JP2723967B2 - 生体眼の寸法測定装置 - Google Patents
生体眼の寸法測定装置Info
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- JP2723967B2 JP2723967B2 JP1118267A JP11826789A JP2723967B2 JP 2723967 B2 JP2723967 B2 JP 2723967B2 JP 1118267 A JP1118267 A JP 1118267A JP 11826789 A JP11826789 A JP 11826789A JP 2723967 B2 JP2723967 B2 JP 2723967B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、干渉縞を観察することにより生体眼の第１
測定対象面から第２測定対象面までの寸法としての眼軸
長、前房深さ、水晶体厚さ等を非接触で測定することの
できる生体眼の寸法測定装置の改良に関する。
測定対象面から第２測定対象面までの寸法としての眼軸
長、前房深さ、水晶体厚さ等を非接触で測定することの
できる生体眼の寸法測定装置の改良に関する。
（従来の技術） 従来から、生体眼の第１測定対象面から第２測定対象
面までの寸法としての眼軸長、前房深さ、水晶体厚さ等
を測定する生体眼の寸法測定装置としては、超音波を用
いて眼の前方から投射した超音波の角膜前面、水晶体前
面、水晶体後面、眼底表面における反射波をブラウン管
上に描き出し、そのブラウン管上に描き出されたエコー
グラムを撮影して計測するものが知られている。
面までの寸法としての眼軸長、前房深さ、水晶体厚さ等
を測定する生体眼の寸法測定装置としては、超音波を用
いて眼の前方から投射した超音波の角膜前面、水晶体前
面、水晶体後面、眼底表面における反射波をブラウン管
上に描き出し、そのブラウン管上に描き出されたエコー
グラムを撮影して計測するものが知られている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この従来の生体眼の寸法測定装置は、
測定精度が±0.2mm程度であり、たとえば、測定の結果
得られた眼軸長を用いてIOL（Intraocular Lens）のパ
ワーを決定するには、その眼軸長の測定精度が不十分で
あるという問題点がある。
測定精度が±0.2mm程度であり、たとえば、測定の結果
得られた眼軸長を用いてIOL（Intraocular Lens）のパ
ワーを決定するには、その眼軸長の測定精度が不十分で
あるという問題点がある。
また、この従来の超音波による生体眼の寸法測定装置
は、測定に際して生体眼にプローブを接触させなければ
ならないために、感染等の予防措置を構じなければなら
ないという面倒もある。
は、測定に際して生体眼にプローブを接触させなければ
ならないために、感染等の予防措置を構じなければなら
ないという面倒もある。
そこで、近年、干渉縞を観察することにより眼軸長、
前房深さ、水晶体厚さ等を非接触で測定することのでき
る生体眼の寸法測定装置が提案されている。
前房深さ、水晶体厚さ等を非接触で測定することのでき
る生体眼の寸法測定装置が提案されている。
第８図に示す生体眼の寸法測定装置は、眼軸長を測定
するために用いる装置の一例を示すもので、A.F.Ferche
r et al.（OPTICS LETTER VOL.13 NO.3 PP.186−188（M
arch 1988）Optical Society of America）に記載され
ている技術である。
するために用いる装置の一例を示すもので、A.F.Ferche
r et al.（OPTICS LETTER VOL.13 NO.3 PP.186−188（M
arch 1988）Optical Society of America）に記載され
ている技術である。
この第８図に示す生体眼の寸法測定装置は、半導体レ
ーザー１、コリメートレンズ２、二枚の平行平面板３、
４、ビームスプリッタ５、集光レンズ６、撮像カメラ７
から概略構成されている。半導体レーザー１から出射さ
れたレーザー光はコリメートレンズ２によって平行光束
とされ、二枚の平行平面板３、４に導かれる。二枚の平
行平面板３、４を通過した平行光束（光束という）は
ビームスプリッタ５を介して生体眼８の眼底９に収束光
として導かれ、眼底９で反射されて略平行光束（平面
波）として生体眼８から出射され、ビームスプリッタ５
の反射面10によって集光レンズ６の存在する方向に反射
され、集光レンズ６により集光されて撮像カメラ７に導
かれる。また、平行平面板３を通過した平行光束の一部
は平行平面板４により反射されて反射光束（光束とい
う）は平行平面板３に戻り、この平行平面板３により再
び反射されて平行平面板４を通過し、ビームスプリッタ
５を通過して生体眼８の角膜11に導かれる。この角膜11
により反射された反射光は、発散光（球面波）としてビ
ームスプリッタ５に導かれ、その反射面10で集光レンズ
６の存在する方向に反射され、集光レンズ６により集光
されてカメラ７に導かれる。なお、第８図において、12
は半導体レーザー１の光量モニター用の受光センサであ
る。
ーザー１、コリメートレンズ２、二枚の平行平面板３、
４、ビームスプリッタ５、集光レンズ６、撮像カメラ７
から概略構成されている。半導体レーザー１から出射さ
れたレーザー光はコリメートレンズ２によって平行光束
