JP4413440B2 - Thickness measurement method for ophthalmic lens - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、眼用レンズの厚み測定方法に係り、特に、コンタクトレンズや眼内レンズ等の眼用レンズに励起光（ＵＶ光）を照射せしめて、その蛍光を検知することによって、眼用レンズの厚みを測定する方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、装用者に応じて眼用レンズの選択を行なったり、また、眼用レンズ自体の品質検査や管理等を実施するために、眼用レンズの厚み測定、特に、光学的中心における厚み測定が行なわれてきており、例えば、接触子を利用した測定方法、超音波を用いた測定方法、光学顕微鏡を用いた測定方法等が、眼用レンズ、特にコンタクトレンズの中心厚みを測定する方法として提案されている。
【０００３】
そして、それら従来から提案されている測定方法のうち、接触子を利用した測定装置としては、ダイヤルゲージ等が挙げられ、そこでは、一対の接触子を眼用レンズの両側のレンズ表面の中心部位に接触せしめることによって、眼用レンズの中心厚みを測定しているのであるが、上記のような接触式による中心厚みの測定にあっては、必然的に接触子をコンタクトレンズの如き眼用レンズに接触せしめて測定が行なわれるものであるところから、レンズ表面に傷を付ける問題が常に内在しているのである。また更に、目的の測定位置を正確に指定することが出来ず、このため、同一のレンズを測定しても、測定位置が一定とならず、誤差を生ずる原因となっている。しかも、特に、トーリックレンズやバイフォーカルレンズ等の偏心せしめられたレンズの中心厚みを測定する場合にあっては、接触子の径の如何によって、厚みの変化するレンズ面に対して接触子をピンポイントに当接させることが困難となって、厚みを測定すべきレンズ面に正確に当接し得ないことによって、誤差が発生し、正確な測定値が得られないといった問題も、内在しているのである。
【０００４】
また、超音波を用いた中心厚みの測定にあっては、コンタクトレンズの球面中心を軸として、超音波トランスデューサから発振された超音波が、眼用レンズに照射され、そして、その眼用レンズ両側のレンズ表面から反射されるそれぞれの反射波から、その厚みが非接触にて算出されるようになってはいるのであるが、測定時間が長くなったり、精度の良い温度制御が必要となって、測定装置自体が高価となる等の問題を内在するものであった。
【０００５】
さらに、光学顕微鏡を用いた測定方法にあっては、光の減衰によって、基本的に水中等の液体中における測定が出来ないところから、特に、軟質コンタクトレンズを測定する際に、水分がレンズから蒸発してレンズが変形し、正確な測定が出来ない等という問題も内在しているのである。
【０００６】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、眼用レンズの厚みを、レンズに損傷等の問題を惹起することなく、非接触方式にて、容易に且つ正確に測定することの出来る新規な方法を提供することにある。
【０００７】
【解決手段】
そして、本発明者らは、そのような課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、眼用レンズ表面の曲率とは無関係に、眼用レンズの厚みと、励起光の照射によって眼用レンズの材質自体から発せられる自家蛍光の輝度との間に、特定の相関関係が存することを見出したのである。
【０００８】
従って、本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものであって、その要旨とするところは、（ａ）測定対象である眼用レンズに対して、自家蛍光を生ぜしめ得る励起光を照射する工程と、（ｂ）かかる励起光の照射によって該眼用レンズから生じた自家蛍光より、該眼用レンズの厚み測定部位における輝度を求める工程と、（ｃ）予め準備されたレンズ厚みと前記励起光に基づくところの自家蛍光の輝度との関係より、該求められた輝度に対応するレンズ厚みを決定する工程とを、含むことを特徴とする眼用レンズの厚み測定方法にある。
【０００９】
すなわち、かくの如き本発明に従う眼用レンズの厚み測定方法においては、コンタクトレンズや眼内レンズ等の眼用レンズに対して、所定の励起光を照射し、かかる励起光の照射によって、該眼用レンズを構成する材料分子の電子が遷移せしめられて発光すると推察される、該眼用レンズの材質自体から生ぜしめられる蛍光（自家蛍光）を、眼用レンズの全体或いは所望とする部分において検出して、厚み測定部位における輝度を求め、そして、かかる厚み測定部位における輝度を、予め準備されたレンズ厚みと自家蛍光の輝度の関係、例えば、検量線と対比せしめることによって、所望とする測定部位におけるレンズ厚みを決定するようになっているところから、接触子等を用いることなく、従って、レンズに損傷等の問題を惹起することなく、非接触方式にて容易に測定することが可能となるのである。しかも、レンズ中心が最も薄く設計される単焦点レンズのみならず、接触式厚み計では困難であった、トーリックレンズやバイフォーカルレンズ等の、レンズ上部又はレンズ下部が薄肉とされたレンズや、光学的中心が幾何的中心から偏心せしめられたレンズ等の、中心厚みを正確に測定することが可能となったのである。
【００１０】
なお、かかる本発明に従う眼用レンズの厚み測定方法の好ましい態様の一つによれば、前記励起光の照射によって前記眼用レンズから生じた自家蛍光により形成されるレンズ蛍光像が検知され、該レンズ蛍光像より、前記眼用レンズの厚み測定部位における輝度が求められる。このような構成を採用することによって、眼用レンズの全体像が得られるところから、所望とする厚み測定部位の位置決めを、より一層正確に且つ容易に実施することが出来、また、眼用レンズにおける任意の測定部位の厚み測定が可能となる。
【００１１】
