JPH06121773A - 眼科用屈折計 - Google Patents

眼科用屈折計

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JPH06121773A
JPH06121773A JP4323673A JP32367392A JPH06121773A JP H06121773 A JPH06121773 A JP H06121773A JP 4323673 A JP4323673 A JP 4323673A JP 32367392 A JP32367392 A JP 32367392A JP H06121773 A JPH06121773 A JP H06121773A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 瞳孔に収差がある被検眼でも正確な眼屈折値
を測定する。 【構成】 点光源1からの光束は、リング開口絞り3、
ハーフミラー5、対物レンズ6を通り眼底Erに投影さ
れ、眼底Erの反射光束は対物レンズ6、ハーフミラー
5、中心開口絞り7、プリズム8、レンズ9を通り、二
次元撮像素子10上でリング状の反射光束像として結像
する。連動機構11によりレンズ2、9を光軸に沿って
連動しピント合わせを行い、レンズ2、9の位置、反射
光束像の形状及び大きさから乱視を含む眼科用屈折計値
を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、眼科診療所や眼鏡店で
使用される眼科用屈折計に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
(1) CCD撮像素子等の光位置検出器を設けた従来のオ
ートレフラクトメータにおいては、孔あきミラーにより
眼底投影光束と眼底反射光束を分離している。
【0003】(2) また従来のレフラクトメータにおいて
は、他覚的眼屈折検査の際には被検眼の瞳孔の特定領域
を通った光束を測定し、一方で自覚的眼屈折検査におい
ては、被検眼の瞳孔の全領域を通った光束で測定が行わ
れる。
【0004】(3) 従来、眼鏡の装着時の屈折力測定は、
被検者に眼鏡を外させて、眼鏡はレンズメータにより、
眼は眼科用屈折計によって、別々の装置で測定を行って
いる。またレンズメータにおいては、レンズの光学中心
を光軸から傾きなしで測定している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
(イ) しかしながら上述の従来例(1) においては、瞳孔の
或る部分を出射する眼底反射光束のみを測定するため、
瞳孔全体についての測定が行えないので、瞳孔内に収差
がある場合には測定誤差を生じてしまい、小瞳孔の被検
眼についての測定は難しい。
【0006】(ロ) 上述の従来例(2) においては、瞳孔は
夜間や暗所では拡大し、昼間や明所では縮小するため、
瞳孔の部位によって眼屈折値が異なる被検眼において
は、他覚的測定値と自覚的測定値が一致しないという問
題が生ずる。
【0007】(ハ) 上述の従来例(3) においては、眼鏡装
着時の屈折力測定では、2台の装置が必要であるため、
測定の煩わしさコスト面で不利が生ずる。レンズメータ
においては、実際の測定時には、レンズの光学中心を傾
きなしで測定している。しかし、装用時には視線が通る
位置はレンズの光学中心よりずれ或る程度傾いているた
め、測定結果と装用時のレンズの屈折度が異なってしま
う。
【0008】本発明の第1の目的は、上述の問題点(イ)
を解決し、瞳孔内に収差があっても正確な測定値が得ら
れ、小瞳孔の被検眼でも測定を行い得る眼科用屈折計を
提供することにある。
【0009】本発明の第2の目的は、上述の問題点(ロ)
を解決し、被検眼の瞳孔の複数の領域について眼科用屈
折計力を測定し、精密な眼屈折検査ができる眼科用屈折
計を提供することにある。
【0010】本発明の第3の目的は、上述の問題点(ハ)
を解決し、実際の装用状態における矯正レンズの屈折度
が測定でき、装用状態を識別し、測定結果を表示し、よ
