JPH0856902A - 作動距離算出システムを有する眼屈折度測定装置 - Google Patents

作動距離算出システムを有する眼屈折度測定装置

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JPH0856902A
JPH0856902A JP6196486A JP19648694A JPH0856902A JP H0856902 A JPH0856902 A JP H0856902A JP 6196486 A JP6196486 A JP 6196486A JP 19648694 A JP19648694 A JP 19648694A JP H0856902 A JPH0856902 A JP H0856902A
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JP
Japan
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working distance
eye
light source
optical axis
optical
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Application number
JP6196486A
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English (en)
Inventor
Masakatsu Iwamoto
昌克 岩本
Noriyoshi Hayashi
徳義 林
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RIYUUSHIYOU SANGYO KK
Ryusyo Industrial Co Ltd
Original Assignee
RIYUUSHIYOU SANGYO KK
Ryusyo Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 眼屈折度測定装置の光学測定部と被検眼との
間の作動距離を、角膜曲率半径不知の条件で、正確に算
出することにより、実際の作動距離を基準作動距離に一
致させる。 【構成】 光学測定部Pの光軸Oに対する高さH1,H2
を異にする2つのアライメント用散乱光源1a,1b
と、実際の作動距離Dを算出するための演算手段を有す
る作動距離算出システムを備える。演算手段は、各光源
の高さH1,H2と、被検眼Eで反射した反射像の高さh
1,h2等の値を基礎に、角膜曲率半径不知の条件で、実
際の作動距離Dを算出する。検者は、実際の作動距離D
を基準作動距離DRと比較し、その誤差に基づいて光学
測定部Pの被検眼Eに対する距離を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、眼屈折度測定装置に関
し、特に、該装置のアライメント操作する場合に、被検
眼と該装置の光学測定部との間の距離、すなわち作動距
離、を算出するためのシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】眼屈折度測定装置により眼屈折度を測定
する場合は、測定光を被検眼に投射するに先だって、ア
ライメント操作(照準合わせ及び焦点合わせ)をする必
要がある。このアライメント操作においては、取り分
け、作動距離を、予め装置毎に決められている基準作動
距離に一致させることが必要である。この作動距離に誤
差があれば、求められた眼屈折度の値も信頼性が低いも
のとなる。
【0003】従来技術としては、アライメント用光源の
光が被検眼の角膜で反射した角膜反射像を画像センサー
で捉え、その像の輝点が最小となったときに焦点があっ
ているものとして、その状態で測定を行っていた。しか
しながら、合焦状態の作動距離には一定の幅がある。つ
まり、ピントは一点のみで合うのではなく、一定の領域
であれば、どこでも合うことができる。したがって、上
記従来方法は、作動距離を正確に基準作動距離に合わせ
ることが困難であった。
【0004】又、本件出願人は、正確に作動距離を基準
作動距離に合わせることのできる1つのアライメント方
法を平成5年特許願第76776号で提供している。し
かし、この方法は、被検眼毎に異なる角膜の曲率半径を
予め求めておく必要があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明が
解決しようとする技術的課題は、眼屈折度測定装置にお
いて、被検眼の角膜曲率半径が不知であっても、作動距
離を正確に算出できる作動距離算出システムを提供する
にある。
【0006】
【課題を解決するための・手段・作用・効果】上記課題
を解決するために、本発明によれば、以下の構成の眼屈
折度測定装置が提供される。
【0007】すなわち、この装置は、被検眼の画像、及
び、被検眼の角膜で反射したアライメント用散乱光源か
らの光の角膜反射像を取り出すモニター系と、眼屈折度
測定用測定光を投射する投光系と、被検眼の眼底で反射
した眼底反射像を受光する受光系とを含む光学測定部を