また、本発明における別の好ましい態様の一つによれば、前記レンズ蛍光像の検知が、前記励起光の照射された眼用レンズをＣＣＤカメラにて撮像することにより行なわれることが、望ましい。このような構成を採用することによって、レンズ蛍光像の検知がより一層有利に実現され得るのである。
【００１２】
さらに、本発明における別の好ましい態様の一つによれば、前記レンズ蛍光像が、レンズ部位の輝度に応じて多階調の色にて解析され、前記眼用レンズの厚み測定部位に相当する部位における色より、レンズ厚みが求められる構成が、好適に採用され、これによって、眼用レンズの輝度及びレンズ厚みを、より一層容易に認識することが出来るのである。
【００１３】
更にまた、本発明に従う眼用レンズの厚み測定方法の望ましい態様によれば、前記励起光として、２００〜４００ｎｍの波長のＵＶ光が採用される一方、前記自家蛍光として、３４０〜４７０ｎｍの波長の光が検知される構成が、有利に採用される。このような構成を採用することによって、レンズ蛍光像をより一層優れた精度にて、検知することが可能となるのである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。なお、本発明において、励起光を照射することによって、眼用レンズの材質自体が励起されて発生せしめられる蛍光を、自家蛍光と呼称する。
【００１５】
先ず、図１には、本発明の一実施例に係る眼用レンズの厚み測定装置を機能的に示す説明図が、概略的に示されている。そこにおいて、１０は、電磁放射線供給装置であって、従来から公知のポリマー材質からなる被検体眼用レンズ（コンタクトレンズ１２）に対して、所定の励起光を照射するように、特に、眼用レンズの材質自体が励起されて、自家蛍光を発することが出来るような波長の光（励起光）を照射し得る電磁放射線源を有して、構成されている。そして、そのような電磁放射線源としては、所望とする励起光を照射し得る、従来から公知の各種の光照射装置、例えば、キセノンランプや、水銀ランプ、重水素ランプ、タングステン−ヨウ素ランプ、レーザー光照射装置等が、適宜に選択されて用いられることとなるのである。なお、一般に、励起光の照射によって発生する蛍光は、励起光源の強度に比例して強くなるところから、光の強度が大きな電磁放射線源（光源）を使用すれば、検出する自家蛍光の輝度がより高くなる利点がある。また、レーザー光を採用する場合にあっては、眼用レンズの変質が惹起されない程度の使用が必要となることは言うまでもないところである。
【００１６】
また、本発明において、コンタクトレンズ１２や眼内レンズ等の眼用レンズに照射される励起光としては、眼用レンズの材質に応じて適宜に選択されることとなるのであるが、好適には、２００〜４００ｎｍの波長のＵＶ光が用いられる。なお、かかるＵＶ光は、狭い帯域幅の線スペクトルであっても、或いは、比較的広い帯域幅の連続スペクトルであっても、更には、複数の線スペクトルからなるＵＶ光であってもよい。また一方、そのようなＵＶ光を照射することによって発生せしめられるレンズの自家蛍光は、眼用レンズの材質によって多少異なるものの、一般に、３４０〜４７０ｎｍの範囲内の波長の光である。
【００１７】
ところで、本実施形態における電磁放射線供給装置１０には、所望とする波長帯域の光をレンズに照射するために、電磁放射線源とコンタクトレンズ１２との間に、眼用レンズの材質に応じた励起波長の光を透過せしめ得る光学フィルタが配設されていてもよく、これによって、電磁放射線源から放射される励起波長以外の余分な光が遮断せしめられて、所望とする励起光が専らコンタクトレンズ１２に照射せしめられることとなる。
【００１８】
そして、かくの如くして電磁放射線供給装置１０から発せられる励起光は、コンタクトレンズ１２全体に照射され、そして、その励起光にて、該コンタクトレンズ１２を構成する材料自体が励起せしめられ、更に、この励起によって生じる自家蛍光にて形成される２次元イメージであるレンズ蛍光像が、検出器１４によって検知されるようになっているのである。特に、このような検出器１４としては、コンタクトレンズ１２の自家蛍光を感知し、その光信号を電気信号に変換することが出来る適当な撮像装置、具体的には、ＣＣＤカメラやフォトダイオード等の公知の撮像装置（光検出装置）が好適に用いられ得、これによって、自家蛍光の輝度の大きさが求められると共に、自家蛍光によって形成されるレンズ蛍光像が得られるのである。また、そのような撮像装置には、より微細なレンズ蛍光像を得るために、顕微鏡やカメラ等の拡大レンズ（マクロレンズ）が配設されていてもよいのである。
【００１９】
なお、上述せる如き検出器１４にあっては、それが、上述せるような所望とする波長の光を専ら感知するものでない限り、かかる波長の光を専ら透過せしめ得る光学フィルタが装備せしめられていることが望ましく、これによって、自家蛍光に比して強度が格段に大きな励起光等の余分な光を遮断して、コンタクトレンズ１２から放出される自家蛍光のみを、選択的に検知することが可能となり、以て、得られるレンズ蛍光像のコントラストがより一層明瞭となる。
【００２０】
そして、上記の検出器１４にてコンタクトレンズ１２の自家蛍光が検出されることによって、レンズ蛍光像が得られるのであるが、この検知されたレンズ蛍光像は、各種データの演算処理を行なう演算装置１６に送られるようになっている。なお、かかる演算装置１６は、厚み測定部位の輝度を数値化して求める輝度算出部１８、及び、そのようにして求められた輝度に基づいて厚みを決定する厚み決定部２０、更に、レンズ蛍光像を疑似カラー画像化せしめる疑似カラー変換部２２を有しており、パソコン等の公知の各種コンピュータにて実現するものである。
【００２１】
具体的には、演算装置１６に送られたレンズ蛍光像は、先ず、輝度算出部１８及び疑似カラー変換部２２に送られるのである。ここにおいて、輝度算出部１８では、レンズ蛍光像における厚み測定部位の位置決めが行なわれ、そして、その厚み測定部位における輝度が、数値化されるのである。
【００２２】
