JPH059092B2

JPH059092B2 -

Info

Publication number: JPH059092B2
Application number: JP58055273A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shioiri; Mitsugi Aoki
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1983-04-01
Filing date: 1983-04-01
Publication date: 1993-02-04
Also published as: JPS59183726A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、検査用視標を光学系を介して被検
眼に投影することにより被検眼の屈折力、すなわ
ち球面度数、円柱度数および円柱軸角度の精度測
定を行ない得る屈折力測定装置に関するものであ
る。

屈折力測定装置は、被検眼の屈折力の測定結果
に基づいて被検眼を適正視力に矯正するための矯
正値を得るように構成されているが、その矯正値
は当然のことながら精度良く得られなければなら
ない。

ところで、一般に人間の眼球には程度の差こそ
あるが何らかの屈折異常成分が含まれており、そ
の屈折力の矯正値は球面度数、円柱度数および円
柱軸角度の３つの要素に基づいて求められる必要
がある。

従来の屈折力測定装置としては、例えばビジヨ
ンテスターと称されるものが知られているが、こ
れは外周に沿つて複数の球面レンズを所定間隔を
置いて配置した第１の円板と、外周に沿つて複数
の円柱レンズを所定間隔を置いて配置した第２の
円板とを有し、これら各円板の球面レンズおよび
円柱レンズを被検者の眼前に配置される視通孔内
にそれぞれ選択的に挿入し得るように構成されて
いる。したがつて、かかる構成のビジヨンテスタ
ーの場合球面レンズと円柱レンズとの組合せによ
り得られる矯正値をもつて被検眼の屈折力の矯正
を行ない得るようにしている。この場合、矯正値
は前述した如く球面度数、円柱度数、および円柱
軸角度の３要素に基づいて得られるものである
が、各要素のすべてを同時にかつ正確に求めるこ
とは極めて困難である。そこで、まず球面レンズ
のみによつて矯正値の大体の見当をつけ、この値
に円柱レンズによる補正分を付加して概略の矯正
値を得るいわゆる粗測定が行なわれる。そして、
この粗測定の終了後新たにクロスシリンダーと称
する一対の円柱レンズを光学系に挿入し後述する
ような精密測定を行なうようにしている。

クロスシリンダーは、屈折力の絶対値が等しく
その符号が互いに異なる一対の円柱レンズで構成
され、各円柱レンズの円柱軸は互いに直交するよ
うに組合わされており、また両円柱軸の軸方向の
中間方向を軸心とする反転軸のまわりに手動操作
で回転して反転し得るようになつている。この結
果、円柱度数を測定する場合はクロスシリンダー
の円柱軸を粗測定終了時における強主径線または
弱主径線と一致させた後クロスシリンダーの反転
操作を行ない、反転前後における検査用視標を被
検者に観察させるようにする、また、円柱軸角度
を測定する場合はクロスシリンダーの前述した反
転軸を強主径線または弱主径線と一致させた後ク
ロスシリンダーの反転操作を行ない、円柱度数の
測定と同様に反転前後における視標の観察をさせ
る。こうして、円柱度数および円柱軸角度のいず
れの測定の場合もクロスシリンダーの反転前後に
おける視標の見え方が同一となるよう円柱レンズ
の円柱度数あるいは円柱軸角度を変化させ、同一
に見えたときにおける円柱度数あるいは円柱軸角
度を補正を矯正値として求めるようにしている。

しかしながら、このような従来装置によると精
密測定を行なう場合に用いられるクロスシリンダ
ーの反転操作は準手作業的に行なう必要があるた
め、検者にとつては極めて煩しいものとなり測定
能率を低下させていた。また、光学系としては矯
正用の球面レンズおよび円柱レンズ以外にクロス
シリンダーを必要とするので部品点数の点で問題
があつた。

このような従来装置の欠点を解消するため例え
ば特開昭55−151937号公報に記載されているよう
な屈折力測定装置が提案された。この装置は、測
定用光学系を球面レンズおよび円柱レンズで構成
して球面レンズと円柱レンズとの組合せを変える
ことによりクロスシリンダーを設けたことと等価
になる状態をつくり出し得るようにしたものであ
る。

しかしながら、この装置においては精密測定の
際円柱レンズのみならず球面レンズの屈折力を変
える必要があるためレンズ交換制御において複雑
化を招来するという問題点があつた。

この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたものであり、検査用視標からの光束を
通過させるために配置される光学系を、球面度数
を可変とする球面光学系および一対のトーリツク
レンズから成り円柱度数を可変とする円柱光学系
により構成し、精密測定の際円柱光学系のみを制
御するような制御手段を設けて被検眼の屈折力を
容易かつ高精度に測定し得る屈折力測定装置を提
供することを目的とする。

次に、この発明の実施例を説明する前にその実
施例において用いられるバリアブルクロスシリン
ダーにつき説明する。バリアブルクロスシリンダ
ーは第１図に示すように屈折力の絶対値が等しく
互いに符号の異なる２つの円柱レンズCL₁，CL₂
により構成されたものである。以下に、異なる屈
折力を有する２つの円柱レンズの合成屈折力を求
める一般的な手法につき述べる。ここで、２つの
円柱レンズのうち一方の屈折力をDaとし、他方
の屈折力をDbとしてこれらをＸ−Ｙ座標上に標
わすと第２図に示す如くなる。なお、同図におい
てaは屈折力DaがＸ軸となす角度であり、bは
屈折力DbがＸ軸となす角度である。また、D〓は
２つの円柱レンズCL₁，CL₂の合成屈折力を示し
ている。

次に、屈折力がDa、Dbである２つの円柱レン
ズの角度θ方向における屈折力はオイラーの定理
によりそれぞれDacos²（θ−a）、Dbcos²（θ−
b）で与えられ、その合成屈折力D〓は D〓＝Dacos²（θ−a）＋Dbcos²（θ−b） …… となる。一般式に、屈折力は球面度数および円柱
度数を成分として表わし得るものであるが、ある
角度θm方向を最大屈折力の方向とするとそのと
きの屈折D〓_nは D〓_n＝Dacos²（θm−a）＋Dbcos²（θm−b）＝Ｓ＋Ｃ …… で表わされる。ここで、Ｓは球面度数であり、Ｃ
は円柱度数である。

これに対し、最小屈折力の方向は最大屈折力の
方向と直交する方向であり、これをD〓_n+90とする
と D〓_n+90＝Dasin²（θm−a）＋Dbsin²（（θm−b）＝Ｓ …… となる。

したがつて、円柱度数Ｃは最大屈折力と最小屈
折力との差で表わされ、Ｃ＝D〓_n−D〓_n+90＝Dacos2（θm−a）＋Dbcos2（θm−b） …… が得られる。

