JP2001340298A

JP2001340298A - 眼屈折力測定装置

Info

Publication number: JP2001340298A
Application number: JP2000160929A
Authority: JP
Inventors: Ken Tomioka; 研富岡; Nobuyuki Miyake; 信行三宅
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2001-12-11

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の特性の異なる模型眼が存在する場合で
も、模型眼の仕様にかかわらず正確な基準屈折度数（眼
鏡レンズ度数）を得られる眼屈折力測定装置を提供する
こと。【解決手段】複数の模型眼の特性を入力する入力部４
２と、前記複数の模型眼を測定したときの測定データと
基準屈折度数とを含む対応関係データを格納するデータ
格納部Ｍと、前記模型眼４を測定したときに、前記対応
関係データに基づいて前記基準屈折度数を算出する演算
処理部３とを有する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼屈折力測定装置
に関するものである

【０００２】

【従来の技術】一般にオートレフラクトメーター、又は
オートレフと呼ばれる眼屈折力測定装置（以下、「オー
トレフ」と呼ぶ。）は、人間の眼の屈折力を測定する機
器として広く知られている。オートレフを使用した測定
値が正常か否か（測定精度がずれていないかどうか）を
使用者が判定、確認するために、各屈折値に合わせて作
られた硝子又はプラスチック類を素材とする模型眼を測
定することが行われる。模型眼にはその屈折値が表示さ
れている。この模型眼を測定し、表示された値どうりに
測定できるか否かを検査者自身で確認する。図１（ｂ）
は、模型眼の構成を示す一例である。模型眼は人眼の代
わりになるものであり、その構造は人眼に似せて作られ
ている。また、材質は、上述のように硝子、透明プラス
チック等が使われる。そして、所定の屈折力が得られる
ように、前面のカーブＲ（人眼の角膜前面に相当）、長
さＬ（眼軸長に相当）が定められている。人眼の眼底に
相当する部分Ｇには、人眼の眼底とほぼ同等の反射率が
得られるようなコーティング（塗り）が施されている。
この長さＬを変えることで、所定の屈折値を得ることが
できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】現在オートレフに関し
ては、各製造会社、各機種により様々な種類の機器が販
売されている。また、模型眼も各製造会社又は各機種を
通じて共通性はない。このため、必ず各機種毎に対応し
た模型眼が付属しており、この付属模型眼でのみ精度確
認が可能となっている。模型眼に共通性がない理由を以
下に述べる。

【０００４】１）オートレフの光源としては、可視光か
ら赤外光までさまざまな波長の光源が使用されている。
そして、この波長は各メーカー、各機種によりさまざま
に異なっている。このため、同じ屈折力であっても、設
計された波長が異なると、模型眼の寸法も変わってしま
う。

【０００５】２）オートレフは、眼の屈折力を測定し
て、それを眼鏡レンズ度数に換算し、測定値として表示
する。この眼鏡レンズ度数は、角膜頂点とレンズ裏面と
の距離（以下、「角膜頂点間距離」という。）によって
変化する。角膜頂点間距離は、国、人種により異なり、
１２ｍｍ〜１６ｍｍくらいの値が用いられる。また、コ
ンタクトレンズの度数は、角膜頂点間距離が０ｍｍとし
ても使われる。この結果、角膜頂点間距離は一定ではな
く、０，１２〜１６ｍｍとさまざまな値を取り得る。こ
の角膜頂点距離が変化すると換算値も変わるため、角膜
頂点間距離をいくつに設定した模型眼かにより、測定値
も変わる。換言すると、模型眼の設計値である角膜頂点
間距離と、オートレフ測定での角膜頂点間距離とが一致
していない場合は、正しい測定値を得ることができな
い。