そして、上述のようにして求められた輝度は、厚み決定部２０にて、予め準備されたレンズ厚みと励起光に基づくところの自家蛍光の輝度との関係を示す照合用データと対比されて、厚みが決定されることとなる。より詳細には、かかる照合用データは、眼用レンズの厚みと励起光の照射によって眼用レンズの材質自体から発せられる自家蛍光の輝度との間に所定の相関関係が存在するところから作成せしめられた検量線等であり、眼用レンズと同材質の既知厚みのプレートに対して、前記したコンタクトレンズ１２のレンズ蛍光像を検知する操作と同様な検出操作を実施して輝度を求め、該輝度に対してプレート厚みをプロットすることによって得られるものである。従って、輝度算出部１８にて求められた輝度を照合用データと対比することにより、レンズ厚みが決定され得るのである。なお、かかる照合用データは、測定時毎に用いられるものであるところから、ハードディスク、フロッピィーディスク等の磁気ディスクや、光磁気ディスク、光ディスク、ＩＣカード等の公知の記憶媒体からなる記憶装置に記憶されている構成が、好適に採用され得る。
【００２３】
而して、厚み決定部２０において決定せしめられたレンズ厚みは、ディスプレイやプリンタ等の公知の出力装置２４にて出力せしめられて、測定者に認識され得るようになっているのである。
【００２４】
一方、疑似カラー変換部２２では、検出器１４にて得られたレンズ蛍光像が、微小面積（ピクセル）毎の輝度に応じて多段階に多階調の色に解析される。それによって、出力装置２４にて、レンズ蛍光像の疑似カラー表示が可能とされているのであり、また、そのコンタクトレンズ１２の輝度が、測定者に、容易に認識され得るようになるのである。なお、ここにおいて、予め、レンズ厚みと自家蛍光の輝度と疑似カラー色の３元対応データを作成することによって、コンタクトレンズ１２の任意の部位における厚みが一目で認識され得るようにすることも可能である。
【００２５】
このように、上例の眼用レンズの厚み測定装置を用いた厚み測定手法にあっては、眼用レンズ全体に亘って均等に所定の励起光を照射し、そして、かかる励起光によって生じるレンズの自家蛍光がレンズ蛍光像として検知され、その輝度によって所望とする測定部位の厚みが決定されるようになっているところから、レンズ厚みの測定が非接触方式において容易に実現され得、以て、レンズ表面に損傷が発生する等の問題が効果的に回避され得ているのである。しかも、レンズ中心が最も薄く設計される単焦点レンズのみならず、トーリックレンズやバイフォーカルレンズ等の、レンズ上部又はレンズ下部が薄肉とされたレンズや、光学的中心が幾何的中心から偏心せしめられたレンズ等の、光学的中心等の厚み測定時においても、正確にその厚みを測定することが可能となっているのである。また、超音波等を用いるものでもないところから、測定時間も極めて短縮化され得るといった利点をも享受し得るのである。
【００２６】
さらに、眼用レンズにおける所定の部位のみだけでなく、眼用レンズの全体に亘って、その自家蛍光を検知するものであるところから、所望とする厚み測定部位の位置決めをより一層正確に且つ容易に実施することが可能であると共に、中心厚みのみならず、任意の部分の厚みの決定が一回の測定で実現可能となるのである。
【００２７】
加えて、本実施形態にあっては、レンズ蛍光像が、レンズ部位の輝度に応じて多階調の色に解析せしめられるようになっているところから、レンズ厚みが、より一層容易に認識され得る特徴も有している。
【００２８】
ところで、本発明手法を実現するために好適に用いられる眼用レンズの厚み測定装置は、上述した例示の構造のみに限定して解釈されるものでは決してなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、各種の変形を加えることが可能であって、その別の例が、図２に示されている。なお、かかる図２においては、上述の実施形態と同一のものについては、図中それぞれ、上述の実施形態と同一の符号を付与することにより、その詳細な説明は省略した。
【００２９】
すなわち、図２には、先に詳述した実施形態とは別の演算装置２６が組み込まれた本発明の別の実施例に係る眼用レンズの厚み測定装置を機能的に示す説明図が、概略的に示されている。そこにおいて、演算装置２６は、上述せる如き演算装置１６と同様に、輝度算出部２８、厚み決定部３０、疑似カラー変換部３２を有しており、パソコン等の公知の各種コンピュータにて実現するものである。
【００３０】
より具体的には、演算装置２６に送られるレンズ蛍光像は、先ず、輝度算出部２８に入力される。そして、かかるレンズ蛍光像は、微小面積単位毎、例えば、ピクセル単位毎に自家蛍光が検知せしめられて形成されているものであるところから、その輝度がその微小面積単位毎にレンズ蛍光像の全体に亘って求められるようになっているのである。
【００３１】
そして、そのようにして求められた輝度は、厚み決定部３０に入力されて、そこにおいて、前述せる如き予め準備された照合用データと対比されて、その輝度に対応するレンズ厚みが、コンタクトレンズ１２のレンズ蛍光像の全体に亘って、決定されることとなる。
【００３２】
而して、その求められたレンズ厚みは、次の疑似カラー変換部３２に送られて、そのレンズ厚み、ひいては自家蛍光の輝度に応じて、微小面積単位毎に、コンタクトレンズ１２の蛍光像の全体に亘って、多段階に多階調の色に解析され、以て、出力装置２４にて、レンズ蛍光像の疑似カラー表示が実現され得るようになっているのである。従って、測定者が、出力装置２４に出力される疑似カラー化されたレンズ蛍光像を見れば、コンタクトレンズ１２の任意の部位における厚みを、一目で認識することが可能となっているのである。
【００３３】
ところで、上例においては、図１及び図２に示されるように、浅底の有底円筒形状を呈する容器３４内に収容されたコンタクトレンズ１２に対して、厚みの測定が行なわれるようになっているが、かかるコンタクトレンズを収容する容器３４としては、特に限定されるものではないものの、レンズ厚みをより一層正確に且つ優れた精度で測定するために、コンタクトレンズ１２に照射せしめられる励起光によって蛍光を発しない材質の容器が望ましく、例えば、２００ｎｍ〜４００ｎｍの波長のＵＶ光によって励起せしめられることのない従来から公知の材質、例えば、石英ガラスやステンレス、アルミニウム等の金属類等からなる材質の容器が、好適に採用され得るのである。なお、励起光によって自家蛍光を生じる材質の容器を用いる場合にあっては、その容器に基づくところの蛍光の輝度分を差し引く等の操作が加えられたり、或いは、照合用データの作成時に、レンズ厚みの測定時と同様な容器を用いる等の操作をすべきであることは、言うまでもないところである。
