JPH031834A - 眼屈折度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は被検眼の眼屈折度を測定するための眼屈折度測
定装置に関する。

【従来の技術】

一般に、眼屈折度を測定する装置として種々のレフラク
トメータが知られている。レフラクトメータは、被検眼
の眼底すなわち網膜上に結像された光量（測定光）を光
学系を通して観１ｆｌ１７し、眼の屈折度を１測定する
装置である。 従来の装置においては、測定光を被検眼に投光する前に
、装置側の測定光学系と被検眼との位置関係を計１定可
能な状態、すなわち、全照準から合焦状態に調整する。 従って、この調整時と測定光投光時との間には僅かの経
過時間があるため、この時間に被検眼が移動し、その結
果、測定光投光時には上記調整済状態が崩れてしまって
いることがある。最も生じやすいことは、被検眼の光軸
と測定光学系の光軸との間の光軸ずれである。この軸ず
れが生ずると、当然測定値は誤差を含んだものとなり信
頼性に欠けることになる。 ところが、従来の装置にあっては、このような誤差は無
視されている。従来の装置にあっては、被検眼を動かな
いように被検者のヘッドを装置にしっかりと固定する対
策がなされている。しかしながら、この場合においても
、ヘッドの完全固定はなされていないため、上記軸ずれ
は依然として生じ得る。

【発明の解決しようとする課題】

従って、本発明の解決すべき技術的課題は、装置側の測
定光学系の光軸と被検眼の光軸との光軸ずれによる測定
値の誤差を解消し、以って信頼性の高い測定値を得るよ
うにすることである。

【課題を解決するための手段・作用・効果】上記技術的
課題を解決するために、本発明によれば、次の構成の装
置が提供される。 すなわち、被検眼の眼屈折度を測定するための測定光学
系を備えた光学測定部と、 上記光学測定部からの測定データに基づいて眼屈折度を
算出する本体部とを備える。 上記測定光学系は、測定光を投光して被検眼の網膜上に
投光パターンを投影する測定光投光光学系と、該被検眼
の網膜−１；に投影された投光パターン像の反射光を受
光センサーＬに受光する測定光受光光学系とを含む。 上記測定光の投光パターンは、測定光投光光学系の光軸
の周囲に該光軸に関して互いに９０°離れた位置に配置
される２つのスポット光を含む。 上記測定光受光光学系は、被検眼より出射する網膜−４
二のスポット像の反射光を集光する接眼レンズと、該接
眼レンズを通過した上記反射光の光束を通過させる絞り
と、該絞りを通過した光束を通過させる結像レンズと、
該結像レンズにより結像されるスポット像を受光する受
光センサとをその光軸−ヒに有する。 上記絞りは、上記接眼レンズに関して被検眼の角膜と略
共役な位置に配置され、かつ網膜−にのスポット像の反
射光の内、角膜上において、測定光受光光学系光軸か交
わる点を通過する光束を選択通過させるに十分小さな絞
り穴を有する。 上記ＩＷ成においては、受光センサＩユに十分小さいス
ポット像を得ることかできるので、受光センサーヒてス
ポット像の正確な位置を確定できる。（７ｆっで、受光
センサ上におけるこのスポット像の位置データに基づい
て所定の計算式に基づいて計算すれば軸ずれ誤差のない
あるいは極めて少ない測定値か得られる。 また本発明によれば、次の構成の装置か提供される。 すなわち、被検眼の眼屈折度を測定するための測定光学
系を備えた光学測定部と、 」−記光学測定部からの測定データに基ついて１ｌｆＮ
屈折度を算出する本体部とを備え、 上記測定光学系は、測定光を投光して被検眼の網膜上に
投光パターンを投影する測定光投光光学系と、該被検眼
の網膜上に投影された投光パターン像の反射光を受光セ
ンサ上に受光する測定光受光光学系とを含む。 上記測定光の投光パターンは、測定光投光光学系の光軸
の周囲に該光軸に関して９Ｑ’ｆｊｊに配置された計４
つのスポット光を含む。 上記測定光受光光学系は、被検眼より出射する網膜−ヒ
の各スポット像の反射光を集光する接眼レンズと、接眼
レンズを通過した上記各反射光の光束を通過させる結像
レンズと、該結像レンズにより結像される各スポット像
を受光する受光センサとをその光軸上に有する。さらに
、受光センサに受光された計４つのスポット像に関し、
上記測定光受光系光軸に関して軸対称の各スポット像対
毎に、２つのスポット像の位置データに基づいて、測定
光投光光学系の被検眼の網膜上における各スポット光の
投射点の被検眼光軸に対する高さ（ｈ）に対応する高さ
（ｈｏ）を算出する第１算出手段と、上記６高さ（ｈｏ
）に基づいて眼屈折度を算出する第２算出手段を備える
。 上記構成においては、高さ（ｈｏ）を６対の測定光につ
き、２つの測定光を使用して各測定光受光センサ上の各
スポット像の位置データを得ているので、この対のスポ
ット像の位置データに基ついて所定の計算式で高さ（ｈ
ｏ）を求めれば、軸ずれ誤差の影響のな、、い測定値が
得られる。 具体的には、上記第１算出手段は、受光セン号に受光さ
れた計４つのスポット像に関し、６対ｊｉｊに、一方の
スポット像の測定光受光系光軸からの第１高さ（ｈｏ“
）と他方のスポット像の測定光受光光学系光軸からの第
２高さ（ｈｏ’“）とを算出し、かつ次式： 測定光投光光学系の被検眼の角膜上における各スポット
光の投射点の測定光光軸に対する高さ（ｈ）に対応する
高さ（ｈｏ）を算出する。 上記構成においては、上記測定光受光光学系では、上記
接眼レンズと結像レンズとの間に、絞りをさらに設ける
ことか好ましい。 上記絞りは、上記接眼レンズに関して被検眼の角膜と略
共役な位置に配置されかつ受光センサ上に必要な絞り光
量の光束を通過させるに十分大きい絞り穴を有するよう
に構成することか好ましい。 この構成は、云わば、第１の構成と第２の構成との組み
合わせであり、従って、第１の構成にわいて、絞りによ
り選択された各反射光の光束の受光センサ上におけるス
ポット像について第２の構成を適用することになるから
、第１の構成により達成される軸ずれによる誤差補正に
重複して再度第２の構成により誤差補正することになる
から、測定値の精度は非常に信頼性の高いものとなる。

【実施例】

以下に本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。 第１図は本実施例の眼屈折度測定装置の概略構成を示す
ブロック図である。図示するように、光学測定部１と本
体部２との二つの構成に大きく分けられている。光学測
定部１は、その内部に測定用光学系を内蔵しており、所
謂／％ンディータイブと呼ばれる「手軽に片手で持って
自在に動かせる」程度の大きさ及び重さに構成されてい
る。本体部２には、光学測定部１からの画像信号に基づ
いて照準および焦点の合致状況を認識する画像認識装置
３と、その画像信号を映像にして表示するモニタ４とが
それぞれ内蔵されている。また、画像認識装置３および
モニタ４の両者との信号のやり取りを行いながら制御信
号を光学測定部１へ出力し、且つ画像認識装置３に入力
された画像信号から得られる測定データに基づいて眼屈
折度を演算するマイクロコンピュータ（以下マイコンと
いう）５も内蔵されている。測定光学系が’ｆ＆倹眼に
対して合照準且つ合焦状態となったことが画像認識装置
３で検出されると、マイマン５より測定光学系に測定開
始信号を送る。そして、光学測定部ｌからの画像情報及
び画像認識装置３からの画像信号に基づいてマイコン５
により眼屈折度が算出される。 尚、図中６はマイコン５に対する操作スイッチであり、
