JP2630956B2 - Automatic eye refractive power measuring device - Google Patents

Automatic eye refractive power measuring device

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JP2630956B2
JP2630956B2 JP62237749A JP23774987A JP2630956B2 JP 2630956 B2 JP2630956 B2 JP 2630956B2 JP 62237749 A JP62237749 A JP 62237749A JP 23774987 A JP23774987 A JP 23774987A JP 2630956 B2 JP2630956 B2 JP 2630956B2
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refractive power
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light receiving
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は被検者の屈折力を他覚的、自動的に測定する
自動眼屈折力測定装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an automatic eye refractive power measuring device that objectively and automatically measures the refractive power of a subject.

[従来技術] 従来より近赤外光により照明された測定ターゲットを
被検眼眼底に投影し、投影像を光電的に検出し、測定タ
ーゲット及び受光部の位置が1つの経線に対し眼底共役
位置と一致するよう光学部材を光軸方向に移動させた後
これを固定し、測定ターゲット及び受光部を被検眼に対
し相対的に回転させ、少なくとも被検眼の3経線におい
て受光部上での測定ターゲット像のズレ量を検出するこ
とにより眼屈折力を測定する方法(第1の方法)が知ら
れている。
[Prior Art] Conventionally, a measurement target illuminated by near-infrared light is projected onto the fundus of the eye to be inspected, the projected image is photoelectrically detected, and the positions of the measurement target and the light receiving unit are defined as the fundus conjugate position with respect to one meridian. After moving the optical member in the direction of the optical axis so that it coincides with the optical member, the optical member is fixed, and the measurement target and the light receiving unit are rotated relative to the eye to be inspected. There is known a method (first method) of measuring the refractive power of the eye by detecting the amount of displacement of the eye.

また、これを改良するものとして、特開昭61−259641
号公報に記載されているように、光学部材を光軸方向に
移動し固定する点を被検眼の45゜又は135゜経線におけ
る屈折力に対応した位置とする方法(第2の方法)が提
案されている。
In order to improve this, JP-A-61-259641
As described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-260, a method (second method) in which the point at which the optical member is moved and fixed in the optical axis direction is set to a position corresponding to the refractive power at the 45 ° or 135 ° meridian of the eye to be examined is proposed. Have been.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、第1の方法によると、被検眼の乱視が
大きい場合、即ち各経線における屈折力の差が大きい場
合には、受光部上での測定ターゲット像のズレ量が大き
くなるとともに、眼底と受光部との共役関係が大きくく
ずれることから、受光部上での測定ターゲット像にボケ
が生じ、不鮮明な像となる。このため受光部でのズレ量
に対する検出精度が低下し、屈折力の測定精度が悪くな
るという問題が生じる。これを防止するため、被検眼角
膜との共役位置に小さな絞りを配置し、受光部に入射す
る光束を細く絞ることにより、ボケの程度を少なくする
方法があるが、光量が大幅に低下することから、受光部
からのノイズ成分が相対的に増加し、精度低下をまねく
という問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, according to the first method, when the astigmatism of the eye to be examined is large, that is, when the difference in refractive power in each meridian is large, the measurement target image on the light receiving section is large. As the amount of displacement increases and the conjugate relationship between the fundus and the light receiving unit is greatly disturbed, the measurement target image on the light receiving unit is blurred and becomes an unclear image. For this reason, there arises a problem that the detection accuracy for the deviation amount in the light receiving unit is reduced, and the measurement accuracy of the refractive power is deteriorated. In order to prevent this, there is a method to reduce the degree of blur by placing a small stop at the conjugate position with the cornea of the subject's eye and narrowing down the light beam incident on the light receiving unit, but the light amount is greatly reduced Therefore, there is a problem that a noise component from the light receiving unit relatively increases, which leads to a decrease in accuracy.

また、第2の方法は直乱視(強主経線90゜.弱主経線
180゜)又は倒乱視(強主経線180.弱主経線90゜)が相
対的に多いため、その中間の45゜又は135゜における屈
折力を基準にすれば相対的に精度がよくなるという理由
に基づくものであるが、被検眼が斜乱視の場合には効果
がないため、強度の斜乱視眼の測定精度が低下するとい
う問題がある。
The second method is straight astigmatism (strong main meridian 90 ゜. Weak main meridian)
180 °) or astigmatism (strong main meridian 180; weak main meridian 90 °) is relatively large, so the accuracy is relatively better based on the refractive power at 45 ° or 135 ° in the middle. However, when the eye to be examined is obliquely astigmatic, there is no effect, and there is a problem that the measurement accuracy of the strongly obliquely astigmatic eye is reduced.

本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、特別
な機構を追加することなしに短時間で行いうる、被検眼
の乱視軸角度に関係せず、常に安定して、受光部におけ
るボケ量を最小とする方法を提供することをにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems of the related art, an object of the present invention is to stably operate in a short time without adding a special mechanism, regardless of the astigmatic axis angle of the eye to be inspected, and always stably. The goal is to provide a way to minimize the amount.

