JPH027934A - 眼屈折度測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は被検眼の眼屈折度を他覚的に測定する眼屈折度
測定装置に関する。

【従来技術およびその課題】

一般に、他覚的に眼屈折度を測定する装置として種々の
レフラクトメータないしオートレフラクトメータが知ら
れている。これらのレフラクトメータは、光種が被検眼
の眼底即ち網膜上に正しく結像されているか否かを光学
系−を通して観測し、眼の屈折度を他覚的に測定する装
置であり、特にオートレフラクトメータはその測定およ
びその測定値から屈折度を算出するまでを自動的に行う
装置である。したがってレフラクトメータには、光種を
投影する測定光投光光学系や、網膜上の光種を観測する
ための測定光受光光学系による測定用光学系が、光源や
ミラー、レンズあるいはプリズム等の種々の光学装置に
よって複雑に構成されている。 また実際の測定に際しては、測定の前段階の準備として
、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（合照準且つ合焦状態）に調整しなければなな
い。従来のオートレフラクトメータではその調整も自動
的に行われ、そのための光学系として、被検眼に投光さ
れる測定光を正しく瞳孔の中心へ入射させるべく測定光
の光軸を被検眼の光軸に一致させるために、測定光の光
軸上に配置された照準光源の角膜反射光によりその照準
および焦点を合わせる照準光学系を備え、また測定対象
である被検眼をモニタリングしてその合照準状態および
合焦状態をモニタ画像にして表示するためのモニタ撮影
用光学系を備え、またモニタ撮影のために被検眼をその
周囲から照明するように配置された照明光源を持つ照明
光学系をも備え、これらの各光学系が複雑に組み合わさ
れて上記測定用光学系が構成されるものであった。

【発明の目的】

本発明の目的は、照明光学系における照明光源と照準光
学系における照準光源とを兼用することにより、測定用
光学系の構造簡略化に寄与できる眼屈折度測定装置を提
供することにある。

【課題を解決するための手段】

本発明に係る眼屈折度測定装置は、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
うに構成されている。 即ち、被検眼に対して他覚的に眼屈折度を測定するため
の測定用光学系を備えた眼屈折度測定装置において、上
記測定用光学系は、上記被検眼に投光されるべく設定さ
れた測定光の光軸の回りの周方向に、該光軸に対して対
ｆＥな位置に配置された複数の点光源よりなる照明光学
系と、上記設定された測定光の光軸の位置と上記複数の
点光源の角膜反射パターンの中心位置との相対的位置関
係をモニタ手段に表示するモニタ光学系とを備えている
。

【作用】

本発明に係る眼屈折度測定装置では、測定対象の被検眼
を照明する照明光源の角膜反射パターンがモニタ表示さ
れ、このモニタ表示から照明光源に対する被検眼の位置
を知ることができる。即ち、照明光源は照準光源として
も兼用される。照明光源は複数であり、且つこれら照明
光源の中心には投光される測定光の光軸が位置するよう
に、測定光の光軸に対して対称な位置に配置されるので
、例えば各照明光源が被検眼の光軸に対して総て等距離
の位置にあれば、その角膜反射光の中心に被検眼の中心
が位置していることがモニタ手段に表示され、逆に、配
置された各照明光源の中心に被検眼の光軸が位置してい
なければ、被検眼に対して照明光源が偏っている方へそ
の角膜反射パターンがずれてモニタ手段に表示される。 そして、そのことから照準のずれ方向及びずれ量も検知
できる。なお、この照明光源の角膜反射パターンからは
、種々の周知方法により合焦状態であるか否かを検知す
ることも可能である。このように、測定対象としての被
検眼を照明する照明光源が、合照準および合焦状況を調
整するための照準光源を兼用するので測定用光学系は小
型簡略化される。

【効果】

以上の説明より明らかなように、本発明によれば次のご
とき優れた効果が発揮される。 即ち、照明光学系における照明光源と照準光学系におけ
る照準光源とを兼用したので、測定用光学系の構造が簡
略化される。

【実施例】

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２０図を参照して説明する。第１図は本実施例の眼屈
折度測定装置の概略構成を示すブロック図である。図示
するように、光学測定部ｌと本体部２との二つの構成に
大きく分けられている。光学測定部１は、その内部に測
定用光学系を内蔵しており、所謂ハンディ−タイプと呼
ばれる「手軽に片手で持って自在に動かせる」程度の大
きさ及び重さに構成されている。本体部２には、光学測