とされ、二枚の平行平面板３、４に導かれる。二枚の平
行平面板３、４を通過した平行光束（光束という）は
ビームスプリッタ５を介して生体眼８の眼底９に収束光
として導かれ、眼底９で反射されて略平行光束（平面
波）として生体眼８から出射され、ビームスプリッタ５
の反射面10によって集光レンズ６の存在する方向に反射
され、集光レンズ６により集光されて撮像カメラ７に導
かれる。また、平行平面板３を通過した平行光束の一部
は平行平面板４により反射されて反射光束（光束とい
う）は平行平面板３に戻り、この平行平面板３により再
び反射されて平行平面板４を通過し、ビームスプリッタ
５を通過して生体眼８の角膜11に導かれる。この角膜11
により反射された反射光は、発散光（球面波）としてビ
ームスプリッタ５に導かれ、その反射面10で集光レンズ
６の存在する方向に反射され、集光レンズ６により集光
されてカメラ７に導かれる。なお、第８図において、12
は半導体レーザー１の光量モニター用の受光センサであ
る。
この従来のものにおいては、平行平面板３と平行平面
板４との距離ｌを可変とし、平行平面板３と平行平面板
４との間に存在する物質の屈折率をｎ、眼内物質の屈折
率をＮ、測定によって得られる眼軸長（角膜11の頂点か
ら眼底９までの距離）をＸとして、 nl＝NX の等式を満足するように、平行平面板３と平行平面板４
との距離ｌを調節すると、光束と光束とが等光路長
となり、カメラ７により干渉縞が観察される。
板４との距離ｌを可変とし、平行平面板３と平行平面板
４との間に存在する物質の屈折率をｎ、眼内物質の屈折
率をＮ、測定によって得られる眼軸長（角膜11の頂点か
ら眼底９までの距離）をＸとして、 nl＝NX の等式を満足するように、平行平面板３と平行平面板４
との距離ｌを調節すると、光束と光束とが等光路長
となり、カメラ７により干渉縞が観察される。
したがって、この干渉縞が観察されたときの平行平面
板ｌを測定値として得ることにより、眼軸長Ｘを求める
ことができる。
板ｌを測定値として得ることにより、眼軸長Ｘを求める
ことができる。
ところが、この干渉縞を観察することにより眼軸長を
測定する生体眼の寸法測定装置は、角膜表面からの反射
光束がほぼ球面波であるのに対して眼底面からの反射光
束がほぼ平面波であるので、角膜頂点から周辺部に離れ
るに従って干渉縞の本数が非常に多くなる。従って、干
渉縞の観察を良好に行うことができない。また、このも
のは、集光レンズ６、カメラ７の光軸を生体眼８に対し
て正確にアライメントしなければならないのであるが、
このアライメントがきわめて面倒であるという問題点も
ある。
測定する生体眼の寸法測定装置は、角膜表面からの反射
光束がほぼ球面波であるのに対して眼底面からの反射光
束がほぼ平面波であるので、角膜頂点から周辺部に離れ
るに従って干渉縞の本数が非常に多くなる。従って、干
渉縞の観察を良好に行うことができない。また、このも
のは、集光レンズ６、カメラ７の光軸を生体眼８に対し
て正確にアライメントしなければならないのであるが、
このアライメントがきわめて面倒であるという問題点も
ある。
本発明は上記の事情に鑑みて為されたもので、その目
的とするところは、干渉縞の観察が容易でかつ測定精度
の向上を期待できる生体眼の寸法測定装置を提供するこ
とにある。
的とするところは、干渉縞の観察が容易でかつ測定精度
の向上を期待できる生体眼の寸法測定装置を提供するこ
とにある。
（課題を解決するための手段） 本発明に係わる生体眼の寸法測定装置は、上記の目的
を達成するため、生体眼にコヒーレンス長の短い光束を
投光して、該生体眼の第１測定対象面からの反射光束と
第２測定対象面からの反射光束との干渉に基づき前記第
１測定対象面から前記第２測定対象面までの寸法を測定
する生体眼の寸法測定装置において、 前記第１測定対象面からの反射光束の波面形状と前記
第２測定対象面からの反射光束の波面形状とがほぼ同一
となるように前記コヒーレンス長の短い光束を前記生体
眼に投光する光束投光手段を備えたことを特徴とする。
を達成するため、生体眼にコヒーレンス長の短い光束を
投光して、該生体眼の第１測定対象面からの反射光束と
第２測定対象面からの反射光束との干渉に基づき前記第
１測定対象面から前記第２測定対象面までの寸法を測定
する生体眼の寸法測定装置において、 前記第１測定対象面からの反射光束の波面形状と前記
第２測定対象面からの反射光束の波面形状とがほぼ同一
となるように前記コヒーレンス長の短い光束を前記生体
眼に投光する光束投光手段を備えたことを特徴とする。
（作用） 本発明に係わる生体眼の寸法測定装置によれば、第１
測定対象面からの反射光束の波面形状と第２測定対象面
からの反射光束の波面形状とをほぼ同一にするための光
束投光手段を備えているので、干渉縞の本数が少なくな
り、観察が容易となる。
測定対象面からの反射光束の波面形状と第２測定対象面
からの反射光束の波面形状とをほぼ同一にするための光
束投光手段を備えているので、干渉縞の本数が少なくな
り、観察が容易となる。
（実施例１） 第１図は本発明に係わる生体眼の寸法測定装置の第１
実施例の光学系を示すもので、生体眼の寸法としての眼
軸長の測定に用いられ、この第１図において、20は半導
体レーザー、21はコリメートレンズ、22、23はビームス
プリッタである。半導体レーザー20にはコヒーレント長
が0.1mm程度の比較的コヒーレンス長の短いものを用い
