JP2002336199A - 検眼装置 - Google Patents

検眼装置

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JP2002336199A
JP2002336199A JP2001147560A JP2001147560A JP2002336199A JP 2002336199 A JP2002336199 A JP 2002336199A JP 2001147560 A JP2001147560 A JP 2001147560A JP 2001147560 A JP2001147560 A JP 2001147560A JP 2002336199 A JP2002336199 A JP 2002336199A
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light
lens
eye
fundus
optical system
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Yoshi Kobayakawa
嘉 小早川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 瞳孔内屈折力分布を精度良く測定する。 【解決手段】 フォーカスレンズ8で視度合わせしても
眼底倍率が一定である光学系により、点視標を被検眼E
の眼底に投影して、角膜に共役なフレネルレンズ19を
介してエリアアレイセンサ23で受光する。このとき、
投影光学系と受光光学系のフォーカスレンズ8、21を
連動して測定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、眼科病院などで検
眼に使用される検眼装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から光学系部材を使って瞳孔内の屈
折力分布を測定する装置が提案されており、被検眼視度
を補正するようにフォーカスしても眼底と眼底共役面と
の倍率が変わらない検眼光学系が知られている。また、
自然散瞳で検眼をする従来の検眼装置は暗室で操作を行
っており、従来のオートレフラクトメータでは風景視標
などの所謂面積視標が使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、特殊な部材を使用するために構成が複
雑で、また受光センサ上で受光光束の広がりが被検眼の
視度により変わるために、正確に屈折力測定するのは難
しいという問題点がある。また、光路中において2回眼
底を結像しているために、光学系が長くなり操作性が悪
く、更に明るい面積視標では瞳孔内の屈折力分布を測定
することはできないという問題点がある。
【0004】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
特殊な光学系部材を使用することなく、広い瞳孔エリア
の屈折力分布を正確に測定する検眼装置を提供すること
にある。
【0005】また、本発明の目的は、自然散瞳で検眼を
行い、操作性を向上する検眼装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る検眼装置は、投影光路及び受光光路を分
岐する光分割部材と対物レンズとを介して光束を眼底に
投影受光して屈折力測定を行う検眼装置において、光源
からの光束を平行にするレンズ・第1のフォーカスレン
ズ・前眼部を被検眼側焦点とする第1のコリメータレン
ズ・前眼部に共役な投影絞りを備えた投影光学系と、前
眼部に共役な光偏向部材・前記第1のコリメータレンズ
と共役で同じ焦点距離の第2のコリメータレンズ・前記
第1のフォーカスレンズと共役で同じ焦点距離の第2の
フォーカスレンズ・眼底光束を結像する結像レンズ・受
光センサを備えた受光光学系とを有し、前記第1、第2
のフォーカスレンズを連動して眼底をフォーカスするこ
とを特徴とする。
【0007】また、本発明に係る検眼装置は、被検眼側
に配設した対物レンズと、該対物レンズの被検眼前眼部
共役位置がその被検眼側焦点に位置する第1の凸レンズ
と、前記対物レンズの眼底共役位置が被検眼と反対側焦
点に位置する凹レンズであるフォーカスレンズと、被検
眼と反対側焦点が眼底共役面である第2の凸レンズとか
ら成る眼底検眼光学系とを有することを特徴とする。
【0008】本発明に係る検眼装置は、自然散瞳での検