[問題点を解決する手段] 本発明は、上記目的を達成するために、測定指標を被
検眼眼底に投影する指標投影光学系と、被検眼眼底で反
射された光束を受光素子に導き測定指標の位置を検出す
る指標指標検出光学系とを具備する自動眼屈折力測定装
置において、直交する2経線方向の屈折力を前記指標検
出光学系の検出結果に基いて測定する2経線屈折力演算
手段と、該2経線屈折力演算手段による2経線方向の屈
折力の平均を演算する平均屈折力演算手段と、前記被検
眼眼底と前記測定指標及び前記受光素子の受光面とをほ
ぼ共役にするために前記平均屈折力に基いて前記測定指
標及び前記受光素子の被検眼眼底に対する光学距離を移
動する移動手段と、該移動手段により移動させた位置に
前記測定指標及び前記受光素子を固定した状態で本測定
を開始する信号発生手段と、前記移動手段の移動量及び
前記受光素子の出力に基いて被検眼の屈折力を演算する
屈折力演算手段と、を備えることを特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides an index projection optical system for projecting a measurement index onto the fundus of the eye to be inspected, a light beam reflected by the fundus of the eye to be inspected to a light receiving element, and a measurement index An index-of-index detecting optical system for detecting the position of the index, the two-meridian refractive power calculating means for measuring the refractive power in two orthogonal meridian directions based on the detection result of the index detecting optical system And an average refractive power calculating means for calculating an average of the refractive power in the two meridian directions by the two meridian refractive power calculating means, and for making the fundus of the eye to be examined substantially conjugate with the measurement index and the light receiving surface of the light receiving element. A moving means for moving the optical distance of the measurement index and the light receiving element to the fundus of the eye to be examined based on the average refractive power, with the measurement index and the light receiving element fixed at the position moved by the moving means. It is characterized by comprising a signal generating means for starting the main measurement, and a refractive power calculating means for calculating the refractive power of the eye to be examined based on the amount of movement of the moving means and the output of the light receiving element.

さらに詳しく説明すると、本発明は次ぎのような知見
に基づいている。
More specifically, the present invention is based on the following findings.

被検眼のθ方向経線における屈折力をDθとし、平均
球面度数をSE、乱視度数をC、乱視軸をAxとすると、
以下の関係がある。
Assuming that the refractive power of the eye to be examined in the meridian in the θ direction is Dθ, the average spherical power is SE, the astigmatic power is C, and the astigmatic axis is Ax,
There is the following relationship.

Dθ=SE+Ccos(θ−Ax) ここで、Dθに対し、直交方向の屈折力D(θ+90
゜)は D(θ+90゜)=SE−Ccos(θ−Ax) となり、 となる。
Dθ = SE + Ccos (θ−Ax) where Dθ is the refractive power D (θ + 90) in the orthogonal direction.
゜) becomes D (θ + 90 °) = SE−Ccos (θ−Ax), Becomes

即ち、任意の直交する2経線における屈折力を測定
し、この平均が平均球面度数になることから、これに対
応する位置に測定ターゲット及び受光部の位置を移動さ
せた後固定し、測定ターゲット及び受光部を光軸に対し
回転させることにより、各経線の屈折力を測定すること
により、受光部上でのボケ量を最小とすることができ、
常に安定した測定精度を得られる。
That is, the refractive power in any two orthogonal meridians is measured, and since the average is the average spherical power, the positions of the measurement target and the light receiving unit are moved to the corresponding positions and then fixed, and the measurement target and By rotating the light receiving unit with respect to the optical axis and measuring the refractive power of each meridian, the amount of blur on the light receiving unit can be minimized,
You can always obtain stable measurement accuracy.

[実施例] 以下に本発明をの1実施例を図面に基づいて説明す
る。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明を利用した眼屈折力測定装置の光学
系を示す配置図である。
FIG. 1 is an arrangement diagram showing an optical system of an eye refractive power measuring device utilizing the present invention.

第1図において、1は投影光学系、2は受光光学系、
3は指標光学系、4は投影光学系1と指標光学系3に共
用される共用光学系を示す。
In FIG. 1, 1 is a projection optical system, 2 is a light receiving optical system,
Reference numeral 3 denotes a target optical system, and reference numeral 4 denotes a shared optical system shared by the projection optical system 1 and the target optical system 3.

5は被検眼、6は被検眼の角膜位置、7は被検眼の眼
底位置を示す。
5 indicates an eye to be examined, 6 indicates a corneal position of the eye to be inspected, and 7 indicates a fundus position of the eye to be inspected.

投影光学系1は共用光学系4を介して、ターゲット8
の像を被検眼5の眼底7に投影する働きをする。受光光
学系2は眼底7にできたターゲット像を検出素子9に結
像させる働きをする。指標光学系3は共用光学系4を介
して、雲霧チャート10を眼底7上に投影する働きをす
る。
The projection optical system 1 is connected to the target 8 via the shared optical system 4.
Is projected on the fundus 7 of the eye 5 to be examined. The light receiving optical system 2 functions to form a target image formed on the fundus 7 on the detection element 9. The index optical system 3 functions to project the fog chart 10 onto the fundus 7 via the shared optical system 4.

投影光学系1は近赤外光を発し、光学系光軸に対し対
称位置にある赤外光源11a、11b及びリレーレンズ12、タ
ーゲット8から構成されている。ターゲット8は第2図
にて示すように、長方形開口部36が形成されており、そ
の長手方向が赤外光源11a、11bを結ぶ線に対し直角方向
に配置されている。さらにこの投影光学系1は、光軸に
対し一体で回転可能である。
The projection optical system 1 emits near-infrared light, and includes infrared light sources 11a and 11b, a relay lens 12, and a target 8 which are located symmetrically with respect to the optical system optical axis. As shown in FIG. 2, the target 8 has a rectangular opening 36 formed therein, and its longitudinal direction is arranged at right angles to a line connecting the infrared light sources 11a and 11b. Further, the projection optical system 1 can rotate integrally with the optical axis.

