JPS6155376B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は眼科測定装置に関し、殊に眼の屈折力
を測定するための装置に関する。

眼科臨床の基礎検査として、また眼鏡を調製す
るための資料を得るために眼屈折計は古くから使
用されているが、最近は自動的に平均視度、乱視
度、乱視軸方向を測定する眼屈折計も製品化され
ている。これら自動眼屈折計は被検眼の眼底へ指
標を形成する赤外光を投影し、眼底で反射した指
標像を種々の方法で検知して屈折力を測定するも
のであるが、検知できる光量は投入する光量に対
して微弱なため外乱光が混入すると検知精度を低
下させたり誤信号の原因となるため、測定用の光
束に外乱光が混入しているかどうか監視すること
が大切である。

更に位置合わせの不備を測定に際して検出する
ことは有効である。あるいは眼底の反射率は人種
によつて若干異なるため反射光のレベルを知るこ
とも精密な測定に役立つ。

本発明の目的は、測定中にしろあるいは測定前
後にしろ、被検眼へ投入し、眼底から反射する光
束が適正か不適正かを検出して矯正が必要である
ことを操作者に認識させあるいは自動的な補償を
行うに適した検出系を提供することにある。

以下図面に従つて第１実施例を説明する。第１
図で、Ｅは被検眼、Efは眼底、Epは瞳孔であ
る。また１は照明光源で、発光源１ａと、円孔を
有する遮光板１ｂ、コンデンサーレンズ１ｃ、プ
リズム１ｄから成る。プリズム１ｄは、後述する
複数の測定光束が互いに分離するように設けてい
る。２は投影用のマスクで、第２図に描くように
３本の径線（子午線）に垂直な方向へ延びた長方
形のスリツト２ａ，２ｂ，２ｃを備える。ここで
径線を３本選んだ理由に触れておく。

乱視における経線方向による視度の変化が正弦
渡的に変化すると仮定すれば視度は経線方向の角
度の関数として次式で表わされる。

Ｄ＝Ａ Sin（２θ＋α）＋Ｂ (1) 変数Ｄ、θは視度及び経線方向の角度を各々表
わす。定数Ａ、Ｂ、αは各々乱視度、平均視度、
乱視軸方向に相当する。(1)式の未知数は３つなの
で少なくとも３つの経線方向での測定値があれば
(1)式を適用し、乱視度、平均視度、乱視軸方向の
各値を任意の経線方向に対して求めることができ
る。但し、測定する経線方向を３つに限度せずそ
れ以上増すことにより、その内の任意の３組で上
記値を求め他の組合せで求めた値と平均化するこ
とにより精度を向上できることはいうまでもな
い。

３はテーキングレンズで、不図示の機構によつ
て、一回の測定中一方向へ単調に移送される。４
はリレーレンズ、５は穴あきミラーで、第３図に
平面形態を描く通り、３経線に対応する３つの円
形開口５ａ，５ｂ，５ｃを備える。６は対物レン
ズで、以上の部材１乃至６は投影系を構成する。

次に７はリレーレンズ、１２は半透鏡、８はテ
ーキングレンズで、テーキングレンズ８はテーキ
ングレンズ３と同時に移動する。なお、レンズ７
とレンズ８の仕様をレンズ４とレンズ３に合わせ
れば移動量が等しくなつて都合が良い。９は検知
用のマスクで、第４図に描くように、３経線に垂
直な方向へ延びた長方形のスリツト９ａ，９ｂ，
９ｃを備える。

１０ａ，１０ｂ，１０ｃはライトガイド、１１
ａ，１１ｂ，１１ｃは受光素子で、各ライトガイ
ドはマスク９のスリツトと受光素子を一対一に結
び付け、スリツトへ入射した光束は全て受光素子
へ導かれるようにしている。

