JPH10108836A - 眼屈折力測定装置 - Google Patents
眼屈折力測定装置Info
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- JPH10108836A JPH10108836A JP8283280A JP28328096A JPH10108836A JP H10108836 A JPH10108836 A JP H10108836A JP 8283280 A JP8283280 A JP 8283280A JP 28328096 A JP28328096 A JP 28328096A JP H10108836 A JPH10108836 A JP H10108836A
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Abstract
得ることができ、また、不正乱視の有無を容易に発見で
きる眼屈折力測定装置を提供する。 【解決手段】 被検眼眼底には2つの方向のスリット状
の光束を走査して投影し、眼底で反射されたスリット光
束を被検眼角膜と略共役な位置に光軸を挟んで対称に配
置された受光素子15a,15bの対と、受光素子15
c,15dの対で検出する。ある第1の方向のスリット
光束が乱視を持たない被検眼に投影されたとき、そのス
リット光束の長手方向に直交する方向に対応して受光素
子15a,15bが配置され、このときの受光素子15
c,15dの位相差信号出力に基づいて被検眼の角膜中
心または視軸中心を検出する。検出した角膜中心または
視軸中心と前記第1の方向に対応して配置された受光素
子15a,15bの夫々の出力信号に基づいて各々の受
光素子位置に対応する角膜部位での屈折力を求める。こ
れにより、角膜中心または視軸中心に対する経線方向の
屈折力が求まり、不正乱視の有無を検知する。
Description
他覚的に測定する眼屈折力測定装置に関する。
の光束を走査して被検眼眼底に投影し、スリット光束の
投影により被検眼眼底から反射される光を被検眼角膜と
略共役な位置に光軸を挟んで対称に配置された2対の受
光素子により検出することに基づいて被検眼の屈折力を
得るものが知られている。この種の装置の測定結果は、
被検眼の屈折力を角膜中心に対称と仮定して、S(球面
度数)、C(乱視度数)、A(乱視軸角度)の3個のパ
ラメ−タにより演算出力される。
角膜中心に対称とは限らず、不正乱視を持つ眼も少なく
ない。不正乱視眼では、被検眼が装置内部の固視標の中
心を見ているときと、そうでない位置を見ているときに
得られるS,C,Aの結果は異なるものになる。不正乱
視の代表的な例として、円錐角膜の場合では、S,C,
Aの値は全くあてにならない結果となることがあった。
を浴びているエキシマレ−ザによる角膜手術では、角膜
の表面を切除してその曲率を変えるが、手術時に軸ずれ
があると、角膜の対称性が崩れる。
ない被検眼では、S,C,Aの測定結果が不正確になる
ことも少なくない。この場合にはその後に続いて行われ
る自覚検査による眼鏡処方等においてその検査に時間を
要してしまうことになり、被検眼を疲労させたりして不
正確な処方値を出しかねない。
り精度の高い位相差法に基づく眼屈折力を得ることがで
き、また、不正乱視の有無を容易に発見できる眼屈折力
測定装置を提供することを技術課題をする。
に、本発明は次のような構成を有することを特徴として
いる。
状の光束を被検眼に走査するスリット光投影光学系と、
被検眼眼底で反射されるスリット光束を被検眼角膜と略
共役な位置に光軸を挟んで対称に配置された2対以上の
受光素子により検出する検出光学系とを備え、前記受光
素子間の位相差信号出力に基づいて被検眼の屈折力を得
る眼屈折力測定装置において、ある第1の方向のスリッ
ト状の光束に対応する方向の受光素子を除いた少なくと
も1対の受光素子間の位相差信号出力に基づいて被検眼
の角膜中心または視軸中心を検出する中心検知手段を備
えることを特徴とする。
なくとも1対の受光素子からそれぞれ出力される光電圧
信号の立上がりと立下がりの中間に相応する時間差に基
づいて中心位置を検知することを特徴とする。
状の光束を被検眼に走査するスリット光投影光学系と、
被検眼眼底で反射されるスリット光束を被検眼角膜と略
共役な位置に光軸を挟んで対称に配置された2対以上の
受光素子により検出する検出光学系とを備え、前記受光
素子間の位相差信号出力に基づいて被検眼の屈折力を得
る眼屈折力測定装置において、ある第1の方向のスリッ
ト状の光束に対応する方向の受光素子を除いた少なくと
も1対の受光素子間の位相差信号出力に基づいて被検眼
の第1の方向の中心を検知する中心検知手段と、検知さ
