JPS61185243A - 眼科用測定装置 - Google Patents

眼科用測定装置

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JPS61185243A
JPS61185243A JP60023728A JP2372885A JPS61185243A JP S61185243 A JPS61185243 A JP S61185243A JP 60023728 A JP60023728 A JP 60023728A JP 2372885 A JP2372885 A JP 2372885A JP S61185243 A JPS61185243 A JP S61185243A
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astigmatism
contact lens
eye
corneal
lens
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JP60023728A
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恭司 関口
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、被検眼に最適なコンタクトレンズを選択する
ためのコンタクトレンズ選択手段を備えた眼屈折力・角
膜形状測定用の眼科用測定装置に関するものである。
[従来の技術] 近年、視力矯正については眼鏡だけでなく、コンタクト
レンズが広く一般に普及してきている。
ハード及びソフトコンタクトレンズは、乱視を矯正させ
る方法についてそれぞれ特長があり、ハードコンタクト
レンズはレンズと角膜間に生ずる涙液層による補正効果
によって、多少の角膜乱視は矯正することができる。一
方、ソフトコンタクトレンズは角膜のカーブに倣うので
角膜乱視を矯正することができない。
ハードコンタクトレンズはこのような長所を有するが、
場合によってはこれが短所にもなり得る。即ち、眼の乱
視を構成する要因には角膜乱視の他に水晶体乱視もある
が、これら双方が互いに補正している場合があり、この
ような被検眼にハードコンタクトレンズを処方すると角
膜乱視のみを矯正してしまい、水晶体乱視が残余乱視と
して表面化し、かえって乱視が増大する場合もあり得る
。従って、コンタクトレンズを処方する際には近視φ遠
視のみならず、被検眼の乱視についても慎重に取り扱わ
なければならない。
コンタクトレンズの処方は、先ず被検眼の角膜形状をオ
フサルモメータ又はケラトメータと呼ばれる器械で測定
して、ベースカーブの選定と角膜乱視量を決定し、その
後にレフラクトメータ等による他覚的屈折検査で全眼屈
折力及び全乱視をスクリーニングし、トライアルレンズ
法によって自覚的屈折検査とベースカーブの最終決定を
行うのが一般的である。
この際に必要なトライアルレンズの選択については、従
来ではオフサルモメータ又はオートケラトメータで得ら
れた平均角膜曲率半径に基づいて、検者が別に設けた表
等を参照して、先ずゆるめのものから始めて次第にきつ
めのものに変えて、被検眼に合うコンタクトレンズを決
定している。しかし、この方式によると最終的に適当な
コンタクトレンズを決定するまでに要する時間と手数が
、検者及び被検者の双方にとって相当の負担になってい
る。
この問題点を解消するために、オフサルモメータ又はオ
ートケラトメータに平均角膜曲率半径に応じたコンタク
トレンズの表を内蔵させ、内部のコンピュータで選択し
プリントアウトさせる方式のものが知られている。これ
には角膜乱視の大きさに応じて、ソフトコンタクトレン
ズを切換える機能を備えているが、前述のように残余乱
視についても考慮しないと、最適なコンタクトレンズを
処方することができない場合が生ずる。
[発明の目的] 本発明の目的は、上述の問題を改善し、眼屈折力と角膜
