JPH0315449B2

JPH0315449B2 -

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Publication number: JPH0315449B2
Application number: JP57193949A
Authority: JP
Inventors: Mitsugi Aoki; Takashi Shioiri
Original assignee: TOPUKON KK
Current assignee: TOPUKON KK
Priority date: 1982-11-06
Filing date: 1982-11-06
Publication date: 1991-03-01
Also published as: JPS5985643A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、所定位置に配置された屈折度検査用
視標を矯正光学系を介して被検者に視準させて遠
用屈折度または近用屈折度の測定を行なう遠用お
よび近用屈折度測定装置に関するものである。

従来より、人間の瞳孔間隔が千差万別であるこ
とに鑑み、両被検眼の間隔に合わせて矯正光学系
を通過する測定光束の間隔を変え得るように構成
し、これにより被検者の応答を受けながら、遠用
および近用屈折度の測定を行なう自覚式屈折度測
定装置が種々知られている。

その１つとして、屈折度の異なる各種矯正レン
ズを回転円板の外周部に所定間隔を置いて配置す
ると共にこの回転円板を両眼前に両瞳孔間隔に合
わせて調整可能なように１対設け、被検眼の屈折
度に応じた矯正レンズの選択を行ないつつ被検者
に屈折度検査用視標を視察孔を通して視準させる
ように構成した装置がある。しかしながら、この
ような従来装置においては被検者の眼前に装置本
体が配置されしかも視標の視準は視察孔を通して
行なわれるため、この視察孔の内壁面などに影響
されていわゆる機械近視の状態がつくられ正確な
測定値を得ることができないという欠点があつ
た。また、かかる従来装置においては矯正レンズ
の屈折度を変える毎に被検者は視野を一時的に遮
断されることとなり被検者によつては心理的動揺
が大きくひいては精度良い測定値が得られないと
いう欠点があつた。

また、他の従来装置として眼前に直接矯正レン
ズを配置する代りに例えば眼鏡装用位置にあたか
も矯正レンズが存するかのようにその投影像を形
成し、この投影像を通して視標を視準させるよう
に構成し、これにより視野の遮断を回避するよう
にしたものが知られている。ところが、このよう
に構成した装置にあつては遠用屈折測定の際には
視標からの２つの光束を平行状態で両被眼に到達
させるので特に問題はないが、近用屈折測定の際
には自然近用視の状態を得るため近用測定距離に
おける視標像上で両眼の視軸を交差させるという
いわゆる輻輳状態が当然にはつくり出せない。そ
こで、かかる従来装置では補正レンズの屈折度を
大きくして視標像の距離と近用測定距離とを一致
させ、さらに眼前に近用測定距離に応じた偏角プ
リズムを挿入して視標像位置で視軸を交差させる
ようにしている。しかしながら、遠用屈折測定の
際には不要な偏角プリズムを近用屈折測定の度に
光路に挿入する煩しさは測定能率の向上を阻む要
因となり、また偏角プリズムの挿入により見掛上
瞳孔間距離が変化して網膜上の像にずれが生じい
わゆる融像が損なわれることとなつて適正な近用
屈折測定を行なうことができないという欠点が生
ずる。

本発明は、このような従来の欠点を解消するた
めになされたものであり、遠用屈折測定および近
用屈折測定のいずれの場合にも矯正レンズや偏角
プリズムなどの光学部材を眼前に配置する必要が
なくなり、また遠用屈折測定から近用屈折測定へ
移行させた場合にも瞳孔間距離の変化に対応した
補正を行ない得る遠用および近用屈折度測定装置
を提供することを目的とする。

以下、本発明の実施例を詳説する前に第１図に
基づき本発明に係る遠用屈折測定および近用屈折
測定の原理を説明する。

まず、遠用屈折測定の場合屈折度検査用視標位
置（矢印Ａ）は被検眼E₁，E₂の前方の十分遠い
位置に設定されるため、視標から両被検眼E₁，
E₂に到達する２つの光束の主光線D₁，D₂は互い
に平行となる。このときの矯正レンズの像（実線
x₁，x₂で示されている。）は眼前の眼鏡装用位置
P₁，P₂に形成されている。こうして、被検者の
応答を受けて矯正レンズの像x₁，x₂を屈折度に応
じて変化させることにより適正な矯正屈折度の値
を得ることができる。

次に、近用屈折測定の場合屈折度検査用視標位
置（矢印Ｂ）を被検眼E₁，E₂の角膜頂点位置M₁，
M₂から前方へ距離L₀だけ離れた位置に設定され
るため、視標からの２つの光束の主光線G₁，G₂
はそれぞれ前述した主光線D₁，D₂に対して角度
φで交差するようになる。したがつて、被検眼
E₁，E₂の視軸は互いに近づく方向に動くように
なり、角膜頂点位置M₁，M₂間の距離_Lは遠用
屈折測定時における主光線D₁，D₂の間隔すなわ
ちその時の瞳孔間距離P_Lより短くなる。この場
合、矯正レンズの眼前の結像位置は矯正レンズを
何ら操作しない限り変らないので、矯正レンズの
中心O₁，O₂と遠用視状態における視軸の方向す
なわち主光線D₁，D₂との間に間隔Δ₁，Δ₂がそれ
ぞれ生ずる。このような状態になると、レンズの
プリズム作用により視標像が両被検眼E₁，E₂の
眼底に結像されなくなり、適正な近用屈折測定を
行なえない虞が生じる。

