JP3504322B2

JP3504322B2 - 被測定眼寸法測定装置

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Publication number: JP3504322B2
Application number: JP04852394A
Authority: JP
Inventors: 英樹畑中
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 2004-03-08
Anticipated expiration: 2019-03-08
Also published as: JPH07255674A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的に被測定眼の眼
内寸法を非接触で測定することができる屈折力補正機能
付きの被測定眼寸法測定装置の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から屈折力測定装置と角膜曲率半径
測定装置の複合器械、光学的に被測定眼としての被検眼
の眼内寸法を非接触で計測することができる被測定眼寸
法測定装置として、特開平４−３５６３７号公報に開示
のものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の測
定装置においては、一連の検査・診断を行う際に、検
者、被検者はある測定を行う器械から別の測定を行う器
械への移動を伴うことにより、検者には測定の煩わしさ
を、被検者には度重なる検査・診断に対する苦痛を与え
ることが少なくなく、また、診察室、検査室の限られた
空間を有効に利用することができず、省スペース化の観
点からも問題があった。

【０００４】本発明は、上記従来装置の欠点を解決し、
被測定眼の屈折力、角膜曲率半径、および眼内寸法を一
度の測定で短時間に精度よく容易に行うことができる被
測定眼寸法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】請求項１に記載の被検眼
寸法測定装置は、光源からの光を眼内対象物と参照面と
に向けて射出しかつ該眼内対象物と該参照面とにより反
射された各反射光を合成して干渉させる干渉光学系と、
前記干渉光を受光し干渉信号を出力する受光部と、該受
光部からの信号に基づいて被測定眼の寸法を測定する被
測定眼寸法測定部と、前記干渉信号の強度変化に基づい
て前記眼内対象物への光束の集光状態を変化させて被測
定眼の球面度数及び乱視度数に対する屈折力補正を行う
屈折力補正部と、該屈折力補正部によって補正された際
の前記眼内対象物への光束の集光状態に基づいて前記干
渉信号の振幅又は前記眼内対象物からの反射光量が１つ
の極大値を持つ場合にはその極大値から屈折力を求め、
前記干渉信号の振幅又は前記眼内対象物からの反射光量
が２つの極大値を持つ場合にはそのいずれか一方の極大
値から球面度数を求め、前記他方の極大値についての屈
折力と前記球面度数との差から円柱度数を求める屈折力
測定部と、から構成されていることを特徴とする。請求
項２に記載の被検眼寸法測定装置は、前記屈折力補正部
は、前記干渉信号の強度に基づいて、前記干渉光学系を
形成するレンズ部を光軸方向に移動させることにより、
前記眼内対象物への光束の集光状態を変化させて被測定
眼の屈折力補正を行うことを特徴とする。請求項３に記
載の被検眼寸法測定装置は、前記屈折力補正部は、前記
干渉信号の振幅又は前記眼内対象物からの反射光量が極
値となるように前記眼内対象物への光束の集光状態を変
化させることにより屈折力補正を行う構成であることを
特徴とする。請求項４に記載の被検眼寸法測定装置は、
前記光源は、屈折力補正時には、パルス点灯されること
を特徴とする。請求項５に記載の被検眼寸法測定装置
は、前記被測定眼からの反射光のみが受光部へ入射する
構成とし、前記受光部の前方に回転自在のスリットを設
け、合焦レンズが弱主経線又は強主経線付近に移動した
際に、このスリットを回転させて眼底反射光のみの強度
を求め、該眼底反射光の強度が最大となる角度方向と直
交する方向の乱視軸角度として求めることを特徴とす
る。請求項６に記載の被検眼寸法測定装置は、前記参照
面に向かう光路の途中に回転自在の円柱レンズを配置
し、前記合焦レンズが弱主経線又は強主経線に対応する
付近に移動された際に、前記円柱レンズを回転させて干
渉信号の強度を求め、該強度が最大となる前記円柱レン
ズの最大屈折力方向を乱視軸角度として求めることを特
徴とする。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【作用】本発明の被測定眼寸法測定装置によれば、被測
定眼寸法測定部により被測定眼の寸法を測定できる。ま
た同時に、屈折力補正部により被測定眼の屈折力補正を
行い、屈折力測定部により被測定眼の屈折力を測定でき
る。更には、乱視軸角度を測定することもできる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の被測定眼
寸法測定装置の各実施例を説明する。

