JP3337268B2 - 角膜形状測定装置 - Google Patents
角膜形状測定装置Info
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Description
る角膜形状測定装置に関する。
の経線方向の曲率半径を測定する装置が知られている。
しかし、コンタクトレンズのベ−スカ−ブの決定に際し
て、角膜の径線方向の曲率半径だけではなく、球欠的な
曲率半径の測定も要求されることがある。従来の手動式
の測定装置には、角膜中心部の経線方向の曲率半径を測
定し測定された主経線方向に光学系を回転した後、固視
灯を利用して測定が必要な位置を測定光軸上に誘導し
て、その球欠的な曲率半径を測定できる装置も提案され
ている。
径を測定する装置は、光学系を回転する機構が必要であ
るので、操作が極めて煩雑であると共に、測定に時間が
掛かるという欠点がある。
るため、これを固視するには極めて大きな調節力が必要
であるという欠点がある。本発明は、上記のような欠点
に鑑み案出されたもので、被検眼の角膜の主経線方向に
直交する球欠的曲率半径が測定できる角膜形状測定装置
を提供することを技術課題とする。
に本発明は以下のような特徴を有する。 (1) 第1投影光学系により被検眼の角膜頂点を中心
として所定の指標を投影し、第1検出光学系により該指
標の角膜反射像を検出することにより角膜頂点近傍の角
膜形状を測定することができる角膜形状測定装置におい
て、角膜頂点近傍の角膜形状を測定するモ−ドから球欠
的曲率半径を測定するモ−ドに切換えるモ−ド切換え手
段と、被検眼の固視を誘導し前記第1検出光学系の光軸
上に角膜周辺部を導く固視誘導手段と、前記第1検出光
学系の光軸を通る被検眼の経線に対して直交する方向に
経線を挟んで複数の点指標を角膜周辺部に投影する第2
投影光学系と、該第2投影光学系により投影された角膜
反射像を検出する第2検出光学系と、第1検出光学系及
び第2検出光学系による検出結果に基づいて被検眼の乱
視軸方向の球欠的曲率半径を演算する演算手段とを具備
することを特徴とする。
て、前記第1投影光学系は、前記第1検出光学系の光軸
を中心として90度間隔に配置された4個の点光源を1
組とする点光源を少なくても1組持つとともに、該点光
源は被検者が視認可能な光束を出射させる構成とし、前
記固視誘導手段は固視誘導時に第1投影光学系の点光源
の1つを選択的に点灯させることにより固視を誘導し、
前記第2投影光学系は選択的に点灯された前記点光源と
90度離れた位置にある前記第1投影光学系の2つの点
光源を点視標とすることを特徴とする。
図1は角膜形状測定装置の測定光学系を示す図である。
1a,1b,1c,1d(1c,1dは図示せず)は発
光ダイオ−ドからなる点光源であり、被検眼角膜に投影
される測定光として、また、被検眼に固視される固視視
標としての機能を果たすよう近赤外域の光束を出射す
る。点光源1a,1bより出射した光はコリメ−ティン
グレンズ2a,2bにより平行光束となり被検眼角膜3
にαの角度をもって投影され、点光源像1a´、1b´
を被検眼に形成する。同様に、点光源1aを光軸Oに対
し90度回転させた位置にある図示なき点光源1c,1
dより出射した光は、図示なきコリメ−ティングレンズ
2c,2dにより平行光束となり被検眼角膜3にαの角
度をもって投影され、図示なき点光源像3c´,3d´
ができる。
a,5bの検出面と点光源像1a´,1b´,1c´,
1d´が共役となる位置に配置され、その像側焦点位置
にテレセントリック絞り6が配置されている。ビ−ムス
プリッタ7は光路を2分割している。さらに、テレセン
トリック絞り6と一次元位置検出素子5a,5bの間に
は、凸円筒レンズ8a,8bがその軸(母線)が一次元
位置検出素子の検出方向と一致するように配置されてい
る。凸円筒レンズ8a,8bの焦点距離は、円筒軸方向
断面では無限大で、円筒軸方向と直交する方向の断面で
は、テレセントリック絞り6と一次元位置検出素子5
a,5bとがほぼ共役となるように設計されている。さ
