JP2817796B2 - 眼屈折力測定装置 - Google Patents
眼屈折力測定装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本件発明は、角膜形状をも測定できる眼屈折力測定装
置に関する。
置に関する。
［従来の技術］ 従来、被検眼の眼屈折力と角膜形状とを１つの装置で
測定できる装置が提案されている。この装置に於いて
は、被検眼眼底に眼屈折力測定用の指標像を投影し、こ
の指標像の合焦状態を被検眼眼底と共役位置に配置した
受光素子からの信号により被検眼の屈折力を測定しよう
とするものである。一方、角膜形状に関しては、前眼部
にできる角膜反射指標像を光電的に検出して角膜形状を
測定する様に構成している。
測定できる装置が提案されている。この装置に於いて
は、被検眼眼底に眼屈折力測定用の指標像を投影し、こ
の指標像の合焦状態を被検眼眼底と共役位置に配置した
受光素子からの信号により被検眼の屈折力を測定しよう
とするものである。一方、角膜形状に関しては、前眼部
にできる角膜反射指標像を光電的に検出して角膜形状を
測定する様に構成している。
［発明が解決しようとする課題］ 然し乍ら、この装置に於いては、被検眼の屈折力を測
定する場合には被検眼眼底に形成される指標像を、角膜
形状を測定する場合には被検眼前眼部に形成される指標
像を検出する必要があり、その検出の為の光学系を共用
することができないという欠点を有する。
定する場合には被検眼眼底に形成される指標像を、角膜
形状を測定する場合には被検眼前眼部に形成される指標
像を検出する必要があり、その検出の為の光学系を共用
することができないという欠点を有する。
従って、眼屈折力測定装置の構造が複雑となり、コス
トアップの原因となっていた。
トアップの原因となっていた。
本発明は、斯かる実情に鑑み眼屈折力測定の光学系と
角膜形状測定の光学系とを共用可能とした眼屈折力測定
装置を提供しようとするものである。
角膜形状測定の光学系とを共用可能とした眼屈折力測定
装置を提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、被検眼眼底に光源像を投影する為の投影系
と、被検眼瞳孔と略共役位置に配置した受光素子と、該
受光素子上に眼底からの光束を集光する為の受光系と、
前記眼底からの光束の一部を遮光する様に該受光系の光
路内に配置されるエッヂ状の遮光部材と、前記受光素子
に投影される光束の光量分布状態に基づき被検眼の眼屈
折力を演算する演算部とを備えた眼屈折力測定装置に於
いて、被検眼角膜に向け指標光束を投影しこの指標光束
の角膜反射により形成される指標像からの被検眼の角膜
形状を測定する為の角膜形状測定系を設けたことを特徴
とするものである。
と、被検眼瞳孔と略共役位置に配置した受光素子と、該
受光素子上に眼底からの光束を集光する為の受光系と、
前記眼底からの光束の一部を遮光する様に該受光系の光
路内に配置されるエッヂ状の遮光部材と、前記受光素子
に投影される光束の光量分布状態に基づき被検眼の眼屈
折力を演算する演算部とを備えた眼屈折力測定装置に於
いて、被検眼角膜に向け指標光束を投影しこの指標光束
の角膜反射により形成される指標像からの被検眼の角膜
形状を測定する為の角膜形状測定系を設けたことを特徴
とするものである。
［作用］ 眼屈折力測定は受光素子上に形成された被検眼の光量
分布より測定し、被検眼の角膜形状は、指標像の形状変
化を基に測定する。
分布より測定し、被検眼の角膜形状は、指標像の形状変
化を基に測定する。
［実施例］ 以下図面を参照しつつ本発明の一実施例を説明する。
第１図に於いて、１は光源像を被検眼３の眼底７に投
影する為の眼屈折力測定用投影系であり、２は眼底７に
より反射された光束10を受光する為の受光系、14は被検
眼３に指標光束を投影する角膜形状測定用投影系であ
り、眼屈折力測定用投影系１及び受光系２は被検眼３に
対向して配置され、角膜形状測定用投影系14は眼屈折力
測定用投影系１と光軸を共用し、且眼屈折力測定用投影
系１の周囲に配置される。
影する為の眼屈折力測定用投影系であり、２は眼底７に
より反射された光束10を受光する為の受光系、14は被検
眼３に指標光束を投影する角膜形状測定用投影系であ
り、眼屈折力測定用投影系１及び受光系２は被検眼３に
対向して配置され、角膜形状測定用投影系14は眼屈折力
測定用投影系１と光軸を共用し、且眼屈折力測定用投影
系１の周囲に配置される。
前記眼屈折力測定用投影系１は、光源４及び光源４か
らの光束11を被検眼３に向けて反射させる為のハーフミ
ラー５から成り、該眼屈折力測定用投影系１は光源４か
らの光束11、対物レンズ13を瞳孔６を通して眼底７上に
光源４の像を形成する様に投影するもので、被検眼３の
眼屈折力が基準ディオプター値（基準屈折力）の場合に