【０００６】３）被検者にまぶしさを与えないために、
オートレフの光源として、不可視光である赤外光を用い
る場合が多い。しかし、可視光と赤外光とでは眼底の反
射面が異なる。具体的には、可視光は眼底の網膜表面で
反射するのに対し、赤外光は当該表面よりも少し奥へ入
った部分で反射することが知られている。この現象は、
例えば、眼科ＭＯＯＫNo.16屈折異常，Ｐ１６（金原出
版発行）に記載されている。従って、赤外光を用いて眼
屈折力を測定すると、人眼と模型眼とでは、ずれが生じ
ることになる。このため、ずれた分の補正が行われて、
補正後の内容が表示されている。当該ずれ量は、理論的
に求まらないため臨床的な測定を行い、実測値で決める
しかない。異なる波長で設計された模型眼を測定した場
合は、設計波長の相違による模型眼の寸法差に加えて、
この模型眼と人眼のずれ補正量も変化させる必要があ
る。

【０００７】以上の理由により、模型眼としては全ての
オートレフで統一な仕様とすることが困難である。そこ
で、現在はオートレフの測定精度の確認には、各オート
レフに付属している模型眼しか使えないというのが現状
である。これらより、以下の問題点、不具合が起こって
いる。

【０００８】１）複数台の異なるメーカー、異なる機種
のオートレフを持つユーザーは、各オートレフに付属す
る全ての模型眼を管理する必要があり、不便である。

【０００９】２）誤って、オートレフに適合していない
他の異なる模型眼を測定すると、測定値がずれてしま
う。このため、オートレフが異常であるとの誤認を生じ
る。

【００１０】３）また、従来は模型眼測定により、オー
トレフがずれているか否かを検査者が判定していた。し
かし、検査者による個人差が生じるという問題点もあっ
た。

【００１１】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、複数の特性の異なる模型眼が存在する場合でも、
模型眼の仕様にかかわらず正確な測定結果（基準屈折度
数，眼鏡レンズ度数）を得られる眼屈折力測定装置を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、複数の模型眼の特性を入力する入力部
と、前記複数の模型眼を測定したときの測定データと基
準屈折度数とを含む対応関係データを格納するデータ格
納部と、前記模型眼を測定したときに、前記対応関係デ
ータに基づいて前記基準屈折度数を算出する演算処理部
とを有することを特徴とする眼屈折力測定装置を提供す
る。ここで、基準屈折度数とは、模型眼に表示されてい
る屈折度数をいう。

【００１３】また、本発明の好ましい態様では、前記模
型眼の特性は、設計波長と角膜頂点間距離との少なくと
も一方を含むことが望ましい。

【００１４】また、本発明は、模型眼の特性を入力する
入力部と、前記模型眼を測定したときの測定データと基
準屈折度数とを含む対応関係データと、前記模型眼の特
性に応じた許容値データとを格納するデータ格納部と、
前記模型眼を測定したときに、前記対応関係データと前
記許容値データとに基づいて装置が正常か否かを判定す
る演算処理部とを有することを特徴とする眼屈折力測定
装置を提供する。

【００１５】また、本発明の好ましい態様では、前記デ
ータ格納部は、前記特性が未知である模型眼を測定した
ときの測定データと前記模型眼の基準屈折度数との対応
関係データをさらに格納することが望ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態にかかる眼屈折力測定装置の説明をする。
図１は、本実施形態にかかる眼屈折力測定装置の構成を
示す図である。本眼屈折力測定装置は、上述したように
眼の屈折力を測定して、それを眼鏡レンズ度数に換算
し、測定値として表示する装置である。その構成は、大
きく分けると、被検眼Ｅの屈折力を他覚的に測定するた
めの他覚測定手段たる測定部１と、被検眼Ｅを所定の向
きに固視するための固視光学系２と、測定部１を制御等
するための制御部３と、表示部４、測定スイッチ４１、
各種選択入カスイッチ４２等とを有している。

【００１７】光源２１からの可視光は、固視標２２を照
明し、該固視標２２を透過した光は反射鏡２３により反
射され、コリメータレンズ２４でほぼ平行光束とされ
る。この光束はハーフミラー２５で反射され、ハーフミ
ラー１６を透過して被検眼Ｅに達する。そして、被検眼
Ｅは固視標２２を固視することができる。

