JPH07299037A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複雑な構造のアライメント機構を持つことな
く、特に前後方向のアライメントを容易にする眼科装置
を提供する。 【構成】 被検眼の検査手段を有し、該検査手段に対し
て被検眼を所定の位置関係に位置合せすることが必要な
眼科装置において、被検眼までの光学的距離が異なる被
検眼前眼部を照明する照明光学系と、該照明光学系の角
膜反射像を検出する検出光学系と、該検出光学系による
検出結果に基づいて被検眼に対する前後方向のアライメ
ント状態を判断する判断手段と、を有することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は眼科装置に係り、さらに
詳しくは、被検眼を観察しながら被検眼と装置とを所定
の位置関係に位置合せするアライメント調整機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】他覚式眼屈折力測定装置や角膜形状測定
装置等の眼科装置は、装置の測定光学系に対して被検眼
を所定の位置関係にアライメント調整する必要がある。

【０００３】眼科装置のアライメント調整機構として
は、観察用ＴＶモニタに映出された被検眼像とアライメ
ント光源の角膜反射像を利用する方法が知られている。
検者は、ＴＶモニタ上に被検眼像に重畳して映出された
アライメントマ−クに対して角膜反射像が所定の位置関
係にくるように上下左右方向の調整を行い、角膜反射像
にピントが合うように前後（光軸）方向の調整する。

【０００４】このようなアライメント方法は、構造や操
作が簡単であり、比較的容易に上下左右方向の調整が行
うことができる反面、前後方向のアライメント状態の判
断が難しく、微妙な調整がし辛いという問題がある。

【０００５】そこで、測定光学系の前後方向での位置合
せを容易にするアライメント機構としては、被検眼に対
し斜め方向からアライメント光束を照射し、その角膜反
射光を光電的に検出することにより、アライメント状態
を判定する機構が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のアライメント機
構は、アライメント光束を抽出するために、被検眼を照
明する照明光源とアライメント光源とを交互に点灯させ
たり、アライメント光束と照明光束の各波長を選択して
アライメント光束を検出する専用の光学系が必要であ
る。

【０００７】しかしながら、照明光源とアライメント光
源とを交互に点灯することは、制御回路が複雑になると
いう欠点があり、また専用の検出光学系を設けることは
構造が複雑になるという欠点があった。

【０００８】本発明の技術課題は、上記従来装置の欠点
に鑑み、複雑な構造のアライメント機構を持つことな
く、特に前後方向のアライメントを容易にする眼科装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、次のような構成を有することを特徴とす
る。

【００１０】（１） 被検眼の検査手段を有し、該検査
手段に対して被検眼を所定の位置関係に位置合せするこ
とが必要な眼科装置において、被検眼までの光学的距離
が異なる被検眼前眼部を照明する照明光学系と、該照明
光学系の角膜反射像を検出する検出光学系と、該検出光
学系による検出結果に基づいて被検眼に対する前後方向
のアライメント状態を判断する判断手段と、を有するこ
とを特徴とする。

【００１１】（２） （１）の眼科装置は、前記判断手
段により得られるアライメント状態を表示する表示手段
を有することを特徴とする眼科装置。

【００１２】（３） （１）の眼科装置は、前記判断手
段によりアライメント状態が適正と判断されると検査開
始信号を出力する出力手段と、を有することを特徴とす
る。

【００１３】（４） （１）の照明光学系は、前記検査
手段の軸を中心に対称な位置にある光学系を複数組持つ
ことを特徴とする。

【００１４】（５） 被検眼の検査手段を有し、該検査
手段に対して被検眼を所定の位置関係に位置合せするこ
とが必要な眼科装置において、前記検査手段の軸を中心
に対称な位置にある光学系を複数組持つ照明光学系と、
該照明光学系の角膜反射像を検出する検出光学系と、該
検出光学系による検出結果に基づいて被検眼に対するア
ライメント状態を判断する判断手段と、を有することを
特徴とする。

