JPH0614134B2

JPH0614134B2 - 間接検眼レンズ装置

Info

Publication number: JPH0614134B2
Application number: JP58503556A
Authority: JP
Inventors: ボルク・デイビツド
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-10-19
Filing date: 1983-10-20
Publication date: 1994-02-23
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: EP0091431A1; WO1983001403A1; JPS58501760A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は間接検眼レンズ装置に関するものである。

（従来技術）一般に、間接検眼用レンズは２つの機能を有し、その第
１は、集光レンズとして検眼鏡光源からの光りを目の瞳
孔に集光して眼底を照明することであり、これと同時
に、その第２は結像レンズとして目から現れる光を利用
して眼底の空間像を形成することである。該像は、単眼
用間接検眼鏡を用いて単眼的に観察されるか又は両眼用
間接検眼鏡を用いて両眼的にかつ立体鏡的に観察され
る。

従来、スダルスキー（Sudarsky）及びボルク（Volk）
は、「アスフエリカル・オブジエクテイブ・レンズス・
アズ・アン・エイド・イン・インデイレクト・オフサル
モスコピイ、ア・プレリミナリイ・レポート（Aspheric
al Objective Lenses As an Aid in Indirect Ophthalm
oscopy， A Preliminary Report）」と題する論文にお
いて、異常視力用に設計された凝円錐形レンズを間接検
眼用集光レンズとして使用して行った研究を報告してい
る。

研究の結果、彼らは、間接検眼に使用するために、各レ
ンズが１つの非球面を有するとともに他の面が平面また
は球面である凝円錐形レンズの３種類の屈折力、すなわ
ち１５、２０及び３ジオプトリーを有するレンズを用い
ることを推奨している。使用時に前面の非球面が検眼者
と対面するようになっている。

１９６９年頃、日本のニコン (Nikon)は、前面が非球面
で後面が球面である間接検眼用非球面レンズを売り出し
た。

１９７０年代後期に、コーワ(Kowa)とかトプコン(Topco
n)等の他の日本メーカーは間接検眼用非球面レンズを売
り出した。これらのレンズは同様にして非球面状前面と
球面状後面とを有している。アメリカ合衆国において
も、アメリカン・オプチカル社(American Optical Comp
any)とかヤンガー・レンズ社(Younger Lens Company)
は、一面が非球面でそれに対向する面が球面である間接
検眼用レンズを製造・販売した。

最近ではドイツのツアイス(Zeiss)社が一面が非球面で
対向面が球面である間接検眼用レンズを売り出した。

（解決しようとする課題）上記した全ての従来技術では、間接検眼用レンズは２つ
の面のうち一方のみが非球面となつている。上記非球面
間接検眼用レンズは球面間接検眼用レンズよりもはるか
に改良されたものではあるが、レンズ収差が依然存在
し、したがって集光レンズのように検眼鏡光源からの光
が目の瞳孔または入射瞳で輪郭の鮮明な像として集めら
れず、結像レンズのように眼底空間像が検眼者に対し湾
曲せしめられるとともにその周辺方向に向かって非点収
差が増大せしめられる。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、まず、レンズ両面を幾何学的かつ数学的に特定し
て安価に製造可能とした両凸非球面レンズを用いた、間
接検眼レンズ装置を提供することにある。

また、本発明の目的は被検眼に対し簡単な位置合わせ操
作により、実質的に無視し得る程度の像面湾曲、非点収
差、ディストレーション等の諸収差をもって被検眼の眼
底全域を鮮明に観察可能とする間接検眼レンズ装置を提
供することにある。

（本発明の構成）本発明の間接検眼レンズ装置は、均質透明な光学材料から成り、対向する両面を同軸のコ
ロイド型回転非球面とした両凸コノイド型非球面レンズ
と、該両凸コノイド型非球面レンズを検眼者の手で移動
自在に保持するレンズ保持手段とにより構成した、間接
検眼レンズ装置であって、上記両凸非球面レンズの一方の検眼者と対面する側の前
面の頂部屈折力を６．６６６〜３６．６６６ジオプトリ
ー、他方の被検眼と対面する側の後面の頂部屈折力を
３．３３３〜１８．３３３ジオプトリー、該前面及び後
面の頂部屈折力の合計をもって表される当該両凸非球面
レンズの公称レンズ屈折力を１０〜５５ジオプトリー、
上記前面の頂部屈折力を上記後面の頂部屈折力の１．５
〜２倍、上記前面の離心率を０．８０〜１．４５、及び
上記後面の離心率を０．５０〜３．８０とし、上記レンズ保持手段を移動させてその両凸コノイド型非
球面レンズの光軸を被検眼の入射瞳の中心を通過させる
とともに該被検眼の前方に該両凸コノイド型非球面レン
ズの後側焦点距離と等しい間隔をもって配置し、これに
より実質的に無収差の被検眼の眼底空間像を形成して検
眼者により該眼底空間像の全域を鮮明に観察可能とした
ものである。

