JPH0370962B2 - - Google Patents

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JPH0370962B2
JPH0370962B2 JP61075143A JP7514386A JPH0370962B2 JP H0370962 B2 JPH0370962 B2 JP H0370962B2 JP 61075143 A JP61075143 A JP 61075143A JP 7514386 A JP7514386 A JP 7514386A JP H0370962 B2 JPH0370962 B2 JP H0370962B2
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eye
aperture
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Kazuhiro Matsumoto
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Canon Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、病院や眼鏡店で眼の屈折力を他覚的
に測定する眼屈折度測定装置に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
従来、この種の眼屈折度測定装置として被検眼
瞳と略共役な第1の開口絞りを介して被検眼眼底
に指標光束を投影する投影光学系と、被検眼瞳と
略共役な第2の開口絞りを介して被検眼眼底で反
射した指標光束を光位置検出手段に導く測定光学
系を備え、第1、第2の開口絞りが円弧上に配さ
れた3径線方向の3個のスポツト型開口を有し、
第1、第2の開口絞りのスポツト型開口を被検眼
瞳に投影することを仮想すると、3径線方向で第
1、第2の開口絞りのスポツト開口の像が各々光
軸に対称となるようにしたものが提案されてい
る。
しかし、この場合3径線方向のみの眼屈折度情
報しか得られず、不正乱視の被検眼等の場合、測
定誤差の介入を招き易く、又、光位置検出手段も
3径線方向を向くよう高精度の配置を必要とす
る。
〔発明が解決しようとする問題点と解決するための手段〕
本発明の目的は、眼屈折度に関して情報量が多
く、不正乱視の被検眼に対しても精度良く眼屈折
度を測定できる眼屈折度測定装置を提供すること
にある。
又、本発明の目的は光位置検出手段の配置を容
易にして高精度の眼屈折度測定を行なう眼屈折度
測定装置を提供することにある。
更に本発明の目的はモニタ上で形状認識より検
者が眼屈折度情報を簡便に把握できる眼屈折度測
定装置を提供することにある。
更に本発明の目的は基本的に可動部の無い眼屈
折度測定装置を提供することにある。
上述した目的は、被検眼瞳と略共役な第1の開
口絞りを介して被検眼眼底に指標を投影する投影
光学系と、被検眼瞳と略共役な第2の開口絞りを
介して被検眼眼底で反射した指標光束を光位置検
出手段に導く測定光学系と、前記光位置検出手段
の光束の形状を観察可能とする観察手段を備え、
前記第1、第2の開口絞りの少なくとも一方が光
軸を中心とする少なくとも円弧状の面積型開口を
有することにより達成される。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例を示すものである。
測定指標たるスポツト状の光源1と被検眼Eと
を結ぶ光軸上には光源1側から順次に第1のレン
ズ2、被検眼瞳Epと略共役な第1の開口絞り3、
対物レンズ5から成る投影光学系が配列される。
また第1の開口絞り3と対物レンズ5の光路の下
半分に設けられるミラー4の反射側には被検眼瞳
と略共役な第2の開口絞り6、第2のレンズ7、
受光面8から成る測定光学系が配置されている。
このうち、第1の開口絞り3と第2の開口絞り6
はそれぞれ第2図、第3図に示すように、光軸近
傍に共通の中心をもつ半円環状の面積型開口3
