JPH02191429A - 眼検査用光学測定装置 - Google Patents
眼検査用光学測定装置Info
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- JPH02191429A JPH02191429A JP1248666A JP24866689A JPH02191429A JP H02191429 A JPH02191429 A JP H02191429A JP 1248666 A JP1248666 A JP 1248666A JP 24866689 A JP24866689 A JP 24866689A JP H02191429 A JPH02191429 A JP H02191429A
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Landscapes
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は被検眼の種々の光学的特性(眼屈折度やff1
膜曲率等)を自動的に測定する眼検査用光学測定装置に
関する。
膜曲率等)を自動的に測定する眼検査用光学測定装置に
関する。
上述のような眼検査用光学測定装置としては、例えばオ
ートレフラクトメータ(自動眼屈折度測定装置)やオー
トケラトメータ(自動角膜曲率測定装置)等の装置が知
られている。これらの各装置では、装置の光軸上の所定
の位置に被検眼を配置することにより、被検眼を含んだ
測定光学系を形成する。被検眼の配置は、装置の光軸が
被検眼の光軸に一致させられること、すなイっち照準が
合わせられること、及び、装置内のモニタ用カメラ光学
系自体の焦点が測定光学系の被検眼位置と一致させるこ
と、すなわち距離合わせか達成されること、の2つの条
件が満足されねばならない。オートレフラクトメータを
例に説明すれば、レフラクトメータの装置原理は、被検
眼の眼底即ち網膜上に結像された光標(測定光)を光学
系を通して観測し、眼の屈折度を測定する装置であり、
オートレフラクトメータはその測定を自動的に行うもの
であるが、実際にその測定を行うためには、測定光投光
の前の準備段階として装置側の測定用光学系と被検眼と
の位置関係を測定可能な状態(照準・距離合わせが達成
された状態)に調整される。 従来のオートレフラクトメータにおけるこのような前段
階の調整操作では、モニタ画面上に表示される照準マー
ク(レチクルパターン)と照準光源の角膜反射像の位置
が一致するように測定装置自体を被検眼に対して」1下
左右に操作することによって照準が行なわれ、また、装
置と被検眼との距離合わせをすることによってモニタ用
カメラ光学系自体の焦点が、測定光学系の被検眼位置と
一致U・しめられる。このようにモニタ画面上で照準及
び距離合わせが達成されたことを測定者が認識し、その
上で測定者が測定開始スイッチを入れて実際の測定を行
っていた。 ところが、上述のような照準・距離合わせの手法により
測定を開始する場合は、まず、被検者か照準・距離合わ
せの状態を一定に保持することは困難であり、また測定
者が測定開始スイッチを入れるタイミングにも熟柿を要
し、実際に照準及び距離合わせが完了したタイミングに
合わせて」二足スイッチを入れるのは極めて困%[であ
った。
ートレフラクトメータ(自動眼屈折度測定装置)やオー
トケラトメータ(自動角膜曲率測定装置)等の装置が知
られている。これらの各装置では、装置の光軸上の所定
の位置に被検眼を配置することにより、被検眼を含んだ
測定光学系を形成する。被検眼の配置は、装置の光軸が
被検眼の光軸に一致させられること、すなイっち照準が
合わせられること、及び、装置内のモニタ用カメラ光学
系自体の焦点が測定光学系の被検眼位置と一致させるこ
と、すなわち距離合わせか達成されること、の2つの条
件が満足されねばならない。オートレフラクトメータを
例に説明すれば、レフラクトメータの装置原理は、被検
眼の眼底即ち網膜上に結像された光標(測定光)を光学
系を通して観測し、眼の屈折度を測定する装置であり、
オートレフラクトメータはその測定を自動的に行うもの
であるが、実際にその測定を行うためには、測定光投光
の前の準備段階として装置側の測定用光学系と被検眼と
の位置関係を測定可能な状態(照準・距離合わせが達成
された状態)に調整される。 従来のオートレフラクトメータにおけるこのような前段
階の調整操作では、モニタ画面上に表示される照準マー
ク(レチクルパターン)と照準光源の角膜反射像の位置
が一致するように測定装置自体を被検眼に対して」1下
左右に操作することによって照準が行なわれ、また、装
置と被検眼との距離合わせをすることによってモニタ用
カメラ光学系自体の焦点が、測定光学系の被検眼位置と
一致U・しめられる。このようにモニタ画面上で照準及
び距離合わせが達成されたことを測定者が認識し、その
上で測定者が測定開始スイッチを入れて実際の測定を行
っていた。 ところが、上述のような照準・距離合わせの手法により
測定を開始する場合は、まず、被検者か照準・距離合わ
せの状態を一定に保持することは困難であり、また測定
者が測定開始スイッチを入れるタイミングにも熟柿を要
し、実際に照準及び距離合わせが完了したタイミングに
合わせて」二足スイッチを入れるのは極めて困%[であ
った。
【発明の目的]
本発明の目的は、測定タイミングを逃さない照準・距離
合わ仕機構を備えた眼検査用光学測定装置を提供するこ
とにある。 【課題を解決するための手段】 本発明に係る眼検杏用光学測定装置は、上述のごとき従
来技術の課題を解決し、その目的を達成するために以下
のような構成を備えている。 すなわら、この光学測定装置は、測定光を被検眼に向け
て投射する測定光投光系と、被検眼反射光を受光する受
光センサを含む測定光受光系と、被検眼に対する眼検査
用光学測定装置の照準合わせと距離合わせとを行うため
の照準・距離合わせ光学系を含む照準・距離合わせ手段