定部１からの画像信号が入力されて一方はその内容即ち
照準および焦点の合致状況を認識する画像認識装置３が
、もう一方はその画像信号を映像にして表示するモニタ
４がそれぞれ内蔵されている。また、画像認識装置３お
よびモニタ４の両者との信号のやり取りを行いながら制
御信号を光学測定部１へ出力し、且つ画像認識装置３に
入力された画像信号から得られる測定データに基づいて
眼屈折度を演算する制御回路５も内蔵されている。即ち
、測定用光学系が被検眼に対して合照準且つ合焦状態と
なることにより、この光学系に測定を開始させ、光学測
定部ｌからの画像信号に基づいて眼屈折度を算出する制
御手段は、画像認識装置３および制御回路５によって構
成されることになる。尚、図中６は制御回路５に対する
操作スイッチであり、７は制御回路５で算出された結果
を印字して出力するプリンタである。光学測定部１と本
体部２とはケーブル（図示せず）あるいは無線によって
連絡されていればよく、いずれにしても測定時に被検眼
に対する位置調整が必要な部分である光学測定部１のみ
が抽出されて、据え置き型の本体部２に対して移動自在
なようにその運動系として分離されており、従って検者
がこれを手に持って被検眼に対する位置調整操作を行う
のは極めて簡便である。 第２図には本実施例における光学測定部１に内蔵された
測定用光学系８が示され、第３図ないし第８図は該測定
用光学系８を構成する各要素光学系として測定光投光光
学系９、測定光受光光学系１０、視標光学系１１、モニ
タ用カメラ光学系１２およびモニタ用レチクル光学系１
３よりなる照準光学系、さらにモニタ用照明光学系１４
の各要素光学系をそれぞれ別々に表している。 まず第３図は測定光投光光学系９を示しているが、測定
光の投光用光源１５には赤外線光源が用いられ、光［１
５から投光されｊコ測定光は第１反射ミラー１６によっ
て直角上方へ反射される。この直角上方へ反射された測
定光の光軸ａ、上には、二つの直角プリズムの各直角対
辺を形成する面か該光軸ａ１に対して第１反射ミラー１
６とは反対側に４５°傾斜して接合された第１プリズム
１７が配置されている。この第１プリズム１７はハーフ
プリズムであって、赤外光はある比率で部分的に反射さ
せて残りを透過させ、且つ可視光は殆ど透過させる。従
って、第１プリズム１７によって直角に屈折された測定
光の光軸ａ２上に被検眼Ｅを位置させることによって、
測定光を被検眼Ｅ内に投光することができる。なお、光
＃１５と第１反射ミラー１６との間の光軸ａ３上には、
光源１５側から順にコリメータレンズ１９．投光パター
ンマスク２０．投光リレーレンズ２１が配置され、第１
反射ミラー１６と第１プリズム１７との間の光軸ａ１上
には接眼レンズ２２が配置されている。 測定光は、投光用光＃１５から投光されてコリメータレ
ンズ１９．投光パターンマスク２０２段光リレーレンズ
２１．第１反射ミラー１６．接眼レンズ２２．第１プリ
ズム１７を経、瞳孔から角膜面、水晶体を経て被検眼Ｅ
内に入り、網膜上に投光パターンの光種を投影する。 第４図には測定光の受光光学系ＩＯを示す。受光系の測
定光は、被検眼Ｅの網膜上に形成された光種の像からの
反射光となって投光光学系９の光軸ａ　ｔ＋　ａ　ｌに
沿って逆行するが、第１反射ミラー１６（第２図に図示
）の位置に達したときはこのミラー１６の大略中央部に
開口された第１透孔２３を通過する。第１透孔２３の直
下には絞り２４が形成されており、絞り２４の直下には
後述する第２反射ミラー２５（第２図に図示）の大略中
央部に形成された第２透孔２６が形成されており、第１
透孔２３を通過した測定光はさらに絞り２４および第２
透孔２６を通過して直進する。従って光軸ａ、を逆行す
る受光系測定光の第１透孔２３通過後の光軸ａ４は、そ
のまま下方へ直進して結像レンズ２７およびフィルタ２
８を介して受光センサ２９に至る。 第５図はモニタ用照明光学系−１４を示すが、モニタ用
照明光学系の光軸ａ５の周囲を均等に囲繞し、照準の合
った状態では該光軸ａ、上に位置する被検眼に臨むよう
に６個の赤外線光源が照明光源３０として配置されてい
る。なお、この先軸ａ。 は測定光の光軸ａ、と一致している。そして、この照明
は赤外線によるので被検眼Ｅには光としての感覚がなく
、眩しさを感じない。 上述の照明光学系１４による照明光は被検眼Ｅの角膜で
反射し、この反射光が光学測定部１の被検眼Ｅに対する
照準合わせのための照準光としてモニタ用カメラ光学系
１２を第６図に示すように構成する。そしてこの照明光
は、第９図および第１０図に示すように、照明光学系の
光軸ａ５に対して適当な傾斜角度λを成す平行光線（ビ
ーム）が被検眼Ｅに向かうように投光された場合に、被
検眼Ｅの光軸ａＥが照明光学系の光軸ａ、に対してずれ
ていると、６本のビームの角膜反射光（照準光）による