かかる事態を解決するには、破線y₁，y₂で示す
ように各矯正レンズの像を互いに近づける方向に
移動させ、新たな像y₁，y₂の中心₁，₂を近用
屈折測定時における被検眼の視軸が通過するよう
に設定すれば良い。つまり、各矯正レンズの光軸
を、各被検眼E₁，E₂の移動量に応じて各被検眼
E₁，E₂の瞳孔の中心を結ぶ線の方向に互いに近
付ければよい。なお、矯正レンズの像の移動に必
要な調整量Δは上述した間隔Δ₁，Δ₂に相当する
が、左右対称に現れるものとしてΔ₁＝Δ₂＝Δと
置くと初等解析幾何の計算により調整量Δは次式
により求められる。すなわち、 Δ／L_f＋１／２E_L＝１／２P_L／L₀＋１／２E_Lの関係か
ら Δ＝P_L（L_f＋E_L／２）／2L₀＋E_Lを得る。

ここでP_Lは上述したごとく遠用視状態の瞳孔
間距離であり、L_fは被検眼角膜頂点M₁，M₂から
矯正レンズの中心₁，₂までの距離、E_Lは被検
眼E₁，E₂の眼軸長、L₀は近用屈折測定距離をそ
れぞれ示している。

なお、かかる調整量Δの値は後述する制御演算
回路等の処理系統により演算されるわけである
が、このΔの演算に必要なデータとしての瞳孔間
距離P_Lは遠用屈折測定の際後述する照準系を構
成する１対の照準板の移動量を検出して得られ
る。こうして演算された調整量Δの値に基づき矯
正レンズに連結された移動用モータ（後述する）
の制御を行なうようにする。

次に、上記の原理に基づいて本発明を適用した
自覚式屈折度測定装置につき図面を参照しながら
説明する。

第２図に示すように、本件発明の装置は被検眼
E₁，E₂の屈折度を測定するための測定光学系Ｓ
と、この測定光学系Ｓに対する被検眼E₁，E₂の
位置関係設定を行なう指標を被検眼E₁，E₂に投
影する指標投影系Ｈと、被検眼E₁，E₂を照準す
るための照準系Ｊとから大略構成されている。な
お、以下符号に付される添字の１，２は第３図お
よび第４図に示す光学系の配置間隔の説明を除き
右眼、左眼をそれぞれ示すものとする。

まず、測定光学系Ｓについて詳説すると、光源
１からの光は集光レンズ２を介して回転円板３上
に設けられた屈折度検査用視標４を照明する。こ
の視標４は球面度数、円柱度数、円柱軸等の検出
のため各種のものがあり、これらは回転円板３の
回転により選択され光路内に挿入される。なお、
光源１、集光レンズ２、および回転円板３は後述
する近用屈折測定のため光軸に沿つて移動可能と
なつている。また、視標４からの光束は、第１投
影レンズ５を介してこのレンズ５の後方に設けら
れ球面度数、円柱度、円柱軸などを矯正するため
の１対の矯正光学K₁，K₂を通過する。この矯正
光学系K₁，K₂は第１投影レンズ５の光軸を挟ん
で両側の対称位置にそれぞれ配置され、これらは
光学的に同一の構成となつている。

以下に右眼測定用矯正光学系K₁を例として矯
正光学系K₁，K₂の詳細につき説明すると、矯正
光学系K₁は第１群レンズ系６₁、第２群レンズ系
７₁、第３群レンズ系８₁第１及び第２の円柱レン
ズ９₁，９₁及び偏角プリズム１０₁，１０₁，１１
_１，１１₁から構成され、第１群レンズ系６₁の光
軸に沿つての移動により球面度数を矯正し得るよ
うになつている。ここで第３群レンズ系８₁は２
つのレンズ系から成り、この２つのレンズ系に挟
まれた第１および第２の円柱レンズ９₁，９₁によ
り円柱度を矯正しうるようになつている。そし
て、この２つの円柱レンズ９₁，９₁は円柱度の絶
対値が等しく符号が反対の円柱レンズであり、そ
れぞれ光軸のまわりに回転可能となつており、両
レンズ９₁，９₁を同方向に同角度だけ回転すると
円柱軸の矯正が行なわれ、互いに逆方向に同角度
だけ回転すると円柱度数の矯正が行なわれるよう
になつている。一方、第３群レンズ系８₁の後方
に配置される２つの偏角プリズム１０₁，１０₁は
光軸に直交する鉛直軸に対し対称な偏角量を有
し、これら偏角プリズム１０₁，１０₁を光軸のま
わりに互いに逆方向かつ同角度だけ回転すること
により被検眼E₁の水平方向のプリズム値を矯正
しいわゆる斜位補正を行ない得るようになつてい
る。また、偏角プリズム１０₁，１０₁の後方に配
置される偏角プリズム１１₁，１１₁は偏角プリズ
ム１０₁，１０₁に対し光学的に90゜だけ回転した
構成となつており、上記と同様な方向および角度
の回転により被検眼E₁の垂直方向のプリズム値
を得るようになつている。このように、右眼測定
用矯正光学系K₁は球面度数、円柱度、円柱軸、
プリズム値などの屈折状態を独立別個に矯正し得
るよう構成されているが、左眼測定用矯正光学系
K₂も同様に説明できるのでその詳細は省略する。
なお、各矯正光学系K₁，K₂は被検眼E₁，E₂の瞳
孔間距離に合致させるため第１投影レンズ５の光
軸を挟んで水平方向に平行に移動可能となつてい
る。

