JPH0123133B2

JPH0123133B2 -

Info

Publication number: JPH0123133B2
Application number: JP60023727A
Authority: JP
Inventors: Kyoji Sekiguchi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-02-09
Filing date: 1985-02-09
Publication date: 1989-05-01
Also published as: JPS61185242A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、各測定に適するように制御可能な固
視標を有する眼屈折力・角膜形状測定用の眼科用
測定装置に関するものである。

［従来の技術］一般に眼屈折検査を行う場合には、屈折力の測
定の他に乱視の有無の検査や、乱視軸・乱視度の
検査のために角膜形状の測定を併せて行われてい
る。従来では、このような検査を行う場合に、角
膜形状の測定と屈折力の測定とをそれぞれ別々に
異種の器械で行つていたが、測定に要する時間と
手数が検者及び被検者の双方にとつて相当の負担
になるため、近年では同一の器械で両測定が可能
な装置が造られている。

ところで、一般に眼屈折力や角膜形状を測定す
る際には、その装置内部に設けた固視標を被検眼
に注視させ被検眼を固定してから、被検眼の眼底
や角膜に所定の視標を投影してその反射像を検出
器で受光し、それらを解析することによつて測定
値を得ている。

眼屈折力測定用固視標には風景等のスライド写
真と放射状パターンの２種類があり、後者の放射
状パターンはその中心を注視させるようになつて
いる。眼屈折力と角膜形状とを同一器械で測定す
る装置においては、これらの固視標の何れかが設
置されているが、角膜形状を測定する場合には、
眼屈折力測定の場合よりも被検者の動きによつて
測定結果が大きく影響されるため、より一層被検
眼に視標を注視させ被検眼を確実に固定させる必
要がある。従つて、角膜形状測定時に眼屈折力測
定用固視標をそのまま用いると、精密な測定の障
害となる場合がある。

共通の固視標として風景等のスライドを使用し
た場合には、被検者はスライドの何処を見てよい
か迷うために被検眼が固定され難く、角膜形状測
定用固視標としては不向きである。また、放射状
パターンを共通の固視標として使用した場合に
は、パターン中心が正視の位置に固定されている
ために、中度或いは強度の近視・遠視眼の被検者
の場合にはパターンがぼやけてしまい注視できな
いため被検眼が固定され難く、これも角膜形状測
定用固視標としては不十分である。このように、
従来の固視標は十分に満足のいくものではないた
めめ、測定の精度を低下させる原因ともなつてい
る。

［発明の目的］本発明の目的は、眼屈折力及び角膜形状の両測
定に適するように制御可能な固視標を設けること
により、測定時間と手数とを大幅に軽減させ、被
検眼を十分に固定して高精度の測定を可能にした
眼科用測定装置を提供することにある。

［発明の概要］上述の目的を達成するための本発明の要旨は、
被検眼の眼屈折力測定光学系と、該眼屈折力測定
光学系と部分的に光学系を共有する角膜形状測定
光学系と、眼屈折力測定用の第１の固視手段と、
角膜形状測定用の第２の固視手段と、前記２つの
測定に応じて前記第１、第２の固視手段を切換え
ると共に、被検眼の眼屈折力に適応する位置に前
記第２の固視手段を調整する手段とを有すること
を特徴とする眼科用測定装置である。

［発明の実施例］本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示す光学系であ
り、角膜形状測定時には、リング状ストロボ１か
ら発せられた可視光が、被検眼Ｅに対向するコリ
メータ用リングレンズ２に設けた円形のスリツト
３を照明するようになつている。スリツト３は光
軸を含む一断面で見たときにリングレンズ２の焦
点面上にあり、このスリツト３を光学的に無限遠
点にあるようにし、その無限遠点から投影された
光が被検眼Ｅの角膜Ecを照明するようにされて
いる。被検眼Ｅはその表面が凸面鏡のようになつ
ているので、スリツト３の角膜反射像を作り、こ
の角膜反射像は対物レンズ４を介して近赤外光の
みを反射し他の波長の光を透過するダイクロイツ
クミラー５を透過し、可視光反射・赤外光透過の
ダイクロイツクミラー６で上方に反射され、ビー
ムスプリツタ７で右方に反射されて多数穴絞り８
を通り、プリズム９によつて偏向されCCD（電荷
結合素子）から成る一次元位置検出素子１０に再
結像される。