【００１０】図１は本発明に係わる測定装置の第１実施
例を示すものである。図１において、１００は角膜位置
測定系（リング像投影受像光学系）、１０１は眼底位置
測定系である干渉光学系、１０２は被検眼角膜に光束を
照射する照射光学系としてのリング状光源投影部、１０
３は被検眼（被測定眼）、１０４は対物レンズである。

【００１１】図２は図１に示す二次元イメージセンサ１
０７に形成されたリング像を示す図である。リング像投
影受像光学系１００の構成は特開平４−３５６３７号と
ほぼ同一であるので、その説明は省略する（具体的に
は、出願番号：平成２年特許願第１４５１０７号；平成
２年５月３１日出願；発明の名称；眼内長さ測定装置；
の出願当初の明細書の第７頁の「第１図において」から
第１４頁の「入射光線である。」までの実施例の記載、
及び第１図から第５図までの記載を参照）。

【００１２】干渉光学系１０１は、レーザダイオード１
３０、レンズ１３３、ピンホール１３４、ビームスプリ
ッタ１３５、レンズ１３６、合焦レンズ１３７、コリメ
ートレンズ１３８、全反射ミラー１７２、模型眼ユニッ
ト部材１７３、ピンホール１４０、レンズ１４１、ホト
センサ１４２を有する。レーザダイオード１３０は低コ
ヒーレント長のもので、そのコヒーレント長は、例え
ば、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍのものを使用する。レー
ザダイオード１３０を出射されたレーザ光は、レンズ１
３３によってピンホール１３４に集光される。ピンホー
ル１３４は準点光源としての役割を果たす。なお、光源
としては、レーザダイオード１３０の代わりにスペクト
ル幅の狭いＬＥＤ等を用いてもよい。

【００１３】ピンホール１３４を通過したレーザ光は、
ビームスプリッタ１３５によってレンズ１３６に向かう
光束と、コリメートレンズ１３８に向かう光束とに分割
される。レンズ１３６は、合焦レンズ１３７、ダイクロ
イックミラー１１５と共に測定光路１７１を構成してい
る。コリメートレンズ１３８は、全反射ミラー１７２、
模型眼ユニット部材１７３と共に参照光路１７４を構成
している。

【００１４】レンズ１３６は、ピンホール１３４を通過
したレーザ光をコリメートする役割を果たす。レンズ１
３６によってコリメートされたレーザ光は、測定光束と
して合焦レンズ１３７に導かれる。合焦レンズ１３７
は、光軸方向に移動可能とされ、被検眼１０３に対する
屈折力補正部材としての役割を果たす。合焦レンズ１３
７は合焦レンズ駆動部２００によって移動され、合焦レ
ンズ１３７の移動量は例えば、駆動部２００のモータの
回転に伴ってパルス列を出力するエンコーダの出力信号
をカウントし、そのカウント数から検出する構成となっ
ているものとする。合焦レンズ１３７を通過した測定光
束は、ダイクロイックミラー１１５、対物レンズ１０４
を経由して被検眼１０３に導かれ、後述する屈折力補正
を行うことにより、眼底１５２上に収束される。

【００１５】合焦レンズ１３７は眼底反射光をコリメー
トする機能を果たし、コリメートされた眼底反射光は、
レンズ１３６、ビームスプリッタ１３５を経由してピン
ホール１４０にリレーされる。ピンホール１４０は、ピ
ンホール１３４とビームスプリッタ１３５の反射面に関
して共役であり、ピンホール１３４と眼底１５２上のス
ポット光は共役であるので、被検眼１０３に対して測定
装置のアライメントが多少ずれても、眼底反射光はピン
ホール１４０を通過できる。