次に指標光学系3は、可視光を発するランプ13、コン
デンサーレンズ14、雲霧チャート10よりなり、雲霧チャ
ート10は共用光学系4内のコールドミラー15に対し、投
影光学系1内のターゲット8との強役な点16に対し雲霧
量に相当する分だけ離して配置されている。また、視力
チャート18は雲霧チャート10との切換えにより、指標光
学系3の光軸上に配置することができ、この場合ターゲ
ット8との共役な点16の位置に配置される。
Next, the index optical system 3 includes a lamp 13 that emits visible light, a condenser lens 14, and a fog chart 10. The fog chart 10 is directed to a cold mirror 15 in the shared optical system 4 and a target 8 in the projection optical system 1. It is located away from the strong point 16 by an amount corresponding to the amount of fog. Further, the visual acuity chart 18 can be arranged on the optical axis of the index optical system 3 by switching to the fog chart 10, and in this case, it is arranged at a position of a point 16 conjugate with the target 8.

共役光学系4は、赤外光を透過させ、可視を反射させ
るコールドミラー15、乱視補正のための凹円柱レンズ1
9、凸レンズ20、プリズム21、リレーレンズ22、光軸方
向に移動可能なプリズム23、対物レンズ群24、ビームス
プリッター25よりなり、プリズム23の移動により非正視
の被検眼5に対し、ターゲット8の像を眼底7に結像さ
せる。乱視補正のための凹円柱レンズ19、凸円柱レンズ
20は、同度数で符号の異なる円柱レンズユニットであ
り、互いに円柱軸を相対的に回転させることにより、連
続的に乱視度数を変化させることができるクロストーク
の円柱レンズを構成しており、対物レンズ24、リレーレ
ンズ22により被検眼5の角膜6と共役な位置に配置され
ている。対物レンズ群24は、凹レンズと凸レンズの2群
でレトロフォーカスタイプのレンズを構成しており、1
つで構成したレンズに比較し、焦点距離をかえずに主点
位置を被検眼側に置くことができるから、被検眼5とビ
ームスプリッター25との間隔すなわち、装置の作動距離
を長くすることが可能になる。
The conjugate optical system 4 includes a cold mirror 15 that transmits infrared light and reflects visible light, and a concave cylindrical lens 1 for correcting astigmatism.
9, a convex lens 20, a prism 21, a relay lens 22, a prism 23 movable in the optical axis direction, an objective lens group 24, and a beam splitter 25. An image is formed on the fundus 7. Concave cylindrical lens 19 for correcting astigmatism, convex cylindrical lens
Reference numeral 20 denotes a cylindrical lens unit having the same power and a different sign, and constitutes a crosstalk cylindrical lens capable of continuously changing the astigmatic power by rotating the cylindrical axes relatively to each other, and includes an objective lens. The lens 24 and the relay lens 22 are arranged at positions conjugate to the cornea 6 of the subject's eye 5. The objective lens group 24 comprises a retrofocus type lens composed of a concave lens and a convex lens.
Since the principal point can be placed on the side of the subject's eye without changing the focal length as compared with a lens composed of two lenses, the distance between the subject's eye 5 and the beam splitter 25, that is, the working distance of the device can be increased. Will be possible.

ビームスプリッター25は、可視光は透過、赤外光に対
しハーフミラーの働きがある。
The beam splitter 25 functions as a half mirror for transmitting visible light and for infrared light.

本実施例においては、対物レンズ24の像側焦点に被検
眼5の角膜6を一致させ、対物レンズ24の物側焦点26と
ターゲット8が共役でかつ投影倍率が等しくなるようリ
レーレンズ22が配置されている。このためプリズム23が
移動しても、リレーレンズ22の物側焦点位置は常に被検
眼5の角膜6と共役であり、その共役位置に円柱レンズ
19、20が配置されている。赤外光源11a、11bはさらにリ
レーレンズ22の物側焦点位置にリレーレンズ12に介して
共役なため、赤外光源11a、11bの像は常に被検眼5の角
膜6上に結像する。
In the present embodiment, the cornea 6 of the eye 5 to be examined coincides with the image-side focal point of the objective lens 24, and the relay lens 22 is arranged so that the object-side focal point 26 of the objective lens 24 and the target 8 are conjugate and the projection magnification is equal. Have been. Therefore, even if the prism 23 moves, the object-side focal position of the relay lens 22 is always conjugate with the cornea 6 of the subject's eye 5, and the cylindrical lens is located at the conjugate position.
19 and 20 are arranged. Since the infrared light sources 11a and 11b are further conjugated to the object-side focal position of the relay lens 22 via the relay lens 12, the images of the infrared light sources 11a and 11b are always formed on the cornea 6 of the eye 5 to be inspected.

次に受光光学系はミラー27、対物レンズ群28、プリズ
ム29、リレーレンズ30、プリズム31、絞り32、検出素子
9からなり、このうち対レンズ群28は、共役光学系4の
対物レンズ群24と同じ焦点距離を有し、プリズム29は共
用光学系4のプリズム23と一体で光軸方向に移動可能で
ある。
Next, the light receiving optical system is composed of a mirror 27, an objective lens group 28, a prism 29, a relay lens 30, a prism 31, an aperture 32, and a detection element 9, and the pair lens group 28 is composed of the objective lens group 24 of the conjugate optical system 4. The prism 29 has the same focal length as that of the optical system 4, and the prism 29 can move in the optical axis direction integrally with the prism 23 of the shared optical system 4.

