JPH0314445B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0314445B2
JPH0314445B2 JP2076087A JP7608790A JPH0314445B2 JP H0314445 B2 JPH0314445 B2 JP H0314445B2 JP 2076087 A JP2076087 A JP 2076087A JP 7608790 A JP7608790 A JP 7608790A JP H0314445 B2 JPH0314445 B2 JP H0314445B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
straight line
measuring device
curvature
detection
detection means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2076087A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02277432A (en
Inventor
Hiroshi Tamaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TOPUKON KK
Original Assignee
TOPUKON KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TOPUKON KK filed Critical TOPUKON KK
Priority to JP2076087A priority Critical patent/JPH02277432A/en
Publication of JPH02277432A publication Critical patent/JPH02277432A/en
Publication of JPH0314445B2 publication Critical patent/JPH0314445B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は曲面の曲率半径を測定する装置に関
し、さらに詳しくは、人眼の角膜の主径線の曲率
半径を測定するオフサルモメータやコンタクトレ
ンズの曲率半径を測定するラジアスメータに応用
できる曲率測定装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for measuring the radius of curvature of a curved surface, and more specifically, an off-salmometer for measuring the radius of curvature of the main meridian of the cornea of the human eye, and a device for measuring the radius of curvature of a contact lens. This invention relates to a curvature measuring device that can be applied to a radius meter.

本明細書においては本発明の原理及び実施例を
オフサルモメータについて説明するが、本発明は
これに限定されるものでなく、広く光反射性を有
する球面またはトーリツク曲面体の曲面の主径線
の曲率半径(以下、単に「曲率半径」と言うこと
もある)を測定する装置にも本発明は適用できる
ものである。
In this specification, the principles and embodiments of the present invention will be explained with reference to an ophthalmometer, but the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to a wide range of optically reflective spherical surfaces or toric curved surfaces. The present invention can also be applied to a device that measures the radius of curvature (hereinafter sometimes simply referred to as "radius of curvature").

人眼角膜自体の屈折力は、眼全体の総屈折力の
略80%すなわち約45Diopterの屈折力をもち、ま
た、乱視眼において約75%が角膜乱視すなわち角
膜前面が球面でなくトーリツク曲形状をしている
ことに起因している。また、コンタクトレンズ処
方に際しては、そのベースカーブは、コンタクト
レンズを装用させる眼の角膜前面の主径線の曲率
半径をもとに処方する必要がある。これらの観点
から角膜前面の主径線の曲率半径を測定すること
は重要な意義がある。
The refractive power of the human cornea itself is approximately 80% of the total refractive power of the entire eye, or approximately 45 Diopter, and approximately 75% of astigmatic eyes have corneal astigmatism, that is, the anterior surface of the cornea is not spherical but has a torturous curved shape. This is due to what you are doing. Furthermore, when prescribing a contact lens, the base curve needs to be prescribed based on the radius of curvature of the principal axis of the anterior surface of the cornea of the eye in which the contact lens is to be worn. From these points of view, it is important to measure the radius of curvature of the principal axis of the anterior surface of the cornea.

この要求から、人眼角膜前面の曲率半径を測定
する装置として、種々の形式のオフサルモメータ
ーが実用化されている。いずれの型式のオフサル
モメーターも、被検角膜上に1つもしくは複数の
視標を投影し、その投影像の大きさ、あるいはそ
の反射像位置を、観察望遠鏡の焦点面で観察し、
投影像の大きさの変化量あるいは視標反射像の相
対的位置ズレ量から被検角膜の曲率半径及び角膜
乱視軸を測定するものであつた。
In response to this requirement, various types of off-salmometers have been put into practical use as devices for measuring the radius of curvature of the anterior surface of the cornea of the human eye. Both types of off-salmometers project one or more visual targets onto the cornea to be examined, and observe the size of the projected image or the position of its reflected image at the focal plane of an observation telescope.
The radius of curvature of the cornea to be examined and the corneal astigmatism axis were measured from the amount of change in the size of the projected image or the amount of relative positional shift of the reflected image of the optotype.

オフサルモメータにおいては、特に角膜がトー
リツク曲形状の乱視眼角膜の測定に際しては、そ
の第1(強主径線)及び第2主径線(弱主径線)
の曲率半径及び少なくとも一方の主径線方向の角
度の3つの被測定量を測定することが必要であ
り、上述の従来のオフサルモメータはこれら3つ
の測定値をもとめるのに3段階の測定を必要とし
ていた。しかしながら、人眼には生理的な眼球振
動がつねにともなつており、測定時間の長時間化
は眼球振動にともなう投影像の振動となり、それ
ゆえに測定誤差や、測定中の頻繁なアライメント
調整操作を必要とするという大きな問題点があつ
た。
In the ophthalmometer, especially when measuring the cornea of an astigmatic eye whose cornea has a toric curve shape, the first (strong principal meridian) and second principal meridian (weak principal meridian)
It is necessary to measure three measurable quantities: the radius of curvature of I needed it. However, the human eye is always accompanied by physiological eyeball vibrations, and longer measurement times result in vibrations in the projected image due to eyeball vibrations, which can lead to measurement errors and frequent alignment adjustment operations during measurements. There was a big problem that it was necessary.

この従来の装置の欠点を解決する装置として、
例えば特開昭56−18837号公報、特開昭56−66235
号公報、あるいは米国特許第4159867号明細書に
は、投影像の角膜からの反射像を1次元型あるい
は2次元型のポジシヨンセンサで検出して、その
検出位置から被検眼角膜の曲率半径及び主径線軸
角度を測定する装置が開示されている。
As a device that solves the drawbacks of this conventional device,
For example, JP-A-56-18837, JP-A-56-66235
Publication or US Pat. No. 4,159,867 discloses that the reflected image of the projected image from the cornea is detected by a one-dimensional or two-dimensional position sensor, and the radius of curvature and the cornea of the eye to be examined are determined from the detected position. An apparatus for measuring major radius axis angles is disclosed.