る。これは、コヒーレント長の長いものを用いると、光
路差が大きくずれていても干渉縞が得られて、眼軸長の
測定精度が低下するからである。また、コヒーレント長
の極端に短いものを用いると光路差がほんの少しずれて
いても干渉縞が得られず、なかなか干渉縞が得られない
ことになって、測定に時間がかかることになるからであ
る。
実施例の光学系を示すもので、生体眼の寸法としての眼
軸長の測定に用いられ、この第１図において、20は半導
体レーザー、21はコリメートレンズ、22、23はビームス
プリッタである。半導体レーザー20にはコヒーレント長
が0.1mm程度の比較的コヒーレンス長の短いものを用い
る。これは、コヒーレント長の長いものを用いると、光
路差が大きくずれていても干渉縞が得られて、眼軸長の
測定精度が低下するからである。また、コヒーレント長
の極端に短いものを用いると光路差がほんの少しずれて
いても干渉縞が得られず、なかなか干渉縞が得られない
ことになって、測定に時間がかかることになるからであ
る。
半導体レーザー20から出射されたレーザー光は、コリ
メートレンズ21により平行光束とされる。その平行光束
は光束分割部材としてのビームスプリッタ22の反射面24
によりビームスプリッタ23に導かれる平行光束P1と、光
路長変更部材25に導かれる平行光束P2とに分割される。
光路長変更部材25は反射面26、27を有している。この光
路長変更部材25は矢印方向に可動されて、平行光束P2の
光路長を変更する機能を有する。光路長変更部材25を矢
印方向にΔL/2だけ移動させると、平行光束P2の光路長
はずれ量ΔＬだけ変化する。
メートレンズ21により平行光束とされる。その平行光束
は光束分割部材としてのビームスプリッタ22の反射面24
によりビームスプリッタ23に導かれる平行光束P1と、光
路長変更部材25に導かれる平行光束P2とに分割される。
光路長変更部材25は反射面26、27を有している。この光
路長変更部材25は矢印方向に可動されて、平行光束P2の
光路長を変更する機能を有する。光路長変更部材25を矢
印方向にΔL/2だけ移動させると、平行光束P2の光路長
はずれ量ΔＬだけ変化する。
ビームスプリッタ23は反射面28を有し、光路合成部材
として機能する。このビームスプリッタ23と光路長変更
部材25との間には結像レンズ29が設けられている。結像
レンズ29は反射面27により反射された平行光束P2を収束
光束P2′としてビームスプリッタ23の反射面28に導く機
能を有する。反射面28により反射された収束光束P2′と
ビームスプリッタ23を通過した平行光束P1とはハーフミ
ラー30を介して生体眼31に導かれる。生体眼31は赤外LE
D32によりアライメントされる。
として機能する。このビームスプリッタ23と光路長変更
部材25との間には結像レンズ29が設けられている。結像
レンズ29は反射面27により反射された平行光束P2を収束
光束P2′としてビームスプリッタ23の反射面28に導く機
能を有する。反射面28により反射された収束光束P2′と
ビームスプリッタ23を通過した平行光束P1とはハーフミ
ラー30を介して生体眼31に導かれる。生体眼31は赤外LE
D32によりアライメントされる。
CCDカメラ34は前眼部観察用として用いられる。赤外L
ED32から出射された赤外光はハーフミラー33により反射
され、ショートパスフィルター36に導かれる。このショ
ートパスフィルタ36は半導体レーザー20のレーザー光を
透過可能で、赤外LED32の赤外光を反射する機能を有す
る。赤外光はこのシュートパスフィルター36により反射
されてレンズ37に導かれ、このレンズ37により平行光束
とされる。平行光束とされた赤外光はハーフミラー30に
より反射されて生体眼31に導かれる。
ED32から出射された赤外光はハーフミラー33により反射
され、ショートパスフィルター36に導かれる。このショ
ートパスフィルタ36は半導体レーザー20のレーザー光を
透過可能で、赤外LED32の赤外光を反射する機能を有す
る。赤外光はこのシュートパスフィルター36により反射
されてレンズ37に導かれ、このレンズ37により平行光束
とされる。平行光束とされた赤外光はハーフミラー30に
より反射されて生体眼31に導かれる。
この赤外光は生体眼31の角膜38により反射され、再び
ハーフミラー30により反射されて、赤外反射光束として
レンズ37を介してショートパスフィルター36に導かれ、
そのショートパスフィルター36により反射され、レンズ
35、ハーフミラー33を介してCCDカメラ34に導かれる。C
CDカメラ34は後述するモニターに接続されている。生体
眼31に対する光学系のアライメントは、そのモニターに
写し出された赤外反射光束の反射輝点を観測して行うも
ので、光学系の光軸方向に直交する平面内で上下左右方
向に光学系を動かすことにより、角膜頂点Ｐに対する光
学系の光軸O1の位置合わせが行われる。
ハーフミラー30により反射されて、赤外反射光束として
レンズ37を介してショートパスフィルター36に導かれ、
そのショートパスフィルター36により反射され、レンズ
35、ハーフミラー33を介してCCDカメラ34に導かれる。C
CDカメラ34は後述するモニターに接続されている。生体
眼31に対する光学系のアライメントは、そのモニターに
写し出された赤外反射光束の反射輝点を観測して行うも
ので、光学系の光軸方向に直交する平面内で上下左右方
向に光学系を動かすことにより、角膜頂点Ｐに対する光
