JP2001321340A - 眼特性測定装置 - Google Patents
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Abstract
の測定データとの関係からの差分をとることにより、高
精度の測定を行う測定装置であり、特に、測定受光系と
は、別の参照光学系を備えた眼特性測定装置を提供す
る。 【解決手段】参照光学系が、第1光源100からの光束
で参照反射物2000の反射面上を微小な領域を照明
し、参照反射物から反射して戻ってくる光束を受光し、
第1変換部材400が、測定光学系又は及び参照光学系
で受光された反射光束を複数のビームに変換し、第1受
光部510が、変換部材で変換された複数の光束を受光
し、切換部が、測定光学系及び参照光学系の光束を交互
に第1受光部に導き、演算制御部が、第1受光部で得ら
れた測定光学系からの光束の受光位置及び参照光学系か
らの光束の受光位置に基づいて被検眼1000の光学特
性を求めることができる。
Description
を測定する際に、参照光路での測定データとの関係から
の差分をとることにより、高精度の測定を行う測定装置
であり、特に、測定受光系とは、別の参照光学系を備え
た眼特性測定装置に関するものである。
差と測定装置の収差との両方が含まれている。従って、
機器の収差をキャンセルするために、予め収差のない被
検物を使用して機器の収差を測定することが行われてい
た。
の方法では、初期に測定したデータを使用するため、そ
の後に生じた機器の歪や、温度による変形等に起因する
機器の収差に含まれてしまうという問題点があった。
とができ、極めて正確な測定を行うことができる眼特性
測定装置の出現が強く望まれていた。
案出されたもので、第1波長の光束を発するための第1
光源と、該第1光源からの光束で被検眼の対象面に向け
て照明し、該被検眼対象面から反射して戻ってくる光束
を受光するための測定光学系と、該第1光源からの光束
で参照反射物の反射面上を微小な領域を照明し、該参照
反射物から反射して戻ってくる光束を受光するための参
照光学系と、前記測定光学系又は及び参照光学系で受光
された反射光束を複数のビームに変換するための第1変
換部材と、該変換部材で変換された複数の光束を受光す
るための第1受光部と、前記測定光学系及び前記参照光
学系の光束を交互に前記第1受光部に導くための切換部
と、第1受光部で得られた測定光学系からの光束の受光
位置及び前記参照光学系からの光束の受光位置に基づい
て被検眼の光学特性を求めるための演算制御部とから構
成されている。
らの光束を受けた際の前記第1受光部の出力信号から設
定用データを得て、ここで得られた設定用データに基づ
き前記参照光学系の参照反射物の条件を設定する様に構
成することもできる。
であり、前記測定光学系は、該第1光源からの光束で被
検眼網膜を微小領域で照明する様に構成し、前記演算制
御部が、被測定眼の屈折力の光学特性を求める構成にす
ることもできる。
膜であり、前記測定光学系は、該第1光源からの光束で
略被検眼角膜の曲率中心に向けて照明する様に構成し、
前記演算制御部が被測定眼の角膜形状を求める構成にす
ることもできる。
折力を有するレンズ部と、拡散作用を有する反射面とで
形成し、少なくとも該反射面が微動可能に形成される模
型眼とされ、前記演算制御部は、前記模型眼を微動可能
に駆動し、ノイズ、例えばスペックルパターン等を除去
する構成にすることもできる。
用データは、少なくとも被測定眼の概略の球面成分を含
むものとし、前記演算制御部は、前記設定用データに応
じて参照反射面の位置又は前記レンズ部の屈折力を変化
させる構成にすることもできる。
定用データは、さらに被測定眼の非点収差成分を含むも
のとし、これに応じて前記レンズ部の屈折力を変化させ
る構成にすることもできる。
定の曲率を有する反射面で、かつ光軸方向に移動可能に
形成され、前記演算制御部が求める前記設定用データ
は、少なくとも被測定眼の角膜の形状に相当するものを
含むものとし、前記演算制御部は、設定用データに応じ
て、前記反射面を光軸方向の位置を変化させる構成にす
ることもできる。
に応じて、参照光学系の光束の収束位置と前記反射面の
曲率中心が略一致するように光軸方向へ移動させる構成
にすることもできる。