と、測定光を被検眼に投射するとともに測定光受光系に
得られた被検眼反射光に基づいて被検眼を測定する測定
手段とを有する。 上記受光センサは、測定光受光系の受光系光軸が受光セ
ンサ上のX軸とY軸の交点と一致するように配置される
。 上記照準・距離合わせ光学系は、被検眼に向って、夫々
、互いに十分接近しかつ上記X軸方向に並んだ1対の光
束を照射するl対の照鋸光源手段を有し、1対の照準光
椋手段は、受光系光軸に対して上記X軸方向に対称に配
置される。 上記照準・距離合わせ手段は、 を足受光センサのX軸上に、角膜反射光の象かが結像さ
れたかどうかを判別する第1判別手段と、第1判別手段
により判別された受光センサのX軸上の角膜反射像が互
いに重なることなく離れているかどうかを判別4″る第
2判別手段と、上記受光センサのX軸上に受光された4
つの角膜反射像のうち両側の像と上記受光センサのY軸
間の距離を夫々算出する算出手段と、 上記算出手段により算出された2つの距離を比較すると
ともにその差が許容範囲内にあるとき、測定装置に測定
光投射開始信号を出ツノする比較手段とを有する。
合わ仕機構を備えた眼検査用光学測定装置を提供するこ
とにある。 【課題を解決するための手段】 本発明に係る眼検杏用光学測定装置は、上述のごとき従
来技術の課題を解決し、その目的を達成するために以下
のような構成を備えている。 すなわら、この光学測定装置は、測定光を被検眼に向け
て投射する測定光投光系と、被検眼反射光を受光する受
光センサを含む測定光受光系と、被検眼に対する眼検査
用光学測定装置の照準合わせと距離合わせとを行うため
の照準・距離合わせ光学系を含む照準・距離合わせ手段
と、測定光を被検眼に投射するとともに測定光受光系に
得られた被検眼反射光に基づいて被検眼を測定する測定
手段とを有する。 上記受光センサは、測定光受光系の受光系光軸が受光セ
ンサ上のX軸とY軸の交点と一致するように配置される
。 上記照準・距離合わせ光学系は、被検眼に向って、夫々
、互いに十分接近しかつ上記X軸方向に並んだ1対の光
束を照射するl対の照鋸光源手段を有し、1対の照準光
椋手段は、受光系光軸に対して上記X軸方向に対称に配
置される。 上記照準・距離合わせ手段は、 を足受光センサのX軸上に、角膜反射光の象かが結像さ
れたかどうかを判別する第1判別手段と、第1判別手段
により判別された受光センサのX軸上の角膜反射像が互
いに重なることなく離れているかどうかを判別4″る第
2判別手段と、上記受光センサのX軸上に受光された4
つの角膜反射像のうち両側の像と上記受光センサのY軸
間の距離を夫々算出する算出手段と、 上記算出手段により算出された2つの距離を比較すると
ともにその差が許容範囲内にあるとき、測定装置に測定
光投射開始信号を出ツノする比較手段とを有する。
」二足構成においては、第1判別手段により受光センサ
のY軸方向の照準合わせがおこなわれ、第2判別手段に
より、距離合わせがおこなわれる。 すなわち、角膜反射像が受光センサのX軸上に結像され
たかどうかを第1判別手段で判別することによりY軸方
向の照準合わせか行なわれる。又、第2判別手段では、
4点の角膜反射像が互いに重なることなく離れているこ
とを検出することにより、測定装置の光学系の焦点が被
検眼に一致しているかどうかを判別する。そしてさらに
、算出手段と比較手段により、受光センサのX軸上に受
光された4つの角膜反射像、つまり左右の1対づつの角
膜反射像がY軸に対して対称に位置するかどうかを検出
し、つまり、X軸方向の照県合わせを行ない、この照準
合わせが達成されたときに、比較回路から測定装置に測
定光投射開始信号を出力する。 従−)で、L記構成によれば、照準合わせおよび距離合
わせが適正な状態になれば、自動的に直しに測定が開始
されるので、常に最適な測定タイミングが得られる。
のY軸方向の照準合わせがおこなわれ、第2判別手段に
より、距離合わせがおこなわれる。 すなわち、角膜反射像が受光センサのX軸上に結像され
たかどうかを第1判別手段で判別することによりY軸方
向の照準合わせか行なわれる。又、第2判別手段では、
4点の角膜反射像が互いに重なることなく離れているこ
とを検出することにより、測定装置の光学系の焦点が被
検眼に一致しているかどうかを判別する。そしてさらに
、算出手段と比較手段により、受光センサのX軸上に受
光された4つの角膜反射像、つまり左右の1対づつの角
膜反射像がY軸に対して対称に位置するかどうかを検出
し、つまり、X軸方向の照県合わせを行ない、この照準
合わせが達成されたときに、比較回路から測定装置に測
定光投射開始信号を出力する。 従−)で、L記構成によれば、照準合わせおよび距離合
わせが適正な状態になれば、自動的に直しに測定が開始
されるので、常に最適な測定タイミングが得られる。
以下に本発明の好適な一実施例について、第1図ないし
第9図を参照して説明する。 第1図は本発明の眼検査用光学測定装置に係る一実施例
としてオートレフラクトメータの全体の光学系を模式的
に示す図である。第2図は第1図における測定光の投光
光学系、第3図は第1図における測定光の受光光学系、
第4図は第1図におけろ照準・距離合わせ光学系をそれ
ぞれ模式的に示す。 測定光の投光光学系lの投光系光軸Aは光源2から第1
ハーフミラ−3に向けて伸びかつ第1ハーフミラ−3の
ところで直角に曲がって被検眼Eの方に延びている。光
源2には赤外線発光ダイオードが用いられている。光源
2から第1ハーフミラ−3まで真−〕すぐ上方へ伸びる
光軸部分a1に沿って各種光学決素が配置されている。 そして、第1ハーフミラ−3で直角に反射される測定光
は光軸部分a、に沿って本装置から出る。したがって、
この光軸a、上に被検眼Iεの光軸aEを位置さU゛ろ
ことによって、測定光を被検眼E内に投光オろことがで
きる。光源2から第1ハーフミラ−3までの間の光軸部
分allには、光源2側から順にコリメータレンズ4.
