JPH11346998A - 眼屈折計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学系の構成を簡素化し、視度に拘らず受光
光束の広がりを一定にして精度の良い検出を行う。 【解決手段】 可動部２０を光路O1、O2方向に駆動して
フォーカスを調節し、イメージセンサ７、遠景視標１
４、絞り１６を被検眼Ｅの眼底に共役にする。眼底には
点状の光束を投影し、眼底反射光は光束分離偏向部材４
で６光束に分離偏向され、イメージセンサ７に６光束Ｌ
として受光される。光束分離偏向部材４がレンズ６の焦
点位置にあるので、イメージセンサ７が眼底と共役にな
ると、６光束Ｌのイメージセンサ７上での広がりは被検
眼Ｅの視度に拘らず一定になる。ピントが合ったときの
イメージセンサ７の信号を図示しない演算手段に取り込
み、６光束Ｌの位置を演算し、そのときの可動部２０の
位置から求めたイメージセンサ７の光路O1方向の位置
と、６光束Ｌのイメージセンサ７面内の位置とから、被
検眼Ｅの乱視を含む屈折値を演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼鏡店や眼科病院
で使用される眼屈折計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、イメージセンサで眼底反射光を検
出して眼屈折測定をする眼屈折計や、点状光束の眼底反
射光をイメージセンサで検出して眼屈折測定をする眼屈
折計では、レンズ系を動かしてフォーカスを調節して眼
底反射光を受光し眼屈折測定を行っている。

【０００３】また、フォーカスを行って眼底反射光をイ
メージセンサで受光して眼屈折測定をする眼屈折計で
は、対物レンズによる瞳孔共役位置の前で測定光学系と
視標光学系を分割し、その後に光路を結合し、更に再度
光路を分割する光学系により構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、光学系が複雑でかつ被検者の視度によ
ってイメージセンサ上の光束の広がりが変化してしまう
という問題点がある。

【０００５】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
光学系の構成を簡素化し、視度に拘らず受光光束の広が
りを一定にして、精度の良い検出を行う眼屈折計を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る眼屈折計は、光束を眼底に投影し反射光
をイメージセンサで検出して眼屈折測定をする眼屈折計
において、前記イメージセンサを光軸方向に動かしてフ
ォーカスを調節して前記反射光を検出することを特徴と
する。

【０００７】また、本発明に係る眼屈折計は、点状光束
を眼底に投影し反射光をイメージセンサで検出して眼屈
折測定をする眼屈折計において、瞳孔と略共役位置に設
けた光束偏向部材と、該光束偏向部材が前側焦点となる
ように配置したレンズとを有し、該レンズの背後で測定
受光部材をフォーカス調節のために動かすことを特徴と
する。

【０００８】本発明に係る眼屈折計は、対物レンズによ
る被検眼の瞳孔共役位置の前で測定光路と視標光路を分
割する光分割部材と、前記共役位置の後の測定系に設け
た測定系可動部材と、視標系に設けた視標系可動部材と
を有し、前記測定系可動部材と視標系可動部材を一体的
に光軸方向に動かすことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】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の実施例のオートレフラク
トメータの光学系の構成図を示す。被検眼Ｅの前方の光
路O1上には、可視光を反射し測定赤外光に対しハーフミ
ラーとなる光分割部材１、対物レンズ２、図２に示すよ
うな円形開口３ａの中心に角膜反射光を遮光する遮光部
３ｂを有し被検眼Ｅの瞳孔Ｐに略共役な絞り３、この絞
り３に近接する図３に示すような６個の楔プリズムから
成る光束分離偏向部材４、レンズ５、光束分離偏向部材
４が前側焦点の位置関係にあるレンズ６、被検眼Ｅの眼
底に共役なＣＣＤ等の受光素子７ａを有するイメージセ
ンサ７が順次に配列され、受光光学系が形成されてい
る。

【００１０】光分割部材１の入射方向の光路O2上には、
対物レンズ２と同様の対物レンズ８、ミラー９、瞳孔Ｐ
での測定光束径を決定するための円形開口を有する瞳孔
Ｐに共役な絞り１０、レンズ５と同様に絞り１０が前側
焦点の位置関係にあるレンズ１１、１２、赤外光を透過
するダイクロイックミラー１３が順次に配列されてい
る。そして、ダイクロイックミラー１３の透過方向には
視標光学系が形成され、光路O2方向に固視目標を有する
遠景視標１４、この遠景視標１４を照明する可視光源１
５が配置されている。一方、ダイクロイックミラー１３
の入射方向の光路O3上には投影光学系が形成され、光路
O2上に小開口を有し眼底と共役な絞り１６、ミラー１
７、レンズ１８、赤外ＬＥＤの測定用光源１９が配列さ
れ、レンズ１８により測定用光源１９は絞り１６付近に
結像するようにされている。そして、実線で囲むよう
に、イメージセンサ７、遠景視標１４、可視光源１５、
絞り１６等の部材は、光路O1、O2方向に一体で駆動する
可動部２０とされている。

