JPS63212318A

JPS63212318A - 眼測定装置

Info

Publication number: JPS63212318A
Application number: JP62046343A
Authority: JP
Inventors: 小早川　嘉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-02-28
Filing date: 1987-02-28
Publication date: 1988-09-05
Also published as: JPH0430855B2

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、眼の視度、乱視等を測定するオートレフラク
トメータと、屈折値にも換算可能な角膜曲率を測定する
オートケラトメータの双方の機能を併有する眼測定装置
に関するものである。

［従来の技術］従来から、眼屈折値と角膜曲率の双方を測定できるよう
にした所謂オートレフケラトメータが実用化されている
が、これはレフラクト用測定系とケラト用測定系の２つ
の測定系から成るため、構造的に複雑化し、装置も相当
に大型で価格も高価となる。このような欠点を改善する
ため、前述の２つの測定系を１個のもので兼用できるよ
うにした方式が、例えば特開昭５８−２９４４６号公報
に開示されているが、この方式でも３個のセンサが必要
であるから構造がそれほど簡単でなく、価格的にも小型
化の点からも必ずしも満足できるものではない。

［発明の目的］本発明の目的は、このような従゛来例よりも更に簡易な
測定構造とし、装置全体の小型化及び価格の低廉化等を
もたらし得る眼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、眼底照明
光束による眼底反射光束と角膜照明光束による角膜反射
光束とを分割する第１の光路選択手段と、分割された各
光束を別個の光路を通した後に再結合して同一の二次元
光位置検出器に投影する第２の光路選択手段とを備え、
前記二次元光位置検出器に投影された光束位置を検出し
て被検眼の屈折値及び角膜曲率を求めることを特徴とす
る限測定装置である。

［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図は本発明に係る眼測定装置の第１の実施例の構成
図である。眼底照明光源１と被検眼Ｅとを結ぶ光軸０１
上には、光源１側からレンズ２．第２図（ａ）に示す中
心開口３ａを有する絞り３、斜設した穴あきミラー４、
同様に斜設したダイクロイックミラーから成る光分割部
材５、対物レンズ６が順次に配列され、対物レンズ６の
周囲に例えば円環状の蛍光灯角膜照明光源７が設けられ
ている。穴あきミラー４の反射側の光軸０２上には、第
２図（ｂ）に示すように放射状に等間隔に配置された６
個の開口８ａ〜８ｆを有する絞り８、レンズ９、第２図
（Ｃ）に示す６個の小楔プリズム１０ａ〜１０ｆから成
る楔プリズム１０、斜設したダイクロイックミラーから
成る光結合部材１１が配置され、光結合部材１１の反射
側の光軸０３には円柱レンズ板１２、及び例えばＣＯＤ
から成るエリアセサアレイ１３が配置されている。また
、光分割部材５の反射側には、絞り１４、第２図（ｄ）
に示す６個の開口１５ａ〜１５ｆを有する絞り１５、第
２図（ｅ）に示す３個の小便プリズム１６ａ、１６ｂ、
１６ｃを有する模プリズム１６、斜設した偏向ミラー１
７が順次に配置され、偏向ミラー１７の反射側の光軸０
３上にはレンズ１８、及び前述の光結合部材１１．円柱
レンズ板１２、エリアセンサアレイ１２が設けられてい
る。この場合に、眼底照明光源１は眼底Ｅｒとエリアセ
ンサアレイ１３にそれぞれほぼ共役になっている。

被検眼Ｅを正視眼とすれば、例えば赤外光を出射する眼
底照明光源１からの眼底照明光束は、レンズ２、絞り３
、穴あきミラー４の穴部、光分割部材５及び対物レンズ
６を通って眼底Ｅｒを照明する。そして、眼底Ｅｒで反
射された眼底反射光束は、対物レンズ６、光分割部材５
を通過して穴あきミラー４で光軸０２方向に反射され、
絞り８を通りレンズ９、楔プリズム１０を経て光結合部
材１１で光軸０３方向に反射され、更に円柱レンズ板１
２を通ってエリアセンサアレイ１３に到達する。この場
合に、模プリズム１０の６個の小楔プリズム１０ａ−１
Ｏｆは、絞り８の各開口８ａ〜８ｆから出射した光束を
エリアセンサアレイ１３上の所定の位置に偏向させる作
用を果している。