対物レンズ群28の物側焦点33はリレーレンズ30を介し
て、検出素子9と共役であり、さらにリレーレンズの焦
点位置に絞り32が配置されている。このため、絞り32は
常に被検眼角膜6と共役であり、第3図に示すように、
角膜6上に結像する赤外光源11a、11bと共役位置に黒点
32a、32bが配置され、角膜反射光をカットする働きをす
る。検出素子9は、プリズム29を移動させることによ
り、非正視眼に対し、非検眼5の眼底7と常に共役な位
置関係が保たれる。検出素子9は、本実施例では1次元
位置検出素子が好ましく、絞り32の黒点32a、32bをむす
ぶ方向に検出方向を有し、絞り32と検出素子9は一体で
投影光学系とともに回転する。
The object-side focal point 33 of the objective lens group 28 is conjugate to the detection element 9 via the relay lens 30, and an aperture 32 is disposed at the focal position of the relay lens. For this reason, the diaphragm 32 is always conjugate with the cornea 6 to be examined, and as shown in FIG.
A black spot at a position conjugate with the infrared light sources 11a and 11b that form an image on the cornea 6
32a and 32b are arranged and function to cut corneal reflected light. By moving the prism 29, the detection element 9 always maintains a conjugate positional relationship with the fundus 7 of the non-optometric eye 5 with respect to the non-emmetropic eye. The detection element 9 is preferably a one-dimensional position detection element in the present embodiment, has a detection direction in a direction connecting the black points 32a and 32b of the stop 32, and the stop 32 and the detection element 9 rotate together with the projection optical system.

なお、共用光学系4上に配置されているビームスプリ
ッター34は、第4図に示すように、対物レンズ群24の焦
点距離26と共役位置に開口35があり、これを赤外光源39
で照明していることから、開口から発した光は平行光と
なり、角膜6に届くことから、角膜曲率半径の1/2の距
離だけ眼底側に光源像ができる。
As shown in FIG. 4, the beam splitter 34 disposed on the common optical system 4 has an aperture 35 at a position conjugate with the focal length 26 of the objective lens group 24, and
, The light emitted from the aperture becomes parallel light and reaches the cornea 6, so that a light source image is formed on the fundus side by a distance of 1/2 of the corneal curvature radius.

受光光学系2上に配置されたビームスプリッター35
は、被検眼5の前眼部を第5図に示すごとく、赤外TVカ
メラ41に導くためのものであり、40は結像レンズであ
る。さらにビームスプリッター35の上には、赤外光42に
て照明されるレチクル43がレンズ44により、TVカメラ撮
像面45に結像されることから、図示なきTVモニター等で
角膜6上にできた開口38の輝点をレチクル43の中心に一
致させるよう、眼屈折力測定装置の位置合わせを行なう
ことにより、被検眼5を測定光軸に一致させることがで
きる。
Beam splitter 35 arranged on light receiving optical system 2
Is for guiding the anterior segment of the subject's eye 5 to the infrared TV camera 41, as shown in FIG. 5, and 40 is an imaging lens. Further, on the beam splitter 35, a reticle 43 illuminated by the infrared light 42 is imaged on the TV camera imaging surface 45 by the lens 44, so that the reticle 43 is formed on the cornea 6 by a TV monitor or the like (not shown). By adjusting the position of the eye-refractive-power measuring device so that the bright point of the opening 38 coincides with the center of the reticle 43, the eye 5 to be examined can be coincident with the measurement optical axis.

次に以上の構成に基づく眼屈折力測定装置の測定原理
の説明を行なう。
Next, the measurement principle of the eye refractive power measuring device based on the above configuration will be described.

第1図においてターゲット8と被検眼眼底7が共役位
置にある場合は、赤外光源11aを点灯した時の像位置と1
1bを点灯した時の像位置は一致するが、被検眼眼底7と
ターゲット8が非共役位置の場合は、これが分離し、検
出素子9上では第6図のごとく、分離した像としてその
分離量が検出される。
In FIG. 1, when the target 8 and the fundus of the eye to be examined 7 are at the conjugate position, the image position when the infrared light source 11a is turned on is 1
The image position when 1b is turned on coincides with each other, but when the fundus of the eye to be examined 7 and the target 8 are in a non-conjugated position, they are separated from each other, and on the detection element 9, as shown in FIG. Is detected.

今、被検眼の屈折度を …D 赤外光源11aと11bの間隔を …x 検出素子上でのズレ量を …y リレーレンズ30の結像倍率を …m 対物レンズ群24、28の焦点距離を …f とすると、以下の式が成立する。 Now, the refractive index of the eye to be examined is: D: the distance between the infrared light sources 11a and 11b: x: the amount of displacement on the detection element ... y: the imaging magnification of the relay lens 30 ... m: the focal length of the objective lens groups 24, 28 Let f be the following equation.

さらに、検出素子上でのズレ量yをゼロとすべく、プ
リズム23、29を光軸方向へ移動させるときの移動量は、
次の式で表わされる。
Furthermore, the amount of movement when the prisms 23 and 29 are moved in the optical axis direction to make the amount of displacement y on the detection element zero is:
It is expressed by the following equation.

(1)(2)式より いま、被検眼5に対し、水平方向に赤外光源11a、11b
及び検出素子9を配置したとすると、被検眼5の水平経
線における屈折力が求められ、これをDとし、このとき
のプリズム23、29の移動量をZとすると、(2)式よ
り、 で表わされる。
From equations (1) and (2) Now, with respect to the subject's eye 5, the infrared light sources 11a and 11b
And the detection element 9 are arranged, the refractive power of the eye 5 to be examined in the horizontal meridian is obtained. If this is D, and the movement amount of the prisms 23 and 29 at this time is Z, from the equation (2), Is represented by

次に、プリズム23、29を固定したまま投影光学系1と
検出素子9と一体で回転させ、この時の検出素子9上で
のズレ量y2を検出する。この経線における被検眼屈折力
D2は、(1)、(4)式より で表わされる。同様に順次、投影光学系及び検出素子9
と回転させ、各経線における被検眼屈折力を測定する。
Then rotated integrally while fixing the projection optical system 1 and the sensing element 9 and the prism 23 and 29, it detects the shift amount y 2 of on sensing elements 9 at this time. Eye power at this meridian
D 2 is obtained from equations (1) and (4). Is represented by Similarly, the projection optical system and the detection element 9
And measure the refractive power of the eye at each meridian.

