JP2942304B2 - 眼屈折力測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は眼屈折力測定装置、特に小児から乳幼児に対
しても有用である眼屈折力測定装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来、眼屈折力測定装置としては、被検者の応答を基
に眼屈折力を測定する所謂自覚式検眼器、被検眼を他覚
的に測定する所謂オートレフラクトメータ等の装置が知
られている。

然し乍ら、この種の装置で乳幼児の測定を行なう場
合、乳幼児の協力を得られない為自覚式検眼器では測定
ができず、又一般のオートレフラクトメータでは被検眼
の位置を固定しなくてはならないが、乳幼児の場合被検
眼の位置の固定が難しく、測定は極めて困難であるとい
う欠点を有していた。

これらの欠点を解消する為、ストロボ光で被検眼眼底
を照明し、被検眼の瞳孔での光束の状態をカメラで撮影
し、その結果から被検眼の眼屈折力を測定するいわゆる
フォトレフラクション方式の測定が提案されている。

このフォトレフラクション方式の測定に於いては、被
検眼の光軸が少しずれても充分に測定をすることがで
き、被検眼を固定することが困難である乳幼児の眼屈折
力の測定には有用であるとされているものである。

斯かるフォトレフラクション方式の眼屈折力測定装置
に於いては、一瞬をとらえて測定結果を得ようとするも
のであるから被検眼の視線が測定光軸と一致し且被検者
がまばたきをしていない時に測定画像を得る様にしなけ
ればならない。

従来の方法としては、検者がモニタ画面上の被検者の
目を見て、眼が開いている状態であることを確認し、測
定を行っており、更に測定で得た画像及び測定結果か
ら、視線ずれがないか検者がまばたきをしていたかどう
かを判断していた。

［発明が解決しようとする課題］ 然し、上記した従来の方法では、一度測定をして演算
処理をし、その結果と測定画像とを検者が見て判断をす
る為、測定結果が有効でなく再測定が必要な場合には再
測定に時間が掛かり、被検者の負担が大きいという問題
があった。

又、一度の測定で眼屈折力を求めるので、得られる眼
屈折力が測定の状態に影響されるという問題もあった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、複数回の測定情報を記
憶し、この記憶した情報から眼屈折力を求め、被検者の
負担を軽減すると共に測定精度を向上させる眼屈折力測
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
受光素子上に被検眼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
光素子上に形成された画像を記憶する記憶部と、該記憶
部に記憶された画像に基づき光量分布を演算して被検眼
の眼屈折力を測定する演算部とを備え、前記記憶部がフ
レームメモリを有し、該フレームメモリが受光素子上の
画像を取込む画像取込みエリアと、取込まれた画像のう
ち光量分布演算に必要な部分のみの画像を取出して複数
ストア可能なワークエリアとに区分けされていることを
特徴とするものである。

［作用］ 画像取込みエリアに取込んだ画像に基づき、眼屈折力
演算に必要な前処理、光量分布に必要な前処理、光量分
布演算に必要な部分を決定し、この決定された部分画像
のみをワークエリアに取出してストアする。眼屈折力の
演算は、このワークエリアにストアされた部分画像に基
づいて行われる。

［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。

本出願人は先の特願昭63−238505号に於いて有用な眼
屈折力測定装置を提案しているが、本実施例は該特許出
願に係る眼屈折力測定装置に実施した場合について説明
する。

先ず先の出願に係る眼屈折力測定装置を説明する。

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であり、投影系１及び受光
系２は被検眼３に対向して配置される。

前記投影系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、該投影系１は光源４からの光束11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。

該受光素子９は、エリアCCD、或は撮像管等であり、
受光素子９の受光面9aは対物レンズ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と共役な位置に対物レンズ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。

又、前記受光素子９には演算器13が接続され、該演算
器13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14に出力する様になっ
ている。

次に上記構成の眼屈折力測定装置に於ける眼屈折力測
定は下記の如く行われる。

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、対物レンズ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。

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。

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13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14に出力し、表示器14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が可能であることは勿論
である。

又、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。

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と対物レンズ８とを一致させている。この為、光源
４と対物レンズ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対物レンズ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。

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。

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。

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′の距離の位置に結像され、この光
束は対物レンズ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′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。