れた中心と前記第1の方向に対応して配置された受光素
子の夫々の出力信号とに基づいてその経線方向の各々の
受光素子位置に対応する角膜部位での屈折力を演算する
屈折力演算手段と、を備えることを特徴とする。
らに前記屈折力演算手段の結果に基づいて不正乱視の有
無を判定する判定手段と、該判定手段による判定結果を
表示または記録する表示・記録手段と、を備えることを
特徴とする。
らに前記屈折力演算手段の結果に基づいて屈折力の差を
演算する演算手段と、該演算結果を表示または記録する
表示・記録手段と、を備えることを特徴とする。
る。図1は実施例の装置の光学系概略配置図である。光
学系は、スリット投影光学系、スリット検出光学系、固
視標光学系、及び観察光学系に大別される。
の光を発するスリット照明光源、3はミラ−である。4
はモ−タ5により一定の速度で一定方向に回転される円
筒状の回転セクタ−である。回転セクタ−4の側面に
は、その展開図を図2に示すように、2種類の異なる傾
斜角度のスリット開口4a,4bがそれぞれ複数個設け
られている。スリット開口4aは回転セクタ−4の回転
方向に対して45度の傾斜角度を持つように設けられ、
スリット開口4bは開口4aに直交するように回転方向
に対して135度の傾斜角度を持つように設けられてい
る。6は投影レンズであり、光源2は投影レンズ6に関
して被検眼角膜近傍と共役な位置に位置する。7は制限
絞り、8及び9はビ−ムスプリッタである。
されて回転セクタ−4のスリット開口4aまたは4bを
照明する。回転セクタ−4の回転により走査されたスリ
ット光束は、投影レンズ6、制限絞り7を経た後にビ−
ムスプリッタ8で反射される。その後ビ−ムスプリッタ
9を透過して被検眼Eの角膜近傍で集光した後、眼底に
投影される。なお、回転セクタ−4は異なる傾斜角度の
スリット開口を持つため、いづれの角度のスリット光束
が投影されているかをセンサ20が検出するようになっ
ている。
軸L1 上に受光レンズ11、絞り13、受光部14を備
える。絞り13は受光レンズ11の後ろ側焦点位置に配
置され、受光部14は受光レンズ11に関して被検眼角
膜と略共役な位置に配置される。受光部14はその受光
面に、図3に示すように、4個の受光素子15a〜15
dを有している。受光素子15a、15bは光軸L1 を
中心にして対称に設けられ、同じく受光素子15c、1
5dは光軸L1 を中心にして対称になるように設けられ
ている。この2対の受光素子は、2種類の傾斜角度を持
つスリット開口4a、4bにより投影される被検眼眼底
上でのスリット光束の走査方向(眼底上でのスリット光
束は、あたかもスリットの長手方向に直交する方向に走
査されるようになる)にそれぞれ対応させて配置されて
いる。実施例の装置では乱視を持たない遠視または近視
の被検眼眼底上でスリット開口4aによるスリット光束
が走査されたとき、受光部14上で受光されるスリット
の長手方向に直交する方向に対応するように一対の受光
素子15aと15bを配置し、同じくスリット開口4b
によるスリット光束が走査されたとき、受光部14上で
受光されるスリットの長手方向に直交する方向に対応す
るように一対の受光素子15cと15dを配置してい
る。
32は固視標、33は投光レンズである。投光レンズ3
3は光軸方向に移動することによって被検眼の雲霧を行
う。34は固視標光学系と観察光学系を同軸にするビ−
ムスプリッタである。光源31は固視標32を照明し、
固視標32からの光束は投光レンズ33、ビ−ムスプリ
ッタ34を経た後、ビ−ムスプリッタ9で反射して被検
眼Eに向かい、被検眼Eは固視標32を固視する。
照明された被検眼Eの前眼部像は、ビ−ムスプリッタ
9、34を介して撮影レンズ37によりCCDカメラ3
8の撮像素子面に結像し、TVモニタ39に映出され
る。
号から角膜中心(または視軸中心)を求め、その角膜中
心に対して各受光素子の対応する角膜部位での屈折力を
求める方法について説明する。
束が定速度で走査され、眼底から反射したスリット像が
各受光素子15a〜15dを横切るとき、その信号出力
波形がある基準時間t0 に対してそれぞれ図4(イ)〜
(ニ)のようになったとする。これは、被検眼が遠視ま
たは近視の状態でかつ乱視を持つ場合である。
定したときには、図4(イ)の受光素子15aからの出
力信号と(ロ)の受光素子14bからの出力信号との位
相差(時間差)に対応させて、受光素子15aと15b
に対応した角膜部位間の屈折力を得ることができる。し
かし、屈折力は必ずしも角膜中心に対称であるとは限ら
ない。そこで、受光素子15aと15bに対し、これと
直交する方向に位置する受光素子15cと15dの信号
出力から受光素子15aと15bの中心を得る方法を考