眼底７上に光源４の像が合焦されるように光源４と被検
眼３との距離が設定されている。
らの光束11を被検眼３に向けて反射させる為のハーフミ
ラー５から成り、該眼屈折力測定用投影系１は光源４か
らの光束11、対物レンズ13を瞳孔６を通して眼底７上に
光源４の像を形成する様に投影するもので、被検眼３の
眼屈折力が基準ディオプター値（基準屈折力）の場合に
眼底７上に光源４の像が合焦されるように光源４と被検
眼３との距離が設定されている。
前記受光系２は、対物レンズ13、リレーレンズ８及び
受光素子９から成り、眼底７からの光束10はハーフミラ
ー５を透過して受光素子９上に導かれる。
受光素子９から成り、眼底７からの光束10はハーフミラ
ー５を透過して受光素子９上に導かれる。
該受光素子９は、エリアCCD、或は撮像管であり、受
光素子９の受光面9aは対物レンズ13及びリレーレンズ８
に関して被検眼３の瞳孔６と共役位置に配置される。
光素子９の受光面9aは対物レンズ13及びリレーレンズ８
に関して被検眼３の瞳孔６と共役位置に配置される。
前記受光系２の光路内には、ハーフミラー５に関して
光源４と共役な位置にリレーレンズ８の光軸Ｏを境界と
して光束10の片側を遮光する為のエッヂ状の遮光部材12
を配置する。
光源４と共役な位置にリレーレンズ８の光軸Ｏを境界と
して光束10の片側を遮光する為のエッヂ状の遮光部材12
を配置する。
前記角膜形状測定用投影系14は、前記光軸Ｏを共用す
る様に配設されたリング状ミラー（シリンドリカルミラ
ー）15と該リング状ミラー15と同心に配設され指標光束
を発するリング状光源16から成り、該リング状光源16か
ら発せられた指標光束18は前記リング状ミラー15で反射
され平行で且リング状の指標光束となって角膜へ投影さ
れる様になっている。
る様に配設されたリング状ミラー（シリンドリカルミラ
ー）15と該リング状ミラー15と同心に配設され指標光束
を発するリング状光源16から成り、該リング状光源16か
ら発せられた指標光束18は前記リング状ミラー15で反射
され平行で且リング状の指標光束となって角膜へ投影さ
れる様になっている。
又、前記受光素子９には演算器19が接続され、該演算
器18は受光素子９の受光状態、光量分布よりディオプタ
ー値を演算し、その結果を表示器20に出力する様になっ
ている。
器18は受光素子９の受光状態、光量分布よりディオプタ
ー値を演算し、その結果を表示器20に出力する様になっ
ている。
本実施例では、角膜形状測定用の指標像及び眼屈折測
定用の被検眼瞳像とも同じ受光素子９に導く様にしてい
るが、リレーレンズ８の後方にハーフミラーを配置し、
それぞれを別の受光素子に導く様に構成してもよい。
定用の被検眼瞳像とも同じ受光素子９に導く様にしてい
るが、リレーレンズ８の後方にハーフミラーを配置し、
それぞれを別の受光素子に導く様に構成してもよい。
以下眼屈折力の測定、次に角膜形状の測定について説
明する。
明する。
先ず眼屈折力の測定は、光源４を点灯し、光源16を消
灯しておく。
灯しておく。
第２図（Ａ）に示す様に、被検眼３のディオプター値
が基準ディオプター値に比べて負のディオプター値の場
合には、光源４の像は眼底７の前方で結像され、この光
束により照明された眼底７上の内、光軸上の１点で反射
された光束10を考えると、この光束10は遮光部材12の前
方、即ち被検眼３側で集光され、リレーレンズ８により
受光素子９上に投影される光束の上半分（斜線部分）が
遮光される。一方、第２図（Ｂ）に示す様に、被検眼の
ディオプター値が基準ディオプター値の場合には、光束
10は遮光部材12上に集光されるもので、光束10は遮光部
材12によって遮られない。
が基準ディオプター値に比べて負のディオプター値の場
合には、光源４の像は眼底７の前方で結像され、この光
束により照明された眼底７上の内、光軸上の１点で反射
された光束10を考えると、この光束10は遮光部材12の前
方、即ち被検眼３側で集光され、リレーレンズ８により
受光素子９上に投影される光束の上半分（斜線部分）が
遮光される。一方、第２図（Ｂ）に示す様に、被検眼の
ディオプター値が基準ディオプター値の場合には、光束
10は遮光部材12上に集光されるもので、光束10は遮光部
材12によって遮られない。
又、第２図（Ｃ）に示す様に、被検眼３のディオプタ
ー値が基準ディオプター値より正の場合には、光源４の
像は眼底７の後方で結像するように投影され、前述と同
様に眼底７で反射された光束10は遮光部材12の後方、即
ち受光素子９側で集光され、受光素子９上に投影される
光束10は第２図（Ａ）とは逆の部分の光束（図中では上
半分）が遮光される。
ー値が基準ディオプター値より正の場合には、光源４の
像は眼底７の後方で結像するように投影され、前述と同
様に眼底７で反射された光束10は遮光部材12の後方、即
ち受光素子９側で集光され、受光素子９上に投影される
