JP2002200044A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ安価な構成で、Ｆ値の明るい位置合
わせ指標光束を被検眼に投影することができ、被検眼と
測定部の装置光軸とのずれ量が大きい場合でも角膜反射
指標像を検出でき、位置合わせを容易にする。 【解決手段】 眼屈折力測定用対物レンズ７の後側焦点
面つまり指標板２と光学的に共役な位置に光路に挿脱可
能な拡散板６を設け、指標板２のピンホールによる実像
を作り、光束を拡散させることにより、Ｆ値の明るい光
束で被検眼Ｅを照明する。これによって、被検眼Ｅが装
置検査部光軸と一致していなくとも、広い範囲で角膜反
射指標像Ｐを検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば眼屈折力測
定等に使用する眼科装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から眼科装置は検査部を移動自在に
備えていると共に、操作手段や表示手段を備え、被検眼
を観察し、検査部と被検眼との位置合わせをして、眼屈
折力、眼底像、眼底血流量等の被検眼の固有情報を得て
いる。

【０００３】この種の眼科装置では、検査部と被検眼と
の位置合わせをする際に、検者である操作者は操作手段
を操作し、テレビモニタにより被検眼の前眼部像を観察
しながら、検査部と被検眼との位置を粗調整し、被検眼
の角膜に投影した指標光束の角膜反射像がテレビモニタ
に現れると、指標光束の光軸周りに表示されている位置
合わせ用マークに、その角膜反射像を一致させるように
操作手段を操作している。

【０００４】近年では、被検眼の角膜に位置合わせ用の
指標を投影し、その反射指標像を光電的に検出して、そ
の角膜反射指標像と測定部の光軸とが一致するように、
装置測定部が固定されている３軸方向に駆動することの
できる駆動手段を制御して、測定部を被検眼に自動的に
位置合わせする眼科装置が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら後者
の眼科装置では、被検眼と測定部の光軸とが或る程度ず
れていても角膜反射指標像を検出できるように、Ｆ値の
大きい位置合わせ指標光束を被検眼に投影しなければな
らないので、被検眼へ位置合わせ用の指標光束を投影す
るための専用のレンズや光源を用意する必要があって、
構造が複雑になりコストも割高になっている。

【０００６】本発明の目的は、上述の課題に着目し、簡
単かつ安価な構成で、Ｆ値の明るい位置合わせ指標光束
を被検眼に投影することができ、被検眼と測定部の装置
光軸とのずれ量が大きい場合でも角膜反射指標像を検出
でき、位置合わせが容易な眼科装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に係る本発明は、被検眼の固有情報を測定す
るための測定用光源と測定用対物レンズとを備えた眼科
装置において、前記測定用対物レンズの前記測定用光源
側の略焦点面に光拡散手段を挿脱可能に設けたことを特
徴とする眼科装置である。

【０００８】請求項２に係る本発明は、被検眼固有の測
定用光源と、測定用対物レンズと、被検眼の前眼部を観
察する観察系に設けた撮像器とを備え、前記測定用光源
側の焦点位置に挿脱可能な光拡散手段を設け、前記測定
用光源からの光束を前記拡散手段により拡散し前記測定
用対物レンズを介して被検眼に照射し、前記光束の被検
眼角膜による反射像を前記撮像器により撮像することを
特徴とする眼科装置である。

【０００９】請求項３に係る本発明は、被検眼の固有情
報を測定するための測定用光源と測定用対物レンズとを
備えた眼科装置において、前記測定用対物レンズの前記
測定用光源側の略焦点面に光拡散手段を挿脱可能に設け
たことを特徴とする眼科装置である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施の形態に基づ
いて詳細に説明する。図１は本実施の形態における眼科
装置の構成図を示しており、光路Ｏ１上には被検眼Ｅに
向けて眼屈折力測定光源１、ピンホールを有する指標板
２、投影レンズ３、投影絞り４、孔あきミラー５、光路
Ｏ１に挿脱可能な拡散板６、眼屈折力測定用対物レンズ
７、ダイクロイックミラー８が順次に配置されている。
拡散板６は眼屈折力測定光源１から発せられる光束を拡
散させるために配置されており、前方散乱強度が強く、
拡散した光束の大部分が眼屈折力測定用対物レンズ７に
よって集光されるようになっている。

