JP3226317B2

JP3226317B2 - 自覚式検眼装置および乱視度数の生成方法

Info

Publication number: JP3226317B2
Application number: JP07415992A
Authority: JP
Inventors: 和政高橋; 寿郎依田; 久則秋山
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1992-03-30
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 2001-11-05
Anticipated expiration: 2016-11-05
Also published as: JPH05277072A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は被測定者に対して連続的
に変化する乱視度数を生成する自覚式検眼装置および乱
視度数の生成方法に関する。詳しくは、検眼器の乱視度
数を被測定者の乱視軸方向と乱視度数に応じてその眼前
に設定するために、絶対値の異なる正負の円柱レンズを
組み合わせて連続的な乱視度数を生成する乱視度数の生
成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一台の自覚式の検眼装置で様々な視力検
査や視機能検査等を実行したいという要請が従来からあ
る。こうした要請に応じるために、レンズディスクが数
枚重なったレンズユニット部を使用し、かつ各レンズデ
ィスクの同一円周上に複数の測定レンズが配置されてい
る。また被測定者の乱視度数や乱視軸の方向を検査する
場合には、このレンズユニット部に、複数の球面レンズ
を配置したレンズディスクだけでなく、円柱レンズ（シ
リンダレンズ）を配置したレンズディスクとプリズムレ
ンズが設けられる。そしてこれらのレンズディスクとと
もに、球面度数変換手段、乱視度数変換手段、及びプリ
ズム度数変換手段等をレンズユニット部に内蔵すること
によって、クロスシリンダテストなどによる視機能検査
の際に、検眼装置内に簡単に所望の乱視度数が生成でき
る。

【０００３】ところで一般に眼鏡の設計では、眼鏡フレ
ームのレンズバック面から装用者の眼の角膜頂点までの
距離が所定の間隔で使用されることを前提にしている。
この間隔が異なれば、眼鏡が装用者の眼に及ぼす視力や
視機能の調整力が異なってくるからである。このため通
常の検眼装置においても、レンズユニット部の測定窓の
基準面から被測定者の眼の角膜頂点までの距離をバーテ
ックス距離（Ｖｄ値）と称しており、このＶｄ値を例え
ば１２ミリに調整してから検眼が実行されている。

【０００４】レンズディスクに配置された複数のレンズ
を組み合わせて、所望のレンズ度数や乱視度数を生成す
る検眼装置では、レンズユニット部のすべてのレンズを
バーテックス距離に配置することは、物理的に不可能で
ある。測定光軸上に配置されるレンズ自体に厚みがあっ
て、それらはそれぞれ互いに異なる位置に配置せざるを
えないからであって、また、レンズ間の間隔も無視でき
ないことは当然である。したがって、各レンズディスク
からレンズを選択して、被測定者に必要なレンズ系を構
成するように組み合わせる場合には、実際の被測定者か
らの位置（ｘmm）に応じて各レンズのレンズ度数を換算
する必要がある。Ｖｄ値を１２ミリとして、ｘmmの位置
で必要なレンズ度数Ｄnew （単位Dptr〔ｍ^-1〕）を求め
る換算式は、Ｄnew ＝Ｄ／（１＋Ｄ・Ｖ） …（１）であり、ここで補正された距離ＶはＶ＝（ｘ−１２）／１０００である。

【０００５】ここで、組み合わせレンズによって乱視度
数を生成する方法について説明する。２枚の円柱レンズ
を組み合わせて、任意の度数の乱視レンズが構成できる
ことは、いわゆるストークス（Stokes）の理論として従
来から知られている方法である。この円柱レンズとは、
一般にレンズの前後の面が互いに平行な母線をもつ円柱
面をなしているものであって、その母線方向を含む面内
では屈折作用がなく、母線に垂直な面内では通常のレン
ズと同様に屈折作用を生じる。このことから、眼鏡の乱
視レンズとして円柱レンズが使用され、乱視軸と円柱レ
ンズの母線を一致させることによって乱視を補正するよ
うにしている。

