JP5601614B2 - Eye refractive power measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、被検者眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定装置に関する。 The present invention relates to an eye refractive power measuring apparatus that measures the eye refractive power of a subject's eye.
被検眼眼底に測定光束を投光しその眼底反射光をリングパターン像として取り出して二次元撮像素子に撮像させる測定光学系を備える眼屈折力測定装置において、その投影光学系と受光光学系の共通光路に光束偏向部材を回転駆動可能に設けることにより、被検眼の眼屈折力を測定する装置が知られている（特許文献１参照）。 In an eye refractive power measurement apparatus equipped with a measurement optical system that projects a measurement light beam onto the fundus of the subject's eye and takes out the fundus reflection light as a ring pattern image and images it on a two-dimensional image sensor, the projection optical system and the light receiving optical system are common. An apparatus for measuring the eye refractive power of an eye to be examined by providing a light beam deflecting member in the optical path so as to be rotatable is known (see Patent Document 1).
ところで、日常生活では、昼や夜、室内や室外といった明るさが異なると、瞳孔径も変化するため、被検者によっては、異なる瞳孔径での他覚検査が必要になる場合が発生する。 By the way, in daily life, when the brightness is different such as day or night, indoors or outdoors, the pupil diameter also changes, so that depending on the subject, an objective test with a different pupil diameter may be required.
しかしながら、上記特許文献１の装置では、同一被検眼における一定の瞳孔径（例えば、φ＝４ｍｍ）を想定した眼屈折力が測定されるのみであり、測定範囲を変更することはできない。 However, the apparatus of Patent Document 1 only measures eye refractive power assuming a constant pupil diameter (for example, φ = 4 mm) in the same eye, and cannot change the measurement range.
本発明は、上記の従来技術に鑑み、同一被検眼において瞳孔径が狭いときと広いときの眼屈折力の両方を容易に測定できる眼屈折力測定装置を提供することを技術課題とする。 In view of the above prior art, an object of the present invention is to provide an eye refractive power measuring apparatus that can easily measure both eye refractive power when the pupil diameter is narrow and wide in the same eye to be examined.
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is characterized by having the following configuration.
（１）
被検眼眼底に測定光束を投光しその眼底反射光束を複数のリング状光束として取り出し、測定光軸から距離の異なる複数のリング像を二次元撮像素子に撮像させる測定光学系と、
前記測定光学系の光路に配置され、かつ瞳孔と共役位置から外れた位置に配置された光束偏向部材を有し、該光束偏向部材を前記測定光学系の測定光軸の回りに回転させることにより瞳上で光束を偏心回転させる回転手段と、を備え、前記二次元撮像素子に撮像された各リング像に基づいて被検眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定装置であって、
外側のリング状光束が前記二次元撮像素子上に入射されるように前記測定光学系の一部を光軸方向に移動させる駆動手段を備えることを特徴とする。
(1)
A measurement optical system that projects a measurement light beam onto the fundus of the subject's eye, takes out the fundus reflection light beam as a plurality of ring-shaped light beams, and causes a two-dimensional imaging device to pick up a plurality of ring images having different distances from the measurement optical axis;
A light beam deflecting member disposed in the optical path of the measurement optical system and disposed at a position deviating from the conjugate position with the pupil, and rotating the light beam deflecting member around the measurement optical axis of the measurement optical system; An eye refractive power measuring device for measuring the eye refractive power of the eye to be inspected based on each ring image captured by the two-dimensional image sensor, the rotating means for eccentrically rotating the light beam on the pupil ,
A driving means is provided for moving a part of the measurement optical system in the optical axis direction so that an outer ring-shaped light beam is incident on the two-dimensional imaging device.
本発明によれば、同一被検眼において瞳孔径が狭いときと広いときの眼屈折力の両方を容易に測定できる。 According to the present invention, it is possible to easily measure both eye refractive power when the pupil diameter is narrow and wide in the same eye.
以下、本発明の最良の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本装置における光学系及び制御系の概略構成図である。測定光学系１０は、被検眼の瞳孔中心部から眼底にスポット状の光束を投影する投影光学系１０ａと、その反射光を瞳孔周辺部から複数のリング光束として取り出す受光光学系１０ｂから構成される。投影光学系１０ａは、測定光軸Ｌ１上に配置されたＬＥＤやＳＬＤ等の近赤外点光源１１、リレーレンズ１２、ホールミラー１３、光束偏向部材であるプリズム１５、プリズム１５を光軸Ｌ１を中心に回転駆動させる回転手段である第１駆動部２３、測定用対物レンズ１４からなり、この順に被検眼に向けて配置されている。光源１１は被検眼眼底と共役な関係となっており、ホールミラー１３のホール部は瞳孔と共役な関係となっている。プリズム１５は被検眼Ｅの瞳孔と共役な位置から外れた位置に配置されており、通過する光束を光軸Ｌ１に対して偏心させる。なお、プリズム１５に代えて平行平面板を光軸Ｌ１上に斜めに配置する構成でも良い。測定用対物レンズ１４と被検眼の間には、光路分岐部材であるビームスプリッタ２９が配置されている。ビームスプリッタ２９は、前眼部観察光及びアライメント光を観察光学系５０に反射させ、固視標光学系３０の光束を被検眼に導く。 The best mode of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical system and a control system in the present apparatus. The measurement optical system 10 includes a projection optical system 10a that projects a spot-like light beam from the center of the pupil of the eye to be examined to the fundus, and a light-receiving optical system 10b that extracts the reflected light from the periphery of the pupil as a plurality of ring light beams. . The projection optical system 10a includes a near-infrared point light source 11 such as an LED or SLD disposed on the measurement optical axis L1, a relay lens 12, a hall mirror 13, a prism 15 as a light beam deflecting member, and a prism 15 with the optical axis L1. It consists of a first drive unit 23, which is a rotating means for rotationally driving in the center, and a measurement objective lens 14, which are arranged in this order toward the eye to be examined. The light source 11 is conjugated with the fundus of the eye to be examined, and the hole portion of the Hall mirror 13 is conjugated with the pupil. The prism 15 is disposed at a position deviated from the position conjugate with the pupil of the eye E to be examined, and decenters the light beam passing therethrough with respect to the optical axis L1. Instead of the prism 15, a plane parallel plate may be arranged obliquely on the optical axis L1. A beam splitter 29, which is an optical path branching member, is disposed between the measurement objective lens 14 and the eye to be examined. The beam splitter 29 reflects the anterior ocular segment observation light and alignment light to the observation optical system 50 and guides the light flux of the fixation target optical system 30 to the eye to be examined.
ビームスプリッタ２９により光軸Ｌ１と同軸にされる光軸Ｌ２上には、観察系対物レンズ３６、ハーフミラー３５、ダイクロイックミラー３４、投光レンズ３３、固視標３２、可視光源３１が順次配置されており、光源３１〜観察系対物レンズ３６により固視標光学系３０が構成される。光源３１及び固視標３２は光軸Ｌ２方向に移動することにより被検眼の調節を解く。光源３１は固視標３２を照明し、固視標３２からの光束は投光レンズ３３、ダイクロイックミラー３４、ハーフミラー３５、対物レンズ３６を経た後、ビームスプリッタ２９で反射して被検眼に向かい、被検眼は固視標３２を固視する。 On the optical axis L2 that is coaxial with the optical axis L1 by the beam splitter 29, an observation system objective lens 36, a half mirror 35, a dichroic mirror 34, a light projection lens 33, a fixation target 32, and a visible light source 31 are sequentially arranged. The fixation target optical system 30 is configured by the light source 31 to the observation system objective lens 36. The light source 31 and the fixation target 32 move in the direction of the optical axis L2 to release the adjustment of the eye to be examined. The light source 31 illuminates the fixation target 32, and the light flux from the fixation target 32 passes through the projection lens 33, the dichroic mirror 34, the half mirror 35, and the objective lens 36, and then is reflected by the beam splitter 29 toward the eye to be examined. The eye to be examined fixes the fixation target 32.