【００１８】また、測定部１では、特開昭６２−５１４
７号公報に開示された他覚測定装置とほぼ同様な原理に
基づいて、被検眼Ｅの屈折力を測定する。赤外光源１１
から供給された赤外光は、レンズ１２を透過した後、チ
ョッパ１５にてスリット状に走査される。該走査された
光源光は、レンズ１３を透過した後、ハーフミラー１６
で反射され、測定光として被検眼Ｅに導かれる。そし
て、被検眼Ｅで反射された測定光は、ハーフミラー１
６、２５を透過し、レンズ１４及び絞り１７を介して受
光器１８にて受光される。図３は、受光器１８の内部形
状を光軸方向から見た図である。受光器１８の構成は、
例えば特開昭６２−５１４７号公報に開示された受光素
子の形状とほぼ同様である。４つの光電変換素子１８
ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄと、４分割受光素子１８ｅ
とが配置されている。受光素子１８ｅを挟んで対向して
設けられている一対の光電変換素子１８ａ，１８ｂは一
つの測定経線の方向、すなわち測定光が被検眼Ｅを走査
する方向の一方（図２におけるＹ方向）と同方向で中心
に対して対称に光電変換素子が配置されている。また、
一対の光電変換素子１８ｃ，１８ｄは測定光が被検眼Ｅ
を走査する方向の他方（図２におけるＸ方向）と同方向
で中心に対して対称に素子が配置されている。

【００１９】図３は、これら光電変換素子で被検眼Ｅか
ら反射してきた測定光が受光される様子を示す図であ
る。図３で斜線で示した部分が被検眼Ｅから反射してき
たスリット状の光である。チョッパー１５が回転するこ
とで、スリット状の光が順次移動して被検眼Ｅを走査す
ることになる。このため、被検眼Ｅからの反射光もスリ
ット状の光が移動することになる。図３は縦方向（Ｙ方
向）にスリット光が移動する様子を示す図である。受光
信号は制御部３に送られる。そして、制御部３は、光電
変換素子１８ａと１８ｂとの位相差ｌ（図４）に基づい
て測定値を算出する。

【００２０】また、４分割受光素子１８ｅの４つの素子
は光軸ＡＸを中心として図２における上下左右の均等位
置に配置されている。この４分割受光素子１８ｅは、被
検眼Ｅの角膜頂点と共役な位置に配置されている。角膜
頂点からの明るい（強度の強い）反射光が輝点として４
分割受光素子１８ｅ上に形成される。４分割受光素子１
８ｅの各素子にて角膜からの光が受光されると、該４分
割受光素子１８ｅから制御部３に信号が出力される。そ
して、制御部３において、４分割受光素子１８ｅの各素
子にて受光された光の受光量差に基づいて、被検眼Ｅの
位置状態が判断される。被検眼Ｅの光軸と、眼屈折力測
定装置内の測定部等の光軸ＡＸとが略一致していない
と、正確な眼屈折力の測定を行うことが困難となる。こ
のため、検出された被検眼Ｅの位置状態に基づいて、被
検眼Ｅと眼屈折力測定装置とを相対的に動かすことで、
被検眼Ｅの位置を調整することができる。

【００２１】制御部３は、上述したように受光部１８か
らの信号を受け取る。この制御部３は、受け取ったアナ
ログ電気信号をディジタル信号に変換する信号処理部
と、測定を実行するためのプログラムや各種基礎データ
等が記億されているＲＯＭと、このＲＯＭに記億されて
いるプログラムに従って各種演算を実行するＣＰＵと、
該ＣＰＵの演算結果等を一時的に記憶しておくＲＡＭ
（図示されていない）等を有している。