ここで、後述する式を得るため式をθで微
分すると dD〓_n／dθ＝Dasin2（θm−a）＋Db_sio２（（θm−b）＝０ …… が得られる。この式と式を共に２乗して加え
あわせると C²＝Da²＋Db²＋2DaDbcos2（a−b）＝Da²＋Db²＋2DaDbcos2a …… ここではαは円柱度数DaとDbとの交差角であ
る。こうして、最大屈折力の方向における角度
θmの２倍角についてのタンジエントをとると、 tan2θm＝sin2θm／cos2θm＝Dasin2a
＋Dbsin2b／Dasin2a＋Db_cps2b…… を得る。

一方、バリアブルクロスシリンダーは円柱度数
の絶対値が等しく互いに符号の異なる円柱レンズ
の組合せであるからDa＝＋Ｄ、Db＝−Ｄとする
ことにより、式から合成円柱度数Ｃは C²＝2D²（１−2cos2α） …… で表わされることとなる。この式から交差角α
は α＝１／２cos^-1（１−C²／2D²） …… で示される。

さらに、この場合最大屈折力の方向の角度θm
の２倍角についてもう一度タンジエントをとると
式から tan2θm＝tan（a＋b＋90°） …… となり、この結果 θm＝１／２（a＋b）＋45° …… が得られる。

これにより、最大屈折力の方向は２つの円柱レ
ンズCL₁、CL₂の各屈折度の方向Da、Dbの間で
形成される交差角αの２等分線方向Ｑから45°だ
け屈折力Daの側、すなわち第２図において反時
計回りに回転させた方向となる。

以上の原理を前提として以下にこの発明の実施
例につき図面を参照しながら説明する。

第３図はこの発明を被検者の応答に応じて被検
眼E₁，E₂の屈折力測定が行なわれる自覚式屈折
力測定装置に適用した場合を示すものである。そ
して、この装置は被検眼E₁，E₂の屈折力を測定
するための測定光学系Ｓと、この測定光学系Ｓに
対する被検眼E₁，E₂の位置関係設定を行なう指
標を被検眼E₁，E₂に投影する指標投影系Ｈと、
被検眼E₁，E₂を照準するための照準系Ｊとから
大略構成されている。なお、以下符号に付される
添字の１、２は右眼、左眼をそれぞれ示すものと
する。

まず、測定光学系Ｓについて詳説すると、光原
１からの光は集光レンズ２を介して回転円板３上
に設けられた屈折力検査用視標４を照明する。こ
の視標４は球面度数、円柱度数、円柱軸角度等の
検出のため各種のものがあり、これらは回転円板
３の回転により選択され光路内に挿入される。な
お、光源１、集光レンズ２、および回転円板３は
後述する近用屈折力測定のため光軸に沿つて移動
可能となつている。また、視標４からの光束は、
第１投影レンズ５を介してこのレンズ５の後方に
設けられ球面度数、円柱度数、円柱軸角度などを
矯正するための１対の矯正光学系K₁，K₂を通過
する。この矯正光学系K₁，K₂は第１投影レンズ
５の光軸を挟んで両側の対称位置にそれぞれ配置
され、これらは光学的に同一の構成となつてい
る。

以下に右眼測定用矯正光学系K₁を例として矯
正光学系K₁，K₂の詳細につき説明すると、矯正
光学系K₁は第１群レンズ系６₁、第２群レンズ系
７₁、第３群レンズ系８₁からなる球面光学系と、
第１及び第２の円柱レンズ９₁，９₁からなる円柱
光学系及び偏角プリズム１０₁，１０₁，１１₁，
１１₁から構成され、第１群レンズ系６₁の光軸に
沿つての移動により球面度数を矯正し得るように
なつている。ここで第３群レンズ系８₁は２つの
レンズ系から成り、この２つのレンズ系に挾まれ
た第１および第２の円柱レンズ９₁，９₁により円
柱度数を矯正しうるようになつている。そして、
この２つの円柱レンズ９₁，９₁は円柱度数の絶対
値が等しく符号が反対の円柱レンズであり、それ
ぞれ後述の制御部を構成する回動制御手段により
光軸のまわりに回転可能となつており、両レンズ
９₁，９₁を同方向に同角度だけ回転すると円柱軸
の矯正が行なわれ、互いに逆方向に同角度だけ回
転すると円柱度数の矯正が行なわれるようになつ
ている。一方、第３群レンズ系８₁の後方に配置
される２つの偏角プリズム１０₁，１０₁は光軸に
直交する鉛直軸に対し対称な偏角量を有し、これ
ら偏角プリズム１０₁，１０₁を光軸のまわりに互
いに逆方向かつ同角度だけ回転することにより被
検眼E₁の水平方向のプリズム値を矯正しいわゆ
る斜位補正を行ない得るようになつている。ま
た、偏角プリズム１０₁，１０₁の後方に配置され
る偏角プリズム１１₁，１１₁は偏角プリズム１０
_１，１０₁に対し光学的に90°だけ回転した構成と
なつており、上記と同様な方向および角度の回転
により被検眼E₁の垂直方向のプリズム値を得る
ようになつている。このように、右眼測定用矯正
光学系K₁は球面度数、円柱度数、円柱軸角度、
プリズム値などの屈折状態を独立別個に矯正し得
るよう構成されているが、左眼測定用矯正光学系
K₂も同様に説明できるのでその詳細は省略する。
なお、各矯正光学系K₁，K₂は被検眼E₁，E₂の瞳
孔間距離に合致させるため第１投影レンズ５の光
軸を挾んで水平方向に平行に移動可能となつてい
る。

こうして、１対の矯正光学系K₁，K₂を通過し
た各光束は第２投影レンズ１２、ハーフミラー１
３、第３投影レンズ１４、およびハーフミラー１
５をそれぞれ介して被検眼E₁，E₂に到達し、被
検眼瞳を通過して両眼底上に視標４の像を形成さ
せる。また、各矯正光学系K₁，K₂を通過した光
束は第２投影レンズ１２、第３投影レンズ１４か
ら構成されるリレーレンズ系Ｒにより共通にリレ
ーされ両被検眼E₁，E₂の眼鏡装用位置（眼前か
ら12mm程度）に矯正光学系K₁，K₂の像が形成さ
れるようなつている。なお、コンタクトレンズ用
矯正屈折度を測定する場合には被検眼E₁，E₂の
角膜頂点位置を矯正光学系K₁，K₂の像が形成さ
れている位置に設定する。したがつて、矯正光学
系K₁，K₂があたかも眼前に配置されたことと等
価になつており、被検者はハーフミラー１５を介
して自然視の状態で視標４の像を視準することが
できる。

こうして、被検者は自然視の状態で視標４を直
視しつつ検者に対する応答を行ない、視標４が適
正に見えるまで矯正光学系K₁，K₂による矯正を
図り、その矯正値に基づいて屈折度測定を行なう
ようになつている。

次に、被検眼E₁，E₂を適正な位置に設定する
ための被検眼位置設定光学系について説明す
る。この被検眼位置設定光学系は、被検眼E₁，
E₂に向けて指標１８a₁，１８b₁の像を投影するた
めの一対の指標投影系Ｈと被検眼E₁，E₂の両眼
前眼部を照準するための１つの照準系Ｊとから構
成されている。

