JPS5848170B2 - メ ノ クツセツドケンシユツソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、眼の遠点又は近点を検出することにより眼の
屈折度を決定する装置に関し、被検者の見つめる視標と
該被検者の網膜とが光学的に共役になることを利用して
共役になりうる限度を他覚的に検出することにより遠点
又は近点を決定することを特徴とする新規な構成を提供
したものである。

従来から眼の屈折状態を他党的に検出する装置としては
、ボシュロム社のサフイル．オフサルメトロンなどが知
られているが装置が複雑であり、特に装置の主光軸と被
検者の目の光軸とを厳密に一致させる事を前提とした原
理に従っているため、光軸合わせの手段及び被検者を固
定するシステムが必要であった。

また、被検者を固定したとしても目が動かないという保
障はないので、光軸がズレて検出誤差が生じる恐れが皆
無ではなかった。

さらに、使用上からみても上記光軸合わせの手順が必要
なため、取扱が簡単とは言えないものであった。

本発明は上記従来の欠点を解消し、簡単な構成で、誤差
の恐れがなく、熟練を要さない取扱によって眼の遠点又
は近点を他覚的に検出しうる眼の屈折度検出装置を新規
に提供する事をその目的とする。

以下図示の実施例に従って本発明を説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示し、１は接眼レンズ、
２は図示しないモーター等によって該接眼レンズとの距
離が可変なブロックであり、その移動は該ブロックに固
設された記録ペン２ａによって、図示しない静止記録紙
等に記録される。

以下は上記ブロック内に固設される部材であって、３は
視標、４は視標照明ランプである。

５はハーフミラー、６は該ハーフミラー５について視標
３と光学的に等価な位置に設けられた遮光板でありスリ
ツ｝６ａを有する。

７は光源ランプであり、特定波長域の光のみを透過する
フィルター８を介し、上記スリット６ａより被検者の眼
９内に上記特定波長域の光を入射させる。

１０はその内部に半透面１０ａを有するプリズムであり
、１１は該半透面１０ａについて上記スリツ｝６ａと光
学的に等価な位置に同形のスリッＮｌａを有する遮光板
である。

スリッ｝１１ａの背後には、上記フィルター８と同じ性
質をもち上記特定波長域以外の光によるノイズを除くた
めのフィルター１２を介し、受光素子１３が設けられて
いる。

上記構成によってブロック２は、視標３が接眼レンズ１
と被検者の眼の水晶体９ａとについて該被検者の眼の網
膜９ｂと光学的に共役な位置にあるか否かを判別する手
段となっているが、ここでその原理について説明する。

いま被検者の眼が視標３をはっきりと見る事ができる場
合を考えると、視標３の像は網膜９ｂ上に結像している
。

一般にこのような時逆に網膜から光が出たと仮定すると
その像は視標３の位置に結像する。

すなわち、祝標３と網膜９ｂは光学的に共役な関係にあ
る。

さて上記したように視標３とスリツ｝６ａとは光学的に
等価な位置に設けられているので網膜９ｂはスリツ｝６
ａとも光学的に共役である。

従って光源７によるスリツ｝６ａの像も網膜上に結像す
る。

さらに網膜上のスリット像は網膜によって乱反射される
が、これは網膜上にスリット６ａの像の形状の新たな光
源が生じた事を意味する。

ここでスリッ｝１ １ａは上記のように半透面１０ａに
ついてスリツ｝６ａと光学的に等価な位置にあるので、
網膜９ｂはスリット１１ａとも光学的に共役である。

従って網膜上のスリット６ａの像の部分から反射された
光は、水晶体９ａ及び接眼レンズ１を通ってハーフミラ
ー５を透過し、さらに半透面１０ａによって反射されて
スリツＮ１ａの位置に再び結像する。

受光素子１３はスリット１１ａを通過した光をフィルタ
ー１２を介して受光するので、遮光板１１に至った光を
すべて受光することになり、このとき受光量は最大とな
る。

一方被検者の眼が視標３をはっきりと見る事ができない
場合を考えると、上記から明かなようにスリット６ａと
網膜９ｂは光学的に共役でない。

従ってスリツ｝６ａの像は網膜９ｂ上ではボケて広がっ
た像となる。

さらにスリツＮ Ｉａと網膜９ｂも光学的に共役でない
ので、上記網膜上のボケたスリット像を新たな光源とす
る光は、スリット１１ａの位置に至った時さらに広がっ
てボケた像となっている。

従ってボケで広がった分は遮光板１１によってカットさ
れ、受光素子が受光するのは遮光板１１に至った光の５
ちスリッＮｌａの面積に対応するほんの一部となり、受
光量は小さくなる。