以上の７乃至１２の部材および対物レンズ６と
穴あきミラー５は検知系を構成する。

以上の投影系と検知系において、対物レンズ６
と被検眼Ｅとの作動距離が適正の時、穴あきミラ
ーの開口５ａ，５ｂ，５ｃの像が被検眼の瞳孔
Ep上に形成されるように穴あきミラーを配置
し、テーキングレンズ３と８の移動範囲内で投影
用マスク２と眼底Efが共役となり、同時に眼底
Efと検知用マスク９は共役となるようにマスク
２と９を配置する。これは例えば移動範囲の中間
点にテーキングレンズが在る時、零ジオプターの
被検者ではマスク２は眼底Efを介してマスク９
と共役になるように配置することを意味する。

従つてテーキングレンズ３または９の軸上位置
は眼屈折力に対応するから、ポテンシヨ・メータ
あるいはリニア・エンコーダでテーキングレンズ
の軸上位置を読取れば眼屈折力が算出できるわけ
であるが、各位置に対応してジオプター値が出力
するように構成しておけば、以降の計算回路は簡
単になる。

以上構成で、照明光源１に照明されたマスク２
の各スリツト２ａ，２ｂ，２ｃを発した測定光束
はテーキングレンズ３で一旦結像され、リレーレ
ンズ４でまた収斂作用を受けた後、穴あきミラー
５の別々の開口５ａ，５ｂ，５ｃを通過して再結
像し、対物レンズ６を経て被検眼の眼底Ef上あ
るいはその前方に各スリツトの像を結ぶか、その
後方にスリツト像を結ぶ状態で収斂する。その
際、測定光束は穴あきミラーの各開口の作用で、
瞳孔Ep上の異なつた領域を通過する。

眼底Efで散乱反射した光束は対物レンズ６へ
入射して一旦結像し、その後、穴あきミラー５の
鏡面で反射してリレーレンズ７で収斂作用を受
け、半透鏡１２で反射してテーキングレンズ８に
より結像される。マスク９上には、マスク２のス
リツトのボケるか鮮明な画像が形成されるが、各
スリツトを発した光束は軸外光のためボケている
時は径線方向へ位置ずれを起し、その両作用でマ
スク９のスリツトを通過する光量は減少し、鮮明
な時はマスク９のスリツトに正確にマスク２のス
リツト像が重なるため、スリツトを通過する光量
は最大となる。

従つてテーキングレンズ３と８を移送し、各受
光素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃの各検出光量が最
大になつた時のデイオプター値を別々に読取つて
不図示のコンピユータにより上述の(1)式へ挿入し
て計算すれば所望の値が得られるわけである。次
に１３は集光レンズで、半透鏡１２の後方に配置
する。１４は絞り板、１５は受光素子である。こ
こで、絞り板１４は集光レンズ１３とリレーレン
ズ７、穴あきミラー５の鏡面と対物レンズ６に関
して、対物レンズ６による穴あきミラーの開口の
像、即ち瞳面と共役に配置し、且つ絞り板１４の
開口（第５図の１４ａ）径は虹彩反射光を除去し
且つ瞳面上のその開口像が穴あきミラーの３開口
の像を覆う寸法とする。

この構成により眼底で反射して瞳を通過した光
束は対物レンズ６、穴あきミラー５、リレーレン
ズ７を経て半透鏡１２へ入射するが、半透鏡１２
を通過した光束は集光レンズ１３で収束され、絞
り板１４で規制されて受光素子へ入射する。従つ
て受光素子１５で検出する光量は、ある変換係数
下で被検眼の瞳を射出した３本の測定光束をすべ
て測光していることになる。この測光量はテーキ
ングレンズ３と８の位置に関係なく一定となるか
ら、テーキングレンズを移動する前に受光素子１
５で測光し、もし測光量が基準値より大きければ
外乱光が混入しているか、眼底反射率が高いなど
の理由が推定され、基準値より低ければ測定光束
が正常に入射していないとか、眼底反射率が低い
とかの理由が推定されるから、外乱光を除去する
処置を取り、あるいは装置を被検眼に正確にセツ
トし直し、もしくは外的要因が除去された後の検
知レベルの自動補正がなされたりするわけであ
る。また測定中に光量の変動があれば、これも途
中で外乱光が混入するなどの不都合な事態が起き
たことになるから、エラー表示をして再測定を要
請するか、又は予め、受光素子１１ａ，１１ｂ，
１１ｃへ入射する、光量を自動的に補償する回路
を構成しておくものとする。