【０００６】ストークスの理論によれば、絶対値の等し
い正負の円柱レンズ（ストークスレンズ）を同一の光軸
で回転させた場合、合成乱視度数Ｄｃと合成軸度Ａｘは
レンズ屈折力の絶対値とそれらの回転角度差から一義的
に決定される。すなわち、ストークスレンズでは正の乱
視レンズであるプラスシリンダレンズと、負の乱視レン
ズであるマイナスシリンダレンズとを組み合わせて、そ
れらの軸度差に基づいて乱視度数が連続的に合成され
る。その場合に、各レンズの軸度差をεとするとき、基
準となる軸度βから正の方向にε／２だけ回転した角度
をプラスシリンダレンズの軸度といい、負の方向にε／
２だけ回転した角度をマイナスシリンダレンズの軸度と
いう。そして、ストークスレンズの合成乱視度数Ｄｃと
合成軸度Ａｘは、次の式（２），（３）によって決定さ
れる。

【０００７】Ａｘ＝tan^-1（Ｑ１／Ｑ２）／２ …（２）Ｄｃ＝−Ｑ１／sin（２Ａｘ） …（３）ただし、Ｑ１＝Ｄ〔sin（２Ａｘ1 ）−sin（２Ａｘ2 ）〕Ｑ２＝Ｄ〔cos（２Ａｘ1 ）−cos（２Ａｘ2 ）〕であって、Ａｘ1 はプラスシリンダレンズの軸度、Ａｘ
2 はマイナスシリンダレンズの軸度、すなわちＡｘ1 ＝β＋ε／２，Ａｘ2 ＝β−ε／２である。また、ストークスレンズでは、２枚の円柱レン
ズの軸度差に起因して合成乱視度数Ｄｃだけでなく、こ
の合成乱視度数Ｄｃの半分の大きさの合成球面度数Ｄｓ
が発生することも知られている。

【０００８】Ｄｓ＝−Ｄｃ／２ …（４）ところで、これらストークスの理論に基づく式（２）乃
至（４）から決定される理論値は、正負の円柱レンズと
して絶対値の等しいものを使用することが前提であっ
た。しかも、前述したように現実には２枚の円柱レンズ
は、いずれも所定のレンズ厚とレンズ間隔をもってレン
ズユニット部の筐体内に配置されている。したがって、
実際の検眼装置でレンズディスクによって生成される合
成乱視度数、合成球面度数等は、上記理論値に所定の補
正を施さなければ決定されない。

【０００９】すなわち、レンズディスクを数枚重ねて構
成したレンズユニット部では、バーテックス距離とレン
ズ位置に応じた補正を考慮して一定の範囲の乱視度数が
生成される。ところが、２枚の円柱レンズの軸度差εを
どのように調整しても実際の合成乱視度数と合成球面度
数とを同時に零とできず、僅かではあるが乱視度数ある
いは球面度数が発生する。たとえば正負の円柱レンズの
中心の厚みが２ミリ、レンズ間隔が１．５ミリ、ｄ線
（水銀）の屈折率ｎｄが１．５２３のレンズ材料によっ
てレンズ度数の絶対値を３．９８７として構成されたス
トークスレンズでは、実際に上記式（１）に基づいて、
円柱レンズの合成乱視度数の補正演算を行なうと、最強
の度数としては−８．００が合成できるが、最弱の度数
として−０．２８或いは＋０．０７が発生する。そし
て、どのように軸度差を調整しても合成乱視度数と合成
球面度数とを同時に完全に零にすることは不可能であ
る。

【００１０】そこで、従来では合成乱視度数が−６．０
Ｄ程度までをストークスレンズによって、それ以上の度
数を生成する場合には、例えば特開昭６４−２０８２４
号公報で開示されている自覚式検眼装置のように、補助
乱視レンズを使用して必要な度数を分散生成するように
していた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の方法
によって所定の乱視度数を生成する場合には、補助乱視
レンズが不可欠となる。しかし乱視測定のための補助レ
ンズをレンズユニットの筐体内部に設けるとすれば、レ
ンズユニット部の筐体の厚みが増し、被測定者にとって
の測定環境が実際に眼鏡を掛けて視標を見る場合とは大
きく異なってくる。

【００１２】すなわちレンズユニットの測定光学系が厚
くなれば、その測定窓を覗く被測定者の視野が狭くなっ
て、穴をのぞく感じが強くなる。このため、機械近視に
よる被測定者の調節力が発生して正確な検眼データが得
られず、最終球面調節に支障が生じやすい。また、測定
に必要なレンズディスクの構成も複雑になり、特に自覚
式の測定においては、測定精度が低下するという問題点
があった。

