JP2001309888A - 眼屈折測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アライメント時間を短縮して短時間で測定を
行う。 【解決手段】 ＣＰＵは、ステップ１で測定光源の光量
をアライメントレベルに設定し、ステップ２で許容範囲
を０．３に設定し、ステップ３で前眼部像を取り込み、
ステップ４でアライメント状態を判断する。ステップ５
でアライメント未完了の場合はステップ３に戻ってアラ
イメントを繰り返し、アライメント完了のときはステッ
プ７で固視標が動作中であるか否かを判断する。ステッ
プ７で固視標が動作中であると判断した場合はステップ
３に戻り、固視標が動作中でないと判断したときはステ
ップ９で屈折値Ｒを測定する。ステップ１０で屈折測定
の回数を判断し、初回はステップ１２に移行し、測定光
源の光量を測定レベルに設定する。ステップ１３では次
回からのより厳しい許容範囲を０．１に設定し、ステッ
プ１４で固視標の動作を設定し、ステップ１５で固視標
の動作を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測定部を被検眼に
自動的にアライメントして屈折力を測定する眼屈折測定
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の装置として、測定部を被
検眼に手動でアライメントする手動タイプの装置と、測
定部を被検眼に自動的にアライメントする自動タイプの
装置とが知られており、何れのタイプの装置もアライメ
ントした後に測定を行うようになっている。

【０００３】手動タイプの装置は測定部を載置した可動
台を固定台に対して動作自在に支持し、操作桿を手動操
作することにより測定部を被検眼にアライメントする。
一方、自動タイプの装置は、被検眼の位置を検出するた
めの位置検出手段と、測定部を三次元方向に駆動するた
めの駆動手段と、駆動手段を制御するための制御手段と
を有し、制御手段は位置検出手段からの位置情報を駆動
手段に入力して測定部を被検眼にアライメントする。

【０００４】例えば、特開平１１−１９０４０号公報に
開示されている装置は、測定部を被検眼に手動又は自動
でアライメントし、アライメントを終了した後に測定ボ
タンを押して測定開始トリガを発生させるか、自動測定
制御に基づいて測定を自動的に開始する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例では、特に屈折測定においてアライメントを完了し
てから測定を開始する間に、被検眼を固視目標に暫く注
視させて被検眼からの反射光束を検出するので、アライ
メントを完了してから測定を開始するまでに実際には数
秒の時間が存在することがある。

【０００６】また、固視微動の多い例えば幼児、弱視等
の被検眼を測定する場合には、たとえ自動タイプの装置
であっても、被検眼を固視標に注視させることが困難で
あるので、実際にはアライメントを完了しない状態で測
定を開始することになり、測定値が不正確になったり、
複数の測定値を得る場合に測定値がばらついたりするこ
とがある。

【０００７】更に、固視状態の悪い被検眼を測定する場
合には、トラックボールやローラを操作して測定部を粗
くアライメントする概略アライメントに時間が掛かる上
に、オートアライメントが開始した後でも測定できない
ことがある。

【０００８】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
正確な屈折値を短時間で測定し得る眼屈折測定装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る眼屈折測定装置は、被検眼に光束を投影
して被検眼からの反射光束を受光する測定部と、該測定
部を駆動する駆動手段と、被検眼に対する前記測定部の
アライメント状態を検出する検出手段と、固視標を動作
させる固視標動作手段と、前記各手段に対する処理手段
とを有する眼屈折測定装置において、前記処理手段は、
前記測定部を測定可能な第１の許容範囲内にアライメン
トする第１のアライメント動作と、前記固視標を動作さ
せ始めた後で前記測定部を測定直前の第２の許容範囲内
にアライメントする第２のアライメント動作とを行う手
段を有することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は実施例の外観斜視図であり、本
体カバー１の上部には測定部２が三次元方向に動作自在
に設けられ、本体カバー１の内部には測定部２を駆動す
るための後述する駆動機構が設置されている。本体カバ
ー１の検者が面する側壁１ａには、液晶モニタ又はＣＲ
Ｔモニタから成る表示装置３が配置されている。本体カ
バー１の側壁１ａの反対側には、子供から大人までの被
検者の顔を受ける図示しない顔受け部が設けられてい
る。測定の際には、被検者の顔を顔受け台により支持し
て被検眼を所定位置に固定し、測定部２を被検眼に電動
によりアライメントして被検眼を測定するようになって
いる。

【００１１】また、本体カバー１の側壁１ａには、測定
部２を左右及び前後方向に粗く駆動するためのトラック
ボール４と、測定部２を上下方向に粗く駆動するための
ローラ５と、測定開始スイッチ、プリンタ始動スイッ
チ、選択設定スイッチ等から成るスイッチパネル６と、
測定結果を印字するプリンタ７とが配置されている。な
お、表示装置３では測定モード、被検眼像、測定値等が
表示されると共に、各種の設定が選択されるようになっ
ている。

【００１２】図２は駆動機構の斜視図であり、駆動機構
は破線で示す測定部２を被検眼Ｅにアライメントし得る
ように構成されている。基台１１には測定部２を被検眼
Ｅの幅方向、即ち左右方向に駆動するための左右動ステ
ージ１２と、測定部２を被検眼Ｅに対して接近又は離間
させる方向、即ち前後方向に駆動するための前後動ステ
ージ１３と、測定部２を被検眼Ｅの上下方向に駆動する
ための上下動ステージ１４とが動作自在に設けられてい
る。