【００２２】また、測定スイッチ４１を操作すること
で、測定開始信号が制御部３に送られ、後述する一連の
測定動作がスタートする。被検眼の代わりに模型眼を測
定する場合は、模型眼選択スイッチ４２により、測定す
る模型眼の選定、及びその模型眼の特性値の選択又は入
力を行う。模型眼の選択に関しての詳細は後述する。

【００２３】以上説明した構成による屈折力測定装置に
おいて測定値を算出する手順について説明する。上述し
たように制御部３は、光電変換素子１８ａ〜１８ｄの位
相差を算出する。この位相差は、被検眼Ｅ又は模型眼Ｍ
の屈折力により変化する。

【００２４】図５は、模型眼の屈折力と位相差との関係
を示すテーブルである。屈折力と位相差との関係は、例
えば、被検眼が０Ｄｐの時は、絞り１７近傍に結像する
位置関係である。そして、位相差も０（実際には、機械
部品精度の誤差で０近傍になる）となる。屈折力が大き
くなるに従って、位相差も大きくなる。なお、位相差の
符号も、度数のプラス、マイナスに応じて変わることに
なる。

【００２５】図５では、Ａ社の模型眼として５つの模型
眼Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５を測定する。例えば、
Ａ１模型眼では２２０ミリ秒（ｍｓ）の位相差であり、
その測定結果（即ち基準屈折度数）が＋２０ディオプタ
ー（Ｄｐ）である。また、Ａ２模型眼では、１１０ミリ
秒（ｍｓ）の位相差であり、その測定結果が＋１０ディ
オプター（Ｄｐ）である。以下、同様にＢ社模型眼、Ｃ
社模型眼が測定されている。これらの測定結果は、制御
部３のメモリＭに記憶される。一度メモリＭに記憶され
た図５に示す内容は、その後の模型眼の測定においてテ
ーブルとして参照される。本テーブルでは、Ａ模型眼が
標準模型眼として記憶され、その他の模型眼Ｂ，Ｃは適
宜記憶可能となっている。通常の人眼測定の場合は、標
準模型眼Ａの値を使用して測定値である眼鏡レンズ度数
が算出される。

【００２６】上記テーブルでは、０，±１０，±２０Ｄ
ｐだけについて測定を行っているが、さらに細かいディ
オプターの段階で測定を行っても良い。さらに、測定さ
れた位相差が、例えば０〜１０Ｄｐの間になった場合
は、前後の値から比例計算をして眼鏡レンズ度数を算出
する。

【００２７】なお、本測定装置を構成する部品の製造誤
差を小さくすることで、上記テーブルの代わりに、位相
差と測定結果である眼鏡レンズ度数との関係式を用い
て、演算することも可能である。さらに、上記テーブル
では、Ｂ模型眼、Ｃ模型眼については、予め測定を行っ
て、位相差等を記憶しているが、適宜必要に応じてテー
ブルに追加・記憶してもよい。

【００２８】以下、本眼屈折力測定装置に付属している
標準の模型眼以外の模型眼を測定する場合の手順を説明
する。図６は測定手順を示すフローチャートである。電
源をＯＮにした後に、ステップＳ１１において、検査者
が選択スイッチ４２を押すことで、測定する模型眼の種
類を選定する。ステップＳ１２において、検査者は測定
スイッチ４１を押し、測定がスタートする。ステップＳ
１３において、受光部１８に測定データが取り込まれ
る。ステップＳ１４において、制御部３は測定データに
基づいて位相差ｌを算出する。そして、制御部は３は、
上記ステップＳ１１で選択された模型眼の種類と、メモ
リＭに記憶されているテーブル（図５）とを参照して、
測定値である眼鏡レンズ度数を算出する。ステップＳ１
５において、制御部３は測定値と許容値との比較を行
う。ここで、許容値とは、予め設定されている数値であ
り、測定値（眼鏡レンズ度数）に対して所定の幅を持た
せるための数値である。例えば、眼鏡レンズ度数が１０
Ｄｐまでは±０．２５Ｄｐ以内、１０Ｄｐ以上では±
０．５Ｄｐ以内という値を設定することができる。この
ように、眼鏡レンズ度数に応じた許容値を用いることが
できる。一般に度数が強くなると許容値の幅も広くな
る。また、眼鏡レンズ度数と許容値との関係をテーブル
として記憶していても良い。

