JPS6328614B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被検眼の調節力を緩解し、眼の屈折
度を測定する眼屈折力測定装置に関するものであ
る。

一般に眼の屈折力を測定する際には、被検眼の
調節力が弛緩した状態で測定することが原則にな
つている。しかし従来行われているように、被検
者の視線を固定する目標像を遮光筐体内に光学的
に形成してこれを見せた場合には、目標像を覗き
込むことにより調節力が働いて所謂機械近視と云
われる状態になつてしまうことが多い。

このような状態を避けるために、従来から眼屈
折力測定装置内には雲霧式と呼ばれる手段を応用
した手段が各種開発されて組込まれている。しか
しながら、この方式のものは被検眼の屈折力に応
じた適切な量だけ凸レンズを負荷しなければなら
ず、多すぎても逆効果となつてしまう虞れがあ
る。しかも、未だ判つていない被検眼の屈折力に
適切な雲霧をかけることは困難であり、それに加
えて被検眼は−10デイオプタを越える強度近視か
ら、＋10デイオプタを越える無水晶体眼まで広範
囲に分布しており、覗き込んだときに発生する機
械近視の量も年令差や個人差が大きく、なお更に
困難である。従つて、一定の条件下で測定した屈
折値を基準にして目標像の位置を補正してゆくこ
とが、適切な雲霧をかけるためには必要となる。

しかしここで問題となるのは、目標像の位置を
補正する速度と被検眼の応答性との関係である。
即ち、早急に目標像の位置を変えると被検者には
何が起つたか判らず、眼の調節の状態は何ら変化
しないか或いは逆の結果をもたらすことになる。
逆に目標像を緩慢に動かすのでは、時間が掛かり
過ぎて被検者に余分な負担をかけ、その間に視線
が動揺したりして正確な測定ができなくなるとい
う問題が生ずる。

本発明の目的は、上述の問題点を解消するため
に、被検眼の調節を効果的にかつ自然に弛緩させ
るように固視目標を制御できる眼屈折力測定装置
を提供することにあり、その要旨は、被検眼の眼
底へ所定の指標像を投影する手段と、各測定経線
方向に対応して前記指標像の眼底反射光束を検出
する検出手段と、該検出手段の出力を基に眼屈折
力を求める演算手段と、被検眼を固定させる固視
目標を光軸方向に複数個の異なる位置の間で移動
させる移動手段と、前記固視目標の各位置に対応
するデイオプタ値の変化度に対する前記演算され
た眼屈折力の測定結果の変化度から被検眼の追従
性を判定し、前記固視目標の各位置毎に前記固視
目標の移動速度を前記追従性に応じて調節する制
御手段とを有することを特徴とする眼屈折力測定
装置である。

以下に本発明を図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。

この第１図において、１は赤外線を発光する光
源であり、この光源１と被検眼Ｅとの間に、光源
１側からその光軸Ｘに沿つて集光レンズ２、投影
チヤート３、リレーレンズ４、絞り５、穴あきミ
ラー６、ビームスプリツタ７，８、対物レンズ９
が順次に配列されている。投影チヤート３は例え
ば第２図に示すように互いに120度の角度をなす
放射状に配列された３個のスリツト３ａ，３ｂ，
３ｃを有しており、穴あきミラー６は被検眼Ｅか
らの反射光の一部を側方に反射し、ビームスプリ
ツタ７は側方からの入射光を被検眼Ｅ側に反射
し、ビームスプリツタ８は被検眼Ｅからの反射光
の一部を側方に反射すると共に、側方から入射す
る光束を透過するような向きに配置されている。

穴あきミラー６の反射側には、光軸に沿つて絞
り１０、リレーレンズ１１、プリズム１２、フオ
トダイオード１３が配置されている。絞り１０は
中心部が遮蔽され、６個所に区分されたリング状
の透光部を有しており、フオトダイオード１３は
第３図に示すように放射状に配列された３個のフ
オトダイオードアレイ１３ａ，１３ｂ，１３ｃか
ら構成されている。なお、プリズム１２は各経線
方向に対応したプリズム要素を有している。