７はマイコン５で算出された結果を印字して出力するプ
リンタである。光学測定部ｌと本体部２とはケーブル（
第２０図参照）あるいは無線によって連絡されていれば
よ（、いずれにしても測定時に被検眼に対する位置調整
が必要な部分である光学測定部１のみが取り出されて、
据え置き型の本体部２に対して移動自在にその運動系と
して分離されており、従って検者がこれを手に持って被
検眼に対する位置調整操作を行うのは極めて簡便である
。 第２図には本実施例における光学測定部１に内蔵された
１ｌｔ１１定光学系８が示され、第３図ないし第８図は
該測定光学系８を構成する各要素光学系として測定光投
光光学系９、測定光受光光学系１０、視標光学系１１、
モニタ用カメラ光学系１２およびモニタ用レチクル光学
系）３よりなる照準光学系、さらにモニタ用照明光学系
１４の各要素光学系をそれぞれ別々に表している。 まず第３図は測定光投光光学系９を示しているが、測定
光の投光用光源１５には赤外線光源が用いられ、光源１
５から投光された測定光は第１反射ミラー１６によって
直角上方へ反射される。この直角上方へ反射された測定
光の光軸ａ、上には、二つの直角プリズムの各直角対辺
を形成する面が該光軸ａ、に対して第１反射ミラー１６
とは反対側に４５°傾斜して接合された第１プリズム１
７が配置されている。こｑ第１プリズム１７はハーフプ
リズムであって、赤外光はある比率で部分的に反射させ
て残りを透過させ、且つ可視光は殆ど透過させる。従っ
て、第１プリズム１７によって直角に屈折された測定光
の光軸ａ１上に被検眼Ｅを位置させることによって、測
定光を被検眼Ｅ内に投光することができる。なお、光源
１５と第１反射ミラー１６との間の光軸ａ１上には、光
源１５側から順にコリメータレンズ１９．投光パターン
マスク２０．投光リレーレンズ２１が配置され、第１反
射ミラー１６と第１プリズム１７との間の光軸ａ１上に
は接眼レンズ２２が配置されている。 測定光は、投光用光源１５から投光されてコリメータレ
ンズ１９．ｔｘ光パターンマスク２０．投光リレーレン
ズ２１．第１反射ミラーｔ６．接眼レンズ２２、第１プ
リズム１７を経て、角膜面から瞳孔水晶体を経て被検眼
Ｅ内に入り、網膜上に投光パターンの光源を投影する。 第４図には測定光の受光光学系１０を示す。受光系の測
定光は、被検眼Ｅの網膜上に形成された光源（投光パタ
ーン）の像からの反射光となって投光光学系９の光軸ａ
Ｉに沿って逆行するが、第１反射ミラー１６（第２図に
図示）の位置に達したときはこのミラー１６の大略中央
部に開口された第１透孔２３を通過する。第１透孔２３
の直下には絞り２４か形成されており、絞り２４の直下
には後述する第２反射ミラー２５（第２図に図示）の大
略中央部に形成された第２透孔２６か形成されており、
第１透孔２３を通過した測定光はさらに絞り２４および
第２透孔２６を通過して直進する。 従って光軸ａ１を逆行する受光系測定光の第１透孔２３
通過後の光軸ａ、は、そのまま下方へ直進して結像レン
ズ２７およびフィルタ２８を介して受光センサ２９に至
る。絞り２４は接眼レンズ２２に対して、被検眼角膜位
置と略共役な位置に配置されており、これにより、被検
眼が光軸にに・Ｉする測定光学系の光軸の僅かな軸ずれ
誤差により生じる測定誤差が自動的に補正されるように
なっている。従って、ハンディ−タイプの光学１ｆｌｌ
ｌ定部１を採用することにより生じがちな手振れすなわ
ち被検眼の光軸と測定系光学系の光軸の軸ずれにより生
じる測定誤差を最小にすることか可能である。 この原理的詳細説明は後述する。 第５図はモニタ用照明光学系１４を示すが、モニタ用照
明光学系の光軸ａ３の周囲を均等に囲繞し、照（（チの
合った状態では該光軸ａ、上に位置する被検眼に臨むよ
うに６個の赤外線光源が照明光源３０として配置されて
いる。なお、この光軸ａ。 は測定光の光軸ａ４と一致している。そして、この照明
は赤外線によるので被検眼Ｅには光と［２ての感覚かな
く、眩しさを感じない。 上述の照明光学系１４による照明光は被検眼Ｅの角膜で
反射し、この反射光が光学測定部１の被検眼Ｅに対する
照準合わせのための照準光としてモニタ用カメラ光学系
１２を第６図に示すように構成する。そしてこの照明光
は、第９図および第１Ｏ図に示すように、照明光学系の
光軸ａ３に対して適当な傾斜角度λを成す平行光線くビ
ーム）か被検眼Ｅに向かうように投光された場合に、被
検眼Ｅの光軸ａ６が照明光学系の光軸ａ３に対してずれ
ていると、６本のビームの角膜反射光（照準光）による
６個の像（大略点光源の反射像となって見える）がなす
円の中心位置（即ち被検眼Ｅの光軸ａ１）が照明光学系
の光軸ａ３に対して「ずれｊを生じるので、原理的には
この「ずれ」の量εを測定し、これをＯとすることによ
って照準合わゼか行える。 また、照明光源３０の角膜反射輝点は他の映像信号に比
べて３倍以上も強く、これを利用して合焦状！房の検出
を行うことも可能である。即ち、合焦時にはこの輝点か
最も小さくコントラストか強くなるので、この状態を画
像認識装置３により検出すればよく、照準合わせ操作と
同様に角膜反射輝点という同一の対象に注目してその検
出を行うので、照準合わせと焦点合わせとの両操作が比
較的高速度で検出でき、即時処理か可能となる。このよ
うに照準を合わせることにより、被検眼Ｅの光軸ａＥに
対して測定系やモニタ系等の装置側光軸を測定可能なよ
うに一致させることができ、また焦点を合わせることに
よって、光学測定部ｌと被検眼Ｅとの距離、Ｏいては測
定光投光光学系９の接眼レンズ２２と被検眼Ｅの角膜面
との距離をＨｉｌ＋定に適した一定距離にすることがで
きる。照明光学系１４の光軸ａＪ：の第１プリズム１７
（赤外光を部分的に透過）の後方（照明方向を前方とし
て）には赤外線を反射するとともに可視光を透過させる
グイクロイックミラー３１が、照準光（赤外線）を直角
に下方へ反射させるように該光軸ａ３に対して４５°傾
斜して配置されている。このタイクロイックミラー３１
により直角下方へ屈曲された光軸上には、第１プリズム
１７とは大略逆特性のハーフプリズム、即ち赤外光を殆
と透過し且つ可視光を殆と反射させるハーフプリズムで
ある第２プリズム３２が配置されている。グイクロイッ
クミラー３１で反射された照準光は、第２プリズム３２
を透過してそのままに沿って下方へ直進し、該第２プリ
ズム３２の下方に配置されたモニタリレーレンズ３３を
経てさらにその下方に設置された第３反射ミラー３４に
入射する。そして照準光はさらに直角に反射し、第２反
射ミラー２５に至る。光軸ａ３は、第２反射ミラー２５
の平面−七で測定光受光系１０の光軸ａ、と交差するの
で、正確には第２透孔２６内で交差することになる。照
準光は第２反射ミラー２５てさらに直角に下方へ反射さ
れ、光軸ａ８に沿って受光センサ２９に至る。 第７図にモニタ用レチクル光学系１３を示す。 第２プリズム３２の側方に、照準位置表示標識のレチク
ルを表示するための可視光源であるレチクル１３５．レ
チクルパターンマスク３６．レチクル対物レンズ３７が
順に設けられており、レチクル光＃、３５から照射され
る光は、光軸ａ４に沿ってレチクルパターンマスク３６
を通過することによってその標識パターン光となり、さ
らにレチクル対物レンズ３７を通過して第２プリズム３
２に至り、直角下方へ屈折される。レチクルパターンは
、例えば同心の２重円で表され、その内側円は最小測定
可能瞳孔径を示し、外側円は角膜反射像の生じる標準位
置に描かれる。第２プリズム３２によって直角下方へ屈
