JPH0349569B2 - - Google Patents
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- JPH0349569B2 JPH0349569B2 JP58025307A JP2530783A JPH0349569B2 JP H0349569 B2 JPH0349569 B2 JP H0349569B2 JP 58025307 A JP58025307 A JP 58025307A JP 2530783 A JP2530783 A JP 2530783A JP H0349569 B2 JPH0349569 B2 JP H0349569B2
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- Japan
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- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 claims description 17
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 16
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 claims description 16
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 claims description 6
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- 210000001508 eye Anatomy 0.000 description 8
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 3
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- 208000001491 myopia Diseases 0.000 description 3
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Landscapes
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、屈折力・眼軸長測定装置に関するも
のである。
のである。
現在、日本人の数割に当る数千万人の近視者が
存在するが、それにも拘わらず近視の発生原因は
いまだに良く知られていない。その最大の理由
は、視力を決定する二大要因である水晶体屈折力
と眼軸長を別々に精度よく測定する装置がないこ
とにある。従来、眼軸長は超音波あるいはＸ線を
利用した装置によつて測定されているが、それら
の装置は１mm程度の分解能しかなく、精度が不十
分である。実用性のある測定を行うには、上記分
解能を従来のものよりさらに約10倍高める必要が
あるが、超音波やＸ線を利用した従来の方法では
著しく困難である。
存在するが、それにも拘わらず近視の発生原因は
いまだに良く知られていない。その最大の理由
は、視力を決定する二大要因である水晶体屈折力
と眼軸長を別々に精度よく測定する装置がないこ
とにある。従来、眼軸長は超音波あるいはＸ線を
利用した装置によつて測定されているが、それら
の装置は１mm程度の分解能しかなく、精度が不十
分である。実用性のある測定を行うには、上記分
解能を従来のものよりさらに約10倍高める必要が
あるが、超音波やＸ線を利用した従来の方法では
著しく困難である。
上記に鑑み、本発明は、水晶体屈折力と眼軸長
を極めて容易に且つ精度良く測定することのでき
る屈折力・眼軸長測定装置を簡単な構成によつて
提供しようとするものである。
を極めて容易に且つ精度良く測定することのでき
る屈折力・眼軸長測定装置を簡単な構成によつて
提供しようとするものである。
上記目的を達成するため、本発明の屈折力・眼
軸長測定装置は、ビーム状に収束させた赤外光を
高周期でパルス状に射出する光源部と、上記赤外
光を反射する反射面を高周期で変位させて眼球へ
の入射角度を逐次変化させる走査部と、それらの
赤外光により網膜上に結像した光点の共役像を光
検出器上に結像させてそれらの像の光検出器上に
おける位置を電気的に出力する検出部と、それら
の位置信号を上記走査部における反射面の変位の
位相信号との関連において演算し、眼球の視力を
決定する諸定数を算出すると共にそれらに基づい
て屈折力と眼軸長を求めるデータ処理とを備えた
ものとして構成される。
軸長測定装置は、ビーム状に収束させた赤外光を
高周期でパルス状に射出する光源部と、上記赤外
光を反射する反射面を高周期で変位させて眼球へ
の入射角度を逐次変化させる走査部と、それらの
