JPH10108837A

JPH10108837A - 眼科測定装置

Info

Publication number: JPH10108837A
Application number: JP8283281A
Authority: JP
Inventors: Masanao Fujieda; 正直藤枝
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 1996-10-03
Filing date: 1996-10-03
Publication date: 1998-04-28
Anticipated expiration: 2016-10-03
Also published as: JP3539829B2

Abstract

(57)【要約】【課題】経線方向の複数の角膜部位での眼屈折力や角
膜各部位での眼屈折力分布を求め、屈折力状態を詳細に
知る。【解決手段】被検眼の屈折力を測定する眼科測定装置
において、スリット光束にて被検眼眼底を走査するスリ
ット投影光学系と、該スリット光束のスリット方向に対
応した経線方向でかつ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る受光素子を複数対持つ検出光
学系と、前記受光素子の各々の位相差信号出力に基づい
て経線方向で変化する被検眼の屈折力を得る屈折力演算
手段と、を備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検眼の屈折力を
測定する眼科測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被検眼の屈折異常を眼鏡レンズやコンタ
クトレンズにより矯正するときには、その処方値を決定
するための自覚検査が行われる。自覚検査に際しては、
被検眼の屈折力を他覚的に測定する眼屈折力測定装置の
測定デ−タを利用する方法が広く普及している。眼屈折
力測定装置としては、スリット状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。装置の測定結果は、眼鏡レンズ等の処方値に合わせ
るように、眼の屈折力を角膜中心に対称なものとして仮
定し、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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、眼の屈折力は
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。円錐角膜のような不正乱視眼では、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の測定結果は異な
るものになる。したがって、従来の測定デ−タだけで
は、自覚検査を効率良く行うための十分な屈折情報を提
供しているとはいえなかった。

【０００４】また、近年、角膜表面を切除したりして角
膜曲率を人為的に変化させることによって屈折異常を矯
正する角膜矯正手術が脚光を浴びてきているが、この手
術の術前後には角膜形状を詳細に確認するとともに、角
膜各部位での屈折力分布が分かる装置が望まれている。
角膜矯正手術の最終目標は、眼屈折力分布をいかに正視
眼（あるいは弱度近視眼、弱度正乱視眼）に近付けるか
にあるからである。

【０００５】本発明は、上記従来技術に鑑み、１つの経
線方向で複数の異なる半径方向の角膜部位での眼屈折力
や多数の経線方向の角膜各部位での眼屈折力を得ること
で眼の屈折力分布を求め、屈折力状態を詳細に知ること
のできる眼科装置を提供することを技術課題とする。

【０００６】また、１台の装置で角膜曲率分布と屈折力
分布とを測定し、両測定デ−タを対応させて角膜曲率と
屈折力との関係を知ることのできる眼科測定装置を提供
することを技術課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
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。

【０００８】（１）被検眼の屈折力を測定する眼科測
定装置において、スリット光束にて被検眼眼底を走査す
るスリット投影光学系と、該スリット光束のスリット方
向に対応した経線方向でかつ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る受光素子を複数対持つ
検出光学系と、前記受光素子の各々の位相差信号出力に
基づいて経線方向で変化する被検眼の屈折力を得る屈折
力演算手段と、を備えることを特徴とする。

【０００９】（２）（１）の眼科測定装置は、さらに
前記投影光学系により投影されるスリット光束と前記検
出光学系が備える受光素子とをそれぞれ光軸回りに同期
して回転する回転手段と、該回転手段を所定の角度ステ
ップで駆動する制御手段とを有し、前記屈折力演算手段
は多数の経線方向ごとに複数の角膜部位での屈折力を求
めて眼屈折力の分布を得ることを特徴とする。

