JPS6129727B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は眼の視度を自動的に測定する眼屈折計
に関し、殊に測定の結果が本装置の測定範囲外で
あるときには、その旨を検者に知らせる機能を備
えた装置に関する。 眼科の基礎検査として、あるいは眼鏡の調整の
際に眼の視度を測定する手動眼屈折計は古くから
使用されてきたが、最近になつて視度を自動的に
測定する装置が普及し始めている。処で個人によ
る視度の差はそれほど大きくないのが普通である
ため、測定精度を向上させる目的で、測定可能な
範囲は大多数の被検眼を測定できる値に設定する
ことが行われており、測定範囲を外れた被検者に
関しては、単に測定不可を文字あるいは記号で表
示したり、その測定範囲の極値で示している。し
かしながら、単に測定不可を表示しただけでは強
度近視、強度遠視、無水晶体眼等の原因の内、ど
の原因で測定不可なのか更には被検者の視度が正
ジオプター側に外れているか負ジオプター側に外
れているか解らないし、また極値で表示する方式
では視度が実際にその値であるのか、範囲を外れ
ているのか区別できない不都合があつた。 本発明は、上述従来の欠点を除去し、自動眼屈
折計の測定範囲を越えた眼屈折力を持つ被検者を
測定した際に、測定範囲の上限あるいは、下限側
で測定不可能なのか検者あるいは被検者に示すこ
とが可能になつた。 以下、自動眼屈折計の構成を説明した後、本発
明を特徴付ける構成を述べるものとする。 第１図で、Ｅは被検眼、Efは眼底すなわち網
膜、Epは瞳孔、Ecは角膜である。また１は固視
目標で、点滅する光源あるいは記号もしくは絵等
で被検者から離して配置する。２はダイクロイツ
クミラーで、第１３図に透過率Ｔの特性の一例を
描くように、近赤外より長波長側の光を反射し、
それより短波長測光を透過する性能を有するもの
で、更に固視目標１を凝視する被検眼Ｅの視線に
対して斜設する結果、被検者はミラー２を通して
固視目標１を見ることができる。またこのミラー
２は、測定中に両眼がこの同一特性のミラーを通
して固視目標を見ることができる寸法もしくは構
造とするが、これに関しては特願昭53−88865号
で述べた。 ３は対物レンズで、ダイクロイツク・ミラー２
によつて分岐された光軸にレンズ光軸を一致させ
て配設する。ミラー２と対物レンズ３は対物光学
系を構成する。４は測定パターンの投影と検知に
係る部分であるが、この部分の詳細は後程、第６
図に従つて説明する。 ５は第２のダイクロイツク・ミラーで、第１４
図に透過率Ｔの特性の一例を描くように、赤外光
を反射し、それより短波長測光を透過する性能を
有する。６はビームスプリツター、７は穴あきレ
ンズで、第２図に描くように光軸に一致した穴７
ａを有するが、穴の機能は後述する。８は照準板
で、照準用のマーク８ａ（第３図）が描かれてい
る。９はリレーレンズ、１０はビジコンのような
撮像管もしくは撮像素子列、１１は被検眼を照明
する赤外発光ダイオードで、筐体外部に設ける。 以上の部材の共役関係は破線で描いているが、
被検眼前部例えば角膜面Ecと照準板８をミラー
２の反射面、対物レンズ３並びに穴あきレンズ７
に関して共役とし、照準板８と撮像管１０の受光
面をリレーレンズ９に関して共役に配置する。従
つて撮像管１０は被検眼前部に重ねて照準用マー
クを撮像する。 次に１２は近赤外より長い波長の光を発する発
光ダイオード、１３はピンホール１３ａを備えた
遮光板である。このピンホール１３ａは位置合わ
せ用マークを形成するもので、ここでは光軸上に
１個設けているが光軸対称に複数個設けても良
い。そして遮光板１３の位置は以下の通りに決め
るものとする。被検眼と対物光学系の位置関係が
適正の時で、また角膜を凸面鏡とみなした場合、
ピンホール１３ａを発した光線がビームスプリツ
ター６の反射面で反射し、第２のダイクロイツ
ク・ミラー５を通過し、対物レンズ３で収斂作用
を受けた後、ダイクロイツク・ミラー２の表面で
反射し、角膜Ecに向う。角膜Ecで鏡面反射した
光源はつづいてダイクロイツクミラー３の表面で
反射し、対物レンズ１によつて収斂作用を受け、
ダイクロイツク・ミラー５とビームスプリツター
６そして穴あきレンズの穴７ａを通過して照準板
上にピンホールの像を結像する構成にしたもの
で、云い替えればピンホール１３ａをビームスプ
リツター６、対物レンズ１及びダイクロイツク・
ミラー２に関して角膜頂点と角膜面の曲率中心の
半分の位置（凸面鏡の焦点に当る）を共役にし、
照準板８を対物レンズ３の後側焦平面に配するこ
とで、角膜で反射した光線を略平行光に変換し、
対物レンズ３で照準板８上に結像させるものであ
る。なお、被検眼前部Ec像は対物レンズ３と穴
あきレンズ７の合成屈折力で照準板上に形成され
る。 以上の構成で、発光ダイオード１１と１２を点
灯すると、発光ダイオード１１を発した不可視の
赤外・近赤外光は被検眼前部を照明するから、そ
こで散乱反射された光束はダイクロイツク・ミラ
ー２の表面で反射し、対物レンズ３で収斂され、
近赤外成分は第２のダイクロイツク・ミラー５を
透過し、更にビームスプリツター６を透過して穴
あきレンズ７の屈折力で一旦照準板上に結像し、
次にリレーレンズ９によつて撮像管１０の受光面
に結像する。他方、発光ダイオード１２を発した
赤外・近赤外光束はビームスプリツター５で近赤
外成分のみが透過して被検眼に向うが、ダイクロ
イツク・ミラー２は近赤外光を反射するから前述
の光学作用に従つて撮像管１０の受光面にピンホ
ールの像を結ぶ。 第４図はテレビ受像器１４を示し、この受像器
は撮像管１０を含むテレビカメラと電気的に結合
されている。受像器のブラウン管等の表示画面は
被検眼前部の像と照準用マーク像８a′そして位置
合わせ用マーク像１３a′を写し出す。ただし、こ
の場合は被検眼の瞳と照準用マーク８a′は位置ず
れしているので被検眼と対物光学系とのアライメ
ントが崩れており、位置合わせ用マーク像１３
a′はボケているので被検眼と対物光学系の間隔が
不適正であることが操作者にわかる。 そこで被検眼に対し装置全体を水平・垂直方向
に、そして前後方向に調整すると第５図に描いた
状態にすることができる。 第５図では照準用マーク８a′と被検眼の瞳は同
心円状に並び、また位置合わせ用マーク１３a′は
照準用マーク８a′の中心に位置し、詳細な像とな
つている。 以下、第６図に従つて眼屈折力の測定部の説明
をするが、以下の実施形態では３本の経線に対応
する３組の測定パターンを投射する方法を採用し
ているので、予め３本の経像を選んだ理由を説明
する。 被検眼に乱視がある場合、乱視における経線方
向による視度の変化が正弦波的に変化すると仮定
すれば視度は経線方向の角度の関数として次式で
表わされる。 Ｄ＝Ａ sin（２θ＋α）＋Ｂ (1) 変数Ｄ，θは視度及び経線方向の角度を各々表
わす。定数Ａ，Ｂ，αは各々乱視度（円柱面視
度）、平均視度（球面視度）、乱視軸方向を表わす
ために使われる。(1)式の未知数は３つなので少な
くとも３つの経線方向での測定値があれば(1)式を
適用し、乱視度、平均視度、乱視軸方向の各値を
任意の経線方向に対して求めることができる。測
定する経線方向を３つに限定せずそれ以上増すこ
とにより、その内の任意の３組で上記値を求め他
の組合せで求めた値と平均化することにより、精