【００２９】ステップＳ１６において、測定値が許容値
以内の場合、制御部３は本眼屈折力測定装置は正常状態
にあると判断する。ステップＳ１７において、測定値が
許容値以外の場合は、制御部３は本眼屈折力測定装置は
異常状態にあると判断する。ステップＳ１８において、
表示部４は上記判断結果を表示する。そして、一連の測
定が終了する。

【００３０】次に、模型眼の諸特性を任意に入力する場
合の測定手順を説明する。図７はこの場合の測定手順を
示すフローチャートである。電源をＯＮにした後に、ス
テップＳ２１において、検査者は、選択スイッチ４２に
より、測定する模型眼の関する諸特性を入力する。ここ
では、模型眼の設計波長と角膜頂点間距離を設定する。
選択スイッチ４２は、各種数値を選択又は入力できる構
成である。一般に、角膜頂点間距離は所定の範囲内の数
値であるため、予め複数の値を設定しておいて、その中
から選択することもできる。ステップＳ２２において、
検査者は測定スイッチ４１を押し、測定がスタートす
る。ステップＳ２３において、受光部１８により測定デ
ータが取り込まれる。ステップＳ２４において、制御部
３は測定データに基づいて位相差ｌを算出する。また、
制御部３は、上記ステップ２１で入力された模型眼の設
計波長・角膜頂点間距離と、メモリＭに記憶されている
テーブル（図５）とを参照して、測定値である眼鏡レン
ズ度数を算出する。ここで、各模型眼の設計波長と眼鏡
レンズ度数との関係は、図５で示したようなテーブルの
形式でメモリＭに予め記憶しておく。

【００３１】さらに、各模型眼の角膜頂点間距離と眼鏡
レンズ度数との関係も同様にテーブルの形式で予めメモ
リＭに記憶しておく。なお、模型眼の角膜頂点間距離と
眼鏡レンズ度数とは、テーブルの形式以外にも以下の一
般式に基づいて算出しても良い。

【００３２】Ｄ＝Ｄ１／｛１−（Ｌ−０．０１２）・Ｄ１｝ここで、Ｄは角膜頂点間距離がずれた時の眼鏡レンズ度
数，Ｄ１は角膜頂点間距離が１２ｍｍのときの眼鏡レン
ズ度数，Ｌは角膜頂点間距離である。また、上記式は角
膜頂点間距離が１２ｍｍである時を標準とした式であ
る。

【００３３】再び図７のフローチャートに戻って、ステ
ップＳ２５において、制御部３は測定値と上述した許容
値との比較を行う。ステップＳ２６において、測定値が
許容値以内の場合、制御部３は本眼屈折力測定装置は正
常状態にあると判断する。ステップＳ２７において、測
定値が許容値以外の場合は、制御部３は本眼屈折力測定
装置は異常状態にあると判断する。ステップＳ２８にお
いて、表示部４は上記判断結果を表示する。そして、一
連の測定が終了する。

