JPH02934B2

JPH02934B2 -

Info

Publication number: JPH02934B2
Application number: JP60146227A
Authority: JP
Inventors: Yukio Fukui; Tsunehiro Takeda; Takeo Iida
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1990-01-09
Also published as: US4772114A; JPS628730A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、眼球屈折力を他覚的に測定する眼球
屈折力測定装置に関するものである。

［従来の技術］眼球屈折力測定装置によつて屈折力を測定する
には、微弱な赤外線ビームを眼球の正面より照射
する必要がある。このためには、被験者の視線方
向を上記装置の正面方向に固定させなければなら
ないが、これは被験者に著しい負担を強いること
になる。

そこで、この負担を避けるため、本発明者ら
は、先に、眼球の回転運動を許しながら測定する
眼球屈折力測定装置を提案している。その装置
は、楕円鏡の２焦点を利用して、見かけの眼球位
置をずらすと共に、直交する２軸のまわりに揺動
可能な平面鏡を眼球運動に応じて動かし、見かけ
上固定した眼球を設定するものである。

第４図はその装置の概要を示すもので、１は赤
外線ビームを射出すると共に眼底からの反射光を
受光して眼球の屈折力を測定する光源兼受光測定
装置、２は２軸揺動可能な平面鏡、３，４は楕円
鏡、５は測定対象の眼球である。

上記装置において、眼球５が実線で示した向き
にある場合には、その向きを検出して、平面鏡２
を同じく実線で示した向きとすれば、ビームは図
面に実線矢印で示すように視線方向正面から眼球
５を照射する。眼球５が破線で示す向きに変化し
ても、それに伴つて平面鏡２を破線で示す向きに
傾ければ、ビームは破線で示す光路を通つて、眼
球５の向きの変化にも拘らず、眼球５を正面から
照射する。

上記装置において、楕円鏡３，４は等価的にレ
ンズの役割を果たすことになるが、楕円面はその
位置によつて曲率半径が異なるため、レンズとし
ての特性が異なつてくる。そのために、装置内で
この補正を行つてビームの射出及び反射光の測定
をしなければならず、装置内にその補正のための
演算回路が必要となる。

［発明が解決しようとする問題点］本発明の目的は、眼球運動を許容しながら眼球
屈折力を測定可能とした装置を、上述の楕円鏡に
代えて球面凹面鏡を用いたものとして構成し、そ
れにより装置を安価に提供可能にすると同時に、
屈折力測定のための補正の演算装置を設ける必要
をなくすことにある。

［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するため、本発明の眼球屈折力
測定装置は、ビーム状赤外光で眼球を照射するた
めの光源を備えた光源部と、眼球の向きの変化を
検出する方向測定部と、眼球の実像を２軸揺動ミ
ラーの反射面上に結像させる相対向する一対の凹
面鏡と、上記実像を眼球の位置と光学的に等価な
光源と対向する位置に第２の実像として結像させ
る光学系と、上記２軸揺動ミラーを上記方向測定
部の出力に基づいて傾動させることにより眼球の
向きの変化に拘らず上記第２の実像を静止したも
のとするためのミラー揺動駆動機構と、眼底から
の反射光を受光して位置のずれから眼球の屈折力
を測定する屈折力測定部と、を備えることにより
構成される。

［作用］上記構成を有する眼球屈折力測定装置において
は、眼球の向きの変化即ち視線の変化が方向測定
部によつて検出され、その検出出力に応じて２軸
揺動ミラーが傾動し、このミラーでの反射により
一対の凹面鏡により作られた眼球の実像が入射方
向を変化させながら光学系に入射する。その光学
系によつて光源の直前に第２の実像が作られる
が、その実像は上記ミラーの作用により眼球の向
きに拘らず常に一定の方向を向いた静止状態にあ
るものとなり、眼球はその向きの変化に拘らず、
常に正面から光で照射されることになる。従つて
眼球の向きの変化を許容しながら屈折力の測定が
行われる。

［発明の効果］本発明によれば、眼球に向きの変化、即ち視線
の変化を許容しつつ屈折力の測定が可能であり、
そのため例えば被験者に実際に事務作業を行わせ
ながらもオンラインで屈折力の測定を行うことが
でき、さらに眼球の実像を得るために既提案の楕
円鏡に代えて球面凹面鏡を用いるようにしたの
で、簡単且つ正確に眼球屈折力を測定することが
でき、それに伴つて装置の簡単化、低廉化を図る
ことができる。

［実施例］本発明の実施例を説明するに先立ち、まず、本
発明の測定原理を説明する。

第２図は、本発明に用いるリレー光学系を原理
的に示すもので、光源の前方に置かれる光学系１
１の２枚のレンズ１２，１３と、上記光学系から
の光ビームを受ける相対向状態の２枚の凹面鏡１
４，１５とを備えており、光源からの光ビーム１
７が同図に矢印で示す光路を通つて点Ｃに位置す
る眼球に投射するように、各光学素子を配置して
いる。