こうして、１対の矯正光学系K₁，K₂を通過し
た各光束は第２投影レンズ１２、ハーフミラー１
３、第３投影レンズ１４、およびハーフミラー１
５をそれぞれ介して被検眼E₁，E₂に到達し、被
検眼瞳を通過して両眼底上に視標４の像を形成さ
せる。また、各矯正光学系K₁，K₂を通過した光
束は第２投影レンズ１２、第３投影レンズ１４か
ら構成されるリレーレンズ系Ｒにより共通にリレ
ーされ両被検眼E₁，E₂の眼鏡装用位置P₁，P₂（眼
前から12mm程度）に矯正光学系K₁，K₂の像が形
成されるようになつている。なお、コンタクトレ
ンズ用矯正屈折度を測定する場合には被検眼E₁，
E₂の角膜頂点位置M₁，M₂の矯正光学系K₁，K₂
の像が形成されている位置に設定する。したがつ
て、矯正光学系K₁，K₂があたかも眼前に配置さ
れたことと等価になつており、被検者はハーフミ
ラー１５を介して自然視の状態で視標４の像を視
準することができる。

こうして、被検者は自然視の状態で視標４を直
視しつつ検者に対する応答を行ない、視標４が適
正に見えるまで矯正光学系K₁，K₂による矯正を
図り、その矯正値に基づいて屈折度測定を行なう
ようになつている。

次に、測定光学系Ｓの配置および光束状態を第
３図ａ，ｂおよび第４図ａ，ｂに示す模式図に従
つて詳説する。なお、各図において第１図および
第２図と共通の構成部分については同一の符号を
付し、各レンズ系は簡略化するため前側主点位置
と後側主点位置とが一致する薄肉レンズとして表
わされている。なお、被検眼E₁，E₂の位置に関
しては、眼鏡レンズ用矯正屈折度を測定する場合
に限定して以下説明する。

第３図ａ，ｂは遠用屈折測定時における光学系
の配置を示し、その光学データの一例につき説明
すると第１投影レンズ５の焦点距離f₁は250mm、
第２投影レンズ１２の焦点距離f₂は150mm、第３
投影レンズ１４の焦点距離f₃は第２投影レンズ１
２のそれと同じく150mmである。また、視標４と
第１投影レンズ５との間隔l₁は250mm、第１投影
レンズ５と矯正光学系K₁，K₂との間隔l₂は250
mm、矯正光学系K₁，K₂と第２投影レンズ１２と
の間隔l₃は100mm、第２投影レンズ１２と第３投
影レンズ１４との間隔l₄は300mmである。さらに、
第３投影レンズ１４と被検眼E₁，E₂の眼鏡装用
位置P₁，P₂との間隔l₅は200mm、被検眼角膜位置
M₁，M₂と眼鏡装用位置P₁，P₂との間隔l₆は12mm
である。

かかる光学データの下で矯正光学系K₁，K₂を
０デイオプターの球面度数にした場合につき、第
３図ａに関して以下に説明する。視標４からの光
束の主光線は第１投影レンズ５により互いに平行
に保つたまま矯正光学系K₁，K₂に入射され、第
２投影レンズ１２と第３投影レンズ１４との中間
位置における光軸上で交差し、続いて第３投影レ
ンズ１４により互いに平行な２つの光線となり被
検眼E₁，E₂に到達する。この被検眼E₁，E₂に投
影される２光束の中心間隔は矯正光学系K₁，K₂
の光軸間移動により調整できる。また、視標４の
像は光軸上の点αに一旦結像された後第３投影レ
ンズ１４を介して被検眼E₁，E₂の眼底位置β₁，β₂
上にそれぞれ結像される。なお、この場合被検者
の球面度数は０デイオプターとする。

矯正光学系K₁，K₂の中心点γ₁，γ₂は、第２投
影レンズ１２、第３投影レンズ１４に関して被検
者の眼鏡装用位置P₁，P₂の点δ₁，δ₂と共役関係に
なるように設定される。この設定のため測定光学
系Ｓの被検者に対する位置決め調整が行なわれ
る。この調整については後述する。この設定調整
により被検者の眼前に矯正光学系を配置しないに
もかかわらずあたかも被検者の眼鏡装用位置に矯
正光学系を配置したと同じ状態をつくり出すこと
ができる。なお、矯正光学系K₁，K₂は前側主点
位置と後側主点位置が一致する薄肉レンズ系で説
明したが、実際の厚肉レンズ系では、矯正光学系
の後側主点位置を被検者の眼鏡装用位置P₁，P₂
の点δ₁，δ₂と共役に設定するものである。

次に、第３図ｂについて説明すると、これは矯
正光学系K₁，K₂の球面度数を−10デイオプター
に設定した場合の光束状態を示し、その他の光学
装置、被検者の位置等は第３図ａと同様である。
ここで、矯正光学系K₁，K₂は球面度数を変化さ
せても後側主点位置は変わらないように構成さ
れ、点γ₁と点δ₁、および点γ₂と点δ₂の各共役関係
は第３図ａと同様になる。なお、視標４の像は被
検者の眼鏡装用位置P₁，P₂から100mm前方の点ε₁，
ε₂に結像された後、球面度数−10デイオプターの
被検者に投影されてその眼底位置β₁，β₂に結像さ
れる。

このように遠用屈折測定は行なわれるが、上述
したごとく被検者の両眼に投影される２光束の主
光線は常時平行に保たれ、被検者は遠方自然視の
状態で屈折測定を済ませることができる。