度を向上できることはいうまでもない。 第６図で、２０は赤外発光ダイオード、２１は
第９図に示すような開口２１を有する絞り板で、
３光束を分離するのに役立つ。２２はコンデンサ
ーレンズ、２３は偏角プリズムで平面形状を第１
５図にそして側方から見た形状を第１６図に示す
通りであり、各面に入射した光束を各々外側へ逸
らす作用を持つ。２４は三光束スリツト板で、第
１０図に示すように互いに120度をなす経線に垂
直なスリツト２４ａ，２４ｂ，２４ｃが設けられ
ており、これらスリツトが測定パターンとなる。
また、偏角プリズム２３は三光束スリツト板２４
に近接して配置するが、配置順序は逆でも良い。
２５はリレーレンズ、２６は三孔板で、第７図に
描くように３個の開口２６ａ，２６ｂ，２６ｃが
各経線に対応して配置される。２７は別のリレー
レンズで、部材２５，２６と共に一体化されて光
軸方向へ移動可能である。２８はリレーレンズ、
２９は有孔鏡で、第８図に描く通り３個の開口２
９ａ，２９ｂ，２９ｃを各経線に対応して備え
る。 ３０はリレーレンズ、３２はリレーレンズ、３
３は開口絞り板で、第１２図に描くように開口３
３ａを備える。３４はリレーレンズで、部材３
２，３３と一体的に光軸方向へ移動可能で、レン
ズ２５と２７の合成屈折力をレンズ３２と３４の
合成屈折力と同一に選んだ結果、両ユニツトを結
合し、不図示の移送手段によつて一回の測定中に
一回だけ一方向へ単調に移送する。 ３５は第１０図に描いた物と同じ三光束スリツ
ト板。３６ａ，３６ｂそして３６ｃはオプテイカ
ルフアイバー束あるいはアクリル製導光棒等のラ
イトガイドで、各ライトガイドの一端は三光束ス
リツト板の各スリツト開口に接触して配され、他
端はフオト・トランジスターのような受光素子に
接着される。以上の光学配置によつて三光束スリ
ツト２４と２５は中継する部材に関して点Ｐと常
に共役が維持される。 また３８はエンコーダのような測長器を有する
位置検出手段で、上述した可動ユニツトの軸上位
置を測定中、常に検出する。なお、ここでは可動
ユニツトとしてリレーレンズを移動しているが、
代りに三光束スリツト板を照明部及び測光部とと
もに軸方向へ移動しても良い。以降に作用を説明
するが、第６図に共役関係を示す光線は、三光束
スリツトを発生した光束について示している。発
光ダイオード２０を点灯すると赤外光は絞り板２
１を照明し、開口２１ａを発した光速はコンデン
サーレンズ２０で三光束スリツト板２４上に集光
する。その際、偏角プリズム２３の各面の作用
で、各スリツト２４ａ，２４ｂ，２４ｃを通つた
光束はより有効に分離され、リレーレンズ２５で
収斂作用を受け、各光束は三孔板２６の開口２６
ａ，２６ｂ，２６ｃで規正されて各光速が干渉す
るのを防いでいる。次いで３光束はリレーレンズ
２７の通過後、一旦結像して発散し、リレーレン
ズ２８で収斂して有孔鏡の開口２９ａ，２９ｂ，
２９ｃを夫々通過し、第２ダイクロイツク・ミラ
ー５で反射した後、再度結像し、更に発散して対
物レンズ３で収斂作用を受け、ダイクロイツク・
ミラー２で発散して点Ｐを含む光軸に垂直な凹面
上に測定パターン像を結ぶ。今、点Ｐが眼底Ef
に一致していると仮定すると、眼底で散乱反射し
た光束は被検眼を射出して元来た光路を逆行し、
ダイクロイツク・ミラー２で反射して対物レンズ
３によつて一旦結像し、第２のダイクロイツク・
ミラー５の反射に続いて有孔鏡２９の鏡面で反射
し、リレーレンズ３０によつてミラー３１の後方
で結像し、更にリレーレンズ３２、開口絞り板３
３、リレーレンズ３４を経て三光束スリツト板３
５上に結像し、各スリツト３５ａ，３５ｂ，３５
ｃを通つた光束はライトガイド３６ａ，３６ｂ，
３６ｃを通つて受光素子３７ａ，３７ｂ，３７ｃ
に入射する。その際、点Ｐが眼底に一致していれ
ば、三光束スリツト板２４の測定パターン用スリ
ツトの像は検知用三光束スリツト板のスリツトに
正確に一致して詳明に結像するから受光量は最大
量となる。しかしながら、点Ｐが眼底Efより前
又は後にある時には検知用三光束スリツト上に形
成される測定パターン像はボケているばかりでな
く、経線方向にずれているから受光量は低下する
わけである。像が経線方向にずれている理由は、
結像位置が光軸を外れた軸外光束で形成されるた
めである。測定開始とともに可動ユニツト２５，
２６，２７，３２，３３，３４４を初期位置から
移動すると、受光素子３７ａ，２７ｂ，３７ｃは
徐々に増加するが、乱視がある場合、３個の受光
素子は同時にピーク値を検知することはなく、順
次ピーク時を取ることになる。 受光素子の出力は増幅器で増幅された後、ピー
ク検出器でピーク検出がなされる一方、位置検出
器３８は常時位置検出信号をマイクロプロセツサ
ーの様な演算処理回路へ入力しているが、各出力
がピーク値に成つた時の各位置を、仮に−2.45、
−2.70、−1.85とする。 また受光素子３７ａ，３７ｂ，３７ｃの夫々に
対応した各スリツト３５ａ，３５ｂ，３５ｃの経
線は各々０゜、120゜、240゜であるとすると、(1)
式よりＡ，Ｂ，αは次の様に求まる。 The present invention relates to an eye refractometer that automatically measures the diopter of the eye, and more particularly to a device that has a function to notify the examiner when the measurement result is outside the measurement range of the device. Manual eye refractometers have been used for a long time to measure the diopter of the eye as a basic ophthalmological examination or when adjusting glasses, but recently devices that automatically measure diopter have become popular. There is. However, the difference in diopter between individuals is usually not that large, so in order to improve measurement accuracy, the measurable range is set to a value that can measure the majority of the eyes being examined. For subjects who are outside the measurement range, the inability to measure is simply indicated by letters or symbols, or by the extreme value of the measurement range. However, simply displaying that measurement is not possible is not enough to determine which of the causes, such