| 【発明の名称】 |
眼測定装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】小早川 嘉
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 瞳孔中心から被検眼眼底に点状光束を投影する投影系と、眼底反射光を瞳孔周辺部から瞳孔と略共役に設けた光偏向部材を介して二次元光位置センサで受光する受光系とを有し、前記光偏向部材は瞳孔周辺各部からの光束を光軸から離れる方向に偏向することを特徴とする眼測定装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、眼屈折値を測定するために用いられる眼測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から構成を小型化した眼測定装置が求められており、特に小型化を達成しながら高精度な眼屈折測定が実施できる装置が望まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、構成を小型化しながら測定精度を悪化させずに、高精度な眼屈折測定が行える眼測定装置を提供することにある。
【０００４】
【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測定装置は、瞳孔中心から被検眼眼底に点状光束を投影する投影系と、眼底反射光を瞳孔周辺部から瞳孔と略共役に設けた光偏向部材を介して二次元光位置センサで受光する受光系とを有し、前記光偏向部材は瞳孔周辺各部からの光束を光軸から離れる方向に偏向することを特徴とする。
【０００５】
【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。例えば、図１は本発明を理解するための第１の例を示し、被検眼Ｅに対向して対物レンズ１が配置され、この対物レンズ１の後方には、絞り２、光分割部材３、４、円柱レンズ５ａ、ＣＣＤ等から成る一次元センサアレイ６ａが配列されている。また、光分割部材３の反射方向に円柱レンズ５ｂ、一次元センサアレイ６ｂが配列され、光分割部材４の反射方向に円柱レンズ５ｃ、一次元センサアレイ６ｃが配列されている。また、光軸Ｏを中心にして図２に示すように、等角度等距離に６個の測定光源７ａ〜７ｆが配置されている。これらの測定光源７ａ〜７ｆには発光ダイオード等の点状光源が用いられ、少なくとも３径線方向にそれぞれ２個ずつ配置され、測定光源７ａと７ｄ、７ｂと７ｅ、７ｃと７ｆは各径線ＡＤ、ＢＥ、ＣＦ方向に配置されている。ただし、被検眼Ｅの角膜Ecと装置のアライメントが合致している場合には各径線ごとに光源７は１個ずつでもよい。
【０００６】円柱レンズ５ａの母線方向と、一次元アレイセンサ６ａのアレイ配列方向は径線ＡＤ方向にあり、円柱レンズ５ａは光束を一次元アレイセンサ６ａ上に集光する働きをなすものである。同様に、他の円柱レンズ５ｂの母線方向と一次元アレイセンサ６ｂの配列方向、及び円柱レンズ５ｃの母線方向と一次元アレイセンサ６ｃの配列方向は、それぞれ各径線ＢＥ方向及びＣＥ方向になっている。また、各円柱レンズ６の母線と垂直な方向で、絞り２と各一次元アレイセンサ７とは各円柱レンズ６により共役になっている。
【０００７】この例において、測定光源７ａ、７ｄは被検眼Ｅの角膜Ec上にそれぞれ虚像７Ａ' 、７Ｄ' を形成し、またこれらの像７Ａ' 、７Ｄ' は対物レンズ１により絞り２、光分割部材３、４及び円柱レンズ５ａを通って一次元アレイセンサ６ａに投影される。同様に、測定光源７ｂ、７ｅの像は光分割部材３により反射され、円柱レンズ５ｂを通って一次元アレイセンサ６ｂに投影される。更に、測定光源７ｃ、７ｆの像も光分割部材４により反射され、円柱レンズ５ｃを通り一次元アレイセンサ６ｃ上に投影される。この場合に、作動距離による誤差を受け難くするために、絞り２を対物レンズ１の後側焦点位置の近傍に配置することが望ましい。
