JPH0554334B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本件発明は、自動眼屈折力測定装置、殊にオー
ト測定の属性に基づく測定適用範囲の制約の改善
に関するものである。

従来技術 従来より、被検眼眼底に測定ターゲツト像を投
影し、この測定ターゲツト像の合焦状態を光電的
に検出して被検眼の屈折度数を自動的に測定する
ための自動眼屈折力測定装置は種々提案されてい
る。

この種の装置においては、少なくとも３経線方
向でそれぞれ屈折度数を測定し、この結果から被
検眼の球面度数、乱視軸及び乱視度数を演算して
出力するように予めプログラム化されており、被
検眼に対する装置の位置決めが行なわれた後は、
測定開始スイツチをオン動作させるだけですべて
の測定が自動的に行なわれるように構成されてい
る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、この種の自動眼屈折力測定装置
においては、測定操作が簡単であるとともに熟練
した検者でなくとも容易に判定が可能であるとい
う利点を有する反面、測定ターゲツト像の合焦状
態を光電的に検出して測定を行なうため、被検者
が白内障等の疾患を持つていて被検眼の透光体に
濁りが生じている場合や、被検者の瞳孔径が比較
的小さいような場合には、眼底上の測定ターゲツ
ト像の光量レベルが所定レベル以下になり、測定
が不能になる恐れがあるという問題点があつた。

問題点を解決するための手段 本件発明は、被検眼屈折度数を自動的に測定す
るためのオート測定部を有する自動眼屈折力測定
装置に、被検眼眼底上の測定ターゲツト像を可視
像として観察するための表示手段と、この表示手
段により測定ターゲツトの合焦状態を観察して被
検眼の屈折度数を測定するためのマニユアル測定
部と、このマニユアル測定部とオート測定部とを
選択的に切り換えるための測定モード切り換え手
段とを設けたことを特徴とするものである。

作 用 被検者の被検眼疾患等によりオート測定が不能
となるような際には、オート測定モードからマニ
ユアル測定モードに切り換えるという簡単な操作
により何ら支障なく測定が行なえ、測定適用範囲
を著しく拡大できる。

実施例 以下に本件発明に係る自動眼屈折力測定装置の
実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明に係る自動眼屈折力測定装置
の光学系を示す図である。

第１図において、１はターゲツト像投影系、２
は結像光学系、３はターゲツト像投影系１及び結
像光学系２に共用される共用光学系、４はチヤー
ト投影系、５は照準光学系、６は被検眼、そして
７は前眼部である。ターゲツト像投影系１は、共
用光学系３を介して被検眼６の眼底８にターゲツ
ト光を投影して、この眼底８にターゲツト像を形
成する機能を有するものであり、発光素子９、コ
ンデンサレンズ１０、指標板１１、反射プリズム
１２，１３、リレーレンズ１４、反射プリズム１
５、半月絞り板１６により概略構成されている。
ここで、発光素子１０は、不可視光である赤外光
を射出するものであり、この赤外光はコンデンサ
レンズ１０により平行光束となつて指標板１１を
照明する。指標板１１には、第２図に示すよう
に、スリツト１１ａ〜１１ｄが形成されていると
ともに、４個の偏角プリズム１１ｅ〜１１ｈが貼
着されている。これにより、指標板１１は、赤外
光により照明されて測定ターゲツト光を形成さ
せ、偏角プリズム１１ｅ〜１１ｈはスリツトの長
手方向と直角な方向にターゲツト光を偏角させる
ようになつている。

一方、共用光学系３は、スリツトプリズム１
７、イメージローテータ１８、対物レンズ１９、
ビームスプリツタ２０から成つている。そして、
指標板１１からのターゲツト光は、反射プリズム
１２，１３，１５により反射されて半月絞り板１
６に導かれ、半月孔１６ａ，１６ｂを通過して、
スリツトプリズム１７の反射面１７ａで反射さ
れ、次いで、イメージローテータ１８、対物レン
ズ１９、ビームスプリツタ２０を介して被検眼６
の瞳孔を通過して眼底８に投影されるようになつ
ている。半月絞り板１６は対物レンズ１９に関
し、適正位置の被検眼６の瞳位置と共役になるよ
うに配置されており、被検眼６の前眼部７から測
定に有害な反射光を遮断し、ターゲツト光を被検
眼６に入射させるようにするものである。また、
イメージローテータ１８は共用光学系３の光軸ｌ
の回りにθ／２の角度だけ回転することにより、
眼底８にて形成される測定ターゲツト像を被検眼
６の経線方向にθの角度だけ回転させるものであ
る。