備えている。
【0008】そして、上記アライメント用散乱光源は、
少なくとも2つの光源、すなわち第1光源と第2光源と
を含む。また、この装置は、作動距離を算出する演算手
段を備えていて、上記第1及び第2の光源とともに作動
距離算出システムを構成している。そして、各散乱光源
は、装置光軸に対する高さ寸法を異にしている。演算手
段は、光軸に対する第1光源の高さH1、光軸に対する
第2光源の高さH2、光軸に対する第1光源の角膜反射
像の高さh1、光軸に対する第2光源の角膜反射像の高
さh2、第1,2光源と光学測定部の基準位置間の光軸
沿いの距離d1基づいて作動距離Dを算出する。なお、
作動距離は、被検眼の角膜と、光学測定部の基準位置と
の間の距離で定義される。
【0009】上記構成において、第1光源及び第2光源
の各々と被検眼と間の光軸沿いの距離は、演算式を簡単
にするためには、実質的に等しいことが好ましいが、こ
の場合は、上記演算による作動距離(D)の具体的な算
出は、次式に基づいて行う。
【数2】 但し、 r: 角膜曲率半径 上記構成によれば、角膜曲率半径が不知であっても、作
動距離をリアルタイムで正確に求めることができ、した
がって、基準作動距離と異なる場合は、光学測定部を適
宜移動させることにより、実際の作動距離を基準作動距
離に合わせることができる。
【0010】上記構成において、上記各アライメント散
乱光源は、照明光源を兼ねていることが好ましい。これ
は、光源の個数を減らすことができるからである。な
お、光源は第1,2光源をそれぞれ含むリング状光源、
すなわち、光軸を中心とする輪状の光源であってもよ
い。この場合は、各リング状光源の一点をアライメント
用散乱光源として画像処理すればよい。
【0011】好ましくは、上記モニター系のモニター画
面において、接近指示マーク又は離隔指示マークを表示
するようにし、アライメント操作において、上記作動距
離算出システムにより算出される作動距離が基準作動距
離より長いときには、接近指示マークを表示して上記測
定光学系を被検眼に接近させるよう検者に促す一方、作
動距離が基準作動距離より短いときには、離隔指示マー
クを表示して測定光学系を被検眼から遠ざけるよう検者
に促すようにする手段を設ける。この手段は、通常は、
ソフトウエアーで構成される。これにより、検者は、モ
ニター画面を見ながら、容易にアライニング操作を行う
ことができる。
【0012】正確な眼屈折度を求める場合、通常は、実
際の作動距離が基準作動距離に厳密に一致するまで光学
測定部を移動させ、その状態で測定を行うが、この方式
に代えて、上記アライメント操作を比較的粗く行ってお
き、上記作動距離算出システムにより算出される作動距
離と基準作動距離との誤差に基づいて、算出された眼屈
折度の値を、後処理として、補正する補正手段を設ける
ようにしてもよい。
【0013】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を図1〜4に従っ
て、詳細に説明する。
【0014】図1に眼屈折度測定装置のシステムを示し
ている。図1において、Eは被検眼、Pは被検眼に対し
て移動可能な光学測定部、Oは測定光学系(又は、被検
眼E)の光軸を示している。光学測定部Pには、レンズ
やミラー等からなる光学系8(図4参照)、投光系3、
受光系4、モニター系6、画像センサー5、照明用散乱
光源1a,1b〜1m,1nを含んでいる。被検眼Eの
眼屈折度を測定する場合には、投光系3より測定光を被
検眼Eに投射し、被検眼Eからの眼底反射光を測定光学
系Pの受光系4を通して画像センサー5に導くようにな
っている。画像センサー5に受光された測定光の反射光
はCPU(図4参照)により解析されることにより眼屈
折度が算出される。被検眼Eは、測定時には、常時モニ
ター系6により捉えられ、画像センサー5を通じてモニ
ター6a(図4参照)に映し出される。検者はこのモニ
ターの画面を見ながら、アライメント操作を行う。尚、
図中、2a,2c,2eはハーフミラー、2b,2dは
反射ミラーである。
【0015】被検眼を照明するための照明用散乱光源1
a,1b〜1m,1nの内、1a,1bはアライメント
用散乱光源を兼ねている。これらの光源は、それぞれ、
光学測定部Pに対して所定の固定的位置に位置決めされ
ている。すなわち、光学測定部Pが被検眼に対して移動
すれば、これとともに全光源が移動する。
【0016】ところで、アライメント散乱光源1a,1
bは、図2によく示すように、装置光軸Oに対する高さ
寸法H1,H2を異にしている。本実施例では、光源1a
の方が光源1bより高くなるように寸法設定している。
しかし、被検眼Eの角膜に対する光軸O沿いの距離は実
質的に同一としている。
【0017】図2における記号の意味は次の通りであ
る。
【0018】 H1: 光軸Oに対する光源1aの高さ H2: 光軸Oに対する光源1bの高さ θ1: 光源1aの被検眼に対する入射角 θ2: 光源1bの被検眼に対する入射角 r: 角膜曲率半径 a,b: 被検眼における光源1a,1bの結像点 h1: 光軸Oに対する光源1aの角膜反射像の高
