JPH0624509B2 - 眼科器械の作動距離整準用光学系 - Google Patents

眼科器械の作動距離整準用光学系

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JPH0624509B2
JPH0624509B2 JP61225325A JP22532586A JPH0624509B2 JP H0624509 B2 JPH0624509 B2 JP H0624509B2 JP 61225325 A JP61225325 A JP 61225325A JP 22532586 A JP22532586 A JP 22532586A JP H0624509 B2 JPH0624509 B2 JP H0624509B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、レフラクトメーター、眼底カメラ、オフサル
モメーター、非接触式眼圧計等の眼科器械の作動距離整
準用光学系の改良に関する。
(従来の技術) 従来から、レフラクトメーター、眼底カメラ、オフサル
モメーター、非接触式眼圧計等の眼科器械には、被検眼
に対する装置本体の作動距離を適正にセットするための
作動距離整準用光学系が組み込まれている。
第10図はその従来の作動距離整準用光学系の一例を示す
図であって、この第10図に示す作動距離整準用光学系
は、非接触式眼圧計に組み込まれており、この作動距離
整準用光学系は、その非接触式眼圧計のエアパルス放出
ノズル4と被検眼Eとの作動距離WDを整準するのに用
いられている。
その第10図において、1は第1光学系、2は第2光学系
である。第1光学系1と第2光学系2とは、エアパルス
放出ノズル4の軸線Onを対称軸として対称に配設され
ている。その第1光学系1は第1指標像投影光学系10と
その光軸Oが一部共通の第1指標像観察光学系100と
を有する。第2光学系2は第2指標像投影光学系20とそ
の光軸Oが一部共通の第2指標像観察光学系200とを
有する。
第1指標像投影光学系10は光源11を有し、その光源11の
光は、指標としての開口12を通過し、ハーフミラー13で
反射され、投影レンズ14に導かれるものである。その投
影レンズ14は開口12の位置に焦点を有し、光源11の光は
その投影レンズ14により平行光束とされ、被検眼Eの角
膜Cにその投影レンズ14によって指標が投影される。そ
して、その投影光の角膜鏡面反射によって角膜Cに虚像
が形成される。
この虚像iを形成する投影反射光は、第2光学系2の
投影レンズ24を通ってハーフミラー23を通過した後、第
2指標像光学系200のミラー201とミラー203との間の結
像レンズ202に導かれ、その結像レンズ202により撮像管
5の撮像面に指標像i′として結像され、観察のため
図示を略すモニターTVに表示される。
同様にして、第2光学系2の第2指標像投影光学系200
は光源21を有し、その光源21の光はの指標としての開口
22を通過してハーフミラー23により反射され、投影レン
ズ24に導かれるものである。投影レンズ24は、開口22の
位置に焦点を有し、光源21の光はその投影レンズ24にに
より平行光束とされ、被検眼Eの角膜Cに指標が投影さ
れる。そして、その投影光の角膜鏡面反射によって角膜
Cに虚像iが形成される。この虚像iを形成する投
影反射光は、第1光学系1の投影レンズ14を通ってハー
フミラー14を通過した後、第1指標像撮影光学系100の
ミラー101とミラー103との間の結像レンズ102に導かれ
て、その結像レンズ102により撮像管5の撮像面5aに指
標像i′として結像される。
そして、第10図に示すように、角膜Cの頂点と第1及び
第2光学系1、2の各光軸O、Oと、エアパルス放
出ノズル4の軸線Onとの交点Pが角膜頂点と一致する
とき、虚像i、iは光軸O、O上にあってかつ
角膜Cの焦点面上に位置しており、撮像管5の撮像面5a
上では、指標像i′と指標像i′とが合致し、この
ときに正規の作動距離WD0が得られるものである。
なお、この第10図はその従来の作動距離整準用光学系で
は、対物レンズ3を有しており、被検眼Eの前眼部像を
撮像面5aに結像させるように構成されているため、この
眼科器械の装置の使用者は、指標像i′、i′と同
時に前眼部像を観察できる。以上述べたことは、本件出
願人が先に出願した特開昭61−128937号公報又は特願昭