多数穴絞り８は第２図ａに示すように、例えば
５個の開口部８ａ〜８ｅを有し、プリズム９も開
口部８ａ〜８ｅに対応して点線で区分したような
５個のエレメント９ａ〜９ｅを有し、これらの各
エレメント９ａ〜９ｅは第２図ｂに示すような断
面形状となつている。この多数穴絞り８とプリズ
ム９とによつて分離された５個の角膜反射像は、
検出素子１０の位置で第３図に示すような関係で
結合される。この第３図において、Sbは角膜Ec
で反射された像が対物レンズ４で結像し分離され
た角膜反射像を表し、また１０ａ〜１０ｅはそれ
ぞれ検出素子であり、開口部８ａ〜８ｅ、プリズ
ムエレメント９ａ〜９ｅのそれぞれに対応してい
る。これによつて、角膜反射像Sbの中の５点の
座標を検知することになり、この５点の座標を二
次曲線の一般式、 AX²＋BXY＋CY²＋DX＋EY＋Ｆ＝０に代入して、連立方程式を解くことにより係数Ａ
〜Ｅを求め、楕円の一般式、（ｘ−x₀）²／a²＋（ｙ−y₀）²／b²＝１ただし、ｘ＝Xcosθ−Ysinθ ｙ＝Xsinθ＋Ycosθ に変形し、楕円の長径ａ、短径ｂから角膜Ecの
両主経線の曲率半径を導出し、角度θから乱視軸
を算出することができる。

一方、屈折力測定の場合は、第１図に示すよう
に赤外光を発する発光ダイオード１１からの光
が、集光レンズ１２を通つて眼底投影チヤート１
３を照射するようになつている。このチヤート１
３には、第４図に示すように相互に120度の角度
をなす３経線方向の３本のスリツト１３ａ〜１３
ｃが設けられている。発光ダイオード１１からの
光は、更にリレーレンズ１４を通つて眼底照明絞
り１５に一旦結像されてから、穴あきミラー１６
を通つて赤外光であるためにダイクロイツクミラ
ー６を通り、遠赤外光のみがダイクロイツクミラ
ー５を透過して、対物レンズ４を介して被検眼Ｅ
の瞳孔に結像され眼底Efを照明するようになつ
ている。

この遠赤外光によるチヤート１３の像はリレー
レンズ１４を通つて一旦結像し、対物レンズ４に
より正視眼眼底と共役になるように投影される。
眼底Efからの反射像は、再び対物レンズ４を経
由してダイクロイツクミラー５，６を透過して結
像し、穴あきミラー１６で下方に反射される。穴
あきミラー１６の近くには絞り板１７が配置され
ており、この絞り板１７は第５図に示すように環
状の透過部から成る６個の開口部１７ａ〜１７ｆ
を有している。そして、開口部１７ａと１７ｄ，
１７ｂと１７ｅ，１７ｃと１７ｆは、それぞれ対
応して１つのチヤンネルを形成している。眼底照
明絞り１５と絞り板１７とは、被検眼Ｅの瞳孔上
では第６図の１５Ａ，１７Ａで示すように結像
し、チヤート１３の像を投影光学系と測定光学系
とに分離するようになつている。

絞り板１７により分割された光束は、結像レン
ズ１８を介してプリズム１９によつて分離され、
反射ミラー２０、シリンドリカルレンズ２１を経
て検出素子２２の短手方向に集光され、３個の検
出素子２２ａ〜２２ｃ上に結像されるようになつ
ている。プリズム１９は第７図ａに示すように６
個のエレメント１９ａ〜１９ｆを有しており、絞
り板１７の６個の開口部１７ａ〜１７ｆに対応し
て像を分離するようになつていて、第７図ｂはプ
リズム１９の断面形状を示している。

このように分離された像は、第８図に示すよう
に配置された３個のシリンドリカルレンズ２１ａ
〜２１ｃにより像の長手方向に集光されて検出素
子２２ａ〜２２ｃ上に結像され、開口部１７ａ〜
１７ｆに対応した眼底像Pa〜Pfとなる。

被検眼Ｅが非正視眼であれば、眼底Efから出
射して瞳孔上の或る一点を出た光線は、屈折力に
応じた角度で出射されるから、本実施例のような
光学系を使用すれば被検眼Ｅの屈折力に応じて検
出素子２２上での２つの眼底像Ｐの距離が変化す
る。

従つて、予め２つの眼底像Ｐの間隙と屈折力の
関係を求めておけば、３径線方向の屈折力が測定
でき、その各屈折力を次式、Ｄ＝Asin（2ω＋θ）＋Ｂに代入して球面度数、乱視度数、乱視角を計算す
ることができる。変数Ｄ、ωは屈折力及び径線方
向の角度をそれぞれ表し、定数Ａ、Ｂ、θはそれ
ぞれ乱視度、平均屈折力、乱視軸に相当する。