水平方向に対しθの角度を持つ各経線における屈折力
をDθとすると、被検眼の平均球面度数SE、乱視度数
C、乱視軸Axとは以下の関係がある。
Assuming that the refractive power at each meridian having an angle of θ with respect to the horizontal direction is Dθ, the average spherical power SE, astigmatic power C, and astigmatic axis Ax of the subject's eye have the following relationship.

Dθ=SE+Ccos(θ−Ax) ……(6) (6)式における未知数はSE、C、Axの3つである
ことから、少なくとも3経線方向での屈折力Dθを測定
することにより算出可能であるが、さらに多くの経線に
おける屈折力から最小2乗法により、S、C、Axを求
めることにより、信頼性の高い結果を得ることができ
る。
Dθ = SE + Ccos (θ−Ax) (6) Since the unknowns in equation (6) are three, SE, C, and Ax, it can be calculated by measuring the refractive power Dθ in at least three meridian directions. However, by obtaining S, C, and Ax by the least-squares method from the refractive power of more meridians, a highly reliable result can be obtained.

次に指標光学系3の動作を含む実際の測定動作につい
て説明する。
Next, an actual measurement operation including the operation of the index optical system 3 will be described.

1)裸眼視力の確認 他覚式自動測定開始前の状態としては、第1図におけ
る視力チャート18が指標光学系3上のターゲット8との
共役位置16に切換え配置されており、雲霧チャート10は
測定光軸外にセットする。
1) Confirmation of naked eye visual acuity As a state before the start of the objective automatic measurement, the visual acuity chart 18 in FIG. 1 is switched to the conjugate position 16 with the target 8 on the index optical system 3, and the fog chart 10 is Set outside measurement optical axis.

また、プリズム23、29は、対物レンズ群の焦点位置26
とターゲット8とが共役となる位置、すなわち正視眼に
対し被検眼5の眼底7と視力チャート18の位置16が共役
となる位置にセットされている。このため被検眼5は、
視力チャート18を観察することにより裸眼視力が確認で
き、今後行なう屈折検査及び屈折矯正の必要性を被検者
に認識させることができる。
Further, the prisms 23 and 29 are provided at the focal position 26 of the objective lens group.
And the target 8 are set to a conjugate position, that is, a position where the fundus 7 of the subject eye 5 and the position 16 of the visual acuity chart 18 are conjugate to the emmetropic eye. For this reason, the subject's eye 5
By observing the visual acuity chart 18, the naked eye visual acuity can be confirmed, and the subject can be made aware of the necessity of refraction inspection and refraction correction to be performed in the future.

2)予備測定 予備測定に関する動作を第8図に示すフローチャート
に基づいて説明する。
2) Preliminary Measurement The operation related to the preliminary measurement will be described based on the flowchart shown in FIG.

検者が被検眼5と測定装置を正確に位置合わせをした
後、第7図における測定スイッチ50を押す。
After the examiner correctly positions the eye 5 and the measuring device, the examiner presses the measuring switch 50 in FIG.

このとき、赤外光源11a、11b及び検出素子9は第1図
と異なり、被検眼に対し垂直方向に位置するよう設定さ
れている。また、プリズム23、29は、ターゲット8が零
ディオプターに位置するよう置かれている。チャートは
駆動回路56を介し、チャート切換モーター57が駆動し、
雲霧チャート10に切換わる。
At this time, the infrared light sources 11a and 11b and the detecting element 9 are set so as to be located in a direction perpendicular to the eye to be examined, unlike FIG. The prisms 23 and 29 are placed so that the target 8 is located at zero diopter. The chart is driven by a chart switching motor 57 via a drive circuit 56,
Switch to fog chart 10.

その後、CPU51の指令により光源駆動回路52を介し
て、赤外光源11aが発光する。被検眼5の眼底7に形成
されたターゲット像は眼底で反射され、検出素子9上で
再び結像する(以上ステップ100)。
After that, the infrared light source 11a emits light via the light source driving circuit 52 according to a command from the CPU 51. The target image formed on the fundus 7 of the subject's eye 5 is reflected by the fundus and forms an image again on the detecting element 9 (step 100).

一次元CCDである検出素子9に蓄積された電荷を順次
取り出し、増幅器53により増幅した後、A/D変換器54に
よりデジタル値に変換され、RAM55に記憶される。次に
同様に赤外光源11bが発光し、この時の検出素子9から
の信号がRAM55に記憶され、各値に基づきCPU51が第6図
におけるズレ量yを検出する(ステップ101)。
The charges accumulated in the detection element 9 which is a one-dimensional CCD are sequentially taken out, amplified by an amplifier 53, converted into a digital value by an A / D converter 54, and stored in a RAM 55. Next, similarly, the infrared light source 11b emits light, the signal from the detecting element 9 at this time is stored in the RAM 55, and the CPU 51 detects the displacement y in FIG. 6 based on each value (step 101).

ステップ102では、前記(3)式に基づき、プリズム2
3、29の移動量Zを算出し、ステップ103では算出した移
動量Zに基づき、駆動回路58を介して、プリズム駆動モ
ーター59を駆動させプリズム23、29を移動させる。
In step 102, based on the equation (3), the prism 2
The movement amount Z of 3, 29 is calculated, and in step 103, the prism driving motor 59 is driven via the drive circuit 58 to move the prisms 23, 29 based on the calculated movement amount Z.