as severe myopia, severe hyperopia, or aphakic eye, is causing measurement to be impossible.Furthermore, whether the subject's diopter is off to the positive diopter side or negative diopter. There was no way to tell if the diopter was off to the side, and the method of displaying extreme values had the disadvantage that it was impossible to tell whether the diopter was actually at that value or out of range. The present invention eliminates the above-mentioned conventional drawbacks, and when measuring a subject whose eye refractive power exceeds the measurement range of an automatic eye refractometer, it is possible to determine whether measurement is impossible at the upper or lower limit of the measurement range. It has become possible to show this to the examiner or subject. The configuration of the automatic eye refractometer will be explained below, and then the configuration that characterizes the present invention will be described. In FIG. 1, E is the eye to be examined, Ef is the fundus or retina, Ep is the pupil, and Ec is the cornea. Reference numeral 1 is a fixation target, which is placed away from the subject using a blinking light source, symbol, or picture. 2 is a dichroic mirror, which reflects light in wavelengths longer than near-infrared, as shown in Figure 13, which shows an example of the characteristics of transmittance T.
It has the ability to transmit shorter wavelength photometry, and as a result of being installed obliquely to the line of sight of the subject's eye E fixating the fixation target 1, the subject cannot see the fixation target 1 through the mirror 2. can. The mirror 2 is dimensioned and constructed so that both eyes can view the fixation target through the mirror having the same characteristics during measurement, as described in Japanese Patent Application No. 88865/1983. 3 is the objective lens, dichroic mirror 2
The lens optical axis is arranged so as to coincide with the optical axis branched by. The mirror 2 and objective lens 3 constitute an objective optical system. 4 is a part related to the projection and detection of the measurement pattern, and the details of this part will be explained later in Part 6.
This will be explained according to the diagram. 5 is the second dichroic mirror, the 14th
As shown in the figure, which shows an example of the characteristic of transmittance T, it has the ability to reflect infrared light and transmit shorter wavelength photometry. 6 is a beam splitter, 7 is a perforated lens, and the hole 7 is aligned with the optical axis as shown in Figure 2.
The function of the hole will be described later. Reference numeral 8 denotes an aiming plate, on which an aiming mark 8a (Fig. 3) is drawn. 9 is a relay lens, 10 is an image pickup tube or image sensor array such as a vidicon, and 11 is an infrared light emitting diode for illuminating the eye to be examined, which is provided outside the housing. The conjugate relationships of the above members are drawn with broken lines,
The front part of the eye to be examined, for example, the corneal surface Ec and the aiming plate 8 are connected to the reflective surface of the mirror 2, the objective lens 3, and the perforated lens 7.
