JP2005198851A - Interference type ocular metering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は干渉式眼計測装置に関する。さらに詳しくは、被検眼の眼組織からの反射光と参照光とを干渉させて角膜厚さ等の部位間距離を計測する干渉式眼計測装置に関する。 The present invention relates to an interference type eye measurement apparatus. More particularly, the present invention relates to an interferometric eye measurement apparatus that measures a distance between parts such as a corneal thickness by causing reflected light from a reference eye light to interfere with reference light.
従来、同一光を複数箇所で反射させた複数の反射光同士の干渉を利用した各種の干渉式の眼科計測装置、すなわち、被検眼における所定部位の寸法を計測する装置が知られている(たとえば特許文献1、特許文献2、特許文献3および特許文献3参照)。
上記先行文献に開示された計測方法を実行するためには、従来公知のスリットランプに光干渉光学系を搭載し、全てが検査者の手動操作による計測を余儀なくされる。 In order to execute the measurement method disclosed in the above-mentioned prior art document, an optical interference optical system is mounted on a conventionally known slit lamp, and all of the measurement is forced to be performed manually by an inspector.
一方、実用的装置としてはコストおよび安全性の観点から低出力の光源を用いるのが望ましい。 On the other hand, as a practical device, it is desirable to use a low-output light source from the viewpoint of cost and safety.
前述した現状にかんがみ、本発明は自動的に適正なアライメントおよび作動距離を決定することにより、低出力な低コヒーレントな光源を用いても十分に光干渉を利用して被検眼の各部位間の寸法(たとえば角膜厚さ等)を計測することができる干渉式眼計測装置を提供することを目標としている。 In view of the current situation described above, the present invention automatically determines an appropriate alignment and working distance, so that even if a low-power, low-coherent light source is used, the light interference is sufficiently utilized between each part of the eye to be examined. The object is to provide an interferometric eye measurement device capable of measuring dimensions (for example, corneal thickness).
本発明の干渉式眼計測装置は、
低コヒーレントな計測光を被検眼に照射するための計測光源と、対物レンズとを有する計測光照射光学系と、
上記計測光の一部を参照光として反射して元に戻す参照光学系と、
上記計測光源からの計測光を被検眼と上記参照光学系とに分離して送る光分離器と、
被検眼で反射された計測光と上記参照光とを受光し、計測光と上記参照光との干渉に基づいて被検眼における所定寸法を計測する干渉計測光学系と、
合焦光を被検眼に投影する合焦光投影光学系、および、被検眼で反射した合焦光を検出することにより作動距離を検出する合焦検出光学系を有する作動距離検出機構と、
被検眼の前眼部に正面から照明光を照射してその角膜反射光の像を検出することにより装置を被検眼頂点に対して位置合わせをするためのアライメント光学系と、
上記作動距離検出機構およびアライメント光学系の移動および作動を制御するための制御装置とを備えており、
該制御装置が、アライメント光学系によるアライメント検出情報および作動距離検出機構による作動距離検出情報に基づいて、上記各光学系の作動を指令するように構成されている。
The interferometric eye measurement device of the present invention is
A measurement light irradiation optical system having a measurement light source for irradiating the eye to be examined with low-coherent measurement light, and an objective lens;
A reference optical system that reflects part of the measurement light as reference light and returns it to the original; and
A light separator that separates and transmits measurement light from the measurement light source to the eye to be examined and the reference optical system;
An interference measurement optical system that receives the measurement light reflected by the eye to be examined and the reference light, and measures a predetermined dimension in the eye to be examined based on interference between the measurement light and the reference light;
A working distance detection mechanism having a focusing light projection optical system that projects focused light onto the eye to be examined, and a focus detection optical system that detects the working distance by detecting the focused light reflected by the eye to be examined;
An alignment optical system for aligning the device with the apex of the eye by irradiating the front part of the eye with illumination light from the front and detecting the image of the corneal reflection light;
A control device for controlling the movement and operation of the working distance detection mechanism and the alignment optical system,
The control device is configured to command the operation of each of the optical systems based on the alignment detection information by the alignment optical system and the working distance detection information by the working distance detection mechanism.