形状とを同一器械で検査できる装置にコンタクトレンズ
選択機能を持たせ、眼屈折力及び角膜形状測定によって
得られた結果に基づいて、短時間に被検眼に適切な性能
を有するコンタクトレンズを選択できるようにした眼科
用測定装置を提供することにある。
[発明の概要] 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、被検眼の
眼屈折力測定光学系と、該眼屈折力測定光学系と部分的
に光学系を共有する角膜形状測定光学系とを備え、これ
ら両測定光学系により得られた眼屈折力情報及び角膜形
状情報に基づいて被検眼に適するコンタクトレンズを選
択するコンタクトレンズ選択手段を有することを特徴と
する眼科用測定装置である。
[発明の実施例] 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す光学系であり、角膜形
状測定時には、リング状ストロボlから発せられた可視
光が、被検眼Eに対向するコリメータ用リングレンズ2
に設けた円形のスリット3を照明するようになっている
。スリット3は光軸を含む一断面で見たときにリングレ
ンズ2の焦点面上にあり、このスリット3を光学的に無
限遠点にあるようにし、その無限遠点から投影された光
が被検眼Eの角膜Ecを照明するようにされている。角
膜Ecはその表面が凸面鏡のようになっているので、ス
リット3の角膜反射像を作り、この角膜反射像は対物レ
ンズ4を介して近赤外光のみを反射し、他の波長の光を
透過するダイクロイックミラー5を透過し、可視光反射
・赤外光透過のダイクロイックミラー6で上方に反射さ
れ、ビームスプリッタ7で右方に反甜されて、更に多数
穴絞り8を通りプリズム9によって偏向されC0D(電
荷結合素子)から成る一次元位置検出素子lOに再結像
される。
多数穴絞り8は第2図(a)に示すように、例えば5個
の開口部8a〜8eを有し、プリズム9も開口部8a〜
8eに対応して点線で区分したような5個のエレメント
9a〜9eを有し、これらの各エレメント9a〜9eは
第2図(b)に示すような断面形状となっている。この
多数穴絞り8とプリズム9とによって分離された5個の
角膜反射像は、検出素子10の位置で第3図に示すよう
な関係で結合される。この第3図において、sbは角膜
Ecで反射された像が対物レンズ4で結像し分離された
角膜反射像を表し、また10a〜10eはそれぞれ検出
素子であり、開口部8a〜8e、プリズムニレメン)9
a〜9eのそれぞれに対応している。これによって、角
膜反射像sbの中の5点の座標が検知されることになり
、この5点の座標を二次曲線の一般式、 AX2+BXY+CY2+DX+EY+F= 0に代入
して連立方程式を解くことにより係数A〜Eを求め、楕
円の一般式、 (x−xo)2/a2+ (y−yo)2/b2= ま
ただし、x=Xcosθ−Y sinθy=Xsinθ
+Y cosθ に変形し、楕円の長径a、短径すから角膜Ecの両生経
線の曲率半径を導出し、角度θから乱視軸を算出するこ
とができる。
一方、屈折力測足の場合は、第1図に示すように赤外光
を発する発光ダイオード11からの光が、集光レンズ1
2を通って眼底投影チャート13を照明するようになっ
ている。このチャート13には、第4図に示すように相
互に120度の角度をなす3経線方向の3本のスリット
13a〜13cが設けられている。発光ダイオード11
からの光は、更にリレーレンズ14を通って眼底照明絞
り15に一旦結像されてから、穴あきミラー16を通っ
て赤外光であるためにダイクロイックミラー6を通り、
遠赤外光のみがダイクロイックミラー5を透過して、更
に対物レンズ4を介して被検眼Eの瞳孔に結像され眼底
Efを照明するようになっている。
この遠赤外光によるチャー)13の像はリレーレンズ1
4を通って一旦結像し、対物レンズ4により正視眼眼底
と共役になるように投影される。
眼底Efからの反射像は、再び対物レンズ4を経由して