【００１０】（３）（２）の眼科測定装置は、さらに
屈折力の分布を表示する表示手段を有することを特徴と
する。

【００１１】（４）（３）の表示手段は図形表示する
手段であることを特徴とする。

【００１２】（５）（１）の眼科測定装置は、さらに
前記投影光学系によるスリット光束のスリット方向に対
応しない経線方向でかつ被検眼眼底からの反射光を被検
眼角膜と略共役な位置に光軸を挟んで対称に配置される
少なくても一対の第２の受光素子と、該第２の受光素子
間の位相差信号出力に基づいて角膜中心または視軸中心
を検知する中心検知手段と、スリット光束のスリット方
向に対応する位置の１対の受光素子の夫々と検出された
中心との位相差信号に基づいて屈折力を求める屈折力演
算手段と、を有することを特徴とする。

【００１３】（６）（１）の眼科測定装置は、さらに
前記検出光学系の受光素子の出力信号に基づいて被検眼
の瞳孔径を計測する瞳孔径計測手段を有することを特徴
とする。

【００１４】（７）（１）の眼科測定装置において、
前記スリット投影光学系は少なくとも２つ以上の傾斜角
度を持つスリット光束を投影する手段を有し、前記検出
光学系には各々の傾斜角度のスリット光束のスリット方
向に対応して光軸を挟んで対称に配置される受光素子を
それぞれ複数対持つことを特徴とする。

【００１５】（８）（１）の眼科測定装置は、さらに
被検眼の角膜に複数の円環状のパタ−ンを持つ角膜形状
測定用指標を投影する指標投影手段と、投影された指標
を検出処理して角膜の各領域の形状を得る角膜形状測定
手段と、角膜形状を測定するモ−ドと眼屈折力を測定す
るモ−ドとを切換える測定モ−ド切換手段と、を有する
ことを特徴とする。

【００１６】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
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、眼屈折力測定光学系、固視標光学系、曲率測定
用指標投影光学系、及び曲率測定用指標検出光学系に大
別される。

【００１７】（眼屈折力測定光学系）眼屈折力測定光学
系１００は、スリット投影光学系１とスリット像検出光
学系１０から構成される。スリット投影光学系１は次の
ような構成を持つ。２は近赤外域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の側面には多数のスリット開口４
ａが設けられている。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は被検眼に対向する主光軸Ｌ
1 とスリット投影光学系の光軸Ｌ2 を同軸にするビ−ム
スプリッタである。

【００１８】光源２を発した赤外の光はミラ−３に反射
されて回転セクタ−４のスリット開口４ａ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、固視標光学系及び観察光
学系の光軸を同軸にするビ−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。

【００１９】スリット像検出光学系１０は、主光軸Ｌ1
上に設けられた受光レンズ１１及びミラ−１２と、ミラ
−１２により反射される光軸Ｌ3 上に設けられた絞り１
３及び受光部１４を備える。絞り１３はミラ−１２を介
して受光レンズ１１の後ろ側焦点位置に配置される（即
ち、正視眼の被検眼眼底と共役な位置に位置する）。受
光部１４はその受光面に、図２に示すように、受光レン
ズ１１に関して被検眼角膜と略共役な位置に位置する８
個の受光素子１５ａ〜１５ｈを有している。この内の受
光素子１５ａ〜１５ｆは受光面の中心（光軸Ｌ3 ）を通
る直線上に位置し、受光素子１５ａと１５ｂ、受光素子
１５ｃと１５ｄ、受光素子１５ｅと１５ｆがそれぞれ受
光面の中心に対して（即ち光軸Ｌ3 を中心にして）対称
になるように設けられている。この３対の受光素子は、
角膜の径方向の各位置に対応した屈折力を検出できるよ
うに、その配置距離が設定されている（図２上では、角
膜上における等価サイズとして示している）。一方、受
光素子１５ｇと１５ｈは、光軸Ｌ3 を中心にして受光素
子１５ａ〜１５ｈと直交する直線上で対称になるように
設けられている。

