JP3518927B2 - 眼科装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被検眼角膜形状又は
これに加えて眼屈折力を測定可能な眼科装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の眼科装置には、例えば、眼屈折力
を他覚的に測定するオートレフラクトメータ（眼屈折
計）や被検眼角膜の曲率を測定するオートケラトメータ
（角膜曲率測定装置）がある。この両装置とも眼科医が
適切な診断を行うために必要なデータを提供するもので
ある。

【０００３】近年、装置の設置面積の縮小，検査時間の
短縮，及び装置コストの削減等の為に、異なる測定を行
う複数の装置を組み合わせることが試みられている。例
えば、上述したオートレフラクトメータとオートケラト
メータの組み合せが試みられている。この組み合せでは
眼屈折力の測定と角膜曲率を一つの装置で測定できるの
で、検査が容易となる。

【０００４】しかし、白内障手術やその他の角膜にメス
を入れる手術を行う前には、精密に角膜の形状を測定す
る必要がある。このため、角膜曲率を測定するオートケ
ラトに比べてより広範囲に角膜の形状を測定することが
求められている。

【０００５】この角膜形状を精密に測定するための装置
としては、被検眼の角膜に向けて可視光によるプラチド
パターン即ち同心円状パターンを投影し、この同心円状
パターンの被検眼角膜からの反射形状が投影パターン形
状と比較してどの程度変化しているか否かを認識させ
て、この形状変化から角膜の形状を判断する角膜形状測
定装置が知られている。特に、被検眼角膜に対して手術
を行うとき或は行った後には、角膜形状測定装置を用い
て、プラチドパターン像（プラチドリング像）による角
膜形状解析、いわゆる角膜トポグラフィ（角膜形状等圧
線）を測定することが行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、眼屈折力の
測定と被検眼の角膜の中心部の曲率を測るという作業
は、眼鏡やコンタクトレンズを処方するときに常に行わ
れ、その頻度は非常に高いものである。しかも、測定点
が少ないので計算時間も短く、ルーチンワークとして行
われている。

【０００７】これに対して、上述した角膜形状測定装置
により角膜トポグラフィを求めるケースは、角膜の中心
部の形状測定に比べれば頻度は低いものである。しか
し、被検眼角膜に対して手術を行うとき或は行った後に
は、角膜形状測定装置により角膜トポグラフィ（角膜形
状等高線）を測定する必要がある。

【０００８】この角膜トポグラフィを求める作業は、被
検眼角膜の中心部だけでなく外側の形状も測定するため
に測定範囲が広範囲となり、被検眼の角膜の中心部の曲
率を測るという作業に比べて、測定点の数が非常に多
く、計算時間も長くかかるものであった。このため、多
くの患者の角膜トポグラフィを求めるような場合には非
常に時間がかかるものであった。

【０００９】一方、最近では、白内障手術やその他の角
膜にメスを入れる手術が非常に普及してきたことに加
え、装置の設置面積の縮小，検査時間の短縮，及び装置
コストの削減等を考慮して、角膜形状測定装置とオート
レフラクトメータとを組み合せることが試みられてい
る。

【００１０】しかし、上述したように角膜トポグラフィ
を求めるには時間がかかるものであるため、角膜形状測
定装置とオートレフラクトメータを組み合わせた眼科装
置により、被検眼の眼屈折力と角膜トポグラフィの両方
を求める場合には、眼屈折力測定に要する時間と角膜ト
ポグラフィを求める時間を単純に加えた時間がかかるた
め、単に角膜トポグラフィを求める以上に一人の患者の
診察に時間がかかり、好ましいものではなかった。この
ようなことは、眼屈折力と角膜の中心部の曲率を求める
場合も同様である。

【００１１】そこで、この発明第１の目的は、多重リン
グパターンの一部のリングパターンが正常であるか否か
を判断して、異常である場合にのみ角膜トポグラフィを
求める作業を行うことにより、角膜形状の測定及び演算
を短縮できる眼科装置を提供することにある。また、こ
の発明の第２の目的は、第１の目的の目的に加えて、被
検眼の眼屈折力と角膜形状の両方を求める場合でも、こ
の各測定に要する時間を単純に加えた時間よりも短い時
間で眼屈折力と角膜トポグラフィを求めることができる
ようにした眼科装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した第１の目的を達
成するため、請求項１の発明の眼科装置は、多重リング
パターンを被検眼の角膜に投影するパターン投影光学系
と、前記被検眼からの反射光束を受光させる受光手段
と、前記角膜における多重リングパターンの反射光を前
記受光手段に導いて前記多重リングパターンのリング反
射像を受光手段に結像させる観察光学系と、前記受光手
段の出力から前記被検眼の角膜形状を求める演算手段を
備える眼科装置であって、前記演算制御手段は、前記多
重リングパターンのリング反射像のうちの内側の一部の
リング像から前記被検眼の角膜の中心部の曲率形状を求
めて、前記曲率形状から前記被検眼の角膜が正常である
か否かを判断し、異常である場合には前記多重リングパ
ターンのリングパターン像の残りのリング反射像から前
記角膜の中心部以外の曲率形状を求め、前記角膜の中心
部の曲率形状と前記角膜の中心部以外の曲率形状とから
前記角膜の広範囲なトポグラフィを求めるように設定さ
れていることを特徴とする。