学系の光軸O1の位置合わせが行われる。
収束光束P2′が生体眼31の角膜38の焦点39（角膜曲率
中心40の1/2に等しい）に向かって入射するように、生
体眼31に対する光学系の光軸方向のアライメント距離が
設定されると、第２図に示すように、収束光束P2′は角
膜38により反射されて、その反射光束P3は平面波とな
る。一方、生体眼31に導かれる平行光束P1は角膜38及び
水晶体41により収束光束として眼底42に導かれる。生体
眼31が正視眼の場合、眼底42にスポットが形成される。
そして、この眼底42により反射された反射光束P4は再び
水晶体41及び角膜38を通過して平面波として出射され
る。従って、角膜38により反射された反射光束P3の波面
形状と眼底42により反射された反射光束P4の波面形状と
がほぼ同一となり、よって、半導体レーザー20、集光レ
ンズ21、ビームスプリッタ22、23、光路長変更部材25、
レンズ29は生体眼の第１測定対象面からの反射光束の波
面形状と第２測定対象面からの反射光束の波面形状とが
ほぼ同一となるようにコヒーレンス長の短い光束を生体
眼31に投光する光束投光手段として機能する。
中心40の1/2に等しい）に向かって入射するように、生
体眼31に対する光学系の光軸方向のアライメント距離が
設定されると、第２図に示すように、収束光束P2′は角
膜38により反射されて、その反射光束P3は平面波とな
る。一方、生体眼31に導かれる平行光束P1は角膜38及び
水晶体41により収束光束として眼底42に導かれる。生体
眼31が正視眼の場合、眼底42にスポットが形成される。
そして、この眼底42により反射された反射光束P4は再び
水晶体41及び角膜38を通過して平面波として出射され
る。従って、角膜38により反射された反射光束P3の波面
形状と眼底42により反射された反射光束P4の波面形状と
がほぼ同一となり、よって、半導体レーザー20、集光レ
ンズ21、ビームスプリッタ22、23、光路長変更部材25、
レンズ29は生体眼の第１測定対象面からの反射光束の波
面形状と第２測定対象面からの反射光束の波面形状とが
ほぼ同一となるようにコヒーレンス長の短い光束を生体
眼31に投光する光束投光手段として機能する。
眼底42からの反射光束P4と角膜38からの反射光束P3と
はハーフミラー30によって反射され、レンズ37により集
光され、ショートパスフィルター36を通過してCCDカメ
ラ43に導かれる。そのCCDカメラ43はCCDカメラと共にテ
レビモニター44に接続されている。
はハーフミラー30によって反射され、レンズ37により集
光され、ショートパスフィルター36を通過してCCDカメ
ラ43に導かれる。そのCCDカメラ43はCCDカメラと共にテ
レビモニター44に接続されている。
この生体眼の寸法測定装置の測定は以下に説明するよ
うにして行う。
うにして行う。
まず、既知の基準の眼軸長をX0とする。この基準眼軸
長X0には、生体眼31の平均眼軸長（22mm〜24mm）を用い
る。ここで、この平均眼軸長を有する模型眼を所定位置
に配置し、光路長変更部材25を矢印方向に動かしたと
き、光路長変更部材25の矢印方向の所定位置で、干渉縞
がテレビモニター44に写し出されたとする。このときの
平行光束P1に対する平行光束P2の光路差を基準光路差L0
と定義する。今、平行光束P1が点K1から点K2に至るまで
の光路長をK1K2とし、平行光束P2が点K1で反射され、光
路長変更部材25を経由して点K2に至るまでの光路長をK1
K3＋K3K4＋K4K2とすると、基準光路差L0は、 L0＝K1K3＋K3K4＋K4K2−K1K2 である。
長X0には、生体眼31の平均眼軸長（22mm〜24mm）を用い
る。ここで、この平均眼軸長を有する模型眼を所定位置
に配置し、光路長変更部材25を矢印方向に動かしたと
き、光路長変更部材25の矢印方向の所定位置で、干渉縞
がテレビモニター44に写し出されたとする。このときの
平行光束P1に対する平行光束P2の光路差を基準光路差L0
と定義する。今、平行光束P1が点K1から点K2に至るまで
の光路長をK1K2とし、平行光束P2が点K1で反射され、光
路長変更部材25を経由して点K2に至るまでの光路長をK1
K3＋K3K4＋K4K2とすると、基準光路差L0は、 L0＝K1K3＋K3K4＋K4K2−K1K2 である。
なお、基準光路差L0であるときの光路長変更部材25の
所定位置を基準位置とする。
所定位置を基準位置とする。
基準光路差L0と基準眼軸長X0との間には、生体眼31の
平均屈折率をＮとすると、基準眼軸長X0に基づく光路差
はＮ・X0であるので、 L0＝2N・X0 …… の関係式が成立する。
平均屈折率をＮとすると、基準眼軸長X0に基づく光路差
はＮ・X0であるので、 L0＝2N・X0 …… の関係式が成立する。
次に、未知の眼軸長Ｘを有する生体眼31に対して光学
系をアライメントする。このとき、テレビモニター44に
干渉縞が写し出されなかったとする。そこで、光路長変
更部材25を矢印方向に可動させる。光路長変更部材25を
基準位置から（ΔL/2）だけ移動させたときにテレビモ
ニター44に干渉縞が写し出されたとする。
系をアライメントする。このとき、テレビモニター44に
干渉縞が写し出されなかったとする。そこで、光路長変
更部材25を矢印方向に可動させる。光路長変更部材25を
基準位置から（ΔL/2）だけ移動させたときにテレビモ
ニター44に干渉縞が写し出されたとする。