【００１６】コリメートレンズ１３８によってコリメー
トされたレーザ光は、全反射ミラー１７２によって模型
眼ユニット部材１７３に導かれる。模型眼ユニット部材
１７３は、参照光路１７４の光路長と測定光路１７１の
光路長とが同じになるように光軸方向に移動可能とされ
ている。この模型眼ユニット部材１７３は、レンズ１７
５、反射ミラー１７６、可動枠体１７７から概略構成さ
れている。模型眼ユニット部材１７３は、その移動に伴
って生じるぶれによる反射光束の偏向を解消するために
用いたものであり、原理的には単なる可動ミラーを用い
ても構わない。反射ミラー１７６で反射された参照光束
は、同一光路をたどってビームスプリッタ１３５を経由
し、測定光束と合成されてピンホール１４０にリレーさ
れ、そのピンホール１４０を通過した光束は、レンズ１
４１によってフォトセンサ１４２に収束される。

【００１７】模型眼ユニット部材１７３を移動させて、
参照光路１７４と測定光路１７１との光路差がレーザダ
イオード１３０のコヒーレント長以下になると、参照光
束と測定光束とが干渉を起こし、模型眼ユニット部材１
７３の移動速度とレーザダイオード１３０の発振波長と
に応じた干渉信号が得られる。そして、繰り返し干渉信
号が観察できるように、例えば、毎秒１０往復程度の速
度で模型眼ユニット部材１７３を駆動するものとする。
干渉波形は、参照光路１７４と測定光路１７１との光路
差が、レーザダイオード１３０の発振波長の１波長分変
化するごとに正弦波的に変化し、参照光路１７４と測定
光路１７１との光路長が等しくなった時、最も強い干渉
が得られる。つまり、最も強い干渉が得られた時の参照
光路１７４の光路長が測定光路１７１の光路長に等し
く、模型眼ユニット部材１７３の反射ミラー１７６の位
置がビームスプリッタ１３５の反射面に対して眼底１５
２と同一の位置になる。

【００１８】ホトセンサ１４２の出力は、図３に示すよ
うに、増幅器１５０を介して波形整形回路１７８に入力
され、干渉信号のピーク位置を検出し、そのピーク時の
模型眼ユニット部材１７３の反射ミラー１７６の位置か
ら、眼底１５２の位置を測定することができる。ここ
で、レーザダイオード１３０のコヒーレント長を０．１
ｍｍと仮定すれば、干渉信号のピーク位置の検出は、コ
ヒーレント長である０．１ｍｍの数分の一の分解能で決
定でき、眼内寸法の測定に十分な精度を得ることができ
る。

【００１９】次に、図３ないし図７を参照しつつ信号処
理の詳細について説明する。

【００２０】眼底１５２からの反射光としての測定光束
は、参照光束に比べて微弱光であり、光量差がある。し
かし、両光束を干渉させて干渉信号として測定するの
で、フォトセンサ１４２の暗電流に基づくノイズ成分を
除去することができ、効率よく信号成分を検出すること
ができる。そのため、増幅器１５０は、フォトセンサ１
４２の干渉信号の交流成分のみを増幅する。

【００２１】この時得られる干渉信号Ｃ4 は、図４に示
すように、０Ｖを中心とした交流波形となるが、ショッ
トノイズ等のランダムノイズに埋もれているため、その
ままでは干渉信号Ｃ4 が得られた時の模型眼ユニット部
材１７３の位置を検出することが困難である。しかし、
干渉信号Ｃ4 の周波数ｆは、模型眼ユニット部材１７３
の移動速度Ｖとレーザダイオード１３０の発振波長λ0
によって次式により決まる。

【００２２】ｆ＝２・Ｖ／λ0 ここで、模型眼ユニット部材１７３の移動量を適当にと
れば、測定中の移動速度Ｖは一定と考えてよく、周波数
ｆを装置定数とすることができる。

【００２３】従って、干渉信号Ｃ4 を上式の周波数ｆに
合わせたバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１７９に通すこ
とにより、ランダムノイズから信号成分のみを抽出する
ことができる。移動速度Ｖが一定にできなかった場合に
は、バンドパスフィルタ１７９の代わりに移動速度の変
化に合わせたトラッキングフィルタを使用すればよい。

【００２４】模型眼ユニット部材１７３の反射ミラー１
７６の位置Ｘを横軸にとり、ホトセンサ１４２の出力電
圧を縦軸にとると、バンドパスフィルタ１７９から上記
の干渉信号Ｃ4 が得られる。干渉信号Ｃ4 は全波整流回
路１８０に入力され、図５に示す整流波形Ｃ5 に整形さ
れる。その整流波形Ｃ5 は平滑回路１８１に入力され、
図６に示す平滑波形Ｃ6 とされる。