ダイクロイックミラー5.6を透過して結像し、穴あき
ミラー16で下方に反射される。穴あきミラー16の近
くには絞り板17が配置されており、この絞り板17は
第5図に示すように環状の透過部から成る6個の開口部
17 a −17fを有している。そして、開口部17
aと17d、17bと17e、17cと17fは、それ
ぞれ対応して1つのチャンネルを形成している。眼底照
明絞り15と絞り板17とは、被検眼Eの瞳孔上では第
6図の15A、17Aで示すように結像し、チャート1
3の像を投影光学系と測定光学系とに分離するようにな
っている。
絞り板17により分割された光束は、結像レンズ18を
介してプリズム19によって分離され、ミラー20、シ
リンドリカルレンズ21を経て検出素子22の短手方向
に集光され、3個の検出素子22a〜22c上に結像さ
れるようになっている。プリズム19は第7図(a)に
示すように6個のエレメント19a〜19fを有してお
り、絞り板17の6個の開口部17a−17fに対応し
て像を分離するようになっていて、第7図(b)はプリ
ズム19の断面形状を示している。
このように分離された像は、第8図に示すように3個の
シリンドリカルレンズ21a〜21cにより像の長手方
向に集光されて検出素子22a〜22c上に結像され、
開口部17a−17fに対応した眼底像Pa−Pfとな
る。
被検眼Eが非正視眼であれば、眼底Efから出て瞳孔上
の成る1点を出た光線は、屈折力に応じた角度で出射さ
れるから、本実施例のような光学系を使用することによ
り、被検眼Eの屈折力に応じて検出素子221−での2
つの眼底像Pの距離が変化する。
従って、予め2つの眼底像Pの間隔と屈折力の関係を求
めておけば、3径線方向の屈折力が測定でき、その各屈
折力を次式、 D=Asin(2ω十〇)+B に代入して球面度数、乱視度数、乱視角を工1算するこ
とができる。なお、変数D、ωは屈折力及び径線方向の
角度をそれぞれ表し、定数A、B、θはそれぞれ乱視度
、平均屈折力、乱視軸に相当する。
被検眼Eと器械との位置合わせは、図示しない光源から
出た近赤外光であって、対物レンズ4かつ出てタイクロ
イックミラー5を下方に反射した前眼部からの光線を、
テレビリレーレンズ23によってテレビ撮像管241−
に結像し、本体に付属又は別個に設けられたテレビモニ
タによって行うことかできる。
更に、眼屈折力測定固視標25が照明光源26と共にビ
ームスプリッタ7の上方に移動可能に設けられ、照明光
源26によって照明された固視標25は、リレーレンズ
27、ビームスプリッタ7を介して被検眼Eにより注視
され、被検眼Eが固定されるようになっている。
また、角膜形状測定用固視標としてファイバ28の一端
が、被検眼Eの眼底Efの正視眼位置にあるプリズム9
の中心に配され、他端の近傍に可視光を発する発光ダイ
オード29が配されている。そして、角膜形状測定時に
は発光ダイオード29が点灯され、プリズム9の中心に
配されたファイバ28が発光することにより、被検眼E
は鮮明な輝点を注視することができ、被検眼Eが固定さ
れるようになっている。なお、固視標25の種類によっ
ては、固視標25を本装置で測定した眼屈折力測定位置
に移動させることにより、角膜形状測定用固視標として
使用することもできる。
第9図は電気制御回路のブロック回路構成図であり、第
1図と同一の符号は同一の部材を表している。ここで、
検出素子10の信号を入力する角膜形状イ1)号処理回
路30と・検出素子22の信号を人力する眼屈折信号処
理回路31と・演算制御を行うマイクロプロセッサユニ
ット(以下MPUと云う)32と・リードオンリメモリ
(以下ROMと云う)33と9第1のランダムアクセス
メモリ(以下RAMIと云う)34と・コンタクトレン
ズの情報を記憶している第2のランダムアクセスメモリ
(以下RAMI[と云う)35と・コンタクトレンズの
平均角膜曲率半径に対応した表を記憶している書換え可
能なエレクトリカルイレイザブルリードオンリメモリ(
