JP2002306416A - Eye characteristics measuring instrument - Google Patents

Eye characteristics measuring instrument

Info

Publication number
JP2002306416A
JP2002306416A JP2001119145A JP2001119145A JP2002306416A JP 2002306416 A JP2002306416 A JP 2002306416A JP 2001119145 A JP2001119145 A JP 2001119145A JP 2001119145 A JP2001119145 A JP 2001119145A JP 2002306416 A JP2002306416 A JP 2002306416A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
eye
light receiving
unit
coordinate
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001119145A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4663147B2 (en
Inventor
Yoko Hirohara
陽子 広原
Toshibumi Mihashi
俊文 三橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Topcon Corp
Original Assignee
Topcon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Topcon Corp filed Critical Topcon Corp
Priority to JP2001119145A priority Critical patent/JP4663147B2/en
Priority to PCT/JP2002/001096 priority patent/WO2002064030A1/en
Priority to CA002437345A priority patent/CA2437345A1/en
Priority to EP02711422A priority patent/EP1364612A4/en
Priority to US10/470,737 priority patent/US7216980B2/en
Publication of JP2002306416A publication Critical patent/JP2002306416A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4663147B2 publication Critical patent/JP4663147B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely superpose the aberration or refractivity data of an eye of an examee obtained from a first light detection part and the cornea data of the eye obtained from a second light detection part with each other. SOLUTION: A measuring part 111 measures optical characteristics of the eye especially on the basis of the first light detection signal from the first light detection part 23 and performs cornea topographic measurement on the basis of the second light detection signal from the second light detection part 35. Further, the measuring part 111 calculates an aberration quantity on the basis of the aberration result and outputs the result to surgery operating equipment through an input-output part 115. A coordinates setting part 112 converts the signals of the first and second coordinates systems corresponding to the pupil of the eye to be examined contaned in the first and second light detection signals to the signals of reference coordinates systems. A conversion part 116 correlates the first and second optical characteristics of the eye calculated by the measuring part 111 with each other by the each reference coordinates systems formed by the coordinates setting part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、眼特性測定装置に
係り、特に、眼の光学特性を測定し、これを被検眼・測
定装置・手術装置の所定の座標系に関連づけたり、それ
を表示する等を行う眼特性測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an eye characteristic measuring device, and more particularly, to measuring an optical characteristic of an eye and relating the measured optical characteristic to a predetermined coordinate system of an eye, a measuring device, and a surgical device, and displaying the coordinate system. The present invention relates to an eye characteristic measurement device that performs, for example, an operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、医学用に用いられる光学機器は、
極めて多種多様な広がりを見せている。この光学機器
は、特に、眼科では、眼の屈折、調節等の眼機能、眼球
内部の検査を行う光学特性測定装置として普及してい
る。また、これらの各種検査の測定結果は、例えば、検
査対象となる患者の被測定眼がどのような測定条件下に
置かれていたかが重要となる。
2. Description of the Related Art In recent years, optical instruments used for medical purposes include:
It is extremely diverse. This optical device is widely used in ophthalmology as an optical characteristic measuring device for inspecting an eye function such as refraction and accommodation of an eye and an inside of an eyeball. In addition, the measurement results of these various tests are, for example, important under what measurement conditions the subject's eye to be tested was placed.

【0003】また、一般に、角膜トポグラフィーは、角
膜切開術・角膜切削術等の手術の結果予測、角膜移植後
の臨床、近視・遠視用のコンタクトレンズの設計及び評
価、角膜の診断・病気判定等、多数の用途に有効であ
る。従来の角膜形状の測定方法としては、例えば、プラ
シード円板技術、立体写真技術、モアレ技術、トポグラ
フィー干渉技術等がある。
In general, corneal topography predicts the results of operations such as corneal incision and corneal ablation, the design and evaluation of clinical lenses after corneal transplantation, myopia and hyperopia, and diagnosis and diagnosis of cornea. It is effective for many uses. Conventional methods for measuring the corneal shape include, for example, a plastic seed disk technique, a stereographic technique, a moiré technique, and a topography interference technique.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
眼特性測定装置は、測定装置自体の座標、例えば受光部
の中心を座標原点とするような処理がなされていた。そ
のため、このような座標系によると、例えば、手術装置
において、測定データと眼との関係付けが十分にとられ
ていない場合があり、必ずしも適切とはいえない。ま
た、従来の測定装置は、被検眼の屈折力と角膜形状とを
求めるフォトレフラクトメータという装置が存在した
が、必ずしも同じ座標系で表示などがなされていなかっ
た。
However, in the conventional eye characteristic measuring device, processing has been performed such that the coordinates of the measuring device itself, for example, the center of the light receiving section is set as the coordinate origin. Therefore, according to such a coordinate system, for example, in a surgical apparatus, there is a case where the relationship between the measurement data and the eye is not sufficiently obtained, and it is not always appropriate. Further, as a conventional measuring device, there is a device called a photo-refractometer for obtaining the refractive power and the corneal shape of the eye to be examined, but the display is not always performed in the same coordinate system.

【0005】また、一般に、手動または自動でアライメ
ントが調整された時点で、測定が手動または自動で開始
されるが、測定時のCCDに付帯した座標系(CCD座
標)は、CCDとレンズを介して反対側の物体側(眼
側)のそのCCD座標に対応する。そして、ハルトマン
波面センサー(第1測定系)と角膜形状測定(第2測定
系)は、それぞれのCCDでほぼ同時であるが、厳密に
は同時でない時刻に測定される場合がある。このため測
定中に、例えば、目が動くこと等が主因となり、第1測
定系のCCD座標系が、第2測定系のCCD座標に対し
て等しくなる保証はない。また、前眼部像から瞳のエッ
ジを得て、それをアライメントに利用することは既に行
われている。しかし、ハルトマン像の取得タイミングと
前眼部アライメント像の取得タイミングが完全に一致し
ない場合には、前眼部アライメント像だけでアライメン
トしたのでは、眼球運動等によりハルトマン測定のアラ
イメントにずれが生じる可能性がある。
In general, when alignment is adjusted manually or automatically, measurement is started manually or automatically. A coordinate system (CCD coordinates) attached to the CCD at the time of measurement is transmitted through the CCD and the lens. Corresponding to the CCD coordinates of the object side (eye side) on the opposite side. The Hartmann wavefront sensor (first measurement system) and the corneal shape measurement (second measurement system) are almost simultaneously performed by the respective CCDs, but may be measured at strictly non-simultaneous times. For this reason, during measurement, for example, movement of the eyes is the main cause, and there is no guarantee that the CCD coordinate system of the first measurement system is equal to the CCD coordinate system of the second measurement system. In addition, it has already been performed to obtain a pupil edge from the anterior eye image and use it for alignment. However, if the acquisition timing of the Hartmann image and the acquisition timing of the anterior segment alignment image do not completely match, alignment using only the anterior segment alignment image may cause a deviation in the alignment of the Hartmann measurement due to eye movements etc. There is.

【0006】さらに、近年、角膜矯正手術においては、
眼光学特性測定系である第1受光部から得られる被検眼
の収差や屈折力データ等の光学特性測定データと、角膜
トポグラフィー測定系である第2受光部から得られる被
検眼角膜データ等の角膜トポグラフィー測定データとを
重ね合わせる要求が出てきた。
[0006] In recent years, in corneal correction surgery,
Optical characteristic measurement data such as aberration and refractive power data of the eye to be inspected obtained from the first light receiving unit which is an eye optical characteristic measuring system, and corneal data of the eye to be inspected obtained from the second light receiving unit which is a corneal topography measuring system. There has been a demand for overlaying corneal topography measurement data.

【0007】本発明は、以上の点に鑑み、第1受光部か
ら得られる被検眼の収差や屈折力データと、第2受光部
から得られる被検眼角膜データとを精密に重ね合わせが
可能なように関連付ける眼光学特性測定装置を提供する
ことを目的とする。また、本発明は、両者の瞳を画像的
に比較して、位置を合致させることにより、アライメン
ト系と同じ画像を利用した角膜形状測定と波面測定の座
標をあわせることや、アライメント系の座標系と波面測
定の座標系を関連付けることを目的とする。
[0007] In view of the above, the present invention makes it possible to precisely superimpose the aberration and refractive power data of the eye to be inspected obtained from the first light receiving section and the corneal data of the eye to be inspected obtained from the second light receiving section. It is an object of the present invention to provide an eye optical characteristic measuring device for associating as described above. In addition, the present invention compares the two pupils in terms of images and matches the positions, thereby aligning the coordinates of the corneal shape measurement and the wavefront measurement using the same image as the alignment system, and the coordinate system of the alignment system. The purpose is to associate the coordinate system of the wavefront measurement with that of the wavefront measurement.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の解決手段による
と、第1波長の第1光束を発する第1光源部を有し、被
検眼の眼底を該第1光源部からの第1光束で照明するた
めの第1照明光学系と、受光光束から第1座標系として
第1受光信号を形成する第1受光部を有し、被検眼眼底
から反射して戻ってくる光束を複数のビームに変換して
該第1受光部に導く第1受光光学系と、受光光束から前
眼部の情報を含み第2座標系として第2受光信号を形成
する第2受光部を有し、被検眼前眼部の情報を含む第2
光束を該第2受光部に導く第2受光光学系と、第1受光
部からの第1受光信号に基づき被検眼の第1光学特性を
求め、第2受光部からの第2受光信号に基づき被検眼の
第2光学特性を求める測定部と、第1及び第2受光信号
に含まれる被検眼瞳に対応する第1及び第2座標系の信
号を、それぞれ基準座標系の信号に変換する座標設定部
と、上記演算部により求めれられた被検眼の第1及び第
2光学特性を、前記座標設定部により形成された各基準
座標系により関係つけて合成する変換部と、を備えた眼
特性測定装置を提供する。
According to the present invention, there is provided a first light source unit for emitting a first light beam of a first wavelength, and a fundus of an eye to be inspected is irradiated with a first light beam from the first light source unit. A first illumination optical system for illuminating, and a first light receiving unit that forms a first light receiving signal as a first coordinate system from the received light beam, and converts the light beam reflected from the fundus of the eye to be examined back into a plurality of beams. A first light receiving optical system for converting the light to the first light receiving unit and a second light receiving unit for forming a second light receiving signal as a second coordinate system including information on the anterior segment from the received light beam; Second including eye information
A second light receiving optical system that guides the light beam to the second light receiving unit; a first optical characteristic of the subject's eye based on a first light receiving signal from the first light receiving unit; and a second light receiving signal from the second light receiving unit. A measuring unit for obtaining the second optical characteristic of the eye to be inspected; and coordinates for converting signals of the first and second coordinate systems corresponding to the pupil of the eye included in the first and second light receiving signals into signals of a reference coordinate system, respectively. An eye characteristic comprising: a setting unit; and a conversion unit configured to associate and combine the first and second optical characteristics of the eye to be examined obtained by the arithmetic unit with each reference coordinate system formed by the coordinate setting unit. Provide a measuring device.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を詳細に説明する。 1. 眼光学特性測定の原理説明 図1は、本発明に関する眼光学特性測定装置の概略光学
系100を示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1. FIG. 1 is a view showing a schematic optical system 100 of an eye optical characteristic measuring apparatus according to the present invention.

【0010】眼光学特性測定装置の光学系100は、例
えば、対象物である被測定眼60の光学特性を測定する
装置であって、第1照明光学系10と、第1受光光学系
20と、第2受光光学系30と、共通光学系40と、調
整用光学系50と、第2照明光学系70と、第2送光光
学系80とを備える。なお、被測定眼60については、
図中、網膜61、角膜62が示されている。
The optical system 100 of the eye optical characteristic measuring device is, for example, a device for measuring the optical characteristics of the eye to be measured 60, which is an object, and includes a first illumination optical system 10, a first light receiving optical system 20, , A second light receiving optical system 30, a common optical system 40, an adjusting optical system 50, a second illumination optical system 70, and a second light transmitting optical system 80. In addition, about the eye 60 to be measured,
In the figure, a retina 61 and a cornea 62 are shown.