光束10は第２図（Ａ）とは逆の部分の光束（図中では上
半分）が遮光される。
而して、受光面9aに投影される光束は基準ディオプタ
ー値に対して被検眼３のディオプター値の大小、正負に
よって光量分布状態が変化し、この光量分布状態を基に
ディオプター値が求められる。
ー値に対して被検眼３のディオプター値の大小、正負に
よって光量分布状態が変化し、この光量分布状態を基に
ディオプター値が求められる。
受光素子９はこの受光面9aに形成される光束の光量分
布を検出する為のものであり、前記演算器19は受光素子
９からの信号を基に、受光面9a上に形成される光束の光
量分布を検出し、基準となるディオプター値に対し被検
眼の眼屈折力が正か負かを判断すると共にその絶対値を
演算し、演算結果を表示器20に出力し、表示器20は求め
られた結果を表示する。
布を検出する為のものであり、前記演算器19は受光素子
９からの信号を基に、受光面9a上に形成される光束の光
量分布を検出し、基準となるディオプター値に対し被検
眼の眼屈折力が正か負かを判断すると共にその絶対値を
演算し、演算結果を表示器20に出力し、表示器20は求め
られた結果を表示する。
尚、上記実施例では光束分離手段としてハーフミラー
を使用したが、ビームスプリッター、偏光プリズム等種
々の光束分離手段を用いることは勿論である。
を使用したが、ビームスプリッター、偏光プリズム等種
々の光束分離手段を用いることは勿論である。
以下第３図（Ａ）〜（Ｅ）に於いて、受光面9aに形成
される光束の光量分布状態を説明する。
される光束の光量分布状態を説明する。
尚、第３図（Ａ）〜（Ｅ）に於いて説明を簡略化する
為、光源４の光軸と受光系の光軸とを合致させ且遮光部
材12とリレーレンズ８とを一致させている。この為、光
源４とリレーレンズ８とは同一位置で重ね合わせて示し
ており、遮光部材12は省略して示している。
為、光源４の光軸と受光系の光軸とを合致させ且遮光部
材12とリレーレンズ８とを一致させている。この為、光
源４とリレーレンズ８とは同一位置で重ね合わせて示し
ており、遮光部材12は省略して示している。
第３図（Ａ）〜（Ｅ）は被検眼の屈折力Ｄが基準屈折
力D0に対し負の場合を示しており、以下の説明は眼底か
らの反射光束は全てリレーレンズ８によって受光面9a上
に投影されるものとする。
力D0に対し負の場合を示しており、以下の説明は眼底か
らの反射光束は全てリレーレンズ８によって受光面9a上
に投影されるものとする。
光源４と被検眼瞳孔６との距離をｌに設定しこの光源
の像が眼底に合焦する被検眼の屈折力を基準屈折力D0と
すると である。
の像が眼底に合焦する被検眼の屈折力を基準屈折力D0と
すると である。
第３図（Ａ）は被検眼の屈折力がＤ（＜D0）の場合
の、光軸に対し直角方向にＬの長さを有するスリット状
の光源４の軸上の一点S0からの投影光束を示すもので、
点S0の像は一旦、S0′に結像され、被検眼眼底７には、
ぼけた像として投影される。D0−Ｄが大きくなるに従い
投影される領域7aは広くなる。
の、光軸に対し直角方向にＬの長さを有するスリット状
の光源４の軸上の一点S0からの投影光束を示すもので、
点S0の像は一旦、S0′に結像され、被検眼眼底７には、
ぼけた像として投影される。D0−Ｄが大きくなるに従い
投影される領域7aは広くなる。
第３図（Ｂ）は受光系２、及び、被検眼眼底７からの
反射光束の状態を示すものである。
反射光束の状態を示すものである。
第３図（Ｂ）に示す様に、被検眼眼底７上の投影領域
の端部の点I-nからの光束を考えると、この点の像I-n′
は被検眼瞳孔からｌ′の距離の位置に結像され、この光
束はリレーレンズ８を介して被検眼瞳孔６と共役位置に
配置した受光素子９上に投影される。尚、このｌ′と被
検眼の屈折力Ｄの関係式は下記の通りである。
の端部の点I-nからの光束を考えると、この点の像I-n′
は被検眼瞳孔からｌ′の距離の位置に結像され、この光
束はリレーレンズ８を介して被検眼瞳孔６と共役位置に
配置した受光素子９上に投影される。尚、このｌ′と被
検眼の屈折力Ｄの関係式は下記の通りである。
一方、この眼底上の一点から発した光束のエッヂ上で
の広がり幅Δは被検眼の瞳径をｕとすると、第３図
（Ｂ）から明らかな様に、 であり、第（１）式、第（２）式より となり、被検眼３の屈折力Ｄと基準屈折力D0との差が大
になるに従い遮光部材12上の広がりは大きくなる。
の広がり幅Δは被検眼の瞳径をｕとすると、第３図
（Ｂ）から明らかな様に、 であり、第（１）式、第（２）式より となり、被検眼３の屈折力Ｄと基準屈折力D0との差が大
になるに従い遮光部材12上の広がりは大きくなる。
次に、受光素子９上での光束の広がりについて述べ
る。受光素子９は、被検眼３の屈折力に関係なく常に、
リレーレンズ８に関して被検眼瞳孔と共役に配置されて
おり、被検眼瞳孔６の径をｕ、リレーレンズ８の倍率を
