JP2718499B2 - 眼科測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、被検眼の角膜形状、眼
屈折力などを測定する眼科測定装置に関するものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】従来から、被検眼の角膜形状、眼屈折力
などを測定する眼科測定装置としては、被検眼の角膜と
眼底とにそれぞれ指標像を投影してその被検眼の角膜反
射光と眼底反射光とを前記測定光学系を介して光電変換
可能な各々の受光部に投影し、各受光部により検出され
た信号に基づいて被検眼の角膜形状と眼屈折力とを演算
測定するものがある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ものにあっては、角膜形状測定用の受光部と眼屈折力測
定用の受光部とが別個に設けられているため、光路切換
機構、受光部駆動回路、演算処理系等が別個に必要とな
り、部品点数が多くなって、眼科測定装置全体を小型に
できないという不具合があった。また、各受光部を個別
に走査して角膜計測に係るデ−タと眼屈折力に係るデ−
タとを得なければならないために、計測時間が長くなる
という欠点もあった。 【０００４】本発明は上記問題点に着目してなされたも
ので、眼科測定装置全体の部品点数を従来のものに較べ
て少なくすると共に、より一層の小型化を図ることので
きる眼科測定装置を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の請求項１に記載の眼科測定装置は、被検眼の
屈折力を測定するための第一指標光束を被検眼眼底に投
影する眼屈折力測定指標投影光学系と、被検眼角膜の形
状を測定するための第二指標光束を被検眼角膜に投影す
る角膜形状測定指標投影光学系と、前記第一指標光束の
眼底反射光及び前記第二指標光束の角膜反射光を受光す
る共用の受光素子と、前記受光素子の出力に基づき被検
眼の屈折力及び角膜形状を演算する演算手段と、前記第
一指標光束の眼底反射光を前記受光素子に導く眼屈折力
測定光学系と、前記第二指標光束の角膜反射光を前記受
光素子に導く角膜形状測定光学系と、前記眼屈折力測定
光学系の光路中に設けられ、前記第一指標光束の眼底反
射光を遮光する中央部と、前記第一指標光束の眼底反射
光を透過させる周辺部とを有する絞りとを備えている。 【０００６】また、本願の請求項２に記載の眼科測定装
置は、前記絞りが、被検眼の屈折力の大きさに応じて前
記眼屈折力測定指標投影光学系および前記眼屈折力測定
光学系を構成する部材の一部の移動と連動して前記眼屈
折力測定光学系の光軸方向に移動可能に構成されてい
る。 【０００７】さらに、本願の請求項３に記載の眼科測定
装置は、前記第一指標光束の眼底反射光と前記第二指標
光束の角膜反射光とは、それぞれ前記受光素子上の異な
る領域に投影されるよう構成されている。 【０００８】本発明によれば、受光素子が第一指標光束
の眼底反射光及び第二指標光束の角膜反射光を受光す
る。演算手段は、その受光素子からの出力に基づいて、
角膜形状、眼屈折力を同時に演算する。また、第１指標
光束の眼底反射光を遮光する中央部と、第１指標光束の
眼底反射光を透過させる周辺部とを有する絞りが眼底か
らの不要な反射光を遮光する。 【０００９】 【発明の実施の形態】 Ｉ−Ａ．全体の光学配置 第１図は本発明に係る眼科測定装置の全体の光学配置構
成を示すものである。この眼科測定装置は被検眼Ｅの角
膜Ｃの曲率半径を計測するための角膜計測系１と、被検
眼Ｅの屈折力を他覚的に測定するための他覚屈折力計測
系２と、被検眼の視軸を測定中に固定するために被検眼
Ｅを固視させる固視標と自覚検査用の視標とを投影する
固視・自覚計測系３と、被検眼Ｅの前眼部観察と装置光
軸と被検眼視軸とのアライメントとを行なうための前眼
部観察・アライメント系４とから大略構成されている。
なお、この前眼部観察・アライメント系４の光路は、そ
の一部が角膜計測系１の光路と共用されている。 【００１０】Ｉ−Ｂ．角膜計測系１ 角膜計測系１は、角膜の曲率半径を測定するための円環
状パターンを角膜に向けて投影するためのパターン投影
系10と、その円環状パターンの角膜反射光の大きさと形
状とを測定するための測定光学系11とに大別されてい
る。 【００１１】パターン投影系10は、円環状開口100を有
するパターン板101とこの開口100の後方に配置されて波
長930nm〜1000nmの角膜計測光(以下、この角膜計測光に
符号ａを付す)を発光する円環状光源102とから構成され