６個の像（大略点光源の反射像となって見える）の中心
位置（即ち被検眼Ｅの光軸ａ２）が照明光学系の光軸ａ
、に対して「ずれ」を生じるので、原理的にはこの「ず
れ」の量εを測定し、これをＯとすることによって照準
合わせが行える。また、照明光源３０の角膜反射輝点は
他の映像信号に比べて３倍以上も強く、これを利用して
合焦状態の検出を行うことも可能である。即ち、合焦時
にはこの輝点が最も小さくフントラストが強くなるので
、この状態を画像認識装置３により検出すればよく、照
準合わせ操作と同様に角膜反射輝点という同一の対象に
注目してその検出を行うので、照準合わせと焦点合わせ
との両操作が比較的高速度で検出でき、即時処理が可能
となる。このように照準を合わせることにより、被検眼
Ｅの光軸ａｇに対して測定系やモニタ系等の装置側光軸
を測定可能なように一致させることができ、また焦点を
合わせることによって、光学測定部１と被検眼Ｅとの距
離、ひいては測定光投光光学系９の接眼レンズ２２と被
検眼Ｅの角膜面との距離を測定に適した一定距離にする
ことができる。照明光学系１４の光軸ａ、上の第１プリ
ズム１７（赤外光を部分的に透過）の後方（照明方向を
前方として）には赤外線を反射するとともに可視光を透
過させるダイクロイックミラー３１が、照準光（赤外線
）を直角に下方へ反射させるように該光軸ａ、に対して
４５゜傾斜して配置されている。このダイクロイックミ
ラー３１により直角下方へ屈曲された光軸ａ８上には、
第１プリズム１７とは大略逆特性のハーフプリズム、即
ち赤外光を殆ど透過し且つ可視光を殆ど反射させるハー
フプリズムである第２プリズム３２が配置されている。 ダイクロイックミラー３１で反射された照準光は、第２
プリズム３２を透過してそのまま光軸ａ６に沿って下方
へ直進し、該第２プリズム３２の下方に配置されたモニ
タリレーレンズ３３を経てさらにその下方に設置された
第３反射ミラー３４に入射する。そして照準光はさらに
直角に反射し、光軸ａ７に沿って第２反射ミラー２５に
至る。光軸ａ７は、第２反射ミラー２５の平面上で測定
光受光系１０の光軸ａ４と交差するので、正確には第２
透孔２６内で交差することになる。照準光は第２反射ミ
ラー２５でさらに直角に下方へ反射され、光軸ａ、に沿
って受光センサ２９に至る。 第７図にモニタ用レチクル光学系１３を示す。 第２プリズム３２の側方に、照準位置表示標識のレチク
ルを表示するための可視光源であるレチク／１４ｉ３５
．　　レチクルパターンマスク３６．レチクル対物レン
ズ３７が順に設けられており、レチクル光源３５から照
射される光は、光軸ａｌｌに沿ってレチクルパターンマ
スク３６を通過することによってその標識パターン光と
なり、さらにレチクル対物レンズ３７を通過して第２プ
リズム３２に至り、直角下方へ屈折される。レチクルパ
ターンは、例えば同心の２重円で表され、その内側円は
最小測定可能瞳孔径を示し、外側口は角膜反射像の生じ
る標準位置に描かれる。第２プリズム３２によって直角
下方へ屈折されるレチクル光の光軸ａ、。は、上記照準
光の光軸ａ８と一致するように第２プリズム３２のプリ
ズム面が配置されている。 従ってそれ以降の光学系はモニタ用カメラ光学系１２の
部分と同一である。このように、第２プリズム３２以降
の照準光の光学系とレチクル光の光学系とが一致するの
で、照明光学系の光軸ａ、上に６個の照明光の角膜反射
光の中心があれば、その中心とレチクルの標識パターン
の中心とは一致することになり、その一致したことを一
つの受光センサ２９上で検知すれば照準が合ったことを
検知したことになる。尚、本実施例ではレチクルパター
ンをレチクル光源３５およびレチクルパターンマスク３
６等によって得ているが、このレチクルパターンはモニ
タ画像上に照準基準となる位置を表示できればよいので
、例えばモニタ画像上にそのパターンを書いてもよ（、
あるいは、モニタ用カメラ光学系１２上のモニタリレー
レンズ３３に関して被検眼Ｅと共役な位置に赤外光を透
過さ仕る例えば透明なガラス阪を配置し、これにパター
ンヲ書いて受光センサ２９」二にそのパターンを検知さ
せることも可能である。 第８図には視標光学系ＩＩが示されている。上記第１プ
リズム１７を通過した光軸ａ５上に配置されたタイクロ
イックミラー３１は可視光を透過させるので、光軸ａ５
の延長上でダイクロイ、クミラー３１の後方に位置させ
て視標となる物体３８を置けば、肢検者は第１プリズム
１７およびダイクロイックミラー３１を通してその物体
３８を見ることができ、この視標を直視することによっ
て被検眼Ｅの光軸ａ　Ｅを大略光軸ａ、上に一致させる
ことができる。 以上のように、照明光源３０は照準光の光源をも兼用し
ており、また、受光センサ２９は−っでレチクル光を含
む照準光ならびに測定光を検知するように構成されてお