βとすると、受光素子９上ではβｕの径の領域（被検眼
の屈折力に影響を受けない）に光束が投影される。
る。受光素子９は、被検眼３の屈折力に関係なく常に、
リレーレンズ８に関して被検眼瞳孔と共役に配置されて
おり、被検眼瞳孔６の径をｕ、リレーレンズ８の倍率を
βとすると、受光素子９上ではβｕの径の領域（被検眼
の屈折力に影響を受けない）に光束が投影される。
又、光軸に対して前記I-nと対称な点Inからの光束も
同様に被検眼瞳孔６からｌ′の位置に像In′を結像した
後、受光素子９上の同じ領域βｕに投影される。光源４
を点光源として、遮光部材12が無いものとした時、これ
ら眼底７からの各点I-n、…I0、…In、からの光束の積
分が受光素子９上の光量分布を決めるものである。
同様に被検眼瞳孔６からｌ′の位置に像In′を結像した
後、受光素子９上の同じ領域βｕに投影される。光源４
を点光源として、遮光部材12が無いものとした時、これ
ら眼底７からの各点I-n、…I0、…In、からの光束の積
分が受光素子９上の光量分布を決めるものである。
ここで、受光素子９上での光量分布について考察する
ため、受光素子９上の光束投影位置の端部位置P-n、す
なわち、光軸を中心とした座標位置−βu/2に入射する
光束を考えると、この位置に入射する光束は第３図
（Ｃ）での斜線Ａの範囲の光束に限られることとなる。
又、同様に、光軸に対して、前記のP-n位置と対称な位
置Pnに入射する光束を考えると斜線Ａ′範囲の光束に限
られることになる。してみると、被検眼瞳孔６からｌの
距離（光源４と共役位置）の位置に光軸の一方の光束
Ａ′を遮断するエッヂ状の遮光部材12を配置すると受光
素子９上のP-nの位置に入射する光束は遮光部材12によ
り遮断されず、このP-nの位置から上方の位置にいくに
従って光束は徐々に遮光され、中心P0位置で光束の半分
が遮光され、Pnの位置になると全ての光束が遮断される
こととなるものである。従って、エッヂ状の遮光部材12
により受光素子９上には上方に行くにしたがって暗くな
り、Pnの点で光量が０となる一定傾斜の光量分布となる
ものである。
ため、受光素子９上の光束投影位置の端部位置P-n、す
なわち、光軸を中心とした座標位置−βu/2に入射する
光束を考えると、この位置に入射する光束は第３図
（Ｃ）での斜線Ａの範囲の光束に限られることとなる。
又、同様に、光軸に対して、前記のP-n位置と対称な位
置Pnに入射する光束を考えると斜線Ａ′範囲の光束に限
られることになる。してみると、被検眼瞳孔６からｌの
距離（光源４と共役位置）の位置に光軸の一方の光束
Ａ′を遮断するエッヂ状の遮光部材12を配置すると受光
素子９上のP-nの位置に入射する光束は遮光部材12によ
り遮断されず、このP-nの位置から上方の位置にいくに
従って光束は徐々に遮光され、中心P0位置で光束の半分
が遮光され、Pnの位置になると全ての光束が遮断される
こととなるものである。従って、エッヂ状の遮光部材12
により受光素子９上には上方に行くにしたがって暗くな
り、Pnの点で光量が０となる一定傾斜の光量分布となる
ものである。
以上の第３図（Ａ）〜（Ｃ）では、光源４の光軸上の
一点から発する光束のみを示したが、光源４の端部の一
点S-n（光源の大きさをＬとすると−L/2の座標位置の
点）からの光束を考えると第３図（Ｄ）に示すようにな
る。この点S-nからの光束は、第３図（Ｄ）に示す被検
眼眼底７上のI-n点からIn点の領域に投影され、このI-n
点、In点からの反射光は、前述と同様に被検眼瞳孔６か
らｌ′の距離の位置でIn′、In′の像を結像した後、受
光素子９上のβｕの径の領域に投影されるものである。
ここで、光源４の端部の点S-nから発する光束のうち、
受光素子９上の光束投影の端部位置P-nに入射する光束
は第３図（Ｄ）のＢの斜線領域の光束となるものであ
る。
一点から発する光束のみを示したが、光源４の端部の一
点S-n（光源の大きさをＬとすると−L/2の座標位置の
点）からの光束を考えると第３図（Ｄ）に示すようにな
る。この点S-nからの光束は、第３図（Ｄ）に示す被検
眼眼底７上のI-n点からIn点の領域に投影され、このI-n
点、In点からの反射光は、前述と同様に被検眼瞳孔６か
らｌ′の距離の位置でIn′、In′の像を結像した後、受
光素子９上のβｕの径の領域に投影されるものである。
ここで、光源４の端部の点S-nから発する光束のうち、
受光素子９上の光束投影の端部位置P-nに入射する光束
は第３図（Ｄ）のＢの斜線領域の光束となるものであ
る。
又、前記S-nの点と対称な光源４の一点Snからの光束
を考え、そのうち受光素子９上のP-nの点に入射する光
束を考えると第３図（Ｅ）のＣの斜線領域の光束とな
る。この様に、光源４がある大きさを有するものとして
考えた場合、受光素子９上の一点の光量は、光源４の各