ピラミッド形状の4角錐ブリズt25.絞り6.投光リ
レーレンズ7.4穴ミラー8.接眼レンズ9か配置され
ている。4角錐プリズム5は、測定光の4点のスポット
パターンを形成するために、光源2からコリメータレン
ズ・1を経た赤外光を光軸a、の回りに中心角90°毎
の位置を通る4本の光束に分離させる。絞り6は投光リ
レーレンズ7の焦点位置に配置されており、4 f(1
錐プリズム5から出た4本の光束は絞り6を通過した後
に投光リレーレンズ7へ入射し、それぞれが光軸部分a
1に平行な光束となって4点のスポットパターンを形成
する。4穴ミラー8は、後述する測定光の受光光学系1
0における網膜反射光である測定光を直角に反射させる
ためのミラーであって、その」二側の反射面が光軸部分
a1に対して45°傾斜しており、投光光学系1におい
て投光スポットパターンの光路を遮断しないように、そ
の光路に相当する部分に小さな穴が4箇所に形成されて
いる。従って、4穴ミラー8の6穴を通過した測定光は
、4点スポットパターンとなって接眼レンズ9に入射し
、第1ハーフミラ−3で直角に反射されて被検眼E内に
入る。 尚、受光系光軸Bの被検眼Eがら4穴ミラー8までの光
軸部分b1.btは投光系光軸Aの光軸部分a 2.
a 、と一致している。 測定光の受光光学系IOでは、測定光の網膜反射光は被
検眼Eから4穴ミラー8まで光軸部分す、b、に沿って
逆行し、11穴ミラー8で直角に反射される。この反射
光の光軸b3上には、4穴ミラー8と平行な反射面を持
つマイクロミラー11が配置されており、このマイクロ
ミラーItによって測定反射光がさらに下方へ直角に反
射される。マイクロミラー11の下方には光軸部分b4
に沿って結像レンズ12および撮像素子マトリックスと
してCOD (ii荷結合素子)により構成された受光
センサ13が配置されている。受光センサ13は、その
中央に光軸部分b4が通るように配置されているので、
受光センサ13が検知できる光の通る空間の平面的広が
りを被写界とすると、その被写界中心は上記受光光学系
lOにおける受光系光軸B上に位置している。換言すれ
ば、受光センサ13のX軸とY軸との交点に光軸b4つ
まり光軸Bが一致している。 照準・距離合わせ光学系15は、第5図によく示すよう
に、1対の照準光源手段が、上記光軸部分a、に対して
水平方向で軸対称な位置に配置されている。そして、各
照準光源手段は、照へξ光源21’と、コリメータレン
ズ23゛と、台形プリズム22°とから構成されている
。各照準光源2ビは赤外線発光ダイオードよりなる。こ
れら軸対称のlid準光源21’を通る直線の方向は、
」二連の受光センサ13により被写界が走査される方向
に一致させられている。通常は、この画像をモニタリン
グする場合にはモニタ画面の横方向へ走査しながら順に
上から下へその走査線が移動して行くが、ここで言う走
査方向は上記横方向を意図している。 そして、本実施例では、走査方向は被検眼に向って左か
ら右方向である。照準光源21゛から出る照準光は、照
準光源21の前に配置されたコリメータレンズ22によ
って平行光とされて台形プリズム23°にその1つの入
射面23°aより入射され、2つの出射面23°b、2
3’cより2つに区分された光束Ll、L2として出射
する。この2つの光束L1.L2は、互いに十分接近し
ており、被検眼Eに対する測定測定装置の距離合わ仕が
適正になされている場合には、受光センサ13」二にお
いて互いに重ならない明瞭な角膜反射光のスポット像と
して結像するように、台形プリズム23′によって形成
される。 尤ら、台形プリズム23°は、互いに接近した2つの光
束を形成する1つの手段にすぎない。この2つの光束は
他の手段によってら実現可能である。たとえば、コリメ
ータレンズ22′を2つ平面的に配列することによって
も実現できる。 以下、照準光源21’の角膜反射光(以下、照準光と称
す)の光路を構成する部分について説明する。第1ハー
フミラ−3を部分的に透過4−る照ω光は、第2ハーフ
ミラ−I4によって直角下方へ反射され、モニタリレー
レンズ16を通過する。 モニタリレーレンズ16の下方には第1の45゜ミラー
17が配置され、その反射光路上にはレチクルパターン
の占かれた透明ガラスのレチクル板18が配置されてい
る。このレチクル板18は、モニタリレーレンズ16に
関して被検眼Eと共役な位置に配置されている。第1の
45° ミラー17からレチクル板18を通過した位置
には第2の45° ミラー19が、これに入射した照準
光を直角下方へ反射さUるように配置されている。第2
の45° ミラー19の下方の光軸部分は、測定光受光
光学系IOにおけるマイクロミラー11以下の光軸部分
b4と共通となっており、結像レンズ12および受光セ
ンサ13をも共通となっている。 従ってこの照準・距離合わせ光学系15は、モニタ用し
ヂクル光学系がモニタ用カメラ光学系内に組み込まれた
形に構成されている。尚、116 !’$・距離合わせ
光学系15においてマイクロミラー11は極めて小さく
、照準光はその周辺部分を通過するので、その存在は支
障を来さない。第1図において、測定光の投光光学系1
における光軸a、の延長上に配置されているのは、測定
時の被検眼に遠点を見さけるための視標20である。 第6図は、本オートレフラクトメータのブロック回路図
である。測定光の被検眼反射光ら照準光も受光センサ1
3に検知され受光センサ13の走査により順次画像信号
(電気信号)に変換される。 この画像信号は、走査の同期信号とともに、コンパレー
タ31.同期分離回路34、画像処理装置52及びモニ
タ53に入力される。 コンパレータ31に入力された画像信号は、コンパレー
タ31に設定されている、照準光源の輝度に対応する基
準値よりも高いレベルの画像信号と低いレベルの画像信
号とが2値化されて取り出され、アンド回路33へ出力
される。すなわち、被検眼反射像の画像信号は基準値よ