The sight plate 8 and the light receiving surface of the image pickup tube 10 are arranged to be conjugate with respect to the relay lens 9. Therefore, the imaging tube 10 images the aiming mark superimposed on the front part of the subject's eye. Next, 12 is a light emitting diode that emits light with a wavelength longer than near-infrared, and 13 is a light shielding plate provided with a pinhole 13a. The pinhole 13a forms a positioning mark, and here one pinhole 13a is provided on the optical axis, but a plurality of pinholes 13a may be provided symmetrically with the optical axis. The position of the light shielding plate 13 is determined as follows. When the positional relationship between the eye to be examined and the objective optical system is appropriate, and the cornea is regarded as a convex mirror,
The light beam emitted from the pinhole 13a is reflected by the reflective surface of the beam splitter 6, passes through the second dichroic mirror 5, is converged by the objective lens 3, and then is reflected by the surface of the dichroic mirror 2. It is reflected and goes towards the cornea Ec. The light source specularly reflected by the cornea Ec is then reflected by the surface of the dichroic mirror 3, and is converged by the objective lens 1.
The pinhole image is formed on the sight plate by passing through the dichroic mirror 5, the beam splitter 6, and the hole 7a of the perforated lens. , objective lens 1 and dichroic lens
With respect to mirror 2, the corneal vertex and the half position of the center of curvature of the corneal surface (corresponding to the focal point of the convex mirror) are conjugated,
By arranging the aiming plate 8 on the back focal plane of the objective lens 3, the light rays reflected by the cornea are converted into approximately parallel light,
The objective lens 3 forms an image on the aiming plate 8. Note that the Ec image of the front part of the eye to be examined is formed on the sight plate by the combined refractive power of the objective lens 3 and the perforated lens 7. With the above configuration, when the light-emitting diodes 11 and 12 are turned on, the invisible infrared and near-infrared light emitted from the light-emitting diode 11 illuminates the front part of the subject's eye, and the light beams scattered and reflected there are sent to the dichroic mirror. It is reflected by the surface of 2 and converged by the objective lens 3,
The near-infrared component passes through the second dichroic mirror 5, further passes through the beam splitter 6, and is once imaged on the aiming plate by the refractive power of the perforated lens 7.
Next, the relay lens 9 forms an image on the light receiving surface of the image pickup tube 10 . On the other hand, the infrared and near-infrared light beams emitted from the light-emitting diode 12 pass through the beam splitter 5, where only the near-infrared components are transmitted and head toward the subject's eye, but the dichroic mirror 2 reflects the near-infrared light. A pinhole image is formed on the light receiving surface of the image pickup tube 10 according to the optical action described above. FIG. 4 shows a television receiver 14 which is electrically coupled to a television camera including an image pickup tube 10. As shown in FIG. A display screen such as a cathode ray tube of the image receptor projects an image of the front part of the subject's eye, an aiming mark image 8a', and an alignment mark image 13a'. However, in this case, the pupil of the eye to be examined and the aiming mark 8a' are misaligned, so the alignment between the eye to be examined and the objective optical system is broken, and the alignment mark image 13
Since a' is blurred, the operator can see that the distance between the eye to be examined and the objective optical system is inappropriate. Therefore, by adjusting the entire apparatus in the horizontal and vertical directions and in the front and rear directions with respect to the eye to be examined, the state shown in FIG. 5 can be obtained. In FIG. 5, the aiming mark 8a' and the pupil of the eye to be examined are arranged concentrically, and the positioning mark 13a' is located at the center of the aiming mark 8a', resulting in a detailed image. The eye refractive power measurement unit will be explained below with reference to FIG. Explain why you chose the sutra images in the book. When the subject's eye has astigmatism, assuming that the change in diopter due to astigmatism in the meridian direction changes sinusoidally, the diopter can be expressed as a function of the angle in the meridian direction by the following equation. D=A sin(2θ+α)+B (1) The variables D and θ represent diopter and meridian angle, respectively. Constants A, B, and α are used to represent the degree of astigmatism (cylindrical diopter), average diopter (spherical diopter), and astigmatic axis direction, respectively. Since there are three unknowns in equation (1), if there are measured values in at least three meridian directions, apply equation (1) to calculate the astigmatism degree, average diopter, and astigmatism axis direction values for any meridian direction. can be found. It goes without saying that by increasing the number of meridian directions to be measured, rather than limiting them to three, the accuracy can be improved by finding the above values in any three of them and averaging them with the values found in other combinations. Nor. In FIG. 6, 20 is an infrared light emitting diode, 21 is an aperture plate having an aperture 21 as shown in FIG.
It helps to separate the three beams. 22 is a condenser lens, 23 is a deflection prism, and the planar shape is the first
The shape shown in FIG. 5 and when viewed from the side is shown in FIG. 16, and has the effect of deflecting the light flux incident on each surface to the outside. Reference numeral 24 denotes a three-beam slit plate, and as shown in FIG. 10, slits 24a, 24b, and 24c are provided perpendicular to meridian lines that form 120 degrees with each other, and these slits form a measurement pattern.
Moreover, the deflection prism 23 has a three-beam slit plate 24.
Although they are placed close to each other, the order of placement may be reversed.
25 is a relay lens, 26 is a three-hole plate, and three openings 26a, 26b, 26c are arranged corresponding to each meridian as shown in FIG. 27 is another relay lens, which is integrated with members 25 and 26 and is movable in the optical axis direction. 28 is a relay lens,
29 is a perforated mirror with three openings 2 as shown in Figure 8.
