JPH0556734B2

JPH0556734B2 -

Info

Publication number: JPH0556734B2
Application number: JP61190346A
Authority: JP
Inventors: Toshuki Suzuki; Keiichi Ito
Original assignee: Tomey Corp
Current assignee: Tomey Corp
Priority date: 1986-08-13
Filing date: 1986-08-13
Publication date: 1993-08-20
Also published as: JPS6346130A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は他覚式眼屈折力測定装置に係り、特に
製造が容易であると共に、眼の屈折力測定を精度
良く且つ容易に行なうことのできる他覚式眼屈折
力測定装置に関するものである。

（従来技術とその問題点）通常、他覚的な眼の屈折力測定は、被検眼にお
ける乱視主経線方向（円柱軸角度）：θ、球面屈
折力：Ｓおよび円柱屈折力：Ｃを求めることによ
つて為され、そしてこのような測定を行なう実用
的な方法としては、一般に、合致法、結像法およ
び検影法の三種類の測定方法が、従来から用いら
れてきている。

ところで、上記、眼屈折力測定法の一種として
の検影法は、被検眼の瞳孔内にスリツト状の光束
を送り、その光束を動かすとき眼底からの反射光
が瞳孔の中で示す動きを観察し、該瞳孔内光影に
動きを認めない中和状態を見い出すことにより屈
折力を測定することを基本とするものである。

そして、このような検影法を基本原理として、
構造の簡素化、測定精度の向上および操作の容易
化を図るべく、従来から種々なる改良等が加えら
れてきており、例えば特開昭55−160538号公報に
おいては、検影法にて単に中和点を求めるのでは
なく、瞳孔内光影の動く速さやその方向を計測
し、それらの計測値より、被検眼の屈折力（球面
屈折力(S)および円柱屈折力(C)）を演算によつて算
出する、眼屈折力測定装置が開示されている。

ところが、かかる眼屈折力測定装置にあつて
は、以前の検影法による測定装置のように、被検
眼の乱視軸方向を測定するための装置全体の回転
駆動機構や、或いは装置全体を主経線方向に正確
に合致させるための高精度のサーボ機構は不要と
なるものの、乱視の主経線方向（θ）を検出する
ために、光束を回転させる像回転プリズムが必要
となり、かかる像回転プリズムの光軸上での回転
精度の維持が困難であると共に、該プリズムによ
つて光量が減衰されるといつた問題を内在するも
のであつた。

そこで、このような欠点を解決するべく、特開
昭57−165735号公報において、２方向に択一的に
走査されるスリツト状の光束にて被検眼を周期的
に走査せしめ、それら光束による瞳孔内光影の動
く速さや方向および傾き（位相差）を計測するこ
とにより、それらの計測値から被検眼の球面屈折
力(S)、円柱屈折力(C)、更には乱視主経線方向
（θ）をも、演算にて算出する眼屈折力測定装置
が提案されている。

しかしながら、かかる眼屈折力測定装置にあつ
ても、像回転プリズムは不要となるものの、スリ
ツト状の光束を２方向に択一的に走査させなけれ
ばならないために、反射プリズムが必要となり、
光量の減少が惹起されると共に、それら２つの光
束を得るための２つの光源の配設位置や光量等の
均等化が難しく、製造上の欠点を有していたので
ある。

そしてまた、上述の如き眼屈折力測定装置にあ
つては、スリツト状の光束を得るためのスリツト
部材が、何れも、その周壁部において軸方向に延
びるスリツトが複数本設けられた、軸心回りに回
転せしめられる薄肉円筒体にて構成されることと
なるが、その測定精度を向上せしめるために、か
かる円筒体におけるスリツト、特にそのエツジ直
線部を精度良く仕上げる必要があつたのであり、
それ故製造が困難であると共に、該円筒体の加工
精度の程度によつて屈折力の測定精度が左右され
るといつた問題点をも有していたのである。