【００１３】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、検眼器における測定部の軽量化と、補助乱視
レンズを使わないで必要な乱視度数を生成して、精度の
高い乱視測定を可能にする自覚式検眼装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１４】また、本発明の他の目的は、自覚式検眼装
置で要求される広い範囲での乱視度数を精度良く生成で
きる乱視度数の生成方法を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、視機能および屈折力を測定する測定レン
ズをディスクに収納した測定レンズユニットを内蔵した
測定ヘッドを有する検眼装置の乱視度数生成機構におい
て、前記測定ヘッド内において、球面レンズディスクユ
ニットの後方に、光軸を一致させた状態で母線が互いに
反対方向に相対的に回転自在に配置されたレンズ屈折力
の絶対値を互いに異にした２つの正、負の円柱レンズを
備えた乱視レンズディスクユニットを配置し、前記乱視
レンズディスクユニットは、前記２つの正、負の円柱レ
ンズを相対的に回転させることによって、０．００
（Ｄ）を含む所定の範囲内を連続的に変化する乱視度数
を生成し、前記被測定者に対して特定された眼前距離に
乱視度数を生成するための生成条件を前記円柱レンズの
回転位置情報として予め記憶する記憶手段を有し、前記
円柱レンズの回転位置情報は、前記各円柱レンズのレン
ズ厚、レンズ度数、２枚の円柱レンズの間隔、レンズ材
料の屈折率、前記被測定者からのレンズ位置および、前
記2枚の円柱レンズの軸度の変化による度数変化の光学
補正された前記２つの正、負の円柱レンズの合成乱視度
数のデータテーブルから導きだされたものであることを
特徴とする自覚式検眼装置が提供される。

【００１６】

【作用】本発明では、各円柱レンズのレンズ度数をそれ
ぞれベース方向（基底方向）の球面屈折力とクロス方向
の円柱屈折力の２方向について計算しておき、その値か
らそれぞれいずれも被測定者の眼前所定距離（Ｖｄ値）
に補正された場合の曲率半径を求める。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、自覚式検眼装置の全体構成を示す正面
図である。この自覚式検眼装置は、近用及び遠用を含め
た視機能、視力の測定機構を備えた測定ヘッド部１と、
この測定ヘッド部１を上下動、水平回転自在に支持する
測定ヘッド支持部２と、検眼テーブル３と、これら各部
１〜３を支持している基体部４などから構成されてい
る。測定ヘッド部１は測定レンズユニット部５とＰＤ機
構部６とから構成される。本発明の特徴は、左右のユニ
ット部５ａ，５ｂに内蔵した電動オートクロス機構に、
２枚の円柱レンズを配置して、連続的な乱視度数を生成
している点にある。

【００１８】図２は、自覚式検眼装置の制御機構の主要
部分を示す制御ブロック図である。メインコントロール
基板１１０は、インタフェース回路１１１、プロセッサ
（ＣＰＵ）１１２、ＲＯＭ１１３、ＲＡＭ１１４、及び
ＲＳ２３２Ｃインタフェース１１５などから構成され
る。

【００１９】ＣＰＵ１１２は、ＲＯＭ１１３に格納され
た制御プログラムに基づきメインコントロール基板１１
０全体を制御する。ＲＯＭ１１３は、視機能あるいは視
力の測定の際に、ＥＬディスプレイ１１１で表示するた
めの複数の画面データを格納している。なお、ＲＡＭ１
１４にはＳＲＡＭ等が使用され、視機能あるいは視力の
自覚測定に必要な他覚測定データ等の各種データが測定
情報として記憶される。インタフェース回路１１１に
は、マウス１０１、ＥＬディスプレイ１０２などの入力
装置が接続されている。ＲＳ２３２Ｃインタフェース１
１５は、ＰＤ機構部６に内蔵されるＰＤヘッド基板１２
０のＲＳ２３２Ｃインタフェース１２１と接続され、メ
インコントロール基板１１０とＰＤヘッド基板１２０と
の間でデータ通信を行うためのインタフェース回路とし
て機能する。