り良い眼鏡処方に役立てる眼科用屈折計を提供すること
にある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る第1の眼科用屈折計は、光分割部材を
介して眼底に光束を投影する投影光学系と、その眼底反
射光束を前記光分割部材を介して光位置検出器で受光す
る受光光学系とを有する眼科用屈折計において、前記光
位置検出器上の眼底反射光束の受光位置を基に眼屈折値
を求めることを特徴とする。
【0012】また、第2の眼科用屈折計は、単一光束を
被検眼の瞳孔の一部から光分割部材を介して眼底に投影
する投影光学系と、眼底反射光を前記光分割部材と瞳孔
と共役な位置に設けられた光軸からの距離により分離度
が異なる光束分離部材とを介して光位置検出器に受光す
る受光光学系とを有し、前記光位置検出器上の光束位置
から被検眼の瞳孔の各部の屈折値を求めることを特徴と
する。
【0013】更に、第3の眼科用屈折計は、光束を眼底
に投影し、反射光を光電センサに受光して屈折値を求め
る眼科用屈折計において、視力矯正具を装用しているこ
とを入力する入力手段と、該入力手段からの信号を使用
して結果表示を行う表示手段とを有することを特徴とす
る。
【0014】
【作用】上述の構成を有する第1の眼科用屈折計は、光
分割部材により眼底投影光束と眼底反射光束を分離し、
光位置検出器で眼底反射光束を受光し、光位置検出器上
の眼底反射光束の受光位置により眼屈折値を算出する。
【0015】上述の構成を有する第2の眼科用屈折計
は、被検眼の瞳孔の複数の領域について眼屈折値を測定
する。
【0016】上述の構成を有する第3の眼科用屈折計
は、眼鏡等を装着したままで測定を行い、視力矯正具の
装用状態別に測定結果を表示する。
【0017】
【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。図1は第1の実施例であり、LED等から成る点
光源から成る光源1から被検眼Eに至る光路上には、レ
ンズ2、図2に示すリング状の開口部3aを有するリン
グ開口絞り3、ミラー4、ハーフミラー5、対物レンズ
6が配置され、投影光学系が構成されている。また、ハ
ーフミラー5の背後の光路上には、中心開口絞り7、逆
円錐型のプリズム8、レンズ9、二次元CCDから成る
撮像素子10が配置されて、受光光学系が構成されてい
る。
【0018】ここで、図2に示すリング開口絞り3の中
心の遮光部3bは光軸上に配置され、リング開口絞り
3、中心開口絞り7は瞳孔Epと共役関係とされ、点光源
1と撮像素子10は共役関係にある。レンズ2、9は連
動機構11により光軸に沿ってそれぞれ連動されるよう
になっている。
【0019】光源1からの光束は、レンズ2、リング開
口絞り3を通り、ミラー4、ハーフミラー5で反射さ
れ、対物レンズ6を介して眼底Erを点状に照明する。眼
底Erでの反射光束は対物レンズ6、ハーフミラー5、中
心開口絞り7、プリズム8、レンズ9を通って撮像素子
10上に、図3に示すリング状の反射光束像Prとして結
像される。レンズ2、9を連動機構11により光軸に沿
って連動し、反射光束像Prのピントを合わせ、撮像素子
10の受光信号を図示しないコンピュータに入力し、反
射光束像Prの形状を解析して眼屈折値を求める。
【0020】反射光束像Prの大きさは被検眼Eの屈折力
とレンズ2、9の位置により変化し、反射光束像Prの形
状は被検眼Eが乱視眼であると楕円となるので、反射光
束像Prの大きさから屈折力が算出され、反射光束像Prの
変形の程度やその方向により乱視度、乱視角が算出され
る。
【0021】レンズ2、9によるピント合わせは、例え
ば常に撮像素子10の水平方向の径線K1上の受光信号を
コンピュータに入力し、判断させればよい。ピントが合
っていない場合には、撮像素子10の受光信号は図4に
示すように幅の広い低いピークを持つ信号S1であるの
で、撮像素子10の受光信号が幅が狭く最大のピークを
持つ信号S2になるように、連動機構11によりレンズ
2、9を動かす。ピント合わせの終了後に、コンピュー