定用データは、更に被測定眼の非点収差成分を含むもの
とし、前記演算制御部は、前記設定用データに応じて前
記レンズ部の屈折力を変化させる構成にすることもでき
る。
されており、被検眼の光学特性に応じて、選択可能に構
成することもできる。
光学系にそれぞれ配置される一対の検光子で構成するこ
ともできる。
ターを含み、このビームスプリッターは、測定光学系と
参照光学系にそれぞれ配置されるひし型プリズムで構成
することもできる。
たもので、第1光源が第1波長の光束を発し、測定光学
系が、第1光源からの光束で被検眼の対象面に向けて照
明し、被検眼対象面から反射して戻ってくる光束を受光
し、参照光学系が、第1光源からの光束で参照反射物の
反射面上を微小な領域を照明し、参照反射物から反射し
て戻ってくる光束を受光し、第1変換部材が、測定光学
系又は及び参照光学系で受光された反射光束を複数のビ
ームに変換し、第1受光部が、変換部材で変換された複
数の光束を受光し、切換部が、測定光学系及び参照光学
系の光束を交互に第1受光部に導き、演算制御部が、第
1受光部で得られた測定光学系からの光束の受光位置及
び参照光学系からの光束の受光位置に基づいて被検眼の
光学特性を求めることができる。
らの光束を受けた際の第1受光部の出力信号から設定用
データを得て、ここで得られた設定用データに基づき参
照光学系の参照反射物の条件を設定することもできる。
であり、測定光学系は、第1光源からの光束で被検眼網
膜を微小領域で照明し、演算制御部が、被測定眼の屈折
力の光学特性を求めることもできる。
膜であり、測定光学系は、第1光源からの光束で略被検
眼角膜の曲率中心に向けて照明し、演算制御部が被測定
眼の角膜形状を求めることもできる。
折力を有するレンズ部と、拡散作用を有する反射面とで
形成し、少なくとも該反射面が微動可能に形成される模
型眼とされ、演算制御部は、模型眼を微動可能に駆動
し、ノイズ、例えばスペックルパターン等を除去するこ
ともできる。
ータは、少なくとも被測定眼の概略の球面成分を含むも
のとし、演算制御部は、設定用データに応じて参照反射
面の位置又はレンズ部の屈折力を変化させることもでき
る。
データは、さらに被測定眼の非点収差成分を含むものと
し、これに応じてレンズ部の屈折力を変化させることも
できる。
定の曲率を有する反射面で、かつ光軸方向に移動可能に
形成され、演算制御部が求める設定用データは、少なく
とも被測定眼の角膜の形状に相当するものを含むものと
し、演算制御部は、設定用データに応じて、反射面を光
軸方向の位置を変化させることもできる。
に応じて、参照光学系の光束の収束位置と反射面の曲率
中心が略一致するように光軸方向へ移動させることもで
きる。
データは、更に被測定眼の非点収差成分を含むものと
し、演算制御部は、設定用データに応じてレンズ部の屈
折力を変化させることもできる。
されており、被検眼の光学特性に応じて、選択可能に構
成することもできる。
光学系にそれぞれ配置される一対の検光子にすることも
できる。
ターを含み、このビームスプリッターは、測定光学系と
参照光学系にそれぞれ配置されるひし型プリズムで構成
することもできる。
る。
10000は、図1に示す様に、第1波長の光束を発す
るための第1の光源部100と、第1の光源部100か
らの光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件
を変化可能に照明するための第1照明光学系200A
と、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、
反射光束を少なくとも17本のビームに変換するための
第1変換部材400を介して第1受光部510に導くた
めの第1受光光学系300Aと、第2の光源部110か
らの光束を、集光レンズ360、ビームスプリッター3
50、340を介して対象物である被検眼1000を略
平行な光束で照明する第2照明光学系200Bと、前眼
部から反射して戻ってくる第2光束を第2受光部520
に導くための第2受光光学系300Bと、光束の傾き角
に対応する第1受光部510からの第1信号に基づき、
被検眼の光学特性を求めるための演算部600とから構
成されている。なお、第1の光源部100は第1光源に
該当し、第1照明光学系200Aが測定光学系に該当す
る。
