JPH0350532B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、眼の屈折値、球面屈折度、乱視度、
乱視角を測定するために用いられる眼屈折力測定
装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種の装置では、観察用テレビと測定
用センサとが別個に構成されているため、構造的
に複雑化しコストも割高になつている。

［発明の目的］ 本発明の目的は、このような従来装置の欠点を
改善するため、観察用テレビの画面を部位的又は
時間的に分割して、測定用センサとして利用でき
るようにした構造的に簡素な眼屈折力測定装置を
提供することにある。

［発明の概要］ 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、
被検眼の外眼を照明する光源と、被検眼の外眼像
を撮影するテレビカメラと、該テレビカメラの撮
像素子からのビデオ信号を画像化するテレビモニ
タと、被検眼の眼底に被検眼瞳の第１領域を通し
てパターンを投影する手段と、眼底からの反射光
を被検眼瞳の前記第１領域と異なる第２領域から
抽出して前記撮像素子に眼底パターン像を導光す
る手段と、前記眼底パターン像の少なくとも３径
線方向の位置情報を前記撮像素子からの信号又は
映像ビデオ信号によつて検出し、被検眼の屈折値
を算出する手段とを有することを特徴とする眼屈
折力測定装置である。

［発明の実施例］ 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係る眼屈折力測定装置の光学
的配置図を示し、Ｅは被検眼、Erはその眼底、
Epは瞳孔を表している。被検眼Ｅの眼前には被
検眼Ｅ側から順次に、光分割部材１、レンズ２、
TVカメラ３が配置されている。TVカメラ３は
例えば二次元CCDのような撮影素子であるエリ
アセンサアレイ４と映像部５とから成り、その映
像ビデオ信号は信号処理部６及びTVモニタ７に
送出される。光分割部材１の反射側には、レンズ
８、穴あきミラー９、入射絞り１０、レンズ１
１、パターン絞り１２、測定光源１３が順次に配
列されている。また、穴あきミラー９の反射側に
は、射出絞り１４、像回転偏位プリズム１５、レ
ンズ１６が配され、穴あきミラー９によつて反射
された光束は更にミラー１７，１８を介してTV
カメラ３に入射するようになつている。

第１図において、測定光源１３から出射した光
は、正視眼の眼底に対して共役な位置に配置され
たパターン絞り１２を照明する。このパターン絞
り１２は第２図に例示するように、３本のスリツ
ト開口を放射状に配列したパターン１２ａを有
し、これらのスリツト開口を出た光は、レンズ１
１、第３図に例示するように中央に円形の開口１
０ａを有する入射絞り１０、中心に穴をあけた穴
あきミラー９、レンズ８、光分割部材１を介し
て、被検眼Ｅの瞳孔Ep中心から眼底Erにパター
ン１２ａを投影する。

そして、眼底Erからの反射光の一部は、光分
割部材１、レンズ８、穴あきミラー９を経て、第
４図に示すように６個の開口１４ａ〜１４ｆを有
する射出絞り１４を通り、更に像回転偏位プリズ
ム１５、レンズ１６、ミラー１７，１８を介して
撮像素子であるエリアセンサアレイ４上に眼底か
らのスリツト像を投影する。なお本実施例におい
て、瞳上の入出射光束は第５図に示すようにな
る。

一方、位置合わせのための観察光は光分割部材
１を直進し、レンズ２によつて被検眼Ｅの前眼部
をエリアセンサアレイ４上に結像する。なお、こ
の場合の外眼照明用光源を測定光源１３とは別個
に設けても支障はない。本実施例では、観察光と
測定光とをエリアセンサアレイ４の異なる部位に
入射させるようにしているが、更に別の光分割部
材を介在してエリアセンサアレイ４の同じ部位に
順次に入射させるようにしてもよい。なお、光分
割部材１は波長選別性のダイクロイツクミラーを
用いると効率がよい。

映像部５によりエリアセンサアレイ４からの信
号を映像ビデオ信号にするテレビカメラ３は、映
像ビデオ信号を信号処理部６及びテレビモニタ７
に送信して表示させる。なお、計測信号は直接エ
リアセンサアレイ４から取り出してもよい。その
場合はビツト毎の信号が得られるので精度が高く
なる。

像回転偏位プリズム１５は第６図に示す像回転
プリズム１５′と第７図に示す偏位プリズム１
５″とを組合わせたものが用いられている。第８
図はこの像回転偏位プリズム１５の断面を示し、
射出絞り１４の６つの開口１４ａ〜１４ｆに対応
した６つの小プリズム１５ａ〜１５ｆから構成さ
れている。例えば、射出絞り１４の開口１４ｃか
ら出射した光束は小プリズム１５ｃに入り、その
反射面１５Ｃで全反射される。反射面１５Ｃは小
プリズム１５ａの反射面１５Ａに対して30度傾い
ているから、像はその倍角60度だけ回転する。射
出絞り１４の開口は60度の径線間隔で配列されて
おり、開口１４ｃ，１４ｄを結ぶ径線方向の屈折
値を測定するには、ここから出た２光束の傾きを
測定すればよい。この場合に正視であれば２光束
は平行になり、像回転偏位プリズム１５を通すこ
とにより、開口１４ｃ，１４ｄ方向の動きを開口
１４ａ，１４ｂ方向に変えることができる。同様
に、開口１４ｆ，１４ｅを結ぶ径線方向の屈折値
の測定も、開口１４ａと１４ｂを結ぶ径線方向と
して測定することができる。開口１４ａ，１４ｂ
から出た光束は、回転させる必要はないので小プ
リズム１５ａ，１５ｂを省略することもできる。