【００２５】平滑波形Ｃ6 は、ピークホールド回路１８
２を介して比較回路１８３に入力されると共に直接比較
回路１８３に入力される。ピークホールド回路１８２
は、平滑波形Ｃ6 よりもΔＶだけ低い電圧をピーク電圧
として保持し出力する。従って、ピークホールド回路１
８２は、図７に示すような波形Ｃ7 を出力する。比較回
路１８３は、波形Ｃ6 と波形Ｃ7 とを比較し、波形Ｃ7
が波形Ｃ6 よりも大きくなった位置Ｘ0 で出力がＬから
Ｈになり、ステップ信号Ｃ8 を出力することになる。

【００２６】ここで、ΔＶが平滑波形Ｃ6 の出力ピーク
レベルＶに対して十分に小さければ、比較回路１８３の
出力信号の反転する位置Ｘ0 の本来のピーク位置Ｘｐと
のずれ量ｄは十分小さいと考えてよく、比較回路１８３
の出力信号が反転する時の模型眼ユニット部材１７３の
位置Ｘ0 を、干渉が最も強く生じている時の模型眼ユニ
ット部材１７３の位置（干渉信号がピークの時の模型眼
ユニット部材１７３の位置）としてよい。

【００２７】比較回路１８３の出力信号は、ラッチ回路
１８４、制御回路１５７に入力される。模型眼ユニット
部材１７３は、ユニット駆動部１８５により駆動され、
位置検出回路１８６によりその位置データが検出され
る。ラッチ回路１８４は、模型眼ユニット部材１７３の
移動量を表す位置検出回路１８６の位置データをラッチ
する。位置検出回路１８６は、例えば、ユニット駆動部
１８５のモータの回転に伴ってパルス列を出力するエン
コーダの出力信号をカウントし、そのカウント数から模
型眼ユニット部材１７３の移動量を検出する構成とすれ
ばよい。また、模型眼ユニット部材１７３に直接セット
されたリニアエンコーダの出力信号をカウントしてもよ
い。

【００２８】従って、ラッチ回路１８４は、干渉信号Ｃ
4 が最も強く現れた時の模型眼ユニット部材１７３の位
置データを保存する。その位置データは、演算部１２８
に入力され、基準位置Ｙ（特開平４−３５６３７号公報
の明細書の上記頁参照）から眼底１５２までの距離が測
定される。また、特開平４−３５６３７号公報に記載さ
れているように、角膜位置測定系１００により基準位置
Ｙから角膜頂点１２０Ｐまでの距離を測定することが可
能なため、両測定結果から眼内寸法を測定することがで
きる。測定結果は表示部１６４に表示される。

【００２９】ここで、被検眼１０３の微動の影響を除去
するために、両測定が同時に行われる必要があるが、比
較回路１８３の出力信号を角膜位置測定系１００のスタ
ート信号として使用し、制御回路１５７がスタート信号
を検出すると同時に、二次元イメージセンサ１０７のリ
ング像ｉ1 ，ｉ2 のデータをデータ読取り回路１２８の
ゲートアレイ１６２を介してフレームメモリ１６３に取
り込むことにより、同時測定を行うことができる。

【００３０】バンドパスフィルタ１７９、全波整流回路
１８０、平滑回路１８１、ピークホールド回路１８２、
比較回路１８３を有する波形整形回路１７８は、角膜位
置測定系１００のスタート信号生成部としての機能を果
たす。

【００３１】次に、屈折力補正について説明する。

【００３２】本測定装置は、アライメント操作と共に被
検眼１０３の屈折力補正を行う。なお、屈折力補正は、
一度被検眼１０３に対して行えば再調整する必要はな
く、さらに、装置のアライメントが完全でなくても、概
略行われていれば補正を行うことができ、装置のアライ
メントを困難にすることはない。

