された光束は、図４(e)に示すようにリング
光束Ｌｄとなる。このようにして得られた光束Ｌｄを、
偏芯せずに一度に受光した場合と同様に演算して屈折値
を求める。ただし、視度誘導の雲霧時には一方向に偏芯
して行う。睫の影響のない図３(b)に示すように、下方
に偏芯した状態で予備測定により視度誘導を行い、本測
定では上述のように偏芯方向を変えながら測定する。

【００１６】このように、円周状に偏芯しながら測定す
ることにより、瞳孔Ｐ内の平均的な屈折力が測定できる
ので、小瞳孔に限らず大きな瞳孔の眼や瞳孔の一部分に
混濁を有する被検眼Ｅにも、このような測定を行うこと
ができる。

【００１７】アライメント時に瞳孔Ｐの位置と共に大き
さを認識し、測定光束よりも小さい場合は、自動的に上
述の偏芯測定をするようにプログラムしておいてもよ
い。上述の説明では、瞳孔Ｐの中心から投影し、その周
囲から受光する形態としたが、その逆に周辺から投影し
中心から受光する形態でも同様である。また、リング光
束は３経線方向に配置した６つの光束によってもよい。

【００１８】図５、図６、図７は第２の実施の形態を示
している。これらの実施の形態は共に第１の実施の形態
のように、測定部を駆動する駆動手段３と前眼部を撮像
する撮像手段１８を備えている。

【００１９】図５は通常測定時の瞳孔Ｐ上の測定光束を
示し、測定光軸Ｏ１を瞳孔Ｐの中心に合わせる。２個の
ＬＥＤによる投影光束Ｌｅ、Ｌｆは瞳孔Ｐの両側周辺か
ら交互に投影し、受光光束Ｌｇは瞳孔Ｐの中心から取り
出し、図６に示す２分割光電センサ３１、３２上に受光
光束Ｌｈを受光する。光電センサ３１、３２の差信号を
検出し、その差が無くなるようにフォーカスを変えてゆ
く過程で、眼底と光電センサ３１、３２とが共役になる
と差が無くなるので、そのフォーカス位置を基に視度を
測定する。

【００２０】この場合に、投影光束Ｌｅ、Ｌｆを光軸Ｏ
１の周りに１８０度回転するように、測定系の一部を回
動しながらフォーカスを変え、各経線の屈折力を測定し
乱視を求める。

【００２１】図７は小瞳孔眼の測定時の瞳孔Ｐと測定光
束を示す。投影光束Ｌｅを照明するＬＥＤを連続点灯
し、投影光束Ｌｆを照明する測定光源１１を消灯する。
光電センサ３１、３２の出力の差が無くなるように、光
軸方向に測定系部材を動かしてフォーカスするのは通常
の測定と同様である。測定部１は駆動手段３により光軸
Ｏ１が半円Ｑを描くように駆動する。同時に、各経線の
屈折力を測定するために、測定系の一部を測定光軸Ｏ１
を中心として測定部１と同期して１８０度回動する。

【００２２】図８、図９、図１０は第３の実施の形態
で、検影法の原理による測定系のオートレフラクトメー
タの例で示している。図８は瞳孔Ｐ上の投影光束Ｌｉを
示し、矢印の方向にスリット状の投影光束Ｌｉが瞳孔Ｐ
を横切るように動き、その眼底反射光を瞳孔Ｐと共役位
置にある光電センサ３３、３４、３５により検出する。

【００２３】図９は正視眼底からの光電センサ３３、３
４、３５上の反射光を示している。正視の場合には、瞳
孔Ｐは投影光束の位置に拘わらず一様に明るくなる。屈
折異常があると、瞳孔Ｐでの明るさに分布が生じ、その
分布は光束Ｌｉの位置で変化するので、この分布を検出
して屈折力を求める。乱視を測定するには、ロータリプ
リズム等により光軸Ｏ１を中心として測定光束を１８０
度回転する。通常の測定には、瞳孔Ｐの周囲の２個所の
センサ３３、３５で足りる。小瞳孔眼を測定するため
に、光軸Ｏ１上に更に１つの光電センサ３４を設けられ
ているが、通常の測定時にはこの光電センサ３４は使わ
なくともよい。

【００２４】図１０は小瞳孔の測定時の測定光束を示
す。瞳孔像が光電センサ３３、３４に掛かるように偏芯
させ、光電センサ３５の信号は使用しない。測定部１を
駆動手段３で瞳孔上で半円Ｒを描くように駆動する。そ
の動きに同期して、測定光束を光軸Ｏ１を中心として１
８０度回転する。光電センサ３３、３４により瞳孔Ｐ上
の反射光強度分布を検出し屈折値を求める。小瞳孔の測
定時には、虹彩からの反射を遮光する瞳孔程度の大きさ
の絞りを、瞳孔Ｐの共役位置に光軸Ｏ１に偏芯して挿入
することが望ましい。

【００２５】なお、従来の装置では、光軸中心にはアラ
イメント用の光電センサが設けられているが、これを小
瞳孔眼屈折測定に兼用してもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るオート
レフラクトメータは、小瞳孔眼を容易にかつ確実に屈折
測定できる。

【００２７】また、本発明に係るオートフラクトメータ
は、撮像素子画面の座標位置を使用せずに、屈折値の演
算ができるので精度の良く小瞳孔眼の屈折測定ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態のオートレフラクトメータの構
成図である。

【図２】瞳孔上の光軸の軌跡の説明図である。

【図３】瞳孔と測定光束の関係図である。

【図４】光電センサ上の受光光束の説明図である。

【図５】第２の実施形態の瞳孔上の測定光束の説明図で
ある。

【図６】光電センサ上の受光光束の説明図である。

【図７】小瞳孔と測定光束の説明図である。

【図８】第３の実施形態の瞳孔上の測定光束の説明図で
ある。

【図９】光電センサ上の受光光束の説明図である。

【図１０】小瞳孔眼の光電センサ上の受光光束の説明図
である。

【符号の説明】

１測定部３駆動手段１１測定光源１８撮像手段２２、３１、３２、３３、３４、３５光電センサ２３演算制御手段２４テレビモニタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】眼底に光束を投影し反射光を検出し眼屈
折測定をするオートレフラクトメータにおいて、測定光
学系をアライメント駆動する駆動手段により測定光学系
の光軸が瞳孔中心の周りを回るように駆動しながら検出
した信号により、乱視を合む眼屈折測定をすることを特
徴とするオートレフラクトメータ。
【請求項２】瞳孔と共役位置に設け光軸中心と周辺で
光束を分割する光分割部材と、該光分割部材を介して眼
底に光束を投影する投影系と眼底反射光を撮像素子で受
光する受光系とを含む測定光学系と、該測定光学系をア
ライメント駆動する駆動手段と、該駆動手段により前記
測定光学系をその光軸が瞳孔中心の周囲を移動しながら
前記撮像素子で受光した信号により屈折測定をすること
を特徴とするオートレフラクトメータ。
【請求項３】前眼部像から瞳孔径を求め、該瞳孔径に
応じて瞳孔中心と測定光軸での偏芯量を変える請求項１
又は２に記載のオートレフラクトメータ。