JPH0315894B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、頭上搭載型の三次元オプトメータ
（以下、TDOと略記する。）に関するものである。

［従来の技術］ 本発明者らは、既提案の特開昭62−8730号（特
願昭60−146227号）や特願昭61−290931号の発明
に基づき、作業中で眼が動いている最中にも、そ
の調節作用と眼球運動を測定可能とし、さらに瞳
孔反応をも測定可能としたTDOを開発している。
このTDOは、上記のように作業中に眼の三大機
能を同時に測定可能という優れた特徴を持つてい
るが、被験者の頭部を顎台に固定する必要がある
ため、自然な人間の活動中の眼の諸機能を測定を
する上では一定の限界を持つている。また、顎台
による固定のために、眼の平行移動による影響が
真の回転運動に混入するという問題を持つてい
る。

従つて、上記TDOの必要部分を小形化し、そ
れを身体に装着して人間に負担をかけないで計測
可能にすることが強く要望されている。

しかしながら、本発明者らが現在試作している
TDOは据置型で、眼球運動に追従する部分であ
る光学リレー系の大きさが、550×730×320mm、
重さが20Kgもある。また、その光学リレー系に接
続して眼の調節を測定するオートリフラクトメー
タの大きさは、465×280×490mm、重さは20.5Kg
である。従つて、それらは容易に身体に装着する
ことができない。

このような問題を解決するために第１に考えら
れることは、光学リレー系を小形化して身体に装
着可能にすることであるが、そのためには、身体
に装着した部分とオートリフラクトメータ間を光
学的に等価に接続する技術が必要となる。しかし
ながら、その場合にはレンズ等による反射減衰の
問題、可撓性のある接続を行う必要があるという
問題等、解決困難な問題が多い。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、現在の据置型TDOにおける光学リ
レー系が左右の眼を測定可能にし、且つ視標提示
装置を含むことによつて大形・複雑・大重量にな
つていることに着目し、(1)測定眼を片眼に限定
し、(2)視標提示装置を省略する、ことによつて、
頭上に乗せて頭を動かせる自然な形で作業しなが
ら、眼の調節、眼球運動、瞳孔反応等を測定可能
にしようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明の頭上搭載型
三次元オプトメータは、必要なガルバノミラー及
び球面ミラーを有し、眼球の向きに応じて上記ガ
ルバノミラーの傾動を制御することにより、眼球
の向きにかかわらず光源からのビーム状赤外光を
常に視線方向から投射する光学リレー系、必要な
光学系及び眼底からの反射光を受光して眼球屈折
力を測定する受光測定装置を備えたオートリフラ
クトメータとを備え、上記光学リレー系によつて
作られる眼球の実像を眼球の運動にかかわらず静
止させた状態にして、眼の調節と眼球運動を測定
可能にした三次元オプトメータにおいて、片眼に
ついての小型化した光学リレー系とオートリフラ
クトメータの測定用光学系のみを取り出して一体
化し、それを頭上搭載型に形成し、ガルバノミラ
ーの揺動駆動機構に対する駆動回路、並びにオー
トリフラクトメータに対するレンズ等の駆動制御
回路及び眼球屈折力の演算回路等の制御系を、電
気的ケーブルによつて頭の動きを規制しない状態
で接続することにより構成される。

［作用］ 上記TDOは、測定眼を片眼に限定し、既知の
据置型TDOにおける視標提示装置を省略したう
えで、小型化した光学リレー系とオートリフラク
トメータの測定用光学系のみを取り出したので、
頭上載置型とすることができる程度に小型、軽量
化され、その結果、自然な形で作業しながら、眼
の調節、眼球運動、瞳孔反応等を測定することが
できるものである。

［実施例］ 第１図は本発明に係る頭上搭載型三次元オプト
メータ（TDO）の実施例の使用状態の概要を示
している。この頭上搭載型TDOは、眼球をその
向きにかかわらず常に視線方向から観察可能にす
る光学リレー系と、オートリフラクトメータ（調
節測定部）とを主体として、眼球運動にかかわら
ず、眼の調節と眼球運動、さらに付随的に瞳孔反
応を測定可能に構成したもので、第２図はその光
学リレー系における光学要素の配置を、また第３
図はオートリフラクトメータにおける光学要素の
配置を示している。