【００３３】ここで、屈折力補正の説明の前に、被検眼
１０３への光束の収束状態を被検眼に乱視があるものと
して図８（イ）の模式図を参照しつつ説明する。

【００３４】この図８（イ）において、符号ｑ１は点光
源（ピンホール）、ｑ２は被検眼の角膜１２０に入射直
後の強主経線方向の焦線、ｑ３は最小錯乱円、ｑ４は弱
主経線方向の焦線、ｑ５は強主経線方向の焦線が光軸ｏ
ｎを横切る位置と最小錯乱円ｑ３の位置との中間の測定
光束の状態を示している。この図８（イ）において焦線
ｑ２、ｑ４の幅ｔはピンホールの直径ｒとほぼ同径とす
る。

【００３５】被検眼１０３が正視眼又は乱視のない近視
眼若しくは遠視眼の場合には、最小錯乱円ｑ３の位置の
光量が最大である。すなわち、眼底１５２に最小錯乱円
ｑ３を位置させれば眼底からの反射光量が最大となる。
被検眼１０３が大きな乱視を有するときは、強主経線方
向の焦線ｑ２が光軸ｏｎを横切る位置、弱主経線方向の
焦線ｑ４が光軸ｏｎを横切る位置、最小錯乱円ｑ３の位
置に眼底１５２が位置するときに極小値となり、その中
間に眼底１５２が位置するときに光量が極大となる（図
８（ロ）を参照）。この場合、眼底１５２からの反射光
束は、模型眼ユニット部材１７３の反射ミラー１７６か
らの反射光束と合成され干渉信号となる。反射ミラー１
７６からの反射光束は一定の光量であるので、干渉信号
の振幅量は眼底１５２からの反射光の光量によって変化
することになる。つまり、干渉信号の振幅量が最大とな
った時、眼底１５２からの反射光が最大となり、被検眼
１０３の屈折力に対する補正がなされたとすることがで
きる。より詳細には、ホトセンサ１４２から得られる干
渉信号を観察しつつ、合焦レンズ１３７を光軸方向に移
動させると、被検眼１０３に乱視がない場合には１個の
極大値が得られ、被検眼１０３に乱視がある場合には、
２個の極大値が得られる。

【００３６】被検眼１０３が正視眼でない場合、例え
ば、被検眼１０３が乱視のない近視の時は、図９に示す
ように、被検眼１０３に平行光束として入射した測定光
束は眼底１５２の手前で最小錯乱円ｑ３ができる位置と
なり、被検眼１０３が乱視のない遠視の時は、図１０に
示すように、眼底１５２の奥側で最小錯乱円ｑ３ができ
る位置となる。即ち、被検眼１０３が近視、遠視の時
は、平行光束として被検眼１０３に入射する測定光束は
眼底１５２上で最小錯乱円ｑ３ができる位置とならず、
ホトセンサ１４２に得られる干渉信号は、眼底１５２上
で光束が広がっている分だけ減少する。

【００３７】合焦レンズ移動部２００は、屈折力補正部
として機能し、屈折力補正に際し一旦合焦レンズ１３７
を所定範囲内で移動させ、ピークホールド回路１８２か
らの出力が最大となった時の合焦レンズ１３７の位置を
記憶しておき、その後、合焦レンズ１３７をその記憶位
置に移動させることで屈折力補正を実行する。

【００３８】即ち、被検眼１０３が乱視のない近視の時
は、図１１に示すように、合焦レンズ１３７をダイクロ
イックミラー１１５に近づける方向に移動させ、測定光
束を発散光束とし、ホトセンサ１４２から得られる干渉
信号の振幅が最大になる位置、つまり、眼底１５２上に
最小錯乱円ｑ３ができるように合焦レンズ１３７を移動
させる。また、逆に、被検眼１０３が乱視のない遠視の
時は、図１２に示すように、合焦レンズ１３７をダイク
ロイックミラー１１５から遠ざける方向に移動させ、眼
底１５２に測定光束の最小錯乱円ｑ３ができるようにす
ればよい。屈折力測定は、予め設定された合焦レンズ１
３７の基準位置と記憶された合焦レンズ１３７の位置ま
での移動量により、被検眼１０３の屈折力Ｄを屈折力測
定部として機能する制御回路１５７、演算部１５８を用
いて求めることができる。