【００１１】視標光学系において、可視光源１５により
照明された遠景視標１４は、ダイクロイックミラー１３
等の光路O2上の部材を通り、光分割部材１を介して視標
光束を被検眼Ｅに投影する。可動部２０を矢印のように
光路O1、O2方向に駆動してフォーカス調節を行い、イメ
ージセンサ７、遠景視標１４、絞り１６を被検眼Ｅの眼
底に共役にする。

【００１２】眼底には点状の光束が投影され、この眼底
反射光束は光束分離偏向部材４で６光束に分離偏向さ
れ、図４に示すようにイメージセンサ７に６光束Ｌが受
光される。光束分離偏向部材４がレンズ６の焦点位置に
あるので、イメージセンサ７が眼底と共役になると、６
光束Ｌのイメージセンサ７上での広がりは被検眼Ｅの視
度に拘らず一定になる。ピントが合っていないときは、
６光束Ｌの広がりは視度により変化するので、フォーカ
ス調節を行うときには、６光束Ｌのぼけを検知してもよ
いが、それらの広がりを検出して所定の値になるように
制御する。

【００１３】ピントが合ったときのイメージセンサ７の
信号を、図示しない演算手段に取り込み、６光束Ｌの位
置を演算する。そのときの可動部２０の位置から求めた
イメージセンサ７の光路O1方向の位置と、６光束Ｌのイ
メージセンサ７面内の位置とから、被検眼Ｅの乱視を含
む屈折値を演算する。光束分離偏向部材４は中心部が窪
んだ円錐形状にしてもよく、このとき乱視眼を測定する
場合には、イメージセンサ７には楕円が受光されるの
で、その形状を解析して屈折値を求める。

【００１４】ピントが合ったときはイメージセンサ７と
絞り１６は共役になるので、受光した６光束Ｌの大きさ
は一定になる。６光束Ｌの広がりは視度により変ること
はなく光束を大きく投影することができ、かつ大きさや
広がりが一定なので、精度良く光束位置を検出すること
ができ、精度の良い屈折力測定が可能となる。また、イ
メージセンサ７を動かしてフォーカスする構成とするこ
とによって、光学系の構成が簡素化され、装置の小型化
が可能になる。

【００１５】図５は第２の実施例のオートレフラクトメ
ータの光学系の構成図を示し、光路O1上のレンズ６の背
後にフォーカスレンズ２１、レンズ２２が配置され、レ
ンズ２２の後側焦点位置にイメージセンサ７が配置され
ている。

【００１６】光路O2上には、可視光を反射し赤外光を透
過するダイクロイックミラー２３が配置され、ダイクロ
イックミラー２３の透過方向に投影光学系が配置され、
ダイクロイックミラー２３の入射方向に視標光学系が配
置されている。そして、フォーカスレンズ２１、ダイク
ロイックミラー２３、遠景視標１４、可視光源１５が一
体的に可動部２４として形成されている。その他は、図
１と同様に配置され、同じ機能の部材は同じ番号で表し
ている。

【００１７】可動部２４を矢印のように一体的に光路O
1、O2方向に駆動してフォーカスを調節する。可動部２
４の位置から求めたフォーカスレンズ２１の光路O1方向
の位置と６光束の位置から屈折値を演算する。ピントが
合ったときは、絞り１６は眼底とイメージセンサ７に共
役となり、被検眼Ｅの視度に拘らず光束の大きさは一定
になる。また、光束分離偏向部材４はレンズ６の左側か
ら見たときに無限遠にあるので、フォーカスが合ったと
きには視度に拘らず、６光束Ｌの広がりは一定になる。
このようにして、眼底からの反射光をイメージセンサ７
に大きく結像することができ、６光束Ｌの位置を演算し
て屈折値を精度良く求めることができる。

【００１８】なお、測定投影光学系を固定にすることも
可能で、その場合には対物レンズ８は受光光学系と共用
する。この場合には、部分ミラーのような光分割部材を
瞳孔共役位置近傍に設け、瞳孔Ｐの小部分から眼底に固
定光学系を介して点状光束を投影する。また、視標光束
を導くダイクロイックミラーを対物レンズ２と絞り３の
間に設け、遠景視標１４とイメージセンサ７又はレンズ
２１を一体に駆動するようにする。