折されるレチクル光の光軸ａ４は、上記照準光の光軸と
一致するように第２プリズム３２のプリズム面が配置さ
れている。従ってそれ以降の光学系はモニタ用カメラ光
学系１２の部分と同一である。このように、第２プリズ
ム３２以降の照桑光の光学系とレチクル光の光学系とが
一致するので、照明光学系の光軸ａ３上に６個の照明光
の角膜反射光の中心かあれば、その中心とレチクルの標
識パターンの中心とは一致することになり、その一致し
たことを一つの受光センサ２９上で検知すれば照準が合
ったことを検知したことになる。尚、本実施例ではレチ
クルパターンをレチクル光＃、３５およびレチクルパタ
ーンマスク３６等によって得ているが、このレチクルパ
ターンはモニタ画像上に照準基準となる位置を表示でき
ればよいので、例えばモニタ画像上にそのパターンを書
いてもよく、あるいは、モニタ用カメラ光学系１２上の
モニタリレーレンズ３３に関して被検眼Ｅと共役な位置
に赤外光を透過させる例えば透明なガラス仮を配置し、
これにパターンを書いて受光センサ２９上にそのパター
ンを検知させることも可能である。 第８図には視標光学系１１が示されている。上記第１プ
リズム１７を通過した光軸ａ３上に配置されたグイクロ
イックミラー３１は可視光を透過させるので、光軸ａ５
の延長上でグイクロイックミラー３１の後方に位置させ
て視標となる物体３８（第２０図参照）を置けば、被検
者は第１プリズム１７およびグイクロイックミラー３１
を通してその物体３８を見ることができ、この視標を直
視させた状態で被検眼Ｅの光軸ａＥを大略光軸ａ、上に
一致させる。 以上のように、照明光源３０は照準光の光源をも兼用し
ており、また、受光センサ２９は一つでレチクル光を含
む照準光ならびに測定光を検知するように構成されてお
り、全体として測定用光学系８自体は小型化されており
、光学測定部ｌをノ１ンディタイプに構成する上で極め
て有利に構成されている。 また照明光源３０は、第１１図に示すように検眼窓３９
の周縁部に配置されるが、その検眼窓３９の周縁部には
光軸ａ、の回りに自由回転自在な円盤部材４０が光学測
定部１のノ・ウジング（図示せず）に装着されており、
この円盤部材４０に照明光１３０が固定されている。こ
の円盤部材４０には、水平な基準径線４２上に二つの照
明光源３０が位置するような箇所に錘４３か取り付けら
れており、このことによって円盤部材４０ひいてはＩｌ
へ明光源３０が、光学測定部上の傾きに拘わらす常に一
定の姿勢を維持できる。なお、このような構造のために
照明光源３０には好ましくない「揺れ」を生じる恐れが
あるが、照準合わせ操作は元来慎重に静かな動作で行わ
れるので、実際には支障かない。そして、本体部２に内
蔵されているマイコン５によって基準径線４２上の１対
の照明光源かその池の照明光源とは別々に点滅制御され
る。水平方向に対して光学測定部１の姿勢が傾いている
場合には、基準径線４２上の１対の照明光源に対応する
モニタ上の１対の角膜反射輝点の座標を画像認識装置３
によって得られるので、どの輝点対か水平であるか（水
平を基準とした場合）を知るために、基準径線上の１対
の照明光源だけを点灯し、その池の照明光源は消灯する
制御（逆の制御でも可）を行う。この制御動作は一瞬の
動作で十分であり、検考にとってはモニタ画面か暗くな
るといった見苦しさを意識させるようなことはない。こ
のようにして、水平方向に対する光学測定部１の傾き角
度か得られるので、測定計算結果の−っである軸角度（
ＡＸＩＳ）の値からその角度分だけを減じて補正がなさ
れ、正確な値か出力表示される。 測定光投光光学系９の投光パターンマスク２０によるパ
ターンとしては種々のものが可能である。 例えば光軸ａ上の回りに環状に形成されて所定半径を有
する円形パターンや、この円形パターンと同様に光軸ａ
、から所定距離だけ離れて、例えば９０’毎や６０°＠
あるいは４５°毎のように、等中心角位置毎に配置され
るスポットパターンか現実的である。尚、本実施例では
、９０°毎のスポットパターンを採用している。 以上のように構成された本実施例の眼屈折度測定装置に
おける測定光の投受光光学系９，１０による眼屈折度の
測定は以下のように行われる。 第１２図は本実施例において測定光すなわちスポット先
が光軸ａ１上の定点Ｏを通って角膜Ｅ１上に入射し、網
膜ＥＪ−に至る光路を斜視図的に示した図である。尚、
第１２図は１つのスポット先の光路のみを代表として示
している。照準が定まり且つ合焦状態にある測定光の投
光光学系９では、その光軸ａ１が被検眼の光軸ａＥと図
のＺ軸上で致しており、且つ測定光は光軸ａｌ上の定点
Ｏを通って角膜Ｅ、上の点Ｐに入射して網膜Ｅ、上の臓
Ｑに至る。尚、この定点０は、測定光の受光光学系１０
において絞り２４の位置と角膜面の位置とか互いに共役
となるような位置に接眼レンズ２２が在るときに、測定
先用先源１５から投光された測定光か接眼レンズ２２通
過後に光軸ａ、上を通過する点である。 今、光軸ａ６上の網膜Ｅ、と角膜Ｅ、との間の距離をｄ
、角膜と定点Ｏとの間の距離をｄ、とする。 上記光軸ａＥから角膜Ｅ１上の点Ｐまでの距離をｈＸ軸
方向に対する光軸ａＥから点Ｐまでの方向の傾きをＯと
する。また、Ｘ軸に対してφだけ傾いた方向に被検眼の
屈折度を表わす楕円の長軸Ｆ１があると仮定する。短軸
Ｆ、は長軸Ｆ１に直交している。この点Ｐの長軸方向の
成分をＰ　ＦＩ＋短軸方向の成分をＰＦ２とすれば、 ｐ、、＝ｈ、ｃｏｓ（θ−φ）（１） Ｐ　Ｆ、＝ｈ、５ｉｎ（０−φ）（２）と表せる。 同様に、この角膜面により屈折力を受けて網膜−］−に
段影される像（点Ｑ）について、光軸ａＦからの距離り
の長軸Ｆ１方向および短１ＰＴｏＦ２方向の各成分Ｑ　
Ｆ　ｌ　＋　Ｑ　Ｆ　２は、 と表せる。 方向の角膜屈折度である。 水平方向の眼屈折度Ｄ１を 垂直方向の眼屈折度り、を とすれば、 かＩ成立する。 一方、網膜上に投影された投光パターンの像を測定光の
受光光学系１０から見れば、第２１図に示すように（第
２１図は平面的に簡略化して示している）、接眼レンズ
２２に対して角膜Ｅ１と共役な位置に配置された絞り２
４により選択されて受光系の光軸付近の光束だけがこの
絞り２４を通過して結像レンズ２７へ導かれる。また、
絞り２４の位置は結像レンズ２７の焦点の位置でもあり
、絞り２４を通過して結像レンズ２７に入った像の光は
、光軸に対して略平行に進んて受光センサ２９上に光軸
からｈｏの距離の位置にその像を形成する。即ち、受光
系にあっては、網膜Ｅ、上では光軸からｈの距離に像が
形成され、この像と相似形の像か受光センサ２９上では
光軸からり。の距離に形成される。ここで、Ｘ軸方向に
対する光軸から点Ｑまでの方向の傾きをφとする。また
、受光系において仮定したように、被検眼の屈折度の長
軸Ｆ１はＸ軸に対してφだけ傾いた方向にあり、短軸Ｆ
、は長軸Ｆ１に直交している。そしてこのｈとｈｏの関
係は（９）式によって表される。 但し、Ｌは接眼レンズ２２および結像レンズ２７の焦点
距離と配置によって決まる定数である。以上の仮定条件
から受光系におけるＱ　Ｆ、およびＱＦ。 は（１０）および（１１）式で表され、さらにこれら各
式に（９）式の関係を代入すれば（１２）、　（１３）
式で表される。 Ｑ、、−ｈｃｏｓ（ψ−φ）　　　　　　　　　　　（
１０）Ｑ　、、−ｈ　５ｉｎ（φ−φ）　　　　　　　
　　　　（１１）Ｑｙ＋＝ｄ−！！−！！ｃｏｓ（ψ−
φ）　　　　　　（＋２）ＱＦｔ＝ｄ−！”　５ｉｎ（
ψ−φ）（１３）ここで（７）式と（１２）式、（８）
