JPH031833A - 眼屈折度測定装置 - Google Patents
眼屈折度測定装置Info
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- JPH031833A JPH031833A JP1136389A JP13638989A JPH031833A JP H031833 A JPH031833 A JP H031833A JP 1136389 A JP1136389 A JP 1136389A JP 13638989 A JP13638989 A JP 13638989A JP H031833 A JPH031833 A JP H031833A
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- 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。
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Description
本発明は被検眼の眼屈折度を測定するための眼屈折度測
定装置に関する。
定装置に関する。
一般に、眼屈折度を測定する装置として種々のレフラク
トメータが知られている。レフラクトメータは、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る。 従来の装置においては、測定光を被検眼に投光する前に
、装置側の測定光学系と被検眼との位置関係を測定可能
な状態、すなわち、合照阜かつ合焦状態に調整する。従
って、この調整時と測定光投光時との間には僅かの経過
時間があるあるため、この時間に被検眼が移動し、その
結果測定光投光時には上記調整済状態が崩れてしまって
いることがである。最も生じやすいことは、被検眼の光
軸と測定光学系の光軸との間の光軸ずれである。この先
軸ずれの量が小さい場合には測定誤差は無視できるが、
この軸ずれ量が大きい場合には測定誤差が大きく、その
測定値は信頼できない。従って、この場合はエラー処理
する必要がある。 ところが、従来の装置にあっては、このような誤差は無
視されており、エラー処理はなされていない。このため
、測定値の中には信頼性の低い値を含むという事態が生
ずる。
トメータが知られている。レフラクトメータは、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る。 従来の装置においては、測定光を被検眼に投光する前に
、装置側の測定光学系と被検眼との位置関係を測定可能
な状態、すなわち、合照阜かつ合焦状態に調整する。従
って、この調整時と測定光投光時との間には僅かの経過
時間があるあるため、この時間に被検眼が移動し、その
結果測定光投光時には上記調整済状態が崩れてしまって
いることがである。最も生じやすいことは、被検眼の光
軸と測定光学系の光軸との間の光軸ずれである。この先
軸ずれの量が小さい場合には測定誤差は無視できるが、
この軸ずれ量が大きい場合には測定誤差が大きく、その
測定値は信頼できない。従って、この場合はエラー処理
する必要がある。 ところが、従来の装置にあっては、このような誤差は無
視されており、エラー処理はなされていない。このため
、測定値の中には信頼性の低い値を含むという事態が生
ずる。
従って、本発明の解決すべき技術的課題は、装置側の測
定光学系の光軸と被検眼の光軸とのずれ量を検出して、
このずれ量が所定値以上の場合には、測定値が信頼性な
きものとして処理することである。
定光学系の光軸と被検眼の光軸とのずれ量を検出して、
このずれ量が所定値以上の場合には、測定値が信頼性な
きものとして処理することである。
上記課題を解決するために、本発明に係る眼屈折度測定
装置は以下のように構成される。 すなわち、被検眼の眼屈折度を測定するための測定光学
系を備えた光学測定部と、上記光学測定部からの測定デ
ータに基づいて眼屈折度を算出する本体部とを備える。 上記測定光学系は、測定光を投光して被検眼の網膜上に
投光パターンを投影する測定光投光光学系と、該被検眼
の網膜上に投影された投光パターン像の反射光を受光す
る測定光受光光学系とを含む。 上記測定光は、測定光投光光学系の光軸の周囲に該光軸
に関して90″毎に配置された計4つのスポット光を含
む。 そして、さらに、上記測定光受光光学系で受光された4
つのスポット光の像の測定光受光光学系に対する相対的
位置関係により、測定光投光時における測定光光学系光
軸と被検眼の光軸との軸ずれ量を判定する判定手段と、
該軸ずれ量と基準値とを比較する手段と、上記両軸のず
れ量が基準値以上の場合、測定エラーありとして処理す
る手段を有する。
装置は以下のように構成される。 すなわち、被検眼の眼屈折度を測定するための測定光学
系を備えた光学測定部と、上記光学測定部からの測定デ
ータに基づいて眼屈折度を算出する本体部とを備える。 上記測定光学系は、測定光を投光して被検眼の網膜上に
投光パターンを投影する測定光投光光学系と、該被検眼
の網膜上に投影された投光パターン像の反射光を受光す
る測定光受光光学系とを含む。 上記測定光は、測定光投光光学系の光軸の周囲に該光軸
に関して90″毎に配置された計4つのスポット光を含
む。 そして、さらに、上記測定光受光光学系で受光された4
つのスポット光の像の測定光受光光学系に対する相対的
位置関係により、測定光投光時における測定光光学系光
軸と被検眼の光軸との軸ずれ量を判定する判定手段と、
該軸ずれ量と基準値とを比較する手段と、上記両軸のず
れ量が基準値以上の場合、測定エラーありとして処理す
る手段を有する。
上記構成においては、2対のスポット光源を採用してい
るため、4つのスポット光の像と被検眼光軸との相対的
位置関係、すなわち、測定光光学系の光軸と被検眼光軸
とのずれ量を比較的容易な演算により正確に検出するこ
とができる。そして、上記判定手段とエラー処理手段と
により、両軸のずれ量が大きくて測定に信頼性がないと
きには、検者はその測定はエラーとして認識できる。こ
のため、測定誤差の大きい測定結果を排除でき、これに
より正確な検眼が保証される。
るため、4つのスポット光の像と被検眼光軸との相対的
位置関係、すなわち、測定光光学系の光軸と被検眼光軸
とのずれ量を比較的容易な演算により正確に検出するこ
とができる。そして、上記判定手段とエラー処理手段と
により、両軸のずれ量が大きくて測定に信頼性がないと
きには、検者はその測定はエラーとして認識できる。こ
のため、測定誤差の大きい測定結果を排除でき、これに
より正確な検眼が保証される。
以下に本発明の実施例について、図面を参照して説明す
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
謂ノーンデイ−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Iからの画像信号に基
づいて照準および焦点の合致状況を認識する画像認識装
置3と、その画像信号を映像にして表示するモニタ4と
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、どの信号のやり取りを行いながら制
御信号を光学測定部I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マイクロコンピュータ(以下マイコ
ンという)5も内蔵されている。測定光学系が被検眼に
対して合照準且つ合焦状態となったことが画像認識装置
3で検出されると、マイコン5より測定光学系に測定開
始信号を送る。そして、光学測定部lからの画像情報及
び画像認識装置3からの画像信号に基づいてマイコン5
により眼屈折度が算出される。 尚、図中6はマイコン5に対する操作スイッチであり、
7はマイコン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lと本体部2とはケーブル(
第20図参照)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
か必要な部分である光学測定部1のみが取り出されて、
据え置き型の本体部2に対して移動自在にその運動系と
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lに内蔵された
測定光学系8が示され、第3図ないし第8図は該測定光
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13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、光源1
5から投光された測定光は第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」一方へ反射された測
定光の光軸a、上には、二つの直角プリズムの各直角対
辺を形成する而が該光軸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、且つ可視光は殆と透過させる。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a1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
源15と第1反射ミラー16との間の光軸a + J:
には、光源15側から順にコリメータレンズ1つ、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、投光用光源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20.投光リレーレンズ
21.第1反射ミラー16.接眼レンズ22、第1プリ
ズム17を経て、角膜面から瞳孔。 水晶体を経て被検眼E内に入り、網膜上に投光パターン
の光源を投影する。 第4図には測定光の受光光学系10を示す。受光系の測
定光は、被検眼Eの網膜」二に形成された光1票(投光
パターン)の像からの反射光となって投光光学系9の光
軸a1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a、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28を介して受光センサ29に至
る。絞り24は接眼レンズ22に対して、被検眼角膜位
置と略共役な位置に配置されており、これにより、被検
眼が光軸に対する測定光学系の光軸の僅かな軸ずれ誤差
により生じる測定誤差が自動的に補正されるようになっ
ている。従って、ハンディ−タイプの光学測定部1を採
用することにより生じがちな手振れすなわち被検眼の光
軸と測定系光学系の光軸の軸ずれにより生じる測定誤差
を最小にすることが可能である。 この原理的詳細説明は後述する。 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a3の周囲を均等に囲繞し、照準の合っ
た状態では該光軸a5上に位置する被検眼に臨むように
6個の赤外線光源か照明光源30として配置されている
。なお、この先軸a3は測定光の光軸a4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a3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)がなす
円の中心位置(即ち被検眼Eの光軸aE)が照明光学系
の光軸a3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0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
も小さくコ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aE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a3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グイクロ
イックミラー31が、照準光(赤外線ンを直角に下方へ
反射させるように該光軸a3に対して45°傾斜して配
置されている。このグ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。グ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、第2反射ミラー
25に至る。光軸a、は、第2反射ミラー25の平面上
で測定光受光系10の光軸a、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
8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ル光源35.