【００１３】左右動ステージ１２は、基台１１に固定さ
れた直動ガイドレール１５、１６の間に摺動自在に配置
され、直動ガイドレール１５、１６の外面は基台１１に
固着され、それらの内面は左右動ステージ１２に摺接さ
れている。左右動ステージ１２の下面に設けられた図示
しないナット部は、基台１１に回転自在に支持された送
りねじ１７に螺合されている。送りねじ１７は駆動モー
タ１８にベルト１９を介して連結され、左右動ステージ
１２は駆動モータ１８の出力軸の正逆回転によって左右
方向に駆動されるようになっている。

【００１４】左右動ステージ１２の動作方向の両側には
図示しないリミットスイッチが配置され、左右動ステー
ジ１２のストロークは約９０ｍｍに規制されている。そ
して、駆動モータ１８の出力軸にはエンコーダが同軸に
配置されていると共に、基台１１にはフォトカップラが
配置され、これらのエンコーダとフォトカプラにより駆
動モータ１８の回転角度や回転数が検出されるようにな
っている。

【００１５】前後動ステージ１３は左右動ステージ１２
に固定された直動ガイドレール２０、２１の間に摺動自
在に配置され、直動ガイドレール２０、２１の内面は前
後動ステージ１３に固着され、それらの外面は左右動ス
テージ１２に摺接されている。前後動ステージ１３の下
面に設けられたナット部２２は、左右動ステージ１２に
回転自在に支持された送りねじ２３に螺合され、この送
りねじ２３は駆動モータ２４に図示しないカップリング
を介して連結されている。従って、前後動ステージ１３
は駆動モータ２４の出力軸の正逆回転によって前後方向
に駆動されるようになっている。また、前後動ステージ
１３のストロークは上述と同様な手段により約４０ｍｍ
に規制され、駆動モータ２４の回転角度と回転数は上述
と同様な手段により検出されるようになっている。

【００１６】上下動ステージ１４には測定部２が支持さ
れており、上下動ステージ１４の下面には送りねじ２５
が回転自在に垂設されている。送りねじ２５は前後動ス
テージ１３の上面に立設された支持筒２６に図示しない
直動型のボールベアリングを介して螺合され、前後動ス
テージ１３の上面に配置された駆動モータ２７に図示し
ないベルトを介して連結されている。前後動ステージ１
３の上面に立設された規制筒２８には測定部２に垂設さ
れたピン２９が嵌合され、測定部２の回転が規制されて
いる。従って、上下動ステージ１４は駆動モータ２７の
出力軸の正逆回転によって上下方向に駆動されるように
なっている。また、上下動ステージ１４のストロークは
上述と同様な手段により約３０ｍｍに規制され、駆動モ
ータ２７の回転角度と回転数は上述と同様な手段により
検出されるようになっている。

【００１７】図３は測定部２の光学的な構成図であり、
被検眼Ｅの視軸にアライメントされる中心軸Ｏ上には、
可視光束を全反射すると共に波長８８０ｎｍの光束を一
部反射するダイクロイックミラー３１が配置されてい
る。ダイクロイックミラー３１の透過方向には屈折測定
光学系が構成され、ダイクロイックミラー３１の反射方
向にはアライメント受光光学系と固視投影光学系が構成
されており、アライメント受光光学系は前眼部観察、ケ
ラト測定、及びアライメント検出が共用されている。

【００１８】ダイクロイックミラー３１の透過方向には
対物レンズ３２、孔あきミラー３３、絞り３４、投影レ
ンズ３５、投影絞り３６、波長８８０ｎｍの光束を発す
るアライメント測定光源３７が順次に配置されている。
孔あきミラー３３の反射方向には６分割絞り３８、６分
割プリズム３９、受光レンズ４０、二次元撮像素子４１
が順次に配置されている。６分割絞り３８と６分割プリ
ズム３９は図４に示すような形状とされており、これら
は密着された状態で光軸上に配置されている。なお、ア
ライメント測定光源３７はアライメント検出Ａと屈折測
定に兼用されている。

【００１９】ダイクロイックミラー３１の反射方向に
は、レンズ４２とダイクロイックミラー４３が配置され
ており、ダイクロイックミラー４３の反射方向にはアラ
イメントプリズム絞り４４、結像レンズ４５、ケラト絞
り４６、二次元撮像素子４７が順次に配置され、アライ
メントプリズム絞り４４とケラト絞り４６は光路上に挿
脱可能とされている。アライメントプリズム絞り４４
は、図５に示すように中央の開口４８ａと外側の開口４
８ｂ、４８ｃとを有する円板状の絞り板４８と、外側の
開口４８ｂ、４８ｃにそれぞれ設けられたアライメント
プリズム４９、５０とから構成されている。

【００２０】ダイクロイックミラー４３の背後には、全
反射ミラー５１、固視誘導レンズ５２、固視チャート５
３、固視投影光源５４が順次に配置されている。固視誘
導レンズ５２は後述する駆動モータ５５により光軸方向
に駆動されるようになっている。そして、中心軸Ｏの周
囲にはケラトリング光源５６が配置され、中心軸Ｏの上
下には１対の前眼部照明光源５７ａ、５７ｂが配置され
ている。