式と（１３）式とから、（１４）式および（１５）式の
関係か成立する。 （１４）式および（１５）式において移項、展開等の演
算を行い、ｈ、ｃｏｓψ−８Ｘ＋　ｈｏｓ＋ｎψ−３ｙ
としてセンサ２９上に投影されるスポット先の座１（Ｓ
　Ｘ、　Ｓ　ｙ）を求めると（１６）式および（１７）
式が得られる。 Ｘ ｙ （１６）式および（１７）式においてＩ４・ｈｌ（１／
ｄ、−Ｄ１）＝　ＡＬ−ｈｌ（１／ｄ＋−Ｃ２）＝　Ｂ
と置換すると、Ｓ　ｘ＝　Ａ　ｃｏｓ（θ−φ）ｃｏｓ
φ−Ｂｓｉｎ（θ−φ）ｓｉｎφ−□　（１８） Ｓ　ｙ＝　Ａ　ｃｏｓ（θ−φ）ｓｉｎφ＋Ｂｓ１ｎ（
θ−φ）ｃｏｓφと簡単に表現される。 （１８）式および（１９）式において被測定未知数はＡ
。 Ｂ、φの三つであり、投光パターンによって決められる
値θの二つの値θ１．θ２に対してそれぞれＳ　Ｘ＋＋
　Ｓ　Ｙ＋＋　Ｓ　Ｘｔ＋　Ｓ　Ｙｘを与える四つの方
程式から理論的にこれらの未知数が求められる。 なお屈折異常の矯正値としては、一般に球面度数（ＳＰ
Ｈ）、柱面度数（ＣＹＬ）、軸角度（ＡＸＩＳ）を用い
るが、５ＰＨ＝Ｄｔ、ＣＹＬ＝Ｄ＋　　Ｄ＊、ＡＸＩＳ
＝φでそれぞれ表される。 本実施例では、投光パターンは、第１３図に示すように
、被検眼Ｅの光軸ａＥを通る角膜上の水平経線と垂直経
線上に光軸ａｌ＋ａＥを挟んで対向する４点のスポット
パターンとなる。この４つの点即ち４つのスポットを像
Ｐ。＋　Ｐ　Ｑ＋　Ｐ　ｌｌｌ＋　Ｐ　２７を図に示し
ている。 今、上記スポット像Ｐ。について（即ち０．−〇。 の場合）センサ２９上の座標をＳ　ｘ＋＝ｓｘｏ、　Ｓ
　ｙ＋＝ｓｙ。 とし、スポット像Ｐ９について（即ちθ、−９０°の場
合）センサ２９上の座標をＳ　ｘｔ＝ｓｘｓ＋　Ｓ　Ｙ
？”ＳＹ９として上述の四つの方程式を解くと、 Ａ＝１／２”Ｃ３Ｘｏ＋Ｓｙｓ＋ｖ’　（（ＳＸｏ−３
ｙｅ）’＋４Ｓｌ’ｏ”ｌ〕（２０）Ｂ＝１／２・Ｃ５
ｘｏ＋５ｙｅ−４１（Ｓｘａ−３ｙｓ）２＋４Ｓｙｏ’
ｌｌ　　（２１）が得られる。 従って、スポットパターンにより第１３図に示すように
角膜Ｅ、上に投光した水平方向のＸ軸上および垂直方向
のｙ軸上の２点Ｐ。＋　Ｐ　９の像に対応して、第１４
図に示すように受光センサ２９上に形成された像の点Ｓ
。＋Ｓ１１の座標（Ｓｘｏ、　５ｙｏ）および（Ｓｘｓ
、　５ｙｓ）を画像認識装置３により測定すれば被検眼
の眼屈折度を知ることができる。本実施例では２つでは
なく４つのスポ・ノド光を利用しているがその理由は以
下の記述より明らかとなる。 ところで、受光センサ２９上のスポットの光軸からの距
離り。の詳細な計算式は前には示さなかったか、これは
次式で与えられる（第２１図参照）。 （［１し、ｄ２は絞り２４と結像レンズ２７との距離。 上記式は、測定系光軸ａ、と被検眼光軸ａ、　Ｅとが一
致している場合についての式であるが、本実施例におい
ては、上記両軸か近軸理論の適用できる範囲て軸すれを
生じたとしても、上式（２３）を適用できる。つまり、
この場合にも上式（２３）を適用しても測定誤差か生じ
ない。 その理由の１つは、前記したように、接眼レンズ２２に
対して角膜Ｅ１を略共役な位置に十分少さい絞り２４が
配置されていることによる。その理由を以下に詳述する
。 今、測定光投光系を示す第２２図において、測定系光軸
ａ１と被検眼光軸ａｇａが、角度ずれ、δ（ラジアン）
、平行ずれ△Ｘ、で軸ずれしているとする。 この場合、網膜ａ８上に生じるスポット像の位置又は高
さｈは次式で示される。 一方、この場合、測定光受光光学系は第２３図に示すよ
うになる。第２３図においては、センサ２９上には一定
の面積を有するスポット像か受光される状態を誇張して
示している。 今、第２３図において絞り２４かないか又は絞り２４°
が存在するとしても、その絞り径か大きいとすれば、セ
ンサ２９上に受光されるスポット像は相対的に大きなも
のとなる。 この場合、そのスポット像の重心Ｃ１を求めるとすれば
、それは角膜の瞳孔の中心を通る光り。 の投影点となるので、スポット像の重心Ｃ１の受光系光
軸ａ２からの距離ｈｏｃは網膜Ｅ１）−の点Ｑの値りに
正確に対応しなくなる。すなわち、となるので、（２５
）式に（２４）式を代入すると、となる。すなわち、こ
の（２６）式は、軸ずれ誤差量る。 但し、ｄ３は、結像レンズ２７と受光センサ２９との間
の距離を示す。接眼レンズの焦点距離はａとし、接眼レ
ンズ２２と角膜Ｅ１間の距離と接眼レンズ２２と絞り２
４間の距離は１：１としている。 一方、第２３図に示すように、十分少さい絞り穴の絞り
２４を受光系光軸ａ２上に設けると、網膜Ｅ、上のスポ
ット像の反射光の内、測定光学系光軸ａ２か角膜Ｅ１と
交わる点を通る非常に小さな光束だけをセンサ２９上に
選択的に取り出すことができる。 センサ２９上に受光された十分な小さなこのスポット像
をＳとし、その重心Ｃ１の測定系光学系からの距離をり
。とすれば、次式が成立する。 ここで、（２７）式に（２３）式を代入すると、となる
。すなわち、（２８）式は、軸ずれ誤差量を含まない式
となり、この式は（２３）式と同じである。 つまり、たとえ、測定光投光時に、被検眼光軸と測定系
光軸間に軸ずれか生じても、測定値に悪影響を与えない
わけであり、これにより正確な測定が保証されることに
なる。 上記解決方法に対して、次に述べる解決方法（変形例）
によっても測定系光軸と被検眼光軸との光軸ずれにより
生じ得る測定誤差を補正することかできる。 すなわち、本実施例においては、１測定光として２対の
スポット光を使用しており、各対の２つのスポット光は
測定系光軸間して点対称位置に配置されている。第２４
図に、光軸ずれを生した場合の、１対の測定光の投光系
を示している。 第２４図において、各スポット光は色柄ＥＪの各点Ｐ、
　Ｐ’を経て網膜Ｅ、上の点Ｑ、　Ｑ’に段；３ニされ
る。各点Ｐ、　Ｐ’の測定系光学系光ＩＩ＋１ＩＩａ２
からの距離は同一の値（ｈ１）で光軸ａ、に関して対称
の位置にある。すなわち、点Ｐはり、の位置に、点Ｐは
−ｈ１の位置にある。網膜Ｅ１上の各点Ｑ、Ｑ’は被検
眼光軸に対してり、ｈ“の位置にある。このとき次式か
成立する。 この変形例における測定光受光系を第２５図に示してい
る。この測定光受光系では絞りは設けていない。 今、網膜上の点Ｑ、Ｑ’に結像した２つのスポット像の
各反射光が、網膜Ｅ１、接眼レンズ２２．結像レンズ２
７を経てセンサ２９上にスポット像ＳＳ′が結像したと
する。そして、また、網膜Ｅ、上の点Ｑ、Ｑ’に結像し
た２つのスポット像の各反射光の内、被検眼の角膜Ｅ、
の瞳孔中心を通る光束を図示し、この場合について考察
する。尚、この場合は、その光束がスポット像ｓ、ｓ’
の各重心に対応している。 今、ここで、スポット像ｓ、ｓ’の重心の光軸よりの位
置又は高さをｈａ’　、　ｈａ’”とすれば次式が得ら
れる。 ｈｏ’　　−△ｘ＋ｄｔ（芭　十　”−＋δ＞　　−ｄ
３’−＼”−（３１）ａ　　　ｄ　　　　　　　　ｄｙ わ。・２△ｘ＋ｄ、（芭。工。δ）−ｄ３包　（３□）
ａ　　　ｄ　　　　　　　ｄ。 次に、（３Ｉ）式に（２９）式を、（３２）式に（３０
）式を夫々代入すると、次式が成立する。 ｈｏ’　”△ｘ（１＋ｄｚ（’−Ｄ）ｌ＋ｄｔｈ＋（±
＝Ｄ）−ｄ３〜　（３３）ａ　　　　　　ｄ、ｄｔ ｈ、”＝△ｘｌｌ＋ｄｚ（’−Ｄ））−ｄ２ｈｏ（±−
ｏ）−ｄ３ｕ　（３４）ａ　　　　　　　　ｄｔ　　　
　　ｄ２ここで、センサ２９上のスポット（’＆　Ｓ　
、　Ｓ　’は、測定光投光系を示す第２４図に示すＱ点