点からの光束の総和として考えなければならない。
を考え、そのうち受光素子９上のP-nの点に入射する光
束を考えると第３図（Ｅ）のＣの斜線領域の光束とな
る。この様に、光源４がある大きさを有するものとして
考えた場合、受光素子９上の一点の光量は、光源４の各
点からの光束の総和として考えなければならない。
第４図（Ａ）は、この考え方に基づき、受光素子９上
のP-nの位置に入射する各光束を重ね合わせて示したも
のであり、光源上のS-nの位置から発する光束のうちP-n
の位置に入射する光束はＢの領域であり（第３図（Ｄ）
参照）、光源上での位置が上方に行くにしたがってその
光束も上方に移動し、軸上の光源位置S0ではＡの領域の
光束となり（第３図（Ｃ）参照）、光源上でのSnの位置
ではＣの領域の光束となる（第３図（Ｅ）参照）。従っ
て、受光素子９上のP-nの点での光量は、これらの光束
の総和として考えられる。
のP-nの位置に入射する各光束を重ね合わせて示したも
のであり、光源上のS-nの位置から発する光束のうちP-n
の位置に入射する光束はＢの領域であり（第３図（Ｄ）
参照）、光源上での位置が上方に行くにしたがってその
光束も上方に移動し、軸上の光源位置S0ではＡの領域の
光束となり（第３図（Ｃ）参照）、光源上でのSnの位置
ではＣの領域の光束となる（第３図（Ｅ）参照）。従っ
て、受光素子９上のP-nの点での光量は、これらの光束
の総和として考えられる。
ここで、被検眼瞳孔６からｌの距離の位置に遮光部材
12を配置した時の受光素子９上の点P-nの光量を示す模
式図を第４図（Ｂ）に示す。第４図（Ｂ）は光源上の位
置が変化するにしたがって遮光部材12により光束がどの
様に遮光されるかを示すものである。第４図（Ｂ）の横
軸は光源上の座標位置、縦軸は光量を示すものであり、
光源上での各点からの光束を考えると、座標位置の−L/
2（Ｌは光源の大きさ）点から０点までの光束は遮光部
材12により遮光されず、座標位置の０点を過ぎると徐々
に遮光され、Δ（前述の光束の広がり）の位置で全ての
光束が遮断される事になるものである。ここで遮光され
ない場合の光源上の各点からの光量をｋとして光源上で
の各点からの光量の寄与を示したものが第４図（Ｂ）で
あり、斜線部の面積が受光素子上のP-nの点の光量値に
対応するものである。この面積値Ｔは下記のようにな
る。
12を配置した時の受光素子９上の点P-nの光量を示す模
式図を第４図（Ｂ）に示す。第４図（Ｂ）は光源上の位
置が変化するにしたがって遮光部材12により光束がどの
様に遮光されるかを示すものである。第４図（Ｂ）の横
軸は光源上の座標位置、縦軸は光量を示すものであり、
光源上での各点からの光束を考えると、座標位置の−L/
2（Ｌは光源の大きさ）点から０点までの光束は遮光部
材12により遮光されず、座標位置の０点を過ぎると徐々
に遮光され、Δ（前述の光束の広がり）の位置で全ての
光束が遮断される事になるものである。ここで遮光され
ない場合の光源上の各点からの光量をｋとして光源上で
の各点からの光量の寄与を示したものが第４図（Ｂ）で
あり、斜線部の面積が受光素子上のP-nの点の光量値に
対応するものである。この面積値Ｔは下記のようにな
る。
同様にして、受光素子上での他の点についても考察す
る。第５図（Ａ）は受光素子上での中心点P0に入射する
光束を第４図（Ａ）と同様に示したものであり、光源上
のS-nの点からの光束の内P0の点に入射する光束はB0の
斜線領域、光源上の中心S0の点からはA0の斜線領域、光
源上のSnの点からの光束はC0の斜線領域の光束となるも
のであり、受光素子９の中心に入射する光量は第５図
（Ｂ）の斜線領域の面積T0に対応することになる。すな
わち、光源の各点からの受光素子の中心点に入射する光
束を考えると、光源上の座標位置−L/2の位置から−Δ/
2の位置までは光束は遮光されず、−Δ/2位置を過ぎる
と徐々に光束が遮られΔ/2の位置で全ての光束が遮断さ
れることになり、この面積値を前述と同様に計算すると
下記値になる。
る。第５図（Ａ）は受光素子上での中心点P0に入射する
光束を第４図（Ａ）と同様に示したものであり、光源上
のS-nの点からの光束の内P0の点に入射する光束はB0の
斜線領域、光源上の中心S0の点からはA0の斜線領域、光
源上のSnの点からの光束はC0の斜線領域の光束となるも
のであり、受光素子９の中心に入射する光量は第５図
（Ｂ）の斜線領域の面積T0に対応することになる。すな
わち、光源の各点からの受光素子の中心点に入射する光
束を考えると、光源上の座標位置−L/2の位置から−Δ/
2の位置までは光束は遮光されず、−Δ/2位置を過ぎる
と徐々に光束が遮られΔ/2の位置で全ての光束が遮断さ
れることになり、この面積値を前述と同様に計算すると
下記値になる。
同様にして、受光素子上での点Pnに入射する光束の状
態、及びこの点での光量値を第６図（Ａ）、第６図