４０は被検眼正面からアライメント指標を投影する光学系であり、光源４１からの近赤外光は集光レンズ４２により集光されてダイクロイックミラー３４、ハーフミラー３５、対物レンズ３６を介して略平行光束とされた後、ビームスプリッタ２９で反射されて被検眼に投影される。 An optical system 40 projects an alignment index from the front of the eye to be examined. Near-infrared light from the light source 41 is collected by a condenser lens 42 and is substantially parallel through a dichroic mirror 34, a half mirror 35, and an objective lens 36. After being converted into a light beam, it is reflected by the beam splitter 29 and projected onto the eye to be examined.
５０は観察光学系であり、ハーフミラー３５の反射側には、撮影レンズ５１、撮像素子であるＣＣＤカメラ５２が配置されている。カメラ５２の出力は画像処理部７７を介してモニタ７に接続されている。被検眼の前眼部像は、ビームスプリッタ２９、対物レンズ３６、ハーフミラー３５、撮影レンズ５１を介してカメラ５２の撮像素子面に結像し、観察画像がモニタ７に表示される。観察光学系５０は被検眼角膜に形成されるアライメント指標像を検出する光学系及び瞳孔位置を検出する光学系を兼ねることも可能であり、画像処理部７７により指標像の位置及び瞳孔位置が検出される。 Reference numeral 50 denotes an observation optical system. On the reflection side of the half mirror 35, a photographing lens 51 and a CCD camera 52 as an image pickup device are arranged. The output of the camera 52 is connected to the monitor 7 via the image processing unit 77. The anterior segment image of the eye to be examined is imaged on the image sensor surface of the camera 52 via the beam splitter 29, the objective lens 36, the half mirror 35, and the imaging lens 51, and the observation image is displayed on the monitor 7. The observation optical system 50 can also serve as an optical system for detecting the alignment index image formed on the cornea of the eye to be examined and an optical system for detecting the pupil position. The image processing unit 77 detects the position of the index image and the pupil position. Is done.
受光光学系１０ｂは、投影光学系１０ａの測定用対物レンズ１４、プリズム１５及びホールミラー１３を共用し、ホールミラー１３の反射方向の光路に配置されたリレーレンズ１６、ミラー１７、ミラー１７の反射方向の光路に配置された受光絞り１８、コリメータレンズ１９、リングレンズ２０、ＣＣＤ等の二次元撮像素子２２（以下、撮像素子２２と記載する）を備える。受光絞り１８及び撮像素子２２は、被検眼眼底と共役な関係となっている。撮像素子２２の出力は、画像処理部７１を介して制御部７０に接続されている。また、制御部７０には、メモリ７５が接続されており、リング像に基づいて眼屈折力を算出するための演算プログラム等を記憶できる。また、制御部７０は、装置全体の制御を行う。撮像素子２２には、例えば、１／３型の３０万画素ＣＣＤが用いられる。 The light receiving optical system 10 b shares the measurement objective lens 14, the prism 15, and the hall mirror 13 of the projection optical system 10 a, and is reflected by the relay lens 16, the mirror 17, and the mirror 17 arranged in the optical path in the reflection direction of the hall mirror 13. It includes a light receiving stop 18, a collimator lens 19, a ring lens 20, and a two-dimensional image pickup device 22 such as a CCD (hereinafter referred to as image pickup device 22) disposed in the optical path in the direction. The light receiving diaphragm 18 and the image sensor 22 have a conjugate relationship with the fundus of the eye to be examined. The output of the image sensor 22 is connected to the control unit 70 via the image processing unit 71. The control unit 70 is connected to a memory 75 and can store an arithmetic program for calculating eye refractive power based on the ring image. The control unit 70 controls the entire apparatus. For example, a 1/3 type 300,000 pixel CCD is used for the image sensor 22.
リングレンズ２０は、測定光学系１０の光路における被検眼前眼部と略共役な位置に配置され、投影光学系１０ａで照明された眼底の微小領域からの反射光を測定光軸Ｌ１から距離の異なる複数の測定光束に分割し、それぞれ撮像素子２２の撮像面に集光させる。これにより測定光軸から距離の異なる複数のリングパターン像が撮像素子２２に受光される。すなわち、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、リングレンズ２０は、平板上に円筒レンズをリング状に２つ形成した第１レンズ部２０ａ及び第２レンズ部２０ｂと、このレンズ部以外を遮光のためのコーティングを施した遮光部２０ｃより構成されている。この遮光部２０ｃにより、径が異なる２つのリングが形成された二重リング状開口が形成される。そして、各リング開口に対応する円環状の第１レンズ部２０ａ及び第２レンズ部２０ｂが光軸Ｌ１を中心として、同心円状にそれぞれ異なる半径にて形成されている。なお、実施例においては、第２レンズ部２０ｂの半径が第１レンズ２０ａの半径よりも大きい半径を持つように構成されている。リングレンズ２０は、例えば、遮光部２０ｃが被検眼瞳孔と共役位置（共役位置とは、厳密に共役である必要はなく、測定精度との関係で必要とされる精度で共役であれば良い）となるように受光光学系に設けられている。このため、眼底からの反射光は瞳孔周辺部から第１レンズ部２０ａ及び第２レンズ部２０ｂに対応した大きさでリング状に取り出される。リングレンズ２０に平行光束が入射すると、その焦点位置に配置された撮像素子２２上には、リングレンズ２０と同じサイズのリング像が集光する。なお、リング状開口を持つ遮光部２０ｃは、リングレンズ２０の近傍に別部材で構成しても良い。 The ring lens 20 is disposed at a position substantially conjugate with the anterior eye portion of the eye to be examined in the optical path of the measurement optical system 10, and reflects light from a minute region of the fundus illuminated by the projection optical system 10a at a distance from the measurement optical axis L1. The light beam is divided into a plurality of different measurement light fluxes, and is condensed on the image pickup surface of the image pickup device 22. As a result, a plurality of ring pattern images having different distances from the measurement optical axis are received by the image sensor 22. That is, as shown in FIGS. 2A and 2B, the ring lens 20 includes a first lens portion 20a and a second lens portion 20b in which two cylindrical lenses are formed in a ring shape on a flat plate, and the lens portion. The light shielding portion 20c is provided with a coating for light shielding. The light shielding portion 20c forms a double ring opening in which two rings having different diameters are formed. And the annular | circular shaped 1st lens part 20a and 2nd lens part 20b corresponding to each ring opening are each formed in the concentric form with a different radius centering on the optical axis L1. In the embodiment, the radius of the second lens portion 20b is configured to be larger than the radius of the first lens 20a. In the ring lens 20, for example, the light shielding part 20 c is conjugated with the eye pupil to be examined (the conjugated position does not have to be strictly conjugated but may be conjugated with accuracy required in relation to measurement accuracy). Is provided in the light receiving optical system. Therefore, the reflected light from the fundus is extracted in a ring shape with a size corresponding to the first lens unit 20a and the second lens unit 20b from the periphery of the pupil. When a parallel light beam enters the ring lens 20, a ring image having the same size as that of the ring lens 20 is condensed on the image sensor 22 arranged at the focal position. Note that the light shielding portion 20 c having a ring-shaped opening may be formed of a separate member in the vicinity of the ring lens 20.