又はＱ点に対応していることを考慮するならば距離りに
対応するところの求めるべきセンサ２９上の距離又は高
さり。は、次式で与えられることが分かる。 ｈｏ””°゛−５°”　　　　　　　　　（３５）従っ
て、（３５）式に（３３）式及び（３４）式を代入すれ
ば、次式が得られる。 ｈａ’−ｈｏ”　　　　　１ ｈａ”　　　　　＝ｄ２ｈ　１（−Ｄ）　　　　　（３
６）２　　　　　　　ｄ。 上記（３６）式は、軸ずれ量△Ｘ、δを含まない式とな
る。すなわち、軸ずれ量を補正した測定値を自動的に得
ることができる。 上記説明では、１対の測定光について説明したが、他の
１対の測定光についても同様にして高さｈｏが求められ
る。 上記したように、この変形例は、対となる測定光を使用
し、各スポット像の高さり。°とり。″の値を求め、（
３５）式に従って高とり。を求めるものである。 光軸ずれの補正対策として上に２つの解決方法を示した
が、現実的にはこれらの２つの対策を組み合せて使用す
るのがよい。すなわち第１の解決方法においては、十分
小さい絞り穴を有する絞りを採用しているが、現実的に
はこの絞り穴はＯにすることは勿論不可能であり、かつ
センサ２９の解像能に対応して所定量以上の光量の光束
を通過させるに十分な大きさとする必要がある。センサ
２９上に受光されたスポット像は小さければ小さい程、
この重心を正確に求められるが、一方スポット像が大き
くなるに従ってその重心位置の算出精度が悪（なると云
える。一方、第２の解決方法においては、絞りが設けら
れていないため、センサ２９上に受光されるスポット像
はかなり大きなものとなり、この結果は非常に大きな受
光面を有するセンサが必要となり、装置の小型化に支障
をきたすという問題がある。 上記、第１．第２の解決方法の夫々の欠点を解消するた
めには、第１め解決方法において絞り２４の絞り穴の大
きさを受光センサ２９に必要かつ最少の装置の光束を通
過せしめる、とともに第２の解決方法を同時に実施すれ
ばよい。本実施例はこの第３の解決方法を採用している
。第２６図に、この解決方法を採用した測定光受光系を
示している。尚、第２６図では、図を見易くするために
、絞り２４の絞り穴の上縁部を通過する光線を示してい
る。また、第２６図は、絞り２４°を設けたごと、及び
ズポット光の反射光を光の束として誇張して示したこと
以外は第２５図と同様の図である。 また、絞り２４″の絞り大半径の値はｙとしている。 今、第２４図に示した測定光投光系により測定−光が投
射されたとすれば、一方の測定光について、次式が成立
する。 ｈｏ’　・ｒｄｔ　（”　（△ｘ−ｙ）十’（ｈ−△Ｘ
＋ｙ）＋δ１−ｄ３−ａ　　ｆ　　　　　ｄ　　　　　
　　　　ｄ。 前記したように、（２９）式から ｈ＝ｈ、＋△、−ｄ（四−」二・δ） ｄ が成立するので、これを（３７）式に代入すると次式が
成立する。 同様に、上記測定光と光軸対称の測定光についても、次
式が成立する。 Ａｉｉ記したように（３０）式から、 が成立するので、これを（３８）式に代入すると次式か
成立する。 ここでｈ０′とり。”両者の差分をとって２で割れば、
（３５）式の場合と同様に、 となり誤差量△Ｘ、δを含まない式を得ることができる
。 尚、（３７）式、　（３８）式は、一般式である。今ｙ
Ｏとすれば、絞り穴の中心を通る光線について考察する
ことになるか、この場合に得られる式は、（３３）式お
よび（３４）式と同一のちのとなる。 以上、測定系光軸と被検眼光軸との輔ずれか生じた場合
のｉｆｆ！Ｉ定値の誤差の補正対策について説明したが
、この軸ずれによる測定値の誤差の補正は、軸ずれ量が
小さいとき（近軸理論か適用できる範囲の軸ずれ量）に
限られる。軸ずれ量がこの限界（△Ｘ・１１ｍｍ以内、
δ・±１０°以内）を越えると、収差等の影響で受光セ
ンサ上のスポット像にゆがみか生じるので補正は不可能
となる。つまり、この場合に補正がなされたとしても、
その結果算出される値は信頼性に欠ける。従って、この
場合は、その算出値は信頼性なきものとして採用しない
というエラー処理をなすのかよい。このエラー処理につ
いては、第１５図に示すフローチャートの説明の中で詳
述する。 以下、第１５図に本実施例の眼屈折度測定装置による測
定フローチャートを示し、順にその各ステップを説明す
る。 まずステップ１００では、準備モードとして照明光源３
０およびレチクル光源３５がオンにされ、測定光の投光
用光源１５がオフにされてステップ１０１へ移行する。 このときのモニタ画像には、照明光源３０の前に被検眼
Ｅがある場合には照明光の角膜反射光による輝点群とレ
チクルパターンが現れ、被検眼Ｅがない場合にはレチク
ルパターンのみが現れる。尚、ステップ１００には、ス
テップ１００′によるタイマー割り込みも可能である。 ステ。 プ１００”は、第１には、被検眼を自動的にモニタリン
グする目的で、定期的に被検眼の画像情報をマイコン５
のメモリ内に取り込むためのモート°である。そのため
に照明光１ｉ３０のみがオンで、レチクル光源３５およ
び投光用光１１５かオフにされた状態を一瞬作り、この
状態て被検眼か存在すれば、その像が記録され、そのと
きの被検眼の状態（角膜反射輝点評の状態）が検出され
る。 また、このステップ１００′は、第２に、演算及び制御
の条件等を決めるスイッチ６の状態を定期的に管理する
ために、スイッチ状態か検出され、スイッチ入力に変化
があれば、マイコン５のスイッチ状態記憶メモリの内容
を更新する。 ステップ１０１では、プリンタ７のスイッチかオンであ
るか否かか判断され、オンである場合にはステップ１０
２で、マイコン５に記憶された前回の測定をデータにつ
いてプリンタ７を出力してからステップ１０３へ移行し
、オフである場合には直接ステップ１０３へ移行する。 ステップ１０３では、照明光源３０の前に被検眼Ｅがあ
るか否かが判断される。ある場合にはステ。 ’７”１０４へ移行するが、ない場合にはステップ１０
０へ逆戻りして再びステップ１１１１３までの各ステッ
プが繰り返される。この判断は、照明光の角膜反射光か
受光センサ２９で検知できているか否かによって判断で
き、検者はモニタ画像上でもそのことか判断できる。 ステップ１０４では、照準検知モーｂ゛として照明光の
角膜反射光による輝点群の重心位置すなわち輝点群がつ
くる円の中心Ｘ軸およびｙ軸の座標（ｘｏ、ｙｏ）を画
像認識装置３によって求め、ステ。 ブ１０５へ移行する。 ステップ１０５では、ステップ１０４で求めたＸ座標（
Ｘ１）の絶対値ＩＸ、ｌがＸ軸方向の「ずれ」の許容範
囲として設定されたＸ軸ずれ基準の値よりも小さいか否
かが判断され、小さい場合にはステップ１０６へ移行し
、小さくない場合にはステップ１０（ｌへ逆戻りして再
びステップ１０５までの各ステ・ノブが繰り返される。 ステップ１０６では、ステップ１０４で求めたＸ座標（
ｙｏ）の絶対値１ｙｏｌがｙ軸方向のＦずれＪの許容範
囲として設定されたｙ軸ずれ基準の値よりも小さいか否
かが判断され、小さい場合にはステップ１０７へ移行し
、小さくない場合にはステ・ツブ１００へ逆戻りして再
びステップ１０６までの各ステ・ツブが繰り返される。 ステップ１０７では、合焦検知モードとして照明光の角
膜反射光による輝点群の画像信号の高周波成分（Ｈｆ）
を画像認識装置３によって求め、ステ・ノブ１０８へ移
行する。尚、このように高周波成分を検出することによ
って合焦状態を検知する方法はソフトウェアのみによっ
て実現可能な方法の１例であるが、より一般的な考え方
としてはハードウェアによる方法も含めて輝点群のコン