しかしながら、これら装置も、従来の実用され
ているオフサルモメーターと同様に、投影視標の
角膜からの反射像を望遠鏡で結像す型式であり、
測定精度を上げるには望遠鏡の焦点距離を大きく
せねばならず、いきおい装置が大型化するという
欠点があつた。また結像型式であるためその合焦
機構を要としていた。また、装置と被検角膜との
アライメントもこの合焦望遠鏡を利用してアライ
メントするためアライメントも不正確であり、か
つ測定時間の短縮化や完全な自動化にはつながら
なかつた。
However, like the conventional off-salmometers in practical use, these devices are of the type that uses a telescope to image the reflected image of the projection target from the cornea.
In order to improve measurement accuracy, the focal length of the telescope had to be increased, which had the disadvantage of increasing the size of the Ikioi device. Also, since it was an image-forming type, its focusing mechanism was essential. Furthermore, since the alignment between the device and the cornea to be examined is performed using this focusing telescope, the alignment is inaccurate and does not lead to shortening of measurement time or complete automation.

非結像光学系を利用して、光学系の屈折特性、
主に眼鏡レンズの球面屈折力や円柱屈折力及びそ
の軸角度を測定する装置が、米国特許第3880525
号明細書に開示されている。この装置は、被検眼
鏡レンズに平行光束を照射し被検レンズの屈折特
性により偏向された光束を点開口を有するマスク
手段で選択し被検レンズの焦点距離より短かい距
離に配置された平面型イメージデイテクターや
TVカメラの撮像面に投影し、上記点開口を通過
した光線の該デイテクター上への投影点の位置か
ら被検レンズの屈折特性をもとめる構成であつ
た。
Using a non-imaging optical system, the refractive properties of the optical system,
U.S. Patent No. 3880525 is a device that mainly measures the spherical refractive power and cylindrical refractive power of eyeglass lenses and their axial angles.
It is disclosed in the specification of No. This device irradiates a parallel light beam onto the eyeglass lens to be examined, selects the light beam deflected by the refractive characteristics of the lens by using a mask means having a point aperture, and selects the light beam from a plane placed at a distance shorter than the focal length of the lens to be examined. type image detector
The configuration was such that the refractive characteristics of the lens to be tested were determined from the position of the projection point on the detector of the light beam that had passed through the point aperture and was projected onto the imaging surface of the TV camera.

しかしながら、この米国特許明細書は、屈折光
学系における屈折特性測定を開示するのみであ
り、反射光学系の反射曲面の曲率半径の測定等に
ついては何ら開示も示唆もしていない。さらに、
この装置は点開口を使用して屈折特性を検出する
ため、検出手段には上述の平面型のイメージデイ
テクタやTVカメラを使用せねばならず、装置が
高価になるばかりか、被検レンズや装置光学系あ
るいは検出面にゴミ、ホコリ等が附着すると点開
口を通過すべき光束がゴミ、ホコリ等で遮断され
ると、被検レンズの屈折特性を測定できない場合
も生じるという欠点を有していた。
However, this US patent specification only discloses the measurement of refractive properties in a refractive optical system, and does not disclose or suggest anything about measuring the radius of curvature of the reflective curved surface of a reflective optical system. moreover,
Since this device detects refractive characteristics using a point aperture, the above-mentioned flat image detector or TV camera must be used as the detection means, which not only makes the device expensive but also If dirt, dust, etc. adhere to the optical system or the detection surface of the device, the light beam that should pass through the point aperture is blocked by the dirt, dust, etc., which has the disadvantage that it may not be possible to measure the refractive characteristics of the test lens. Ta.

そこで、本発明は、上述した従来のオフサルモ
メータの欠点を解決し、非結像型光学系を利用し
て自動測定が可能な、オフサルモメータやラジア
スメータ等に応用できる曲率測定装置を提供せん
とするものである。
Therefore, the present invention solves the drawbacks of the conventional off-salmometers described above, and provides a curvature measurement device that can be applied to off-salmometers, radius meters, etc., and can perform automatic measurements using a non-imaging optical system. This is what I am trying to do.

本発明のもう一つの目的は、非結像型光学系を
使用することにより、従来の装置に比較して、小
型で、かつ結像望遠鏡等の検者が観察および操作
する必要のある光学部材を有しない、自動的に球
面またはトーリツク曲の主径線の曲率半径を測定
出来る曲率測定装置を提供することである。
Another object of the present invention is to use a non-imaging optical system to reduce the size of optical components that need to be observed and operated by an examiner, such as an imaging telescope. It is an object of the present invention to provide a curvature measuring device that can automatically measure the radius of curvature of the main radius of a spherical surface or a toric curve without having.

本発明の更にもう一つの目的は、従来の装置が
視準により行つていた被検曲面と装置光軸とのア
ライメントのための情報を自動的に出力できる操
作性がすぐれそして測定時間を短縮できる自動曲
率測定装置を提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide excellent operability and reduce measurement time by automatically outputting information for alignment between the curved surface to be inspected and the optical axis of the device, which was done by collimation in conventional devices. The object of the present invention is to provide an automatic curvature measurement device that can be used.

本発明の更にもう一つの目的は、マスク手段の
情報量を多くすることにより、従来のオフサルモ
メータはもちろん自動レンズメータより安価な検
出手段が利用でき、しかも装置光学系や検出面に
ゴミやホコリがあつても測定が可能な外乱影響に
強く高精度でしかも安価な自動測定可能な曲率測
定装置を提供することである。
Still another object of the present invention is that by increasing the amount of information in the masking means, a detection means that is cheaper than a conventional ophthalmometer or an automatic lens meter can be used, and moreover, it is possible to prevent dust from entering the optical system or detection surface of the device. To provide a curvature measuring device capable of automatically measuring curvature, which is resistant to disturbance effects, highly accurate, and inexpensive, capable of measuring even in the presence of dust.