り低いレベルであり、照準光反射像の画像信号は基準値
よりも高いレベルである。一方、同期分離回路32に入
力された同期信号は、水平同期信号と垂直同期信号とに
分離されて水平同期信号はXMaX堕発生回路34及び
Y軸基準発生回路35へ、垂直同期信号はX軸基準発生
回路34へおのおの入力される。 X軸基準発生回路34では、水平同期信号と垂直同期信
号の両者から、光軸中心を通るX軸を示すタイミング信
号が発生せしめられてアンド回路33に入力される。一
方、Y ld+基準発生回路35は、クロックパルス発
生回路及びパルスカウンターを含んでおり、水平同期信
号入力時点からのパルス敢が、光軸中心を通るY軸に一
致したとき、そのY軸を示すタイミンク゛信号がアンド
回路41及びY軸−右側反射像幅カウンタ−38へ入力
されろ。 アンド回路33は、コンパレータ31からの出力信号が
X袖基学トにあるときのみ信号を右側反射像検出回路3
6、左側反射像検出回路36及び左側反射[−Y軸幅カ
ウンター39に出力する。1対の照準光源21のうちの
一方(右側)の角膜反射光の信号は、その位置を検出す
る右側反射像検出回路36から出力され、他方(左側)
の角膜反射光の信号が左側反射像検出回路37から出力
される。 すなわち、左側反射像検出回路37は2値カウンターで
構成されており、アンド回路33より2つのパルス信号
が入力されたとき、パルス信号をアンド回路41に出力
する。また、右側反射像検出回路36は4値カウンター
で構成されており、アンド回路33より4つのパルス信
号が入力されたとき、パルス信号をY軸−右側反射像幅
カウンタ−38に出力する。カウンター39はY軸と第
1角膜反射像との間の距離を、一方カウンター38はY
軸と第4角膜反射像との間の距離を、それぞれ、計測す
るしのである。カウンター39においては、アンド回路
33よりの信号により計測がスタートせしめられ、アン
ド回路41よりの信号で計測が停止[二せしめられる。 アンド回路41は、検出回路37とY軸基準発生回路3
5の両者より信号が入力されたときに、カウンター39
にストップ信号を出力する。これによりカウンター39
の計算は停止せしめられる。このカウンター39は左側
の第1角膜反射像からY軸までの距離に対応するカウン
ト値を比較回路40に出力する。 −)へカウンター38においては、Y軸基準発生回路3
5よりの信号で計数が開始され、検出回路36よりの信
号で計数が停止せしめられる。このカウンター38はY
袖から右側の第4角膜反射像までの距離に対応するカウ
ント値を比較回路40に出力する。比較回路40では、
両カウント値か許容範囲内で近似しているか否かつまり
、左右のp4膜反射像がY軸に対して対称位置にあるか
が判断され、許容範囲内であればマイクロコンピュータ
51へ測定開始を命令する信号が出力される。 マイクロコンピュータ51からは測定光投光系lに測定
光の投射を命令4′る信号が出力される。 第7〜9図は、照準・距離合わせのそれぞれの状態にお
ける、モニタ53に映し出されるモニタ表示画像(a)
、受光センサ13のxIllI基準(後述)上での画像
信号(b)1その画像信号の2値化信号(c )のおの
おのを示す図であり、第7図は照準及び距離が双方とも
合っている状態、第8図は距離は合っているか照準は合
っていない状態、第9図は照準は合っているが距離が合
っていない状態をそれぞれ示している。 照準も距離ら合っている状態では、そのモニタ画像には
第7図(a )に示すように、被検眼も照準光の像らモ
ニタ画像の中心に明確に現れ、特に各照準光の像による
点光源パターンP l12.l11.4は明確に2点づ
つ現れる。つまり、点光隙パターンP2.3+4の信号
(受光センサ13よりの信号)は第7図(b)に示すよ
うに、2点ずつの点光源パターンの部分でそのレベルが
明確なピーク円、l+2.3+4を示し、コンパレータ
31に適当な基学値TLを設定して信号を2値化するこ
とにより(コンパレータ31の信号)、第7図(c )
に示すような各点光源パターンに応じた4つのパルス信
号PS + −t + 3 + 4がX軸基準上で得ら
れる(アンド回路33よりの信号)。 また、距離は合っているが照準が合っていない状態では
、第8図(a)示すように、被検眼も照準光の像もモニ
タ画面上で明確には現れるが、モニ夕画像の中心からは
外れて現れる。したがってX軸基準上で取ったその画像
信号は第8図(b)に示すように、コンパレータ31に
おいて基準値を超えるような顕著なレベルのピークを有
する信号が得られず、2値化した信号においても第8図
(c )に示すように全くパルスが得られない。 次に照準は合っているが距離が合っていない状態では、
第9図(a)に示すように、被検眼の像がモニタ画面の
中心には在るがぼやけた状態で現れ、特に各照準光の像
はその点光源パターンP5flか明確に2点づつに現れ
ず、像かにじんだ状態でつながったように現れる。従っ
て、X軸基準上で取ったその信号は第9図(b)に示す
ように、点光源パターンの部分でその各ピークレベルP
L1、、が明確な2つづつのピークには分かれず、基準
値を越えるレベルの信号は第9図(c)に示ケように、
2つノパルス信号PS1、、しか得られない。つまり、
コンパレータ31からは、X軸基準において、左側の走
査開始点からY軸までの間において1つの信号を、Y軸
基準の右側走査終点までの間において1つの信号しか得
られない。従って、この場合は、Y !+t+基準発生
回路35からの信号がアンド回路41に入力した時点で
は左側反射像検出回路37よりの信号はローレベルであ
るため、アンド回路41より信号は出力されない。つま
り、これによりこの場合は距離合わせが達成されている
と判別される。 尚、本実施例においては、照準合わせと距離合わ什が達
成された状態においては、左側反射像−Y軸幅カウンタ
ー39で点光源パターンP、とY軸間の距離が、または