【００２１】図６は上述の各デバイスとＣＰＵ６０との
接続状態を示すブロック図であり、ＣＰＵ６０にはトラ
ックボール４、ローラ５、スイッチパネル６、及びプリ
ンタ７が接続されている。駆動モータ１８、２４、２７
はドライバ６１、６２、６３を介してＣＰＵ６０にそれ
ぞれ接続されている。光源３７、５４、５６、５７は図
示しないドライバとＤ／Ａコンバータ６４を介してＣＰ
Ｕ６０に接続され、光源３７、５４、５６、５７の光量
が制御されるようになっている。固視誘導レンズ５２の
駆動モータ５５はドライバ６５を介してＣＰＵ６０に接
続されている。二次元撮像素子４１、４７の出力はＡ／
Ｄコンバータ６６、６７と画像メモリ６８、６９を介し
てＣＰＵ６０にそれぞれ接続されている。二次元撮像素
子４７の出力は表示装置３に接続されていると共に、表
示装置３はキャラクタ発生装置７０を介してＣＰＵ６０
に接続されている。

【００２２】二次元撮像素子４１からの眼底像の信号
は、Ａ／Ｄコンバータ６６によりデジタル化されて画像
メモリ６８に格納され、屈折力は画像メモリ６８に格納
された画像に基づいて演算される。二次元撮像素子４７
からの前眼部像の信号は、Ａ／Ｄコンバータ６７により
デジタル化されて画像メモリ６９に格納され、アライメ
ント輝点の抽出や角膜曲率半径が、画像メモリ６９に格
納された画像に基づいて演算される。また、二次元撮像
素子４７からの前眼部像の信号はキャラクタ発生装置７
０からの信号と合成され、表示装置３上に前眼部像、測
定値等として表示される。

【００２３】図３において、アライメント測定光源３７
から発した光束は投影絞り３６により絞られ、投影レン
ズ３５により対物レンズ３２の手前で１次結像し、対物
レンズ３２とダイクロイックミラー３１を透過し、被検
眼Ｅの瞳中心を通って眼底に結像する。眼底からの反射
光束は瞳周辺を通って対物レンズ３２に入射し、太い光
束となって孔あきミラー３３で全反射し、６分割絞り３
８により６分割され、６分割プリズム３９により二次元
撮像素子４１の受光面領域の適正範囲に受光されるよう
に屈折され、二次元撮像素子４１に６点のスポット像を
投影する。

【００２４】被検眼Ｅが正視であるときは、６点のスポ
ット像の重心を結ぶ近似曲線は所定の円になる。被検眼
Ｅが近視や遠視である場合には、近似曲線の曲率が大き
くなったり小さくなったりする。そして、被検眼Ｅに乱
視がある場合には、近似曲線は楕円となり、水平軸と楕
円の長軸が成す角度は乱視軸角度となり、この楕円の近
似曲線の係数から屈折値を求める。

【００２５】また、被検眼Ｅの角膜で反射したアライメ
ント測定光源３７の反射光は、ダイクロイックミラー３
１で反射し、レンズ４２を透過して平行光束となり、ダ
イクロイックミラー４３、アライメントプリズム絞り４
４、結像レンズ４５、ケラト絞り４６を介して二次元撮
像素子４７に結像する。

【００２６】屈折測定にはアライメントプリズム絞り４
４のみが光路内に挿入され、ケラト測定時にはケラト絞
り４６のみが光路に挿入される。そして、アライメント
プリズム絞り４４の一方のアライメントプリズム４９を
透過した光束は下方に屈折し、他方のアライメントプリ
ズム５０を透過した光束は上方に屈折する。また、アラ
イメントプリズム絞り４４の中心の開口４８ａには前眼
部照明光源５７ａ、５７ｂからの波長７８０ｎｍ以上の
光束が通過する。

【００２７】従って、前眼部照明光源５７ａ、５７ｂの
照明による前眼部からの反射光束は、アライメントプリ
ズム４４の中央の開口４８ａと結像レンズ４５を介して
二次元撮像素子４７に結像し、前眼部像が表示装置３に
表示されるので、検者は表示装置３の前眼部像を観察し
ながら測定部２の中心軸Ｏを被検眼Ｅに概略アライメン
トすることが可能となる。また、測定部２を角膜反射像
によってオートアライメントする場合には、アライメン
トプリズム絞り４４は光路内に挿入され、アライメント
プリズム絞り４４のアライメントプリズム４９、５０の
透過した光束は、結像レンズ４５を介して二次元標像素
子４７に結像する。そして、ケラト測定時には、ケラト
リング光源５６による角膜からの反射光束は、結像レン
ズ４５を透過し、ケラト絞り４６により制限されて二次
元撮像素子４７に結像する。