【0011】第1照明光学系10は、例えば、第1波長
の光束を発するための第1光源部11と、集光レンズ1
2とを備え、第1光源部11からの光束で被測定眼60
の網膜(眼底)61上の微小な領域を、その照明条件を
適宜設定できるように照明するためのものである。な
お、ここでは、一例として、第1光源部11から発せら
れる照明用の光束の第1波長は、赤外域の波長(例え
ば、780nm)である。
The first illumination optical system 10 includes, for example, a first light source unit 11 for emitting a light beam of a first wavelength, and a condenser lens 1.
2 and the light beam from the first light source 11
A small area on the retina (fundus) 61 is illuminated so that the illumination conditions can be appropriately set. Here, as an example, the first wavelength of the illumination light beam emitted from the first light source unit 11 is a wavelength in the infrared region (for example, 780 nm).

【0012】また、第1光源部11は、空間コヒーレン
スが大きく、時間コヒーレンスが小さいものが望まし
い。ここでは、第1光源部11は、例えば、スーパール
ミネッセンスダイオード(SLD)であって、輝度の高
い点光源を得ることができる。なお、第1光源部11
は、SLDに限られるものではなく、例えば、空間コヒ
ーレンス、時間コヒーレンスが大きいレーザー等であっ
ても、回転拡散板等を挿入し、適度に時間コヒーレンス
を下げることで、利用することができる。さらに、空間
コヒーレンス、時間コヒーレンスが小さいLEDであっ
ても、光量さえ十分であれば、例えば、光路の光源の位
置にピンホール等を挿入することで、利用することがで
きる。
It is desirable that the first light source unit 11 has high spatial coherence and low temporal coherence. Here, the first light source unit 11 is, for example, a super luminescence diode (SLD), and can obtain a point light source with high luminance. The first light source unit 11
Is not limited to the SLD. For example, even a laser or the like having a large spatial coherence or time coherence can be used by inserting a rotating diffuser or the like and appropriately reducing the time coherence. Furthermore, even an LED having a small spatial coherence and a small temporal coherence can be used by inserting a pinhole or the like at the position of the light source on the optical path, for example, as long as the light amount is sufficient.

【0013】第1受光光学系20は、例えば、コリメー
トレンズ21と、被測定眼60の網膜61から反射して
戻ってくる光束(第1光束)の一部を、少なくとも、1
7本のビームに変換する変換部材であるハルトマン板2
2と、このハルトマン板22で変換された複数のビーム
を受光するための第1受光部23とを備え、第1光束を
第1受光部23に導くためのものである。また、ここで
は、第1受光部23は、リードアウトノイズの少ないC
CDが採用されているが、CCDとしては、例えば、一
般的な低ノイズタイプ、測定用の1000*1000素
子の冷却CCD等、適宜のタイプのものを適用すること
ができる。
The first light receiving optical system 20 converts at least one part of the light beam (first light beam) reflected and returned from the collimator lens 21 and the retina 61 of the eye 60 to be measured.
Hartmann plate 2 which is a conversion member for converting into seven beams
2 and a first light receiving unit 23 for receiving a plurality of beams converted by the Hartmann plate 22, for guiding the first light beam to the first light receiving unit 23. Also, here, the first light receiving unit 23 has a low readout noise C
Although a CD is adopted, an appropriate type of CCD such as a general low-noise type or a 1000 × 1000-element cooled CCD for measurement can be used as the CCD.

【0014】第2照明光学系70は、第2光源72と、
プラチドリング71を備える。なお、第2光源72を省
略することもできる。図2に、プラチドリングの構成図
の一例を示す。プラチドリング(PLACIDO’S
DISC)71は、図示のように、複数の同心輪帯から
なるパターンの指標を投影するためのものである。な
お、複数の同心輪帯からなるパターンの指標は、所定の
パターンの指標の一例であり、他の適宜のパターンを用
いることができる。そして、後述するアライメント調整
が完了した後、複数の同心輪帯からなるパターンの指標
を投影することができる。
The second illumination optical system 70 includes a second light source 72,
A placido ring 71 is provided. Note that the second light source 72 can be omitted. FIG. 2 shows an example of a configuration diagram of the Placido ring. Placido Ring (PLACIDO'S
DISC) 71 is for projecting an index of a pattern composed of a plurality of concentric rings as shown in the figure. The index of the pattern including a plurality of concentric rings is an example of an index of a predetermined pattern, and another appropriate pattern can be used. Then, after the alignment adjustment described later is completed, an index of a pattern including a plurality of concentric rings can be projected.

【0015】第2送光光学系80は、例えば、後述する
アライメント調整及び座標原点、座標軸の測定・調整を
主に行うものであって、第2波長の光束を発するための
第2光源部31と、集光レンズ32と、ビームスプリッ
ター33を備える。
The second light transmission optical system 80 mainly performs, for example, alignment adjustment and coordinate origin and coordinate axis measurement / adjustment, which will be described later, and a second light source unit 31 for emitting a light beam of a second wavelength. , A condenser lens 32 and a beam splitter 33.

【0016】第2受光光学系30は、集光レンズ34、
第2受光部35を備える。第2受光光学系30は、第2
照明光学系70から照明されたプラチドリング71のパ
ターンが、被測定眼60の前眼部又は角膜62から反射
して戻ってくる光束(第2光束)を、第2受光部35に
導く。また、第2光源部31から発せられ被測定眼60
の角膜62から反射し、戻ってくる光束を第2受光部3
5に導くこともできる。なお、第2光源部31から発せ
られる光束の第2波長は、例えば、第1波長(ここで
は、780nm)と異なると共に、長い波長を選択でき
る(例えば、940nm)。
The second light receiving optical system 30 includes a condenser lens 34,
A second light receiving unit 35 is provided. The second light receiving optical system 30 is
The pattern of the placido ring 71 illuminated from the illumination optical system 70 guides the light flux (second light flux) reflected from the anterior segment of the eye 60 to be measured or the cornea 62 and returned to the second light receiving unit 35. Also, the eye to be measured 60 emitted from the second light source 31
The light flux reflected and returned from the cornea 62 of the second
5 can also be led. The second wavelength of the light beam emitted from the second light source unit 31 is different from, for example, the first wavelength (here, 780 nm), and a longer wavelength can be selected (for example, 940 nm).

【0017】共通光学系40は、第1照明光学系10か
ら発せられる光束の光軸上に配され、第1及び第2照明
光学系10及び70、第1及び第2受光光学系20及び
30、第2送光光学系80等に共通に含まれ得るもので
あり、例えば、アフォーカルレンズ42と、ビームスプ
リッター43、45と、集光レンズ44とを備える。ま
た、ビームスプリッター43は、第2光源部31の波長
を被測定眼60に送光(反射)し、被測定眼60の網膜
61から反射して戻ってくる第2光束を反射し、一方、
第1光源部11の波長を透過するようなミラー(例え
ば、ダイクロミックミラー)で形成される。ビームスプ
リッター45は、第1光源部11の波長を被測定眼60
に送光(反射)し、被測定眼60の網膜61から反射し
て戻ってくる第1光束を、透過するようなミラー(例え
ば、ダイクロミックミラー)で形成される。このビーム
スプリッター43、45によって、第1及び2光束が、
互いに他方の光学系に入りノイズとなることがない。
The common optical system 40 is disposed on the optical axis of the light beam emitted from the first illumination optical system 10, and includes first and second illumination optical systems 10 and 70, and first and second light receiving optical systems 20 and 30. , And can be commonly included in the second light transmission optical system 80 and the like, and includes, for example, an afocal lens 42, beam splitters 43 and 45, and a condenser lens 44. Further, the beam splitter 43 transmits (reflects) the wavelength of the second light source unit 31 to the eye 60 to be measured, reflects the second light flux reflected from the retina 61 of the eye 60 to be measured, and returns.
The first light source 11 is formed of a mirror that transmits the wavelength (for example, a dichroic mirror). The beam splitter 45 adjusts the wavelength of the first light source 11 to the eye 60 to be measured.
Is formed by a mirror (for example, a dichroic mirror) that transmits (reflects) the first light flux that is reflected from the retina 61 of the eye 60 to be measured and returns. By the beam splitters 43 and 45, the first and second light beams are
No noise enters the other optical system.

【0018】調整用光学系50は、例えば、後述する作
動距離調整を主に行うものであって、第3光源部51
と、第4光源部55と、集光レンズ52、53と、第3
受光部54を備え、主に作動距離調整を行うものであ
る。
The adjustment optical system 50 mainly performs, for example, a working distance adjustment described later.
, The fourth light source unit 55, the condenser lenses 52 and 53, and the third
A light receiving section 54 is provided, and mainly adjusts the working distance.

【0019】つぎに、アライメント調整について説明す
る。アライメント調整は、主に、第2受光光学系30及
び第2送光光学系80により実施される。
Next, the alignment adjustment will be described. The alignment adjustment is mainly performed by the second light receiving optical system 30 and the second light transmitting optical system 80.

【0020】まず、第2光源部31からの光束は、集光
レンズ32、ビームスプリッター33、43、アフォー
カルレンズ42を介して、対象物である被測定眼60を
略平行な光束で照明する。被測定眼60の角膜62で反
射した反射光束は、あたかも角膜62の曲率半径の1/
2の点から射出したような発散光束として射出される。
この発散光束は、アフォーカルレンズ42、ビームスプ
リッター43、33及び集光レンズ34を介して、第2
受光部35にスポット像として受光される。
First, the light beam from the second light source unit 31 illuminates the eye to be measured 60, which is an object, with a substantially parallel light beam via the condenser lens 32, the beam splitters 33 and 43, and the afocal lens 42. . The reflected light flux reflected by the cornea 62 of the eye to be measured 60 is as if it were 1 / the radius of curvature of the cornea 62.
The light is emitted as a divergent light beam as if emitted from point 2.
This divergent light beam is transmitted through the afocal lens 42, the beam splitters 43 and 33, and the condenser lens 34 to the second lens.
The light is received by the light receiving unit 35 as a spot image.

【0021】ここで、この第2受光部35上のスポット
像を光軸上から外れている場合、眼光学特性測定装置本
体を、上下左右に移動調整し、スポット像が光軸上と一
致させる。このように、スポット像が光軸上と一致する
と、アライメント調整は完了する。なお、アライメント
調整は、被測定眼60の角膜62を第3光源部51によ
り照明し、この照明により得られた被測定眼60の像が
第2受光部35上に形成されるので、この像を利用して
瞳中心が光軸と一致するようにしてもよい。
If the spot image on the second light receiving portion 35 is off the optical axis, the main body of the eye optical characteristic measuring device is moved up and down and left and right so that the spot image coincides with the optical axis. . As described above, when the spot image coincides with the optical axis, the alignment adjustment is completed. In the alignment adjustment, the cornea 62 of the eye to be measured 60 is illuminated by the third light source unit 51, and an image of the eye to be measured 60 obtained by this illumination is formed on the second light receiving unit 35. May be used so that the center of the pupil coincides with the optical axis.

