JP3507186B2 - 角膜形状測定装置 - Google Patents
角膜形状測定装置Info
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- JP3507186B2 JP3507186B2 JP11241595A JP11241595A JP3507186B2 JP 3507186 B2 JP3507186 B2 JP 3507186B2 JP 11241595 A JP11241595 A JP 11241595A JP 11241595 A JP11241595 A JP 11241595A JP 3507186 B2 JP3507186 B2 JP 3507186B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検眼の角膜形状を測
定する角膜形状測定装置に関するものである。
定する角膜形状測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、被検眼の角膜形状を測定する装置
として、ケラトメータやオフサルモメータ等が知られて
おり、更にスイッチ操作１つで自動測定できるオートケ
ラトメータも一般的に使用されている。これらの装置で
は、角膜をトーリック面と仮定して、直交する２つの経
線上での角膜曲率半径及び角膜乱視角を測定している。
として、ケラトメータやオフサルモメータ等が知られて
おり、更にスイッチ操作１つで自動測定できるオートケ
ラトメータも一般的に使用されている。これらの装置で
は、角膜をトーリック面と仮定して、直交する２つの経
線上での角膜曲率半径及び角膜乱視角を測定している。
【０００３】また、詳細な角膜形状を測定するには、角
膜トポグラフィ装置が使用されており、従来では角膜上
に複数のリング状視標を投影し、その角膜反射像を写真
撮影してその大きさ及び形状から角膜形状を測定してい
たが、最近では写真の代りにテレビカメラで角膜反射像
を撮像してデジタル画像に変換し、コンピュータにより
自動的に角膜形状を測定する装置が広く使用されてい
る。
膜トポグラフィ装置が使用されており、従来では角膜上
に複数のリング状視標を投影し、その角膜反射像を写真
撮影してその大きさ及び形状から角膜形状を測定してい
たが、最近では写真の代りにテレビカメラで角膜反射像
を撮像してデジタル画像に変換し、コンピュータにより
自動的に角膜形状を測定する装置が広く使用されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のケ
ラトメータでは、実際の角膜形状をトーリック面と近似
させているために、トーリック面から外れた形状を有す
る不正乱視眼では測定精度が低下し、更に局部的に変形
がある場合には、装置と被検眼との位置合わせ精度によ
っては測定値がばらつくという欠点がある。また、直接
的に不正乱視の情報が得られないために、円錐角膜の初
期などの小さい不正乱視を生ずる症例を見落とす場合が
あるなどの問題がある。
ラトメータでは、実際の角膜形状をトーリック面と近似
させているために、トーリック面から外れた形状を有す
る不正乱視眼では測定精度が低下し、更に局部的に変形
がある場合には、装置と被検眼との位置合わせ精度によ
っては測定値がばらつくという欠点がある。また、直接
的に不正乱視の情報が得られないために、円錐角膜の初
期などの小さい不正乱視を生ずる症例を見落とす場合が
あるなどの問題がある。
【０００５】一方、角膜に複数のリングを投影する角膜
トポグラフィ装置では、装置そのものが大型かつ複雑化
し、更にビデオ画像をデジタル化して解析する必要があ
るために解析に時間が掛かり、高価かつ高性能のコンピ
ュータを必要とする。また、表示方法に関しても屈折力
のマップを角膜全面に渡って表示しているために、定性
的に角膜形状を把握することはできても、トーリック面
からのずれ量が分からないので、不正乱視を定量的に表
すことができず、実際にトーリック面を仮定した乱視用
の眼鏡でどの程度まで矯正可能か判別できないという問
題がある。
トポグラフィ装置では、装置そのものが大型かつ複雑化
し、更にビデオ画像をデジタル化して解析する必要があ
るために解析に時間が掛かり、高価かつ高性能のコンピ
ュータを必要とする。また、表示方法に関しても屈折力
のマップを角膜全面に渡って表示しているために、定性
的に角膜形状を把握することはできても、トーリック面
からのずれ量が分からないので、不正乱視を定量的に表
すことができず、実際にトーリック面を仮定した乱視用
の眼鏡でどの程度まで矯正可能か判別できないという問
題がある。
【０００６】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