【００２８】図７に示すようにアライメントプリズム絞
り４４の中心の開口４８ａを通過した光束は、表示装置
３に被検眼像Ｅ’ として表示され、アライメント測定
光源３７による角膜反射像は画面の中心に輝点Ｊとして
表示される。また、アライメントプリズム絞り４４のア
ライメントプリズム４９を通過した光束は、下方に屈折
して表示装置３に輝点Ｋとして表示され、アライメント
プリズム絞り５０を通過した光束は、上方に屈折して表
示装置３に輝点Ｌとして表示される。従って、表示装置
３には３つの輝点Ｊ、Ｋ、Ｌが縦１列に表示され、測定
部２が被検眼Ｅに対して適正なアライメント状態にある
ときは、３つの輝点Ｊ、Ｋ、Ｌは表示装置３の中央に表
示される。

【００２９】これに対し、測定部２が被検眼Ｅに対して
検者側から見て右上方にずれている場合には、図８に示
すように輝点Ｊ、Ｋ、Ｌは表示装置３の右上方に表示さ
れる。また、測定部２が被検眼Ｅに対して左右方向と上
下方向にアライメントしているが前後方向にずれている
場合には、図９に示すように輝点Ｊ、Ｋ、Ｌは表示装置
３に傾いて表示される。測定部２が被検眼Ｅに対してず
れている方向は、輝点Ｊ、Ｋ、Ｌのうちの上下の輝点
Ｋ、Ｌの位置が反対になることから検出できる。

【００３０】なお、固視投影光源５４の光束は固視チャ
ート５３の裏側を照明し、固視誘導レンズ５２、全反射
ミラー５１、ダイクロイックミラー４３、レンズ４２、
ダイクロイックミラー３１を介して被検眼Ｅの眼底に投
影される。固視誘導レンズ５２は駆動モータ５５により
光軸方向に駆動され、被検眼Ｅの視度の変化に対応す
る。

【００３１】このような構成の眼屈折測定装置によって
被検眼Ｅの屈折力を測定する際には、被検者の顔を顔受
け台により支持し、測定部２の中心軸Ｏを被検眼Ｅの視
軸にアライメントするようにトラックボール４とローラ
５を操作する。測定部２を被検眼Ｅに対して左右方向と
前後方向に駆動するためにはトラックボール４を操作
し、測定部２を被検眼Ｅに対して上下方向に駆動するた
めにはローラ５を操作する。

【００３２】トラックボール４とローラ５を操作する
と、それらに内蔵されているパルスカウンタやロータリ
エンコーダからトラックボール４とローラ５の操作量と
速度に基づいた信号がＣＰＵ６０に入力し、ＣＰＵ６０
はドライバ６１、６２、６３を介して駆動モータ１８、
２４、２７をそれぞれ制御し、駆動モータ１８、２４、
２７は測定部２を三次元方向に駆動する。

【００３３】そして、図１０に示すように被検眼像Ｅ'
が表示装置３の画面に出現し、図１１に示すように虹彩
が明瞭に見えると共に瞳孔が表示装置３のほぼ中心に位
置した後に、スイッチパネル６の測定開始スイッチを押
す。これにより、測定部２を被検眼Ｅに対して自動的に
アライメントする所謂オートアライメントが開始する。

【００３４】図１２はＣＰＵ６０によるオートアライメ
ント処理手順の第１の実施例を説明するフローチャート
図であり、オートアライメントが開始すると、ステップ
１においてアライメント測定光源３７の光量をアライメ
ントのための適正レベルに設定する。これは二次元撮像
素子４７は屈折測定時に眼底反射光束を受光する反面
で、アライメント時には角膜反射光束を受光してその受
光光量が極端に多くなるので、二次元撮像素子４７が全
領域に渡って飽和することを避けることにある。

【００３５】ステップ２では各初期値を設定する。例え
ば、測定部２の被検眼Ｅに対するアライメント位置の適
正位置に対する許容範囲を所定値（ここでは場合半径
０．３ｍｍの球内）に設定すると共に、オートアライメ
ントが完了したか否かを示すフラグをゼロに設定する
（ＡＡ Ｆｌｇ＝０）。ステップ３では前眼部像を取り
込む。即ち、アライメントプリズム絞り４４を光路内に
挿入すると共に、ケラト絞り４６を光路外に退避させ
る。そして、二次元撮像素子４７に取り込んだ画像をＡ
／Ｄコンバータ６７を介して画像メモリ６９に取り込
む。ステップ４では、画像メモリ６９に取り込んだ画像
データに基づいてアライメント状態を判断する。

【００３６】図１３はアライメント状態判断の処理手順
を説明するフローチャート図であり、ステップ４１では
角膜反射像を検出し、ステップ４２では画像メモリ６９
に取り込んだ画像データに基づいて、角膜反射像の輝点
Ｊ、Ｋ、Ｌを所定領域内に検出できるか否かを判断す
る。上述したように、アライメント状態が適正であると
きは、アライメントプリズム絞り４４により分割された
３つの輝点Ｊ、Ｋ、Ｌは縦方向に１列に並んだ状態とな
る。従って、ステップ４２では３つの輝点Ｊ、Ｋ、Ｌが
所定位置に所定間隔で検出できるか否かを自動的に判断
する。