次に、近用屈折測定時における光学装置、光束
の状態を第４図ａ，ｂに基づいて説明する。近用
屈折測定の際には視標４を光源１及び集光レンズ
２と共に第１投影レンズ５に向いかつ光軸に沿つ
て移動させるが、例えば300mmの近用屈折測定を
行なう場合視標４と第１投影レンズ５との間隔
_１は41.6mmに移動設定が行なわれる。その他の光
学配置、被検者の位置等は遠用屈折測定の場合と
同様である。

第４図ａは矯正光学系K₁，K₂を０デイオプタ
ーに設定した場合、第４図ｂは−10デイオプター
に設定した場合の光束状態をそれぞれ示してい
る。まず第４図ａについて説明すると、視標４か
らの光束の２つの主光線は第２投影レンズ１２、
第３投影レンズ１４間の光軸上の点φで交差した
後、第３投影レンズ１４を介して交差角、すなわ
ち輻輳角θにより被検者に到達する。なお、視標
４の像は光軸上の点φに結像される。また、光軸
上の点φの前方の点ωは第３投影レンズ１４によ
る虚像位置であり、この点ωは被検者の眼鏡装用
位置P₁，P₂の前方の300mmに設定される。この結
果、被検者は、眼鏡装用位置P₁，P₂の前方300mm
にあたかも視標４を配置したのと同様の輻輳角θ
で近用自然視の状態で視準することができる。

第４図ｂは矯正光学系K₁，K₂を−10デイオプ
ターに設定した場合を示し、視標４の像は被検者
の眼鏡装用位置P₁，P₂の前方75mmの点t₁，t₂に結
像される。この場合においても被検眼E₁，E₂に
到達する２つの光束の主光線がなす角、すなわち
輻輳角θは第４図ａの場合と同一であり、被検者
は適正な輻輳状態すなわち近用自然視の状態で視
標４を視準することができる。なお、本実施例に
おいては近用屈折測定距離を300mmに設定したが
視標４の移動量を変えることにより所望の距離で
の近用屈折測定が可能となり、いずれの測定距離
でも適正な輻輳状態をつくり出すことができる。

このように、近用屈折測定を行なう場合には視
標４を光軸に沿つて移動させることのみで適正な
輻輳角θを得て視準が可能となり、この視準は近
用自然視の状態で実現できる。また、本実施例に
おいては矯正光学系K₁，K₂の位置（厚肉レンズ
系として想定した場合は前側主点位置に相当す
る。）を第１投影レンズ５の前方250mmに配置して
いる。これにより、回転円板３上の視標４を視準
する場合の視角は視標の位置に影響されることが
ない。このことは、測定距離に応じて回転円板３
の回転により異なつた大きさの視標を選択する必
要がなくなり測定能率が向上する。なお、本実施
例での第１ないし第３投影レンズを凹面鏡で構成
しても同様な効果を得ることができる。

次に、被検眼E₁，E₂を適正な位置に設定する
ための被検眼位置設定光学系Ｉについて説明す
る。この被検眼位置設定光学系Ｉは、被検眼E₁，
E₂に向けて指標１８a₁，１８b₁の像を投影するた
めの一対の指標投影系Ｈと被検眼E₁，E₂の両眼
前眼部を照準するための１つの照準光学系Ｊとか
ら構成されている。

まず、指標投影系Ｈにつき右眼投影系を例とし
て第２図、第５図および第６図を参照しながら説
明する。光源１６₁からの光は集光レンズ１７₁に
より作動距離検出用の指標板１８₁を照明する。
この指標板１８₁には第６図に示す如く表面およ
び裏面にそれぞれ指標１８a₁，１８b₁が設けられ
ている。そして、これらの指標１８a₁，１８b₁の
像は第４投影レンズ１９₁および反射鏡２０₁を介
して被検眼E₁の前眼部に形成されるようになる。
なお、指標板１８a₁は通常の眼鏡レンズでの矯正
屈折度を測定する際の作動距離（測定光学系Ｓと
被検眼E₁，E₂との距離）を設定するために用い
られ、指標１８b₁はコンタクトレンズの場合にお
ける作動距離設定に用いられるものである。ま
た、光源１６₁の前方に設けられるフイルター２
１₁は不可視光である近赤外の帯域のみ透過させ
るものであり、被検者の測定中における縮瞳など
を防止する作用がある。またこの指標投影系から
の光束は被検眼前眼部周辺を照明する。なお、左
眼投影系も右眼投影系と同様な構成であるのでそ
の説明を省略する。そして、後述するように、こ
れら１対の指標投影系Ｈの光軸は測定光学系Ｓお
よび照準系Ｊの光軸に対して傾斜している。ま
た、第４投影レンズ１９₁の中心を通りその光軸
に直交する仮想線Vaと測定光学系Ｓの光軸とが
交差する点、および指標板１８の２つの指標１８
a₁，１８b₁の中心を結ぶ仮想線Vbと測定光学系
Ｓの光軸とが交差する点を一致させると指標１８
a₁，１８b₁焦点の最適状態を得ることができ、後
述するM₁あるいはQ₁における指標１８a₁あるい
は１８b₁の像の明瞭な観察測定を行なうことがで
きる。この一致点が第５図に示す点F₁である。