トラスト状態を検知することによって合焦状態を検知す
ればよい。 ステップ１０８では、ステップ１０７で求めた高周波成
分（Ｈ「）が合焦状態の許容範囲として設定されたコン
トラスト基準の値よりも大きいか否かか判断され、大き
い場合にはステップ１０９へ移行し、大きくない場合に
はステップ１００へ逆戻りして再びステップ１０８まで
の各ステップが繰り返される。 以上のステップ１０４および１０７における照準状況お
よび合焦状況は、モニタ画像上ではレチクルパターンと
輝点群との位置ずれ状況および輝点群のコントラストの
強弱というかたちで現れ、検者はこのモニタ画像から照
準状況および合焦状況の調整見当がつけられる。 ステップ１０９では、角度補正モードとして照明光の角
膜反射光による輝点群のうち基準径線４２上の二つの輝
点に相当する各照明光源のみオンにし、他の照明光源と
測定光の光源１５およびレチクル光源３５はオフにされ
た状態でモニタ画像に入力されてステップ１１０へ移行
する。 ステップ１１０では、ステップ１０９でモニタ画像上に
示された二つの輝点を結ぶ直線と画像上の水平基準線（
光学測定部１の水平軸に相当）とのなす角αを検知して
ステップ１１１へ移行する。 ステップＩｌｌでは、測定モードとして照明光源３０お
よびレチクル光源３５がオフにされ、測定光の投光用光
源１５がオンにされた状態がモニタ画像に入力されてス
テップ１１２へ移行する。このときのモニタには、測定
光受光光学系１０によって受光センサ２９に検知された
眼底のパターンの像が画像として一瞬だけ現されるが、
測定はこの時点で完了しているので各光源に関しては直
ちにステップ１１２へ移行し、測定光の光源１５がオフ
に、照明光源３０とレチクル光源３５とがオンにされた
準備モードと同じ状態にされる。 ステップ１１２からはステップ１１３へ移行し、このス
テップでは測定モードにおける測定光の受光光学系１０
で受光センサ２９に入力された信号レベルの高さが十分
であるか否かが判断される。これは被検眼Ｅが白内障の
場合には測定に必要なだけのレベルの画像信号が得られ
ない場合があるため、このステップでそのチエツクか行
われる。ステップ１１３で信号レベルの高さが十分であ
った場合にはステップ１】４へ移行して計算モードに入
り、不十分であった場合にはステップ１２０へ移行して
エラー処理が行われる。このステップ１２０でのエラー
処理としては、例えば’ｎｏ　ｔａｒｇｅｔ”等の表示
を後述のステップ１１６においてモニタ画面に現せばよ
い。 ステップ１１４では、マイコン５に予め記憶されている
演算式に測定データか人力され、これに基づいて眼鏡レ
ンズあるいはコンタクトレンズの各要素である球面度数
（ＳＰｌ１）、柱面度数（ＣＹＬ）　、軸角度（ＡＸＩ
Ｓ）が算出される。各要素の演算式は投光パターンによ
ってその測定点が異なるため一律ではないが、本実施例
では、中心角９０°毎の合計４点のスポットパターンを
投影するようになっており、第４図に示すように各スポ
ットＳ。＋　Ｓ　９＋　Ｓ　Ｈ１＋　Ｓ　２？のＸ座標
およびｙ座＋Ｍ　Ｓ　ｏ（ＳＸｏ、　５ｙｏ）、　Ｓ　
９（ＳＸ９．５Ｙ９）Ｓ　ｌ１ｌ（ＳＸＩＩＩ、　Ｓｙ
＋ｅ）、Ｓ　２７（ＳＸ２７．５ｙ２７）をそれぞれ求
め、以下のような演算により球面度数（ＳＰＨ）、柱面
度数（ＣＹＬ）、軸角度（ＡＸＩＳ）を求める。 Ｓえ一８Ｘｏ　ＳＸＩｓ Ｓつ、Ｓｘｔ“−８８゜ ｓ、３−３ｙ°−８ｙ□。 ｓ　、、−Ｓ）’　！　？−８ｙｅ Ａ−±（Ｓ　ｘ＋＋Ｓ　ｙｐ”ｖ’　ｆ（Ｓ　ＸＩ　Ｓ
　ｙ２）”＋４　Ｓ　ｙ＋’ｌ　１Ｂ−上［Ｓ　ｘ＋＋
ｓ　ｙｔ−（（（Ｓ　Ｘ、−ｓ　ｙｔ）”４　Ｓ　ｙ＋
’ｌ　］ＳＰＨ＝Ｄ、−−−一・　Ｂ ｄ　　　Ｌ−ｈ ＣＹＬ−Ｄ　、’−Ｄ　、−±（１３−Ａ）Ｌ−ｈ。 ＡＸＩＳ−φ−α−’ｔａ。−・（」士二）−α２　　
　　　ＳＸＩ　　Ｓｙｔ 以上の演算が終了するとステップ１１５へ移行する。 尚、本実施例では、ステップ１１４を詳細に述へると、
第１５図（その３）に示すサブルーチンのような処理が
なされており、合焦幅・合焦時から測定光投光時の短時
間の間に測定光学系光軸と肢倹眼光軸間に軸ずれか生じ
た場合、得られるデータか信頼性ないものとしてエラー
処理することか可能である。すなわち、この眼屈折度測
定装置においては、ハンディ−タイプの光学測定部１を
採用しているための手振れしを生じ易いのであるが、第
１５図（その３）に示すサブルーチンの処理によれば、
この手振れをチエツクすることができるのである。 このサブルーチンを第１５図（その３）と第２７Ａ図に
従って説明する。 第２７Ａ図は、合焦幅・合焦時から測定光投光時の間に
測定系光軸ａ、と被検眼光軸との軸すれが生じた結果の
４つのスポットＳ。＋　３９＋　３１８＋　３２７の座
標を示している。 先ず、ステップ１１４ａで、各スポット（象Ｓ。、Ｓ、
。 Ｓ　１８＋　Ｓ　ｔ７の重心座標Ｓ　ｏ（ＳＸｏ、　５
ｙｏ）、　Ｓ　９（ＳＸ９．５ｙｓ）Ｓ　ｌ１ｌ（ＳＸ
ＩＩｌ、　Ｓｙ＋ａ）、Ｓ　、ｑ（Ｓｘ、７＋　５ｙ２
７）を求める。 次いで、ステップ１１４ｂで、点対称の位置関係になる
２対のスポットＳ。、　ｓ　、８．ｓ　９＋　ｓ　、、
について夫々中点座標を求める。すなわち、スポット像
Ｓ。 とＳ　１８との中点Ｍ、、Ｍ、の座標（Ｍｘ＋＋Ｍｙ＋
）、（Ｍｘ２゜Ｍｙ２）は次の計算式により求められる
ことができる。 次いで、スポット１１４Ｃで各中点をＭ＋（Ｍｘ＋１Ｍ
ｙ＋）とＭ、（ＭｘｔｌＭｙｔ）の間の距離ＭＥ　（＝
　ｌ　ＭｌＭｔ　ｌ　）を次式で求める。 ＭＥ　＝（ｉ（Ｍｘ＋−Ｍｘｔ）２＋　（Ｍｙ＋−Ｍｙ
１）２１距離ＭＥは、測定光光学系の光軸と被検眼光軸
とが一致している場合にはＯとなり、両軸のずれ量が太
き（なるに従って大きな値となる。両軸のずれ量か大き
くなると、その結果としての測定値は信頼性がない。本
実施例では、測定値の信頼性の判定基準値として「３デ
イオブトリー」を採用し、ステップ１１４ｄで、距離Ｍ
Ｅが３デイオプト１）−以上の場合には、ステップ１１
４ｅに進み、ステップ１１４ｅでエラニ処理をしてステ
ップ＋１６に進む。エラー処理としては例えば’ｔｒｙ
　ａｇａｉｎ”等の表示を後述のステップ１１６におい
てモニタ画面に現せばよい。ステップ１１４ｄで、距離
ＭＥか３デイプトリーより小さい場合には、測定値は信
頼性あるものとして、ステップ１１４ｆに進む。ステッ
プ１１４ｒでは、第１５図（その２）のステップ１１４
で示した場合と同様にして球面度数（ＳＰＨ）、柱面度
数（ＣＹＬ）。 軸角度（ＡＩＩＳ）か求められる。 以上、測定系光軸と被検眼光軸とのずれ量の検出方法の
一例を示したか、これは結局のところ、４つのスポット
像の測定光受光光学系光軸に対する相対的位置関係で上
記ずれ量を検出することであるが、この相対的位置関係
は池の方法でも把握することかできる。この場合のサブ
ルーチンを第１５図（その４）に示している。このサブ
ルーチンを第１５図（その４）と第２７Ｂ図に従って説
明する。 第２７Ｂ図は、第２７Ａ図と同様の図である。 先ずステップｌｌａで、各スポット像Ｓｏ、Ｓθ＋５ｌ
ａＳ　１１７の重心座Ｆ　Ｓ　ｏ（Ｓｘｏ、　５ｙｏ）
、　Ｓ　９（ＳＸ９．５ｙｓ）、　Ｓ　＋　５（ＳＸ＋
ｅ、　Ｓｙ＋ａ）、Ｓ　ｔｗ（Ｓｘｔｔ、　ＳＹ２？）
を求める。 次いで、ステップ１Ｉ４ｈで、Ｘ軸における各スポット
像Ｓ。とＳ　Ｉｌ上の夫々の原点Ｏに対する距離の差△
Ｈｘ、　Ｙ軸における各スポット像Ｓ。とＳ　＋８との
夫々の原点０に対する距離の差△ｎｙ、　Ｘ軸における
各スポット像Ｓ、と３２７との夫々の原点に対する距離