【００１３】また、上述した第１の目的を達成するため
請求項２の発明の眼科装置は、多重リングパターンを被
検眼の角膜に投影するパターン投影光学系と、前記被検
眼からの反射光束を受光させる受光手段と、前記角膜に
おける多重リングパターンの反射光を前記受光手段に導
いて前記多重リングパターンのリング反射像を受光手段
に結像させる観察光学系と、前記受光手段に結像された
多重リングパターンのリング反射像を記憶するメモリ
と、前記被検眼内に屈折力測定パターンを投影する測定
光束投影光学系と、前記被検眼内における前記屈折力測
定パターンの反射光を前記受光手段に導いて屈折力測定
パターン像を前記受光手段に結像させる受光光学系と、
前記受光手段の出力から前記被検眼の角膜形状と眼屈折
力を求める演算手段を備える眼科装置であって、前記演
算制御手段は、前記多重リングパターンのリング反射像
のうちの内側の一部のリング像から前記被検眼の角膜の
中心部の曲率形状を求めて、前記曲率形状から前記被検
眼の角膜が正常であるか否かを判断し、異常である場合
には前記多重リングパターンのリングパターン像の残り
のリング反射像から前記角膜の中心部以外の曲率形状を
求め、前記角膜の中心部の曲率形状と前記角膜の中心部
以外の曲率形状とから前記角膜の広範囲なトポグラフィ
を求めるように設定されていることを特徴とする。更
に、上述した第２の目的を達成するため請求項３の発明
の眼科装置は、多重リングパターンを被検眼の角膜に投
影するパターン投影光学系と、前記被検眼からの反射光
束を受光させる受光手段と、前記角膜における多重リン
グパターンの反射光を前記受光手段に導いて前記多重リ
ングパターンのリング反射像を受光手段に結像させる観
察光学系と、前記受光手段に結像された多重リングパタ
ーンのリング反射像を記憶するメモリと、前記被検眼内
に屈折力測定パターンを投影する測定光束投影光学系
と、前記被検眼内における前記屈折力測定パターンの反
射光を前記受光手段に導いて屈折力測定パターン像を前
記受光手段に結像させる受光光学系と、前記受光手段の
出力から前記被検眼の角膜形状と眼屈折力を求める演算
手段を備え、前記演算手段は、前記眼屈折力測定時に、
前記メモリの多重リングパターンのリング反射像から前
記被検眼の角膜形状を求めるように設定されている眼科
装置であって、前記演算制御手段は、前記多重リングパ
ターンのリング反射像のうちの内側の一部のリング像か
ら前記被検眼の角膜の中心部の曲率形状を求めて、前記
曲率形状から前記被検眼の角膜が正常であるか否かを判
断し、異常である場合には前記多重リングパターンのリ
ングパターン像の残りのリング反射像から前記角膜の中
心部以外の曲率形状を求め、前記角膜の中心部の曲率形
状と前記角膜の中心部以外の曲率形状とから前記角膜の
広範囲なトポグラフィを求めるように設定されているこ
とを特徴とする。

【００１４】

【実施例】以下、この発明に係わる、プラチドパターン
（プラチドリングパターン）即ち多重リングパターンを
投影して角膜形状を測定する角膜形状測定装置を一体化
した眼科装置の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１５】この図４(c)は、この発明にかかる眼科装
置１と被検者２との関係を示したものである。この眼科
装置１は、ベース３と、ベース３上に前後・左右動可能
に装着された装置本体４と、装置本体４に装着されて装
置本体４を前後・左右動操作するジョイステックレバー
５（操作レバー）と、ベース３の前端部に装着されたフ
レーム６と、フレーム６に上下動可能に設けられた顎受
け７と、フレーム６に保持されて顎受け７を上下動操作
する操作ノブ８を有する。

【００１６】この装置本体１は、図１に示すように、被
検眼Ｅの前眼部を観察する前眼部観察光学系１０と、被
検眼Ｅに固視標を投影する固視標投影光学系５０と、被
検眼Ｅの眼底Ｅrに眼屈折力を測定するための測定光を
投影する測定投影光学系７０と、眼底Ｅrで反射される
測定光を受光する受光光学系９０と、被検眼Ｅの角膜Ｅ
cに角膜形状を測定するためのプラチドパターンを投影
するプラチドパターン投影系１００と、作動距離検出用
のマークを角膜Ｅcに向けて投影するマーク投影光学系
１２０とを備えている。

【００１７】前眼部観察光学系１０は、対物レンズ１１
と、ダイクロイックミラー６０と、ミラー１３と、リレ
ーレンズ１４と、ダイクロイックミラー１５と、リレー
レンズ１６と、結像レンズ１７と、受光手段としてのＣ
ＣＤからなるエリアセンサ（撮像素子）１８とを備えて
いる。

【００１８】また、前眼部観察光学系１０には、エリア
センサ１８上に十字状のスケール像Ｐ（図７参照）を形
成するスケール投影系２０が設けられている。スケール
投影系２０は、光源２１と、コンデンサレンズ２２と、
スケール(図示せず)が形成されたスケール板２３とを備
え、光源２１から射出された光はコンデンサレンズ２２
に集光されてスケール板２３を照射し、これによりスケ
ール板２３から十字形状の光束がダイクロイックミラー
１５,９２（後述する）を介して結像レンズ１７に達
し、この結像レンズ１７ よりエリアセンサ１８上
にスケール像Ｐが結像される。そして、このスケール像
Ｐが前眼部とともにモニタ２０２（図７参照）に表示さ
れる。