【００２０】このような構成の眼屈折力測定光学系１０
０は、モ−タ２０とギヤ等から構成される回転機構２１
により、スリット投影光学系１のスリット照明光源２〜
モ−タ５が光軸Ｌ2 を中心に、受光部１４が光軸Ｌ3 を
中心にして同期して回転するようになっている。そし
て、受光部１４上の受光素子１５ａ〜１５ｆの位置する
方向が、スリット投影光学系１により投影される被検眼
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）に対応するように設定されてい
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受光素子１
５ａ〜１５ｆを配置している。

【００２１】（固視標光学系）３０は固視標光学系であ
り、３１は可視光源、３２は固視標、３３は投光レンズ
である。投光レンズ３３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は観察光学系の光軸を同
軸にするビ−ムスプリッタである。光源３１は固視標３
２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。

【００２２】（曲率測定用指標投影光学系）曲率測定用
指標投影光学系２５は次の構成を有する。２６は中央部
に開口を持つ円錐状のプラチド板であり、プラチド板２
６には光軸Ｌ1 を中心にした同心円上に多数の透光部と
遮光部を持つリングパタ−ンが形成されている。２７は
ＬＥＤ等の複数の照明光源であり、照明光源２７から発
した照明光は反射板２８で反射され、プラチド板２６を
背後からほぼ均一に照明する。プラチド板２６の透光部
を透過したリングパタ−ンの光束は被検眼角膜に投影さ
れる。

【００２３】（曲率測定用指標検出光学系）３５は曲率
測定用指標検出光学系である。曲率測定用指標投影光学
系２５により投影されたリングパタ−ンの角膜反射光束
は、ビ−ムスプリッタ９及びビ−ムスプリッタ３４で反
射された後、撮影レンズ３７によりＣＣＤカメラ３８の
撮像素子面にリングパタ−ンの角膜反射像を形成する。
また、曲率測定用指標検出光学系は観察光学系を兼ね、
図示なき前眼部照明光源に照明された被検眼Ｅの前眼部
像は、ビ−ムスプリッタ９、３４及び撮影レンズ３７を
介してＣＣＤカメラ３８の撮像素子面に結像し、ＴＶモ
ニタ３９に映出される。

【００２４】次に、本発明の眼屈折力の測定方法につい
て説明する。本発明の眼屈折力測定は、まず、受光素子
１５ｇと１５ｈの出力信号から受光素子１５ａ〜１５ｆ
が位置する経線方向の角膜中心（または視軸中心）を求
め、その中心に対して各受光素子１５ａ〜１５ｆの対応
する角膜部位での屈折力を求める。説明を簡単にするた
めに、最も光軸寄りの受光素子１５ａと１５ｂの対のも
のを例にとって説明する。

【００２５】いま、スリット投影光学系によるスリット
光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，１５ｂ，１５ｇ、１５ｈを横切る
ときの信号出力波形が図３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。

【００２６】さて、位相差法による眼屈折力測定では、
屈折力が角膜中心に対称であると仮定したときには、図
３（イ）の受光素子１５ａからの波形信号と（ロ）の受
光素子１５ｂからの波形信号との位相差（時間差）に対
応させて、受光素子１５ａと１５ｂとの間の屈折力を得
ることができる。しかし、屈折力は必ずしも角膜中心
（または視軸中心）に対称であるとは限らない。そこ
で、まず、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１５ｇと１５ｈの光電圧信
号から受光素子１５ａと１５ｂの中心を得る方法を考え
る。中心が求まれば、受光素子１５ａまたは１５ｂの角
膜相当位置と角膜中心（視軸中心）との時間差を得るこ
とで各々の角膜部位での屈折力を求めることができる。

【００２７】ここで、説明を簡単にするために、光の入
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ものとすると（図３のｔa 、ｔb 、
ｔg、ｔh ）、基準時間ｔ0 に対する受光素子１５ａと
１５ｂの中心は、（ｔg ＋ｔh ）／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＝［（ｔg ＋ｔh ）／２−ｔa ］Ｔｂ＝［ｔb −（ｔg ＋ｔh ）／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。