眼軸長Ｘに基づく光路長はＮ・Ｘであり、これが基準
光路差L0とずれ量ΔＬとの和に等しいとき干渉縞が得ら
れるのであるから、 ２・Ｎ・Ｘ＝L0＋ΔＬ …… よって、未知の眼軸長Ｘは、式を式に代入して変形
することにより、 Ｘ＝X0＋（ΔL/2N） として、求められる。
光路差L0とずれ量ΔＬとの和に等しいとき干渉縞が得ら
れるのであるから、 ２・Ｎ・Ｘ＝L0＋ΔＬ …… よって、未知の眼軸長Ｘは、式を式に代入して変形
することにより、 Ｘ＝X0＋（ΔL/2N） として、求められる。
ところで、テレビモニター44に写し出された干渉縞
は、眼底42からの反射光束P4の光量と角膜38からの反射
光束P3の光量とが著しく異なると、そのコントラストが
低くなる。というのは、干渉縞のコントラストは互いに
干渉される光束同士の光量が等しいときに最良となるか
らである。そこで、この光学系ではビームスプリッタ22
の反射面24の反射率を調節して角膜38からの反射光束P3
の光量と眼底42からの反射光束P4の光量とをほぼ等しく
するために、ビームスプリッタ22を通過するレーザー光
の透過光量に対してビームスプリッタ22により反射され
るレーザー光の反射光量が少なくなるように設計してあ
る。しかし、生体眼31に個体差があるため、眼底42から
の反射光束P4の光量が個体差に伴って変わる場合があ
る。そこで、この実施例ではビームスプリッタ22とビー
ムスプリッタ23との間に、濃度可変フィルター45が設け
られている。干渉縞のコントラストが低いときは、この
濃度可変フィルター45を回転させて眼底42からの反射光
束P4の光量と角膜38からの反射光束P3の光量とがほぼ同
一となるように調節し、コントラストの良好な干渉縞が
得られるようにする。
は、眼底42からの反射光束P4の光量と角膜38からの反射
光束P3の光量とが著しく異なると、そのコントラストが
低くなる。というのは、干渉縞のコントラストは互いに
干渉される光束同士の光量が等しいときに最良となるか
らである。そこで、この光学系ではビームスプリッタ22
の反射面24の反射率を調節して角膜38からの反射光束P3
の光量と眼底42からの反射光束P4の光量とをほぼ等しく
するために、ビームスプリッタ22を通過するレーザー光
の透過光量に対してビームスプリッタ22により反射され
るレーザー光の反射光量が少なくなるように設計してあ
る。しかし、生体眼31に個体差があるため、眼底42から
の反射光束P4の光量が個体差に伴って変わる場合があ
る。そこで、この実施例ではビームスプリッタ22とビー
ムスプリッタ23との間に、濃度可変フィルター45が設け
られている。干渉縞のコントラストが低いときは、この
濃度可変フィルター45を回転させて眼底42からの反射光
束P4の光量と角膜38からの反射光束P3の光量とがほぼ同
一となるように調節し、コントラストの良好な干渉縞が
得られるようにする。
なお、前房の深さや水晶体の厚みを測定する場合、ビ
ームスプリッタ22、23の間に高屈折率の光路長差変更部
材50が挿入され、光束P1とP2との間の光路長差を短縮し
て測定を行なう。
ームスプリッタ22、23の間に高屈折率の光路長差変更部
材50が挿入され、光束P1とP2との間の光路長差を短縮し
て測定を行なう。
（実施例２） 第３図は本発明に係わる生体眼の寸法測定装置の第２
実施例を示す図で、干渉状態を電気的に検出して、未知
の眼軸長Ｘを求めることとしたものであり、この第３図
に示す寸法測定装置の光学系では、CCDカメラ43を設け
る代わりに、マスクパターン46とホトデイテクタ47とが
設けられている。
実施例を示す図で、干渉状態を電気的に検出して、未知
の眼軸長Ｘを求めることとしたものであり、この第３図
に示す寸法測定装置の光学系では、CCDカメラ43を設け
る代わりに、マスクパターン46とホトデイテクタ47とが
設けられている。
そのマスクパターン46には、その中央に円形光学開口
47が設けられている。この円形光学開口47の代わりにス
リット孔、クロススリットをマスクパターン46に設けて
もよい。つまり、後述する干渉検出信号のピークが適度
となるように選択する。このマスクパターン46を通過し
た反射光束P4はホトデイテクタ48に入射される。
47が設けられている。この円形光学開口47の代わりにス
リット孔、クロススリットをマスクパターン46に設けて
もよい。つまり、後述する干渉検出信号のピークが適度
となるように選択する。このマスクパターン46を通過し
た反射光束P4はホトデイテクタ48に入射される。
このものでは、第１実施例と同様に光路長変更部材25
を既知の基準眼軸長X0を用いて調節する。この既知の基
準眼軸長X0を得たときの光路長変更部材25の基準位置を
第１実施例と同様にあらかじめ求めておく。
を既知の基準眼軸長X0を用いて調節する。この既知の基
準眼軸長X0を得たときの光路長変更部材25の基準位置を
第１実施例と同様にあらかじめ求めておく。
次に、基準の眼軸長X0に対して未知の眼軸長Ｘを有す
る生体眼31をセットする。そして、光路長変更部材25を
第３図に矢印で示す方向に移動させる。その光路長変更
部材25の移動に応じてホトデイテクタ48は、第４図に示
すような干渉検出信号Ｓを出力する。
る生体眼31をセットする。そして、光路長変更部材25を
第３図に矢印で示す方向に移動させる。その光路長変更
部材25の移動に応じてホトデイテクタ48は、第４図に示
すような干渉検出信号Ｓを出力する。