上記作動距離検出機構が検出する作動距離が所定範囲内に設定されてなる干渉式眼計測装置が好ましい。 An interference type eye measurement device in which the working distance detected by the working distance detection mechanism is set within a predetermined range is preferable.
上記作動距離の所定範囲が、上記対物レンズの位置を基準とした位置から被検眼の角膜表面までの距離であり、20〜35mmである干渉式眼計測装置がこのましい。 The predetermined range of the working distance is the distance from the position on the basis of the position of the objective lens to the corneal surface of the eye to be examined, and an interferometric eye measuring device that is 20 to 35 mm is preferable.
上記作動距離の所定範囲が25〜30mmである干渉式眼計測装置が一層好ましい。 An interferometric eye measurement device in which the predetermined range of the working distance is 25 to 30 mm is more preferable.
本発明によれば、自動的に迅速且つ適正なアライメントおよび作動距離を決定することができ、しかも、低出力な低コヒーレントな光源を用いても十分に光干渉を利用することができる。 According to the present invention, quick and appropriate alignment and working distance can be automatically determined, and light interference can be sufficiently utilized even when a low-power and low-coherent light source is used.
添付図面を参照しながら本発明の実施形態にかかる干渉式眼計測装置を説明する。 An interference type eye measurement device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の干渉式眼計測装置の一実施形態を示す概略平面図であり、主にその機器および光路を示している。図2は図1中の一部の光学系(後述の合焦光投影光学系および合焦検出光学系)の側面を示す、図1のII−II線矢視図である。図3は図1中の一部の光学系(後述のアライメント光学系)の側面を示す、図1のIII−III線矢視図である。 FIG. 1 is a schematic plan view showing an embodiment of the interference-type eye measurement apparatus of the present invention, and mainly shows the equipment and the optical path. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, showing a side surface of a part of the optical system (a focusing light projection optical system and a focusing detection optical system described later) in FIG. 3 is a view taken along the line III-III in FIG. 1, showing a side surface of a part of the optical system (an alignment optical system described later) in FIG.
図1に示す干渉式眼計測装置(以下、単に装置という)1は、干渉用の計測光を被検眼Eに照射するための計測光源11と対物レンズ12とを有する計測光照射光学系2と、計測光源11からの計測光の一部を参照光として反射する参照ミラー13を有する参照光学系3と、上記計測光源11からの計測光を被検眼Eへの光路2aと上記参照光学系3の光路3aとに分離して送る光分離器4と、被検眼Eで反射された計測光と上記参照光とを受光し、計測光と参照光との干渉を検出する干渉受光センサ14を有する干渉計測光学系5とを備えている。計測光源11としてはレーザー光ではなく、高輝度の低コヒーレント光を発するスーパールミネッセントダイオード(SLDと称す)が用いられている。光分離器4として無偏光ビームスプリッタが用いられている。
An interferometric eye measurement device (hereinafter simply referred to as “device”) 1 shown in FIG. 1 includes a measurement light irradiation