（解決手段）ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背
景として為されたものであつて、その特徴とする
ところは、スリツト状の光束を被検眼眼底に投影
する投影光学系と、かかる投影光学系にて投影さ
れた光束の被検眼眼底からの反射光を２対以上の
光電変換素子にて受ける集光光学系と、各々の対
を構成する前記光電変換素子間の出力信号の位相
差に基づいて、前記被検眼の屈折力を演算処理す
る処理系とを含む他覚式眼屈折力測定装置におい
て、前記スリツト状の光束の傾斜角度が２つ以上
の異なる角度になるようにスリツトを設けてなる
プレートを、前記投影光学系の光路に配し、該プ
レートを通して２つ以上の異なる傾斜角度のスリ
ツト状光束が被検眼眼底に投影されるようにした
ことにある。

（発明の効果）このような本発明に従う構造とされた他覚式眼
屈折力測定装置にあつては、投影光学系の光路に
配された、複数のスリツトを有するプレートが回
転せしめられて、所定の光源からの光が周期的に
遮断乃至は透過されることによつて、被検眼がス
リツト状の光束にて周期的に走査されることとな
る。

そして、かかるプレートにおけるスリツトは、
２つ以上の異なる角度をもつて設けられていると
ころから、該プレートを１方向にのみ回転せしめ
ることによつて、被検眼が２つ以上の異なる傾斜
角度をもつたスリツト状光束にて走査されること
となるのであり、それぞれの傾斜角度をもつたス
リツト状光束にて計測される瞳孔内光影の動く速
さや方向および傾き（位相差）から、かかる被検
眼の屈折力が演算にて算出されることとなるので
ある。

従つて、かかる本発明に従う眼屈折力測定装置
にあつては、従来の如く、スリツト状光束を２方
向に択一的に走査する必要はなく、反射プリズム
も不要となり、また光源も１つでよいことから、
構造の簡素化および製造の容易化が効果的に達成
され得ると共に、屈折力測定の容易化および迅速
化が有効に図られ得るのである。

また、そのようなスリツト状光束を得るための
スリツト部材が、プレートにて構成されることか
ら、従来の円筒体に比して、製造および加工が極
めて容易となり、スリツトのエツジ直線部の加工
精度が向上されることによつて、より一層の測定
精度の向上が図られ得るのである。

（実施例）以下、本発明を更に具体的に明らかにするため
に、本発明の一実施例について、図面を参照しつ
つ、詳細に説明することとする。

先ず、第１図には、本発明に従う構造とされた
他覚式眼屈折力測定装置の構成図が示されてい
る。

この図において、１０は、赤外発光ダイオード
などの光源であり、該光源１０からの光束は、投
影光路１２上に配された投影レンズ１４によつ
て、略平行光束とされた後、ハーフミラー１６に
よつて反射されて、被検眼１８の瞳孔内に投射さ
れるようになつている。

また、かかる投影光路１２上には、光源１０と
投影レンズ１４との間において、円板形状のプレ
ート２０が配されており、投影レンズ１４の光軸
と略平行な回転軸心２２を有するモータ２４に
て、該回転軸心２２を中心として回転駆動せしめ
られるようになつている。このプレート２０に
は、第２図に示されているように、それぞれ、一
方向に対向するエツジ部が所定間隔を隔てて互い
に平行に延びる直線形状をもつて形成された、ス
リツト２６および２８が、４つづつ設けられてい
る。

そして、図示されている如く、一方のスリツト
２６にあつては、それぞれ、その回転方向前方に
位置する直線状エツジ部と回転中心としての取付
孔３０を中心とする任意の一円周との交点におい
て、かかる部位における該円周の半径と該スリツ
ト２６のエツジ部との為す傾斜角度：αが、それ
ぞれ同一となるように設けられており、また他方
のスリツト２８にあつては、それぞれ、その回転
方向前方に位置する直線状エツジ部と取付孔３０
を中心とする任意の一円周との交点において、該
スリツト２８のエツジ部と該円周の半径との成す
角度が、それぞれ同一となるように、前記スリツ
ト２６における傾斜角度（α）とは異なる傾斜角
度：βをもつて設けられている。なお、本実施例
におけるプレート２０にあつては、該プレート２
０上における投影光路１２の光路中心の軌跡とし
ての、取付孔３０を中心とする一円周に対する、
それぞれのスリツト２６および２８の傾斜角度
は、測定精度上、互いに90度の相対傾斜角度差を
もつて、即ちかかる円周に対して、例えばα＝45
度、β＝−45度に設定されている。