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a4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3
2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、外側円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a4は、上記照準光の光軸と
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a3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36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
てもよく、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IIIN Fと共役
な位置に赤外光を透過させる例えば透明なガラス板を配
置し、これにパターンを書いて受光センサ29上にその
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11が示されている。」−記第1
プリズム17を通過した光軸a3−1:に配置されたグ
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の延長上でグイクロイックミラー31の後方に位
置させて視標となる物体38〈第20図参照)を置けば
、被検者は第1プリズム17およびグイクロイックミラ
ー31を通してその物体38を見ることかでき、この視
標を直視させた状態で被検眼Eの光軸aFを大略光軸a
、上に一致させる。 以」二のように、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−ってレチクル先を
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lをノーンデイ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か、その検眼窓39の周縁部には
光軸a、の回りに自由回転自在な円盤部材40が光学測
定部lのノ\ウシング(図示ゼず)に装置されており、
この円盤部材40に照明光源30か固定されている。こ
の円盤部材40には、水!トな基準径線42上に二つの
照明光源30か位置するような箇所に錘43か取り付け
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30か、光学測定部l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30には好ましくない「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
されているマイコン5によって基準径線42上の1対の
照明光源か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42上の1対の照明光源に対応するモ
ニタ上の1対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(水平
を基準とした場合ンを知るために、基準径線りの1対の
照明光源だけを点灯し、その他の照明光源は消灯する制
御(逆の制御でも司)を行う。この制御動作は一瞬の動
作で十分てあり、検者にとってはモニタ画面か暗くなる
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1の傾き角度
か得られるので、測定計算結果の−っである軸角度(A
XIS)の値からその角度分だけを減じて補正かなされ
、正確な値か出力表示される。 測定光投光光学系9の投光パターンマスク20によるパ
ターンとしては種々のものか可能である。 例えば光軸a1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光軸a
、から所定距離だけ離れて、例えば90°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。尚、本実施例で
は、90°f6のスポットパターンを採用している。 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i’1J11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すなわちスポット光
が光軸a1上の定点Oを通って角膜E、上に入射し、網
膜E、上に至る光路を斜視図的に示した図である。尚、
第12図は1つのスポット光の光路のみを代表として示
している。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a1が被検眼の光軸a6と図
のZ軸上で一致しており、且つ測定光は光軸a5上の定
点Oを通って角膜E1上の点Pに入射して網膜E、上の
点Qに至る。尚、この定点○は、測定光の受光光学系1
0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か在るときに、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a1上を通過する点である。 今、光軸aE上の網膜E、と角膜E、との間の距離をd
1角膜と定点○との間の距離をdlとする。 上記光軸aEから角膜E1上の点Pまでの距離をh l
rX軸方向に対する光軸aEから点Pまての方向の傾き
をθとする。また、X軸に対してφだけ傾いた方向に被
検眼の屈折度を表わす楕円の長軸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の長軸
方向の成分をP FI+短軸方向の成分をpFyとすれ
ば、 P p+=h+cos(θ−φ)(1)P Ft=h+
5in(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al:からの距離りの
長軸F1方向および短軸F、力方向各成分QFl+QF
!は、 Q、、=11−d(=−)l・P FI(3)f、
d。 と表せる。 方向の角膜屈折度である。 水平方向の眼屈折度D1を 垂直方向の眼屈折度D2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、第21図に示すように(第
21図は平面的に簡略化して示している)、接眼レンズ
22に対して角膜E1と共役な位置に配置された絞り2
4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
、光軸に対して略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E、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F、はX軸に対してφだけ傾いた方向にあり、短軸F
、は長軸F、に直交している。そしてこのhとho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 FIおよびQ F。 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(ψ−φ) (
10)Qrt=hsi口(ψ−φ)
(11)ここて(7)式と(12)
式、(8)式と(13)式とから、(14)式および(
I5)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、hocosφ= S X、 hosinφ=
syとしてセンサ29上に投影されるスポット光の座標
(S X、 S y)を求めると(16)式および(1
7)式が得られる。 X y (16)式および(17)式においてL−h、(1/d
、−D、)= A。 I5・hl(l/d、−D2)−Bと置換すると、S
x−= A cos(0−φ)cosφ−Bsin(0
−φ)s inφ−(1g) S y= A C05(θ−φ)sinφ+Bs1n(
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Δ
。 B、φの三つであり、投)しパターンによ−)で決めら
れる値θの二つの値θ1.θ2に対してそれぞれSXl
+ s Y l+ S X21 S y2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
I+)、柱面度数(CYl、、)、軸角度(AXIS)
を用いるか、5PII−= D 2. CYL= D
1− D 2+ AXIS−φでそれぞれ表される。 本実施例では、投光パターンは、第13図に示すように
、被検眼Eの光軸aEを通る角膜上の水モ経線と垂直経
線上に光軸dl、a、Hを挟んで対向する4点のスポッ
トパターンとなる。この4つの点即ち4つのスポットを
像P。+ P IJI P 18+ P 27を図に示
している。 今、上1紀スポット像P。について(即ちθ1−00の
場合)センサ29上の座標をS X+”SXo+ S
y+□sy。 と17、スポット像P、について(即ちθ2=90’の
場合)センサ29上の座標をS X、”SXs、 S
Yt”SYsとして上述の四つの方程式を解くと、 A=1/2(Sxo+5ys4f(SxoSye)’4
Syo’l〕(20)B=1/2(Sxo+5ye−v
’1(Sxo−Sys)2+4Sy++”l:l
(21)か得られる。 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E、、、Imに投光した水平方向のX軸上および垂
直方向のy軸−Fの2点P。+ P 9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。+Ssの座標(SXO2Syo)および(S
xs、 5ye)を画像認識装置3により測定すれば被
検眼の眼屈折度を知ることができる。本実施例では2つ
てはなく4つのスポット先を利用しているがその理由は
以下の記述より明らかとなる。 ところで、受光センサ291のスポットの光軸からの距
離り。の詳細な計算式は前には示さなかったが、これは
次式で与えられる(第21図参照)。 但し、d2は絞り24と結像レンズ27との距離。 上記式は、測定系光軸a、と被検眼光軸ae&が一致し
ている場合についての式であるが、本実施例においては
、上記両軸か近軸理論の適用できる範囲て軸ずれを生じ
たとしても、上式(23)を適用できる。つまり、この
場合に6に式(23)を適用しても測定誤差が生じない
。 その理由の1つは、前記したように、接眼レンズ22に
対して角膜E1を略共役な位置に十分少さい絞り24か
配置されていることによる。その理由を以下に詳述する
。 今、測定光投光系を示す第22図において、測定系光軸
a1と被検眼先軸aE、Eが、角度ずれ、δ(ラジアン
)、平行ずれ△X、で軸ずれしているとする。 この場合、網膜aや上に生じるスポット像の位置又は高
さhは次式で示される。 一方、この場合、測定光受光光学系は第23図に示すよ
うになる。第23図においては、センサ29上には一定
の面積を有するスポット像か受光される状態を誇張して
示している。 今、第23図において絞り24がないか又は絞り24“
が存在するとしても、その絞り径が大きいとすれば、セ
ンサ29上に受光されるスポット像は相対的に大きなも
のとなる。 この場合、そのスポット像の重心口を求めるとすれば、
それは角膜の瞳孔の中心を通る光りの投影点となるので
、スポット像の重心C1の受光系光軸212からの距離
hocは網膜E1上の点Qの値りに正確に対応しなくな
る。すなわち、となるので、(25)式に(24)式を
代入すると、となる。すなわち、この(26)式は、軸
ずれ誤差量但し、d、は、結像レンズ27と受光センサ
29との間の距離を示す。接眼レンズの焦点距離はaと
し、接眼レンズ22と角膜E1間の距離と接眼レンズ2