【００１９】図６は第３の実施例のオートレフラクトメ
ータの光学系の構成図を示し、光路O1上には、対物レン
ズ２、可視光を反射し赤外光を透過する光分割部材であ
るダイクロイックミラー３０、小ミラー３１、絞り３、
光束分離偏向部材４、フォーカスレンズ３２、拡大凹レ
ンズ３３、イメージセンサ７が順次に配列されている。
ダイクロイックミラー３０の入射方向の光路O2上には、
ミラー１７、対物レンズ２に関して瞳孔Ｐと共役な絞り
３４、フォーカスレンズ３５、遠景視標１４、可視光源
１５が順次に配列されている。また、小ミラー３１の入
射方向には、レンズ３６、静止眼底と共役な小開口絞り
３７、測定用光源１９が配列され、レンズ３６により測
定用光源１９は小ミラー３１に結像するようにされてい
る。そして、フォーカスレンズ３２、３５は光路O1、O2
上を一体的に駆動する可動部３８とされている。

【００２０】遠景視標１４からはフォーカスレンズ３
５、絞り３４、ミラー１７、ダイクロイックミラー３０
を介して、対物レンズ２により視標光束を被検眼Ｅに投
影する。測定用光源１９からの光束は、小開口絞り３
７、レンズ３６、小ミラー３１、ダイクロイックミラー
３０、対物レンズ２を介して被検眼Ｅに投影され、その
眼底反射光は対物レンズ２、ダイクロイックミラー３
０、絞り３、光束分離偏向部材４、フォーカスレンズ３
２、拡大凹レンズ３３を通り、イメージセンサ７に６光
束Ｌとして受光される。

【００２１】ピントが合ったときの光束位置とフォーカ
スレンズ３２の位置から屈折値を演算する。フォーカス
レンズ３２、３５を一体的に可動部３０により光路O1、
O2方向に移動して、イメージセンサ７の６光束Ｌのピン
トが合うようにフォーカスを調整する。拡大凹レンズ３
３を固定配置としたことにより、眼底をイメージセンサ
７に適当な倍率で結像して広い視度調節範囲とすること
ができる。

【００２２】これらの第１〜第３の実施例のように、対
物レンズ２の瞳孔Ｐと共役位置の前で視標光学系を分割
し、それぞれ一体的に動く可動部２０、２４、３８を瞳
孔Ｐと共役位置の背後に設けることにより、眼底反射光
をフォーカス調節してイメージセンサ７で検出する屈折
計の構成を簡素化することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼屈折
計は、イメージセンサを光軸方向に動かしてフォーカス
調節することにより、視度によって光束の広がりが変化
しないので、精度の良い検出が可能となり、かつ光学系
の構成が簡素化されて装置の小型化が可能となる。

【００２４】また、本発明に係る眼屈折計は、光束偏向
部材に対して遠方で測定受光部材を動かしてフォーカス
調節することにより、視度に拘らず一定の広がりの光束
により受光することができ、精度の良い検出が可能とな
る。

【００２５】更に、本発明に係る眼屈折計は、測定系可
動部材と視標系可動部材を一体的に光軸方向に動かすよ
うにしたので、全体として装置の構成を簡素化すること
ができる。

【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】絞りの正面図である。

【図３】光束分離偏向部材の正面図である。

【図４】眼底像の説明図である。

【図５】第２の実施例の構成図である。

【図６】第３の実施例の構成図である。

【符号の説明】

１ 光分割部材 ３、１０、１６、３４、３７ 絞り ４ 光分離偏向部材 ７ イメージセンサ １３、２３、３０ ダイクロイックミラー １４ 視標 １５ 可視光源 １９ 測定用光源 ２０、２４、３８ 可動部 ２１、３２、３５ フォーカスレンズ ３１ 小ミラー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光束を眼底に投影し反射光をイメージセ
   ンサで検出して眼屈折測定をする眼屈折計において、前
   記イメージセンサを光軸方向に動かしてフォーカスを調
   節して前記反射光を検出することを特徴とする眼屈折
   計。
2. 【請求項２】 点状光束を眼底に投影し反射光をイメー
   ジセンサで検出して眼屈折測定をする眼屈折計におい
   て、瞳孔と略共役位置に設けた光束偏向部材と、該光束
   偏向部材が前側焦点となるように配置したレンズとを有
   し、該レンズの背後で測定受光部材をフォーカス調節の
   ために動かすことを特徴とする眼屈折計。
3. 【請求項３】 前記測定受光部材はレンズ又は前記イメ
   ージセンサとした請求項２に記載の眼屈折計。
4. 【請求項４】 対物レンズによる被検眼の瞳孔共役位置
   の前で測定光路と視標光路を分割する光分割部材と、前
   記共役位置の後の測定系に設けた測定系可動部材と、視
   標系に設けた視標系可動部材とを有し、前記測定系可動
   部材と視標系可動部材を一体的に光軸方向に動かすこと
   を特徴とする眼屈折計。