すなわち、未知の眼軸長Ｘに対応する光路長NXと平行
光束P1に対する平行光束P2の光路差との差がゼロに近づ
くに従って、ホトデイテクタ48からの変化のある干渉検
出信号Ｓの出力が開始され、未知の眼軸長Ｘに対応する
光路長NXと平行光束P1に対する平行光束P2の光路差との
差がゼロに近づけば近づくほど、干渉検出信号Ｓのピー
クが大きくなる。そして、更に、光路長変更部材25を同
方向に可動させる。すると、未知の眼軸長Ｘに対応する
光路長NXと平行光束P1に対する平行光束P2の光路差との
差が大きくなり、干渉検出信号Ｓのピークが小さくな
り、やがて干渉検出信号Ｓの変化が検出されなくなる。
光束P1に対する平行光束P2の光路差との差がゼロに近づ
くに従って、ホトデイテクタ48からの変化のある干渉検
出信号Ｓの出力が開始され、未知の眼軸長Ｘに対応する
光路長NXと平行光束P1に対する平行光束P2の光路差との
差がゼロに近づけば近づくほど、干渉検出信号Ｓのピー
クが大きくなる。そして、更に、光路長変更部材25を同
方向に可動させる。すると、未知の眼軸長Ｘに対応する
光路長NXと平行光束P1に対する平行光束P2の光路差との
差が大きくなり、干渉検出信号Ｓのピークが小さくな
り、やがて干渉検出信号Ｓの変化が検出されなくなる。
今、干渉検出信号Ｓの変化の現れ始めた時刻をt1、干
渉検出信号Ｓの変化の終了時刻をt2として、たとえば、
時刻t1と時刻t2との中間で眼軸長Ｘの測定値を得ること
にすると、tm＝（t1＋t2）/2の時刻のときに基準光路差
L0からの光路長変更部材25のずれ量ΔＬ（基準位置から
の移動距離に等しい）を検出し、下記の式に基づく演算
を行えば、未知の眼軸長Ｘを求めることができる。
渉検出信号Ｓの変化の終了時刻をt2として、たとえば、
時刻t1と時刻t2との中間で眼軸長Ｘの測定値を得ること
にすると、tm＝（t1＋t2）/2の時刻のときに基準光路差
L0からの光路長変更部材25のずれ量ΔＬ（基準位置から
の移動距離に等しい）を検出し、下記の式に基づく演算
を行えば、未知の眼軸長Ｘを求めることができる。
2NX＝L0＋ΔＬ＝L0＋ΔＬ（tm） Ｘ＝（L0＋ΔＬ）/2N ＝X0＋ΔL/2N なお、干渉検出信号Ｓにゆらぎが生じているのは以下
の理由からである。
の理由からである。
マスクパターン46を介して反射光束P3,P4がホトデイ
テクタ48の所定の領域に導かれるため、このホトデイテ
クタ48の所定の領域に干渉縞の明るい箇所が位置すれ
ば、干渉検出信号Ｓが正のピークとなり、干渉縞の暗い
箇所が位置すると負のピークとなる。
テクタ48の所定の領域に導かれるため、このホトデイテ
クタ48の所定の領域に干渉縞の明るい箇所が位置すれ
ば、干渉検出信号Ｓが正のピークとなり、干渉縞の暗い
箇所が位置すると負のピークとなる。
この第２実施例によれば、電気的検出手段に基づいて
第１測定対象面である角膜38からの反射光束と第２測定
対象面である眼底42からの反射光束との干渉状態を検出
できるので、生体眼31の寸法を迅速にかつ正確に行うこ
とができる。
第１測定対象面である角膜38からの反射光束と第２測定
対象面である眼底42からの反射光束との干渉状態を検出
できるので、生体眼31の寸法を迅速にかつ正確に行うこ
とができる。
なお、この第２実施例では、赤外LED32を用いて生体
眼31に対する光学系のアライメントを行うことにした
が、眼底42からの反射光束P4の光量が充分に大きいとき
は、ショートパスフィルター36の代わりにハーフミラー
を設け、かつ、赤外LED32を省略して角膜38により反射
された反射光束P3を用いて、生体眼31に対するアライメ
ントを行うようにしてもよい。このときには、眼底及び
角膜輝点は共役となるため、CCDカメラをそれらと共役
な位置に置き換えれば干渉縞とアライメント輝点が同時
にモニターで観察できるので、テレビモニター44に写し
出された干渉縞のコントラストが低いとき、濃度可変フ
ィルター45を用いて調節することができる。
眼31に対する光学系のアライメントを行うことにした
が、眼底42からの反射光束P4の光量が充分に大きいとき
は、ショートパスフィルター36の代わりにハーフミラー
を設け、かつ、赤外LED32を省略して角膜38により反射
された反射光束P3を用いて、生体眼31に対するアライメ
ントを行うようにしてもよい。このときには、眼底及び
角膜輝点は共役となるため、CCDカメラをそれらと共役
な位置に置き換えれば干渉縞とアライメント輝点が同時
にモニターで観察できるので、テレビモニター44に写し
出された干渉縞のコントラストが低いとき、濃度可変フ
ィルター45を用いて調節することができる。
（実施例３） 第５図はビームスプリッタ22とビームスプリッタ23と
の間に合焦光学系49を設けて、生体眼31の個体差に基づ
く屈折力に応じて、眼底42に平行光束P1による小スポッ
トが形成されるようにすると共に、レンズ29を合焦レン
ズ49の移動に連動させて移動させることにして、角膜38
からの反射光束P3を眼底42からの反射光束P3の波面形状
により良好に合致させるようにしたものである。この実
施例による場合、生体眼31に対する光学系の光軸方向の
アライメント距離に変化がないことを確認するために、
赤外LED32から出射されて角膜38により反射された赤外
反射光束を監視する必要がある。
の間に合焦光学系49を設けて、生体眼31の個体差に基づ
く屈折力に応じて、眼底42に平行光束P1による小スポッ