また、投影光学系１０ａの光源１１と、受光光学系１０ｂの受光絞り１８、コリメータレンズ１９、リングレンズ２０、撮像素子２２は、可動ユニット２５として光軸方向に一体的に移動可能となっている。駆動ユニット２６は、外側のリング光束が各経線方向に関して撮像素子２２上に入射されるように測定光学系１０の一部を光軸方向に移動させる。すなわち、２６は可動ユニット２５を光軸方向に移動させる駆動部であり、被検眼の球面屈折誤差（球面屈折力）に応じて移動させることで、球面屈折誤差を補正し、被検眼眼底に対して光源１１、受光絞り１８及び撮像素子２２が光学的に共役になるようにする。可動ユニット２５の移動位置は、ポテンショメータ２７により検出される。なお、ホールミラー１３とリングレンズ２０は、可動ユニット２５の移動量に拘わらず、被検眼の瞳と一定の倍率で共役になるように配置されている。 Further, the light source 11 of the projection optical system 10a, the light receiving diaphragm 18, the collimator lens 19, the ring lens 20, and the image sensor 22 of the light receiving optical system 10b are integrally movable in the optical axis direction as a movable unit 25. . The drive unit 26 moves a part of the measurement optical system 10 in the optical axis direction so that the outer ring light beam is incident on the image sensor 22 in each meridian direction. That is, reference numeral 26 denotes a driving unit that moves the movable unit 25 in the optical axis direction, and corrects the spherical refraction error by moving the movable unit 25 according to the spherical refraction error (spherical refractive power) of the eye to be examined. Thus, the light source 11, the light receiving diaphragm 18 and the image sensor 22 are optically conjugate. The moving position of the movable unit 25 is detected by a potentiometer 27. The Hall mirror 13 and the ring lens 20 are arranged so as to be conjugate with the pupil of the eye to be examined at a constant magnification regardless of the movement amount of the movable unit 25.
上記構成において、光源１１から出射された近赤外光は、リレーレンズ１２、ホールミラー１３、プリズム１５、対物レンズ１４、ビームスプリッタ２９を経て、被検眼の眼底上にスポット状の点光源像を形成する。このとき、光軸周りに回転するプリズム１５により、ホールミラー１３のホール部の瞳投影像（瞳上での投影光束）は、高速に偏心回転される。
眼底に投影された点光源像は反射・散乱されて被検眼を射出し、対物レンズ１４によって集光され、高速回転するプリズム１５、ホールミラー１３、リレーレンズ１６、ミラー１７を介して受光絞り１８の位置に再び集光され、コリメータレンズ１９とリングレンズ２０（第１レンズ部２０ａ及び第２レンズ部２０ｂ）とによって撮像素子２２に二重リング状の像（二重リング像）が結像する（図５参照）。撮像素子２２からの出力信号は画像処理部７１により検出処理される。
In the above configuration, the near-infrared light emitted from the light source 11 passes through the relay lens 12, the hall mirror 13, the prism 15, the objective lens 14, and the beam splitter 29 to form a spot-like point light source image on the fundus of the eye to be examined. Form. At this time, the pupil projection image (projected light beam on the pupil) of the hall portion of the hall mirror 13 is eccentrically rotated at high speed by the prism 15 rotating around the optical axis.
The point light source image projected on the fundus is reflected and scattered, exits the eye to be examined, is condensed by the objective lens 14, and is received by the light receiving aperture 18 through the prism 15, the hall mirror 13, the relay lens 16, and the mirror 17 that rotate at high speed. And the collimator lens 19 and the ring lens 20 (the first lens unit 20a and the second lens unit 20b) form a double ring image (double ring image) on the image sensor 22. (See FIG. 5). An output signal from the image sensor 22 is detected and processed by the image processing unit 71.
プリズム１５は、投影光学系１０ａと受光光学系１０ｂと共通光路に配置されている。このため、眼底からの反射光束は、投影光学１０ａと同じプリズム１５を通過するため、それ以降の光学系ではあたかも瞳孔上における投影光束・反射光束（受光光束）の偏心が無かったかのように逆走査される。 The prism 15 is disposed in a common optical path with the projection optical system 10a and the light receiving optical system 10b. For this reason, since the reflected light beam from the fundus passes through the same prism 15 as the projection optics 10a, reverse scanning is performed as if the projected light beam and reflected light beam (received light beam) on the pupil were not decentered in the subsequent optical system. Is done.
次に、測定光学系１０によって形成される瞳上の測定領域について説明する。図３は瞳上での各リング光束について説明する図であり、図４は偏心回転されたときの測定領域について説明する図であり、図５は、撮像素子２２上のリング像について示す図である。 Next, the measurement area on the pupil formed by the measurement optical system 10 will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining each ring beam on the pupil, FIG. 4 is a diagram for explaining a measurement region when it is eccentrically rotated, and FIG. 5 is a diagram showing a ring image on the image sensor 22. is there.
図３（ａ）に示すように、眼底反射光の内、リングレンズ２０の第１レンズ部２０ａによって第１リング光束１０１が瞳孔上から抽出される。このとき、測定光軸Ｌ１（対物レンズ１４の光軸）は、眼Ｅの略瞳孔中心にアライメントされている。よって、第１駆動部２３によりプリズム１５が偏心回転されると、第１リング光束１０１が瞳孔Ｐｕの中心Ｐｃ回りに偏心回転する。 As shown in FIG. 3A, the first ring light beam 101 is extracted from the pupil by the first lens portion 20a of the ring lens 20 out of the fundus reflection light. At this time, the measurement optical axis L1 (the optical axis of the objective lens 14) is aligned with the approximate pupil center of the eye E. Therefore, when the prism 15 is eccentrically rotated by the first driving unit 23, the first ring light beam 101 is eccentrically rotated around the center Pc of the pupil Pu.
そして、プリズム１５が高速回転されることにより、図４（ａ）に示されるように第１リング光束１０１が瞳孔上の第１測定領域Ｔ１内を高速で移動することになる。したがって、リング光束１０１の偏心回転により略円形上の第１測定領域Ｔ１が形成される。 Then, when the prism 15 is rotated at a high speed, the first ring light beam 101 moves at a high speed in the first measurement region T1 on the pupil as shown in FIG. Accordingly, the first measurement region T <b> 1 having a substantially circular shape is formed by the eccentric rotation of the ring light beam 101.
このとき、撮影素子２２上のリング像は、瞬間を捉えれば、異なる測定位置でのリング像だが、プリズム１５が高速回転されることにより、最終的には、各位置で得られたリング像を積分した第１のリング状の像（図５の第１リング像１０５）が撮像素子２２上に受光される。これにより、第１測定領域Ｔ１に対応する瞳孔領域内における平均的な屈折力が得られる。また、これにより、一部の屈折情報だけでは、測定結果の算出が困難であるような白内障、小瞳孔眼等の異常眼に対しても、測定領域Ｔ１内の各位置での屈折情報を得ることにより、眼屈折力測定が可能である。なお、第１リング像は、図５に示される撮像素子２２に結像された二重リング像内、内側のリング像１０５を示している。 At this time, the ring image on the imaging element 22 is a ring image at a different measurement position if the moment is captured, but finally the ring image obtained at each position is obtained by rotating the prism 15 at high speed. The integrated first ring-shaped image (first ring image 105 in FIG. 5) is received on the image sensor 22. Thereby, an average refractive power in the pupil region corresponding to the first measurement region T1 is obtained. This also provides refraction information at each position in the measurement region T1 even for abnormal eyes such as cataracts and small pupil eyes, for which it is difficult to calculate measurement results with only a part of the refraction information. Thus, the eye refractive power can be measured. Note that the first ring image shows the inner ring image 105 in the double ring image formed on the image sensor 22 shown in FIG.