える。そして、受光素子15a、15bの各位置に対応
する角膜部位に対応する屈折力を求める。これにより、
屈折力の中心に対する対称性を評価することができる。
射に伴って各受光素子に発生する光電圧信号波形の立上
がり時間を検出すると(図4のta 、tb 、tc 、td
)、基準時間t0 に対する受光素子15aと15bの
中心は、 (tc +td )/2 で求めることができる。したがって、受光素子15aに
対応する角膜部位から角膜中心までの時間をTa、角膜
中心から受光素子15bに対応する角膜部位までの時間
をTbとすると、 Ta=[(tc +td )/2−ta ] Tb=[tb −(tc +td )/2] となり、この時間Ta、Tbを屈折力に対応させること
により、角膜中心と所定の角膜部位間での屈折力を求め
ることができる。
処理して位相差時間を検出する場合について説明する。
各受光素子から出力された信号に対してあるスレッシュ
レベルを設定して2値化処理する場合、各受光素子間に
光量差があると位相差時間の検出に誤差を生じることが
ある。これは白内障眼のような眼の透光体に混濁がある
場合等に生じやすい。例えば、図5は受光素子15aに
対応する角膜部位に対して受光素子15bに対応する角
膜部位の混濁が大であったときの、両素子からの信号波
形の例を示した図である(図は説明を簡単にするため
に、受光のタイミングを揃えている)。波形65が受光
素子15aからの信号波形を示し、波形66が受光素子
15bからの信号波形を示す。受光素子15bの波形振
幅は混濁のため小さい。このアナログ波形は2値化処理
によりあるスレッシュレベル67で矩形波の波形に整形
されるが、振幅が変化すると、矩形波形に整形したとき
の基準時間t0 からのそれぞれの立上がり時間ta1、t
b1には、Δtの時間差が生じてしまう。したがって、各
受光素子間に光量差があるときには、Δtの時間差は屈
折力に変換したときの誤差となってしまう。
を考慮し、測定する経方向の中心(角膜中心)及びその
中心に対する屈折力は、それぞれ整形された矩形波形の
パルス幅の半分の時間をとるようにする。こうすると、
各受光素子位置における振幅差の影響を排除することが
できる。すなわち、図5において、基準時間t0 からの
ta1及びta2、tb1及びtb2の時間を計測し、その中心
までの時間ta3又はtb3を求めれば良い。ta3及びtb3
はそれぞれ、 ta3=ta1+ta2/2 tb3=tb1+tb2/2 となる。このことは、各受光素子に対応する2値化処理
のときのスレッシュレベルが各々異なっても正確な時間
を求めることができることを意味している。
光素子について示したものが図6である。(イ)は基準
となる計測パルスのデジタル波形を示し、この場合は受
光素子15a〜15dの内、2値化処理後のパルス波形
の最初の立上がり時のタイミングを基準にとるようにし
ている。(ロ)〜(ホ)はそれ4つの受光素子15a〜
15dから得られるデジタル波形を示し、tA3,tB3,
tC3,tD3がそれぞれ基準時間(計測パルスの立上がり
エッジ)からのパルス幅の中心までの時間を示すもので
ある。したがって、受光素子15a,15bの方向を測
定経線方向としたとき、その中心(角膜中心)は、(t
C3+tD3)/2で求められ、求められた中心までの受光
素子15aの位置での時間差TA 、及び中心から受光素
子15bの位置での時間差TB は、 TA =(tC3+tD3)/2−tA3 TB =tB3−(tC3+tD3)/2 で求められる。そして、この時間差をその経線方向の中
心に対する屈折力に対応させることができる。
測定経線方向としたとき、その中心(角膜中心)は受光
素子15a,15bからのデジタル波形に基づいて求め
られ、その中心に対する受光素子15c及び15dの位
置でのそれぞれの時間差も求められる。
略ブロック図を使用して説明する。検者は照明光源36
に照明された被検眼Eの前眼部像をTVモニタ39によ
り観察しながら装置を上下左右及び前後に移動してアラ
イメントを行う(アライメントは位置合わせ用の指標を
角膜に投影し、その角膜反射輝点とレチクルとが所定の
関係になるようにする周知のものが使用できる)。アラ
イメントが完了したら、図示なき測定開始スイッチによ
りトリガ信号を発生させて測定を開始する。
からはスリット開口4a又は4bにより制限されたスリ
ット光束が瞳孔を介して眼内に入射し、眼底上を走査し
て投影される。眼底で反射され瞳孔を通過したスリット
像の光束は、スリット像検出光学系10の受光レンズ1
1により集光され、絞り13を介して受光部14上に届
く。ここで、被検眼Eが正視眼であれば眼内に光束が入
射したと同時に受光部14上の受光素子15a〜15d