ちなみに、本発明によれば、光源と、該光源か
らの光を平行光束とするコリメータ手段とを有す
る照明光学系と;この照明光学系からの光束で被
検曲面によつて反射された光束を選択するために
実質的な面上で少なくともとも2本の直線を少な
くとも1点で実質的に交差させるよう構成された
直線を成すパターンを有するマスク手段と、この
マスク手段で選択された反射光を検出する検出手
段とを有する検出光学系と;この検出手段が検出
した前記反射光の前記直線パターンに対応した直
線投影パターンから前記被検曲面の曲率半径を演
算する演算手段とからなり;前記直線パターンと
前記検出手段のいずれもが前記光源と光学的に共
役な互いに異なる面上にそれぞれ配置されている
曲率測定装置が提供される。
Incidentally, according to the present invention, there is provided an illumination optical system having a light source and a collimator means for converting the light from the light source into a parallel light beam; a mask means having a pattern of straight lines configured to substantially intersect at least two straight lines at at least one point on a substantial surface in order to select the reflected light; a detection optical system having a detection means for detecting; a calculation means for calculating a radius of curvature of the curved surface to be inspected from a straight line projection pattern corresponding to the straight line pattern of the reflected light detected by the detection means; A curvature measuring device is provided in which both the pattern and the detection means are respectively arranged on different planes that are optically conjugate with the light source.

なお本発明で「実質的な交点」とは実際に交点
を有する場合と、仮想的な交点を有する場合の両
方を包含する。また「実質的な面上」とは実際に
一平面に検出手段が配置されている場合と、互い
に異なる場所にある検出手段が例えば光学的手段
により、仮想的な一平面にあるがごとくに構成さ
れる場合の両方を包含する。
Note that in the present invention, a "substantive intersection" includes both an actual intersection and a virtual intersection. Furthermore, "substantially on a surface" refers to a case where the detection means are actually arranged on one plane, and a case where the detection means located at different locations are arranged as if they were on a virtual plane, for example, by optical means. This includes both cases where

本発明において、以上の構成上の特徴により従
来の曲率半径測定装置に比較して、装置が小型と
なり、測定時間が短かく、外乱影響に対し、強く
かつ測定精度が高く、さらに安価で、しかも自動
的に被検曲面の曲率半径を測定できる。さらにア
ライメント情報を自動的に出力できるので、さら
に測定時間の短縮と測定精度の向上が実現でき
る。
In the present invention, due to the above-mentioned structural features, compared to conventional curvature radius measuring devices, the device is smaller, the measurement time is shorter, it is resistant to disturbance effects, the measurement accuracy is higher, and it is less expensive. The radius of curvature of the curved surface to be tested can be automatically measured. Furthermore, since alignment information can be automatically output, it is possible to further shorten measurement time and improve measurement accuracy.

これら本発明の長所は、特にオフサルモメータ
に本発明を応用した場合、眼球振動の影響を受け
ない測定精度が高く測定時間の短かい小型で、か
つ安価な自動測定を可能化したオフサルモメータ
を提供することができる。
These advantages of the present invention are that, especially when the present invention is applied to an off-salmometer, the off-salmometer has high measurement accuracy that is not affected by eye vibration, has a short measurement time, is small, and enables automatic measurement at low cost. can be provided.

また本発明をコンタクトレンズのベースカーブ
あるいは前面の曲率半径を測定するいわゆるラジ
アスメータに応用すれば、ターゲツト像をコンタ
クトレンズの表面と、その曲率中心に2度合焦
し、そのときの対物レンズの移動量からベース・
カーブ等の曲率半径を測定していた従来のラジア
スメータに比較して、従来のラジアスメータがも
つていたターゲツト像観察及びそれによる測定用
の顕微鏡光学系をを一切必要とせず、ゆえに測定
精度を直接左右する視度調節を一切必要としない
ばかりか、測定者間のパーソナルエラーも発生し
ない自動測定が出来、測定精度の高い、しかも測
定時間の短い新しいタイプのラジアスメータを提
供することができる。
Furthermore, if the present invention is applied to a so-called radius meter that measures the radius of curvature of the base curve or front surface of a contact lens, the target image is focused twice on the surface of the contact lens and the center of curvature, and the objective lens is moved at that time. Based on the amount
Compared to conventional radius meters, which measure the radius of curvature of curves, etc., there is no need for a microscope optical system for target image observation and measurement, which conventional radius meters have, and therefore the measurement accuracy is improved. It is possible to provide a new type of radius meter that not only does not require any direct diopter adjustment, but also can perform automatic measurements without causing personal errors between operators, has high measurement accuracy, and has a short measurement time.

本発明は更に、マスク手段の情報量を多くする
ことが出来、従来のオルサモータはもちろん自動
レンズメータより安価な検出手段が利用でき、し
かも装置光学系や検出面にゴミやホコリがあつて
も測定が可能な外乱影響に強く高精度でしかも安
価な自動測定可能な曲率測定装置を提供すること
ができる。
Furthermore, the present invention can increase the amount of information in the mask means, and can use a detection means that is cheaper than the conventional Orsa motor or automatic lens meter, and can measure even if there is dirt or dust on the optical system or detection surface of the device. It is possible to provide a curvature measurement device that is resistant to disturbance effects, is highly accurate, and can perform automatic measurements at low cost.

以下本発明を角膜の曲率半径を測定するオフサ
ルモメータに適用した測定原理及び実施例を図面
を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The measurement principle and embodiments in which the present invention is applied to an off-salmometer for measuring the radius of curvature of the cornea will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明の測定原理を説明するための
斜視図であり、第2図はその平面図である。
FIG. 1 is a perspective view for explaining the measurement principle of the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof.

これらの図において、装置光軸O1に原点を有
するX0−Y0直交座標系を考える。角膜Cはその
光学中心OcをX0軸と平行な方向にEH、Y0軸と平
行な方向にEvずらして配置されておりかつ曲率
半径γ1の第1主径線(強主径線)がX0軸と平行
な軸と角度θr1だけ傾けて配置されているものと
する。またその第2主径線(弱主径線)の曲率半
径をγ2とする。第2主径線の角度はθ+90゜であ
る。
In these figures, consider an X 0 -Y 0 orthogonal coordinate system having its origin at the device optical axis O 1 . The cornea C is arranged with its optical center O c shifted E H in a direction parallel to the X 0 axis and E v in a direction parallel to the Y 0 axis, and has a first principal axis (strong principal axis) with a radius of curvature γ 1 . Assume that the radial line) is inclined by an angle θ r1 with respect to an axis parallel to the X 0 axis. Further, the radius of curvature of the second principal radial line (weak principal radial line) is assumed to be γ 2 . The angle of the second principal meridian is θ+90°.