の差△Ｖｘ、　Ｙ軸におけるスポット像Ｓ８とＳ３．と
の夫々の原点に対する距離の差△ｖｙを次式で求める。 △Ｈｘ＝Ｓｘｏ　＋　５ＸＩＩＩ △ＨＹ＝Ｓ’ｉｏ　”　Ｓｙ＋ｓ △Ｖｘ＝Ｓｘｓ　＋　５ｘｔ７ △Ｖｙ＝Ｓｙｓ　＋　５Ｙｔ７ 次いで、各ステップ１１４ｉ、　１１４ｊ、　１１４に
、　１１４１で６差△Ｈｘ、△ＨＹ、△Ｖに、△Ｖｙが
基準値としての値である３デイオブトリーと夫々比較す
る。 各ステップで差が基準値以上でない場合は、ステップ１
１４ｉ順に１１４１まで進み、さらにステップ１１４１
からステップ１１４ｍに進む。一方、各ステ、プ１１４
１〜１１４１で差が基準値以上の場合はステップ１１４
ｎに進み、ステップ１１４ｎでエラー処理が行なわれる
。 ステップ１１４ｍは前記ステップ１１４ｆと同様である
。 さらなる検出方法としては、スポット像Ｓ。（ＳＸ、。 ５ｙｏ）とＳ　９（ＳＸＩＩ、　５ｙｓ）間の距離と、
スポットｓ＋５（ｓｘ＋ｅ、Ｓｙ＋ｅ）とＳ　ｔ、（Ｓ
ｘｚ７，５ｙｔｔ）間の距離との比較により、あるいは
、スポットＳ　＋１（ＳＸＯ，ＳＹｏ＞と５２７（ＳＸ
Ｈ＋　５Ｙ２７）間の距離と、スポット像Ｓ　９（ＳＸ
９．５ｙｓ）とＳ　＋５（Ｓｘ＋ａ＋Ｓｙ＋８）間の距
離とを比較することにより、上記両軸のずれ量を判定す
ることができる。 さて、ステップ１１５へ戻って説明すると、ステップ１
１５では、ステップ１１４で求められた各要素５ＰＩＩ
。 ＣＹＬ、　ＡＸＩＳの数値が合理的な数値範囲に収まっ
ているか否がか判断され、合理的範囲内であれば適正な
次のステップ１１６へ移行し、合理的範囲外であればス
テップ１２１へ移行してエラー処理が行われる。このス
テップ１２１でのエラー処理としては、前記と同様に、
“ｔｒｙ　ａｇａｉｎ“等の表示を後述のステップ１１
６においてモニタ画面に現せばよい。 ステップ１１６では、ステップ１１４での演算結果ある
いはステップ１２０または１２１でのエラー処理による
表示がモニタ画面に現される。尚、このステップ１１Ｂ
での演算結果を表示する出力条件として、眼鏡レンズ用
およびコンタクトレンズ用の表示切り替えが可能であり
、その他に、演算結果の数値をどの程度の細かさの数値
毎に表示するか、その表示段階（ＳＴＥＰ値）を設定す
ることも可能である。 これらは、ステップ１００においてスイッチ類の操作に
て行なわれる。この操作よりマイコン５に目的とする処
理方法が入力される。また、眼鏡レンズと角膜との間の
距離（ＶＤ値コンタクトレンズの場合はＯ）を設定する
ことも可能である。ステップ１１６が終了すると再びス
テップ１００の”／Ａ６Ｎモードへ戻る。 また、測定用光学系として第２図から第８図に示した例
は本発明の一実施例に過ぎず、光学測定部をハンディタ
イプに構成するためにはこの実施例から種々に変形する
ことが当業者にとっては可能であり、第１６図ないし第
１９図にその一変形実施例を４点のスポットパターンの
例で示しておく。第１６’［ｆｆｌには測定用光学系８
°、第１７図は測定光投光光学系、第１８図は測定光受
光光学系１０”、第１９図は照準光学系５０をそれぞれ
示す。 測定光投光光学系９′は、ハーフプリズムの代わりにハ
ーフミラ−４５が用いられ、赤外線発光ダイオードの投
光用光源１５°からハーフミラ−４５まで真っすぐな光
軸　、＋に沿い、ハーフミラ−４５で直角に反射された
測定光の光軸ａ１″に被検眼Ｅ′を位置させることによ
って、測定光を被検眼Ｅ′内に投光することができる。 光源１５’からハーフミラ−４５までの間の光軸ａ１″
上には、光［１５’側から順にコリメータレンズ１９°
、ピラミッド形状の４角錐プリズム４６．絞り４７．投
光リレーレンズ′２ビ、４穴ミラー４８．接眼レンズ２
２′が配置されている。４角錐プリズム４６は、４点の
スポットパターンを形成するために、光源１５“からコ
リメータレンズ１９″を経た赤外光を光軸　、１の回り
に中心角９０°毎の位置を通る４本の光束に分離させる
。絞り４７は投光リレ−レンズ２１’の焦点位置に配置
されており、４角錐プリズム４６から出た４本の光束は
絞り４７を通過した後に投光リレーレンズ２１”へ入射
し、それぞれが光軸ａ１′に平行な光束となって４点ス
ポットパターンを形成する。４穴ミラー４８は、後述の
測定光受光光学系１０’における網膜反射光である測定
光を直角に反射させるためのミラーであって、その上側
の反射面か光軸ａ＋’に対して４５°傾斜しており、投
光光学系９′において投光スポットパターンの光路を遮
断しないように、その光路に相当する部分に小さな穴が
形成されている。従って、４穴ミラー４８の各室を通過
した測定光は、４点スポットパターンとなって接眼レン
ズ２２″に入射し、ハーフミラ−４５で直角に反射され
て被検眼Ｅ′内に入る。 測定光受光光学系１０′では、測定光は被検眼Ｅ°から
４穴ミラー４８まて投光光学系９′の光路を逆行し、４
穴ミラー４８で直角に反射される。 この反射光の光軸　、ｌ上には、４穴ミラー４８と平行
な反射面を持つマイクロミラー４９が配置されでおり、
このマイクロミラー４９によって測定光がさらに下方へ
直角に反射される。マイクロミラー４９の下方には光軸
ａ、”に沿って結像レンズ２７′および受光センサ２９
′が配置されている。 照準光学系５０では、ノ＼−フミラー４５を部分的に透
過した照明光の角膜反射光がタイクロイックミラー３１
°によって直角下方へ反射され、モニタリレーレンズ３
３′を通過する。モニタリレーレンズ３３′の下方には
第１の４５°　ミラー５１が配置され、その反射光路上
にレチクルパターンの書かれた透明ガラスのレチクル板
５２が配置されている。このレチクル板５２は、モニタ
リレーレンズ３３′に関して被検眼Ｅ′と共役な位置に
配置されている。第１の４５°　ミラー５１からレチク
ル板５２を通過した位置には第２の４５°　ミラー５３
か、これに入射した照準光を直角下方へ反射させるよう
に配置されている。第２の４５°　ミラー５３の下方に
は、測定光受光光学系１０’におけるマイクロミラー４
９以下の光軸　、＋をこの受光系１０’と共有しており
、結像レンズ２７′および受光センサ２９′をも共有し
ている。従ってこの照準光学系５０は、モニタ用レチク
ル光学系がモニタ用カメラ光学系内に組み込まれた形に
構成されている。尚、照準光学系５０においてマイクロ
ミラー４９は極めて小さく、照準光はその周辺部分を通
過するので、その存在は支障を来さない。 以」二に説明した実施例および変形実施例のような構成
および作用によれば、例えば第２０図に示すように、本
体部２をテーブル等の台上に据え置き、検者かハンディ
タイプの光学測定部ｌだけを片手に持ってこれを被検眼
に向けて位置させ、被検者には３〜５Ｒ先の視標３８を
見させた状態にし、モニタ４を眺めながら光学測定部１
の姿勢や位置を微調整操作しているうちに合照準且つ合
焦状態となれば、検者はその瞬間だけを捕まえるたけて
後は自動的に本体部２で演算が行われ、眼屈折度か算出
されてモニタ４に表示される。したがって測定時間は極
めて短縮化され、また、被検者がどのような姿勢をとっ
ていても光学測定部１をその状態に合わせられるので、
検者にとっては測定が容易となり、被検者にとっては測
定時の窮屈な苦痛感から解放される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例係る眼屈折度測定装置の概略
構成を示すブロック図である。第２図は第１図における
光学測定部に内蔵された測定用光学系を示す図である。 第３図ないし第８図はＪｕｇ己測定用光学系を構成する