即ち、２枚のレンズ１２，１３を経て、凹面鏡
１４の曲率中心R₁から水平面１８内において僅
かにずれた点Ａを通る光ビーム１７は、凹面鏡１
４の中心Ｄで反射した後、水平面１８上において
上記点Ａと曲率中心R₁を挾んで対称な点Ｂに集
光する。この点Ｂは、他方の凹面鏡１５の曲率中
心R₂からわずかに鉛直方向上方の位置に相当し、
このＢ点を通る光ビーム１９が直進して凹面鏡１
５の中心Ｅに向かうように凹面鏡１５を配置する
と、その中心Ｅで反射した光ビーム２０は、凹面
鏡１５の曲率中心R₂を挾んで鉛直面２１内にお
いて、上記点Ｂと対称な点Ｃに向かうようにな
る。

従つて、点Ａに点光源を置けば、その実像が凹
面鏡１４によつて点Ｂの位置にでき、さらに凹面
鏡１５によつて点Ｃの位置に実像として結像す
る。面して点Ａ，Ｂは凹面鏡１４の光軸₁から
ずれており、また点Ｂ，Ｃは凹面鏡１５の光軸
ER₂からずれている。そのため、点Ｂ及びＣにで
きる像にはそれぞれコマ収差を生ずるが、上記両
ずれの方向が互いに直交するようにして、点Ｂの
実像を再度点Ｃに結像させるため、互いの収差が
打消されて、全体としての収差は低減される。

上述したところからわかるように、点Ａに点光
源を置けば点Ｃに実像が得られ、逆に、点Ｃに眼
球を位置させれば、その実線が点Ａにおいて得ら
れることになる。

上記第２図のリレー光学系において、凹面鏡１
４，１５は等価的に凸レンズと見なされる。第３
図に、その凸レンズを用いた等価光学系を示す。
同図において、２５はレンズ２６，２７により構
成される光学系、２８は点Ａの位置に置かれた揺
動ミラー、２９，３０は凹面鏡１４，１５と等価
な等価凸レンズであり、点Ｃの位置に置かれた眼
球３１の実像が点Ａの位置に作られ、その実像に
基づく第２の実像３３が点Ｆの位置に作られるよ
うに構成されている。

即ち、点Ａより出る光ビーム３４は、等価凸レ
ンズ３０，２９を通つて点Ｃに焦光する。また、
レンズ２６，２７を備えた光学系２５は、全体と
してリレー系を構成し、且つ点Ａ上にレンズがこ
ないように設定するためのレンズ系の例である。

今、上記レンズ２９，３０の焦点距離をｆと
し、レンズ２６，２７として、例えば焦点距離
ｆ／２のレンズを用い、レンズ２９，３０，２
７，２６のそれぞれの間隔を4f、5/2ｆ、3/2ｆと
設定すれば、第３図のリレー光学系は、レンズ２
６よりもf/2だけ外側の点Ｆとレンズ２９よりも
2fだけ外側の点Ｃとが、光軸に対して反転してい
るが、その点を除いては光学的に等価な系とな
る。そのため、例えば点Ｆで光軸に平行なビーム
３５は、Ｃ点においても光軸に平行となる。よつ
て、点Ｃの位置に眼球３１を位置させれば、その
実像が点Ａの位置にでき、さらにその実像に基づ
く第２の実像３３が点Ｆにでき、これにより眼球
３１は見かけ上点Ｆの位置に移ることになる。

ここで、もし、眼球３１が点Ｃを中心にして僅
かの角度だけ回転しても、その角度の半分の角度
だけ揺動ミラー２８をＡ点を中心に回転させれ
ば、点Ｆに得られる眼球の実像３３は回転するこ
となく、静止したままの状態を維持し、常に同一
方向を向いたものとなり、これにより眼球に対し
て常に正面からビームを照射することができる。
従つて、眼球からの反射光を受光すれば、その屈
折力を測定することができる。

本発明は、上記原理に基づいて構成されたもの
で、その実施例を示す第１図において、４１は測
定対象の眼球、４２はその眼球４１に対してビー
ム状赤外光パルスを照射すると共に眼底からの反
射光を受光する光源部兼屈折力測定部、４３は眼
球４１の向きの変化を検出する方向測定部、４４
は視標としての情報入出力装置、４５は２軸揺動
ミラーを示している。

この眼球屈折力測定装置は、眼球４１の向きの
変化を方向測定部４３で検出し、その出力に応じ
て２軸揺動ミラー４５を傾動させ、眼球４１の向
きに拘らず常に赤外光を眼球４１の正面から投射
可能とし、それにより眼球の屈折力の測定を行う
ように構成したものである。

