JPS624969B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被検体に測定用マークを投影し、被検
体で反射したマーク像を光応答素子のアレイで検
出する装置の改良に関し、殊に人眼の屈折力を測
定するのに適したものである。

拡散性の被検体上に測定用マークを投影し、被
検体で反射したマーク像を光応答素子のアレイ
（array）で受像し、マーク像の入射した光応答素
子の基準位置からのずれ量を検出する装置、ある
いはマーク像が基準位置の光応答素子に入射する
様に投影・受光系のフオーカシングを行いそのフ
オーカシング量を検出する装置では、アレイ上に
形成されるマーク像の明るさが測定精度に大きな
影響を与える。そのため投影系の投影光量を増加
させるのも一法であるが、光源部が大型化した
り、適当な光源が得られなかつたり、あるいは被
検体を大光量で照明するのが望ましくない場合が
あるから、受光系を改良するのは意味のあること
である。

被検体から戻つて来る光量が充分に得られない
時には結像レンズを明るくするか、光応答素子ア
レイの各素子の幅、即ち走査方向と垂直な方向の
寸法を増すのが有効であるが、レンズを明るくす
ると装置が大型化し、また素子の幅を増すと感度
の均質性が儀牲になつたり、あるいは高価になる
等の不都合が生じる。

本発明は如上の難点を除去し、SN比を向上さ
せる目的を有する。

以下、本発明を眼屈折力計に適用した実施例を
説明する。第１図で、Ｅは被検眼、Ecは角膜、
Epは瞳、Efは眼底である。また１はスリツト板
で、図面に垂直な線状スリツト１ａが遮光板に刻
まれている。１″は照明光源で、ここでは赤外発
光ダイオードを使用し、照明光源１″に照明され
たスリツト１ａが測定用マークとなる。２はスポ
ツトミラーで、その鏡面は後述するホトダイオー
ドのアレイ８が光軸と交差する点Ｑと、スリツト
１ａを共役に関係付ける。３は結像レンズ、４は
２孔マスクで、この２孔マスク４は光軸に対称な
開口４Ａと４Ｂを有する。５は正の対物レンズで
ある。７は正屈折力の円柱レンズである。８はフ
オトダイオード・アレイで、例えばCCD
（Charge Coupled Device）のような一次元の固
体撮像素子を使うのが良い。次にこれら部材の光
学関係を説明すると、被検眼Ｅを零ジオプターの
正視眼とし、また対物レンズ５から規定の作動距
離で隔つているものとしたとき、眼底Efと光軸
が交差する点Ｒと光源１を、スポツトミラー２及
び結像レンズ３そして対物レンズ５、円柱レンズ
７の屈折力のない方向に関して途中１回の結像を
含んで共役になる様に配置し、また眼底上の点Ｒ
とフオトダイオード・アレイ８の中央の点Ｑを対
物レンズ５及び結像レンズ３に関して共役とす
る。またアレイ８は、円柱レンズ７の後側焦点に
置く。マスク４は、光源１とスポツトミラー２を
結ぶ光軸と開口４Ａと４Ｂを結ぶ方向が一致する
様に配置し、円柱レンズ７の母線方向及びフオト
ダイオード・アレイ８もその素子の配列方向が一
致する様に配置する。更にマスク４は対物レンズ
５に関して被検眼の瞳Epと共役に配置して、マ
スク４の像４′が瞳面上に測定用ビームの入射お
よび出射のための区域を光軸に対称に画定する様
にする。

以上の通りの構成であるから、光源１を発した
測定用の赤外光ビームはスポツトミラー２で反射
し、結像レンズ３で収斂され、マスクの開口４Ａ
を通過後結像して発散し、対物レンズ５で平行ビ
ームに変換されて被検眼Ｅへ入射し、眼底Ef上
の点Ｒに結像する。次に眼底Efで散乱反射した
ビームは被検眼Ｅを射出し、対物レンズ５によつ
て一度結像後に発散してマスクの開口４Ｂを通
り、結像レンズ３によつて、円柱レンズ７を通し
てフオトダイオード・アレイ８の受光面に結像す
る。その際、正視眼では測定用ビームが眼底と光
軸の交差点で反射するから、反射したビームはア
レイ８と光軸の交差する位置の素子に入射し、そ
の素子の発する信号は零ジオプターを示すことに
なる。