【００１９】固視標投影光学系５０は、光源５１と、赤
外をカットするフィルタＦと、コンデンサレンズ５２
と、固視標板５３と、リレーレンズ５４と、ミラーＭ1
と、ダイクロイックミラー５５と、リレーレンズ５６
と、ミラーＭ2と、リレーレンズ５７と、ミラーＭ3と、
ダイクロイックミラー６０と、対物レンズ１１とを備え
ている。固視標板５３は眼底Ｅrと共役位置にあり、固
視標板５３には固視標となるマーク(図示せず)が形成さ
れ、このマークが眼底Ｅrに投影されるものである。こ
のマークの投影により被検眼Ｅを所定方向に向けるとと
もに雲霧視させる。

【００２０】測定投影光学系７０（測定光束投影系）
は、光源７１と、コンデンサレンズ７２と、円錐プリズ
ム７３と、リング開口(図示せず)が形成されたリング開
口板７４と、リレーレンズ７５と、ミラー７６と、リレ
ーレンズ７７と、ダイクロイックミラー７８と、ミラー
７９と、ダイクロイックミラー８０と、ダイクロイック
ミラー６０と、対物レンズ１１とを備えている。

【００２１】円錐プリズム７３は、コンデンサレンズ７
２によって集光された光源７１から光をリング開口板７
４のリング開口に集光させるものである。リング開口板
７４と眼底Ｅrとは共役位置にあり、リング開口板７４
のリング開口を透過する光束によりリング像(図示せず)
が眼底Ｅrに投影される。

【００２２】この眼底Ｅrに投影されたリング像の反射
光束は、対物レンズ１１,ダイクロイックミラー６０,ダ
イクロイックミラー８０,ミラー７９,ダイクロイックミ
ラー７８,ダイクロイックミラー９１,リレーレンズ５
７,ミラーＭ2,リレーレンズ５６,ダイクロイックミラー
５５,ダイクロイックミラー９２,結像レンズ１７を介し
てエリアセンサ１８に結像してリング像が形成される。
このリング像から眼屈折力を後述する演算制御装置２０
３が演算して求める。

【００２３】そして、受光光学系９０は、対物レンズ１
１と、ダイクロイックミラー６０と、ダイクロイックミ
ラー８０と、ミラー７９と、ダイクロイックミラー７
８,９１と、リレーレンズ５７と、ミラーＭ2と、リレー
レンズ５６と、ダイクロイックミラー５５,９２と、結
像レンズ１７と、エリアセンサ１８とから構成されてい
る。

【００２４】プラチドパターン投影系１００は、図２に
示すように、円板状のパターン板１０１（プラチドパタ
ーン板）と、複数の赤外発光ダイオード１０２（光源
（光投影手段））と、可視カットフィルタ１０３等とか
ら構成されている。この複数の発光ダイオード１０２
は、後述するリングＣ1〜Ｃ9（透光リングパターン）に
沿ってＰＣ板１０４（プリント基板）に取り付けられて
いる。

【００２５】しかも、この赤外発光ダイオード１０２に
よりパターン板１０１のプラチドパターン（即ち、径の
異なる複数の同心リング（同心円）状の透光リングパタ
ーン）が被検眼に投影されても、プラチドパターンは赤
外光で投影されるため、被検眼の注意を換気するような
ことはなくなる。

【００２６】また、このＰＣ板１０４の赤外発光ダイオ
ード１０２が設けられた面（パターン板１０１に対向す
る側の面）には、白色の反射層（図示略）が設けられて
いる。この反射層は、ＰＣ板１０４（プリント基板）に
部品説明用の白色のシルク印刷を行う印刷手段を用い
て、ＰＣ板１０４（プリント基板）に白色の塗装を施す
ことにより簡易に形成できる。

【００２７】尚、可視カットフィルタ１０３は、可視透
過率の低いフィルタに代えてもよい。また、可視カット
フィルタ１０３の被検眼Ｅ側の面には、反射防止コーテ
ィング層１０３ａが施されている。しかも、この様な可
視カットフィルタ１０３は、被検眼Ｅとパターン板１０
１との間に配設されていて、室内照明光等の外光により
パターン板１０１のプラチドパターンが見えるのを防止
していると共に、反射防止コーティング層１０３ａによ
り被検者自信が可視カットフィルタ１０３に映って反射
するのを防止している。

【００２８】これにより、眼屈折測定に際して、プラチ
ドパターンや被検者の像が被検眼の注意を惹いて、被検
眼の調節作用が発生するようなことはなくなり、正確な
眼屈折測定が可能となる。

【００２９】パターン板１０１のベースには光を透過拡
散可能な拡散板が用いられている。このパターン板１０
１は、図４(c)に示した様に装置本体４の前端部の円筒
部４ａに装着されていると共に、図１，図２及びから分
かるように、被検眼ＥＣ（一方の眼）を装置光軸Ｏに合
わせた状態で、縁部近傍の部分が他方の眼（反対眼）Ｅ
Ｃ´に臨む大きさに形成されている。これにより、被検
者２の両方の眼（両眼）ＥＣ，ＥＣ´がパターン板１０
１に臨んでいる。

【００３０】しかも、このパターン板１０１には、図３
に示すように、中心部に円形の孔１０１aが開いている
と共に、この孔１０１aの周囲に同心に設けた９つの同
心円状のリングＣ1〜Ｃ9（透光リングパターンまたは多
重リングパターン）が形成されている。

【００３１】このリングＣ1〜Ｃ9は、図４(a)，(b)に示
すように、白色塗料層１０１c（白色反射層）と黒色塗
料層１０１d（黒色層）とからなる遮光部Ｄ１〜Ｄ９を
パターン板１０１の表面１０１bに同心に間隔をおいて
複数形成することにより、この遮光部Ｄ１〜Ｄ９の隣接
するもの同士間（すなわち塗料１０１c,１０１dが塗ら
れていない部分）に形成されたものである。