これらの偏向された光束の位置は、エリアセンサアレイ
１３上では、第３図（ａ）に示すようにＩＡ、ＩＢ、Ｉ
Ｃ１・・・、ＩＦとなる。

エリアセンサアレイ１３に重ねられた円柱レンズ板１２
は、第３図に示すように３方向に配置された円柱レンズ
１２ａ、１２ｂ、１２ｃを有しており、これらの円柱レ
ンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの母線は長手方向にあって
、幅方向に光、を集光する作用をしている。測定は母線
方向の光束位ｍ　Ｉ　Ａ、ＩＢ、・・・、ＩＦを測定す
ることによって行われ、例えば光束位置ＩＡ、ＩＤで絞
り８の開口８ａ、８ｂを結ぶ方向の被検眼Ｅの径線屈折
力が求められる。従って、３個の円柱レンズ１２ａ、１
２ｂ、１２ｃ上の光束位置によって二径線方向の測定が
可能である。一般に、眼の径線方向の屈折値は正弦波的
に変化すると見做せるから、３方向が判れば他は計算に
よって算出することができる。なお、この３方向による
屈折値測定の原理は、例えば特開昭５６−１６１０３１
号公報に記載されている。

一方、光軸０１を中心として円環状に設けられた可視光
を出射する角膜照明光源７からの光によって、角膜頂Ｅ
ｃの点と角膜Ｅｃの曲率中心までの中間点に虚像が形成
される。そして、角膜反射光束は光分割部材５で光軸０
４方向に反射され、絞り１４を経て絞り１５上に結像さ
れる。第２図（ｄ）に示す光源像７゛の測定に必要な３
方向の光束だけを透過する絞り１５の６個の開口１５ａ
〜１５ｆを通ってきた光は、楔プリズム１６で偏向され
た後に偏向ミラー１７により光軸０３方向に反射され、
レンズ１８を経て光結合部材１１、円柱レンズ板１２を
通ってエリアセンサアレイ１３に至る。

例えば、絞り１５の開口１５ａ、１５ｂから出射した光
は、楔プリズム１６の小楔プリズム１６ａによって、小
楔プリズム１６ｂ、１６ｃの分割線１６ＢＣ上でかつ光
軸に離れる方向に偏向され、エリアセンサアレイ１３上
では第３図（ｂ）に示すように角膜照明光源７の部分像
７ＡＢとなる。また、絞り１５の開口１５ａは円柱レン
ズ１２ｃ上に結像する関係になっていて、開口１５ａか
ら出射した光源像７°の光束は円柱レンズ１２ｃ上で像
７Ａとなり、その直後に位置するエリアセンサアレイ１
３上でこの円柱レンズ１２ｃの母線方向の位置が測定さ
れる。なお、この場合の小便プリズム１６ａによる偏向
は、部分像７ＡＢの中心が円柱レンズ１２ａ、１２ｃの
母線の交点ＡＣに至るようにすると、部分像７ＡＢは円
柱レンズ１２ａ、１２ｃの母線と垂直に交叉するので、
測定精度を向上することができる。

上述の説明は絞り１５の開口１５ａからの光束について
述べたが、絞り１５の他の開口１５ｂ〜１５ｆからの光
束も同様の関係にある。ただし、絞り１５は余分な光が
エリアセンサアレイ１３に入射しないようにするための
ものであるから、必ずしも不可欠の構成要件ではない。

また、絞り１４は対物レンズ６の焦点附近に配置され、
被検眼Ｅまでの距離が変化したときの影響を小さくする
役割を果している。

このようにして１円環状の光源像７“の６点が測定でき
るので、光源像７°の形を楕円として計算により角膜曲
率や乱視度等を求めることが可能である。なお１円環像
の特定点から角膜形状を求める方法は特開昭５７−９４
３１号公報に記載されている。

第４図は本発明の第２の実施例を示し、眼底照明光源２
１から出射される光束の光軸０５に沿ってレンズ２２、
斜設した穴あきミラー２３、同様に斜設した光分割部材
２４が配置され、光分割部材２４の反射側の光軸０６上
に被検眼Ｅと対向する対物レンズ２５が配置されている
。この対物レンズ２５の周囲には第５図（ａ）に示すよ
うに４個の点光源２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが光
軸０６を中心にして等角度に配置されている。対物レン
ズ２５、光分割部材２４の背後の光軸０６上には、絞り
２７、斜設した光結合部材２８．エリアセンサアレイ２
９が順次に配列されている。また、被検［１１％Ｅから
の出射光のうち、光分割部材２４で光軸０５方向に反射
された光束の穴あきミラー２３による反射側の光軸０７
上には、第５図（ｂ）に示すように放射状に配置された
３個の開口３０ａ、３０ｂ、３０ｃを有する絞り３０、
Ｌ／７ズ３１、第５図（ｃ）に示す３個の小楔プリズム
３２ａ、３２ｂ、３２ｃを有する模プリズム３２、斜設
された偏向ミラー３３が配置され、偏向ミラー３３で偏
向された光束は光軸０８を経て光結合部材２８により、
光軸０θ方向に偏向されエリアセサアレイ２９に入射す
るようになっている。ここで、眼底照明光源２１とエリ
アセンサアレイ２９は正視の被検眼Ｅの眼底Ｅｒとほぼ
共役になっている。