右側反射像−Y軸幅カウンター38で点光源パターン1
)4とY軸間の距離かそれぞれ算出されることになる。 以上のように、構成され作用する照準・距離合わせ機構
をしったオートレフラクトメータでは、モニタ画像を見
ながら第8図または第9図の状態から第7図の状態とな
るように測定者が装置本体を前後左右に移動調整するだ
けで、照準及び距離が合ったタイミングで自動的に測定
が開始されるので、良好な測定タイミングを逃さず測定
が行え
第9図を参照して説明する。 第1図は本発明の眼検査用光学測定装置に係る一実施例
としてオートレフラクトメータの全体の光学系を模式的
に示す図である。第2図は第1図における測定光の投光
光学系、第3図は第1図における測定光の受光光学系、
第4図は第1図におけろ照準・距離合わせ光学系をそれ
ぞれ模式的に示す。 測定光の投光光学系lの投光系光軸Aは光源2から第1
ハーフミラ−3に向けて伸びかつ第1ハーフミラ−3の
ところで直角に曲がって被検眼Eの方に延びている。光
源2には赤外線発光ダイオードが用いられている。光源
2から第1ハーフミラ−3まで真−〕すぐ上方へ伸びる
光軸部分a1に沿って各種光学決素が配置されている。 そして、第1ハーフミラ−3で直角に反射される測定光
は光軸部分a、に沿って本装置から出る。したがって、
この光軸a、上に被検眼Iεの光軸aEを位置さU゛ろ
ことによって、測定光を被検眼E内に投光オろことがで
きる。光源2から第1ハーフミラ−3までの間の光軸部
分allには、光源2側から順にコリメータレンズ4.
ピラミッド形状の4角錐ブリズt25.絞り6.投光リ
レーレンズ7.4穴ミラー8.接眼レンズ9か配置され
ている。4角錐プリズム5は、測定光の4点のスポット
パターンを形成するために、光源2からコリメータレン
ズ・1を経た赤外光を光軸a、の回りに中心角90°毎
の位置を通る4本の光束に分離させる。絞り6は投光リ
レーレンズ7の焦点位置に配置されており、4 f(1
錐プリズム5から出た4本の光束は絞り6を通過した後
に投光リレーレンズ7へ入射し、それぞれが光軸部分a
1に平行な光束となって4点のスポットパターンを形成
する。4穴ミラー8は、後述する測定光の受光光学系1
0における網膜反射光である測定光を直角に反射させる
ためのミラーであって、その」二側の反射面が光軸部分
a1に対して45°傾斜しており、投光光学系1におい
て投光スポットパターンの光路を遮断しないように、そ
の光路に相当する部分に小さな穴が4箇所に形成されて
いる。従って、4穴ミラー8の6穴を通過した測定光は
、4点スポットパターンとなって接眼レンズ9に入射し
、第1ハーフミラ−3で直角に反射されて被検眼E内に
入る。 尚、受光系光軸Bの被検眼Eがら4穴ミラー8までの光
軸部分b1.btは投光系光軸Aの光軸部分a 2.
a 、と一致している。 測定光の受光光学系IOでは、測定光の網膜反射光は被
検眼Eから4穴ミラー8まで光軸部分す、b、に沿って
逆行し、11穴ミラー8で直角に反射される。この反射
光の光軸b3上には、4穴ミラー8と平行な反射面を持
つマイクロミラー11が配置されており、このマイクロ
ミラーItによって測定反射光がさらに下方へ直角に反
射される。マイクロミラー11の下方には光軸部分b4
に沿って結像レンズ12および撮像素子マトリックスと
してCOD (ii荷結合素子)により構成された受光
センサ13が配置されている。受光センサ13は、その
中央に光軸部分b4が通るように配置されているので、
受光センサ13が検知できる光の通る空間の平面的広が
りを被写界とすると、その被写界中心は上記受光光学系
lOにおける受光系光軸B上に位置している。換言すれ
ば、受光センサ13のX軸とY軸との交点に光軸b4つ
まり光軸Bが一致している。 照準・距離合わせ光学系15は、第5図によく示すよう
に、1対の照準光源手段が、上記光軸部分a、に対して
水平方向で軸対称な位置に配置されている。そして、各
照準光源手段は、照へξ光源21’と、コリメータレン
ズ23゛と、台形プリズム22°とから構成されている
。各照準光源2ビは赤外線発光ダイオードよりなる。こ
れら軸対称のlid準光源21’を通る直線の方向は、
」二連の受光センサ13により被写界が走査される方向
に一致させられている。通常は、この画像をモニタリン
グする場合にはモニタ画面の横方向へ走査しながら順に
上から下へその走査線が移動して行くが、ここで言う走
査方向は上記横方向を意図している。 そして、本実施例では、走査方向は被検眼に向って左か
ら右方向である。照準光源21゛から出る照準光は、照
準光源21の前に配置されたコリメータレンズ22によ
って平行光とされて台形プリズム23°にその1つの入
射面23°aより入射され、2つの出射面23°b、2
3’cより2つに区分された光束Ll、L2として出射
する。この2つの光束L1.L2は、互いに十分接近し
ており、被検眼Eに対する測定測定装置の距離合わ仕が
適正になされている場合には、受光センサ13」二にお
いて互いに重ならない明瞭な角膜反射光のスポット像と
して結像するように、台形プリズム23′によって形成
される。 尤ら、台形プリズム23°は、互いに接近した2つの光
束を形成する1つの手段にすぎない。この2つの光束は
他の手段によってら実現可能である。たとえば、コリメ
ータレンズ22′を2つ平面的に配列することによって
も実現できる。 以下、照準光源21’の角膜反射光(以下、照準光と称
す)の光路を構成する部分について説明する。第1ハー
フミラ−3を部分的に透過4−る照ω光は、第2ハーフ
ミラ−I4によって直角下方へ反射され、モニタリレー
レンズ16を通過する。 モニタリレーレンズ16の下方には第1の45゜ミラー
17が配置され、その反射光路上にはレチクルパターン
の占かれた透明ガラスのレチクル板18が配置されてい
る。このレチクル板18は、モニタリレーレンズ16に