被検角膜Cは、第2図に示すように半径φ/2の 円形光束で照明されており、この照明光束の角膜
Cによる反射光は、角膜頂点Ocから距離l隔て
られたマスクMに形成された直線開口A、B及び
Cで選択透過されて、このマスクMから距離d隔
てられた検出面Dに投影される。この直線開口A
及びBは1点iで互いに交差し、直線開口Cは直
線開口Aと交点jで、直線開口Bと交点kでそれ
ぞれ交差する。直線開口AはX0軸に対し角度θ1
傾斜しており、また直線開口BはX0軸に対し、
角度θ2で傾斜しているものとする。また両直線開
口A、Bの交差角はθとする。直線開口Aの長
さ、すなわち交点iとj間の長さをlA、直線開口
Bの長さ、すなわち交点iとk間の長ををlBとす
る。また直線開口Aの傾きをtanθ1=mAとし、直
線開口Bの傾きをtanθ2=mBとする。
The cornea C to be examined is illuminated with a circular light beam having a radius of φ/ 2 , as shown in FIG. The light is selectively transmitted through the formed linear apertures A, B, and C, and is projected onto a detection surface D that is separated from the mask M by a distance d. This straight opening A
and B intersect with each other at one point i, and the straight aperture C intersects with the straight aperture A at an intersection j and the straight aperture B at an intersection k, respectively. Linear opening A is at an angle θ 1 with respect to the X 0 axis
It is tilted, and the straight opening B is relative to the X 0 axis,
Assume that it is inclined at an angle θ 2 . Further, the intersecting angle of both straight apertures A and B is assumed to be θ. Let l A be the length of the straight aperture A, that is, the length between the intersections i and j, and l B be the length of the straight aperture B, that is, the length between the intersections i and k. Further, the slope of the straight aperture A is tanθ 1 =m A , and the slope of the straight aperture B is tanθ 2 =m B.

また、検出面Dでの直線開口A、B、Cに各々
対応した投影直線A′、B′及びCの検出は、検出
面Dに設けられたX−Y直交座標系のX軸上及び
Y軸でのこれら投影直線の交差点を検出する場合
についてのみ説明するが、検出面D全体を走査し
て検出してもよいことは言うまでもない。また検
出を面で行なう場合はマスクMに形成された直線
開口はA及びBの二本だけでよく、上述の交点
j、kはこの場合の直線開口A、Bの端点とな
る。
Furthermore, the projection straight lines A', B', and C corresponding to the linear apertures A, B, and C, respectively, on the detection surface D are detected on the X axis and Y axis of the X-Y orthogonal coordinate system provided on the detection surface D. Although only the case of detecting the intersection of these projected straight lines at the axis will be described, it goes without saying that the entire detection plane D may be scanned and detected. Further, when detection is performed on a surface, only two straight apertures A and B are required to be formed in the mask M, and the above-mentioned intersections j and k are the end points of the straight apertures A and B in this case.

さて、X軸及びY軸と投影直線A′、B′及び
C′の交差点xa1、xa2、xa3及びya1、ya2、ya3
ら直線はその内の任意の2点がきまればそ方程式
を決定できるので、検出点ya1とxa3から投影直
線A′の方程式が決定でき、同様に検出点xa1
ya2から投影直線B′の方程式が、検出点xa2とya3
から投影直線C′の方程式がそれぞれ決定できる。
投影直線の長さをlA′、投影直線B′の長さをlB′、
または投影直線A′の傾きをtanθ′1=mA′、投影直
線B′の傾きをtan2′=mB′をそれぞれ投影直線の方
程式から求める。これと上述のマスクMの直線開
口Aの長さをlA、その傾きmA、直線開口Bの長
さをlB、その傾きmBとから、 ψA・ψB(mA−mB)(d/Z−+1)2−〔ψA(mA −mB′)+ψB(mA′−mB)〕(d/Z+1) +(mA′−mB′)=0 ……(1)式 の二次方程式が得られ、但し、ψA、ψB である。この二次方程式の2根Z1、Z2は、それぞ
れマスクMから角膜Cの第1主径線の焦点Fr1
第2主径線の焦点Fr2までの距離を示している。
一般に球面反射光学系の焦点距離とその曲率半
径Rとは=R/2の関係であるので、この2根
Z1、Z2から角膜Cの第1及び第2主径線の曲率半
径r1、r2は、それぞれ r1=2(Z1−l) r2=2(Z2−l) ……(2)式 でもとめられる。
Now, the X axis and Y axis and the projection straight lines A', B' and
From the intersections xa 1 , xa 2 , xa 3 and ya 1 , ya 2 , ya 3 of C′, the equation of the straight line can be determined by determining any two points among them, so the projection from the detected points ya 1 and xa 3 The equation of the straight line A′ can be determined, and similarly the detection point xa 1 and
The equation of the projection straight line B′ from ya 2 is the detection point xa 2 and ya 3
The equation of the projection line C′ can be determined from the following.
The length of the projected straight line is lA′, the length of the projected straight line B′ is lB′,
Alternatively, the slope of the projection line A' is calculated as tan θ′ 1 = m A ′, and the slope of the projection line B′ is calculated as tan 2 ′ = m B ′, respectively, from the equation of the projection line. From this, the length of the linear aperture A of the mask M mentioned above is l A , its slope m A , the length of the linear aperture B is l B , and its slope m B , ψ A・ψ B (m A −m B ) (d/Z-+1) 2 - [ψ A (m A -m B ′) + ψ B (m A ′-m B )] (d/Z+1) + (m A ′-m B ′) = 0... …The quadratic equation of equation (1) is obtained, where ψ A and ψ B are It is. The second roots Z 1 and Z 2 of this quadratic equation are the focal point F r1 of the first principal axis of the cornea C from the mask M, respectively.
It shows the distance of the second principal meridian to the focal point F r2 .
In general, the relationship between the focal length of a spherical reflective optical system and its radius of curvature R is R/2, so this two roots
The radii of curvature r 1 and r 2 of the first and second principal meridians of the cornea C from Z 1 and Z 2 are r 1 = 2 (Z 1 - l) r 2 = 2 (Z 2 - l)... It can be determined by equation (2).