また、図３（ｂ）に示すように、眼底反射光の内、リングレンズ２０の第２レンズ部２０ｂによって第２リング光束１０２が瞳孔上から抽出される。このとき、第２リング光束１０２は、第１リング光束１０１を円環状に取り囲んで形成される。そして、第１駆動部２３によりプリズム１５が偏心回転されると第２リング光束１０２が瞳孔Ｐｕの中心Ｐｃ回りに偏心回転する。 As shown in FIG. 3B, the second ring light beam 102 is extracted from the pupil by the second lens portion 20b of the ring lens 20 in the fundus reflection light. At this time, the second ring light beam 102 is formed surrounding the first ring light beam 101 in an annular shape. When the prism 15 is eccentrically rotated by the first driving unit 23, the second ring light beam 102 is eccentrically rotated around the center Pc of the pupil Pu.
そして、プリズム１５が高速回転されることにより、図４（ｂ）に示されるように第２リング光束１０２が瞳孔上で、第２測定領域Ｔ２内を高速で移動することになる。したがって、リング光束１０２の偏心回転により略円環状の第２測定領域Ｔ２が第１測定領域Ｔ１の外側に形成される。 Then, when the prism 15 is rotated at a high speed, the second ring light beam 102 moves on the pupil within the second measurement region T2 at a high speed as shown in FIG. 4B. Accordingly, a substantially annular second measurement region T2 is formed outside the first measurement region T1 by the eccentric rotation of the ring light beam 102.
このとき、撮影素子２２上のリング像は、瞬間を捉えれば、異なる測定位置におけるリング像だが、プリズム１５が高速回転されることにより、最終的には、各位置で得られたリング像を積分した第２のリング状の像（図５の第２リング像１０６参照）が撮像素子２２上に受光される。これにより、第２測定領域Ｔ２に対応する瞳孔領域内における平均的な屈折力が得られる。また、これにより、一部の屈折情報だけでは、白内障等の異常眼に対しても、測定領域Ｔ２内の各位置での屈折情報を得ることにより、眼屈折力測定が可能である。なお、本構成は、瞳孔径が第２測定領域Ｔ２より小さく、一部の測定光束が虹彩に遮断されても、瞳孔内を通過した測定光束によるリング像に基づいて眼屈折力を取得できる。 At this time, the ring image on the imaging element 22 is a ring image at a different measurement position if the moment is caught, but the ring image obtained at each position is finally integrated by rotating the prism 15 at high speed. The second ring-shaped image (see the second ring image 106 in FIG. 5) is received on the image sensor 22. Thereby, an average refractive power in the pupil region corresponding to the second measurement region T2 is obtained. In addition, by using only a part of the refraction information, the eye refractive power can be measured by obtaining refraction information at each position in the measurement region T2 even for an abnormal eye such as a cataract. In this configuration, even if the pupil diameter is smaller than the second measurement region T2 and a part of the measurement light beam is blocked by the iris, the eye refractive power can be acquired based on the ring image of the measurement light beam that has passed through the pupil.
図６は、本発明のように、瞳上の各測定領域を示した図である。図６に示されるように、本発明においては、第１リング光束１０１と第２リング光束１０２を高速で同時に偏心回転移動させることにより、φ（直径）＝１．０ｍｍ〜φ＝６．０ｍｍの測定領域を測定可能な構成になっている。 FIG. 6 is a diagram showing each measurement region on the pupil as in the present invention. As shown in FIG. 6, in the present invention, the first ring light beam 101 and the second ring light beam 102 are simultaneously eccentrically rotated at a high speed, so that φ (diameter) = 1.0 mm to φ = 6.0 mm. The measurement area can be measured.
本実施形態において、第１レンズ部２０ａとプリズム１５の回転により形成される第１測定領域Ｔ１は、瞳上においてφ＝４．０ｍｍより内側の領域に対応するように設定されている。より好ましくは、瞳上において、φ＝３．０〜４．０ｍｍのいずれかを上限とする領域に対応するように設定されている。なお、第１測定領域Ｔ１は、中心部に測定しない領域（例えば、φ＝１．０ｍｍ領域内）があってもよい。 In the present embodiment, the first measurement region T1 formed by the rotation of the first lens unit 20a and the prism 15 is set so as to correspond to the region inside φ = 4.0 mm on the pupil. More preferably, it is set so as to correspond to a region having an upper limit of any of φ = 3.0 to 4.0 mm on the pupil. Note that the first measurement region T1 may include a region that is not measured at the center (for example, in a φ = 1.0 mm region).
第２レンズ部２０ｂとプリズム１５の回転により形成される第２測定領域Ｔ２は、瞳上において、測定領域の下限がφ＝３．０〜４．５ｍｍのいずれかに対応するように設定されている。また、第２測定領域Ｔ２は、測定領域の上限がφ＝４．５〜６．５ｍｍのいずれかに対応するように設定されている。 The second measurement region T2 formed by the rotation of the second lens unit 20b and the prism 15 is set so that the lower limit of the measurement region corresponds to any of φ = 3.0 to 4.5 mm on the pupil. Yes. Further, the second measurement region T2 is set so that the upper limit of the measurement region corresponds to any of φ = 4.5 to 6.5 mm.
すなわち、リングレンズ２０のレンズ部の重心径、瞳上でのリングレンズ２０のレンズ部の投影倍率（測定光学系１０の光学系によって決定される）、プリズム１５による偏心量は、第１測定領域Ｔ１で所定のリング光束が偏心回転され、かつ、第１測定領域Ｔ１を円環状に取り囲む第２測定領域Ｔ２で他のリング光束が偏心回転されるように設定されている。 That is, the center-of-gravity diameter of the lens portion of the ring lens 20, the projection magnification of the lens portion of the ring lens 20 on the pupil (determined by the optical system of the measurement optical system 10), and the amount of eccentricity by the prism 15 are the first measurement region. A predetermined ring light beam is eccentrically rotated at T1, and another ring light beam is eccentrically rotated in a second measurement region T2 surrounding the first measurement region T1 in an annular shape.
例えば、第１測定領域Ｔ１がφ＝１．０ｍｍ〜φ＝３．５ｍｍの領域に設定され、第２測定領域Ｔ２をφ＝３．５ｍｍ〜φ＝６．０ｍｍの間の領域に設定される。そして、第１測定領域Ｔ１は、同一被検眼において、瞳孔径が狭いときを想定した眼屈折力を測定するために用いられ、例えば、瞳孔径が狭くなる昼間時を想定した眼屈折力を測定する際に用いられる。また、第２測定領域Ｔ２は、同一被検眼において、瞳孔径が広いときを想定した眼屈折力を測定するために用いられ、例えば、瞳孔径が広がる夜間時を想定した眼屈折力を測定する際に用いられる。 For example, the first measurement region T1 is set to a region of φ = 1.0 mm to φ = 3.5 mm, and the second measurement region T2 is set to a region between φ = 3.5 mm and φ = 6.0 mm. . The first measurement region T1 is used to measure eye refractive power assuming that the pupil diameter is narrow in the same eye to be examined, for example, measuring eye refractive power assuming daytime when the pupil diameter is narrow. Used when The second measurement region T2 is used for measuring eye refractive power assuming that the pupil diameter is wide in the same eye to be examined, for example, measuring eye refractive power assuming nighttime when the pupil diameter is widened. Used when.
被検者が日常でモノを見ようとする場合において、昼間時等の瞳孔径が狭い時には、虹彩によって眼底への入射光束がけられるために、光束の通過領域が狭くなる（例えば、瞳孔径がφ＝３．０ｍｍである場合、光束の通過領域は、３．０ｍｍ以下の領域となる）。したがって、上記のように第１測定領域Ｔ１内における平均屈折力を測定することにより、瞳上で光束の通過領域が狭い中心領域（内側領域）での眼屈折力が精度よく算出される。 When the subject is looking at things in daily life, when the pupil diameter is narrow, such as during the daytime, the incident light flux to the fundus is diverted by the iris, so that the light flux passage region becomes narrow (for example, the pupil diameter is φ = 3.0 mm, the light flux passage area is an area of 3.0 mm or less). Therefore, by measuring the average refractive power in the first measurement region T1 as described above, the eye refractive power in the central region (inner region) where the light beam passage region is narrow on the pupil is accurately calculated.