第１図及び第２図に示す光学リレー系について
説明すると、それらの図において、１は測定対象
である被検者の眼球で、眼球屈折力の測定に用い
る光源２からのビーム状赤外光が、順次、レンズ
５と絞り６を有する光学系、ビームスプリツタ
７、一対のレンズ８，９と必要なミラーを有する
光学系、ガルバノミラー１０、球面ミラー１１、
上記ガルバノミラー１０と共に傾動が制御される
ガルバノミラー１２、上記球面ミラー１１と相対
向する球面ミラー１３、及び眼球１の前方に配設
されるダイクロイツクミラー１４を介して、上記
眼球１に照射される。

眼球１の前方に配設される上記ダイクロイツク
ミラー１４は、可視光を通過させるが赤外光を反
射させるものである。そのため、光源２からの赤
外光は、上記レンズ８，９及び必要なミラーから
なる光学リレー系を通して眼球１を照射すること
になるが、それと同時に眼球の実像がレンズ８の
光源側に作られる。また、眼球１の前方のダイク
ロイツクミラー１４を介して透視されるものは、
眼球の屈折力の測定に際して視標として用いられ
るものである。

而して、後述するように、ガルバノミラー１
０，１２を眼球の動きに応じて支持軸のまわりに
所定量傾ければ、光学リレー系によつて作られる
眼球の実像を眼球１の向きの変化にかかわらず静
止させた状態にすることができ、赤外光によつて
眼球１を常に視線方向から照射することができ
る。

この光学リレー系は、頭上搭載型に形成するた
め、可能な範囲内で小型、軽量化し、しかも片眼
についての光学リレー系のみとすることにより、
頭上への搭載が可能になる程度の大きさ及び重量
に形成される。

次に、第１図及び第３図によりオートリフラク
トメータの構成について説明する。なお、第３図
においては、参考までに前述の据置型の試作
TDOに用いられている視標提示装置１５を併記
しているが、この視標提示装置１５の設置を軽量
化のために省略することは前述した通りである。

眼球屈折力の測定に用いる受光側測定装置１６
は、眼底からの反射光を受光するもので、その反
射光が前記ビームスプリツタ７から、ミラー１
７、前記絞り６と共に制御されるレンズ１８等を
備えた光学系を介して投射される。

さらに、前記ビームスプリツタ７によつて分割
された光軸上には、TVカメラ１９を配置してい
る。このTVカメラ１９は、眼球の向きを検出し
て、前記ガリバノミラー１０，１２の揺動駆動機
構（図示せず）を制御し、赤外光によつて眼球１
を常に視線方向から照射しながら眼球屈折力の測
定を行うように、ガルバノミラー１０，１２に必
要な傾動を与えるものである。

従つて、ガルバノミラー１０，１２の揺動駆動
機構には、眼球運動の検出回路及び同ミラーの駆
動回路等が接続され、また上記オートリフラクト
メータにはレンズ等の駆動制御回路及び眼球屈折
力の演算回路等が接続されるが、これらの制御系
は全て電気的ケーブルによつて頭の動きを規制し
ない状態で接続される。

而して、上記オートリフラクトメータは、前記
光学リレー系と同様に、片眼についてのみ測定可
能とし、その測定用光学系のみを取り出して前記
光学リレー系と一体化し、頭上搭載型に形成され
る。

前記据置型の試作TDOでは、球面ミラー１３
の大きさはｒ＝266mm、切り出しの大きさは240mm
φであるが、これを上記実施例の試作機ではｒ＝
130mm以下、切り出しを120mmφ以下とし、また、
測定光が頭部の突起部に遮断されないように、ダ
イクロイツクミラーが左へシフトされ、眼球中心
点からダイクロイツクミラー間の距離を十分に保
つようにしている。

そして、特に、光学リレー系については、測定
眼を片眼に限定することによつて、大きさを1/2
以下にし、重量を1/10程度にすることができ、ま
た、オートリフラクトメータについては眼の調節
測定のための光学部分を取り出し、不必要な視標
提示装置等を取り除くことによつて、大きさを
150×300×80程度、重さを数Kg程度に押え得る可
能性がある。