光源１から出射した赤外光は集光レンズ２によ
り絞り５の中心に結像され、更に対物レンズ９に
より被検眼Ｅの瞳孔Epに結像される。また、集
光レンズ２のリレーレンズ４寄りに配置された投
影チヤート３の像は、リレーレンズ４により対物
レンズ９の焦平面上に結像され、対物レンズ９に
より眼底Erに投影される。光源１より出射した
先の光束は、穴あきミラー６の中央小孔を通過し
て眼底Erに至るが、眼底Erから反射された光束
は対物レンズ９を逆に通つた後に、穴あきミラー
６のミラー部で絞り１０の方向に反射される。そ
して、絞り１０の同一円周上にあつて等間隔の６
個の透光部を通り、リレーレンズ１１の結像作用
とプリズム１２の偏向作用を受けて、位置検出手
段であるフオトダイオードアレイ１３ａ，１３
ｂ，１３ｃに測定経線ごとにそれぞれ２個ずつの
スリツト像として結像される。ここで、被検眼Ｅ
の視度に応じてプリズム１２に入る光束の角度は
変化し、この結果フオトダイオードアレイ１３ａ
〜１３ｃ上での２つの像の間隔が変化する。この
間隔を光電的に検出することにより視度の自動測
定がなされる。なお、この可動部の無い測定光学
系の基本については特開昭56−161031号公報に知
られている。ここで、この光学系は被検眼Ｅの屈
折度を測定するための測定光学系であり、本出願
人による特開昭59−51831号公報に記載のものと
同じ作用をする。

ビームスプリツタ７は赤外光を通過し可視光を
反射する特性を有しており、このビームスプリツ
タ７の側方の入射側には、リレーレンズ１４、被
検眼Ｅに提示する固視目標１５、固視目標照明用
の可視光源１６が配置されている。また、固視目
標１５及び光源１６を支持して光軸Ｚの方向に移
動可能なカム機構を備えた鏡筒１７、鏡筒１７を
移動させるための電動機１８、鏡筒１７の位置を
検出するための位置検出器１９が固視目標系とし
て設けられている。

また、ビームスプリツタ８は赤外光と可視光を
透過し赤外光域の一部の波長だけを反射する特性
を有し、その側方の反射側には、結像レンズ２
０、テレビカメラ２１が配置されている。また、
結像レンズ２０の光軸Ｙ上のビームスプリツタ８
の反対側には、ビームスプリツタ８側から順次に
投影レンズ２２、ターゲツト２３、光源２４が設
けられている。

ここで符号３０以下は電気系であり、前述のフ
オトダイオードアレイ１３ａ，１３ｂ，１３ｃか
らの出力は、それぞれアンプ３０ａ，３０ｂ，３
０ｃで増幅された後に、マルチフレクサ３１によ
つて順次にＡ／Ｄ変換器３２に送られ、そこで
Ａ／Ｄ変換された出力をマイクロプロセツサ３３
に入力するようになつている。マイクロプロセツ
サ３３はメモリ３４、赤外光源１の駆動回路３
５、電動機１８の駆動回路３６、制御回路３７に
接続されている。制御回路３７はチレビカメラ２
１からのビデオ信号と、マイクロプロセツサ３３
からの指令を受けて文字信号を発生してテレビ画
像信号に混合しテレビモニタ３８に出力する。そ
して、テレビモニタ３８は被検眼Ｅの前眼部像
と、赤外光源２４、ターゲツト２３により投影さ
れたターゲツト像と、測定演算された最終的な被
検眼の屈折値を表示するようになつている。

前述したように本実施例において、光源１で照
明された投影チヤート３の像は被検眼の眼底Er
で反射して対物レンズ９、ビームスプリツタ８，
７、穴あきミラー６、絞り１０、リレーレンズ１
１及びプリズム１２を介してフオトダイオードア
レイ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ上に投影されるが、
眼底Erからの反射光束は絞り１０により測定す
べき３経線方向に分離され、プリズム１２により
偏向されて各フオトダイオードアレイ１３ａ，１
３ｂ，１３ｃ上に経線方向に対応した２個ずつの
スリツト像として分割されて結像する。この２個
の分割されたスリツト像は、被検眼Ｅの視度が変
化すると結像位置が変わるために、視度に応じて
その間隔が変化する。従つて、スリツト像の間隔
を光電的に検出することにより視度を測定するこ
とができる。