に光電圧が発生するが、屈折異常があれば眼底で反射さ
れたスリット像の光が受光部14上を横切るように移動
する。
伴い、各受光素子15a〜15dからはそれぞれ光電圧
が出力される(光電圧に時間差を生ずる)。出力された
各光電圧はそれぞれ4個の増幅器40a〜40dに入力
されて増幅され、さらに4個のレベルシフト回路41a
〜41dでそれぞれ電圧レベルのシフト処理がされた
後、2値化回路42a〜42dにより所定のスレッシュ
レベルでの2値化したデジタル信号に変えられる。その
後、各デジタル信号は各々カウンタ回路46a〜46d
とOR回路43に入力される。OR回路43は2値化回
路42a〜42dの中の最初の立上がりエッジを計測パ
ルスの立上がりとするためであり、次に続くフリップフ
ロップ44に入力される。フリップフロップ44は計測
の開始となる基準時間(立上がりエッジ)を含み、全て
の受光素子からのパルスを計測し終えた後に制御回路5
0から出力されるRset信号を受けるまでの間の計測時間
を意味する計測パルス信号をカウンタ回路46a〜46
dへ出力する。
路42a〜42dで2値化されたパルス信号とフリップ
フロップ44からの計測パルス信号が入力されると、計
測パルス信号の立上りエッジ(=基準時間)に対するそ
れぞれのパルス信号の立上りまでの時間及びそれぞれの
パルス幅の時間をカウントして保持する。これを図6の
例にとって説明すると、基準時間t0 に対するそれぞれ
のパルス信号入力までの時間は、それぞれの受光素子に
対して、tA1(図6ではtA1=0)、tB1、tC1、tD1
である。また、パルス幅の時間は、それぞれtA2、
tB2、tC2、tD2である。
路50からの呼び出し指令信号(CSa 〜CSd )により出
力され、デ−タバス47を介して制御回路50に入力さ
れる。制御回路50は、各カウンタ回路46a〜46d
からの各受光素子における基準時間に対するそれぞれの
パルス信号の立上りまでの時間(tA1、tB1、tC1、t
D1)、パルス幅の時間(tA2、tB2、tC2、tD2)、及
びセンサ20によるスリット投影の種類の判別信号に基
づき、前述した方法により測定経線方向(スリット光束
の走査方向)の角膜中心の時間を求めた後、測定経線方
向に位置する1対の受光素子各々の角膜中心に対する時
間差(位相差)を得る。
力に換算する。位相差法により検出される時間差と屈折
力との間には、図8のような関係がある。この関係は、
例えば、予め屈折力値が既知である模型眼を使用するこ
とによってサンプリングし、その位相差デ−タを記憶さ
せておくことにより時間差に対応した屈折力値を得るこ
とができる。
(乱視度数)、A(乱視軸角度)の3個のパラメ−タは
次のようにして得る。スリット開口4aによるスリット
光束が走査されたときの1対の受光素子15a、15b
の出力信号の位相差から得られる値をD1 、他方の対の
受光素子15c,15dの出力信号の位相差から得られ
る値をD2 とし、同様に、スリット開口4bによるスリ
ット光束が走査されたときの1対の受光素子15a、1
5bの出力信号の位相差から得られる値をD3 、他方の
対の受光素子15c,15dの出力信号の位相差から得
られる値をD4 とすると、 D1 =S+Ccos 2 θ D2 =(C/2)sin 2θ D3 =−(C/2)sin 2θ D4 =S+Csin 2 θ の関係式が成り立つので、これらの関係式を演算処理す
ることにより、S、C、A(=θ)の各値を得る。
部51に表示する。このとき角膜中心に対する測定経線
方向の屈折力に所定量の差があるときは、不正乱視があ
る旨を表示する。また、その差の程度及び測定経線の方
向を表示するようにしても良い。
出力するときは、図9のように、S、C、Aの値のほ
か、測定経線方向(実施例では、45度方向と135度
方向)ごとに中心に対する各測定受光素子位置での屈折
力差70を表示する。また、その差が所定の値以上(例
えば、ΔD>0.5 ディオプタ)であれば、不正乱視があ
る旨及びコンタクトレンズの処方をしたほうが良い旨の
メッセ−ジ表示71を表示する。このような表示によ
り、その後に続く最終処方のための検眼において、装置
から得られるS、C,Aの値を慎重に再確認する等の注
意を検者に対して喚起することができる。
2経線方向の測定について説明したが、さらに測定精度
を上げるために、スリット光束の走査方向及び受光素子
の配置の数を増やしても良い。例えば、3経線方向の測
定を行う場合、回転セクタ−4には回転方向に対して3
0度、90度、−30度の3種類の傾斜角度を持つスリ
ット開口80a,80b,80cを設ける(図10参
照)。一方、受光部14上には3種類のスリット開口の