【００３４】
また、上記のコンタクトレンズ１２の収容用容器３４の他にも、コンタクトレンズ１２に付着した汚れによっても、レンズ厚みの測定が妨害せしめられる恐れがあるところから、被検体眼用レンズの厚み測定は、レンズ製造時や出荷時等の何等の汚れも付着していない状態下において、実施されることが望ましい。
【００３５】
以上、本発明の代表的な具体例について詳述したが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明が、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではないことは、言うまでもないところである。
【００３６】
【実施例】
以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。
【００３７】
下記に示される構成の測定装置を用い、トーリックレンズである１枚の新品のメニコン７２トーリックレンズ（ベースカーブ：8.70、度数：-3.00、レンズ直径：14.0、度数：-1.75、軸：180）とバイフォーカルレンズである１枚の新品のメニフォーカルソフト７２レンズ（ベースカーブ：8.10、度数：-3.00、レンズ直径：13.5、付加度数：+3.00、軸：-30）の２枚のサンプルレンズ（１２）に対して、測定を実施した。
すなわち、図３に示されるように、かかるサンプルレンズ（１２）を、所定量の生理食塩水が収容されたブリスターケース（３４）内に、ベースカーブ面が上面となるようにして、浸漬せしめた。そして、そのようなサンプルレンズ（１２）が浸漬されたブリスターケース（３４）を、Ｆマウントレンズ３６が装備されたデジタルＣＣＤカメラ３８からなる検出器（１４）のステージ上に載置した。なお、かかる図３において、４０は、Ｆマウントレンズ３６が装備されたデジタルＣＣＤカメラ３８を設置するためのカメラスタンドであり、また、４２は、サンプルを載置すべきステージを構成する昇降機である。
【００３９】
次いで、そのようにして設置されたサンプルレンズ（１２）に対して、所定の励起光を、ＵＶライトガイド４４を通じて、レンズ斜め上方から照射し、それによって生じる自家蛍光を、レンズ上方側から検知した。なお、この照射工程において、電磁放射線供給装置（１０）としては、３３０〜３８０ｎｍ付近の波長の光を透過せしめ得る３３０−３８０ＵＶ励起フィルタ（３４０〜３９０ｎｍ付近の分光透過率：６０％以上）が取り付けられた２００Ｗの水銀−キセノンランプ４６を使用した。また、検出器（１４）には、３９０ｎｍより短い波長の光を遮断せしめられ得るスカイライトフィルタ（４００ｎｍ以上の分光透過率：８０％以上）と４００ｎｍより短い波長の光を遮断せしめられ得る４００吸収フィルタ（４２０ｎｍ以上の分光透過率：８０％以上）とが組み合わされて、取り付けられた。
【００４０】
そして、かかる光フィルタが取り付けられた検出器（１４）にて撮像されたレンズ蛍光像を、該検出器（１４）がインターフェースを介して接続せしめられた解析装置（コンピュータ）に入力することによって、幾何的中心部位（１ピクセル）における光軸方向のレンズ厚みを得、その結果を、測定回数（ｎ）と標準偏差（σ）と共に下記表１に示した。また、その際に撮像されたトーリックレンズとバイフォーカルレンズのレンズ蛍光像（２５６階調）を、それぞれ、モノクロ画像にて、図４及び図５に示した。
【００４１】
なお、レンズ厚みを求める際に解析装置にて用いられた照合用データは、上記の各々のサンプルレンズ（１２）の測定と同条件下にて、各々のサンプルレンズ（１２）と同材質の既知厚みのプレートの輝度を求めることによって、それぞれ作成されたものであって、その検量線は、二次最小自乗近似によって求められ、予め、コンピュータ内のハードディスクに記憶せしめられた。また、そのようにして求められた、トーリックレンズとバイフォーカルレンズの検量線は、それぞれ、下記の数１及び数２で表わされるものであった。
【数１】
一方、比較のために、上述の２枚のサンプルレンズ（１２）の中心厚みを、低接触力厚み測定器：ＬＩＴＥＭＡＴＩＣ ＶＬ−５０（株式会社ミツトヨ製）を用いて測定し、その結果を、下記表１に示した。また、表１には、同部位におけるレンズ厚みの設計値も併せ示した。
【００４３】
【表１】
かかる表１から明らかなように、本発明に従って求められたサンプルレンズ（１２）の中心厚みは、設計値と良好に一致し、ソフトコンタクトレンズの厚み測定において、現在使用されている低接触力厚み測定器と同等若しくはそれ以上の精度にて、トーリックレンズ及びバイフォーカルレンズの厚み測定が実施され得ていることが分かるのである。従って、本発明に従う新規なレンズ厚み測定手法によれば、眼用レンズに損傷を何等惹起することなく、そのレンズ厚みの正確な測定が実現可能とされ得るのである。
【００４５】
ところで、本発明手法は、前記実施形態に示される如き測定装置を用いてのみ実現されるものではなく、前記実施形態とは異なる各種の構造を有する測定装置を用いても実現され得るものである。
【００４６】
例えば、前記実施形態において、レンズ蛍光像の輝度が、その微小面積単位、例えば、ピクセル単位毎に求められるようになっていたのであるが、そのような輝度の算出は、最小面積（ピクセル）の他にも、円形状（例えば、直径１μｍの円）や十字形状、長方形状、正方形状、多角形状等の任意の測定面積（厚み測定部位）において実施する構成も採用可能である。なお、複数のピクセルからなる測定面積（厚み測定部位）の厚みを決定するに際しては、複数のピクセルを平均した輝度を使用することが望ましく、このような構成を採用することによって、繰り返し精度が更に向上することとなる。また、そのような測定面積（厚み測定部位）の入力も、上例のものに何等限定されず、例えば、モニタ等に出力されるレンズ蛍光像上で、所期の部位を指定することによって、実施されるようにしても、勿論よいのである。