【００２０】ＰＤヘッド基板１２０は、後述する左右の
ヘッド基板や、視標コントロール基板を制御する機能を
有していて、プロセッサ（ＣＰＵ）１２２、ＲＯＭ１２
３、ＲＡＭ１２４、及びＲＳ２３２Ｃインタフェース１
２５などから構成される。

【００２１】図３は、測定ヘッド部１の正面外観を示す
図である。この測定ヘッド部１は、測定レンズユニット
部５とＰＤ機構部６とから構成される。ここで、測定ヘ
ッド部１の正面方向には被測定者が位置する。測定レン
ズユニット部５は、左右用のユニット部５ａ，５ｂから
なり、被測定者の眼の球面測定、乱視測定、乱視軸測
定、プリズム測定等の視機能測定のための各種の測定レ
ンズ、補助レンズが収納されており、これらのレンズ群
を組合せることによって種々の視野状態を作り出し、検
眼ができるようになっている。測定レンズユニット部５
はＰＤ機構部６から吊り下げられ、ＰＤ機構部６は、測
定レンズユニット部５の左眼用のユニット部５ａと右眼
用のユニット部５ｂとの間隔を、被測定者の瞳孔間距離
（ＰＤ）に応じて調整する機構を内蔵している。

【００２２】測定レンズユニット部５の左右眼用のユニ
ット部５ａ，５ｂにはそれぞれ測定窓５ｃ，５ｄがあ
り、被測定者に両眼でこの測定窓５ｃ，５ｄを覗かせな
がら検眼を行う。この検眼に際し、上記の瞳孔間距離の
調整の他に、測定窓５ｃ，５ｄに設置される測定用レン
ズの光軸を被測定者の眼の視軸に上下方向に対しても一
致させる上下方向調整、バーテックス距離調整などが行
われる。

【００２３】ＰＤ機構部６には、頭部支持装置の支持部
材７が固定され、支持部材７に前後方向移動装置や上下
移動装置９、及び被測定者の額が当接される額当て部材
１０等が設けられる。前後方向移動装置は、額当て部材
１０を被測定者の前後方向に動かしてバーテックスを所
定の値に調整する装置であり、上下移動装置９は、測定
用レンズの光軸を被測定者の眼の視軸に、上下方向に対
して一致させる装置である。

【００２４】図４は、図３のＡ−Ａ線についての断面図
である。この断面図によって、ユニット部５ｂに内蔵さ
れた電動オートクロス機構の構成を説明する。なお、左
右の測定レンズ系は、内部構成においては対称をなして
いるため、ここでは一方のユニット部の測定レンズ系の
みを説明する。

【００２５】図４において、ユニット部５ｂの測定窓５
ｄから視標に向かうレンズ系の光軸に対して、直交する
位置にベース板１１が固定されている。このベース板１
１は、ユニット部５ｂ内で測定レンズ系及び駆動系を支
持するものである。オートクロスディスク１２は、この
ベース板１１と平行して、かつその視標側に設けられて
いる支持軸１３によって回転自在に支持されている。

【００２６】オートクロスディスク１２は、測定窓５ｄ
に対応するように分離プリズム１４、プリズムレンズ１
５ａ，１５ｂ、及び図示しない透孔が配置されている。
２枚のクロスシリンダレンズ１６ａ，１６ｂで構成され
るクロスシリンダレンズユニット１６は、図示しないユ
ニット支持台によって分離プリズム１４と同じオートク
ロスディスク１２の所定の回転角度位置に設けられてい
る。また、ベース板１１の測定窓５ｄ側にも、レンズ系
の光軸と平行する支持軸１７が設けられており、この支
持軸１７によって４枚の球面レンズディスク１８ａ〜１
８ｄが回転自在に支持されている。

【００２７】ユニット部５ｂには、更にベース板１１と
平行にベース板１９が配置されており、ここにパルスモ
ータ１４１が設けられている。このパルスモータ１４１
は、オートクロスディスク１２を回転させるための切り
替えモータであって、その駆動軸に取り付けられた駆動
歯車２０がオートクロスディスク１２の周面のギアと歯
合している。また、ベース板１１には、パルスモータ１
４２が設けられていて、その駆動軸には駆動歯車２１が
取り付けられている。この駆動歯車２１は、ベース板１
９に設けられた中間ギア２２と歯合しており、この中間
ギア２２を介して太陽ギア２３を回転させることができ
るように構成されている。