り、全体として測定用光学系８自体は小型化されており
、光学測定部１をハンディタイプに構成する上で極めて
有利に構成されている。 また照明光源３０は、第１１図に示すように検眼窓３９
の周縁部に配置されるが、その検眼窓３９の周縁部には
光軸ａ５の回りに回転自在な円盤部材４０が光学測定部
ｌのハウジング（図示せず）に装着されており、この円
盤部材４０に照明光源３゜が固定されている。この円盤
部材４０には、水平な基準径線４２上に二つの照明光源
３０が位置するような箇所に錘４３が取り付けられてお
り、このことによって円盤部材４０ひいては照明光源３
゜が、光学測定部１の傾きに拘わらず常に一定の姿勢を
維持できる。なお、このような構造のために照明光源３
０には不必要な「揺れ」を生じる恐れがあるが、照準合
わせ操作は元来慎重に静かな動作で行われるので、実際
には支障がない。そして、本体部２に内蔵されている制
御回路５によって基準径線４２上の照明光源がその他の
照明光源とは別々に点滅制御される。水平方向に対して
光学測定部１の姿勢が傾いている場合には、基準径線４
２上の照明光源によるモニタ上の角膜反射輝点の座標を
画像認識装置３によって得られるので、どの輝点対が水
平であるかく水平を基準とした場合）を知るために、基
準径線上の照明光源だけを点灯し、その他のｐへ明光源
は消灯する制御（逆の制御でも可）を行う。この制御動
作は一瞬の動作で十分であり、検者にとってはモニタ画
面が暗くなるといった見苦しさを意識させるようなこと
はない。このようにして、水平方向に対する光学測定部
ｌの傾き角度が得られるので、測定計算結果の−っであ
る軸角度（ＡＸＩＳ）の値からその角度分だけを減じて
補正がなされ、正確な値が出力表示される。 測定光投光光学系９の投光パターンマスク２゜によるパ
ターンとしては種々のものが可能であるが、例えば光軸
ａ２の回りに環状に形成されて所定半径を有する円形パ
ターンや、この円形パターンと同様に中心から所定距離
だけ離れて、例えば９００毎や６０°毎あるいは４５°
毎のように、等中心角位置毎に配置されるスポットパタ
ーンが現実的である。 以上のように構成された本実施例の眼屈折度測定装置に
おける測定光の投受光光学系９．１０による眼屈折度の
測定は以下のように行われる。 第１２図は本実施例において測定光が光軸ａ。 上の定点Ｏを通って角膜上に入射し、網膜上に至る光路
を斜視図的に示した図である。照準が定まり且つ合焦状
態にある測定光の投光光学系９では、その先軸ａ、が被
検眼の光軸ａ８と図のＺ軸上で一致しており、且つ測定
光は光軸ａ、上の定点Ｏを通って角膜上の点Ｐに入射し
て網膜上の点Ｑに至る。尚、この定点Ｏは、測定光の受
光光学系１０において絞り２４の位置と角膜面の位置と
か互いに共役となるような位置に接眼レンズ２２が在る
ときに、測定光用光源１５から投光された測定光が接眼
レンズ２２通過後に光軸ａ、上を通過する点である。光
軸ａ６上の網膜と角膜との間の距離をｄ、角膜と定点Ｏ
との間の距離をｄｌとする。 上記光軸ａＥから角膜上の点Ｐまでの距離をｈ１Ｘ軸方
向に対する光軸ａＥから点Ｐまでの方向の傾きをθとす
る。また、Ｘ軸に対してφだけ傾いた方向に被検眼の屈
折度の長軸ｆ１があると仮定する。短軸ｆ、は長軸ｆ１
に直交している。この点Ｐの長袖方向の成分をＰ　１１
＋　短軸方向の成分をＰ　Ｉ２とすれば、 Ｐｎ＝ｈ＋ｃｏｓ（θ−φ）（１） Ｐ　ｒ　！　＝　ｈ　ＩＳ　１　ｎ　（θ−φ）（２）
と表せる。 同様に、この角膜面により屈折力を受けて網膜上に投影
される像（点Ｑ）について、光軸ａＥからの距ｖｓｈの
ｒ１方向およびｒ、方向の各成分Ｑ　ｒ　Ｉ　＋　Ｑ　
Ｉ　２は、 と表せる。 水平方向の眼屈折度を 垂直方向の眼屈折度を とすれば、 が成立する。 一方、網膜上に投影された投光パターンの像を測定光の
受光光学系１０から見れば、接眼レンズ２２に対して角
膜と共役な位置に配置された絞り２４により選択されて
受光系の光軸付近の光束だけがこの絞り２４を通過して
結像レンズ２７へ導かれる。また、絞り２４の位置は結
像レンズ２７の焦点の位置でもあり、絞り２４を通過し
て結像レンズ２７に入った像の光は、光軸に対して平行
に進んで受光センサ２９上に光軸からり。の距離の位置
にその像を形成する。即ち、受光系にあっては、網膜上
では光軸からｈの距離に像が形成され、この像と相似形
の像が受光センサ２９上では光軸からり。の距離に形成
される。ここで、Ｘ軸方向に対する光軸から点Ｑまでの
方向の傾きをψとする。 また、受光系において仮定したように、被検眼の屈折度
の長軸ｆ１はＸ軸に対してφだけ傾いた方向にあり、短
軸ｆ、は長軸ｒ１に直交している。そしてこのｈとり。 の関係は（９）式によって表される。 但し、Ｌは接眼レンズ２２および結像レンズ２７の焦点