【００４７】
また、上記の実施形態では、所望とする厚み測定部位におけるレンズ厚みが決定されるようになっていたが、その他にも、得られる自家蛍光の強度（輝度）の大小より、最小・最大厚みやその位置を検出することも可能である。
【００４８】
さらに、前記の実施形態では、検出器１４にて検知されたレンズ蛍光像が、疑似カラー変換部２２，３２において、輝度に応じて多階調の色に解析せしめられて、疑似カラー化されたレンズ蛍光像として出力されるように構成されていたが、そのような疑似カラー変換部２２，３２は、目的に応じて設けられるものであって、本発明においては何等必須のものではない。
【００４９】
また、バンドパスフィルタやカットフィルタ等の光学フィルタの配設形態も、例示のものに限定されるものではなく、光源や撮像装置と眼用レンズとの間に設置されておれば、電磁放射線供給装置１０や検出器１４の外部にそれが設置されているようにした構造も採用することが出来るのである。更にまた、そのような光学フィルタも、光源や撮像装置等に応じて、得られるレンズ蛍光像が有利に検知され得るように用いられるものであって、必ずしも必須とされるものではないのであり、例えば、光源が、所望とする波長領域の光を専ら照射せしめ得るようなものであれば、光学フィルタは不必要となる。
【００５０】
さらに、演算装置１６，２６内の構成も、レンズ厚みの測定部位における輝度が求められるものであれば、如何なる構成をも採用可能であり、例えば、厚み決定が、測定装置にて行なわれる必要はなく、測定者が、得られた輝度から、検量線を用いて、その厚みを決定することも可能である。
【００５１】
加えて、前記実施形態では、眼用レンズ（１２）の全体に対して、励起光が照射せしめられて、そのレンズ蛍光像が検知されていたが、所望とする測定部位のみに励起光を照射したり、また、測定部位のみの自家蛍光が検知されるようにしてもよいことは、勿論である。
【００５２】
また、上例では、電磁放射線供給装置１０と検出器１４が、共に、眼用レンズ（１２）の上方に位置せしめられるように配置されていたが、本発明手法においては、励起光の照射によって生じた自家蛍光が検知され得る構成であれば、電磁放射線供給装置１０と検出器１４を対向配置せしめて、その間に、眼用レンズ（１２）を配置する構成も好適に採用され得るのである。
【００５３】
さらに、前記実施形態では、コンタクトレンズ（１２）が、そのベースカーブ面を上面とするように配置されていたが、本発明は、そのような配置形態に何等限定されるものではないことは、言うまでもないところである。
【００５４】
加えて、上記実施例では、トーリックレンズ、バイフォーカルレンズに対して、本発明手法が実施されていたが、その他の各種形状や材質のコンタクトレンズ及び眼内レンズに対しても、本発明手法は適用可能である。
【００５５】
その他、一々列挙はしないが、本発明が、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【００５６】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に従う眼用レンズの厚み測定方法によれば、コンタクトレンズや眼内レンズ等の眼用レンズに対して、所定の励起光を照射し、かかる励起光の照射によって発生する自家蛍光を検出し、その自家蛍光より求められた輝度に基づいて、所定の測定部位におけるレンズ厚みを決定するようにしたところから、レンズ厚みの測定が、非接触方式において、容易に実現され得、以て、レンズ表面に損傷が発生する等の問題の発生が全く惹起され得ないのである。
【００５７】
しかも、単焦点レンズのようにレンズ中心が最も薄肉とされたレンズのみならず、例えば、トーリックレンズやバイフォーカルレンズ等の、レンズ上部又はレンズ下部が薄肉とされたレンズや、光学的中心が幾何的中心から偏心せしめられたレンズ等の中心厚み測定時においても、正確にその厚みを測定することが可能となっているのである。また、超音波等を用いるものでもないところから、測定時間も極めて短縮され得るといった利点をも享受し得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う眼用レンズの厚み測定装置の一例を概略的に示す説明図である。
【図２】本発明に従う眼用レンズの厚み測定装置の別の一例を概略的に示す説明図である。
【図３】実施例において用いられた眼用レンズの厚み測定装置の一部である、レンズ蛍光像の撮像系を示す説明図である。
【図４】実施例において撮像されたトーリックレンズのレンズ蛍光像である。
【図５】実施例において撮像されたバイフォーカルレンズのレンズ蛍光像である。
【符号の説明】
１０ 電磁放射線供給装置 １２ コンタクトレンズ
１４ 検出器 １６ 演算装置
１８ 輝度算出部 ２０ 厚み決定部
２２ 疑似カラー変換部 ２４ 出力装置
２６ 演算装置 ２８ 輝度算出部
３０ 厚み決定部 ３２ 疑似カラー変換部
３４ 容器 ３６ Ｆマウントレンズ
３８ ＣＣＤカメラ ４０ カメラスタンド
４２ 昇降機 ４４ ＵＶランプガイド
４６ 水銀−キセノンランプ[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a method for measuring the thickness of an ophthalmic lens, and in particular, an ophthalmic lens by irradiating an ophthalmic lens such as a contact lens or an intraocular lens with excitation light (UV light) and detecting the fluorescence. It is related with the method of measuring the thickness of this.