む全体の制御を司っている。更に、制御部610は、第
1受光部510、第2受光部520、第3受光部530
からの信号、、(11)からの信号を受け取り、第
1の光源部100乃至第4の光源部130の点滅制御及
び、第1駆動部910乃至第4駆動部940の駆動を司
るとともに、表示部700、メモリ800の制御を行
う。なお第1受光部510からの信号は、設定用デー
タを形成することができる。
が高く、時間コヒーレンスは高くないものが望ましい。
本第1実施例の第1の光源部100には、SLDが採用
されており、輝度が高い点光源を得ることができる。
は、SLDに限られるものではなく、レーザーの様に空
間、時間ともコヒーレンスが高いものでも、回転拡散板
などを挿入することにより、適度に時間コヒーレンスを
下げることで利用できる。
ヒーレンスが高くないものでも、光量さえ充分であれ
ば、ピンホール等を光路の光源の位置に挿入すること
で、使用可能になる。
0の波長は、赤外域の波長、例えば780nmを使用す
ることができる。
100からの光束で被検眼眼底上で微小な領域を照明す
るためのものである。第1照明光学系200Aは、第1
の光源部100と第1のコリメータレンズ210とシリ
ンドカルレンズ220とからなり、被検眼1000を照
明するものである。
ら反射して戻ってくる光束を受光し第1受光部510に
導くためのものである。第1受光光学系300Aは、第
1のチョッパ311Aと、プリズム331と、第2のア
フォーカルレンズ312と、第1受光手段301Aとか
ら構成されている。また、第1受光手段301Aは、第
1のコリメートレンズ320と、反射光束を少なくとも
17本のビームに変換するための変換部材400と、第
1受光部510とから構成されている。
ムスプリッター331が挿入されており、ビームスプリ
ッター331は、第1照明光学系200Aからの光を分
離し、一方を測定光学系201Aにを介して被検眼10
00に向かわせ、他方を参照光路202Aを介して参照
反射部2000に向かわせる。
検眼1000で散乱された散乱光を通過させ、参照反射
面2000aで散乱された散乱光を反射させ、第1受光
光学系300Aに導くものである。図1では、ビームス
プリッター331が、ビームスプリッター面を有する貼
り合わせプリズムで構成されているが、ビームスプリッ
ター331を薄膜であるペリクルにより構成することも
できる。ビームスプリッター331を菱形プリズムによ
って形成することにより、光軸に対して入射又は射出面
が直交から僅かに傾斜することとなり有害反射光の影響
を低減させることができる。
1Bと集光レンズ380とから構成されている。参照光
路202Aには、微動可能な参照反射面230が、さら
に設定データとしての被検眼の球面成分に応じてその位
置を変化できるように構成されている。
屈折力を有するレンズ部と、拡散作用を有する反射面と
から形成されている。参照反射部2000は例えば、模
型眼等が該当する。この模型眼に使用するレンズ部の収
差は、設計値から求めたものと、ある決まったディオプ
ター位置において、干渉計で測定したものを考慮する。
なお、模型眼の眼底が拡散板となっている。
に、一面を球面240で形成し、他面を拡散面242で
形成したガラスロッド2000Aにより構成することも
できる。ここで、一面の球面が角膜に相当し、拡散面2
42が網膜に相当するものとなる。屈折力測定の場合に
は、被検眼の球面成分に応じて球面240と拡散面24
2までの間隔を異ならせたガラスロッド2000Aを複
数用意しておき、これを被検眼の球面成分に応じて適切
なガラスロッドを選択して測定する。必要に応じて、球
面の曲率半径が異なるもの又は球面の曲率半径及び球面
240と拡散面242までの間隔が異なるものを用意し
ておきこれらを選択するようにしてもかまわない。
応じて球面240の曲率半径を異ならせたガラスロッド
2000Aを複数用意しておき、これを被検眼の球面成
分に応じて適切なガラスロッドを選択して測定する。
2000と眼底の距離Lを調節する。即ち、L=f/
(1+fD)となる。ここで、レンズ部の焦点距離をf
とし、被検眼1000の屈折力をDとする。なお参照光
路202Aは、参照光学系に該当するものである。
るように第1照明光学系200Aを光軸方向に移動させ
れば、光束の収束度合いを変化させることができるが、