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、
対物レンズ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、対物レンズ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I_nからの光束も
同様に被検眼瞳孔６から′の位置に像I_n′を結像した
後、受光素子９上に同じ領域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、…I_n、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P_nに入射する光束を考えると斜線Ａ′範囲の光束合に
限られることになる。してみると、被検眼瞳孔６から
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、P_n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、P_n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からI_n点の領域に投影され、このI
_-n点、I_n点からの反射光は、前述と同様に被検眼瞳孔６
から′の距離の位置でI_n′、I_n′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S_n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。

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S_n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。

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S_n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P_n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P_n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P_n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。

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。

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。

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９図に示す様に第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。

光量分布の傾きをΔf/f₀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（Δf/f₀）が比例して
いることを示している。従って、光量分布より（Δf/
f₀）を求めることにより被検眼のディオプター値の偏差
Δを求めることが可能となり、更に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） 上述の如く、眼底から反射される光束の光量分布から
被検眼のディオプター値を求めることができる。尚、上
述した光量分布は模式的に表わしており、実際には第14
図（Ａ）で示す眼球の各部分に対応した光量の変化（第
14図（Ｂ）参照、第14図（Ｂ）で示す光量分布は基準デ
ィオプター値での光量分布を示している）、即ち角膜の
反射による輝点21での光量の突出ρであるとか、瞳孔６
を外れた虹彩20部分での光量の落込σ等がある。

又、前記した光量分布よりディオプター値の偏差Δを
求める場合に、輝点の影響がないものしている。輝点は
眼屈折力の測定結果に影響を及ぼすので、測定に際して
は輝点の影響を除去するのが好ましい。

以下は、輝点の影響を除去することも併せて説明す
る。

第15図は本発明の一実施例の概略を示すブロック図で
ある。図中、15は前記した眼屈折力測定装置の光学系、
９は受光素子、13は演算器、14は表示器、16は受光素子
９の映像及び演算処理部の結果を記憶するフレームメモ
リ、17は演算処理部、18はフレームメモリ16、演算処理
部17の同期指令、シーケンス指令を行う制御部、19は測
定開始スイッチ、23はフレームメモリに記憶された画像
を表示器14に表示させる為の表示切換スイッチ、24はフ
レームメモリに取込む画像数を設定する回数設定器、25
は演算スタートスイッチである。

前記フレームメモリ16は、その記憶エリアが例えば第
16図の様に区分けされている。即ち、画像取込みエリア
16a,16b,16c…16FMAXとワークエリア16xに区分けされて
いる。

以下、第17図〜第27図を参照して該実施例を説明す
る。

前記表示器14には被検者の映像又はフレームメモリ16
内の画像が表示切換スイッチ23の操作で選択される様に
なっている。而して、装置に対して、被検者の位置を設
定する際には、被検者の映像を表示し、その後は必要に
応じてフレームメモリ内の画像を表示するように選択で
きる。

先ず、回数測定器24によって測定回数を設定する。

表示スイッチ23を操作して被検者の映像を表示させ
る。

検者は表示器14上に表示された被検眼像を観察する。
第19図（Ａ）は、表示器14上の画面を示すもので、表示
器14上には所定エリアを示す基準指標22R,22Lに重合わ
せて被検眼像が表示される。この被検眼の両眼像の瞳の
中心には光源４からの光束のうち被検眼角膜により反射
された光束により形成される輝点像が形成されている。
検者は、この指標22R,22Lの中に両眼像が入り概略の位
置合わせ調整が完了していること、及び被検者がまっす
ぐ視準していること、被検者がまばたきをしていないこ
とを確認した後測定開始スイッチ19をONする。測定が開
始されると、前記画像取込みエリア16a,16b,16c…へ順
次画像が取込まれてゆく。

演算処理部17は、このフレームメモリ16に記憶された
画像に基づき以下述べるステップにより演算処理を行う
ものである。

第１の画像取込みエリア1baについて輝点位置が検出
され、検出された後はこの輝点位置を中心とするエリア
（X₂;Y₂）（第21図（Ａ）参照）を取出して、前記ワー
クエリア16xの第１画像取込みエリア16aに対応する位置
に記憶させる。

第２画像16b以降の画像についてその都度輝点を検出
して上記操作を行ってもよいが、連続的に画像を取込ん
だ場合は、輝点の位置は眼が測定中に動かなければ変わ
らないとして輝点の検出を省略し、第１画像16aの輝点
と同じ位置を中心としたエリア（X₂;Y₂）を、第２画像
以降のものも一回の測定に必要な画像数全て、ワークエ
リア16xの対応する位置へ取出す。