まず、指標投影系Ｈにつき右眼投影系を例とし
て第３図、第４図および第５図を参照しながら説
明する。光源１６₁からの光は集光レンズ１７₁に
より作動距離離検出用の指標板１８₁を照明する。
この指標板１８₁には第５図に示す如く表面およ
び裏面にそれぞれ指標１８a₁，１８b₁が設けられ
ている。そして、これらの指標１８a₁，１８b₁の
像は第４投影レンズ１９₁および反射鏡２０₁を介
して被検眼E₁の前眼部に形成されるようになる。
なお、指標１８a₁は通常の眼鏡レンズの矯正屈折
度を測定する際の作動距離（測定光学系Ｓと被検
眼E₁，E₂との距離）を設定するために用いられ、
指標１８b₁はコンタクトレンズの場合における作
動距離設定に用いられるものである。また、光源
１６₁の前方に設けられるフイルター２１₁は不可
視光である近赤外の帯域の光のみ透過させるもの
であり、被検者の測定中における縮瞳などを防止
する作用がある。また、この指標投影系からの光
束は被検眼前眼部周辺を照明する。左眼投影系も
同様な構成であるのでその説明を省略する。な
お、後述するように、これら１対の指標投影系Ｈ
の光軸は測定光学系Ｓおよび照準系Ｊの光軸に対
して傾斜している。また、第４投影レンズ１９₁
の中心を通りその光軸に直交する仮想線Vaと測
定光学系Ｓの光軸とが交差する点、および指標板
１８の２つの指標１８a₁，１８b₁の中心を結ぶ仮
想線Vbと測定光学系Ｓの光軸とが交差する点を
得ることができ、後述するM₁あるいはQ₁におけ
る指標１８a₁あるいは１８a₁の像の明瞭な観察測
定を行なうことができる。この一致点が第４図に
示す点F₁である。

以下に指標投影系Ｈによる作動距離設定の原理
を第４図に従つて説明する。なお特に断らない限
り右眼投影系のみにつき説明する。点Q₁は測定
光学系Ｓにおける矯正光学系K₁の後側主点位置
と共役な位置であり、通常の眼鏡レンズ用の被検
者矯正屈折度を測定する場合にはこの点Q₁の位
置と眼鏡装用位置P₁とを一致させるように作用
距離の設定を行なう必要がある、そのため、被検
眼E₁が上記のように位置決めされたとき被検眼
E₁の角膜頂点M₁に指標１８a₁の像が形成される
ようになつている。したがつて、検者は照準系Ｊ
により被検眼前眼部を照準し指標１８a₁の像が瞳
中心に合致するように作動距離設定を行なう。

次に、コンタクトレンズ用の被検眼E₁の矯正
屈折度を測定する場合につき説明する。この場合
には矯正光学系K₁の結像位置である点Q₁の位置
に被検眼E₁の前眼部を一致させる必要がある。
そのため、指標１８b₁は点Q₁の位置に被検眼E₁
を一致させたとき指標１８b₁の像が被検眼前眼部
の中心に形成されるようになつている。したがつ
て、検査者はコンタクトレンズ用の矯正屈折度を
測定する場合、照準系Ｊにより被検眼前眼部を照
準し、指標１８b₁の像が瞳中心に一致するように
作動距離設定を行なう。

なお、指標１８a₁，１８b₁は投影レンズ１９₁
に対して焦点位置がずれるように指標板１８₁に
配置され、所定の作動距離に設定されたとき被検
眼E₁の前眼部に結像され得るようになつている。

次に、照準系Ｊについて説明する。第１図に示
すように指標投影系Ｈにより近赤外光で照明され
た被検眼E₁，E₂の両前眼部からの光束はハーフ
ミラー１５、第３投影レンズ１４を介してハーフ
ミラー１３を透過し、結像レンズ２２により照準
板２３ａ，２３ｂに到達してこの照準板２３ａ，
２３ｂ上に近赤外光で被検眼E₁，E₂の両前眼部
像を形成する。第３投影レンズ１４と結像レンズ
２２はテレセントリツクな光学系となつているの
で、照準板２３ａ，２３ｂ上の被検眼E₁，E₂の
両前眼部像は、作動距離が変動しても、位置ずれ
を起こさずに観察することができる。照準板２３
ａ，２３ｂは、第６図および第７図に示すように
それぞれ照準指標na，nb、およびncを有してお
り、各指標形成面を対向させ微小間隔を置いて配
置され、かつ、測定光学系Ｓにおける矯正光学系
K₁，K₂の光軸間距離移動、すなわち被検眼に投
影する１対の測定光束の中心間隔を変えるのに連
動して相対的に移動可能となつている。こうし
て、被検眼E₁，E₂の近赤外光で形成された両前
眼部像は指標na，nb，ncの像に重ね合わされ、
これらの像はミラー２４、リレーレンズ２５を介
して撮像管２６に入射して映像信号に変換され、
可視像としてモニターテレビ２７により観察が可
能となる。

上述した指標投影系Ｈおよび照準系Ｊによる被
検眼E₁，E₂の位置決め設定を行なう手順につき
第８図を参照しながら説明する。第８図はモニタ
ーテレビ２７に表示された像を模式的に示したも
のであり、像A_1，A₂は被検眼E₁，E₂の瞳の像で
あつて、像Ba₁，Ba₂は指標投影系Ｈにより被検
眼E₁，E₂に投影された指標１８a₁，１８b₂の像で
あり、Bb₁，Bb₂は指標１８b₁，１８b₂の像であ
る。また、像，は照準板２３ａに形成され
た指標na，nbの像であり、は照準板２３ｂに
形成された指標ncの像である。第８図ａの場合
は矯正光学系K₁，K₂の光軸間距離すなわち被検
眼に投影する１対の測定用光束の中心間隔が被検
者の瞳孔間距離に一致せず、かつ、測定光学系Ｓ
の中心光軸と被検者の両眼の中心とが一致してい
ないことに加え、測定光学系Ｓと被検眼E₁，E₂
との間の距離すなわち作動距離が適正でないこと
を示している。以下、眼鏡レンズ用矯正屈折度を
測定する場合を中心にしてかかる不適正な設定状
態から適正設定状態へ移行させる調整手順につき
説明する。

まず、被検眼E₁，E₂の瞳像A₁，A₂を指標像
の中央に挾み込むように屈折度測定装置本体ある
いは被検者自体を上下方向に移動調整する。この
際、被検者は図示省略の被検者保持部に固定され
ており、この被検者保持部の移動により被検者の
位置を調整することができる。かかる調整により
上下方向の光軸合せが完了する（第８図ｂ参照）。