【００３４】次に、諸特性が未知の模型眼のテーブルを
作成する場合の手順を図８のフローチャートに基づいて
説明する。諸特性が未知の模型眼とは、設計波長や角膜
頂点間距離等の諸特性が未知の模型眼をいう。ただし、
諸特性は未知であっても、この模型眼に対応する「眼鏡
レンズ度数」は模型眼に表示されている。電源をＯＮに
した後に、ステップＳ３１において、検査者はスイッチ
４２にて模型眼選択のメニューで「新模型眼の入力」を
選択する。ステップ３２において、検査者は測定スイッ
チ４１を押し、測定がスタートする。ステップＳ３３に
おいて、受光部１８により測定データが取り込まれる。
ステップＳ３４において、制御部３は測定データに基づ
いて位相差ｌを算出する。そして、制御部３は、当該模
型眼に表示されている眼鏡レンズ度数と上記位相差との
関係を図５で示したようなテーブル形式で作成し、メモ
リＭに記憶する。ステップ３６において、制御部３はこ
の諸特性が未知の模型眼を新規な模型眼としてメモリＭ
に登録を行う。そして、一連の測定が終了する。新規登
録後は、新規に作成されたテーブルを参照することで、
当該模型眼を選択し、本眼屈折力測定装置の正常、異常
を判別することができる。本実施形態では、このテーブ
ル表に追加書き込み、又は修正書き込みの何れもできる
ようにしておくことが望ましい。

【００３５】なお、本発明は上記実施形態に限られるも
のではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な態
様を採ることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、複数の特性の異なる模型眼が存在する場合
でも、模型眼の仕様にかかわらず正確な測定結果（基準
屈折度数，眼鏡レンズ度数）を得られる眼屈折力測定装
置を提供することができる。また、各眼屈折力測定装置
に適合した模型眼を装置毎に管理する必要が無い。請求
項３記載の発明によれば、各模型眼の諸特性に合わせて
許容値を加味した適切な測定結果（基準屈折度数，眼鏡
レンズ度数）を表示することができる。加えて、眼屈折
力測定装置自身がその較正検査を行うので、検査者の個
人差に依存せず常に正確な測定結果（基準屈折度数，眼
鏡レンズ度数）を得ることができる。また、請求項４記
載の発明によれば、諸特性が未知の模型眼でも、新規な
対応テーブルを作成することで正確な測定を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は実施形態にかかる眼屈折力測定装置の
構成を示す図、（ｂ）は模型眼の構成を示す図である。

【図２】受光部１８の構成を示す図である。

【図３】受光部１８とスリット光との関係を示す図であ
る。

【図４】（ａ），（ｂ）は受光光の位相差を示す図であ
る。

【図５】位相差と基準屈折度数（眼鏡レンズ度数）との
関係を示すテーブルである。

【図６】眼屈折力測定装置に付属している標準の模型眼
以外の模型眼を測定する場合の手順を説明するフローチ
ャートである。

【図７】模型眼の諸特性を任意に入力する場合の測定手
順を説明するフローチャートである。

【図８】諸特性が未知の模型眼のテーブルを作成する場
合の手順を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１測定部２固視光学系３制御部４表示部６筐体１１赤外光源１２，１３，１４，２４レンズ１６，２３，２５ハーフミラー１５チョッパＭＴモータＥ被検眼２１可視光源２２固視標２３反射鏡１８受光部４１測定スイッチ４２模型眼選択スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の模型眼の特性を入力する入力部
と、前記複数の模型眼を測定したときの測定データと基準屈
折度数とを含む対応関係データを格納するデータ格納部
と、前記模型眼を測定したときに、前記対応関係データに基
づいて前記基準屈折度数を算出する演算処理部とを有す
ることを特徴とする眼屈折力測定装置。
【請求項２】前記模型眼の特性は、設計波長と角膜頂
点間距離との少なくとも一方を含むことを特徴とする請
求項１記載の眼屈折力測定装置。
【請求項３】模型眼の特性を入力する入力部と、前記模型眼を測定したときの測定データと基準屈折度数
とを含む対応関係データと、前記模型眼の特性に応じた
許容値データとを格納するデータ格納部と、前記模型眼を測定したときに、前記対応関係データと前
記許容値データとに基づいて装置が正常か否かを判定す
る演算処理部とを有することを特徴とする眼屈折力測定
装置。
【請求項４】前記データ格納部は、前記特性が未知で
ある模型眼を測定したときの測定データと前記模型眼の
基準屈折度数との対応関係データをさらに格納すること
を特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の眼屈
折力測定装置。