JPH0359689B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は眼科機器の位置合わせ装置特に被検眼
と眼科機器の作動距離調整及びアライメント調整
を同時に為すことのできる位置合わせ装置に関す
る。更に本発明は、調整の自動化を指向した位置
合わせ装置に関する。

今日、眼底カメラ、レフラクトメート（眼屈折
計）、角膜計等の眼科機器が眼科医、眼鏡店で用
いられているが、撮影若しくは計測に際し、被検
眼と眼科機器との光軸方向の調整（作動距離調
整）及び光軸に直交する面内での調整（アライエ
ント調整）が為されていることが必要である。

従来、眼科機器の被検眼に対する位置合わせに
関して、虹彩反射を用いるものとして特公昭56−
5533号公報が知られているが、これはフアインダ
ーで見るだけで電気的な検出ではなく、自動化を
指向するものではない。

また本件出願人の先願たる特願昭55−87081号
明細書には、同じく虹彩反射を用いた位置合わせ
装置が記載されているが、虹彩からの反射光量が
少なく、角膜反射のノイズをとりこむことがあ
り、十分安定な信号を得難い。

他方、虹彩反射ではなく角膜反射を用いるもの
として、米国特許第3864030号公報、特開昭55−
52730号公報が知られているが、前者は可動部が
あり、構造が複雑であり、後者はアライメント調
整のみが可能で、作動距離調整が併せてできない
という問題点があつた。

本発明は如上の問題点を解決し、角膜反射を用
い、可動部の無い作動距離調整と共にアライメン
ト調整が自動的に為され得る位置合わせ装置を提
供することを目的とする。この目的を達成すべく
本発明では、被検眼に投影される指標光束が平行
であり、且つ眼科機器の光軸に対し斜方向に角膜
反射光を検出する２つの受光系を有することを特
徴とする。

以下、添附する図面を用いて本発明の実施例を
説明する。第１図は本発明の第１実施例の図であ
る。光源又は光源で照射される指標１から出た光
は対物レンズ２で眼科機器光軸ｘと、平行な無限
遠光束（平行光束）となり被検眼Ｅの角膜Ecを
照射する。ここで角膜Ecの凸面鏡作用により角
膜反射像１′（虚像）が形成されるが、角膜反射
像１′は被検眼Ｅの絶対位置にかかわらず、角膜
Ecに対し一定位置に形成される。角膜Ecからの
反射光は、あたかも角膜反射像１′から出射する
如く出て、光軸ｘに対し傾斜して設けられた２組
の受光系に入る。受光系は各々レンズ３ａ，３ｂ
と分割受光素子４ａ，４ｂで構成される。分割受
光素子４ａ，４ｂは各々４分割受光素子が望まし
いが、便宜上まず２分割受光素子として説明す
る。

分割受光素子４ａ，４ｂの分割される境界すな
わち４a₁と４a₂の境界線若しくは４b₁と４b₂の境
界線は角膜反射像１′とレンズ３ａ，３ｂの瞳中
心を結ぶ主光線上にある。

ここで角膜反射像１′と分割受光素子４ａ，４
ｂとはレンズ３ａ，３ｂに対し光学的に共役であ
る必要はない。

共役な関係とすると、かえつて光点が小さくな
り、分割された受光素子の各素子に占める光束の
面積が小さく測定に不都合となる。

さて、被検眼が第１図の実線で示すような正規
の位置にあるときは、角膜反射光は第２図Ａのよ
うに分割受光素子４ａ，４ｂの各素子４a₁，４
a₂，４b₁，４b₂に均等にかかるように入射し、各
受光出力がバランスされる。

ここで第２図Ｂに示されるように被検眼が測定
系光軸ｘから平行にシフトしていると、すなわち
アライメント調整不備の場合には、角膜反射光の
分割受光素子４ａ，４ｂへの入射光束は同方向に
シフトする。すなわち、素子４a₁，４b₁の出力に
比べ素子４a₂，４b₂の出力が高くなる。この出力
のアンバランス状態より、アライメント調整不備
が検出され、出力がバランスされるよう被検眼と
の相対位置が調整される。

また被検眼Ｅが光軸ｘ方向にシフトし破線で示
す位置にあるとすなわち作動距離調整が不備であ
ると第２図Ｃで示されるように分割受光素子４
ａ，４ｂへの入射光束は逆方向にシフトする。