次いで、第８図ｃに示すように指標像Ba₁，
Ba₂が指標像naの中央に位置するよう、つまり瞳
像A₁，A₂の中心に一致するように装置本体ある
いは被検者自体を測定光軸に沿つて移動させる。
この移動調整により作動距離の設定が完了する。
なお、コンタクトレンズ用矯正屈折度を測定する
際には指標像Bb₁，Bb₂が指標像naの中央に位置
するよう、つまり瞳像A₁，A₂の中央に位置する
ように調整すればよい。以下の調整はコンタクト
レンズ用矯正屈折度測定の場合についても同様で
ある。

その次に、第８図ｄに示す如く瞳像A₁と指標
像nbとの距離および瞳像A₂と指標像との距離
を等しくするように装置本体あるいは被検者を左
右方向に移動させる。この調整により測定光学系
Ｓの中心光軸および被検眼E₁，E₂の中心の左右
方向における光軸合せが完了する。

次いで、第８図ｅに示す如く、照準板２３ａ，
２３ｂを動かすことにより指標像，を左右
方向に移動調整して瞳像A₁，A₂の中心に指標像
nb，を一致させる。なお、照準板２３ａ，２
３ｂは上述した如く互いに逆方向に等量だけ動く
ようになつており、この照準板２３ａ，２３ｂの
動きは矯正光学系K₁，K₂の光軸移動と連動して
いる。こうして、矯正光学系K₁，K₂の光軸間距
離は被検眼E₁，E₂の瞳孔間距離と一致させるこ
とができ、測定光学系Ｓの光軸は被検眼E₁，E₂
の光軸合せ、及び作動距離調整が完了する。

次に、矯正光学系K₁，K₂の駆動機構につき第
９図に基づいて説明する。矯正光学糸K₁，K₂は
光学台３０₁，３０₂に取り付けられ両光軸を含む
平面内で両光軸を近づけまたは遠ざけ得るように
移動可能となつている。すなわち、光学台３０₁，
３０₂は略中央に設けられたブラケツト３２に形
成される雌ねじ部に連結部材３３の雄ねじ部３４
を螺合させており、この連結部材３３は変速歯車
３５を介して移動用モータ３６に連結されてい
る。ここで、連結部材３３の雄ねじ部３４は二分
されて互いに逆ねじが形成され、そのそれぞれが
光学台３０₁，３０₂のブラケツト３２の雌ねじ部
と螺合するようになつている。なお、光学台３０
_２のブラケツト、および連結部材３３との螺合状
態は図示を省略してある。

次いで、矯正光学系K₁，K₂のレンズ駆動につ
き説明するが、両光学系K₁，K₂の構成は同一で
あるので一方の光学系K₁を例として説明する。
第１群レンズ系６₁は鏡筒３７₁の前端に配置さ
れ、かつ、鏡筒３７₁は光軸方向に延びるラツク
３８₁が取り付けられている。そして、このラツ
ク３８₁はピニオン３９₁と係合し、このピニオン
３９₁はモータ４０に軸支されている。これによ
り第１群レンズ系６₁は光軸に沿つて移動可能と
なる。また、第１群レンズ系６₁の後方には第２
群レンズ系７₁および第３群レンズ系８₁の一方が
所定間隔を置いて配置され、各レンズ系７₁，８₁
は光学台３０₁に固定されている。さらに、鏡筒
３７₁の後方には鏡筒４１₁が設けられ、この鏡筒
４１₁には２つの円柱レンズ９₁，９₁が前後して
配置されている。そして、一方の円柱レンズ９₁
はリング歯車４２₁に取り付けられ、このリング
歯車４２₁は駆動歯車４３₁を介してモータ４４に
連結されている。また、他方の円柱レンズ９₁は
リング歯車４２₁の後方に設けられたリング歯車
４５₁に取り付けられ、このリング歯車４５₁は駆
動歯車４６₁を介してモータ４７₁に連結されてい
る。こうして、円柱レンズ９₁，９₁は光軸のまわ
りに回動自在となつている。

また、鏡筒４１₁の後方には鏡筒４８₁が設けら
れ、この鏡筒４８₁の前端には第３レンズ群８₁他
方が固定され、その後方には水平方向の偏角プリ
ズム１０₁，１０₁が配置されている。そして、こ
れら偏角ブリズム１０₁，１０₁はそれぞれ王冠歯
車４９₁，５０₁がそれぞれ取り付けられ、これら
王冠歯車４９₁，５０₁は１つのピニオン５１₁と
結合し、このピニオン５１₁はモータ５２₁により
回転駆動する。これにより、偏角プリズム１０₁，
１０₁は互いに逆方向に同角度だけ回転し得るこ
ととなる。さらに、水平方向の偏角プリズム１０
_１，１０₁の後方には垂直方向の偏角プリズム１１
_１，１１₁が配置され、これらの偏角プリズム１１
_１，１１₁には水平方向の場合と同様王冠歯車５３
_１，５４₁がそれぞれ取り付けられこれらの王冠歯
車５３₁，５４₁はピニオン５５₁を介してモータ
５６₁により水平方向と同様な回転駆動を行ない
得るようになつている。

なお光学台３０₁，３０₂は前後の案内用の支持
管５７，５８が取り付けられ光学台３０₁，３０₂
の水平方向の移動を安定なものにしている。ま
た、光学台３０₁，３０₂の後端には案内ロツド５
９₁，５９₂およびアーム６０₁，６０₂を介してス
ライド板６２₁，６２₂が連結され、アーム６０₁，
６０₂は回動ピン６１₁，６１₂のまわりに回動自
在となつており、スライド板６２₁，６２₂の移動
量により矯正光学系K₁，K₂の光軸の水平移動量
を目視し得るようになつている。このように構成
された矯正光学系K₁，K₂は各モータ３６，４０
_１，４０₂……を後述する制御演算回路の出力によ
り制御して調整駆動が行なわれることとなる。な
お、光学台３０₂に取り付けられモータ４４₁，４
７₁同様な働きをするモータの図示は省略され、
その他各光学系K₁，K₂に対称的に現われる部材、
部位の図示および説明は省略されている。

次に、第１０図に基づいて本装置の制御駆動を
図る制御演算回路等の処理系統につき説明する。
図において符号７０は制御部を構成する制御演算
回路であり、この制御演算回路７０は駆動入力部
Xaまたはデータ入力部Xbからの信号を受けて駆
動出力部Ｙおよび表示手段Xcの作動を図るよう
制御演算を行なうものでマイクロコンピユータな
どにより構成される。データ入力部Xbはあらか
じめ概略判明している被検眼の屈折力データ例え
ば他覚式屈折力測定装置での測定結果データ等を
入力するためのものであり、このデータ入力部
Xbを設けることによりあらかじめ入力された測
定結果データに基づいて設定された矯正度数から
本件発明の自覚式屈折力測定装置での高精度な測
定を短時間でなすことができる。駆動入力部Xa
の遠用近用切換スイツチ７１は駆動回路７２を介
して屈折力検査用視標４の移動用モータ７３に接
続されており、その駆動信号が制御演算回路７０
に供給されて等用屈折力測定または近用屈折力測
定の選択情報を与えるようになつている。また、
駆動入力部Xaの矯正光学系軸間移動スイツチ７
４は矯正光学系K₁，K₂の各光軸間距離を変える
ための移動用モータ３６に駆動情報を与えるもの
であり、制御演算回路７０指令をえてその出力に
より駆動出力部Ｙを構成する駆動回路７５を介し
て移動用モータ３６の駆動を図るようになつてい
る。さらに、矯正光学系軸間移動スイツチ７４の
作動により移動用モータ３６が駆動すると共に照
準板２３ａ，２３ｂが動いて瞳孔間距離が定まる
と、表示手段Xcを構成する瞳孔間距離表示部７
６にその値が表示される。なお、瞳孔間距離はデ
ータ入力部Xbを構成する瞳孔間距離データ部７
７からの指令によつても制御されるようになつて
いる。