タに撮像素子10の受光信号を全て入力し、乱視を含む
眼屈折値を求める。
【0022】図1において、リング開口絞り3と中心開
口絞り7の位置は逆にしてもよい。この場合に、撮像素
子10へ角膜反射光束の入射は遮断できるが、対物レン
ズ6による反射光束の入射は遮断できなくなるので光束
を傾けるなどの対策が必要となる。
【0023】また、逆円錐プリズム8の代りに6個のく
さびプリズムから成るプリズムを配置してもよい。この
場合には、眼底Erの反射光束は撮像素子10上で、図5
に示すように6個の小円から成る反射光束像Paとして結
像し、この反射光束像Paの受光位置から乱視を含む眼科
用屈折計値が求められる。
【0024】更にリング開口絞り3の代りに、図6に示
すような光軸と偏心した位置に開口部12aを有する偏
心絞り12を配置することもできる。この場合は、光源
1からの光束は偏心絞り12の開口部12aを介して瞳
孔Epの一部を通って眼底Erに投影されるため、被検眼E
の視度による投影光学系におけるぼけが少ないので、撮
影系のレンズ2は駆動せずに、受光光学系のレンズ9の
みを駆動してピント合わせを行えばよい。なお、受光開
口を小さくすれば、受交光学系を固定することもでき
る。
【0025】図7は第2の実施例の構成図であり、光源
21から被検眼Eに至る光路上には、リング開口絞り2
2、レンズ23、図2と同様のリング開口絞り24、ミ
ラー25、ハーフミラー26、対物レンズ27が配置さ
れ、ハーフミラー26の背後の光路上には中心開口絞り
28、レンズ29、二次元撮像素子30が配置され、レ
ンズ23、29は連動機構31によって光軸に沿って連
動されるようになっている。そして、リング開口絞り2
2、二次元撮像素子30は眼底Erと共役とされ、リング
開口絞り24、中心開口絞り28は瞳と共役とされてい
る。
【0026】光源21からの光束は、リング開口絞り2
2、レンズ23、リング開口絞り24を通り、ミラー2
5とハーフミラー26で反射され、対物レンズ27を介
して眼底Erをリング状に照明する。眼底Erからの反射光
束は対物レンズ27、ハーフミラー26、中心開口絞り
28、レンズ29を通り、撮像素子30上で図8に示す
ようなリング状の反射光束像Prとして結像する。
【0027】連動機構31により、レンズ23、29を
光軸に沿って連動し、反射光束像Prのピント合わせを行
う。ピント合わせの終了後に、図示しないコンピュータ
に撮像素子30の受光信号を入力し、反射光束像Prの形
状及びレンズ23、29の位置を解析して乱視を含む屈
折力が算出される。
【0028】このピント合わせは、図4に示すように像
が鮮鋭となる位置を求めてもよいが、ピントの合う位置
でリング開口絞り22と眼底Erが共役となるので、反射
光束像Prがリング開口絞り22の開口部22aと同じ大
きさになる位置に合わせるようにしてもよい。連動機構
31によりレンズ23、29を一度光軸上を走査して、
この間に撮像素子30の図8に示す水平方向の径線K2上
の受光信号をコンピュータにおいて監視させ、反射光束
像Prがリング開口絞り22の開口部と同じ大きさになる
レンズ23、29の位置を求め、その位置にレンズ2
3、29を移動して測定を行う。
【0029】この実施例においては、中心開口絞り28
の開口部の径よりも瞳孔Epが小さい場合でも、撮像素子
30に受光される反射光束像Prのリングの大きさは変化
しないが、反射光束像Prの楕円率は瞳孔Epの大きさに依
存するので、被検眼Eが小瞳孔の場合は、正確な乱視の
データを得るためには瞳孔Epの形状を測定して補正する
必要がある。
【0030】上述の実施例においては、光位置検出器に
撮像素子を使用した他覚的眼科用屈折計を示したが、オ
プトメータに用いる場合には、一次元の光位置検出器を
使用すればよい。
【0031】図9は第3の実施例の構成図を示し、LE
D等から成る点光源の光源41から被検眼Eに至る光路
上には、レンズ42、図2と同様のリング状の開口部4
3aを有するリング開口絞り43、ミラー44、ハーフ
ミラー45、対物レンズ46が配置され、ハーフミラー