60−59994号に開示されている。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、従来の作動距離整準用光学系は、指標像投影
光学系10、20の光軸と指標像観察光学系100、200の光軸
とが軸線Onを境にして交叉するように配列されている
ため、角膜Cが球面反射面を為すとしても、指標像投影
光学系10、20あるいは指標像観察光学系100、200にとっ
ては、そのサジタル面とメリジオナル面とにおける曲率
半径が異なることになり、その第1光学系1と第2光学
系2とは非点収差が生じるように作用する。
すなわち、作動距離WDが正規の作動距離WD0よりも
大きいときは、撮像面5aは第10図に二点鎖線Aで示す位
置にあって、その撮像面5aに結像された指標像i′、
′は、たとえば、第11図に示すように横方向を長軸
とする離心率の大きい楕円となる。また、作動距離WD
が正規の作動距離WD0よりも小さいときは、撮像面5a
は第10図に二点鎖線Cで示す位置にあって、その撮像面
5aに結像された指標像i′、i′は、たとえば、第
13図に示すように縦方向を長軸とする離心率の大きい楕
円となる。このことは、第14図に示すMTF図と光路図
との解析からも理解できる。
つまり、指標像i′、i′は、メリジオナル像面の
Mとサジタル像面のSとで、それぞれシャープな像にな
るが、作動距離WDが正規の作動距離WD0と一致する
場合には、撮像面5aは第10図、第14図に二点鎖線Bで示
す位置にあって、このとき指標像i′、i′のMT
Fは極めて小さく、結果的に撮像面5aが二点鎖線Bで示
す位置にあるときには、最小錯乱円LCCが大きくな
り、第12図に示すようなボケた指標像i′、i′し
か得られたいのである。なお、第14図において、符号i
1M′、i2M′はメリジオナル像面のMの位置での指標
像を示し、符号i2S′、i2S′はサジタル像面のS
の位置での指標像を示す。また、この第14図において、
破線Xはメリジオナル光線であり、破線Yなサジタル光
線である。
したがって、従来の作動距離整準用光学系は第1、第2
の二つの光学系1、2を用いて、その作動距離の整準を
行なう構成であるので、単に指標像のシャープさのみに
頼るものに較べてその作動距離の整準の判定精度を高め
て行なうことができたとしても、ボケ量が大きい指標像
′、i′の合致、非合致に基づいて作動距離の整
準を行なわなければならいので、その判定精度には自ず
から限界があり、それ以上の作動距離の整準の判定精度
の向上を期待しえない問題点がある。
さらに、眼科器械では、一般に、作動距離の調整のみな
らずその光軸と垂直な面内での上下左右方向の整準を行
なうことが必要であり、このために、観察光学系にたと
えば十字線Rからなるレチクルを設け、その十字線Rの
交点が、たとえば、エアパルス放出ノズルの軸線On上
にあるようにして、この十字線Rの交点と指標像
′、i′との整準により上下左右の調整を行なっ
ているが、指標像i′、i′のボケ量が大きいと、
その上下左右調整の精度も低下するという問題点があ
る。
また、最小錯乱円LCCが大きい場合、通常の作動距離
調整範囲では、指標像i′、i′が常に円形状にボ
ケていて、作動距離調整時に眼科器械装置本体を前進さ
せれば良いのか後退させれば良いのか判然としないとい
う問題点もある。
そこで、本発明の第1の目的は、指標投影光学系と指標
像観察光学系とが交叉する形式の作動距離整準用光学系
を有する眼科器械にあっても、その作動距離の整準精度
のより一層の向上を期待することのできる作動距離整準
用光学系を提供するところにある。
本発明の第2の目的は、その作動距離の整準に際し、そ
の作動距離整準用光学系を有する眼科器械本体を被検眼
に近づけるべきか遠ざけるべきかを容易に判定すること
のできる作動距離整準用光学系を提供するところにあ
る。
(問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明に係る眼科器械の作
動距離整準用光学系は、被検眼の角膜に指標を投影する
指標投影光学系と、前記角膜による指標の反射像を前記
指標投影光学系に対して斜めから観察する指標像観察光
学系との少なくとも一方に、光学作用面がトーリック面
である光学要素を設けたことを特徴とする。
さらに詳しくは、そのトーリック面がその指標像観察光
学系の非点収差がゼロにするように又はその指標像観察
光学系の非点収差を所望量残存させるように構成したこ
とを特徴とする。