すなわち、素子４a₁の素子４a₂の出力に比べ高
く、素子４b₁の出力が素子４b₂の出力に比べ低く
なる。

この出力のアンバランス状態より作動距離調整
不備が検出され、出力がバランスされるよう被検
眼との光軸方向の相対位置が調整される。このよ
うに分割受光素子４ａ，４ｂの各素子４a₁と４a₂
また４b₁と４b₂の出力が等しくなるよう調整され
ると、被検眼Ｅと対物レンズ２の相対位置が特定
されることとなる。

既述したように分割受光素子４ａ，４ｂとして
２分割受光素子を用いた実施例を説明したが、こ
の場合アライメント調整に関し紙面内方向のアラ
イメント方向のみ可能で紙面に垂直方向のアライ
メントは為され得ないが、第３図に示すような４
分割受光素子を用いれば紙面内方向のみならず紙
面に垂直方向のアライメントが可能となる。

すなわち、紙面内方向のアライメント調整につ
いては、（5a₁＋5a₃）、（5a₂＋5a₄）、（5b₁＋5b₃）、
（5b₂＋5b₄）が各々４a₁，４a₂，４b₁，４b₂に対
応することとなる。

紙面に垂直方向のアライメント調整について
は、（5a₁＋5a₂）、（5a₃＋5a₄）、（5b₁＋5b₂）、（5b
₃
＋5b₄）が比較されるべき要素となる。例えば紙
面に対し上側にシフトした場合（5a₁＋5a₂）の出
力が（5a₃＋5a₄）の出力に比べ高くなり、同様に
（5b₁＋5b₂）の出力が（5b₃＋5b₄）の出力に比べ
高くなる。

なお作動距離調整については、（5a₁＋5a₃）、
（5a₂＋5a₄）、（5b₁＋5b₃）、（5b₂＋5b₄）を比較す
べき要素として用いることとなる。

第４図Ａ，Ｂは、本発明の第２の実施例を示
す。ここで第４図Ａは垂直断面、第４図Ｂは水平
断面を示す。これは第１実施例と異なり水平面内
で斜方向に２つの検出系を設けるものである。位
置合わせ用指標としての光源６から出た光は、レ
ンズ７により眼科機器光軸ｘに対し斜めの無限遠
光束（平行光束）とされ、被検眼Ｅを照射する。
角膜Ecの凸面鏡作用により光源６の角膜反射像
６′が形成され、角膜反射の主光源８は第４図Ａ
に示す垂直断面内で眼科機器１２の対物レンズ９
の光軸ｘと平行となつて、レンズ１０により受光
素子１１に入射する。ここで主光線８はレンズ１
０の光軸と一致し、受光素子１１の中心位置はレ
ンズ１０の光軸上にある。

被検眼Ｅへの照明が無限遠光束（平行光束）で
され、角膜反射主光線が眼科機器光軸ｘと平行な
ため、被検眼Ｅの絶対位置にかかわらず角膜反射
像は角膜Ecに対し一定位置となる。

ここで既述したように受光素子として分割素子
を用いる場合、光路上の受光素子１１の位置は角
膜反射像６′のレンズ１０による共役位置よりず
れていることが照射面積が大きくとれる点で望ま
しい。

第４図Ｂに示されように、水平断面内で主光線
８ａ，８ｂは眼科機器１２の対物レンズ９の光軸
ｘから斜方向に設定され、主光線８ａ，８ｂに対
応してレンズ１０ａ，１０ｂ、４分割若しくは２
分割の受光素子１１ａ，１１ｂが設けられる。

ここでアライメント、作動距離調整がなされた
状態にあると、角膜反射像６′からの主光線８ａ，
８ｂは受光素子１１ａ，１１ｂの中心位置へと向
かうように設定されている。いまアライメント調
整が不良であると、例えば第４図Ｂに示されるよ
うに水平面内で上側に被検眼がずれると角膜反射
像６′からの主光線は受光素子１１ａ，１１ｂに
対して同方向に、すなわち共に下側にずれる。

また作動距離調整が不良であると、例えば第４
図Ｂに示されるように光軸方向、正規の位置より
手前に被検眼がずれると角膜反射像６′からの主
光線は互いに逆方向に、すなわち受光素子１１ａ
に対しては上側に、受光素子１１ｂに対しては下
側にずれる。

