JP2002336200A - 検眼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 角膜などの散乱光が測定系に混入するのを防
止し、簡素な構成で瞳孔内の屈折力分布を精度良く測定
する。 【解決手段】 検出光学系の光路Ｏ１の眼底共役位置Ｔ
にフォーカスレンズ１３と連動する遮光絞り５を設け、
投影光学系の光路Ｏ２に設けた光分割部材１４とフォー
カスレンズ１３を介して、固視視標１７及び測定用光源
１９からの光束を被検眼Ｅに投影する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼科病院などで使
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、眼底にフォーカスして点光束を投
影し、眼底からの反射光を前眼部に共役位置で波面を分
割して光束位置を検出し、瞳孔での屈折力分布や眼球波
面収差を測定する検眼装置が提案されている。また、固
視視標や光源がフォーカスに伴って動く光学系が提案さ
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、角膜や水晶体や睫毛などの前眼部から
の拡散光が検出光学系に混入して、測定精度が低下する
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、
前眼部や光学部材などからの拡散光や眼鏡レンズの反射
光など、測定の妨げになる光束の影響を最小限にして、
精度の良い屈折力測定を行う検眼装置を提供することに
ある。

【０００５】また、本発明の他の目的は、屈折力分布を
測定する簡素な構成の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、眼底に光束を投影する投影
光学系と、眼底からの反射光束をフォーカスして検出セ
ンサで検出する検出光学系とを有し、該検出光学系の被
検眼と前記検出センサの間の眼底共役位置にフォーカス
と連動する遮光絞りを設けたことを特徴とする。

【０００７】また、本発明に係る検眼装置は、眼底に光
分割部材とフォーカスレンズを介して点光源を投影する
投影光学系と、眼底反射光を前記光分割部材と波面分割
部材とを介してフォーカスして検出センサに受光する検
出光学系とを有し、前記投影光学系に設けた光分割部材
と前記フォーカスレンズを介して固視視標を被検眼に投
影することを特徴とする。

【０００８】

【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は第１の実施の形態の瞳孔内
の屈折力分布を測定する検眼装置の構成図を示す。光路
Ｏ１上には被検眼Ｅ側から、可視光を反射する光分割部
材１、対物レンズ２、眼底共役位置Ｔ及び前眼部と共役
で瞳孔外の前眼部からの反射光を遮光する光路Ｏ１上に
円形開口を有する遮光部材３、遮光部材３が被検眼Ｅ側
の焦点であるレンズ４、眼底共役位置Ｔに共役な遮光絞
り５、遮光絞り５が被検眼Ｅ側の焦点であるレンズ６、
このレンズ６の後側焦点に位置するレンズアレイ７、レ
ンズアレイ７の各レンズの後側焦点にあるエリアＣＣＤ
などの検出センサ８を順次に配列する。

【０００９】図２はレンズアレイ７を光軸方向から見た
正面図を示し、レンズアレイ７には、眼底からの光束を
有効に検出できるように、正６角形の小レンズ７ａを隙
間なく配置し、個々の小レンズ７ａは被検眼Ｅの瞳孔上
で０．５ｍｍ程度の大きさである。また、図３は被検眼
Ｅの前眼部などで発生した拡散光を遮光し、光路Ｏ１上
に小開口５ａを備えた遮光絞り５の正面図である。

【００１０】光分割部材１の入射方向の光路Ｏ２上に
は、対物レンズ２に共役でかつ同じ焦点距離の対物レン
ズ９、反射ミラー１０、眼底共役位置Ｔ及び前眼部に共
役なリング絞り１１、リング絞り１１が被検眼Ｅの側焦
点位置となり、かつレンズ４と共役で同じ焦点距離のレ
ンズ１２、フォーカスレンズ１３、可視光を透過する光
分割部材１４、視標レンズ１５、視標レンズ１５の焦点
に位置する視標１６、視標照明用光源１７を順次に配列
する。また、光分割部材１４の入射方向には、レンズ１
８、このレンズ１８の焦点に位置する眼底に共役なＬＥ
Ｄである点状の測定用光源１９を配置する。