距離と配置によって決まる定数である。以上の仮定条件
から受光系におけるＱ　ｌ　ｌおよびＱ　Ｉ２は（１０
）および（１１）式で表され、さらにこれら各式に（９
）式の関係を代入すれば（１２）、　（１３）式で表さ
れる。 Ｑ、、＝ｈｃｏｓ（φ−φ）　　　　　　　　　　　（
１０）Ｑ　ｒｔ＝　ｈ　５ｉｎ（φ−φ）（１１）ここ
で（７）式と（１２）式、（８）式と（１３）式とから
、（１４）式および（１５）式の関係が成立する。 （１４）式および（１５）式において移項、展開等の演
算を行い、ｈｏｃｏｓψ＝　Ｓ　ｘ、　ｈ、ｓｉｎψ−
３ｙとしてＳｘおよびＳｙを求めると（１６）式および
（１７）式が得られる。 Ｓｘ Ｓｙ （１６）式および（１７）式においてＬ−ｈ、（１／ｄ
、−Ｄ２）＝　Ａ。 ｔ、−ｈ、（１／ｄ＋−Ｄｔ）＝　Ｂと置換すると、５
ｘ＝Ａｃｏｓ（θ−φ）ｃｏｓφ−Ｂｓｉｎ（θ−φ）
ｓｉｎφＳ　ｙ＝　Ａ　ｃｏｓ（θ−φ）ｓｉｎφ＋Ｂ
ｓ１ｎ（θ−φ）ｃｏｓφと簡単に表現される。 （１８）式および（１９）式において被測定未知数はＡ
Ｂ、φの三つであり、投光パターンによって決められる
値θの二つの値θ１．θ、に対してそれぞれＳ　Ｘｌ＋
　Ｓ　１’＋＋　Ｓ　Ｘｔ＋　Ｓ　）’ｔを与える四つ
の方程式から理論的にこれらの未知数が求められる。 なお屈折異常の矯正値としては、一般に球面度数（ＳＰ
ｌｌ）、柱面度数（ＣＹＬ）、軸角度（ＡＸＩＳ）を用
いるか、５ＰＩｌ−Ｄ、、　ＣＹＬ＝Ｄ、−Ｄ２．　Ａ
ｘｌｓ＝φテソれぞれ表される。 ここで、投光パターンが、例えば被検眼Ｅの光軸ａ６を
通る瞳孔の２径線上に光軸ａＥを挟んで対向する合計４
点のスポットパターンとする。そしてこの２径線は、水
平方向および垂直方向の２径線とし、θ、−〇〇の場合
にＳ　ｘ＋・ｓｘｏ＋　Ｓ　ｙ＋□５ｙｏｓθ、＝９０
’の場合にＳ　Ｘｔ”ＳＸｅ＋　Ｓ　ｙ２”ＳＹ９とし
て上述の四つの方程式を解くと、 Ａ＝Ｉ／２（Ｓｘｏ＋Ｓｙｓ＋Ｊｉ（Ｓｘｏ−３ｙｅ）
’＋４Ｓｙｏｔ））　　（２０）Ｂ＝ｌ／２・ｆ：Ｓｘ
ｏ＋５ｙｅ−４（（Ｓｘｏ−３ｙ９）’４Ｓｙｏ’ｌ：
］　　（２１）が得られる。 従って、スポットパターンにより第１３図に示すように
角膜上に投光したＸ軸上およびＸ軸上の２点Ｐ。、Ｐｏ
の像に対応して、第１４図に示すように受光センサ２９
上に形成された像の点Ｓ。、Ｓ８の座標（ＳＸＱＩ　５
ｙｏ）および（Ｓｘｅ、ＳｙＪを画像認識装置３により
測定すれば被検眼の眼屈折度を他覚的に知ることができ
る。 以下、第１５図に本実施例の眼屈折度測定装置による測
定フローチャートを示し、順にその各ステップを説明す
る。。 まずステップ１００では、準備モードとして照明光源３
０およびレチクル光源３５がオンにされ、測定光の投光
用光源１５がオフにされてステップ＋０１へ移行する。 また、ステップ■００には、ステップ１００°によるタ
イマー割り込みも可能であり、このステップ１００’で
は照明光源３０のみがオンで、レチクル光１１ｉｉｊ３
５および投光用光源１５がオフにされた状態でモニタ画
像に入力される。このときのモニタ画像には、照明光源
３０の前に被検眼Ｅがある場合には照明光の角膜反射光
による輝点群とレチクルパターンが現れ、被検眼Ｅがな
い場合にはレチクルパターンのみが現れる。 ステップ１．０１では、プリンタ７のスイッチがオンで
あるか否かが判断され、オンである場合にはステップ１
０２でプリンタ７を出力してからステップ１０３へ移行
し、オフである場合には直接ステップ１０３へ移行する
。 ステップ１０３では、照明光＃８０の前に被検眼Ｅがあ
るか否かが判断される。ある場合にはステップ１０４へ
移行するが、ない場合にはステップ１００へ逆戻りして
再びステップ１０３までの各ステップが繰り返される。 この判断は、照明光の角膜反射光が受光センサ２９で検
知できているか否かによって判断でき、検者はモニタ画
像上でもそのことが判断できる。 ステップ１０４では、照準検知モードとして照明光の角
膜反射光による輝点群のＸ軸およびｙ軸のそれぞれに関
する重心位置の座標（ｘｏ、ｙｏ）を画像認識装置３に
よって求め、ステップ１０５へ移行する。 ステップ１０５では、ステップ１０４で求めたＸ座標（
Ｘ２）の絶対値ＩＸ、ｌがＸ軸方向の「ずれ」の許容範
囲として設定されたＸ軸ずれ基準の値よりも小さいか否
かが判断され、小さい場合にはステップ１０６へ移行し
、小さくない場合にはステップ１００へ逆戻りして再び
ステップ１０５までの各ステップが繰り返される。 ステップ１０６では、ステップ１０４で求めたＸ座標（
ｙ　ｏ）の絶対値１ｙｏｌがＸ軸方向の「ずれ」の許容
範囲として設定されたｙ軸ずれ基準の値よりも小さいか
否かが判断され、小さい場合にはステップ１０７へ移行
し、小さくない場合にはステップｌＯＯへ逆戻りして再