トが形成されるようにすると共に、レンズ29を合焦レン
ズ49の移動に連動させて移動させることにして、角膜38
からの反射光束P3を眼底42からの反射光束P3の波面形状
により良好に合致させるようにしたものである。この実
施例による場合、生体眼31に対する光学系の光軸方向の
アライメント距離に変化がないことを確認するために、
赤外LED32から出射されて角膜38により反射された赤外
反射光束を監視する必要がある。
すなわち、生体眼31が正視眼でないときは、生体眼31
の屈折力に応じて、眼底からの反射光束P4が平面波から
ずれ、眼底42からの反射光束P4の波面形状と角膜38から
の反射光束P3の波面形状とが同一でなくなる。そこで、
合焦レンズ49に連動してレンズ29を移動させ、角膜38に
向かって収束する収束光束P2′の収束位置を変更する。
たとえば、第６図に示すように、収束光束P2′が角膜38
の曲率中心40よりも後方に収束するようにレンズ29を移
動させると、収束光束P2は発散光束（球面波）となり、
また、第７図に示すように、収束光束P2′が角膜曲率中
心40よりも前方に入射するようにレンズ29を移動させる
と、収束光束P2′は角膜38により反射されて凹面波とな
る。
の屈折力に応じて、眼底からの反射光束P4が平面波から
ずれ、眼底42からの反射光束P4の波面形状と角膜38から
の反射光束P3の波面形状とが同一でなくなる。そこで、
合焦レンズ49に連動してレンズ29を移動させ、角膜38に
向かって収束する収束光束P2′の収束位置を変更する。
たとえば、第６図に示すように、収束光束P2′が角膜38
の曲率中心40よりも後方に収束するようにレンズ29を移
動させると、収束光束P2は発散光束（球面波）となり、
また、第７図に示すように、収束光束P2′が角膜曲率中
心40よりも前方に入射するようにレンズ29を移動させる
と、収束光束P2′は角膜38により反射されて凹面波とな
る。
従って、眼底42からの反射光束P4の波面形状が平面
波、凸面波、球面波のいずれであっても、角膜38からの
反射光束P3の波面形状をその眼底42からの反射光束P4の
波面形状に合致させることができる。
波、凸面波、球面波のいずれであっても、角膜38からの
反射光束P3の波面形状をその眼底42からの反射光束P4の
波面形状に合致させることができる。
以上、実施例について説明したが、基準光路差L0を水
晶体41の前面から後面までの水晶体厚さに対応させて設
定すれば、生体眼31の寸法としての水晶体厚さを測定で
き、基準光路差L0を角膜38から水晶体41の前面までの前
房深さに対応させて設定すれば、その前房深さを測定で
きる。
晶体41の前面から後面までの水晶体厚さに対応させて設
定すれば、生体眼31の寸法としての水晶体厚さを測定で
き、基準光路差L0を角膜38から水晶体41の前面までの前
房深さに対応させて設定すれば、その前房深さを測定で
きる。
（効果） 本発明に係わる生体眼の寸法測定装置は以上説明した
ように、角膜からの反射光束の波面形状と眼底からの反
射光束の波面形状とをほぼ合致させることにしたので、
干渉縞の本数が粗くなり、干渉縞の観測が容易となる。
ように、角膜からの反射光束の波面形状と眼底からの反
射光束の波面形状とをほぼ合致させることにしたので、
干渉縞の本数が粗くなり、干渉縞の観測が容易となる。
第１図は本発明に係わる生体眼の寸法測定装置の第１実
施例の光学系を示す図、 第２図は第１図に示す生体眼からの反射光束を示す図、 第３図は本発明に係わる生体眼の寸法測定装置の第２実
施例の光学系を示す図、 第４図は第３図に示すホトデイテクタから出力された干
渉検出信号の説明図、 第５図は本発明に係わる生体眼の寸法測定装置の第３実
施例の光学系を示す図、 第６、第７図はその第３実施例の作用を説明するための
説明図、 第８図は従来の生体眼の寸法測定装置の光学系を示す
図、 である。 20……半導体レーザー、21……集光レンズ 22、23……ビームスプリッタ 25……光路長変更部材、29……レンズ 31……生体眼、38……角膜 42……眼底、44……テレビモニター 48……ホトデイテクタ
施例の光学系を示す図、 第２図は第１図に示す生体眼からの反射光束を示す図、 第３図は本発明に係わる生体眼の寸法測定装置の第２実
施例の光学系を示す図、 第４図は第３図に示すホトデイテクタから出力された干
渉検出信号の説明図、 第５図は本発明に係わる生体眼の寸法測定装置の第３実
施例の光学系を示す図、 第６、第７図はその第３実施例の作用を説明するための
説明図、 第８図は従来の生体眼の寸法測定装置の光学系を示す
図、 である。 20……半導体レーザー、21……集光レンズ 22、23……ビームスプリッタ 25……光路長変更部材、29……レンズ 31……生体眼、38……角膜 42……眼底、44……テレビモニター 48……ホトデイテクタ
Claims (3)
- 【請求項１】生体眼にコヒーレンス長の短い光束を投光
して、該生体眼の第１測定対象面からの反射光束と第２
測定対象面からの反射光束との干渉に基づき前記第１測
定対象面から前記第２測定対象面までの寸法を測定する
生体眼の寸法測定装置において、 前記第１測定対象面からの反射光束の波面形状と前記第
２測定対象面からの反射光束の波面形状とがほぼ同一と
なるように前記コヒーレンス長の短い光束を前記生体眼
に投光する光束投光手段を備えたことを特徴とする生体
眼の寸法測定装置。 - 【請求項２】前記第１測定対象面からの反射光束と前記