この変化に応じて、参照光路202Aの集光レンズ38
0により、第1照明光学系200Aの光束が参照反射部
2000上に収束する様に、少なくとも参照反射部20
00を、必要に応じて集光レンズ380を光軸方向に移
動させる。いわゆる眼軸長の調整に相当するものであ
る。
過した第1受光光学系300Aからの光を受光し、第1
信号を生成するためのものである。
0の眼底及び参照反射面230とが共役となっており、
被検眼1000の眼底及び参照反射面230の眼底(模
型眼の眼底に相当する)と第1受光部510とが共役と
なっている。更に、変換部材400と瞳孔も共役となっ
ており、瞳孔と参照反射面230の瞳が共役となってい
る。
前側焦点は、被検査対象物である被検眼前眼部と略一致
している。
光光学系300Aとは、第1の光源部100からの光束
が集光する点で反射されたとして、その反射光による第
1受光部510での信号ピークが最大となる関係を維持
して、連動して移動し、第1受光部510での信号ピー
クが強くなる方向に移動し、強度が最大となる位置で停
止する様に構成されている。この結果、第1の光源部1
00からの光束が、被検眼眼底上で集光することとな
る。第1の光源部100は、測定準備が整ってから一定
の短時間だけ点灯する様に構成されていることが望まし
い。
部材400は、反射光束を複数のビームに変換する波面
変換部材である。本第1実施例の変換部材400には、
光軸と直交する面内に配置された複数のマイクロフレネ
ルレンズが採用されている。
外のその他の高次収差まで測定するためには、測定対象
物を介した少なくとも17本のビームで測定する必要が
ある。変換部材の一例を図9a、図9bで示す。何れも
中心の開口が光学系の光軸に一致して配置される。
細に説明する。
ピッチの輪帯をもち、集光点と平行な出射に最適化され
たブレーズを持つ光学素子である。ここで利用すること
のできるマイクロフレネルレンズは、例えば、半導体微
細加工技術を応用した8レベルの光路長差をつけたもの
で、98%の集光効率を実現できる。
レンズ312及びコリメートレンズ320を通過し、変
換部材400を介して、その1次光として第1受光部5
10上に集光する。ここで0次光は透過光束に相当し、
1次光は収束光束に相当する。
の領域に分けられた各領域において、収束作用を行うマ
イクロレンズ部又は回折作用を行う開口部分で構成する
ことも可能である。
束を少なくとも17本以上のビームに変換する波面変換
部材から構成されている。
で変換された複数のビームを受光するためのものであ
り、本第1実施例では、リードアウトノイズの少ないC
CDが採用されている。CCDは、他に低ノイズタイプ
の一般的なものから測定用の2000*2000素子の
冷却CCD等、何れのタイプのものが使用できる。
からの画像信号出力は、適応した画像入力ボードを使用
することで簡単に実現することができる。
特性測定装置10000との作動距離を調整する作動距
離調整光学系、対象物である被検眼1000と光学特性
測定装置10000との光軸と直交方向の位置関係を調
整するアライメント光学系、及び対象物を照明するため
の第2照明光学系200Bが設けられている。
照明光学系200Bの第2の光源部110からの光束
を、集光レンズ360、ビームスプリッター350、3
40を介して対象物である被検眼1000を略平行な光
束で照明する。被検眼角膜で反射した反射光束は、あた
かも角膜曲率半径の1/2の点から射出したような発散
光束で射出される。この発散光束は、第2受光光学系3
00Bであるビームスプリッター350、340及び集
光レンズ370を介して第2受光部520でスポット像
として受光される。第2受光部520上でスポット像が
光軸上から外れている場合には、これが光軸上にくる様
に光学特性測定装置10000本体を上下左右に移動調
整する。第2受光部520上でスポット像が光軸上に一
致したときに、アライメント調整が完了する。
部100の波長と異なり、これよりも長い波長、例えば
940nmが選択できる。なお、第2の光源部110と
瞳孔が共役であり、瞳孔と第2受光部520とが共役と
なっている。
部100の波長を透過し、第2の光源部110の波長を
反射するようなダイクロイックミラーで形成することに
より、互いの光束がもう一方の光学系に入りノイズとな
ることを防止できる。
0から射出された光軸付近の光束を対象物に向けて照射
し、対象物である被検眼角膜から反射された光を集光レ
ンズ531を介して第3受光部530により受光するこ
とにより行われる。第3受光部530は、第4の光源部
130と光軸と第3受光部530とを含む面内の光束位
置の変化を検出できるものであれば足り、例えば、その
面内に配置した一次元CCDやポジションセンシングデ
ィバイス(PSD)により構成することができる。
3受光部530の光軸上に第4の光源部130からのス
ポット像が形成され、適正作動距離から前後に外れたと
きには、それぞれ光軸より上又は下にスポット像が形成
されることとなる。
気的な構成を図2に基づいて説明する。眼特性測定装置
10000の電気的な構成は、演算部600と、制御部
610と、表示部700と、メモリ800と、第1の駆
動部910と、第2の駆動部920と、第3の駆動部9
20と、第4の駆動部930とから構成されている。
信号に基づいて、第1の光源部100〜第4の光源13
0の点灯、消灯を制御したり、第1の駆動部910と第
2の駆動部920と第3の駆動部930と第4の駆動部
940とを制御するためのものである。
力された第1受光部510からの信号に基づいて、第1
照明光学系200A全体を光軸方向に移動させ、又は第
1照明系200Aの第1のシリンダーレンズ220を光
軸周りに回転調節させるためのものである、第1の駆動
部910は適宜のレンズ移動手段を駆動させて、照明光
学系200Aの移動、調節が行われる様に構成されてい
る。従って第1の駆動部910は、被検眼の網膜に点光
源が照明される様に第1照明光学系200A全体を光軸
方向に移動等させるものである。
力された第1受光部510からの信号に基づいて、第1
受光光学系300A全体を光軸方向に移動させるための
ものである。第2の駆動部920は、適宜のレンズ移動
手段を駆動させて、第1受光光学系301Aの移動、調
節が行われる様に構成されている。
の制御信号に基づいて、第1のチョッパ311Aと第2
のチョッパ311Bを制御駆動するためのものである。
チョッパ311Aと第2のチョッパ311Bとは、切替
部に該当するもので検光子に相当するものであり、第1
照明光学系200Aからの光を、測定光学系201Aと
参照光路202Aとに交互に切り替えることができる。
し、被検眼1000側である第1のチョッパ311Aを
開き、模型眼側である第2のチョッパ311Bを閉じれ
ば、測定光学系201Aが選択され、被検眼1000側
である第1のチョッパ311Aを閉じ、模型眼側である
第2のチョッパ311Bを開ければ、参照光路202A
が選択される。
00Aからの光を反射させて被検眼1000に向かわせ
る測定光学系201Aと、第1照明光学系200Aから
の光を透過させて参照反射部2000に向かわせる参照
光路202Aとに分離するためのものである。プリズム
331は偏光ビームスプリッタにすることもでき、例え
ば、S偏光で反射、P偏光で透過の偏光ビームスプリッ
タを採用し、第1受光光学系300A内に、S偏光又は
P偏光で透過の検光子を配置する構成にすることもでき
る。
1Bと集光レンズ380とから構成されている。参照光
路202Aには、微動可能な参照反射部2000が配置
されている。なお参照反射部2000は、参照反射物に
該当するものである。
の制御信号に基づいて、参照反射部2000を微動させ
るものである。参照反射部2000は、適宜の拡散板か
ら構成されている。参照反射部2000を微動させるこ
とにより、スペックル等のノイズの影響を除去すること
ができる。参照反射部2000は、レボルバー式とし
て、数種類を交換可能に構成することもできる。
(a)に示す様に、参照反射部2000を左右に移動可
能なレール2100上に配置し、バネ2200の弾性復
原力に抗して参照反射部2000を起立させ、ビエゾ手
段2300を駆動させることにより、参照反射部200
0を移動させることができる。
示す様に、参照反射部2000にモータ2400を連結
し、参照反射部2000を回転させる構成にすることも
できる。
示す様に、参照反射部2000を2次元方向に移動可能
なステージ2500に取付け、参照反射部2000を微
動させることもできる。
する。
は、設定データ測定のために、演算部600が第3の駆