眼底８上に投影された測定ターゲツト像の反射
光は、ビームスプリツタ２０、対物レンズ１９、
スリツトプリズム１９のスリツト孔１９ａ、開口
絞り板２１の中央部に形成された開口２１ａ、リ
レーレンズ２２及び反射プリズム２３を介して結
像光学系２に導かれるようになつている。また、
開口絞り板２１は、被検眼６の瞳と共役位置に配
置され、瞳の中心部を通過する反射光をリレーレ
ンズ２２に導くようになつている。さらに、結像
光学系２は反射ミラー２４、移動レンズ２５、反
射ミラー２６、ハーフミラー２７及び結像レンズ
２８から概略構成されており、眼底８にて結像さ
れた測定ターゲツト像の反射光を撮像装置２９の
光電面２９ａに導き、その光電面２９ａ上に測定
ターゲツト像を結像させるようになつている。こ
こで、イメージローテータ１８は、前述したよう
に光軸ｌの回りに角度θ／２だけ回転させると、
測定ターゲツト像がその回転方向に角度θだけ回
転するようになつているが、眼底８において反射
された測定ターゲツト像の反射光が再度このイメ
ージローテータ１８を通過するので、イメージロ
ーテータ１８の回転方向とは反対方向に測定ター
ゲツト像が角度θだけ回転することとなり、撮像
装置２９の光電面２９ａには、イメージローテー
タ１８の回転とは無関係に所定方向を向いた測定
ターゲツト像が形成されるようになつている。

チヤート投影系４は、可視光源であるタングス
テンランプ３０、色補正フイルタ３１、コンデン
サレンズ３２、チヤート板３３、移動レンズ３
４、反射ミラー３６，３７、リレーレンズ３８、
反射ミラー３９及び対物レンズ４０から概略構成
されている。ここで、チヤート板３３は、コンデ
ンサレンズ３１及び色補正フイルタ３２を介して
タングステンランプ３０により照明されるように
なつており、タングステンランプ３０の射出光は
色補正フイルタ３２により波長選択され、400nm
から700nmまでの可視光だけが透過するようにな
つている。そして、このチヤート板３３には、第
３図に示すようなチヤート３３ａが形成されてお
り、チヤート３３ａからの光は移動レンズ３４及
びリレーレンズ３８に導かれ、反射ミラー３６，
３７，３９により光路変換され、リレーレンズ３
８及び対物レンズ４０を通過してビームスプリツ
タ４１に導かれ、ビームスプリツタ２０を介して
被検眼６に向けて投影される。さらに、移動レン
ズ３４は、その光軸方向に移動可能に配置されて
おり、他覚式測定の際には、被検眼６の屈折度数
に対応して被検眼６を遠点視あるいは雲霧視させ
る位置に配置されていて、被検眼６の調節力を除
去した状態での測定が行なえるようになつてい
る。

さらに、照準光学系５は、被検眼６の前眼部７
の像を撮像装置２９の光電面２９ａ上に形成する
ためのものであり、前眼部７で反射された光束は
ビームスプリツタ２０，４１及び反射ミラー４２
により反射された後、結像レンズ４３、ハーフミ
ラー２７、撮像レンズ２８を通過し、撮像装置２
９の光電面２９ａ上に前眼部像が形成されるよう
になつている。

撮像装置２９はテレビモニター４４に接続され
ており、４５はその表示面である。この表示面４
５には撮像装置２９からの映像信号に基づき光電
面２９ａ上に形成された像が可視像として表示さ
れるようになつている。なお、第１図において４
６は結像光学系２により形成された測定ターゲツ
ト像であり、４７は照準光学系２により形成され
た前眼部像である。