【００１５】

【実施例】本発明を眼屈折力測定装置に適用した一実施
例を以下図面に基づいて説明する。

【００１６】［光学系］図１は実施例の装置の光学系配
置図である。装置の光学系を測定光学系、固視標光学
系、アライメント指標投影光学系および観察光学系に分
けて説明する。

【００１７】（測定光学系）１は赤外領域に波長を持つ
２個の測定用光源であり、光軸を中心に回動可能に配置
されている。２は集光レンズであり、その前側焦点位置
に光源１が位置する。３は測定用指標（スポット開口）
を有し、被検眼Ｅの眼底と共役な位置に配置されるべく
移動可能な測定用タ−ゲット板である。４は後述する第
１指標投影光学系の光軸と同軸にするビ−ムスプリッタ
である。５は投影レンズであり、投影レンズ５は被検眼
眼底に測定用指標を投影する。

【００１８】６、７はビ−ムスプリッタである。８、９
はリレ−レンズ、１０は被検眼Ｅの角膜と共役な位置に
配置されている帯状の角膜反射除去マスク、１１はタ−
ゲット板３とともに移動する移動レンズ、１２は結像レ
ンズである。１３は測定用受光素子であり、受光素子１
３は測定用光源１及び角膜反射除去マスク１０と同期し
て光軸を中心に回動する。

【００１９】（固視標光学系）２０はミラ−、２１は光
軸上を移動可能な第１リレ−レンズで、第１リレ−レン
ズ２１は光軸上を移動することによって被検眼の雲霧を
行う。２２は第２リレ−レンズ、２３は第２リレ−レン
ズ２２の焦点位置に配置されている固視標、２４は集光
レンズ、２５は照明ランプである。

【００２０】（アライメント指標投影光学系）アライメ
ント指標投影光学系は、視軸方向から指標を投影する第
１指標投影光学系と第１指標投影光学系に対してある角
度の光軸をもつ第２指標投影光学系とから構成される。

【００２１】第１指標投影光学系は次の構成を持つ。２
６は赤外光の光を出射する点光源であり、点光源２６は
ビ−ムスプリッタ４を介して投影レンズ５の前側焦点位
置に配置されている。点光源２６を出射した光束は投影
レンズ５により平行光束となり、被検眼Ｅの角膜反射に
より点光源像を作る。

【００２２】３０は第２指標投影光学系であり、測定光
軸を中心として４組（３０ａ〜３０ｄ）の投影光学系が
測定光軸に対し所定の角度で配置されている。図２は第
２指標投影光学系３０を被検者側から見た図である。第
２指標投影光学系３０は、赤外光の光を出射する点光源
３１ａ，３１ｃを持つ投影光学系３０ａ，３０ｃと、赤
外光の光を出射する点光源３１ｂ，３１ｄとコリメ−テ
ィングレンズ３２ｂ，３２ｄを持つ投影光学系３０ｂ，
３０ｄから構成される。投影光学系３０ａと３０ｃ、お
よび投影光学系３０ｂと３０ｄはそれぞれ投影光軸が測
定光軸に対し対称に配置される。投影光学系３０ａと３
０ｂは角度αで、投影光学系３０ｂと３０ｃは角度βで
交差している。

【００２３】投影光学系３０ａ，３０ｃは、被検眼Ｅに
有限遠の指標を投影し、投影光学系３０ｂ，３０ｄは、
コリメ−ティングレンズ３２により被検眼Ｅに無限遠の
指標を投影する。投影光学系による角膜反射像は被検眼
の角膜周辺に形成されるため、その反射光が測定光学系
に回り込むことがなく、角膜反射光除去の対策（受光系
の共役な位置に絞りを設ける等）を施さなくても測定系
への影響が避けられる。

【００２４】また、第２指標投影光学系は前眼部照明光
学系を兼ね、光源３１を出射した光は被検眼Ｅを照明す
る。

【００２５】（観察光学系およびアライメント指標検出
光学系）被検眼前眼部からの光束は、ビ−ムスプリッタ
６で反射された後、対物レンズ４０、ミラ−４１、テレ
セントリック絞り４２を介してＴＶカメラ４３に受像さ
れる。ＴＶカメラ４３に受像された被検眼Ｅの前眼部
像、及び４つの光源３１と光源２６の角膜反射像は、Ｔ
Ｖモニタ４４に映し出される。