2と絞り24間の距離はl:lとしている。 一方、第23図に示すように、十分少さい絞り穴の絞り
24を受光系光軸a、上に設けると、網膜E、上のスポ
ット像の反射光の内、測定光学系光軸a、が角膜E1と
交わる点を通る非常に小さな光束だけをセンサ29上に
選択的に取り出すことができる。 センサ29上に受光された十分な小さなこのスポット像
をSとし、その重心C7の測定系光学系からの距離をり
。とすれば、次式か成立する。 ここで、(27)式に(23)式を代入すると、となる
。すなわち、(28)式は、軸ずれ誤差量を含まない式
となり、この式は(23)式と同じである。 つまり、たとえ、測定光投光時に、被検眼光軸と測定系
光軸間に軸ずれが生じても、測定値に悪影響を与えない
わけであり、これにより正確な測定か保証されることに
なる。 上記解決方法に対して、次に述べる解決方法(変形例)
によっても測定系光軸と被検眼光軸との光軸ずれにより
生じ得る測定誤差を補正することかできる。 すなわち、本実施例においては、測定光として2対のス
ポット光を使用しており、各対の2つのスポット光は測
定系光軸間して点対称位置に配置されている。第24図
に、光軸ずれを生じた場合の、1対の測定光の投光系を
示している。 第24図において、各スポット光は角網E1上の各点P
、 P’を経て網膜E、上の点Q、Q’に投影される。 各点P、 P’の測定系光学系光軸a、からの距離は同
一の値(hl)で光軸a2に関して対称の位置にある。 すなわち、点Pはり、の位置に、点P。 は−h1の位置にある。網膜E1上の各点Q、Q’は被
検眼光軸に対してり、 h’の位置にある。このとき次
式が成立する。 h1+△x h。 h=h、+△x−d(−−−一δ)、(29)「
d ho・−h1+△x−d(±山竺−j+δ) (30)
d この変形例における測定光受光系を第25図に示してい
る。この測定光受光系では絞りは設けていない。 今、網膜上の点Q、Q’に結像した2つのスポット像の
各反射光が、網膜E1、接眼レンズ22.結像レンズ2
7を経てセンサ29上にスポット(’I S 。 S′が結像したとする。そして、また、網膜E、上の点
Q、Q’に結像した2つのスポット像の各反射光の内、
被検眼の角膜E1の瞳孔中心を通る光束を図示し、この
場合について考察する。尚、この場合は、その光束がス
ポット像S、S”の各重心に対応している6 今、ここで、スポット像S、S″の重心の光軸よりの位
置又は高さをり。+ho”とすれば次式が得られる。 次に、(31)式に(29)式を、(32)式に(30
)式を夫々代入すると、次式が成立する。 ここで、センサ29上のスポット像s、s’は、測定光
投光系を示す第24図に示すQ点又はQ゛点に対応して
いることを考慮するならば距離りに対応するところの求
めるべきセンサ29上の距離又は高さり。は、次式で与
えられることが分かる。 従って、(35)式に(33)式及び(34)式を代入
すれば、次式か得られる。 上記(36)式は、軸ずれm△X、δを含まない式とな
る。すなわち、軸ずれ量を補正した測定値を自動的に得
ることができる。 上記説明では、1対の測定光について説明したが、他の
1対の測定光についても同様にして高さhoが求められ
る。 上記したように、この変形例は、対となる測定光を使用
し、各スポット像の高さり。′とh o ”の値を求め
、(35)式に従って高とり。を求めるものである。 光軸ずれの補正対策として上に2つの解決方法を示した
が、現実的にはこれらの2つの対策を組み合せて使用す
るのがよい。すなわち第1の解決方法においては、十分
少さい絞り穴を有する絞りを採用しているか、現実的に
はこの絞り穴はOにすることは勿論不可能であり、かつ
センサ29の解像能に対応して所定量以上の光量の光束
を通過させるに十分な大きさとする必要がある。センサ
29上に受光されたスポット像は小さければ小さい程、
この重心を正確に求められるが、一方スポット像が大き
くなるに従ってその重心位置の算出精度か悪くなると云
える。一方、第2の解決方法においては、絞りが設けら
れていないため、センサ29上に受光されるスポット像
はかなり大きなものとなり、この結果は非常に大きな受
光面を有するセンサが必要となり、装置の小型化に支障
をきたすという問題がある。 上記、第1.第2の解決方法の夫々の欠点を解消するた
めには、第1の解決方法において絞り24の絞り穴の大
きさを受光センサ29に必要かつ最少の装置の光束を通
過せしめろ、とともに第2の解決方法を同時に実施すれ
ばよい。本実施例はこの第3の解決方法を採用している
。第26図に、この解決方法を採用した測定光受光系を
示している。尚、第26図では、図を見易くするために
、絞り24の絞り穴の上縁部を通過する光線を示してい
る。また、第26図は、絞り24゛を設けたこと、及び
スポット光の反射光を光の束として誇張して示したこと
以外は第25図と同様の図である。 また、絞り24′の絞り大半径の値はyとしている。 今、第24図に示した測定光投光系により測定光が投射
されたとすれば、一方の測定光について、次式が成立す
る。 前記したように、(29)式から が成立するので、これを(37)式に代入すると次式が
成立する。 同様に、上記測定光と光軸対称の測定光についても、次
式が成立する。 前記したように(30)式から、 か成立するので、これを(38)式に代入すると次式か
成立する。 ここでり。とり。”両者の差分をとって2で割れば、(
35)式の場合と同様に、 となり誤差量へX、δを含まない式を得ることかできる
。 尚、(37)式、 (38)式は、一般式である。今y
Oとすれば゛、絞り穴の中心を通る光線について考察す
ることになるが、この場合に得られる式は、(33)式
および(34)式と同一のものとなる。 以上、測定系光軸と被検眼光軸との輔ずれが生した場合
の測定値の誤差の補正対策について説明したが、この軸
ずれによる測定値の誤差の補正は、軸ずれ量が小さいと
き(近軸理論が適用できる範囲の軸ずれ量)に限られる
。軸ずれ量がこの限界(△X・月mm以内、δ・±10
’以内)を越えると、収差等の影響で受光センサ上のス
ポット像にゆがみが生じるので補正は不可能となる。つ
まり、この場合に補正かなされたとしても、その結果算
出される値は信頼性に欠ける。従って、この場合は、そ
の算出値は信頼性なきものとして採用しないというエラ
ー処理をなすのがよい。このエラー処理については、第
15図に示すフローチャートの説明の中で詳述する。 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#15がオフにされてステップ101へ移行する。 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。尚、ステップ100には、ス
テップ100゛によるタイマー割り込みも可能である。 ステップ100′は、第1には、被検眼を自動的にモニ
タリングする目的で、定期的に被検眼の画像情報をマイ
コン5のメモリ内に取り込むためのモードである。その
ために照明光源30のみがオンで、レチクル光源35お
よび投光用光#、I5がオフにされた状態を一瞬作り、
この状態で被検眼が存在すれば、その像が記録され、そ
のときの被検眼の状態(角膜反射輝点群の状態)が検出
される。 また、このステップ100′は、第2に、演算及び制御
の条件等を決めるスイッチ6の状態を定期的に管理する
ために、スイッチ状態か検出され、スイッチ入力に変化
があれば、マイコン5のスイッチ状態記憶メモリの内容
を更新する。 ステップ101では、プリンタフのスイッチかオンであ
るか否かが判断され、オンである場合にはステップ10
2で、マイコン5に記憶された前回の測定をデータにつ
いてプリンタ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130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loO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重心位置すなわち輝点群がつく
る円の中心X軸およびy軸の座標(X Or y oン
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(
X o)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(
yo)の絶対値1y01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100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(Hf)
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1例であるが、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(Hf)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が否がか判断され、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
での各ステップが繰り返される。 以上のステップ104および107における照準状況お
よび合焦状況は、モニタ画像上ではレチクルパターンと
輝点群との位置ずれ状況および輝点群のコントラストの
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見当がつけられる。 ステップ109では、角度補正モードとして照明光・の
角・膜厚射光による輝点群のうち基準径線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I5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1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!房がモニタ画像に入力されて
ステップ112へ移行する。このときのモニタには、測
定光受光光学系10によって受光センサ29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るか
、測定はこの時点で完了しているので各光源に関しては
直ちにステップ112へ移行し、測定光の光源15がオ
フに、照明光源30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10
で受光センサ29に入力された(3号レベルの高さが十
分であるか否かが判断される。これは被検眼1;′か白
内障の場合には測定に必要なたけのレベルの画像信号か
得られない場合があるため、このステップでそのチエツ
クが行われる。ステ。 プ113で信号レベルの高さか十分てあった場合にはス
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か行
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+16においてモニタ画面に現せばよい。 ステップ114では、マイコン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、これに基づいて眼鏡レ
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
(SPH)、柱面度数(CYl、、)、軸ff+度(A
XIS)か算出される。各要素の演算式は投光パターン
によってその測定点か異なるため一律ではないか、本実
施例では、中心角90°毎の合計4.【すのスボントパ
ターンを投影するようになっており、第4図に示すよう
に各スポy+−3゜+ S91 S fill S 2
7のX宇標およびy座標S Q(SXO,5yo)、S
9(SXg、 5y9)S +e(Sx+a、 Sy
+e)、S +7(Sx+7.5yt7)をそれぞれ求