【００１１】ここで、光分割部材１は測定用光源１９の
波長光に対してハーフミラーとなっている。また、リン
グ絞り１１は前眼部にある角膜Ｃに共役であり、測定投
影光束の角膜反射光が検出光学系の光路Ｏ１に入らない
ようにするために、光路Ｏ１中央を遮光したリング形状
としている。

【００１２】投影光学系のフォーカスレンズ１３、検出
光学系の遮光絞り５、レンズ６、レンズアレイ７、検出
センサ８はフォーカスユニット２０を形成しており、被
検眼Ｅの視度に応じたフォーカスを行うために、一体的
に光路Ｏ１、Ｏ２方向に動かすことができる。また、検
出光学系のレンズ４と投影光学系のレンズ１２は、それ
ぞれの対物レンズ２と対物レンズ９から等距離に配置さ
れており、これら対物レンズ２、９及びレンズ４、１２
は同じレンズを使用することができる。

【００１３】光束Ａは前眼部を発した光束を示し、光束
Ｒは眼底を発する光束を示している。図４は検出センサ
８上の受光光束Ｂを示し、個々の小レンズ７ａがそれぞ
れ眼底光束Ｒを結像する。

【００１４】測定に先立ち、測定光束の角膜反射光によ
りアライメントを行うが、この角膜反射光は対物レンズ
２の外側に出る。アライメントが合うと、被検眼Ｅの眼
底が検出センサ８及び測定用光源１９と共役になるよう
に、フォーカス調整を行う。フォーカスが合ってないと
きは、遮光絞り５の作用によって、検出センサ８の信号
が低くなるために、逐次に測定用光源１９を点灯して、
検出センサ８の信号強度を検出し、強度が強くなるよう
な方向にフォーカスユニット２０を動かす。

【００１５】視標照明用光源１７は視標１６を照明し、
視標１６からの光束は、レンズ１５、光分割部材１４を
透過し、フォーカスレンズ１３、レンズ１２、リング絞
り１１を通り、ミラー１０で反射され、対物レンズ９を
通って、光分割部材１で反射され、被検眼Ｅに投影され
る。

【００１６】また、測定用光源１９からの光束は、レン
ズ１８を通って光分割部材１４で反射され、視標光束と
同様の光路Ｏ２を通って、被検眼Ｅの眼底を照明する。
眼底からの反射光は、光分割部材１、対物レンズ２、遮
光部材３、レンズ４、遮光絞り５、レンズ６、レンズア
レイ７を通り、検出センサ８で受光する。

【００１７】フォーカスが或る程度合うと図４に示すよ
うな映像が得られ、この画像を演算手段のメモリに取り
込んで、光束Ｂの拡がりを演算する。光束Ｂはフォーカ
スできたときに一定の拡がりとなり、この拡がりは中心
光束を通る線Ｌ上の信号で判断する。瞳孔内の屈折力が
一様であれば、個々の光束Ｂの位置はレンズアレイ７の
各レンズ７ａの中心位置と同じとなる。その位置を予め
装置の演算手段に記憶しておき、線Ｌ上の外側の光束が
その位置になるように、フォーカスユニット２０を動か
してフォーカスする。このとき、フォーカスユニット２
０の光路Ｏ１、Ｏ２方向位置は検出されている。

【００１８】フォーカスができると、そのときの映像を
演算手段に取り込み、個々の光束位置を演算により求め
る。フォーカスユニット２０の位置、及び記憶されてい
る光束位置と実際の光束位置との距離、及び眼底結像倍
率から屈折力を計算する。眼底結像倍率は対物レンズ２
による倍率、レンズ４による倍率、レンズ６の焦点距離
とレンズアレイ７の各レンズ７ａの焦点距離との比で決
まる倍率の掛け算である。隣接する三角形をなす３光束
Ｂからそれに相当する瞳孔位置での乱視を含む屈折値が
算出できる。全ての位置で屈折値を演算し、瞳孔内の屈
折値分布を求める。