なお、離心率とは周知のように数学的表現であり、これ
は円錐断面曲線上の点から焦点までの距離と準線までの
距離との比であると定義される。

上記間接検眼用レンズの直径は一般に５２mm〜３１mmと
され、低屈折力のレンズは大きい直径を有する。

表１の第１欄に公称屈折力が１０〜５５ジオプトリーの
範囲内のものを列挙し、第２欄に大きな直径を、第３欄
に小さな直径を有する間接検眼鏡用レンズとして設計さ
れた各レンズ直径をミリメートル単位をもって示す。

一般に直径３１mmとしたレンズは屈折力５０及び５５ジ
オプトリーのレンズとし全く満足なものである。これら
のレンズとして１種類の直径を提案したが、３１mm以外
の直径のものを利用することができる。

以下、本発明を実施例を示す添付図面とともに説明す
る。

（実施例）第１図において、グラフは、ミリメートル単位をもって
示す間接検眼レンズの直径に対する公称屈折力を示して
いる。グラフにおける上方曲線は、大形レンズと称する
レンズに関し、レンズ屈折力に対するレンズ直径の対応
関係を表している。第１図の下方曲線は間接検眼レンズ
の小形レンズ用のものである。第１図は例示に過ぎず、
２つの曲線間の中間または上方曲線及び下方曲線によつ
て示される直径のものよりも大きい又は小さいレンズを
利用することができる。第１図における点線部は本発明
の範囲内のものと考えられるレンズ屈折力及び直径を有
する実用レンズを表し、実線部は好ましいレンズ屈折力
及び直径を有するレンズを表している。極端な倍率を有
する空間像が所望される場合に１０〜１５ジオプトリー
のレンズが利用され、空間像における眼底像の占有を増
大、すなわち眼底像の画角を大きなものとするには５０
〜５５ジオプトリーレンズが利用される。

本発明に適用できるレンズの設計にあたり、その設計原
理の第１の特徴は、レンズと眼球が第２図に示すような
テレセントリック系を形成し、レンズの二次焦点が眼球
の瞳孔の中心に位置せしめたことにある、このようにし
てレンズの前面に入射する同軸平光線の同心束は眼球の
瞳孔の中心にあたる当該レンズの二次焦点で一転に収束
または集中する。

第２図は本発明の装置におけるレンズ−眼球のテレセン
トリック系を示すもので、光線は瞳孔を越えて進行し、
眼球の内側後方部を照明する。同時に、眼球の内側後方
部における各照明点はあらゆる方向に光を放ち、光線の
同心束は眼球の瞳孔を通過する。眼球が完全な正規眼で
あると仮定すれば、眼球から現れる各光線束は眼球の瞳
孔の中心を通過する主光線束と平行な光線束となり、第
３図に示すように間接検眼レンズに入射して当該レンズ
により屈折せしめられ、レンズ軸と平行に進行する。

本発明に適用できるレンズの設計原理の第２の特徴は、
間接検眼用レンズを次のように設計することにある。す
なわち、第３図に示すように眼球に対しテレセントリッ
ク系を形成する位置に配置し、間接検眼用レンズは各主
光線を取り囲む同心状の射出平行光線束として屈折せし
めて前方焦点面において実質的に像面湾曲、非点収差及
びディストーション等の諸収差を無視し得るような眼底
空間像を形成するようにしたことである。第３図はこの
第２の特徴事項を示している。

第２図及び第３図に示すようなテレセントリック系を利
用するため、検眼鏡光源及び観察系の両者は共に観察対
象の眼球に対し無限遠に配置される。使用時、光源及び
検眼球の観察系は被検眼球に可成り接近させて配置し、
光線が虚光源から間接検眼用レンズに向けて発散するよ
うにされる。したがつて、間接検眼用レンズによつて形
成される虚光源像は間接検眼用レンズの二次焦点面より
もわずか遠方に形成される。