従つて、光源１０から投影レンズ１４に達する
光束は、それらの間の投影光路１２上に配された
プレート２０の回転作動によつて、不連続的に遮
断され、その断面がスリツト２６乃至は２８の形
状に対応した傾斜角を有する直線形状のスリツト
状光束とされることとなるのであり、またそのよ
うなスリツト状光束が、プレート２０の回転に応
じて、被検眼１８の瞳孔内を走査することとな
る。また、上記説明から明らかなように、本実施
例にあつては、被検眼１８に投影される、スリツ
ト２６および２８にて形成されるスリツト状光束
は、その回転方向前方における直線状部が互いに
90度の傾斜角度差をもつて投影されることとな
る。

そして、このことから明らかなように、本実施
例においては、光源１０、投影レンズ１４、ハー
フミラー１６およびプレート２０によつて、スリ
ツト状の光束を被検眼１８の眼底に投影する投影
光学系が構成されているのである。

また、被検眼１８の瞳孔内に投射された走査光
束のうち、眼底で反射され、ハーフミラー１６を
透過する光は、集光光路３０上に配された集光レ
ンズ３２によつて集光され、その後方に配された
絞り３４における光軸上に設けられた円形開口部
３６を介して、受光部材３８に照射されるように
なつている。そして、本実施例にあつては、絞り
３４は被検眼１８の眼底に略共役になるように、
また受光部材３８の受光面は被検眼１８の角膜に
略共役になるように、それぞれの光軸上の位置が
決定されているのである。

かかる受光部材３８は、第３図に示されている
ように、その受光面上において、光軸を中心とし
て配置された、アライメント用の光電変換素子４
０と、光軸外においてそれぞれ独立して配置され
た４つの光電変換素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，
４２ｄとを備えている。そして、公知の如く、こ
の光電変換素子４０における、角膜反射光に対す
る出力の有無によつて、測定装置と被検眼とのず
れが検知され得るようになつているのである。

一方、かかる受光部材３８の受光面上に配され
る４つの光電変換素子４２は、それぞれ光軸を中
心とする略同一円周上において配されており、且
つそれらのうち光電変換素子４２ａと４２ｂとが
光軸に対して互いに対称に、また他の光電変換素
子４２ｃと４２ｄとが光軸に対して互いに対称に
なるように配置されている。そして、これら光電
変換素子４２ａと４２ｂとは、被検眼１８に投射
されるプレート２０のスリツト２６によるスリツ
ト状光束の回転方向前方における直線状部の有す
る傾斜角度に対応した傾斜角度をもつて、受光面
上に配置されている一方、他方の光電変換素子４
２ｃと４２ｄとは、被検眼１８に投射されるプレ
ート２０のスリツト２８によるスリツト状光束の
回転方向前方における直線状部の有する傾斜角度
に対応した傾斜角度をもつて、受光面上に配置さ
れている。即ち、本実施例において、一対の光電
変換素子４２ａ，４２ｂと、他方の対を為す光電
変換素子４２ｃ、４２ｄとは、それぞれ、互いに
光軸を中心として90度の傾斜角度差を有する直線
上において配置されているのである。

そして、このことから明らかなように、本実施
例においては、集光レンズ３２、絞り３４および
受光部材３８によつて、前記投影光学系にて投影
された光束の被検眼眼底からの反射光を光電変換
素子にて受ける集光光学系が構成されているので
ある。

そしてまた、図示はされていないが、本実施例
における眼屈折力測定装置にあつては、投影光学
系の所定の作動状態下における、集光光学系を構
成する４つの光電変換素子４２からの出力信号に
基づいて、前記特開昭57−165735号公報に示され
ている如き理論および演算回路によつて、被検眼
１８の屈折力を演算処理する演算系を含んで構成
されているのである。