ここで、距離lは、公知の作動距離検出手段で
もとめた定数としもよいし、またリレー光学系を
使つてl=0になるようにマスクMを設定しても
よい。
Here, the distance l may be a constant determined by a known working distance detection means, or a relay optical system may be used to set the mask M so that l=0.

第1主径線r1の角度θr1は、 θr1=tan-1〔mA・ψ4(1+d/Z1)−mA′/ψA
1+d/Z1)−1〕……(3) として得られる。
The angle θ r1 of the first principal radial line r 1 is θ r1 = tan -1 [m A・ψ 4 (1+d/Z 1 )−m A ′/ψ A (
1+d/Z 1 )-1]...(3).

第3図は、上述の測定原理の第2の態様を示す
斜視図である。第3図の態様は、投影直線A′B′、
C′を検出面DのX−Y面上の二つのY軸すなわち
Y1軸及びY2軸と交差する位置から検出するもの
である。
FIG. 3 is a perspective view showing a second embodiment of the measurement principle described above. The embodiment of Fig. 3 is a projection straight line A′B′,
C' is the two Y axes on the X-Y plane of the detection surface D, i.e.
It is detected from the position intersecting the Y1 axis and Y2 axis.

第3図に示すように、投影直線は、y1、y2、y3
においてY1軸と交差し、y4、y5、y6においてY2
軸と交差する。したがつて、y2とy6から直線B′の
方程式が得られ、y1とy4から直線A′の方程式が、
また3とy5から直線C′の方程式がそれぞれ得られ
る。そしてこれら直線の方程式を基にして、直線
A′、B′のそれぞれの長さlA′、lB′及び傾きmA′、
mB′を求めることができ、また直線の交点i′、j′、
k′の座標を求めることができる。
As shown in Figure 3, the projected straight lines are y 1 , y 2 , y 3
Intersects the Y 1 axis at y 4 , y 5 , y 6 and Y 2
intersects the axis. Therefore, from y 2 and y 6 we get the equation of line B', and from y 1 and y 4 we get the equation of line A',
Also, the equation of the straight line C' can be obtained from 3 and y 5 , respectively. Then, based on these straight line equations, the straight line
The lengths of A′ and B′, l A ′, l B ′ and the slope m A ′,
m B ′ can be found, and the intersections of the straight lines i′, j′,
The coordinates of k′ can be found.

第4図は、測定原理の第3の態様を示す検出面
Dの部分のみを示す斜視図である。検出面Dにお
いて角度γで交差する斜交座標系X′−Y′考えた
場合の例である。この場合、第5図に示すように
投影直線は点X′1、X′2、X′3及びy′1、y′2、y′3
交差し、点X′3とy′2とから直線A′の方程式が、点
X′1、y′1とから直線B′の方程式が、点X′2、y′3
から直線C′の方程式がそれぞれ得られる。ここで
検出面上の斜交座標系X′−Y′と直交座標系X−
Y(またはマスク面上の直交座標系X0−Y0との間
に第6図に示すような関係があるとき、斜交座標
系X′−Y′から直交座標系X−Yへの変換は、次
式 x=X′ sinα+y′ sinβ+ξ y=−X′ cosα+y′ cosβ+η ……(4) を使つて変換でき、その後(1)〜(3)式を使つて計算
することにより被検角膜Cの形状特性を計算でき
る。
FIG. 4 is a perspective view showing only a portion of the detection surface D, showing a third aspect of the measurement principle. This is an example when considering an oblique coordinate system X'-Y' that intersects at an angle γ on the detection plane D. In this case, as shown in Fig. 5 , the projected straight lines intersect at points X ' 1 , X ' 2 , The equation of the straight line A′ from the point
The equation of straight line B' can be obtained from X' 1 and y' 1 , and the equation of straight line C' can be obtained from points X' 2 and y' 3 . Here, the oblique coordinate system X'-Y' and the orthogonal coordinate system X-
When there is a relationship as shown in Figure 6 between Y (or the orthogonal coordinate system X 0 - Y 0 on the mask surface), the conversion from the oblique coordinate system X'-Y' to the orthogonal coordinate system X-Y can be converted using the following equation x=X′ sinα+y′ sinβ+ξ y=−X′ cosα+y′ cosβ+η ...(4), and then calculated using equations (1) to (3) to obtain the corneal C to be examined. The shape characteristics of can be calculated.

あるいは、第1主径線の曲率半径r1、第2主径
線の曲率半径r2及び主径線角度θの算出にあたつ
ては、被検角膜Cに照明光束を照射する前に測定
光路中に装置光軸に垂直な反射面に照明光束を照
射し、その反射光束がマスクMの直線開口A、
B、Cで選択透過されたときの検出面Dへの投影
直線A′、B′、C′を斜交X′−Y′座標系で検出し、
長さlA、lBと傾きmA、mBを算出し、この値を初
期値とする。つぎに被検角膜Cを測定光路中に配
置し、同様に投影直線A′、B′、C′を検出し、そ
の長さlA′、lB′と傾きmA′、mB′を算出し、前記
初期値lA、lB、mA、mBと今回求めたlA′、lB′、
mA′、mB′とから被検角膜の形状特性すなわち曲
率半径r1、r2、主径線角度θを測定できる。この
ように、本発明は、座標系の取り方に無関係な装
置であり、以下の実施例で述べるごとく、リニア
ポジシヨンセンサをX′−Y′座標系の各軸にあわ
せて配置するとき、この配置位置はマスク上の
X0−Y0座標系とまつたく無関係に任意に配置で
きるため、装置製作上及び保守管理上非常にすぐ
れた特徴となる。
Alternatively, when calculating the radius of curvature r 1 of the first principal meridian, the radius of curvature r 2 of the second principal meridian, and the principal meridian angle θ, measurements are made before irradiating the test cornea C with the illumination light beam. An illumination light flux is irradiated onto a reflective surface perpendicular to the optical axis of the device in the optical path, and the reflected light flux passes through the linear aperture A of the mask M,
Detect the projected straight lines A', B', and C' onto the detection surface D when selectively transmitted at B and C using the oblique X'-Y' coordinate system,
Calculate the lengths l A and l B and the slopes m A and m B , and use these values as initial values. Next, place the cornea C to be examined in the measurement optical path, detect the projection straight lines A', B', and C' in the same way, and calculate their lengths l A ', l B ' and slopes m A ', m B '. The initial values l A , l B , m A , m B and the newly calculated l A ′, l B ′,
From m A ′ and m B ′, the shape characteristics of the cornea to be examined, that is, the radii of curvature r 1 , r 2 , and the main meridian angle θ can be measured. In this way, the present invention is a device that is independent of how the coordinate system is determined, and as described in the following embodiments, when the linear position sensor is arranged along each axis of the X'-Y' coordinate system, This placement position is on the mask.
Since it can be arranged arbitrarily regardless of the X 0 - Y 0 coordinate system, this is an extremely advantageous feature in terms of device manufacturing and maintenance management.