【0022】つぎに、作動距離調整について説明する。
作動距離調整は、主に、調整用光学系50により実施さ
れる。まず、作動距離調整は、例えば、第4光源部55
から射出された光軸付近の平行な光束を、被測定眼60
に向けて照射すると共に、この被測定眼60から反射さ
れた光を、集光レンズ52、53を介して第3受光部5
4で受光することにより行われる。また、被測定眼60
が適正な作動距離にある場合、第3受光部54の光軸上
に、第4光源部55からのスポット像が形成される。一
方、被測定眼60が適正な作動距離から前後に外れた場
合、第4光源部55からのスポット像は、第3受光部5
4の光軸より上又は下に形成される。なお、第3受光部
54は、第4光源部55、光軸、第3受光部54を含む
面内での光束位置の変化を検出できればいいので、例え
ば、この面内に配された1次元CCD、ポジションセン
シングデバイス(PSD)等を適用できる。
Next, adjustment of the working distance will be described.
The working distance adjustment is mainly performed by the adjustment optical system 50. First, working distance adjustment is performed, for example, by using the fourth light source unit 55.
The parallel light flux near the optical axis emitted from the
And the light reflected from the eye 60 to be measured is transmitted through the condenser lenses 52 and 53 to the third light receiving unit 5.
4 is performed by receiving light. Also, the eye to be measured 60
Is within the proper working distance, a spot image from the fourth light source unit 55 is formed on the optical axis of the third light receiving unit 54. On the other hand, when the eye to be measured 60 deviates from the proper working distance back and forth, the spot image from the fourth light source unit 55 is transmitted to the third light receiving unit 5.
4 above or below the optical axis. Note that the third light receiving unit 54 only needs to be able to detect a change in the light source position in the plane including the fourth light source unit 55, the optical axis, and the third light receiving unit 54. A CCD, a position sensing device (PSD), or the like can be applied.

【0023】つぎに、第1照明光学系10と第1受光光
学系20との位置関係を概略的に説明する。第1受光光
学系20には、ビームスプリッター45が挿入されてお
り、このビームスプリッター45によって、第1照明光
学系10からの光は、被測定眼60に送光されると共
に、被測定眼60からの反射光は、透過される。第1受
光光学系20に含まれる第1受光部23は、変換部材で
あるハルトマン板22を通過した光を受光し、受光信号
を生成する。
Next, the positional relationship between the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 will be schematically described. A beam splitter 45 is inserted into the first light receiving optical system 20, and the light from the first illumination optical system 10 is transmitted to the eye to be measured 60 by the beam splitter 45 and the eye to be measured 60 The reflected light from is transmitted. The first light receiving unit 23 included in the first light receiving optical system 20 receives light that has passed through the Hartmann plate 22, which is a conversion member, and generates a light receiving signal.

【0024】また、第1光源部11と被測定眼60の網
膜61とは、共役な関係を形成している。被測定眼60
の網膜61と第1受光部23とは、共役である。また、
ハルトマン板22と被測定眼60の瞳孔とは、共役な関
係を形成している。さらに、第1受光光学系20は、被
測定眼60の前眼部である角膜62、及び瞳孔と、ハル
トマン板22と略共役な関係を形成している。すなわ
ち、アフォーカルレンズ42の前側焦点は、被測定眼6
0の前眼部である角膜62及び瞳孔と略一致している。
Further, the first light source unit 11 and the retina 61 of the eye 60 to be measured form a conjugate relationship. Eye to be measured 60
Of the retina 61 and the first light receiving unit 23 are conjugate. Also,
The Hartmann plate 22 and the pupil of the eye to be measured 60 form a conjugate relationship. Further, the first light receiving optical system 20 forms a substantially conjugate relationship with the Hartmann plate 22 and the cornea 62 and the pupil, which are the anterior segment of the eye 60 to be measured. That is, the front focal point of the afocal lens 42 is
0 is substantially coincident with the cornea 62 and the pupil, which is the anterior eye part.

【0025】また、第1照明光学系10と第1受光光学
系20は、第1光源部11からの光束が、集光する点で
反射されたとして、第1受光部23での反射光による信
号ピークが最大となるように、連動して移動する。具体
的には、第1照明光学系10と第1受光光学系20は、
第1受光部23での信号ピークが大きくなる方向に移動
し、信号ピークが最大となる位置で停止する。これによ
り、第1光源部11からの光束は、被測定眼60上で集
光する。
Further, the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 determine that the light beam from the first light source unit 11 is reflected at the condensing point, and It moves together so that the signal peak becomes the maximum. Specifically, the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20
The first light receiving unit 23 moves in a direction in which the signal peak increases, and stops at a position where the signal peak becomes maximum. Thereby, the light beam from the first light source unit 11 is condensed on the eye 60 to be measured.

【0026】また、レンズ12は、光源11の拡散光を
平行光に変換する。絞り14は、眼の瞳、あるいはハル
トマンプレート21と光学的に共役の位置にある。絞り
14は、径がハルトマンプレート21の有効範囲より小
さく、いわゆるシングルパスの収差計測(受光側だけに
目の収差が影響する方法)が成り立つ様になっている。
レンズ13は、上記を満たすために、実光線の眼底共役
点を前側焦点位置に、さらに、眼の瞳との共役関係を満
たすために、後側焦点位置が絞り14と一致するように
配置されている。
The lens 12 converts the diffused light from the light source 11 into parallel light. The diaphragm 14 is located at a position optically conjugate with the pupil of the eye or the Hartmann plate 21. The aperture 14 has a diameter smaller than the effective range of the Hartmann plate 21 so that so-called single-pass aberration measurement (a method in which eye aberration affects only the light receiving side) is established.
The lens 13 is arranged such that the fundus conjugate point of the real ray is at the front focal position to satisfy the above, and further, the rear focal position is coincident with the stop 14 to satisfy the conjugate relationship with the pupil of the eye. ing.

【0027】また、光線15は、光線24とビームスプ
リッター45で共通光路になった後は、近軸的には、光
線24と同じ進み方をする。但し、シングルパス測定の
ときは、それぞれの光線の径は違い、光線15のビーム
径は、光線24に比べ、かなり細く設定される。具体的
には、光線15のビーム径は、例えば、眼の瞳位置で1
mm程度、光線24のビーム径は、7mm程度になるこ
ともある(なお、図中、光線15のビームスプリッター
45から眼底61までは省略している)。
After the light beam 15 has a common optical path with the light beam 24 and the beam splitter 45, the light beam 15 travels paraxially in the same way as the light beam 24. However, in the case of the single-pass measurement, the diameter of each light beam is different, and the beam diameter of the light beam 15 is set to be considerably smaller than that of the light beam 24. Specifically, the beam diameter of the light ray 15 is, for example, 1 at the pupil position of the eye.
In some cases, the beam diameter of the light beam 24 may be about 7 mm (from the beam splitter 45 of the light beam 15 to the fundus 61 in the drawing).

【0028】つぎに、変換部材であるハルトマン板22
について説明する。第1受光光学系20に含まれるハル
トマン板22は、反射光束を複数のビームに変換する波
面変換部材である。ここでは、ハルトマン板22には、
光軸と直交する面内に配された複数のマイクロフレネル
レンズが適用されている。また、一般に、測定対象部
(被測定眼60)について、被測定眼60の球面成分、
3次の非点収差、その他の高次収差までも測定するに
は、被測定眼60を介した少なくとも17本のビームで
測定する必要がある。
Next, the Hartmann plate 22 as a conversion member
Will be described. The Hartmann plate 22 included in the first light receiving optical system 20 is a wavefront converting member that converts a reflected light beam into a plurality of beams. Here, the Hartmann plate 22 includes:
A plurality of micro Fresnel lenses arranged in a plane orthogonal to the optical axis are applied. In addition, generally, for the measurement target portion (measured eye 60), the spherical component of the measured eye 60,
In order to measure even the third-order astigmatism and other higher-order aberrations, it is necessary to measure with at least 17 beams through the eye 60 to be measured.

【0029】また、マイクロフレネルレンズは、光学素
子であって、例えば、波長ごとの高さピッチの輪帯と、
集光点と平行な出射に最適化されたブレーズとを備え
る。ここでのマイクロフレネルレンズは、例えば、半導
体微細加工技術を応用した8レベルの光路長差を施した
もので、高い集光率(例えば、98%)を達成してい
る。
The micro Fresnel lens is an optical element, for example, an annular zone having a height pitch for each wavelength;
And a blaze optimized for parallel light emission. The micro Fresnel lens here has, for example, an optical path length difference of eight levels to which a semiconductor fine processing technology is applied, and achieves a high light collection rate (for example, 98%).

【0030】また、被測定眼60の網膜61からの反射
光は、アフォーカルレンズ42、コリメートレンズ21
を通過し、ハルトマン板22を介して、第1受光部23
上に集光する。したがって、ハルトマン板22は、反射
光束を少なくとも、17本以上のビームに変換する波面
変換部材を備える。
The light reflected from the retina 61 of the eye 60 to be measured is reflected by the afocal lens 42 and the collimator lens 21.
Through the Hartmann plate 22 and the first light receiving portion 23
Focus on top. Therefore, the Hartmann plate 22 includes a wavefront converting member that converts the reflected light beam into at least 17 or more beams.

【0031】図3は、本発明に関する眼光学特性測定装
置の概略電気系200を示すブロック図である。眼光学
特性測定装置に関する電気系200は、例えば、演算部
210と、制御部220と、表示部230と、メモリ2
40と、第1駆動部250及び第2駆動部260とを備
える。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic electric system 200 of the eye optical characteristic measuring apparatus according to the present invention. The electrical system 200 related to the eye optical characteristic measuring device includes, for example, an arithmetic unit 210, a control unit 220, a display unit 230, and a memory 2
40, a first driving unit 250 and a second driving unit 260.

【0032】演算部210は、第1受光部23から得ら
れる受光信号、第2受光部35から得られる受光信号
、第3受光部54から得られる受光信号(10)を入
力すると共に、座標原点、座標軸、座標の移動、回転、
全波面収差、角膜波面収差、ゼルニケ係数、収差係数、
Strehl比、白色光MTF、ランドルト環パターン
等を演算する。また、このような演算結果に応じた信号
を、電気駆動系の全体の制御を行う制御部220と、表
示部230と、メモリ240とにそれぞれ出力する。な
お、演算210の詳細は後述する。
The arithmetic section 210 receives the light receiving signal obtained from the first light receiving section 23, the light receiving signal obtained from the second light receiving section 35, and the light receiving signal (10) obtained from the third light receiving section 54, and receives the coordinate origin. , Coordinate axes, coordinate movement, rotation,
Total wavefront aberration, corneal wavefront aberration, Zernike coefficient, aberration coefficient,
The Strehl ratio, white light MTF, Landolt's ring pattern, and the like are calculated. Also, a signal corresponding to such a calculation result is output to the control unit 220 that controls the entire electric drive system, the display unit 230, and the memory 240, respectively. The details of the operation 210 will be described later.

【0033】制御部220は、演算部210からの制御
信号に基づいて、第1光源部11の点灯、消灯を制御し
たり、第1駆動部250及び第2駆動部260を制御す
るものであり、例えば、演算部210での演算結果に応
じた信号に基づいて、第1光源部11に対して信号を
出力し、プラチドリング71に対して信号を出力し、
第2光源部31に対して信号を出力し、第3光源部5
1に対して信号を出力し、第4光源部55に対して信
号を出力し、さらに、第1駆動部250及び第2駆動
部260に対して信号を出力する。
The control section 220 controls the turning on and off of the first light source section 11 and controls the first drive section 250 and the second drive section 260 based on the control signal from the arithmetic section 210. For example, a signal is output to the first light source unit 11 and a signal is output to the Placido ring 71 based on a signal corresponding to a calculation result in the calculation unit 210,
A signal is output to the second light source unit 31 and the third light source unit 5 is output.
1, a signal is output to the fourth light source unit 55, and further, a signal is output to the first driving unit 250 and the second driving unit 260.

【0034】第1駆動部250は、例えば、演算部21
0に入力された第1受光部23からの受光信号に基づ
いて、第1照明光学系10全体を光軸方向に移動させる
ものであり、図示しない適宜のレンズ移動手段に対して
信号を出力すると共に、このレンズ移動手段を駆動す
る。これにより、第1駆動部250は、第1照明光学系
10の移動、調節を行うことができる。
The first driving section 250 is, for example,
The first illumination optical system 10 is moved in the optical axis direction based on the light receiving signal from the first light receiving unit 23 input to 0, and outputs a signal to an appropriate lens moving unit (not shown). At the same time, this lens moving means is driven. Thereby, the first driving section 250 can move and adjust the first illumination optical system 10.