以下に、その測定に際しての原理およびかかる
演算系についての簡単な説明を加えることとす
る。

先ず、被検眼１８に乱視がない場合には、プレ
ート２０のスリツト２６，２８を介して被検眼１
８に投射される光源１０からのスリツト状光束
は、該被検眼１８によつて光軸回りの回転を受け
ることはない。従つて、被検眼１８がスリツト２
６によるスリツト状光束にて走査されている場合
には、眼底で反射される反射光を受ける受光部材
３８における一対の光電変換素子４２ａ，４２ｂ
からは、その入光時において全く同じ信号が得ら
れると共に、他の対を為す光電変換素子４２ｃ，
４２ｄからは、該スリツト状光束による反射光の
受光部材３８上での速度に応じた位相ずれの信号
が得られることとなる。また、一方、被検眼１８
がスリツト２８によるスリツト状光束にて走査さ
れている場合には、受光部材４２ｃ，４２ｄから
得られる信号は、その入光時において全く同一と
なると共に、受光部材４２ａ，４２ｂからは、前
記スリツト２６によるスリツト状光束が走査され
ている場合における光電変換素子４２ｃ，４２ｄ
から得られた信号と同じ位相ずれの信号が得られ
ることとなる。

そして、これらの光電変換素子４２から得られ
た信号をもとに、前記特開昭55−160538号公報に
示されている如き、スリツト状光束の受光部材３
８上での速度と時間およびプレート２０の回転速
度との関係式に基づいて、かかる被検眼１８にお
ける屈折力（球面屈折力：Ｓ）が、演算系におい
て算出されるようになつているのである。

次に、被検眼１８に乱視がある場合には、周知
の如く、プレート２０のスリツト２６，２８を介
して被検眼１８に投射される光源１０からのスリ
ツト状光束は、該被検眼１８によつて走査方向と
乱視主経線の方向に対応した角度（θ）だけ、光
軸回りにねじれることとなる。従つて、被検眼１
８がスリツト状光束にて走査されている場合の、
受光部材３８におけるそれぞれの光電変換素子４
２から得られる信号は、被検眼１８における球面
屈折力(S)に加えて、円柱軸角度（θ）および円柱
屈折力(C)に関する情報をも有していることとな
る。

すなわち、被検眼１８がスリツト２６によるス
リツト状光束にて走査されている場合において、
一方の対を為す光電変換素子４２ａ，４２ｂの出
力信号の位相差から、前記乱視がない場合の関係
式に基づいて球面屈折力として得られる値をD₁、
他方の対を試す光電変換素子４２ｃ，４２ｄの出
力信号の位相差から、前記関係式に基づいて球面
屈折力として得られる値をD₂とし、同様に被検
眼１８がスリツト２８によるスリツト状光束にて
走査されている場合において、光電変換素子４２
ａ，４２ｂの出力信号の位相差から得られる値を
D₃、光電変換素子４２ｃ，４２ｄの出力信号の
位相差から得られる値をD₄とすれば、前記特開
昭57−165735号公報において示されているよう
に、これらの値D₁、D₂、D₃、D₄と、かかる被検
眼１８における球面屈折力(S)、円柱軸角度（θ）
および円柱屈折力(C)との間には、下記の如き関係
式が成立することとなる。

D₁＝Ｓ＋Ccos²θ −(1) D₂＝Ｃ／２sin2θ −(2) D₃＝−Ｃ／２sin2θ −(3) D₄＝Ｓ＋Csin²θ −(4) これら(1)〜(4)の関係式から明らかなように、未
知数がＳ、Ｃ、θの３つであり、測定データが
D₁、D₂（＝−D₃）、D₄の３つあることから、これ
らの関係式を演算系において処理するようにする
ことにより、かかる被検眼における球面屈折力
(S)、円柱屈折力(C)および円柱軸角度（θ）を求め
ることができるのである。