また、夜間時となると、瞳孔径が広がるために、虹彩でけられる眼底への入射光束が少なくなり、光束の通過領域がより広くなる（例えば、瞳孔径がφ＝６．０ｍｍである場合、通過できる光束は、６．０ｍｍ以下の領域となる）。この場合、眼屈折力は、瞳孔径が狭い時の中心領域のみならず、中心領域よりも外側にある周辺領域の眼屈折力も影響することになり、周辺領域の眼屈折力も考慮することが重要となる（例えば、瞳孔径がφ＝３．０ｍｍからφ＝６．０ｍｍへ広がった場合、３．０ｍｍ以下の領域の眼屈折力だけでなく、３．０ｍｍ〜６．０ｍｍの領域についての眼屈折力も影響する）。 Further, at night time, the pupil diameter is widened, so that the incident light flux on the fundus that is formed by the iris decreases, and the passage region of the light flux becomes wider (for example, when the pupil diameter is φ = 6.0 mm, The luminous flux that can pass is an area of 6.0 mm or less). In this case, the eye refractive power affects not only the central area when the pupil diameter is narrow, but also the eye refractive power of the peripheral area outside the central area, and it is important to consider the eye refractive power of the peripheral area. (For example, when the pupil diameter increases from φ = 3.0 mm to φ = 6.0 mm, not only the eye refractive power in the region of 3.0 mm or less, but also the eye in the region of 3.0 mm to 6.0 mm) Refractive power also affects).
すなわち、周辺領域と中心領域で眼屈折力に差がある場合、昼間時の眼屈折力に対して適性に屈折矯正がなされても、夜間においては、周辺領域で屈折誤差が生じ、モノが見づらくなる可能性がありうる。そこで、上記のように第２測定領域Ｔ２内における平均屈折力を測定することにより、周辺領域での眼屈折力が精度よく算出される。 That is, when there is a difference in eye refractive power between the peripheral area and the central area, even if the refractive power is appropriately corrected for the eye refractive power during the daytime, a refractive error occurs in the peripheral area at night, making it difficult to see things. Could be. Therefore, by measuring the average refractive power in the second measurement region T2 as described above, the eye refractive power in the peripheral region is accurately calculated.
これにより、瞳上の中心領域と周辺領域での眼屈折力が比較可能となるため、周辺領域での屈折誤差を考慮した矯正が可能となる。この場合、例えば、昼間用の眼鏡と夜間用の眼鏡に使用を被検者に薦めるようなことが考えられる。 This makes it possible to compare the eye refractive powers in the central region and the peripheral region on the pupil, so that correction in consideration of the refraction error in the peripheral region is possible. In this case, for example, it may be possible to recommend the subject to use for daytime spectacles and nighttime spectacles.
また、中心領域の眼屈折力と、中心領域及び周辺領域での眼屈折力の平均値とが比較されるようにしてもよい。なお、中心領域及び周辺領域での平均を求めることにより、瞳孔が広がったときの瞳孔全体の平均屈折力が精度良く得られる。そして、瞳孔が狭いときと広いときの瞳孔全体の比較が可能となる。よって、瞳孔が広がったときの屈折誤差を考慮した矯正が可能となる。 Further, the eye refractive power in the central region may be compared with the average value of the eye refractive power in the central region and the peripheral region. In addition, by calculating the average in the central region and the peripheral region, the average refractive power of the entire pupil when the pupil is widened can be obtained with high accuracy. Then, it becomes possible to compare the entire pupil when the pupil is narrow and wide. Therefore, it is possible to correct in consideration of a refraction error when the pupil is widened.
すなわち、瞳孔径が狭いときを想定した眼屈折力と瞳孔径が広いときを想定した眼屈折力を同時に測定できることは、昼間や夜間時の眼屈折力の変化を測定できる。 That is, the ability to simultaneously measure the eye refractive power assuming that the pupil diameter is narrow and the eye refractive power assuming that the pupil diameter is wide can measure changes in the eye refractive power during the daytime and at night.
なお、上記のように第２測定領域Ｔ２がφ＝３．５ｍｍ〜φ＝６．０ｍｍのとき、眼Ｅの瞳孔がφ＝７．０ｍｍに広がった場合、φ＝６．０ｍｍ〜７．０ｍｍの領域における屈折力が測定されないが、φ＝３．５ｍｍ〜φ＝６．０ｍｍでの眼屈折力の平均から周辺領域での眼屈折力が得られる。したがって、中心領域の眼屈折力との比較により、瞳孔が広がったときの屈折誤差の影響を求めることが可能である。 As described above, when the second measurement region T2 is φ = 3.5 mm to φ = 6.0 mm, when the pupil of the eye E spreads to φ = 7.0 mm, φ = 6.0 mm to 7.0 mm. Although the refractive power in the region is not measured, the eye refractive power in the peripheral region can be obtained from the average of the eye refractive power at φ = 3.5 mm to φ = 6.0 mm. Therefore, it is possible to obtain the influence of the refractive error when the pupil is expanded by comparing with the eye refractive power of the central region.
一方、眼Ｅの瞳孔がφ＝５．０ｍｍまでしか広がらなかった場合であっても、φ＝３．５ｍｍ〜φ＝５．０ｍｍでの眼屈折力の平均から周辺領域での眼屈折力が得られる。したがって、中心領域の眼屈折力との比較により、瞳孔が広がったときの屈折誤差の影響を求めることが可能である。 On the other hand, even when the pupil of the eye E only spreads to φ = 5.0 mm, the eye refractive power in the peripheral region is determined from the average of the eye refractive power at φ = 3.5 mm to φ = 5.0 mm. can get. Therefore, it is possible to obtain the influence of the refractive error when the pupil is expanded by comparing with the eye refractive power of the central region.
なお、第１測定領域Ｔ１の外縁と第２測定領域Ｔ２の内縁について、所定の測定領域（例えば、φ＝３．５ｍｍ）を境に区切られていることが好ましいが、若干、互いの測定領域の重複があっても構わない。また、互いの測定領域が分離されていてもよい。 Note that the outer edge of the first measurement region T1 and the inner edge of the second measurement region T2 are preferably separated from each other with a predetermined measurement region (for example, φ = 3.5 mm) as a boundary. It doesn't matter if there are duplicates. Moreover, the measurement areas may be separated from each other.
なお、２重リング像を検出して眼屈折力をしようとする場合、外側のリング像１０６について、眼屈折力の変化によるリング像の変化が内側のリング像１０５に比べて大きい。例えば、眼Ｅがある度数の遠視眼（中心と周辺の眼屈折度は一律とする）を測定した場合、リングレンズ２０には、その度数に対応する拡散光束が入射される。この場合、同じ屈折度数であっても、レンズ部が光軸から離れる位置にあるほど、測定光束のレンズ部への入射角が大きくなる。したがって、正視眼でのリング像と比較した場合、外側のリング像１０６は、内側のリング像よりもリング径の変化が大きい。 Note that, when an eye refractive power is to be detected by detecting a double ring image, a change in the ring image due to a change in the eye refractive power is larger in the outer ring image 106 than in the inner ring image 105. For example, when the eye E measures a certain degree of hyperopic eye (the central and peripheral eye refractive powers are uniform), a diffused light beam corresponding to the power is incident on the ring lens 20. In this case, even if the refractive power is the same, the incident angle of the measurement light beam to the lens unit increases as the lens unit is located farther from the optical axis. Therefore, when compared with a ring image with a normal eye, the outer ring image 106 has a larger change in ring diameter than the inner ring image.
