JPH11206709A - 他覚式眼屈折力測定装置 - Google Patents

他覚式眼屈折力測定装置

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JPH11206709A
JPH11206709A JP10023757A JP2375798A JPH11206709A JP H11206709 A JPH11206709 A JP H11206709A JP 10023757 A JP10023757 A JP 10023757A JP 2375798 A JP2375798 A JP 2375798A JP H11206709 A JPH11206709 A JP H11206709A
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JP
Japan
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eye
visible light
refractive power
light
objective
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JP10023757A
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English (en)
Inventor
Izumi Umemura
泉 梅村
Yoichi Iki
洋一 壱岐
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、被検眼の前眼部をカラー観察する
ことのできる他覚式眼屈折力測定装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 被検眼Eの屈折力を他覚的に測定する他
覚式眼屈折力測定装置において、被検眼Eに可視光を投
影するための白色LED30と、白色LED30にて投
影され被検眼Eにて反射された可視光を導くための観察
光学系3と、観察光学系3にて導かれた可視光を撮像す
るためのカラーCCDカメラ34と、カラーCCDカメ
ラ34にて撮像された像を表示するためカラーモニタを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検光学系の屈折
力を他覚的に測定するための他覚測定手段を備える他覚
式眼屈折力測定装置に関し、特に前眼部観察を行なうこ
とのできる他覚式眼屈折力測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、被検眼の屈折力を他覚的に測
定する他覚測定装置が広く用いられている。このような
他覚式眼屈折力測定装置のうち、被検眼の前眼部に対し
て近赤外光を投影し、前眼部で反射された近赤外線を白
黒CCDカメラなどで撮像して白黒モニタに表示するこ
とによって、被検眼に対する装置のアライメント状態を
観察することのできる装置が提案されている。
【0003】このような測定装置において観察用の光源
として近赤外線を用いているのは、可視光を投影した場
合には該可視光によって被検眼が縮瞳してしまい、測定
に支障をきたすおそれがあるからである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のこ
のような他覚式眼屈折力測定装置では、被検眼の状態を
観察をするための光源として近赤外光源が用いられてい
たため、撮像された被検眼の状態を表示しても白黒画像
となってしまうため、実際の色の変化が見づらく被検眼
の状態を細部まで観察することができないという問題点
を有していた。
【0005】本発明は、このような従来の他覚式眼屈折
力測定装置における問題点に鑑みてなされたもので、前
眼部の状態を可視光にて観察することのできる他覚式眼
屈折力測定装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決する手段】このような従来の他覚式眼屈折
力測定装置における問題点を解決するために請求項1に
記載の本発明は、被検眼の屈折力を他覚的に測定する他
覚式眼屈折力測定装置において、被検眼に可視光を投影
するための可視光源と、前記可視光源から投影され前記
被検眼にて反射された可視光を導くための観察光学系
と、前記観察光学系にて導かれた可視光を撮像するため
の撮像手段と、前記撮像手段にて撮像された像を表示す