9a, 29b, and 29c are provided corresponding to each meridian. 30 is a relay lens, 32 is a relay lens, 3
3 is an aperture diaphragm plate, and the aperture 3 is
3a. 34 is a relay lens, member 3
As a result of selecting the combined refractive power of lenses 25 and 27 to be the same as the combined refractive power of lenses 32 and 34, both units are combined and moved by a transport means (not shown). It is monotonically transferred in one direction only once during one measurement. 35 is the same three-beam slit plate as shown in Figure 10. 36a, 36b, and 36c are light guides such as optical fiber bundles or acrylic light guide rods, one end of each light guide is placed in contact with each slit opening of the three-beam slit plate, and the other end is placed in contact with each slit opening of the three-beam slit plate, and the other end is placed in contact with each slit opening of the three-beam slit plate. It is attached to a light-receiving element like this. With the above optical arrangement, the three-beam slits 24 and 25 are always kept conjugate with the point P with respect to the relay member. Further, 38 is a position detecting means having a length measuring device such as an encoder, which constantly detects the axial position of the above-mentioned movable unit during measurement. Note that here the relay lens is moved as a movable unit, but
Alternatively, the three-beam slit plate may be moved in the axial direction together with the illumination section and the photometry section. The operation will be explained below, and the light beams showing the conjugate relationship in FIG. 6 are shown for the light beams that have generated the three-beam slit. When the light emitting diode 20 is turned on, infrared light passes through the aperture plate 2.
The speed of light emitted from the aperture 21a is focused by the condenser lens 20 onto the three-beam slit plate 24. At this time, due to the action of each surface of the deflection prism 23, the light beams passing through each slit 24a, 24b, 24c are separated more effectively, and are converged by the relay lens 25, so that each light beam is focused on the opening of the three-hole plate 26. 26
a, 26b, and 26c to prevent each speed of light from interfering with each other. Next, the three beams pass through the relay lens 27, form an image, diverge, and converge at the relay lens 28 to form the apertures 29a, 29b, and 29b of the perforated mirror.
29c, reflected by the second dichroic mirror 5, re-imaged, further diverged, and converged by the objective lens 3.
The measurement pattern image is diverged by the mirror 2 and focused on a concave surface perpendicular to the optical axis including the point P. Now, point P is fundus Ef
Assuming that the light flux is in agreement with
It is reflected by the dichroic mirror 2 and once formed into an image by the objective lens 3, and then the second dichroic mirror
Following the reflection from the mirror 5, it is reflected by the mirror surface of the perforated mirror 29, and an image is formed behind the mirror 31 by the relay lens 30, and further by the relay lens 32 and the aperture stop plate 3.
3. Three beam slit plate 3 via relay lens 34
5, each slit 35a, 35b, 35
The light flux passing through c passes through the light guides 36a, 36b,
Through 36c, light receiving elements 37a, 37b, 37c
incident on . At this time, if the point P coincides with the fundus, the image of the measurement pattern slit of the three-beam slit plate 24 will precisely match the slit of the detection three-beam slit plate and will be formed in detail, so the amount of received light will be maximum amount. However, when the point P is before or after the fundus Ef, the measurement pattern image formed on the detection three-beam slit is not only blurred, but also shifted in the meridian direction, so the amount of light received decreases. The reason why the image is shifted in the meridian direction is
This is because the imaging position is formed by an off-axis light beam off the optical axis. As soon as the measurement starts, the movable unit 25,
When moving 26, 27, 32, 33, 344 from the initial position, the number of light receiving elements 37a, 27b, 37c gradually increases, but if there is astigmatism, the three light receiving elements will not detect the peak value at the same time. , the peak hours will be taken sequentially. The output of the light receiving element is amplified by an amplifier and then peak detected by a peak detector, while the position detector 38 constantly inputs a position detection signal to an arithmetic processing circuit such as a microprocessor. If each position when each output reaches its peak value is -2.45,
−2.70, −1.85. Further, assuming that the meridians of the slits 35a, 35b, 35c corresponding to the light receiving elements 37a, 37b, 37c are 0°, 120°, and 240°, respectively, (1)
From the formula, A, B, and α can be found as follows.

【表】 眼の屈折状況を表わす方式としては種々の方式
があり、かつ諸々の付帯条件と共に求めるべきで
あるが、ここでは以下の方法を採用するものとす
る。[Table] There are various methods for expressing the refractive state of the eye, and it should be determined along with various additional conditions, but the following method will be adopted here.

【表】 そして各値の単位はデイオプトリー、デイオプ
トリー、度である。但し、得られたこれらの演算
結果値は眼科分野に於ける慣例に従つて次の様な
変換が加えられる場合が多い様である。[Table] The units of each value are diopters, diopters, and degrees. However, it seems that the following conversions are often applied to the obtained calculation result values in accordance with custom in the ophthalmology field.