め、以下のような演算により球面度数(SPII)、柱
面度数(CYL)、軸角度(AXIS)を求める。 sx+ SXo SX+8 SX、−8X′”−3x” sy 5y−Sy・・ s 、、−Sy t“−8y□ A−↓(S x++S yt+(((S K1−3 y
2)’+4B−±C8x++s yt−(f(S xr
−8yz)’+4Sy+’1) Sy+’l) SPII= D 、== +−・B d、 L−h。 CYL= D 、−D 、−土(B−A)−h 以」二の演算が終了するとステップ115へ移行する。 尚、本実施例では、ステップ114を詳細に述べると、
第15図(その3)に示すサブルーチンのような処理が
なされており、合p、σ準・合焦時から測定光投光時の
短時間の間に測定光学系光軸ど被検眼光軸間に軸ずれが
生じた場合、得られるデータか信頼性ないものとしてエ
ラー処理することか可能である。すなわち、この眼屈折
度測定装置においては、ハンディ−タイプの光学測定部
1を採用しているための手振れしを生じ易いのであるか
、第15図(その3)に示すサブルーチンの処理によれ
ば、この手振れをチs−’)りすることかできるのであ
る。 このサブルーチンを第15図(その3)と第27A図に
従って説明する。 第27Δ図は、合照準・合焦時から測定光投光時の間に
測定系光軸a、と被検眼光軸との軸ずれが生じた結果の
4つのスポットS。+ S 9+ S fill S
27の座標を示している。 先ず、ステップ114aで、各スポット像S。、S、。 S IB+ S 2?の重心座標S o(Sxo、 5
yo)、S 5(SX7.5ya)。 S +8(SK+e、 Sy+s)、 S z□(sX
、t+ S>’z7)を求める。 次いで、ステップ114bで、点対称の位置関係になる
2対のスポットS。+ 318:S 9+ S 2?に
ついて夫々中点座標を求める。すなわち、スポット像S
。 とS 18との中点M、、M2の座標(Mx、、 My
l)、(MX2゜My2)は次の計算式により求められ
ることができる。 Mx、= Sxo + Sx□。 MX、=SX□+5X27 M、、−Sy・+Sy・・ M)’t= Sy□” 5ytt 次いで、スポット114Cで各中点をMl(MXl、M
yl)とM y(Mxt+ Myz)の間の距離ME
(= l M5M21 )を次式で求める。 ME=(((Mx+−Mxt)2+ (Myl−My*
)’1距離MEは、測定光光学系の光軸と被検眼光軸と
が一致している場合にはOとなり、両軸のずれ量が大き
くなるに従って大きな値となる。両軸のずれ量が大きく
なると、その結果としての測定値は信頼性がない。本実
施例では、測定値の信頼性の判定y、準値として「3デ
イオプトリ−」を採用し、ステップ114dで、距離M
Eか3デイオプトリ一以上の場合には、ステップ114
eに進み、ステップ114eでエラー処理をしてステッ
プ116に進む。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114dで、距離M
Eが3デイプトリーより小さい場合には、測定値は信頼
性あるものとして、ステップ114fに進む。ステップ
114「では、第15図くその2)のステップ+14で
示した場合と同様にして球面度数(SPH)、柱面度数
(cyt、)。 軸角度(AXIS)か求められる。 以上、測定系光軸と被検眼光軸とのずれ量の検出方法の
一例を示したが、これは結局のところ、4つのスボ7)
像の測定光受光光学系光軸に対する相対的位置関係で上
記ずれ量を検出することであるが、この相対的位置関係
は他の方法でも把握することができる。この場合のサブ
ルーチンを第15図(その4)に示している。このサブ
ルーチンを第15図(その4)と第27B図に従って説
明す第27B図は、第27A図と同様の図である。 先ずステップllaで、各スポット像S。+89+S1
8+S2?の重心座標S o(SXo、5yo)、S
e(Sxs、 5ya)、 S+a(Sx+e、 Sy
+a)、 S t7(Sxt7. S)’t7)を求め
る。 次いで、ステップ114hで、X軸における各スポット
像S。とS 18の夫々の原点0に対する距離の差△t
lxSY軸における各スポット像S。とS18との夫々
の原点0に対する距離の差△fly、 X軸における各
スポット像S9とSt7との夫々の原点に対する距離の
差△Vx、 Y軸におけるスポット像S、とS、?との
夫々の原点に対する距離の差△vyを次式で求める。 △Hx=Sxo + SX+e △Hy=Syo 十 Sy+a △Vx=Sxs + 5xt7 △Vy=Sye + 5yt7 次いで、各ステップ114i、 114j、 l14に
、 1141で各差△HX、△fry、△Vx、△vy
が基準値としての値である3デイオブトリーと夫々比較
する。 各ステップで差か基準値以上でない場合は、ステップ1
14i順に1141まで進み、さらにステップ114■
からステップll4mに進む。一方、各ステ、プ114
i=l141で差が基準値以上の場合はステップ114
nに進み、ステップ114nでエラー処理が行なわれる
。 ステップll4mは前記ステップ114「と同様である
。 さらなる検出方法としては、スポット像S。(SX。 5yo)と39(SXe、5Ye)間の距離と、スポッ
トS、、(SX+e+Sy+a)とS t7(Sx27
+ 5y27)間の距離との比較により、あるいは、ス
ポットS Q(SXO,5yo)と327(SX2.+
5YtJ間の距離と、スポット像S 5(SXs、5y
s)とS l1l(SXIII、 SY+s>間の距離
とを比較することにより、上記両軸のずれ量を判定する
ことかできる。 さて、ステップ115へ戻って説明すると、ステップ+
15では、ステップ114で求められた各要素SPH。 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か行われる。このステ
ップ121でのエラー処理としては、前記と同様に、”
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、[IN鏡レン
ズ用およびコンタクトレンズ用の表示切り替えか可能で
あり、その曲に、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(S T E P値
)を設定することも可能である。 これらは、ステップ100においてスイッチ類の操作に
て行なわれる。この操作よりマイコン5に目的とする処
理方法が人力される。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
ことも可能である。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。 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
ことか当業者にと一〕では可能であり、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Cニー)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10′、第19図は照準光学系50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か用いられ、赤外線発光タイオードの投
光用光源1b”からハーフミラ−45まで真っすぐな光
軸a1゛に沿い、ノ\−フミラー45で直角に反射され
た測定光の光軸81″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a1
°上には、光源15’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2ビ、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47は投光リレーレンズ21’の焦点位置に配置
されておJ9.4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 、+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 、+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の各式を通
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 、l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49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I
TIIIIa2”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ンクミラー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が配置され、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が
、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a3+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。 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l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肩先の視標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だけで後
は自動的に本体部2で演算が行われ、眼屈折度が算出さ
れてモニタ4に表示される。したが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。
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
謂ノーンデイ−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Iからの画像信号に基
づいて照準および焦点の合致状況を認識する画像認識装
置3と、その画像信号を映像にして表示するモニタ4と
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、どの信号のやり取りを行いながら制
御信号を光学測定部I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マイクロコンピュータ(以下マイコ
ンという)5も内蔵されている。測定光学系が被検眼に
対して合照準且つ合焦状態となったことが画像認識装置
3で検出されると、マイコン5より測定光学系に測定開
始信号を送る。そして、光学測定部lからの画像情報及
び画像認識装置3からの画像信号に基づいてマイコン5
により眼屈折度が算出される。 尚、図中6はマイコン5に対する操作スイッチであり、
7はマイコン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lと本体部2とはケーブル(
第20図参照)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
か必要な部分である光学測定部1のみが取り出されて、
据え置き型の本体部2に対して移動自在にその運動系と
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lに内蔵された
測定光学系8が示され、第3図ないし第8図は該測定光
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13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、光源1