[0002]
[Background]
Conventionally, in order to select an ophthalmic lens according to the wearer or to perform quality inspection and management of the ophthalmic lens itself, the thickness measurement of the ophthalmic lens, particularly the thickness measurement at the optical center, is performed. For example, a measuring method using a contactor, a measuring method using ultrasonic waves, a measuring method using an optical microscope, etc. are methods for measuring the center thickness of an ophthalmic lens, particularly a contact lens. Proposed.
[0003]
Among the conventionally proposed measurement methods, examples of the measurement device using the contact include a dial gauge and the like, in which a pair of contacts are connected to the central portion of the lens surface on both sides of the ophthalmic lens. The center thickness of the ophthalmic lens is measured by bringing it into contact with the contact lens. However, in the measurement of the center thickness by the contact method as described above, the contact lens is inevitably used as an eye lens such as a contact lens. The problem of scratching the lens surface is always inherent because the measurement is performed by contacting the lens. In addition, the target measurement position cannot be specified accurately. For this reason, even if the same lens is measured, the measurement position is not constant, causing an error. Moreover, in particular, when measuring the center thickness of a decentered lens such as a toric lens or bifocal lens, the contactor is pinned to the lens surface whose thickness varies depending on the diameter of the contactor. There is an inherent problem that it becomes difficult to abut on the point, and the lens surface to be measured cannot accurately abut, resulting in an error and an inaccurate measurement value. It is.
[0004]
In the measurement of the center thickness using ultrasonic waves, the ultrasonic wave oscillated from the ultrasonic transducer is applied to the ophthalmic lens around the spherical center of the contact lens, and both sides of the ophthalmic lens are irradiated. Although the thickness of each reflected wave reflected from the lens surface is calculated in a non-contact manner, the measurement time becomes longer and accurate temperature control is required. The problem is that the measuring device itself is expensive.
[0005]
Furthermore, in the measurement method using an optical microscope, since water cannot be measured basically in a liquid such as water due to attenuation of light, moisture is especially removed from the lens when measuring a soft contact lens. The problem is that the lens is deformed by evaporation and accurate measurement cannot be performed.
[0006]
[Solution]
Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is to make the thickness of the ophthalmic lens non-contact without causing problems such as damage to the lens. It is an object of the present invention to provide a novel method that can be easily and accurately measured.
[0007]
[Solution]
And as a result of intensive studies to solve such problems, the present inventors have found that the ophthalmic lens thickness and the excitation light irradiation of the ophthalmic lens are independent of the curvature of the ophthalmic lens surface. It was found that there is a specific correlation between the brightness of the autofluorescence emitted from the material itself.
[0008]
Accordingly, the present invention has been completed based on such knowledge, and the gist of the present invention is (a) irradiating an ophthalmic lens to be measured with excitation light capable of generating autofluorescence. And (b) a step of obtaining luminance at a thickness measurement site of the ophthalmic lens from autofluorescence generated from the ophthalmic lens by irradiation of the excitation light, and (c) a lens thickness prepared in advance and the And a step of determining a lens thickness corresponding to the obtained luminance based on the relationship with the luminance of the autofluorescence based on the excitation light.
[0009]
That is, in such a method for measuring the thickness of an ophthalmic lens according to the present invention, a predetermined excitation light is applied to an ophthalmic lens such as a contact lens or an intraocular lens, and the eye is irradiated with the excitation light. Fluorescence (autofluorescence) generated from the ophthalmic lens material itself, which is presumed to be emitted by the transition of electrons of the material molecules constituting the ophthalmic lens, is detected in the entire ophthalmic lens or in a desired portion. Then, the brightness at the thickness measurement site is obtained, and the brightness at the thickness measurement site is compared with the relationship between the lens thickness prepared in advance and the brightness of the autofluorescence, for example, a calibration curve, thereby obtaining the desired measurement site. Since the lens thickness is determined in the case, without using a contact or the like, and therefore causing problems such as damage to the lens Ku is the is possible to easily measure in a non-contact manner. Moreover, not only single-focus lenses with the thinnest lens center, but also lenses such as toric lenses and bifocal lenses that are difficult to use with contact-type thickness gauges, optical lenses that have a thin upper or lower lens, and optical It became possible to accurately measure the center thickness of a lens or the like in which the target center is decentered from the geometric center.
[0010]
According to one preferred aspect of the method for measuring the thickness of the ophthalmic lens according to the present invention, a lens fluorescence image formed by autofluorescence generated from the ophthalmic lens by the irradiation of the excitation light is detected, From the lens fluorescent image, the luminance at the thickness measurement site of the ophthalmic lens is obtained. By adopting such a configuration, an entire image of the ophthalmic lens can be obtained, so that a desired thickness measurement site can be positioned more accurately and easily. It is possible to measure the thickness of any measurement site.
[0011]
According to another preferable aspect of the present invention, it is desirable that the lens fluorescent image is detected by imaging the ophthalmic lens irradiated with the excitation light with a CCD camera. By adopting such a configuration, the detection of the lens fluorescent image can be realized even more advantageously.
[0012]
Furthermore, according to another preferable aspect of the present invention, the lens fluorescent image is analyzed with multi-tone colors according to the luminance of the lens part, and corresponds to the thickness measurement part of the ophthalmic lens. A configuration in which the lens thickness is required rather than the color in the part is preferably adopted, whereby the luminance and lens thickness of the ophthalmic lens can be more easily recognized.
[0013]
Furthermore, according to a desirable aspect of the thickness measurement method for an ophthalmic lens according to the present invention, UV light having a wavelength of 200 to 400 nm is employed as the excitation light, while the autofluorescence has a wavelength of 340 to 470 nm. A configuration in which light is detected is advantageously employed. By adopting such a configuration, it becomes possible to detect the lens fluorescent image with even better accuracy.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present invention, the fluorescence generated when the material of the ophthalmic lens itself is excited by irradiating the excitation light is called autofluorescence.