ところで第４図Ａは垂直断面、第４図Ｂは水平
断面として説明したが逆の系、すなわち第４図Ａ
が水平断面、第４図Ｂが垂直断面となる系であつ
ても良い。

ところで以上受光素子は分割受光素子とし、そ
の光量バランスよりアライメント調整及び作動距
離調整をすることを述べてきたが、受光素子とし
て分割受光素子でなくポジシヨンデイテクタ等の
位置検出器で光束の重心位置の素子中心位置から
のずれを検出するものであつても良い。分割受光
素子の場合は角膜反射像のレンズによる共役位置
よりずらせて受光素子を設けることが照射面積が
大きくとれ望ましいが、ポジシヨンデイテクタ等
の位置検出器の場合は角膜反射像のレンズによる
共役位置に設ける方が照射面積が小さくなり測定
精度が良い。

また、本発明においてレンズ３ａ，３ｂ若しく
は１０ａ，１０ｂは集光するために用いられる
が、レンズの替わりにピンホール等を設け、光束
が常に一定位置を通過するようにしても良い。

なお指標１は光源自体でも良いが赤外光源例え
ば赤外ダイオードを用いることにより被検眼の縮
瞳を防止できる。

また本発明を用いればアライメント調整、作動
距離調整は受光素子の出力例えば光電出力を用い
自動的になされ得る。

以上、本発明においては、可動部が無く自動的
にアライメント調整並びに作動距離調整のできる
眼科機器の位置合わせ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の図、第２図Ａ，
Ｂ，Ｃは２分割受光素子と光束との関係図で各々
第２図Ａはアライメント調整及び作動距離調整の
正しい状態、第２図Ｂはアライメント調整が不良
の状態、第２図Ｃは作動距離調整が不良の状態を
示す図、第３図は４分割受光素子と光束との関係
図、第４図Ａ，Ｂは本発明の第２実施例の図、図
中、Ｅは被検眼、Ecは角膜、ｘは眼科機器光軸、
１，６は指標（光源）、２，９は対物レンズ、３
ａ，３ｂ，７，１０ａ，１０ｂはレンズ、４ａ，
４ｂは２分割受光素子、８ａ，８ｂは角膜反射主
光線、５ａ，５ｂ，１１ａ，１１ｂは４分割受光
素子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検眼に指標を投影し、該指標の角膜反射像
   からの光を受光素子で受け、受光素子上の光束位
   置状態より被検眼の眼科機器に対する位置合わせ
   を行なう装置において、被検眼に投影される指標
   光束は平行光束であり、且つ眼科機器光軸に対し
   斜方向に角膜反射光をとりだす２つの受光光学系
   を有し、該２つの受光光学系を介した前記受光素
   子上の光束位置と前記受光素子上の基準位置が合
   致するように、アライメント調整及び作動距離調
   整を行うことを特徴とする眼科機器の位置合わせ
   装置。 ２ 前記２つの受光光学系が各々投影レンズを有
   し、被検眼が正規の位置にあるときの角膜反射像
   位置からの主光線上に前記受光素子の中心位置が
   設定される特許請求の範囲第１項記載の眼科機器
   の位置合わせ装置。 ３ 前記受光素子が２分割若しくは４分割受光素
   子である特許請求の範囲第２項記載の眼科機器の
   位置合わせ装置。 ５ 前記受光素子が光路上角膜反射像の前記投影
   レンズによる共役位置よりずれて設けられる特許
   請求の範囲第３項記載の眼科機器の位置合わせ装
   置。 ５ 前記指標が眼科機器光軸と平行な無眼遠光束
   となつて被検眼に照射される特許請求の範囲第２
   項記載の眼科機器の位置合わせ装置。 ６ 前記指標が眼科機器光軸に斜めに無限遠光束
   となつて被検眼に照射され、角膜反射像からの主
   光線が前記投影レンズ光軸と一致することを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の眼科機器の位
   置合わせ装置。 ７ 前記受光素子がポジシヨンセンサである特許
   請求の範囲第２項記載の眼科機器の位置合わせ装
   置。 ８ 前記受光素子が光路上、角膜反射像の前記投
   影レンズによる共役位置に設けられる特許請求の
   範囲第７項記載の眼科機器の位置合わせ装置。