【０００８】図３は円柱レンズ５ａと一次元アレイセンサ６ａの説明図であり、虚像７Ａ'、７Ｄ' は一次元アレイセンサ６ａ上では像７Ａ" 、７Ｄ" となるから、これらの位置を求めればよい。このようにして求められた３径線上の位置から、角膜曲率半径や角膜乱視等の角膜形状を測定することができる。
【０００９】角膜Ecは一般に乱視があるので回転楕円面と仮定する。先ず、光軸Ｏ上に角膜Ecの曲率中心がない場合は、一次元アレイセンサ７上の２つの像は中心に対し非対称となる。即ち、図３に示す２つの像７Ａ" 、７Ｄ" の中心座標が径線ＡＤ方向の偏心を表すことになり、２方向の偏心を表すことになる。従って、２方向の中心座標により二次元的偏心が測定できる。
【００１０】また、偏心があっても像の間隔は不変であり、この間隔は角膜Ecの反射球面屈折力と反射円柱屈折力のその径線方向成分との和に反比例する。この関係から、３径線合わせて３つの関係式が得られることになり、未知数は球面、円柱屈折力及びその角度の３つであるから、これらの連立方程式から球面屈折力等を算出することが可能である。
【００１１】図４は本発明を理解するための第２の例を示し、ここで図１と同じ番号は同一部材を表している。この実施例においては、図１の光分割部材３、４を用いる代りに円柱レンズ板８が用いられている。この円柱レンズ板８は図５に示すように、３径線ＡＤ、ＢＥ、ＣＦの方向にそれぞれ母線を持つ６個の円柱レンズ８ａ〜８ｆによって構成され、かつその側面形状は図６に示すような楔形状になっていて、光束を光軸Ｏ方向に屈折させる機能を持っている。光位置センサとして、図７に示すような撮影用ＣＣＤ等の二次元エリアアレイセンサ９が用いられている。
【００１２】径線ＡＤ、ＢＥ、ＣＦの線上に像７Ａ" 、７Ｄ" 等が投影されるから、これらの像７Ａ" 、７Ｄ" の間隔から上述のように角膜形状を測定することができる。円柱レンズ板８は６個の光源像からの光束が、絞り２を通過して分離した位置に配置され、同様に母線と垂直方向で絞り２とエリアアレイセンサ９とを共役にしている。また、楔形状の円柱レンズ８ａ〜８ｆによる偏向作用は、精度を上げるため拡大した像の光束をエリアセンサアレイ９内に入射することに役立っている。
【００１３】図８は本発明の実施例を示し、この実施例は眼屈折測定と角膜形状測定の双方の機能を有し、かつ受光部を共用している。先ず、角膜形状測定系については、点状光源である測定光源７ａ〜７ｄは図１の場合と同様に配置されているが、対物レンズ１の後方にはダイクロイックミラー１０が斜設され、その反射側の光軸にはレンズ１１、絞り１２、円柱レンズ板１３、レンズ１４が順次に配置されている。レンズ１４の後方には光路変換用の全反射ミラー１５を介してレンズ１６、ダイクロイックミラー１７、円柱レンズ板１８、二次元アレイセンサ１９が順次に配置されている。
【００１４】ここで、絞り１２は対物レンズ１及びレンズ１１から成る光学系の後側焦点位置附近に置かれ、円柱レンズ板１３は円柱レンズに関しては図５、図６に示す円柱レンズ板８と同様な構成になっており、楔形状による偏向方向はＡＤ、ＢＥ、ＣＦ方向である。レンズ１４はフィールドレンスであり、この面に角膜像が投影され、この面をレンズ１６により二次元アレイセンサ１９上に投影するようになっている。ダイクロイックミラー１７は測定光源７ａ〜７ｄ等からの波長光を透過する特性のものとされている。なお、６個の測定光源７ａ〜７ｆは１個ずつ点灯することになる。円柱レンズ板１８は図９に示すように、測定径線方向に母線を有する３つの円柱レンズ１８ａ、１８ｂ、１８ｃから成り、二次元アレイセンサ１９の近傍に位置し、母線垂直方向の光を集光する作用をなすものである。
【００１５】二次元アレイセンサ１９上に投影された像は例えば図１０に示すようになり、測定径線と同じ径線ＡＤ、ＢＥ、ＣＦで示す特定の径線上に光束が投影されるから、これらの径線上の２光点の距離から角膜形状を測定することが可能である。
【００１６】次に、眼屈折測定系については、光軸Ｏ上のダイクロイックミラー１０の背後の穴あきミラー２０に続いて絞り２１、レンズ２２、屈折測定用光源２３が順次に配置され、穴あきミラー２０の反射側の光軸には６穴絞り２４、レンズ２５、プリズム板２６及びダイクロイックミラー１７が配置されている。