さ h2: 光軸Oに対する光源1bの角膜反射像の高
さ A: 光学測定部Pの基準位置 D: 実際の作動距離 DR: 基準作動距離 do: 光源1a,1bと角膜間の光軸O沿いの距
離 d1: 光源1a,1bと基準位置A間の光軸O沿
いの距離 アライメント操作時において、各アライメント散乱光源
1a,1bの光は被検眼Eの角膜で反射し、光軸Oに平
行な角膜反射像が受光センサー(通常は、CCDセンサ
ー)5に受光される。受光センサー5に受光される各角
膜反射像は、近軸理論により、r/2のところにできる
ことが知られている。尚、モニター用の受光センサーは
受光系の受光センサーと別のものであってもよい。
【0019】本眼屈折度測定装置は作動距離算出システ
ムを有し、該作動距離算出システムは、実際の作動距離
Dをリアルタイムで算出し、その実際作動距離Dを、予
め知られている基準作動距離(測定を正確に行うために
実現されるべき作動距離)DRと比較する演算手段を有
している。そして、その演算手段は次の算出式で実際作
動距離Dを算出し、かつそれを基準作動距離DRと比較
するプログラムを備えている。
【0020】実際作動距離の算出は次のようにして行わ
れる。
【数3】
【数4】
【数5】
【数6】 式(3)を式(1)に代入すれば、
【数7】 式(4)を式(2)に代入すれば、
【数8】 式(5),(6)より、
【数9】 式(5)より、
【数10】 実際作動距離Dは、
【数11】 式(9)を式(8)に代入すれば、
【数12】 式(7)を式(10)に代入すれば、角膜曲率半径rを
消去できるので、反射像の高さh1,h2を計算すること
により実際作動距離Dを求められる。
【0021】実際作動距離Dは、リアルタイムで求めら
れ、逐次更新される。つまり、光学測定部Pが移動する
に従ってその値は変化し、更新される。そして、その値
は、比較手段により、基準作動距離とリアルタイムで比
較され、その誤差が逐次算出される。そして、その誤差
が零に近づくように測定光学系を移動させて実際の作動
距離を更新する。この更新を容易に行うために、図3に
示すように、モニター6aの画面に、接近指示マークS
1又は離隔指示マークS2をレチクルマークMの両側に表
示するようにする。すなわち、実際の作動距離Dが基準
作動距離DRより長い場合には、光学測定部を被検眼に
接近させることを検者に促す接近指示マークS1を表示
し(図3(I))、その反対に、実際の作動距離Dが基準
作動距離DRより短い場合には、光学測定部を被検眼か
ら遠ざけることを検者に促す離隔指示マークS2を表示
するのである(図3(II))。検者はこのマークを見なが
ら光学測定部Pを被検眼に対して近づけたり遠ざけたり
して容易に焦点合わせ及び作動距離合わせを行うことが
できる。
【0022】尤も、上記更新方式に代えて、求めた眼屈
折度の値自体を補正式で補正するようにしてもよい。す
なわち、検者はモニター画面を見ながら、一応の焦点合
わせを行って、一応の合焦状態で測定光を投射して被検
眼の眼屈折度の値を求め、その値を、測定時の実際の作
動距離と基準作動距離との誤差量に基づいて、求められ
た眼屈折度の値を事後補正するようにしてもよい。
【0023】図4に、本実施例に係る眼屈折度測定装置
の電子回路図を示している。図において、Pは光学測定
部であり、この光学測定部Pには、被検眼Eに対向する
レンズやミラー等の光学系8と、眼屈折度を測定するた
めの測定光を投射する測定光源14と、被検眼Eを照明
するための照明光源(アライメント用光源も兼ねる)
1、光学系3を通じて被検眼Eよりの角膜反射像及び眼
底像を受光する画像センサー5を含んでいる。
【0024】15は入力装置であり、装置の測定モード
等の設定、プリントアウト指示、測定開始指示などの入
力ができるようになっている。ROM11には、本装置
の一連の処理手順のプログラムや照明光源1の被検眼E
および光軸Oに対する位置(高さ)、及び装置の作動距
離に関するデータ等が格納されている。RAM12は、
主に演算制御を行うためのワーキングエリアとして使用
され、データの一時記憶等を行う。DMA(ダイレクト
メモリーアクセス)7には、レチクルパターンや接近及
び離隔指示マーク等のグラフィックデータや、ビデオ回
路16より送られる画像データを格納するメモリーを有
している。モニター6aには、DMA7におけるレチク
ルパターンなどのグラフィックデータがビデオ回路16
を介して写し出される。勿論、このモニター6aには、
被検眼E自体及び照明光源1による角膜反射像の輝点
も、光学系8及び画像センサー5及びビデオ回路16を
介して写し出される。
【0025】被検眼Eの眼屈折度を測定する場合は、ま
ず、入力装置15より測定開始指示を入力する。この信
号は、I/Oポート9を介し、CPU10に入り、CP
U10からは測定光投射命令がI/Oポート9を介して
測定光源14に送られる。これにより測定光源14から
は、測定光が投射される。被検眼Eに投射された光の反
射光つまり眼底反射像は、光学系8を介して、画像セン
サー5に受光され、そのデータは、ビデオ回路16及び
DMA7を介してCPU10に送られる。CPU10に
おいては、前記した一連の演算が行われて、眼屈折度が