次に上記実施例を用いて測定を行う場合について説明す
る。

例えば上記ブロック２の移動を、祝標３が接眼レンズ１
の焦点より内測にある位置より始めて、該視標が該レン
ズから遠ざかる方向に行うとする。

移動の始点においては視標３がレンズ１の焦点より内叫
にあるので、視標の一点から出た光はレンズ１と水晶体
９ａ間で該水晶体に向う方向において発散している。

これは眼９が近距離にある物体を見ている場合に該当す
る。

従って眼は水晶体９ａの調節に上り視標３に焦点を合わ
せるので、網膜と視標は光学的に共役となり受光素子の
出力は最大値をとっている。

この状態からブロック２を移動させていくと、視標３は
レンズ１の焦点に次第に接近する。

換言すれば視標３は次第に遠距離にある物体に該当する
ようになる。

この過程において、水晶体９ａの調節力が限界に達しそ
れ以上は視標３に焦点を合わせられなくなる状態に至る
が、この時視標と網膜とは光学的に共役でなくなるので
受光素子の出力は急速に減少する。

従って受光量が急速に減少を始める臨界点におけるブロ
ック２の位置を記録ペン２ａで記録すればそれが眼の遠
点を示す事になる。

この関係を第２図のグラフに示す。

該グラフにおいて、受光量が除々に減少しているのは、
網膜と受光素子が次第に遠ざかるためである。

正常な眼であれば無限遠、すなわち水晶体に入射する光
速が平行となるまで視標３に焦点を合わせる事ができる
。

換言すれば上記臨界点は、視標３が接眼レンズ１の焦点
上に来た時に一致する。

一方近視眼の場合は（第２図はこの場合を例にとって示
されている）視標３がまだレンズ１の焦点の内測にある
時点で臨界点に達する。

また遠視眼の場合は水晶体に入射する光束が収束光であ
っても視標３に焦点を合わせる事ができるので、視標３
がレンズ１の焦点の外測に位置するようになってから臨
界点に達する。

上記は遠点を求める場合の説明であるが、近点を求める
場合も、水晶体の調節力を越えて視標が近くなれば網膜
９ｂと視標３は光学的に共役でなくなるので、同様にし
て測定ができる。

なお上記おいてフィルター８及び１２として赤外光のみ
を透過するものを使用するのが望ましい。

眼の網膜の反射率は赤外域において大きいからである。

また、上記実施例における部材１４は、このように、視
標照明光とスリット６ａより発せられる光が異る波長域
の光であるときその光路長を補正するための補正板であ
る。

１４ａは色フィルターであり、視標を白色光にて見る場
合は不要であるが、特定の色について屈折度を測定した
い時に用いられる。

この時上記補正板は上記特定の色の光と上記赤外光との
光路長を補正するに適するものが選ばれ、通常は色フィ
ルターと対をなして交換される。

なお光路長補正のためには、補正板１４を用いるかわり
に視標３そのものをスリット６ａに対し相対的に移動さ
せて行っても良い。

さらに上記においてハーフミラー５は、赤外域のみ透過
し他の波長域の光を反射する特性を持つよう選ばれたダ
イクロイックフィルターと置換し、それぞれ目的光の光
量減少を防ぐように構或しても良い。

第３図は本発明の第２実施例を示し、共通部分について
は第１図と同じ番号が付されている。

本実施例においては破線で示したブロック２は光軸方向
の移動を行わず、その内部に焦点距離が可変なバリフオ
ーカルレンズ系によって構成された接眼レンズ１を有す
る。

すなわちここでは、視標と接眼レンズの焦点との相対位
置の変化はブロックの光軸方向の移動ではなく、接眼レ
ンズ１の焦点距離を変化させる事によって行われ、その
変化の状態は該接眼レンズの焦点距離変化機構と連動す
る記録ペン１ａによって記録される。

また、視標３はここでは赤外域の光のみを遮断するフィ
ルターよりなり、その一部にスリッ｝３ａを有スる。

すなわち、筏標３は第１実施例におけるスリット６ａ及
び１１ａを兼用しているので、この３者を光学的に等価
に配置するための調整は不要となり組立が容易なものと
なっている。

光源ランプ７は視標照明ランプを兼ねており、視標３を
透過した赤外光を含まない光によって視標を可視とする
とともに、スリッ｝３ａの部分のみがら赤外光を含む光
を眼の中に入射させる。