【００２８】すなわち、パルスモータ１４２はこの太陽
ギア２３を支持軸１３周りで回転させ、この太陽ギア２
３を介して、それぞれプリズムレンズ１５ａ及びクロス
シリンダレンズ１６ａ，１６ｂを同時に回転させる。そ
こで、以下では、このパルスモータ１４２をオートクロ
スモータと言う。また、図示しないプリズムモータによ
って、中間ギア２４を介して支持軸１３周りで回転する
太陽ギア２５は、もう１枚のプリズムレンズ１５ｂが、
プリズムレンズ１５ａとは独自に回転するように構成さ
れている。

【００２９】なお、２枚の乱視測定用の円柱レンズ（以
下乱視レンズという。）２６，２７は、図示しない乱視
レンズディスク上にそれぞれ独立して回転可能に配置さ
れていて、オートクロスディスク１２と球面レンズディ
スク１８ａの間に位置決めされる。

【００３０】図５は、オートクロスディスク１２とレン
ズ系の各駆動機構の位置関係を示す平面図であって、互
いに同一度数のシリンダレンズで構成したクロスシリン
ダレンズユニット１６が測定窓５ｄに一致する状態でオ
ートクロスディスク１２を示している。

【００３１】このオートクロスディスク１２には、それ
ぞれ互いに６０°の回転角度位置だけ離れて、プリズム
レンズ１５ａ（図５では、プリズムレンズ１５ｂはプリ
ズムレンズ１５ａの下面にあって、見えていない。）、
透孔３０、及びクロスシリンダレンズ１６ａ，１６ｂを
回転可能に支持する支持台３１が配置されている。さら
に、このオートクロスディスク１２には切り換えセンサ
１５１が設けられている。クロスシリンダレンズユニッ
ト１６の２枚のレンズ１６ａ，１６ｂは、支持台３０に
よってオートクロスディスク１２上で分離プリズム１４
に対して一定の位置関係で固定されている。これらクロ
スシリンダレンズ１６ａ，１６ｂの各レンズ枠３１ａ，
３１ｂはそれぞれ同じ直径を有しており、それらの周面
には、中間ギア３１ｃに歯合するギアが形成されてい
る。また太陽ギア２３には、プリズムレンズ１５ａのレ
ンズ枠３２が歯合している。そして、この太陽ギア２３
に歯合する中間ギア２２には、オートクロスセンサ１５
２が設けられている。

【００３２】ここで、オートクロスディスク１２を切り
換えモータ１４１によって回転するとき、その回転位置
は切り換えセンサ１５１によって検出される。また、オ
ートクロスモータ１４２によって駆動歯車２１、中間ギ
ア２２を介して太陽ギア２３が回転するとき、その回転
位置はオートクロスセンサ１５２により検出される。し
たがって、太陽ギア２３と歯合したレンズ枠３１ｂを支
持台３１上で回転することによって、この中間ギア３１
ｃにより２つのクロスシリンダレンズ１６ａ，１６ｂ
が、互いにマイナス軸線が９０°で交差する位置関係を
保持しながら同一方向に回転される。また、プリズムレ
ンズ１５ａも中間ギア２２を介して太陽ギア２３が回転
するとき、クロスシリンダレンズユニット１６の２枚の
レンズ１６ａ，１６ｂに対応して回転される。

【００３３】さらに、プリズムモータ１４３の駆動軸の
駆動歯車３３が取り付けられており、この駆動歯車３３
は、中間ギア２２と対向するベース板１１に設けられて
いる中間ギア２４と歯合している。この中間ギア２４
は、太陽ギア２５（図５では、太陽ギア２３の下面にあ
って、見えていない。）を介してプリズムレンズ１５ａ
の下面でプリズムレンズ１５ｂを回転させるものであ
る。したがって、このプリズムセンサ１５３により、プ
リズムレンズ１５ｂの回転位置が制御される。