【００２８】次に、各受光素子からの出力信号を２値化
処理して検出する位相差時間について説明する。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４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様
子を示した図である（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１
５ａ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、ｔb1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。

【００２９】そこで、各受光素子間に光量差がある場合
を考慮し、測定する経線方向の中心（角膜中心または視
軸中心）及びその中心に対する屈折力は、それぞれ整形
されたパルス波形のパルス幅の半分の位置での基準時間
から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４において、基準時間ｔ0 からのｔa1及びｔ
a2、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＋ｔa2／２ｔb3＝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。

【００３０】このような時間の検出方法を具体的に各受
光素子について示したものが図５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，１５ｂ，１５ｇ，１５ｈ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位
相差時間検出の基準にとるようにしている。（ロ）〜
（ホ）はそれ４つの受光素子から得られるデジタル波形
を示し、ｔ_A3，ｔ_B3，ｔ _G3，ｔ_H3がそれぞれ基準時間
（計測パルスの立上りエッジ）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１５
ａ，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_G3＋ｔ_H3）／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
Ｔ_A、及び中心から受光素子１５ｂの位置での時間差Ｔ
_Bは、Ｔ_A＝（ｔ_G3＋ｔ_H3）／２−ｔ_A3 Ｔ_B＝ｔ_B3−（ｔ_G3＋ｔ_H3）／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。

【００３１】同様に、中心と受光素子１５ｃ、１５ｄ、
１５ｅ、１５ｆの屈折力を求めれば、各受光素子の配置
距離に対応した角膜部位での屈折力が得られる。そし
て、スリット投影光学系と受光部１４とを同期して光軸
回りに１８０度回転させると、全経線方向（３６０度）
の屈折力を求めることができる。

【００３２】また、角膜中心部から周辺部にかけての各
々の部位での屈折力を求めることで、瞳孔径に依存した
屈折力を得ることができる。逆に、測定経線方向の各受
光素子が眼底反射光を受光したかどうかにより、測定時
における被検眼の瞳孔径を計測することもできる。実施
例の場合、図２に示した受光素子１５ａ〜１５ｆの配置
による角膜上の等価サイズで計測できる。

【００３３】なお、実施例では３対の受光素子を配置し
ているが、それ以上配置すれば、より眼の周辺での屈折
力を得ることができる。また、受光素子の配置間隔を密
にすれば、より細かい部位での屈折力を得ることができ
る。

【００３４】次に、装置の動作を図６の信号処理系の概
略ブロック図を使用して説明する。まず、測定モ−ド切
換スイッチ７０により測定モ−ドを選択する。ここで
は、角膜曲率測定と屈折力測定の連続測定について説明
する。

【００３５】検者は照明光源（図示せず）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。

【００３６】連続測定では角膜曲率測定から開始され
る。曲率測定用の照明光源２７が所定時間点灯して、プ
ラチド板２６によるリングパタ−ンが角膜に投影され
る。角膜に投影されたリングパタ−ン像はＣＣＤカメラ
３８に撮影された後、フレ−ムメモリ７１に取り込まれ
る。フレ−ムメモリ７１に取り込まれた画像は、画像処
理回路７２によりエッジ検出処理が施された後、その処
理デ−タが制御回路５０を介してメモリ７３に記憶され
る。