以下EEROMと云う)36と・角膜形状信号処理回路
30及び眼屈折信号処理回路31と接続され両回路30
.31の切換え制御を行い、更に測定スイッチ37、光
源11、リング状ストロボ1に接続されたストロボ駆動
回路38とそれぞれ並列的に接続されたインタフェイス
(以下IFと云う)39と・コンタクトレンズの表を編
集する際のデータを人力する入力装置i40及び選択さ
れたコンタクト情すpを表示する表示器41に必要に応
じて接続されるシリアルインタフェイス(以下SIFと
云う)42と・測定結果及び選択されたコンタクトレン
ズ情報をプリントアウトするプリンタ43と・測定結果
とテレビカメラ24の外眼情報出力とを混合してテレビ
モニタ44に表示するミキサ(以下MIXと云う)45
と接続され、測定結果を記憶しているビデオランダムア
クセスメモリ(以下VRAMと云う)46とが、それぞ
れ並列的に内部バス47に接続されている。
測定を行う際には、先ずテレビモニタ44に写されてい
る被検眼Eの外眼を見ながら調整を行い、次に測定スイ
ッチ37を押す。すると、IF59からの信号でストロ
ボ駆動回路38が作動しリング状ストロボlが発光する
。この発光によって形成された角膜反射像は検出素子1
0に結像され、検出素子10から出力された信号は角膜
形状信号処理回路30で波形整形された後に、図示しな
い増幅器及びA/D変換器により増幅されたデジタル信
号になり、RAMl34に記憶される。
次に、発光ダイオード11を発光させチャート13を眼
底Efに投影し、この眼底E「からの反射像を検出素子
22に結像させる。検出素子22の出力信号は眼屈折信
号処理回路31で波形整形され、図示しない増幅器及び
A/D変換器で増幅されたデジタル信号となりRAMl
34に記憶される。角膜Ec及び眼底Efからの反射像
の信号がRAMl34に取り込まれると、MPU32は
ROM33に書き込まれている所定の演算式により、角
膜形状情報である最大曲率半径・最小曲率半径・平均曲
率半径・角膜乱視度・乱視軸角度と、眼屈折力情報であ
る球面屈折度・眼屈折乱視度・乱視軸角度を計算し、そ
の結果はVRAM46、MIX45を介してテレビモニ
タ44に表小される。続いて平均角膜曲率半径に対応す
るコンタクトレンズがEEROM36に入力されている
表から選び出される。
第1θ図はテレビモニタ44の画面の実施例を月ぺして
おり、画面l一部に被検眼Eの外販が写し出され、ド部
に各種角膜形状情報及び眼屈折力情報が表示されるよう
になっている。
第11図は平均角膜曲率半径AVHによって分類された
各社のコンタクトレンズを表示した図であり、例えば各
平均角膜曲率半径AVRについてハードコンタクトレン
ズがA社〜D社、ソフトコンタクトレンズがE社〜F社
のように登録されている例を示している。いま、計算さ
れた平均角膜曲率半径AVRが8.56mmであるとす
れば、第11図の矢印→の行が選択されることになる。
次に、眼屈折乱視度Cfから角膜乱視度Ckを除いた水
晶体乱視度Crとその軸角度AXrを次式により求める
AXr = (1/2) tan −’ ((Cf 5
in2AXf−Ck 5in2AXk) / (Cf cos2AXf −1k cos2AXk
)ICr= ((J 5in2AXf −Ck 5in
2AXk)−/sin 2AXr ただし、AXfは眼屈折乱視の軸角度、AXkは角膜乱
視の軸角度である。
このようにして求められた水晶体乱視度Or、及び眼屈
折乱視度Cfを用いてハードコンタクトレンズとソフト
コンタクトレンズの何れを選択すればよいかが決定され
る。
第12図はハードコンタクトレンズとソフトコンタクト
レンズとの何れを選択するかを決定するためにROM3
3に記憶しておくフローチャート図を示しており、Lは
コンタクトレンズの種類を表し、L=Hはハードコンタ
クトレンズ、L=Sはソフトコンタクトレンズ、L =
 ALLはハード又はソフトコンタクトレンズが選択さ
