JPH0139776B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、被検眼の角膜の曲率半径や乱視度等
を測定するために用いられる角膜形状測定装置に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の角膜形状測定装置には、例えば
コンタクトレンズを処方する場合等に使用される
一般的な角膜計や、眼の水晶体を摘出する手術や
その他の角膜手術等に用いられる手術用角膜計等
が知られている。これらの装置は、一般に被検眼
の角膜に円形状や特殊な形状の指標を投影し、そ
の指標のマイヤ像と称する角膜反射像の形状を検
出することにより角膜の曲率半径や乱視度等を求
めている。

しかし、手術用角膜計のように角膜投影指標と
の間隔が大きい装置の場合には、角膜反射による
マイヤ像が小さくなつてしまうため、角膜中央部
の狭い範囲の表面形状しか測定できないという問
題がある。特に、従来の手術用角膜計は円形スリ
ツト状の投影指標とその指標を照明する光源と
が、手術用顕微鏡の対物レンズの近傍に固定され
たままの構造になつている。一方、角膜手術時の
手術用顕微鏡には、作動距離が約200mm程度の対
物レンズが使用されるため、投影指標と角膜との
間隔はコンタクトレンズ処方時等に使用される一
般的な角膜計の約３〜４倍程度の距離になる。

従つて、投影指標の角膜に対する投影角度が小
さくなり、前述のマイヤ像がより小さくなつてし
ない、結局このマイヤ像の形状を検出したとして
も、角膜中央部の極く限られた狭い範囲の表面形
状しか測定できないことになる。勿論、角膜の周
辺部まで広い範囲を測定できるようにするには、
投影指標の角膜に対する投影角度を大きくすれば
よいのであるが、そのためには投影指標を大きく
しなければならない。

しかし、実際に手術用顕微鏡の対物レンズの近
傍に大きな投影指標を設けるとすれば、手術作業
の邪魔になることは明らかであり、このために投
影指標をあまり大きくすることには自ずから限度
がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、このような従来の問題を改善
するため、投影指標を被検眼の方向へ移動できる
方式にし、角膜の広い範囲の形状を測定する場合
には投影指標を角膜に近付け、狭い範囲の形状を
測定する場合や角膜を測定しない場合等には、投
影指標を被検眼から遠去けて角膜手術等の邪魔に
ならないようにした角膜形状測定装置を提供する
ことにある。

［発明の概要］ 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、
被検眼の角膜に所定の指標を投影する指標投影手
段と、前記指標の角膜反射像の形状を測定光学系
を介して検出する手段と、その検出結果を演算す
る手段とによつて角膜の表面形状を測定する装置
であつて、前記測定光学系と角膜との位置関係を
保持したまま前記指標投影手段を被検眼方向へ移
動する手段を備えたことを特徴とする角膜形状測
定装置である。

［発明の実施例］ 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係る角膜形状測定装置を手術
用顕微鏡と一体化した場合の実施例を示し、１は
手術用顕微鏡であり、２はその対物レンズを表し
ている。対物レンズ２の周囲に設けられた投影指
標板３には、第２図に示すような円形スリツト状
の透光部で形成された投影指標４が設けられてい
る。この投影指標４は例えば円環状蛍光灯等の光
源５によつて照明され、被検眼Ｅの角膜Ecに投
影される。なお、投影指標４は図示の例に限ら
ず、例えば発光ダイオード等の多数の微小光源を
円形状に配置したものや、オプチカルフアイバの
端面を円形状に配列し他端から照明するようにし
たもの等を用いてもよい。投影指標板３と光源５
はランプハウジング６内に固定されており、ラン
プハウジング６は棒状の摺動部材７に取り付けら
れ、摺動部材７は案内部材８に案内されて、所定
の可動範囲内を対物レンズ２の光軸方向に沿つて
摺動できるようになつている。摺動部材７には固
定用ねじ９が付設され、摺動部材７を摺動させる
時は固定用ねじ９を緩め、かつ固定用ねじ９を取
手に兼用して摺動部材７を動かすことができる。
摺動部材７を適当な位置まで移動させて固定用ね
じ９を締め付ければ、摺動部材７が案内部材８に
固定される。案内部材８は手術用顕微鏡１の筐体
に固定されているので、摺動部材７が固定されれ
ば投影指標４と手術用顕微鏡の位置関係が固定さ
れることになる。そして、摺動部材７の基準位置
からの移動量、即ち投影指標４の光軸方向に関す
る基準位置からの移動量を検出する適当な検出手
段が設けられている。例えば、リニアポテンシヨ
メータの固定部を案内部材８側に取り付け、その
可動子の端部をランプハウジング６の天井面に押
し付ける方法等によつて、投影指標４の基準位置
からの移動量を容易に検出することができる。