この操作を設定回数だけ行う。尚設定回数がフレーム
メモリ16が一度に取込み得る回数FMAXを越える場合、設
定回数をＮ′＝Ｎ−FAXに設定して残りの回数分につい
て上記したと同様の操作を行い、エリア（X₂;Y₂）を初
期の設定回数分ストアする。

ここで輝点、即ち角膜反射によって生ずる輝点像の位
置検出について説明する。

フレームメモリ16に取込まれた画像は両眼が所定のエ
リア（前述した指標22R,22Lのエリアに対応している）
例えば右眼が（X₁;Y₁）に含まれる様に撮像されてい
る。第19図（Ｂ）はこのエリアを拡大したものである。

前記フレームメモリ16の（X₁;Y₁）エリアの範囲内に
於いて受光素子９の各画素で光量を比較し最も光量値が
高い点21pを求める。この点21pが輝点像が中で最も光量
が明るい点である。第19図（Ｃ）はこの輝点の周辺領域
を拡大した図である。次にこの最も明るい点21pを中心
に所定のエリア（J_X;J_Y）を設定する。このエリア内で
各画素の光量値を比較し、所定レベル以上の画像の点を
抽出し、これらの点の集合によって形成される輝点像の
図形の重心（以下輝点重心と称する）位置21Gを算出す
る。

次に、この輝点重心位置21Gを中心として輝点消去の
為の所定エリア（後述する）（X_S;Y_S）が設定される。
角膜反射により形成される輝点は中心が最も明るいとは
限らない為、単に最も明るい点21pを中心として前記輝
点消去の為の所定エリアを定めると、このエリアから輝
点像がはみでてしまう虞れがあるが、前述した様に輝点
重心位置21Gを中心とした場合にはこの虞れがない。

左眼についても、上記したと同様の手順で輝点重心の
位置21G′を算出する。

輝点の位置、即ち輝点重心の位置を中心としたエリア
（X₂;Y₂）が設定数ストアされると演算スタートスイッ
チ25によって眼屈折力の演算を開始する。

眼屈折力の演算は、ワークエリア16xにコピーされた
全てのエリア（X₂;Y₂）の画像分に対して行う。

以下、１つのエリア（X₂;Y₂）、右眼について説明す
るが、以下説明するステップは全てのエリア（X₂;
Y₂）、左眼についても同じ演算処理を行うものである。

先ず、輝点重心の位置に基づき両眼の輝点の除去を行
う。

輝点重心が求められると、前述した様に第20図（Ｂ）
の如く該輝点重心を中心とする輝点近傍の検知エリア
（X_S;Y_S）が設定される。エッヂと平行なＸ方向の走査
線で検知エリア（X_S;Y_S）の境界線と交差する点ａ点、
ｂ点の光量を求め、このａ点、ｂ点を直線で近似する。
このａ点、ｂ点を結んだ直線が前記検知エリア（X_S;
Y_S）でのＸ方向の走査線に於ける輝点の影響を除去した
光量分布を示すものである（第20図（Ｃ）参照、尚図中
δで示す光量分布は瞳孔部分をＸ方向に走査して得られ
る光量分布曲線を示す）。

而してａ点,b点間の近似直線の式は Ｌ＝｛（L_b−L_a）/X_S｝×Ｘ＋L_a …（12） となる。

斯かる走査を検知エリア（X_S;Y_S）全域に亘って行
い、検知エリア（X_S;Y_S）について輝点の影響を除去し
た修正値を求め記憶しておく。

次にエッヂと直角なＹ方向の走査線で検知エリア
（X_S;Y_S）の境界線と交差する点ｃ点、ｄ点の光量を求
め、このｃ点、ｄ点を直線で近似する。

この近似した直線は、 Ｌ′＝｛（L_d−L_c）/Y_S｝×Ｙ＋L_c …（12′） となる。

斯かる走査を検知エリア（X_S;Y_S）全域に亘って行
い、Ｙ方向の走査に関しても同様に輝点の影響を除去し
た修正値を求め記憶する。

更に、Ｘ方向走査修正値とＹ方向走査修正値とを同一
の座標についての画素の光量値を逐一比較し、比較の結
果で大なる方の光量値をその座標での最終値として記憶
する。斯かる比較によって得られたものが輝点を除去し
た検知エリア（X_S;Y_S）の画像信号となる。前記フレー
ムメモリ16の検知エリア（X_S;Y_S）部分についての記憶
値を前記比較し得られた修正値に置換し、この修正値に
置換したものを新たに修正映像としてフレームメモリ16
に記憶する。