【００２６】［電気系］図３は実施例の装置の電気系ブ
ロック図の要部である。ＴＶカメラ４３からの映像信号
は、画像合成回路５０を介してＴＶモニタ４４に映し出
されるとともに、Ａ／Ｄ変換器５１によりデジタル化さ
れ、タイミングジェネレ−タ５２の信号に同期してフレ
−ムメモリ５３に取り込まれる。

【００２７】フレ−ムメモリ５３に取り込まれた画像信
号は、画像処理回路５４にて所定の処理が施されてマイ
クロコンピュ−タ５５に入力され、マイクロコンピュ−
タ５５はその信号によりアライメント指標像の座標位置
を得る。

【００２８】５６は受光素子１３からの信号をデジタル
化するＡ／Ｄ変換器、５７は測定用光源１を駆動するド
ライバ、５８は固視標照明ランプ２５を駆動するドライ
バ、５９は光源２６を駆動するドライバ、６０は光源３
１を駆動するドライバである。

【００２９】６１は測定用光源１、角膜反射除去マスク
１０及び受光素子１３を回動するパルスモ−タであり、
６２はそのドライバである。６３は測定用タ−ゲット板
３及び移動レンズ１１を移動するＤＣモ−タであり、６
４はそのドライバである。６５は測定用タ−ゲット板３
の移動位置を検出するポテンショメ−タであり、６６は
ポテンショメ−タ６５からの信号に所定の処理を施す検
出処理回路である。

【００３０】以上のような構成を持つ装置において、そ
の動作を説明する。検者は被検眼Ｅを所定の位置に位置
させ、電源スイッチを投入して各光源を点灯させる。光
源２６及び光源３１の点灯により、ＴＶモニタ４４上に
は被検眼の前眼部像とともに光源２６、３１の角膜反射
像が映し出されるようになる。図４はその表示例を示し
ている。２６´は第１指標投影光学系の光源２６の角膜
反射像であり、３１ａ´〜３１ｄ´は第２指標投影光学
系３０の点光源３１ａ〜３１ｄの角膜反射像である。７
０は不図示のレチクル投影光学系により投影された円環
状のアライメントマ−クである（アライメントマ−クは
電気的に形成して表示しても良い）。

【００３１】検者はＴＶモニタ４４を見ながら、まず、
角膜反射輝点２６´がアライメントマ−ク７０の中心に
来るように、ジョイスティック等の周知の摺動機構によ
り、光学系を被検眼に対し上下左右方向に移動して粗く
アライメントする。

【００３２】続いて、装置のマイクロコンピュ−タ５５
は、フレ−ムメモリ５３に取り込まれた画像の角膜反射
輝点３１ａ´〜３１ｄ´の位置から角膜中心の座標位置
を検出する。角膜中心の座標位置は図５に示すように、
角膜反射輝点３１ａ´・３１ｃ´と３１ｂ´・３１ｄ´
の交点Ｏとして求められる。マイクロコンピュ−タ５５
は検出した被検眼の角膜中心の座標位置Ｏと光軸中心位
置との偏位量及び偏位方向を演算する。これらの演算結
果はＴＶモニタ４４上に画像合成回路５０を介して表示
される。ＴＶモニタ４４上に表示する演算結果は、偏位
量及び偏位方向をそのままデ−タとして表示しても良い
が、矢印等のグラフィック表示の方が検者は移動する方
向を認知しやすい。検者は測定光軸と被検眼との偏位が
所定の範囲内である旨が表示されるまで、表示に従って
装置を移動する。

【００３３】次に、光軸方向（前後方向）のアライメン
トを行う。前記のようにして求めた中心点Ｏの座標を用
い、中心点Ｏから輝点３１ａ´〜３１ｄ´までのそれぞ
れの距離を求める。輝点３１ｂ´，３１ｄ´は光学的に
無限距離にある光源の像であるので、装置がフォ−カス
方向にずれてもＯ・３１ｂ´，Ｏ・３１ｄ´の距離はほ
とんど変化しない。これに対して輝点３１ａ´，３１ｃ
´は光学的に有限距離にある光源の像であるので、装置
のフォ−カス方向のずれによりＯ・３１ａ´，Ｏ・３１
ｃ´の距離は変化する。

