JP3730562B2 - 検眼装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼の屈折力を自覚的に測定する自覚式検眼装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
左右一対のレンズ室内に種々の光学素子（球面レンズ、柱面レンズ、プリズムや遮蔽板等の補助レンズ）が配置された複数の回転ディスクをそれぞれ設け、各回転ディスクを回転させることによって任意の光学素子を検眼窓に切換え配置する自覚式検眼装置が知られている。
従来、この種の装置における光学素子のレンズ径はφ（直径）２０ｍｍ（有効径φ１９ｍｍ）であり、各ディスクへの光学素子の配置構成は、例えば、図１０に示すようなものであった。この従来構成においては、球面レンズディスクは２枚であり、この２枚の球面レンズディスクに配置された２２個の球面レンズにより、−１９．００〜＋１６．７５Ｄの度数を０．２５Ｄステップで生成可能である。片眼検査時に使用する遮蔽板（ＢＬ）は被検眼側から５番目に遠い補助レンズディスクに配置されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の光学素子の配置構成には次のような欠点があった。遮蔽板ＢＬは球面レンズディスクより遠い側にある補助レンズディスクに設けられていたので、外乱光が被検者側の検眼窓を通してレンズ室内部に入射し、手前の光学素子の動きや余分な内部構造が見えることがある。これは被検者にとって煩わしさを感じさせ、検査に集中できない場合は検査が不正確になりやすい。
【０００４】
また、１２穴のディスクではそのサイズが大きくなりがちであり、特にレンズ有効径と拡大したときには、レンズ室が大型化する。この対応として、球面レンズディスクを３枚にして１枚のディスクに配置する光学素子を少なくする方法があるが、この場合、３つのレンズの重ね合わせを効率良くすると共に、強度数レンズの重ね合せを適切にしないと、見え味が低下して正確な検査が行いにくくなる。
【０００５】
本発明は、上記従来技術に鑑み、正確な検査でき、また、球面レンズの重ね合わせが適切に行える検眼装置を提供することを技術課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１） 左右一対のレンズ室ユニット内にそれぞれ複数枚の回転ディスクを設け、回転ディスクを回転させることによって任意の光学素子を検眼窓に切換え配置する検眼装置において、前記複数枚のディスクの中で最も被検者側に置かれるディスクには、開口及び複数の球面レンズとともに、片眼検査時に非測定眼の前方を遮蔽する遮蔽板を設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態の自覚式検眼装置を検者側から見た正面外観図である。１は検眼装置本体であり、検眼装置本体１は左右対称な一対のレンズ室ユニット２と、この左右のレンズ室ユニット２を支持し、両者の距離を調整する機構及び両者を輻輳する機構を持つ移動ユニット３と、を備える。左右のレンズ室ユニット２には検眼窓４が設けられている。８は検眼装置本体１を操作するためのコントローラである。
【０００８】
図２は、左眼測定用のレンズ室ユニット２を上側から見た部分断面図である。１０は測定光軸であり、Ｅは被検眼を示す。レンズ室ユニット２の筐体２０には７枚のディスク１１〜１７が軸３０を回転中心にして配置されており、各ディスクには同一円周上に開口と複数の光学素子が設けられている。各ディスクの配置は、被検眼Ｅ側から近い順に、強球面レンズディスク１１、中球面レンズディスク１２、弱球面レンズディスク１３、第１補助レンズディスク１４、強円柱レンズディスク１５、弱円柱レンズディスク１６、第２補助レンズディスク１７となっている。各ディスクの外周にはギヤが形成されており、それぞれモータ１８ａ〜１８ｇにて光軸１０に配置する光学素子の切換えが行われる。なお、図２において、４０ａは検者側の検眼窓４に配置された保護ガラス、４０ｂは被検眼Ｅ側の検眼窓４′に配置された保護ガラスを示す。
【０００９】