[0015]
First, FIG. 1 schematically shows an explanatory diagram functionally showing an ophthalmic lens thickness measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. In this case, 10 is an electromagnetic radiation supply device, and particularly for ophthalmic use so as to irradiate a predetermined eye with a subject eye lens (contact lens 12) made of a known polymer material. It has an electromagnetic radiation source that can irradiate light (excitation light) having such a wavelength that the lens material itself can be excited to emit autofluorescence. As such an electromagnetic radiation source, various conventionally known light irradiation devices that can irradiate desired excitation light, such as xenon lamps, mercury lamps, deuterium lamps, tungsten-iodine lamps, lasers, etc. A light irradiation device or the like is appropriately selected and used. In general, the fluorescence generated by the irradiation of the excitation light increases in proportion to the intensity of the excitation light source. Therefore, if an electromagnetic radiation source (light source) having a high light intensity is used, the brightness of the detected autofluorescence is increased. There is an advantage of becoming higher. Needless to say, when laser light is used, it is necessary to use the lens so as not to cause alteration of the ophthalmic lens.
[0016]
In the present invention, the excitation light applied to the ophthalmic lens such as the
[0017]
By the way, in the electromagnetic
[0018]
Then, the excitation light emitted from the electromagnetic
[0019]
In addition, the
[0020]
A lens fluorescence image is obtained by detecting the autofluorescence of the
[0021]
Specifically, the lens fluorescent image sent to the
[0022]
And the brightness | luminance calculated | required as mentioned above is contrasted with the data for collation which shows the relationship between the lens thickness prepared beforehand, and the brightness | luminance of the autofluorescence based on excitation light in the
[0023]
Thus, the lens thickness determined by the
[0024]
On the other hand, the pseudo
[0025]
Thus, in the thickness measuring method using the ophthalmic lens thickness measuring apparatus in the above example, predetermined excitation light is evenly irradiated over the entire ophthalmic lens, and the lens generated by the excitation light is used. Since the autofluorescence of the lens is detected as a lens fluorescence image and the thickness of the desired measurement site is determined by its brightness, the measurement of the lens thickness can be easily realized in a non-contact manner, Problems such as damage to the lens surface can be effectively avoided. Moreover, not only single-focus lenses with the thinnest lens center, but also lenses with thin upper or lower lenses, such as toric lenses and bifocal lenses, and optical centers are decentered from the geometric center. Even when measuring the thickness of an optical center, such as a lens, it is possible to accurately measure the thickness. In addition, since it does not use ultrasonic waves or the like, the advantage that the measurement time can be extremely shortened can also be enjoyed.
[0026]
Furthermore, since the auto-fluorescence is detected not only at a predetermined site in the ophthalmic lens but also over the entire ophthalmic lens, positioning of the desired thickness measurement site can be performed more accurately and easily. In addition, it is possible to determine not only the center thickness but also the thickness of an arbitrary portion by a single measurement.
[0027]
In addition, in the present embodiment, since the lens fluorescent image can be analyzed into multi-tone colors according to the luminance of the lens part, the lens thickness is more easily recognized. It also has the characteristics to obtain.
[0028]
By the way, the ophthalmic lens thickness measuring apparatus suitably used for realizing the method of the present invention is not construed as being limited to the above-described exemplary structure, and is not limited to the scope of the present invention. Various modifications can be made, another example of which is shown in FIG. In FIG. 2, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above-described embodiment, and detailed description thereof is omitted.
[0029]
That is, FIG. 2 is an explanatory diagram functionally showing an ophthalmic lens thickness measuring apparatus according to another example of the present invention in which an
[0030]
More specifically, the lens fluorescence image sent to the
[0031]
Then, the luminance thus determined is input to the
[0032]
Thus, the obtained lens thickness is sent to the next pseudo
[0033]
Incidentally, in the above example, as shown in FIGS. 1 and 2, the thickness of the
[0034]
Further, in addition to the
[0035]
As mentioned above, although the representative specific example of this invention was explained in full detail, it is only an illustration to the last, and it cannot be overemphasized that this invention does not receive any restrictions by said description. That's where it is.
[0036]
【Example】
Hereinafter, representative examples of the present invention will be shown to clarify the present invention more specifically, but the present invention is not limited by the description of such examples. It goes without saying. In addition to the following examples, the present invention includes various changes, modifications, and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, in addition to the above specific description. It should be understood that improvements and the like can be added.
[0037]
Using a measuring device with the configuration shown below, a new Menicon 72 toric lens (base curve: 8.70, power: -3.00, lens diameter: 14.0, power: -1.75, axis: 180) that is a toric lens Two sample lenses (12), one new menfocal soft 72 lens (base curve: 8.10, power: -3.00, lens diameter: 13.5, added power: +3.00, axis: -30) which is a bifocal lens The measurement was carried out against.
That is, as shown in FIG. 3, the sample lens (12) was immersed in a blister case (34) containing a predetermined amount of physiological saline so that the base curve surface was the upper surface. . And the blister case (34) in which such a sample lens (12) was immersed was mounted on the stage of the detector (14) which consists of the
[0039]
Next, the sample lens (12) installed in this way is irradiated with predetermined excitation light from the diagonally upper side of the lens through the
[0040]
Then, by inputting the lens fluorescence image picked up by the detector (14) to which the optical filter is attached, to the analyzer (computer) to which the detector (14) is connected via the interface, The lens thickness in the optical axis direction at the geometric center portion (1 pixel) was obtained, and the results are shown in Table 1 below together with the number of measurements (n) and the standard deviation (σ). Further, the lens fluorescence images (256 gradations) of the toric lens and the bifocal lens captured at that time are shown as monochrome images in FIGS. 4 and 5, respectively.