ている。光源102からの出射光は開口100を通って、被検
眼Ｅの角膜Ｃに投影光として投影される。その投影光は
角膜Ｃで反射され、開口100の虚像100′を作る。角膜Ｃ
で反射された角膜計測光ａは虚像100′をあたかも射出
したかの如くして測定光学系11に入射する。 【００１２】測定光学系11は、対物レンズ110と、波長4
00nm〜700nmの可視光（以下、この可視光に符号ｃを付
す）は反射しかつ角膜計測光ａ（波長930nm〜1000nm）
を含んで波長800nm以上の長波長域の光を透過させるハ
−フミラ−111と、波長865nmの赤外光(以下、この赤外
光に符号ｂを付す)は透過させかつ波長900nm以上の赤外
光は反射するハーフミラー112と、リレ−レンズ113と、
絞り114と、波長700nmの赤色光(以下、この赤色光に符
号ｄを付す)は透過させかつ角膜計測光ａは反射するハ
ーフミラー115と、リレーレンズ116と、赤外光ｂは反射
しかつ角膜計測光ａと赤色光ｄとは透過させるハーフミ
ラー117と、結像レンズ118と、受像素子としてのエリア
CCD５とから構成されている。 【００１３】ここで、絞り114は、第３図に示すよう
に、周辺部114ａと中央部114bとに２分されている。周
辺部114aは波長930nm以上の光はカットし、中央部114b
は波長900nm以上の光を透過させるように構成されてい
る。すなわち、900nm以上の光であって930nm以下の光
(以下、この光に符号ｅを付す）は絞り114の全域で透過
可能である。角膜Ｃで反射された角膜計測光ａは、対物
レンズ110で集光された後、ハーフミラー111を透過す
る。そして、その角膜計測光ａはハーフミラー112で反
射され、リレーレンズ113を介して絞り114の中央部114b
を通過する。その後、その角膜計測光ａはハーフミラー
115で反射され、リレーレンズ116によって、ハーフミラ
ー117に導かれ、そのハーフミラー117を通過する。その
角膜計測光aは、結像レンズ118によって受像素子５上に
角膜計測用リングパターン100″(第６図、第７図参照)
として結像される。 角膜計測光ａの投影による開口10
0の虚像100′の形成時に、被検眼前眼部(虹彩)が照明さ
れたとしも、その反射光は絞り114の周辺部114aでカッ
トされるので、受像素子５には到達せず、角膜パターン
100″のみが受像素子に投影されることになる。 【００１４】Ｉ−Ｃ．他覚屈折力計測系２ Ｃ−１：パターン投影系20 第２図(a)は第１図に示すパターン投影系20の光路図で
ある。発光ダイオード200から発光された波長865nmの屈
折力計測光(上述の赤外光ｂ）はコンデンサーレンズ201
で集光された後、円錐状プリズム202で屈折され、屈折
力計測用のリングパターン203に照射される。リングパ
ターン203を通過した屈折力計測光ｂはリレーレンズ20
4、ミラー205(第１図参照)、リレーレンズ206を介して
リング絞り207に照射される。屈折力計測光ｂはリング
絞り207を通過した後穴開きミラー208の反射面208aで反
射される。そして、その後、屈折力計測光ｂはミラー20
9で反射され、角膜計測系１の測定光学系11の構成要素
としてのハーフミラー112、111を通過し、対物レンズ11
0によって被検眼Ｅの眼底Ｅ_Rにリングパターン203の像2
03′(第２図参照)として投影される。ここで、発光ダイ
オード200とリング絞り207とは光学的に共役であり、か
つ、リング絞り207と被検眼Ｅの瞳孔Ｅ_Pとは光学的に共
役な位置にある。 【００１５】Ｃ−２：測定光学系21 第２図(b)は第１図に示す測定光学系21の光路図であ
る。被検眼Ｅの眼底Ｅ_Rで反射されたリングパターン像2
03′の光は対物レンズ110によって集光される。そし
て、その光はハーフミラー111、112を透過した後、ミラ
ー209で反射され、穴開きミラー208の開口部208bを通過
して絞り210を通る。屈折力計測光ｂは絞り210を通って
リレーレンズ 211を通った後、可視光ｃを透過させるハ
ーフミラー212で反射され、リレーレンズ213、ミラー 2
14を介して絞り215に照射される。この絞り215は第４図
に示すように波長865nmの屈折力計測光ｂを透過させる
周辺部215bと、その屈折力計測光ｂをカットする中央部
215aとを有する。 【００１６】また、この絞り215はその全領域におい
て、波長930nm〜1000nmの角膜計測光ａは不透過であ
り、かつ、400nm〜700nmの可視光ｃは透過させる特性を
有する。これにより、屈折力計測光bは絞り215の周辺部