【表】 この様に求められた結果が第５図に描く様にテ
レビ受像器に映出されるものである。 第１７図は電気回路例で、受光素子３７ａ，３
７ｂ，３７ｃはフオト・トランジスタで示し、
Vccは定電圧源を示す。各フオト・トランジスタ
３７ａ，３７ｂ，３７ｃからの出力信号は増幅器
４５ａ，４５ｂ，４５ｃで信号増幅されて、アナ
ログ−デジタル変換器を含むピーク検出器４６
ａ，４６ｂ，４６ｃに入力されてピーク値の検知
がなされる。３８は第６図の位置検出器に相当
し、４７はマイクロプロセツサーで、(1)式に応じ
て演算を行う機能を持つ。 一方、撮像管１０による被検眼前部の像及び照
準用と位置合わせ用のマーク像に相当するビデオ
信号はテレビカメラ４８から出力ｘされこの信号
は第１７図に示すように映像信号Vsig、垂直同
期信号Vaync、水平同期信号Hayncより成り、混
合回路４９を経てテレビ受像器１４に入力され
る。このときビデオ信号ｘは同期分離回路５０で
映像信号と同期信号に分離され、演算処理回路４
７で計算並びに判別されたデータは、表示制御回
路５１と文字符号発生器５２からのデジタル信号
としてオアゲート５３により複合されて文字信号
ｙとなる。この文字信号は混合回路４９のもう１
つの入力信号として扱われ、ビデオ信号ｘと文字
信号ｙとは表示制御回路５１からの切換信号ｚに
より混合されて新しい混合信号ｗとなり、テレビ
受像器１４に入力され、その表示は第５図の如く
画面の上部に被検眼前部の像として、また下部に
測定結果データとして写し出される。なお、数字
や文字の配列は任意に選択できる。 第１８図は上述の信号の波長の一例を示してお
り、横軸は時間軸で縦軸は電圧を表わし、通常、
映像信号Vsigのレベルは０〜1.0V、同期信号
Vsync、Hsyncのレベルは0.2〜0.3V程度であ
り、文字信号ｙの映像レベルは0.5〜1.0Vであれ
ば背景が黒地で、白抜きの文字がブラウン管上に
表示される。なお、ビデオ信号によつて文字、数
字、記号、模様等をテレビ受像器に映出させる方
法は、既に特公昭46−38925号で知られている。
また第１７図の５４はプリンターで、顧客カード
５５をプリンターに挿入し、テレビ受像器１４の
測定結果を確認してレリーズボタン５４ａをレリ
ーズすると、カード５５の空欄に測定日付と測定
結果が印字される。 上述した様な自動眼屈折計において、被検者の
視度が測定範囲を越えた場合、次の方式により検
出することが可能である。なお、眼屈折計の測定
範囲は例えば、平均視度｜SPH｜≦15.0、乱視度
｜CYL｜≦7.0とし、極値をそれぞれ基準値とす
る。 （方式１） 前記(3)式で計算した平均視度を基準
値と比較し、判別する。 （方式２） (3)式で計算した平均視度と乱視度の
和を計算し、基準値と比較し判別する。 第１９図は方式１と２の過程を示すフローチヤ
ートであつて、第１７図に示したピーク検出器４
６ａ，４６ｂ，４６ｃで検出されたピーク時の位
置検出器３８からの出力、即ち、ピーク位置信号
をマイクロプロセツサー４７は書込み読出しメモ
リ（以下、RAM）６０（第１７図）に書き込
む。測定情報の取込みが終わると、マイクロプロ
セツサー４７はRAM６０から３つのピーク位置
信号を読み出して平均視度、乱視度、軸の角度を
演算し、その結果をもう一度RAM６０に書込ん
でおく。次いで平均視度の値をRAM６０から読
み出して｜SPH｜≦15.0を計算し、値が−15.0以
下の場合にはその判別信号をビデオ信号に替えた
後、例えば「−OVR（OVER）」とテレビ受像器
１４に表示し、＋15.0以上の場合には「＋OVR」
と表示する。また｜SPH｜≦15.0であつたとすれ
ば、マイクロプロセツサー４７はRAM６０から
平均視度と乱視度の値を読み出し、｜SPH＋
CYL｜≦15.0を計算し、−15.0以下の場合「−
OVR」、＋15.0以上の「OVR」をテレビ受像器に
表示する。 ここで方式２をなぜ実施するのかその理由を説
明すると、従来より眼の視度SPHやCYLを表示
する方法にはCYLを正値として表示するものと
負値として表示するものと、両方を組合わせた方
法が使われているためである。例えば次のＡとＢ
の表示法は同一の視度を示している。 SPH＝−14.0、CYL＝−2.0 ………(A) SPH＝−16.0、CYL＝＋2.0 ………(B) (A)の方法で演算されていると、方式１では正常
に「SPH＝−14.0、CYL＝−2.0」と表示される
が、(B)の方法で演算されていると方式１では「−
OVR」と表示されると云う予循を生ずるので、
方式２の判別を加えることで(A)による方法の場合
でも「−OVR」と表示される様になる。測定範
囲を越えた場合、テレビ受像器に表示するときの
表示は、文字で「−OVR」「＋OVR」や「−OF
（Over Flow」「＋OF」あるいは「−15.0イカデ
ス」「＋15.0イジヨウデス」、符号で「↑」「↓」
とするとが可能で、第２１図と第２２図はその表
示例である。また上の説明では方式１と２の数値
比較をマイクロプロセツサーのプログラムで実行
していたが、第２０図に示すように外部に数値比
較器６１を別設し、RAM６０に記憶した平均視
度及び平均視度と乱視度の和を読み出して比較器
６１に送り、比較器に設定した基準値と比較して
その結果をビデオ信号に替え、テレビ受像器に表
示することができる。更に第２３図のプログラ
ム、あるいは第２０図の比較器に平均視度と乱視
度にそれぞれ対応する基準値を設定して実行すれ
ば、それぞれの値が基準値を越えた場合に不可表
示することができる。即ち第２３図のフローチヤ
ートに従つて演算が実行されれば、平均視度のみ
単独で測定範囲を越えた場合に「−OVR」、「＋
OVR」を、また乱視度のみ単独で測定範囲を越
えた場合に「−OVR」「＋OVR」と表示すること
も、あるいは両者共に測定範囲を越えた場合、平
均視度と乱視度の両方に「＋OVR」、「−OVR」
の表示をすることも可能となる。第２４図〜第２
６図はその表示例である。 以上説明したように、自動屈折計に測定範囲外
表示機能を付加することで、検者は視度不明な被
検者を測定する際、被検者の視度が屈折計の測定
範囲の下限あるいは、上限方向で越えている事を
知ることが可能となる。 従つて、被検眼が測定範囲を越えている時に、
上側か下側かを決めるための無駄な手続きを経る
ことなく次の検査に進むことのできる利点があ
り、また測定値が極値の場合と極値を越えた場合
の区別がなされるから検者に誤解や混乱を生じさ
せることがないと云う効果がある。[Table] The results obtained in this manner are displayed on a television receiver as shown in FIG. FIG. 17 shows an example of an electric circuit, in which light receiving elements 37a, 3
7b and 37c are photo transistors,
Vcc indicates a constant voltage source. The output signal from each phototransistor 37a, 37b, 37c is amplified by an amplifier 45a, 45b, 45c to a peak detector 46 including an analog-to-digital converter.