【００３７】ステップ４２において、角膜反射像を所定
領域内に検出できたと判断したときは、ステップ４３に
おいてずれ量Ｅｒｒを演算する。この際に、輝点Ｊ、
Ｋ、Ｌが適正位置からどの方向にどれだけずれているか
を、画像メモリ６９に取り込んだ輝点Ｊ、Ｋ、Ｌのアド
レスから演算する。ステップ４４ではずれ量Ｅｒｒが許
容範囲（０．３ｍｍ）内にあるか否かを判断する。ずれ
量Ｅｒｒが許容範囲内にあると判断したときはステップ
４５に移行し、アライメント完了の処理としてフラグを
立てる（ＡＡ Ｆｌｇ＝１）。これは、図１２のステッ
プ５における判断基準（ＡＡ Ｆｌｇ＝１）となり、屈
折測定の動作に移行し得る第１のアライメント動作を完
了したことになる。

【００３８】一方、ステップ４４でずれ量Ｅｒｒが許容
範囲内にないと判断したときは、ステップ４６に移行し
てアライメント未完了のフラグを立て（ＡＡ Ｆｌｇ＝
０）、図１２のステップ５に移行する。また、ステップ
４２において角膜反射像を所定領域内に検出できないと
判断した場合には、ステップ４７、ステップ４８、ステ
ップ４６、そしてステップ５に移行する。

【００３９】ステップ４７では、前眼部照明光源５７
ａ、５７ｂの光量を瞬時に増大させ、その瞬間に前眼部
像を二次元撮像素子４７に撮像する。そして、二次元撮
像素子４７に撮像した前眼部像をＡ／Ｄコンバータ６７
でデジタル化し、画像メモリ６９に取り込む。画像メモ
リ６９に取り込んだ画像データの瞳孔以外の部分、つま
り虹彩、強膜、人肌等の部分は白く飽和するので、瞳孔
のみを暗い円形状の領域として認識できる。従って、瞳
孔の図心を求めることにより瞳孔中心を検出できる。具
体的には、画像データの全領域を均等に分割し、その分
割した領域の代表画素が所定レベル以下である暗い領域
を抽出し、その領域の暗い画素の面積中心を求めて座標
を演算する。また、ステップ４８では検出した瞳孔中心
が適正位置からどの程度ずれているかを演算する。

【００４０】ステップ５においてアライメント完了（Ａ
Ａ Ｆｌｇ＝１）ではないと判断した場合にはステップ
６に移行し、測定部２をずれ量Ｅｒｒに応じてＸ、Ｙ、
Ｚ方向に駆動してステップ３に戻る。このように、許容
範囲が０．３ｍｍである球状の領域内にアライメントで
きない場合には、測定部２をずれ量Ｅｒｒに基づいて駆
動し、アライメント状態を繰り返して判断する。しか
し、第１のアライメント動作の許容範囲は、後述する屈
折測定時の許容範囲よりも広くしているので、固視状態
の悪い被検眼Ｅに対する場合でも第１のアライメント動
作を比較的速やかに完了できる。

【００４１】ステップ５においてアライメント完了（Ａ
Ａ Ｆｌｇ＝１）であると判断したときには、ステップ
７に移行して固視標が動作中であるか否かを判断する。
ステップ７において固視標が動作中であると判断した場
合はステップ３に戻り、固視標が動作中でないと判断し
たときはステップ８に移行する。なお、ステップ７では
最初に固視標が動作中でないと判断する。ステップ７で
は固視標が移動中であるか否か、或いは被検眼Ｅに固視
標を呈示しているか否かを判断する。ステップ８ではア
ライメント測定光源３７の光量を屈折測定可能な測定レ
ベルに設定し、屈折値の取込み回数を示すカウンタの設
定を０にする（Ｒｃｎｔ＝０）。

【００４２】ステップ９では屈折値Ｒを測定する。この
際に、上述したように被検眼Ｅの眼底からの反射光束を
受光し、６点のスポット像の楕円近似曲線から屈折値Ｒ
を求める。ステップ９では屈折測定動作に入り、先ず被
検眼Ｅからの反射光束を受像し、上述したように屈折値
Ｒを演算する。次に、固視標を屈折値Ｒに応じて移動さ
せ、被検眼Ｅに数１００ミリ秒ほど呈示しては＋ディオ
プタ（Ｄ）側に移動させる動作を繰り返す。そして、固
視標の移動と呈示の所定動作を終了した後に、再び被検
眼Ｅからの反射光束を受光して屈折値Ｒを求める。

【００４３】ステップ１０では屈折測定が１回目（Ｒｃ
ｎｔ＝０）であるか否かを判断し、１回目でないと判断
したときはステップ１１に移行し、１回目であると判断
したときはステップ１１を介さずにステップ１２に移行
する。ステップ１２では、屈折測定を終了しているの
で、アライメント測定光源３７の光量をアライメントレ
ベルまで低減する。

【００４４】ステップ１３では複数の設定処理を行う。
即ち、屈折測定を繰り返してステップ１１の後に１つ前
の屈折値Ｒを残す設定処理（Ｒｌａｓｔ＝Ｒ）、屈折測
定の回数を計上する設定処理（Ｒｃｎｔ＝Ｒｃｎｔ＋
ｌ）、アライメント完了状態からアライメント未完了状
態と判断する設定処理（ＡＡ Ｆｌｇ＝０）、次回から
許容範囲をより厳しい半径０．１ｍｍの球形状とする設
定処理（許容範囲＝０．１）等を行う。そして、ステッ
プ１４では固視標の移動位置や呈示時間を屈折値Ｒとそ
の取り込み回数によって予め設定する。