5から投光された測定光は第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」一方へ反射された測
定光の光軸a、上には、二つの直角プリズムの各直角対
辺を形成する而が該光軸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、且つ可視光は殆と透過させる。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a1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
源15と第1反射ミラー16との間の光軸a + J:
には、光源15側から順にコリメータレンズ1つ、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、投光用光源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20.投光リレーレンズ
21.第1反射ミラー16.接眼レンズ22、第1プリ
ズム17を経て、角膜面から瞳孔。 水晶体を経て被検眼E内に入り、網膜上に投光パターン
の光源を投影する。 第4図には測定光の受光光学系10を示す。受光系の測
定光は、被検眼Eの網膜」二に形成された光1票(投光
パターン)の像からの反射光となって投光光学系9の光
軸a1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a、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28を介して受光センサ29に至
る。絞り24は接眼レンズ22に対して、被検眼角膜位
置と略共役な位置に配置されており、これにより、被検
眼が光軸に対する測定光学系の光軸の僅かな軸ずれ誤差
により生じる測定誤差が自動的に補正されるようになっ
ている。従って、ハンディ−タイプの光学測定部1を採
用することにより生じがちな手振れすなわち被検眼の光
軸と測定系光学系の光軸の軸ずれにより生じる測定誤差
を最小にすることが可能である。 この原理的詳細説明は後述する。 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a3の周囲を均等に囲繞し、照準の合っ
た状態では該光軸a5上に位置する被検眼に臨むように
6個の赤外線光源か照明光源30として配置されている
。なお、この先軸a3は測定光の光軸a4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a3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)がなす
円の中心位置(即ち被検眼Eの光軸aE)が照明光学系
の光軸a3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0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
も小さくコ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aE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a3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グイクロ
イックミラー31が、照準光(赤外線ンを直角に下方へ
反射させるように該光軸a3に対して45°傾斜して配
置されている。このグ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。グ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、第2反射ミラー
25に至る。光軸a、は、第2反射ミラー25の平面上
で測定光受光系10の光軸a、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
8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ル光源35.
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a4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3
2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、外側円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a4は、上記照準光の光軸と
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a3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36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
てもよく、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IIIN Fと共役
な位置に赤外光を透過させる例えば透明なガラス板を配
置し、これにパターンを書いて受光センサ29上にその
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11が示されている。」−記第1
プリズム17を通過した光軸a3−1:に配置されたグ
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の延長上でグイクロイックミラー31の後方に位
置させて視標となる物体38〈第20図参照)を置けば
、被検者は第1プリズム17およびグイクロイックミラ
ー31を通してその物体38を見ることかでき、この視
標を直視させた状態で被検眼Eの光軸aFを大略光軸a
、上に一致させる。 以」二のように、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−ってレチクル先を
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lをノーンデイ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か、その検眼窓39の周縁部には
光軸a、の回りに自由回転自在な円盤部材40が光学測
定部lのノ\ウシング(図示ゼず)に装置されており、
この円盤部材40に照明光源30か固定されている。こ
の円盤部材40には、水!トな基準径線42上に二つの
照明光源30か位置するような箇所に錘43か取り付け
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30か、光学測定部l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30には好ましくない「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
されているマイコン5によって基準径線42上の1対の
照明光源か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42上の1対の照明光源に対応するモ
ニタ上の1対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(水平
を基準とした場合ンを知るために、基準径線りの1対の
照明光源だけを点灯し、その他の照明光源は消灯する制
御(逆の制御でも司)を行う。この制御動作は一瞬の動
作で十分てあり、検者にとってはモニタ画面か暗くなる
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1の傾き角度
か得られるので、測定計算結果の−っである軸角度(A
XIS)の値からその角度分だけを減じて補正かなされ
、正確な値か出力表示される。 測定光投光光学系9の投光パターンマスク20によるパ
ターンとしては種々のものか可能である。 例えば光軸a1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光軸a
、から所定距離だけ離れて、例えば90°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。尚、本実施例で
は、90°f6のスポットパターンを採用している。 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i’1J11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すなわちスポット光
が光軸a1上の定点Oを通って角膜E、上に入射し、網
膜E、上に至る光路を斜視図的に示した図である。尚、
第12図は1つのスポット光の光路のみを代表として示
している。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a1が被検眼の光軸a6と図
のZ軸上で一致しており、且つ測定光は光軸a5上の定
点Oを通って角膜E1上の点Pに入射して網膜E、上の
点Qに至る。尚、この定点○は、測定光の受光光学系1
0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か在るときに、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a1上を通過する点である。 今、光軸aE上の網膜E、と角膜E、との間の距離をd
1角膜と定点○との間の距離をdlとする。 上記光軸aEから角膜E1上の点Pまでの距離をh l
rX軸方向に対する光軸aEから点Pまての方向の傾き
をθとする。また、X軸に対してφだけ傾いた方向に被
検眼の屈折度を表わす楕円の長軸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の長軸
方向の成分をP FI+短軸方向の成分をpFyとすれ
ば、 P p+=h+cos(θ−φ)(1)P Ft=h+
5in(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al:からの距離りの
長軸F1方向および短軸F、力方向各成分QFl+QF
!は、 Q、、=11−d(=−)l・P FI(3)f、
d。 と表せる。 方向の角膜屈折度である。 水平方向の眼屈折度D1を 垂直方向の眼屈折度D2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、第21図に示すように(第
21図は平面的に簡略化して示している)、接眼レンズ
22に対して角膜E1と共役な位置に配置された絞り2
4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
、光軸に対して略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E、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F、はX軸に対してφだけ傾いた方向にあり、短軸F
、は長軸F、に直交している。そしてこのhとho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 FIおよびQ F。 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(ψ−φ) (
10)Qrt=hsi口(ψ−φ)
(11)ここて(7)式と(12)
式、(8)式と(13)式とから、(14)式および(
I5)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、hocosφ= S X、 hosinφ=
syとしてセンサ29上に投影されるスポット光の座標
(S X、 S y)を求めると(16)式および(1