なお記述した例では被検眼内への光の投入を、
第３図に示すような穴あきミラー５の各開口５
ａ，５ｂ，５ｃで行つたが、第６図に示すように
開口に対応した鏡Ａ，Ｂ，Ｃを持つ光学部材で行
つても差し支えない。

この場合、鏡Ａ，Ｂ，Ｃ以外の箇所を使用して
光を透過させることは言うまでもない。

以上説明した例では、測定用の三光束を同時に
測光していたわけであるが、例えば三光束の内一
本が虹彩あるいは睫毛でケラレような不都合、あ
るいは三光束の入射する眼底上の位置が適正かど
うか不明の時は、三光束を夫々単独で測定するの
が良い。その場合には、第１図のマスク２のスリ
ツト２ａ，２ｂ，２ｃに入射する照明光を周期的
に順次２つのスリツトづつ遮光するか、あるいは
第７図に描く様にマスク２の各スリツトの背後に
別々の光源１′，１″，１を配置し、これを高速
で点滅する。なお、点滅の１周期は、その時間内
にテーキングレンズ３と８が移動することで生じ
る屈折力の変化が測定許容値以下になる程度の時
間とする。

このように測定光束をパルス的に順次投入する
と、受光素子１５の出力はパルス波として得られ
るから、受光素子の出力の検出と光源の点滅を同
期させておけば、どの径線方向の光束がどの出力
パルスに対応するかがわかる。この様にして検出
した各出力の絶対値および各出力間の比較によつ
て外乱の存在あるいは各光束間のバランスの不備
が検出できるわけである。

第８図は、瞳と共役な位置で三光束を単独に検
出する実施例であつて、三光束を時間分割する替
りに波長分割している。

以下の実施例で、第１図に示した部材と同一の
部材には同じ番号を付した。また２１はフイルタ
ー群で、第９図に描く様に、マスク２の各スリツ
トを覆う別々のフイルター２１ａ，２１ｂ，２１
ｃを合体したものである、これらフイルター２１
ａ，２１ｂ，２１ｃの特性は例えば第１０図に示
す、互いに干渉しない分光透過率特性λａ，λ
ｂ，λｃを順に有するものとする。また２２は集
光レンズである。２３と２４は夫々ダイクロイツ
クミラーで、カラーテレビカメラの三色分解系に
使用されているものと同様の作用をもつ。

そしてダイクロイツクミラー２３は波長λａを
反射し、それより長波長光を透過する特性を持
ち、ダイクロイツクミラー２４は波長λｂを反射
し、それより長波長光を透過する特性をもつ。２
７は、波長λｃを透過する特性のフイルターであ
る。

２５ａ，２５ｂ，２５ｃは夫々第１図の部材１
４と同等の絞り板で、各絞り板は中継する光学系
に関して瞳と共役である。また２６ａ，２６ｂ，
２６ｃは各絞り板２５ａ，２５ｂ，２５ｃの背後
に設けた受光素子である。

以上の構成で、光源１を点燈すると、マスク２
の各スリツトを発した光束は夫々異なつた波長特
性λａ，λｂ，λｃを持つ。従つて眼底Efで反
射して被検眼Ｅを射出した三光束は対物レンズ
６、穴あきミラー５、リレーレンズ７を経て半透
鏡１２で分割されて、一方は検知用マスク９へ向
い、他方は集光レンズ２２へ入射する。次いでダ
イクロイツクミラー２３へ入射した三光束の内、
波長特性λａの光束はこのミラー２３で反射し、
絞り板２５ａで規制されて受光素子２６ａに入射
する。またダイクロイツクミラー２３を透過した
２光束の内、波長λｂの光束はダイクロイツクミ
ラー２４で反射し、絞り板２５ｂで規制されて受
光素子２６ｂへ入射する。ダイクロイツクミラー
２４を透過した光束はフイルター２７をも透過
し、絞り板２５ｃで規制されて受光素子へ入射す
る。この様にして各経線に対応する光束は互いに
分離され、瞳を通過する段階での光量が別々の受
光素子２６ａ，２６ｂ，２６ｃで検出されるわけ
である。なお、フイルター群１１はマスク２の前
又は後に配置する替りに、第１１図に描くよう
に、穴あきミラー２１に密接して配するかあるい
は穴あきミラー５の各開口に各フイルターを嵌入
しても良い。また、測定用三光束相互の干渉防止
を十分にするため、検知用マスク９の前にフイル
ター群２１と同様のフイルター群を設けて眼屈折
力測定のSN比の向上を計ることもできる。