らに、一次元位置検出素子5aと5bは互いに直交の関
係にある。
0は4個の点光源(1a,1b,1c,1d)点灯する
ためのLEDドライバ、11は検出素子5a,5b上の
信号をとらえるための駆動回路、12はクロックカウン
タ、13はクロック発生回路、14は11から送られて
くる信号のピ−ク電圧を保持するためのピ−クホ−ルド
回路、15は11からの信号とピ−クホ−ルド回路14
からコンピュ−タ17を経てピ−ク電圧の1/2に変換
された信号との電圧を比較してストロ−ブ信号を出すた
めのコンパレ−タ、16はストロ−ブ信号が入ったとき
のカウンタの値を保持するためのラッチ、18はA/D
コンバ−タ、19はD/Aコンバ−タである。
り、頂点近傍の経線方向の曲率半径を測定するモ−ドか
ら角膜周辺部の球欠的曲率半径を測定するモ−ドに切換
える。21は表示回路、22はテレビモニタである。テ
レビモニタ22は図示しないテレビカメラにより撮影さ
れた前眼部像を表示すると共に、測定デ−タ等を表示す
る。
路11に伝達される。駆動回路11からの信号はコンパ
レ−タ15及びピ−クホ−ルド回路14に伝達される。
ピ−クホ−ルド回路14により検出されたピ−ク電圧は
A/Dコンバ−タ18によりデジタル信号に変換された
後、コンピュ−タ17に入力される。17で出力された
ピ−ク電圧のデジタル信号はD/Aコンバ−タ19でピ
−ク電圧の1/2の電圧信号に変換され、コンパレ−タ
15に入力される。この信号と直接コンパレ−タ15に
入った信号とを比較してストロ−ブ信号を出すが、ピ−
ク電圧の1/2の信号は1回前に入力した信号と比較す
ることになる。ストロ−ブ信号によりカウンタ12の信
号がラッチ16に入り、そのときの波形から明暗エッジ
の位置を読み取る。
動作を説明する。なお、角膜中心部の径線方向の曲率半
径の測定及び演算方法は特開昭61−85920号公報
に詳細に説明されているので、その説明を援用する。図
示しない周知の位置合わせ機構により被検眼と装置を所
定の位置関係に置く。電源投入時の測定モ−ドは角膜頂
点近傍の経線方向の曲率半径及び主経線の軸角度を測定
するモ−ドであり、点光源1a〜1dを順次又は同時
(同時に点灯するときは像分離プリズム等を使用すると
よい)に点灯して、その像位置の検出により強弱の主経
線の曲率半径及び軸角度を算出する。
球欠的曲率半径を測定するモ−ドに切換えられる。モ−
ドが切換えられると、点光源1aが点灯する(注意を引
くために点滅させる)。点光源1aから出射された光は
コリメ−ティングレンズにより平行光束にされ、被検眼
は点光源1aを無限遠に見ることができる。点光源1a
が固視されると、被検眼3は測定光軸に対してαの角度
回旋する。角膜下部に測定光軸を合わせて、図示しない
測定スイッチを押し、点光源1c及び1dを点灯する。
1c及び1dの角膜反射像の間隔が一次元位置検出素子
5bにより検出され、検出結果に基づいて角膜下部にお
ける球欠的曲率半径が算出される。
1c及び1dを点灯して、角膜の上部の球欠的曲率半径
を測定する。同様にして、点光源1cを固視灯として点
光源1a及び1bを点灯することにより角膜右部の周辺
における球欠的曲率半径を、点光源1dを固視灯とする
ことにより角膜左部の周辺における球欠的曲率半径をそ
れぞれ測定する。被検眼角膜が正確なト−リック面であ
れば測定デ−タは1つあれば良いが、被検眼は一般に正
確にはト−リック面でないことを考慮して、各経線方向
の球欠的な曲率半径を算出する上で最も良いデ−タを得
るために4個の球欠的曲率半径を測定する。本実施例の
固視方向の変更は、測定スイッチの測定信号に基づいて
所定の順序で固視灯を切換えているが、固視指定スイッ
チを設けて選択指定するようにしても良い。
曲率半径に基づいて、強弱の主経線方向に直交する周辺
の球欠的曲率半径は次のようにして演算により求められ
る。求める主経線上の球欠的曲率半径をRs1(弱主経線
方向)、Rs2(強主経線方向)とし、中心部の測定によ
り求めた主経線方向の曲率半径をRm1(弱主経線方