また、直線開口A、B、Cは、第7図に示すよ
うにマスクM上で実質的な交点でなく、仮想交点
i、、を有すればよい。このことは本発明
が、直線開口A、B、Cの投影直線A′、B′、
C′と、検出面上でのX′−Y′座標系の各軸との交
差点を検出し、この検出点から、投影直線の方程
式をもとめ、この方程式をもとに交差i′、j′、
k′の位置を計算により算出するものであるから、
交点i、j、kは現実にパターンとして存在する
必要はないものである。また、直線開口A、B、
Cは、第8図に示すように、マスクM上で三角形
を形成する必要もない、直線開口A、B、Cをそ
れぞれ、延長することにより、仮想的に三角形
i、j、kを形成すればよい。このような直線開
口A、B、Cも上述の原理と同様に被検角膜Cの
形状特性により変化をうけて、検出面Dに投影直
線A′、B′、C′を作る。すなわち、第9図に示す
ように、マスクM上のX0−Y0座標系に仮想三角
形i、j、kを作る直線開口A、B、Cは、検出
面D上のX′−Y′斜交座標系でX′1、X′2、X′3及び
y′1、y′2、y′3として検出され、第5図と同様の原
理で、投影直線A′、B′、C′の方程式がそれぞれ
算出でき、ゆえにこの算出された投影直線A′、
B′、C′の方程式から仮想三角形i′、j′、k′を算出
できる。そして、仮想三角形i、j、kと仮想三
角形i′、j′、k′とから長さlA、lB、lA′、lB′と傾

mA、mB、mA′、mB′を求め第(1)〜第(3)式により
同様に被検角膜の曲率半径r1、r2及び軸角度θを
算出できる。
Furthermore, the linear openings A, B, and C may have virtual intersections i, . . . instead of actual intersections on the mask M, as shown in FIG. This means that the present invention provides projection straight lines A', B',
Detect the intersection of C′ and each axis of the X′-Y′ coordinate system on the detection plane, find the equation of the projected straight line from this detection point, and use this equation to find the intersection i′, j′ ,
Since the position of k′ is calculated,
Intersections i, j, and k do not actually need to exist as a pattern. In addition, straight openings A, B,
As shown in FIG. 8, C can virtually form triangles i, j, and k by extending linear openings A, B, and C, respectively, which do not need to form triangles on mask M. Bye. Such linear apertures A, B, and C are also changed according to the shape characteristics of the cornea C to be examined, similar to the above-mentioned principle, to form projected straight lines A', B', and C' on the detection surface D. That is, as shown in FIG. 9, linear apertures A, B, and C that create virtual triangles i, j, and k in the X0 - Y0 coordinate system on the mask M are X'-Y' on the detection surface D. X′ 1 , X′ 2 , X′ 3 and
are detected as y′ 1 , y′ 2 , y′ 3 , and the equations of projection straight lines A′, B′, and C′ can be calculated respectively using the same principle as shown in FIG. ,
Virtual triangles i′, j′, and k′ can be calculated from the equations of B′ and C′. Then, from virtual triangles i, j, k and virtual triangles i′, j′, k′, lengths l A , l B , l A ′, l B ′ and slopes are obtained.
By obtaining m A , m B , m A ′, and m B ′, the radius of curvature r 1 , r 2 and the axis angle θ of the cornea to be examined can be similarly calculated using equations (1) to (3).

アライメント量α、βの算出は第(5)式と同様に
直線A、B、Cで形づくられる三角形i、j、k
よりあらかじめ ΔX=Xi+Xj+Xk ΔY=yi+yj+yk ……(5) を計算記憶しておき、直線A′、B′、C′よりi′、j′

k′を算出し、 ΔX′=X′i+X′j+X′k ΔY′=y′i+y′j+y′k ……(6) を求める事より水平、垂直方向アライメント量
α、βは以下のように求めることができる。
The alignment amounts α and β are calculated using the triangles i, j, and k formed by straight lines A, B, and C, as in equation (5).
Calculate and memorize ΔX=X i +X j +X k ΔY=y i +y j +y k ...(5) in advance, and from straight lines A′, B′, and C′, i′, j′
,
k′ and find ΔX′=X′ i +X′ j +X′ k ΔY′=y′ i +y′ j +y′ k ...(6), the horizontal and vertical alignment amounts α and β are as follows. It can be found as follows.

ここに A=X cosθr1+Y sinθr1 B=X sinθr1+Y cosθr1 ……(8) これは第6図のような斜交座標系においては(4)
式の変換を行つて計算すれば、アライメント量
α、βを求める事が可能あることを示すものであ
る。
Here, A=X cosθ r1 +Y sinθ r1 B=X sinθ r1 +Y cosθ r1 ...(8) In the oblique coordinate system as shown in Figure 6, this becomes (4)
This shows that it is possible to obtain the alignment amounts α and β by converting the equations and calculating.