眼用の暗視標及び明視標を有し、被検者顔の上部と側部
からの外光を遮光する遮光部材を測定部に進退自在に設
けたことを特徴とする。
【0009】本発明に係る検眼装置は、眼底に光束を投
影し眼底からの反射光を検出して眼屈折力を測定する検
眼装置において、屈折力測定用の面積視標及び中心視標
と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の形態に基づ
いて詳細に説明する。図1は瞳孔内の屈折力分布を測定
する検眼装置の構成図を示し、光学系を被検眼Eに位置
合わせする測定部1に収納し、測定部1の被検眼E側に
は前眼部照明用光源2を設ける。また、測定部1には図
2に示すように、スライドして点線の位置に引き出すこ
とができる進退自在な遮光部材3を設ける。
【0011】被検眼Eの前方の光路O1上には、屈折力
測定投影光学系と固視視標光学系を配設し、被検眼E側
から順次に、可視光を透過する光分割部材4、対物レン
ズ5、図3に示すようなリング開口6aを有し前眼部の
角膜Cに略共役な投影絞り6、投影絞り6がその前側焦
点となるレンズ7、凹レンズであるフォーカスレンズ
8、赤外光束を反射し可視光束を透過する光分割部材
9、レンズ10、可視光を一部反射する光分割部材1
1、レンズ10の後側焦点に位置し広がりを有する面積
視標で遠方風景視標である固視視標12、視標照明用光
源13を順次に配列する。
【0012】なお、固視視標12は従来のオートレフラ
クトメータの視標と同じ面積を有する遠景の明視標であ
る。また、投影絞り6のリングの内径は、屈折力測定用
光源15の角膜反射光が対物レンズ5の外に出るように
決め、投影絞り6の外径は、虹彩Iに光束が当たらない
ようにできるだけ小さい方がよいが、光量との兼ね合い
で決定する。因みに、角膜C上で内径1.5mm、外径
2.5mm程度が適当である。
【0013】光分割部材9の反射方向にはレンズ14を
設け、レンズ14の焦点位置に赤外LEDである屈折力
測定用光源15を配置する。なお、この屈折力測定用光
源15の波長光に対して光分割部材4はハーフミラーで
ある。更に、光分割部材11の反射方向には、固視視標
13と略共役位置に赤LEDである中心視標16を設
け、この中心視標16は自然散瞳状態で検眼する屈折分
布測定用の光軸中心の暗視標である。
【0014】光分割部材4の反射方向の光路O2上は受
光光学系の部材を構成し、対物レンズ5と共役位置で同
じ焦点距離の対物レンズ17、屈折力測定用光源15の
波長光を反射する光分割部材18を配置し、光分割部材
18の反射方向には、前眼部の共役位置にある光偏向部
材であるフレネルレンズ19、このフレネルレンズ19
がその前側焦点に位置しレンズ12と共役で同じ焦点距
離を有するレンズ20、フォーカスレンズ8と共役で同
じ焦点距離であるフォーカスレンズ21、レンズ22、
レンズ22の後側焦点に位置する屈折力測定センサであ
るCCDなどのエリアアレイセンサ23を順次に配列す
る。
【0015】図4は光偏向部材であるフレネルレンズ1
9を光軸方向から見た正面図を示し、フレネルレンズ1
9は光軸を中心とする等間隔の角度が段階的に異なる複
数の円錐プリズムから構成する。中心の平面部と各円錐
プリズムの間隔は瞳孔P上で0.5mm程度である。そ
れぞれの円錐プリズムの角度は等角度差とし、受光セン
サ23の面で図5に示すように、受光リング光束Rが略
等間隔に分離するように決定する。なお、フレネルレン
ズ19は凸レンズにすると、フィールドレンズ機能があ
るので望ましい。また、円錐の角度を光軸からの距離に
比例するようにすると、近軸的な意味のフレネルレンズ
となるが、必ずしもこのようにしなくともよい。
【0016】光分割部材18の透過方向の光路O3は前
眼部撮像光学系であり、ミラー24、レンズ25、ビデ
オカメラ撮像素子26を配設する。そして、フォーカス
レンズ8とフォーカスレンズ21は機械的に連結駆動さ
れており、エンコーダ27により光軸方向位置を検出す
る。
【0017】このような構成により、視標照明用光源1
3で照明された固視視標を被検眼Eに呈示し、前眼部照
明用光源2を点灯する。前眼部照明用光源2で照明され
た前眼部からの光束は、光分割部材4で反射され、対物
レンズ17で集光し、光分割部材18を透過しミラー2
4で反射され、レンズ25によりビデオカメラ撮像素子
26に前眼部像を結像する。この映像は図6に示すよう
に、モニタ28に表示されてアライメントに供される。
【0018】測定においては、初めに図6のモニタ28