動部930を駆動し、被検眼1000側である第1チョ
ッパ311Aを開き、模型眼側である第2のチョッパ3
11Bを閉じる。
の「眼の測定(A−2)」を行い、第1受光光学系に存
在している収差を含んだ被検眼の測定結果を測定すると
ともに、参照反射部2000を被検眼に併せて設定する
ための設定データが求められる。この設定データは、具
体的には、仮に与えられた正視のスポット像から得られ
た重心位置からの被検眼から得られたスポット像から得
られた重心位置のずれ量から得られた(S、C、AX)
である。
求められた設定データに基づき第3駆動部930を駆動
し、模型眼側である第2のチョッパ311Bを開き、被
検眼1000側である第1チョッパ311Aを閉じる。
定(Aー1)」を実行する。即ち、参照反射部を被検眼
の屈折力に応じて、集光レンズ部380と参照反射面2
30の間隔の調整が行われる。具体的には、被検眼の屈
折力と角膜曲率に応じて、間隔L=f/(1+fD)と
なるようにする。ここで、レンズ部の焦点距離をfと
し、被検眼1000の屈折力をDとする。
部2000(模型眼)との第1受光部510上のスポッ
ト像の重心位置のずれ量を算出する。
づいて、ゼルニケ係数の算出を行う。
X、SA、Coma、・・・・・)等を表示部700に
表示する。
し、終了する場合には、S10に進み測定を終了する。
またS10で測定を終了しない場合には、S2に戻る様
に構成されている。
れる「眼の測定(Aー2)」の処理を図5に基づき、以
下に説明する。
定を開始する。次にS2で、被検眼の位置のアライメン
ト調整を行う。
スポット像を撮像する。次にS4で重心位置を検出す
る。
を算出する。ここで正視の重心位置とは、正視の被検眼
を測定した際に、被検眼眼底から反射された光束が変換
部材400によって第1受光部510上に形成される集
光光束の重心位置を意味している。
式に基づいて、ゼルニケ係数の算出を行う。S6で、ゼ
ルニケ係数の算出を行った後、S7に進んで測定を終了
する。
れる「参照反射部の測定(Aー1)」の処理を図4に基
づき、以下に説明する。
る。ステップ1(以下、S1と略する)で、測定を開始
する。次にS2では、被検眼1000の(S、C、
AX)に近い参照反射部2000(模型眼)を設置す
る。そしてS3では、第1受光部510から画像データ
を取得する。
重心位置は、例えば、投影される光束が受光面において
複数の画素上に投影される様にし、各画素の光束の強度
を参考にして重心位置を求めることもできる。この様に
重心の計算をすることにより、素子の1/10以下の測
定位置精度を確保することができる。S4で重心位置を
検出した後、S5で参照反射部2000の測定を終了す
る。
0000は、角膜形状を測定する場合の光学的構成であ
る。図7に示す様に光学的構成は、第1実施例と略同様
であり、角膜が測定可能に構成されている。
る点を中心に説明する。受光光学系においては、作動距
離光学系である第3受光部530の出力により適切な作
動距離調整及びアライメント光学系の第2受光部520
の出力により、適切なアライメント調整がなされた状態
で、第1受光部510は、被検眼角膜の曲率中心と対物
レンズ310及びコリメートレンズ320を介して共役
関係となる様に配置されている。即ち、第1光源100
と被検眼1000の角膜の曲率中心とが共役であり、参
照反射部2000(模型眼)の曲率中心と第1受光部5
10とが共役となっている。更に、第2光源110と被
検眼1000の瞳孔とが共役であり、瞳孔と第2受光部
520とが共役となっている。
照明光学系200Bの第2の光源部110からの光束を
集光レンズ370、ビームスプリッター350、340
を介して対象物である被検眼1000を略平行な光束で
照明する。被検眼角膜で反射した反射光束は、あたかも
角膜曲率半径の1/2の点から射出したような発散光束
で射出される。この発散光束は、第2受光光学系300
Bであるビームスプリッター350、340及び集光レ
ンズ370を介して第2受光部520でスポット像とし
て受光される。第2受光部520上でスポット像が光軸
上から外れている場合には、これが光軸上にくる様に光
学特性測定装置10000本体を上下左右に移動調整す
る。第2受光部520上でスポット像が光軸上に一致し
たときに、アライメント調整が完了する。
部100の波長と異なり、これよりも長い波長、例えば