赤外光により網膜上に結像した光点の共役像を光
検出器上に結像させてそれらの像の光検出器上に
おける位置を電気的に出力する検出部と、それら
の位置信号を上記走査部における反射面の変位の
位相信号との関連において演算し、眼球の視力を
決定する諸定数を算出すると共にそれらに基づい
て屈折力と眼軸長を求めるデータ処理とを備えた
ものとして構成される。
上記構成の屈折力・眼軸長測定装置において、
光源部からパルス状に射出するビーム状の赤外光
は、走査部の反射面で反射して被測定対象として
の眼球に入射し、その反射面の変位に対応して逐
次反射方向を変え、入射角度を変えながら眼球に
入射する。それにより、断続的な赤外光が眼球内
の網膜上のそれぞれ異なる位置に結像して複数の
光点を作るが、それらの光点は網膜が乱反射面で
あることから、それらの点が２次光源として作用
する。それらの光点から反射光は、検出部の光検
出器上に結像し、それらの光検出器上の位置が、
網膜上における上記各光点の位置として次段のデ
ータ処理部に送られる。データ処理部において
は、上記検出部からの信号の他、走査部から送ら
れた反射面の変位についての位相信号等に基づい
て演算が行われ、眼球における視力を決定する諸
定数を算出すると共に、それらに基づいて水晶体
屈折力及び眼軸長が決定される。
光源部からパルス状に射出するビーム状の赤外光
は、走査部の反射面で反射して被測定対象として
の眼球に入射し、その反射面の変位に対応して逐
次反射方向を変え、入射角度を変えながら眼球に
入射する。それにより、断続的な赤外光が眼球内
の網膜上のそれぞれ異なる位置に結像して複数の
光点を作るが、それらの光点は網膜が乱反射面で
あることから、それらの点が２次光源として作用
する。それらの光点から反射光は、検出部の光検
出器上に結像し、それらの光検出器上の位置が、
網膜上における上記各光点の位置として次段のデ
ータ処理部に送られる。データ処理部において
は、上記検出部からの信号の他、走査部から送ら
れた反射面の変位についての位相信号等に基づい
て演算が行われ、眼球における視力を決定する諸
定数を算出すると共に、それらに基づいて水晶体
屈折力及び眼軸長が決定される。
このように本発明の屈折力・眼軸長測定装置に
よれば、水晶体屈折力と眼軸長を容易且つ高精度
に測定することができる測定装置を極めて簡単な
構成のものとして得ることができ、従つて近視発
生原因の究明に有効に役立てることができる。
よれば、水晶体屈折力と眼軸長を容易且つ高精度
に測定することができる測定装置を極めて簡単な
構成のものとして得ることができ、従つて近視発
生原因の究明に有効に役立てることができる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明すると、第１図に示す本発明の屈折力・眼軸
長測定装置は、光源部１と、走査部２と、検出部
３と、データ処理部及び表示部とを主体として構
成されている。上記光源部１は、十分収束したビ
ーム状の赤外光を高周期でパルス状に射出するも
ので、この光源部１からの赤外光は走査部２によ
り角度を変えて測定対象としての眼球Ｅに入射さ
れる。この走査部２の作用によつてパルス状の赤
外光は眼球Ｅの網膜E1上の異なる位置に結像す
るが、それによつて得られる複数の光点の位置
は、それらの光点からの反射光に基づいて検出部
３において検出される。データ処理部は、検出部
３によつて検出した各光点の網膜上の位置とそれ
らの光点を結像させた入射光線の眼球Ｅへの入射
角度等との関係に基づいて演算を行い、視力を決
定する諸定数を算出すると共にそれらに基づいて
屈折力及び眼軸長を決定するもので、それらの値
は表示部において適宜表示される。
説明すると、第１図に示す本発明の屈折力・眼軸
長測定装置は、光源部１と、走査部２と、検出部
３と、データ処理部及び表示部とを主体として構
成されている。上記光源部１は、十分収束したビ
ーム状の赤外光を高周期でパルス状に射出するも
ので、この光源部１からの赤外光は走査部２によ
り角度を変えて測定対象としての眼球Ｅに入射さ
れる。この走査部２の作用によつてパルス状の赤
外光は眼球Ｅの網膜E1上の異なる位置に結像す
るが、それによつて得られる複数の光点の位置
は、それらの光点からの反射光に基づいて検出部
３において検出される。データ処理部は、検出部
３によつて検出した各光点の網膜上の位置とそれ
らの光点を結像させた入射光線の眼球Ｅへの入射
角度等との関係に基づいて演算を行い、視力を決
定する諸定数を算出すると共にそれらに基づいて
屈折力及び眼軸長を決定するもので、それらの値
は表示部において適宜表示される。
さらに具体的に説明すると、上記光源部１は、
例えばフオトダイオード４と赤外光フイルタ５を
備え、フオトダイオード４から十分に収束させた
ビーム状の光線を高周期でパルス状に射出させ、
それらの光線を赤外光フイルタ５に通すことによ