各ディスク１１〜１７は光学素子を保持させるための５〜８個の穴を持つ。本実施形態では６個の穴としており、この場合の光学素子の配置構成を、図６に示す。なお、各ディスクは１つの素通しの開口（０Ｄのレンズの場合も含む）を持つ。ディスク１１，１２、１３は球面レンズを保持する。ディスク１１は強度数の球面レンズ１１０を保持するものであり、開口以外の５つの穴には、−９Ｄ（Ｄはディオプタを意味し、以下同じ）、−１８Ｄ、＋９Ｄ、＋１８Ｄの球面レンズと、遮蔽板（ＢＬ）が設けられている。ディスク１２は中度数の球面レンズ１２０を保持するものであり、開口以外の５つの穴には、−１．５Ｄ、−３Ｄ、−４．５Ｄ、＋３Ｄ、＋１．５Ｄの球面レンズが設けられている。ディスク１３は弱度数の球面レンズ１３０を保持するものであり、開口以外の５つの穴には、−０．２５Ｄ、―０．５Ｄ、−０．７５Ｄ、＋０．５Ｄ、＋０．２５Ｄの球面レンズが設けられている。
【００１０】
ディスク１４は第１群の補助レンズ１４０を保持するものである。開口以外の５つの穴には、分散プリズム（左眼用は10△ベースイン、右眼用は６△ベースアップ）、ピンホール（ＰＨ）、マドックスレンズ（ＭＲ）、緑フィルタ（右眼用は赤フィルタ）、偏光板が設けられており、第１群の補助レンズは光軸１０を中心に回転しないものとされている。
【００１１】
ディスク１５は強度数の円柱レンズ１５０を保持するものであり、開口以外の５つの穴には、−１．５０〜−７．５０Ｄの円柱レンズが１．５Ｄステップで設けられている。ディスク１６は弱度数の円柱レンズ１６０を保持するものであり、開口以外の５つの穴には、−０．２５〜−１．２５Ｄの円柱レンズが０．２５Ｄステップで設けられている。円柱レンズ１５０及び１６０は、光軸１０を中心にそれぞれ回転可能に設けられている。
【００１２】
ディスク１７は第２群の補助レンズ１７０を保持するものであり、ロータリプリズム、＋１０Ｄの球面レンズ、−１０Ｄの球面レンズ、±０．２５Ｄのオートクロスシリンダレンズ（ＡＸＣ）、眼幅調整用のマークが付された素通しレンズ（ＰＤ）が設けられている。この補助レンズ１７０の内、ロータリプリズム、オートクロスシリンダレンズは光軸１０を中心に回転可能に設けられている。
【００１３】
図３はディスク１５、１６、１７に設けられた光学素子の回転機構を説明する図である。ディスク１５に保持される円柱レンズ１５０は、歯車を持つホルダ１５１により光軸１０を中心に回転可能にディスク１５に取り付けられている。ディスク１６に保持される円柱レンズ１６０は、歯車を持つホルダ１６１により光軸１０を中心に回転可能にディスク１６に取り付けられている。ホルダ１５１及びホルダ１６１の歯車は、軸３０を中心に回転する太陽歯車１５３と共に噛み合っており、太陽歯車１５３に連結した歯車１５４、中間歯車１５５を介してモータ１５６の回転が円柱レンズ１５０及び円柱レンズ１６０に同時に伝達される。
【００１４】
また、ディスク１７に保持される補助レンズ１７０の内、２つのロータリプリズム１８０ａ、１８０ｂ、オートクロスシリンダレンズ１８１は光軸１０を中心に回転可能に設けられている。被検眼側に配置されるロータリプリズム１８０ａは歯車を持つホルダ１７１ａにより回転可能に取り付けられ、もう一つのロータリプリズム１８０ｂが歯車を持つホルダ１７１ｂにより取り付けられている。オートクロスシリンダレンズ１８１は歯車を持つホルダ１７８により回転可能に取り付けられている。ホルダ１７１ａ及びホルダ１７８の歯車は、軸３０を中心に回転する太陽歯車１７３と噛み合っており、太陽歯車１７３に連結した歯車１７４、中間歯車１７５を介してモータ１７６の回転がこれらのホルダ１７１ａ、１７８に伝達される。一方、ホルダ１７１ｂは太陽歯車１７３とは別の太陽歯車１８３と噛み合っており、この太陽歯車１８３の内側に一体的に形成された歯車が中間歯車１８５を介してモータ１８６に連結している。
【００１５】
以上の各ディスク１１〜１７が保持する光学素子のレンズ径は、基本的に直径φ３０〜４０ｍｍ（有効径φ２９〜３９ｍｍ）の大口径のものである。好ましくは、一般的な仮枠検査で使用されるφ３６ｍｍ（有効径φ３５ｍｍ）以上であり、本実施形態では有効径φ３５ｍｍとしている。被検眼Ｅは、この大口径の光学素子を通して、測定光軸１０の前方に配置される検査視標を観察する。