この装置1はさらに、合焦光を被検眼Eに対して斜め前方から投影する合焦光投影光学系15、および、被検眼Eで反射した上記合焦光を被検眼Eの斜め前方から検出することにより作動距離を検出する合焦検出光学系16を有する作動距離検出機構6と、被検眼Eの前眼部に正面から照明光を照射してその角膜反射光の像を検出することにより装置1の被検眼E頂点に対する位置合わせをするためのアライメント光学系7と、作動距離検出機構6およびアライメント光学系7の移動および作動を制御するための制御装置8とを備えている。加えて、被検眼Eに固視させることによって被検眼の視軸を一定方向に固定するための固視灯9を備えている。本装置1の被検者に対向する面には図示しない額当ておよびあご台が設置されている。被検者はその額を額当てに押し当て、あごをあご台に乗せることによって顔を固定する。
The apparatus 1 further detects the focused light projection
上記各光学系2、3、4、5、7、15、16は全てXYZの三軸方向に移動しうる三軸架台10上に設置されている。
The
計測光照射光学系2は、低コヒーレンス計測光源11からの計測光を平行光束とするコリメーションレンズ19と、投影側集光レンズ20と、ノイズ除去のための第一ピンホール部材21と、この第一ピンホール部材21のピンホールを通過した光を平行光束とするための投影側拡大レンズ22とを有しており、これらを透過した上記計測光を光分離器4に導く。
The measurement light irradiation
また、この光分離器4によって分離された一方の計測光は上記対物レンズ12によって被検眼Eに収束させられ、分離された他方の計測光は後述するように参照光学系3に送られる。計測光源11からの計測光は、コリメーションレンズ19と投影側集光レンズ20との間、および、投影側拡大レンズ22と対物レンズ12との間は平行光束にされている。上記符号22のレンズを拡大レンズと呼ぶのは、コリメーションレンズ19から出た平行光束の幅を投影側拡大レンズ22によって拡大した平行光束とするからである。符号23は計測光照射光学系2の光路を屈曲させるためのミラーであり、必要に応じて設置される。被検眼Eで反射した計測光は同一光路を対物レンズ12を透過することにより平行光として光分離器4まで戻る。
One measurement light separated by the
参照光学系3はマスク部材24を備えている。マスク部材24は、その窓24aによって上記光分離器4によって分離された他方の計測光を所定の径の光束にし、上記参照ミラー13に送る。このマスク部材24の窓24aを通過した光束は参照ミラー13で反射して同一光路3aを通り、上記マスク部材24の窓24aを通過して光分離器4まで戻る。この光を参照光と呼ぶ。参照光は平行光束である。参照ミラー13は参照光学系3の光路3aに沿って移動可能に構成されている。光の干渉の計測は参照ミラー13を光軸3a方向に移動させながら計測光と参照光との位相の合致状態を検出することによってなされる。
The reference
干渉計測光学系5では、被検眼Eで反射した計測光と参照ミラー13で反射して参照光学系3から入射した参照光とが光分離器4において重ね合わされる。これら参照光および反射計測光はともに平行光束である。そして、この干渉計測光学系5は、光路5aを屈曲させるホットミラー17と、ノイズ除去のための第二ピンホール部材25と、上記重ね合わせ光束を第二ピンホール部材25のピンホールに収束させるための検出側集光レンズ26と、ピンホールを通過した光束を平行光とするための検出側縮小レンズ27とを備えている。これらの光学要素17、25、26、27を透過して来た光束を上記干渉受光センサ14が受光する。光分離器4と検出側集光レンズ26との間、および、検出側縮小レンズ27と干渉受光センサ14との間の光束は平行光束にされている。上記符号27のレンズを縮小レンズと呼ぶのは、光分離器4からの平行光束の幅を検出側縮小レンズ27によって縮小した平行光束とするからである。また、光束を収縮させるのは、光の密度を高くして干渉受光センサ14による干渉の検出を容易にするためである。計測光と参照光との干渉を得るためには、計測光の光束断面がマスクの窓24aの範囲の参照光と完全に重なるようにカバーする形状でなければならない。
In the interference measurement
干渉受光センサ14としてAPD(アバランシェフォトダイオード)が用いられている。上記参照ミラーを参照光学系の光軸3aに沿って移動させることにより、被検眼の各部位からの反射計測光と参照光とがそれぞれ干渉するので、干渉受光センサ14は受光した光の強度からこの干渉を検出する。干渉受光センサ14には制御装置8が接続されており、制御装置8では低コヒーレンス光干渉法を用いて距離を計測する。符号28は干渉計測光学系5の光路5aを屈曲させるためのミラーであり、必要に応じて設置される。
An APD (avalanche photodiode) is used as the interference