その結果、レンズは虚光源像が眼球の入射瞳の中央で形
成されるように少しだけ前方に移動させなければならな
い。第４図は、検眼鏡内の小フイラメントＦから発せら
れた光線がレンズＣで屈折後、ミラーＭから本発明の間
接検眼用レンズＩに向けて発散光線束として反射せしめ
られることを示すものである。

第５図は間接検眼レンズによる像を形成し、眼底像は実
質的に平坦で歪曲がなく非点収差がないとともに、間接
検眼レンズの前方焦点面に形成され、レンズから現れる
光線束の主光線が集中することを示している。

第６図は、双眼用間接検眼レンズ装置の観察システムの
光学原理を示すものであつて、眼底空間像から検眼鏡の
方へ進行する各光線束は、中央ミラーでわかれて左右の
プリズムの方へ進み、光線を観察者の眼球に向かう。空
間像からの主光線を無限遠に進行させるようにした理想
テレセントリックモデルから逸脱した間接検眼用レンズ
も、本発明に適用されるレンズの設計において考慮され
た。

本発明に適用されるレンズに関する研究において、各レ
ンズの両面が凸状のコノイド形（凝円錐形）とされかつ
レンズ両面が広範囲の頂点屈折力を有するとともに広範
囲の離心率を有する多様のレンズ設計パラメータが定め
られた。この研究で検討された光学材料の第１例として
屈折率１．５２３の眼科用クラウンガラスが用いられ、
第２例として屈折率１．４９８の眼科用プラスチックが
用いられた。ガラス材料はひつかき抵抗性があり、また
多層コーティング加工して光透過率を９９％異常に改善
してレンズ表面の反射を減少せしめることができるので
好ましいものである。

上記本発明に適用される間接検眼用レンズは、全可視ス
ペクトルを透過する透明又は白色を有する、可視スペク
トルの緑−黄−橙−赤色部の光を透過する黄色を有す
る、可視スペクトルの橙赤色部の光を透過する橙赤色を
有する、可視スペクトルの緑色部の光を透過する緑色を
有する、及び可視スペクトルの紫青色部及び緑黄色部の
光を透過する青色を有する等、種々の色彩の透明ガラス
製レンズとされる。

上記レンズの設計にあたり、種々のパラメータ間に以下
の関係を有することが判明した。

レンズ材料は、ガラスまたはプラスチックから成形され
る均質透明な光学材料であり、対向する両側部に２つの
正または凸状の回転非球面を有し、両非球面の回転軸が
同軸とされる。このレンズは、患者の眼球の前方にレン
ズの二次焦点距離と実質的に等しい距離を離間しかつレ
ンズの光軸が患者の眼球の瞳孔の中心を通るように保持
される。一方の回転非球面はレンズの前面として検査者
と対面し、他方の回転非球面はレンズの後面として被検
眼球と対面させられる。

公称レンズ屈折力は両面の頂点屈折力の総合計として定
義され、ほぼ１５〜５０ジオプトリーの範囲中で種々に
変えられる。レンズ前面の頂部屈折力はほぼ６．６６６
〜３６．６６６ジオプトリーの範囲内で変えることがで
きる一方、レンズ後面の頂部屈折力はほぼ３．３３３〜
１８．３３３ジオプトリーの範囲内で変えられる。

上記レンズの屈折力は上述した範囲内のものとされる
が、好ましくは、有用な公称屈折力としてほぼ１０〜５
５ジオプトリーの範囲内のものとされる。さらに、本発
明のいずれのレンズにおいて、前面頂部の屈折力が後面
頂部の屈折力の１．５倍〜２倍に選定される。

前面の離心率は０．８０〜１．４５の範囲内の値に選定
することができる。

後面の離心率は０．５０〜３．８０の範囲内のものとす
ることができ、上述した範囲内で選択された前面の離心
率に対し後面の離心率を上述した範囲内の大きさに選定
して、実質的に非点収差及びディストーションが無く、
像面湾曲が僅かである空間眼底像を得られ、検眼者は被
検眼球の眼底のほぼ全域を鮮明に観察することができ
る。

本発明に適用されるレンズは、第４図及び第６図に概略
的に示すように、適当な被検眼球の照明系及び観察系に
組み合わせた光学系の形成に使用できる。

本発明の間接検眼レンズ装置において、上記両凸非球面
レンズは、被検眼球の前方に、レンズの二次的焦点距離
と実質的に等しい間隔を置いた関係をもって検眼者によ
つて保持され、レンズの光軸が被検眼球の瞳孔及び観察
者の瞳孔を含む面内に存在するとともに被検眼球の瞳孔
の中心を通りかつ観察者の両眼の瞳孔間の中間部を通る
ようにされる。