【００４５】図１４は固視標動作の処理手順を説明する
フローチャート図であり、ステップ１４１において次の
屈折測定が２回目（Ｒｃｎｔ＝１）であるか否かを判断
し、２回目である判断したときはステップ１４２に移行
し、３回目（Ｒｃｎｔ＝２）以上であると判断したとき
はステップ１４３に移行する。ステップ１４２では２回
目（Ｒｃｎｔ＝１）の固視標の動作を設定する。その内
容は、固視標を被検眼Ｅが視認できる最も高いディオプ
タの固視標の位置をステップ９で得た屈折値Ｒから演算
し（Ｌ１＝Ｆ（Ｒ））、固視標を０．５秒間停止して被
検眼Ｅに呈示する（Ｔ１＝０．５）。また、固視標を
１．０ディオプタ遠い位置へ移動しＬ２＝Ｆ（Ｒ＋１．
０Ｄ）、０．５秒間呈示し（Ｔ２＝０．５）する。更
に、固視標を位置Ｌ１よりも０．７５ディオプタ遠い位
置（即ち０．２５ディオプタ戻した位置Ｌ３＝Ｆ（Ｒ＋
０．７５Ｄ））に移動し、０．３秒間呈示し（Ｔ３＝
０．３）、その後に停止する。そして、固視標の動作を
制御する設定を終了した後に、図１２のステップ１５に
戻って固視標の動作を開始する。

【００４６】また、図１４のステップ１４３では、次の
屈折測定が３回目（Ｒｃｎｔ＝２）であるか否かを判断
し、３回目であると判断したときはステップ１４４に移
行し、３回目でないと判断した場合はステップ１４５に
移行する。ステップ１４４では３回目の固視標の動作を
設定する。その内容は固視標を被検眼Ｅが視認できる最
も高いディオプタの位置から１．０ディオプタ遠い位置
に移動し（Ｌ２＝Ｆ（Ｒ＋１．０Ｄ）、０．５秒間呈示
し（Ｔ２＝０．５）、位置Ｌ１よりも０．７５ディオプ
タ遠い位置（即ち、０．２５ディオプタ戻したＬ３＝Ｆ
（Ｒ＋０．７５Ｄ））に移動し、０．３秒間呈示し（Ｔ
３＝０．３）、その後に停止する。

【００４７】更に、ステップ１４５では次の屈折測定を
４回目（Ｒｃｎｔ＝３）と処理し、ステップ１４６にお
いて４回目の固視標の動作を設定する。その内容は、固
視標を被検眼Ｅが視認できる最も高いディオプタの位置
から０．７５ディオプタ遠い位置（Ｌ３＝Ｆ（Ｒ＋０．
７５Ｄ））に移動し、０．３秒間呈示し（Ｔ３＝０．
３）、その後に停止する。

【００４８】一方、一順して図１２のステップ１１にお
いて屈折測定が２回目（Ｒｃｎｔ＝１）、３回目（Ｒｃ
ｎｔ＝２）、又は４回目（Ｒｃｎｔ＝３）であると判断
した場合には、上述と同様にステップ１２とステップ１
３に順次に移行し、ステップ１４では測定回数に応じた
固視標の動作を設定する。これに対し、ステップ１１に
おいて１回前の測定値Ｒと比較し、その測定値Ｒが所定
値（例えば０．２５Ｄ）以内である場合には、屈折値Ｒ
を安定して得たと判断し、その屈折値Ｒを代表値として
全測定を終了する。また、ステップ１１において屈折測
定が５回目（Ｒｃｎｔ＝４）であると判断した場合に
は、最後の測定値Ｒを代表値として全測定を強制的に終
了する。

【００４９】このようにオートアライメントの第１の実
施例では、屈折測定の画像を取り込むときと屈折値Ｒを
演算するときとを除いて、固視標を移動かつ呈示する動
作を繰り返し、ステップ１５において固視標の動作を開
始したときにステップ３に戻って前眼部像を取り込む。
また、固視標を移動かつ呈示する動作を繰り返す間もア
ライメントを継続し、この間のアライメントの許容範囲
が０．１ｍｍの半径内の球状であるので、より厳しい条
件で屈折測定を行うことができる。

【００５０】図１５は図１２のステップ１からステップ
４までの第１の変形例を説明する部分フローチャート図
であり、図１２のステップ２とステップ４を変更してい
る。即ち、ステップ２’ではＥｌａｓｔ＝０．５を追加
設定する。この追加設定は、後述するアライメント状態
判断の処理手順での１回前のずれ量Ｅｌａｓｔを示す変
数の初期値の設定となる。図１６に示すように、ステッ
プ４’は図１３に対比しており、ステップ４４とステッ
プ４５の間にステップ４９を追加し、ステップ４６は変
更したステップ４６’としている。

【００５１】即ち、ステップ４４では最初にずれ量Ｅｒ
ｒが許容範囲（最初は０．３ｍｍ）内であると判断し、
ステップ４９に移行する。しかし、ステップ２’におい
てＥｌａｓｔ＝０．５と設定しているので、１回目にス
テップ４９に移行したときにはずれ量Ｅｌａｓｔが許容
範囲内にないと判断し、ステップ４６’に移行してずれ
量Ｅｒｒに最新のずれ量Ｅｌａｓｔを代入する。