【００１６】
こうした大口径の光学素子を使用することにより、従来使用していた有効径φ１９ｍｍに比べて被検眼Ｅの視野αの拡大化が可能となる。検眼時には被検眼Ｅの角膜頂点と最も被検眼側のディスク１１に保持された球面レンズ１１０との距離ＶＤを所定の距離（日本の場合、ＶＤ＝１２ｍｍが多く用いられる）にする。被検眼Ｅの視野角αは、最も被検眼から遠くに位置するディスク１７の光学素子１７０の有効径と、球面レンズ１１０の光学面から光学素子１７０までのレンズ距離ｄとによって定められる。視野角αは４０°以上、好ましくは４５°以上となるように構成する。光学素子の有効径φ３５ｍｍ、レンズ距離ｄ＝２８ｍｍとした場合、α＝４６°が確保される。なお、検眼窓４に配置される保護ガラス４０ａの口径は、光学素子よりは大きくして上記の視野角αを確保する。
【００１７】
ただし、レンズ径を大きくすることに伴い、屈折力を持つレンズ、プリズム類はその厚みが増大する。光学素子の厚みが増すと、レンズ距離ｄも長くなり、視野角αの拡大化に不利となる。そこで、光学素子の厚みを抑えるために次のように構成する。
【００１８】
図４（ａ）はディスク１１に保持されたマイナスパワーの球面レンズ１１１を示す。マイナス球面レンズではレンズ径を大きくすることにより外周側の厚みが増す。この対応として、少なくとも視野角αの範囲は屈折力を持つ光学特性の領域を確保しつつ、外周側は平坦にカット又は面取り幅を大きくして厚みｔを３ｍｍ以下とする。本実施形態ではｔ＝２．５ｍｍとしている。マイナスパワーの円柱レンズ１５０，１６０についても、厚みを抑える場合は同様に行えば良い。
【００１９】
図４（ｂ）はディスク１１に保持されたプラスパワーの球面レンズ１１２を示す。プラスパワーの球面レンズでは周辺に対して中心が厚い。強度プラスパワーの球面レンズにおいて、中心の厚みｔを抑えようとすると必要とする有効径が確保できず（外周の厚さが薄くなり過ぎる場合も含む）、そのままではディスク１１により保持できなくなる。この対応として、プラス球面レンズ１１２は少なくとも視野角αの範囲で光学領域（屈折力）を確保したレンズ径とすると共に、ディスク１１の穴径に足らない部分は透明材質のホルダ１１４とし、このホルダ１１４を介してプラス球面レンズ１１２をディスク１１に保持させる。なお、これはホルダ１１４とプラス球面レンズ１１２を一体的に形成することも含む。また、ホルダ１１４とディスク１１とを透明部材で一体的にすることでも良い。プラス球面レンズの場合も厚みは３ｍｍ以下とし、好ましくは２．５ｍｍ以下にする。マイナス球面レンズについても、透明なホルダ１１４を用いた構成としても良い。
【００２０】
また、レンズ径の拡大により、最も厚みが増してしまう光学素子には、斜位検査に用いるプリズムがある。断面形状が三角形の通常のプリズムを使用した場合、他の光学素子との干渉を避けるために、ディスク同士の間隔を大きく空けなければならず、レンズ距離ｄが大きくなると共に、レンズ室全体の厚みを増加させる要因となる。また、プリズム自体が重くなり、回転制御の支障になり易い。さらに、厚いレンズでは検眼時の見え味も低下する。
【００２１】
この対応として、図３に示すようにロータリプリズム１８０ａ、１８０ｂは、階段状に屈折角が形成されたフレネル式プリズムとしている。フレネル式プリズムとすれば、その厚みは他のレンズ（２．５ｍｍ以下）と同程度の厚みで構成できる。また、オートクロスシリンダレンズ１８１についてもプリズム部分はフレネル式で構成することで、厚みが抑えられる。同様に、ディスク１４に保持される分散プリズムもフレネル式のものを採用する。
【００２２】
なお、レンズ径の拡大により、１枚のディスクに配置する光学素子の数を多くし過ぎると、ディスクの径が大きくなり、レンズ室２全体のサイズが大きくなる。有効径φ３５ｍｍの光学素子を使用した場合、最大６つまでの配置構成が好ましい。こうすれば、従来の有効径φ１９ｍｍで１２穴のディスクと同程度の大きさとすることができる。
【００２３】
