JPS6216088B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は眼科装置で、特に眼の屈折力並びに乱
視軸を測定可能な装置に関する。

眼疾患の早期発見や眼鏡の処方等に関連して眼
屈折力の検査は重量になつてきており正確で迅速
な測定が必要になつている。従来より眼屈折力を
測定する装置は種々提案されており、例えば特開
昭50−84092や特開昭54−77495がある。両者共瞳
上の二方向から眼底にスリツトを投影し、これを
して三つの径線（子午線）につき計測し、屈折力
を示すための一般式ｙ＝asin（２θ＋ζ）＋ｂよ
り球面視度、乱視度、乱視軸を求めている。

処で、周知の如く眼底の反射率は極めて低いた
め、眼底からの反射光は入射光に対して著しく微
弱なものとなり、従つて、反射光で計測する場合
に雑音の介在で測定精度は大きく左右される。

その際、特開昭54−77495で説明した実施例で
は測定標像の位置ずれを引起すために、１つの径
線に対応する測定標を発した光束の内、被検眼の
瞳孔周辺部の１領域のみを通る光束を残して遮光
するため光量が減少し、精度の向上に苦労すると
言つた憾みがあつた。

本発明の目的は測定標の投影光束と眼底で反射
して戻る光束を有効に使用し得る構成を採用する
ことで、測定精度の向上を図ることである。その
ため、３径線以上に対応する各測定標を発した光
束は被検眼角膜上の連続領域である第１の領域を
通して投射し、被検眼角膜の前記第１の領域と異
なる第２の領域を通して眼底反射光束を取りだ
す、すなわち後述する実施例に示される如く全て
角膜の中心部分を通して投射し、眼底反射光束は
輪帯部から取り出すか、もしくは角膜の輪帯部を
通して投射し、反射光束は中心部分から取り出す
ことで、角膜による有害反射を除きつつ測定標像
の特にボケた状態から屈折力を測定することを可
能にした。

更に、従来は注目されることのなかつた測定標
像の乱視による変形に着目し、この変形が測定に
与える悪影響の除去を別の目的としている。第１
図は一実施例を示し、Ｅは被検眼で、対物レンズ
８から既定の作動距離だけ隔たり、Ｆは眼底、Ｃ
は角膜、Ｐは虹彩である。また１は照明光源で、
好ましくは赤外光の発光ダイオードを使用する。
２は測定マスクで、第２図に描く通り、光軸から
等距離で且つ３径線に夫々、垂直な３つの矩形ス
リツト２ａ，２ｂ，２ｃを有する。ただし、測定
精度の更なる向上のために、測定する径線の数を
増加させるのも好い。

３は投影レンズ。４は光束規制マスクで、第３
図に描く通り、光軸上に円形開口４ａを備える。
５は可動リレーレンズで、リレーレンズ５と投影
レンズ３は両方の焦平面が一致する様に、そして
規制マスク４はその焦平面に位置する様に鏡筒
A′に固定されるものとし、鏡筒A′は光軸方向へ
移動可能に支承されている。６は固定のリレーレ
ンズ。７は穴あきミラーで、第４図に描く通り、
光軸上に円形開口７ａを備える鏡である。固定リ
レーレンズ６の焦平面と開口７ａは一致する。８
は対物レンズで、このレンズ８に関して角膜Ｃも
しくは瞳孔Ｐは穴あきミラー７の開口７ａと共役
である。９は第２の固定リレーレンズで、このレ
ンズ９の焦平面は穴あきミラー７の開口７ａに一
致する。１０は光路を曲折するための鏡。１１は
第２の可動リレーレンズ。１２は光束制限マスク
で、第５図に描く通り、光軸を中心にした同心円
状のスリツト開口１２ａを備える。１３は受像レ
ンズで、受像レンズ１３とリレーレンズ１１は両
方の焦平面が一致する様に、そして制限マスク１
２はその焦平面に位置する様に鏡筒A′に固定さ
れるものとし、鏡筒A′は光軸方向へ移動可能に
支承されている。ここで、スリツト開口１２ａの
外径は、瞳の像がレンズ８，９，１０によつてこ
のマスク上に投像されたと仮定した時、瞳像の直
径より小さくなる様に設定するものとし、その時
の瞳の径は測定室の室内灯により縮瞳した寸法を
想定する。またスリツト開口１２ａの内径は、穴
あきミラー７の開口７ａがレンズ９，１１によつ
てマスク上に投像されたと仮定した時、開口像よ
り若干大きくなる様に関係ずけ、穴あきミラー７
の開口７ａの直径は、光束規制マスク４の開口４
ａがレンズ５，６で穴あきミラー７上に投影され
たと仮定した時、開口像と等しいか若干大きめに
関係づける。更に穴あきミラー７の開口７ａ（こ
こに瞳の像が形成される）を発した光束を仮定す
ると、レンズ５と６そしてレンズ９と１１の間は
アフオーカルになるから、レンズ５や１１の移動
にかかわらず瞳の寸法と位置は維持される。一
方、投影レンズ３と受像レンズ１３、可動リレー
レンズ５と１１、固定リレーレンズ６と９のそれ
ぞれについて、焦点距離を互に一致させておけ
ば、投影側レンズ群３，５と受光側レンズ群１
１，１３の移動量を一致させられて便利である。