しかしながら、例えば被検者が近眼であると、
被検眼Ｅへ入射したビームは眼定Efの角膜寄り
の位置で結像すると共に光軸と交差する。第１図
では便宜上、眼底が後方へ移動したように破線で
描いて、この眼定をE′fとすると、測定ビームは
光軸と交差した後、眼底上の点R′で反射し、図
中破線で示した光路を進む。即ち、光軸から外れ
た点R′で反射したビームはマスクの開口像を通
つて射出し、対物レンズ５で収斂され、マスクの
開口４Ｂを通り、結像レンズ３によつて、円柱レ
ンズ７を通してアレイ８上の位置Q′に収斂され
る。ただし、アレイ上の収斂光はボケているが、
光像の中心位置がわかれば良いのであるから検知
に不都合はない。

従つてQ′に対応するアレイの素子は近視度に
応じた信号を発する。なお、遠視の場合、反射ビ
ームはアレイ８の光軸より上の部分へ入射する。

次に円柱レンズの作用を説明するものとする。
第２図は、第１図に垂直な方向の形態を示すが、
結像レンズ３と対物レンズ５は便宜上、１つの収
斂レンズ１０として示した。円柱レンズ７とアレ
イ８は第１図と同じで、１a′は眼底上に投影され
たスリツト像である。ここで、円柱レンズ７が存
在しなければ、スリツト像１a′の内、アレイ８の
幅に対応する部分の光束のみがアレイ８へ入射す
るわけであるが、本例では円柱レンズ７の作用
で、光軸から離れた位置からの光束もアレイ８に
入射することになるから入射光量が増加する。従
つて、スリツト１ａの長さは円柱レンズの屈折力
を考慮して十分長くしておくものとする。

第３図は、第１図実施例の変形例で、第１図と
同一部材には同一の番号を付した。また２′は光
路の半分を覆い且つ光軸45゜を成す半鏡、３′は
結像レンズで、第１図のスポツトミラー２と結合
レンズ３に相当する。４′は絞り板で、結像レン
ズ３′を通つた光束の内、半鏡２′に入射しない光
束を制御する。特に９と１０はそれぞれ円柱レン
ズで、円柱レンズ９の母線はアレイ８の走査方向
に垂直、そしてアレイに近い円柱レンズ１０の母
線はアレイ８の走査方向に一致させる。そして円
柱レンズ１０の屈折力を円柱レンズ９の屈折力よ
り強くし、対物レンズ５、円柱レンズ９そして円
柱レンズ１０のパワーを持たないガラスブロツク
に関して正常眼の眼底Efとアレイ８を共役に設
定しておく。これによつて、スリツト１ａを発し
たビームは結像レンズ３′で収斂作用を受け、絞
り板４′の開口を通過し、半鏡２′で反射した後、
一且結像し、対物レンズ５の作用で眼底Efにス
リツト像１a′を結ぶ。眼底で反射したビームは対
物レンズ５で結像され、円柱レンズ９で収斂作用
を受け、円柱レンズ１０を通過してアレイ８上に
集光し、円柱レンズ９の母線に垂直方向の光束成
分については円柱レンズ１０で収斂屈折され、ス
リツト像の長手方向の光量が有効にアレイへ集め
られる。

以上の例では、一子午線（径線）方向の視度が
測定されるわけであるが、もし、乱視の測定をす
る場合は、光軸を中心に系全体を回転させるか対
物レンズと結像レンズの間にイメージ・ローテー
ターを配置して複数の子午線方向の測定をするこ
とができる。また以上の例では屈折力計に適用し
たが、測距装置に適用することもできる。

本発明によれば、極めて簡単な手段によつてア
レイの感度増加を図ることができるから測定精度
を向上させ得る効果を有するもので、逆に感度を
上げる代りにアレイの幅を縮小することも可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の縦断面図で、第２図はその平
面図。第３図は別実施例の縦断面図。 図中、１ａはスリツトで測定マーク、２はスポ
ツトミラー、３は結像レンズ、４は２孔マスク、
７，９，１０は円柱レンズ、８は光応答素子のア
レイである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検体に測定用マークを投影し、被検体で反
   射したマーク像を受光光学系で被検体に共役な光
   応答素子のアレイの光入射位置から検出する測定
   装置であつて、前記受光光学系の屈折力を前記光
   応答素子のアレイの走査方向に比べこれに垂直な
   方向で強いように設定したことを特徴とする測定
   装置。 ２ 前記受光光学系は前記光応答素子のアレイの
   走査方向に母線方向を有する円柱レンズを備える
   特許請求の範囲第１項記載の測定装置。