るための表示手段とを備えることを特徴として構成され
ている。
【0007】また請求項2に記載の本発明は、請求項1
に記載の本発明において、前記可視光源は白色LEDで
あることを特徴として構成されている。
【0008】また請求項3に記載の本発明は、請求項1
又は請求項2に記載の本発明において、前記可視光源を
複数備え、該複数の可視光源を被検眼に対して可視光を
相互に異なる角度で投影可能な位置に配置したことを特
徴として構成されている。
【0009】また請求項4に記載の本発明は、請求項1
乃至請求項3に記載の本発明において、前記撮像手段は
カラー撮像素子であることを特徴として構成されてい
る。
【0010】また請求項5に記載の本発明は、請求項1
乃至請求項4に記載の本発明において、前記可視光源か
ら投影される可視光の光量を任意に調整するための光量
調整手段を備えることを特徴として構成されている。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は他覚式眼屈折
力測定装置の光学的構成を側面方向より示す図、図2は
被検者側から見た測定窓周辺の拡大図、図3はカラーモ
ニタ4に表示される画面を表す図、図4は他覚式眼屈折
力測定装置の電気的構成を示すブロック図である。
【0012】まず他覚式眼屈折力測定装置の構成につい
て説明し、その後、他覚式眼屈折力測定装置による測定
手順について説明する。図1に示すように他覚式眼屈折
力測定装置は、被検眼Eの屈折力を他覚的に測定するた
めの他覚測定手段たる測定部1と、被検眼Eを所定の向
きに固視させるための固視光学系2と、被検眼Eの前眼
部の状態を観察するため該被検眼Eに観察用の光を投影
するための光源である白色LED30及び赤外光源31
と、これら可視光源30又は赤外光源31にて投影され
被検眼Eにて反射された光を共通経路にて導くための観
察光学系3と、該観察光学系3にて導かれた光を撮像す
るための撮像手段たるカラーCCDカメラ34と、該カ
ラーCCDカメラ34にて撮像された像を表示するため
の表示手段たるカラーモニタ4と、これら測定部1、固
視光学系2及び観察光学系3等を制御等するための図4
に示す制御部5とを筐体内に納めて構成されている。
【0013】このうち測定部1及び固視光学系2は、従
来の他覚測定装置と同様な原理及び構成によるものであ
り、詳細は省略し、その概要のみを説明する。測定部1
は被検眼Eに対して測定光を投影すると共に被検眼Eに
て反射された測定光を受光する。具体的には図1に示す
ように、測定部1は赤外光源10、レンズ11、12、
チョッパ13、ハーフミラー14、絞り15及び受光器
16を有して構成され、赤外光源10から発せられた測
定光をレンズ11を介してチョッパ13にて走査し、走
査された測定光をハーフミラー14を介して被検眼Eに
導き、被検眼Eの眼底にて反射された測定光及び角膜に
て反射された測定光をハーフミラー14、レンズ12及
び絞り15を介して受光器16にて受光する。
【0014】受光器16には、被検眼Eの眼底にて反射
された測定光を受光するための図示しない2対の光電変
換素子及び角膜にて反射された測定光を受光するための
4分割受光素子が配置されている。光電変換素子にて測
定光が受光されると該光電変換素子から制御部5に信号
が出力され、該制御部5において、一対の光電変換素子
にて受光された測定光と、他の一対の光電変換素子にて
受光された測定光との位相差に基づいて測定値が算出さ
れる。
【0015】また4分割受光素子には4つの素子が前記
光軸を中心として上下左右の均等位置に配置されてお
り、各素子にて測定光が受光されると制御部5に信号が
出力され、該制御部5において、各素子にて受光された
測定光の受光量差に基づいて、他覚測定装置に対する被
検眼Eのアライメント状態が適正であるか否かが判断さ
れる。
【0016】固視光学系2は固視用の可視光源20、固
視標21、レンズ22、及びハーフミラー23、24に
て構成されており、可視光源20から発せられ固視標2
1を透過した固視光をレンズ21及びハーフミラー2
3、24を介して被検眼Eに投影し、被検者に固視光を
見せることによって被検眼Eの固視を行う。ここで可視
光観察している場合は、被検者が可視光照明されている
ために、被検眼が縮瞳したりするので、固視標21が見
えにくく、被検者の視線が定まりにくくなりやすい。こ
のために安定した観察がし難くなる。このため、可視光
LEDの選択及び明るさの変更に応じて、固視標を照明