り800nｍ以下の光の成分を除去し、それによつ
て人の眼で知覚できない赤外光のみを抽出し、測
定時に眼球Ｅの各部が反応を示さないようにして
測定精度の向上を図つている。
例えばフオトダイオード４と赤外光フイルタ５を
備え、フオトダイオード４から十分に収束させた
ビーム状の光線を高周期でパルス状に射出させ、
それらの光線を赤外光フイルタ５に通すことによ
り800nｍ以下の光の成分を除去し、それによつ
て人の眼で知覚できない赤外光のみを抽出し、測
定時に眼球Ｅの各部が反応を示さないようにして
測定精度の向上を図つている。
上記光源部１の次段に配設した走査部２は、例
えば電磁駆動形の音叉偏光器６を備え、その音叉
７における一方の振動杆７ａの先端に赤外光を反
射する反射面７ｂを形設すると共に、その振動杆
７ａの側面に電磁石８を配設したもので、発振器
から電磁石８に走査用の一定周期の電流を流すこ
とにより、音叉７をその固有振動数、例えば1k
Hzで振動させる。この振動に伴つて、上記反射面
７ｂで反射した赤外光は光路１０，１１の間で繰
返し往復することになる。而して、上記光路１
０，１１間の反射光は、ハーフプリズム１２及び
レンズ１３を通つた後、ハーフミラー１４で反射
し、ハーフミラー１４を通して前方に視線を合わ
せた眼球Ｅに異なる角度で繰返して入射し、それ
により眼球Ｅの網膜E1上のそれぞれ異なる位置
に光点が結像し、例えばＡ，Ｂ，Ｃ等が得られ
る。
えば電磁駆動形の音叉偏光器６を備え、その音叉
７における一方の振動杆７ａの先端に赤外光を反
射する反射面７ｂを形設すると共に、その振動杆
７ａの側面に電磁石８を配設したもので、発振器
から電磁石８に走査用の一定周期の電流を流すこ
とにより、音叉７をその固有振動数、例えば1k
Hzで振動させる。この振動に伴つて、上記反射面
７ｂで反射した赤外光は光路１０，１１の間で繰
返し往復することになる。而して、上記光路１
０，１１間の反射光は、ハーフプリズム１２及び
レンズ１３を通つた後、ハーフミラー１４で反射
し、ハーフミラー１４を通して前方に視線を合わ
せた眼球Ｅに異なる角度で繰返して入射し、それ
により眼球Ｅの網膜E1上のそれぞれ異なる位置
に光点が結像し、例えばＡ，Ｂ，Ｃ等が得られ
る。
上記網膜E1上における光点Ａ，Ｂ，Ｃの位置
を検出する検出部３は、レンズ系を介してそれら
の光点のＡ，Ｂ，Ｃの共役像を光点A′，B′，
C′として光検出器１５上に結像させ、その光検出
器１５上における各光点位置から網膜上の光点位
置を間接的に検出するもので、破線で示すよう
に、網膜E1上の光点Ａ，Ｂ，Ｃからの反射光を
ハーフミラー１４で反射させ、レンズ１３を通過
させた後、ハーフプリズム１２で再び反射させ、
集光レンズ１６で上記光検出器１５に結像させ
る。
を検出する検出部３は、レンズ系を介してそれら
の光点のＡ，Ｂ，Ｃの共役像を光点A′，B′，
C′として光検出器１５上に結像させ、その光検出
器１５上における各光点位置から網膜上の光点位
置を間接的に検出するもので、破線で示すよう
に、網膜E1上の光点Ａ，Ｂ，Ｃからの反射光を
ハーフミラー１４で反射させ、レンズ１３を通過
させた後、ハーフプリズム１２で再び反射させ、
集光レンズ１６で上記光検出器１５に結像させ
る。
なお、図中のハーフミラー１４から光検出器１
５に至る部分に表示した鎖線の光路は、網膜上の
光点Ａ，Ｂ，Ｃにおいて乱反射した光が光検出器
１５上に達してそこに結像することを、模式的ま
たは略図的に表現したものであり、必ずしも実際
の光路を示すものではない。上記光検出器１５と
しては光点A′，B′，C′の位置を精度良く検出す
るに足る各種構成のものを採用することができ、
PSD，CCDの他PbS，CdSあるいはフオトトラン
ジスタ、フオトダイオード等をマトリツクス状に
配設したものを用いることができる。
５に至る部分に表示した鎖線の光路は、網膜上の
光点Ａ，Ｂ，Ｃにおいて乱反射した光が光検出器
１５上に達してそこに結像することを、模式的ま
たは略図的に表現したものであり、必ずしも実際
の光路を示すものではない。上記光検出器１５と
しては光点A′，B′，C′の位置を精度良く検出す
るに足る各種構成のものを採用することができ、
PSD，CCDの他PbS，CdSあるいはフオトトラン
ジスタ、フオトダイオード等をマトリツクス状に
配設したものを用いることができる。
上記光検出器１５で検出した光点A′，B′，
C′等の位置信号は、A/D変換器を介してデータ
処理部に伝達される。データ処理部はマイクロコ
ンピユータ等によつて構成され、入力情報その他
を記録するデータ記録部と、それらのデータに基
づいて演算を行う演算部と、それらにおける各種
動作を制御する制御部とを備え、上記A/D変換
器から送られる光点A′，B′，C′等の信号と、上
記発信器から送られる位相信号に基づいて演算を
行い、眼球の視力を決定する諸定数、例えば角膜
E2の前後面の半径と中心位置、水晶体E3の半径