ここで、テレビモニター４４の表示面４５上に
表示されるターゲツト像４６は眼底８において合
焦状態にあるときに、第４図に示すように、上一
対のターゲツト像４６ａの間隔l₁と下一対のター
ゲツト像４６ｂの間隔l₂とが一致するものであ
る。例えば、測定ターゲツト像が眼底８の前方に
おいて合焦したとすると、第５図に示すように間
隔l₁が間隔l₂よりも小になり、これに対し、測定
ターゲツト像が眼底８の後方に合焦したとする
と、第６図に示すように間隔l₁が間隔l₂よりも大
となる。

屈折力の他覚測定の際には、指標板１１を測定
ターゲツト像の両間隔l₁，l₂が一致するように移
動させ、このときの指標板１１の移動量により眼
屈折力が求められることとなる。なお、この場
合、移動レンズ２５は指標板１１と共役関係を保
ちつつ一体的に駆動される。

次に、第７図に示す測定回路につき説明する。

前述した撮像装置２９からの映像信号はその一
部がテレビモニター４４に入力されて前眼部の画
像表示が行なわれるとともに、他の一部は抽出指
令回路５１の指令信号に基づき映像信号抽出回路
５２により測定ターゲツト像についての映像信号
として抽出されるようになつている。そして、抽
出された映像信号は所定の矩形波に変換すべく矩
形波生成回路５３にて波形処理されるようになつ
ているとともに、得られた矩形波は、映像信号レ
ベル判定器５４によりその輝度レベル、すなわち
測定ターゲツト像４６の光量レベルが検出さるよ
うになつている一方、ターゲツト像位置検出回路
５５にて信号間隔、すなわち測定ターゲツト像４
６の間隔が検出されるようになつている。

ここで、映像信号レベル判定器５４やターゲツ
ト像位置検出回路５５からの出力信号あるいは後
述する各信号の信号処理はマイクロコンピユータ
のCPU５０により行なわれるようになつている。

CPU５０は、オート測定とマニユアル測定と
を切り換えるための測定モード切り換えスイツチ
５６、指標板１１及び移動レンズ２５を移動させ
るための駆動スイツチ５７、１経線の測定完了毎
にその指令信号を発するための１経線測定完了ス
イツチ５８、全経線の測定完了時にその指令信号
を発するための測定完了スイツチ５９、オート測
定を開始させるためのオート測定スタートスイツ
チ６０をそれぞれ制御するようになつている。さ
らに、CPU５０は、駆動制御部６１を制御する
ようになつており、この制御部６１は指標板１１
及び移動レンズ２５を光軸に沿つて移動させるた
めの第一駆動制御部６２、イメージローテータ１
８を光軸の回りに回転駆動させるための第二駆動
制御部６３、及びチヤート投影系４の移動レンズ
３４を光軸に沿つて移動させるための第三駆動制
御部６４からなつている。なお、CPU５０は予
め組み込まれた所定のオート測定プログラム６５
またはマニユアル測定プログラム６６を実行する
ようになつており、各測定結果はプリンター６７
により順次記録されるようになつている。

次に、このように構成された眼屈折力測定装置
の作動につき第８図のフローチヤートを参照しな
がら説明する。

まず、電源の投入などによりCPU５０による
演算処理の実行がスタートすると、ステツプ１０
０においてモード切り換えスイツチ５６の切り換
え状態判別処理が行なわれる。そして、モード切
り換えスイツチ５６がオート測定側に切り換えら
れている場合には、CPU５０はオート測定プロ
グラム６５を呼び出し、これに従つて以下の測定
が行なわれる。

初めに、ステツプ１０１における初期設定で
は、第一駆動制御部６２により指標板１１を０デ
イオプター位置に、第二駆動制御部６３によりイ
メージローテータ１８を0⁰位置に、そして第三駆
動制御部６４によりを移動レンズ３４を０デイオ
プター位置にそれぞれ移動させる設定が行なわれ
る。