被検眼Ｅと器械との位置合わせは、図示しない
光源から出射され、対物レンズ４によりダイクロ
イツクミラー５を下方に反射した前眼部からの赤
外光を、テレビリレーレンズ２３によつてテレビ
撮像管２４上に結像し、本体に付属又は別個に設
けられたテレビモニタによつて行うことができ
る。

眼屈折力測定用としての二次元固視標２５を備
えた第１の固視手段は光源２６と共にビームスプ
リツタ７の上方に設けられ、光源２６によつて照
明された固視標２５は、リレーレンズ２７、ビー
ムスプリツタ７を介して被検眼Ｅにより注視され
るようになつている。固視標２５は光源２６と共
に光軸上を上下に移動させ、複数の位置に被検眼
Ｅを固定させて測定を行うことにより、被検眼Ｅ
の器械近視を除去するように制御される。

固視標２５に風景等にスライドが用いられた場
合には、これを角膜形状測定用固視標として使用
すのは不適当であるから、被検眼Ｅの眼底Efの
正視眼位置に別の点状固視標を備えた第２の固視
手段が設けられる。例えば本実施例では、プリズ
ム９の中心にフアイバ２８の一端が配され、他端
近傍に可視光を発する発光ダイオード２９が配さ
れている。そして、角膜形状測定時には照明光源
２６は消灯され、発光ダイオード２９が点灯さ
れ、プリズム９の中心にフアイバ２８を介した発
光ダイオード２９が発光することにより、被検眼
Ｅは鮮明な輝点を注視することができ、被検眼Ｅ
は固定されることになる。

第９図はフアイバ２８を被検眼Ｅの他の正視眼
位置に設置した第２の実施例を示しており、眼屈
折力測定用の二次元固視標２５の照明光源２６側
の中心位置にフアイバ２８の一端が設置され、他
端に発光ダイオード２９が配置されている。この
実施例においても、先の実施例と同様の手順を追
つて角膜形状が測定されるが、この第２の実施例
の場合には固視標２５と共にフアイバ２８も移動
できるので、角膜形状測定の際により鮮明な輝点
を被検眼Ｅに注視させることができる。

屈折力測定用固視標２５に放射状パターンが用
いられた場合には、これを角膜形状測定にも共用
させることができるが、固視標２５は通常では正
視位置に設置されているので、正視被検眼しか注
視することができない。そこで、被検眼Ｅの屈折
力に応じた位置に固視標２５を設置するために、
角膜形状測定前に屈折力測定を簡単に行つておく
ことが好ましい。即ち、発光ダイオード１１を１
回発光させ、眼底Efからの反射像を検出素子２
２で把え、その屈折力に応じた位置に固視標２５
を移動させると、被検者に固視標２５が鮮明に見
えるようになり、被検眼Ｅを確実に固定すること
ができる。なお、固視標２５の位置決定に必要な
球面度数の値は概略の数字でよいため、１径線の
み処理し測定処理時間を短縮してもよい。

角膜形状測定のみの場合は、このように先に簡
単に屈折力測定を行うようにするが、屈折力測
定・角膜形状測定を連続して行う場合には、屈折
力測定の測定結果をそのまま利用することができ
る。即ち、屈折力測定によつて得られた球面度数
に相当する位置に固視標２５を移動させてから角
膜形状測定に移行すればよい。

第１０図は本装置の制御回路であり、検出素子
１０の信号を入力する角膜形状測定回路３０、検
出素子２２の信号を入力する眼屈折力測定回路３
１、眼屈折力測定回路３１の信号を入力し、一体
化した固視標２５及び光源２６を制御する固視標
制御回路３２、光源２６及び発光ダイオード２９
を制御する固視標照明制御回路３３が、測定の選
択や連続測定時の手順及び固視標２５や照明装置
の制御を行う測定選択制御回路３４にそれぞぞれ
接続されている。

なお、固視標照明制御回路３３は測定選択制御
回路３４の指令により、光源２６及び発光ダイオ
ード２９の点灯を適宜に切換えるための回路であ
るから、固視標２５が放射状パターン等の中心を
注視させることができるものであるときには、こ
の制御回路３３は省略できる。

固視標２５に風景等のスライドを使用したため
にフアイバ２８を設けた装置においては、測定選
択制御回路３４で眼屈折力測定或いは連続測定が
選択されると、固視標照明制御回路３３により光
源２６が点灯され、固視標制御回路３２によつて
固視標２５及び光源２６を移動させながら、検出
素子２２の信号を眼屈折力測定回路３１に入力
し、器械近視が除去された正確な屈折力測定結果
を得ることができる。