で前眼部像を観察して位置合わせを行う。モニタ28に
はリング光束Rの外径相当大のアライメントマークA1
が光軸中心に表示され、また前眼部照明用光源2による
角膜反射像2'を合わせるアライメントマークA2も表
示されている。角膜反射像2'がアライメントマークA
2に合うように位置を合わせ,アライメントマークA1
が瞳孔P内にあることを確認する。
【0019】瞳孔PがアライメントマークA1よりも小
さいと、虹彩Iに測定光が当たって測定不能となるの
で,視標用光源13の明るさを落とし、モータを駆動し
て測定部1を電動でアライメントしてもよい。このとき
瞳孔径も演算し、小さければ大きくなるように、視標用
光源13の明るさを自動的に調整するようにすることも
できる。また、光分割部材18が測定用光源15の波長
光を少し透過するようにして、アライメント時に屈折力
測定用光源15を点灯すれば、その角膜反射像や虹彩I
に当たる状態などを観察することができる。
【0020】位置合わせができると、屈折力測定用光源
15を点灯して屈折力測定を行う。屈折力測定用光源1
5からの光束は、レンズ14を通り、光分割部材9で反
射され、フォーカスレンズ8、レンズ7、投影絞り6、
対物レンズ5、光分割部材4を順次に通過して、被検眼
Eの眼底に投影される。眼底からの反射光は光分割部材
4で反射され、対物レンズ17を通って、光分割部材1
8で反射され、フレネルレンズ19、レンズ20、フォ
ーカスレンズ21、レンズ22を通過しエリアアレイセ
ンサ23に結像する。
【0021】先ず、フォーカスレンズ8、21により眼
底がエリアアレイセンサ23等に共役になるように合わ
せる。エリアアレイセンサ23の信号をメモリに取り込
みリング像Rを演算する。この光学系では、共役になっ
たときのリング像Rの広がりは、被検眼Eの視度に拘ら
ず一定になる。従って、所定の大きさのリング像Rにな
るように、フォーカスレンズ8、21を調整すれば眼底
と共役になる。特定の経線、例えば水平線上のリング像
Rの大きさが所定の大きさになるように合わせる。従来
と同じ屈折値を求めるには、瞳孔Pで3mm以内のリン
グ像Rを演算に使用する。そのときのフォーカスレンズ
8、21の位置をエンコーダ27で検出し、その経線の
視度を決める。また、リング像Rの大きさと楕円の程度
と方向で、球面度数と乱視度と乱視角度から成る屈折値
を計算する。
【0022】瞳孔P内の屈折度分布を測定するには散瞳
が必要なので、遮光部材3を図2に示す点線の位置に引
き出す。遮光部材3は被検者顔の上部と側部を遮光し、
室内照明のような外光が虹彩Iに当たり受光光学系に混
入するのを妨げる。瞳孔Pの中心屈折値だけを測定する
場合には、実線の位置にしておくと被検者顔が見えるの
で操作性が良い。
【0023】明視標である固視視標12の照明用光源1
3を消して、暗い中心視標6を使い遮光部材3を点線の
位置に引き出すと、被検眼Eは自然散瞳する。通常の被
検眼Eでは、瞳孔PはアライメントマークA1より十分
に大きくなるので、アライメントは角膜反射像2'を用
いて合わせる。眼底にフォーカスレンズ8、21を用い
てフォーカスしてから照明用光源15を点灯すると、エ
リアアレイセンサ23には図5に示すような多重リング
像Rが得られる。
【0024】屈折力はフォーカスレンズ8、21の位置
と、中心光束Lを中心とする各経線方向での各リング像
Rの位置により演算する。各経線の中心光束Lの両側で
は別々に計算する。リング像Rの各部からその瞳孔Pに
対応する位置の屈折力が求まる。各リング像Rの全経線
方向の位置からそれぞれの屈折力を算出すれば、例えば
図7に示すような瞳孔P内の屈折力分布が得られる。ま
た、フォーカスレンズ8、21を凹レンズにすることに
より、途中の眼底結像が1回になるので、光学系の小型
化が可能となる。
【0025】瞳孔Pの中心屈折値だけを測定するオート
レフラクトメータの場合には、ハーフミラー4の代りに
瞳孔Pの共役位置に、投影光学系と受光光学系を分岐す
る孔あきミラーを使用する。この場合には、対物レンズ
は投影光学系と受光光学系で共用とし、光偏向部材19
は単一の円錐プリズムとする。また、同じ投影光学系の
フォーカスレンズ8と受光光学系のフォーカスレンズ2
1を連動するようにすれば、受光光束の広がりは視度に
拘らず一定となるので、エリアアレイセンサ23の面を
有効に使用することができる。
【0026】図1では前眼部共役投影絞り6はリング絞
りとしたが、瞳孔Pで1.5mm程度の径の中心絞りと