【００１１】また、ダイクロイックミラー８の反射方向
である光路Ｏ２上には、前眼部観察用対物レンズ９、ダ
イクロイックミラー１０、ミラー１１から成る固視標投
影系が配置されている。ここで、ダイクロイックミラー
８は眼屈折力測定光源１から発する波長の光の大部分を
透過して一部を反射し、後述する前眼部照明光源から発
した波長の光を反射する特性を有しており、ダイクロイ
ックミラー１０は可視光を透過し、近赤外光を反射する
特性を有している。ダイクロイックミラー１０の反射方
向の光路Ｏ３上には、絞り板１２が装着された偏向プリ
ズム１３ａ、１３ｂ、結像レンズ１４、被検眼Ｅの前眼
部付近と共役な位置にＣＣＤカメラ等の撮像素子１５が
配列されている。

【００１２】また、孔あきミラー５の反射方向には、光
軸外に６つの開口部を有する６孔絞り１６、６分割プリ
ズム１７、リレーレンズ１８、ＣＣＤカメラ等の撮像素
子１９が順次に配列されている。更に、被検眼Ｅの前眼
部を照明するための近赤外光の発するＬＥＤ等の前眼部
照明光源２０が、被検眼Ｅとダイクロイックミラー８の
間の光軸外の位置に配置されており、眼屈折力測定光源
１よりも波長が数１０ｎｍ短い近赤外光を発するように
なっている。

【００１３】図２は絞り板１２と偏向プリズム１３ａ、
１３ｂの正面図を有し、この偏向プリズム１３ａ、１３
ｂは絞り板１２と共に光路Ｏ３上に挿脱可能な構成とさ
れている。絞り板１２は周辺に２つの開口１２ａ、１２
ｂが設けられ、これらの間に開口１２ｃが設けられ、開
口１２ａ、１２ｂ上に偏向プリズム１３ａ、１３ｂがそ
れぞれ配置されている。偏向プリズム１３ａ、１３ｂは
眼屈折力測定光源１からの波長の光を透過し、前眼部照
明光源２０からの波長の光を透過しない分光特性を有
し、偏向プリズム１３ａは紙面奥の方に、偏向プリズム
１３ｂは紙面手前の方に光束を偏向するようになってい
る。

【００１４】そして、撮像素子１５及び撮像素子１９
は、それぞれＡ／Ｄ変換器２５及びＡ／Ｄ変換器２６に
接続され、それらの出力は画像メモリ２７及び画像メモ
リ２８に接続されていると共に、装置の全ての制御を行
う演算処理部２９に接続されている。この演算処理部２
９には、この他に眼屈折力測定光源１、測定開始や駆動
手段を操作するためのスイッチ等が配置された信号入力
手段３０、Ｄ／Ａ変換器３１、テレビモニタ３２、モー
タ等の駆動手段３３が接続されている。

【００１５】また、前述の前眼部観察系、固視標投影
系、眼屈折力測定光投影系、眼屈折力測定受光系等によ
り被検眼検査部が構成されており、この被検眼検査部は
３軸方向に移動することのできる架台の上に載置されて
おり、架台は駆動手段３３により電動で移動可能となっ
ている。

【００１６】先ず、検者が信号入力手段３０に設けられ
ている測定開始スイッチを押すと、装置は測定動作を開
始し、被検眼Ｅは前眼部照明光源２０により照明され、
この照明光による前眼部周辺からの反射散乱光はダイク
ロイックミラー８において反射し、前眼部観察用対物レ
ンズ９により略平行光とされ、更にダイクロイックミラ
ー１０において反射し、絞り板１２の開口１２ｃを通
り、結像レンズ１４によりＣＣＤカメラ等の撮像素子１
５上に結像する。

【００１７】そして、撮像素子１５の出力信号はＡ／Ｄ
変換器２５によってデジタル信号に変換され、演算処理
部２９、Ｄ／Ａ変換器３１を介して、テレビモニタ３２
上に前眼部像Ｅ’として映出される。同時に、デジタル
信号に変換された被検眼前眼部像のデータが画像メモリ
２７に記憶されると、演算処理部２９は記憶された前眼
部像データから被検眼Ｅの瞳孔を抽出して瞳孔中心位置
を検出する。

【００１８】この瞳孔中心位置の検出方法は、例えば被
検眼Ｅの前眼部を十分に照明すると、前眼部像は瞳孔が
最も暗く、虹彩、強膜の順で明るくなるため、適当な閾
値を用いて２値化処理することにより瞳孔の境界を求め
ることができ、これより瞳孔中心位置を算出することが
できる。