次に１４は検出マスクで、第６図に描く通り、
光軸から等距離で且つ３径線に夫々、垂直な３つ
の矩形スリツト１４ａ，１４ｂ，１４ｃを有す
る。ここで矩形スリツト１４ａ，１４ｂ，１４ｃ
は第７図、第８図に示される如く、指標２ａ，２
ｂ，２ｃのぼけを検出可能とするように指標２
ａ，２ｂ，２ｃと略同一形状の受光部となつてい
る。１５ａ，１５ｂ，１５ｃは各検出スリツト１
４ａ，１４ｂ，１４ｃを通過した光束を受光する
受光素子である。Ａはアームで、鏡筒A′とA″を
結合し、且つ図示の矢印方向へ不図示の駆動手段
で移動されるものとする。Ｂはリニア・エンコー
ダの如き位置検出器で、レンズ群の光軸上の位
置、これが屈折力と関係する、を検出する。

以上の構造において、アームＡは遠点方向から
近点方向へまたはその逆方向に、定速度で一回移
動するものとし、ある時点で測定マスク２と眼底
Ｆ、そして眼底Ｆと検出マスク１４は共役になる
わけであるが、被検眼に乱視があれば各径線が同
時に共役にならないから、個別に共役時点の検出
が成される。照明光源１を点灯すると、測定マス
ク２の各スリツト２ａ，２ｂ，２ｃは照明され、
各スリツト２ａ，２ｂ，２ｃを発した各光束（共
役関係を実線で描く）は投影レンズ３と可動リレ
ーレンズ５で一旦結像された後、固定リレーレン
ズ６により穴あきミラー７の後で再結像され、更
に対物レンズ８で眼底Ｆに投影される。その際、
光束規制マスク４の開口４ａで全ての投影光束は
規制されるが、開口４ａの像（共役関係を破線で
描く）は可動と固定のリレーレンズ５と６の作用
で穴あきミラー７の開口７ａ上に形成され、次い
で対物レンズ８の作用で瞳近傍に形成されるか
ら、角膜もしくは瞳孔上の、投影光束の通る区域
は規制される。

次に、眼底と測定マスクが共役であれば、眼底
Ｆ上には各スリツト２ａ，２ｂ，２ｃの鮮明な像
が形成されるが、そこで散乱反射された光束は被
検眼を射出し、対物レンズ８で一旦結像された
後、穴あきミラー７の鏡面で反射し、更に固定リ
レーレンズ９で再結像される。眼底反射光束は鏡
１０で方向を転じ、可動リレーレンズ１１と受像
レンズ１３で検出マスク１４上にスリツト像を形
成し、各スリツト１４ａ，１４ｂ，１４ｃを通過
した光束は受光素子１５ａ，１５ｂ，１５ｃで受
光される。その際、光束制限マスク１２のスリツ
ト開口１２ａを通過し得る光束は、マスク１２を
瞳孔上に投影したと仮定した時にスリツト開口像
の形成された区域を通る光束に制限されるから、
眼底反射光束に、角膜で反射した投影光束の一部
が混入することはない。

以上の記述では眼底とマスクが共役になつた時
点について説明したが、その様な瞬間はレンズ群
を走査する途中で一回生ずるのみであつて、それ
以外の時は程度の差はあれ、眼底上そして検出マ
スク上のスリツト像はボケているわけである。第
７図と第８図は検出マスク上の、ボケたスリツト
像（斜線部）と検出スリツト（実線の矩形）を描
いており、被検眼Ｅに乱視が無い場合は第７図に
示すようになり、乱視がある場合は第８図のよう
に変形する。なお、AXは乱視軸を示すものとす
る。

この様に測定スリツトの像がボケでいれば、当
然、各検出スリツトを通過する光量は測定スリツ
トの像が鮮明なジ場合に比べて減少しているわけ
であるから、逆に、検出スリツトを通過する光量
を計測すれば、眼底と測定マスクの各スリツトが
共役になつた時点を検出し得るわけである。