また、駆動入力部Xaの球面度数変化スイツチ
７８₁（以下説明を簡略化するため符号は右眼系の
みについて記す。）は第１群レンズ系６₁の移動用
モータ４０₁に駆動情報を与えるものであり、制
御演算回路７０および駆動出力部Ｙの駆動回路７
９₁を介してモータ４０₁に駆動信号を与えるよう
になつている。こうして、球面度数が変化すると
表示手段Xcの球面度数表示部８０にそれに応じ
た値が表示される。なお、球面度数はデータ入力
部Xbの球面度数データ部８１からの信号によつ
ても制御されるようになつている。

さらに、駆動入力部xaの円柱度数化スイツチ
８２₁は第１および第２の円柱レンズ９₁，９₁の
互いに逆方向への回転を図るモータ４４₁，４７₁
に駆動情報を与えるもので、制御演算回路７０お
よび駆動出力部Ｙの駆動回路８３₁，８３₁を介し
てモータ４４₁，４７₁へ駆動信号を与えるように
なつている。こうして円柱度数が変化するとこれ
に応じて表示手段Xcの円柱度数表示部８４にそ
の値が表示される。また、円柱度数はデータ入力
部Xbの円柱度数データ部８５からの信号によつ
ても制御されるようになつている。

また、駆動入力部Xaの円柱軸角度変化スイツ
チ８５₁は第１および第２の円柱レンズ９₁，９₁
の同一方向への回転を図るモータ４４₁，４７₁に
駆動情報を与えるもので、制御演算回路７０およ
び駆動出力部Ｙの駆動回路８３₁，８３₁を介しモ
ータ４４₁，４７₁へ駆動信号を与えるようになつ
ている。こうして、円柱軸の角度が決まるとその
値は表示手段Xcの円柱軸角度表示部８６に表示
される。また、円柱軸の角度はデータ入力部Xb
の円柱軸角度データ部８７の信号によつても制御
されるようになつている。

そして、駆動入力部Xaの水平方向偏角プリズ
ム変化スイツチ８８₁は水平方向の偏角プリズム
１０₁，１０₁の回転を図るモータ５２₁に駆動情
報を供給するものであり、制御演算回路７０およ
び駆動出力部Ｙの駆動回路８９₁を介してモータ
５２₁に駆動信号を与えるようになつている。ま
た、駆動入力部Xaの垂直方向偏角プリズム変化
スイツチ９０₁は垂直方向の偏角プリズム１１₁，
１１₁の回転を図るモータ５６₁に駆動情報を与え
るものであり、制御演算回路および駆動出力部Ｙ
回路９１₁を介してモータ５６₁駆動信号を与える
ようになつている。こうして偏角プリズム１０₁，
１０₁，１１₁，１１₁の回転により得られる斜位
補正プリズム値は表示手段Xcの斜位補正プリズ
ム値表示部９２に表示される。また、プリズム値
はデータ入力部Xbの斜位補正プリズム値データ
部９３の信号によつても制御されるようになつて
いる。

また、駆動入力部Xaの測定選択スイツチ９６₁
は屈折力の粗測定、円柱度数の精密測定、および
円柱軸角度の精密測定の３者を択一的に選択し得
るようになつており、その選択信号は制御演算回
路７０へ供給される。さらに、駆動入力部Xaを
構成する状態変化スイツチ９７₁は測定選択スイ
ツチ９６₁による各測定の選択が行なわれている
場合に作動させるものである。すなわち、例えば
円柱度数の精密測定が選択されている場合には状
態変化スイツチ９７₁の作動により屈折力の粗測
定の際に得られて第１および第２の円柱レンズ９
_１，９₁の状態により決まる円柱度数を所定の微小
値だけ増減し得るようになつており円柱度数の精
密測定が行なえる。このような測定は主として制
御部を構成する第１の状態変化手段の作動により
支配される。また、円柱軸角度の精密測定が選択
されている場合には同様に状態変化スイツチ９７
_１の作動により屈折力の粗測定の際に得られて第
１および第２の円柱レンズ９₁，９₁の状態により
決まる合成円柱軸角度のみを増減し得るようにな
つており円柱軸角度の精密測定が行なえる。この
ような測定は主として制御部を構成する第２の状
態変化手段の作動により支配される。

次に、円柱度数および円柱軸角度の各精密測定
における制御演算回路７０の制御内容につき説明
する。まず、円柱度数の精密測定は、レンズの強
主径線に対する屈折力を所定の微小範囲ｄ／２だ
け増大させる一方、弱主径線に対する屈折力を微
小範囲ｄ／２だけ減少させることにより定まる第
１の状態と、この第１の状態とは逆に強主径線に
対する屈折力を微小範囲ｄ／２だけ減少させると
共に弱主径線に対する屈折力をその微小範囲ｄ／
２だけ増大させることにより定まる第２の状態と
をそれぞれつくり、両状態の比較観察を被検者に
行なわせるものである。なお、精密測定を行なう
前には粗測定が行なわれているが、この際球面度
数S₀および円柱度数C₀がそれぞれ得られている
ものとする。

このとき制御演算回路７０、円柱度数C₀を設
定するため第１円筒レンズ９₁の円柱軸と第２円
柱レンズ９₁の円柱軸とにより形成される交差角
αを前述した式１／２cos^-1（１−₀ ²／2D²）（以下の式をｆ（C₀）で表わす。）に基づいて演算し、
この演算結果に基づき駆動回路８３₁，８３₁を作
動させて第１および第２の円柱レンズ回転用モー
タ４４₁，４７₁の駆動が図られるようになつてい
る。次いで、測定選択スイツチ９６₁により円柱
度数の精密測定が選択され、状態変化スイツチ９
７₁の操作により前述した第１状態が指定される
と円柱度数の値はC₀からC₀＋ｄへと変化する、
この場合、制御演算回路７０は第１円柱レンズ９
_１の円柱軸と第２円柱レンズ９₁の円柱軸との交差
角α₁１／２cos^-1〔１−（C₀＋ｄ）²／2d²〕の式（以下この式をｆ（C_pfd）で表わす。）に基づいて演算
し、この演算結果により駆動回路８３₁，８３₁を
作動させて第１および第２の円柱レンズ回転用モ
ータ４４₁，４７₁が制御されるようになつてい
る。