図1および図2に示すごとく、作動距離検出機構6においては、その合焦光投影光学系15の光路15aと合焦検出光学系16の光路16aとが交差(交点を符号Cで示す)するように所定角をなして配設されている。合焦光投影光学系15は、合焦光光源としての赤外LED29を有しており、光軸15aに沿って被検眼Eに向けてコンデンサレンズ30、視標スリット31および投影レンズ32を備えている。合焦検出光学系16は被検眼Eの頂点で反射した合焦光を検出するためのものであり、PSD(Position Sensitive Detector)等からなる検出センサ33を有し、光軸16a上の被検眼E側に結像レンズ34および可視光カットフィルタ35を備えている。作動距離検出機構6には制御装置8が接続されており、この制御装置8が上記合焦光学系15、16を用いて被検眼Eに対する装置1のZ方向の位置決めを行う。すなわち、制御装置8は三軸架台10を被検眼に対して前後移動させる。そして、両光軸15a、16aの交点Cが被検眼Eの頂点に一致したときに合焦検出光学系16が合焦点を検出することになり、制御装置8は作動距離を検出した判断する。符号36は干渉計測光学系5の光路を屈曲させるためのミラーであり、必要に応じて設置される。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the working
図1および図3に示すごとく、アライメント光学系7は被検眼Eに対する装置1のXY各方向の位置決めを行うものであり、被検眼の前眼部を照射するアライメント指標光の光源としての赤色LED37を有し、その光軸7a上に投影レンズ38を有している。そして、ホットミラー39、ハーフミラー40を介してアライメント指標光を被検眼Eの前眼部に照射する。また、アライメント光学系7はアライメント光源37の被検眼での反射像たる輝点(プルキンエ像)を受光するアライメントセンサとしてのCCD41を有している。上記反射像(反射光)は上記ホットミラー17(図1)を透過し、光軸7aに沿って配置された上記ハーフミラー40、検出レンズ42を通してCCD41に至る。アライメント光学系7には上記制御装置8が接続されている。制御装置8はこのプルキンエ像に基づいて上記三軸架台10をXY方向に移動させる(各光学系をXY方向に移動させる)ことによってアライメント光軸7aを角膜頂点に一致させる。すなわち、図4に示すように、撮影されている前眼部に生じたプルキンエ像Pを前眼部の中央の所定範囲(所定直径の円T内)に導くのである。前眼部像の中心が角膜頂点である。プルキンエ像がこの円T内に入ればアライメントがなされたと判断される。
As shown in FIGS. 1 and 3, the alignment
図1に示すように、このアライメント光学系7の被検眼Eに至る光軸7aは上記交点Cを通る。そして、上記合焦光投影光学系15および合焦検出光学系16による合焦点の検出と、このアライメント光学系7によるアライメントとが平行して行われた結果、作動距離が検出されることになる。すなわち、作動距離検出機構6およびアライメント光学系7を用いて行う制御装置8による作動距離の検出は、合焦動作とアライメント動作との協働により達成される。具体的には、三軸架台10を被検眼Eに向けて(Z方向)前進させる。そして、アライメント光学系7によって上記プルキンエ像を検出することが可能になった時点で三軸架台10をX方向およびY方向にも変位させてアライメントを行う。アライメントを維持しつつ、すなわち、アライメント光軸7aを角膜頂点の所定範囲内(図4に示すアライメント画面43中の円T内)に維持しつつ、三軸架台10をZ方向に変位させる。上記交点Cが被検眼Eの角膜頂点に達したとき、この合焦光が検出センサ33によって検出される。すなわち、作動距離が検出されることになる。このときの検出センサ33からの検出信号により、制御装置8は、たとえば、計測光照射光学系2の計測光源11を発光させ、且つ、参照ミラー13を変位させ、干渉受光センサ14によって干渉光を受光する。
As shown in FIG. 1, the
上記作動距離とは、予め焦点が合うように定められる、被検眼表面(角膜頂点)と装置1の対物レンズ12先端面との離間距離のことである。また、被検眼Eからこの作動距離だけ離間した装置1の位置を作動位置という。この角膜頂点と対物レンズ12先端面との距離は対物レンズ12の焦点距離にほぼ一致させられるが、対物レンズ12の焦点距離は後述の条件によって定められる。具体的には、この作動距離は角膜頂点と対物レンズ12先端面との距離(対物レンズ12の焦点距離に近似している)に基づいて定められる距離をいう。作動距離は便宜のために一般に上記対物レンズ12の焦点距離から対物レンズ支持部材等の厚さを差し引いた寸法としている。すなわち、一般的な定義としては装置のうちで被検眼Eに最も近い部位と被検眼の角膜頂点との離間距離である。しかし、理解容易のために、以下の説明では角膜頂点と対物レンズ12先端面との距離(対物レンズ12の焦点距離に近似した距離)を作動距離と称する。本装置1ではこの作動距離を20〜35mmの範囲の一つに設定されている(たとえば28mm)。好ましくは25〜30mmの範囲で定めればよい。
The working distance is a separation distance between the surface of the eye to be examined (corneal apex) and the distal end surface of the