以下に指標投影系Ｈによる作動距離設定の原理
を第５図に従つて説明する。なお特に断らない限
り右眼投影系のみにつき説明する。点Q₁は測定
光学系Ｓにおける矯正光学系K₁の後側主点位置
と共役な位置であり、通常の眼鏡レンズ用の被検
者矯正屈折度を測定する場合にはこの点Q₁の位
置と眼鏡装用位置P₁とを一致させるように作動
距離の設定を行なう必要がある。そのため、被検
眼E₁が上記のように位置決めされたとき被検眼
E₁の角膜頂点M₁に指標１８a₁の像が形成される
ようになつている。したがつて、検者は照準系Ｊ
により被検眼前眼部を照準し指標１８a₁の像が瞳
中心に合致するように作動距離設定を行なう。

次に、コンタクトレンズ用の被検眼E₁の矯正
屈折度を測定する場合につき説明する。この場合
には矯正光学系K₁の結像位置である点Q₁の位置
に被検眼E₁の前眼部を一致させる必要がある。
そのため、指標１８b₁は点Q₁の位置に被検眼E₁
を一致させたとき指標１８b₁の像が被検眼前眼部
の中心に形成されるようになつている。したがつ
て、検査者はコンタクトレンズ用の矯正屈折度を
測定する場合、照準系Ｊにより被検眼前眼部を照
準し、指標１８b₁の像が瞳中心に一致するように
作動距離設定を行なう。

なお、指標１８a₁，１８b₁は投影レンズ１９₁
に対して焦点位置がずれるように指標板１８₁に
配置され、所定の作動距離に設定されたとき被検
眼E₁の前眼部に結像され得るようになつている。

次に、照準系Ｊについて説明する。第１図に示
すように指標投影系Ｈにより近赤外光で照明され
た被検眼E₁，E₂の両前眼部からの光束はハーフ
ミラー１５、第３投影レンズ１４を介してハーフ
ミラー１３を透過し、結像レンズ２２により照準
板２３ａ，２３ｂに到達してこの照準板２３ａ，
２３ｂ上に近赤外光で被検眼E₁，E₂の両前眼部
像を形成する。第３投影レンズ１４と結像レンズ
２２はテレセントリツクな光学系となつているの
で、照準板２３ａ，２３ｂ上の被検眼E₁，E₂の
両前眼部像は、作動距離が変動しても位置ずれを
起こさずに観察することができる。照準板２３
ａ，２３ｂは、第７図および第８図に示すように
それぞれ照準指標na，nb、およびncを有してお
り、各指標形成面を対向させ微小間隔を置いて配
置され、かつ、測定光学系Ｓにおける矯正光学系
K₁，K₂の光軸間距離移動、すなわち被検眼E₁，
E₂に投影する１対の測定光束の中心間隔を変え
るのに連動して、被検眼E₁，E₂の近赤外光で形
成された両前眼部像は指標na，nb，ncの像に重
ね合わされ、これらの像はミラー２４、リレーレ
ンズ２５を介して撮像管２６に入射して映像信号
に変換され、可視像としてモニターテレビ２７に
より観察が可能となる。

上述した指標投影系Ｈおよび照準系Ｊによる被
検眼E₁，E₂の位置決め設定を行なう手順につき
第９図を参照しながら説明する。第９図はモニタ
ーテレビ２７に表示された像を模式的に示したも
のであり、像A₁，A₂は被検眼E₁，E₂の瞳の像で
あつて、像Ba₁，Ba₂は指標投影系Ｈにより被検
眼E₁，E₂に投影された指標１８a₁，１８b₂の像で
ある。なお指標１８b₁，１８b₂の像は省略して示
す。また像，は照準板２３ａに形成された
指標na，nbの像であり、は照準板２３ｂに形
成された指標ncの像である。第９図ａの場合は
矯正光学系K₁，K₂の光軸間距離、すなわち被検
眼E₁，E₂に投影する１対の測定光束の中心間隔
が被検者の瞳孔間距離に一致せず、かつ、測定光
学系Ｓの中心光軸と被検者の両眼の中心とが一致
していないことに加え、測定光学系Ｓと被検眼
E₁，E₂との間の距離すなわち作動距離が適正で
ないことを示している。以下、眼鏡レンズ用矯正
屈折度を測定する場合を中心にしてかかる不適正
な設定状態から適正設定状態へ移行させる調整手
順につき説明する。

まず、被検眼E₁，E₂の瞳像A₁，A₂を指標像
の中央に挟み込むように屈折度測定装置本体ある
いは被検者自体を上下方向に移動調整する。この
際、被検者は図示省略の被検者保持部に固定され
ており、この被検者保持部の移動により被検者の
位置を調整することができる。かかる調整により
上下方向の光軸合せが完了する（第９図ｂ参照）。

次いで、第９図ｃに示すように指標像Ba₁，
Ba₂が指標像naの中央に位置するよう、つまり瞳
像A₁，A₂の中心に一致するように装置本体ある
いは被検者自体を測定光軸に沿つて移動させる。
この移動調整により作動距離の設定が完了する。

その次に、第９図ｄに示す如く瞳像A₁と指標
像nbとの距離および瞳像A₂と指標像との距離
を等しくするように装置本体あるいは被検者を左
右方向に移動させる。この調整により測定光学系
Ｓの中心光軸および被検眼E₁，E₂の中心の左右
方向における光軸合せが完了する。