一方、第１１図ａは屈折力の粗測定時および円
柱度数の精密測定の第１状態時における第１円柱
レンズ９₁と第２円柱レンズ９₁との位置関係を示
したものである。なお、同図においては位置関係
を分かり易くするため移動量を誇張して示してあ
る。また、同図においては第１円柱レンズ９₁の
屈折力を正とし第２円柱レンズ９₁のそれを負と
して示されていると共に、屈折力の粗測定終了時
における各レンズの位置を破線で表わし、円柱度
数の精密測定における第１状態を実験で表わして
いる。そして、粗測定終了時における第１円柱レ
ンズ９₁および第２円柱レンズ９₁の各円柱軸をそ
れぞれl_T，l_Sで示し、第１状態における各円柱レ
ンズ９₁，９₁の円柱軸をそれぞれl_T′，l_S′で示し
ている。なお、同図においてl₀はそれぞれの測定
時における各円柱軸の中間方向の軸を表わしてい
る。つまり、中間方向の軸l₀はいずれの状態にお
いても変らないこととなり、粗測定時における円
柱軸l_T，l_Sの交差角はα₀であるが第１状態におけ
る円柱軸l_T′，l_S′の交差角は増加してα_Nとなる。
この結果、中間方向の軸l₀で表わされる角円柱レ
ンズ９₁，９₁の合成屈折力の方向は変らず円柱度
数のみがC₀からC₀＋ｄへと変化することとなる。

次に、状態変化スイツチ９７₁の操作により第
２状態が指定されると円柱度数はC₀からC₀−ｄ
へと変化する。この場合制御演算回路７０は、第
１円柱レンズ９₁の円柱軸と第２円柱レンズ９₁の
円柱軸との交差角α_Mを１／２cos^-1〔１−（C₀＋ｄ）²
／ 2D〕の式（以下この式を（C₀−ｄ）で表わす。）
に基づいて演算し、この演算結果により駆動回路
８３₁，８３₁を作動させて第１および第２の円柱
レンズ回転用モータ４４₁，４７₁が制御されるよ
うになつている。

なお、第１１図ｂは屈折力の粗測定時および円
柱度数の精密測定の第２状態時における第１円柱
レンズ９₁および第２円柱レンズ９₁の位置関係を
示したものである。ここで、第１１図ｂは第１１
図ａの場合と同様に各レンズの位置関係を分かり
易くするため誇張して描かれ、粗測定時のレンズ
の位置を破線で示すと共に第２状態のレンズの位
置を実線で示してある。また、粗測定時における
各レンズ９₁，９₁の円柱軸をそれぞれl_T，l_Sで表
わすと共に、第２状態における各円柱軸をそれぞ
れl_T″，l_S″で示している。この第１１図ｂから分
かる通り両測定時における各円柱軸を中間方向の
軸l₀は変らず、また各円柱軸の交差角は粗測定時
にはα_pであるが第２状態ではα₂に減少している。
したがつて、各円柱レンズ９₁，９₁の合成屈折力
の方向は測定の前後において変らず、円柱度数の
みがC₀からC₀−ｄへと変化する。

次に、測定選択スイツチ９６₁によつて円柱軸
角度の精密測定が選択され、状態変化スイツチ９
７によつて前述した第１状態が指定されると各レ
ンズ９₁，９₁の合成の円柱軸角度は粗測定時にお
ける角度A₀から角度A₁へ変化する。このように
円柱軸角度を変化させるためには、粗測定時にお
ける第１円柱レンズ９₁および第２円柱レンズ９₁
の各円柱軸の交差各を変えることなく両レンズ９
_１，９₁をその光軸のまわりにA′−A₀角度だけ回
転させれば良い。これは、両円柱レンズ９₁，９₁
の交差角が変化しない場合には合成の円柱度数も
変化しないためである。

第１２図ａは屈折力の粗測定終了時および円柱
軸角度の精密測定の第１状態を示しており、前者
のレンズの状態は破線で示された後者のレンズの
状態は実線でそれぞれ示されている。

次に、状態変化スイツチ９７₁より前述した第
２状態が指定されると円柱軸の角度がA₀らA″へ
変化する。この場合、第１円柱レンズ９₁および
第２円柱レンズ９₁は各軸方向の交差角をαθの角
度に保つたまま光軸のまわりに回転する。第１２
図ｂは第１円柱レンズ９₁と第２円柱レンズ９₁の
粗測定時における状態を破線で示すと共に、円柱
軸角度の精密測定時における状態を実線で示して
いる。

この場合、制御演算回路７０は次の両式に基づ
いて第１状態および第２状態における円柱軸角度
A′，A″を求める演算を行なう。つまり、前述し
た式においてθ_n′＝A′、Da＝C₀、a＝A₀、Db
＝ｄ、b＝A₀＋45°を代入して得られる A′＝１／２tan^-1C₀sin2A₀＋dsin（2A₀＋90°）／C₀cos
2A₀−dcos（2A₀＋90°）＝１／２tan^-1C₆0sin2A₀＋d_cps2A₀／C_0cps2A₀−dsin_c
ps2A₀…… の式、および式においてθm＝A″、Da＝C₀、
a＝A₀、Db＝ｄ、b＝A₀＋45°を代入して得ら
れる A″＝１／２tan^-1C₀sin2A₀＋dsin（2A₀＋90°）／C₀cos
2A₀＋dcos（2A₀＋90°）＝１／２tan^-1C_0sio2A₀−2_sio／C_0cps2A₀＋d_sio2A₀…
… の式に基づき演算が行われる。そして、この演算
結果により駆動回路８３₁，８３を作動さて第１
および第２の円柱レンズ回転用モータ４４₁，４
４₂の駆動を図り、これにより第１および第２の
円柱レンズ９₁，９₁の合成円柱軸角度をA′または
A″の大きさに設定する。

なお、このように設定された円柱軸角度A₁，
A₂は、従来例で説明したクロスシリンダによる
屈折力測定において粗測定時におけるクロスシリ
ンダの合成円柱軸角度を微小屈折度ｄだけ変化さ
せると共にその合成円柱軸角度を45°だけ偏移さ
せ、その反転の前後に形成される第１および第２
の状態の各合成円柱軸角度と等価となつている。

なお、表示手段Xcの各表示部７６，８０……
に表示された値に対応する信号は撮像管２６から
得られる映像信号と共に信号処理部９４を構成す
る合成回路９５により信号合成が行なわれ、この
合成回路９５の出力を受けてモニターテレビ２７
の画面上に矯正すべき屈折力測定の結果が写し出
されるようになる。