a、面積型開口6aを有している。そして面積型
開口3a,6aの被検眼に投影される像の外径は
等しくなつている。面積型開口は従来のスポツト
型開口と異なり開口部がスポツト(点)とみなせ
られない所定の大きさを有するものであり、開口
部の異なる点が異なる径線方向のスポツト型開口
に相当する。
第1図において、光源1から発した光は第1の
レンズ2を経て第1の開口絞り3の開口3aを通
り、ミラー4の上方を通過し、更に対物レンズ5
を経て被検眼Eの眼底Erに光源像を投影する。
そして、眼底Erからの反射光は右行して、対物
レンズ5を通つてミラー4により下方に反射さ
れ、第2の開口絞り6の開口6a及び第2のレン
ズ7を経て受光面8に到達する。なお受光面8は
光源1と略共役に設けられる。
受光面8からの出力は画像メモリ9を介してモ
ニタ11の上部に表示される。一般にはモニタ1
1の上部に、後に詳述する如き楕円の上半分12
a,12b,12cが連続的に形成される。そし
て仮想の包絡線12も相似の半楕円となる。包絡
線12の半楕円の大きさは近視、遠視の度合いに
比例し正視眼に近づくにつれ半楕円の大きさは小
さくなり正視眼に場合には点となる。なお、楕円
となるのは乱視があるからであつて乱視のない場
合は正円となる。又、近視、遠視の区別は半楕円
が上向きか下向きかでなされる。モニタ11の下
部には受光面8の出力を演算手段8で演算した結
果すなわち球面度SPH、乱視度CYL、乱視軸方
向AXが表示され更に包絡線12が表示される。
ここで、半円環状の開口3a,6aは従来の3
径線の3個のスポツト型開口を円弧状に連続的に
拡げたものと考えてよく、3径線以外の任意の方
向の情報を得ることができ、受光面8も従来のよ
うな1次元位置検出器を3径線方向に配置させる
特殊なものを使用しないで済むことになる。
この原理を更に詳しく説明すると、受光面8に
おける光の到達位置は、被検眼を特定すると被検
眼Eの瞳Ep上での入射位置と出射位置の間の距
離と、入射位置と出射位置を結ぶ方向の基準方向
に対する角度によつて決定される。例えば、被検
眼Eの球面度数D、乱視度数及び乱視角を0と
し、光線が第4図に示すように瞳Ep上で点aに
入射し点bから出射したとする。この場合に、線
分abが基準方向例えば上下方向となす角度をθ1
すれば、受光面8上での光線到達位置は第5図に
示す点Cとなる。第5図において点Oは指標の結
像位置であり、この実施例においては光源位置す
なわち光軸位置と一致する。点Oから光線到達位
置までの距離、即ち線分OCは第4図の線分abの
長さに比例する。また、線分OCが基準方向とな
す角度は線分abが基準方向となす角度θ1と等し
い。ここで、第1の開口絞り3、第2の開口絞り
6の絞り開口3a,6aをそれぞれ第2図、第3
図に示すように光軸近傍に共通の中心を有する半
円環状にしておけば、点Oから最も離れた位置に
到達する光線は、開口の最外側から入射し、その
位置と中心に対し対称な方向の位置から出射した
ことになる。ただし、ここでは光源1の大きさは
考慮しないものとする。
上述したことは第6図で被検眼眼底が例えば
Erbにあるとき、すなわち被検眼が遠視である場
合、眼底Erb上で光スポツトの位置が光軸から最
も離れる位置Pは、瞳Epでも光軸から最も離れ
ている光線により形成されることから理解されよ
う。なお光源1からの光は面積型の第1の開口絞
り3を介して被検眼眼底に投影されるため正視で
はない被検眼眼底では被検眼屈折度に応じた形状
となり、この形状と同様の形状が第2の開口絞り
6を介して受光面8上に投影される。第6図で
Era,Erb,Ercは各々正視眼、遠視眼、近視眼の
眼底を示し、Za,Zb,Zcは各々正視眼、遠視眼、
近視眼の眼底上での光源1の像の状態を示す。
さて上述したように受光面8上に形成される光
源1の像の外形は、第1の開口絞り3の開口部の
外径位置に入り、光軸近傍に共通の中心を有する
第2の開口絞り6の開口部の外径位置から出る光
線によつて第1図に示した無限個の楕円12a,