被検眼が有する不正乱視を定量化する角膜形状測定装置
を提供することにある。
被検眼が有する不正乱視を定量化する角膜形状測定装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る角膜形状測定装置は、被検眼の角膜に少
なくとも１つの実質的にリング状を成す視標を投影する
投影手段と、前記視標の角膜反射像を二次元撮像素子上
に結像する結像手段と、該結像手段の光軸を被検眼の角
膜中心に合致させる位置合わせ手段と、前記撮像素子の
信号から前記視標による角膜反射リング像の形状を抽出
し、該形状から楕円を決定する第１の演算手段と、該第
１の演算手段により決定した前記楕円から算出した各経
線方向の角膜屈折力と前記撮像素子により得られた実際
の角膜反射像から算出した各経線方向の角膜屈折力との
差分を算出する第２の演算手段と、該第２の演算手段に
より求めた差分の標準偏差を不正乱視として表示する表
示手段とを有することを特徴とする。
の本発明に係る角膜形状測定装置は、被検眼の角膜に少
なくとも１つの実質的にリング状を成す視標を投影する
投影手段と、前記視標の角膜反射像を二次元撮像素子上
に結像する結像手段と、該結像手段の光軸を被検眼の角
膜中心に合致させる位置合わせ手段と、前記撮像素子の
信号から前記視標による角膜反射リング像の形状を抽出
し、該形状から楕円を決定する第１の演算手段と、該第
１の演算手段により決定した前記楕円から算出した各経
線方向の角膜屈折力と前記撮像素子により得られた実際
の角膜反射像から算出した各経線方向の角膜屈折力との
差分を算出する第２の演算手段と、該第２の演算手段に
より求めた差分の標準偏差を不正乱視として表示する表
示手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】上述の構成を有する角膜形状測定装置は、被検
眼の角膜にリング状を成す視標を投影し、撮影素子で得
られたその角膜反射リング像から楕円を決定し、この楕
円による各視標方向の角膜屈折力と実際に撮影素子で得
られた角膜反射像の各視標方向の角膜屈折力との差分の
標準偏差により不正乱視を表示する。
眼の角膜にリング状を成す視標を投影し、撮影素子で得
られたその角膜反射リング像から楕円を決定し、この楕
円による各視標方向の角膜屈折力と実際に撮影素子で得
られた角膜反射像の各視標方向の角膜屈折力との差分の
標準偏差により不正乱視を表示する。
【０００９】
【実施例】本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明
する。図１は実施例の光学系の構成図を示し、被検眼Ｅ
の前方光軸上に撮影レンズ１と撮像素子２が配列され、
撮影レンズ１の周囲光軸を中心にして同心円状に複数の
リング状光源又は光源により照明されたリング状視標３
ａ〜３ｄが配置されている。
する。図１は実施例の光学系の構成図を示し、被検眼Ｅ
の前方光軸上に撮影レンズ１と撮像素子２が配列され、
撮影レンズ１の周囲光軸を中心にして同心円状に複数の
リング状光源又は光源により照明されたリング状視標３
ａ〜３ｄが配置されている。
【００１０】図２は電気ブロック回路の構成図を示し、
撮像素子２の出力はＡ／Ｄ変換器４、フレームメモリ５
を介してデータバス６に接続され、データバス６には測
定スイッチ７、ＭＰＵ８、テレビモニタ９が接続されて
いる。
撮像素子２の出力はＡ／Ｄ変換器４、フレームメモリ５
を介してデータバス６に接続され、データバス６には測
定スイッチ７、ＭＰＵ８、テレビモニタ９が接続されて
いる。
【００１１】リング状光源又はリング状視標３ａ〜３ｄ
から射出した光束は被検眼Ｅの角膜Ecに照射され、その
反射光は撮影レンズ１により撮像素子２に結像する。図
３は撮像素子２上に結像された前眼部と角膜Ec上の視標
３ａ〜３ｄの像３ａ’〜３ｄ’を表している。被検眼Ｅ
と装置の位置合わせが終了した後に、検者が測定スイッ
チ７を押すと、それを検知して撮像素子２からのテレビ
信号はＡ／Ｄ変換器４でデジタル化され、位置情報とし
てフレームメモリ５に記憶される。これらの信号はデー
タバス６を介してＭＰＵ８の制御下におかれる。
から射出した光束は被検眼Ｅの角膜Ecに照射され、その
反射光は撮影レンズ１により撮像素子２に結像する。図
３は撮像素子２上に結像された前眼部と角膜Ec上の視標
３ａ〜３ｄの像３ａ’〜３ｄ’を表している。被検眼Ｅ
と装置の位置合わせが終了した後に、検者が測定スイッ
チ７を押すと、それを検知して撮像素子２からのテレビ
信号はＡ／Ｄ変換器４でデジタル化され、位置情報とし
てフレームメモリ５に記憶される。これらの信号はデー
タバス６を介してＭＰＵ８の制御下におかれる。