A, 46b, and 46c are input to detect the peak value. 38 corresponds to the position detector in FIG. 6, and 47 is a microprocessor, which has the function of performing calculations according to equation (1). On the other hand, a video signal corresponding to the image of the front part of the subject's eye and the mark images for aiming and positioning by the image pickup tube 10 is outputted from the television camera 48, and this signal is converted into a video signal Vsig, a vertical It consists of a synchronizing signal Vaync and a horizontal synchronizing signal Haync, and is input to the television receiver 14 via a mixing circuit 49. At this time, the video signal x is separated into a video signal and a synchronization signal by the synchronization separation circuit 50, and the arithmetic processing circuit 4
The data calculated and determined in step 7 is combined as a digital signal from the display control circuit 51 and character code generator 52 by an OR gate 53 to become a character signal y. This character signal is another one of the mixing circuits 49.
The video signal x and the character signal y are mixed by a switching signal z from the display control circuit 51 to form a new mixed signal w, which is input to the television receiver 14, and its display is as shown in FIG. An image of the front part of the eye to be examined is displayed at the top of the screen, and measurement result data is displayed at the bottom. Note that the arrangement of numbers and letters can be arbitrarily selected. FIG. 18 shows an example of the wavelength of the above-mentioned signal, where the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage.
Video signal Vsig level is 0 to 1.0V, synchronization signal
The levels of Vsync and Hsync are about 0.2 to 0.3V, and if the video level of the character signal y is 0.5 to 1.0V, the background is black and white characters are displayed on the cathode ray tube. Note that a method for displaying characters, numbers, symbols, patterns, etc. on a television receiver using a video signal is already known from Japanese Patent Publication No. 38925/1983.
Reference numeral 54 in FIG. 17 is a printer, and when the customer card 55 is inserted into the printer, the measurement result of the television receiver 14 is confirmed, and the release button 54a is released, the measurement date and measurement result are printed in the blank space of the card 55. Ru. In the automatic eye refractometer as described above, if the subject's diopter exceeds the measurement range, it can be detected by the following method. Note that the measurement range of the eye refractometer is, for example, average diopter |SPH|≦15.0, astigmatism |CYL|≦7.0, and the extreme values are used as reference values. (Method 1) The average diopter calculated using the above formula (3) is compared with a reference value to make a determination. (Method 2) Calculate the sum of the average diopter and degree of astigmatism calculated by formula (3), and compare it with a reference value for discrimination. FIG. 19 is a flowchart showing the process of methods 1 and 2, in which the peak detector 4 shown in FIG.
The microprocessor 47 writes the output from the position detector 38 at the peak time detected at 6a, 46b, 46c, that is, the peak position signal, to a write/read memory (hereinafter referred to as RAM) 60 (FIG. 17). When the measurement information has been taken in, the microprocessor 47 reads out the three peak position signals from the RAM 60, calculates the average diopter, degree of astigmatism, and axis angle, and writes the results in the RAM 60 again. Next, the average diopter value is read from the RAM 60, |SPH|≦15.0 is calculated, and if the value is -15.0 or less, the discrimination signal is changed to a video signal, and then, for example, "-OVR (OVER)" is displayed on the TV. Displayed on the image receptor 14, if it is +15.0 or more, "+OVR"
is displayed. Also, if |SPH|≦15.0, the microprocessor 47 reads the values of the average diopter and astigmatism from the RAM 60, and
Calculate CYL｜≦15.0, and if it is less than −15.0, “−
OVR", "OVR" of +15.0 or more will be displayed on the TV receiver. To explain why method 2 is used, conventional methods for displaying the eye's diopter SPH and CYL include displaying CYL as a positive value and displaying it as a negative value. This is because a combined method is used. For example, the following A and B
The notation shows the same diopter. SPH=-14.0, CYL=-2.0......(A) SPH=-16.0, CYL=+2.0......(B) If method 1 is used to calculate SPH=-16.0, CYL=-2.0......(B) ＝−14.0, CYL＝−2.0'' is displayed, but if method (B) is used, method 1 will display ``−
OVR" is displayed.
By adding the determination of method 2, "-OVR" will be displayed even in the case of method (A). If the measurement range is exceeded, the display on the TV receiver will be "-OVR", "+OVR" or "-OF".