（Ｂ）に示す。第６図（Ａ）において、光源上のS-nの
点からの光束の内Pnの点に入射する光束はＢ′の斜線領
域、光源上の中心S0の点からはＡ″の斜線領域、光源上
のP-nの点からの光束はＣ″の斜線領域の光束として示
す。この場合には、第６図（Ｂ）に示すように、光源の
各点から受光素子のPnの点に入射する光束を考えると、
光源上の−L/2の位置から−Δの位置までは光束は遮光
されず、−Δ位置を過ぎると徐々に光束が遮られ、０の
位置で全ての光束が遮断されることになり、この面積値
を計算すると下記値になる。
態、及びこの点での光量値を第６図（Ａ）、第６図
（Ｂ）に示す。第６図（Ａ）において、光源上のS-nの
点からの光束の内Pnの点に入射する光束はＢ′の斜線領
域、光源上の中心S0の点からはＡ″の斜線領域、光源上
のP-nの点からの光束はＣ″の斜線領域の光束として示
す。この場合には、第６図（Ｂ）に示すように、光源の
各点から受光素子のPnの点に入射する光束を考えると、
光源上の−L/2の位置から−Δの位置までは光束は遮光
されず、−Δ位置を過ぎると徐々に光束が遮られ、０の
位置で全ての光束が遮断されることになり、この面積値
を計算すると下記値になる。
これらの式（５）、（６）、（７）の結果からわかる
ように、受光素子９上の光量値は下方から上方にいくに
したがって、光量値は徐々に低くなるものであり、その
受光素子上での光量分布を図示すると第７図に示すよう
に直線的に変化する。
ように、受光素子９上の光量値は下方から上方にいくに
したがって、光量値は徐々に低くなるものであり、その
受光素子上での光量分布を図示すると第７図に示すよう
に直線的に変化する。
前述の説明に於いては、眼底の一点から発する光束を
考えた場合の遮光部材12上での広がり幅Δが光源の大き
さＬの1/2より小さな場合を想定して説明を行ったもの
である。
考えた場合の遮光部材12上での広がり幅Δが光源の大き
さＬの1/2より小さな場合を想定して説明を行ったもの
である。
然し乍ら の場合、即ち基準ディオプター値D0に対する被検眼のデ
ィオプター値の偏差ΔＤが所定量以上の場合には、第10
図に示すような直線変化は示さない。これを第４図ない
し第６図にしたがって説明を行う。前述のように の場合には、第４図（Ｂ）、第５図（Ｂ）、第６図
（Ｂ）はそれぞれ第11図、第12図、第13図、に示す様に
なり、この光量変化は第７図に示す様な直線変化を示さ
ないことになる。
ィオプター値の偏差ΔＤが所定量以上の場合には、第10
図に示すような直線変化は示さない。これを第４図ない
し第６図にしたがって説明を行う。前述のように の場合には、第４図（Ｂ）、第５図（Ｂ）、第６図
（Ｂ）はそれぞれ第11図、第12図、第13図、に示す様に
なり、この光量変化は第７図に示す様な直線変化を示さ
ないことになる。
次に、第２図（Ｂ）で示す被検眼の屈折力が基準値で
ある場合、第２図（Ｃ）で示す被検眼の屈折力が基準値
より正の場合も、前記したと同様に受光素子９上の光量
分布を考察することができ、その場合被検眼の屈折力が
基準値である場合は、第８図に示す如く、均一分布、被
検眼の屈折力が正の場合は第７図で示したものと逆な分
布状態となる。
ある場合、第２図（Ｃ）で示す被検眼の屈折力が基準値
より正の場合も、前記したと同様に受光素子９上の光量
分布を考察することができ、その場合被検眼の屈折力が
基準値である場合は、第８図に示す如く、均一分布、被
検眼の屈折力が正の場合は第７図で示したものと逆な分
布状態となる。
上記した光量分布の傾斜がディオプター値（屈折力）
をそして、傾斜の方向がディオプター値の正負を表わ
す。以下第10図を参照して説明する。
をそして、傾斜の方向がディオプター値の正負を表わ
す。以下第10図を参照して説明する。
光量分布の傾きを と定義すると、 前記した光束の広がりΔ、即ちボケ量Δは、前記
（４）式より、 よって（８）式より 而して、（10）式は基準ディオプター値D0に対する被
検眼のディオプター値の偏差ΔＤと が比例していることを示している。従って、光量分布よ
り を求めることにより被検眼のディオプター値の偏差ΔＤ
を求めることが可能となり、下記式によりディオプター
値Ｄを求めることができる。
（４）式より、 よって（８）式より 而して、（10）式は基準ディオプター値D0に対する被
検眼のディオプター値の偏差ΔＤと が比例していることを示している。従って、光量分布よ
り を求めることにより被検眼のディオプター値の偏差ΔＤ
を求めることが可能となり、下記式によりディオプター
値Ｄを求めることができる。
Ｄ＝D0＋ΔＤ …（11） 以下第14図を参照して角膜の形状測定について説明す
る。
る。
角膜の形状測定を行う場合は、光源４を消灯し、リン
グ状光源16を点灯する。リング状光源16からのリング状
の指標光束18はリング状ミラー15を経て角膜上に投影さ