次に、装置全体の作動を説明すると、検者はテ
レビモニタ３８の画面を見ながら被検眼の瞳孔
Epとターゲツト２３の像とを合致させてアライ
メントした後に、測定指令信号をマイクロプロセ
ツサ３３に与える。一方、被検眼Ｅはリレーレン
ズ１４、ビームスプリツタ７，８、対物レンズ９
を介して可視光源１６により照明される固視目標
１５を観察している。固視目標１５は予め定めら
れた位置にあり、被検眼Ｅがこの固視目標１５を
見ている状態での屈折度に対応する信号がフオト
ダイオードアレイ１３ａ，１３ｂ，１３ｃから出
力され、これらの出力はＡ／Ｄ変換器３２により
デイジタル値に変換され、マイクロプロセツサ３
３で演算されて球面度数又は等価球面度数が算出
される。

本実施例において、測定指令信号を与えてから
球面度数が算出される過程においては機械的な可
動部が無く、電気的信号処理の時間を要するだけ
であるから極く短時間で済む。そして、固視目標
１５の位置検出器１９からの信号によつて、マイ
クロプロセツサ３３は被検眼Ｅの球面度数と固視
目標１５の位置に対応するデイオプタ値とを比較
し、被検眼Ｅの調節力を除去するように固視目標
１５を移動する。

具体的には、第１回目の測定結果により、近
視・遠視を判断し、第２回目の測定に際して近視
の場合に固視目標を第１図の下方向のマイナス側
に一旦度変位させる一方で、遠視の場合は固視目
標を第１図の上方向のプラス側に一旦変位させ
る。

このように、第２回目の測定に際して固視目標
の移動方向を制御することになるが、その後の測
定に際しては固視目標像が被検眼Ｅの眼底Erよ
りも若干手前即ちプラス側の方向にのみ移動させ
ていくものとする。この場合の移動速度即ち（移
動量）／（移動時間）はメモリ３４内に記憶され
ており予め組込まれたプログラムに従つて算出さ
れ、マイクロプロセツサ３３は電動機１８の駆動
回路３６に指令を与える。この駆動回路３６は指
令に従つた周波数のパルスを一定時間発生するこ
とにより電動機１８を回転させて、鏡筒１７を光
軸Ｚ方向に移動させる。

ここで、使用される駆動電動機１８はパルスモ
ータであり、駆動パルスの数で回転角を制御し、
パルスの周波数で回転速度を制御し、パルスの位
相を切換えることで回転方向を制御できる。ま
た、電動機１８の回転を光軸方向へ変換する手段
は、ズームレンズ等でよく使用されている円筒カ
ムであり、本実施例では円筒カムの単位回転角当
りの固視目標１５のデイオプタ値の変化が一定と
なるようなカム曲線を採用している。具体的に
は、例えば正位相で１パルスを電動機１８に印加
すれば固視目標１５は＋0.25D移動し、４パルス
を４Hzで印加すれば、１秒間で1D移動すること
になる。このようにして、演算された移動量だけ
固視目標１５が移動すると、マイクロプロセツサ
３３は再びフオトダイオードアレイ１３ａ，１３
ｂ，１３ｃの出力を取り込んで演算し、被検眼の
球面度数を算出する。

このときの固視目標１５は、第１回目に測定さ
れた被検眼Ｅの球面度数よりも幾らかプラス寄り
に設定されているので、被検眼Ｅが固視目標１５
の移動を追い続けると球面度数が変化する。この
変化量と固視目標の位置に対応するデイオプタ値
を基準にしてマイクロプロセツサ３３は固視目標
１５の次の位置の移動速度を算出し、電動機１８
の駆動回路３６に指令し固視目標１５を移動さ
せ、再び測定して球面度数を演算する。この過程
において、固視目標１５の移動に対する被検眼Ｅ
の固視の追従性を判定して、追従性が悪いときに
は単位移動量当りの時間を長くかけ、逆の場合は
より速く移動するように制御する。

即ち、第１の段階で固視目標１５を例えば＋
1Dの位置の所定状態に設定し、このときの球面
度数をＳ(D)とする。また、第２の段階では固視目
標１５をＳから0.6秒間でＳ＋１に位置変化させ
て測定する。このときの被検眼Ｅの球面度数がＳ
＋0.75Dであれば追従性は75％で良好と判定し、
Ｓ＋0.25Dであれば追従性は25％で、悪いと判定
し、変化が無ければ追従性は０、逆にＳ−0.5と
なれば負の追従性となる。第３の段階では、追従
性が良いときには更に0.4秒間で固視目標を＋1D
移動させる。追従性が悪いときには更に0.5秒間
で固視目標１５を＋0.5D移動させる。追従性が
０又は負になつたときは測定を打ち切る。