(Over Flow” “+OF” or “-15.0 Ikadesu” “+15.0 Ijiyoudesu”, the sign is “↑” “↓”
It is possible to do this, and FIGS. 21 and 22 are display examples thereof. In addition, in the above explanation, the numerical comparison between Methods 1 and 2 was executed by a microprocessor program, but as shown in FIG. The power and the sum of the average diopter and astigmatism are read out and sent to the comparator 61, compared with a reference value set in the comparator, and the result can be converted into a video signal and displayed on a television receiver. Furthermore, if you set and execute the program shown in Figure 23 or the comparator shown in Figure 20 with reference values corresponding to the average diopter and degree of astigmatism, it will be possible to display an invalid display if each value exceeds the reference value. I can do it. That is, if the calculation is executed according to the flowchart in Fig. 23, if only the average diopter exceeds the measurement range, "-OVR" and "+
OVR", or if only the astigmatism alone exceeds the measurement range, "-OVR" or "+OVR" can be displayed, or if both exceed the measurement range, both the average diopter and the astigmatism can be displayed as "-OVR" or "+OVR". +OVR”, “-OVR”
It is also possible to display the following. Figure 24 - 2nd
Figure 6 is an example of the display. As explained above, by adding the out-of-measurement-range display function to an automatic refractometer, the examiner can confirm that the diopter of the patient is at the lower limit of the refractometer's measurement range when measuring a patient whose diopter is unknown. Alternatively, it becomes possible to know that the limit is exceeded in the direction of the upper limit. Therefore, when the eye to be examined exceeds the measurement range,
It has the advantage of being able to proceed to the next test without going through the unnecessary procedures of determining whether it is on the upper or lower side, and it also distinguishes between cases where the measured value is an extreme value and cases where it exceeds the extreme value. This has the effect of not causing any misunderstanding or confusion among the parties.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は屈折計の縦断面図。第２図と第３図は
各々構成部材の平面図。第４図と第５図は受像器
の正面図。第６図は屈折計の縦断面図。第７図か
ら第１２図までは各々構成部材の平面図。第１３
図と第１４図は各々構成部材の透過特性図。第１
５図は、構成部材の平面図で、第１６図はその側
面図。第１７図は実施例電気回路。第１８図は電
気信号波形図。第１９図は、測定範囲外を調べる
フローチヤート。第２０図は電気回路図。第２１
図〜第２６図は測定範囲外表示例。 図中、２はダイクロイツク・ミラー、３は対物
レンズ、５は第２のダイクロイツク・ミラー、１
０は撮像管、１４は受像器、２４は三光束スリツ
ト板、３７ａ，３７ｂ，３７ｃ及び４２は受光素
子、４７は演算回路、４９は混合回路、５０は同
期分離回路、５１は表示制御回路、５２は文字発
生器、５３はオアゲート、６０は書込み読み出し
メモリ、６１は、数値比較器である。 FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of the refractometer. 2 and 3 are plan views of the constituent members, respectively. 4 and 5 are front views of the image receptor. FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view of the refractometer. FIG. 7 to FIG. 12 are plan views of each component. 13th
FIG. 14 and FIG. 14 are transmission characteristic diagrams of the constituent members, respectively. 1st
FIG. 5 is a plan view of the component, and FIG. 16 is a side view thereof. FIG. 17 shows an example electric circuit. FIG. 18 is an electrical signal waveform diagram. FIG. 19 is a flowchart for checking outside the measurement range. Figure 20 is an electrical circuit diagram. 21st
Figures 26 to 26 are examples of display outside the measurement range. In the figure, 2 is a dichroic mirror, 3 is an objective lens, 5 is a second dichroic mirror, 1
0 is an image pickup tube, 14 is an image receiver, 24 is a three-beam slit plate, 37a, 37b, 37c and 42 are light receiving elements, 47 is an arithmetic circuit, 49 is a mixing circuit, 50 is a synchronous separation circuit, 51 is a display control circuit, 52 is a character generator, 53 is an OR gate, 60 is a write/read memory, and 61 is a numerical comparator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 被検眼へ測定光を投射する投影系と、被検眼
眼底で反射した測定光を受光する受光系と、該受
光系の出力より眼屈折力を算出する演算部を具え
る眼屈折計に於いて、被検者に測定結果が眼屈折
計の測定範囲に対して正ジオプター側に外れてい
るか負ジオプター側に外れているかを判別するた
めに前記演算部の演算結果と基準値を比較する判
別手段と、判別手段の出力に応じて表示を行う表
示手段を具えることを特徴とする自動眼屈折計。 ２ 前記判別手段は前記演算結果の内、平均視度
を第１基準値と比較する第１判別部及び、平均視
度と乱視度を加算した値あるいは乱視度を第２基
準値と比較する第２判別部から成る特許請求の範
囲第１項記載の自動眼屈折計。 ３ 前記第１または第２基準値は自動眼屈折計の
測定範囲の正側及び負側の極値である特許請求の
範囲第２項記載の自動眼屈折計。 ４ 前記表示手段はテレビ受像器で、測定範囲に
対する外れの表示は判別手段の出力をビデオ信号
に変換した後、文字もしくは記号あるいは模様と
してテレビ受信器に映出する特許請求の範囲第１
項記載の自動眼屈折計。[Scope of Claims] 1. A projection system that projects measurement light onto the eye to be examined, a light receiving system that receives the measurement light reflected from the fundus of the eye to be examined, and a calculation unit that calculates the eye refractive power from the output of the light receiving system. In an eye refractometer that allows the patient to be examined, the calculation result of the calculation unit and the An automatic eye refractometer characterized by comprising a discriminating means for comparing reference values and a display means for displaying according to the output of the discriminating means. 2. The determining means includes a first determining unit that compares the average diopter of the calculation results with a first reference value, and a second determining unit that compares the sum of the average diopter and the degree of astigmatism or the degree of astigmatism with a second standard value. An automatic eye refractometer according to claim 1, which comprises two discriminating sections. 3. The automatic eye refractometer according to claim 2, wherein the first or second reference value is an extreme value on the positive side and negative side of the measurement range of the automatic eye refractometer. 4. The display means is a television receiver, and the display of deviation from the measurement range is performed by converting the output of the determining means into a video signal and then displaying it on the television receiver as characters, symbols, or patterns.
Automated eye refractometer as described in section.