45の背後の光路上には、中心開口絞り48、光束分離
部材49、レンズ50、CCD撮像素子51が配置さ
れ、レンズ42、50、中心開口絞り48を一体化して
連動させる連動機構52が設けられている。
【0032】ここで、リング開口絞り43、光束分離部
材49は被検眼Eの瞳孔Epと共役関係にある。光束分離
部材49は眼底Erと共役関係にあり、光束分離部材49
は図10、図11に示すよう3つの円錐プリズム59a
〜59cから成り、中央部に光を透過しない不透過部5
9dが設けられている。また、中心開口絞り48は光源
41と共役関係にある。
【0033】光源41を射出した光束は、レンズ42、
リング開口絞り43の開口部43aを通り、ミラー4
4、ハーフミラー45で反射され、対物レンズ46を介
して被検眼Eの眼底Erに投影される。眼底Erによる反射
光束は瞳孔Epの全領域から射出し、ハーフミラー45で
半分透過され、中心開口絞り48の開口部48a、光束
分離部材49、レンズ50を経て、撮像素子51上で図
12に示すリング像R1〜R3として結像する。ここで、リ
ング像R1〜R3はそれぞれ光束分離部材49の円錐プリズ
ム59a〜59cを経た光束に対応し、これらの形状、
大きさより眼屈折値を算出する。
【0034】レンズ42、50及び中心開口絞り48は
連動機構52によって、光源41、撮像素子51が眼底
Erの略共役関係になる程度まで移動され、リング像R1〜
R3のピント合わせがなされる。
【0035】眼屈折値の算出は、例えば撮像素子51に
おいて、図12に示すように中心から放射状に伸びる4
本の径線K1〜K4を定め、撮像素子51の受光信号をコン
ピュータに取り込み、この径線K1〜K4とリング像R1〜R3
との交点を求め、リング像R1〜R3のそれぞれを楕円に近
似し、この楕円の寸法及びレンズ42、50の位置から
球面屈折度、乱視角、乱視度を算出する。
【0036】ここで、角膜反射光束は図9に示すように
対物レンズ46を透過せず受光系の外部に進み、測定に
不要な光束は中心開口絞り48によって遮光されるた
め、これらの光束は撮像素子51に到達せず測定に問題
が生ずることはない。しかし、中心開口絞り48の開口
部48aは光源41と共役関係にあるが、あまり小さく
すると開口部48aの周縁部で測定光束が散乱して測定
誤差を生じてしまうので、或る程度の大きさが必要であ
る。また、中心開口絞り48は撮像素子51上でのリン
グ像R1〜R3の解明度を向上させることにも有効である
が、必ずしも必要としない。
【0037】なお、レンズ42、50は連動機構52に
よって駆動されるが、従来のように固定して撮像素子5
1のリング像R1〜R3の大きさのみで眼屈折度を求めるよ
うにしてもよい。
【0038】光源41は点状光源であれば中心窩測定が
可能であり、リング像R1〜R3を細くできるので、撮像素
子51上でそれぞれを分離し易く都合が好いが、撮像素
子51の受光量を多くするためには、或る程度の面積を
必要とする。
【0039】また、ハーフミラー45はリング開口絞り
43と被検眼Eの間に配置されれば、どこに位置しても
支障はなく、偏光により分離することもできる。撮像素
子51は1個の二次元アレイセンサで構成しても、或い
は複数のアレイセンサで構成してもよい。
【0040】更には、円錐プリズム59a〜59cの代
りに、図13に示すように中央に遮光部53aを有し、
多数のくさびプリズム53bで構成された光束分離部材
53を用いてもよい。この場合には、撮像素子51上に
は図14に示すよう多数の点状光束像PTが結像し、これ
らの結像位置を算出し、結像位置に対応する被検眼Eの
瞳孔Epの部位の眼屈折値が得られる。
【0041】なお、ハーフミラー45で投影光と反射光
とを分離する代りに、従来のように瞳共役近傍に孔あき
ミラー等を設けて分離してもよい。
【0042】図15は第4の実施例の構成図を示し、光
源61から被検眼Eに至る光路上には、レンズ62、中
心開口絞り63、孔あきミラー64、ダイクロイックミ
ラー65、対物レンズ66、被検者が装用している眼鏡
レンズGが配置され、眼鏡レンズGと対向してホトセン