れる。この角膜上投影された指標光束、角膜によって反
射され角膜内部に虚像を結ぶ。この虚像は受光系２によ
り受光素子９に投影される。従って、受光素子９からの
信号で、角膜上に投影された指標光束の形状を見ること
ができる。
グ状光源16を点灯する。リング状光源16からのリング状
の指標光束18はリング状ミラー15を経て角膜上に投影さ
れる。この角膜上投影された指標光束、角膜によって反
射され角膜内部に虚像を結ぶ。この虚像は受光系２によ
り受光素子９に投影される。従って、受光素子９からの
信号で、角膜上に投影された指標光束の形状を見ること
ができる。
角膜の形状が完全な球面であると受光素子９での指標
光束の形状は真円となるが、角膜の形状が真円でない場
合は第14図に示される様な楕円18′となる。
光束の形状は真円となるが、角膜の形状が真円でない場
合は第14図に示される様な楕円18′となる。
この楕円形状は、前記受光素子９の指標光束を受光し
ている画素の座標を逐次求めることにより計算すること
ができる。
ている画素の座標を逐次求めることにより計算すること
ができる。
ここで受光素子９上の基準座標系をXo−Yoとし、計算
し得られた楕円の長軸方向をXK軸、短軸方向をYK軸とす
る。
し得られた楕円の長軸方向をXK軸、短軸方向をYK軸とす
る。
この楕円18′の長軸（XK軸）の半径SXKが角膜Ｃの弱
主径線の曲率半径R1に対応し、短軸（YK軸）の半径SYK
が強主径線の曲率半径R2に対応し、長軸の角度θK1及び
短軸の角度θK2が各々強主径線の軸角度θ１、弱主径線
の軸角度θ２に相当する。
主径線の曲率半径R1に対応し、短軸（YK軸）の半径SYK
が強主径線の曲率半径R2に対応し、長軸の角度θK1及び
短軸の角度θK2が各々強主径線の軸角度θ１、弱主径線
の軸角度θ２に相当する。
XK−YK座標系に於ける楕円18′の一般式は、 AX 2＋BY 2＋CXY＝１ …（12） として表わされる。
そして、楕円18′の半径SKは、角膜の半径をｒとし、
基準となる真円の半径をｈとし、光学系の全体の倍率を
βとすると、 SK＝Ｙ×β Ｙ＝ｈ×r/2 …（14） の関係がある為、（12）、（13）式からSXK、SYKを求め
て（14）式から弱主径線の曲率半径r1は、 強主径線の曲率半径r2は、同様に として求めることができる。
基準となる真円の半径をｈとし、光学系の全体の倍率を
βとすると、 SK＝Ｙ×β Ｙ＝ｈ×r/2 …（14） の関係がある為、（12）、（13）式からSXK、SYKを求め
て（14）式から弱主径線の曲率半径r1は、 強主径線の曲率半径r2は、同様に として求めることができる。
又、強主径線の軸角度θ１＝θK2、弱主径線の軸角度
θ２＝θK1として求められる。
θ２＝θK1として求められる。
［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、眼屈折力測定系と角
膜形状測定系の光軸を共用した構成であるので、装置の
構成を著しく簡略化することができるという優れた効果
を発揮する。
膜形状測定系の光軸を共用した構成であるので、装置の
構成を著しく簡略化することができるという優れた効果
を発揮する。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の基本概略図、第２図（Ａ）（Ｂ）
（Ｃ）は被検眼のディオプター値の相違による光束の状
態の相違を示す説明図、第３図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）
（Ｄ）（Ｅ）は受光系及び被検眼眼底からの反射光束の
状態を示す説明図、第４図（Ａ）、第５図（Ａ）、第６
図（Ａ）は受光素子に到達する光源各点の反射光束の状
態を示す説明図、第４図（Ｂ）、第５図（Ｂ）、第６図
（Ｂ）は遮光部材によって遮られた場合の各光束の光量
変化を示す説明図、第７図、第８図、第９図はディオプ
ター値に対応した受光面での光量分布状態を示す説明
図、第10図は光量分布状態よりディオプター値を求める
場合の説明図、第11図、第12図、第13図は遮光部材上で
の広がり幅Δが光源の1/2の大きさより大きな場合の遮
光部材によって遮光された場合の各光束の光量変化を示
す説明図、第14図は受光素子上に投影されるリング状指
標光束の形状を示す図である。 １は眼屈折力測定用投影系、２は受光系、３は被検眼、
４は光源、５はハーフミラー、８はリレーレンズ、９は
受光素子、15はリング状ミラー、16はリング状光源を示
す。
（Ｃ）は被検眼のディオプター値の相違による光束の状
態の相違を示す説明図、第３図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）
（Ｄ）（Ｅ）は受光系及び被検眼眼底からの反射光束の
状態を示す説明図、第４図（Ａ）、第５図（Ａ）、第６