[0041]
The verification data used in the analyzer when determining the lens thickness is the same material as each sample lens (12) under the same conditions as the measurement of each sample lens (12). Each of the calibration curves was created by obtaining the brightness of the plate of thickness, and the calibration curve was obtained by second-order least square approximation and stored in advance in a hard disk in the computer. In addition, the calibration curves for the toric lens and the bifocal lens thus obtained were expressed by the following equations 1 and 2, respectively.
[Expression 1]
On the other hand, for comparison, the center thickness of the two sample lenses (12) described above was measured using a low contact force thickness measuring instrument: LITEMATIC VL-50 (manufactured by Mitutoyo Corporation). It is shown in Table 1. Table 1 also shows the design value of the lens thickness at the same part.
[0043]
[Table 1]
As is apparent from Table 1, the center thickness of the sample lens (12) obtained according to the present invention agrees well with the design value, and the low contact force thickness currently used in the measurement of the thickness of the soft contact lens. It can be seen that the thickness measurement of the toric lens and the bifocal lens can be performed with an accuracy equivalent to or higher than that of the measuring instrument. Therefore, according to the novel lens thickness measurement method according to the present invention, accurate measurement of the lens thickness can be realized without causing any damage to the ophthalmic lens.
[0045]
By the way, the method of the present invention is not realized only by using the measuring apparatus as shown in the above embodiment, but can also be realized by using a measuring apparatus having various structures different from the above embodiment. .
[0046]
For example, in the above-described embodiment, the luminance of the lens fluorescent image is obtained for each minute area unit, for example, for each pixel unit. Such luminance calculation is performed with a minimum area (pixel). In addition, it is possible to adopt a configuration in which measurement is performed in an arbitrary measurement area (thickness measurement site) such as a circular shape (for example, a circle having a diameter of 1 μm), a cross shape, a rectangular shape, a square shape, or a polygonal shape. In determining the thickness of a measurement area (thickness measurement site) composed of a plurality of pixels, it is desirable to use a luminance obtained by averaging the plurality of pixels. By adopting such a configuration, the repetition accuracy is further increased. Will be improved. Further, the input of such a measurement area (thickness measurement site) is not limited to the above example, for example, by designating an intended site on a lens fluorescence image output to a monitor or the like, Of course, it may be implemented.
[0047]
Further, in the above embodiment, the lens thickness at the desired thickness measurement site is determined, but in addition to the magnitude of the intensity (luminance) of the autofluorescence obtained, It is also possible to detect the position.
[0048]
Further, in the above-described embodiment, the lens fluorescent image detected by the
[0049]
Further, the arrangement of optical filters such as a band pass filter and a cut filter is not limited to the illustrated ones. If the filter is installed between a light source or an imaging device and an ophthalmic lens, electromagnetic radiation supply A structure in which the
[0050]
Further, any configuration in the
[0051]
In addition, in the above-described embodiment, the entire ophthalmic lens (12) is irradiated with excitation light and the lens fluorescence image is detected. However, only the desired measurement site is irradiated with excitation light. Of course, autofluorescence of only the measurement site may be detected.
[0052]
Further, in the above example, both the electromagnetic
[0053]
Furthermore, in the said embodiment, although the contact lens (12) was arrange | positioned so that the base curve surface may be made into the upper surface, this invention is not limited to such an arrangement form at all. Needless to say.
[0054]
In addition, in the above embodiment, the method of the present invention is applied to the toric lens and the bifocal lens. However, the method of the present invention is applied to contact lenses and intraocular lenses of other various shapes and materials. Applicable.
[0055]
In addition, although not listed one by one, the present invention can be implemented in a mode with various changes, modifications, improvements, and the like based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the invention.
[0056]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the method for measuring the thickness of an ophthalmic lens according to the present invention, a predetermined excitation light is applied to an ophthalmic lens such as a contact lens or an intraocular lens, and the excitation light is emitted. From detecting the autofluorescence generated by the irradiation, and determining the lens thickness at a predetermined measurement site based on the luminance obtained from the autofluorescence, the measurement of the lens thickness is in a non-contact manner, It can be easily realized, and hence no problems such as damage on the lens surface can be caused.
[0057]
In addition to the lens having the thinnest lens center such as a single focus lens, for example, a lens having a thin upper or lower lens, such as a toric lens or a bifocal lens, or a geometrical optical center. Even when measuring the center thickness of a lens or the like that is decentered from the target center, the thickness can be measured accurately. In addition, since it does not use ultrasonic waves or the like, the advantage that the measurement time can be extremely shortened can also be enjoyed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing an example of a thickness measuring apparatus for an ophthalmic lens according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view schematically showing another example of an ophthalmic lens thickness measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an imaging system for lens fluorescent images, which is a part of the ophthalmic lens thickness measuring apparatus used in the examples.
FIG. 4 is a lens fluorescence image of a toric lens imaged in an example.
FIG. 5 is a lens fluorescence image of a bifocal lens imaged in an example.
[Explanation of symbols]
10 Electromagnetic
14
18
22
26
30
34 Container 36 F mount lens
38
42
46 Mercury-Xenon lamp
Claims (6)
かかる励起光の照射によって該眼用レンズから生じた自家蛍光より、該眼用レンズの厚み測定部位における輝度を求める工程と、
予め準備されたレンズ厚みと前記励起光に基づくところの自家蛍光の輝度との関係より、該求められた輝度に対応するレンズ厚みを決定する工程とを、
含むことを特徴とする眼用レンズの厚み測定方法。Irradiating an ophthalmic lens to be measured with excitation light capable of generating autofluorescence; and
From the autofluorescence generated from the ophthalmic lens by irradiation of the excitation light, obtaining a luminance at a thickness measurement site of the ophthalmic lens;
From the relationship between the lens thickness prepared in advance and the brightness of the autofluorescence based on the excitation light, the step of determining the lens thickness corresponding to the determined brightness,
A method for measuring the thickness of an ophthalmic lens, comprising:
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