また光源ランプ７と視標との間には、焦光レンズ１５、
ＮＤフィルタ１６、及びハーフミラー１７が配置される
。

ＮＤフィルター１６は赤外域以外の光を適度に吸収し、
充分な赤外光を得るために光源を強くしても可視光によ
り視標が眩しくならないよう光源光のスペクトルを調整
する。

ハーフミラー１７は、眼の網膜９ｂから反射され、視標
３のスリッ｝３ａを通過した赤外光を含む光を受光素子
１３に向けて反射する。

赤外域のみを透過するフィルター１２は、その他の波長
域の光をカットする事によりスリッ｝３ａに入射する光
のうち、該スリッ｝３ａから射出され、網膜９ｂで反射
された赤外光のみが受光素子１３に達するようにする。

また、光路長補正板１４及び色フィルター１４ａはスリ
ット３ａを通過する赤外光を妨げないようスリッＮ４ｂ
を有する。

上記構成により本実施例では第１実施例と同様、網膜９
ｂと視標３が光学的に共役な時受光量が最大となる。

なお本実施例の使用にあたっては、測定の始点において
視標３がレンズ１の焦点の内開に位置すべくレンズ１の
焦点距離を長くしておき、除々に焦点距離が短くなるよ
う焦点距離変化機構を操作すれば、第１実施例と同様な
結果が得られる。

また上記実施例はさらに、上記ブロック２全体を光軸を
中心にして回転させる機構１８を有し、光軸まわりの各
方向につき屈折度を測定する事により乱視眼の測定が可
能なものとなっている。

第４図はスリット３ａと眼９との光軸まわりの角度関係
を示すものであって、図示の状態では、Ｏ０の方向の屈
折度が測定される。

すなわち、網膜９ｂからの反射光がスリッ｝３ａに達し
た時そのボケの度合が受光量にどう影響するかを考えて
みると、該スリツ｝３ａと直角な矢印Ａの方向のボケに
対しては受光量は鋭敏に変化するが、スリットに沿う方
向のボケは受光量変化に対し鈍い影響力しが持たない事
がわかる。

従って矢印Ａの方向の屈折度が選択的に測定される事に
なる。

上記原理に基いてブロック２を回転させればスリット３
ａも回転するので該スリットに直角な各方向の屈折度が
測定できる。

この測定結果を各方向についてプロットすれば眼の乱視
の状態が検出される。

第５図は、第３図図示の第２実施例を用い、第４図のよ
うに角度を定めて各角度におげろ遠点に対応する焦点距
離を測定し、各焦点距離を対応するデイオプタ一単位の
屈折力に変換して、角度と屈折力との関係をグラフに示
したものである。

図から明らかなように、角度によって屈折力が変化する
ことから、被検眼が乱視眼であることがわかる。

第６図は本発明の第３の実施例であり、上記実施例と共
通部分については同一符号で示す。

本実施例の光学部分において上記実施例と異なる点は部
材１９及び２０であり、他は本質的に同一なので、光学
部分については該部材についてのみ説明する。

１９はハーフミラー５について視標３と光学的に等価な
位置にスリット状の透明部分１９ａを有するミラーであ
り、２０はフィルター８と同じ性質のフィルター面２０
ａを有するプリズムである。

本実施例では、発光ダイオード２１（光源ラング）より
発せられた光はミラーの透明部分１９ａのみを透過して
眼の中に入射する。

該透明部分１９ａと網膜９ｂが共役であれば網膜からの
反射光は、該透明部分に再び結像し、これを通過するの
でミラー１９によって反射される事はなく受光素子１３
には達しない。

一方共役でなげれば、反射光は透明部分に至った時ボケ
で広がっている。

従って図中一点鎖線で示すように、該透明部分よりはず
れた光はミラー１９によって反射されてプリズム２０内
に導かれ、プリズム内面を反射してフィルター２０ａを
通過した後受光素子１３に至る。