【００３４】図６は、精密乱視測定時に測定窓５ｄに配
置されるレンズ系を説明する拡大図である。ベース板１
１には、中間ギア３４が軸３５周りに配置され、この中
間ギア３４は図示しない乱視レンズモータによって回転
される。乱視レンズ２７のレンズ枠２７ａの周面に形成
されたギアは、この中間ギア３４と歯合しており、乱視
レンズ２７の基底方向を所定の回転角度毎に制御でき
る。乱視レンズ２６のレンズ枠２６ａによって支持され
ている乱視レンズ２６も、同様にして、図示しない別の
乱視レンズモータによりその基底方向を所定の回転角度
毎に制御される。これら乱視レンズモータの制御に際し
ては、前記式（２），（３）に基づくストークスの理論
式で決定されるパラメータをプログラム内のテーブルに
格納しておき、各乱視レンズ２６，２７に設定される指
令角度の差に応じたパラメータが引き出される。

【００３５】分離プリズム１４は、視標側で２枚のクロ
スシリンダレンズ１６ａ，１６ｂの光軸と一致し、測定
窓５ｄ側でそれぞれ乱視レンズ２６の光軸に一致するよ
うに、斜行する光路を形成している。この斜行する光路
を介して、各クロスシリンダレンズ１６ａ，１６ｂから
入射する同一の視標についての２つの映像は、乱視レン
ズ２６に対して所定の間隔をもって並列に結像される。
したがって、測定眼に対して、クロスシリンダレンズユ
ニット１６の各レンズ１６ａ，１６ｂが回転したり、或
いは乱視レンズ２６，２７の基底方向が回転しても、２
つの分離した視標の映像は常に左右の位置関係が保持さ
れる。

【００３６】図７は、レンズディスクの制御機構を示す
制御ブロック図である。左ヘッド基板１３０は、インタ
フェース回路１３１、駆動回路１３２を含み、インタフ
ェース回路１３１を介してＰＤヘッド基板１２０に接続
されている。インタフェース回路１３１には、切換セン
サ１５１、オートクロスセンサ１５２、プリズムセンサ
１５３の他、乱視レンズセンサ１５４、球面レンズセン
サ１５５が接続されている。また、駆動回路１３２に
は、切換モータ１４１、オートクロスモータ１４２、プ
リズムモータ１４３を構成するパルスモータの他、２個
のパルスモータを含む乱視レンズモータ１４４と、４個
のパルスモータを含む球面レンズモータ１４５が接続さ
れている。

【００３７】図８は、上記実施例の各レンズディスクの
配置を示す断面説明図である。被測定者の眼の位置は、
４枚の球面レンズディスク１８ａ〜１８ｄのうちの測定
窓に最も近いレンズディスク１８ｄから１２ミリ離れて
おり、２枚の乱視レンズ２６，２７のうちマイナスシリ
ンダレンズで構成される乱視レンズ２７は、このレンズ
ディスク１８ｄから更に１２ミリ離れたところに位置す
る。また２枚の乱視レンズ２６，２７のレンズ間距離Ｔ
₀は１．５ミリであって、それぞれレンズ肉厚（Ｔ₁，Ｔ
₂）は２．０ミリである。したがって乱視レンズ２６
は、視標側のレンズ面の眼前距離が２９．５ミリのプラ
スシリンダレンズとして、乱視レンズ２７は、視標側の
レンズ面の眼前距離が２６．０ミリのマイナスシリンダ
レンズとして、被測定者の眼に作用する。

【００３８】そこで、前記式（１）によって、上記乱視
レンズ２６，２７による合成乱視度数を眼前距離１２mm
に生成される乱視度数の値に換算しておけば、換算され
た乱視度数に必要な回転角度に応じた所定パルス数が決
定され、それぞれ乱視レンズモータ１４４ａ，１４４ｂ
に指令して乱視レンズ２６，２７を回転することができ
る。この換算された合成乱視度数ＰＷを決定するための
式は、プラスシリンダレンズの度数をＤ1 、マイナスシ
リンダレンズの度数をＤ2 とするとき、ＰＷ＝Ｄ1 ＋Ｄ2 −（Ｄ1 ・Ｄ2 ・Ｔ）／1000 …（５）Ｔ＝Ｔ₀＋（Ｔ₁＋Ｔ₂）／ｎｄである。