各要素としての各光学系を示す図であり、第３図は測定
光投光光学系、第４図は測定光受光光学系、第５図は照
明光学系、第６図および第７図は照準光学系としてのモ
ニタ用カメラ光学系およびモニタ用レチクル光学系、第
８図は視標光学系をそれぞれ示している。第９図および
第１０図は照明光源の位置の違いによる角膜反射光の照
準状況を説明する説明図であり、第９図は照準がずれて
いる状態、第１０図は照準があっている状態をそれぞれ
示している。第１１図は上記照明光源および錘か円盤部
材に取り付けられている状＠を示す図である。第１２図
は上記測定光投光光学系において測定光がその光軸上の
定点を通って角膜上に入射し、網膜上に至る光路を斜視
図的に示した図である。第１３図は本実施例において角
膜上に投影される測定光パターンの位置を座標平面上に
一般化して示す図であり、第１４図は第１３図のように
角膜上に投影された測定光パターンに対応する受光セン
サ上の像の位置を座標平面上に一般化して示すである。 第１５図くその１，２，３．４＞は上記眼屈折度測定の
制御を示すフローチャート図である。第１６図は変形実
施例の測定用光学系を示す図、第１７図は第１６図にお
ける測定光投光光学系を示す図、第１８図は第１６図に
おける測定光受光光学系を示す図、第１９図は第１６図
における照準光学系を示す図である。第２０図は本実施
例による眼屈折度の測定状態を示す図である。第２１．
２２図は第１〜１５図の実施例において測定系光軸と被
検眼光軸間の軸ずれ誤差の補正方法を説明するための測
定光受光光学系及び測定光投光光学系を示す図である。 第２３図は第２１図をさらに分かり易くするだめの図で
ある。第２４．２５図は第２１〜２３図に対し、今１つ
の補正方法を示すための測定光投光光学系及び測定光受
光光学系を示す図である。 第２６図は、第２１〜２２図の補正方法と第２４゜２５
図の補正方法の両者を同時実施する場合を示す測定光受
光光学系の図である。第２７Ａ、Ｂ図は夫々上記実施例
においてエラー処理をするための説明図である。 ■・・・光学測定部、２・・・本体部、３・・・画像認
識装置、４・・・モニタ、５・・・マイクロコンピュー
タ、８・・・測定用光学系、９・・・測定光投光光学系
、１０・測定光受光光学系、１１・・・視標光学系、１
２　・照準光学系の一部としてのモニタ用カメラ光学系
、１３・・・照準光学系の一部としてのモニタ用レチク
ル光学系、１４・・・照明光学系、Ｉ５・・・測定光の
投光用光源、２９・・・受光センサ、３０・・・照明光
源、３５・・・レチクル光源、３８・・・視標、Ｅ・・
被検眼特許出願人　　隆祥産業株式会社 代　理　人　　　　弁理士青白　葆（外１名）第１図 第２図 第１３図 第１４図 第１１図 スｎ 第３図 第６図 第５図 第９図 第１０図 第１５図 （〒／）２） 第１５図　（ぞめ３） 第２０図 に７Ａ図 第２７Ｂ図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検眼の眼屈折度を測定するための測定光学系（
   ８）を備えた光学測定部（１）と、上記光学測定部（１
   ）からの測定データに基づいて眼屈折度を算出する本体
   部（２）とを備え、上記測定光学系（８）は、測定光を
   投光して被検眼の網膜上に投光パターンを投影する測定
   光投光光学系（９）と、該被検眼の網膜上に投影された
   投光パターン像の反射光を受光センサ（２９）上に受光
   する測定光受光光学系（１０）とを含み、 上記測定光の投光パターンは、測定光投光光学系（９）
   の光軸（ａ＿１）の周囲に該光軸（ａ＿１）に関して互
   いに９０゜離れた位置に配置される２つのスポット光を
   含み、 上記測定光受光光学系（１０）は、被検眼（Ｅ）より出
   射する網膜上のスポット像の反射光を集光する接眼レン
   ズ（２２）と、該接眼レンズ（２２）を通過した上記反
   射光の光束を通過させる絞り（２４）と、該絞り（２４
   ）を通過した光束を通過させる結像レンズ（２７）と、
   該結像レンズ（２７）により結像されるスポット像を受
   光する受光センサ（２９）とをその光軸上に有し、 上記絞り（２４）は、上記接眼レンズ（２２）に関して
   被検眼（Ｅ）の角膜（Ｅ＿１）と略共役な位置に配置さ
   れ、かつ網膜（Ｅ＿２）上のスポット像の反射光の内、
   角膜（Ｅ＿１）上において、測定光受光光学系光軸（ａ
   ＿２）が交わる点を通過する光束を選択通過させるに十
   分小さな絞り穴を有することを特徴とする眼屈折度測定
   装置。
2. （２）被検眼の眼屈折度を測定するための測定光学系（
   ８）を備えた光学測定部（１）と、上記光学測定部（１
   ）からの測定データに基づいて眼屈折度を算出する本体
   部（２）とを備え、上記測定光学系（８）は、測定光を
   投光して被検眼の網膜上に投光パターンを投影する測定
   光投光光学系（９）と、該被検眼の網膜上に投影された
   投光パターン像の反射光を受光センサ（２９）上に受光
   する測定光受光光学系（１０）とを含み、 上記測定光の投光パターンは、測定光投光光学系（９）
   の光軸（ａ＿１）の周囲に該光軸に関して９０゜毎に配
   置された計４つのスポット光を含み、上記測定光受光光
   学系（１０）は、被検眼（Ｅ）より出射する網膜（Ｅ＿
   １）上の各スポット像の反射光を集光する接眼レンズ（
   ２２）と、接眼レンズ（２２）を通過した上記各反射光
   の光束を通過させる結像レンズ（２７）と、該結像レン
   ズ（２７）により結像される各スポット像を受光する受
   光センサ（２９）とをその光軸上に有し、さらに、受光
   センサ（２９）に受光された計４つのスポット像に関し
   、上記測定光受光光学系（１０）の光軸（ａ＿２）に関
   して軸対称の各スポット像対毎に、２つのスポット像の
   位置データに基づいて、測定光投光光学系（９）の被検
   眼（Ｅ）の網膜（Ｅ＿２）上における各スポット光の投
   射点（Ｑ、Ｑ′）の被検眼光軸（ａ＿Ｅ）に対する高さ
   （ｈ）に対応する高さ（ｈ＿ｏ）を算出する第１算出手
   段と、上記各高さ（ｈ）に基づいて眼屈折度を算出する
   第２算出手段を備えたことを特徴とする眼屈折度測定装
   置。
3. （３）上記第１算出手段は、受光センサ（２９）に受光
   された計４つのスポット像に関し、各対毎に、一方のス
   ポット像の測定光受光光学系光軸（１０）からの第１高
   さ（ｈ＿ｏ’）と他方のスポット像の測定光受光系光軸
   （１０）からの第２高さ（ｈ＿ｏ”）とを算出し、かつ
   次式； ｈ＿ｏ’＝（ｈ＿ｏ’−ｈ＿ｏ”）／２により測定光投
   光光学系（９）の被検眼（Ｅ）の網膜（Ｅ＿２）上にお
   ける各スポット光の投射点（Ｑ、Ｑ′）の被検眼光軸ａ
   ＿Ｅに対する高さ（ｈ）に対応する高さ（ｈ＿ｏ）を算
   出することを特徴とする請求項２に記載の眼屈折度測定
   装置。
4. （４）上記測定光受光光学系（１０）において、上記接
   眼レンズ（２２）と結像レンズ（２７）との間に、絞り
   （２４）をさらに設け、 上記絞り（２４）は、上記接眼レンズ（２２）に関して
   被検眼（Ｅ）の角膜（Ｅ＿１）と略共役な位置に配置さ
   れかつ受光センサ（２９）上に必要な絞り光量の光束を
   通過させるに十分大きい絞り穴を有することを特徴とす
   る請求項２に記載の眼屈折度測定装置。