以上のようなレンズ径の拡大と光軸１０方向のレンズ距離ｄ（光軸１０方向のレンズ室の厚み）を抑えた構成により、視野角αの拡大化が図られる。これにより、覗き込み効果が軽減され、開放感を感じることから調節の介入が緩解される。このため、より精度の良い測定結果が得られ、仮枠での検査を省略することができる。また、レンズ径の拡大化により、検眼窓４を通して被検者の眼を検者が観察しやすくなり、眼を細めているかどうか等のチェックを行いやすくなる。これは、より正確な測定のために、被検者に注意を促すことに役立つ。
【００２４】
また、本検眼装置では光軸１０に配置するレンズの距離は設計的に定まっているので、複数のレンズを重ねて使用する際の頂間距離の度数変化を補正した屈折力とすることができ、仮枠での検査より正確な検査結果を得ることができる。
【００２５】
さらに、近方視の測定時には、左右のレンズ室ユニット２を輻輳させ、被検者の両眼の視線を内側に向けるようになっている。このとき、左右のレンズ室ユニット２が干渉を起こさない程度まで輻輳させるが、瞳孔間距離の短い被検者では限界があり、従来のレンズ径（有効径φ１９ｍｍ）では近方視の視標を見づらい状態で測定せざるを得なかった。これに対して、レンズの有効径と視野角の拡大化が図れたことにより、近方視の視標を見易くなり、より正確な測定を行うことができる。
【００２６】
また、光学素子のレンズ径の拡大化に加えて、検眼窓４（被検者側の検眼窓４′も含む）の周囲を構成するレンズ室２の筐体カバー２０ａ（図５に示す実線部）を透明部材にすると共に、内部のディスク１１〜１７及びレンズを回転可能に保持するホルダ１６１等を透明部材で構成する。こうすると、さらに開放感を高め、覗き込み効果の軽減を図ることができる。筐体カバー２０ａは検者側及び被検者側も同じ形状であり、筐体カバー２０ａを通して検者側からも被検者の顔の表情が観察しやすくなる。なお、ディスク１１〜１７は少なくとも図５の筐体カバー２０ａに重ねられる領域を透明部材にすれば良い。また、筐体カバー２０ａ及びディスク１１〜１７の透明部には反射防止膜を施しておくことが好ましい。
【００２７】
図７は図２に示したものに対して６枚のディスクで構成した例であり、図２の第２補助レンズディスク１７を廃止し、補助レンズディスク１４に限定された補助レンズを配置している（図８参照）。球面レンズディスク１１、１２、１３と、円柱レンズディスク１５、１６のレンズ構成は、図２（図６）の例と同じである。図７の構成の場合、レンズ距離ｄを短くできるので、さらに視野角αが拡大できる。ｄ＝２１ｍｍとした場合、約５５°の視野角となる。
【００２８】
検眼について説明する。通常、左眼と右眼のそれぞれの屈折力を検査する。片眼検査においては、測定していない方の眼を遮蔽するために、ディスク１１に配置された遮蔽板ＢＬ（図６、図８参照）を使用する。従来においては、遮蔽板ＢＬは球面レンズディスクより遠い側に置かれた補助レンズディスクに設けられていた（従来の配置構成を図１０に示す）。この場合、外乱光が検眼窓４０ｂを通してレンズ室内部に入射し、球面レンズの動きや余分な内部構造が見えることがあり、煩わしい。特に、筐体カバー２０ａを透明部材にした構成では、球面レンズの動きや余分な構造が見えやすくなるので、被検者が検査に集中しにくくなる。これに対して、被検眼に最も近い強度球面レンズ用のディスク１１に遮蔽板ＢＬを配置することで、外乱光の入射を防ぐことが可能となる。筐体カバー２０ａを透明部材にした場合も、最も近い側で遮蔽されるため、余分な構造が見えにくくなる。なお、筐体カバー２０ａにした構成では、遮蔽板ＢＬを黒色のものでなく、スリガラスや半透明にすると良い。
【００２９】
次に、上記のようなレンズ構成における球面度数の生成について説明する。従来の１２穴の検眼装置における光学素子の配置は、例えば、図１０に示す構成であった。この従来構成においては、球面レンズディスクは２枚であり、この２枚の球面レンズディスクに配置された２２個の球面レンズにより、−１９．００〜＋１６．７５Ｄの度数を０．２５Ｄステップで生成可能である。しかし、１２穴のディスクではそのサイズが大きくなりがちであり、特にレンズ有効径を拡大したときには、レンズ室が大型化する。そこで、本検眼装置では、図４、図６で示したように、６つの穴を持つ３枚の球面レンズディスク１１〜１３を使用し、１４枚の少ないレンズ枚数で実用的な度数（−２３．２５〜＋２１．５０Ｄ）を効率的に生成可能としている。