【００１９】角膜Ｃや水晶体はチンタル現象により光を
拡散する。投影光束が当たった位置から散乱光が発生
し、睫毛に光が当たったときも同様に反射散乱光が発生
する。これらの散乱光の内、投影光束方向に戻った光以
外は遮光絞り５で遮光され、検出センサ８には入射しな
いので、その影響を最小限にすることができる。遮光絞
り５の開口５ａの大きさは、測定用光源１９の像より大
きくしておく必要があるが、前後のレンズ４とレンズ６
の開口より小さくしておけば、その比率で散乱光を軽減
することができ、また前眼部に限らず投影光束が通る光
学系部材による散乱光も、同様に軽減することができ
る。

【００２０】図５は第２の実施の形態の瞳孔内の屈折力
分布を測定する検眼装置の構成図である。検出光学系の
光路Ｏ１上には、光分割部材３１、前眼部が前側焦点で
ある対物レンズ３２、眼底共役位置にある中心小開口遮
光絞り３３、レンズ３４、レンズ３４がその焦点位置に
ある図６に示すようなフレネルレンズ３５、フレネルレ
ンズ３５が焦点となるレンズ３６、フォーカスレンズ３
７、レンズ３８、レンズ３８の焦点にあるＣＣＤである
検出センサ３９を順次に配設する。

【００２１】図６は前眼部に共役なフレネルレンズ３５
であり、同じ間隔で角度が段階的に異なる円錐プリズム
から成る。その間隔は瞳孔上で０．５ｍｍ程度、中心部
はフラットで傾斜がなく、光路Ｏ１からの距離に伴って
傾斜が強くなっている。

【００２２】光分割部材３１の入射方向は測定投影光学
系であり、その光路Ｏ２上には、対物レンズ３２と共役
で同じ焦点距離の対物レンズ４０、ミラー４１、眼底共
役位置Ｔ及びレンズ３４に共役で同じ焦点距離のレンズ
４２、角膜Ｃに共役なリング絞り４３、リング絞り４３
は被検眼Ｅ側が焦点にあり、検出光学系のレンズ３６と
共役でかつ同じ焦点距離のレンズ４４、フォーカスレン
ズ４５、可視光を透過し測定光を反射する光分割部材４
６、レンズ４７、このレンズ４７の焦点にある視標４
８、視標照明用光源４９を順次に配列する。

【００２３】また、光分割部材４６の入射方向には、レ
ンズ５０、測定用ＬＥＤ光源５１を配置し、フォーカス
レンズ３７とフォーカスレンズ４５、及び遮光絞り３３
は機械的に連結され、駆動手段５２により所定比率で光
軸方向に動かすようにし、その光路Ｏ１、Ｏ２方向の位
置を逐次に検出できる。

【００２４】フォーカスレンズ３７、４５よりも被検眼
Ｅ側の光学系が同じなので、フォーカスレンズ３７、４
５の動き量も同じである。遮光絞り３３はレンズ３４、
３６の焦点距離の二乗の比で動かす。レンズ３４が４０
ｍｍ、レンズ３６が２０ｍｍとすると、遮光絞り３３を
４倍動かせば遮光絞り３３が検出センサ４３に共役に保
つことができる。遮光絞り３３は第１の実施の形態の遮
光絞り５に相当し、前眼部などで発生する散乱光を大部
分遮光する機能を有しており、投影光束と異なる方向に
散乱された光束は遮光される。

【００２５】このような構成により、視標照明用光源４
９は視標４８を照明し、視標４８からの光束はレンズ４
７、光分割部材４６を透過し、光路Ｏ２を通って被検眼
Ｅに投影される。アライメントが合うと、リング光束な
ので角膜反射光は光路Ｏ１外に出る。