(作用) 本発明に係る眼科器械の作動距離整準用光学系によれ
ば、その指標像観察光学系の非点収差がその作動距離整
準用光学系の光学要素のトーリック面によって是正さ
れ、その非点収差をゼロ又は所望量の値に温存させる。
(実施例) 以下に、本発明に係る眼科器械の整準用光学系の実施例
を図面を参照しつつ説明する。
第1実施例 第1図は本発明に係る眼科器械の整準用光学系の第1実
施例を示す図であって、この第1図に示す眼科器械の整
準用光学系の構成は、第10図に従来技術として示した眼
科器械の整準用光学系の構成と大略同一であるので、同
一構成要素については同一符号を付して重複説明を避け
ることにし、以下、異なる構成要素について説明する。
この第1実施例の眼科器械の整準用光学系では、第1指
標像観察光学系100の光学要素としてのミラー301と第2
指標像観察光学系200の光学要素としてのミラー302とが
トーリック面301a、302aを有する構成とされている。こ
のトーリック面301a、302aは角膜Cにより指標反射像を
撮像面5aに向けて反射する光学作用面として機能する。
ここでは、このトーリック面301a、302aは、一方の曲率
半径が無限大であるシリンドリカル面とされ、他方の曲
率半径は、第2図にMTF図として示すように、第1光
学系1、第2光学系2の各メリジオナル像面のMとサジ
タル像面とSとが一致するように、かつ、その両像面の
M、Sが撮像管5の撮像面5aに一致するように設計され
ている。
この第1実施例のものによれば、第1光学系1の指標像
′と、第2光学系2の指標像i′とは、正規の作
動距離WD0のとき、第3図に示すように所定の倍率で
撮像管5の撮像面5aに鮮明に結像される。そして、その
指標像i′と指標像i′とは、その作動距離WDが
正規の作動距離WD0よりも小さいとき(第4図参照)
と大きいとき(第5図参照)とにのみボケた円形の像と
なる。
したがって、作動距離整準時も、上下左右の調整時も、
鮮明でかつ最も小さく結像された指標像i′、i
を利用できるので、眼科器械の整準精度の向上をより一
層期待できることになる。
第2実施例 第2実施例は、第1図に示すミラー301、302のシリンド
リカル面の一方の曲率半径を無限大とし、かつ、他方の
曲率半径を第6図にMFT図として示すように、第1光
学系1、第2光学系2のメリジオナル像面のMとサジタ
ル像面とSとが正規の作動距離WD0の指標像結像位置
Bに対して、所望量±Δ(|Δ|<|D|)だけずれるよ
うに構成したものである。
この第2実施例によれば、メリジオナル像面のA(M)に
撮像面5aが位置するように作動距離WDが調整されたと
きは、第7図に示すように、指標像i′、i′が、
例えば、横方向に長軸を有する楕円として鮮明に結像さ
れ、また、サジタル像面C(S)に撮像面5aが位置するよ
うに作動距離WDが調整されたときは、第8図に示すよ
うに、指標像i′、i′が、例えば、縦方向に長軸
を有する楕円として鮮明に結像される。そして、正規の
作動距離WD0に装置本体が位置されたときは、撮像面5
aに最小錯乱円LCCが形成される。ここで、メリジオ
ナル像面のA(M)とサジタル像面C(S)との間隔2Δの幅
を適宜選択すれば、それに対応して最小錯乱円LCCの
大きさが変化し、これによって、所望の大きさの最小錯
乱円LCCを得ることができる。
したがって、この第2実施例によると、通常の作動距離
調整範囲内で、指標像i′、i′が正規の作動距離
整準位置を基準として、その前後で長軸方向が異なるよ
うにして鮮明に結像されるから、眼科器械の使用者は、
楕円として結像された指標像i′、i′を視認すれ
ば、その指標像i′、i′の長軸の方向によって、
正規の作動距離WD0に装置本体をセットするために、
その装置本体を被検眼Eに対して近づけるべきであるか
遠ざけるべきであるかを一目瞭然で判定できることにな
る。
以上、第1実施例、第2実施例においては、第1図に示
すミラー301、302の光学作用面としての反射面をシリン
ドリカル面としたが、本発明は、これに限るものではな
く、たとえば、第1図に示すリレーレンズ102、202の少
なくとも一方の屈折面をトーリック面とすることによっ
て、本発明の作用効果を達成することもできる。さら
に、トーリック面を少なくとも1個有する収点収差補正
用のレンズ系401、402を第1指標像投影光学系100と第
2指標像投影光学系200との光路内に設けることによっ
て、本発明の作用効果を達成することもできる。