マスクMの直線開口に対応する検出面Dでの投
影直線の検出点xa1、xa2、xa3、ya1、ya2、ya3
やy1、y2、y3、y4、y5、y6、あるいはx1′、x2′、
x3′、y1′、y2′、y3′がそれぞれどの直線開口に対応
しているかを判別するためには、直線開口の開口
の幅を違えるとか、或いは1本の直線開口の代り
に2本又は3本の直線開口群を用いるとかの方法
を講じればよい。例えばマスク上の直線開口とし
ては、2組の平行直線開口を互いに直交させた配
置を用いることが望ましい。直線開口の交点の投
影が座標軸上に位置する場合には、各直線開口間
で幅に差を持たせたり、一方の直線開口の代りに
複数本の直線開口群を用いたりしても、その投影
直線の中心位置の算出が困難になることが考えら
れるが、この問題は、マスク上の直線開口におい
て、直線の交差部で一方の直線を切断し、適当な
間隙を設けることにより解決できる。
Detection points xa 1 , xa 2 , xa 3 , ya 1 , ya 2 , ya 3 of the projected straight line on the detection surface D corresponding to the straight aperture of the mask M
or y 1 , y 2 , y 3 , y 4 , y 5 , y 6 , or x 1 ′, x 2 ′,
In order to determine which linear aperture x 3 ′, y 1 ′, y 2 ′, and y 3 ′ correspond to, it is necessary to change the width of the linear aperture, or to use a linear aperture instead of one linear aperture. A method such as using a group of two or three straight apertures may be used. For example, as the linear openings on the mask, it is desirable to use an arrangement in which two sets of parallel linear openings are orthogonal to each other. If the projection of the intersection of the straight apertures is located on the coordinate axis, even if the widths of the straight apertures are different or a group of multiple straight apertures is used instead of one straight aperture, the Although it may be difficult to calculate the center position of the projected straight line, this problem can be solved by cutting one of the straight lines at the intersection of the straight lines in the straight line opening on the mask and providing an appropriate gap.

第10図は、本発明の第1の実施例を示す光学
配置図である。本実施例は前述の測定原理を利用
したオフサルモメータである。
FIG. 10 is an optical layout diagram showing the first embodiment of the present invention. This embodiment is an off-salmometer that utilizes the measurement principle described above.

本実施例は、検出面D上で検出器の光学的共役
像が斜交するようにイメージローテーターを組合
せて1本のリニア型ポジシヨンセンサを検出器と
して利用しているが、本発明においては、これに
限定されずに、平面型ポジシヨンセンサや交差す
る二本のリニア型ポジシヨンセンサあるいは平行
な2本のポジシヨンセンサを利用しても検出でき
ることは前述の原理説明から明らかである。
In this embodiment, one linear position sensor is used as a detector by combining an image rotator so that the optical conjugate images of the detector are obliquely crossed on the detection surface D, but in the present invention, It is clear from the above explanation of the principle that the detection is not limited to this, but can also be performed using a flat position sensor, two intersecting linear position sensors, or two parallel position sensors.

照明光学系1の光源として発光波長の互いに異
なる二つの赤外発光ダイオード30,31を使用
する。発光ダイオード30から光はダイクロイツ
クプリズム面32のダイクロイツク面32aを透
過しコンデンサレンズ7に入射する。一方、発光
ダイオード31からの光はダイクロイツク面32
aを反射して、同様にコンデンサレンズ7に入射
する。
Two infrared light emitting diodes 30 and 31 having different emission wavelengths are used as light sources of the illumination optical system 1. Light from the light emitting diode 30 passes through the dichroic surface 32a of the dichroic prism surface 32 and enters the condenser lens 7. On the other hand, the light from the light emitting diode 31 is transmitted to the dichroic surface 32.
a is reflected and similarly enters the condenser lens 7.

コンデンサレンズ7からの射出光は、ピンホー
ル板10のピンホールを通つて、このピンホール
にその焦点位置をもつコリメータレンズ33によ
つて平行光束とされたのち、装置光軸O1上に傾
設された微小ミラー34によつて反射され、光軸
O1と平行に被検角膜Cに照射される。固視光学
系3は、照明光学系1に傾設されたハーフミラー
20によつて、その固視標像を被検眼に照明して
いる。
The light emitted from the condenser lens 7 passes through the pinhole of the pinhole plate 10, is made into a parallel beam by the collimator lens 33 whose focal point is at this pinhole, and is then tilted onto the optical axis O1 of the device. It is reflected by the provided micromirror 34, and the optical axis
The cornea C to be examined is irradiated parallel to O 1 . The fixation optical system 3 uses a half mirror 20 tilted in the illumination optical system 1 to illuminate the fixation target image onto the subject's eye.

測定光学系2には、第1のリレーレンズ14の
後方に、マスク板35が配置されている。マスク
板35には、太い直線開口25,26を平行に形
成し、かつこの平行直線開口25,26に直交す
る細い3本の直線開口を1組とした直線開口群2
7と28をそれぞれ平行に形成してなる。このマ
スク板35の太い直線開口と細い3本の直線開口
群の交点i、lはX0軸上にあり、交点j、kは
Y0軸上にある。そしてそれら交点は、第11図
bに示すように、直線開口群27が直線開口25
で切断された型となつている。また、直線開口2
6と直線開口群28についても同様である。この
マスク板35のリレーレンズ14による共役像は
図中Mの位置に結像されている。またマスク板3
5の後方には第2のリレーレンズ群36が配置さ
れており、その後方にダイクロイツクプリズム3
2と同一の光学特性を有するダイクロイツクミラ
ー37が傾設されている。このダイクロイツクミ
ラー37によつて、測定光路は、第1光路120
と第12光路121とに二分される。第1光路12
0は、ミラー122、ダイクロイツクミラー12
3、第3リレーレンズ124から構成されてい
る。一方、第2光路121は、イメージロテータ
125、ミラー126、ダイクロイツクミラー1
23、第3リレーレンズ124から構成されてい
る。そして、第3リレーレンズ124の後方に
は、リニアポジシヨンセンサ38が構成されてい
る。このリニアポジシヨンセンサ38は、第1リ
レーレンズ14、第2リレーレンズ群36、第3
リレーレンズ124により、その光学的共役像を
図中Dの位置に作るとともに、第2光路121の
イメージロテータ125により、その共役検出面
D上で所定角度γで交差する仮想的な二本のリニ
アセンサとして作用する。
In the measurement optical system 2, a mask plate 35 is arranged behind the first relay lens 14. The mask plate 35 has a linear aperture group 2 in which thick linear apertures 25 and 26 are formed in parallel and three thin linear apertures perpendicular to the parallel linear apertures 25 and 26 are formed.
7 and 28 are formed parallel to each other. The intersection points i and l of the thick linear aperture of this mask plate 35 and the group of three thin linear apertures are on the X0 axis, and the intersection points j and k are on the X0 axis.
Y is on the 0 axis. As shown in FIG. 11b, the intersection points are such that the straight aperture group 27
It is shaped like a cut piece. Also, straight opening 2
6 and the linear aperture group 28 as well. A conjugate image of this mask plate 35 by the relay lens 14 is formed at a position M in the figure. Also mask board 3
A second relay lens group 36 is arranged behind the dichroic prism 3.
A dichroic mirror 37 having the same optical characteristics as 2 is tilted. By this dichroic mirror 37, the measurement optical path is changed to the first optical path 120.
and a twelfth optical path 121. First optical path 12
0 is mirror 122, dichroic mirror 12
3. It is composed of a third relay lens 124. On the other hand, the second optical path 121 includes an image rotator 125, a mirror 126, and a dichroic mirror 1.
23, and a third relay lens 124. A linear position sensor 38 is configured behind the third relay lens 124. This linear position sensor 38 includes a first relay lens 14, a second relay lens group 36, and a third relay lens group 36.
The relay lens 124 creates an optical conjugate image at position D in the figure, and the image rotator 125 of the second optical path 121 creates two virtual images that intersect at a predetermined angle γ on the conjugate detection surface D. Acts as a linear sensor.