【００３２】これにより、複数の赤外発光ダイオード１
０２から出た光のうちリングＣ1〜Ｃ9に向かう光は、遮
光部Ｄ１〜Ｄ９とＰＣ板１０４の作用により図４(a)，
(b)のＬ，Ｌ１，Ｌ２に示した様に拡散と反射を繰り返
す。即ち、この拡散と反射の作用をリングＣ1と一つの
赤外発光ダイオード１０２を用いて説明すると、赤外発
光ダイオード１０２からリング（透光リングパターン）
Ｃ1に向かう光束Ｌは、大半が拡散板であるパターン板
１０１を透過する際に拡散光Ｌ１としてリングＣ1を透
過し、残りが反射光Ｌ２としてＰＣ板１０４側に反射す
る。この反射光Ｌ２及び赤外発光ダイオード１０２から
直接に遮光部Ｄ１〜Ｄ９に向かう光は、ＰＣ板１０４で
反射光Ｌ３として反射した後、白色塗料層（白色反射
層）１０１ｃの部分とＰＣ板１０４との間で多数回反射
した後にリングＣ1〜Ｃ9のいずれかから被検眼Ｅ側に投
影される。これにより、赤外発光ダイオード１０２から
出た光は無駄なくプラチドパターン（プラチドリングパ
ターン）投影のために利用されると共に、このプラチド
パターンに均一な照明光を投影できる。

【００３３】尚、本実施例では、パターン板１０１を拡
散板から形成しているが、必ずしもこれに限定されるも
のではない。例えば、パターン板と拡散板（図示せず）
を別体に形成して重ねあわせると共に、上述した遮光部
Ｄ１〜Ｄ９をパターン板と拡散板との間に形成してもよ
い。

【００３４】また、パターン板１０１には、水平方向に
並んだ２つの円形のマークＱ1,Ｑ2が形成されている。
このマークＱ1,Ｑ2も上記と同様に塗料１０１c,１０１d
が塗られていない部分である。

【００３５】赤外発光ダイオード１０２は、各リングＣ
1〜Ｃ9に対向するとともに各リングＣ1〜Ｃ9に沿って、
図５に示すように所定間隔毎にＰＣ板１０４に取り付け
られている。ＰＣ板１０４はユニットベース１０５に固
定され、その表面１０４aは白色となって赤外光を前方
へ反射するようになっている。ユニットベース１０５は
対物レンズ１１を保持した鏡筒部１０６に固定されてい
る。１０７はＰＣ板１０４と可視カットフィルタ１０３
との間に配置した反射鏡である。

【００３６】マーク投影光学系１２０は、パターン板１
０１に形成されたマークＱ1,Ｑ2と、同一水平面に配設
された一対の平行投影ユニット１２１,１３１（図１参
照）とから構成され、各平行投影ユニット１２１,１３
１は赤外発光ダイオード１２２,１３２と、この赤外発
光ダイオード１２２,１３２から射出された赤外光を平
行光束にしてマークＱ1,Ｑ2に向けて射出する投影レン
ズ１２３,１３３とを鏡筒１２５，１３５にそれぞれ備
えている。

【００３７】平行投影ユニット１２１,１３１の光軸１
２１a,１３１aはマークＱ1,Ｑ2を通って被検眼角膜Ｅc
に向けられており、投影レンズ１２３,１３３による平
行光束によってマークＱ1,Ｑ2を無限遠の距離から被検
眼角膜Ｅcに向けて投影する状態となっている。すなわ
ち、パターン板１０１と異なる距離からマークＱ1,Ｑ2
を被検眼角膜Ｅcに向けて投影するものである。

【００３８】平行投影ユニット１２１のケース１２５
は、ＰＣ板１０４（プリント基板）の中心部に形成した
孔１０４bの凹部１０４cに挿入されているとともに鏡筒
部１０６にネジＮにより固定されている。平行投影ユニ
ット１３１も上記と同様に鏡筒部１０６に固定されてい
る。

【００３９】図６はこの眼科装置の制御系の構成を示し
たブロック図である。図６において２０１はエリアセン
サ１８が受光する画像を記憶するフレームメモリ、２０
２はエリアセンサ１８が受光する画像を表示するモニ
タ、２０３はフレームメモリ２０１に記憶された画像の
各リング像Ｃa〜Ｃi（図７参照）から角膜形状を演算し
て求めるとともに、リング像Ｃbの径Ｌ1とマーク像Ｑa,
Ｑb間の距離Ｌ2との比から装置本体の作動距離を検出し
たり、この作動距離を基にして上記角膜形状を補正した
りする演算制御装置（演算手段）である。そして、演算
制御装置２０３は角膜形状演算手段と作動距離検出手段
と補正手段としての機能を有している。

【００４０】そして、プラチドパターン投影系１００
と、マーク投影光学系１２０と、前眼部観察光学系１０
と、演算制御装置２０３とで角膜の形状を測定する角膜
形状測定装置が構成される。

【００４１】また、この演算制御装置２０３は、操作部
２０５の操作に基づいてプリンタ２０６,記録装置２０
７,光源２１,５１,７１,１０２,１２２,１３２等の制御
を行ったりする。また、演算制御装置２０３は眼底Ｅr
に投影されたリング像から眼屈折力を演算するようにな
っている。図６中、２０６は演算結果等を表示するモニ
タ（表示手段）である。