即ち、光源部兼屈折力測定部４２は、上述した
第２図及び第３図のリレー光学系とほぼ同様に構
成されたもので、ビーム状に収束された赤外光を
パルス状に変調して射出すると共に眼底からの反
射光を受光して屈折力を測定する光源兼受光測定
装置４６を備えると共に、その光源兼受光測定装
置４６と、眼球４１の前方に配設されるミラー４
７との間に、第２図及び第３図で説明したのと同
様の一対のレンズ４９，５０を有する光学系４
８、２軸揺動ミラー４５、及び相対向する一対の
球面凹面鏡５２，５３が配設されている。眼球４
１の前方に配設された上記ミラー４７は、可視光
を通過させるが赤外光を反射させるものであり、
そのため上記リレー光学系の作用と相俟つて、光
源兼受光測定装置４６からの赤外光が眼球４１を
照射することになるが、これはとりもなおさず、
眼球４１の実像が点Ｆに作られることにほかなら
ない。

而して、２軸揺動ミラー４５を２軸あるいはい
ずれかの軸のまわりに所定量傾ければ、前述した
ように、リレー光学系によつて作られる眼球の実
像５４を眼球４１の向きの変化に拘らず静止させ
た状態にすることができ、赤外光によつて眼球４
１を常に正面から照射することができる。

上記２軸揺動ミラー４５の傾動量は、方向測定
部４３の出力によつて定められるもので、上記測
定部４３は、ミラー４７と情報入出力装置４４と
の間のハーフミラー５６によつて反射される光の
向きに、テレビカメラ等による受光部５７が配置
されている。従つて、眼球４１の像はミラー４７
及びハーフミラー５６を通つて上記受光部５７に
至り、そこで眼球４１の向きが検出され、その出
力に応じた駆動信号が揺動ミラーの揺動駆動機構
（図示せず）に伝えられ、これにより揺動ミラー
４５が傾動される。

また、視標としての情報入出力装置４４の画像
は、ハーフミラー５６及びミラー４７を通つて眼
球４１に入射され、従つて被験者はそれらのミラ
ーを通して情報入出力装置４４の画像を見ながら
自然な状態で測定できるように構成している。

上記構成の装置においては、眼球４１の実像が
ミラー４７及び一対の凹面鏡５３，５２によつて
揺動ミラー４５の反射面上の点Ａに作られる。こ
の実像は、揺動ミラー４５での反射により光学系
４８に入射して、点Ｆに第２の実像を作る。而し
て、上記揺動ミラー４５を眼球４１の向きの変化
に対応させて傾動し、眼球の実像が光学系４８に
入射する向きを変えれば、点Ｆに作られる第２の
実像を光源兼受光測定装置４６に対向する静止し
たものとすることができる。

即ち、眼球４１の向きは常時方向測定部４３に
よつて検出され、その検出値に応じた駆動信号が
揺動ミラーの駆動機構に伝えられる。これによ
り、ミラー４５は眼球４１の動きに追随して所定
の方向に傾動し、光源兼受光測定装置４６からの
ビーム状赤外光パルスは常に眼球４１を正面から
照射する。

このように赤外光を正面から照射された眼球４
１からの反射光は光源兼受光測定装置４６に入射
し、その位置のずれから眼球４１の屈折力が測定
される。

なお、点Ｃの位置に眼球４１のミラー４７によ
る鏡像５８が作られ、両凹面鏡５２，５３間の中
心をＢ、揺動ミラーの回転中心をＡとすると、収
差の低減という観点からすれば、角ABCを直角
に近く設定するのが望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体構成図、第２図
はそれに用いたリレー光学系の説明図、第３図は
その等価光学系の説明図、第４図は従来例の構成
図である。４１……眼球、４３……方向測定部、４５……
２軸揺動ミラー、４８……光学系、５２，５３…
…凹面鏡。

Claims

【特許請求の範囲】

１ビーム状赤外線で眼球を照射するための光源
を備えた光源部と、眼球の向きの変化を検出する
方向測定部と、眼球の実像を２軸揺動ミラーの反
射面上に結像させる相対向する一対の凹面鏡と、
上記実像を眼球の位置と光学的に等価な光源と対
向する位置に第２の実像として結像させる光学系
と、上記２軸揺動ミラーを上記方向測定部の出力
に基づいて傾動させることにより眼球の向きの変
化に拘らず上記第２の実像を静止したものとする
ためのミラー揺動駆動機構と、眼底からの反射光
を受光して位置のずれから眼球の屈折力を測定す
る屈折力測定部と、を備えたことを特徴とする眼
球屈折力測定装置。