【００３９】この式（５）から、合成レンズ度数が０．
００（Ｄ）と最強度の乱視度数とを満足する正負の円柱
レンズの度数が決定される。すなわち、式（５）より基
底方向とクロス方向の２方向についてレンズ度数を算出
して、その値に眼前１２ミリの補正をかけた場合に所望
する度数になるように、各乱視レンズの曲率半径をもと
める。一般に、レンズ度数は乱視レンズの曲率半径に依
存するからである。そして、０．０Ｄから−８．０Ｄま
で、あるいは０．０Ｄから＋８．０Ｄまでの乱視度数を
０．２５Ｄステップの幅で生成するためには、２枚の正
負の円柱レンズの度数の絶対値を僅かに変化させると、
０．０Ｄから８．０Ｄまでの範囲で合成乱視度数の生成
を可能にすることがわかった。

【００４０】例えば、上記の式（５）から方程式を、レ
ンズ中心厚２．０ｍｍ，ｎｄ＝１．５２３０７，レンズ
間隔１．５ｍｍの条件を設定して解くと、Ｓ０．００，
Ｃ−３．９９６曲率半径１３０．８８９ｍｍのＤ２レン
ズと、Ｓ０．００，Ｃ３．９３１曲率半径１３３．０４
７ｍｍのＤ１レンズを設定することができる。

【００４１】また、レンズの製造上光学的許容誤差と、
検眼装置の規格とを考慮しながら、現出する２つのレン
ズの組合せの合成度数を基準に、それぞれの使用するレ
ンズ度数を経験的に見つけ出すこともできる。（例え
ば、Ｓ０．００，Ｃ３．９５９のＤ１レンズ、Ｓ０．０
０Ｃ−４．０２４のＤ２レンズ等も使用できる。）従来
方法によれば、２枚の乱視レンズの角度差は等間隔に変
化し、また２枚のレンズの合成度数の軸度は常に一定で
あった。しかし、本発明方法では、軸度の変化によって
も度数変化が生じるため、所望する度数と軸度を合成す
るための回転角度は、予め計算された乱視レンズモータ
に対するパルス数としてデータテーブルに格納されてい
る。例えば、上記のＤ１，Ｄ２レンズを使用して、−
２．００の乱視度数を生成する場合、０．５°／１パル
スの精度のパルスモータを使用すれば、マイナスレンズ
（Ｄ２）を３７°、プラスレンズ（Ｄ１）を５１．５°
に設定する。

【００４２】図９は、クロスシリンダテストを実行する
際の乱視度数生成手順を示すフローチャートである。図
において、Ｓに続く数値はステップ番号を示しており、
これらの各ステップは、図２に示す自覚式検眼装置のメ
インコントロール基板１１０及びＰＤヘッド基板１２０
などでそれぞれ実行される。〔Ｓ１〕乱視レンズ２６，２７で生成すべき乱視軸度θ
が、被測定者の自覚応答に基づいて入力装置１００（図
２参照）から読み込まれる。このとき乱視レンズモータ
１４４ａ，１４４ｂが駆動され、実際の乱視レンズ２
６，２７の回転位置は原点に復帰され、軸度差εが０．
０に調整される。〔Ｓ２〕乱視レンズ２６，２７で生成すべき合成乱視度
数ＰＷを、同様に入力装置１００から読み込んで設定す
る。〔Ｓ３〕指令された乱視軸度θが１８０°かどうかを判
断し、１８０°以外の場合にはステップＳ４に進み、１
８０°の場合にはステップＳ５に進む。〔Ｓ４〕各乱視レンズ２６，２７を同一の方向に角度θ
だけ回転して、乱視軸の方向を設定する。〔Ｓ５〕ＣＰＵ１２２（図２参照）は、乱視生成のため
のデータがすべて入力されたとき、パルス数換算データ
が格納されたパルス数テーブル（ＣＹＬ．ｔａｂｌｅ）
に合成乱視度数ＰＷを乱視度数データとして読み込む。〔Ｓ６〕パルス数テーブルから乱視度数データに対応す
る各円柱レンズに設定すべき角度データが出力される。〔Ｓ７〕この角度データは、各乱視レンズモータ１４４
ａ，１４４ｂに対する駆動指令パルスデータとして駆動
回路１３２に与えられ、乱視レンズを所定の角度まで回
転する。入力装置１００から指令された乱視軸度θと、
合成乱視度数ＰＷは、ＥＬディスプレイなどのモニタ画
面に表示され、測定者はその表示を確認して次のステッ
プＳ８に進む。〔Ｓ８〕視標を見る被測定者の自覚応答によりクロスシ
リンダテストが実行される。すなわち乱視軸θと度数Ｃ
が被測定者の視機能と一致するまで、ステップＳ１から
の手順が繰り返される。