続くステツプ１０２では、撮像装置２９からの
映像信号に基づき映像信号レベル判定器５４が測
定ターゲツト像４６の光量レベルのレベルチエツ
クを行なう。このレベルチエツクの結果測定ター
ゲツト像の光量レベルが所定レベルに達していな
い場合にはモード切り換えスイツチ５６はCPU
５０の指令により自動的にマニユアル測定モード
側に切り換わる。これに対し、光量レベルが所定
レベルを超えている場合には、ターゲツト像位置
検出回路５５からの出力に基づき、測定ターゲツ
ト像の間隔l₁，l₂が検出される（ステツプ１０
３）。

この間隔l₁，l₂が検出されると、CPU５０は間
隔差l₁−l₂を演算し、この間隔差l₁−l₂が０になる
まで、すなわち測定ターゲツト像４６が眼底８上
に合焦する位置まで、指標板１１及び移動レンズ
２５は一体に光軸に沿つて移動する。この移動に
連動してチヤート投影系４の移動レンズ３４が移
動し（ステツプ１０３〜１０６）、被検眼６につ
いての雲霧状態を常時保持させるようにする。そ
して、間隔差l₁−l₂が０になると、移動した指標
板１１の位置が読み込まれ（ステツプ１０７）、
この移動位置に基づき0⁰経線方向の屈折度数が得
られる。

続いて、指標板１１の位置は固定したまま、イ
メージローテータ１８が例えば6⁰（測定すべき経
線の方向）毎に15回回転し、それぞれの回転位置
に対応した間隔差l₁−l₂が読み込まれる（ステツ
プ１０８〜１１０）。ここで、θ方向の屈折度数
D〓は指標板１１の停止位置に対応するデイオプ
ター値と間隔差l₁−l₂値に対応するデイオプター
値との和を求めるこにより得られる。そして、こ
の屈折度数D〓は、球面度数Ａ、乱視度数Ｂ、及
び乱視軸αとの間に以下の(1)式で示す関係を有す
る。

D〓＝Ａ＋Bcos（θ−α） …(1) 従つて、各経線方向（15経線方向）で得られた
屈折度数D〓₁〜D〓₁₅に基づき、最小自乗法により
球面度数Ａ、乱視度数Ｂ、及び乱視軸αがそれぞ
れ算出される（ステツプ１１１，１１２）。

ついで、こうして得られた算出結果と測定値と
が比較され、各測定値のバラツキが所定の範囲内
に納まり得るか否かのチエツクがなされる（ステ
ツプ１１３）。このチエツクにより測定値のバラ
ツキが所定範囲を超えているような場合には、モ
ード切り換えスイツチ５６がCPU５０の指令に
より自動的にマニユアル測定モードに切り換えら
れる。

一方、そのバラツキが所定範囲内に納まつてい
る場合には、テレビモニター４４及びプリンター
６７にそれぞれ測定値の表示や記録がなされ（ス
テツプ１１４，１１５）オート測定プログラム６
５の実行は終了する。

次に、モード切り換えスイツチ５６が手動また
は自動的にマニユアル測定モード側に切り換えら
れた場合につき説明する。この場合には、CPU
５０はマニユアル測定プログラム６６を呼び出
し、以下の手順に従つてプログラムの実行を行な
う。

まず、ステツプ１１６は前述したオート測定モ
ードにおけるステツプ１０１と同様な初期設定が
行なわれる。続いて、検者はテレビモニター４４
の表示面４５上の測定ターゲツト像を観察しなが
ら、第４図に示すように測定ターゲツト像の両間
隔l₁，l₂が一致するまで、駆動スイツチ５７をオ
ン操作しながら、指標板１１及び移動レンズ２５
を一体で光軸方向に移動させる（ステツプ１１
７）。この移動動作が終了したら、検者は１経線
終了スイツチ５８をオン操作し、指標板１１の移
動位置をCPU５０に読み込ませる。この移動位
置が0⁰経線方向での屈折度数に対応することはオ
ート測定の場合と同様である。この場合、１経線
終了スイツチ５８をオン操作すると（ステツプ１
１８）、測定回数を示す例えば一個の＊マークが
テレビモニター４４に表示されて（ステツプ１１
９）指標板１１の位置読み込みが行なわれ（ステ
ツプ１２０）、同時に、イメージローテータ１８
が所定の角度だけ回転する（ステツプ１２１）。
続いて、同様に検者はテレビモニター４４に表示
された測定ターゲツト像を観察しながら、駆動ス
イツチ５７のオン操作により指標板１１を移動さ
せ、その移動位置の読み込み等の上記と同様な操
作が繰り返される。このとき、一回の測定操作が
終了するごとに一個の＊マークがテレビモニター
４４に表示される。そして、少なくとも３回の測
定操作が行なわれたとき、測定完了スイツチ５９
をオン操作して測定操作を終了させる（ステツプ
１２２）。なお、測定完了スイツチ５９を設けず
に、測定回数を予め決めておき、所定測定回数終
了後自動的に測定を完了するように構成してもよ
い。