また、外側のリング像１０６は、撮像素子２２の中心から離れた位置に形成される。これらのことから、外側のリング像１０６は、撮像素子２２の撮像面から外れてしまう可能性が高い。したがって、これらを考慮した測定を行う必要がある。 The outer ring image 106 is formed at a position away from the center of the image sensor 22. For these reasons, there is a high possibility that the outer ring image 106 is off the imaging surface of the imaging element 22. Therefore, it is necessary to perform measurement in consideration of these.
撮像素子２２内に二重のリング像を収めるために、リングレンズ２０のレンズ部２０ａ、２０ｂの直径を小さくする必要がある。ただし、直径を小さくしすぎると、リング像の検出精度が低下する。 In order to store a double ring image in the image sensor 22, it is necessary to reduce the diameters of the lens portions 20a and 20b of the ring lens 20. However, if the diameter is too small, the detection accuracy of the ring image decreases.
図７はリングレンズの最小径について説明するための図である。ここで、図２（ｂ）に示すように、ある断面方向においてレンズ部の外周と内周の中間同士を結んだ距離を重心径として定義し、第１レンズ部２０ａの重心径をＧ１、第２レンズ部２０ｂの重心径をＧ２とする。また、同様に、ある経線方向において瞳上のリング光束の外周と内周の中間同士を結んだ距離をリング光束の重心径とする。 FIG. 7 is a diagram for explaining the minimum diameter of the ring lens. Here, as shown in FIG. 2B, a distance connecting the middle of the outer periphery and the inner periphery of the lens portion in a certain cross-sectional direction is defined as the center of gravity diameter, and the center of gravity diameter of the first lens portion 20a is defined as G1. The center-of-gravity diameter of the two lens unit 20b is G2. Similarly, the distance between the outer circumference and the inner circumference of the ring beam on the pupil in a certain meridian direction is defined as the center of gravity of the ring beam.
まず、本実施形態では、内側リング像の検出精度を確保するべく、重心径Ｇ１は、リング像の位置を経線方向に関して１度ずつ検出したときに、隣接する点同士の間隔が撮像素子２２の一画素（１ピクセル）となるように設定されている。これは、リング像の位置を一度ずつ検出する際の限界径（φ＝１．２８ｍｍ）であり、１／３型の３０万画素ＣＣＤにおけるφ＝１７０ピクセルに相当する。これにより、内側のリング像１０５における位置検出精度が確保される。なお、これは、１／３型の３０万画素ＣＣＤを用いた場合の設定値であり、このようにすれば、内側のリング像１０５が精度よく検出できる程度に重心径Ｇ１が小さくなり、その分、レンズ部２０ｂを内側に配置できる。 First, in the present embodiment, in order to ensure the detection accuracy of the inner ring image, the center-of-gravity diameter G1 is set such that the interval between adjacent points of the image sensor 22 is determined when the position of the ring image is detected once in the meridian direction. It is set to be one pixel (1 pixel). This is the limit diameter (φ = 1.28 mm) for detecting the position of the ring image once, and corresponds to φ = 170 pixels in a 1/3 type 300,000 pixel CCD. Thereby, the position detection accuracy in the inner ring image 105 is ensured. This is a set value when a 1 / 3-type 300,000 pixel CCD is used. In this way, the center of gravity G1 becomes small enough that the inner ring image 105 can be detected accurately. The lens part 20b can be arranged on the inner side.
また、所定の測定可能範囲においてレンズ部２０ｂによる外側リング像１０６が撮像面２２ａに収まるように、重心径Ｇ２、リングレンズ２０と撮像素子２２との距離Ｆが設定される（図１参照）。ここで、本実施形態では、重心径Ｇ２、距離Ｆは、眼屈折力測定装置における所定の測定可能範囲（例えば、＋１０Ｄ〜−３０Ｄ）内の眼に対して予備測定を行ったとき、撮像面２２ａ内に外側リング像１０６が撮像素子２２の撮像面から外れることなく結像可能となるように設定されている。なお、予備測定は、測定光学系１０が正視眼（０Ｄ）に対応する位置に設定された状態で行われる。この場合、遠視眼ほどリング径が大きくなるため、所定の測定可能範囲として設定された遠視眼の上限に合わせて、重心径Ｇ２、距離Ｆが設定される。 In addition, the center-of-gravity diameter G2 and the distance F between the ring lens 20 and the imaging element 22 are set so that the outer ring image 106 by the lens unit 20b is within the imaging surface 22a within a predetermined measurable range (see FIG. 1). Here, in the present embodiment, the center-of-gravity diameter G2 and the distance F are obtained when the preliminary measurement is performed on an eye within a predetermined measurable range (for example, + 10D to −30D) in the eye refractive power measurement device. The outer ring image 106 is set so as to be able to form an image within the image pickup element 22 without deviating from the image pickup surface 22. The preliminary measurement is performed in a state where the measurement optical system 10 is set at a position corresponding to the normal eye (0D). In this case, the far-sighted eye has a larger ring diameter. Therefore, the center-of-gravity diameter G2 and the distance F are set according to the upper limit of the far-sighted eye set as a predetermined measurable range.
この場合、距離Ｆが大きくなるほど、ディオプターの変化に対するリング像径の変化が大きくなるため、各経線方向に関してリング像１０６が撮像されるように距離Ｆの上限が決定される。また、距離Ｆが小さくなるほど、ディオプターの変化に対するリング像径の変化が小さくなり、測定精度が低下するため、許容される測定精度が得られるように距離Ｆの下限が設定される。そこで、距離Ｆの上限と下限の間で、距離Ｆが設定される。 In this case, as the distance F increases, the change in the ring image diameter with respect to the change in diopter increases, so the upper limit of the distance F is determined so that the ring image 106 is captured in each meridian direction. Further, as the distance F becomes smaller, the change in the ring image diameter with respect to the change in diopter becomes smaller and the measurement accuracy is lowered. Therefore, the lower limit of the distance F is set so as to obtain an acceptable measurement accuracy. Therefore, the distance F is set between the upper limit and the lower limit of the distance F.
このようにすれば、測定可能範囲において外側のリング像１０６が撮像面から外れることがないため、強度遠視眼であっても、瞳上の周辺領域と中心領域における眼屈折力の測定が可能となる。 In this way, since the outer ring image 106 does not deviate from the imaging surface in the measurable range, it is possible to measure the eye refractive power in the peripheral region and the central region on the pupil even for a hyperopic eye. Become.
なお、上記のようにして重心径Ｇ１、Ｇ２が決定されると、偏心回転がない状態での瞳上での第１リング光束の重心径が所定の径（例えば、φ＝２．３３ｍｍ）となり、第２リング光束の重心径が所定の径（例えば、φ＝４．７３ｍｍ）となるように測定光学系１０による投影倍率βが決定される。 When the centroid diameters G1 and G2 are determined as described above, the centroid diameter of the first ring light beam on the pupil without any eccentric rotation becomes a predetermined diameter (for example, φ = 2.33 mm). The projection magnification β by the measurement optical system 10 is determined so that the center of gravity of the second ring light beam has a predetermined diameter (for example, φ = 4.73 mm).
このようにして、重心径Ｇ１、Ｇ２、投影倍率βが決定されると、第１測定領域Ｔ１がφ＝１．０ｍｍ〜φ＝３．５ｍｍの領域を、第２測定領域Ｔ２がφ＝３．５ｍｍ〜φ＝６．０ｍｍの領域を測定できるようにプリズム１５の偏心量（例えば、±０．４ｍｍ）が決定される。また、レンズ部２０ａ、２０ｂの焦点距離は、リングレンズ２０と撮像素子２２との距離が等しくなるように設定されていることが好ましい。 Thus, when the center-of-gravity diameters G1 and G2 and the projection magnification β are determined, the first measurement region T1 is a region where φ = 1.0 mm to φ = 3.5 mm, and the second measurement region T2 is φ = 3. The eccentric amount (for example, ± 0.4 mm) of the prism 15 is determined so that an area of 0.5 mm to φ = 6.0 mm can be measured. The focal lengths of the lens portions 20a and 20b are preferably set so that the distance between the ring lens 20 and the imaging element 22 is equal.