次いで、第９図ｅに示す如く、照準板２３ａ，
２３ｂを動かすことにより指標像，を左右
方向に移動調整して瞳像A₁，A₂の中心に指標像
nb，を一致させる。なお、照準板２３ａ，２
３ｂは上述した如く互いに逆方向に等量だけ動く
ようになつており、この照準板２３ａ，２３ｂの
動きは矯正光学系K₁，K₂の光軸移動と連動して
いる。こうして矯正光学系K₁，K₂の光軸間距離
は被検眼E₁，E₂の瞳孔間距離と一致させること
ができ、測定光学系Ｓの光軸は被検眼E₁，E₂の
光軸合せ、および作動距離調整が完了する。

次に、矯正光学系K₁，K₂の駆動機構につき第
９図に基づいて説明する。矯正光学系K₁，K₂は
光学台３０₁，３０₂に取り付けられ両光軸を含む
平面内で両光軸を近づけまたは遠ざけ得るように
移動可能となつている。すなわち、光学台３０₁，
３０₂は略中央に設けられたブラケツト３２に形
成される雌ねじ部に連結部材３３の雄ねじ部３４
を螺合させており、この連結部材３３は変速歯車
３５を介して移動用モータ３６に連結されてい
る。ここで、連結部材３３の雄ねじ部３４は二分
されて互いに逆ねじが形成され、そのそれぞれが
光学台３０₁，３０₂のブラケツト３２の雌ねじ部
と螺合するようになつている。なお、光学台３０
_２のブラケツト、および連結部材３３との螺合状
態は図示を省略してある。

次いで、矯正光学系K₁，K₂のレンズ駆動につ
き説明するが、両光学系K₁，K₂の構成は同一で
あるので一方の光学系K₁を例として説明する。
第１群レンズ系６₁は鏡筒３７₁の前端に配置さ
れ、かつ、鏡筒３７₁には光軸方向に延びるラツ
ク３８₁が取り付けられている。そして、このラ
ツク３８₁はピニオン３９₁と係合し、このピニオ
ン３９₁はモータ４０に軸支されている。これに
より第１群レンズ系６₁は光軸に沿つて移動可能
となる。また、第１群レンズ系６₁の後方には第
２群レンズ系７₁および第３群レンズ系８₁の一方
が所定間隔を置いて配置され、各レンズ系７₁，
８₁は光学台３０₁に固定されている。さらに、鏡
筒３７₁の後方には鏡筒４１₁が設けられ、この鏡
筒４１₁には２つの円柱レンズ９₁，９₁が前後し
て配置されている。そして、一方の円柱レンズ９
_１はリング歯車４２₁に取り付けられ、このリング
歯車４２₁は駆動歯車４３₁を介してモータ４４に
連結されている。また、他方の円柱レンズ９₁は
リング歯車４２₁の後方に設けられたリング歯車
４５₁に取り付けられ、このリング歯車４５₁は駆
動歯車４６₁を介してモータ４７₁に連結されてい
る。こうして、円柱レンズ９₁，９₁は光軸のまわ
りに回動自在となつている。

また、鏡筒４１₁の後方には鏡筒４８₁が設けら
れ、この鏡筒４８₁の前端には第３レンズ群８₁の
他方が固定され、その後方には水平方向の偏角プ
リズム１０₁，１０₁が配置されている。そして、
これら偏角プリズム１０₁，１０₁はそれぞれ王冠
歯車４９₁、５０₁がそれぞれ取り付けられ、これ
ら王冠歯車４９₁，５０₁は１つのピニオン５１₁
と結合し、このピニオン５１₁はモータ５２₁によ
り回転駆動する。これにより、偏角プリズム１０
_１，１０₁は互いに逆方向に同角度だけ回転し得る
こととなる。さらに、水平方向の偏角プリズム１
０₁，１０₁の後方には垂直方向の偏角プリズム１
１₁，１１₁が配置され、これらの偏角プリズム１
１₁，１１₁には水平方向の場合と同様王冠歯車５
３₁，５４₁がそれぞれ取り付けられこれらの王冠
歯車５３₁，５４₁はピニオン５５₁を介してモー
タ５６₁により水平方向と同様な回転駆動を行な
い得るようになつている。

なお光学台３０₁，３０₂は前後に案内用の支持
管５７，５８が取り付けられ光学台３０₁，３０₂
の水平方向の移動を安定なものにしている。ま
た、光学台３０₁，３０₂の後端には案内ロツド５
９₁，５９₂およびアーム６０₁，６０₂を介してス
ライド板６２₁，６２₂が連結され、アーム６０₁，
６０₂は回動ピン６１₁，６１₂のまわりに回動自
在となつており、スライド板６２₁，６２₂の移動
量により矯正光学系K₁，K₂の光軸の水平移動量
すなわち被検眼に投影される測定用光束の中心間
隔移動量を目視し得るようになつている。このよ
うに構成された矯正光学系K₁，K₂は各モータ３
６，４０₁，４０₂…を後述する制御演算回路の出
力により制御して調整駆動が行なわれることとな
る。なお、光学台３０₂に取り付けられモータ４
４₁，４７₁と同様な働きをするモータの図示は省
略され、その他各光学系K₁，K₂に対称的に現わ
れる部材、部位の図示および説明は省略されてい
る。