と中心位置、及び眼の媒質の屈折率等をスネルの
法則を利用して算出すると共に、それらに基づい
て眼軸長及び屈折力を決定し、それらを次段の表
示部に出力する。
C′等の位置信号は、A/D変換器を介してデータ
処理部に伝達される。データ処理部はマイクロコ
ンピユータ等によつて構成され、入力情報その他
を記録するデータ記録部と、それらのデータに基
づいて演算を行う演算部と、それらにおける各種
動作を制御する制御部とを備え、上記A/D変換
器から送られる光点A′，B′，C′等の信号と、上
記発信器から送られる位相信号に基づいて演算を
行い、眼球の視力を決定する諸定数、例えば角膜
E2の前後面の半径と中心位置、水晶体E3の半径
と中心位置、及び眼の媒質の屈折率等をスネルの
法則を利用して算出すると共に、それらに基づい
て眼軸長及び屈折力を決定し、それらを次段の表
示部に出力する。
なお、上記フオトダイオード４に代えてレーザ
ダイオードやランプ等の光源を用いることができ
る。また、上記音叉偏光器６に代えて鏡を高速で
回転する等の手段を採用することができる。
ダイオードやランプ等の光源を用いることができ
る。また、上記音叉偏光器６に代えて鏡を高速で
回転する等の手段を採用することができる。
次に、上記データ処理部における諸定数の演算
の概要について説明する。
の概要について説明する。
まず、入射光については、位相θ1によつて角膜
上の入射点と入射角θ2がわかる。また、第２図に
示すように、半径r1の曲面にて屈折率n1，n2の物
質が分離されていて、半径方向に対し角度θ2で入
射した光は、スネルの法則により、 sinθ2／sinθ3＝n2／n1……（１） の関係を満足するような屈折を行う。従つて、眼
球においては、光が次々と眼の膜で上記の法則に
よる屈折を繰返し、入射光が網膜上に光点を作
り、網膜上の光点は、それが２次光源となつて光
が上記光路を逆にたどり、光検出器上に像を作
る。
上の入射点と入射角θ2がわかる。また、第２図に
示すように、半径r1の曲面にて屈折率n1，n2の物
質が分離されていて、半径方向に対し角度θ2で入
射した光は、スネルの法則により、 sinθ2／sinθ3＝n2／n1……（１） の関係を満足するような屈折を行う。従つて、眼
球においては、光が次々と眼の膜で上記の法則に
よる屈折を繰返し、入射光が網膜上に光点を作
り、網膜上の光点は、それが２次光源となつて光
が上記光路を逆にたどり、光検出器上に像を作
る。
一般に、眼の特性は、光軸の近傍に限定すれば
角膜や水晶体等における膜の前後面の球面半径r1
〜r7、中心位置c1〜c7（c1＝r1）、角媒質の屈折率
n1〜n5をパラメータとし、18個の未知パラメータ
で高精度に表わすことができる。従つて、18個の
異なる位置と入射角で入射した光りビームの網膜
上の位置を測定し、上記18個のパラメータを算出
すればよい。この計算は、光が各面において上記
（１）式の関係で次々に屈折してゆくので、同式
に基づく光路の追跡を行えばよく、このような計
算に関しては、例えば、久保田広著「光学」（岩
波書店発行）第179〜180、186〜187頁に説明され
ているところを参照して、容易に実施することが
できる。
角膜や水晶体等における膜の前後面の球面半径r1
〜r7、中心位置c1〜c7（c1＝r1）、角媒質の屈折率
n1〜n5をパラメータとし、18個の未知パラメータ
で高精度に表わすことができる。従つて、18個の
異なる位置と入射角で入射した光りビームの網膜
上の位置を測定し、上記18個のパラメータを算出
すればよい。この計算は、光が各面において上記
（１）式の関係で次々に屈折してゆくので、同式
に基づく光路の追跡を行えばよく、このような計
算に関しては、例えば、久保田広著「光学」（岩
波書店発行）第179〜180、186〜187頁に説明され
ているところを参照して、容易に実施することが
できる。
なお、上記光路について記述する方程式は、非
線形方程式になつて、一般に一意解を持たない
し、代数的にも解くことができない。しかしなが
ら、上記18個のパラメータは、それらの平均値と
範囲が既知であるので、代表値からの摂動法等の
手法により容易に収束演算が可能である。しか
も、一度ある状態における18個のパラメータを計
算してしまえば、眼を調節している時は、主とし
てr3〜r6の四つのパラメータが比較的ゆつくりと
変動するだけであるから、調節のダイナミクスも
測定可能となる。
線形方程式になつて、一般に一意解を持たない
し、代数的にも解くことができない。しかしなが
ら、上記18個のパラメータは、それらの平均値と
範囲が既知であるので、代表値からの摂動法等の
手法により容易に収束演算が可能である。しか
も、一度ある状態における18個のパラメータを計
算してしまえば、眼を調節している時は、主とし
てr3〜r6の四つのパラメータが比較的ゆつくりと
変動するだけであるから、調節のダイナミクスも
測定可能となる。