この場合は眼底照明光源２１からの光束はレンズ２２、
穴あきミラー２３を通り、光分割部材２４で反射した後
に対物レンズ２５を通って被検眼Ｅの眼底Ｅｒに到達す
る。眼底Ｅｒで反射した眼底反射光束は対物レンズ２５
を経て光分割部材２４で反射され、更に穴あきミラー２
３で反射された後に、絞り３０．レンズ３１．楔プリズ
ム３２を通り、更に偏向ミラー３３、光結合部材２８で
反射されてエリアセンサアレイ２９に至る。

被検眼Ｅが正視眼であれば、絞り３０の３個の開０３０
ａ、３０ｂ、３０ｃから出射した光束は、エリアセンサ
アレイ２９上で合致するから、これらを分離してそれぞ
れの位置を測定するような楔プリズム３２が必要になる
。例えば、絞り３０の開口３０ａから出射した光束は、
小楔プリズム３２ａで偏向されてエリアセンサアレイ２
９上では第６図（ａ）に示す２１Ａの位置に至る。同様
に、開口３０ｂ、３０ｃから出射した光束は２１Ｂ、２
１Ｃの位置に至るから、これらの光束位置を測定するこ
とによって二径線方向の屈折値が判り、それから球面屈
折力、乱視度、乱視角度という屈折値を算出することが
できる。なお、この測定原理は特開昭５９−６４０２２
号公報に記載されている。

一方、角膜曲率測定用の角膜照明光源２６から出射した
光束は角膜Ｅｃで光源の虚像を形成し、それが対物レン
ズ２５によってエリアセンサアレイ２９上に第６図（ｂ
）に示すように結像される。第６図（ｂ）では、エリア
センサアレイ２９上に結像された４個の点光源２６ａ、
２６ｂ、２６Ｃ１２６ｄの像をそれぞれ２６Ａ、２６Ｂ
、２６Ｃ１２６Ｄで表している。

第６図（ｂ）に示す像の大きさと角膜曲率とは比例関係
にあるため、角膜曲率が大きくなればそれぞれの像は分
散し、逆に角膜曲率が小さくなれば像は集中するから、
これらの像の位置を測定すれば角膜曲率が求められる。

もし、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに乱視があって上下方向と左
右方向と角膜曲率が違う場合には、第６図（ｂ）におけ
る像２６Ａ、２６Ｃの距離と２６Ｂ、２６Ｄの距離が異
なることになる。

また、乱視角が斜めになっていると、像２６Ａと２６Ｂ
を結ぶ方向が光源のそれとずれてくるので、これらの量
から乱視度、乱視角を求めることができる。原理的には
、角膜屈折値に関して未知数は球面度数、乱視度数、乱
視角の３個で、中心座！Ｍ　（ｘ　、　ｙ）を含めると
５個の未知数となるから、３個の像の二次元的位置が判
ればこれらの値を算出することができる。

なお、上述の実施例において、光分割部材はミラーを動
かして光路を分割するようにしてもよく、またシャッタ
とハーフミラ−とを組合わせてもよいことは勿論である
。

［発明の効果］以上説明したように本発明に係る眼測定装置は、眼の視
度、乱視等を測るレフラクト用測定系と、角膜曲率を測
るケラト用測定系とを１個の測定系で兼用することがで
き、しかもセンサが１個だけで済むので、従来例に比べ
て構造的に著しく簡易になり、価格を大幅に安くできる
と共に装置全体の著しい小型化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る眼測定装置の実施例を示すものであ
り、第１図は第１の実施例の光学的構成図、第２図（ａ
）〜（ｅ）は第１の実施例に用いられている部材の正面
図、第３図（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれエリアセンサ
アレイと重なった円柱レンズ板上の眼底反射光束と角膜
反射光束との説明図、第４図は第２の実施例の構成図、
第５図（ａ）　、　（ｂ）　。（Ｃ）は第２の実施例に用いられている部材の正面図、
第６図（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれエリアセンサアレ
イ上の底反射光束と角膜反射光束との説明図である。符号１．２１は眼底照明光源、３，８．１４．１５．２
７．３０は絞り、４．２３は穴あきミラー、５．２４は
光分割部材、６，２５は対物レンズ、７．２６は角膜照
明光源、１０．１６．３２は楔プリズム、１１．２８は
光結合部材、１２は円柱レンズ板、１３．２９はエリア
センサアレイである。

Claims

【特許請求の範囲】１、眼底照明光束による眼底反射光束と角膜照明光束に
よる角膜反射光束とを分割する第１の光路選択手段と、
分割された各光束を別個の光路を通した後に再結合して
同一の二次元光位置検出器に投影する第２の光路選択手
段とを備え、前記二次元光位置検出器に投影された光束
位置を検出して被検眼の屈折値及び角膜曲率を求めるこ
とを特徴とする眼測定装置。２、前記２つの光束の波長を異ならせ、前記光路選択手
段はダイクロイックミラーとした特許請求の範囲第１項
に記載の眼測定装置。３、前記光路選択手段は可動ミラーとした特許請求の範
囲第１項に記載の眼測定装置。