サ67、68が配置されている。また、孔あきミラー6
4の反射方向の光路上には、周縁部に6個の開口部を有
する6孔絞り69、レンズ70、6個のくさびプリズム
から成る分離プリズム71、二次元CCDからなる撮像
素子72が配置され、ダイクロイックミラー65の反射
方向の光路上には、光路に沿って移動する可動レンズ7
3、視標74が配置されている。ここで、光源61及び
撮像素子72は正視眼底Erと共役関係にあり、中心開口
絞り63及び6孔絞り69は瞳孔Epと共役関係にある。
更に、撮像素子72の出力は演算制御手段75に接続さ
れ、演算制御手段75にはホトセンサ67、68、入力
釦76、テレビモニタ77が接続されている。
【0043】視標74からの光束は、可動レンズ73を
通って、ダイクロイックミラー65で反射され、対物レ
ンズ66、眼鏡レンズGを経て被検眼Eに投影される。
また、光源61からの光束はレンズ62、中心開口絞り
63、孔あきミラー64、ダイクロイックミラー65、
対物レンズ66、眼鏡レンズGを経て被検眼Eの眼底Er
に点状に投影される。眼底反射光束は同じ光路を戻り、
孔あきミラー64で反射され、6孔絞り69、レンズ7
0、分離プリズム71を経て撮像素子72上で6個の光
束像として結像する。この撮像素子72からの信号は演
算制御手段75に入力され、光束像の位置関係から球面
度数S、乱視度C、乱視角Aから成る眼屈折値が求めら
れ、測定結果としてテレビモニタ77上に映出され、或
いは別途に設けた撮像手段により撮像された前眼部像Pf
も同時に映出される。
【0044】眼鏡レンズGの装用時の測定の際には、先
ず検者は被検者に上述の視標74を固視させ、可動レン
ズ73を駆動して見掛け上の視度を調節する。
【0045】光源61を点灯すると、上述の光束像が撮
像素子72で受光され、演算制御手段75において眼鏡
レンズGの装用時の眼科用屈折計力が演算される。2つ
のホトセンサ67、68においては眼鏡レンズGからの
反射光束が受光される。眼鏡レンズGと光軸と成す角に
よってホトセンサ67、68の少なくとも何れか一方で
この反射光束は受光され、この受光信号は演算制御手段
75に出力され、眼鏡レンズGの装用時の測定であるこ
とが判断される。或いは、算出した眼屈折力が正視眼に
略近いことからも判断することができる。
【0046】次に、被検者に眼鏡レンズGを外させ、同
様の手順で測定を行うと裸眼時の屈折力DEが求められ
る。眼鏡レンズG装用時の屈折力DG+DEと裸眼での屈折
力DEとの差から、眼鏡レンズGの屈折力DGが求められ、
テレビモニタ77に球面度数S、乱視度C、乱視角Aか
ら成る屈折力が3つの状態で映出される。
【0047】コンタクトレンズ装用時には、コンタクト
レンズによる反射光束はホトセンサ67、68に受光さ
れないので、入力釦76を押してコンタクトレンズ装用
時の測定であることを演算制御手段75に入力し、同様
の測定を行う。この測定の前後に測定された裸眼の屈折
力DEとの差をとると、コンタクトレンズの屈折力DCが求
められ、コンタクトレンズ装用時の屈折力DE+DC、裸眼
の屈折力DE、コンタクトレンズの屈折力DCが前眼部像Pf
と共にテレビモニタ77上に映出される。そして、これ
らの測定結果を図示しないプリンタで打ち出すと、入力
釦76の入力は自動的に解除される。
【0048】この実施例においては、入力釦76からの
入力信号、ホトセンサ67、68の受光信号、演算制御
手段75で算出された屈折力の何れか或いは組み合わせ
により、演算制御手段75において眼鏡レンズG、コン
タクトレンズ等の装用時の測定であることが判断され
る。
【0049】眼鏡レンズGを照明する光源を別途に設け
て、この反射光束をホトセンサ67、68に受光させて
もよい。また、この実施例においては、視標74を装置
に内蔵させたが、装置外部の遠方に設けてもよい。更
に、屈折力の測定方法は上述の実施例に述べたものに限
らず、他の方法であってもよい。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように第1の眼科用屈折計