【００１２】先ず、被検眼Ｅの角膜Ecが完全なトーリッ
ク面であると仮定すると、真円で形成されているリング
状視標の角膜反射像は、トーリック面の母線、子線方向
にそれぞれ長径、短径を有する楕円となるので、フレー
ムメモリ５に記憶された角膜反射像の情報からこの楕円
を決定し、最大、最小主経線方向の角膜曲率半径、角膜
屈折力、角膜乱視角などを計算する。例えば、フレーム
メモリ５上で認識された角膜反射像の位置情報を楕円式
で回帰計算を行い、得られた回帰曲線を予め既知の球面
やトーリック面などにより構成された変換係数から角膜
曲率半径を算出する。
ク面であると仮定すると、真円で形成されているリング
状視標の角膜反射像は、トーリック面の母線、子線方向
にそれぞれ長径、短径を有する楕円となるので、フレー
ムメモリ５に記憶された角膜反射像の情報からこの楕円
を決定し、最大、最小主経線方向の角膜曲率半径、角膜
屈折力、角膜乱視角などを計算する。例えば、フレーム
メモリ５上で認識された角膜反射像の位置情報を楕円式
で回帰計算を行い、得られた回帰曲線を予め既知の球面
やトーリック面などにより構成された変換係数から角膜
曲率半径を算出する。
【００１３】生体である角膜は理想的なトーリック面に
はならず、角膜反射像は完全な楕円とはならないので、
実際の角膜反射像として認識された像の情報と、決定さ
れた楕円から算出された角膜曲率半径、角膜屈折力等の
情報との間に差が生じ、この差は角膜がトーリック面か
ら外れるほど、即ち不正乱視が大きい程大きくなるの
で、認識された角膜反射像と決定された楕円との差から
不正乱視を定量化してテレビモニタ９上に表示する。
はならず、角膜反射像は完全な楕円とはならないので、
実際の角膜反射像として認識された像の情報と、決定さ
れた楕円から算出された角膜曲率半径、角膜屈折力等の
情報との間に差が生じ、この差は角膜がトーリック面か
ら外れるほど、即ち不正乱視が大きい程大きくなるの
で、認識された角膜反射像と決定された楕円との差から
不正乱視を定量化してテレビモニタ９上に表示する。
【００１４】 図４はテレビモニタ９の画面を示し、デ
ータＡ、Ｂはそれぞれ弱主径線、強主径線上での角膜曲
率半径、角膜屈折力、径線方向を表し、データＣは平均
角膜曲率半径、角膜乱視度、乱視軸方向を表している。
データＤは近似の楕円から計算された各経線方向の角膜
屈折力と、実際の角膜反射像から計算された各経線方向
の屈折力との差の標準偏差を、角膜屈折力に変換して不
正乱視度として表示したものである。
ータＡ、Ｂはそれぞれ弱主径線、強主径線上での角膜曲
率半径、角膜屈折力、径線方向を表し、データＣは平均
角膜曲率半径、角膜乱視度、乱視軸方向を表している。
データＤは近似の楕円から計算された各経線方向の角膜
屈折力と、実際の角膜反射像から計算された各経線方向
の屈折力との差の標準偏差を、角膜屈折力に変換して不
正乱視度として表示したものである。
【００１５】図５は近似の楕円から計算した角膜屈折力
Ｆと実際の角膜反射像から求めた屈折力Ｇとの差をテレ
ビモニタ９上にディオプタ表示しており、このようにス
ケールを誇張して表示することにより、楕円からの差を
見易くすることができるので、例えば被検眼Ｅの角膜Ec
に部位Ｈに示すような局所的な変形があるかどうかの判
別が可能となる。
Ｆと実際の角膜反射像から求めた屈折力Ｇとの差をテレ
ビモニタ９上にディオプタ表示しており、このようにス
ケールを誇張して表示することにより、楕円からの差を
見易くすることができるので、例えば被検眼Ｅの角膜Ec
に部位Ｈに示すような局所的な変形があるかどうかの判
別が可能となる。
【００１６】図１では多数のリング状視標を角膜に投影
しているが、一般的なケラトメータの応用例としては、
測定可能な部位の範囲は狭くなるものの、１つのリング
状視標を使用して、図４、図５と同様の情報を計算し表
示することも可能である。
しているが、一般的なケラトメータの応用例としては、
測定可能な部位の範囲は狭くなるものの、１つのリング
状視標を使用して、図４、図５と同様の情報を計算し表
示することも可能である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る角膜形
状測定装置は、角膜反射リング像の形状から算出された
楕円と実際の角膜反射像との各経線方向の差分を演算
し、単一の評価尺度である標準偏差により表示すること
によって、不正乱視を定量的に測定できるので、小さな
不正乱視を生ずる円錐角膜の初期や、通常の乱視眼鏡に
よる矯正の度合いを不正乱視量の大小により知ることが
できる。また、算出された楕円により得られた角膜屈折
力と実際の角膜反射像から得られた角膜屈折力を同時に