【００３７】制御回路５０は記憶されたデ−タのエッジ
検出位置に基づき所定の角度ごとの角膜曲率を演算す
る。角膜曲率の演算は次のように行うことができる。図
７に示すように、角膜から光軸上距離Ｄ、高さＨにある
光源Ｐの角膜凸面による像ｉが、レンズＬにより２次元
検出面上に結像したときの検出像高さをｈ´とし、装置
の光学系の倍率をｍとすると、角膜曲率半径Ｒは、Ｒ＝（２Ｄ／Ｈ）ｍｈ´ の式により求めることができる（この演算の詳細は、特
開平7-124113号公報を参照されたい）。また、簡易的に
は次のような算出方法を採用しても良い。ｊ番目のリン
グが角膜に投影される領域の曲率半径をＲｊ、ｊ番目の
リング高さと被検眼までの距離及び撮影倍率で決定され
る比例定数をＫｊ、撮像面上での像高さをｈｊとする
と、前述の関係式は、Ｒｊ＝Ｋｊ・ｈｊと表される。こ
こで、測定レンジをカバ−する複数の既知の曲率を持つ
模型眼を予め測定することで、比例定数をＫｊを装置固
有の値として得ることができ、測定時にこれを読みだし
て演算するようにすると、極めて短時間で曲率分布を得
ることができる。なお、連続測定モ−ドでの曲率測定の
演算処理については、屈折力測定が終了した後に行うよ
うにすると、連続測定が効率良く行える。

【００３８】続いて、屈折力測定が実行される。従来の
位相差法の屈折力測定と同様な方法により屈折力の予備
測定を行う。本測定では、予備測定により得られた屈折
力に基づいて固視標光学系の投光レンズ３３を移動し固
視標３２と被検眼Ｅの眼底を共役な位置に置いた後、さ
らに適当なディオプタ分だけ雲霧がかかるようにする。
スリット投影光学系１からはスリット開口４ａ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
底上に投影される。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１１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〜１
５ｈ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。

【００３９】受光部１４上でのスリット像の光の移動に
伴い、各受光素子１５ａ〜１５ｈ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に接続された増幅器４０ａ〜４０ｈ
に入力されて増幅され、さらにレベルシフト回路４１ａ
〜４１ｈ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〜４２ｈにより所定のスレッシュ
レベルでの２値化したパルス信号に変えられる。その
後、各パルス信号は各々カウンタ回路４６ａ〜４６ｈと
ＯＲ回路４３に入力される。ＯＲ回路４３は２値化回路
４２ａ〜４２ｈ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５０
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〜４６ｄ
へ出力する。

【００４０】各カウンタ回路４６ａ〜４６ｈは２値化回
路４２ａ〜４２ｈ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５を
例にとって説明すると、基準時間ｔ0 に対するそれぞれ
のパルス信号立上りまでの時間は、それぞれの受光素子
に対して、ｔ_A1（図５ではｔ_A1＝０）、ｔ_B1、ｔ_G1、ｔ
_H1である。また、デジタル信号のパルス幅の時間は、そ
れぞれｔ_A2、ｔ_B2、ｔ_G2、ｔ_H2である。

【００４１】各カウンタ回路が保持した時間は、制御回
路５０からの呼び出し指令信号（CSa 〜CSh ）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〜４６ｈ
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（ｔ_A1、ｔ_B1、ｔ_G1、ｔ
_H1）、パルス幅の時間（ｔ_A2、ｔ_B2、ｔ_G2、ｔ_H2）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、その中心に
対して測定経線方向に位置する３対の受光素子での時間
差（位相差）をそれぞれ得る。

【００４２】１経線における各角膜部位での時間差が得
られたら、これを屈折力に換算する。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
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。

【００４３】次に、モ−タ２０を駆動してスリット投影
光学系１のスリット照明光源２〜モ−タ５と受光部１４
を所定の角度ステップ（例えば１度）で光軸回りに１８
０度回転させる。各受光素子からの信号に基づいて各回
転位置での屈折力を得る。これらの屈折力測定は複数回
繰り返され、その結果は所定の処理（平均化、中間値
等）が施されて記憶される。また、各経線方向の屈折力
に所定の処理を施すことにより、従来と同様のパラメ−
タであるＳ、Ｃ、Ａを算出する。