ここで、Ｘ方向走査修正値とＹ方向修正値との比較
で、光量の大なる方を選択したのは、測定に於いて測定
誤差としての要因、例えばまつ毛の影響、水晶体の濁り
等は光量を減ずる方向に作用する。従って、光量の大な
る方がより真値に近いという理由による。

次に、検知エリアを輝点重心を中心に瞳を充分に含む
前記した（X₂;Y₂）に拡大し（第21図（Ｂ））、前記修
正映像について該検知エリア（X₂;Y₂）をＸ方向（前記
エッヂと平行な方向）、又はＹ方向（前記エッヂと直角
な方向）に走査して、走査した線上での光量分布を求め
る。この光量分布より瞳孔径ｕを求める。

第14図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）にも示した様に、瞳孔部分
を外れ虹彩部分になると光量が急激に低下する（第20図
（Ｃ））。従って、光量分布γの変化率を求めると瞳孔
６と虹彩部分20の境界点ｍ、ｎで値が突出する。この境
界点ｍ、ｎの座標位置を前記フレームメモリから読みと
り、演算処理部17で演算すれば瞳孔径ｕを求めることが
できる。

尚、本実施例に於いては、光源からの光束を制限せず
に充分広い光束て投影しており、被検眼瞳で光束を制限
する際にしているが、投影系及び受光系とも被検眼瞳の
共役な位置に通常の人の瞳孔の径より小さな絞りを配置
し常にこの絞り径で光束を制限する様に構成すれば、被
検眼の瞳孔径を検出することは必要でない。又、前述で
は瞳孔径を検出する為特定本数の走査線上の光量分布を
検出しているが、瞳の全域に亘り光量分布を検出すれ
ば、水晶体等の透光体の濁りを検出することができ、白
内障などの疾患更にには部位を知ることができる。

又、眼底反射率或は瞳孔径等により、光量分布の山の
高さ即ち受光素子上に来る光量が変化する。

この為、受光素子上での光量、或は瞳孔径、或は両方
を検知し、それにより測定光量を変化させることにより
受光素子上の光量、或は出力は一定か、或は変化量を大
幅に少なくすることができる。

この測定光量を変化させるのは自動で行なっても良い
し、切換スイッチ（図示せず）で行なっても良いことは
勿論である。

前記修正映像について検知エリア（X₂;Y₂）をＹ方向
（前記エッヂと直角な方向）に走査して、走査した線上
での光量分布を求める。

光量分布を求める走査線は前記輝点重心を通過する走
査線と該走査線−Ｘ側、＋Ｘ側にずれた各複数本とする
（第22図（Ａ））。

求められた光量分布について、各走査線のＹ方向の同
一座標の各画素の光量の平均を算出し、平均値を新に輝
点重心を通る走査線の光量値として置換し記憶する（第
22図（Ｂ）（Ｃ）参照）。この置換して得られた光量分
布を第22図に示す。又、第23図で示す光量分布より平均
化し、第10図で示される直線的な測定用光量分布に修正
する。図示される様に瞳孔の境界近傍は曲線がだれてい
るが、これは虹彩エッヂで光が散乱する為だと考えられ
る。又、被検者に対し、点眼薬で散瞳すると逆に瞳孔の
境界近傍で光量レベルが高くなるという現象がある。従
って、修正するについて、瞳孔の境界近傍α分について
は、除去して、直線的な測定用光量分布を求める。この
測定用光量分布を求めるについて、例えば最小２乗近似
法を用いる。

この近似法で求めた直線が第23図中Z₀で示すものであ
り、この直線Z₀によりディオプター値算出に必要なΔf/
f₀を求めることができる。ところが、前記平均化光量分
布にはまつ毛の影響、水晶体の濁りなどでεの様な落込
みがある。従って、より精度の高い測定用光量分布を求
めるにはこの落込みεの影響を少なくする必要がある。