第１２図は瞳と共役な位置で三光束を同時に測
定する場合の実施例である。図中３２は半透鏡
で、テーキングレンズ３とリレーレンズ４の間の
光軸に斜設する。３３は集光レンズ、３４は絞り
板、３５は受光素子である。絞り板３４は中継す
る光学系に関して瞳と共役に配する。この例では
眼底Efで反射し、対物レンズ６を経て穴あきミ
ラー５で反射する際に、一部の光束は穴あきミラ
ーの開口を通過するから、その光束を半透鏡３２
で反射させ、集光レンズ３３で受光素子３５へ集
光させて測光するものである。第１３図は瞳と共
役な位置で、三光束を波長分割して単独に検出す
る実施例である。図中、半透鏡３２と集光レンズ
３３は第１２図の場合と同様であるが、４１はフ
イルター群で、第１４図に描く通り、３枚のフイ
ルター４１ａ，４１ｂ，４１ｃの合体から成り、
各フイルターは第１５図に示す様な波長特性、λ
ａ，λｂ，λｃを有するので、投影用のマスクの
スリツト２ａ，２ｂ，２ｃを射出した光束は各波
長特性を持つことになる。４２はフイルター群
で、フイルター群４１と同等の作用を持ち、第１
６図にBB方向から見た図を示す様に、波長特性
λａ，λｂ，λｃのフイルター４２ａ，４２ｂ，
４２ｃから成る。各フイルターの背後には別々の
受光素子４３ａ，４３ｂ，４３ｃを設けて、穴あ
きミラーの開口の像５a′，５b′，５c′を通る光束
を測光する。

以上述べた本発明によれば、まばたき等の外乱
や位置合わせの不備、被検者の個人差あるいは人
種差による特性の相異に基づく測定異常を瞬時に
且つ容易に検出し得るから眼屈折力の精密な測定
にとつて極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例を示す縦断面図。第２図から第
６図までは各々構成部材を示す平面図。第７図
は、第１図の要部変形例を示す側面図。第８図は
第２実施例を示す縦断面図。第９図は構成部材の
平面図。第１０図は透過特性図。第１１図は、第
８図の要部変形例を示す縦断面図。第１２図は第
３実施例を示す縦断面図。第１３図は第４実施例
を示す部分縦断面図。第１４図は構成部材の平面
図。第１５図は透過特性図。第１６図は構成部材
の平面図。 図中、２は投影用マスク、９は検知用マスク、
１２は半透鏡、１３は集光レンズ、１４は絞り
板、１５は受光素子、２１はフイルター群、２３
と２４はダイクロイツクミラーである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検眼眼底へ少なくとも３経線方向に対応す
   る指標を投影する指標投影系と、被検眼眼底と略
   共役に設けられ、被検眼眼底で反射される各経線
   方向に対応した指標光束を受光する受光部と、 被検眼瞳と略共役に設けられ各指標光束の入射
   域と出射域を分離する光束分離手段と、 被検眼瞳と略共役に設けられ各指標光束をすべ
   て受光する受光手段を備え、前記受光部を介した
   出力より被検眼屈折力を測定すると共に前記受光
   手段の出力より測定異常を検出することを特徴と
   する眼屈折力測定装置。 ２ 前記少なくとも３経線方向に対応する指標は
   同時に投影される特許請求の範囲第１項記載の眼
   屈折力測定装置。 ３ 前記少なくとも３経線方向に対応する指標は
   時間分割して投影される特許請求の範囲第１項記
   載の眼屈折力測定装置。