することができる。その場合は、屈折力測定用光源15
の角膜反射像と共役位置に遮光部材を設け、この遮光部
材を光偏向部材19の中心に取り付ける。撮像素子26
をその遮光部材と共役にしておき、遮光部材3に共役な
アライメントマークを表示しておけば、モニタ28を観
察しながらその屈折力測定用光源15の角膜反射像をそ
の遮光部材に合わせることができ、これによって遮光部
材を小さくすることができるので、瞳孔Pの中心部の測
定が可能となる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る検眼装
置は、被検眼の視度に拘らずリング像の大きさが変わら
ないので、受光センサ面を有効に使って精度の良い屈折
力測定及び屈折力分布測定が可能である。更に、中心部
を含む瞳孔エリアの屈折力を測定できる。また、測定用
光源と視標を共に固定にして固視視標光学系と屈折力測
定投影光学系を共用することができる。
【0028】また、本発明に係る検眼装置は、凹レンズ
をフォーカスレンズとすることにより、眼底を途中1回
結像するだけなので、眼底検眼光学系を小型化すること
ができる。
【0029】更に、本発明に係る検眼装置は、自然散瞳
での検眼を操作性良く行うことができ、明視標での検眼
を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態の検眼装置の構成図である。
【図2】測定部に進退自在に設けた遮光部材の平面図で
ある。
【図3】投影光学系の角膜共役絞りの正面図である。
【図4】受光光学系のフレネルレンズの正面図である
【図5】検出センサ上の眼底受光光束の説明図である。
【図6】モニタ上の前眼部像の説明図である。
【図7】モニタ上の屈折力表示の説明図である。
【符号の説明】
1 測定部 2 照明用光源 3 遮光部材 4、9、11、18 光分割部材 6 投影絞り 8、21 フォーカスレンズ 12 固視視標 13 視標照明用光源 15 屈折力測定用光源 16 中心視標 19 フレネルレンズ 23 エリアアレイセンサ 26 ビデオカメラ撮像素子 27 エンコーダ 28 モニタ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投影光路及び受光光路を分岐する光分割
    部材と対物レンズとを介して光束を眼底に投影受光して
    屈折力測定を行う検眼装置において、光源からの光束を
    平行にするレンズ・第1のフォーカスレンズ・前眼部を
    被検眼側焦点とする第1のコリメータレンズ・前眼部に
    共役な投影絞りを備えた投影光学系と、前眼部に共役な
    光偏向部材・前記第1のコリメータレンズと共役で同じ
    焦点距離の第2のコリメータレンズ・前記第1のフォー
    カスレンズと共役で同じ焦点距離の第2のフォーカスレ
    ンズ・眼底光束を結像する結像レンズ・受光センサを備
    えた受光光学系とを有し、前記第1、第2のフォーカス
    レンズを連動して眼底をフォーカスすることを特徴とす
    る検眼装置。
  2. 【請求項2】 前記光偏向部材はフレネルレンズとした
    請求項1に記載の検眼装置。
  3. 【請求項3】 前記第1のフォーカスレンズを介して被
    検眼に固視視標を投影する請求項1に記載の検眼装置。
  4. 【請求項4】 前記光分割部材を被検眼と前記対物レン
    ズの間に設けた請求項1に記載の検眼装置。
  5. 【請求項5】 被検眼側に配設した対物レンズと、該対
    物レンズの被検眼前眼部共役位置がその被検眼側焦点に
    位置する第1の凸レンズと、前記対物レンズの眼底共役
    位置が被検眼と反対側焦点に位置する凹レンズであるフ
    ォーカスレンズと、被検眼と反対側焦点が眼底共役面で
    ある第2の凸レンズとから成る眼底検眼光学系とを有す
    ることを特徴とする検眼装置。
  6. 【請求項6】 自然散瞳での検眼用の暗視標及び明視標
    を有し、被検者顔の上部と側部からの外光を遮光する遮
    光部材を測定部に進退自在に設けたことを特徴とする検
    眼装置。
  7. 【請求項7】 眼底に光束を投影し眼底からの反射光を
    検出して眼屈折力を測定する検眼装置において、屈折力
    測定用の面積視標及び中心視標とを有することを特徴と
    する検眼装置。
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