【００１９】演算処理部２９は瞳孔中心位置が検出され
ると、被検眼検査部の光軸と瞳孔中心位置との光軸と垂
直な面内でのずれ量を算出し、それらが一致するように
駆動手段３３を制御する。１回目の瞳孔中心位置検出、
モータ駆動が終わると、演算処理部２９は再び瞳孔中心
位置検出を行い、装置測定光軸とのずれ量が予め設定し
てある許容範囲内にあるか否かを判断する。

【００２０】許容範囲内にない場合には、演算処理部２
９は被検眼検査部の光軸と瞳孔中心位置との光軸が一致
するように駆動手段３３を制御し、再び瞳孔中心位置と
装置測定光軸とのずれ量が許容範囲内にあるか否かを判
断する。

【００２１】許容範囲内にあると判断された場合には、
演算処理部２９は眼屈折力測定光源１を点灯する。測定
光源１から射出した光束は、指標板２を照明し、そのピ
ンホール部を透過した光束は、投影レンズ３、投影絞り
４を介して、一旦、眼屈折力測定用対物レンズ７の後側
焦点面で指標板２のピンホールの像を作り、眼屈折力測
定用対物レンズ７により略平行光とされ、その大部分が
ダイクロイックミラー８を透過し被検眼Ｅに達する。指
標板２を通過して被検眼Ｅに達した光束は、被検眼Ｅの
角膜Ｅｃにより反射され、角膜曲率中心と角膜頂点の中
点の位置に反射光束である角膜反射指標像Ｐを形成す
る。

【００２２】光束の一部はダイクロイックミラー８で反
射され、前眼部観察用対物レンズ９により略平行光とさ
れ、ダイクロイックミラー１０で光路Ｏ３に偏向され、
偏向プリズム１３ａ、１３ｂを伴う絞り板１２の３つの
開口１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより、３つの光束Ｌａ、
Ｌｂ、Ｌｃに分割され、結像レンズ１４により撮像素子
１５上に達して被検眼前眼部像と共に撮像され、Ａ／Ｄ
変換器２５によりデジタル化され画像メモリ２７に記憶
される。

【００２３】しかしながら、瞳孔中心位置検出による装
置検査部との被検眼Ｅとの位置合わせが不十分であった
り、瞳孔による位置合わせ後に被検眼Ｅが動いたり、或
いは被検眼Ｅの瞳孔と角膜の偏心量が大きい等の理由
で、被検眼Ｅの角膜頂点と装置検査部光軸との光軸と垂
直な平面内でのずれ量が大きい場合には、眼屈折力測定
光源１から射出した光束は、指標板２と投影絞り４によ
りＦ値の暗い光束となっているため、角膜による反射光
束は前眼部観察用対物レンズ９の有効径から大きく逸れ
てしまい、反射光束は撮像素子１５上に達することがで
きない。

【００２４】そこで本実施の形態では、眼屈折力測定用
対物レンズ７の後側焦点面つまり指標板２と光学的に共
役な位置に拡散板６を挿入し、指標板２のピンホールに
よる実像を作り、光束を拡散させることにより、Ｆ値の
明るい光束で被検眼Ｅを照明する。これによって、被検
眼Ｅが装置検査部光軸と一致していなくとも、広い範囲
で角膜反射指標像Ｐを検出することができる。

【００２５】図３は被検眼Ｅと装置光軸とが一致してい
る場合の説明図であり、角膜Ｅｃに対向して対物レンズ
４１が位置している。Ｓは対物レンズ４１の後側焦点面
である。右方からＦ値の暗い光束Ｌ１が入射し、後側焦
点面Ｓ上に一旦結像し、図示しない指標板の指標像を形
成している。その後に、光束Ｌ１は対物レンズ４１によ
り細い平行光束Ｌ２とされ、角膜Ｅｃに達する。角膜Ｅ
ｃで反射された光束Ｌ２は、虚像である角膜反射指標像
Ｐを形成し、対物レンズ４１によって集光され、図示し
ない結像レンズや撮像素子等により、角膜反射指標像Ｐ
が検出される。