【００５２】これに対し、２回目以降にステップ４９に
移行した場合には、１回前のずれ量Ｅｌａｓｔが許容範
囲内にあるか否かを判断する。即ち、２回目以降のステ
ップ４４、４９では、前回のアライメント状態判断と今
回のアライメント状態判断が続けて許容範囲内に入った
ときにのみ、第１のアライメント動作を完了する。この
場合に、ステップ２’において許容範囲を広く設定する
と共に、屈折測定時の固視標動作において許容範囲を低
くすることにより、第１のアライメント動作を速やかに
完了するが、不適切なアライメントによって被検眼Ｅの
固視が少しずれ、ずれ量Ｅｒｒが偶然に許容範囲内に入
っても、第１のアライメント動作を完了したとならな
い。従って、この変形例では、固視標を注視し続ける被
検眼Ｅのみの屈折値Ｒを測定でき、測定値Ｒの信頼性を
向上させることができる。

【００５３】図１７はＣＰＵ６０によるオートアライメ
ント処理手順の第２の実施例を説明するフローチャート
図であり、第１の実施例のフローチャート図と同様な符
号は同様な処理を示している。この第２の実施例では、
第１のアライメント動作において瞳孔中心を検出する反
面で、第２のアライメント動作においては角膜反射像の
輝点を検出し、更には屈折測定からケラト測定に自動的
に移行する。

【００５４】即ち、ステップ２”では屈折測定の回数を
ゼロにリセットすることと（Ｒｃｎｔ＝０）、ずれ量Ｅ
ｌａｓｔを０．５に設定することとを追加する。ステッ
プ７はステップ４の前に移設し、ステップ３の後はステ
ップ１０１を介してステップ７に移行するか、ステップ
１０１、ステップ１０２を介してステップ５に移行す
る。そして、ステップ１０１では屈折測定が何回目であ
るかを判断する。屈折測定が初回でないときはステップ
７に移行し、屈折測定が初回である場合はステップ１０
２に移行して瞳孔中心を検出する。

【００５５】図１８は瞳孔中心検出の処理手順を説明す
るフローチャート図であり、ステップ１５１では上述し
たように瞳孔の暗い領域から瞳孔中心を検出する。ステ
ップ１５２では瞳孔中心を検出できたか否かを判断し、
瞳孔中心を検出できたときはステップ１５３に移行し、
瞳孔中心の適正位置からのずれ量Ｐ Ｅｒｒを演算す
る。ステップ１５４ではずれ量Ｐ Ｅｒｒが許容範囲内
にあるか否かを判断し、許容範囲内にあると判断したと
きはステップ１５５に移行する。ステップ１５５ではず
れ量Ｐ Ｅｌａｓｔが許容範囲内に入っているか否かを
判断する。ここでは、前回が存在せずステップ２”にお
いて所期設定を０．５としているので、ステップ１５６
に移行してアライメント未完了と処理し、図１７のステ
ップ５に戻る。また、ずれ量Ｐ Ｅｌａｓｔが許容範囲
に入ったときはステップ１５９に移行し、アライメント
完了と処理し、図１７のステップ８’に移行する。

【００５６】なお、ステップ１５２において瞳孔中心を
検出できないと判断した場合には、ステップ１５７に移
行してタイマにより時間を計数し、ステップ１５８に移
行する。ステップ１５８では時間が所定時間Ｔ０よりも
多いか否かを判断し、多いと判断したときにはアライメ
ントを中止し、多くないと判断した場合にはステップ１
５６に移行して瞳孔中心を再び検出する。

【００５７】ステップ５では、ステップ１５６でアライ
メント未完了と処理しているので、ステップ７に移行し
て測定部２をＸ、Ｙ、Ｚ方向へ駆動し、ステップ３に戻
る。そして、次のステップ１０１ではＲｃｎｔ＞０でな
いと判断し、ステップ１０２において瞳孔中心を再び検
出する。そして、図１８のステップ１５２において仮に
瞳孔を検出できないと判断した場合には、上述したよう
にアライメントを中止するか、再び瞳孔中心を検出す
る。

【００５８】次に、前回の瞳孔中心と今回の瞳孔中心の
双方が許容範囲内に入った場合には、図１７のステップ
８’からステップ１５に移行する。ステップ８’では第
１の実施例のＲｃｎｔ＝０の代りに屈折測定回数を計数
するＲｃｎｔ＝Ｒｃｎｔ＋１を設定し、ステップ１３’
ではステップ１３のＲｃｎｔ＝Ｒｃｎｔ＋１を省く。そ
して、ステップ１５では屈折測定が２又は３回目で測定
値Ｒが安定している場合に固視標を動作させる。

【００５９】ステップ１１において測定値Ｒが安定して
いると判断したか、屈折測定が５回目（Ｒｃｎｔ＝４）
であると判断した場合には、ステップ１０３に移行す
る。ステップ１０３ではアライメントプリズム絞り４４
とケラト絞り４６を入れ換え、ステップ１０４に移行し
てケラト測定を行う。このとき、ケラトリング光源５６
を発光させ、そのリング像を二次元撮像素子４７を介し
て画像メモリ６９に取り込み、角膜曲率半径を演算して
全測定を終了する。