においては、孔あきミラーを設けずに、光分割部材によ
り眼底投影光束と眼底反射光束を分離するようにしたた
め、瞳孔の全領域について測定が可能となるので、瞳孔
に収差がある場合にも正確な測定値が得られ、被検眼が
小瞳孔でも測定が行える。
【0051】また、第2の眼科用屈折計においては、光
軸からの距離により分離度の異なる光束分離部材を介し
て、眼底反射光束を光位置検出器上に結像させるように
したため、被検眼の瞳孔の複数の領域についての眼屈折
値が同時に測定できるので、測定結果の精度が向上す
る。
【0052】更に、第3の眼科用屈折計においては、視
力矯正具の装用状態であることを入力し、この入力から
装用時の測定と裸眼の測定を識別し、装用時の屈折力、
裸眼の屈折力、レンズの屈折力を同時表示するようにし
たため、測定結果が眼鏡等の処方に役立ち、特に乱視の
矯正が適切にされているかが明瞭になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例の構成図である。
【図2】リング開口絞りの正面図である。
【図3】撮像素子上に結像した反射光束像の説明図であ
る。
【図4】撮像素子の水平方向の径線上の受光信号の説明
図である。
【図5】撮像素子上に結像した反射光束像の説明図であ
る。
【図6】偏心絞りの正面図である。
【図7】第2の実施例の構成図である。
【図8】撮像素子上に結像した反射光束像の説明図であ
る。
【図9】第3の実施例の構成図である。
【図10】光束分離部材の正面図である。
【図11】光束分離部材の断面図である。
【図12】撮像素子上のリング像の説明図である。
【図13】光束分離部材の変形例の正面図である。
【図14】撮像素子上の点状光束像の説明図である。
【図15】第4の実施例の構成図である。
【符号の説明】
1、21、41、61 光源 3、22、24、43 リング開口絞り 5、26、45 ハーフミラー 7、28、48、63 中心開口絞り 8 プリズム 10、30、51、72 撮像素子 11、31、52 連動機構 49 光束分離部材 69 6孔絞り 71 分離プリズム 75 演算制御手段 76 入力釦 77 テレビモニタ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光分割部材を介して眼底に光束を投影す
    る投影光学系と、その眼底反射光束を前記光分割部材を
    介して光位置検出器で受光する受光光学系とを有する眼
    科用屈折計において、前記光位置検出器上の眼底反射光
    束の受光位置を基に眼屈折値を求めることを特徴とする
    眼科用屈折計。
  2. 【請求項2】 前記受光光学系の光学部材中に光軸方向
    に沿って可動する少なくとも1つの可動部材を設け、前
    記光位置検出器上の眼底反射光束の受光位置と前記可動
    部材の位置を基に眼屈折値を求めるようにした請求項1
    に記載の眼科用屈折計。
  3. 【請求項3】 単一光束を被検眼の瞳孔の一部から光分
    割部材を介して眼底に投影する投影光学系と、眼底反射
    光を前記光分割部材と瞳孔と共役な位置に設けられた光
    軸からの距離により分離度が異なる光束分離部材とを介
    して光位置検出器に受光する受光光学系とを有し、前記
    光位置検出器上の光束位置から被検眼の瞳孔の各部の屈
    折値を求めることを特徴とする眼科用屈折計。
  4. 【請求項4】 前記投影光学系と前記受光光学系の光学
    部材を光軸方向に連動する駆動手段を有する請求項3に
    記載の眼科用屈折計。
  5. 【請求項5】 光束を眼底に投影し、反射光を光電セン
    サに受光して屈折値を求める眼科用屈折計において、視
    力矯正具を装用していることを入力する入力手段と、該
    入力手段からの信号を使用して結果表示を行う表示手段
    とを有することを特徴とする眼科用屈折計。
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