上記のようにすることによつて、本発明の装置
は重さが数Kg以内、大きさも頭の大きさの２倍程
度になる。この重さがまだ問題になる場合には、
つり下げ装置により上部から測定部をバランスを
取つてつり下げることにより、その問題を容易に
解決することができる。しかも、歯形をかませる
部分を付加すれば、容易に眼の平行移動による問
題をも解決できる。よつて、多少重くて動きずら
い点があるとしても、その目的を十分に達成する
ことができる。

上記実施例は小型化を主眼にしたものである
が、さらに眼球運動を高速・高精度に計測するた
めには、特願昭61−290931号に記述した技術的手
段を付加することもでき、また本発明者らが別途
提案している瞳孔反応の計測手段を付加すること
もできる。第４図及び第５図はその構成を示すも
ので、上記実施例の構成に加えて、前記ビームス
プリツタ７によつて分解された光軸上に、PSD
（Position Sensitive Ditector）またはCCDによ
つて構成されるモニター２０及び瞳孔反応測定用
のTVカメラ２１を配置している。

上記モニター２０は、零位法によつて眼球の反
射光点を常にモニターの画面の原点に保持するよ
うに、ガルバノミラー１０，１２の揺動駆動機構
（図示せず）を制御し、ガルバノミラー１０，１
２に必要な傾動を与えるようにしたものである。

このような手段によれば、PSDまたはCCD等
のモニターの画面における非線形性に影響される
ことなく、高精度の制御が可能になる。また、特
に零位法を採用することによつて、従来の眼球運
動測定法において問題になつていたところの、各
個人において異なる角膜の曲率半径等の影響を、
排除することが可能になる。

さらに、上記TVカメラ２１は、瞳孔反応測定
用信号を出力し、それに接続した瞳孔計により、
瞳孔面積や瞳孔径が測定される。

その他の構成は、前記実施例と変るところがな
いので、同一または相当部分に同一の符号を付し
てその説明を省略する。

なお、これらの機構の付加によつて、測定機は
若干大型、高重量になるが、前記のつり下げ装置
を併用することによつて問題は些少になる。

［発明の効果］ このような本発明によれば、従来、頭上搭載型
とすることが困難であつたTDOを頭上に乗せて、
自然な形で作業しながら、眼の調節、眼球運動、
瞳孔反応等を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の頭上搭載型三次元オプトメー
タの実施例を示す斜視図、第２図はその光学リレ
ー系の構成図、第３図はオートリフラクトメータ
の構成図、第４図は本発明の三次元オプトメータ
の他の実施例の構成を示す斜視図、第５図はその
オートリフラクトメータの構成図である。 １……眼球、２……光源、７……ビームスプリ
ツタ、８，９……レンズ、１０，１２……ガルバ
ノミラー、１１，１３……球面ミラー、１４……
ダイクロイツクミラー、１６……受光測定装置、
１９，２１……TVカメラ、２０……モニター。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 必要なガルバノミラー及び球面ミラーを有
   し、眼球の向きに応じて上記ガルバノミラーの傾
   動を制御することにより、眼球の向きにかかわら
   ず光源からのビーム状赤外光を常に視線方向から
   投射する光学リレー系と、必要な光学系及び眼底
   からの反射光を受光して眼球屈折力を測定する受
   光測定装置を備えたオートリフラクトメータとを
   備え、上記光学リレー系によつて作られる眼球の
   実像を眼球の運動にかかわらず静止させた状態に
   して、眼の調節と眼球運動を測定可能にした三次
   元オプトメータにおいて、 片眼についての小型化した光学リレー系とオー
   トリフラクトメータの測定用光学系のみを取り出
   して一体化し、それを頭上搭載型に形成し、 ガルバノミラーの揺動駆動機構に対する駆動回
   路、並びにオートリフラクトメータに対するレン
   ズ等の駆動制御回路及び眼球屈折力の演算回路等
   の制御系を、電気的ケーブルによつて頭の動きを
   規制しない状態で接続した、 ことを特徴とする頭上搭載型三次元オプトメー
   タ。