以上のような構成を備える装置の測定動作について説明する。まず、被検者の顔を図示なき顔支持ユニットに固定させ、固視標３２を固視するよう指示した後、被検眼に対するアライメントを行う。 The measurement operation of the apparatus having the above configuration will be described. First, the face of the subject is fixed to a face support unit (not shown), and after instructing to fixate the fixation target 32, alignment with the eye to be examined is performed.
制御部７０は、光源１１を点灯すると共に、第１駆動部２３によりプリズム１５を高速回転させる。光源１１から出射された測定光は、リレーレンズ１２からビームスプリッタ２９までを介して眼底Ｅｆ上に投影され、瞳投影像（瞳孔上での投影光束）は、高速に偏心回転される。 The control unit 70 turns on the light source 11 and causes the first driving unit 23 to rotate the prism 15 at a high speed. The measurement light emitted from the light source 11 is projected onto the fundus oculi Ef via the relay lens 12 to the beam splitter 29, and the pupil projection image (projected light beam on the pupil) is eccentrically rotated at high speed.
そして、第１測定領域Ｔ１及び第２測定領域Ｔ２内をそれぞれ第１リング光束１０１と第２リング光束１０２とが通過する。これらのリング光束は、対物レンズ１４〜コリメータレンズ１９までを介して、リングレンズ２０によってリング状光束として取り出され、撮像素子２２から第１リング像１０５及び第２リング像１０６として検出される。 Then, the first ring light beam 101 and the second ring light beam 102 pass through the first measurement region T1 and the second measurement region T2, respectively. These ring light beams are extracted as ring-shaped light beams by the ring lens 20 through the objective lens 14 to the collimator lens 19 and detected as the first ring image 105 and the second ring image 106 from the imaging device 22.
このとき、はじめに眼屈折力の予備測定が行われ、予備測定の結果に基づいて光源３１及び固視標板３２が光軸Ｌ２方向に移動されることにより、被検眼Ｅに対して雲霧がかけられる。その後、雲霧がかけられた被検眼に対して眼屈折力の測定が行われる。 At this time, preliminary measurement of eye refractive power is first performed, and the light source 31 and the fixation target plate 32 are moved in the direction of the optical axis L2 based on the result of the preliminary measurement. It is done. Thereafter, the eye refractive power is measured for the eye to be inspected with cloud fog.
また、制御部７０は、予備測定の結果に基づいて駆動部２６を制御し、第１リング像１０５が正視眼（０ディオプター）に対応する大きさとなるように測定光学系１０の一部を移動させる。これにより、視度が補正されると共に、第２リング像１０６が撮像素子２２の撮像面から外れるのを回避できる。この場合、視度補正を行う場合、第２リング像１０６が利用されても良い。 Further, the control unit 70 controls the driving unit 26 based on the result of the preliminary measurement, and moves a part of the measurement optical system 10 so that the first ring image 105 has a size corresponding to the normal eye (0 diopter). Let Thereby, the diopter is corrected and the second ring image 106 can be prevented from being detached from the imaging surface of the imaging element 22. In this case, when diopter correction is performed, the second ring image 106 may be used.
図５は、測定の際に撮像素子２２に撮像された二重リング像である。撮像素子２２からの出力信号は、画像メモリ７１に画像データ（測定画像）として記憶される。そして、制御部７０は、撮像素子２２に撮像される各リング像に基づいて眼屈折力をそれぞれ算出する。例えば、制御部７０は、画像メモリ７１に記憶された測定画像に基づいて各経線方向に各リング像の位置を特定（検出）する。この場合、制御部７０は、エッジ検出によりリング像の位置を特定する。なお、各リング像の位置の特定は、輝度信号の波形を所定の閾値にて切断し、その切断位置での波形の中間点や、輝度信号の波形のピーク、輝度信号の重心位置などによって求めてもよい。 FIG. 5 is a double ring image captured by the image sensor 22 during measurement. An output signal from the image sensor 22 is stored in the image memory 71 as image data (measurement image). Then, the control unit 70 calculates the eye refractive power based on each ring image captured by the image sensor 22. For example, the control unit 70 specifies (detects) the position of each ring image in each meridian direction based on the measurement image stored in the image memory 71. In this case, the control unit 70 specifies the position of the ring image by edge detection. The position of each ring image is determined by cutting the waveform of the luminance signal at a predetermined threshold, and determining the waveform intermediate point, the peak of the luminance signal waveform, the barycentric position of the luminance signal, etc. May be.
次に、制御部７０は、特定された各リング像の像位置に基づいて、最小二乗法等を用いて楕円を近似する。そして、制御部７０は、近似した楕円の形状から各経線方向の屈折誤差が求め、これらの屈折誤差と駆動部２６による視度補正量に基づいて被検眼の眼屈折力、Ｓ（球面度数）、Ｃ（柱面度数）、Ａ（乱視軸角度）の各値を演算し、各リング像における測定結果をモニタ７にそれぞれ表示する。 Next, the control unit 70 approximates the ellipse using the least square method or the like based on the identified image position of each ring image. Then, the control unit 70 obtains refraction errors in each meridian direction from the approximate ellipse shape, and based on these refraction errors and the diopter correction amount by the drive unit 26, the eye refractive power of the eye to be examined, S (spherical power) , C (column surface frequency), and A (astigmatism axis angle) values are calculated, and the measurement results for each ring image are displayed on the monitor 7, respectively.
なお、上記に示したように、二重リング像の内、内側の第１リング像１０５と外側の第２リング像１０６は、ディオプターによるリング径の変化量が異なる。そのため、制御部７０は、各リング像用に設定された眼屈折値とリング径に基づいて第１測定領域Ｔ１及び第２測定領域Ｔ２での眼屈折力をそれぞれ算出する。すなわち、それぞれのリング像の径に対応するディオプターを設定しておく必要がある。そして、内側の第１リング像１０５と外側の第２リング像１０６の各リング像専用に設定されたディオプターとリング像径の設定値に基づいて、測定結果が算出される。 As described above, in the double ring image, the inner first ring image 105 and the outer second ring image 106 differ in the amount of change in the ring diameter due to the diopter. Therefore, the control unit 70 calculates the eye refractive power in the first measurement region T1 and the second measurement region T2 based on the eye refraction value and the ring diameter set for each ring image. That is, it is necessary to set a diopter corresponding to the diameter of each ring image. Then, a measurement result is calculated based on the diopter set for each ring image of the inner first ring image 105 and the outer second ring image 106 and the set value of the ring image diameter.
制御部７０は、内側の第１リング像１０５の眼屈折力を測定する際には、内側リング像をエッジ検出し、リング像の径を検出する。次いで、内側のリング像専用に設定されたディオプターとリング像径の設定値に基づいて、検出したリング径に対応するディオプターを算出する。 When measuring the eye refractive power of the inner first ring image 105, the control unit 70 detects the edge of the inner ring image and detects the diameter of the ring image. Next, a diopter corresponding to the detected ring diameter is calculated based on the diopter set exclusively for the inner ring image and the set value of the ring image diameter.