れたことを示している。また、Fは乱視矯正が可能かど
うかを示すフラグであり、F=Oは矯正可能、F=1は
矯正不可能の場合である。更に、Aはコンタクトレンズ
の選択を決定する乱視の大きさを示す値であり、通常2
〜3ジオブタが入力され、この値は入力装置40により
変更できるようになっている。
次に、このフローチャート図の作成手順を説明すると、
Or≦A、Cf≦Aであれば、水晶体乱視度Cr、眼屈
折乱視度Ofは共に小さく角膜乱視度Ckも小さいこと
になる。従って、ハードコンタクトレンズを使用した場
合には、角膜乱視度Ckが矯正され乱視は水晶体乱視度
Crに依存するが、水晶体乱視度Crは小さいので問題
はない。また、ソフトコンタクトレンズを使用した場合
には角膜乱視度Ckは矯正されないが、眼屈折又は乱視
度Cfが小さいのでこれも問題がない。
そして、Cr≦A、Of>Aであれば、水晶体乱視度C
rが小さく眼屈折乱視度Cfが大きいので、角膜乱視度
Ckが大きいことになり、ハードコンタクトレンズで角
膜乱視度Ckを矯正すればよい、従って、Cr≦A、O
f>Aの場合には、ハードコンタクトレンズを用いれば
よ<L=Hとなる。
Cr>A、Cf≦Aであれば、水晶体乱視度Crが大き
く眼屈折乱視度Cfが小さいので、角膜乱視度Ckと水
晶体乱視度Crが相互に相殺し合っていることになり、
角膜乱視度Ckを保存するためにソフトコンタクトレン
ズを使用すればよく、この場合はL=Sとなる。
Or> A 、 Cf> Aであれば、水晶体乱視度C
r、眼屈折乱視度C「は共に大きく角膜乱視度Crは小
さいので、コンタクトレンズにより乱視を矯正すること
は不適当である。しかし、球面屈折力を矯正するために
コンタクトレンズを処方するのは意味があり、その際に
Cf≧Orであれば、角膜乱視度Crは小さいながら表
面化しているので、ハードコンタクトレンズが成る程度
有効であり、Cr>Cfであれば角膜乱視が水晶体乱視
を補正していると思われるので、その効果を取り除かな
いためにソフトコンタクトレンズを使用するとよい、即
ち、Or> A 、 Cf> A 、 Cf≧Crなら
ば、L=Hとし、Or> A 、 Cf> A 、 O
r> CfならばL=Sとする。
以上の結果をフローチャート図で示すと前述の第12図
のようになり、このようにして決定され、最終的に選択
されたコンタクトレンズの出力結果の例を第13図に示
す、第13図(a)はハード、ソフトコンタクトレンズ
を共に使用可能なL= ALLの場合、(b)はハード
コンタクトレンズが適しているL=Hの場合、(C)は
F=1でしかもソフトコンタクトレンズが適しているL
=Sの場合を示している。これらの例では、画面にキャ
ラクタで適・不適を示しているが、文字等で出力しても
よい。この出力結果はプリンタ43又はテレビモニタ4
4に出力できる。必要によってはプリンタ43とテレビ
モニタ44の双方に出力してもよい。
また、同時にこの出力結果はRAMH35に記憶される
。そして、必要によっては5IF42に表示器41を接
続し、表示器41のスイッチ41aを押してRAMH3
5に記憶されている情報を表示器41に出力し、本装置
と離れてコンタクトレンズを処方する際にも利用するこ
とができる。
なお、本実施例ではハードコンタクトレンズとソフトコ
ンタクトレンズとの選択においては、水晶体乱視度Cr
と眼屈折乱視度Cfとの値により選択するようにしたが
、角膜乱視度Ckから選別を始め、次いで水晶体乱視度
Cr、最後に眼屈折乱視度Cfを比較するようにフロー
チャート図を書き換えてもよい。
[発明の効果] 以り説明したように本発明に係る眼科用測定装置は、同
一器械で角膜形状測定能力・眼屈折力測定能力やコンタ
クトレンズ選択能力を有し、角膜形状と眼屈折力双方の
情報を利用してコンタクトレンズの選択を行うことによ
り全乱視・角膜乱視・水晶体乱視の全てを考慮したコン
タクトレンズの選択を可能とし、眼科測定及びコンタク
トレンズ処方時における手数と時間とを大幅に軽減する