【００２６】図４は被検眼Ｅと装置光軸とにずれがある
場合の説明図であり、図３と同様に、図の右方からのＦ
値の暗い光束Ｌ１が後側焦点面Ｓ上に一旦結像し、図示
しない指標板の指標像を形成し、対物レンズ４１により
細い平行光束Ｌ２とされ、角膜Ｅｃに達している。とこ
ろが、被検眼Ｅの光軸と装置光軸とのずれ量ｄが大きい
場合には、角膜Ｅｃに達した光束Ｌ２は角膜Ｅｃで反射
されると、図４に示すように対物レンズ４１の有効径外
に逸れてしまい、角膜反射指標像Ｐを検出することがで
きない。

【００２７】図５は被検眼Ｅと装置光軸とにずれがあ
り、かつ後側焦点面Ｓの近傍に拡散板４２を挿入した場
合の説明図であり、図３と同様に、図の右方からのＦ値
の暗い光束Ｌ１が後側焦点面Ｓ上に置かれた拡散板４２
上に一旦結像し、拡散板４２上に図示しない指標板の指
標像を形成する。指標像を二次光源として射出した光束
Ｌ３は、対物レンズ４１によりＦ値の明るい光束となり
角膜Ｅｃを照明する。

【００２８】この場合に、図４とは異なって角膜Ｅｃを
広い範囲で照明しているので、被検眼Ｅの光軸と装置光
軸とのずれ量ｄが大きい場合でも、角膜Ｅｃに達した光
束Ｌ３のうちの光束Ｌ４が角膜Ｅｃで反射され、図５に
示すように対物レンズ４１によって集光され、結像レン
ズや撮像素子等により角膜反射指標像Ｐを検出すること
ができる。

【００２９】図６〜図８は角膜指標光源から発した光束
が、眼屈折力測定用対物レンズ７により被検眼Ｅの角膜
Ｅｃに投影され、角膜Ｅｃにより反射された光束がダイ
クロイックミラー８、前眼部観察用対物レンズ９、ダイ
クロイックミラー１０を介した後に、偏向プリズム１３
ａ、１３ｂ、絞り板１２により分割、偏向され、結像レ
ンズ１４により撮像素子１５上に導かれている様子を示
している。

【００３０】図６は被検眼Ｅと装置との距離が適正な場
合、図７は近過ぎる場合、図８は遠過ぎる場合を示し、
光束Ｌｃは開口１２ｃにより制限された光束であり、光
束Ｌａは開口１２ａにより制限され偏向プリズム１３ａ
により紙面奥の方に偏向された光束であり、光束Ｌｂは
開口１２ｂにより制限され偏向プリズム１３ｂにより紙
面手前の方に偏向された光束である。

【００３１】また、図９〜図１１は瞳孔中心位置に位置
合わせをした後のテレビモニタ３２に映し出された被検
眼Ｅの前眼部を示し、拡散板６上に形成された指標板２
の像は二次光源とする光束の角膜Ｅｃにより反射され、
絞り板１２の開口１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより分割さ
れ、角度指標光源像２Ａ、２Ｂ、２Ｃとなる。

【００３２】図９は被検眼Ｅと装置との距離が適正な場
合、図１０は近過ぎる場合、図１１は遠過ぎる場合を示
している。このように本実施の形態では、被検眼Ｅの角
膜Ｅｃにより反射された角膜指標光源像２Ａ、２Ｂ、２
Ｃの位置を検知し、駆動手段３３を制御することによ
り、被検眼Ｅと装置との適正な距離に位置合わせするこ
とができる。更に、角膜Ｅｃにより反射された角膜指標
光源像２Ｃの位置を検知することにより、装置検査部の
光軸に垂直な面内の角膜頂点位置を求めることができ
る。演算処理部２９は角膜頂点位置と被検眼検査部とが
所定の位置関係になるように、駆動手段３３を制御す
る。

【００３３】このように、被検眼Ｅと装置検査部との位
置合わせが終了すると、演算処理部２９は既知の方法で
被検眼Ｅの雲霧を促すために固視標投影系を制御する。
被検眼Ｅが雲霧状態になると、演算処理部２９は角膜反
射指標像２Ａ、２Ｂ、２Ｃの位置を検出し、被検眼Ｅと
装置検査部とが所定の位置関係の許容範囲内にあるか否
かを判断する。

【００３４】被検眼Ｅと装置検査部とが所定の位置関係
の許容範囲内にない場合には、その位置関係が許容範囲
内に入るように駆動手段３３を制御し、再び角膜反射指
標像の位置を検出し、被検眼Ｅと装置検査部とが所定の
位置関係の許容範囲内にあるか否かを判断する。