このようにして得られた投影指標位置検出信号
により、後述する測定システムにおいて測定値の
補正演算が行われる。投影指標４を被検眼Ｅの角
膜Ecに投影すると、角膜Ec表面の凸面鏡作用に
よつてマイヤ像Ｍが形成される。マイヤ像Ｍは角
膜Ecの曲率半径の大きさにより直径が変化し、
角膜Ecに乱視があればマイヤ像Ｍの楕円の直径
と短径の差が増減し、楕円は乱視軸方向に傾斜す
る。従つて、マイヤ像Ｍの形状を楕円形状を求め
る測定システムで検出することにより、角膜Ec
の表面形状を測定することが可能である。

次に、マイヤ像Ｍの形状検出システムについて
説明すると、マイヤ像Ｍは手術用顕微鏡１の対物
レンズ２を通り、測定用プリズム１０により反射
されて結像レンズ１１に入射する。結像レンズ１
１の後側焦点位置近傍には、例えば第３図に示す
ように５個の小孔開口部１２ａ〜１２ｅを有する
絞り板１２が配置され、その後方に近接して偏向
プリズム１３が固定されている。この偏向プリズ
ム１３は第４図に示すように、絞り板１２の小孔
開口部に対応する５個のくさび型プリズム片１３
ａ〜１３ｅによつて構成されている。結像レンズ
１１を通過した測定用光束は、絞り板１２の小孔
開口部１２ａ〜１２ｅ及びプリズム片１３ａ〜１
３ｅを経て５個の光束に分離され、更に後方の反
射ミラー１４で反射されて、それぞれの例えば一
次元ダイオードアレイ等から成る５個の検出素子
１５の受光面に再結像する。第５図は検出素子１
５ａ〜１５ｅの配置例を示し、Ｍ１はマイヤ像Ｍ
の再結像した投影像を示している。

第１図において、１６〜１９はアライメント用
光学系であり、発光ダイオード等のアライメント
用光源１６で照明されたアライメント用指標板１
７には、例えば円形状破線のアライメント指標が
設けられており、このアライメント指標は投影レ
ンズ１８とプリズム１９を介して手術用顕微鏡１
の観察光束内に導かれ、第６図に示すように手術
用顕微鏡１の視野内にアライメント指標像１７ａ
として観察される。なお、角膜形状測定装置の測
定光学系の物体側焦点位置を、手術用顕微鏡１の
物体側焦点位置に合致させておけば、手術用顕微
鏡１でマイヤ像Ｍを観察しながら位置合わせ操作
を簡単に行うことが可能である。

第１図に示す装置を使用して手術を行う場合に
は、ランプハウジング６を手術用顕微鏡１の対物
レンズ２の近くまで引き上げて固定しておけば、
手術作業の邪魔になることはない。投影指標４を
上限位置に固定した状態で角膜Ecの表面形状を
測定する場合には、手術用顕微鏡１を覗きながら
第６図に示すようにマイヤ像Ｍの観察像Ｍ２が鮮
明に見え、しかもこの観察像Ｍ２とアライメント
指標像１７ａとが同心円になるように手術用顕微
鏡１を上下左右前後に動かして位置調整を行う。

次に、図示されていない測定スイツチを押して
マイヤ像Ｍの形状を検出素子１５により検出し、
その検出信号を信号処理回路部で演算してマイヤ
像Ｍの楕円の長径、短径及び楕円軸を求め、更に
前述の投影指標位置検出信号を基に補正係数を含
めた計算を行つて、角膜Ecの曲率半径、乱視度、
乱視軸角度等を演算して表示する。この場合は、
投影指標４は角膜Ecから離れた位置にあつて狭
い角度θで角膜Ecに投影されるから、角膜Ec表
面の狭い範囲の凸面鏡作用により小さなマイヤ像
Ｍができる。従つて、このマイヤ像Ｍの形状を検
出しても、角膜Ecの中央部の狭い範囲の表面形
状しか測定できないことになる。