【００４２】更に、演算制御装置２０３にはモード設定
手段３００が接続されていて、演算制御装置２０３はモ
ード設定手段３００の操作によりプラチドモード，レフ
プラチドモード，レフモード，ケラトモード，レフケラ
モードの切換を行うようになっている。

【００４３】このプラチドモードはプラチドパターン像
から角膜形状を広範囲に測定するモードであり、レフプ
ラチドモードはプラチド画像を一度取り込んだ後に操作
部２０５の測定スイッチ（図示せず）をON操作する毎に
眼屈折力を測定演算するモードであり、レフモードは眼
屈折力の計算のみを行うモードであり、ケラトモードは
角膜中心の曲率のみの計算を行うモードであり、レフケ
ラモードであれば眼屈折力と角膜中心部の曲率の計算を
行うモードである。

【００４４】次に、上記実施例の動作につて説明する。

【００４５】(1)プラチドモード（角膜形状のみの測
定） プラチドモードにおいて、操作部２０５の操作によりプ
ラチドパターン投影系１００の赤外発光ダイオード１０
２と、マーク投影光学系１２０の赤外発光ダイオード１
２２,１３２を点灯する。また、スケール投影系２０の
光源２１を点灯する。

【００４６】赤外発光ダイオード１０２の点灯によりパ
ターン板１０１のリングＣ1〜Ｃ9から可視カットフィル
タ１０３を介して赤外光によるリング光束が射出され、
このリング光束が被検眼角膜Ｅcに投影されてリングＣ1
〜Ｃ9（図７，図１０参照）による反射像が形成される
こととなる。

【００４７】同様に、赤外発光ダイオード１２２,１３
２から射出された赤外光は投影レンズにより平行光束と
なってマークＱ1,Ｑ2を照射し、このマークＱ1,Ｑ2によ
り円形の平行光束となって被検眼角膜Ｅcに投影されて
マークＱ1,Ｑ2による反射像が形成される。

【００４８】そして、被検眼角膜Ｅcの反射によるリン
グ反射像およびマーク反射像の光束は、対物レンズ１
１,ダイクロイックミラー６０,ミラー１３,リレーレン
ズ１４,ダイクロイックミラー１５,リレーレンズ１６,
ダイクロイックミラー９２,結像レンズ１７を介してエ
リアセンサ１８に前眼部像とともに結像される。そし
て、モニタ２０２には、図７に示すように前眼部像Ｅa
とともにリング反射像Ｃa〜Ｃiおよびマーク反射像Ｑa,
Ｑbが表示される。

【００４９】また、スケール投影系２０の光源２１の点
灯によりエリアセンサ１８上にスケール像が結像される
ので、モニタ２０２にスケール像Ｐも表示される。

【００５０】検者はモニタ２０２に表示されるスケール
像Ｐとリング反射像Ｃaとを見ながら、スケール像Ｐの
交点Ｐaがリング反射像Ｃaの中心に位置するように装置
本体を上下左右に移動させてＸＹ方向のアライメントを
行う。また、マーク反射像Ｑa,Ｑbがリング反射像Ｃbと
がほぼ一致するように装置本体を前後方向に移動させて
Ｚ方向のアライメントを行う。

【００５１】これは、マークＱ1,Ｑ2が無限遠から投影
されていることにより、装置本体のＺ方向の距離に拘ら
ずマーク反射像Ｑa,Ｑb間の距離Ｌ2は一定であり、他
方、リング反射像Ｃbの径Ｌ1がＺ方向の距離によって変
化するので、図７に示したマーク反射像Ｑa,Ｑb間の距
離Ｌ2とリング反射像Ｃbの径Ｌ1の大きさとを比較する
ことにより、Ｚ方向のアライメントを調整することがで
き、作動距離を求めることができる。

【００５２】このように、モニタ２０２にスケール像Ｐ
が表示されているので、アライメントはそのスケール像
Ｐを見て行えばよいので大変行い易いものとなる。

【００５３】これらアライメントが完了したら、操作部
２０５の測定スイッチ(図示せず)を押すと、図８に示す
ステップ２では図７に示す画像がフレームメモリ２０１
に記憶される。

【００５４】演算制御部２０３は、フレームメモリ２０
１に記憶されたリング反射像Ｃbの径Ｌ1とマーク反射像
Ｑa,Ｑb間の距離Ｌ2との比を求め、この比から装置本体
の作動距離を演算する。そして、この作動距離と予め設
定されている設定作動距離との差、すなわちＺ方向にお
けるアライメントの誤差を演算する（ステップ３）。こ
の誤差が所定範囲内であるか否かがステップ４で判断さ
れ、イエスであれば、フレームメモリ２０１に記憶され
たリング反射像Ｃa〜Ｃiから角膜形状を求め、さらに、
上記誤差に応じてその角膜形状を補正する（ステップ
５）。この補正により、Ｚ方向のアライメントが正確に
行われなくとも正確な角膜形状が求められることとな
る。

【００５５】補正前の角膜形状と補正後の角膜形状と作
動距離とがモニタ２０２に表示されるとともに、これら
データはプリンタ２０６によってプリントアウトされ、
記録装置２０７に図７に示す画像とともに記録される
（ステップ６）。

【００５６】このように、Ｚ方向のアライメントが正確
に行われなくとも、アライメントの誤差が求められてそ
の誤差に基づいて角膜形状が補正されて正確な角膜形状
が求められるので、作動距離が短くてもアライメントの
許容範囲を広く設定することができ、しかも、正確な角
膜形状を求めることができる。