【００３０】
６つの穴を持つ３枚の球面ディスクにおける球面レンズの他の配置構成を図９に示す。図９（ａ）〜（ｅ）は、強度数用の球面レンズディスク１１と中度数用の球面レンズディスク１２のレンズ構成は図６に示したものと同じであり、弱度数の球面レンズディスク１３の配置構成が異なる。レンズディスク１３のレンズ構成は、−１．２５Ｄ〜＋１．２５Ｄの間で０．２５Ｄステップ毎に変化する５個の球面レンズとしている（０Ｄは開口である）。これらは、使用頻度の高い近視用の中等度数を強度数レンズ（強度数ディスク１１に配置されたレンズ）を使用せずに生成するようにしてある。例えば、図６の場合、−５．２５Ｄまでの近視用度数がディスク１２とディスク１３の球面レンズで生成可能である（「−４．５０」＋「−０．７５」＝−５．２５Ｄ）。図９（ａ）では−５．００Ｄまで、図９（ｂ）では−５．５０Ｄまで、図９（ｃ）では−５．７５Ｄまで、図９（ｄ）では−４．７５Ｄまで、図９（ｅ）では−４．５０Ｄまでの近視用度数が、それぞれディスク１２とディスク１３の球面レンズで生成可能である。
【００３１】
一方、図９（ｆ）、（ｇ）の場合、ディスク１２とディスク１３の球面レンズの組み合わせでは、それぞれ−３．５０Ｄ、−３．２５Ｄまでしか作れない。それ以上の近視用度数を作る場合、ディスク１１の強度数レンズを組み合わせる必要があるので不利である。屈折力の強い強度数レンズの組み合わせは、収差や見え味の点で劣るので、できるだけ避けることが望ましい。図６及び図９（ａ）〜（ｅ）では、−４．５０Ｄの球面レンズをディスク１２に配置しているので、使用頻度の高い中等度の近視用度数を重視する場合に有利であり、これにより精度の高い測定が行える。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、正確な検査が行える。また、球面レンズの配置構成において適切な球面レンズの重ね合わせが行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の自覚式検眼装置を検者側から見た正面外観図である。
【図２】左眼測定用のレンズ室ユニット２を上側から見た部分断面図である。
【図３】ディスクに設けられた光学素子の回転機構を説明する図である。
【図４】マイナスパワーの球面レンズとプラスパワーの球面レンズについて、その厚みを抑えるための構成を説明する図である。
【図５】透明部材にする筐体カバーを示す図である。
【図６】図２に示すディスク構成における光学素子の配置構成を示す図である。
【図７】図２に示したものに対して６枚のディスクで構成した例を示す図である。
【図８】図７のディスク構成における、光学素子の配置構成を示す図である。
【図９】６つの穴を持つ３枚の球面ディスクにおける球面レンズの他の配置構成を示す図である。
【図１０】従来の検眼装置における各ディスクへの光学素子の配置構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 検眼装置本体
２ レンズ室ユニット
４ 検眼窓
８ のコントローラ
１０ 測定光軸
１１ 強球面レンズディスク
１２ 中球面レンズディスク
１３ 弱球面レンズディスク
１４ 第１補助レンズディスク
１５ 強円柱レンズディスク
１６ 弱円柱レンズディスク
１７ 第２補助レンズディスク
２０ａ 筐体カバー
１１０、１２０、１３０ 球面レンズ
ＢＬ 遮蔽板

Claims (1)

1. 左右一対のレンズ室ユニット内にそれぞれ複数枚の回転ディスクを設け、回転ディスクを回転させることによって任意の光学素子を検眼窓に切換え配置する検眼装置において、前記複数枚のディスクの中で最も被検者側に置かれるディスクには、開口及び複数の球面レンズとともに、片眼検査時に非測定眼の前方を遮蔽する遮蔽板を設けたことを特徴とする検眼装置。

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