びステップ１０６までの各ステップが繰り返される。 ステップ１０７では、合焦検知モードとして照明光の角
膜反射光による輝点群の画像信号の高周波成分（Ｈ，）
を画像認識装置３によって求め、ステップ１０８へ移行
する。尚、このように高周波成分を検出することによっ
て合焦状態を検知する方法はソフトウェアのみによって
実現可能な方法のＵｌであるが、より一般的な考え方と
してはハードウェアによる方法も含めて輝点群のコント
ラスト状態を検知することによって合焦状態を検知すれ
ばよい。 ステップ１０８では、ステップ１０７で求めた高周波成
分（Ｈ２）が合焦状態の許容範囲として設定されたコン
トラスト基準の値よりも大きいか否かが判断され、大き
い場合にはステップ１０９へ移行し、大きくない場合に
はステップ１００へ逆戻りして再びステップ１０８まで
の各ステップか繰り返される。 以にのステップ１０４および１０７における照準状況お
よび合焦状況は、モニタ画像上ではし千クルパターンと
輝点群との位置ずれ状況および輝点群のコア・！・ラス
トの強弱というかたちで現れ、検者はこのモニタ画像か
ら照準状況および合焦状況の調整（ｌ′５がつけられる
。 ステップ１０９では、角度補正モードとして照明光の角
膜反射光による輝点群のうち基′阜径線４２上の二つの
輝点に相当する各照明光源のみオンにし、他の照明光源
と測定光の光源１５およびレチクル光源３５はオフにさ
れた状態でモニタ画像に人力されてステップ１１０へ移
行する。 ステップ１１０では、ステップ１０９でモニタ画像上に
示された二つの輝点を結ぶ直線と画像上の水平基準線（
光学測定部ｌの水平軸に相当）とのなす角αを検知して
ステップ１１１へ移行する。 ステップ１１１では、測定モードとして照明光源３０お
よびレチクル光源３５がオフにされ、測定光の投光用光
源１５がオンにされた状態がモニタ画像に入力されてス
テップ１１２へ移行する。このときのモ＝りには、測定
光受光光学系ｌＯによって受光セン＋ｆ７．９に検知さ
れた眼底のパターンの像が画像として一瞬だけ現されろ
か、測定はこの時点で完了しているので各光源に関し、
では直ちにステップ１１２へ移行し、測定光の光源１５
がオフに、照明光ｇ３０とレチクル光源３５とがオンに
された準備モードと同じ状態にされる。 ステップ１１２からはステップ１１３へ移行し、このス
テップでは測定モードにおける測定光の受光光学系ｌＯ
で受光センサ２９に人力された信号レベルの高さが十分
であるか否がか判断される。これは被検眼Ｅが白内障の
場合には測定に必要なだけのレベルの画像信号か得られ
ない場合かあるため、このステップでそのチエツクか行
われる。ステップ１１３で信号レベルの高さが十分であ
った場合にはステップ１１４へ移行して計算モードに入
り、不十分であった場合にはステップ１２０へ移行して
エラー処理が行われる。このステップ１２０でのエラー
処理としては、例えば’ｎｏ　ｔａｒｇｅｔ”等の表示
を後述のステップ１１６においてモニタ画面に現せばよ
い。 ステップ１１４では、制御回路５に予め記憶されている
演算式に測定データか入力され、これに基ついて眼鏡レ
ンズあるいはコンタクトレンズの各要素である球面度数
（ＳＰ！＋）、柱面度数（ＣＹＬ）　、軸角度（ＡＸＩ
Ｓ）が算出される。各要素の演算式は投光パターンによ
ってその測定点が異なるため一律ではないが、例えば比
較的簡単な例として中心角９０゜毎の合計４点のスポッ
トパターンを投影する場合には、各スポットのＸ座標お
よびＸ座標をそれぞれ（ＳＸ（＋）、　（ＳＸ９）、　
（ＳＸＩｌｌ）、　（Ｓｘｔ７）、（Ｓｙｏ）、　（Ｓ
ｙｓ）。 （ｓｙ＋ａ）、　（Ｓｙｔ７）とし、以下のような演算
により球面度数（ＳＰＩＩ）、柱面度数（ＣＹＬ）、軸
角度（ＡＸ　Ｉｓ）が求められる。 以上の演算が終了するとステップ１１５へ移行する。 ステップ１１５では、ステップ１１４で求められた各要
素５ＰＩＩ、　ＣＹＬ、　ＡＸＩＳの数値が合理的な数
値範囲に収まっているか否かが判断され、合理的範囲内
であれば適正な次のステップ１１６へ移行し、合理的範
囲外であればステップ１２１へ移行してエラー処理が行
われる。このステップ１２１でのエラー処理としては、
例えば“ｔｒｙ　ａｇａｉｎ”等の表示を後述のステッ
プ１１６においてモニタ画面に現せばよい。 ステップ１１６では、ステップ１１４での演算結果ある
いはステップ１２０または１２１でのエラー処理による
表示がモニタ画面に現される。尚、このステップ１１６
での演算結果を表示する出力条件として、眼鏡レンズ用
およびコンタクトレンズ用の表示切り替えが可能であり
、その他に、演算結果の数値をどの程度の細かさの数値
毎に表示するか、その表示段階（ＳＴＥＰ値）を設定す
ることも可能である。 また、眼鏡レンズと角膜との間の距離（ＶＤ値コンタク