上記のように本実施例ではスリット状の透明部分と網膜
とが光学的に共役な時受光素子の受光量は最小となる。

なお、２２は接眼レンズ１の焦点距離変化機構であり焦
点距離変化のため接眼レンズを構成するバリフオーカル
レンズ系の一部を光軸方向に移動させる。

２３以下は測定結果を一時記憶し、測定の迅速化を計る
ための回路の各ブロックを示すものである。

なお本実施例では回転機構１８はブロック２を高速で回
転させ、これに対し、焦点距離変化機構２２は比較的ゆ
っくりと接眼レンズの焦点距離を変化させるものとする
。

２３はシャフトエンコーダであり、ブロック２０１回転
を何等分かしてその等分点が通過するたびに一つのパル
スを出スごとく、回転機構１８と関係づけられている。

該パルスは第１カウンタ２４でカウントされカウント出
力は、回転位置アドレス信号として第１メモリ回路２５
及び第２メモリ回路３０に入力される。

一方発光ダイオード２１にはオシレータ２６が接続され
、該ダイオードは断続的に発光させられる。

２７は同調アンプであり、オシレータ２６の発振に同調
して断続的に受光素子の出力をナナログデイジタルコン
バータ２８に送る。

このプロセスはノイズ除去手段となっている。

コンバータ２８は上記シャフトエンコーダ２３からのパ
ルスに応シ、その瞬間の同調アンプ２１からの出力をデ
イジタル化する。

該デイジタル量をデータＡとする。上記シャフトエンコ
ーダ２３からのパルスは同時に、一回転前の同じ上記回
転位置アドレス信号に対応するメモリ回路２５の記憶テ
イジタル量を読み出す。

読み出されたディジタル量をテータＢとする。テイジタ
ルコンパレータ２９は上記２つのデータＡ，Ｂを比較し
、読み出したデータＢよりも新しいデータＡの方が小さ
ければ、書き込み命令を上記第１メモリ回路２５と、第
２メモリ回路３０に送る。

第１メモリ回路２５はテータＡを読み込んで、データＢ
をかきかえる。

３１はリニアエンコーダであり、上記バリフオーカルレ
ンズ系の可動部分の光軸方向の移動に伴い１つづつパル
スを出すごとく上記機構２２と関係づけられる。

３２は第２カウンタであり、該カウント値は、データと
して上記第２メモリ回路３０に入力される。

該第２メモリ回路３０は上記コンパレータ２９よりの書
き込み命令に応じカウント値をよみ込んでそれまでのカ
ウント値データを書き換える。

もし、データＡ，Ｂの関係がＢ＜Ａであれば、かき込み
命令は送られず、第１、第２メモリ回路ともにデータの
かきかえは行われない。

このような過程を焦点距離変化の全行程について行った
後第２メモリ回路３０に残っているデータはブロック２
の各々の回転位置アドレスにおいて最小の出力を与える
焦点位置を示すカウント値となる。

なお、上記から明かなように、第１、第２のメモリ回路
の容量はブロック２０１回転の上記等分数だけのデータ
が入る必要がある。

また、当然第１メモリ回路２５には、最初最大値（すな
わち２進数なら、各ケタとも１）が入っていなげればな
らない。

なお上記すべての実施例における遮光板のスリット６ａ
，１１ａ又はフィルターのスリット３ａ、又は、ミラー
の透明部１９ａは、これをスリットとするかわりに、第
７図におけるような、一例のピンホール３３、又は、第
８図におけるようなその半分に透明部３４ａを有する遮
光板（又はフィルター、又はミラー）３４と置換しても
同様の効果が得られる。

本発明は上記のような原理及び構成に従っているので基
本的構造が簡単である。

さらに重要な事は、光軸のズレが誤差の原因とならない
ので厳密な光軸合わせの手段が不要となるとともに、光
軸合わせの手順がないので操作に熟練を要さず使用法が
簡単となった事である。

この事は視標と網膜とが光学的に共役になる事を検出し
ている事に由来するものであり、光軸がズレていたとし
ても両者が共役であれば、射出スリットから出た光は必
ず受光スリットの位置に再び結像する事による。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明第１実施例の測断面図、第２図は該第１
実施例による測定結果の一例を示すグラフ、第３図は、
第２実施例の測断面図、第４図は該第２実施例における
スリットと眼の角度関係説明図、第５図は第２実施例に
よる測定結果の一例を示すグラフ、第６図は、第３実施
例測断面図、第７図、第８図は本発明の光学系要部の変
形を示す正面図である。 １・・・・・・接眼レンズ、３・・・・・・視標、３ａ
，６ａ，１１ａ，１９ａ・・・・・・スリット、１・・
・・・・光源ランプ、９・・・・・・眼、９ｂ・・・・
・・網膜、１３・・・・・・受光素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 接眼レンズと、視標と、該視標と被検者の眼との光
   学的距離を変化させる為の光学的距離可変手段とを有す
   る眼の屈折度検出装置において、該視標の位置またはこ
   れと共役な位置における単一の発光部から被検者の眼に
   向けて光を発する発光手段と、該発光手段により発せら
   れ被検者の眼の網膜にて反射された光の前記発光部また
   はこれと光学的に共役な部分における光量の大小を検出
   する検出手段とを有することを特徴とする眼の屈折度検
   出装置。