次に、制御演算回路７０の制御例につき説明す
る。例えば球面度数変化スイツチ７８₁や円柱度
数変化スイツチＦ８２₁の操作により所望の球面
度数および円柱度数を得るためには、修正光学系
K₁の第１群、第２群および第３群レンズ系６₁，
７₁，８₁（以下球面光学系という）ならびに第１
および第２の円柱レンズ９₁，９₁（以下円柱光学
系という）を次のように調整すれば良い。すなわ
ち、球面光学系および円柱光学系の合成屈折力は
第１および第２の円柱レンズ９₁，９₁の各軸の交
差角の関数として表わされるため、球面度数ある
いは円柱度数に対応した交差角に設定するような
調整を行なう。

また、円柱軸変化スイツチ８５₁により円柱軸
の角度を得る場合には第１および第２円柱レンズ
９₁，９₁の各軸の交差角と基準の角度との和ある
いは差により決まる角度だけ第１の円柱レンズ９
_１、または第２の円柱レンズ９₁を回転させる。

さらに、水平方向の偏角プリズム変化スイツチ
８８₁，８８₂により所望のプリズム値を得るに
は、偏角プリズム１０₁，１０₁の回転角とプリズ
ム値との間に所定の関係式が成立することから、
そのプリズム値に対応した角度だけ偏角プリズム
１０₁，１０₁を回転させる。垂直方向のプリズム
値を得る場合は水平方向の偏角プリズム１０₁，
１０₁に対して直交して配置されていることを考
慮する他水平方向と同様に垂直偏角プリズム１１
_１，１１₁の回転制御を図るようにする。

次に、この実施例の屈折力測定装置を用いた屈
折力の測定につき第１３図の流れ図を参照しなが
ら説明する。

制御演算回路７０は、粗測定で求めた円柱度数
に対応した各トーリツクレンズの円柱軸の交差角
を得るように円柱光学系の回転を制御する回動制
御手段として機能する。また、制御演算回路７０
と駆動回路８３と円柱レンズ回転用モータ４４，
４７とで、トーリツクレンズの円柱軸の交差角の
中間方向を基準線l₀とし前期回動制御手段の作動
を図つて前期基準l₀を中心にして前期交差角を前
記粗測定で求めた円柱度数に対応して所定範囲内
で増減させることにより該円柱度数の精密測定を
行なう第１の状態変化手段と、屈折力の粗測定時
に得られる円柱軸角度を、前記各トーリツクレン
ズの円柱軸の交差角を変化させずに前記各トーリ
ツクレンズを同じ方向に前記回動制御手段の作動
を図つて所定範囲内で増減させることにより該円
柱軸角度の精密測定を行なう第２の状態変化手段
として機能する。

まず、電源の投入がなされて測定開始の信号が
発せられるとスタートのステツプ100から判断の
ステツプ101へ移行する。そして、このステツプ
101においては当該測定が粗測定であるか否かの
判定を行なう。この判定結果が肯定YESである
場合には次の判断のステツプ102へ移行し、この
ステツプ102において球面光学系の球面度数を変
更するか否かが判定される。この判定結果が肯定
YESである場合、すなわち被検者が検査用視標
を明瞭に見ることができない場合には処理のステ
ツプ103において球面度数を増減させるデータを
入力する。このデータの入力により視標をほぼ明
瞭に見ることができるようになつたら判断のステ
ツプ104へ移行する。なお、ステツプ102における
判定結果が否定NOである合倍には直ちにステツ
プ104へ移行する。なお、球面度数の粗測定にお
いて被検者が見る視標は大小各種の文字あるいは
数字を配列したものであり、この視標を緑色フイ
ルムおよび赤色フイルムを介してそれぞれ観察さ
せていずれの場合にも同程度に見えるよう球面度
数を変化させる。また、この状態において被検者
に円柱軸角度測定用視標、例えば一点のまわりに
放射状に等感覚を置いて一群の直線を配置した視
標を観察させ、そのうちの明瞭に見える方向が円
柱軸角度であると推定される。

一方、ステツプ104においては円柱度数を変更
するか否かの判定がなされ、その変更を必要とす
る場合（YES）は円柱度数の増域を図る処理の
ステツプ105へ移行し、その入力データを得た後
次のステツプ106へ移行する。なお、円柱度数の
変更を要しない場合（NO）は直ちにステツプ
106へ移行する。このステツプ106においては円柱
軸角度を変更するか否かの判定がなされるわけで
あるが、その変更可否の基準は上述の如く推定さ
れた円柱軸角度に求められる。そして、円柱軸角
度の変更を要する場合は処理のステツプ107へ移
行して円柱軸角度を増減させるデータを入力す
る。

なお、円柱軸角度の変更は上記の如く推定され
た円柱軸角度を円柱軸角度変化スイツチ８の操作
により増減することにより行ない、円柱度数の変
更は円柱度数変化スイツチ８２₁の操作により増
減させて行なう。こうして、円柱軸角度測定用視
標の各直線が被験者にとつてほぼ一様に見えるよ
うになつた状態を粗測定の終了時とする。

次に、ステツプ101において判定結果が否定
NOである場合、すなわち精密測定の場合はまず
ステツプ108へ移行する。このステツプ108では円
柱度数の精密測定であるか否かの判定がなされ、
その判定結果が肯定YESである場合には次のス
テツプ109へ移行する。

ステツプ109では状態変化スイツチ９７₁の操作
により状態変化をさせ被験者に第１状態と、第２
状態との比較観察を行なわせる。この比較観察は
次段のステツプ110を介して、両者の見え方が確
認されるまで繰り返される。この比較観察の結
果、両者の見え方に差が生じている場合には、円
柱度数変化スイツチ８２₁によつて設定した円柱
度数が適当でないので、状態変化を一旦中断し、
ステツプ102及びステツプ104を介してステツプ
105に移行し、円柱度数変化スイツチ８２₁によつ
て円柱度数を適当に増減変化させて、数ステツプ
を介して再びステツプ109において第１状態と第
２状態との比較観察が行なわれる。

上記のルーチンは第１状態と第２状態との見え
方が同程度となるまで繰り返される。ここで状態
変化とは具体的には、第１および第２の円柱レン
ズ９₁，９₁の各円柱軸がなす交差角をｆ（C₀＋ｄ）
またはｆ（C₀−ｄ）に変化させることをいう。こ
うして第１および第２の状態でそれぞれ得られる
円柱度数の中間値すなわち円柱度数変化スイツチ
８２₁によつて設定した円柱度数値が円柱度数の
精密測定により得られた測定値となる。

一方、ステツプ108における判定結果が否定
NOである場合には、ステツプ111に移行する。
ステツプ111では状態変化スイツチ９７₁の操作に
より状態変化をさせ被験者に第１状態と第２状態
との比較観察を行なわせる。この比較観察は次段
のステツプ112を介して両者の見え方が確認され
るまで繰り返される。この比較観察の結果、両者
の見え方に生じている場合には、円柱軸角度変化
スイツチ８５₁によつて設定した円柱軸角度が適
当でないので状態変化を一旦中断し、ステツプ
102、ステツプ104及びステツプ106を介してステ
ツプ107に移行し円柱軸角度変化スイツチ８５₁に
よつて円柱軸角度を適当に増減変化させる。この
後数ステツプを介して再びステツプ111において
第１状態と第２状態との比較観察が行なわれる。
上記ルーチンは第１状態と第２状態との見え方が
同程度となるまで繰り返される。ここで状態変化
とは円柱軸角度をA′またはA″に変化させること
をいう。こうして第１および第２の状態でそれぞ
れ得られる円柱軸角度の中間値すなわち円柱軸角
度変化スイツチ８５₁によつて設定した円柱軸角
度値が円柱軸角度の精密測定により得られた測定
値となる。