関して被検眼Eと共役な位置に配置されている。第1の
45° ミラー17からレチクル板18を通過した位置
には第2の45° ミラー19が、これに入射した照準
光を直角下方へ反射さUるように配置されている。第2
の45° ミラー19の下方の光軸部分は、測定光受光
光学系IOにおけるマイクロミラー11以下の光軸部分
b4と共通となっており、結像レンズ12および受光セ
ンサ13をも共通となっている。 従ってこの照準・距離合わせ光学系15は、モニタ用し
ヂクル光学系がモニタ用カメラ光学系内に組み込まれた
形に構成されている。尚、116 !’$・距離合わせ
光学系15においてマイクロミラー11は極めて小さく
、照準光はその周辺部分を通過するので、その存在は支
障を来さない。第1図において、測定光の投光光学系1
における光軸a、の延長上に配置されているのは、測定
時の被検眼に遠点を見さけるための視標20である。 第6図は、本オートレフラクトメータのブロック回路図
である。測定光の被検眼反射光ら照準光も受光センサ1
3に検知され受光センサ13の走査により順次画像信号
(電気信号)に変換される。 この画像信号は、走査の同期信号とともに、コンパレー
タ31.同期分離回路34、画像処理装置52及びモニ
タ53に入力される。 コンパレータ31に入力された画像信号は、コンパレー
タ31に設定されている、照準光源の輝度に対応する基
準値よりも高いレベルの画像信号と低いレベルの画像信
号とが2値化されて取り出され、アンド回路33へ出力
される。すなわち、被検眼反射像の画像信号は基準値よ
り低いレベルであり、照準光反射像の画像信号は基準値
よりも高いレベルである。一方、同期分離回路32に入
力された同期信号は、水平同期信号と垂直同期信号とに
分離されて水平同期信号はXMaX堕発生回路34及び
Y軸基準発生回路35へ、垂直同期信号はX軸基準発生
回路34へおのおの入力される。 X軸基準発生回路34では、水平同期信号と垂直同期信
号の両者から、光軸中心を通るX軸を示すタイミング信
号が発生せしめられてアンド回路33に入力される。一
方、Y ld+基準発生回路35は、クロックパルス発
生回路及びパルスカウンターを含んでおり、水平同期信
号入力時点からのパルス敢が、光軸中心を通るY軸に一
致したとき、そのY軸を示すタイミンク゛信号がアンド
回路41及びY軸−右側反射像幅カウンタ−38へ入力
されろ。 アンド回路33は、コンパレータ31からの出力信号が
X袖基学トにあるときのみ信号を右側反射像検出回路3
6、左側反射像検出回路36及び左側反射[−Y軸幅カ
ウンター39に出力する。1対の照準光源21のうちの
一方(右側)の角膜反射光の信号は、その位置を検出す
る右側反射像検出回路36から出力され、他方(左側)
の角膜反射光の信号が左側反射像検出回路37から出力
される。 すなわち、左側反射像検出回路37は2値カウンターで
構成されており、アンド回路33より2つのパルス信号
が入力されたとき、パルス信号をアンド回路41に出力
する。また、右側反射像検出回路36は4値カウンター
で構成されており、アンド回路33より4つのパルス信
号が入力されたとき、パルス信号をY軸−右側反射像幅
カウンタ−38に出力する。カウンター39はY軸と第
1角膜反射像との間の距離を、一方カウンター38はY
軸と第4角膜反射像との間の距離を、それぞれ、計測す
るしのである。カウンター39においては、アンド回路
33よりの信号により計測がスタートせしめられ、アン
ド回路41よりの信号で計測が停止[二せしめられる。 アンド回路41は、検出回路37とY軸基準発生回路3
5の両者より信号が入力されたときに、カウンター39
にストップ信号を出力する。これによりカウンター39
の計算は停止せしめられる。このカウンター39は左側
の第1角膜反射像からY軸までの距離に対応するカウン
ト値を比較回路40に出力する。 −)へカウンター38においては、Y軸基準発生回路3
5よりの信号で計数が開始され、検出回路36よりの信
号で計数が停止せしめられる。このカウンター38はY
袖から右側の第4角膜反射像までの距離に対応するカウ
ント値を比較回路40に出力する。比較回路40では、
両カウント値か許容範囲内で近似しているか否かつまり
、左右のp4膜反射像がY軸に対して対称位置にあるか
が判断され、許容範囲内であればマイクロコンピュータ
51へ測定開始を命令する信号が出力される。 マイクロコンピュータ51からは測定光投光系lに測定
光の投射を命令4′る信号が出力される。 第7〜9図は、照準・距離合わせのそれぞれの状態にお
ける、モニタ53に映し出されるモニタ表示画像(a)
、受光センサ13のxIllI基準(後述)上での画像
信号(b)1その画像信号の2値化信号(c )のおの
おのを示す図であり、第7図は照準及び距離が双方とも
合っている状態、第8図は距離は合っているか照準は合
っていない状態、第9図は照準は合っているが距離が合
っていない状態をそれぞれ示している。 照準も距離ら合っている状態では、そのモニタ画像には
第7図(a )に示すように、被検眼も照準光の像らモ
ニタ画像の中心に明確に現れ、特に各照準光の像による
点光源パターンP l12.l11.4は明確に2点づ
つ現れる。つまり、点光隙パターンP2.3+4の信号
(受光センサ13よりの信号)は第7図(b)に示すよ
うに、2点ずつの点光源パターンの部分でそのレベルが
明確なピーク円、l+2.3+4を示し、コンパレータ
31に適当な基学値TLを設定して信号を2値化するこ
とにより(コンパレータ31の信号)、第7図(c )
に示すような各点光源パターンに応じた4つのパルス信
号PS + −t + 3 + 4がX軸基準上で得ら
れる(アンド回路33よりの信号)。 また、距離は合っているが照準が合っていない状態では
、第8図(a)示すように、被検眼も照準光の像もモニ
タ画面上で明確には現れるが、モニ夕画像の中心からは