眼の水晶体摘出手術のような実際の角膜手術の
場合に、角膜中央部のみの形状測定では不充分で
あり、更に周辺部の広い範囲の形状測定が必要に
なる。その場合は、投影指標４を第１図の仮想線
で示すように角膜Ecの方へ近付ければよい。か
くすれば、投影指標４を広い角度θaで角膜Ecに
投影することができるので、角膜Ecの周辺部の
凸面鏡作用によつて大きなマイヤ像Maを造るこ
とができ、このマイヤ像Maの形状を検出すれば
角膜Ecの周辺部の広い範囲の形状を測定するこ
とができる。

上述の実施例では、投影指標４の移動量をリニ
アポテンシヨメータ等で連続的に検出する例を述
べたが、更に簡単にするため第７図に示すように
ランプハウジング６の可動範囲の始点と終点を検
出するマイクロスイツチ２０，２１のみを配置
し、投影指標４が上限又は下限位置にある時だけ
測定を行うようにしてもよい。極端な例として
は、投影指標４の下限位置のみで測定し、非測定
時には投影指標４を被検眼Ｅから遠去かる位置に
常時退避させて、手術作業の邪魔にならないよう
にしてもよい。

また、実施例では角膜形状測定装置を手術用顕
微鏡と一体的に構成した場合を示したが、必ずし
も手術用顕微鏡と一体化するとは限らず、必要な
場合だけ手術用顕微鏡と組合わせるようにしても
よい。

［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、指標投影手段を被検眼方向に移動可能に
したため、投影指標を被検眼に近付けた場合は、
投影指標を大きくしなくても角膜周辺部の広い範
囲の表面形状を測定できるという効果がある。ま
た、指標投影手段を被検眼から遠去けた場合は、
従来のように角膜中央部の狭い範囲の表面形状も
測定できるだけではなく、手術用顕微鏡を用いた
手術作業等においては、その邪魔にならないとい
う利点もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る角膜形状測定装置の実施例
を示すものであり、第１図は角膜形状測定装置を
手術用顕微鏡と一体に構成した光学的配置図、第
２図は投影指標板の正面図、第３図は絞り板の正
面図、第４図は偏向プリズムの正面図、第５図は
マイヤ像と検出素子との関係図、第６図はアライ
メント指標像とマイヤ像との説明図、第７図は投
影指標位置検出手段の構成図である。 符号１は手術用顕微鏡、２は対物レンズ、３は
投影指標板、４は投影指標、５は光源、６はラン
プハウジング、７は摺動部材、１０は測定用プリ
ズム、１１は結像レンズ、１２は絞り板、１３は
偏向プリズム、１５は検出素子、１６はアライメ
ント用光源、１７はアライメント用指標板、１８
は投影レンズ、１９はプリズム、２０，２１はマ
イクロスイツチである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検眼の角膜に所定の指標を投影する指標投
   影手段と、前記指標の角膜反射像の形状を測定光
   学系を介して検出する手段と、その検出結果を演
   算する手段とによつて角膜の表面形状を測定する
   装置であつて、前記測定光学系と角膜との位置関
   係を保持したまま前記指標投影手段を被検眼方向
   へ移動する手段を備えたことを特徴とする角膜形
   状測定装置。 ２ 被検眼方向へ移動可能な前記指標投影手段の
   基準位置からの移動量に応じて、測定値を補正す
   る手段を備えた特許請求の範囲第１項に記載の角
   膜形状測定装置。 ３ 被検眼方向へ移動可能な前記指標投影手段を
   有する角膜形状測定装置を、手術用顕微鏡と一体
   的に構成した特許請求の範囲第１項に記載の角膜
   形状測定装置。 ４ 前記指標投影手段を測定時以外は被検眼から
   遠去かる方向に退避させるようにした特許請求の
   範囲第１項に記載の角膜形状測定装置。