215bのみを通過し、合焦レンズ216を介して可視光ｃは
反射しかつ屈折力計測光ｂは透過させるハーフミラー21
7を通過した後、角膜計測系１の測定光学系11のハーフ
ミラー117で反射され、結像レンズ118によって、受像素
子５上にリングパターン像203″(第６図、第７図参照）
として結像される。 【００１７】合焦レンズ216と絞り215とはパターン投影
系20の発光ダイオード200、コンデンサレンズ201、円錐
状プリズム202、リングパターン203と一体に移動筐体部
219内に収納され、第１図に矢印218で示すように光軸方
向に移動可能である。すなわち、絞り215は被検眼の屈
折力の大きさに応じて移動される部材と連動して移動さ
れる。 【００１８】以上の測定光学系21において、絞り210は
対物レンズ110に関して被検眼Ｅの瞳孔E_Pの位置と光学
的に共役であり、かつ、受光素子５は被検眼Ｅが正視
（屈折力O Diopter)のときのリングパターン203の中間
結像面Ａ(第２図参照)と光学的に共役である。 【００１９】Ｉ−Ｄ．固視及び自覚計測系３ 光源30によって発光された波長400nm〜700nmの可視光ｃ
はコンデンサレンズ31で集光され、チャート板32を照明
する。 【００２０】チャート板32には、例えば第10図に示すよ
うに固視標としてのサンバーストチャート(固視チャ−
ト)32a、自覚検査用の視力表チャート32b、乱視チャー
ト32c、クロスシリンダーチャート32d、レッドグリーン
チャート32eが周回り方向に配置され、各チャ−トは軸3
4の回りに回転されることによって選択的に光路内に挿
入される。 【００２１】チャート32a〜32eの像は投影レンズ35によ
って被検眼Ｅに投影されるもので、ミラー36で反射され
た後、ハーフミラー217で反射され、他覚屈折力計測系
２の測定光学系21に合流し、合焦レンズ216を介して絞
り215を通過し、ミラー214、リレーレンズ213を介して
ハーフミラー212に導かれ、ハーフミラー212を通過し、
バリアブルクロスシリンダ37に導かれる。可視光ｃはそ
のバリアブルクロスシリンダ37を通過し、ミラー38を介
してハーフミラー111で反射され、対物レンズ110によっ
て被検眼Ｅに投影され、そのチャート32a〜32eが被検眼
によって観察される。 【００２２】また、チャート板32の近傍には光路内に挿
入されたチャート32a〜32eの挿入位置外周付近にグレア
テスト用の可視光を発光するためのグレア光源33が複数
個配置されている。このグレアテスト用の光源33は、対
物レンズ110の近傍に配置することもできる。また、グ
レアテストを行なうために、光源33を設ける代りに、た
とえば、視力表チャ−ト32bの視表とベ−スとのコント
ラストを変える構成とすることもできる。 【００２３】Ｉ−Ｅ．前眼部観察及びアライメント系 角膜計測系１のパターン投影系10のパターン板101 の外
側には、複数の前眼部照明用発光ダイオード40が配置さ
れ、その各発光ダイオード40から発光された波長900nm
の赤外光(以下、この赤外光に符号ｅを付す）は、被検
眼Ｅの前眼部を照明する。その前眼部で反射された赤外
光(前眼部照明光)ｅは対物レンズ110によって集光され
た後、ハーフミラー111を通過し、前述の角膜計測系１
の測定光学系11に沿って伝搬され、結像レンズ118によ
って受像素子５上に結像される。 【００２４】対物レンズ110の外周部近傍には波長900nm
の赤外光を発する複数の発光ダイオード41が配置され、
この複数の発光ダイオード41がアライメント用光源であ
る。このアライメント用光源41から発光されたアライメ
ント光(以下、このアライメント光に符号fを付す)は被
検眼Ｅで反射された後、対物レンズ110により集光さ
れ、前眼部照明光ｅと同様にハーフミラー111を通過
後、角膜計測系１の測定光学系11に沿って伝搬され、結
像レンズ118により受像素子５上に結像される。 【００２５】角膜計測系１の測定光学系11のハーフミラ
ー115の前方には照準スケール投影光学系が配置されて
いる。この照準スケール投影系は、波長700 nmの赤色光
(前述の光ｄに相当する。以下、スケール光という）を
発光する発光ダイオード42と、発光ダイオード42からの
スケール光ｄを集光する集光レンズ43と、照準スケール
44を通過したスケ−ル光を反射して測定光学系11に合流
させるためのミラー45とから構成されている。照準スケ
ール44からのスケール光ｄは、ハーフミラー115を透過
後、測定光学系11を介してその結像レンズ118によって
受像素子５上に結像される。 【００２６】II．電気回路構成 第５図は本眼科測定装置のブロック回路図である。駆動