外れて現れる。したがってX軸基準上で取ったその画像
信号は第8図(b)に示すように、コンパレータ31に
おいて基準値を超えるような顕著なレベルのピークを有
する信号が得られず、2値化した信号においても第8図
(c )に示すように全くパルスが得られない。 次に照準は合っているが距離が合っていない状態では、
第9図(a)に示すように、被検眼の像がモニタ画面の
中心には在るがぼやけた状態で現れ、特に各照準光の像
はその点光源パターンP5flか明確に2点づつに現れ
ず、像かにじんだ状態でつながったように現れる。従っ
て、X軸基準上で取ったその信号は第9図(b)に示す
ように、点光源パターンの部分でその各ピークレベルP
L1、、が明確な2つづつのピークには分かれず、基準
値を越えるレベルの信号は第9図(c)に示ケように、
2つノパルス信号PS1、、しか得られない。つまり、
コンパレータ31からは、X軸基準において、左側の走
査開始点からY軸までの間において1つの信号を、Y軸
基準の右側走査終点までの間において1つの信号しか得
られない。従って、この場合は、Y !+t+基準発生
回路35からの信号がアンド回路41に入力した時点で
は左側反射像検出回路37よりの信号はローレベルであ
るため、アンド回路41より信号は出力されない。つま
り、これによりこの場合は距離合わせが達成されている
と判別される。 尚、本実施例においては、照準合わせと距離合わ什が達
成された状態においては、左側反射像−Y軸幅カウンタ
ー39で点光源パターンP、とY軸間の距離が、または
右側反射像−Y軸幅カウンター38で点光源パターン1
)4とY軸間の距離かそれぞれ算出されることになる。 以上のように、構成され作用する照準・距離合わせ機構
をしったオートレフラクトメータでは、モニタ画像を見
ながら第8図または第9図の状態から第7図の状態とな
るように測定者が装置本体を前後左右に移動調整するだ
けで、照準及び距離が合ったタイミングで自動的に測定
が開始されるので、良好な測定タイミングを逃さず測定
が行え
第1図は本発明の1実施例に係る眼検杏用光学測定装置
のオートレフラクトメータの光学系を模式的に示す図、
第2図は第1図におけろ測定光の投光光学系を模式的に
示す図、第3図は第1図における測定光の受光光学系を
模式的に示す図、第4図は第1図におけろ照準・距離合
わせ光学系を模式的に示す図、第5図は第1図のオート
レフラクトメータにおける照準光源と被検眼との位置関
係を示す図、第6図は第1図のオートレフラクトメータ
のブロック回路図、第7図は照準及び距離が双方とも合
っている状態を示し、(a)はモニタ画像を示す図、(
b)はX軸基準上の画像信号を示す図、(c)はX軸基
準上の2値化された画像信号を示す図、第8図は距離は
合っているが照準が合っていない状態を示し、(a)は
モニタ画像を示す図、(b)はX軸基準上の画像信号を
示す図、(c)はX軸基準上の2値化された画像信号を
示ケ図、第9図は照準は合っているか距離か合っていな
い状態を示し、(a)はモニタ画像を示す図、(b)は
X軸基準上の画像信号を示す図、(c)はX軸基準上の
2値化された画像信号を示す図である。 E・・被検眼、aE 被検眼の光軸、 a、・・・測定光の光軸、I3・・・受光センサ、15
・・照準・距離合わせ光学系、
のオートレフラクトメータの光学系を模式的に示す図、
第2図は第1図におけろ測定光の投光光学系を模式的に
示す図、第3図は第1図における測定光の受光光学系を
模式的に示す図、第4図は第1図におけろ照準・距離合
わせ光学系を模式的に示す図、第5図は第1図のオート
レフラクトメータにおける照準光源と被検眼との位置関
係を示す図、第6図は第1図のオートレフラクトメータ
のブロック回路図、第7図は照準及び距離が双方とも合
っている状態を示し、(a)はモニタ画像を示す図、(
b)はX軸基準上の画像信号を示す図、(c)はX軸基
準上の2値化された画像信号を示す図、第8図は距離は
合っているが照準が合っていない状態を示し、(a)は
モニタ画像を示す図、(b)はX軸基準上の画像信号を
示す図、(c)はX軸基準上の2値化された画像信号を
示ケ図、第9図は照準は合っているか距離か合っていな
い状態を示し、(a)はモニタ画像を示す図、(b)は
X軸基準上の画像信号を示す図、(c)はX軸基準上の
2値化された画像信号を示す図である。 E・・被検眼、aE 被検眼の光軸、 a、・・・測定光の光軸、I3・・・受光センサ、15
・・照準・距離合わせ光学系、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、測定光を被検眼(E)に向けて投射する測定光投光
系(1)と、 被検眼反射光を受光する受光センサ(13)を含む測定
光受光系(10)と、 被検眼(E)に対する眼検査用光学測定装置の照準合せ
と距離合わせとを行うための照準・距離合わせ光学系(
15)を含む照準・距離合わせ手段と、測定光を被検眼
に投射するとともに測定光受光系(10)に得られた被
検眼反射光に基づいて被検眼を測定する測定手段とを有
する眼検査光学測定装置において、 上記受光センサ(13)は、測定光受光系(10)の受
光系光軸(B)が受光センサ(13)上のX軸とY軸の
交点と一致するように配置され、 上記照準・距離合わせ光学系(15)は、被検眼(E)
に向って、夫々、互いに十分接近しかつ上記X軸方向に
並んだ1対の光束(L_1、L_2)を照射する1対の
照準光源手段(21’、22’、23’)を有し、1対
の照準光源手段(21’、22’、23’)は、受光系
光軸(B)に対して上記X軸方向に対称に配置され、 上記照準・距離合わせ手段は、 上記受光センサ(13)のX軸上に、角膜反射光の像が
(P_1、P_2、P_3、P_4)が結像されたかど
うかを判別する第1判別手段(31、32、33、34
)と、 第1判別手段(31、32、33、34)により判別さ