トレンズの場合はＯ）を設定する。−とも可能である。 ステップ１１６が終了すると再びステップ１００の準備
モードへ戻る。 なお上述の実施例では、投光パターンとして４点のスポ
ットパターンを用いる場合について説明したが、その他
のスポットパターンとして光軸を中心とするｎ本の各放
射線上にスポットパターン投光するｎ点のスポットパタ
ーンを用い、各点に関して統計的演算を行うことにより
、上記実施例におけるＡ、　　Ｂ、　　φ並びに球面度
数（ＳＰＨ）、柱面度数（ＣＹＬ）、軸角度（ＡＸＩＳ
）が求められ、この場合にはｎを大きな値とすることに
よって測定精度を飛躍的に高めることができる。またス
ポットパターン以外の投光パターンとしては、連続して
光軸の回りに環状をなす円形パターンであってもよく、
その場合には網膜上に投影されるパターンは楕円の式で
表され、その楕円の長軸および短軸のそれぞれの長さか
ら水甲方向の眼屈折度り、および垂直方向の眼屈折度り
、が容易に求められ、またその長軸の傾き角（軸角度）
も受光セン−ｔｔ−Ｈの座標から容易に・ｋめられる。 そして、Ｊ−述のような測定用光学系と投光パターンを
用いて眼屈折度を演算により求める測定方式に関しては
、本発明のように光学測定部と本体部が分離された測定
装置に用いることのみに有効ではなく、従来の一体据え
置き型装置に採用してもよいのは勿論である。 また、測定用光学系として第２図から第８図に示した例
は本発明の一実施例に過ぎず、光学測定部をハンディタ
イプに構成するためにはこの実施例から種々に変形する
が当業者にとっては可能であり、第１６図ないし第１９
図にその一変形実施例を４点のスポットパターンの例で
示しておく。 第１６図には測定用光学系８°、第１７図は測定光投光
光学系、第１８図は測定光受光光学系、第１９図は照準
光学系をそれぞれ示す。 測定光投光光学系９′は、ハーフプリズムの代わりにハ
ーフミラ−４５が用いられ、赤外線発光ダイオードの投
光用光源１５’からハーフミラ−４５まで真っすぐな光
軸ａ１に沿い、ハーフミラ−４５で直角に反射された測
定光の光軸　、ｌに被検眼Ｅ′を位置させることによっ
て、測定光を被検眼Ｅ°内に投光することができる。光
源１５”からハーフミラ−４５まての間の光軸　、を上
には、光Ｆｔ１５°側から順にコリメータレンズ１９゛
、ピラミッド形状の４角錐プリズム４６．絞り４７゜投
光リレーレンズ２１’、４穴ミラー４８．接眼レンズ２
２°が配置されている。４角錐プリズム４６は、４点の
スポットパターンを形成するために、光源１５゛からコ
リメータレンズ１９°を経た赤外光を光軸　、＋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４７は段光りレーシング２１’の焦点位置に配置
されており、４角錐プリズム４６から出た４本の光束は
絞り４７を通過した後に投光リレーレンズ２１″へ入射
し、それぞれが光軸ａ１°に平行な光束となって４点ス
ポットパターンを形成する。４穴ミラー４８は、後述の
測定光受光光学系１０゛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、その上側
の反射面が光軸　、ｌに対して４５°傾斜しており、投
光光学系９゛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
形成されている。従って、４穴ミラー４８の各人を通過
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２２′に入射し、ハーフミラ−４５で直角に反射され
て被検眼Ｅ′内に入る。 測定光受光光学系１０°では、測定光は被検眼Ｅ°から
４穴ミラー４８まで投光光学系９′の光路を逆行し、４
穴ミラー４８で直角に反射される。 この反射光の光軸ａｌ＋上には、４穴ミラー４８と平行
な反射面を持つマイクロミラー４９が配置されており、
このマイクロミラー４つによって測定光かさらに下方へ
直角に反射される。マイクロミラー４９の下方には光軸
ａ４１に沿って結像レンズ２７”および受光センサ２９
′か配置されている。 照準光学系５０では、ハーフミラ−４５を部分的に透過
した照明光の角膜反射光かタイクロイックミラー３１′
によって直角下方へ反射され、モニタリレーレンズ３３
°を通過する。モニタリレーレンズ３３′の下方には第
１の４５°　ミラー５１か配置され、その反射光路上に
レチクルパターンの書かれた透明ガラスのレチクル板５
２が配置されている。このレチクル板５２は、モニタリ
レーレンズ３３°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５１からレチクル
板５２を通過した位置には第２の４５°　ミラー５３か
、これに入射した照準光を直角下方へ反射させるように