している可視光源20の明るさを連動して変更すること
が望ましい。そのため、マイクロプロセッサー58は、
カラー観察の場合は、白色LED操作パネル57の入力
に応じて、固視標21の明るさを設定し、図示なき固視
標駆動回路を通して、可視光源20の明るさを調整する
ように構成してもよい。また、マイクロプロセッサ58
は、赤外観察の屈折測定時には、十分に被検眼が散瞳す
るように、可視光源20の明るさを調整する。また。固
視標を照明する可視光源20としても、白色LEDを使
用すると、明るさの変更の制御が容易で、それにともな
う色温度の変化が小さいので、都合がよい。
【0017】ここで本装置は、被検眼Eの前眼部を可視
光にて観察するためのカラー観察と、被検眼Eの前眼部
を従来と同様に赤外光にて観察するための赤外観察との
両方を選択的に行なうことが可能であり、このためにカ
ラー観察用の可視光源として上述の白色LED30が設
けられており、また赤外観察用の赤外光源として上述の
赤外LED31が設けられている。
【0018】このうち白色LED30は、図2に示すよ
うに、装置筐体の被検者側の面に設けられた測定窓6周
辺に8個設けられており、被検眼Eに対して相互に異な
る角度で可視光を投影する位置に配置されている。本実
施形態では、測定窓6の中心位置(測定部1による測定
光の光軸位置)からL1離れた第一のグループに属する
白色LED30a〜30dと、測定窓6の中心位置から
L2離れた第二のグループに属する白色LED30e〜
30hとが配置されている。そして図1に示すように、
第一のグループに属する白色LED30a〜30dから
発せられた可視光は被検眼Eに対して角度α1にて、第
二のグループに属する白色LED30e〜30hから発
せられた可視光は被検眼Eに対して角度α2にて入射す
ることとなる。本実施形態の装置では、このように被検
眼Eに対して異なる角度で可視光を投影することによっ
て後述する被検眼Eの縮瞳状態の観察が可能となる。
【0019】なお白色LED30としては日亜化学工業
(株)製のNSPW310ASなどを使用することがで
きる。この白色LEDは検眼装置に一般的に使用される
ハロゲンランプやタングステンランプなどとは異なり、
電流によって光源の明るさを変化させた場合に、色温度
の変化が極めて小さい。したがってカラーバランスの安
定した照明光を簡易に得ることができ、ビデオ撮影用の
光源としては最適である。
【0020】またこのような白色LEDは、点灯、消灯
に対する応答速度が高速であることに加え、点灯時の発
熱量も小さいので、白色LEDの点灯による発熱によっ
て被検者が暑く感じることもなく、被検者の瞬きの原因
となる被検眼Eの乾燥を抑えることができるため、安定
した被検眼Eの観察ができる。さらに、大きさが通常の
LEDと同じで小さいため、設置位置を考慮する必要な
く装置に複数設置することができる。
【0021】一方、赤外LED31は従来と同様に近赤
外光を投影するもので、図2に示すように測定窓6の左
右にそれぞれ1つずつ配置されている。
【0022】また観察光学系3は、白色LED30にて
投影され被検眼Eで反射された可視光及び赤外LED3
1にて投影され被検眼Eの前眼部で反射された赤外光
(以下、必要に応じて可視光及び赤外光を単に「観察
光」とする)を共通経路にて導くもので、全反射ミラー
32、フィルタ切替器33、及びカラーCCDカメラ3
4と、レンズ35及び可変絞り36とを備えて構成され
ている。
【0023】被検眼Eの前眼部で反射された観察光は、
固視光学系2のハーフミラー24で反射され、固視光学
系2のハーフミラー23を透過し、さらに前記観察光学
系3の全反射ミラー32で反射され、レンズ35、可変
絞り36、フィルタ切替器33を介して撮像手段たるカ
ラーCCDカメラ34に到達する。該カラーCCDカメ
ラ34に到達した観察光は制御部5によって所定の処理
がなされ、制御部5は図3、4に示すカラーモニタ4に
前眼部の画像を出力する。
【0024】ここでフィルタ切替器33は、赤外カット
フィルタ37とダミーガラス38とを備えてなるもの
で、赤外カットフィルタ37又はダミーガラス38のい
ずれかを観察光学系3の光軸上に交換自在に配置するこ
とができる。このようにフィルタ切替器33によって赤
外カットフィルタ37を配置するのは次の理由による。
まず、カラーCCDカメラなどに使用されている半導体
撮像素子は、一般的に近赤外領域に高い感度を持ってい