偏位プリズム１５″は６個の開口から出た６つ
の像を適当な間隔だけ分割する働きをなすもの
で、回転プリズム１５′の端面の傾斜角を適当に
選ぶことによつて、偏位プリズム１５″と回転プ
リズム１５′とを一体化することができる。

第９図はエリアセンサアレイ４上の６個の像を
示し、各像Ａ〜Ｆはそれぞれ各開口１４ａ〜１４
ｆを通つてきた光束によつて結像されたものであ
る。これらの３組の像ＡとＢ、ＣとＤ、ＥとＦの
それぞれの走査線Ｓ上における間隔から三径線方
向の屈折値が求められる。一般に、眼の屈折値は
径線方向に対して、正弦波的に変化すると考えら
れるから、三径線方向の屈折値が判れば、他の径
線方向は計算によつて求めることができ、球面屈
折度、乱視度、乱視角を算出することが可能とな
る。

走査線Ｓ上の各像の位置を求めるには、ビデオ
信号で適当なレベルの閾値を設定して二値化する
とか、ビツト毎の信号をＡ／Ｄ変換し、メモリに
入れて計算する等の方法を採ることができる。ま
た、１本の走査線Ｓ上の信号でなく、複数本の走
査線による信号を使用して平均化すれば、雑音が
平均化されるので測定精度を向上させることがで
きる。

第１０図は第１図の入射絞り１０に相当する第
２の実施例における入射絞り１０を示すものであ
り、この場合は60度の径線間隔で３個の開口１０
ａ，１０ｃ，１０ｆを有し、また射出絞り１４に
は第１１図に示すように、第１０図の入射絞り１
０の開口と光軸に対して対称な位置に、３個の開
口１４ｂ，１４ｄ，１４ｅが設けられている。

この第２の実施例でも、眼底Erに投影される
パターンは第２図のものと同じであるが、各スリ
ツト１２ａは各開口１０ａ，１０ｃ，１０ｆから
投影される。この場合には像回転偏位プリズム１
５としては像回転プリズム１５′は使用せずに、
３個の開口１４ｂ，１４ｄ，１４ｅから受光した
像が重ならないように偏位プリズム１５″のみを
設ければよい。

第１２図は第２の実施例におけるエリアセンサ
アレイ４上のスリツト像を示すものであり、像Ｂ
は開口１０ａと１４ｂ、像Ｄは開口１０ｃと１４
ｄ、像Ｆは開口１０ｅと１４ｆをそれぞれ通つて
きた光束によるものである。被検眼Ｅの視度が変
わると像Ｂ，Ｄ，Ｆは直線Ｂ１，Ｄ１，Ｆ１上を
移動するので、これらの直線上にあるエリアセン
サアレイ４の信号を抽出して、像の位置を検出す
れば三径線方向の屈折値が得られる。

なおテレビカメラには、エリアアレイセンサを
用いずに、撮像管を用いた通常のテレビカメラを
使用してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る眼屈折力測定
装置は、観察用テレビと測定用センサとを一体化
できるために構造的に簡素になり、小型で安価と
することができる。更に、複数本の走査線信号を
用いて眼底パターン像の位置情報を検出すれば、
精度を落とさずに光束位置を求めることができ
る。即ち、撮像素子を用いて光束位置を検知し眼
屈折力を測定する装置において、撮像素子が正視
眼眼底と共役であれば非正視眼では撮像素子上の
眼底パターン像はぼけ、単位面積当りの光量が落
ちるためノイズの影響が目立つてくるが、光束が
周囲に広がり複数本の走査線信号を用いて平均化
すれば、眼屈折力測定精度を落とさずに済む利点
がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る眼屈折力測定装置の実施例
を示すものであり、第１図は第１の実施例を示す
光学的配置図、第２図はパターン絞りの正面図、
第３図は入射絞りの正面図、第４図は射出絞りの
正面図、第５図は瞳上の入出射光束の説明図、第
６図は像回転プリズムの断面図、第７図は偏位プ
リズムの断面図、第８図は回転偏位プリズムの断
面図、第９図はエリアセンサアレイ上における眼
底パターン像の説明図、第１０図は第２の実施例
の入射絞りの正面図、第１１図は射出絞りの正面
図、第１２図はエリアセンサアレイ上における眼
底パターン像の説明図である。 符号１は光分割部材、３はテレビカメラ、４は
エリアセンサアレイ、５は映像部、６は信号処理
部、７はテレビモニタ、９は穴あきミラー、１０
は入射絞り、１２はパターン絞り、１３は測定光
源、１４は射出絞り、１５は像回転偏位プリズム
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検眼の外眼を照明する光源と、被検眼の外
   眼像を撮影するテレビカメラと、該テレビカメラ
   の撮像素子からのビデオ信号を画像化するテレビ
   モニタと、被検眼の眼底に被検眼瞳の第１領域を
   通してパターンを投影する手段と、眼底からの反
   射光を被検眼瞳の前記第１領域と異なる第２領域
   から抽出して前記撮像素子に眼底パターン像を導
   光する手段と、前記眼底パターン像の少なくとも
   ３径線方向の位置情報を前記撮像素子からの信号
   又は映像ビデオ信号によつて検出し、被検眼の屈
   折値を算出する手段とを有することを特徴とする
   眼屈折力測定装置。 ２ 前記撮像素子からの信号又は映像ビデオ信号
   の複数本の走査線信号を用いて前記眼底パターン
   像の位置情報を検出する特許請求の範囲第１項記
   載の眼屈折力測定装置。 ３ 前記外眼像と前記眼底パターン像を時間的に
   分割して前記撮像素子に形成する特許請求の範囲
   第１項記載の眼屈折力測定装置。 ４ 前記撮像素子はエリアセンサアレイとした特
   許請求の範囲第１項に記載の眼屈折力測定装置。