と共に、正確なコンタクトレンズの選択を可能としてい
る。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る眼科用測定装置の一実施例を示し、
第1図はその光学的構成図、第2図(a)は多数穴絞り
の正面図、(b)はプリズムの断面図、第3図は角膜反
射像と検出素子との関係の説明図、第4図は眼底投影チ
ャート正面図、第5図は眼屈折測定用絞り板の正面図、
第6図は被検眼瞳孔−Lでの絞りの結像状態の正面図、
第7図(a)は眼屈折測定用像分離プリズムの正面図、
(b)はその断面図、第8図は眼底像と受光素子との関
係の説明図、第9図は電気制御回路のブロック回路構成
図、第10図はテレビモニタ上の表示の説明図、第11
図はEEROMに書き込まれたコンタクトレンズ選択表
の説明図、第12図はコンタクトレンズの種類を選択す
る際のフローチャート図、113図は選択されたコンタ
クトレンズの出力結果の説明図である。 符号lはリング状ストロボ、2はリングレンズ、3はス
リット、4は対物レンズ、5.6はグイクロイックミラ
ー、7はビームスプリッタ、8は多数孔絞り、9.19
はプリズム、io、22は検出素子、11.29は発光
ダイオード、13はチャート、15は照明絞り、16は
穴あきミラー、17は絞り板、21はシリンドリカルレ
ンズ、24はテレビ撮像管、25は固視標、26は光源
、28はファイバ、30は角膜形状信号処理回路、31
は眼屈折信号処理回路、32はMPU、33はROM、
34.35はRAM、36はEEROM、37はスイッ
チ、38はストロボ駆動回路、39はIF、4oは入力
装置、41は表示器、42はSIF、43はプリンタ、
44はテレビモニタ、45はMIX、46はVRAMで
ある。 特許出願人   キャノン株式会社 く U) −口 ト (、i))  AVR= 8.56 〈  HARD 〉 ロロロU <XX 5OFTxx> <−−5OFT−−>

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被検眼の眼屈折力測定光学系と、該眼屈折力測定光
    学系と部分的に光学系を共有する角膜形状測定光学系と
    を備え、これら両測定光学系により得られた眼屈折力情
    報及び角膜形状情報に基づいて被検眼に適するコンタク
    トレンズを選択するコンタクトレンズ選択手段を有する
    ことを特徴とする眼科用測定装置。 2、前記コンタクトレンズ選択手段は、前記情報のうち
    平均角膜曲率半径に基づいて、登録されているコンタク
    トレンズから数種類のレンズを選択する機能を備えた特
    許請求の範囲第1項に記載の眼科用測定装置。 3、前記コンタクトレンズ選択手段は、第2段階として
    前記情報のうち角膜乱視度、眼屈折乱視度に基づいて、
    先に選択された数種類のレンズの中から更に範囲を狭め
    た数種類のレンズを選択する機能を備えた特許請求の範
    囲第2項に記載の眼科用測定装置。 4、前記コンタクトレンズ選択手段は登録されているコ
    ンタクトレンズ情報の訂正、追加等の編集機能を有する
    制御手段を備えた特許請求の範囲第1項に記載の眼科用
    測定装置。 5、前記コンタクトレンズ選択手段は出力結果をプリン
    タ或いはテレビモニタ上に表示するようにした特許請求
    の範囲第1項に記載の眼科用測定装置。 6、前記コンタクトレンズ選択手段は前記出力結果を記
    憶する記憶手段を有する特許請求の範囲第1項に記載の
    眼科用測定装置。
JP60023728A 1985-01-25 1985-02-09 眼科用測定装置 Pending JPS61185243A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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