【００３９】すなわち、干渉信号の極大値が１個の場合
には、対物レンズ１０４の焦点距離をｆとし、対物レン
ズ１０４の焦点位置Ｆから合焦レンズ１３７による測定
光束の収束位置までの距離をｘとすると、被検眼１０３
の屈折力（ディオプター）Ｄは、次式で求まる。

【００４０】Ｄ≒ｘ／（ｆ・（ｆ＋ｘ））（ただし、ｘ、ｆはメートル表示とする）合焦レンズ移動部２００のモータにはパルスモータを用
いれば、入力パルス数に基づいて合焦レンズ１３７の移
動量を検出できる。また、合焦レンズ移動部２００のモ
ータの回転に伴って回転するエンコーダのパルス信号を
カウントし、そのカウント数から合焦レンズ１３７の移
動量を検出する構成、合焦レンズ１３７に直接セットさ
れたリニアエンコーダの出力信号をカウントして、移動
量を検出する構成としてもよい。

【００４１】次に、干渉信号の極大値が２個得られた場
合には、被検眼１０３に乱視があるとして、２つの極値
の中間位置、又は干渉信号の極小値が得られたときに眼
底１５２に最小錯乱円ｑ３ができることとなる。合焦レ
ンズ１３７を可動させて測定光束を点Ｆ´に収束させた
とき、弱主経線方向の焦線ｑ４が眼底１５２にできたと
する。このとき焦点Ｆから点Ｆ´までの距離をＸ２とす
る。また、合焦レンズ１３７を可動させて測定光束を点
Ｆ´´に収束させたときに、強主経線方向の焦線ｑ２が
眼底１５２にできたとする。このとき点Ｆ´´から焦点
Ｆまでの距離をＸ３とする。この場合には、被検眼１０
３の球面度数Ｓと円柱度数Ｃは以下の式により求められ
る。

【００４２】Ｓ≒Ｘ２／｛ｆ・（ｆ＋Ｘ２）｝Ｃ≒Ｘ３／｛ｆ・（ｆ＋Ｘ３）｝−Ｓ以上の実施例では、干渉信号に基づき極大極小を判断す
ることにしたが、遮蔽板１８７を参照光路１７４に挿入
し、眼底１５２からの反射光のみに基づいて極大極小を
判断してもよい。

【００４３】乱視軸角度Ａは、測定光束の収束位置を変
化させたときに２つの極大値が得られたときに行うもの
とする。

【００４４】このときには、図１に示すピンホール１４
０を、図１３（イ）ないし図１３（ハ）に示すスリット
板２０１に交換し、参照光がホトセンサ１４２に戻らな
いように遮光板１８７を参照光路１７４に挿入する。次
に、合焦レンズ１３７を強主経線方向の焦線ｑ２が眼底
１５２にできる位置（又は弱主経線方向の焦線ｑ４が眼
底１５２にできる位置）まで移動させる。そして、スリ
ット駆動部（図示を略す）により、スリット板２０１を
光軸を中心に回転させる。そして、被検眼１０３からの
眼底反射光のみをホトセンサ１４２により受光し、その
出力信号が最大（眼底反射光量が極大）となる時の回転
角位置にスリット板２０１のスリット２０２を位置させ
ることによって、乱視軸角度Ａを求めることができる。
というのは、スリットの長手方向が図１３の（ロ）に示
すように強主経線方向（又は弱主経線方向）と一致すれ
ば、ホトセンサ１４２の受光量が最大となり、スリット
の長手方向が図１３の（ハ）に示すように強主経線方向
（又は弱主経線方向）と直交すればホトセンサ１４２の
受光量が極小となるからである。従って、ホトセンサ１
４２の受光量が最大となったときの回転角と直交する方
向を乱視軸角度として求めることができる。スリット板
２０１の回転角は、スリット駆動部にパルスモータを用
い、入力パルス数に応じたスリット板２０１の回転角を
検出すればよい。また、モータの回転に伴ってパルス列
を出力するエンコーダの出力信号をカウントし、そのカ
ウント数からスリット板２０１の回転角を検出してもよ
い。