連続測定の場合は固視標照明制御回路３３によ
り光源２６を消灯し、発光ダイオード２９を点灯
して被検眼Ｅが注視し易いフアイバ２８の輝点を
生じさせて被検眼Ｅを固定し測定を行い、検出素
子１０からの信号を角膜形状測定回路３０により
角膜形状測定結果を得ることができる。測定選択
制御回路３４で角膜形状測定が選択されたとき
は、固視標照明制御回路３３によつて発光ダイオ
ード２９を点灯し、以下は前述と同様の手順を追
つて角膜形状測定値を得る。

固視標２５として放射状パターンを使用した場
合に、測定選択制御回路３４で眼屈折力測定或い
は連続測定が選択されると、先と同様にして眼屈
折力測定が行われ、連続測定が選択された場合に
は、固視標制御回路３２により固視標２５を眼屈
折力測定によつて得られた位置に移動させ、固視
標２５を被検眼Ｅに注視させて角膜形状測定を行
う。

測定選択制御回路３４によつて角膜形状測定の
みが選択されたときには、眼屈折力測定時の手順
に従つて１径線方向のみのデータを検出素子２２
から眼屈折力測定回路３１に入力させ、その結果
により固視標制御回路３２で固視標２５を移動さ
せ、それを被検眼Ｅに注視させて通常の角膜形状
測定を行う。

［発明の効果］以上説明したように本発明に係る眼科用測定装
置によれば、眼屈折力測定及び角膜形状測定のそ
れぞれに適した固視標を設け、測定時にそれらを
切換えて呈示し、或いは同一の固視標を用い角膜
形状測定時には眼屈折力測定によつて得られた被
検眼に適した位置に固視標を移動させることによ
つて、被検眼に鮮明に見える固視標を呈示し、測
定に際しての位置合わせの時間を短縮すると共
に、正確な測定結果を得ることが可能である。

また、本発明では２つの固視標を切換えて眼屈
折力測定に二次元固視標を使用することにより、
次のような独特の効果を発揮することができる。
即ち、風景等の二次元固視標を用いて眼屈折力測
定を行う場合に、瞳孔径の小さい又は光刺激に敏
感な被検眼は、二次元固視標の明るさから縮瞳し
てしまい、測定器の最小瞳孔径以下になつて測定
不能になる場合がある。このような場合でも、本
発明では固視標を点状固視標に切換えれば、視野
は暗くなつて散瞳し易くなるので、瞳孔が開いて
測定が可能になる。また、点状固視標に被検眼を
注視させて角膜形状を測定すると、角膜頂点での
曲率を測定することになるが、固視標を二次元固
視標に切換え、被検眼の視度まで移動させて二次
元固視標の中の注視位置を指示し変えることによ
り、角膜頂点以外の周辺形状を測定できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る眼科用測定装置の実施例を
示し、第１図はその光学的構成図、第２図ａは多
数穴絞りの正面図、ｂはプリズムの断面図、第３
図は角膜反射像と検出素子との関係の説明図、第
４図は眼底投影チヤートの正面図、第５図は眼屈
折測定用絞り板の正面図、第６図は被検眼瞳孔上
での絞りの結像状態の正面図、第７図ａは眼屈折
力測定用像分離プリズムの正面図、ｂはその断面
図、第８図は眼底像と受光素子との関係の説明
図、第９図は角膜形状測定用固視標の別の実施例
を示す構成図、第１０図は制御回路のブロツク回
路構成図である。符号１はリング状ストロボ、２はリングレン
ズ、３はスリツト、４は対物レンズ、５，６はダ
イクロイツクミラー、７はビームスプリツタ、８
は多数穴絞り、９，１９はプリズム、１０，２２
は検出素子、１１，２９は発光ダイオード、１３
はチヤート、１５は照明絞り、１６は穴あきミラ
ー、１７は絞り板、２１はシリンドリカルレン
ズ、２４はテレビ撮像管、２５は固視標、２６は
光源、２８はフアイバ、３０は角膜形状測定回
路、３１は眼屈折力測定回路、３２は固視標制御
回路、３３は固視標照明制御回路、３４は測定選
択制御回路である。

Claims

【特許請求の範囲】１被検眼の眼屈折力測定光学系と、該眼屈折力
測定光学系と部分的に光学系を共有する角膜形状
測定光学系と、眼屈折力測定用の第１の固視手段
と、角膜形状測定用の第２の固視手段と、前記２
つの測定に応じて前記第１、第２の固視手段を切
換えると共に、被検眼の眼屈折力に適応する位置
に前記第２の固視手段を調整する手段とを有する
ことを特徴とする眼科用測定装置。２前記第１の固視手段を風景等のスライドとし
た特許請求の範囲第１項に記載の眼料用測定装
置。３前記第１の固視手段を放射状パターンとした
特許請求の範囲第１項に記載の眼科用測定装置。