940nmが選択できる。
位置は、第1実施例とは異なり、被検眼角膜と略一致し
ている。
イメント調整がなされた状態で、第1照明光学系200
Aの照明光束が被検眼1000の角膜の曲率中心に向か
って収束するように第1照明光学系200Aを移動・調
整する。正しく、第1照明光学系200Aの照明光束が
被検眼1000の角膜の曲率中心に向かって収束してい
るかどうかは、第1照明光学系200Aを光軸方向に微
動させ、その前後で、第1受光部510の出力が最大と
なるように、移動・調整が行われる。
された状態で、第1照明光学系200Aからの光束が角
膜曲率中心に収束するように、第1照明光学系200A
及びこれと連動して第1受光光学系300Aを移動さ
せ、第1受光光学系300Aの第1受光部510の出力
が最大となったときの、角膜頂点位置と第1受光光学系
300Aの収束位置までの距離が角膜の曲率半径に対応
することとなる。
る。
収束する様に、第1照明光学系200Aを光軸方向に移
動させれば、光束の収束度合いを変化させることができ
るが、この変化に応じて、参照光路202Aのレンズ3
80により、第1照明光学系200Aの光束がレンズ3
80の前面の曲率中心に向かって収束する様にレンズ3
80を光軸方向に移動させる。いわゆる眼軸長の調整に
相当するものである。
に関しては、第1実施例で説明した図6と略同様のた
め、その詳細な説明は省略する。
特性(形状、曲率半径、パワーなど)を表すこととな
る。
例と同様であるから説明を省略する。
定装置10000と、第2実施例の角膜形状を計測する
光学特性測定装置20000とを、組み合わせることも
できる。
の傾き角に基づいて被検眼1000の光学特性を求める
ための演算部600の動作原理について詳細に説明す
る。
面収差である。
し、 第1受光部510の縦横座標をx、yとすれば、
は、下記の第1式と第2式の関係で結び付けられる。
上の座標X、Yでそれぞれ微分し、第1式と第2式の左
辺に代入すると、Cij の多項式を得ることができ
る。
項式と呼ばれるものであり、 下記の第4式と第5式で
表されるものである。
することにより、未知量のCijを求めることができ
る。
ことにより、眼の光学的に重要なパラメータとして利用
することができる。
除去について」
ルトマン板)は、光学的に共役(倍率:β)である。f
は、ハルトマン板(400)からCCD(第1の受光部
510)までの距離であり、ハルトマン板(400)の
マイクロレンズの焦点距離に等しい。
無収差の場合のハルトマン像点位置とし、X2’を測定
器の収差のみのハルトマン像点位置とし、X2”を被検
眼1000の収差+測定器の収差を含んだハルトマン像
点位置とすると、
学系の収差を含んだ波面収差WTは、次式で表される。
ればよいので、省略する。
波面収差とすれば、
ば、
の点を参照点とした計算には、波面収差WT に眼の収
差と測定装置の収差との両方が含まれている。従って、
機器の収差をキャンセルするために、従来技術では、予
め収差のない被検物を使用して機器の収差を測定するこ
とが行われていた。
ータを使用するため、その後に生じた機器の歪や、温度
による変形等に起因する機器の収差に含まれてしまう。
このため、WT:参照反射部2000の収差+初期測定
後に生じた収差となる。
で測定されたスポットの位置をX2’とすることによ
り、測定時の収差を完璧に取り除くことができ、極めて
正確な測定を行うことができる。
束を発するための第1光源と、該第1光源からの光束で
被検眼の対象面に向けて照明し、該被検眼対象面から反
射して戻ってくる光束を受光するための測定光学系と、
該第1光源からの光束で参照反射物の反射面上を微小な
領域を照明し、該参照反射物から反射して戻ってくる光
束を受光するための参照光学系と、前記測定光学系又は
及び参照光学系で受光された反射光束を複数のビームに
変換するための第1変換部材と、該変換部材で変換され
た複数の光束を受光するための第1受光部と、前記測定
光学系及び前記参照光学系の光束を交互に前記第1受光
部に導くための切換部と、第1受光部で得られた測定光
学系からの光束の受光位置及び前記参照光学系からの光
束の受光位置に基づいて被検眼の光学特性を求めるため
の演算制御部とから構成されているので、測定時の収差