【００４５】この場合、増幅器１５０は、ホトセンサ１
４２の出力信号の交流成分のみを増幅する構成であるの
で、干渉信号を検知することができても、このままでは
眼底１５２からの反射光量を検知することができない。
そこで、眼底１５２からの反射光量を検知して、屈折力
Ｓ，円柱度数Ｃ、乱視軸角度Ａを求める時には、レーザ
ダイオード１３０をレーザ駆動部１５３によりパルス駆
動し、眼底１５２からの反射光を交流成分として検出す
るようにすればよい。

【００４６】この方法によれば、ホトセンサ１４２の構
成を変更することなく簡単に眼底１５２からの反射光量
のみを検出することができる。さらに、パルス駆動する
周波数をバンドパスフィルタ１７９の周波数ｆに合わせ
ることにより、効率よくその信号成分を検出することが
できる。

【００４７】ホトセンサ１４２の出力信号は、増幅器１
５０を介してバンドパスフィルタ１７９に入力され、整
流・平滑され、ピークホールド回路１８２に入力されて
いる。ピークホールド回路１８２のホールド時間を適当
な値に設定すれば、そのピークホールド回路１８２の出
力信号をそのままレベル表示回路１６０で表示し、その
レベルが最大になるようにスリット板２０１を回転させ
ればよい。

【００４８】このようにすれば、被検眼１０３の屈折
力、角膜曲率半径、および眼内寸法を一度の測定で短時
間に精度よく容易に測定することができる。なお、干渉
光学系１０１による眼底位置測定、角膜位置測定系１０
０による角膜頂点位置測定の詳細な説明については、特
開平４−３５６３７号の実施例を参照されたい。

【００４９】図１４は、参照光路１７４に円柱レンズ２
０３を挿入し、スリット板２０１のスリット２０２の長
手方向と円柱レンズ２０３による焦線が延びる方向とを
一致させ、円柱レンズ２０３とスリット板２０１とを同
期して回転させる構成とする。そして、合焦レンズ１３
７を強主経線方向の焦線ｑ２が眼底１５２にできる位置
（又は弱主経線方向の焦線ｑ４が眼底１５２にできる位
置）まで移動させ、円柱レンズ２０３とスリット板２０
１とを同期して回転させる。これにより、干渉信号の強
度を変化させ、干渉信号の強度が最大となったときの円
柱レンズ２０３の回転角を乱視軸方向として求めること
ができる。円柱レンズ２０３の駆動部にはスリット駆動
部と同一の構成を採用できる。

【００５０】有害光の光量が少ない場合には、乱視軸角
度Ａの測定に際しては、ピンホール１４０を除去して回
転スリット板２０１を挿入しなくともよく、また、ピン
ホール１４０の径を大きめのものと交換してもよい。

【００５１】以上は、合焦レンズ１３７の移動量に基づ
く屈折力測定方式について述べた。しかし、合焦レンズ
１３７の移動に要する時間量に基づいても屈折力を測定
することができる。

【００５２】この場合には、予め設定された合焦レンズ
１３７の基準位置と記憶された合焦レンズ１３７の位置
までの移動に要した時間量により被検眼１０３の屈折力
（球面度数Ｓ）を求めればよい。すなわち、合焦レンズ
移動部２００のモータは等速駆動され、合焦レンズ１３
７の基準位置、例えば、０ディオプターの合焦基準位置
からホトセンサ１４２により得られる干渉信号の振幅、
あるいは眼底反射光量が最大になる位置までの移動に要
した時間量を検出する構成とすればよい。

【００５３】また、被検眼１０３が乱視の時は、干渉信
号の振幅、あるいは眼底反射光量が最大になる位置のう
ち、強主経線方向と弱主経線方向の合焦レンズ１３７の
位置までの時間量をそれぞれ記憶し、それぞれの位置ま
での移動に要した時間量の差分により、被検眼１０３の
屈折力（円柱度数Ｃ）を求めるようにすればよい。

【００５４】

【発明の効果】本発明の被測定眼寸法測定装置によれ
ば、被検眼の屈折力、角膜曲率半径および眼内寸法を一
度の測定で短時間に精度よく容易に測定することがで
き、限られた空間を有効に利用するという省スペース化
をもたらすことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の被測定眼寸法測定装置の光学図であ
る。