【００４４】このとき、測定経線方向の各受光素子が眼
底反射光を受光したかどうかにより、測定時における被
検眼の瞳孔径を知ることができるので、これと屈折力分
布の状態を加味した処理を行うと、自覚検眼値の際に一
層有益な情報を提供することができる。

【００４５】以上のようにして得られた眼屈折力分布の
測定デ−タは表示用ディスプレイ５３に表示される。図
９、図１０はその表示例である。図９は正面から見たと
きの屈折力分布をカラ−マップ（又はグレ−スケ−ル）
にして表示したものである。図においてカラ−マップの
欠落している上部は、睫などにより受光素子が眼底反射
光を受光できず、屈折力分布が得られなかった部分を表
したものである。図１０は屈折力の分布を島立体表示に
した例である。

【００４６】なお、実施例では３対の受光素子により半
径方向の３か所の部位の角膜に対応する屈折力が得られ
るが、これは得られた角膜部位間の屈折力を距離に対応
させて配分（補間）することにより、分布帯の数を増や
すことができ、分布状態をより把握しやすくなる。

【００４７】また、角膜曲率測定により得られた曲率半
径を周知ほ方法により角膜屈折力に変換し、その分布状
態を図９や図１０のように図形表示させることも可能で
ある。さらに、角膜曲率分布（角膜屈折力分布：Ｄ＝
（ｎ−１）／ｒ、ｒ＝角膜曲率、ｎ＝角膜の等価屈折
率）と眼屈折力分布とを対応させて同時に表示させる
と、これらの間の関係を知ることができるようになる。

【００４８】またさらに、眼屈折力分布と角膜屈折力分
布とを対応させるため、角膜屈折率より柱面屈折力成分
を取り出し、眼屈折力の乱視成分と比較または両者の差
分表示をすることができる。これにより、残余乱視（被
検眼の全乱視と角膜乱視の差）の状態を知ることができ
る。

【００４９】このように被検眼の屈折状態を詳細に知る
ことにより、屈折異常を矯正する角膜矯正手術において
も、その処置を適切に行うデ−タを提供することができ
るようになる。

【００５０】また、測定時における被検眼の瞳孔径が同
時に計測されるので、この情報を自覚検眼の際の眼鏡処
方等に役立てることができる。

【００５１】以上、本発明を実施例に基づいて説明した
が、本発明は種々の変容が可能である。例えば、回転セ
クタ−４には、図１１のように、直交する傾斜角度を持
つスリット開口９０ａ、９０ｂをそれぞれ複数配置す
る。受光部１４上には、図１２のように、３対の受光素
子９１ａ〜９１ｆと３対の受光素子９１ｇ〜９１ｌを、
スリット開口９０ａ、９０ｂの走査方向に対応するよう
に、直交する直線上に配置する。このようにすると、直
交する２種類のスリット走査に対応した方向の２経線方
向での、受光素子の配置に対応した角膜部位での屈折力
が求まる。したがって、スリット投影系と受光部１４と
を同期して光軸回りに９０度回転させれば、全経線方向
の屈折力を求めることができ、先に示した配置に比べて
測定時間を短くすることができる。さらに、スリット光
束の傾斜角度の数を増やし、これに対応して受光部１４
上の受光素子の配置方向を増やすと、回転角度を少なく
してより多くの経線方向の屈折力を求めることができ
る。

【００５２】また、経線方向を細かくする必要がない場
合には、回転機構を設けずに受光素子の配置方向の数に
応じた簡易的な屈折力分布を得る装置とすることができ
る。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
経線方向の複数の角膜部位での眼屈折力や角膜各部位で
の眼屈折力分布を求めることができ、屈折力状態を詳細
に知ることができる。

【００５４】また、１台の装置で角膜曲率分布と屈折力
分布とを測定し、両測定デ−タを対応させて角膜曲率と
眼屈折力との関係を知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の装置の光学系概略配置を示す図であ
る。