こうして、すべての測定が終了するとステツプ
113からエンドのステツプ114へ移行してすべての
演算も終了する。この測定終了時における球面光
学系の球面度数をS_l、円柱光学系円柱度数および
円柱軸角度をそれぞれC_l，A_lとすると、被検眼の
処方箋表示の矯正値は球面度数がS_l−C_l／２となり、円柱度数がC_l、そして円柱軸角度がA_lとなる。こ
のような結果は、この発明に係る屈折力測定装置
が円柱光学系を互いに符号の異なる屈折力を有す
る２つの円柱レンズ９₁，９₁で構成していること
に起因したものであることを示唆している。

なお、上述の実施例においては円柱光学系を２
つの円柱レンズ９₁，９₁で構成したが、円柱レン
ズの代りにレンズの一面が円環面であつて他の面
が球面または平面のレンズを用いても良く、かか
るレンズおよび上述の円柱レンズのいずれについ
てもこの実施例の説明においてはトーリツクレン
ズであるとする。

また、上述の実施例においては矯正光学系の像
を被検眼の眼前に形成する構成の屈折力測定装置
につき説明したが、被検眼の眼前に矯正レンズを
配置する構成の屈折力測定装置についてもこの発
明を適用し得ることは勿論である。

以上説明したように、この発明によれば粗測定
で求めた円柱度数に対応いた前記各トーリツクレ
ンズの円柱軸の交差角を得るように該円柱光学系
の回転を制御する回動制御手段と、前記トーリツ
クレンズの円柱軸の交差角の中間方向を基準線と
し前記回動制御手段の作動を図つて前記基準線を
中心にして前記交差角を粗測定で求めた円柱度数
に対応して所定範囲内で増減させることにより該
円柱度数の精密測定を行なう第１の状態変化手段
と、屈折力の粗測定時に得られる円柱軸角度を、
前記化トーリツクレンズの円柱軸の交差角を変化
させずに前記各トーリツクレンズを同じ方向に前
記回動制御手段の作動を図つて所定範囲内で増減
させることにより該円柱軸角度の精密を測定を行
なう第２の状態変化手段とを備えたものであるか
ら、第１の状態変化手段が、トーリツクレンズの
円柱軸の交差角の中間方向を基準線としてその交
差角を所定範囲内で増減させて円柱度数の精密測
定を行なう。

そして、第２の状態変化手段が、トーリツクレ
ンズの交差角を一定にした状態で各トーリツクレ
ンズの円柱軸角度を同方向へ所定の範囲内で増減
させて円柱軸角度の精密測定を行なうものである
から、クロスシリンダが不要となるとともに円柱
軸角度の精密測定の操作が簡単になるという作用
効果を奏するものである。また、屈折力の粗測定
から精密測定へ移行する場合従来のような球面光
学系の球面度数の変化を必要としないので光学系
制御の複雑化を避けられる。

【図面の簡単な説明】

第１１図はこの発明の実施例に用いられるバリ
アブルクロスシリンダーを説明する斜視図、第２
図は第１図のレンズ系の屈折力を説明するＸ−Ｙ
座標図、第３図はこの発明を自覚式屈折力測定装
置に適用した場合の光学系配置を説明する斜視
図、第４図は第３図の装置を構成する指標投影系
を説明する概略構成図、第５図は指標投影系の指
標を示す模式図、第６図および第７図は照準光学
系の指標を示す模式図であつて第６図は一方の指
標板の指標像、第７図は他方の指標板の指標像を
それぞれ示し、第８図ａ〜ｅは被検眼位置設定の
調整手順を説明する図であり、第８図ａは調整前
の状態、第８図ｂは上下方向の調整を行なつた場
合、第８図ｃは作動距離設定が終つた場合、第８
図ｄは左右方向の調整が終つた場合、第８図ｅは
全ての調整が終つた場合をそれぞれ示し、第９図
は矯正光学系のレンズ駆動機構を示す斜視図、第
１０図はレンズ駆動機構を制御する回路を説明す
るブロツク図、第１１図ａ，ｂは屈折力の粗測定
時および円柱度数の精密測定時における円柱光学
系の屈折力変化を説明する図であつて、第１１図
ａは精密測定の第１状態時と粗測定時との比較の
説明をする斜視図、第１図ｂは精密測定の第２状
態時と粗測定時との比較を説明する斜視図をそれ
ぞれ示し、第１２図ａ，ｂは屈折力の粗測定時お
よび円柱軸角度の精密測定時における円柱光学系
の屈折力変化を説明する図であつて、第１２図ａ
は精密測定の第１状態時と粗測定時との比較を説
明する斜視図、第１２図ｂは精密測定の第２状態
時と粗測定時との比較を説明する斜視図をそれぞ
れ示し、第１３図は屈折力測定時における制御演
算回路の作動を説明する流れ図である。４……屈折力検査用視標、６₁，６₂……第１群レンズ系、７₁，７₂……第２
群レンズ系、８₁，８₂……第３群レンズ系球面光
学系、、９₁，９₂……第１の円柱レンズ、９₁，９
_２……第２の円柱レンズ｝円柱光学系、７０……
制御演算回路（制御部）。

Claims

【特許請求の範囲】１球面度数を可変とする球面光学系と、円柱度
数を可変とする円柱光学系と、前記両光学系の球
面度数および円柱度数をそれぞれ可変制御する制
御部とを有し、検査用指標を前記両光学系を介し
て投影することにより被検眼の屈折力を測定する
屈折力測定装置において、前記円柱光学系の光軸のまわりに回転自在であ
つて屈折力の符号が互いに異なる２つのトーリツ
クレンズから構成し、前記制御部は、粗測定で求めた円柱度数に対応
した前記角トーリツクレンズの円柱軸の交差角を
得るように該円柱光学系の回転を制御する回動制
御手段と、前記トーリツクレンズの円柱軸の交差角の中間
方向を基準線とし前記回動制御手段の作動を図つ
て前記基準線を中心にして前記交差角を前記粗測
定で求めた円柱度数に対応して所定範囲内で増減
させることにより該円柱度数の精密測定を行なう
第１の状態変化手段と、屈折力の粗測定時に得られる円柱軸角度を、前
記各トーリツクレンズの円柱軸の交差角を変化さ
せずに前記角トーリツクレンズを同じ方向に前記
回動制御手段の作動を図つて所定範囲内で増減さ
せることにより該円柱軸角度の精密測定を行なう
第２の状態変化手段とを備えたことを特徴とする
屈折力測定装置。