なお、眼の調節の動特性は、高々10Hz程度であ
るので、上記計算から得られる水晶体のジオプタ
の変化に対応し、レンズ１６等の位置を変化させ
れば、網膜の共役像を光検出器１５に容易に正確
に作りうる。
るので、上記計算から得られる水晶体のジオプタ
の変化に対応し、レンズ１６等の位置を変化させ
れば、網膜の共役像を光検出器１５に容易に正確
に作りうる。
第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は作
用説明図である。 １……光源部、２……走査部、３……検出部、
７ｂ……反射面、１５……光検出器、Ａ，Ｂ，Ｃ
……光点、Ｅ……眼球、E1……網膜。
用説明図である。 １……光源部、２……走査部、３……検出部、
７ｂ……反射面、１５……光検出器、Ａ，Ｂ，Ｃ
……光点、Ｅ……眼球、E1……網膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ビーム状に収束させた赤外光を高周期でパル
ス状に射出する光源部と、 上記赤外光を反射する反射面を高周期で変位さ
せて眼球への入射角度を逐次変化させる走査部
と、 それらの赤外光により網膜上に結像した光点の
反射光を光検出器上に結像させてそれらの像の光
検出器上における位置を電気的に出力する検出部
と、 それらの位置信号を上記走査部における反射面
の変化の位相信号との関連において演算し、眼球
の視力を決定する諸定数を算出すると共にそれら
に基づいて眼軸長を求めるデータ処理部と、 を備えたことを特徴とする屈折力・眼軸長測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025307A JPS59149126A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 屈折力・眼軸長測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025307A JPS59149126A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 屈折力・眼軸長測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59149126A JPS59149126A (ja) | 1984-08-27 |
| JPH0349569B2 true JPH0349569B2 (ja) | 1991-07-30 |
Family
ID=12162351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58025307A Granted JPS59149126A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 屈折力・眼軸長測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59149126A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63125237A (ja) * | 1986-11-15 | 1988-05-28 | キヤノン株式会社 | 眼科装置 |
| JPS63109837A (ja) * | 1986-10-25 | 1988-05-14 | キヤノン株式会社 | 眼科検査機 |
| JPS63109838A (ja) * | 1986-10-25 | 1988-05-14 | キヤノン株式会社 | 眼科検査機 |
| US5280313A (en) * | 1991-07-25 | 1994-01-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Ophthalmic measuring apparatus |
| AU2005272092B2 (en) * | 2004-07-09 | 2011-03-10 | Amo Manufacturing Usa, Llc | Laser pulse position monitor for scanned laser eye surgery systems |
| JP2017006456A (ja) * | 2015-06-24 | 2017-01-12 | 株式会社トーメーコーポレーション | 光干渉断層計およびその制御方法 |
-
1983
- 1983-02-17 JP JP58025307A patent/JPS59149126A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59149126A (ja) | 1984-08-27 |
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