7)式が得られる。 X y (16)式および(17)式においてL−h、(1/d
、−D、)= A。 I5・hl(l/d、−D2)−Bと置換すると、S
x−= A cos(0−φ)cosφ−Bsin(0
−φ)s inφ−(1g) S y= A C05(θ−φ)sinφ+Bs1n(
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Δ
。 B、φの三つであり、投)しパターンによ−)で決めら
れる値θの二つの値θ1.θ2に対してそれぞれSXl
+ s Y l+ S X21 S y2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
I+)、柱面度数(CYl、、)、軸角度(AXIS)
を用いるか、5PII−= D 2. CYL= D
1− D 2+ AXIS−φでそれぞれ表される。 本実施例では、投光パターンは、第13図に示すように
、被検眼Eの光軸aEを通る角膜上の水モ経線と垂直経
線上に光軸dl、a、Hを挟んで対向する4点のスポッ
トパターンとなる。この4つの点即ち4つのスポットを
像P。+ P IJI P 18+ P 27を図に示
している。 今、上1紀スポット像P。について(即ちθ1−00の
場合)センサ29上の座標をS X+”SXo+ S
y+□sy。 と17、スポット像P、について(即ちθ2=90’の
場合)センサ29上の座標をS X、”SXs、 S
Yt”SYsとして上述の四つの方程式を解くと、 A=1/2(Sxo+5ys4f(SxoSye)’4
Syo’l〕(20)B=1/2(Sxo+5ye−v
’1(Sxo−Sys)2+4Sy++”l:l
(21)か得られる。 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E、、、Imに投光した水平方向のX軸上および垂
直方向のy軸−Fの2点P。+ P 9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。+Ssの座標(SXO2Syo)および(S
xs、 5ye)を画像認識装置3により測定すれば被
検眼の眼屈折度を知ることができる。本実施例では2つ
てはなく4つのスポット先を利用しているがその理由は
以下の記述より明らかとなる。 ところで、受光センサ291のスポットの光軸からの距
離り。の詳細な計算式は前には示さなかったが、これは
次式で与えられる(第21図参照)。 但し、d2は絞り24と結像レンズ27との距離。 上記式は、測定系光軸a、と被検眼光軸ae&が一致し
ている場合についての式であるが、本実施例においては
、上記両軸か近軸理論の適用できる範囲て軸ずれを生じ
たとしても、上式(23)を適用できる。つまり、この
場合に6に式(23)を適用しても測定誤差が生じない
。 その理由の1つは、前記したように、接眼レンズ22に
対して角膜E1を略共役な位置に十分少さい絞り24か
配置されていることによる。その理由を以下に詳述する
。 今、測定光投光系を示す第22図において、測定系光軸
a1と被検眼先軸aE、Eが、角度ずれ、δ(ラジアン
)、平行ずれ△X、で軸ずれしているとする。 この場合、網膜aや上に生じるスポット像の位置又は高
さhは次式で示される。 一方、この場合、測定光受光光学系は第23図に示すよ
うになる。第23図においては、センサ29上には一定
の面積を有するスポット像か受光される状態を誇張して
示している。 今、第23図において絞り24がないか又は絞り24“
が存在するとしても、その絞り径が大きいとすれば、セ
ンサ29上に受光されるスポット像は相対的に大きなも
のとなる。 この場合、そのスポット像の重心口を求めるとすれば、
それは角膜の瞳孔の中心を通る光りの投影点となるので
、スポット像の重心C1の受光系光軸212からの距離
hocは網膜E1上の点Qの値りに正確に対応しなくな
る。すなわち、となるので、(25)式に(24)式を
代入すると、となる。すなわち、この(26)式は、軸
ずれ誤差量但し、d、は、結像レンズ27と受光センサ
29との間の距離を示す。接眼レンズの焦点距離はaと
し、接眼レンズ22と角膜E1間の距離と接眼レンズ2
2と絞り24間の距離はl:lとしている。 一方、第23図に示すように、十分少さい絞り穴の絞り
24を受光系光軸a、上に設けると、網膜E、上のスポ
ット像の反射光の内、測定光学系光軸a、が角膜E1と
交わる点を通る非常に小さな光束だけをセンサ29上に
選択的に取り出すことができる。 センサ29上に受光された十分な小さなこのスポット像
をSとし、その重心C7の測定系光学系からの距離をり
。とすれば、次式か成立する。 ここで、(27)式に(23)式を代入すると、となる
。すなわち、(28)式は、軸ずれ誤差量を含まない式
となり、この式は(23)式と同じである。 つまり、たとえ、測定光投光時に、被検眼光軸と測定系
光軸間に軸ずれが生じても、測定値に悪影響を与えない
わけであり、これにより正確な測定か保証されることに
なる。 上記解決方法に対して、次に述べる解決方法(変形例)
によっても測定系光軸と被検眼光軸との光軸ずれにより
生じ得る測定誤差を補正することかできる。 すなわち、本実施例においては、測定光として2対のス
ポット光を使用しており、各対の2つのスポット光は測
定系光軸間して点対称位置に配置されている。第24図
に、光軸ずれを生じた場合の、1対の測定光の投光系を
示している。 第24図において、各スポット光は角網E1上の各点P
、 P’を経て網膜E、上の点Q、Q’に投影される。 各点P、 P’の測定系光学系光軸a、からの距離は同
一の値(hl)で光軸a2に関して対称の位置にある。 すなわち、点Pはり、の位置に、点P。 は−h1の位置にある。網膜E1上の各点Q、Q’は被
検眼光軸に対してり、 h’の位置にある。このとき次
式が成立する。 h1+△x h。 h=h、+△x−d(−−−一δ)、(29)「
d ho・−h1+△x−d(±山竺−j+δ) (30)
d この変形例における測定光受光系を第25図に示してい
る。この測定光受光系では絞りは設けていない。 今、網膜上の点Q、Q’に結像した2つのスポット像の
各反射光が、網膜E1、接眼レンズ22.結像レンズ2
7を経てセンサ29上にスポット(’I S 。 S′が結像したとする。そして、また、網膜E、上の点
Q、Q’に結像した2つのスポット像の各反射光の内、
被検眼の角膜E1の瞳孔中心を通る光束を図示し、この
場合について考察する。尚、この場合は、その光束がス
ポット像S、S”の各重心に対応している6 今、ここで、スポット像S、S″の重心の光軸よりの位
置又は高さをり。+ho”とすれば次式が得られる。 次に、(31)式に(29)式を、(32)式に(30
)式を夫々代入すると、次式が成立する。 ここで、センサ29上のスポット像s、s’は、測定光
投光系を示す第24図に示すQ点又はQ゛点に対応して
いることを考慮するならば距離りに対応するところの求
めるべきセンサ29上の距離又は高さり。は、次式で与
えられることが分かる。 従って、(35)式に(33)式及び(34)式を代入
すれば、次式か得られる。 上記(36)式は、軸ずれm△X、δを含まない式とな
る。すなわち、軸ずれ量を補正した測定値を自動的に得
ることができる。 上記説明では、1対の測定光について説明したが、他の
1対の測定光についても同様にして高さhoが求められ
る。 上記したように、この変形例は、対となる測定光を使用
し、各スポット像の高さり。′とh o ”の値を求め
、(35)式に従って高とり。を求めるものである。 光軸ずれの補正対策として上に2つの解決方法を示した
が、現実的にはこれらの2つの対策を組み合せて使用す
るのがよい。すなわち第1の解決方法においては、十分
少さい絞り穴を有する絞りを採用しているか、現実的に
はこの絞り穴はOにすることは勿論不可能であり、かつ
センサ29の解像能に対応して所定量以上の光量の光束
を通過させるに十分な大きさとする必要がある。センサ
29上に受光されたスポット像は小さければ小さい程、
この重心を正確に求められるが、一方スポット像が大き
くなるに従ってその重心位置の算出精度か悪くなると云
える。一方、第2の解決方法においては、絞りが設けら
れていないため、センサ29上に受光されるスポット像
はかなり大きなものとなり、この結果は非常に大きな受
光面を有するセンサが必要となり、装置の小型化に支障
をきたすという問題がある。 上記、第1.第2の解決方法の夫々の欠点を解消するた
めには、第1の解決方法において絞り24の絞り穴の大
きさを受光センサ29に必要かつ最少の装置の光束を通
過せしめろ、とともに第2の解決方法を同時に実施すれ
ばよい。本実施例はこの第3の解決方法を採用している
。第26図に、この解決方法を採用した測定光受光系を
示している。尚、第26図では、図を見易くするために
、絞り24の絞り穴の上縁部を通過する光線を示してい
る。また、第26図は、絞り24゛を設けたこと、及び
スポット光の反射光を光の束として誇張して示したこと
以外は第25図と同様の図である。 また、絞り24′の絞り大半径の値はyとしている。 今、第24図に示した測定光投光系により測定光が投射
されたとすれば、一方の測定光について、次式が成立す
る。 前記したように、(29)式から が成立するので、これを(37)式に代入すると次式が
成立する。 同様に、上記測定光と光軸対称の測定光についても、次
式が成立する。 前記したように(30)式から、 か成立するので、これを(38)式に代入すると次式か
成立する。 ここでり。とり。”両者の差分をとって2で割れば、(
35)式の場合と同様に、 となり誤差量へX、δを含まない式を得ることかできる
。 尚、(37)式、 (38)式は、一般式である。今y
Oとすれば゛、絞り穴の中心を通る光線について考察す
ることになるが、この場合に得られる式は、(33)式
および(34)式と同一のものとなる。 以上、測定系光軸と被検眼光軸との輔ずれが生した場合
の測定値の誤差の補正対策について説明したが、この軸
ずれによる測定値の誤差の補正は、軸ずれ量が小さいと
き(近軸理論が適用できる範囲の軸ずれ量)に限られる
。軸ずれ量がこの限界(△X・月mm以内、δ・±10
’以内)を越えると、収差等の影響で受光センサ上のス
ポット像にゆがみが生じるので補正は不可能となる。つ
まり、この場合に補正かなされたとしても、その結果算
出される値は信頼性に欠ける。従って、この場合は、そ
の算出値は信頼性なきものとして採用しないというエラ
ー処理をなすのがよい。このエラー処理については、第
15図に示すフローチャートの説明の中で詳述する。 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#15がオフにされてステップ101へ移行する。 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。尚、ステップ100には、ス
テップ100゛によるタイマー割り込みも可能である。 ステップ100′は、第1には、被検眼を自動的にモニ
タリングする目的で、定期的に被検眼の画像情報をマイ
コン5のメモリ内に取り込むためのモードである。その
ために照明光源30のみがオンで、レチクル光源35お
よび投光用光#、I5がオフにされた状態を一瞬作り、
この状態で被検眼が存在すれば、その像が記録され、そ
のときの被検眼の状態(角膜反射輝点群の状態)が検出
される。 また、このステップ100′は、第2に、演算及び制御
の条件等を決めるスイッチ6の状態を定期的に管理する
ために、スイッチ状態か検出され、スイッチ入力に変化
があれば、マイコン5のスイッチ状態記憶メモリの内容
を更新する。 ステップ101では、プリンタフのスイッチかオンであ
るか否かが判断され、オンである場合にはステップ10
2で、マイコン5に記憶された前回の測定をデータにつ