12b,12c……の包絡線12として形成され
る。
ここで、これらの光線は全て入射位置と出射位
置が等距離である為、点Oから像の外形までの距
離は被検眼の屈折度に比例して変化する。しかし
一般に被検眼には乱視があるため前述した光線は
径線方向と垂直な方向に乱視の度合いに応じてシ
フトする。
このような光線の照つた位置を連結すると一般
に楕円となるが、これを以下に示す。点Oから像
の外形までの距離は被検眼Eの屈折度に比例し、
その比例定数をαとし、かつ被検眼Eが角度θの
乱視角を有し、その乱視軸方向のデイオプタをD
1、それに直角な方向のデイオプタをD2とす
る。更に、光線は直径線上の最も離れた点から出
入りしたものだけを考え、光線が第7図に示すよ
うに点dから入射して点eから出射したと仮定
し、線分deと基準方向とのなす角度θaとすれば、
この光線の受光面での到達位置は第8図に示す点
Pとなる。
第8図において、点Oを原点にとりL1,L2は
それぞれαD1,αD2に等しく、角度θb=2(θ−
θa)である。また、点Pは点[{(L1+L2)/2}
sinθa、{(L1−L2)/2}cosθa]を中心とする
半径(L1−L2)/2の円周上の点となる。そし
て、角度θaを180度回転したとき、すなわち第9
図の如く任意の角度θaを考慮するとき点Pの描
く軌跡は第10図に示すような楕円Fとなる。
第10図において、長軸方向の半径L1と短軸
方向の半径L2はそれぞれαD1とαD2に等しく、ま
たこの楕円Fは基準方向に対して角度θだけ傾い
ている。
従つて、逆にこの楕円Fの形状が判れば被検眼
Eの球面度数、乱視度数、乱視角を決定すること
をができる。受光面8に二次元光位置検出素子を
配置しておけば、光の強度分布から楕円像の長軸
方向の半径、短軸方向の半径を及び傾きを測定し
て、眼の屈折力に関する全ての情報を得ることが
できる。これにより不正乱視の被検眼に対しても
眼屈折度を精確に測定できる。又、第1図に示し
た如く、モニタ上で形状認識より検者が眼屈折度
情報を簡便に把握することもできる。
ところで、受光面8としては二次元光位置検出
素子の代りに、平行に並んだ一次元光位置検出素
子を使用してもよい。
従来は、スポツト型開口を開いていたため一次
元光位置検出素子も精度良く、スポツト型開口に
対応する径線方向に設定する必要があつたが、本
発明では面積型開口を用いているため一次元光位
置検出素子のアライメント精度が悪くても被検眼
屈折度の検出における情報欠落が無い。
一般に楕円Fの形状を決定するためには5点の
座標を知る必要があり、5本の一次元光位置検出
素子を用いて楕円Fの形状を求めることができ
る。なお、光軸上にある指標たる光源1が被検眼
眼底に投影される際、光源像の楕円中心が光軸か
らシフトしないと考えられるため、3点の座標よ
り楕円Fの形状を求めても良い。
第11図は楕円Fの形状を決定するために互い
に平行に配列した3個の一次元光位置検出素子8
a,8b,8cを用いた場合を示す。
さて上述の実施例は、投影光学系の第1の開口
絞り3と測定光学系の第2の開口絞り6との開口
を、光軸近傍に共通の中心を有する半円環状(少
なくとも円弧状の面積型開口)にした場合を示し
たが、その内の少なくとも1つの外形が円弧の一
部をなすようにすればよい。
例えば、第12図Aに示す如く、第1の開口絞
り3の開口をスポツト型開口とし、第2の開口絞
り6の開口をそのスポツト型開口を中心とする任
意の角度を有する円環状の面積型開口(少なくと
も円弧状の面積型開口としても良く、又、第12
図Bに示す如く、第1の開口絞り3の開口をスポ
ツト型開口とし、第2の開口絞り6の開口をその
スポツト型開口を中心とする円環状の面積型開口
(少なくとも円弧状の面積型開口)としても良い。
又、第12図A又は第12図Bで第1の開口絞
り3、第2の開口絞り6の開口形状を交換し、第
2の開口絞り6がスポツト型開口を備えるように
しても良い。
なおこの実施例では光源1そのものを指標とし
たがピンホール等を照明して指標としても良い。