本装置1の作動距離の設定範囲(20〜35mm)は以下の理由および条件から定めている。これらを図5を参照しつつ説明する。 The working distance setting range (20 to 35 mm) of the device 1 is determined from the following reasons and conditions. These will be described with reference to FIG.
まず、前述のアライメントをいかに精度良く行ったとしても、通常は被検眼には高振動数且つ微小振幅の固視微動が生じている。さらに、扱いやすく且つ工業製品として需要に応えうる現実的な装置とするためには、アライメント精度のみを高めるのではなく、必要な各性能をバランス良く備える必要がある。そのため、アライメントの現実的な誤差も考慮する必要がある。さらに、コスト低減および被検者の安全性のために、計測光源11の出力にも上限を設定する必要が生じる。市販製品のうち出力の小さいものを選択するのが好ましい。
First, no matter how accurately the above-described alignment is performed, fixation eye movements with high frequency and minute amplitude are usually generated in the eye to be examined. Furthermore, in order to provide a realistic apparatus that can be handled easily and meet the demand as an industrial product, it is necessary to provide not only the alignment accuracy but also provide each necessary performance in a balanced manner. Therefore, it is necessary to consider a realistic error in alignment. Furthermore, it is necessary to set an upper limit for the output of the
図5(a)は装置1の光軸2aが角膜頂点になされ(正確にアライメントがなされ)、作動距離も合致した状態を示している。つまり、固視微動による被検眼の位置ずれが無く、装置1のアライメント誤差もなくその装置光軸が角膜頂点に一致した理想の状態である。符号DLは装置1の光軸(具体的には計測光照射光学系の光軸2a)であり、符号ELは眼光軸である。符号L1は対物レンズから被検眼Eへ照射される光束の図中上端周辺光である。この上端周辺光の出射角(装置1の光軸DLとのなす角度)を符号θ1で示す。符号L2は被検眼Eで反射した光(計測光)の上記上端周辺光の装置1への入射光線であり、それの装置1への入射角を符号θ2で示す。図示のごとく、アライメントおよび作動距離が正確になされて全くズレがなければθ1=θ2であり、対物レンズ12から出射された計測光はの被検眼Eで反射され、装置1光軸DLに線対称に対物レンズ12上で出射範囲と同一範囲で戻ってくる。
FIG. 5A shows a state in which the
図1も併せて参照すれば明らかなように、図中の符号D1で示すのは照射光束の断面直径である。前述のとおり、小出力の計測光源11を用いるので、拡大レンズ22による光束拡大が引き起こす光密度の低下を極力抑制する必要があるので、D1は大きくすることができない。すなわち、D1は照射光の光密度の最小限度から決定される許容最大径であり、このD1以上に計測光の光束幅を広げると、光密度が低下するため上記干渉受光センサ14によって明瞭に判定され得ないのである。
As is clear when referring also to FIG. 1, the reference numeral D <b> 1 in the drawing indicates the cross-sectional diameter of the irradiated light beam. As described above, since the
符号D2は、図1中の上記D1が光分離器4で分離されたあと上記マスクの窓24aで制限された直径であり、装置光軸DLを中心とした範囲を示している。被検眼Eで反射して戻ってきた計測光は対物レンズ12によって平行にされて光分離器4に至る。ここで計測光は、参照ミラー13に反射されて上記窓24aを通った参照光とのみ重なり合って干渉を起こす。換言すれば、被検眼Eで反射した計測光は対物レンズ12におけるD2の範囲に戻った光のみが参照光と干渉を起こす。
Reference numeral D2 denotes a diameter limited by the
図5(b)は被検眼Eの固視微動および装置1のアライメント誤差が生じ、装置光軸2aが眼軸ELから外れた状態を示す。このように、被検眼Eには常時固視微動が生じており、また、装置1のアライメントにも誤差があるため、計測光の被検眼Eにおける反射方向はめまぐるしく変化している。そして、被検眼Eの表面は球面であるため、被検眼光軸ELと装置光軸DLとがずれると反射光(計測光)L2は装置光軸DLから大きく外れてしまう。しかし本図は角膜反射光(計測光)が対物レンズ12における上記許容範囲D2に戻っている状態を示している。図中、符号NLは被検眼における反射点での法線を示している。