【図２】図１の二次元イメージセンサに形成されたリン
グ像を示す図である。

【図３】本発明の被測定眼寸法測定装置の要部回路図で
ある。

【図４】図１のホトセンサから出力される干渉波形図で
ある。

【図５】図４の干渉波形の全波整流波形図である。

【図６】図５の全波整流波形の平滑波形図である。

【図７】図３に示す比較回路の作用を説明するための信
号波形図である。

【図８】被検眼に乱視がある場合の測定光束の結像状態
を示す光束図である。

【図９】被検眼が近視の時の測定光束を示す模式図であ
る。

【図１０】被検眼が遠視の時の測定光束を示す模式図で
ある。

【図１１】近視の場合の屈折力補正を説明するための模
式図である。

【図１２】遠視の場合の屈折力補正を説明するための模
式図である。

【図１３】乱視軸角度の測定の一例を示す図であって、
（イ）はその光学系の部分構成図（ロ）、（ハ）はスリ
ット板の平面図である。

【図１４】乱視軸角度の測定の他の例を示す光学系の部
分構成図である。

【符号の説明】

１００角膜位置測定系１０１干渉光学系１０３被検眼１３０レーザダイオード（光源）１３７合焦レンズ（屈折力補正部構成要素）１４２ホトセンサ（受光部）１５７制御回路（被測定眼寸法測定部、屈折力測定
部）１５８演算部（被測定眼寸法測定部、屈折力測定部）２００合焦レンズ移動部（屈折力補正部）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 3/10 - 3/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光を眼内対象物と参照面とに
向けて射出しかつ該眼内対象物と該参照面とにより反射
された各反射光を合成して干渉させる干渉光学系と、前
記干渉光を受光し干渉信号を出力する受光部と、該受光
部からの信号に基づいて被測定眼の寸法を測定する被測
定眼寸法測定部と、前記干渉信号の強度変化に基づいて
前記眼内対象物への光束の集光状態を変化させて被測定
眼の球面度数及び乱視度数に対する屈折力補正を行う屈
折力補正部と、該屈折力補正部によって補正された際の
前記眼内対象物への光束の集光状態に基づいて前記干渉
信号の振幅又は前記眼内対象物からの反射光量が１つの
極大値を持つ場合にはその極大値から屈折力を求め、前
記干渉信号の振幅又は前記眼内対象物からの反射光量が
２つの極大値を持つ場合にはそのいずれか一方の極大値
から球面度数を求め、前記他方の極大値についての屈折
力と前記球面度数との差から円柱度数を求める屈折力測
定部と、から構成されていることを特徴とする被測定眼
寸法測定装置。
【請求項２】前記屈折力補正部は、前記干渉信号の強
度に基づいて、前記干渉光学系を形成するレンズ部を光
軸方向に移動させることにより、前記眼内対象物への光
束の集光状態を変化させて被測定眼の屈折力補正を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の被測定眼寸法測定装
置。
【請求項３】前記屈折力補正部は、前記干渉信号の振
幅又は前記眼内対象物からの反射光量が極値となるよう
に前記眼内対象物への光束の集光状態を変化させること
により屈折力補正を行う構成であることを特徴とする請
求項１に記載の被測定眼寸法測定装置。
【請求項４】前記光源は、屈折力補正時には、パルス
点灯されることを特徴とする請求項１に記載の被測定眼
寸法測定装置。
【請求項５】前記被測定眼からの反射光のみが受光部
へ入射する構成とし、前記受光部の前方に回転自在のス
リットを設け、合焦レンズが弱主経線又は強主経線付近
に移動した際に、このスリットを回転させて眼底反射光
のみの強度を求め、該眼底反射光の強度が最大となる角
度方向と直交する方向を乱視軸角度として求めることを
特徴とする請求項２に記載の被測定眼寸法測定装置。
【請求項６】前記参照面に向かう光路の途中に回転自
在の円柱レンズを配置し、前記合焦レンズが弱主経線又
は強主経線に対応する付近に移動された際に、前記円柱
レンズを回転させて干渉信号の強度を求め、該強度が最
大となる前記円柱レンズの最大屈折力方向を乱視軸角度
として求めることを特徴とする請求項１に記載の被測定
眼寸法測定装置。