【００６０】なお、屈折測定を１回から４回まで終了し
てステップ３に戻ると、ステップ１０１ではＲｃｎｔ＞
０であると判断し、ステップ７に移行する。ここで、ス
テップ７において固視標の動作を終了していない場合に
は、ステップ４に移行して図１４と同様に固視標を動作
させる。そして、ステップ１３’では許容範囲が０．１
と小さくなり、角膜反射像に基づいてアライメントす
る。一方、ステップ７において固視標の動作を終了して
いれば、屈折測定の動作となるステップ８’に移行す
る。

【００６１】このようにオートアライメントの第２の実
施例では、屈折測定の動作に入るまでの第１のアライメ
ント動作では、瞳孔中心を検出することによりアライメ
ントし、屈折測定の動作に入った後の第２のアライメン
ト動作では、角膜反射像の輝点を検出することによりア
ライメントする。従って、検出範囲の広い瞳孔中心検出
を組み込むことにより、トラックボール４、ローラ５等
の操作をより少なくし、オートアライメントの開始状態
を広くすることができる。同時に、屈折測定の動作に入
る直前では角膜反射像によって精密にアライメントでき
るので、信頼性の高い測定値が得られる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼屈折
測定装置は、測定部を測定可能な第１の許容範囲内にア
ライメントする第１のアライメント動作と、固視標を動
作させ始めた後で測定部を測定直前の第２の許容範囲内
にアライメントする第２のアライメント動作とを行う手
段を有するので、測定部を自動的にアライメントして測
定動作に自動的に入る場合でも、測定動作の間に測定部
をアライメントし続けることができる。

【００６３】従って、測定部を高精度にアライメントし
た状態で測定することができるので、正確な測定値を得
ることができる。また、測定部を粗にアライメントする
時間を短縮して、密にアライメントする時間を多くする
ことが可能となるので、トラックボールやローラによる
操作を少なくでき、操作性を向上させることができると
共に測定時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】眼屈折測定装置の外観斜視図である。

【図２】測定部の駆動機構の構成図である。

【図３】測定部の光学的構成図である。

【図４】６分割絞りと６分割プリズムの分解斜視図であ
る。

【図５】アライメントプリズム絞りの斜視図である。

【図６】各デバイスとＣＰＵの接続状態のブロック図で
ある。

【図７】表示装置の画面の説明図である。

【図８】表示装置の画面の説明図である。

【図９】表示装置の画面の説明図である。

【図１０】表示装置の画面の説明図である。

【図１１】表示装置の画面の説明図である。

【図１２】アライメント処理手順の第１の実施例のフロ
ーチャート図である。

【図１３】アライメント状態判断処理手順のフローチャ
ート図である。

【図１４】固視標動作処理手順のフローチャート図であ
る。

【図１５】アライメント処理手順の変形例の部分フロー
チャート図である。

【図１６】アライメント状態判断処理手順の変形例のフ
ローチャート図である。

【図１７】アライメント処理手順の第２の実施例のフロ
ーチャート図である。

【図１８】瞳孔中心検出処理手順のフローチャート図で
ある。

【符号の説明】

２ 測定部 ３ 表示装置 ４ トラックボール ５ ローラ ６ スイッチパネル １８、２４、２７ 駆動モータ ３７ アライメント測定光源 ４４ アライメントプリズム絞り ４６ ケラト絞り ４７ 二次元撮像素子 ４８ 絞り板 ４８ａ、４８ｂ、４８ｃ 開口 ５２ 固視誘導レンズ ５３ 固視チャート ５４ 固視投影光源 ５６ ケラトリング光源 ５７ａ、５７ｂ 前眼部照明光源 ６０ ＣＰＵ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検眼に光束を投影して被検眼からの反
   射光束を受光する測定部と、該測定部を駆動する駆動手
   段と、被検眼に対する前記測定部のアライメント状態を
   検出する検出手段と、固視標を動作させる固視標動作手
   段と、前記各手段に対する処理手段とを有する眼屈折測
   定装置において、前記処理手段は、前記測定部を測定可
   能な第１の許容範囲内にアライメントする第１のアライ
   メント動作と、前記固視標を動作させ始めた後で前記測
   定部を測定直前の第２の許容範囲内にアライメントする
   第２のアライメント動作とを行う手段を有することを特
   徴とする眼屈折測定装置。
2. 【請求項２】 前記第１の許容範囲と前記第２の許容範
   囲は可変であることを特徴とする眼屈折測定装置。
3. 【請求項３】 前記第２の許容範囲は前記第１の許容範
   囲よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の眼屈折
   測定装置。
4. 【請求項４】 前記第１のアライメント動作は瞳孔反射
   光束に基づき、前記第２のアライメント動作は角膜反射
   光束に基づくことを特徴とする請求項１に記載の眼屈折
   測定装置。
5. 【請求項５】 角膜反射光束を検出できない場合に瞳孔
   反射光束を検出することを特徴とする請求項４に記載の
   眼屈折測定装置。
6. 【請求項６】 瞳孔反射光束を検出できない場合に前記
   第１のアライメント動作をタイマ手段により停止するこ
   とを特徴とする請求項４に記載の眼屈折測定装置。