その一つの方法としては、第24図に示す如く、直線Z₀
に対しε′だけレベルの低い直線Z₀′を基準とし、該直
線Z₀′より更にレベルの低い値（第24図中ε″で示され
る範囲のもの）は近似する際のデータとして使用しない
で、更に近似して得られた直線Ｚを測定用光量分布とす
るものである。

又、他の方法としては、第25図に示す様に直線Z₀より
レベルの低い範囲（第25図中εで示される範囲）につ
いては直線Z₀の値に置換え、平均化光量分布を修正し、
この修正した平均化光量分布で最小２乗法で近似し、更
にこの操作を繰返して測定用光量分布を求めるものであ
る。

又、他の方法としては第26図に示す様に注目する画素
座標Ｘより＋ｓ、−ｓの座標の光量点を直線で引き、注
目する画素座標Ｘの光量値と直線で引いた光量値を比
べ、高い方を別にとったメモリエリアにいれていく。第
27図は注目する画素座標Ｘの光量値より＋ｓ、−ｓの座
標の光量点を直線で引いた時の、Ｘの座標位置での直線
上の光量値の方が大きい場合で、この時は注目する画素
座標Ｘより、＋ｓ、−ｓの光量分布を直線で引いた時の
Ｘの座標位置での直線の光量値をメモリに入れる。これ
をスキャン方向に全て行う。このメモリに入れた光量分
布を２乗方で近似するものである。

該測定用光量分布より、前記Δf/f₀が求められ前記
（10）、（11）式より被検眼のディオプター値Ｄを求め
ることが可能となる。

このディオプター値の算出は複数の映像メモリについ
て、それぞれ行い、算出した値を平均化すれば精度の向
上が図れる。

上記した操作で右眼についてのディオプター値が求め
られるが、左眼についても同様の操作を行ってディオプ
ター値を求める。

全てのエリア（X₂;Y₂）について眼屈折力の演算を行
い求められた演算結果を設定回数分それぞれについて、
又これらの平均値を演算して、表示器14へ出力する。

次に、第28図〜第31図に於いて他の実施例を説明す
る。

フレームメモリ16に複数の画像取込みエリアを区分す
ることができない場合は、フレームメモリを１つの画像
取込みエリア16aとワークエリア16x′とに区分する フレームメモリ16を第28図の如き区分とした場合の眼
屈折力測定を第29図を参照して説明する。

アライメント完了後測定開始スイッチ19を押出すと、
画像が画像取込みエリア16a′に取込まれ、この取り込
まれた画像は表示切換スイッチ23の操作で表示器14に表
示させることができる。

前述した実施例同様、取込み画像について輝点位置を
検出し、検出した結果を表示器14に表示させ、検者は輝
点位置を画像で確認する。

この画像は、通常の場合は省略することができるが、
被検者がメガネを掛けて眼屈折力を測定する場合等は効
果的である。即ち、第31図に示す様にメガネ26のレンズ
による反射が加わり１眼について複数の輝点が存在す
る。従って、検者が表示画面を見て、角膜の輝点（図
中、3,6の位置）を指定することで輝点選択の演算処理
を省略することができるからである。

輝点の位置が検出されると、この輝点の位置を中心に
エリア（X₂;Y₂）が決定され、該エリア（X₂;Y₂）がワー
クエリア16x′に取出される。この取出しは、両眼対に
してストアしてもよく、第30図の様に右眼と左眼に分け
て個別にストアしてもよい。

エリア（X₂;Y₂）の取出しが完了すると再びアライメ
ントを行い、画像取込み、輝点位置入検出、エリア
（X₂;Y₂）の設定取出しが繰り返される。画像の取込み
回数（測定回数）が予定回数に達すると演算スタートス
イッチ25を押す。

又、予定回数に達した時に、自動的に演算スタートす
る様にしても良いことは勿論である。

演算スタートスイッチ25を押すことにより、ワークエ
リア16x′にストアされた全てのエリア（X₂;Y₂）につい
て眼屈折力算出の演算処理が行われる。

この演算処理については前記実施例と同様であるので
説明を省略する。

求められた演算結果（眼屈折力）は、それぞれ個々に
及びそれらを平均化した平均値が表示器14に出力され
る。

更に、求められた演算結果、或は平均値を、予め本体
内部に記憶させた基準値と比較し、該基準値から外れて
いる場合、或は基準値内のいずれかであるかを、演算結
果或は平均値とは別に記号、文字で出力、表示できる様
にしてもよい。