一般に強主径線から角度θだけ傾いた径線上の
屈折力Ｐθは強主径線方向の屈折力Ｐ_hと弱主径
線方向の屈折力Ｐ_eを用いてＰθ＝Ph Sin²θ＋Ｐ
_e cos²θであらわされ測定経線の方向の動きに
よつてその方向の屈折力が決定される。このこと
から各スリツト１４ａ，１４ｂ，１４ｃを通り抜
けた光を各受光素子１５ａ，１５ｂ，１５ｃで受
け電気信号で出力のピークを検出しその時点での
移動レンズ群の位置から球面視度、乱視度、乱視
軸を算出できることは、特開昭54−77495で述べ
た処と同等である。

なお、上記実施例でマスク２のスリツト２ａ，
２ｂ，２ｃとマスク１４のスリツト１４ａ，１４
ｂ，１４ｃはそれぞれ眼底に関して共役関係とし
たが、第７図と第８図に示すように像のボケは測
定径線のみではなく、それと垂直方向にもボケは
広がり、殊に乱視の場合は第８図に描く様に、目
の非点収差の影響で、径線方向と乱視軸AX方向
の合成として、各スリツト像ごとに様々の変形を
受ける。

従つて、一番変形の現われるスリツト像の両端
附近を測定しない様にすればこの影響を抑制する
ことが可能であつて、受光側のマスク１４のスリ
ツト１４ａ，１４ｂ，１４ｃの経線に垂直な方向
の長さをマスク２のスリツト２ａ，２ｂ，２ｃの
鮮明な眼底反射像よりも予め短かくしておくこと
が有効である。

また、以上の実施例では投影側と受光側のレン
ズ群を移動したが、測定マスク及び照明光源のユ
ニツトと、検出マスク及び受光素子のユニツトを
或る相関関係の下で移動させることもできるし、
可動レンズ群の構成も実施例に限られない。

更に、実施例の測定マスクの背後に受光素子を
配置し、検出マスクの背後に照明光源を設けて、
投影側と受光側を逆転し、輪帯状の部分から投影
光束を眼底へ投射し、中心部分から反射光束を取
出すことも可能である。他方、ボケを検出する方
式の採用で、マスク上のスリツトの配置は比較的
自由となり、第９図のマスク２′は第２図のマス
クの変形レイアウトの例で、第５図は５径線を測
定するマスクの一例である。

前掲した公開明細書記載の実施例では測定標像
の位置ずれを零メソツドを利用して測定したのに
対し、本実施例にあつては測定標像の、主にボケ
を検出する方式の採用と、輪帯状の部分から光束
を取り出す、あるいは投射することで、有効に光
量を利用できるから、測定精度を向上させ得る効
果がある。すなわち、被検眼瞳と共役な開口が方
向性を持たず自然状態での眼屈折力測定ができ
る。しかも従来の開口がスポツト域のものに比べ
光量が増加すると共に、従来該スポツト域に対応
した経線方向に屈折異常があるとき、すなわち被
検眼に部分的不正乱視があるとき該箇所の情報を
基に屈折力を算出すると測定値が実際値と大きく
かけ離れてしまうところ、本発明によれば光束分
離手段からは、あらゆる方向の光束をとりだして
測定光として寄与させることができ、人が瞳孔全
域を通して物を観察する現実と合致するため正確
な眼屈折力測定を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す光学断面図。
第２図から第６図まではそれぞれ構成要素の平面
図。第７図と第８図は検出マスクと測定スリツト
像を示す図。第９図と第１０図はマスクの平面
図。 図中、Ｅは被検眼、２は測定マスク、２ａ，２
ｂ，２ｃは測定スリツトすなわち測定標、４は光
束規制マスク、４ａは円形開口、８は対物レン
ズ、１２は光束制限マスク、１２ａは同心円状ス
リツト、１４は検出マスク、１４ａ，１４ｂ，１
４ｃは検出スリツト、１５ａ，１５ｂ，１５ｃは
受光素子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検眼眼底へ少なくとも３経線方向に対応す
   る指標を投影する指標投影系と、被検眼眼底と略
   共役に設けられて前記指標のぼけを検出可能であ
   つて前記指標と略同一形状の受光部にて被検眼眼
   底で反射される各経線方向に対応した指標光束を
   受光する受光系と、 被検眼瞳と略共役に設けられ光軸近傍の第１の
   光束通過域と該第１の光束通過域の周辺部の輪帯
   状の第２の光束通過域を形成し、第１、第２の光
   束通過域の一方を被検眼への入射域、他方を被検
   眼からの出射域として用いる光束分離手段と、 前記指標投影系と前記受光系の各々少なくとも
   一部を光軸方向に連動して移動させ受光出力が極
   大となるときの位置より眼屈折力を算出する手段
   を有することを特徴とする眼屈折力測定装置。