いてプリンタ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130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loO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重心位置すなわち輝点群がつく
る円の中心X軸およびy軸の座標(X Or y oン
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(
X o)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(
yo)の絶対値1y01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100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(Hf)
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1例であるが、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(Hf)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が否がか判断され、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
での各ステップが繰り返される。 以上のステップ104および107における照準状況お
よび合焦状況は、モニタ画像上ではレチクルパターンと
輝点群との位置ずれ状況および輝点群のコントラストの
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見当がつけられる。 ステップ109では、角度補正モードとして照明光・の
角・膜厚射光による輝点群のうち基準径線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I5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1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!房がモニタ画像に入力されて
ステップ112へ移行する。このときのモニタには、測
定光受光光学系10によって受光センサ29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るか
、測定はこの時点で完了しているので各光源に関しては
直ちにステップ112へ移行し、測定光の光源15がオ
フに、照明光源30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10
で受光センサ29に入力された(3号レベルの高さが十
分であるか否かが判断される。これは被検眼1;′か白
内障の場合には測定に必要なたけのレベルの画像信号か
得られない場合があるため、このステップでそのチエツ
クが行われる。ステ。 プ113で信号レベルの高さか十分てあった場合にはス
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か行
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+16においてモニタ画面に現せばよい。 ステップ114では、マイコン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、これに基づいて眼鏡レ
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
(SPH)、柱面度数(CYl、、)、軸ff+度(A
XIS)か算出される。各要素の演算式は投光パターン
によってその測定点か異なるため一律ではないか、本実
施例では、中心角90°毎の合計4.【すのスボントパ
ターンを投影するようになっており、第4図に示すよう
に各スポy+−3゜+ S91 S fill S 2
7のX宇標およびy座標S Q(SXO,5yo)、S
9(SXg、 5y9)S +e(Sx+a、 Sy
+e)、S +7(Sx+7.5yt7)をそれぞれ求
め、以下のような演算により球面度数(SPII)、柱
面度数(CYL)、軸角度(AXIS)を求める。 sx+ SXo SX+8 SX、−8X′”−3x” sy 5y−Sy・・ s 、、−Sy t“−8y□ A−↓(S x++S yt+(((S K1−3 y
2)’+4B−±C8x++s yt−(f(S xr
−8yz)’+4Sy+’1) Sy+’l) SPII= D 、== +−・B d、 L−h。 CYL= D 、−D 、−土(B−A)−h 以」二の演算が終了するとステップ115へ移行する。 尚、本実施例では、ステップ114を詳細に述べると、
第15図(その3)に示すサブルーチンのような処理が
なされており、合p、σ準・合焦時から測定光投光時の
短時間の間に測定光学系光軸ど被検眼光軸間に軸ずれが
生じた場合、得られるデータか信頼性ないものとしてエ
ラー処理することか可能である。すなわち、この眼屈折
度測定装置においては、ハンディ−タイプの光学測定部
1を採用しているための手振れしを生じ易いのであるか
、第15図(その3)に示すサブルーチンの処理によれ
ば、この手振れをチs−’)りすることかできるのであ
る。 このサブルーチンを第15図(その3)と第27A図に
従って説明する。 第27Δ図は、合照準・合焦時から測定光投光時の間に
測定系光軸a、と被検眼光軸との軸ずれが生じた結果の
4つのスポットS。+ S 9+ S fill S
27の座標を示している。 先ず、ステップ114aで、各スポット像S。、S、。 S IB+ S 2?の重心座標S o(Sxo、 5
yo)、S 5(SX7.5ya)。 S +8(SK+e、 Sy+s)、 S z□(sX
、t+ S>’z7)を求める。 次いで、ステップ114bで、点対称の位置関係になる
2対のスポットS。+ 318:S 9+ S 2?に
ついて夫々中点座標を求める。すなわち、スポット像S
。 とS 18との中点M、、M2の座標(Mx、、 My
l)、(MX2゜My2)は次の計算式により求められ
ることができる。 Mx、= Sxo + Sx□。 MX、=SX□+5X27 M、、−Sy・+Sy・・ M)’t= Sy□” 5ytt 次いで、スポット114Cで各中点をMl(MXl、M
yl)とM y(Mxt+ Myz)の間の距離ME
(= l M5M21 )を次式で求める。 ME=(((Mx+−Mxt)2+ (Myl−My*
)’1距離MEは、測定光光学系の光軸と被検眼光軸と
が一致している場合にはOとなり、両軸のずれ量が大き
くなるに従って大きな値となる。両軸のずれ量が大きく
なると、その結果としての測定値は信頼性がない。本実
施例では、測定値の信頼性の判定y、準値として「3デ
イオプトリ−」を採用し、ステップ114dで、距離M
Eか3デイオプトリ一以上の場合には、ステップ114
eに進み、ステップ114eでエラー処理をしてステッ
プ116に進む。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114dで、距離M
Eが3デイプトリーより小さい場合には、測定値は信頼
性あるものとして、ステップ114fに進む。ステップ
114「では、第15図くその2)のステップ+14で
示した場合と同様にして球面度数(SPH)、柱面度数
(cyt、)。 軸角度(AXIS)か求められる。 以上、測定系光軸と被検眼光軸とのずれ量の検出方法の
一例を示したが、これは結局のところ、4つのスボ7)
像の測定光受光光学系光軸に対する相対的位置関係で上
記ずれ量を検出することであるが、この相対的位置関係
は他の方法でも把握することができる。この場合のサブ
ルーチンを第15図(その4)に示している。このサブ
ルーチンを第15図(その4)と第27B図に従って説
明す第27B図は、第27A図と同様の図である。 先ずステップllaで、各スポット像S。+89+S1
8+S2?の重心座標S o(SXo、5yo)、S
e(Sxs、 5ya)、 S+a(Sx+e、 Sy
+a)、 S t7(Sxt7. S)’t7)を求め
る。 次いで、ステップ114hで、X軸における各スポット
像S。とS 18の夫々の原点0に対する距離の差△t
lxSY軸における各スポット像S。とS18との夫々
の原点0に対する距離の差△fly、 X軸における各
スポット像S9とSt7との夫々の原点に対する距離の
差△Vx、 Y軸におけるスポット像S、とS、?との
夫々の原点に対する距離の差△vyを次式で求める。 △Hx=Sxo + SX+e △Hy=Syo 十 Sy+a △Vx=Sxs + 5xt7 △Vy=Sye + 5yt7 次いで、各ステップ114i、 114j、 l14に
、 1141で各差△HX、△fry、△Vx、△vy
が基準値としての値である3デイオブトリーと夫々比較
する。 各ステップで差か基準値以上でない場合は、ステップ1
14i順に1141まで進み、さらにステップ114■
からステップll4mに進む。一方、各ステ、プ114
i=l141で差が基準値以上の場合はステップ114
nに進み、ステップ114nでエラー処理が行なわれる
。 ステップll4mは前記ステップ114「と同様である
。 さらなる検出方法としては、スポット像S。(SX。 5yo)と39(SXe、5Ye)間の距離と、スポッ
トS、、(SX+e+Sy+a)とS t7(Sx27
+ 5y27)間の距離との比較により、あるいは、ス
ポットS Q(SXO,5yo)と327(SX2.+
5YtJ間の距離と、スポット像S 5(SXs、5y
s)とS l1l(SXIII、 SY+s>間の距離
とを比較することにより、上記両軸のずれ量を判定する
ことかできる。 さて、ステップ115へ戻って説明すると、ステップ+
15では、ステップ114で求められた各要素SPH。 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か行われる。このステ
ップ121でのエラー処理としては、前記と同様に、”
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、[IN鏡レン
ズ用およびコンタクトレンズ用の表示切り替えか可能で
あり、その曲に、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(S T E P値
)を設定することも可能である。 これらは、ステップ100においてスイッチ類の操作に
て行なわれる。この操作よりマイコン5に目的とする処
理方法が人力される。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
ことも可能である。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。 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
ことか当業者にと一〕では可能であり、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Cニー)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10′、第19図は照準光学系50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か用いられ、赤外線発光タイオードの投
光用光源1b”からハーフミラ−45まで真っすぐな光
軸a1゛に沿い、ノ\−フミラー45で直角に反射され
た測定光の光軸81″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a1
°上には、光源15’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2ビ、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47は投光リレーレンズ21’の焦点位置に配置