算出される。その結果は、必要に応じて、プリンタ13
に出力される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例に係る眼屈折度測定装置のシ
ステム図である。
【図2】 図1の装置において、アライメント用散乱光
源1a,1bより照射された光が被検眼Eで反射して画
像センサー4に受光される状態を示す説明図である。
【図3】 本発明の実施例において、光学測定部Pを被
検眼Eに対して近づけることを促す接近指示マークS
1(I)、及び光学測定部Pを遠ざけることを促す離隔指示
マークS2(II)をそれぞれモニター画面に表示した状態
を示す説明図である。
【図4】 本発明の実施例に係る眼屈折度測定装置の電
子回路図である。
【符号の説明】
1a,1b〜1m,1n 照明用光源(アライメント
用散乱光源) 2a,2c,2e ハ−フミラ− 2b,2d 反射ミラー 3 投光系 4 受光系 5 画像センサー 6 モニター系 6a モニター 7 DMA 8 光学系 9 I/Oポ−ト 10 CPU 11 ROM 12 RAM 13 プリンタ 14 測定光源 15 入力装置 16 ビデオ回路 E 被検眼 r 角膜曲率半径 P 光学測定部 H1,H2 アライメント用光源の高さ寸法 h1,h2 輝点の高さ寸法 θ1,θ2 入射角 D 作動距離 A 作動距離の基準位置 S1 接近指示マーク S2 離隔指示マーク do 被検眼とアライメント用光源との光軸沿いの距離 d1 アライメント用光源と装置基準位置との距離

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検眼(E)の画像、及び、被検眼
    (E)の角膜で反射したアライメント用散乱光源(1
    a,1b)からの光の角膜反射像を取り出すモニター系
    (6)と、眼屈折度測定用測定光を投射する投光系
    (3)と、被検眼(E)の眼底で反射した眼底反射像を
    受光する受光系(4)とを含む光学測定部(P)を備え
    た眼屈折度測定装置において、 アライメント用散乱光源は、少なくとも、第1光源1a
    と第2光源1bとを含み、さらに、作動距離(D)を算
    出するための演算手段(CPU)とを有し、 各散乱光源(1a,1b)は、装置光軸(O)に対する
    高さ寸法(H1,H2)を異にし、 演算手段(10,12)は、光軸(O)に対する第1光
    源(1a)の高さ(H1)、光軸(O)に対する第2光
    源(1b)の高さ(H2)、光軸(O)に対する第1光
    源(1a)の角膜反射像の高さ(h1)、光軸(O)に
    対する第2光源(1b)の角膜反射像の高さ(h2)、
    第1,2光源(1a,1b)と光学測定部(P)の基準
    位置(A)との間の光軸(O)沿い距離(d1)に基づ
    いて作動距離(D)を算出するようにしたことを特徴と
    する眼屈折度測定装置。
  2. 【請求項2】 上記演算手段(10,12)による、作
    動距離(D)の演算は次式に基づくことを特徴とする請
    求項1記載の眼屈折度測定装置。 【数1】 但し、 r: 角膜曲率半径
  3. 【請求項3】 上記各アライメント散乱光源(1a,1
    b)は、照明光源を兼ねていることを特徴とする請求項
    1記載の眼屈折度測定装置。
  4. 【請求項4】 上記モニター系(6)のモニター画面に
    おいて、接近指示マーク(S1)又は離隔指示マーク
    (S2)を表示するようにし、アライメント操作におい
    て、上記作動距離算出システムにより逐次算出される作
    動距離(D)が基準作動距離(DR)より長いときに
    は、接近指示マーク(S1)を表示して上記光学測定部
    (P)を被検眼(E)に接近させるよう検者に促す一
    方、作動距離(D)が基準作動距離(DR)より短いと
    きには、離隔指示マーク(S2)を表示して光学測定部
    (P)を被検眼(E)から遠ざけるよう検者に促す手段
    を有することを特徴とする請求項1記載の眼屈折度測定
    装置。
  5. 【請求項5】 アライメント操作において、上記作動距
    離算出システムにより算出される作動距離(D)と基準
    作動距離(DR)との誤差に基づいて、算出された眼屈
    折度の値を補正する補正手段を有することを特徴とする
    請求項1記載の眼屈折度測定装置。
JP6196486A 1994-08-22 1994-08-22 作動距離算出システムを有する眼屈折度測定装置 Pending JPH0856902A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018153536A (ja) * 2017-03-21 2018-10-04 株式会社トプコン 眼科装置
JP2019213751A (ja) * 2018-06-14 2019-12-19 株式会社トプコン 眼科装置、及びその制御方法

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