３回の測定操作により、３経線方向の屈折度数
が得られることとなり（ステツプ１２３）、最小
自乗法を用いて上記(1)式より球面度数Ａ、乱視度
数Ｂ、及び乱視軸αがそれぞれ求められる（ステ
ツプ１２４）。そして、得られた球面度数Ａ、乱
視度数Ｂ、及び乱視軸αはテレビモニター４４に
表示されるともに、プリンター６７にて記録され
る（ステツプ１２５，１２６）。

発明の効果 以上のように本件発明によれば、オート測定の
みならずマニユアル測定も適宜行ない得るように
したので、被検者の疾患等により眼底上に投影さ
れた測定ターゲツト像の光量不足によつてオート
測定が不能状態になつた場合でも、他の装置を用
意するまでもなく測定モードを切り換えるだけの
操作で容易にマニユアル測定に移行できることと
なり、眼屈折力測定の測定適用可能範囲が拡大で
きるという顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る自動眼屈折力測定装置
の光学系の概略構成図、第２図はその光学系を構
成する指標板の斜視図、第３図は同光学系を構成
するチヤート板の平面図、第４図ないし第６図は
同光学系により形成される測定ターゲツト像の結
像状態の各態様をそれぞれ示す模式図、第７図は
同装置を駆動するための測定回路図、第８図はそ
の測定回路によるプログラムを実行するためのフ
ローチヤートである。 １…ターゲツト像投影系、６…被検眼、４６…
測定ターゲツト像、２９…撮像装置、４４…テレ
ビモニター、５０…CPU、５６…モード切り換
えスイツチ、６５…オート測定プログラム、６６
…マニユアル測定プログラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検眼眼底に測定ターゲツト像を投影するた
   めの投影系と、該被検眼眼底上の測定ターゲツト
   像を光電検出器上に投影し、該光電検出器からの
   信号により被検眼屈折度数を自動的に測定するた
   めのオート測定部とを有する自動眼屈折力測定装
   置において、 前記被検眼眼底上の測定ターゲツト像を可視像
   として観察するための表示手段と、該表示手段に
   より測定ターゲツト像の合焦状態を観察して被検
   眼の屈折度数を測定するためのマニユアル測定部
   と、該マニユアル測定部と前記オート測定部とを
   選択的に切り換えるための測定モード切り換え手
   段とを設けたことを特徴とする自動眼屈折力測定
   装置。 ２ 表示手段は、光電検出器からの映像信号によ
   り測定ターゲツト像を表示するためのテレビモニ
   ターであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の自動眼屈折力測定装置。 ３ 測定モード切り換え手段は、手動で任意に設
   定可能に構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の自動眼屈折力測定装置。 ４ 測定モード切り換え手段は、オート測定部で
   の測定結果チエツクに基づいて自動的に切り換え
   可能に構成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の自動眼屈折力測定装置。 ５ 測定モード切り換え手段は、測定ターゲツト
   像の光量が所定レベル以下のとき自動的に切り換
   え可能に構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の自動眼屈折力測定装置。 ６ マニユアル測定部は、所定経線での測定終了
   スイツチにより前記所定経線での測定結果を記憶
   するとともに、測定ターゲツト像を所定角度だけ
   自動的に回転可能に構成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の自動眼屈折力測定装
   置。