を完璧に取り除くことができ、極めて正確な測定を行う
ことができるという卓越した効果がある。
00の構成を示す図である。
気的構成を示す図である。
ある。
ある。
ある。
学的構成を説明する図であ
Claims (13)
- 【請求項1】 第1波長の光束を発するための第1光源
と、該第1光源からの光束で被検眼の対象面に向けて照
明し、該被検眼対象面から反射して戻ってくる光束を受
光するための測定光学系と、該第1光源からの光束で参
照反射物の反射面上を微小な領域を照明し、該参照反射
物から反射して戻ってくる光束を受光するための参照光
学系と、前記測定光学系又は及び参照光学系で受光され
た反射光束を複数のビームに変換するための第1変換部
材と、該変換部材で変換された複数の光束を受光するた
めの第1受光部と、前記測定光学系及び前記参照光学系
の光束を交互に前記第1受光部に導くための切換部と、
第1受光部で得られた測定光学系からの光束の受光位置
及び前記参照光学系からの光束の受光位置に基づいて被
検眼の光学特性を求めるための演算制御部と、から構成
される眼特性測定装置。 - 【請求項2】 演算制御部は、測定光学系からの光束を
受けた際の前記第1受光部の出力信号から設定用データ
を得て、ここで得られた設定用データに基づき前記参照
光学系の参照反射物の条件を設定する様に構成されてい
る請求項1記載の眼特性測定装置。 - 【請求項3】 被検眼対象面は、被検眼網膜であり、前
記測定光学系は、該第1光源からの光束で被検眼網膜を
微小領域で照明する様に構成し、前記演算制御部が、被
測定眼の屈折力の光学特性を求める請求項2記載の眼特
性測定装置。 - 【請求項4】 被検眼対象面は、被検眼角膜であり、前
記測定光学系は、該第1光源からの光束で略被検眼角膜
の曲率中心に向けて照明する様に構成し、前記演算制御
部が被測定眼の角膜形状を求める請求項2記載の眼特性
測定装置。 - 【請求項5】 参照反射物は、少なくとも屈折力を有す
るレンズ部と、拡散作用を有する反射面とで形成し、少
なくとも該反射面が微動可能に形成される模型眼とさ
れ、前記演算制御部は、前記模型眼を微動可能に駆動
し、ノイズ、例えばスペックルパターン等を除去する請
求項2又は請求項3記載の眼特性測定装置。 - 【請求項6】 演算制御部が求める前記設定用データ
は、少なくとも被測定眼の概略の球面成分を含むものと
し、前記演算制御部は、前記設定用データに応じて参照
反射面の位置又は前記レンズ部の屈折力を変化させる請
求項5記載の眼特性測定装置。 - 【請求項7】 演算制御部が求める前記設定用データ
は、さらに被測定眼の概略の非点収差成分を含むものと
し、これに応じて前記レンズ部の屈折力を変化させる請
求項6記載の眼特性測定装置。 - 【請求項8】 参照反射物は、少なくとも所定の曲率を
有する反射面で、かつ光軸方向に移動可能に形成され、
前記演算制御部が求める前記設定用データは、少なくと
も被測定眼の概略の角膜の形状に相当するものを含むも
のとし、前記演算制御部は、設定用データに応じて、前
記反射面を光軸方向の位置を変化させる請求項2又は請
求項4記載の眼特性測定装置。 - 【請求項9】 演算制御部は、設定用データに応じて、
参照光学系の光束の収束位置と前記反射面の曲率中心が
略一致するように光軸方向へ移動させる請求項8記載の
眼特性測定装置。 - 【請求項10】 演算制御部が求める前記設定用データ
は、更に被測定眼の概略の角膜の形状の非点収差成分を
含むものとし、前記演算制御部は、前記設定用データに
応じて前記レンズ部の屈折力を変化させる請求項9記載
の眼特性測定装置。 - 【請求項11】 参照反射部は、複数種類用意されてお
り、被検眼の光学特性に応じて、選択可能に構成されて
いる請求項1から請求項4の何れか1項記載の眼特性測
定装置。 - 【請求項12】 切換部は、測定光学系と参照光学系に
それぞれ配置される一対の検光子で構成されている請求
項1から請求項4の何れか1項記載の眼特性測定装置。 - 【請求項13】 切換部は、ビームスプリッターを含
み、このビームスプリッターは、測定光学系と参照光学
系にそれぞれ配置されるひし型プリズムで構成されてい
る請求項1から請求項4の何れか1項記載の眼特性測定
装置。
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