【００５７】このようにして、図１０(b)に示したトポ
グラフィが求められ、図１０(b)中、Ｔ１〜ｔ６等は角
膜Ｃにおける等高線である。

【００５８】(2)レフプラチドモード（画像取り込みと
眼屈折力の複数測定平均値算出） このレフプラチドモードにおいて、操作部２０５の測定
スイッチ（図示せず）を１回目にONさせると、演算制御
装置２０３は、最初にプラチドパターン像を取り込んで
フレームメモリ２０６に記憶し、フレームメモリ２０６
のプラチドパターン像を基に被検眼角膜の曲率形状を求
める演算を開始する。尚、２回目以降の測定スイッチの
ON操作ではレフ測定（眼屈折力の測定）のみを行う。

【００５９】従って、プラチドパターン像の取り込み後
に、測定スイッチをON操作すると、レフ測定（眼屈折力
の測定）が行われるので、このレフ測定（眼屈折力の測
定）を複数回行わせる。この複数回のレフ測定時のアラ
イメント等のときに、演算制御装置２０３はプラチドパ
ターン像を基に被検眼角膜の曲率形状をもとめる。

【００６０】そして、このレフ測定を数回行った後に、
操作部２０５の図示しないプリントスイッチを押すと、
演算制御装置２０３により求められた各レフ測定の値と
その平均値及びプラチドパターン像による被検眼角膜の
曲率形状の演算結果がプリントアウトされると同時に、
フレームメモリ２０６がリセット（初期化）されて次の
測定に備えられる。

【００６１】このプリントスイッチを押したときにレフ
測定の回数が少なく、プラチドパターン像による被検眼
角膜の曲率形状の演算が終っていないときには、演算制
御装置２０３はモニタ２０２の画面に演算中と表示させ
る。尚、レフ測定中にプラチドパターン像による被検眼
角膜の曲率形状の演算が先に終ると、モニタ２０２の画
面にプラチドパターン像による被検眼角膜の曲率形状の
演算終了（プラチド終了）の表示が演算制御装置２０３
によりなされると共に、演算結果が表示されるが、レフ
測定ための前眼部像は表示されている状態となってい
る。この様な制御は演算制御装置２０３により行われ
る。

【００６２】(3)レフモード（眼屈折力の測定） レフモードにおいて眼屈折力を測定する場合に演算制御
装置２０３は、固視標投影光学系５０の光源５１を点灯
させて被検眼Ｅを所定方向に向けさせるとともに雲霧視
させる。そして、測定投影光学系７０の光源７１を点灯
して眼底Ｅrにリング像(図示せず)を投影し、このリン
グ像を対物レンズ１１,ダイクロイックミラー６０,ダイ
クロイックミラー８０,ミラー７９,ダイクロイックミラ
ー７８,ダイクロイックミラー９１,リレーレンズ５７,
ミラーＭ2,リレーレンズ５６,ダイクロイックミラー５
５,ダイクロイックミラー９２,結像レンズ１７を介して
エリアセンサ１８に結像させ、このリング像から眼屈折
力を演算制御装置２０３が演算して求める。

【００６３】(4)ケラトモード（角膜中心部の曲率測
定） ケラトモードにおいて演算制御装置２０３は、操作部２
０５の測定スイッチ（図示せず）をONすると、被検眼角
膜ｃに投影されているプラチドパターン像を取り込んで
フレームメモリ２０６に記憶させた後、図９に示した様
に、被検眼の瞳の輪郭線Ｐ１内プラチドパターン像のう
ちのリングＣａ〜Ｃiの内側から２本目と３本目（所定
のリングパターン）から角膜Ｃの曲率形状を演算して求
める。図中、Ｐ２は非検眼の虹彩の外側輪郭を示す。

【００６４】(5)レフケラモード（角膜中心部の曲率形
状及び眼屈折力の測定） レフケラモードにおいて演算制御装置２０３は、角膜中
心部の曲率形状及び眼屈折力の測定する。即ち、演算制
御装置２０３は、図９に示した様に、ステップＳ１０で
操作部２０５の測定スイッチ(図示せず)を押す（ONす
る）と、ステップＳ１１で被検眼角膜ｃに投影されてい
るプラチドパターン像を取り込んでフレームメモリ２０
６に記憶させ、次にステップＳ１２で(2)の眼屈折力測
定を行う。

【００６５】そして、演算制御装置２０３は、この眼屈
折力測定と並行して、フレームメモリ２０６に記憶され
たプラチドパターン像を用い、図１０に示した様に、被
検眼の瞳の輪郭線Ｐ１内プラチドパターン像のうちのリ
ングＣａ〜Ｃiの内側から２本目と３本目（所定のリン
グパターン）から角膜Ｃの曲率形状を演算して求める。

【００６６】したがって、このレフケラモードにおいて
は、角膜の中心部における曲率形状を求める時間と眼屈
折力を求めるための時間を単純に加算した場合に比べ
て、より少ない時間で角膜の中心部における曲率形状と
眼屈折力を求めることができる。

【００６７】そして、この様にして所定のリングパター
ンから求められた被検眼角膜の曲率形状は、即ちケラト
の数値をフレームメモリ２０１に記憶させて、この記憶
された演算結果すなわちケラトの数値をステップＳ１３
でモニタ２０２に表示させた後、ステップＳ１４でプリ
ンタ２０６によりプリントアウトされステップＳ１５に
移行する。