次に、第１１図に基づいて本装置の制御駆動を
図る制御演算回路等の処理系統につき説明する。
図において符号７０は制御演算回路であり、この
制御演算回路７０は駆動入力部Xaまたはデータ
入力部Xbからの信号を受けて駆動出力部Ｙおよ
び表示手段Ｚの作動を図るよう制御演算を行なう
ものでマイクロコンピユータなどにより構成され
る。データ入力部Xbはあらかじめ概略判明して
いる被検眼の屈折度データ例えば他覚式屈折度測
定装置での測定結果データ等を入力するためのも
のであり、このデータ入力部Xbを設けることに
よりあらかじめ入力された測定結果データに基づ
いて設定された矯正度数から本件発明の自覚式屈
折度測定装置での高精度な測定を短時間でなすこ
とができる。駆動入力部Xaの遠用近用切換スイ
ツチ７１は駆動回路７２を介して屈折度検査用視
標４の移動用モータ７３に接続されており、その
駆動信号が制御演算回路７０に供給されて遠用屈
折測定または近用屈折測定の選択情報を与えるよ
うになつている。こうして、近用屈折測定が選択
された場合、制御演算回路７０は矯正光学系K₁，
K₂の光軸間距離に基づいて上述した調整量Δを
演算し、被検眼E₁，E₂の輻輳から生ずる視軸の
変化量に応じて矯正光学系K₁，K₂の光軸を瞳孔
の中心を結ぶ線の方向に互いに近付けて、光軸間
距離を狭めるような駆動信号を移動用モータ３６
に供給するようになつている。また、駆動入力部
Xaの矯正光学系軸間移動スイツチ７４は矯正光
学系K₁，K₂の各光軸間距離を変えるための移動
用モータ３６に駆動情報を与えるものであり、制
御演算回路７０の指令をえてその出力により駆動
出力部Ｙを構成する駆動回路７５を介して移動用
モータ３６の駆動を図るようになつている。さら
に、矯正光学系軸間移動スイツチ７４の作動によ
り移動用モータ３６が駆動すると共に照準板２３
ａ，２３ｂが動いて瞳孔間距離が定まると、表示
手段Ｚを構成する瞳孔間距離表示部７６にその値
が表示される。なお、瞳孔間距離はデータ入力部
Xbを構成する瞳孔間距離データ部７７からの指
令によつても制御されるようになつている。

また、駆動入力部Xaの球面度数変化スイツチ
７８₁，７８₂は第１群レンズ系６₁，６₂の移動用
モータ４０₁，４０₂に駆動情報を与えるものであ
り、制御演算回路７０および駆動出力部Ｙの駆動
回路７９₁，７９₂を介してモータ４０₁，４０₂に
駆動信号を与えるようになつている。こうして、
球面度数が変化すると表示手段Ｚの球面度数表示
部８０にそれに応じた値が表示される。なお、球
面度数はデータ入力部Xbの球面度数データ部８
１からの信号によつても制御されるようになつて
いる。

さらに、駆動入力部Xaの円柱度数変化スイツ
チ８２₁，８２₂は第１および第２の円柱レンズ９
_１，９₂，９₁，９₂の互いに逆方向への回転を図る
モータ４４₁，４４₁に駆動情報を与えるもので、
制御演算回路７０および駆動出力部Ｙの駆動回路
８１₁，８３₂，８３₁，８３₂を介してモータ４４
_１，４７₁へ駆動信号を与えるようになつている。
こうして円柱度数が変化するとこれに応じて表示
手段Ｚの円柱度数表示部８４にその値が表示され
る。また、円柱度数はデータ入力部Xbの円柱度
数データ部８５からの信号によつても制御される
ようになつている。

また、駆動入力部Xaの円柱軸角変化スイツチ
８５₁，８５₂は第１および第２の円柱レンズ９₁，
９₂，９₁，９₂の同一方向への回転を図るモータ
４４₁，４７₁に駆動情報を与えるもので、制御演
算回路７０および駆動出力部Ｙの駆動回路８３₁，
８３₂，８３₁，８３₂を介してモータ４４₁，４７₁
へ駆動信号を与えるようになつている。こうし
て、円柱軸の角度が決まるとその値は表示手段Ｚ
の円柱軸角度表示部８６に表示される。また、円
柱軸の角度はデータ入力部Xbの円柱軸角度デー
タ部８７の信号によつても制御されるようになつ
ている。

また、駆動入力部Xaの円柱軸角変化スイツチ
８５₁，８５₂は第１および第２円の柱レンズ９₁，
９₂，９₁，９₂の同一方向への回転を図るモータ
４４₁，４７₁に駆動情報を与えるもので、制御演
算回路７０および駆動出力部Ｙの駆動回路８３₁，
８３₂，８３₁，８３₂を介してモータ４４₁，４７₁
へ駆動信号を与えるようになつている。こうし
て、円柱軸の角度が決まるとその値は表示手段Ｚ
の円柱軸角度表示部８６に表示される。また、円
柱軸の角度はデータ入力部Xbの円柱軸角度デー
タ部８７の信号によつても制御されるようになつ
ている。

そして、駆動入力部Xaの水平方向偏角プリズ
ム変化スイツチ８８₁，８８₂は水平方向の偏角プ
リズム１０₁，１０₁，１０₂，１０₂の回転を図る
モータ５２₁，５２₂に駆動情報を供給するもので
あり、制御演算回路７０および駆動出力部Ｙの駆
動回路８９₁，８９₂を介してモータ５２₁，５２₂
に駆動信号を与えるようになつている。また、駆
動入力部Xaの垂直方向偏角プリズム変化スイツ
チ９０₁，９０₂は垂直方向の偏角プリズム１１₁，
１１₁，１１₂，１１₂の回転を図るモータ５６₁，
５６₂に駆動情報を与えるものであり、制御演算
回路および駆動出力部Ｙの駆動回路９１₁，９１₂
を介してモータ５６₁，５６₂に駆動信号を与える
ようになつている。こうして偏角プリズム１０₁，
１０₁，１１₁，１１₁…の回転により得られる斜
位補正プリズム値は表示手段Ｚの斜位補正プリズ
ム値表示部９２に表示される。また、プリズム値
はデータ入力部Xbの斜位補正プリズム値データ
部９３の信号によつても制御されるようになつて
いる。