FIG. 5 (b) shows a state in which fixation micromotion of the eye E and an alignment error of the apparatus 1 occur, and the apparatus
図5(c)も固視微動およびアライメントの許容最大誤差によってアライメントが角膜頂点から外れた状態を示している。本図では光軸ズレの限界の状態を示しており、これ以上ずれると角膜反射計測光がD2から外れてくる。その結果、干渉可能な計測光がD2の範囲より少なくなり、干渉による光の強度も低下する。なぜなら、干渉の強さは被検眼から戻る計測光と参照光との位相の合致、および、参照光の全域D2に計測光が重なり合うことによって決まるからである。 FIG. 5 (c) also shows a state in which the alignment deviates from the corneal apex due to fixation fine movement and an allowable maximum error in alignment. In this figure, the limit state of the optical axis deviation is shown, and if it deviates further, the corneal reflection measurement light deviates from D2. As a result, the measurement light that can be interfered is less than the range of D2, and the intensity of the light due to the interference is also reduced. This is because the intensity of interference is determined by the phase matching between the measurement light returning from the eye to be examined and the reference light, and the measurement light overlapping the entire area D2 of the reference light.
図5(d)は未だアライメントされていないために計測光が対物レンズ12におけるD2から外れている状態を示している。この状態では計測光と参照光との干渉が生じることが無く、計測は不可能である。
FIG. 5D shows a state in which the measurement light deviates from D2 in the
上記D2はマスクの窓24aの形状によって決めるものであるから、大きくも小さくもすることができる。しかし、以下の理由からその制限がある。
Since D2 is determined by the shape of the
D2を大きくするために拡大レンズ22によって光束を拡大すると光密度が低下するので明瞭な計測が難しくなる。しかも、図5(b)および図5(c)から判るように、D2を大きく設定すればこれに対応してアライメントの許容誤差を小さくしておかなければ反射計測光がD2から外れやすくなる。しかし、前述のとおり被検眼には固視微動が生じており、さらにアライメントの高精度化にも限度がある。したがって、D2を大きくすることは難しい。
If the light beam is enlarged by the magnifying
一方、D2を小さくするとアライメントの許容誤差を大きくすることはできる。しかし、D2を小さくするというのはマスクの窓24aを小さくすることであるから、参照光の光量が減少するので明瞭な計測が難しくなる。窓24aを小さくしつつ参照光の光量を増加させるために投影側集光レンズ20および投影側拡大レンズ22の焦点距離を小さくすることが考えられるが、D1も小さくなるので効果がない。以上のとおり、D2の大きさが限られる。
On the other hand, if D2 is reduced, the tolerance of alignment can be increased. However, since reducing D2 means reducing the
また、上記作動距離の設定(対物レンズの選定)にも制限が生じる。図5(c)を参照しつつ説明する。D1およびD2を不変として作動距離を小さく設定(小さい焦点距離のレンズを選定)する場合、図5(c)においては相対的に対物レンズ12を被検眼Eに近づけていく方向であるので、レンズ12面においてL2がD2の内側に入り込む方向である。しかし、それ以上にθ1が大きくなるに伴うθ2の増加が大きくなる。したがって、作動距離が小さいほど固視微動やアライメントの誤差を吸収して無影響化する方向にある。しかし、対物レンズの焦点距離を小さくしなければならないのでそのF値が不利になる。さらに、作動距離を小さく設定するということは、対物レンズ保持部等の装置先端部が被検眼に接近するということなので被検者に恐怖感を与えてしまう。したがって、作動距離の縮小化には制限がある。この下限が上記20mmであり、好ましくは25mmである。