また、別の方法としては次式のような判定式を
メモリ３４に組込んでおき、追従性を基に演算し
て制御する。一例として、 ΔD＝ｘ＋0.25 ΔT＝0.25／ｘ ただし、ΔDは固視目標１５を移動させるデイ
オプタ値、ｘは追従率（前記第２の段階での被検
眼Ｅの球面度数変化量と固視目標移動量の比を小
数で表したもの：追従性が75％の場合0.75とな
る。）、ΔTは固視目標を移動させる時間である。

なお、固視目標１５の位置に対応するデイオプ
タ値と被検眼Ｅの球面度数は、メモリ３４に逐一
取り込んで記憶させ、演算時に取り出すようにす
る。ところで移動速度を変える場合、上述の
ΔD，ΔTを共に変える場合のほかに、ΔDを変え
ずにΔTのみを変える、或いはΔTを変えずにΔD
のみを変えてもよい。なお、固視目標１５を移動
させるのに替えて、リレーレンズ１４を移動させ
てもよい。

このようにして被検眼Ｅの固視追従性を判定し
ながら、固視目標１５の移動と測定・演算を数回
繰り返すと、固視目標１５の位置は被検眼Ｅの調
節力が弛緩された球面度数よりもプラス寄りに行
き過ぎる。つまり、被検眼Ｅにはぼけた像しか見
えなくなり、求められる被検眼の球面度数は変化
しなくなるか、或いは逆に調節してマイナスの追
従性を示すようになる。従つて、ここで測定を終
えて、これらの過程の中で最もプラス寄りの球面
度数を選択すれば、被検眼Ｅの遠点の球面度数が
得られることになる。

以上に述べたように本発明に係る眼屈折力測定
装置によれば、個人差の大きい被検眼の屈折力に
対応して、最も適正な速度で固視目標を操作でき
るので、確実な弛緩ができ正確な遠点屈折値が求
められると同時に、不必要に時間を消費すること
もないという効果が顕著である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る眼屈折力測定装置の一実施
例を示し、第１図はその構成図、第２図は投影チ
ヤートの正面図、第３図はフオトダイオードアレ
イの配置例の正面図である。 符号１は赤外光源、３は投影チヤート、５は絞
り、６は穴あきミラー、７，８はビームスプリツ
タ、９は対物レンズ、１０は絞り、１２はプリズ
ム、１３ａ，１３ｂ，１３ｃはフオトダイオード
アレイ、１５は固視目標、１６は可視光源、１７
は鏡筒、１８は電動機、１９は位置検出器、２１
はテレビカメラ、２３はターゲツト、２４は光
源、３０ａ〜３０ｃはアンプ、３２はＡ／Ｄ変換
器、３３はマイクロプロセツサ、３４はメモリ、
３５，３６は駆動回路、３７は制御回路、３８は
テレビモニタである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検眼の眼底へ所定の指標像を投影する手段
   と、各測定経線方向に対応して前記指標像の眼底
   反射光束を検出する検出手段と、該検出手段の出
   力を基に眼屈折力を求める演算手段と、被検眼を
   固定させる固視目標を光軸方向に複数個の異なる
   位置の間で移動させる移動手段と、前記固視目標
   の各位置に対応するデイオプタ値の変化度に対す
   る前記演算された眼屈折力の測定結果の変化度か
   ら被検眼の追従性を判定し、前記固視目標の各位
   置毎に前記固視目標の移動速度を前記追従性に応
   じて調節する制御手段とを有することを特徴とす
   る眼屈折力測定装置。 ２ 前記制御手段による固視目標の移動は、固視
   目標の位置に対応するデイオプタ値と被検眼の屈
   折度数との差を基に移動速度を変え、該固視目標
   の位置を変えたときの被検眼の屈折度変化の追従
   性が良いときには固視目標を早く移動させ、追従
   性が悪いときには遅く移動させるようにした特許
   請求の範囲第１項記載の眼屈折力測定装置。 ３ 前記検出手段は分離された光束の結像位置の
   間隔を検出するようにした特許請求の範囲第１項
   記載の眼屈折力測定装置。