次ぎに、プリズム23の移動量により垂直経線の屈折力
を算出する(ステップ104)。
Next, the refractive power of the vertical meridian is calculated based on the amount of movement of the prism 23 (step 104).

このとき被検眼5の眼底はターゲット8の共役点16と
共役なため、雲霧チャート10はボケて視認されている。
At this time, since the fundus of the eye 5 to be examined is conjugate with the conjugate point 16 of the target 8, the cloud fog chart 10 is visually recognized as being blurred.

被検眼5の屈折異常が大きい場合(ステップ105)
は、検出素子9上にできるターゲット像は不鮮明で、算
出した移動量Zは不正確であることから、移動後再度赤
外光源11a、11bを点灯させ、検出素子9上でのズレ量y
を演算し、移動量Zを算出するが、被検眼5が雲霧チャ
ート10を明視できるようにプリズム23、29をマイナス側
へズラす(ステップ106)。この量は共役点16と雲霧チ
ャート10との間隔lの半分に相当する。
When the refractive error of the eye 5 is large (step 105)
Since the target image formed on the detection element 9 is unclear and the calculated movement amount Z is inaccurate, the infrared light sources 11a and 11b are turned on again after the movement, and the displacement amount y on the detection element 9
Is calculated, and the movement amount Z is calculated. The prisms 23 and 29 are shifted to the minus side so that the eye 5 to be examined can clearly see the fog chart 10 (step 106). This amount corresponds to half of the interval l between the conjugate point 16 and the fog chart 10.

したがってプリズム23、29の移動量は、 となる。Therefore, the movement amount of the prisms 23 and 29 is Becomes

再度赤外光源11a、11bを点灯させ、被検眼が雲霧チャ
ート10を明視した状態における垂直経線屈折力Dvを
(5)式より算出する。
The infrared light sources 11a and 11b are turned on again, and the vertical meridian refracting power Dv in a state where the subject's eye clearly sees the fog chart 10 is calculated from the equation (5).

次ぎに、投影光学系1及び検出素子9を駆動回路60及
びモーター61により90゜回転させる(ステップ107)。
Next, the projection optical system 1 and the detection element 9 are rotated by 90 ° by the drive circuit 60 and the motor 61 (step 107).

投影光学系1及び検出素子9を90゜回転した後、垂直
経線と同様に、水平経線のターゲット像の間隔を受光素
子によって検出し(ステップ108)、水平経線の屈折力
を算出する(ステップ109)。
After rotating the projection optical system 1 and the detection element 9 by 90 °, the distance between target images on the horizontal meridian is detected by the light receiving element, similarly to the vertical meridian (step 108), and the refractive power of the horizontal meridian is calculated (step 109). ).

DvとDHの値から平均屈折力DSEを算出し、平均屈折
力DSEに対する移動量を(2)(7)式より算出し、プ
リズム23、29を移動させる(ステップ111)。この場
合、被検眼5の平均屈折力における眼底7の共役点は、
ターゲット8の光源側の距離lの位置にあり、雲霧チャ
ート10とは共役な位置であり、雲霧チャート像の最小錯
乱円が眼底7に一致するため、被検眼5は雲霧チャート
10が最も鮮明に見える。
The average refractive power DSE is calculated from the values of Dv and DH, the amount of movement with respect to the average refractive power DSE is calculated by the equations (2) and (7), and the prisms 23 and 29 are moved (step 111). In this case, the conjugate point of the fundus 7 at the average refractive power of the eye 5 is
Since the target 8 is located at the distance 1 on the light source side and conjugate with the fog chart 10 and the minimum circle of confusion of the fog chart image coincides with the fundus 7, the eye 5 to be examined is the fog chart.
10 looks the sharpest.

3)雲霧 次にプリズム23、29を第1図において、右側へ徐々に
移動させることにより、被検眼5は雲霧チャートが徐々
にボケて見えることから、調節除去が行なわれる。移動
の量は被検眼5の平均屈折力DSHにおいて、眼底7の共
役点をターゲット8に一致させる点であり、この時点で
は赤外光源11a、11bを順次点灯して、検出素子9上のタ
ーゲット像の水平経線におけるズレ量yHが予備測定に
おいて測定した屈折度数の差DH−DSHに相当する量と
なるように、プリズム23、29を移動させることにより実
現できる。これにより予備測定において被検眼5が調節
力を働かしていた状態であったとしても、常に雲霧量を
共役点7と雲霧チャート10との距離lに相当するディオ
プターDFに保つことができる。例えば、垂直経線+3
D、水平経線+5Dの被検眼5が4Dの調節力を働かしてい
る状態で予備測定を行なうと、Dv=−1D、DH=+1Dが
得られ、DSH=0Dとなり、DH−DSE=+1Dに相当する
検出素子9上のズレyHを得るには、DF+4D相当のプリ
ズム23、29の移動が行なわれることになる。
3) Cloud fog Next, the prisms 23 and 29 are gradually moved to the right in FIG. 1, so that the eye 5 to be examined is adjusted and removed because the cloud fog chart is gradually blurred. The amount of movement is a point at which the conjugate point of the fundus 7 coincides with the target 8 in the average refractive power DSH of the eye 5 to be examined. At this time, the infrared light sources 11a and 11b are sequentially turned on, and the target on the detection element 9 is turned on. This can be realized by moving the prisms 23 and 29 so that the shift amount yH in the horizontal meridian of the image becomes an amount corresponding to the difference DH-DSH of the refractive power measured in the preliminary measurement. Thus, even when the eye 5 is exerting an accommodation force in the preliminary measurement, the cloud fog amount can always be maintained at the diopter DF corresponding to the distance l between the conjugate point 7 and the cloud fog chart 10. For example, vertical meridian +3
When preliminary measurement is performed in a state where the eye 5 of D, horizontal meridian + 5D exerts 4D accommodation force, Dv = -1D, DH = + 1D is obtained, and DSH = 0D, which is equivalent to DH-DSE = + 1D. In order to obtain the displacement yH on the detecting element 9, the prisms 23 and 29 corresponding to DF + 4D are moved.