る。したがってこのままカラー撮像用に使用すると、近
赤外領域の光信号により、カラーバランスの悪い像にな
ってしまう。このため、一般的には赤外カットフィルタ
ーを挿入し、可視光のみに感度を持つようにしている。
その一方、観察光学系3の光軸上に赤外カットフィルタ
37が常時配置されていると、赤外光が該赤外カットフ
ィルタ37により遮断されるため、赤外光源による観察
においては観測手段たるCCDカメラ34に前眼部像が
到達しない。したがって、赤外光源による観察時には赤
外カットフィルタ37を観察光学系3の光軸上から取り
除く必要がある。そこで本実施形態では、通常ならばカ
ラーCCDカメラ34内に一体的設けられる赤外カット
フィルタ37を光軸上から随時取り除くことができるよ
うに、フィルタ切替器33によってCCDカメラ34外
に配置するのである。
【0025】またフィルタ切替器33によってダミーガ
ラス38を配置するのは次の理由による。すなわちフィ
ルタ切替器33によって単に赤外カットフィルタ37を
観察光学系3の光軸上から取り除いたのでは、近赤外の
波長(750nm〜2500nm)と可視光の波長(550
nm)との相違及び赤外カットフィルタ37の屈折率の影
響により、CCDカメラ34に入力される像のピントが
ずれてしまう。そこで、本実施形態においては前記近赤
外の波長と可視光の波長との相違を考慮した所定の材質
及び所定の厚さからなるダミーガラス38を用いるので
ある。すなわち近赤外光源による観察をおこなうときに
は、赤外カットフィルタ37に替えて前記ダミーガラス
38を観察光学系3の光軸上に配置して、ピントのずれ
を解消するのである。このように、観察光学系3の光軸
上に赤外カットフィルタ37とダミーガラス38と交換
自在とするために、赤外カットフィルタ37とダミーガ
ラス38とを前記フィルタ切替器33内に設けている。
【0026】なお前記フィルタ切替器33と全反射ミラ
ー32の間に設置された可変絞り36は、カラーCCD
カメラ34の露出が過不足になった場合に、適切なカメ
ラの露出で前眼部を観察することができるようにカラー
CCDカメラ34の受光量を調整するものである。また
カラーモニタ4はカラーCCDカメラ34にて撮像され
た像を観察可能に表示する。
【0027】次に、図4に示す制御部5について説明す
る。この制御部5はマイクロプロセッサを中心とした電
気的回路により構成されるもので、図4に示すように、
光量調整手段たる白色LED制御回路50と、赤外LE
D31の消点灯を制御する赤外LED制御回路51、観
察光学系3の可変絞り36を制御する絞り制御回路5
2、観察光学系3のフィルタ切替器33を制御するフィ
ルタ切替駆動回路53、カラーCCDカメラ34に入力
された画像を補正する画像補正回路54、カラーモニタ
4に画像・文字を出力・表示させる表示回路55、観察
モードを切替えるためのモード切替スイッチ56、点灯
させる白色LED及びその光量を指示するための白色L
ED操作パネル57及び、これら白色LED制御回路5
0、赤外LED制御回路51、絞り制御回路52、フィ
ルタ切替駆動回路53、画像補正回路54、表示回路5
5、モード切替スイッチ56及び白色LED操作パネル
57を制御するためのマイクロプロセッサ58を備え
る。なお、これら各回路の動作については後述の観察手
順の中で説明する。
【0028】次に、本実施形態における他覚式眼屈折力
測定装置を用いて被検眼Eの前眼部を観察する手順につ
いて説明する。この前眼部の観察は上述のようにカラー
観察と赤外観察とに大別され、検者はまずモード切替ス
イッチ56によっていずれかの観察を選択する。検者が
モード切替スイッチ56によってカラー観察モードを選
択すると、その信号がマイクロプロセッサ58に入力さ
れ、該マイクロプロセッサ58から、白色LED制御回
路50に点灯信号、赤外LED制御回路51に消灯信
号、フィルタ切替駆動回路53に赤外カットフィルタ3
7を光軸上に配置させる信号がそれぞれ出力される。
【0029】点灯信号を受け取った白色LED制御回路
50は白色LED30を点灯させる。このとき光量調整
手段たる白色LED制御回路50は、白色LED30に
所定量の電流を流すことによって、白色LED30を前
眼部を観察するための標準的な光度にする。消灯信号を
受け取った赤外LED制御回路51は赤外LED31を
消灯させる。また、赤外カットフィルタ37を光軸上に
配置させる信号を受け取ったフィルタ切替駆動回路53