されておJ9.4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 、+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 、+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の各式を通
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 、l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49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I
TIIIIa2”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ンクミラー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が配置され、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が
、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a3+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。 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l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肩先の視標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だけで後
は自動的に本体部2で演算が行われ、眼屈折度が算出さ
れてモニタ4に表示される。したが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。
第1図は本発明の1実施例係る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図は第1図における
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図は上記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1
0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図は上記照明光源および錘が円盤部材に
取り付けられている状態を示す図である。第12図は上
記測定光投光光学系において測定光かその光軸上の定点
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」4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1
5図〈その1,2,3.4>は上記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。第21.22
図は第1〜15図の実施例において測定系光軸と被検眼
光軸間の軸ずれ誤差の補正方法を説明するための測定光
受光光学系及び測定光投光光学系を示す図である。第2
3図は第21図をさらに分かり易くするための図である
。第24.25図は第21〜23図に対し、今1つの補
正方法を示すための測定光投光光学系及び測定光受光光
学系を示す図である。 第26図は、第21〜22図の補正方法と第2425図
の補正方法の両者を同時実施する場合を示す測定光受光
光学系の図である。第27A、B図は夫々上記実施例に
おいてエラー処理をするための説明図である。 ■・・・光学測定部、2・・・本体部、3・・・画像認
識装置、4・・・モニタ、5・・・マイクロコンピュー
タ、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、1
2・・・照準光学系の一部としてのモニタ用カメラ光学
系、13・・・照準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、15・・・測定光
の投光用光源、29・・・受光センサ、30・・・照明
光源、35・・レチクル光源、38・・・視標、E・・
・被検眼第1 図 第13図 第14図 コl/27 第5図 第2図 第11図 第9図 第10図 第15図 (f/)2) 第15図(その3) 第20図 f27A図 第278図
構成を示すブロック図である。第2図は第1図における
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図は上記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1
0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図は上記照明光源および錘が円盤部材に
取り付けられている状態を示す図である。第12図は上
記測定光投光光学系において測定光かその光軸上の定点
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」4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1
5図〈その1,2,3.4>は上記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。第21.22
図は第1〜15図の実施例において測定系光軸と被検眼
光軸間の軸ずれ誤差の補正方法を説明するための測定光
受光光学系及び測定光投光光学系を示す図である。第2
3図は第21図をさらに分かり易くするための図である
。第24.25図は第21〜23図に対し、今1つの補
正方法を示すための測定光投光光学系及び測定光受光光
学系を示す図である。 第26図は、第21〜22図の補正方法と第2425図
の補正方法の両者を同時実施する場合を示す測定光受光
光学系の図である。第27A、B図は夫々上記実施例に
おいてエラー処理をするための説明図である。 ■・・・光学測定部、2・・・本体部、3・・・画像認
識装置、4・・・モニタ、5・・・マイクロコンピュー
タ、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、1
2・・・照準光学系の一部としてのモニタ用カメラ光学
系、13・・・照準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、15・・・測定光
の投光用光源、29・・・受光センサ、30・・・照明
光源、35・・レチクル光源、38・・・視標、E・・
・被検眼第1 図 第13図 第14図 コl/27 第5図 第2図 第11図 第9図 第10図 第15図 (f/)2) 第15図(その3) 第20図 f27A図 第278図
Claims (1)
- (1)、被検眼の眼屈折度を測定するための測定光学系
(8)を備えた光学測定部(1)と、上記光学測定部(
1)からの測定データに基づいて眼屈折度を算出する本
体部(2)とを備え、上記測定光学系(8)は、測定光
を投光して被検眼の網膜上に投光パターンを投影する測
定光投光光学系(9)と、該被検眼の網膜上に投影され
た投光パターン像の反射光を受光する測定光受光光学系
(10)とを含み、 上記測定光の投光パターンは、測定光投光光学系(9)
の光軸(a_I)の周囲に該光軸に関して90゜毎に配
置された計4つのスポット光を含み、 さらに、上記測定光受光光学系(10)で受光された4
つのスポット光の像の測定光受光光学系光軸に対する相
対的位置関係により、測定光投光時における測定光光学
系光軸(a_I)と被検眼光軸(a_E)との軸ずれ量
を判定する判定手段と、該軸ずれ量と基準値とを比較す
る手段と、上記両軸のずれ量が基準値以上の場合、測定
エラーありとして処理する手段を有することを特徴とす
る眼屈折度測定装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1136389A JPH031833A (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 眼屈折度測定装置 |
| US07/371,544 US5011276A (en) | 1988-06-27 | 1989-06-26 | Apparatus for measuring refractive power of eye |
| DE68921375T DE68921375T2 (de) | 1988-06-27 | 1989-06-26 | Messgerät für die Brechkraft des Auges. |
| EP19930105803 EP0559235A3 (en) | 1988-06-27 | 1989-06-26 | Apparatus for measuring refractive power of eye |
| EP89306431A EP0349228B1 (en) | 1988-06-27 | 1989-06-26 | Apparatus for measuring refractive power of eye |
| EP9393105804A EP0559236A3 (en) | 1988-06-27 | 1989-06-26 | Apparatus for measuring refractive power of eye |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1136389A JPH031833A (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 眼屈折度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH031833A true JPH031833A (ja) | 1991-01-08 |
Family
ID=15174017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1136389A Pending JPH031833A (ja) | 1988-06-27 | 1989-05-29 | 眼屈折度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH031833A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5492312A (en) * | 1995-04-17 | 1996-02-20 | Lord Corporation | Multi-degree of freedom magnetorheological devices and system for using same |
| JP2016172036A (ja) * | 2016-05-30 | 2016-09-29 | 株式会社トプコン | 眼底撮影装置 |
-
1989
- 1989-05-29 JP JP1136389A patent/JPH031833A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5492312A (en) * | 1995-04-17 | 1996-02-20 | Lord Corporation | Multi-degree of freedom magnetorheological devices and system for using same |
| JP2016172036A (ja) * | 2016-05-30 | 2016-09-29 | 株式会社トプコン | 眼底撮影装置 |
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