【００４３】上記の説明では、正負の円柱レンズの度数
の絶対値を僅かに変化させて０．０Ｄから８．０Ｄまで
の範囲で合成乱視度数の生成をするようにした。しか
し、等しい絶対値の円柱レンズを使用した場合であって
も、乱視度数の生成条件に相当する乱視度数データを記
憶しておけば、一定範囲での乱視度数を精度良く生成で
きる。

【００４４】さらに、２枚のシリンダーレンズの乱視生
成から生じる球面度数は必然的なものであり、実際の検
眼装置ではそれを打ち消すための球面補正を行うことは
周知の技術（例えば特開昭６４−３２８３８号公報）で
あり、その説明については省力するが、特に、絶対値の
異なるクロスシリンダーレンズを使用する場合は、発生
する球面度数の規則性が絶対値が等しいクロスシリンダ
ーの場合と異なるので、予め計算しておく必要がある。

【００４５】また、上記実施例の説明は、クロスシリン
ダレンズによる乱視測定の場合であったが、乱視チャー
トによる乱視検査でも同様である。また一般にレンズユ
ニットに内蔵されない２枚の円柱レンズを使用して合成
乱視度数を生成するトライアルフレームなどにも適用で
き、測定者の負担を軽減するとともにレンズ機構を簡略
にできる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では補助レ
ンズを使用することなく、レンズユニット部で所望する
乱視度数を発生できる。しかも、互いに絶対値度数を異
ならせた正負の円柱レンズによって、連続的な値で乱視
度数を生成でき、したがって、検眼のための測定部の軽
量化が図れる。また、測定者は簡単に精度良く希望する
乱視度数を生成できるから、自覚式の検眼測定がスムー
ズに行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自覚式検眼装置の全体構成を示す正面
図である。

【図２】制御機構の主要部分を示す制御ブロック図であ
る。

【図３】測定ヘッド部の正面外観を示す図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線についての断面図である。

【図５】オートクロスディスクとレンズ系の各駆動機構
の位置関係を示す平面図である。

【図６】レンズ系を説明する拡大図である。

【図７】レンズディスクの制御機構を示す制御ブロック
図である。

【図８】レンズディスクの配置を示す断面説明図であ
る。

【図９】乱視度数生成手順を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１測定ヘッド部５ｄ測定窓１２オートクロスディスク１４分離プリズム２６，２７乱視レンズ

フロントページの続き (56)参考文献特開昭64−20824（ＪＰ，Ａ) 「光学技術ハンドブック」増補版（昭 50−７−20）朝倉書店ｐ．47−52 「眼鏡技術教本」２版（昭42−10− 10）日本眼鏡技術振興会ｐ．161−166 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 3/00 - 3/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】視機能および屈折力を測定する測定レン
ズをディスクに収納した測定レンズユニットを内蔵した
測定ヘッドを有する検眼装置の乱視度数生成機構におい
て、前記測定ヘッド内において、球面レンズディスクユニッ
トの後方に、光軸を一致させた状態で母線が互いに反対
方向に相対的に回転自在に配置されたレンズ屈折力の絶
対値を互いに異にした２つの正、負の円柱レンズを備え
た乱視レンズディスクユニットを配置し、前記乱視レン
ズディスクユニットは、前記２つの正、負の円柱レンズ
を相対的に回転させることによって、０．００（Ｄ）を
含む所定の範囲内を連続的に変化する乱視度数を生成
し、前記被測定者に対して特定された眼前距離に乱視度数を
生成するための生成条件を前記円柱レンズの回転位置情
報として予め記憶する記憶手段を有し、前記円柱レンズの回転位置情報は、前記各円柱レンズの
レンズ厚、レンズ度数、２枚の円柱レンズの間隔、レン
ズ材料の屈折率、前記被測定者からのレンズ位置およ
び、前記２枚の円柱レンズの軸度の変化による度数変化
の光学補正された前記２つの正、負の円柱レンズの合成
乱視度数のデータテーブルから導きだされたものである
ことを特徴とする自覚式検眼装置。