【００１７】屈折測定用光源２３からの波長光は、ダイクロイックミラー１０を通過し、ダイクロイックミラー１７を反射するようになっている。屈折測定用光源２３には発光ダイオード等の点状光源が用いられ、これは正視の被検眼Ｅの眼底Erと共役に配置することが望ましい。屈折測定用光源２３はレンズ２２により対物レンズ１の後側焦点附近に結像される。絞り２１は中心に開口を有し、被検眼Ｅの瞳と略共役になっている。また、６穴絞り２４は図１１に示すように、光軸を中心にして等距離等角度に設けられた６個の開口２４ａ〜２４ｆを有し、同様に瞳に共役に配置されている。プリズム板２６は図１２に示すように６個の楔プリズム２６ａ〜２６ｆによって構成され、また二次元アレイセンサ１９は円柱レンズ１８ａ、１８ｂ、１８ｃの屈折力を考慮しないとき屈折測定用光源２３と共役になっている。
【００１８】屈折用測定光源２３からの光束は、レンズ２２、絞り２１、穴あきミラー２０の孔部、ダイクロイックミラー１０、対物レンズ１を経て、日がＥの眼底Erに点状に投影される。眼底Erからの反射光そくは対物レンズ１を経て穴あきミラー２０で反射され、６穴絞り２４の開口を通りレンズ２５、プリズム板２６を経て二次元アレイセンサ１９に投影される。この場合に、６穴絞り２４は瞳に共役であるから、瞳周辺の３径線方向の６個所から反射光を取り出すことができる。
【００１９】プリズム板２６がない場合には、正視の被検眼Ｅの眼底Erからの６光束は中心の一点に集中することになるが、プリズム板２６はこれらの６光束の位置を独立に測定できるように二次元アレイセンサ１９上で分離し、かつ円柱レンズ１８ａ、１８ｂ、１８ｃの各方向に偏向する作用を果たしている。例えば、６穴絞り２アの開口２４ａ、２４ｄから出射した光束は、円柱レンズ１８ａを通って二次元アレイセンサ１９上で径線ＡＤ上に至る。また、６穴絞り２４の開口２４ｂ、２４ｅからの光束は円柱レンズ１８ｂを通って径線ＢＥ上に至り、同様に開口２４ｃ、２４ｆからの光束は径線ＣＦ上に到達するから、これらの各径線上の２光点の間隔から各径線方向の屈折力を測定できる。即ち、３径線方向の屈折力が求まり、径線方向の変化を正弦波的と仮定すれば、円球屈折力、乱視度、乱視角から成る眼屈折値を求めることができる。
【００２０】上述の実施例は、３径線の場合を示したが、勿論３径線以上でも同様に適用できることは云うまでもない。また、光位置センサはアレイセンサを用いた場合を説明したが、例えば半導体光位置検出器（ポジションディテクタ）等のアナログ型光位置センサを用いてもよい。
【００２１】
【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、瞳孔中心から眼底に投影した点状光束で測定しているので、被検眼の視度に拘わらず各経線眼底の同じ部位で精度の良い測定が可能である。
【００２２】光偏向部材により瞳孔部の光束を光軸から離れる方向に偏向しているので、二次元光位置センサ面を有効に使用でき、かつ強度の乱視眼でも光位置センサから受光光束が外れることがなく測定できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１００７
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
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| 【出願日】 |
昭和６２年（１９８７）３月３１日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】日比谷 征彦
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２８５４７２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１０月１９日 |
| 【出願番号】 |
特願平１１−５８９６８ |
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