以上、詳述してきたような構成とされた、本実
施例における眼屈折力測定装置にあつては、投影
光路１２上に配された、複数のスリツト２６，２
８を有するプレート２０が回転せしめられて、被
検眼１８に投射される所定の光源からの光が周期
的に遮断乃至は透過されることによつて、被検眼
１８がスリツト状光束にて周期的に走査されるこ
ととなるのであり、そしてかかるプレート２０に
おけるスリツト２６および２８は、互いに異なる
傾斜角度をもつて設けられているところから、該
プレート２０を１方向にのみ回転せしめることに
よつて、被検眼１８が異なる傾斜角度をもつたス
リツト状光束にて走査されることとなり、以てそ
れぞれの傾斜角度をもつたスリツト状光束にて計
測される眼底反射光の動く速さや方向および傾き
（位相差）から、かかる被検眼の屈折力が演算に
て算出されることとなるのである。

従つて、かかる眼屈折力測定装置にあつては、
従来の如く、スリツト状光束を２方向に択一的に
走査する必要はなく、反射プリズムも不要とな
り、光源１０が１つでよいことから、構造の簡素
化および製造の容易化が効果的に達成され得ると
共に、屈折力測定の容易化および迅速化が有効に
図られ得るのである。

また、そのようなスリツト状光束を得るための
プレート２０が、円板形状にて形成されることか
ら、従来の円筒形状のものに比して、製造および
加工が極めて容易となり、スリツト２６，２８の
エツジ直線部の加工精度が向上されることによつ
て、より一層の測定精度の向上が図られ得るので
ある。

さらに、プレート２０が円板形状とされている
ことから、円筒形状のものに比して、配設スペー
スを小さくすることができ、また重量を軽くでき
ることによつて、モータ２４への負担が軽減さ
れ、以てかかる測定装置の小型、軽量化をも、効
果的に達成され得ることとなるのである。

次に、第４図には、本発明に係る眼屈折力測定
装置において、好適に用いられるプレートの他の
実施例が示されている。

すなわち、かかるプレート４４にあつては、そ
の半径に対して互いに異なる傾斜角度をもつて設
けられたスリツト４６，４８を、各々４つづつ有
している。

そして、それぞれのスリツト４６および４８に
おける一回転方向側に位置する直線状エツジ部
は、前記実施例にて示されているスリツト２６お
よび２８における回転方向前方側に位置する直線
状エツジ部と同様、回転中心としての取付孔３０
を中心とする任意の一円周との交点における該円
周の半径との成す傾斜角度αおよびβが、それぞ
れ、同一となるように設定されていると共に、そ
れぞれのスリツト４６および４８における他方の
回転方向側に位置する直線状エツジ部にあつて
も、取付孔３０を中心とする任意の一円周との交
点における該円周の半径との成す傾斜角度α′およ
びβ′が、それぞれ、α′＝α、β′＝βとなるように
設定されているのであり、特に本実施例にあつて
は、かかるプレート４４上における投影光路の光
路中心の軌跡としての、取付光３０を中心とする
一円周に対する、それぞれのスリツト４６および
４８における両側直線状エツジ部の傾斜角度が、
α＝α′＝45度、β＝β′＝−45度に設定されている
のである。

従つて、かかるプレート４４を、前記実施例に
おける装置にて用いた場合においては、該プレー
ト４４を何れの方向に回転せしめた場合にあつて
も、前述の如き理論に従う屈折力の測定が良好に
行なわれ得ることとなるのであり、またそれ故か
かるプレート４４の回転軸２２に対する組付け時
における方向性、換言すれば該プレート４４にお
ける表裏面の区別を考慮する必要がなくなり、装
置製造時における組付性がより向上され得ること
となるのである。

以上、本発明に従う構造とされた眼屈折力測定
装置の一実施例について説明してきたが、これは
文字通りの例示であつて、本発明は、かかる具体
例にのみ限定して解釈されるべきものではない。

例えば、前記実施例における眼屈折力測定装置
にあつては、プレート２０（４４）におけるスリ
ツト２６（４６）および２８（４８）が、比検眼
１８に対して互いに直交する２つのスリツト状光
束を投影し得る形態にて、形成されていたが、そ
の形状、個数および相対角度差は限定されるもの
ではなく、また３つ以上の異なる角度をもつて形
成するようにしてもよい。