【図２】受光部が有する受光素子の配置を示す図であ
る。

【図３】基準時間ｔ0 に対する４個の受光素子のからの
信号出力波形の例を示した図である。

【図４】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５】本発明の２値化処理の検出方法を各受光素子に
ついて示した図である。

【図６】実施例の装置の信号処理系の概略ブロック図で
ある。

【図７】角膜曲率の演算の方法を説明する図である。

【図８】位相差法により検出される時間差と屈折力との
関係を示す図である。

【図９】眼屈折力分布の測定デ−タの表示例を示す図で
ある。

【図１０】眼屈折力分布の測定デ−タの別の表示例を示
す図である。

【図１１】２経線方向での測定を行う場合のスリット開
口の配置例を示す図である。

【図１２】２経線方向での測定を行う場合の受光素子の
配置例を示す図である。

【符号の説明】

１スリット投影光学系４ａスリット開口１０スリット検出光学系１５ａ〜１５ｈ受光素子４６ａ〜４６ｈカウンタ回路５０制御回路１００眼屈折力測定光学系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検眼の屈折力を測定する眼科測定装置
において、スリット光束にて被検眼眼底を走査するスリ
ット投影光学系と、該スリット光束のスリット方向に対
応した経線方向でかつ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る受光素子を複数対持つ検出光
学系と、前記受光素子の各々の位相差信号出力に基づい
て経線方向で変化する被検眼の屈折力を得る屈折力演算
手段と、を備えることを特徴とする眼科測定装置。
【請求項２】請求項１の眼科測定装置は、さらに前記
投影光学系により投影されるスリット光束と前記検出光
学系が備える受光素子とをそれぞれ光軸回りに同期して
回転する回転手段と、該回転手段を所定の角度ステップ
で駆動する制御手段とを有し、前記屈折力演算手段は多
数の経線方向ごとに複数の角膜部位での屈折力を求めて
眼屈折力の分布を得ることを特徴とする眼科測定装置。
【請求項３】請求項２の眼科測定装置は、さらに屈折
力の分布を表示する表示手段を有することを特徴とする
眼科測定装置。
【請求項４】請求項３の表示手段は図形表示する手段
であることを特徴とする眼科測定装置。
【請求項５】請求項１の眼科測定装置は、さらに前記
投影光学系によるスリット光束のスリット方向に対応し
ない経線方向でかつ被検眼眼底からの反射光を被検眼角
膜と略共役な位置に光軸を挟んで対称に配置される少な
くても一対の第２の受光素子と、該第２の受光素子間の
位相差信号出力に基づいて角膜中心または視軸中心を検
知する中心検知手段と、スリット光束のスリット方向に
対応する位置の１対の受光素子の夫々と検出された中心
との位相差信号に基づいて屈折力を求める屈折力演算手
段と、を有することを特徴とする眼科測定装置。
【請求項６】請求項１の眼科測定装置は、さらに前記
検出光学系の受光素子の出力信号に基づいて被検眼の瞳
孔径を計測する瞳孔径計測手段を有することを特徴とす
る眼科測定装置。
【請求項７】請求項１の眼科測定装置において、前記
スリット投影光学系は少なくとも２つ以上の傾斜角度を
持つスリット光束を投影する手段を有し、前記検出光学
系には各々の傾斜角度のスリット光束のスリット方向に
対応して光軸を挟んで対称に配置される受光素子をそれ
ぞれ複数対持つことを特徴とする眼科測定装置。
【請求項８】請求項１の眼科測定装置は、さらに被検
眼の角膜に複数の円環状のパタ−ンを持つ角膜形状測定
用指標を投影する指標投影手段と、投影された指標を検
出処理して角膜の各領域の形状を得る角膜形状測定手段
と、角膜形状を測定するモ−ドと眼屈折力を測定するモ
−ドとを切換える測定モ−ド切換手段と、を有すること
を特徴とする眼科測定装置。