4)本測定 次に赤外光線11a、11bを順次点灯させ、水平経線屈折
力DHをあらためて測定し、投影光学系1と検出素子9
と角度θだけ回転させ、角度θに対応する経線方向の屈
折力Dθを測定する。これを繰り返し、各経線における
屈折力を測定する。この時プリズム23、29は固定してお
り、被検眼に乱視がある場合は、検出素子9上のターゲ
ット像はボケを生じ、ズレ量yを生ずる。ただし予備測
定及び雲霧において、プリズム23、29は被検眼の平均屈
折力に相当する位置にセットされるため、ターゲット像
のズレ量は最大乱視成分の半分になり、ターゲット像の
ボケも同様に少なくなることから、予備測定を行なわな
い場合に比較し、測定精度が向上する。被検眼の球面度
数S、乱視度数C、乱視軸Axの算出は、(6)式によ
りCPU51により検算され、第7図における表示装置62に
表示する。さらに、この本測定の結果から被検眼の平均
屈折力 を求め、この値に基づく眼底共役位置を雲霧チャート10
が一致するよう、プリズム23、29を第1図においては左
側に移動させる。
4) Main measurement Next, the infrared rays 11a and 11b are sequentially turned on, the horizontal meridian refractive power DH is measured again, and the projection optical system 1 and the detection element 9 are measured.
And an angle θ, and the refractive power Dθ in the meridian direction corresponding to the angle θ is measured. This is repeated, and the refractive power at each meridian is measured. At this time, the prisms 23 and 29 are fixed, and when the eye to be inspected has astigmatism, the target image on the detection element 9 is blurred and a displacement amount y is generated. However, in preliminary measurement and fogging, the prisms 23 and 29 are set at positions corresponding to the average refractive power of the subject's eye. Therefore, the measurement accuracy is improved as compared with the case where the preliminary measurement is not performed. The calculation of the spherical power S, the astigmatic power C, and the astigmatic axis Ax of the subject's eye is verified by the CPU 51 according to the equation (6) and displayed on the display device 62 in FIG. Furthermore, the average refractive power of the eye Is calculated, and the fundus conjugate position based on this value is
Are moved to the left in FIG.

5)再測定 被検眼5は、生体眼であるため様々な要因により、一
度の本測定では正しい結果が得られない場合があり、時
には数回の測定を要する。この際は再度測定スイッチ50
を押すことにより、前述の3)雲霧及び4)本測定の動
作を繰り返す。
5) Re-measurement Since the eye 5 to be examined is a living eye, correct results may not be obtained by a single main measurement due to various factors, and sometimes several measurements are required. In this case, set the measurement switch 50 again.
By pressing, the above-described operations of 3) fog and 4) main measurement are repeated.

6)視力確認 他覚測定後視力確認スイッチ68を押すことにより、指
標は視力チャート18に切り変わるとともに、駆動回路63
を介して、モーター64、65を駆動させ、凸円柱レンズ1
9、凹円柱レンズ20を回転させ、乱視度数の補正を行な
う。さらに、駆動回路を介し、モーターを駆動させ、プ
リズム23、29を移動させ球面度数を補正し、被検者に測
定結果に基づく矯正視力を確認させることができる。
6) Visual acuity confirmation By pressing the visual acuity confirmation switch 68 after the objective measurement, the index is switched to the visual acuity chart 18 and the driving circuit 63
Drive the motors 64 and 65 through the
9. Rotate the concave cylindrical lens 20 to correct the astigmatic power. Further, the motor can be driven via the drive circuit to move the prisms 23 and 29 to correct the spherical power, thereby allowing the subject to check the corrected visual acuity based on the measurement result.

いま、凸円柱レンズの乱視度数をCA、乱視軸をθ
A、凹円柱レンズの乱視度数を−CA、乱視軸をθBと
すると、合成乱視度数は次式で与えられる。
Now, the astigmatic power of the convex cylindrical lens is CA, and the astigmatic axis is θ.
A, assuming that the cylindrical power of the concave cylindrical lens is -CA and the axis of astigmatism is θB, the combined cylindrical power is given by the following equation.

CC=−2CA sin(θA−θB) ……(8) これにより、被検者は測定の前後において、裸眼視力
と矯正視力を比較できることから、矯正の必要性を理解
できる。また検者は、他覚検査の結果をチェックできる
ので、別の装置にて行なう自覚検査の検査項目に対し、
およその予定を立てることができる。
CC = −2 CA sin (θA−θB) (8) Thus, the subject can compare the naked eye acuity and the corrected visual acuity before and after the measurement, so that the subject can understand the necessity of the correction. In addition, since the examiner can check the result of the objective test, for the test items of the subjective test performed by another device,
You can make a rough plan.

7)他眼の測定 以上により、片眼測定が終了し、測定部を移動させ、
他眼への位置合わせを行なう。この際、他眼への切換え
をスイッチ69で検知することにより、前記1)項の裸眼
視力の確認の状態に装置がセットされ、以下同様にして
測定が行なわれる。
7) Measurement of the other eye As described above, the measurement of one eye is completed, the measurement unit is moved,
Perform alignment with the other eye. At this time, by detecting the switching to the other eye with the switch 69, the apparatus is set to the state of the confirmation of the naked eye visual acuity described in the above item 1), and the measurement is performed in the same manner.