【００６８】また、ステップＳ１５では、既にレフケラ
モードによる測定の演算結果、即ちケラトの数値がモニ
タ２０２に表示されているので、このモニタ２０２に表
示された演算結果から被検眼角膜の形状が正常あるか否
か（即ちケラトの数値が所定値を越えているか否かを）
判断して、再度被検眼角膜を広範囲に精密に測定する必
要があるか否かを決定する。この判断決定は、測定者が
行ってもよいし、演算制御装置２０３が判断してもよ
い。

【００６９】そして、正常である場合には終了し、異常
であり広範囲に測定する必要がある場合には、ステップ
Ｓ１６に移行して、測定者が操作部２０５の測定スイッ
チとは異なる図示しないプラチド演算スイッチを押すこ
とにより、或は演算制御装置が広範囲な演算を開始さ
せ、ステップＳ１７に移行する。このステップＳ１７で
は、演算制御装置２０３は、既にフレームメモリ２０１
に記憶されているプラチドパターン像のリングＣａ〜Ｃ
iの内、レフケラモードで用いたリングを除いたものを
用いて、角膜Ｃの曲率形状を演算により求め、この演算
結果とレフケラモードで求めた角膜の中心部における曲
率形状とから図１０(b)に示した様なトポグラフィを求
める。

【００７０】この場合も、既にフレームメモリ２０１に
取り込まれたプラチドパターン像と既にレフケラモード
で求めた角膜の中心部の曲率形状を用いているので、新
たにプラチドパターン像を取り込むための測定を行わな
くてもよく、又、プラチドモードによる角膜形状の広範
囲な測定に要する時間は新たに(1)の測定を行う場合に
比べて大きく短縮できる。尚、角膜形状の広範囲な測定
を行う場合、既にフレームメモリ２０１に取り込まれた
プラチドパターン像のリングＣａ〜Ｃiの全てについて
演算を行わせてもよい。この場合でも、新たにプラチド
パターン像を取り込むための測定を行わなくてもよいの
で、新たにプラチドパターン像を取り込んだ後に演算を
行うときと比較して、プラチドモードによる角膜形状の
広範囲な測定に要する時間を短縮できる。

【００７１】さらに、(1)のプラチドモードによる角膜
形状の広範囲な測定と(2)のレフモードによる眼屈折力
の測定をこの順に行って、フレームメモリ２０１に取り
込んだリングＣａ〜Ｃiから角膜形状を眼屈折力の測定
と並行して演算により求めるように演算制御装置２０３
を設定することもできる。この場合にも、角膜形状の広
範囲な測定に要する時間と眼屈折力に要する時間を単に
加算した場合に比べて、角膜形状の広範囲な測定と眼屈
折力に要する時間を非常に短くできる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１，２の発明
は、前記演算制御手段が、前記多重リングパターンのリ
ング反射像のうちの内側の一部のリング像から前記被検
眼の角膜の中心部の曲率形状を求めて、前記曲率形状か
ら前記被検眼の角膜が正常であるか否かを判断し、異常
である場合には前記多重リングパターンのリングパター
ン像の残りのリング反射像から前記角膜の中心部以外の
曲率形状を求め、前記角膜の中心部の曲率形状と前記角
膜の中心部以外の曲率形状とから前記角膜の広範囲なト
ポグラフィを求めるように設定されている構成としたの
で、簡易に求めた曲率形状の結果から被検眼角膜が正常
な範囲を大幅に越えている場合、更に被検眼角膜の広範
囲を精密に測定する必要があるので、この場合にのみ多
重リングパターンの全部を演算すればよいことになり、
通常は被検眼角膜の中心部の曲率形状を迅速に求めるこ
とができる。尚、所定のリングパターンの演算後に被検
眼角膜の広範囲を精密に測定する必要がある場合には、
多重リングパターンの全てについて演算することもでき
る。また、所定のリングパターンの演算後に被検眼角膜
の広範囲を精密に測定する必要がある場合には、所定の
リングパターンは既に演算しているので、この所定リン
グの演算結果を予め記憶しておいて、所定のリングパタ
ーンを除いた残りのリングパターンの全てについてのみ
演算して、所定のリングパターンの演算結果とこれを除
いた残りのリングパターンの演算結果について総合する
ことにより、演算時間をより短縮できることになる。

【００７３】また、請求項３発明は、前記演算手段が、
前記眼屈折力測定時に、前記メモリの多重リングパター
ンのリング反射像から前記被検眼の角膜形状を求めるよ
うに設定されている眼科装置であって、前記演算制御手
段が、前記多重リングパターンのリング反射像のうちの
内側の一部のリング像から前記被検眼の角膜の中心部の
曲率形状を求めて、前記曲率形状から前記被検眼の角膜
が正常であるか否かを判断し、異常である場合には前記
多重リングパターンのリングパターン像の残りのリング
反射像から前記角膜の中心部以外の曲率形状を求め、前
記角膜の中心部の曲率形状と前記角膜の中心部以外の曲
率形状とから前記角膜の広範囲なトポグラフィを求める
ように設定されている構成としたので、上述した請求項
１，２の効果に加えて、被検眼の眼屈折力と角膜トポグ
ラフィの両方を求める場合でも、この各測定に要する時
間を単純に加えた時間よりも短い時間で眼屈折力と角膜
トポグラフィを求めることができる。

【００７４】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる眼科装置の光学系の配置を示
した光学配置図である。

【図２】プラチドパターン投影系の構成を示した断面図
である。

【図３】図２のプラチドパターン投影系のパターン板を
示した正面図である。

【図４】(a)は図３のパターン板の構成の一部を示した
拡大断面図、(b)はパターン板とＰＣ板との関係を示す
説明図、(c)はこの発明にかかる眼科装置と被検者との
関係を示す斜視図である。