In addition, there is a limit to the setting of the working distance (selection of the objective lens). This will be described with reference to FIG. When the working distance is set small (selecting a lens having a small focal length) with D1 and D2 unchanged, the
一方、D1およびD2を不変として作動距離を大きく設定(大きい焦点距離のレンズを選定)する場合、相対的に対物レンズ12を被検眼Eから遠ざける方向であるので、レンズ12面においてL2がD2の外側に出る方向(有利な方向)である。しかし、それ以上にθ1が小さくなるに伴うθ2の減少程度が大きくなってしまうので、上記有利性を打ち消してしまう。すなわち、干渉することのできる計測光の率が低下してしまう。したがって作動距離には上限が設定される。この上限が上記35mmであり、好ましくは30mmである。
On the other hand, when the working distance is set large (selecting a lens with a large focal length) with D1 and D2 unchanged, the
以上の理由および条件から、作動距離は20〜35mmが妥当であり、25〜30mmが一層好ましいものとなる。このように、妥当な作動距離は、低出力の計測光源を採用することによる被検者にとっての安全性や入手容易性の考慮、および、装置のアライメント精度の緩和によるコストダウンやアライメント必要時間の短縮の実現などの結果としてその範囲が設定される。作動距離が上記範囲となるように対物レンズを選択し、それに併せて周辺要素の仕様を決定すればよい。そのように構成された装置1は、制御装置8による三軸架台10、作動距離検出機構6およびアライメント光学系7の作動によって自動的に装置1を上記作動位置に移動させる。そして、作動距離が検出されると、制御装置8は自動的に計測光照射光学系2、参照光学系3および干渉計測光学系5を作動させ、低コヒーレント光干渉法をを用いて被検眼Eの所定部位の距離を計測する。
For the above reasons and conditions, a working distance of 20 to 35 mm is appropriate, and 25 to 30 mm is more preferable. In this way, the reasonable working distance can be reduced by taking into account the safety and availability of the subject by adopting a low-power measurement light source, and reducing the cost and alignment required time by relaxing the alignment accuracy of the device. The range is set as a result of realizing shortening or the like. The objective lens may be selected so that the working distance falls within the above range, and the specifications of the peripheral elements may be determined accordingly. The apparatus 1 configured as described above automatically moves the apparatus 1 to the operation position by the operation of the
本発明によれば、自動的に適正なアライメントおよび作動距離を決定することにより、低出力な低コヒーレントな光源を用いても十分に光干渉を利用することができる。したがって、比較的低コストで迅速且つ正確な角膜厚さ等の寸法計測が可能な干渉式眼計測装置を提供することができる。 According to the present invention, by automatically determining an appropriate alignment and working distance, light interference can be sufficiently utilized even when a low-output and low-coherent light source is used. Therefore, it is possible to provide an interference type eye measurement apparatus capable of measuring dimensions such as corneal thickness quickly and accurately at a relatively low cost.