さらに、第1実施例、第2実施例においては、作動距離
整準用光学系が、第1光学系1と第2光学系2とを有す
る構成であって、2個の指標像i′、i′の合致、
非合致によって作動距離の整準を行なう構成となってい
るが、本発明は作動距離整準用光学系が唯1個の光学系
からなる場合にも適用でき、この場合は、たとえば、1
個の指標像i′の鮮明・非鮮明の度合いによって作動
距離の整準・非整準を判定することになる。
(発明の効果) 本発明は、以上説明したように、指標像投影光学系と指
標像観察光学系とが交叉する形式の作動距離整準用光学
系を有する眼科器械にあっても、その指標像投影光学系
とその指標像観察光学系との少なくとも一方に、光学作
用面がトーリック面である光学要素を設けて、その指標
像観察光学系の非点収差がゼロにするようにしたから、
その作動距離の整準精度のより一層の向上を期待するこ
とができるという効果を奏する。
また、そのトーリック面をその指標像観察光学系の非点
収差を所望量残存させるように構成すれば、その作動距
離の整準に際し、その作動距離整準用光学系を有する装
置本体を被検眼に近づけるべきか遠ざけるべきかを容易
に判定することのできるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る眼科器械の作動距離整準用光学系
の第1実施例を示す構成図、第2図は第1図に示す作動
距離整準用光学系のMTF図と撮像面に至るまでの光線
光路図との関係を示す図、第3図は眼科器械の装置本体
が正規の作動距離にあるときの指標像の結像状態を示す
図、第4図はその装置本体の作動距離が正規の作動距離
よりも大きいときの指標像の結像状態を示す図、第5図
はその装置本体の作動距離が正規の作動距離よりも小さ
いときの指標像の結像状態を示す図、第6図は本発明に
係る眼科器械の作動距離整準用光学系の第2実施例を示
す図であって、その作動距離整準用光学系のMTF図と
撮像面に至るまでの光線光路図との関係を示す図、第7
図〜第9図はその第2実施例によって得られる指標像の
結像状態を示す図、第10図は従来の眼科器械の作動距離
整準用光学系の構成図、第11図〜第13図はその従来の眼
科器械の作動距離整準用光学系によって得られる指標像
の結像状態を示す図、第14図はその従来の作動距離整準
用光学系のMTF図と撮像面に至るまでの光線光路図と
の関係を示す図である。 1……第1光学系 2……第2光学系 10……第1指標像投影光学系 20……第2指標像投影光学系 100……第1指標像観察光学系 200……第2指標像観察光学系 301、302……ミラー 301a、302a……トーリック面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検眼の角膜に指標を投影する指標投影光
    学系と、 前記角膜による指標の反射像を前記指標投影光学系に対
    して斜めから観察する指標像観察光学系とを有する眼科
    器械の作動距離整準用光学系であって、 前記指標投影光学系と前記指標像観察光学系との少なく
    とも一方には、光学作用面がトーリック面である光学要
    素が設けられていることを特徴とする眼科器械の作動距
    離整準用光学系。
  2. 【請求項2】前記トーリック面は、前記指標像観察光学
    系の非点収差がゼロになるように設計されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の眼科器械の作
    動距離整準用光学系。
  3. 【請求項3】前記トーリック面は、前記指標像観察光学
    系の非点収差を所望量温存させるように設計されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の眼科器
    械の作動距離整準用光学系。
  4. 【請求項4】前記トーリック面は、その一方の曲率半径
    が無限大のシリンドリカル面であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項〜第3項のうちいずれか一項に記載
    の眼科器械の作動距離整準用光学系。
JP61225325A 1986-09-24 1986-09-24 眼科器械の作動距離整準用光学系 Expired - Lifetime JPH0624509B2 (ja)

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