この基準値は、眼屈折力、眼屈折力の左右差、乱視、
輝点と瞳孔とのずれ、反射光量等、測定により得られる
データを基に予め設定したものである。

又、この基準値は、後から変えられる様にしてもよ
い。

尚、第18図のフレームメモリ16x、及び第30図のフレ
ームメモリ16x′の取り出した画像は、画面上で確認の
上、操作スイッチ（図示していない）により任意回目を
キャンセルすることも可能であり、更には取り直すこと
もできる。

又、フレームメモリの区分の態様については、上記実
施例に限らず種々考えられることは言う迄もない。

又、フレームメモリのワークエリアに記憶した画像
は、持運びの容易な外部記憶手段例えばICカード、メモ
リーカードに転送し、保存するか、或は別の機器で解析
することも可能である。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば下記の優れた効果を発
揮する。

（ｉ） 複数回測定して眼屈折力を求めるので測定精度
が高い。

（ii） 被検眼者を伴う測定作業は画像取込みだけであ
るので、迅速に完了し、被検者に負担を掛けない。

（iii） フレームメモリに画像取込みエリアとワーク
エリアとに区分けし、眼屈折力に必要な部分のみの画像
を限定して、ストアしてゆくのでフレームを有効に使用
でき、記憶容量が少なくて多数回の測定が可能となる。

（iv） 眼屈折力の為の画像処理、演算はワークエリア
に限って行えばよいので演算処理が早くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が実施される眼屈折力測定装置の基本概
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（Ａ）は通常の眼
球状態を示す図、第14図（Ｂ）は該状態での光量分布を
示す線図、第14図（Ｃ）は同前光量変化率を示す線図、
第15図は本発明の一実施例を示すブロック図、第16図は
フレームメモリのイメージ図、第17図は該実施例に於け
るフローチャート、第18図は画像処理時に於けるフレー
ムメモリのイメージ図、第19図（Ａ）は前記眼屈折力測
定装置の撮像画面の図、第19図（Ｂ）は被検眼部分を拡
大した図、第19図（Ｃ）は輝点像を示す図、第20図
（Ａ）は第19図（Ｂ）と同様被検眼部分の拡大図、第20
図（Ｂ）は輝点を含む範囲を示す図、第20図（Ｃ）は輝
点を通過するエッヂに対して平行な走査線の光量分布
図、第20図（Ｄ）はエッヂに対して直角方向の走査線の
光量分布図、第21図（Ａ）は第19図（Ｂ）と同様被検眼
部分の拡大図、第21図（Ｂ）は瞳孔を含む走査領域を示
す図、第21図（Ｃ）はエッヂに対して直角方向の走査線
の光量分布を示す図、第22図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は平均
化した光量分布を求める場合の説明図、第23図は光量分
布と近似値直線の関係を示す図、第24図、第25図、第26
図、第27図はそれぞれ近似直線の求め方を示す説明図、
第28図は他の実施例に於けるフレームメモリのイメージ
図、第29図は該他の実施例に於けるフローチャート、第
30図は該他の実施例の画像処理時に於けるフレームメモ
リのイメージ図、第31図はメガネを掛けた状態での表示
画面の図である。 １は投影系、２は受光系、３は被検眼、４は光源、５は
ハーフミラー、８は対物レンズ、９は受光素子、13は演
算器、14は表示器、16はフレームメモリ、16a,16b,16c
…,16a′は画像取込エリア、16xはワークエリア、17は
演算処理部、18は制御部を示す。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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
   受光素子上に被検眼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
   光素子上に形成された画像を記憶する記憶部と、該記憶
   部に記憶された画像に基づき光量分布を演算して被検眼
   の眼屈折力を測定する演算部とを備え、前記記憶部がフ
   レームメモリを有し、該フレームメモリが受光素子上の
   画像を取込む画像取込みエリアと、取込まれた画像のう
   ち光量分布演算に必要な部分のみの画像を取出して複数
   ストア可能なワークエリアとに区分けされていることを
   特徴とする眼屈折力測定装置。
2. 【請求項２】ワークエリアにストアされた複数の取出し
   た画像全てに基づき眼屈折力を演算する様にした請求項
   第１項記載の眼屈折力測定装置。
3. 【請求項３】フレームメモリが複数の画像取込みエリア
   と該複数の画像取込みエリアに対応したワークエリアと
   を有する請求項第１項記載の眼屈折力測定装置。