方向に対応させるように、60度ごとに光軸を対称にそ
れぞれ受光素子81a,81bの対、受光素子81c,
81dの対、受光素子81e,81fの対を設ける(図
11参照)。この場合、スリット開口の方向(被検眼眼
底上でのスリット光束の走査方向)が受光素子81a,
81b方向に対応しているときには、この方向を除く一
対の受光素子81c,81d、又は一対の受光素子81
e,81fを光が横切るときの位相差(あるいは両者の
平均位相差としても良い)から、前述の方法によりスリ
ット光束の走査方向の中心を求めることができ、その中
心に対する各経線方向の受光素子に対応した角膜位置で
の屈折力を得ることができる。
角膜中心に対する経線方向の角膜部位における屈折力を
得ることができる。したがって、不正乱視の有無を容易
に発見でき、その後の眼鏡処方等のための検眼において
検者に注意を喚起することができる。
る。
の展開図である。
である。
信号出力波形の例を示した図である。
光素子15bに対応する角膜部位の混濁が大であったと
きの、両素子からの信号波形の例を示した図である。
ついて示した図である。
ある。
関係を示す図である。
る。
の側面に設けるスリット開口の配置例を示す図である。
置例を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 少なくとも2つの方向のスリット状の光
束を被検眼に走査するスリット光投影光学系と、被検眼
眼底で反射されるスリット光束を被検眼角膜と略共役な
位置に光軸を挟んで対称に配置された2対以上の受光素
子により検出する検出光学系とを備え、前記受光素子間
の位相差信号出力に基づいて被検眼の屈折力を得る眼屈
折力測定装置において、ある第1の方向のスリット状の
光束に対応する方向の受光素子を除いた少なくとも1対
の受光素子間の位相差信号出力に基づいて被検眼の角膜
中心または視軸中心を検出する中心検知手段を備えるこ
とを特徴とする眼屈折力測定装置。 - 【請求項2】 請求項1の中心検知手段は、前記少なく
とも1対の受光素子からそれぞれ出力される光電圧信号
の立上がりと立下がりの中間に相応する時間差に基づい
て中心位置を検知することを特徴とする眼屈折力測定装
置。 - 【請求項3】 少なくとも2つの方向のスリット状の光
束を被検眼に走査するスリット光投影光学系と、被検眼
眼底で反射されるスリット光束を被検眼角膜と略共役な
位置に光軸を挟んで対称に配置された2対以上の受光素
子により検出する検出光学系とを備え、前記受光素子間
の位相差信号出力に基づいて被検眼の屈折力を得る眼屈
折力測定装置において、ある第1の方向のスリット状の
光束に対応する方向の受光素子を除いた少なくとも1対
の受光素子間の位相差信号出力に基づいて被検眼の第1
の方向の中心を検知する中心検知手段と、検知された中
心と前記第1の方向に対応して配置された受光素子の夫
々の出力信号とに基づいてその経線方向の各々の受光素
子位置に対応する角膜部位での屈折力を演算する屈折力
演算手段と、を備えることを特徴とする眼屈折力測定装
置。 - 【請求項4】 請求項3の眼屈折力測定装置は、さらに
前記屈折力演算手段の結果に基づいて不正乱視の有無を
判定する判定手段と、該判定手段による判定結果を表示
または記録する表示・記録手段と、を備えることを特徴
とする眼屈折力測定装置。 - 【請求項5】 請求項3の眼屈折力測定装置は、さらに
前記屈折力演算手段の結果に基づいて屈折力の差を演算
する演算手段と、該演算結果を表示または記録する表示
・記録手段と、を備えることを特徴とする眼屈折力測定
装置。
Priority Applications (4)
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JP28328096A JP3560746B2 (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 眼屈折力測定装置 |
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JP3560746B2 JP3560746B2 (ja) | 2004-09-02 |
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JP28328096A Expired - Fee Related JP3560746B2 (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 眼屈折力測定装置 |
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