また、制御部７０は、外側の第２リング像１０６の眼屈折力を測定する際には、外側リング像をエッジ検出し、リング像の径を検出する。次いで、外側のリング像専用に設定されたディオプターとリング像径の設定値に基づいて、検出したリング径に対応するディオプターを算出する。 Further, when measuring the eye refractive power of the second outer ring image 106, the control unit 70 detects the edge of the outer ring image and detects the diameter of the ring image. Next, a diopter corresponding to the detected ring diameter is calculated based on the diopter set exclusively for the outer ring image and the set value of the ring image diameter.
以上のように、本発明により、同一被検眼における瞳孔径が狭いときを想定した第１測定領域Ｔ１内における眼屈折力の平均が得られるため、瞳孔径が狭い場合の瞳孔全体に対応する眼屈折力が測定される。また、同一被検眼における瞳孔径が広いときを想定した第２測定領域Ｔ２内における眼屈折力の平均が得られるため、瞳孔径が広い場合にのみ使用される瞳孔領域に対応する眼屈折力が測定される。 As described above, according to the present invention, since the average of the eye refractive power in the first measurement region T1 assuming that the pupil diameter in the same eye to be examined is narrow is obtained, the eye corresponding to the entire pupil when the pupil diameter is narrow The refractive power is measured. Further, since the average of the eye refractive power in the second measurement region T2 assuming that the pupil diameter in the same eye to be examined is wide is obtained, the eye refractive power corresponding to the pupil region used only when the pupil diameter is wide is obtained. Measured.
そして、同一被検眼において瞳孔径が狭いときを想定した眼屈折力と瞳孔径が広いときに対応する眼屈折力を同時に容易に測定できる。また、瞳孔径が狭いときを想定した眼屈折力と瞳孔径が広いときに対応する眼屈折力は、各測定領域の平均屈折力であるため、精度のよい眼屈折力を測定することができる。 Then, it is possible to easily measure simultaneously the eye refractive power assuming that the pupil diameter is narrow in the same eye to be examined and the eye refractive power corresponding to a wide pupil diameter. Further, since the eye refractive power when the pupil diameter is narrow and the eye refractive power corresponding to the wide pupil diameter are the average refractive power of each measurement region, it is possible to measure the eye refractive power with high accuracy. .
また、同一被検眼における瞳孔径間の眼屈折力を比較することが可能であり、夜間時における眼屈折力や昼間時における眼屈折力の測定ができ、夜間時と昼間時での眼屈折力の変化を測定することができる。 In addition, it is possible to compare the eye refractive power between pupil diameters in the same eye, and it is possible to measure the eye refractive power at night and during daytime, and the eye refractive power at night and daytime. Can be measured.
なお、本実施例においては、同一被検眼において瞳孔径が狭いときを想定した眼屈折力と瞳孔径が広いときに対応する眼屈折力をそれぞれの領域ごとに測定し、各リング像における測定結果をモニタ７にそれぞれ表示するものとしたがこれに限らない。例えば、瞳孔径が広いときに対応する眼屈折力の測定結果は、瞳孔径が狭いときを想定した眼屈折力の測定結果との平均眼屈折力として表示してもよい。 In this embodiment, the eye refractive power assuming that the pupil diameter is narrow in the same eye to be examined and the eye refractive power corresponding to a wide pupil diameter are measured for each region, and the measurement results in each ring image However, the present invention is not limited to this. For example, the measurement result of the eye refractive power corresponding to the case where the pupil diameter is wide may be displayed as the average eye refractive power with the measurement result of the eye refractive power assuming that the pupil diameter is narrow.
また、上記構成において、瞳上で２つのリング光束を取り出すものとしたが、さらに、３つ以上のリング光束があってもよい。また、連続的なリング像でなく、間欠的なリング像を取り出す構成であってもよく、点像が略リング状に並べられた眼底反射像を取り出す構成（例えば、６点指標）であってもよい。 In the above configuration, two ring beams are extracted on the pupil, but there may be three or more ring beams. Further, instead of a continuous ring image, an intermittent ring image may be extracted, and a fundus reflection image in which point images are arranged in a substantially ring shape is extracted (for example, a six-point index). Also good.
なお、本実施例においては、リングレンズを用いてリング像を結像させる構成としたが、これに限るものではなく、例えば、リングレンズの代わりとして、集光レンズと、同心円状に複数配置された円錐プリズムが用いられるようにしてもよい。 In the present embodiment, a ring image is formed using a ring lens. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of concentric lenses and a condensing lens are arranged instead of the ring lens. A conical prism may be used.
なお、測定光学系１０は上記のものに限らず、瞳孔周辺部から眼底Ｅｆにリング状の測定指標を投影し、瞳孔中心部から眼底反射光を取り出し、二次元撮像素子にリング状の眼底反射像を受光させる構成等、周知のものが使用できる。 The measurement optical system 10 is not limited to the above, and a ring-shaped measurement index is projected from the periphery of the pupil to the fundus oculi Ef, the fundus reflection light is extracted from the center of the pupil, and the ring-shaped fundus reflection is reflected on the two-dimensional imaging device. Well-known ones such as a configuration for receiving an image can be used.
７ モニタ
１０ 測定光学系
１０ａ 投影光学系
１０ｂ 受光光学系
１１ 光源
１５ プリズム
２２ 二次元撮像素子
２３ 第１駆動部
２９ ビームスプリッタ
３０ 固視標光学系
４０ アライメント指標投影光学系
５０ 観察光学系
７０ 制御部
７５ メモリ
7 monitor 10 measuring optical system 10a projection optical system 10b light receiving optical system 11 light source 15 prism 22 two-dimensional image sensor 23 first drive unit 29 beam splitter 30 fixation target optical system 40 alignment index projection optical system 50 observation optical system 70 control unit 75 memory
Claims (5)
前記測定光学系の光路に配置され、かつ瞳孔と共役位置から外れた位置に配置された光束偏向部材を有し、該光束偏向部材を前記測定光学系の測定光軸の回りに回転させることにより瞳上で光束を偏心回転させる回転手段と、を備え、前記二次元撮像素子に撮像された各リング像に基づいて被検眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定装置であって、
外側のリング状光束が前記二次元撮像素子上に入射されるように前記測定光学系の一部を光軸方向に移動させる駆動手段を備えることを特徴とする眼屈折力測定装置。 A measurement optical system that projects a measurement light beam onto the fundus of the subject's eye, takes out the fundus reflection light beam as a plurality of ring-shaped light beams, and causes a two-dimensional imaging device to pick up a plurality of ring images having different distances from the measurement optical axis;
A light beam deflecting member disposed in the optical path of the measurement optical system and disposed at a position deviating from the conjugate position with the pupil, and rotating the light beam deflecting member around the measurement optical axis of the measurement optical system; An eye refractive power measuring device for measuring the eye refractive power of the eye to be inspected based on each ring image captured by the two-dimensional image sensor, the rotating means for eccentrically rotating the light beam on the pupil ,
An eye refractive power measurement apparatus comprising: a driving unit configured to move a part of the measurement optical system in an optical axis direction so that an outer ring-shaped light beam is incident on the two-dimensional imaging device.
前記測定光学系及び光束偏向部材は、被検者眼の瞳孔上において内側領域に位置する第１測定領域で光束が偏心回転され、かつ、被検者眼の瞳孔上において前記内側領域を円環状に取り囲む第２測定領域で光束が偏心回転されるように設定されていることを特徴とする請求項１記載の眼屈折力測定装置。 The measurement optical system is disposed at a position substantially conjugate with the anterior segment of the subject's eye, and has a ring-shaped ring optical member for taking out a plurality of ring-shaped light beams from the pupil of the subject's eye,
The measurement optical system and the light beam deflecting member are configured such that the light beam is eccentrically rotated in the first measurement region located in the inner region on the pupil of the subject's eye, and the inner region is annularly formed on the pupil of the subject's eye The eye refractive power measurement apparatus according to claim 1, wherein the light beam is set to be eccentrically rotated in the second measurement region surrounded by the eye.
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