配置されている。第２の４５°　ミラー５３の下方には
、測定光受光光学系１０°におけるマイクロミラー４９
以下の光軸ａ４°をこの受光系１０’と共有しており、
結像レンズ２７　および受光センサ２９′をも共有して
いる。従ってこの照準光学系５０は、モニタ用レチクル
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、照準光学系５０においてマイクロミ
ラー４９は極めて小さく、照明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。 以上に説明した実施例および変形実施例のような構成お
よび作用によれば、例えば第２０図に示すように、本体
部２をテーブル等の台上に据え置き、検者がハンディタ
イプの光学測定部１だけを片手に持ってこれを被検眼に
向けて位置させ、被検者には３〜５次先の視標３８を見
させた状態にし、モニタ４を眺めながら光学測定部１の
姿勢や位置を微調整操作しているうちに合照準且つ合焦
状態となれば、検者はその瞬間だけを捕まえるたけで後
は自動的に本体部２て演算か行われ、眼屈折度が算出さ
れてモニタ４に表示される。したかつて測定時間は極め
て短縮化され、また、被検者がどのような姿勢をとって
いても光学測定部１をその状態に合わせられるので、検
者にとっては測定が容易となり、被検者にとっては測定
時の窮屈な苦痛感から解放される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の眼屈折度測定装置の概略構成を示す
ブロック図である。第２図は本実施例における光学測定
部に内蔵された測定用光学系を示す図である。第３図な
いし第８図は本実施例の測定用光学系を構成する各要素
としての各光学系を示す図であり、第３図は測定光投光
光学系、第４図は測定光受光光学系、第５図は照明光学
系、第６図および第７図は照準光学系としてのモニタ用
カメラ光学系およびモニタ用レチクル光学系、第８図は
視標光学系をそれぞれ示している。第９図および第１Ｏ
図は照明光源の位置の違いによる角膜反射光の照準状況
を説明する説明図であり、第９図は照準がずれている状
態、第１０図は照準があっている状態をそれぞれ示して
いる。第１１図は本実施例において照明光源および錘か
円盤部材に取り付けられている状態を示す図である。第
１２図は本実施例において測定光がその先軸上の定点を
通って角膜上に入射し、網膜上に至る光路を斜視図的に
示した図である。第１３図は本実施例において角膜上に
投影される測定光パターンの位置を座標平面上に一般化
して示す図であり、第１４図は第１３図のように角膜上
に投影された測定光パターンに対応する受光センサ上の
像の位置を座標平面上に一般化して示すである。第１５
図は本実施例による眼屈折度測定の制御を示すフローチ
ャート図である。第１６図は変形実施例の測定用光学系
を示す図、第１７図は第１６図における測定光投光光学
系を示す図、第１８図は第１６図における測定光受光光
学系を示す図、第１９図は第１６図における照準光学系
を示す図である。第２０図は本実施例による眼屈折度の
測定状態を示す図である。 １・・・光学測定部、２・・・本体部、３・・・制御手
段の一部としての画像認識装置、４・・モニタ、５・・
・制御手段の一部としての制御回路、８・・・測定用光
学系、９・・・測定光投光光学系、１０・・・測定光受
光光学系、１１・・・視標光学系、１２・・・モニタ光
学系の一部としてのモニタ用カメラ光学系、１３・・・
モニ夕光学系の一部としてのモニタ用レチクル光学系、
１４・・照明光学系、Ｉ５　・測定）１′４の投光用光
源、２９　・受光セッサ、３０〜照明−゛相加、３５・
レチクル光源、３８　視標、Ｅ−被検限 時　許　出　願　人　　　　隆祥産業株式会社代　理　
人　左理士　　　　前出　葆（外１乙）第２図 ｉｉ、、′２８ 第１１図 ス○ 第１図 第１３図 第１４図 第９図 第１０図 第Ｉ５　図　（ｆ０２） 第２０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、被検眼（Ｅ）に対して他覚的に眼屈折度を測定
   するための測定用光学系（８）を備えた眼屈折度測定装
   置において、 上記測定用光学系（８）は、 上記被検眼（Ｅ）に投光されるべく設定された測定光の
   光軸（ａ＿２）の回りの周方向に、該光軸（ａ＿２）に
   対して対称となる位置に配置された複数の点光源（３０
   ）よりなる照明光学系（１４）と、 上記設定された測定光の光軸（ａ＿２）の位置と上記複
   数の点光源（３０）の角膜反射パターンの中心位置との
   相対的位置関係をモニタ手段（４）に表示するモニタ光
   学系（１２、１３）とを備えていることを特徴とする眼
   屈折度測定装置。