によって観察光学系3のフィルタ切替器33が駆動され
観察光学系3の光軸上に赤外カットフィルタ37が配置
される。
【0030】前記動作により白色LED30から発せら
れ被検眼E前眼部にて反射した観察光がカラーCCDカ
メラ34に入力され、制御部5の表示回路55に観察光
が入力され、該表示回路55から前眼部のカラー画像が
カラーモニタ4に出力され、前眼部のカラー画像がカラ
ーモニタ4に表示される。
【0031】ここで、検者は装置に設けられた図示しな
い白色LED操作パネル57を操作することによって、
点灯させる白色LED30の位置とその点灯させる白色
LED30の光量を調整することができる。検者が白色
LED操作パネル57を操作すると、その操作内容に応
じた白色LED30の位置及び光量を示す信号がマイク
ロプロセッサ58を経て白色LED制御回路50に入力
され、該白色LED制御回路50は、点灯させる白色L
ED30の位置に関する信号に基づいて所定の白色LE
D30を点灯又は消灯させ、また点灯させる白色LED
30の光量に関する信号に基づいて該白色LED30に
流れる電流を増減させ白色LED30の光度を変化させ
る。このようにすることによって、可視光源の位置や光
量を変化させた場合の被検眼Eの縮瞳状態を観察するこ
とが可能となる。すなわち可視光源の位置や光量によっ
て被検者が感じる眩しさが異なり、それに応じて瞳孔の
大きさが変化するので、被検眼Eの暗順応や明順応の速
度を測定したり、縮瞳した状態での被検眼Eの虹彩の状
態を観察することができる。
【0032】なお制御部5の絞り制御回路52は、この
ときの光量変化に応じてCCDカメラ34の露出の過不
足状態を検出し、露出が過不足である場合には観察光学
系3の可変絞り36を駆動させ、カラーCCDカメラ3
4の露出を適正値にする。
【0033】次に、検者がモード切替スイッチ56によ
って赤外観察モードを選択すると、その信号がマイクロ
プロセッサ58に入力され、該マイクロプロセッサ58
から、白色LED制御回路50には消灯信号、赤外LE
D制御回路51には点灯信号、フィルタ切替駆動回路5
3にはダミーガラス38を光軸上に配置させる信号がそ
れぞれ送られる。
【0034】点灯信号を受け取った赤外LED制御回路
51は赤外LED31を点灯させ、消灯信号を受け取っ
た白色LED制御回路50は上述のカラー観察において
点灯していた白色LED30を消灯させる。また、ダミ
ーガラス38を光軸上に配置させる信号を受け取ったフ
ィルタ切替駆動回路53は観察光学系3のフィルタ切替
器33を駆動させ、上述のカラー観察において観察光学
系3の光軸上に配置された赤外カットフィルタ37に替
えてダミーガラス38を観察光学系3の光軸上に配置す
る。
【0035】前記動作により白色LED30から発せら
れ被検眼E前眼部にて反射した観察光がカラーCCDカ
メラ34に入力され、制御部5の表示回路55によって
装置のカラーモニタ4に前眼部の画像が表示され、前眼
部の観察又は屈折力測定のためのアライメント状態の観
察をすることが可能となる。
【0036】ここで、通常カラータイプのモニタで白黒
画像を単に表示しようとすると不自然な画像しか表示さ
れない。したがって本実施形態においては、図4に示す
ように、カラーCCDカメラ34からの出力を画像補正
回路54を経由して表示回路55に出力する。そして赤
外観察時にはマイクロプロセッサ58から画像補正回路
54に制御信号を出力し、近赤外光をカラーモニタ4で
表示する場合の不自然さをなくすように補正を施す。
【0037】このように赤外観察を行なった後、被検眼
Eの屈折力を従来と同様の手順にて測定した場合には、
図3に示すように、測定によって得られた値を被検眼E
の赤外観察画像に重ねて表示する(測定によって得られ
た値を符号4aにて示す)。ここで、本実施形態におい
ては表示手段としてカラーモニタ4を用いているので、
測定によって得られた値4aは他の表示内容とは異なる
所定の色で表示され、検者にとって一層識別容易とな
る。また測定によって得られた値4aが正常である場合
と異常である場合とで色分けして表示することも可能で
あり、集団検診時のような大量検診時における異常値の
見落としを防止することができる。この他、測定によっ
て選られた値だけでなく、装置の異常や、バッテリーの
状態等を色表示してもよい。
【0038】さてこれまで本発明の一実施形態について
説明したが、本発明は前記に示した実施形態に限定され