【００２６】ＬＥＤ光源５１を点灯すると、光束はレン
ズ５０により平行となり光分割部材４６を反射し、フォ
ーカスレンズ４５、レンズ４４、リング絞り４３、レン
ズ４２を通り、ミラー４１で反射され、対物レンズ４０
を通って光分割部材３１を反射して、被検眼Ｅの眼底に
投影される。眼底からの反射光束Ｒは、光分割部材３
１、対物レンズ３２、遮光絞り３３、レンズ３４、フレ
ネルレンズ３５、レンズ３６、フォーカスレンズ３７、
レンズ３８を通って検出センサ３９に至り、検出センサ
３９には多重リング光束が受光される。

【００２７】この眼底反射リング光束画像を演算手段に
取り込み、リングの位置を演算してフォーカスを行う。
フォーカスが合ったときは、そのリング光束の拡がりは
フォーカスレンズ３７の位置に拘らず一定になるので、
その拡がりになるようにフォーカスを行う。フォーカス
が大きくずれている場合にはフォーカスレンズ３７を動
かす。また、最初に遮光絞り３３を光路Ｏ１外に外し
て、或る程度フォーカスが合ってから光路Ｏ１に挿入す
るようにしてもよい。

【００２８】フォーカスが合ったらリング光束像を取り
込み、中心像を中心とする各放射方向の各リングの位置
を計算する。フォーカス時の記憶されているリング像位
置と実際のリング像位置との各経線の放射方向距離、及
びフォーカスレンズ３７、４５の位置から、眼底倍率を
使って各経線部分毎の放射方向の屈折力を求める。リン
グ光束の各位置は瞳孔の各位置に対応するので、瞳孔内
の屈折力分布が求まる。

【００２９】以上の実施の形態では、角膜反射光を除去
するために、角膜Ｃでリンク状の光束を投影していた
が、角膜Ｃの中心部から投影してもよい。その場合は、
角膜反射光を除去するための遮光部材を検出光学系の角
膜像と共役位置に設ける。投影光束は平行光束に近いの
で、角膜反射像は極めて小さくなり、瞳孔中心の極く僅
かな部分を遮光すれば足りる。

【００３０】また、投影光学系と検出光学系を分岐する
光分割部材３１を、対物レンズ３２、４０の被検眼Ｅ側
に設けたが、反対側に設けて対物レンズを共用するよう
に構成してもよい。このとき、対物レンズの反射光は別
途に遮光部材を設けて除去するようにする。

【００３１】

【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、前眼部や光学部材などで発生する散乱や眼鏡によ
る反射光などを除去して、精度の良い屈折力測定を行う
ことができる。

【００３２】また、本発明に係る検眼装置は、視標や測
定用光源を固定にできるので、簡素な構成で、眼底に点
状光束を投影し波面を分割して屈折力分布を測定するこ
とができる。

【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】レンズアレイの正面図である。

【図３】検出センサ上の眼底光束の説明図である。

【図４】遮光絞りの正面図である。

【図５】第２の実施の形態の構成図である。

【図６】フレネルレンズの正面図である。

【符号の説明】

１、１４、３１、４６ 光分割部材 ３ 遮光部材 ５、３３ 遮光絞り ７ レンズアレイ ８、３９ 検出センサ １１ リング絞り １３、３７、４５ フォーカスレンズ １６、４８ 視標 １７、４９ 視標照明用光源 １９、５１ 測定用光源 ２０ フォーカスユニット ３５ フレネルレンズ ５２ 駆動手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 眼底に光束を投影する投影光学系と、眼
   底からの反射光束をフォーカスして検出センサで検出す
   る検出光学系とを有し、該検出光学系の被検眼と前記検
   出センサの間の眼底共役位置にフォーカスと連動する遮
   光絞りを設けたことを特徴とする検眼装置。
2. 【請求項２】 眼底に光分割部材とフォーカスレンズを
   介して点光源を投影する投影光学系と、眼底反射光を前
   記光分割部材と波面分割部材とを介してフォーカスして
   検出センサに受光する検出光学系とを有し、前記投影光
   学系に設けた光分割部材と前記フォーカスレンズを介し
   て固視視標を被検眼に投影することを特徴とする検眼装
   置。