第２測定対象面からの反射光束との干渉状態を電気的に
検出する検出手段を備えていることを特徴とする請求項
１に記載の生体眼の寸法測定装置。 - 【請求項３】前記光束投光手段は光路長変更部材を備
え、前記検出手段は干渉検出信号を出力するホトデイテ
クタを備え、干渉検出信号と前記光路長変更部材の位置
とに基づき生体眼の寸法を測定することを特徴とする請
求項２に記載の生体眼の寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1118267A JP2723967B2 (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 生体眼の寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1118267A JP2723967B2 (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 生体眼の寸法測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02297332A JPH02297332A (ja) | 1990-12-07 |
| JP2723967B2 true JP2723967B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=14732407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1118267A Expired - Fee Related JP2723967B2 (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 生体眼の寸法測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2723967B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10349230A1 (de) * | 2003-10-23 | 2005-07-07 | Carl Zeiss Meditec Ag | Gerät zur interferometrischen Augenlängenmessung mit erhöhter Empfindlichkeit |
| JP2007010589A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Nidek Co Ltd | 物体測定装置 |
| JP4907227B2 (ja) | 2006-05-29 | 2012-03-28 | 株式会社ニデック | 眼内寸法測定装置 |
| JP5188779B2 (ja) * | 2007-11-02 | 2013-04-24 | 株式会社ニデック | 眼寸法測定装置 |
| EP2230990B1 (en) | 2007-12-21 | 2016-12-14 | Bausch & Lomb Incorporated | Ophthalmic instrument alignment apparatus and method of using same |
| JP4973613B2 (ja) * | 2008-07-16 | 2012-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | 運転者状態検出装置 |
| US8294971B2 (en) | 2008-12-18 | 2012-10-23 | Bausch • Lomb Incorporated | Apparatus comprising an optical path delay scanner |
| DE102008063225A1 (de) | 2008-12-23 | 2010-07-01 | Carl Zeiss Meditec Ag | Vorrichtung zur Swept Source Optical Coherence Domain Reflectometry |
| JP5249072B2 (ja) * | 2009-02-12 | 2013-07-31 | 株式会社ニデック | 眼寸法測定装置 |
| JP5232038B2 (ja) | 2009-02-12 | 2013-07-10 | 株式会社ニデック | 眼寸法測定装置 |
| JP5426339B2 (ja) * | 2009-12-02 | 2014-02-26 | 株式会社ニデック | 眼寸法測定装置 |
-
1989
- 1989-05-11 JP JP1118267A patent/JP2723967B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02297332A (ja) | 1990-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071128 Year of fee payment: 10 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128 Year of fee payment: 11 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |