JPS6357058B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばレフラクトメータやケラトメ
ータ等の眼科機器と、被検眼との位置合わせに使
用する眼科機器用位置合わせ装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

一般に眼科機器を使用する場合には、被検眼の
前後・上下・左右の位置を正確に合致させる必要
がある。従来、この位置合わせは光学系によつて
写し出された被検眼の像を見ながら行うのが通常
であり、装置が比較的複雑な割に操作がかなり面
倒であつて、精度もあまり良くないという欠点が
ある。

なお従来、焦点調節を行う装置として集束形状
を検出する特公昭53−39123号公報が知られてい
るが、これは三次元的位置合わせを目的とするも
のではない。

また、三次元的な位置合わせ装置として、被検
眼虹彩上に異なる方向から検出パターン像を交互
に投影する方式のものが、特開昭57−11630号公
報に開示されているが、この方式のものは２組の
投影系を必要とするため、構造的に相当複雑化す
るという欠点を有している。

更に、角膜反射を利用した位置合わせ装置も特
開昭58−97340号公報に開示されているが、この
方式は受光系が２組必要であるため、これも構成
上かなり複雑化することを避けられない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述した三次元的位置合わせ
を容易に行えるようにし、比較的簡単な構成であ
りながら操作性及び精度の良好な眼科機器用位置
合わせ装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上述の目的を達成するための本発明の要旨は、
位置合わせ用光源と、該光源の被検眼による角膜
反射像を受光する円柱レンズ素子を含む受光光学
系と、該受光光学系を介して前記角膜反射像を受
像する二次元受光素子とを備え、該二次元受光素
子の受光面における前記角膜反射像の位置及び形
状によつて、被検眼に対する三次元的位置関係を
求めるようにしたことを特徴とする眼科機器用位
置合わせ装置である。

〔発明の実施例〕

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の第１の実施例を示すものであ
り、Ｅは被検眼、Ecはその角膜を示し、１は眼
科機器を概略的に表し、位置合わせ装置を内蔵し
ている。被検眼Ｅは眼科機器１本来の例えば屈折
率等を求める目的のために使用される光学系２の
光軸Ｏ上にあつて、特定の距離間隔に設定されて
いる。ここで位置合わせ装置は、光源３と投影レ
ンズ４等から成る投光光学系と、受光レンズ５と
円柱レンズ素子６から成る受光光学系と、光電素
子から成る受光素子７とによつて構成されてい
る。

この第１図において、光源３から出射した光束
は投影レンズ４を通つて斜投影されて被検眼Ｅの
角膜Ecに向い、角膜Ecの凸面鏡作用により角膜
Ecに光源３の虚像３ａを形成する。ただし、投
影レンズ４は光源３からの光束を有効に利用する
ためのものであるから、Ｓ／Ｎ比が充分であれば
省略することもできる。

角膜Ecで反射した光は虚像３ａから出射した
ように見え、この角膜反射光の一部を受光レンズ
５及び円柱レンズ素子６から成る受光光学系で受
光して、受光素子７に導くようになつている。な
お、受光素子７は第２図に示すように、少なくと
も４個の素子７ａ〜７ｄを方形に配列した二次元
のアレイ素子から成り、虚像３ａの平均的結像位
置に配置することが好ましい。

このような光学系を使用したとき、受光素子７
上における光束Ｐの形状と位置は、例えば第３図
ａ〜ｄに示すようになる。即ち、円柱レンズ素子
６から出た光束は、円柱レンズ素子６の母線方向
及びそれに垂直な方向の結像位置では互いに垂直
な像になる。その中間では第３図ｂ，ｃに示すよ
うに楕円となり、真中の平均的結像位置では第３
図ａ，ｄに示すように円状になる。第３図ａは眼
科機器と被検眼Ｅとの位置関係が、前後・左右・
上下共に一致したときの光束Ｐを示し、第３図ｂ
は前後方向が合致していないとき、第３図ｃは同
様に前後方向が合致しておらず、第３図ｂとは逆
の方向にずれたとき、第３図ｄは前後方向に合致
しているが、光束中心位置が上下方向にずれてい
る場合を示している。

このように、受光素子７上に投影された光束の
形状と位置から位置合わせの情報が得られるが、
これを認識する受光素子としては、第２図に例示
したような少なくとも４個の素子から成る二次元
のアレイ素子が必要となる。いま、第２図の４個
の素子７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄからの出力をそれ
ぞれVa，Vb，Vc，Vdとすれば、前後方向、上
下方向、左右方向の情報は、それぞれ（Va＋
Vd）−（Vb＋Vc）、（Va＋Vb）−（Vc＋Vd）、（Va
＋Vc）−（Vb＋Vd）の出力に相当し、これらが
零になるように動かせばよいことになる。

第４図は本発明の第２の実施例を示すものであ
り、ここで第１図と同一の符号は同一又は同等の
部材を表している。この場合に、光源３から出射
した光束は、光分割部材８，９及び光学系２を経
て被検眼Ｅの角膜Ecに投射される。そして、角
膜Ecからの反射光は光学系２、光分割部材９，
８及び円柱レンズ素子６を通つて受光素子７に到
達する。

この第２の実施例では、被検眼軸に対し照明光
束を斜投影した第１図に示す実施例と異なり垂直
に投影している。ここで、左右方向・上下方向の
位置合わせが可能な理由は、角膜Ecが凸面鏡と
なつていて、左右方向・上下方向の位置合わせが
不適正であると、角膜反射像位置が左右方向・上
下方向に変位するためである。

この実施例でも、光学系２は眼科機器１の本来
の目的のために使用される光学系の一部である
が、ここでは位置合わせ用光学系をも兼ねてい
る。このように兼用させた場合は、光学系の部材
は少なくて済むが得られる光量は若干減少する。

上述の説明は位置合わせ装置の検出系のみであ
るが、この検出系からの位置合わせ信号によつて
駆動系の電動機を制御することにより、眼科機器
１を前後・左右・上下の各方向に動かして、適正
な位置に持つてくることができる。なお、室内の
照明光源等も角膜Ecで反射する場合もあるので、
その影響を避けるために、位置合わせ用の光源３
として点滅自在な発光ダイオード等を利用し、適
当な周波数帯で使用することも有効である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る眼科機器用位
置合わせ装置は、被検眼の角膜が凸面鏡であると
いうことを利用して比較的簡単な構成で電気的な
位置合わせ信号が得られるので、眼科機器と被検
眼との正確な三次元的位置合わせを能率良く実施
できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る眼科機器用位置合わせ装置
の実施例を示すものであり、第１図は第１の実施
例の光学的配置図、第２図は受光素子の正面図、
第３図ａ〜ｄは受光素子上の光束の位置とずれ方
向の説明図、第４図は第２の実施例の光学的配置
図である。 符号１は眼科機器、２は光学系、３は光源、４
は投影レンズ、５は受光レンズ、６は円柱レンズ
素子、７は受光素子、８，９は光分割部材、Ｐは
光束である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 位置合わせ用光源と、該光源の被検眼による
   角膜反射像を受光する円柱レンズ素子を含む受光
   光学系と、該受光光学系を介して前記角膜反射像
   を受像する二次元受光素子とを備え、該二次元受
   光素子の受光面における前記角膜反射像の位置及
   び形状によつて、被検眼に対する三次元的位置関
   係を求めるようにしたことを特徴とする眼科機器
   用位置合わせ装置。 ２ 前記二次元受光素子は少なくとも４個の素子
   で構成し、これらの各素子の出力に基づいて前記
   位置関係を求めるようにした特許請求の範囲第１
   項に記載の眼科機器用位置合わせ装置。