回路313は演算・制御回路301の指令を受けて受像素子５
としてのエリアCCDを走査し、その受像画像をアナログ
信号として出力する。 【００２７】演算・制御回路301はゲート回路302を制御
し、ゲート回路302は受像素子５からのアナログ信号を
Ａ／Ｄ変換器303又はディスプレイインターフェイス304
とに向かって出力する。ディスプレイインターフェイス
304は、ゲート回路302を介して受像素子５からのアナロ
グ信号を受けて、例えば、CRT、液晶テレビ、あるいは
プラズマディスプレイからなる表示器305に受像素子５
の受像画像を表示させる。 【００２８】Ａ／Ｄ変換器303は受像素子５からのアナ
ログ信号をデジタル信号に変換する機能を有し、そのデ
ジタル信号は演算制御回路301に入力される。 【００２９】演算制御回路301には、Ａ／Ｄ変換器303に
よりデジタル信号とされた受像素子の一画面分のデータ
又は数画面分のデ−タを記憶するフレームメモリ324が
接続されている。また、演算制御回路301はパルス発生
器312からのパルスをドライバ回路 318、319、320に選
択的に供給する機能を有すると共に、そのパルス数を計
数し、その計数値を信号として第１メモリー309に出力
する機能を有し、この第１メモリー309はその計数値を
記憶する。 【００３０】ドライバ回路318は演算制御回路301からの
パルスを屈折力計測系２の移動筐体部駆動用のパルスモ
ータ321に供給し、このパルスモータ321を駆動する。ド
ライバ回路319は固視・自覚計測系３のチャート板32の
回転用のパルスモータ322にパルスを供給してこのパル
スモータ322を駆動する。ドライバ回路320はVCC37を回
動させるためのパルスモータ323にパルスを供給し、こ
のパルスモータ323を駆動する。 【００３１】また、演算・制御回路301にはドライバ回路
314〜317、325〜327が接続されている。ドライバ回路31
4は角膜計測系１の円環状光源102に接続され、図示略の
電源回路による円環状光源102への電力供給を演算・制
御回路301の指令に基づいて行なう。ドライバ回路315は
屈折力計測系２の発光ダイオード200への電力供給を演
算・制御回路301の指令に基づいて行なう。なお、ドラ
イバ回路314、315は演算・制御回路301の指令により同時
に作動するように、すなわち、光源102と発光ダイオー
ド200とが同時に点燈・消燈するように構成されている。 【００３２】ドライバ回路316は、前眼部観察・アライメ
ント系４の前眼部照明光源40に、ドライバ回路317はア
ライメント光源41に、ドライバ回路325は照準スケール
用光源42に、ドライバ回路327はグレア光源33に各々接
続されており、これらへの電力供給も演算・制御回路301
の指令に基づいて行なう。なお、ドライバ回路316、31
7、325は演算制御回路301 の共通の指令によって作動さ
れ、光源40、41、42は同時に点燈・消燈するように構成
されている。また、ドライバ回路326は固視・自覚計測系
３の光源30と接続され、この光源30への電力供給を制御
回路301の指令に基づいて行なう。 【００３３】さらに、演算制御回路301には測定された
強・弱各主経線の軸角度と各曲率半径とを記憶する第２
メモリ310と、測定された屈折力に基づく球面度数、円
柱度数、軸角度を記憶する第３メモリ311とが各々接続
されている。なお、強・弱各主経線の軸角度、各曲率半
径、屈折力に基づく球面度数、円柱度数、軸角度の測定
については後述する。 また、演算・制御回路301には演
算・制御用のプログラムを記憶したプログラムメモリ307
と、第11図に示すように測定開始、自覚計測時のチャ
ート選択等の各種スイッチを有するコントロールスイッ
チ308とが接続されている。メモリ310、311に記憶され
た測定データを文字と数値とに変換してディスプレイイ
ンターフェイス304 に出力するキャラクタ回路306 も制
御回路301に接続されている。 【００３４】III.測定手順及び動作 1) アライメント 検者がコントロールスイッチ308の電源スイッチ3081をO
Nする。すると、演算・制御回路304によってドライバ回
路316、317が作動され、光源40、41、42、30が同時に点
燈される。と共に、演算・制御回路301によって駆動回路
313が作動され、これによって受像素子５が走査され
る。その際、演算・制御回路301はゲ−ト回路302を受像
素子５からのアナログ信号がディスプレイインターフェ
ース304に送出されるように切替える。これにより、被