8)プリント及びデーターのクリア 以上の動作の終了後、検者はプリントスイッチ70を押
すことにより、データーのプリントがプリンター71で行
なわれるとともに、装置は初期状態すなわち、1)項の
状態にもどり、次の被検者測定に対する準備が完了す
る。
8) Printing and Clearing of Data After the above operation is completed, the examiner presses the print switch 70, so that the data is printed by the printer 71, and the apparatus returns to the initial state, that is, the state of the item 1). Preparation for the next subject measurement is completed.

[発明の効果] 以上、本発明によれば、本測定の前に、直交する2経
線の屈折力を予備測定することにより、被検眼の最小錯
乱円位置に対し、測定ターゲット及び受光部を共役とで
きることから、被検眼の乱視軸角度に関係せず、受光部
における測定ターゲット像のボケ量を最小とすることが
できるから、測定精度のよい眼屈折力測定装置が実現で
き、乱視度数の測定範囲を2倍に広げることが可能とな
った。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, before the main measurement, the refractive power of two orthogonal meridians is preliminarily measured, so that the measurement target and the light receiving unit are conjugated to the minimum confusion circle position of the eye to be examined. Since the amount of blurring of the measurement target image in the light receiving unit can be minimized irrespective of the astigmatic axis angle of the subject's eye, an eye refractive power measurement device with high measurement accuracy can be realized, and the measurement of the astigmatic power can be performed. The range can be doubled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の1実施例を利用した装置の光学系配置
図、第2図、第3図はそれぞれターゲット8、絞り32の
形状を説明する図、第4図は位置合せ用の輝点を形成す
る光学系配置図、第5図は被検眼5の前眼部を赤外TVカ
メラ41に導くための光学系配置図、第6図は非検眼眼底
7とターゲット8が火共役位置の場合の検出素子9上の
像の状態を説明する図、第7図は装置のブロック図、第
8図は予備測定のフローチャートである。 1……投影光学系、2……受光光学系 3……指標光学系、4……共用光学系 11a、11b……赤外光源 23、29……プリズム 51……CPU、55……RAM 60……駆動回路、66……ROM
FIG. 1 is a diagram showing an arrangement of an optical system of an apparatus using one embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining the shapes of a target 8 and a stop 32, respectively, and FIG. FIG. 5 is an optical system layout diagram for guiding the anterior segment of the eye 5 to be inspected to the infrared TV camera 41, and FIG. FIG. 7 is a block diagram of the apparatus, and FIG. 8 is a flowchart of the preliminary measurement. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projection optical system, 2 ... Reception optical system 3 ... Index optical system 4, ... Common optical system 11a, 11b ... Infrared light source 23, 29 ... Prism 51 ... CPU, 55 ... RAM 60 …… Drive circuit, 66 …… ROM

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−200128(JP,A) 特開 昭61−168331(JP,A) 特開 昭61−172535(JP,A) 特開 昭62−57534(JP,A) 特開 昭61−259639(JP,A) 特開 昭62−109541(JP,A) 特開 昭59−183726(JP,A)Continuation of the front page (56) References JP-A-57-200128 (JP, A) JP-A-61-168331 (JP, A) JP-A-61-172535 (JP, A) JP-A-62-57534 (JP, A) JP-A-61-259639 (JP, A) JP-A-62-109541 (JP, A) JP-A-59-183726 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】測定指標を被検眼眼底に投影する指標投影
光学系と、被検眼眼底で反射された光束を受光素子に導
き測定指標の位置を検出する指標検出光学系とを具備す
る自動眼屈折力測定装置において、直交する2経線方向
の屈折力を前記指標検出光学系の検出結果に基いて測定
する2経線屈折力演算手段と、該2経線屈折力演算手段
による2経線方向の屈折力の平均を演算する平均屈折力
演算手段と、前記被検眼眼底と前記測定指標及び前記受
光素子の受光面とをほぼ共役にするために前記平均屈折
力に基いて前記測定指標及び前記受光素子の被検眼眼底
に対する光学距離を移動する移動手段と、該移動手段に
より移動させた位置に前記測定指標及び前記受光素子を
固定した状態で本測定を開始する信号発生手段と、前記
移動手段の移動量及び前記受光素子の出力に基いて被検
眼の屈折力を演算する屈折力演算手段と、を備えること
を特徴とする自動眼屈折力測定装置。
1. An automatic eye having an index projection optical system for projecting a measurement index to the fundus of the eye to be inspected, and an index detection optical system for guiding a light beam reflected by the fundus of the eye to the light receiving element to detect the position of the measurement index. In the refractive power measuring device, two meridian refractive power calculating means for measuring the refractive power in two orthogonal meridian directions based on the detection result of the index detection optical system, and the two meridian refractive power calculating means by the two meridian refractive power calculating means Average refractive power calculating means for calculating an average of the measurement index and the light receiving element based on the average refractive power to make the fundus of the subject's eye and the measurement index and the light receiving surface of the light receiving element substantially conjugate. Moving means for moving the optical distance with respect to the fundus of the eye to be examined, signal generating means for starting the main measurement in a state where the measurement index and the light receiving element are fixed at the position moved by the moving means, and moving amount of the moving means Fine wherein based on the output of the light receiving element and the refractive power calculating means for calculating a refractive power of the eye, the automatic eye refractive power measuring apparatus, characterized in that it comprises a.
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