（作用効果）本発明の間接検眼レンズ装置によれば、安価に製造でき
る両凸非球面レンズにより実質的に平担であつて非点収
差及びディストーションが実質的に存在しない非検眼球
の眼底空間像が得られ、検眼者は被検眼球の鮮明な眼底
空間像を観察することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用されるレンズの提案ミリメートル
直径に対する公称屈折力のグラフである。第２図は本発明に適用されるレンズと検眼球とでテレセ
ントリック(telecentric)系を形成するように配置され
た本発明の間接検眼レンズ装置の概略説明図である。第３図は本発明装置において間接検眼用レンズを被検眼
球とでテレセントリック系を形成するように組み合わせ
て該被検眼球の眼底空間像の形成の様子を示す概略説明
図である。第４図は、検眼鏡ミラーからの放散光線束が本発明のレ
ンズに一致せしめられ、これら光線の反射光線束を入射
瞳の中心に光源像として集光せしめて被検眼球の内方後
部を照射するようにした、検眼鏡照射系の概略説明図で
ある。第５図は本発明装置における間接検眼用レンズによつて
眼底空間像を形成することを示す概略説明図である。第６図は、本発明装置における間接検眼用レンズによつ
て作られた空間像を両眼的及び立体鏡的に観察するため
の検眼鏡観察系の概略説明図である。Ｃ……検眼鏡の対物レンズ、Ｅ……検眼球の瞳孔、Ｉ……本発明装置に適用される間接検眼用レンズ、Ｆ……観察照明系の光源（フィラメント）、Ｍ……反射ミラー。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】均質透明な光学材料から成り、対向する両
面を同軸のコノイド型回転非球面とした両凸コノイド型
非球面レンズと、該両凸コノイド型非球面レンズを検眼
者の手で移動自在に保持するレンズ保持手段とにより構
成した、間接検眼レンズ装置であって、上記両凸非球面レンズの一方の検眼者と対面する側の前
面の頂部屈折力を６．６６６〜３６．６６６ジオプトリ
ー、他方の被検眼と対面する側の後面の頂部屈折力を
３．３３３〜１８．３３３ジオプトリー、該前面及び後
面の頂部屈折力の合計をもって表される当該両凸非球面
レンズの公称レンズ屈折力を１０〜５５ジオプトリー、
上記前面の頂部屈折力を上記後面の頂部屈折力の１．５
〜２倍、上記前面の離心率を０．８０〜１．４５、及び
上記後面の離心率を０．５０〜３．８０とし、上記レンズ保持手段を移動させてその両凸コノイド型非
球面レンズの光軸を被検眼の入射瞳の中心を通過させる
とともに該被検眼の前方に該両凸コノイド型非球面レン
ズの後側焦点距離と等しい間隔をもって配置し、これに
より実質的に無収差の被検眼の眼底空間像を形成して検
眼者により該眼底空間像の全域を鮮明に観察可能とする
ことを特徴とする、間接検眼レンズ装置。
【請求項２】均質透明な光学材料がガラスである、第１
項記載の間接検眼レンズ装置。
【請求項３】均質透明な光学材料がプラスチックであ
る、第１項記載の間接検眼レンズ装置。
【請求項４】均質透明な光学材料のスペクトル透過性が
橙-赤色において高く、ほとんど可視スペクトルの橙赤
色部のものに限定される、第１項記載の間接検眼レンズ
装置。
【請求項５】均質透明な光学材料のスペクトル透過性が
緑色において高く、ほとんど可視スペクトルの緑色部の
ものに限定される、第１項記載の間接検眼レンズ装置。
【請求項６】均質な光学材料のスペクトル透過性が黄色
において高く、ほとんど可視スペクトルの緑-黄-橙-赤
色部のものに限定される、第１項記載の間接検眼レンズ
装置。
【請求項７】均質透明な光学材料のスペクトル透過性が
青色において高く、ほとんど可視スペクトルの紫-青色
部及び緑-黄色部のものに限定される、第１項記載の間
接検眼レンズ装置。
【請求項８】均質透明な光学材料が全可視スペクトルに
対して透過性である、第１項記載の間接検眼レンズ装
置。