なお、表示手段Ｚの各表示部７６，８０…に表
示された値に対応する信号は撮像管２６から得ら
れる映像信号と共に信号処理部９４を構成する合
成回路９５により信号合成が行なわれ、この合成
回路９５の出力を受けてモニターテレビ２７の画
面上に矯正すべき屈折度測定の結果が写し出され
るようになる。

次に、制御演算回路７０の制御例につき説明す
る。例えば球面度数変化スイツチ７８₁や円柱度
数変化スイツチ８２₁の操作により所望の球面度
数および円柱度数を得るためには、矯正光学系
K₁の第１群、第２群および第３群レンズ系６₁，
７₁，８₁（以下球面光学系という）ならびに第１
および第２の円柱レンズ９₁，９₁（以下円柱光学
系という）を次のように調整すれば良い。すなわ
ち、球面光学系および円柱光学系の合成屈折度は
第１および第２の円柱レンズ９₁，９₁の各軸の交
差角の関数として表わされるため、球面度数ある
いは円柱度数に対応した交差角に設定するような
調整を行なう。

また、円柱軸変化スイツチ８５₁により円柱軸
の角度を得る場合には第１および第２の円柱レン
ズ９₁，９₁の各軸の交差角と基準の角度との和あ
るいは差により決まる角度だけ第１の円柱レンズ
９、または第２の円柱レンズ９₁を回転させる。

さらに、水平方向の偏角プリズム変化スイツチ
８８₁，８８₂により所望のプリズム値を得るに
は、偏角プリズム１０₁，１０₁の回転角とプリズ
ム値との間に所定の関係式が成立することから、
そのプリズム値に対応した角度だけ偏角プリズム
１０₁，１０₁を回転させる。垂直方向のプリズム
値を得る場合は水平方向の偏角プリズム１０₁，
１０₁に対して直交して配置されていることを考
慮する他水平方向と同様に垂直偏角プリズム１１
_１，１１₁の回転制御を図るようにする。

以上説明したように、本件発明によれば遠用屈
折測定を行なつた後近用屈折測定を行なう際に屈
折度検査用視標を両被検眼の眼前に光学像として
形成される１対の矯正光学系に近づけると共に被
検眼の視軸の変化量に応じて各矯正光学系を通過
する測定光束の中心間隔を変え得るようにしたの
で、近用屈折測定の際の瞳孔間距離の変化に対応
した補正を行うことができ、遠用屈折測定および
近用屈折測定のいずれの場合にも測定中に被検者
の眼前を遮断して心理的動揺を与えるような虞が
なくなり、また近用屈折測定時に近用自然視の状
態をつくるための偏角プリズムなどを挿入する必
要がなくなり測定能率が向上する。また、偏角プ
リズムの挿入を回避できることから融像を損なう
ことなく適正な近用屈折測定を行ない得ることと
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本件発明の原理を説明するための光束
状態を示す模式図、第２図から第１１図までは本
件発明を自覚式屈折度測定装置に適用した実施例
を説明する図であり、第２図は自覚式屈折度測定
装置の光学系の配置を示す斜視図、第３図ａ，ｂ
は遠用屈折測定における測定光学系の光束状態を
示す模式図であつて第３図ａは０デイオプターの
場合、第３図ｂは−10デイオプターの場合をそれ
ぞれ示した図、第４図ａ，ｂは近用屈折測定にお
ける測定光学系の光束状態を示す模式図であつて
第４図ａは０デイオプターの場合、第４図ｂは−
10デイオプターの場合をそれぞれ示した図、第５
図は指標投影系の配置を示す概略構成図、第６図
は指標投影系の指標を示す模式図、第７図および
第８図は照準光学系の指標を示す模式図であつて
第７図は一方の指標板の視標像、第８図は他の指
標板の指標像をそれぞれ示し、第９図ａ〜ｅは被
検眼位置設定の調整手順を説明する図であり、第
９図ａは調整前の状態、第９図ｂは上下方向の調
整を行なつた場合、第９図ｃは作動距離設定が終
つた場合、第９図ｄは左右方の調整が終つた場
合、第９図ｅはすべての調整が終つた場合をそれ
ぞれ示し、第１０図は矯正光学系のレンズ駆動機
構を示す斜視図、第１１図はレンズ駆動機構を制
御する回路を説明するブロツク図である。４……屈折度検査用視標、５……測定光学系、
K₁，K₂……矯正光学系、E₁，E₂……被検眼。

Claims

【特許請求の範囲】

１光軸方向に移動可能な屈折度検査用視標と、
両被検眼の屈折度に応じてそれぞれ屈折度を変化
し得ると共に光軸間隔を変え得る１対の矯正光学
系と、該各矯正光学系の像を被検眼の眼前に形成
すると共に前記視標を投影するように配置された
測定光学系とを有し、遠用屈折測定を行なつた後
近用屈折測定を行なう際に、前記視標を前記矯正
光学系に近づける方向へ移動すると共に各矯正光
学系の像を被検眼の視軸の変化量に応じて互いに
近づけ得るように構成したことを特徴とする遠用
および近用屈折度測定装置。