れた受光センサ(13)のX軸上の角膜反射像(P_1
、P_2、P_3、P_4)が互いに重なることなく離
れているかどうかを判別する第2判別手段(35、36
、37、41)と、 上記受光センサ(13)のX軸上に受光された4つの角
膜反射像(P_1、P_2、P_3、P_4)のうち両
側の像(P_1、P_4)と上記受光センサ(13)の
Y軸間の距離を夫々算出する算出手段(38、39)と
、上記算出手段(38、39)により算出された2つの
距離を比較するとともにその差が許容範囲内にあるとき
、測定装置に測定光投射開始信号を出力する比較手段(
40)とを有することを特徴とする眼検査光学測定装置
。 2、測定光を被検眼(E)に向けて投射する測定光投光
系(1)と、 被検眼反射光を受光する受光センサ(13)を含む測定
光受光系(10)と、 被検眼(E)に対する眼検査用光学測定装置の照準合せ
と距離合わせとを行うための照準・距離合わせ光学系(
15)を含む照準・距離合わせ手段と、測定光を被検眼
に投射するとともに測定光受光系(10)に得られた被
検眼反射光に基づいて被検眼を測定する測定手段とを有
する眼検査光学測定装置において、 上記受光センサ(13)は、測定光受光系(10)の受
光系光軸(B)が受光センサ(13)上のX軸とY軸の
交点と一致するように配置され、 上記照準・距離合わせ光学系(15)は、被検眼(E)
に向って、夫々、互いに十分接近するしかつ上記X軸方
向に揃んだ1対の光束(L_1、L_2)を照射する1
対の照準光源手段(21’、22’、23’)を有し、
1対の照準光源手段(21’、22’、23’)は、受
光系光軸(B)に対して上記X軸方向に対称に配置され
、 上記照準・距離合わせ手段は、 受光センサ(13)よりの画像信号の信号レベルを基準
値と比較して第1照準光源手段より発せられる第1、第
2の光束に対応する第1、第2の角膜反射光の像と第2
照準光源手段より発せられる第3、第4の光束に対応す
る第3、第4の角膜反射光を表わす画像信号をパルス信
号として出力するコンパレータ(31)と、 受光センサ(13)より画像信号とともに出力される同
期信号を水平同期信号と垂直同期信号とに分離する同期
分離回路(32)と、 同期分離回路(32)よりの水平同期信号と垂直同期信
号に基づいて、受光センサ(13)よりの画像信号が受
光センサ(13)のX軸上であることを表わすX軸基準
信号を発生するX軸基準発生回路(34)と、 コンパレータ(31)よりのパルス信号とX軸基準発生
回路(34)よりのX軸基準発生回路(34)よりのX
軸基準信号とが入力されたときパルス信号を出力する第
1アンド回路(33)と、 第1アンド回路(33)よりのパルス信号を計数して、
第2のパルス信号を計数したときにパルス信号を出力す
る第1反射像検出回路(37)と、同期分離回路(32
)よりの水平同期信号に基づいて、受光センサ(13)
よりの画像信号が受光センサ(13)のY軸上であるこ
とを表わすY軸基準信号を発生するY軸基準発生回路(
35)と、第1反射像検出回路(37)よりのパルス信
号とY軸基準発生回路(35)よりのY軸基準信号とが
入力されたときストップ信号を出力する第2アンド回路
(41)と、 第1アンド回路(33)よりのパルス信号により計数を
開始する一方第2アンド回路(41)よりのストップ信
号により計数を停止して、第1角膜反射像(P_1)と
Y軸間の距離を示す第1距離信号を出力する第1反射像
−Y軸幅カウンタ(39)と第1アンド回路(33)よ
りのパルス信号を計数して、第4パルス信号を計数した
ときパルス信号を出力する第2反射像検出回路(36)
と、Y軸基準発生回路(35)よりのY軸基準信号によ
り計数を開始する一方、第2反射像検出回路(36)よ
りのパルス信号により計数を停止して、第4角膜反射像
(P_4)とY軸間の距離を示す第2距離信号を出力す
る第2反射像−Y軸幅カウンタ(38)と、 第1、第2の反射像−Y軸幅カウンタ(39、38)か
らの第1、第2距離信号に基づいて、第1距離と第2距
離とを比較するとともに、その差が許容範囲内にあると
き、測定装置に測定光投射開始信号を出力する比較回路
(40)とを有することを特徴とする眼検査光学測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1248666A JPH02191429A (ja) | 1988-10-11 | 1989-09-25 | 眼検査用光学測定装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25563588 | 1988-10-11 | ||
| JP63-255635 | 1988-10-11 | ||
| JP1248666A JPH02191429A (ja) | 1988-10-11 | 1989-09-25 | 眼検査用光学測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02191429A true JPH02191429A (ja) | 1990-07-27 |
Family
ID=26538890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1248666A Pending JPH02191429A (ja) | 1988-10-11 | 1989-09-25 | 眼検査用光学測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02191429A (ja) |
-
1989
- 1989-09-25 JP JP1248666A patent/JPH02191429A/ja active Pending
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