【００３５】被検眼Ｅと装置検査部とが所定の位置関係
の許容範囲内にある場合には、演算処理部２９は既知の
方法で被検眼Ｅの固有情報である眼屈折力を測定を開始
する。先ず、拡散板６を光路Ｏ１から退避させ、眼屈折
力測定光源１を点灯する。すると、眼屈折力測定光源１
から射出した光束は、指標板２を照明し、そのピンホー
ル部を透過し、投影レンズ３、投影絞り４を介して一旦
眼屈折力測定用対物レンズ７の後側焦点面で指標板２の
ピンホール像を作り、眼屈折力測定用対物レンズ７によ
り略平行光とされ、その大部分がダイクロイックミラー
８を透過し、被検眼Ｅの眼底に投影される。

【００３６】被検眼Ｅの眼底からの反射光は、再び大部
分がダイクロイックミラー８を透過し、眼屈折力測定用
対物レンズ７により一旦結像し、孔あきミラー５で反射
偏向され、６分割絞り１６により６つの光束に分割さ
れ、リレーレンズ１８を介して撮像素子１９に達して、
６つのスポット像として撮像される。演算処理部２９は
これらの６つのスポット像の位置から、被検眼Ｅの眼屈
折力値を算出する。

【００３７】１回目の測定が終了すると、演算処理部２
９は再び光路Ｏ１上に拡散板６を挿入し、眼屈折力測定
光源１を点灯してＦ値の明るい光束で被検眼Ｅの角膜Ｅ
ｃを照明し、被検眼Ｅと装置検査部との位置関係を検出
して、次の測定のための位置合わせを開始する。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼科装
置は、眼屈折力測定用対物レンズの後側焦点面付近に拡
散手段を挿脱可能にしたことにより、簡素かつ安価な構
成で、Ｆ値の明るい位置合わせ指標光束を被検眼に投影
することができ、被検眼と装置光軸とのずれ量が大きい
場合でも角膜反射指標像を検出でき、位置合わせが容易
となる。

【００３９】また、眼屈折力測定光源と角膜指標用光源
とを共用すれば、更に簡素化、小型化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の構成図である。

【図２】絞り板の正面図である。

【図３】作動距離が適正な場合の拡散板の効果の説明図
である。

【図４】作動距離が近い場合の拡散板の効果の説明図で
ある。

【図５】作動距離が遠い場合の拡散板の効果の説明図で
ある。

【図６】作動距離が適正な場合の角膜反射指標光束の説
明図である。

【図７】作動距離が近い場合の角膜反射指標光束の説明
図である。

【図８】作動距離が遠い場合の角膜反射指標光束の説明
図である。

【図９】作動距離が適正な場合のテレビモニタ上の被検
眼前眼部像の説明図である。

【図１０】作動距離が近い場合のテレビモニタ上の被検
眼前眼部像の説明図である。

【図１１】作動距離が遠い場合のテレビモニタ上の被検
眼前眼部像の説明図である。

【符号の説明】

１ 眼屈折カ測定光源 ２ 指標板 ５ 孔あきミラー ６ 拡散板 ７ 眼屈折力測定用対物レンズ ８、１０ ダイクロイックミラー ９ 前眼部観察用対物レンズ １５、１９ 撮像素子 ２０ 前眼部照明光源 ２５、２６ Ａ／Ｄ変換器 ２７、２８ メモリ ２９ 演算処理部 ３０ 信号入力手段 ３１ Ｄ／Ａ変換器 ３２ テレビモニタ ３３ 駆動手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検眼の固有情報を測定するための測定
   用光源と測定用対物レンズとを備えた眼科装置におい
   て、前記測定用対物レンズの前記測定用光源側の略焦点
   面に光拡散手段を挿脱可能に設けたことを特徴とする眼
   科装置。
2. 【請求項２】 被検眼固有の測定用光源と、測定用対物
   レンズと、被検眼の前眼部を観察する観察系に設けた撮
   像器とを備え、前記測定用光源側の焦点位置に挿脱可能
   な光拡散手段を設け、前記測定用光源からの光束を前記
   拡散手段により拡散し前記測定用対物レンズを介して被
   検眼に照射し、前記光束の被検眼角膜による反射像を前
   記撮像器により撮像することを特徴とする眼科装置。
3. 【請求項３】 前記光拡散手段は拡散板とした請求項１
   又は２に記載の眼科装置。