表示すれば、部分的な角膜の変形を定量的に測定するこ
とができ、これを誇張表示すれば不正乱視の度合いを定
性的に容易に判別することもできる。
状測定装置は、角膜反射リング像の形状から算出された
楕円と実際の角膜反射像との各経線方向の差分を演算
し、単一の評価尺度である標準偏差により表示すること
によって、不正乱視を定量的に測定できるので、小さな
不正乱視を生ずる円錐角膜の初期や、通常の乱視眼鏡に
よる矯正の度合いを不正乱視量の大小により知ることが
できる。また、算出された楕円により得られた角膜屈折
力と実際の角膜反射像から得られた角膜屈折力を同時に
表示すれば、部分的な角膜の変形を定量的に測定するこ
とができ、これを誇張表示すれば不正乱視の度合いを定
性的に容易に判別することもできる。
【図１】実施例の光学系の構成図である。
【図２】電気ブロック回路の構成図である。
【図３】ディスプレイ画面の説明図である。
【図４】ディスプレイ画面の説明図である。
【図５】拡大角膜反射像の説明図である。
１ 撮影レンズ
２ 撮像素子
３ａ〜３ｄ リング状視標
４ Ｄ／Ａコンバータ
５ フレームメモリ
６ データバス
７ 測定スイッチ
８ ＭＰＵ
９ テレビモニタ
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 3/00 - 3/16
Claims (2)
- 【請求項１】 被検眼の角膜に少なくとも１つの実質的
にリング状を成す視標を投影する投影手段と、前記視標
の角膜反射像を二次元撮像素子上に結像する結像手段
と、該結像手段の光軸を被検眼の角膜中心に合致させる
位置合わせ手段と、前記撮像素子の信号から前記視標に
よる角膜反射リング像の形状を抽出し、該形状から楕円
を決定する第１の演算手段と、該第１の演算手段により
決定した前記楕円から算出した各経線方向の角膜屈折力
と前記撮像素子により得られた実際の角膜反射像から算
出した各経線方向の角膜屈折力との差分を算出する第２
の演算手段と、該第２の演算手段により求めた差分の標
準偏差を不正乱視として表示する表示手段とを有するこ
とを特徴とする角膜形状測定装置。 - 【請求項２】 前記差分の標準偏差を被検眼の各経線方
向に応じて前記表示手段に表示するようにした請求項１
に記載の角膜形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11241595A JP3507186B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 角膜形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11241595A JP3507186B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 角膜形状測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08280621A JPH08280621A (ja) | 1996-10-29 |
| JP3507186B2 true JP3507186B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=14586080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11241595A Expired - Fee Related JP3507186B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 角膜形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3507186B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006158749A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | San Contact Lens:Kk | プラチドリング像撮影装置 |
| JP4859479B2 (ja) * | 2006-02-20 | 2012-01-25 | 株式会社トーメーコーポレーション | ケラトメータ |
-
1995
- 1995-04-13 JP JP11241595A patent/JP3507186B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08280621A (ja) | 1996-10-29 |
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