更に、上述の実施例では指標たる光源1を単数
個としたが、第13図Aに示される如く光軸に垂
直面内の光軸外に位置する複数個として測定精度
を高めるようにしても良い。又、光軸上と光軸外
に各々設けるようにしても良い。これと同様に第
13図Bに示される如く光軸上の光源1からの光
路をプリズム13等によつて見かけ上、光軸に対
称な複数個(例えば2個)の光源からの光路に変
更しても良い。光源を複数個設けると光源像も複
数個形成され、楕円形状を検出するには一般に複
数個の一次元光位置検出素子が必要であるが、第
14図に示す如く単数個の一次元光位置検出素子
を用いて交点K1,K2,K3より光源像の楕円形状
を検出するようにしても良い。
なお受光面8が有限のサイズであり被検眼屈折
度測定範囲が限定される場合、屈折度測定範囲を
可変とするよう、指標たる光源1と第1のレンズ
2の少なくとも一方を可動にしても良く、或いは
測定光学系の第2のレンズ7と受光面8の少なく
とも一方を可動にしても良い。
又、実施例では開口絞り3,6の被検眼への投
影倍率は一致しているため開口絞り3,6の半円
環状開口の外径が等しいものとしたが、開口絞り
3,6を被検眼に投影したとき開口像の外径が等
しくなるように開口絞り3,6の被検眼への投影
倍率を互いに異ならしめても良い。
[発明の効果] 以上、本発明によれば従来の如く3径線方向の
みの眼屈折度情報しか得られないということがな
く、しかも光位置検出手段上の光束の形状を観察
可能であるため、被検眼に不正乱視がある場合に
演算された眼屈折度に信頼性があるか否かを容易
に判断できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の配置図、第2図、第
3図はそれぞれ第1、第2の開口絞りの正面図、
第4図、第7図は被検眼の瞳上における光線の入
射位置と出射位置との関係の説明図、第5図、第
6図は受光面上での光線到達位置の説明図、第8
図は被検眼に乱視がある場合の受光面上での光線
到達位置の説明図、第9図、第10図は受光面上
での像の外形の説明図、第11図は受光面に一次
元光位置検出素子を用いた場合の受光面の説明
図、第12図A,Bは開口絞りの異なる実施例の
説明図、第13図A,Bは各々実質的に複数個の
光源を用いた実施例の図、第14図は一次元光位
置検出素子を用いて像の形状を判断する実施例の
図。 図中、1は光源、3,6は開口絞り、4はミラ
ー、8は受光面、9は画像メモリ、10は演算手
段、11はモニタ、12a,12b,12cは楕
円である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被検眼瞳と略共役な第1の開口絞りを介して
    被検眼眼底に指標を投影する投影光学系と、 被検眼瞳と略共役な第2の開口絞りを介して被
    検眼眼底で反射した指標光束を光位置検出手段に
    導く測定光学系と、 前記光位置検出手段上の光束の形状を観察可能
    とする観察手段と、 前記第1、第2の開口絞りの少なくとも一方が
    光軸を中心とする少なくとも円弧状の面積型開口
    を有することを特徴とする眼屈折度測定装置。 2 被検眼瞳と略共役な第1の開口絞りを介して
    被検眼眼底に指標を投影する投影光学系と、 被検眼瞳と略共役な第2の開口絞りを介して被
    検眼眼底で反射した指標光束を光位 検出手段に
    導く測定光学系と、 前記光位置検出手段上の光束の形状を観察可能
    とする観察手段と、 前記光位置検出手段の出力から眼屈折度を演算
    する演算手段を備え、 前記第1、第2の開口絞りの少なくとも一方が
    光軸を中心とする少なくとも円弧状の面積型開口
    を有することを特徴とする眼屈折度測定装置。 3 前記演算手段の演算結果が前記観察手段で観
    察可能である特許請求の範囲第2項記載の眼屈折
    度測定装置。
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