向)、Rm2(強主経線方向)とすると、以下の式が成り
立つ。
る。(Rm1)2 はh2 に対して十分大きいので、数1は
次の数2に近似できる。
的曲率半径をプロットすると、その軌跡は楕円に近似さ
せることができる。この球欠的曲率半径の軌跡および数
1から次式が得られる。
的曲率半径に角膜中心測定で得られた乱視軸角度θだけ
軸を回転させる座標変換を加えたデ−タを使用する。変
換式は、数4に示す。
ことによって、デ−タとして使用した球欠的曲率半径の
測定位置に近い主経線上での球欠的曲率半径を得ること
ができる。このようにして、上及び下の強弱各主経線に
おける計4個の球欠的曲率半径を算出できる。なお、主
経線上での球欠的曲率半径を算出するためのデ−タ選択
については、その主経線に最も近い位置の測定デ−タを
採るほか、近い2点のデ−タの平均を利用したりするこ
ともできる。さらに、図3のように点光源の数を増やし
て配置し、中心測定で得られる弱主経線方向に近い点光
源を固視灯として利用し、この経線に直交する方向の2
つの点光源を測定光として利用することによって、より
正確な球欠的曲率半径を測定できる。
経線方向に直交する球欠的曲率半径が測定できる。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 第1投影光学系により被検眼の角膜頂点
を中心として所定の指標を投影し、第1検出光学系によ
り該指標の角膜反射像を検出することにより角膜頂点近
傍の角膜形状を測定することができる角膜形状測定装置
において、角膜頂点近傍の角膜形状を測定するモ−ドか
ら球欠的曲率半径を測定するモ−ドに切換えるモ−ド切
換え手段と、被検眼の固視を誘導し前記第1検出光学系
の光軸上に角膜周辺部を導く固視誘導手段と、前記第1
検出光学系の光軸を通る被検眼の経線に対して直交する
方向に経線を挟んで複数の点指標を角膜周辺部に投影す
る第2投影光学系と、該第2投影光学系により投影され
た角膜反射像を検出する第2検出光学系と、第1検出光
学系及び第2検出光学系による検出結果に基づいて被検
眼の乱視軸方向の球欠的曲率半径を演算する演算手段と
を具備することを特徴とする角膜形状測定装置。 - 【請求項2】 請求項1の角膜形状測定装置において、
前記第1投影光学系は、前記第1検出光学系の光軸を中
心として90度間隔に配置された4個の点光源を1組と
する点光源を少なくても1組持つとともに、該点光源は
被検者が視認可能な光束を出射させる構成とし、前記固
視誘導手段は固視誘導時に第1投影光学系の点光源の1
つを選択的に点灯させることにより固視を誘導し、前記
第2投影光学系は選択的に点灯された前記点光源と90
度離れた位置にある前記第1投影光学系の2つの点光源
を点視標とすることを特徴とする角膜形状測定装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP12835893A JP3337268B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 角膜形状測定装置 |
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Publications (2)
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JP12835893A Expired - Fee Related JP3337268B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 角膜形状測定装置 |
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1993
- 1993-04-30 JP JP12835893A patent/JP3337268B2/ja not_active Expired - Fee Related
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