【0035】第2駆動部260は、例えば、演算部21
0に入力された第1受光部23からの受光信号に基づ
いて、第1受光光学系20全体を光軸方向に移動させる
ものであり、図示しない適宜のレンズ移動手段に対して
信号を出力すると共に、このレンズ移動手段を駆動す
る。これにより、第2駆動部260は、第1受光光学系
20の移動、調節を行うことができる。
The second driving section 260 includes, for example, the arithmetic section 21
The first light receiving optical system 20 is moved in the optical axis direction based on the light receiving signal from the first light receiving unit 23 input to 0, and outputs a signal to an appropriate lens moving means (not shown). At the same time, this lens moving means is driven. Thereby, the second driving section 260 can move and adjust the first light receiving optical system 20.

【0036】図4に、本発明の眼特性測定装置の演算部
に関する詳細構成図を示す。演算部210は、測定部1
11、座標設定部112、アライメント制御部113、
マーカー設置部114、入出力部115、変換部116
を備える。
FIG. 4 shows a detailed configuration diagram relating to the arithmetic unit of the eye characteristic measuring apparatus of the present invention. The calculation unit 210 includes the measurement unit 1
11, coordinate setting unit 112, alignment control unit 113,
Marker installation unit 114, input / output unit 115, conversion unit 116
Is provided.

【0037】第1受光部23は、被検眼眼底から反射し
て戻ってくる受光光束から第1受光信号を形成し、測定
部111に導く。第2受光部35は、被検眼前眼部の特
徴部分及び/又は被検眼前眼部に形成されたマーカーに
関する情報を含む受光光束から前眼部の情報を含む第2
受光信号を形成し、測定部111及び座標設定部112
に導く。
The first light receiving section 23 forms a first light receiving signal from the received light beam reflected from the fundus of the eye to be examined and returns to the measuring section 111. The second light receiving unit 35 includes a second part including information on the anterior segment from a received light beam including information on a characteristic portion of the anterior segment of the subject's eye and / or a marker formed on the anterior segment of the subject's eye.
A light receiving signal is formed, and a measuring unit 111 and a coordinate setting unit 112 are formed.
Lead to.

【0038】測定部111は、第1受光部からの第1受
光信号に基づき、被検眼の屈折力又は角膜形状を含む光
学特性を求める。測定部111は、特に、第1受光部2
3からの第1受光信号に基づき、眼光学特性測定を行
う。また、測定部111は、特に、第2受光部35から
の第2受光信号に基づき、角膜トポグラフィー測定を行
う。また、測定部111は、収差結果の演算、また必要
に応じてアブレーション量を演算し、その演算結果を入
出力部115を介して手術装置に出力する。
The measuring section 111 obtains optical characteristics including the refractive power or the corneal shape of the eye to be examined based on the first light receiving signal from the first light receiving section. The measuring unit 111 is, in particular, the first light receiving unit 2
Based on the first light receiving signal from the third, the optical characteristics of the eye are measured. In addition, the measurement unit 111 particularly performs the corneal topography measurement based on the second light reception signal from the second light reception unit 35. In addition, the measurement unit 111 calculates the aberration result and, if necessary, calculates the ablation amount, and outputs the calculation result to the surgical apparatus via the input / output unit 115.

【0039】座標設定部112は、第1及び第2受光信
号に含まれる被検眼瞳に対応する第1及び第2座標系の
信号を、それぞれ基準座標系の信号に変換する。座標設
定部112は、第1及び第2座標系の各信号に基づき、
瞳エッジと瞳中心を求める。
The coordinate setting unit 112 converts signals of the first and second coordinate systems corresponding to the pupil of the eye included in the first and second light receiving signals into signals of the reference coordinate system, respectively. The coordinate setting unit 112, based on each signal of the first and second coordinate systems,
Find the pupil edge and pupil center.

【0040】また、座標設定部112は、被検眼前眼部
の特徴信号を含む第2受光信号に基づき、座標原点及び
座標軸の向きを決定する。また、座標設定部112は、
第2受光信号中の被検眼前眼部の特徴信号の少なくとも
いずれか1つに基づき、座標原点、座標軸の回転や移動
を求め、測定データと座標軸の関係付けを行う。なお、
特徴部分は、瞳位置、瞳中心、角膜中心、虹彩位置、虹
彩の模様、瞳の形状、リンバス形状の少なくとも一つを
含むものである。例えば、座標設定部112は、瞳中
心、角膜中心等の座標原点を設定する。座標設定部11
2は、第2受光信号に含まれる被検眼前眼部の特徴部分
の像に対応する特徴信号に基づき座標系を形成する。ま
た、座標設定部112は、第2受光信号に含まれる被検
眼に設けられたマーカーについてのマーカー信号及び被
検眼前眼部についての信号に基づき座標系を形成する。
座標設定部112は、マーカー信号を含む第2受光信号
に基づき、座標原点及び座標軸の向きを決定することが
できる。座標設定部112は、第2受光信号中のマーカ
ー信号に基づいて、座標原点を求め、第2受光信号中の
被検眼前眼部の特徴信号の少なくともいずれか1つに基
づき、座標軸の回転や移動を求め、測定データと座標軸
の関係付けを行うことができる。または、座標設定部1
12は、第2受光信号中の前眼部についての特徴信号の
少なくともいずれか1つに基づき座標原点を求め、第2
受光信号中のマーカー信号に基づいて座標軸の回転や移
動を求め、測定データと座標軸の関係付けを行うように
してもよい。または、座標設定部112は、第2受光信
号中の被検眼前眼部の特徴信号の少なくともいずれか1
つに基づき、座標原点、座標軸の回転や移動を求め、測
定データと座標軸の関係付けを行うようにしてもよい。
The coordinate setting unit 112 determines the coordinate origin and the direction of the coordinate axis based on the second light receiving signal including the characteristic signal of the anterior segment of the subject's eye. In addition, the coordinate setting unit 112
Based on at least one of the characteristic signals of the anterior eye part of the subject's eye in the second light receiving signal, the coordinate origin and the rotation or movement of the coordinate axis are obtained, and the measurement data is associated with the coordinate axis. In addition,
The characteristic portion includes at least one of a pupil position, a pupil center, a cornea center, an iris position, an iris pattern, a pupil shape, and a limbus shape. For example, the coordinate setting unit 112 sets coordinate origins such as a pupil center and a cornea center. Coordinate setting unit 11
2 forms a coordinate system based on a feature signal corresponding to an image of a feature portion of the anterior segment of the eye included in the second light receiving signal. In addition, the coordinate setting unit 112 forms a coordinate system based on a marker signal for a marker provided for the eye to be inspected and a signal for the anterior eye of the eye included in the second light receiving signal.
The coordinate setting unit 112 can determine the coordinate origin and the direction of the coordinate axis based on the second light receiving signal including the marker signal. The coordinate setting unit 112 obtains the coordinate origin based on the marker signal in the second light receiving signal, and determines the coordinate axis rotation and The movement can be determined, and the measurement data can be associated with the coordinate axes. Or, the coordinate setting unit 1
12 is for obtaining a coordinate origin based on at least one of the characteristic signals for the anterior eye part in the second light receiving signal,
The rotation or movement of the coordinate axis may be obtained based on the marker signal in the light reception signal, and the measurement data may be associated with the coordinate axis. Alternatively, the coordinate setting unit 112 may determine at least one of the characteristic signals of the anterior ocular segment of the subject's eye in the second light reception signal.
Based on the above, the coordinate origin and the rotation or movement of the coordinate axis may be obtained, and the measurement data may be associated with the coordinate axis.

【0041】変換部116は、測定部111により求め
れられた被検眼の第1及び第2光学特性を、前記座標設
定部により形成された各基準座標系により関係つけて合
成する。また、変換部116は、座標設定部112が求
めた瞳中心を原点とすることにより基準座標系に変換す
る。
The conversion unit 116 combines the first and second optical characteristics of the eye to be examined obtained by the measurement unit 111 with the reference coordinate systems formed by the coordinate setting unit. The conversion unit 116 converts the pupil center obtained by the coordinate setting unit 112 into a reference coordinate system by using the origin as the origin.

【0042】第1照明光学系10と、第1受光光学系2
0と、第2受光光学系30と、共通光学系40と、調整
用光学系50と、第2照明光学系70と、第2送光光学
系80等のいずれかひとつ又は複数又は全ては、適宜光
学系100のアライメント部に掲載される。アライメン
ト制御部113は、第2受光部により得られた第2受光
信号に基づく座標設定部112の演算結果に従い、被検
眼の動きに応じてこのアラインメント部を移動可能とす
る。マーカー設置部114は、座標設定部112により
設定された座標系に基づき被検眼前眼部にこの座標系に
関連づけられたマーカーを形成する。入出力部115
は、測定部又は座標設定部からの、収差量、座標原点、
座標軸、座標軸の回転、移動、アブレーション量等のデ
ータや演算結果を手術装置に出力するためのインタフェ
ースである。表示部240は、測定部111により求め
れられた被検眼の光学特性を、上記座標設定部により形
成された座標系との関係で表示を行う。
The first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 2
0, the second light receiving optical system 30, the common optical system 40, the adjusting optical system 50, the second illumination optical system 70, the second light transmitting optical system 80, and the like. Appropriately published in the alignment section of the optical system 100. The alignment control unit 113 enables the alignment unit to move in accordance with the movement of the subject's eye according to the calculation result of the coordinate setting unit 112 based on the second light receiving signal obtained by the second light receiving unit. The marker setting unit 114 forms a marker associated with the coordinate system in the anterior segment of the subject's eye based on the coordinate system set by the coordinate setting unit 112. Input / output unit 115
Is the amount of aberration, coordinate origin,
This is an interface for outputting data such as coordinate axes, rotation and movement of coordinate axes, ablation amount, and the like, and calculation results to a surgical apparatus. The display unit 240 displays the optical characteristics of the subject's eye obtained by the measuring unit 111 in relation to the coordinate system formed by the coordinate setting unit.

【0043】手術装置300は、手術制御部121、加
工部122、メモリ部123を含む。手術制御部12
1、は、加工部122を制御し、角膜切削等の手術の制
御を行う。加工部122は、角膜切削等の手術のための
レーザを含む。手術メモリ部123は、切削に関するデ
ータ、ノモグラム、手術計画等の手術のためのデータが
記憶されている。
The operation apparatus 300 includes an operation control section 121, a processing section 122, and a memory section 123. Surgery control unit 12
1, controls the processing unit 122 to control operations such as corneal cutting. The processing unit 122 includes a laser for surgery such as corneal cutting. The surgery memory unit 123 stores data for surgery such as cutting data, nomograms, and surgery plans.

【0044】つぎに、本発明の関する眼特性測定装置に
よる座標の決定についてのフローチャートを説明する。
図5は、本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示
すフローチャートである。また、図6及び図7に、眼特
性測定についての説明図(1)及び(2)を示す。
Next, a flowchart for determining coordinates by the eye characteristic measuring apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the eye optical characteristic measuring device according to the present invention. FIGS. 6 and 7 are explanatory diagrams (1) and (2) of the eye characteristic measurement.

【0045】まず、第2受光部35からの信号は、表示
部230のモニタ画面上に前眼部像として形成される。
ステップS101では、角膜の頂点反射光をアライメン
トターゲットにして横方向(角膜頂点と装置の光軸、X
Y方向)のアライメントを行い、また、Zアライメント
装置により、縦方向(深度方向、Z方向)のアライメン
トがなされる。
First, a signal from the second light receiving unit 35 is formed as an anterior eye image on a monitor screen of the display unit 230.
In step S101, the corneal vertex reflected light is used as an alignment target in the lateral direction (the corneal vertex and the optical axis of the apparatus, X
Alignment in the Y direction is performed, and alignment in the vertical direction (depth direction, Z direction) is performed by the Z alignment device.

【0046】図8に、前眼部像の説明図を示す。図中
「×」は瞳中心、「○」は角膜頂点(中心)、星マーク
はアライメントマーカーをそれぞれ示す。実際のアライ
メントマーカーは円形など別の形でも良い。瞳中心は、
主に、手術装置の原点として扱われる。角膜中心(頂
点)は、主に、CCD又は機械の中心として扱われる。
図示のように、ステップS101では、プラチドリング
1の像に加え、第2光源部31からの光が被検眼角膜頂
点付近で輝点として現れる。その被検眼前眼部像を観察
しながら、眼光学特性測定装置を被検眼に対してXY方
向のアライメントを行い、このときZ方向のアライメン
トも調整用光学系50より行う。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an anterior segment image. In the figure, "x" indicates the pupil center, "o" indicates the corneal vertex (center), and the star mark indicates the alignment marker. The actual alignment marker may be another shape such as a circle. The center of the pupil is
Mainly treated as the origin of surgical equipment. The corneal center (apex) is mainly treated as the center of the CCD or machine.
As illustrated, in step S101, in addition to the image of the Placido ring 1, light from the second light source unit 31 appears as a bright spot near the vertex of the cornea of the eye to be examined. While observing the image of the anterior segment of the eye to be examined, the eye optical characteristic measuring apparatus performs alignment in the X and Y directions with respect to the eye to be examined. At this time, the alignment in the Z direction is also performed by the adjustment optical system 50.

【0047】つぎに、第1測定系においては、ステップ
S103では、ハルトマン像についての第1受光信号を
低ノイズのCCD等の第1受光部23を使って取り込
み、画像処理の手法によりハルトマン像の各スポットの
重心を求める。求められた重心は、画像認識や計算幾何
の手法を使って参照点との対応をがとられる。ここまで
の処理は、第1受光部23により第1座標系で処理され
る(図6(A)上図参照)。
Next, in the first measurement system, in step S103, the first light receiving signal for the Hartmann image is captured by using the first light receiving unit 23 such as a low noise CCD or the like, and the Hartmann image is captured by an image processing technique. Find the center of gravity of each spot. The obtained center of gravity is associated with a reference point by using a method of image recognition or computational geometry. The processing so far is performed in the first coordinate system by the first light receiving unit 23 (see the upper diagram in FIG. 6A).

【0048】一方、第2測定系においては、ステップS
191で示すように、第1受光信号の取り込みとほぼ同
時に、第2受光部35により前眼部像についての第2受
光信号の取り込みも行われる。第2受光信号の取り込み
後、角膜頂点反射の輝点にほぼ同心に写っているリング
像の位置を画像処理の手法を使って解析する。リングの
位置は、例えば円周上360度にわたって、256点程
度取得される。
On the other hand, in the second measurement system, step S
As indicated by reference numeral 191, the second light receiving unit 35 also takes in the second light receiving signal for the anterior eye image almost simultaneously with the taking in of the first light receiving signal. After capturing the second light receiving signal, the position of the ring image substantially concentric with the bright point of the corneal vertex reflection is analyzed using an image processing technique. The position of the ring is acquired, for example, about 256 points over 360 degrees on the circumference.

【0049】つぎに、ステップS192では、角膜測定
座標系を設定する。角膜頂点位置は測定装置の光軸から
ずれていることがあるので、得られたリング像の位置
を、角膜頂点を原点とし、第2受光部35のCCDのピ
クセル数を光学系の倍率を考慮に入れ、実際の距離に直
した座標系上の値に変換する。この角膜測定用の座標系
を第2座標系と呼ぶことにする(図6(B)上図参
照)。ステップS193では、ステップS191で得ら
れたリングの位置から、ステップS192で計算された
第2座標系を用いて角膜の傾斜を計算する。
Next, in step S192, a corneal measurement coordinate system is set. Since the corneal vertex position may be deviated from the optical axis of the measuring device, the position of the obtained ring image is set with the corneal vertex as the origin, and the number of pixels of the CCD of the second light receiving unit 35 is considered in consideration of the magnification of the optical system. And convert it to a value on the coordinate system converted to the actual distance. This coordinate system for measuring the cornea will be referred to as a second coordinate system (see the upper diagram in FIG. 6B). In step S193, the inclination of the cornea is calculated from the position of the ring obtained in step S191 using the second coordinate system calculated in step S192.

【0050】ステップS105では、こうして第1及び
第2座標系で測定されたハルトマン像及び前眼部像をそ
れぞれ瞳中心を原点とする基準座標系に変換する(図6
(A)、(B)下図参照)。
In step S105, the Hartmann image and the anterior segment image measured in the first and second coordinate systems are converted into reference coordinate systems each having the pupil center as the origin (FIG. 6).
(A), (B) See the figure below).

【0051】ステップS105では、第1測定系につい
ては、第1受光部23から得られたハルトマン波面セン
サーイメージ上での瞳エッジを画像処理により得ること
ができる。ここで、得られた瞳のエッジは、収差の影響
を受けた、ゆがんだものになっているので、演算部21
0は、ステップS103で先に求めた、ハルトマンの点
像と参照点の関係から、瞳のエッジの形状を修正する。
たとえば、演算部210は、修正用の関数を、ハルトマ
ン波面センサーから波面収差を求めるときと同様に、最
小二乗近似で求め、ハルトマン波面センサーイメージ上
での瞳のエッジの位置をいま求めた関数に入力して、正
しい瞳のエッジの位置を計算する。また、演算部210
は、瞳のエッジの正しい位置が求まれば、瞳内部の画素
を1として、外部は0として、重心を求めることによ
り、CCD座標系での瞳中心の位置を求める。例えば、
円又は隋円の中心を重心とすることができる。こうし
て、図6(A)上図に示すように瞳中心(X印)が測定
される。第1座標系から新しく定義する基準座標系への
変換は、瞳中心へ基準座標に原点を移動することと、光
学系の倍率により、CCDのピクセル数を実際の距離に
直すことで行われる。
In step S105, for the first measurement system, the pupil edge on the Hartmann wavefront sensor image obtained from the first light receiving unit 23 can be obtained by image processing. Here, the obtained pupil edge is distorted due to the influence of aberration.
A value of 0 corrects the shape of the pupil edge from the relationship between the Hartmann point image and the reference point obtained earlier in step S103.
For example, the calculation unit 210 calculates the correction function by the least square approximation in the same manner as when obtaining the wavefront aberration from the Hartmann wavefront sensor, and calculates the position of the pupil edge on the Hartmann wavefront sensor image into the function just obtained. Input and calculate the correct pupil edge position. The operation unit 210
When the correct position of the pupil edge is determined, the pixel inside the pupil is set to 1 and the outside is set to 0, and the center of the pupil in the CCD coordinate system is determined by determining the center of gravity. For example,
The center of the circle or Sui circle can be the center of gravity. Thus, the center of the pupil (X mark) is measured as shown in the upper diagram of FIG. The conversion from the first coordinate system to the newly defined reference coordinate system is performed by moving the origin to the reference coordinates toward the center of the pupil and by converting the number of pixels of the CCD to an actual distance by the magnification of the optical system.

【0052】また、ステップS105では、第2測定系
については、演算部210は、第2受光部35から得ら
れステップS192の処理で設定された角膜測定用の座
標系、つまり、第2座標系からも、画像処理により瞳の
エッジを求め、第2座標系での瞳中心位置を計算する。
こうして、瞳中心(X印)が求まり、図6(B)上図が
測定される。このとき、第2座標系から基準座標系への
変換は、瞳中心の移動である。円錐角膜などの異常眼の
測定の際に、ハルトマン波面センサーイメージで瞳エッ
ジが一部欠けてしまった場合には、欠けた部分を推定す
るなどしてその重心を求めることにより対応できる。
In step S105, with respect to the second measurement system, the calculation unit 210 calculates the corneal measurement coordinate system obtained from the second light receiving unit 35 and set in step S192, that is, the second coordinate system. , The pupil edge is obtained by image processing, and the pupil center position in the second coordinate system is calculated.
Thus, the pupil center (X mark) is obtained, and the upper part of FIG. 6B is measured. At this time, the conversion from the second coordinate system to the reference coordinate system is a movement of the pupil center. When a part of the pupil edge is missing in the Hartmann wavefront sensor image when measuring an abnormal eye such as a keratoconus, it can be dealt with by calculating the center of gravity by estimating the missing part.

【0053】このようにして、第1座標系から変換され
た基準座標系と、第2座標系から変換された基準座標系
は、原理的に同じ基準座標系になる(図6(A)(B)
の各下図参照)。
In this manner, the reference coordinate system converted from the first coordinate system and the reference coordinate system converted from the second coordinate system become the same reference coordinate system in principle (FIG. 6A). B)
Of each figure below).

【0054】つぎに、第1又は第2受光信号に基づき光
学特性が求められる(S109)。ここで、光学特性と
は、例えば、収差(角膜、眼内、眼)屈折力、角膜形状
などである。すなわち、ステップS109では、演算部
210は、第1測定系については、ハルトマン波面セン
サーの測定原理によって光学特性を計算する。これによ
って得られるのは眼球光学系の波面収差(眼球波面収
差)である(図7(A)参照)。また、第2測定系につ
いては、角膜の傾きが得られているので、演算部210
により、これから角膜の高さを計算して、角膜を光学レ
ンズと同様に扱うことにより光学特性が計算される。こ
ちらで得られるのは角膜で発生する波面収差(角膜波面
収差)である(図7(B)参照)。
Next, optical characteristics are obtained based on the first or second light receiving signal (S109). Here, the optical characteristics are, for example, aberration (corneal, intraocular, eye) refractive power, corneal shape, and the like. That is, in step S109, the calculation unit 210 calculates the optical characteristics of the first measurement system according to the measurement principle of the Hartmann wavefront sensor. The result is a wavefront aberration (eyeball wavefront aberration) of the eyeball optical system (see FIG. 7A). In the second measurement system, since the inclination of the cornea is obtained, the calculation unit 210
Thus, the height of the cornea is calculated from this, and the optical characteristics are calculated by treating the cornea in the same manner as the optical lens. What is obtained here is a wavefront aberration (corneal wavefront aberration) generated in the cornea (see FIG. 7B).

【0055】つぎに、測定された光学特性を表示する
(S111)。ステップS111において、表示部24
0による光学特性の表示は、図7に示した様に、第1測
定系に関する眼球波面収差マップと、第2測定系に関す
る角膜波面収差マップが別個に表示されるのと同時に、
(差分波面収差マップ)=(眼球波面収差マップ)−
(角膜波面収差マップ)も表示される(図7(C)参
照)。この差分波面収差マップは、光学的には、眼球光
学系の角膜前面を除いた、内部の光学系の収差に対する
影響を示しており、主に水晶体の屈折率分布に異常が生
じるような疾患、たとえば白内障の診断に非常に役立つ
マップである。
Next, the measured optical characteristics are displayed (S111). In step S111, the display unit 24
As shown in FIG. 7, the display of the optical characteristics by 0 indicates that the ocular wavefront aberration map for the first measurement system and the corneal wavefront aberration map for the second measurement system are displayed separately.
(Differential wavefront aberration map) = (eyeball wavefront aberration map)-
(Cornea wavefront aberration map) is also displayed (see FIG. 7C). This difference wavefront aberration map optically shows the influence on the aberration of the internal optical system, excluding the anterior corneal surface of the eyeball optical system, and mainly shows a disease that causes an abnormality in the refractive index distribution of the crystalline lens. For example, a map that is very useful for cataract diagnosis.

【0056】つぎに、出力データを演算する(S11
3)。出力データとしては、例えば、基準座標系のデー
タ、測定データ、被検眼の収差量それ自体、光学特性デ
ータ、手術装置で切除するために必要とされるアブレー
ション量などを演算して求める。つぎに、これらの出力
データを表示する(S115)。さらに、必要に応じ
て、これらの出力データを出力する(S117)。ここ
で、出力の形態は、例えば、次の態様がある。
Next, output data is calculated (S11).
3). As the output data, for example, the data of the reference coordinate system, the measurement data, the aberration amount of the eye to be inspected itself, the optical characteristic data, the ablation amount required for ablation by the surgical apparatus, and the like are calculated and obtained. Next, these output data are displayed (S115). Further, these output data are output as required (S117). Here, the output form includes, for example, the following forms.

【0057】オフライ的な態様で、フロッピー(登録
商標)ディスク、CD−ROM等の記録媒体や、信号ラ
イン無線ライン等のインタフェースで出力され、その後
に手術が別の時期に行われる形態。
In a mode in which the operation is performed in an offline manner on a recording medium such as a floppy (registered trademark) disk or a CD-ROM or an interface such as a signal line wireless line, the operation is performed at another time thereafter.

【0058】出力データがオンラインで手術装置30
0に信号ライン等のインタフェースで繋がっており、手
術の際に連続的又は切換により被検眼の光学特性を測定
するような形態。以上のように、データ出力の後、測定
が未了であれば繰り返し、終了であれば測定終了となる
(S121)。
When the output data is online, the operation device 30
A mode in which the optical characteristics of the eye to be examined are continuously or switched during the operation by being connected to an interface such as a signal line. As described above, after the data output, if the measurement is not completed, the measurement is repeated, and if the measurement is completed, the measurement is completed (S121).

【0059】ここで、瞳のエッジをハルトマン像から得
る方法について説明する。瞳のエッジをハルトマン像か
ら得るための第1の方法としては、ハルトマンスポット
の外接する多角形や、それに近い楕円をなどを得ること
で、瞳のエッジを求めることができる。第2の方法とし
ては、目からの散乱成分による影響のため、または、ハ
ルトマンプレートが回折光学素子で0次光が透過するた
めに、ハルトマン像の瞳に対応する部分が、それより外
のバックグラウンドよりも明るくなっていることを利用
するものである。よって、この明るい部分のエッジを検
出すれば、瞳のエッジ部分を検出することができる。
Here, a method of obtaining the pupil edge from the Hartmann image will be described. As a first method for obtaining the pupil edge from the Hartmann image, the pupil edge can be obtained by obtaining a polygon circumscribing the Hartmann spot or an ellipse close thereto. As a second method, the portion corresponding to the pupil of the Hartmann image is placed outside the back surface due to the influence of the scattered component from the eyes or because the Hartmann plate transmits the 0th-order light through the diffractive optical element. It uses the fact that it is brighter than the ground. Therefore, by detecting the edge of this bright portion, the edge portion of the pupil can be detected.

【0060】図9に、瞳エッジをハルトマン像から得る
ための説明図を示す。図9(A)は、測定されたハルト
マン像の一例である。これを図9(B)のように、ある
ラインにそって予め定められた閾値で測定されたハルト
マンスポットの明るさと比較する。つぎに、図9(C)
のように、ハルトマン像全体にわたりこの処理を行う
と、瞳のエッジを検出することができる。
FIG. 9 is an explanatory diagram for obtaining a pupil edge from a Hartmann image. FIG. 9A is an example of a measured Hartmann image. This is compared with the brightness of the Hartmann spot measured at a predetermined threshold value along a certain line as shown in FIG. 9B. Next, FIG.
By performing this processing over the entire Hartmann image as in the above, the edge of the pupil can be detected.

【0061】なお、特徴部分を含む被検眼前眼部の像を
示す第2受光信号に含まれる特徴信号を利用して、座標
原点及び軸方向を決定し、基準座標系を設定することが
できる。ここで、被検眼前眼部の特徴部分として、例え
ば、瞳位置、虹彩位置、虹彩の模様、瞳の形状、リンバ
ス形状、被検眼前眼部に形成されたマーカー(マーカー
がある場合)等が挙げられる。基準座標系は、手術装置
300で用いられる座標原点とすることがより望まし
く、例えば、被検眼瞳位置、被検眼の虹彩位置、瞳の形
状、リンバス形状、被検眼の虹彩の模様(虹彩紋理)等
から、求められる。座標原点としては、瞳中心や角膜中
心などが考えられる。座標軸は、マーカーが形成されて
いる場合、例えば、マーカーと瞳中心を通る直線とする
ことで設定することができる。座標回転・移動は、マー
カーが形成されている場合、例えば、マーカーの回転・
移動により測定することができる。
A reference coordinate system can be set by determining a coordinate origin and an axial direction by using a characteristic signal included in a second light receiving signal indicating an image of the anterior segment of the eye including the characteristic portion. . Here, as a characteristic portion of the anterior segment of the eye to be examined, for example, a pupil position, an iris position, an iris pattern, a pupil shape, a limbus shape, a marker formed in the anterior segment of the eye to be examined (if there is a marker), and the like. No. The reference coordinate system is more preferably the coordinate origin used in the surgical apparatus 300. For example, the pupil position of the eye to be inspected, the iris position of the eye to be inspected, the pupil shape, the limbus shape, the iris pattern of the eye to be inspected (iris pattern) Etc., are required. The coordinate origin may be the center of the pupil, the center of the cornea, or the like. When a marker is formed, the coordinate axis can be set by, for example, setting a straight line passing through the marker and the center of the pupil. Coordinate rotation / movement is performed when a marker is formed, for example,
It can be measured by movement.

【0062】また、マーカー以外にも、瞳虹彩の模様
(虹彩紋理)により座標軸及び回転(サイクロトーショ
ン)を測定することができる。ここで、図10に、座標
軸・回転の測定に関する説明図を示す。まず、図10
(a)に示すように、例えば、瞳中心を中心にした輪帯
上で反射強度等によりパターンを解析する。すると、図
10(b)に示すように、角度に対する反射強度のパタ
ーンが作成される。このパターンにより、座標軸を設定
することができる。また、この解析されたパターンを周
上でマッチングさせ、座標回転を測定することができ
る。すなわち、眼が回転(サイクロトーション)する
と、このような強度のグラフは回転角度だけ横ずれす
る。その横ずれの量は、各測定値と基準グラフの相関の
最も大きい角度で求めることができる。
In addition to the markers, the coordinate axes and the rotation (cyclotorsion) can be measured by the iris pattern (iris pattern). Here, FIG. 10 shows an explanatory diagram relating to the measurement of the coordinate axes and rotation. First, FIG.
As shown in (a), for example, a pattern is analyzed on the orbicular zone centered on the pupil center by reflection intensity or the like. Then, as shown in FIG. 10B, a pattern of the reflection intensity with respect to the angle is created. With this pattern, coordinate axes can be set. In addition, the analyzed pattern can be matched on the circumference to measure the coordinate rotation. That is, when the eye rotates (cyclotorsion), the graph of such intensity shifts by the rotation angle. The amount of the lateral shift can be obtained at the angle at which the correlation between each measured value and the reference graph is the largest.

【0063】図11に、瞳中心計算又は測定輪帯測定を
行うためのフローチャートを示す。まず、座標原点を決
定するため、瞳中心の計算する(瞳のエッジ全周から簡
単に求まる。)(S501)。つぎに、測定輪帯を決定
する(例えば、瞳孔径より+0。5 mm)。エッジに
かかったら、所定長、例えば+0。1 mmづつ増やす
(S503)。つぎに、座標軸を決定するため、被検眼
の特徴部分に基づき、角度を決定する(S505)。つ
ぎに、円周方向の強度分布を記録する(S507)。つ
ぎに、強度分布のデータをハードディスク(HD)等に
保存するとともに、瞳孔径も保存する(S509)。
FIG. 11 shows a flowchart for performing pupil center calculation or measurement orbicular zone measurement. First, to determine the coordinate origin, the center of the pupil is calculated (it is easily obtained from the entire circumference of the pupil edge) (S501). Next, a measurement ring zone is determined (for example, +0.5 mm from the pupil diameter). If it reaches the edge, it is increased by a predetermined length, for example, +0.1 mm (S503). Next, in order to determine a coordinate axis, an angle is determined based on a characteristic portion of the eye to be inspected (S505). Next, the intensity distribution in the circumferential direction is recorded (S507). Next, the intensity distribution data is stored on a hard disk (HD) or the like, and the pupil diameter is also stored (S509).

【0064】ここで、図12に、測定座標系と基準座標
系との差を確認するためのフローチャートを示す。これ
は、ステップS207の詳細フローチャートであり、瞳
中心計算、測定輪帯測定などを相関処理して、合致した
座標位置を求めるものである。まず、保存してあった基
準グラフデータO(θ)と瞳径をハードディスク(H
D)等のメモリ240から読み込む(S701)。この
基準グラフデータO(θ)は、例えば、図10で示した
輪帯上の強度分布を用いることができる。つぎに、読み
取ったデジタルに基づき瞳中心を求める(S703)。
つぎに、瞳径を測り、基準グラフデータO(θ)を得た
ときの瞳径と違ったら明るさを調整する(S705)。
つぎに、基準グラフデータと同様に、測定されたグラフ
データF(θ)、例えば輪帯上の強度分布を測定する
(S707)。つぎに、今回の測定されたグラフデータ
F(θ)と基準グラフデータO(θ)の相関が最も高く
なるような、角度A回転した測定されたグラフデータF
(θ−A)を求める(S709)。こうして、測定時よ
り眼が角度A廻旋していることがわかる(S711)。
FIG. 12 shows a flowchart for confirming the difference between the measurement coordinate system and the reference coordinate system. This is a detailed flowchart of step S207, in which a pupil center calculation, a measurement ring measurement, and the like are correlated to obtain a matched coordinate position. First, the stored reference graph data O (θ) and the pupil diameter are stored on a hard disk (H
D) or the like is read from the memory 240 (S701). As the reference graph data O (θ), for example, the intensity distribution on the annular zone shown in FIG. 10 can be used. Next, a pupil center is obtained based on the read digital (S703).
Next, the pupil diameter is measured, and if different from the pupil diameter when the reference graph data O (θ) is obtained, the brightness is adjusted (S705).
Next, similarly to the reference graph data, the measured graph data F (θ), for example, the intensity distribution on the annular zone is measured (S707). Next, the measured graph data F rotated by the angle A so that the correlation between the graph data F (θ) measured this time and the reference graph data O (θ) becomes the highest.
(Θ−A) is obtained (S709). Thus, it can be seen from the measurement that the eye has rotated by the angle A (S711).

【0065】次に本発明の変形例について説明する。上
述した実施の形態において、第2測定系では、前眼部の
観察及び角膜形状の測定をする説明を行っていたが、第
2測定系による前眼部の観察により位置合わせだけを行
い、角膜形状の測定に関する構成を省略することも可能
である。この場合、第2測定系を用いて、被測定眼を所
定の位置に位置合わせを行う。次に第1測定系の第1受
光部から第1受光信号を経て、第2測定系の第2受光部
から第2受光信号を得る。演算部においては、第1受光
信号及び/又は第2受光信号に基づき座標軸の関係付け
(座標原点位置、座標軸の回転及び/又は移動)を行
い、第1測定系から得られる第1光学特性を所望の座標
系として出力することができる。具体的な一例として、
第1測定系と第2測定系の光軸を一致させて構成してお
き、第2測定系では、前眼部像に現れる角膜頂点の輝点
を用いて被測定眼を所定の位置に位置合わせを行う。次
に第1測定系の第1受光部がら第1受光信号を経て、第
2測定系の第2受光部から第2受光信号を得る。そし
て、演算部においては、第1受光信号及び/又は第2受
光信号に基づき座標軸の関係付け(座標原点位置、座標
軸の回転及び/又は移動)を行い、第1測定系から得ら
れる第1光学特性を瞳中心の座標系として出力すること
ができる。
Next, a modification of the present invention will be described. In the above-described embodiment, in the second measurement system, observation of the anterior segment and measurement of the corneal shape have been described. However, only the alignment is performed by observing the anterior segment by the second measurement system, It is also possible to omit the configuration for measuring the shape. In this case, the eye to be measured is positioned at a predetermined position using the second measurement system. Next, the second light receiving signal is obtained from the second light receiving unit of the second measuring system via the first light receiving signal from the first light receiving unit of the first measuring system. In the calculation unit, the coordinate axes are associated (coordinate origin position, rotation and / or movement of the coordinate axes) based on the first light receiving signal and / or the second light receiving signal, and the first optical characteristic obtained from the first measurement system is obtained. It can be output as a desired coordinate system. As a specific example,
The first measurement system and the second measurement system are configured so that their optical axes are coincident with each other. In the second measurement system, the eye to be measured is positioned at a predetermined position by using the bright point of the apex of the cornea appearing in the anterior segment image. Perform alignment. Next, the second light receiving signal is obtained from the second light receiving unit of the second measuring system through the first light receiving signal from the first light receiving unit of the first measuring system. Then, the arithmetic unit associates the coordinate axes (the coordinate origin position, the rotation and / or the movement of the coordinate axes) based on the first light receiving signal and / or the second light receiving signal, and the first optical system obtained from the first measurement system. The characteristics can be output as a pupil center coordinate system.

【0066】この例では、第2測定系を用いて角膜頂点
の輝点を利用して被検眼の位置合わせを行い、各受光信
号を経て、演算部が第1測定系から得られる第1光学特
性を瞳中心の座標系に変換するものである。これによ
り、第1光学特性のデータが瞳中心の座標系として利用
することができる。
In this example, the position of the eye to be inspected is aligned using the bright point at the apex of the cornea using the second measurement system, and the arithmetic unit receives the received light signals, and the arithmetic unit obtains the first optical system obtained from the first measurement system. The characteristic is converted into the coordinate system of the pupil center. Thereby, the data of the first optical characteristic can be used as a coordinate system of the pupil center.

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明によると、以上のように、第1受
光部から得られる被検眼の収差や屈折力データと、第2
受光部から得られる被検眼角膜データとを精密に重ね合
わせが可能なように関連付ける眼光学特性測定装置を提
供することができる。また、本発明によると、両者の瞳
を画像的に比較して、位置を合致させることにより、ア
ライメント系と同じ画像を利用した角膜形状測定と波面
測定の座標をあわせることができる。
According to the present invention, as described above, the aberration and refractive power data of the eye to be inspected obtained from the first light receiving section and the second
It is possible to provide an eye optical characteristic measuring device that associates the eye cornea data obtained from the light receiving unit with the eye cornea data so as to be able to be superimposed precisely. Further, according to the present invention, the coordinates of the corneal shape measurement and the wavefront measurement using the same image as that of the alignment system can be matched by comparing the two pupils imagewise and matching the positions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に関する眼光学特性測定装置の概略光学
系100を示す図。
FIG. 1 is a view showing a schematic optical system 100 of an eye optical characteristic measuring apparatus according to the present invention.

【図2】プラチドリングの構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a placido ring.

【図3】本発明に関する眼光学特性測定装置の概略電気
系200を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic electric system 200 of the eye optical characteristic measuring apparatus according to the present invention.

【図4】本発明の眼特性測定装置の演算部に関する詳細
構成図。
FIG. 4 is a detailed configuration diagram relating to a calculation unit of the eye characteristic measuring device of the present invention.

【図5】本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示
すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of the eye optical characteristic measuring device according to the present invention.

【図6】眼特性測定についての説明図(1)。FIG. 6 is an explanatory view (1) of eye characteristic measurement.

【図7】眼特性測定についての説明図(2)。FIG. 7 is an explanatory view (2) of eye characteristic measurement.

【図8】前眼部像の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of an anterior eye image.

【図9】瞳エッジをハルトマン像から得るための説明
図。
FIG. 9 is an explanatory diagram for obtaining a pupil edge from a Hartmann image.

【図10】座標軸・回転の測定に関する説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram relating to measurement of coordinate axes and rotation.

【図11】瞳中心計算又は測定輪帯測定を行うためのフ
ローチャート。
FIG. 11 is a flowchart for performing pupil center calculation or measurement ring zone measurement.

【図12】測定座標系と基準座標系との差を確認するた
めのフローチャート。
FIG. 12 is a flowchart for confirming a difference between a measurement coordinate system and a reference coordinate system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 第1照明光学系 11、31、51、55 第1〜4光源部 12、32、34、44、52、53 集光レンズ 20 第1受光光学系 21 コリメートレンズ 22 ハルトマン板 23、35、54 第1〜3受光部 30 第2受光光学系 33、43、45 ビームスプリッター 40 共通光学系 42 アフォーカルレンズ 50 調整用光学系 60 被測定眼 70 第2照明光学系 71 プラチドリング 80 第2送光光学系 100 眼特性測定装置の光学系 111 測定部 112 座標設定部 113 アライメント制御部 114 マーカー設置部 115 入出力部 116 変換部 121 手術制御部 122 加工部 123 メモリ部 200 眼特性測定装置の電気系 230 表示部 300 手術装置 Reference Signs List 10 first illumination optical system 11, 31, 51, 55 first to fourth light source units 12, 32, 34, 44, 52, 53 condensing lens 20 first light receiving optical system 21 collimating lens 22 Hartmann plate 23, 35, 54 First to third light receiving units 30 Second light receiving optical system 33, 43, 45 Beam splitter 40 Common optical system 42 Afocal lens 50 Adjusting optical system 60 Eye to be measured 70 Second illumination optical system 71 Placido ring 80 Second light transmission Optical system 100 Optical system of eye characteristics measuring device 111 Measurement unit 112 Coordinate setting unit 113 Alignment control unit 114 Marker installation unit 115 Input / output unit 116 Conversion unit 121 Surgery control unit 122 Processing unit 123 Memory unit 200 Electric system of eye characteristics measurement device 230 display unit 300 surgical device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61B 3/10 B ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) A61B 3/10 B

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1波長の第1光束を発する第1光源部を
有し、被検眼の眼底を該第1光源部からの第1光束で照
明するための第1照明光学系と、 受光光束から第1座標系として第1受光信号を形成する
第1受光部を有し、被検眼眼底から反射して戻ってくる
光束を複数のビームに変換して該第1受光部に導く第1
受光光学系と、 受光光束から前眼部の情報を含み第2座標系として第2
受光信号を形成する第2受光部を有し、被検眼前眼部の
情報を含む第2光束を該第2受光部に導く第2受光光学
系と、 第1受光部からの第1受光信号に基づき被検眼の第1光
学特性を求め、第2受光部からの第2受光信号に基づき
被検眼の第2光学特性を求める測定部と、 第1及び第2受光信号に含まれる被検眼瞳に対応する第
1及び第2座標系の信号を、それぞれ基準座標系の信号
に変換する座標設定部と、 上記測定部により求めれられた被検眼の第1及び第2光
学特性を、前記座標設定部により形成された各基準座標
系により関係つける変換部と、を備えた眼特性測定装
置。
A first light source unit for emitting a first light beam of a first wavelength, a first illumination optical system for illuminating a fundus of an eye to be examined with a first light beam from the first light source unit; A first light receiving unit that forms a first light receiving signal as a first coordinate system from the light beam, converts the light beam reflected from the fundus of the eye to be examined and returned into a plurality of beams, and guides the light beam to the first light receiving unit;
A light receiving optical system, and a second coordinate system including information on the anterior segment of the eye from the received light beam.
A second light receiving optical system that has a second light receiving unit that forms a light receiving signal and guides a second light flux including information on the anterior eye of the eye to be examined to the second light receiving unit; a first light receiving signal from the first light receiving unit A measuring unit for obtaining a first optical characteristic of the eye to be examined based on the second light receiving signal from the second light receiving unit based on the first and second light receiving units; and a pupil of the eye to be inspected included in the first and second light receiving signals. And a coordinate setting unit that converts signals of the first and second coordinate systems corresponding to the first and second coordinate systems into signals of a reference coordinate system, respectively, and converts the first and second optical characteristics of the eye to be examined obtained by the measurement unit into the coordinate setting. An eye characteristic measuring device comprising: a conversion unit that associates with each reference coordinate system formed by the unit.
【請求項2】第1波長の第1光束を発する第1光源部を
有し、被検眼の眼底を該第1光源部からの第1光束で照
明するための第1照明光学系と、 受光光束から第1座標系として第1受光信号を形成する
第1受光部を有し、被検眼眼底から反射して戻ってくる
光束を複数のビームに変換して該第1受光部に導く第1
受光光学系と、 受光光束から前眼部の情報を含み第2座標系として第2
受光信号を形成する第2受光部を有し、被検眼前眼部の
情報を含む第2光束を該第2受光部に導く第2受光光学
系と、 第1受光部からの第1受光信号に基づき被検眼の第1光
学特性を求める測定部と、 第1及び第2受光信号に含まれる被検眼瞳に対応する第
1及び第2座標系の信号を、それぞれ基準座標系の信号
に変換する座標設定部と、 上記測定部により求めれられた被検眼の第1光学特性
を、前記座標設定部により形成された各基準座標系によ
り関係つける変換部と、を備えた眼特性測定装置。
2. A first illumination optical system for illuminating a fundus of an eye to be examined with a first light beam from the first light source unit, the first light source unit emitting a first light beam of a first wavelength. A first light receiving unit that forms a first light receiving signal as a first coordinate system from the light beam, converts the light beam reflected from the fundus of the eye to be examined and returned into a plurality of beams, and guides the light beam to the first light receiving unit;
A light receiving optical system, and a second coordinate system including information on the anterior segment of the eye from the received light beam.
A second light receiving optical system that has a second light receiving unit that forms a light receiving signal and guides a second light flux including information on the anterior eye of the eye to be examined to the second light receiving unit; a first light receiving signal from the first light receiving unit A measuring unit for obtaining the first optical characteristic of the eye to be inspected based on the first and second light receiving signals; An eye characteristic measuring apparatus, comprising: a coordinate setting unit that performs the conversion; and a conversion unit that associates the first optical characteristic of the eye to be examined obtained by the measurement unit with each reference coordinate system formed by the coordinate setting unit.
【請求項3】前記座標設定部は、前記第1受光部上で変
換部材で変換されたビームを囲むように現われる背景光
に基づき座標原点を決定するように構成されることを特
徴とする請求項1又は2記載の眼特性測定装置。
3. The coordinate setting unit according to claim 1, wherein the coordinate setting unit is configured to determine a coordinate origin based on background light appearing on the first light receiving unit so as to surround the beam converted by the conversion member. Item 3. The eye characteristic measuring device according to item 1 or 2.
【請求項4】前記座標設定部は、前記第1受光部上で変
換部材で変換されたビームを囲むように現われる背景光
の輪郭に基づき、その輪郭の重心を座標原点と決定する
ように構成されることを特徴とする請求項3に記載の眼
特性測定装置。
4. The coordinate setting section is configured to determine a center of gravity of the contour as a coordinate origin based on a contour of background light appearing to surround the beam converted by the conversion member on the first light receiving section. The eye characteristic measuring device according to claim 3, wherein the measurement is performed.
【請求項5】前記座標設定部は、被検眼の特徴部分を含
む第2受光信号に基づき、座標原点及び座標軸の向きを
決定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに
記載の眼特性測定装置。
5. The coordinate setting unit according to claim 1, wherein the coordinate setting unit determines a coordinate origin and a direction of a coordinate axis based on a second light receiving signal including a characteristic portion of the eye to be inspected. Eye characteristics measurement device.
【請求項6】前記座標設定部は、被検眼の特徴部分を含
む第2受光信号に基づき、座標原点を瞳中心又は角膜頂
点に決定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれ
かに記載の眼特性測定装置。
6. The coordinate setting unit according to claim 1, wherein the coordinate setting unit determines the coordinate origin as a pupil center or a cornea vertex based on a second light receiving signal including a characteristic portion of the eye to be inspected. The eye characteristic measuring apparatus according to the above.
【請求項7】前記座標設定部は、第2受光信号中の被検
眼瞳位置、被検眼の虹彩位置、瞳の形状、リンバス形
状、被検眼の虹彩の模様の少なくともいずれか1つに基
づき座標原点を、第2受光信号中の被検眼瞳位置、被検
眼の虹彩位置、瞳の形状、リンバス形状、被検眼の虹彩
の模様の少なくともいずれか1つに基づき座標軸の回転
や移動を求め、測定データと座標軸の関係付けを行うよ
うに構成したことを特徴とする請求項1乃至6のいずれ
か記載の眼特性測定装置。
7. The coordinate setting section according to claim 2, wherein said coordinate set is based on at least one of a pupil position of the subject's eye, an iris position of the subject's eye, a pupil shape, a limbus shape, and a pattern of the iris of the subject's eye in the second received light signal. The origin is determined by determining the rotation or movement of the coordinate axis based on at least one of the pupil position of the subject's eye, the iris position of the subject's eye, the pupil shape, the limbus shape, and the iris pattern of the subject's eye in the second received light signal. 7. The eye characteristic measuring apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is configured to associate data with coordinate axes.
【請求項8】前記被検眼の特徴部分は、被検眼の被検眼
瞳位置、被検眼の虹彩位置、瞳の形状、リンバス形状、
被検眼の虹彩の模様、被検眼前眼部に形成されたマーカ
ーの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項5乃
至7のいずれかに記載の眼特性測定装置。
8. A characteristic portion of the eye to be examined includes a pupil position of the eye to be examined, an iris position of the eye to be examined, a pupil shape, a limbus shape, and the like.
The eye characteristic measuring device according to any one of claims 5 to 7, further comprising at least one of a pattern of an iris of the eye to be inspected and a marker formed in an anterior segment of the eye to be inspected.
【請求項9】収差結果に基づいてアブレーション量を演
算するように形成され、その演算結果を手術装置に出力
する演算部をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃
至8のいずれかに記載の眼特性測定装置。
9. The apparatus according to claim 1, further comprising a calculation unit configured to calculate an ablation amount based on the aberration result, and outputting the calculation result to a surgical apparatus. Eye characteristics measuring device.
【請求項10】前記座標設定部により設定された基準座
標系に基づき、被検眼前眼部にこの座標系に関連づけら
れたマーカーを形成するマーカー形成部をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の眼
特性測定装置。
10. The apparatus according to claim 1, further comprising a marker forming section for forming a marker associated with the coordinate system in the anterior segment of the subject's eye based on the reference coordinate system set by the coordinate setting section. 10. The eye characteristic measuring device according to any one of 1 to 9.
【請求項11】前記座標設定部は、第1及び第2座標系
の各信号に基づき、瞳エッジと瞳中心を求めることを特
徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の眼特性測
定装置。
11. The eye characteristic measurement according to claim 1, wherein the coordinate setting unit obtains a pupil edge and a pupil center based on each signal of the first and second coordinate systems. apparatus.
【請求項12】前記変換部は、前記座標設定部が求めた
瞳中心を原点とすることにより基準座標系に変換するこ
とを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の眼
特性測定装置。
12. The eye characteristic measurement according to claim 1, wherein the conversion unit converts the pupil center obtained by the coordinate setting unit into a reference coordinate system by using the center as an origin. apparatus.
JP2001119145A 2001-02-09 2001-04-18 Eye characteristics measuring device Expired - Lifetime JP4663147B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001119145A JP4663147B2 (en) 2001-02-09 2001-04-18 Eye characteristics measuring device
PCT/JP2002/001096 WO2002064030A1 (en) 2001-02-09 2002-02-08 Eye characteristics measuring device
CA002437345A CA2437345A1 (en) 2001-02-09 2002-02-08 Eye characteristics measuring apparatus
EP02711422A EP1364612A4 (en) 2001-02-09 2002-02-08 Eye characteristics measuring device
US10/470,737 US7216980B2 (en) 2001-02-09 2002-02-08 Eye characteristic measuring apparatus

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001033945 2001-02-09
JP2001-33945 2001-02-09
JP2001119145A JP4663147B2 (en) 2001-02-09 2001-04-18 Eye characteristics measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002306416A true JP2002306416A (en) 2002-10-22
JP4663147B2 JP4663147B2 (en) 2011-03-30

Family

ID=26609213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001119145A Expired - Lifetime JP4663147B2 (en) 2001-02-09 2001-04-18 Eye characteristics measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4663147B2 (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006034744A (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Topcon Corp Ophthalmological apparatus
WO2006073196A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-13 Nidek Co., Ltd. Eye refractive power measuring system
JP2006187482A (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Nidek Co Ltd Eye refracting power measuring device
JP2006187483A (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Nidek Co Ltd Eye refracting power measuring device
JP2006527637A (en) * 2003-06-16 2006-12-07 ヴィズイクス・インコーポレーテッド Method and apparatus for registering optical measurement data sets for optical systems
US7246906B2 (en) 2002-09-13 2007-07-24 Kabushiki Kaisha Topcon Correction-factor determination apparatus and method
US7270413B2 (en) 2003-02-03 2007-09-18 Kabushiki Kaisha Topcon Ophthalmic data measuring apparatus, ophthalmic data measurement program and eye characteristic measuring apparatus
US7360894B2 (en) 2004-03-30 2008-04-22 Kabushiki Kaisha Topcon Opthalmological apparatus
JP2009178502A (en) * 2008-02-01 2009-08-13 Topcon Corp Ophthalmologic measuring apparatus
US7784941B2 (en) 2006-01-10 2010-08-31 Kabushiki Kaisha Topcon Fundus observation device
WO2011049075A1 (en) * 2009-10-20 2011-04-28 株式会社ニコン Wave aberration measuring method and wave aberration measuring device
JP2016025922A (en) * 2009-02-26 2016-02-12 カール・ツアイス・ビジョン・ゲーエムベーハー Method and device for determining eyeball fulcrum position
WO2020166465A1 (en) * 2019-02-13 2020-08-20 キヤノン株式会社 Image processing device, image processing method, and program

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06189905A (en) * 1992-12-24 1994-07-12 Canon Inc Ophthalmologic optical measuring device
JP2612263B2 (en) * 1986-12-25 1997-05-21 株式会社トプコン Optometry device
JP2706251B2 (en) * 1988-02-02 1998-01-28 株式会社トプコン Eye refractive power measuring device
JPH10305013A (en) * 1997-05-09 1998-11-17 Topcon Corp Opthalmoscopic characteristic measuring instrument
JPH11137520A (en) * 1997-11-11 1999-05-25 Topcon Corp Ophthalmologic measuring instrument
JP2002204785A (en) * 2000-10-18 2002-07-23 Topcon Corp Ocular characteristic measuring system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2612263B2 (en) * 1986-12-25 1997-05-21 株式会社トプコン Optometry device
JP2706251B2 (en) * 1988-02-02 1998-01-28 株式会社トプコン Eye refractive power measuring device
JPH06189905A (en) * 1992-12-24 1994-07-12 Canon Inc Ophthalmologic optical measuring device
JPH10305013A (en) * 1997-05-09 1998-11-17 Topcon Corp Opthalmoscopic characteristic measuring instrument
JPH11137520A (en) * 1997-11-11 1999-05-25 Topcon Corp Ophthalmologic measuring instrument
JP2002204785A (en) * 2000-10-18 2002-07-23 Topcon Corp Ocular characteristic measuring system

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7246906B2 (en) 2002-09-13 2007-07-24 Kabushiki Kaisha Topcon Correction-factor determination apparatus and method
US7270413B2 (en) 2003-02-03 2007-09-18 Kabushiki Kaisha Topcon Ophthalmic data measuring apparatus, ophthalmic data measurement program and eye characteristic measuring apparatus
JP4723489B2 (en) * 2003-06-16 2011-07-13 ヴィズイクス・インコーポレーテッド Device for registering optical measurement data sets of optical systems
JP2006527637A (en) * 2003-06-16 2006-12-07 ヴィズイクス・インコーポレーテッド Method and apparatus for registering optical measurement data sets for optical systems
US7360894B2 (en) 2004-03-30 2008-04-22 Kabushiki Kaisha Topcon Opthalmological apparatus
JP2006034744A (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Topcon Corp Ophthalmological apparatus
JP4528049B2 (en) * 2004-07-29 2010-08-18 株式会社トプコン Ophthalmic equipment
JP4666461B2 (en) * 2005-01-07 2011-04-06 株式会社ニデック Eye refractive power measuring device
JP2006187483A (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Nidek Co Ltd Eye refracting power measuring device
US7824032B2 (en) 2005-01-07 2010-11-02 Nidek Co., Ltd. Eye refractive power measurement apparatus
JP2006187482A (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Nidek Co Ltd Eye refracting power measuring device
JP4716739B2 (en) * 2005-01-07 2011-07-06 株式会社ニデック Eye refractive power measuring device
WO2006073196A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-13 Nidek Co., Ltd. Eye refractive power measuring system
US7784941B2 (en) 2006-01-10 2010-08-31 Kabushiki Kaisha Topcon Fundus observation device
JP2009178502A (en) * 2008-02-01 2009-08-13 Topcon Corp Ophthalmologic measuring apparatus
JP2016025922A (en) * 2009-02-26 2016-02-12 カール・ツアイス・ビジョン・ゲーエムベーハー Method and device for determining eyeball fulcrum position
WO2011049075A1 (en) * 2009-10-20 2011-04-28 株式会社ニコン Wave aberration measuring method and wave aberration measuring device
US8836928B2 (en) 2009-10-20 2014-09-16 Nikon Corporation Method for measuring wavefront aberration and wavefront aberration measuring apparatus
WO2020166465A1 (en) * 2019-02-13 2020-08-20 キヤノン株式会社 Image processing device, image processing method, and program

Also Published As

Publication number Publication date
JP4663147B2 (en) 2011-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4649035B2 (en) Eye characteristics measuring device
US6685320B2 (en) Opthalmic characteristic measuring apparatus
JP3740546B2 (en) Ophthalmic measuring device
US7216980B2 (en) Eye characteristic measuring apparatus
US7275827B2 (en) Selective corneal aberrometry
JP4492858B2 (en) Ophthalmic apparatus and intraocular refractive power distribution calculation program
JP4191600B2 (en) Ophthalmic optical characteristic measuring device
US11730361B2 (en) Methods and systems for optical coherence tomography scanning of cornea and retina
JP4663147B2 (en) Eye characteristics measuring device
JP4471680B2 (en) Ophthalmic equipment
JP4663148B2 (en) Eye characteristics measuring device
JP3870150B2 (en) Ophthalmic measuring device
JP4694069B2 (en) Ophthalmic equipment
US8342688B1 (en) Multifocal capable ophthalmic aberrometer
US20220338731A1 (en) Compact autocylinder compensation module for autorefractor and autorefractor with autocylinder compensation module
JP2004097377A (en) Ocular characteristics measuring apparatus
WO2022209991A1 (en) Ophthalmologic device
JPH0123133B2 (en)
JP6589378B2 (en) Ophthalmic measuring device
JP2022157345A (en) Ophthalmologic apparatus
JP2004073395A (en) Ophthalmoscopic equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080408

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101214

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110105

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4663147

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140114

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term