検眼Ｅの前眼部は光源40からの光ｅで照明され、また、
アライメント用光源41からのアライメント光ｆは前眼部
で反射され、両光ｅ、ｆは角膜計測系１の測定光学系11
を通って受像素子５上に前眼部像としてと共にアライメ
ント指標である光源41の像としてそれぞれ結像される。 【００３５】一方、受像素子５には照準スケール光ｄに
よる照準スケール44の像が結像されている。これら３個
の像は受像素子５によりアナログ信号に変換されて出力
され、そのアナログ信号はディスプレイインターフェー
ス304を介して表示器305に入力される。これによって、
表示器305は第９図(a)、(b)に示すように前眼部像EA、
照準スケール像44′、アライメント指標像41′として画
像表示する。なお、光源41の代りにスポット投影像が角
膜頂点から反射されるようなスポット投影光学系を設
け、そのスポット投影像を受光素子５上に結像させ、そ
のスポット投影像が受像素子５上の予め定められた範囲
内にあるか否かによってアライメントの合否を判定する
構成としてもよい。被検者は光源30で照明された固視チ
ャート32aを屈折力測定系２と一部共用されている固視・
自覚計測系３を介して視認するもので、これによってそ
の被検者の被検眼Ｅの視軸が固定される。 【００３６】検者は、第９図(a)に示すようにアライメ
ント指標像41´が照準スケ−ル像44´外にあるときに
は、照準スケール像44′内にアライメント指標像41′
(第９図(b)参照)が入るように装置光学系全体を上下左
右に移動させ、被検眼Ｅの光軸と対物レンズ110の光軸
とを一致させる。また、前眼部像EAが鮮明な画像となる
ように装置光学系全体を前後に移動させてワーキングデ
ィスタンスを正規の距離に調整する。 【００３７】2) 屈折力の大略測定 検者はアライメントが完了すると、コントロールスイッ
チ308の測定開始スイッチ3082をONにする。演算・制御回
路301はその指令によってドライバ回路316、317、325へ
の指令を停止し、光源40、41、42を短時間の間消燈させ
る。ただし、ドライバ回路326への指令は継続し、光源3
0は点燈し続ける。演算・制御回路301は、光源40、41、4
2の消燈期間中にドライバ回路314、315に作動指令を行
ない、光源102、200を点燈させる。以後、角膜曲率半
径、他覚屈折力測定が終了するまでの間、光源40、41、
42と光源102、200の点燈とが交互に行われる。なお、光
源102、200が点灯中、表示器305には前眼部観察像が表
示されないので、このときに、表示器305に、たとえ
ば、「測定中」の文字表示をさせるようにしてもよい。ま
たあるいは、フレ−ムメモリ324に前眼部像を記憶させ
るメモリエリアを設けておいて、このメモリエリアに記
憶された前眼部像を光源102、200の点灯中、すなわち、
測定中に表示器305に表示させるようにしてもよい。 【００３８】角膜計測光ａは、光源102の発光によって
角膜計測用のパターンである円環状開口100 を通って角
膜Ｃに投影される。その角膜Ｃに基づく虚像100′は、
角膜計測系１の測定光学系11によって受像素子５の中央
の角膜計測エリア5a内(第６図参照)に結像される。その
光源102の発光と同時に、他覚屈折力計測系２の発光ダ
イオード200も屈折力計測光ｂを発光し、被検眼Ｅの眼
底Ｅ_Rにリングパターン像200′が投影され、このリング
パターン200′の眼底反射光が測定光学系21を介して受
像素子５の周辺部の屈折力計測エリア5bに投影される。 【００３９】演算・制御回路301はゲート回路302を切替
え、受像素子５からのアナログ信号がＡ/Ｄ変換器303に
入力される。その後、演算・制御回路301は駆動回路313
を作動させ、受像素子５が走査され、その画像出力すな
わち角膜計測用パターン像100″と屈折力計測用パター
ン203″の画像出力とがＡ／Ｄ変換器303に出力される。
Ａ／Ｄ変換器303は受像素子５からのアナログ信号をＡ
／Ｄ変換し、そのデジタル信号は演算・制御回路301を
介してフレームメモリ324に出力され、そのフレームメ
モリ324には一画面分の情報が記憶される。 【００４０】演算・制御回路301は、第７図に示すよう
に、フレームメモリ324のメモリ番地を予め定められた
読み出し走査G₁、G₂、…、G_i、…、G_l、…、G_nに従って
放射状に読み出し走査する。これにより、受像素子５上
に同時に結像投影された角膜計測用パターン像100″と
屈折力計測用パターン203″との二つの像に相当するデ
ータが読み出し走査される。被検眼が強度の遠視の場合
は、第６図に示すように屈折力計測用パターン像203″
が受像素子５外に投影されるので、上記の読み出し走査
においては、角膜計測用パターン100″上の座標_Kg₁、_Kg
₂、…、_Kg_i、…、_Kg_l、…、_Kg_nのみが読み出されること
となる。また、被検眼Ｅが強度近視の場合は、角膜計測
用パターン像100″と屈折力計測用パターン像203″とが
接近することとなる。 【００４１】この両者の場合には、演算・制御回路301
はドライバ回路318に指令信号を出力し、パルス発生器3
12からのパルスをパルスモータ321に供給し、移動筐体
部219を移動させて屈折力計測用パターン像203″がエリ
ア5b内に投影されるように、かつ、屈折力計測用パター
ン像203″と角膜計測用パターン像100″とが所定間隔以
上の間隔を保つもつように制御する。この移動筐体部21
9の移動によって、合焦レンズ216が移動されるが、固視
・自覚計測系３を通して被検眼Ｅに観察される固視用チ
ャート32aは被検眼Ｅの屈折力に対して＋1.0〜2.0Ｄの
雲霧視状態となるように設計されている。 【００４２】その移動筐体部219を移動させるためにパ
ルスモータ321に供給されたパルスの個数は演算・制御
回路301内の計数回路で計数され、その計数値が移動筐
体部219の移動量として第１メモリ309に記憶される。 【００４３】3) 角膜曲率半径測定及び他覚屈折力の精
測定 制御回路301は、上記の大略測定に基づいて移動筐体部2
19を移動させた後の最終的な受像素子５による受像画像
に基づくフレームメモリ324内のデータをもとにして第
７図に示すように読み出し走査G₁、G₂、…、G_i、…、
G_l、…、G_nを行なって角膜計測用パターン100″上の点
K_g1、K_g2、…、K_gi、…、K_gl、…、K_gnの座標を
得る。同様に、屈折力計測用パターン像203″上の点 R_g
1、R_g2、…、R_gi、…、R_gl、…、R_gnの座標を得る。 【００４４】3−1)角膜曲率半径の測定 演算制御回路301は、得られた点K_g1、K_g2、…、K_gi、
…、K_gl、…、K_gnの座標からパターン100″の楕円形状
を計算する。楕円100″の長軸(_XK軸)の半径_SXKが角膜Ｃ
の弱主経線の曲率半径_R1に相関し、短軸(_YK軸)の半径_SY
Kが弱主経線の曲率半径_R2に相関し、長軸の角度θ_K1及
び短軸の角度θ_K2がそれぞれ強主経線の軸角度θ1、弱
主経線の軸角度θ2に相当する。 【００４５】_XK−_YK座標系における楕円100″の一般式
は、 【数１】 【数２】 として表わされる。 【００４６】また、パターン100″の半径_Skは第８図に
示すように角膜Ｃの曲率半径をＲとし、円環状開口100
までの高さをｈ、ワーキングディスタンスをｌ、投影光
学系全体の倍率をβとすると、 【数３】 の関係があるので、第７図に示す例の場合、(1)、(2)式
から_SXK、_SYKを求めて、(3)式から強主経線の曲率半径_R
1は 【数４】 弱主経線の曲率半径_R2は、同様に 【数５】 として求めることができる。 【００４７】また、強主経線の軸角度θ1＝θ_K2、弱主
経線の軸角度θ2＝θ_K1と求められる。こうして求めら
れた曲率半径_R1、_R2及び軸角度θ1、θ2はキャラクタ回
路306及びディスプレイインターフェース304を介して第
９図(b)に示すように表示器305に前眼部像と一緒に表示
されると共に第２メモリ310に記憶される。 【００４８】3−2)他覚屈折力測定 読み出し走査で求められた屈折力計測用パターン像20
3″の点R_g1、R_g2、…、R_gi、…、R_gl、…、R_gnの座標に
基づいて、上記(1)式、(2)式と同様に、_XR−_YR座標にお
ける楕円203″の一般式は 【数６】 として表わされる。この(1),(2)式より_SXR、_SYRを求
め、強主経線の屈折力_D1、弱強主経線の屈折力_D2は正視
(O Dioptpr)のパターン像203″の半径を_rnとすると、第
７図に示す例では、 【数７】 として求められる。ここでｆは測定光学系21の合成焦点
距離、ｘは基線長（すなわち被検眼瞳位置におけるリン
グ絞りの共役像の半径）である。 【００４９】次に演算・制御回路301は第１メモリ309に
記憶されていた移動筐体部219の移動量、すなわち、合
焦レンズ216の移動量に相当するパルス数を読み出し、
このパルス数から合焦レンズ216の移動による屈折力補
正分ｄを上記(5)式で求められた強・弱各主径線の屈折力
Ｄ1,Ｄ2に加え、(Ｄ1＋ｄ）、（Ｄ2＋ｄ）を求める。こ
れにより被検眼の球面屈折力Ｓ、円柱屈折力Ｃ、円柱軸
角度θは 【数８】 として求められる。演算・制御回路301はこの求められた
Ｓ、Ｃ、θをキャラクタ回路306、ディスプレイインタ
ーフェース304を介して、表示器305に表示させると共
に、第３メモリ311に記憶させる。 【００５０】4) 自覚屈折力測定 検者が次にコントロールスイッチ308の自覚検眼スイッ
チ3083をONすると、演算・制御回路301はドライバ314、3
15への指令を停止し、以後、光源102、200はその発光を
停止する。次に、検者がコントロールスイッチ308のチ
ャート選択スイッチ3089で視力検査チャートを選択する
と、演算・制御回路301はドライバ回路317を作動させ、
パルス発生器312から所定パルス数のパルスがパルスモ
ータ322に供給され、チャート板32が回転され、視力表
チャート32b(第10図参照)が自覚計測系３の光路内に挿
入される。 【００５１】演算・制御回路301は、第２メモリ311に記
憶されていた被検眼Ｅの屈折特性Ｓ、Ｃ、θであって他
覚屈折力測定で得られたところの被検眼Ｅの屈折特性Ｓ
1、Ｃ1、θを読み出し、球面屈折力Ｓの値に基づいての
合焦レンズ216を移動させるに必要なパルス数を計算
し、その得られたパルス個数のパルスがドライバ回路31
8を介してパルスモータ321に供給され、移動筺体部219
が移動され、もって、合焦レンズ216の移動が行われ
る。 【００５２】次に演算・制御回路301は円柱屈折力及び軸
角度θからVCC37を回転させるためのパルス数を計算
し、その得られたパルス個数のパルスがドライバ回路32
0 を介してパルスモータ323 に供給され、VCC37が回転
される。これにより、自覚計測系３は他覚屈折力測定で
求められた被検眼Ｅの屈折力に応じた光学補正がなされ
たこととなる。 【００５３】被検者は自覚計測系３に挿入された視力表
示チャート32bを視て、そのランドルト環の切れ目方向
を答える。検者は被検者の応答から被検眼Ｅの自覚視力
を判定し、矯正視力が十分でないと判断したきにはコン
トロールスイッチ318の球面度数補正スイッチ3088を操
作する。演算・制御回路301はスイッチ18の指令によっ
て、パルス発生器312からのパルスをドライバ回路318を
介してパルスモータ321に供給し、矯正視力が向上する
位置に合焦レンズを再移動させる。演算・制御回路301
は、この合焦レンズの再移動時のパルス数を計数し、こ
のパルス数から第(6)式のｄを再度求め、この新たなｄ
に基づいて(6)式でＳ1、Ｃ1、θを計算し、その数値を
表示器305に表示させる。 【００５４】検者が次にコントロールスイッチ308で乱
視チャート3085を選択すると、所定のパルス数のパルス
がドライバ回路319を介してパルスモータ322に供給さ
れ、チャート板32が回転されて、自覚計測系3の回路内
に乱視チャート32cが挿入される。被検者Ｅは挿入され
た乱視チャート32cを見て、濃く見える線があるか否か
を答え、被検者が「ある」と応答したときには、検者は
コントロールスイッチ318の円柱軸補正スイッチ3090を
操作する。 【００５５】演算・制御回路301はその指令に基づい
て、パルスをドライバ回路320を介してパルスモータ323
へ供給し、VCC37を回転させて円柱軸を補正する。演算
・制御回路301はこのときのパルス数を計数し、その計
数値に基づいて、円柱軸角度θが補正され、その補正後
の円柱軸角度が表示器305に表示される。 【００５６】次に、検者がコントロールスイッチ308の
クロスシリンダチャート3086を選択すると、制御回路30
1はパルスモータ323を制御してVCC37の現にセットされ
ている円柱度数Ｃを基準として、例えば±0.5Ｄの円柱
軸角度差を交互に作り、そのときのチャート32dの見え
方の差を答えさせ、検者は見え方に差があるときにはコ
ントロールスイッチ308の円柱度数補正スイッチ3089を
操作し、演算・制御回路301はその指令に基づいてVCC37
を制御し、円柱度数が補正され、新たな円柱度数が表
示器305に表示される。 【００５７】次に、検者はコントロールスイッチ308の
レッドグリーンチャート3087を選択すると、制御回路30
1はパルスモータ322を作動させ、レッドグリーンチャー
ト32eが自覚計測系３内に挿入される。被検者はレッド
グリーンチャート32eの見え方を答え、検者はその応答
によりコントロールスイッチ308の球面度数補正スイッ
チ3088を操作する。演算・制御回路301はその指令を受
けてパルスモータ321を作動させ、合焦レンズ216を移動
させ、球面度数Ｓが補正されると共に新らたな球面度数
が表示器305に表示される。 【００５８】5) グレアテスト 検者は次にコントロールスイッチ308のグレアテスト309
1を選択する。すると、演算・制御回路301はドライバ回
路319を介してパルスモータ322を作動させ、チャート板
32が回転され、視力表示チャート32bが自覚計測系３の
光路内に挿入されると同時にドライバ回路327が作動さ
れて、グレア光源33が発光される。 【００５９】被検者はグレア光源発光下のまぶしさの中
で視力表示チャート32bを視る。検者はその被検者の応
答によって被検眼Ｅに軽度の白内障があるか、否かをそ
知ることができる。なお、グレア光源はその明るさを可
変できるように公知のボリュ−ム等を付加してもよい。 【００６０】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受光素子、演算処理系を共有することにより装置を小型
化でき、また、屈折力測定光を遮光する中央部と、屈折
力測定光を透過させる周辺部とを有する絞りが、眼屈折
力測定光学系の光路中に設けられているので、共用の受
像素子を用いて中央部で角膜形状測定光を受光し、周辺
部で眼屈折力測定光を受像する構成とした場合に、眼底
上のキズ、眼底の血管、眼底の凹凸ムラに起因する眼底
上での屈折測定光の散乱反射による不要な光が、絞りの
中央部に導かれたとしても、その不要な光がその絞りの
中央部により透過を阻止されることになり、従って、角
膜形状測定に影響を与えるのを防止できる。 【００６１】また、角膜形状測定光と屈折力測定光を受
光素子上の異なる領域に投影するように構成したので、
計測時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明に係る眼科測定装置の全体の光学配置
を示す図である。 【図２】 他覚屈折力計測系の光路図である。 【図３】 絞り114の平面図である。 【図４】 絞り215の平面図である。 【図５】 電気回路の構成を示すブロック図である。 【図６】 受光素子とパターン像の関係を示す図であ
る。 【図７】 パターン系から角膜曲率半径と眼屈折力を測
定原理を説明するための模式図である。 【図８】 曲率半径測定原理を説明するための図であ
る。 【図９】 表示器の表示状態を示す図であって、（ａ）
はアライメント指標像が照準スケール外にある場合、
（ｂ）はアライメント指標像が照準スケール内にある場
合をそれぞれ示す。 【図１０】 自覚計測用のチャートの例を示す図であ
る。 【図１１】 コントロールスイッチのスイッチ配置を示
す図である。 【符号の説明】 １…角膜計測系 ２…他覚屈折力測定系 ３…固視及び自覚計測系 ４…前眼部観察及びアライメント系 ５…受像素子（受光素子） １０…パターン投影系（角膜形状測定指標投影光学系） １１…測定光学系（角膜形状測定光学系） ２０…パターン投影系（眼屈折力測定指標投影光学系） ２１…測定光学系（眼屈折力測定光学系） ２１５…絞り ２１５ａ…中央部 ２１５ｂ…周辺部 ２１９…移動筺体部（部材） ３０１…演算回路（演算手段）

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．被検眼の屈折力を測定するための第一指標光束を被
   検眼眼底に投影する眼屈折力測定指標投影光学系と、 被検眼角膜の形状を測定するための第二指標光束を被検
   眼角膜に投影する角膜形状測定指標投影光学系と、 前記第一指標光束の眼底反射光及び前記第二指標光束の
   角膜反射光を受光する共用の受光素子と、 前記受光素子の出力に基づき被検眼の屈折力及び角膜形
   状を演算する演算手段と、 前記第一指標光束の眼底反射光を前記受光素子に導く眼
   屈折力測定光学系と、 前記第二指標光束の角膜反射光を前記受光素子に導く角
   膜形状測定光学系と、 前記眼屈折力測定光学系の光路中に設けられ、前記第一
   指標光束の眼底反射光を遮光する中央部と、前記第一指
   標光束の眼底反射光を透過させる周辺部とを有する絞り
   とを備えたことを特徴とする眼科測定装置。 ２．前記絞りは、被検眼の屈折力の大きさに応じて前記
   眼屈折力測定指標投影光学系および前記眼屈折力測定光
   学系を構成する部材の一部の移動と連動して前記眼屈折
   力測定光学系の光軸方向に移動可能に構成された請求項
   １に記載の眼科測定装置。 ３．前記第一指標光束の眼底反射光と前記第二指標光束
   の角膜反射光とは、それぞれ前記受光素子上の異なる領
   域に投影されるよう構成された請求項１又は請求項２に
   記載の眼科測定装置。