【図５】赤外発光ダイオードの配置を示したＰＣ板の正
面図である。

【図６】眼科装置の制御系の構成を示したブロック図で
ある。

【図７】モニタに表示された画像を示した説明図であ
る。

【図８】眼科装置の動作の一例を示したフロー図であ
る。

【図９】眼科装置の動作の他の例を示したフロー図であ
る。

【図１０】(a)は被検眼角膜からのプラチドパターン像
の説明図、(b)はプラチドパターン像から求めた被検眼
角膜のトポグラフィである。

【符号の説明】

１０…前眼部観察光学系 １８…エリアセンサ（受光手段） ３０…アライメント投影光学系（投影光学系） ７０…測定投影光学系（測定光束投影光学系） ９０…受光光学系 １００…プラチドパターン投影系 １０１…パターン板（プラチドパターン板） １２０…マーク投影光学系 ２０２…モニタ ２０３…演算制御装置（演算手段） Ｃａ〜Ｃi…リング（リングパターン） Ｅ…被検眼 Ｅc…角膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 憲行 東京都板橋区蓮沼町75番１号株式会社ト プコン内 (72)発明者 石倉 靖久 東京都板橋区蓮沼町75番１号株式会社ト プコン内 (72)発明者 加藤 健行 東京都板橋区蓮沼町75番１号株式会社ト プコン内 (56)参考文献 特開 平３−63028（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−285024（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−174639（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−256432（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−11130（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 3/10 - 3/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多重リングパターンを被検眼の角膜に投影
   するパターン投影光学系と、前記被検眼からの反射光束
   を受光させる受光手段と、前記角膜における多重リング
   パターンの反射光を前記受光手段に導いて前記多重リン
   グパターンのリング反射像を受光手段に結像させる観察
   光学系と、前記受光手段の出力から前記被検眼の角膜形
   状を求める演算手段を備える眼科装置であって、 前記演算制御手段は、前記多重リングパターンのリング
   反射像のうちの内側の一部のリング像から前記被検眼の
   角膜の中心部の曲率形状を求めて、前記曲率形状から前
   記被検眼の角膜が正常であるか否かを判断し、異常であ
   る場合には前記多重リングパターンのリングパターン像
   の残りのリング反射像から前記角膜の中心部以外の曲率
   形状を求め、前記角膜の中心部の曲率形状と前記角膜の
   中心部以外の曲率形状とから前記角膜の広範囲なトポグ
   ラフィを求めるように設定されていることを特徴とする
   眼科装置。
2. 【請求項２】多重リングパターンを被検眼の角膜に投影
   するパターン投影光学系と、前記被検眼からの反射光束
   を受光させる受光手段と、前記角膜における多重リング
   パターンの反射光を前記受光手段に導いて前記多重リン
   グパターンのリング反射像を受光手段に結像させる観察
   光学系と、前記受光手段に結像された多重リングパター
   ンのリング反射像を記憶するメモリと、前記被検眼内に
   屈折力測定パターンを投影する測定光束投影光学系と、
   前記被検眼内における前記屈折力測定パターンの反射光
   を前記受光手段に導いて屈折力測定パターン像を前記受
   光手段に結像させる受光光学系と、前記受光手段の出力
   から前記被検眼の角膜形状と眼屈折力を求める演算手段
   を備える眼科装置であって、 前記演算制御手段は、前記多重リングパターンのリング
   反射像のうちの内側の一部のリング像から前記被検眼の
   角膜の中心部の曲率形状を求めて、前記曲率形状から前
   記被検眼の角膜が正常であるか否かを判断し、異常であ
   る場合には前記多重リングパターンのリングパターン像
   の残りのリング反射像から前記角膜の中心部以外の曲率
   形状を求め、前記角膜の中心部の曲率形状と前記角膜の
   中心部以外の曲率形状とから前記角膜の広範囲なトポグ
   ラフィを求めるように設定されていることを特徴とする
   眼科装置。
3. 【請求項３】多重リングパターンを被検眼の角膜に投影
   するパターン投影光学系と、前記被検眼からの反射光束
   を受光させる受光手段と、前記角膜における多重リング
   パターンの反射光を前記受光手段に導いて前記多重リン
   グパターンのリング反射像を受光手段に結像させる観察
   光学系と、前記受光手段に結像された多重リングパター
   ンのリング反射像を記憶するメモリと、前記被検眼内に
   屈折力測定パターンを投影する測定光束投影光学系と、
   前記被検眼内における前記屈折力測定パターンの反射光
   を前記受光手段に導いて屈折力測定パターン像を前記受
   光手段に結像させる受光光学系と、前記受光手段の出力
   から前記被検眼の角膜形状と眼屈折力を求める演算手段
   を備え、前記演算手段は、前記眼屈折力測定時に、前記
   メモリの多重リングパターンのリング反射像から前記被
   検眼の角膜形状を求めるように設定されている眼科装置
   であって、 前記演算制御手段は、前記多重リングパターンのリング
   反射像のうちの内側の一部のリング像から前記被検眼の
   角膜の中心部の曲率形状を求めて、前記曲率形状から前
   記被検眼の角膜が正常であるか否かを判断し、異常であ
   る場合には前記多重リングパターンのリングパターン像
   の残りのリング反射像から前記角膜の中心部以外の曲率
   形状を求め、前記角膜の中心部の曲率形状と前記角膜の
   中心部以外の曲率形状とから前記角膜の広範囲なトポグ
   ラフィを求めるように設定されていることを特徴とする
   眼科装置。