1 装置(干渉式眼計測装置)
2 計測光照射光学系
2a (計測光照射光学系の)光路
3 参照光学系
3a (参照光学系の)光路
4 光分離器
5 干渉計測光学系
5a (干渉計測光学系の)光路
6 作動距離検出機構
7 アライメント光学系
7a (アライメント光学系の)光路
8 制御装置
9 固視灯
10 三軸架台
11 計測光源
12 対物レンズ
13 参照ミラー
14 干渉受光センサ
15 合焦光投影光学系
16 合焦検出光学系
17 ホットミラー
19 コリメーションレンズ
20 投影側集光レンズ
21 第一ピンホール部材
22 投影側拡大レンズ
23 ミラー
24 マスク部材
25 第二ピンホール部材
26 検出側集光レンズ
27 検出側縮小レンズ
28 ミラー
29 赤外LED(合焦光源)
30 コンデンサレンズ
31 指標スリット
32 投影レンズ
33 検出センサ
34 結像レンズ
35 可視光カットフィルタ
36 ミラー
37 赤外LED(アライメント光源)
38 投影レンズ
39 ホットミラー
40 ハーフミラー
41 (アライメント用)CCD
42 検出レンズ
43 アライメント画面
C 作動距離検出機構の光軸交点
E 被検眼
NL (被検眼表面における)法線
P プルキンエ像
1 device (interference eye measurement device)
2 Measurement light irradiation
30
38
42
Claims (4)
上記計測光の一部を参照光として反射して元に戻す参照光学系と、
上記計測光源からの計測光を被検眼と上記参照光学系とに分離して送る光分離器と、
被検眼で反射された計測光と上記参照光とを受光し、計測光と上記参照光との干渉に基づいて被検眼における所定寸法を計測する干渉計測光学系と、
合焦光を被検眼に投影する合焦光投影光学系、および、被検眼で反射した合焦光を検出することにより作動距離を検出する合焦検出光学系を有する作動距離検出機構と、
被検眼の前眼部に正面から照明光を照射してその角膜反射光の像を検出することにより装置を被検眼頂点に対して位置合わせをするためのアライメント光学系と、
上記作動距離検出機構およびアライメント光学系の移動および作動を制御するための制御装置とを備えており、
該制御装置が、アライメント光学系によるアライメント検出情報および作動距離検出機構による作動距離検出情報に基づいて、上記各光学系の作動を指令するように構成されてなる干渉式眼計測装置。 A measurement light irradiation optical system having a measurement light source for irradiating the eye to be examined with low-coherent measurement light, and an objective lens;
A reference optical system that reflects part of the measurement light as reference light and returns it to the original; and
A light separator that separates and transmits measurement light from the measurement light source to the eye to be examined and the reference optical system;
An interference measurement optical system that receives the measurement light reflected by the eye to be examined and the reference light, and measures a predetermined dimension in the eye to be examined based on interference between the measurement light and the reference light;
A working distance detection mechanism having a focusing light projection optical system that projects focused light onto the eye to be examined, and a focus detection optical system that detects the working distance by detecting the focused light reflected by the eye to be examined;
An alignment optical system for aligning the device with the apex of the eye by irradiating the front part of the eye with illumination light from the front and detecting the image of the corneal reflection light;
A control device for controlling the movement and operation of the working distance detection mechanism and the alignment optical system,
An interference-type eye measurement device configured to instruct the operation of each optical system based on alignment detection information by an alignment optical system and working distance detection information by a working distance detection mechanism.
The interferometric eye measurement apparatus according to claim 3, wherein the predetermined range of the working distance is 25 to 30 mm.
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- 2004-01-16 JP JP2004008654A patent/JP2005198851A/en active Pending
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