ず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態に
て実施されてよいものであり、以下、これら異なる形態
について説明する。
【0039】まず可視光源としては白色LEDに限られ
ず、他の可視光源をしてもよい。また白色LED30の
数、配置位置、投光角度は図2に示すものに限られるわ
けではなく、任意の数、配置位置、投光角度で設けるこ
とができる。その他、観察光学系の構成や配置も、周知
のあらゆるものが適用されてよい。またカラーCCDカ
メラは、カラー固体撮像素子又はカラー半導体撮像素子
等のカラー撮像素子であればいかなるものでもよい。
【0040】
【発明の効果】これまで説明したように請求項1、4記
載の本発明は、被検眼に可視光を投影するための可視光
源と、可視光源から投影され被検眼にて反射された可視
光を導くための観察光学系と、観察光学系にて導かれた
可視光を撮像するための撮像手段と、撮像手段にて撮像
された像を表示するための表示手段とを備えたこと等に
より、被検眼の前眼部をカラーで観察することができ、
従来の赤外観察では欠落していたカラー情報を得ること
ができると共に、縮瞳状態の被検眼をも容易に観察する
ことができる。
【0041】さらに請求項2記載の本発明は、可視光源
は白色LEDであることにより、カラーバランスの安定
した照明光を供給することができる。また発熱量を少な
くすることができ被検眼の乾燥を抑えることができるた
め、安定した被検眼の観察ができるという効果もあり、
さらに可視光源を小さくすることができるため、可視光
源の設置位置を考慮する必要なく装置に複数設置するこ
とができる。
【0042】しかも請求項3、5記載の本発明は、可視
光源を複数備え、該複数の可視光源を被検眼に対して可
視光を相互に異なる角度で投影可能な位置に配置したこ
と等により、可視光が被検眼に対して入射する角度、光
量を変化させることができるので、前眼部を単に観察す
るだけではなく、暗順応や明順応の速度を測定したり、
縮瞳した状態での被検眼の虹彩の状態を観察することも
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】他覚式眼屈折力測定装置の光学的構成を側面方
向より示す図である。
【図2】被検者側から見た測定窓周辺の拡大図である。
【図3】カラーモニタに表示される画面を表す図であ
る。
【図4】他覚式眼屈折力測定装置の電気的構成を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
1 測定部 2 固視光学系 3 観察光学系 4 カラーモニタ 5 制御部 30 白色LED 31 赤外LED 33 フィルタ切替器 34 カラーCCDカメラ 50 白色LED制御回路 51 赤外LED制御回路 52 絞り制御回路 53 フィルタ切替駆動回路 54 画像補正回路 55 表示回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検眼の屈折力を他覚的に測定する他覚式
    眼屈折力測定装置において、 被検眼に可視光を投影するための可視光源と、 前記可視光源から投影され前記被検眼にて反射された可
    視光を導くための観察光学系と、 前記観察光学系にて導かれた可視光を撮像するための撮
    像手段と、 前記撮像手段にて撮像された像を表示するための表示手
    段と、を備えることを特徴とする他覚式眼屈折力測定装
    置。
  2. 【請求項2】前記可視光源は白色LEDであることを特
    徴とする請求項1に記載の他覚式眼屈折力測定装置。
  3. 【請求項3】前記可視光源を複数備え、該複数の可視光
    源を被検眼に対して可視光を相互に異なる角度で投影可
    能な位置に配置したことを特徴とする請求項1又は請求
    項2に記載の他覚式眼屈折力測定装置。
  4. 【請求項4】前記撮像手段はカラー撮像素子であること
    を特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の他覚式眼屈
    折力測定装置。
  5. 【請求項5】前記可視光源から投影される可視光の光量
    を任意に調整するための光量調整手段を備えることを特
    徴とする請求項1乃至請求項4に記載の他覚式眼屈折力
    測定装置。
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