【００３４】この関係を利用して、例えばＯ・３１ａ´
とＯ・３１ｂ´の距離を比較することにより、フォ−カ
スずれの状態を検出する。被検眼と装置との作動距離
を、Ｏ・３１ａ´／Ｏ・３１ｂ´＝Ａとなるように設定
すると（Ａは定数、またＡの値は装置の要求するアライ
メント精度との関係で幅を持たせておいても良い）、 （イ） Ｏ・３１ａ´／Ｏ・３１ｂ´＞Ａ：被検眼が手
前にずれている。 （ロ） Ｏ・３１ａ´／Ｏ・３１ｂ´＜Ａ：被検眼が後
方にずれている。 （ハ） Ｏ・３１ａ´／Ｏ・３１ｂ´＝Ａ：位置合せが
完了。

【００３５】なお、比較する距離はＯ・３１ａ´とＯ・
３１ｂ´の距離に限らず、Ｏ・３１ｃ´とＯ・３１ｄ´
の距離、または３１ａ´・３１ｃ´と３１ｂ´・３１ｄ
´の距離でも良い。

【００３６】マイクロコンピュ−タ５５はこの情報を画
像合成回路５０を介してＴＶモニタ４４上に表示する。
表示方法は、例えば、図６に示すような直接移動方向を
指示するものや、所定の指示マ−クを示すものであって
も良い。また、検者は輝点２６´を見て操作するため、
光軸方向のアライメント情報の表示位置は、光学的にで
きている輝点２６´の付近に示す方が、検者は視線を頻
繁に動かさなくて良く、アライメント操作がしやすくな
る。

【００３７】以上のようにしてアライメントが完了した
ら、検者は測定スイッチを押して眼屈折力測定を行う
（アライメント完了をマイクロコンピュ−タ５５が判断
したら、トリガ信号を発し自動的に測定を開始するよう
にしても良い）。

【００３８】トリガ信号を受けたマイクロコンピュ−タ
５５は、ドライバ５７を介して測定用光源１を点灯す
る。測定用光源１から出射した測定光束は、集光レンズ
２、タ−ゲット板３、ビ−ムスプリッタ４、投影レンズ
５、ビ−ムスプリッタ６を経て、被検眼Ｅの角膜近傍に
集光した後、眼底に到達する。正常眼の場合、眼底で反
射したタ−ゲット像は、ビ−ムスプリッタ７で反射し、
リレ−レンズ８、９を通過後、結像レンズ１２によって
受光素子１３上で結像する。被検眼に屈折異常がある場
合は、受光素子１３で受光した眼底反射光の受信信号に
基づき、マイクロコンピュ−タ５５はＤＣモ−タ６３を
駆動して移動レンズ１１とともにタ−ゲット板３を被検
眼Ｅの眼底と共役な位置にくるように移動する。

【００３９】次に、第１リレ−レンズ２１を移動して固
視標２３と被検眼Ｅの眼底が共役な位置においた後、さ
らにこれを適当なディオプタ分だけ雲霧がかかるように
移動させる。被検眼Ｅに雲霧がかかった状態で、測定用
光源１、角膜反射除去マスク１０及び受光素子１３を光
軸の回りに１８０度回転させる。回転中、受光素子１３
からの信号によりタ−ゲット板３及び移動レンズ１１が
移動し、その移動量をポテンシュメ−タ６５が検出して
各経線方向の屈折力値を知ることができる。マイクロコ
ンピュ−タ５５は各経線方向の屈折力値に所定の処理を
施すことによって被検眼の屈折力を得て、測定結果は画
像合成回路５０を介してＴＶモニタ４４に表示される。