図（Ａ）は受光素子に到達する光源各点の反射光束の状
態を示す説明図、第４図（Ｂ）、第５図（Ｂ）、第６図
（Ｂ）は遮光部材によって遮られた場合の各光束の光量
変化を示す説明図、第７図、第８図、第９図はディオプ
ター値に対応した受光面での光量分布状態を示す説明
図、第10図は光量分布状態よりディオプター値を求める
場合の説明図、第11図、第12図、第13図は遮光部材上で
の広がり幅Δが光源の1/2の大きさより大きな場合の遮
光部材によって遮光された場合の各光束の光量変化を示
す説明図、第14図は受光素子上に投影されるリング状指
標光束の形状を示す図である。 １は眼屈折力測定用投影系、２は受光系、３は被検眼、
４は光源、５はハーフミラー、８はリレーレンズ、９は
受光素子、15はリング状ミラー、16はリング状光源を示
す。
Claims (2)
- 【請求項１】被検眼眼底に光源像を投影する為の投影系
と、被検眼瞳孔と略共役位置に配置した受光素子と、該
受光素子上に眼底からの光束を集光する為の受光系と、
前記眼底からの光束の一部を遮光する様に該受光系の光
路内に配置されるエッヂ状の遮光部材と、前記受光素子
に投影される光束の光量分布状態に基づき被検眼の眼屈
折力を演算する演算部とを備えた眼屈折力測定装置に於
いて、被検眼角膜に向け指標光束を投影しこの指標光束
の角膜反射により形成される指標像から被検眼の角膜形
状を測定する為の角膜形状測定系を設けたことを特徴と
する眼屈折力測定装置。 - 【請求項２】被検眼瞳像と指標像とを同一受光素子上に
導き、前記受光素子からの信号により被検眼の眼屈折力
及び角膜形状を測定することを特徴とする請求項第１項
記載の眼屈折力測定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1086103A JP2817796B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 眼屈折力測定装置 |
| DE68922973T DE68922973T2 (de) | 1988-12-06 | 1989-11-29 | Anordnung zur Bestimmung der Augenbrechkraft. |
| US07/443,111 US5071245A (en) | 1988-12-06 | 1989-11-29 | Ocular refracting power measuring system |
| EP89312398A EP0373788B1 (en) | 1988-12-06 | 1989-11-29 | Ocular refracting power measuring system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1086103A JP2817796B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 眼屈折力測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02264627A JPH02264627A (ja) | 1990-10-29 |
| JP2817796B2 true JP2817796B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=13877371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1086103A Expired - Lifetime JP2817796B2 (ja) | 1988-12-06 | 1989-04-05 | 眼屈折力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2817796B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103961055B (zh) * | 2013-06-20 | 2015-07-22 | 深圳市斯尔顿科技有限公司 | 测人眼白到白距离的光学系统及方法 |
-
1989
- 1989-04-05 JP JP1086103A patent/JP2817796B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 光学 Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．１０，ＰＰ．５４５〜５４６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02264627A (ja) | 1990-10-29 |
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