また、前記実施例における眼屈折力測定装置に
おいては、その構成の主要部のみを例示したもの
であつて、その測定精度の更なる向上を図るべ
く、例えば被検眼の視準線を固定する、特開昭55
−160538号に示されている如き、固視標光学系の
付加が好適に為されるものである。

さらに、特開昭57−165735号公報に示されてい
るように、所謂自動雲霧装置を付加せしめ、装置
本体の演算系にて算出される屈折力に基づいて、
その視標の移動を被検眼の屈折力が変化しなくな
るまで繰り返すことによつて、屈折力を求めるよ
うにすることも可能である。

また、前記実施例における眼屈折力測定装置に
おける演算系にあつては、屈折力を測定値から演
算にて算出するようにされていたが、特開昭57−
165735号公報に開示されている如く、装置完成
後、模擬眼を用いて測定を行ない、その時の各光
電変換素子４２の出力値（位相差）を、かかる模
擬眼における既知の屈折力に対応させて、演算系
に記憶させておくようにすることも可能であり、
このようにすることによつて、投影光学系および
集光光学系を構成する部材の配置を比較的自由に
することができるのである。更に、このような各
光電変換素子４２の出力値と被検眼１８の屈折力
とを対応づけ、その対応関係を演算系に入れてお
くようにした場合には、投影光学系のスリツト状
光束の傾斜方向と集光光学系の受光部材３８にお
いて対を為す光電変換素子４２の配設方向とを、
一致させる必要もなく、プレート２０（４４）に
形成されるスリツト２６，２８（４６，４８）の
傾斜角度、更にはその形状の設定を或る程度自由
に行なうことができるのである。

更にまた、前記実施例においては、プレート２
０が光源１０と投影レンズ１４との間に配置され
ていたが、該プレート２０を投影レンズ１４とハ
ーフミラー１６との間に配置してもよい。

その他、一々列挙はしないが、本発明は種々な
る変更、改良、修正等を加えた態様において実施
され得るものであり、またそのような態様が、本
発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも本
発明の範囲内に含まれるものであることは、言う
までもないところである。

そしてまた、本発明は、上述の如き眼屈折力測
定装置の他、例えばレンズメータや角膜曲率半径
測定装置に対しても、原理的には何等変更を加え
ることなく応用することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う構造とされた眼屈折力測
定装置の一実施例の概略を示す構成図であり、第
２図はかかる眼屈折力測定装置に用いられている
プレートを示す正面図であり、第３図はかかる眼
屈折力測定装置に用いられている受光部材を示す
正面図である。また、第４図は本発明に従う構造
とされた眼屈折力測定装置に用いられるプレート
の他の実施例を示す、第２図に対応する正面図で
ある。１０：光源、１２：投影光路、１４：投影レン
ズ、１６：ハーフミラー、１８：被検眼、２０，
４４：プレート、２６，２８，４６，４８：スリ
ツト、３０：集光光路、３２：集光レンズ、３
４：絞り、３８：受光部材、４２ａ，４２ｂ，４
２ｃ，４２ｄ：光電変換素子。

Claims

【特許請求の範囲】

１スリツト状の光束を被検眼眼底に投影する投
影光学系と、かかる投影光学系にて投影された光
束の被検眼眼底からの反射光を２対以上の光電変
換素子にて受ける集光光学系と、各々の対を構成
する前記光電変換素子間の出力信号の位相差に基
づいて、前記被検眼の屈折力を演算処理する処理
系とを含む他覚式眼屈折力測定装置において、前
記スリツト状の光束の傾斜角度が２つ以上の異な
る角度になるようにスリツトを設けてなるプレー
トを、前記投影光学系の光路に配し、該プレート
を通して２つ以上の異なる傾斜角度のスリツト状
光束が被検眼眼底に投影されるようにしたことを
特徴とする他覚式眼屈折力測定装置。