【００４０】また、測定結果はプリントスイッチが押さ
れることによりプリンタから印字出力される。

【００４１】本実施例では、ＴＶモニタ４４上の輝点３
１ａ´〜３１ｄ´は検者が目視で行うアライメント情報
としては使用しないため、斜めアライメント指標投影光
学系３０ａ〜３０ｄの投影光軸が配置される角度α，β
は、撮像光学系による輝点検出の検出精度及び装置の要
求に応じ任意に設定することができる。すなわち、角度
αを大きくすることにより、輝点３１ａ´〜３１ｄ´の
中心Ｏからの距離を大きくすることができ、フォ−カス
方向のずれ量の偏位が大きくなるためフォ−カス検出の
精度を向上させることができる。逆に、角度βは小さく
できるため、斜めアライメント指標投影光学系３０を装
置に組み込む上での大型化が避けられる。また、テレセ
ントリック絞り４２も長穴形状にすることができ、前眼
部照明を兼ねる光源３１の光量も特に大幅に増大させる
必要がない。

【００４２】以上、本発明を眼屈折力測定装置に適用し
た実施例を説明したが、本発明はこれに限られるもので
なく、種々の眼科装置において種々の変容が可能であ
る。例えば、実施例では上下左右方向のアライメントに
使用する第１指標投影光学系を持つが、前述のように角
膜中心の座標位置は、第２指標投影光学系３０による角
膜反射輝点３１ａ´〜３１ｄ´の位置から得ることがで
きるため、上下左右方向のアライメントに使用する指標
をＴＶモニタ４４上に電気的に形成し、第１指標投影光
学系は省略することができる。

【００４３】また、実施例ではアライメント状態の検出
結果に基づいて検者自身がアライメント操作をするが、
さらに、光学系を３次元的に移動するモ−タ等の駆動機
構を設け、アライメント状態を検出したマイクロコンピ
ュ−タの制御により、自動的にアライメントすることも
できる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の眼科装置を大幅に変更することなく、簡単なアラ
イメント検出機構を実現でき、ことに前後方向（フォ−
カス方向）のアライメントを正確かつ容易に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の装置の光学系配置図である。

【図２】第２指標投影光学系を被検者側から見た図であ
る。

【図３】実施例の装置の電気系ブロック図の要部を示す
図である。

【図４】ＴＶモニタ上に映し出された被検眼の前眼部像
と光源の角膜反射像の表示例を示す図である。

【図５】角膜中心の座標位置検出を説明する図である。

【図６】光軸方向のアライメント情報の表示方法を示す
図である。

【符号の説明】

３０ 第２指標投影光学系 ４３ ＴＶカメラ ４４ ＴＶモニタ ５３ フレ−ムメモリ ５４ 画像処理回路 ５５ マイクロコンピュ−タ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検眼の検査手段を有し、該検査手段に
   対して被検眼を所定の位置関係に位置合せすることが必
   要な眼科装置において、被検眼までの光学的距離が異な
   る被検眼前眼部を照明する照明光学系と、該照明光学系
   の角膜反射像を検出する検出光学系と、該検出光学系に
   よる検出結果に基づいて被検眼に対する前後方向のアラ
   イメント状態を判断する判断手段と、を有することを特
   徴とする眼科装置。
2. 【請求項２】 請求項１の眼科装置は、前記判断手段に
   より得られるアライメント状態を表示する表示手段を有
   することを特徴とする眼科装置。
3. 【請求項３】 請求項１の眼科装置は、前記判断手段に
   よりアライメント状態が適正と判断されると検査開始信
   号を出力する出力手段と、を有することを特徴とする眼
   科装置。
4. 【請求項４】 請求項１の照明光学系は、前記検査手段
   の軸を中心に対称な位置にある光学系を複数組持つこと
   を特徴とする眼科装置。
5. 【請求項５】 被検眼の検査手段を有し、該検査手段に
   対して被検眼を所定の位置関係に位置合せすることが必
   要な眼科装置において、前記検査手段の軸を中心に対称
   な位置にある光学系を複数組持つ照明光学系と、該照明
   光学系の角膜反射像を検出する検出光学系と、該検出光
   学系による検出結果に基づいて被検眼に対するアライメ
   ント状態を判断する判断手段と、を有することを特徴と
   する眼科装置。