コリメータレンズ33を射出した発光ダイオー
ド30又は31からの平行光束は角膜Cで反射さ
れ被検角膜Cの曲面特性すなわち第1と第2主径
線の曲率半径γ1、γ2と主径線角度θに応じて偏向
されたのち、リレーレンズ14を通りマスク板3
5の直線開口25,26,27及び28で選択透
過され、リレーレンズ群36、第1光路120又
は第2光路121を通つてリニアセンサ38に到
達する。このとき投影直線は被検角膜Cの曲面特
性に応じて変形を受け、たとえば第12図のよう
になる。此処で、各投影直線又は投影直線群と座
標軸X′、Y′との交差X1′、X2′、X3、X4′、y1′、
y2′、y3′、y4′を求め、上記第(1)〜第(3)式に従つて
所要の演算を施すことにより、被検角膜Cの曲面
特性を得ることができる。図示実施例において
は、発光波長の異る2個の発光ダイオード30,
31が、交互に点滅させられ、一方の発光ダイオ
ード30からの光は、照明光学系1から測定光学
系2のダイクロイツクミラー37を透過して第1
光路120を通りリニアセンサ38を到達し、た
とえばX′軸についての検出を行ない、他方の発
光ダイオード31からの光は、照明光学系1から
測定光学系2のダイクロイツクミラー37で反射
されイメージロテータ125を有する第2光路1
21を通つてリニアセンサ38に到達して、
Y′軸についての検出を行なう。
The parallel light beam from the light emitting diode 30 or 31 that exits the collimator lens 33 is reflected by the cornea C, and the curved surface characteristics of the cornea C to be examined, that is, the radii of curvature γ 1 and γ 2 of the first and second principal meridians, and the principal meridian angle After being deflected according to θ, it passes through the relay lens 14 and passes through the mask plate 3.
The light is selectively transmitted through the linear apertures 25, 26, 27, and 28 of No. 5, and reaches the linear sensor 38 through the relay lens group 36, the first optical path 120, or the second optical path 121. At this time, the projection straight line is deformed according to the curved surface characteristics of the cornea C to be examined, and becomes, for example, as shown in FIG. 12. Here, the intersections of each projected straight line or group of projected straight lines with the coordinate axes X′, Y′ are X 1 ′, X 2 ′, X 3 , X 4 ′, y 1 ′,
By determining y 2 ′, y 3 ′, and y 4 ′ and performing necessary calculations according to equations (1) to (3) above, the curved surface characteristics of the cornea C to be examined can be obtained. In the illustrated embodiment, two light emitting diodes 30 with different emission wavelengths,
31 are blinked alternately, and the light from one light emitting diode 30 is transmitted from the illumination optical system 1 through the dichroic mirror 37 of the measurement optical system 2 to the first light emitting diode 30.
The light from the other light emitting diode 31 reaches the linear sensor 38 through the optical path 120 and performs detection, for example, on the X' axis. Second optical path 1 with theta 125
21 and reaches the linear sensor 38,
Detection is performed on the Y′ axis.

次に、第13図を参照すると、発光ダイオード
30,31には、これを駆動するためのフリツプ
フロツプ60が接続され、このフリツプフロツプ
60は、駆動回路61からの走査開始パルスによ
り作動させられる。リニアセンサ38としては、
たとえば1728素子からなるCCDを用い、その出
力は増巾器62により増巾されてサンプルホール
ド回路63に与えられる。サンプルホールド回路
63の出力は比較器64に与えられ、この比較器
64において基準設定器65からの基準値と比較
されて2値化され、出力701を生じる。駆動回
路61は、走査開始パルス702及びクロツクパ
ルス703を発生し、これらのパルスは、センサ
ー38に与えられる。第14図は、それらパルス
を示すもので、aは走査開始パルス、bはクロツ
クパルス、cはサンプホホールド回路63の出力
パルス、dは比較器64の出力701をそれぞれ
示す。
Next, referring to FIG. 13, a flip-flop 60 for driving the light emitting diodes 30 and 31 is connected to the light emitting diodes 30 and 31, and this flip-flop 60 is activated by a scan start pulse from a drive circuit 61. As the linear sensor 38,
For example, a CCD consisting of 1728 elements is used, and its output is amplified by an amplifier 62 and given to a sample and hold circuit 63. The output of the sample and hold circuit 63 is applied to a comparator 64, where it is compared with a reference value from a reference setter 65 and binarized to produce an output 701. Drive circuit 61 generates a scan start pulse 702 and a clock pulse 703, which are applied to sensor 38. FIG. 14 shows these pulses, where a shows the scan start pulse, b shows the clock pulse, c shows the output pulse of the sample hold circuit 63, and d shows the output 701 of the comparator 64.

このような構成において、センサ38により走
査を行なう場合、直線開口の各々の投影直線がセ
ンサ38上のどの位置に到達したかを検出する必
要がある。そのためには、投影直線の幅に相当す
る出力パルスの中心がセンサー38のどの検知素
子上にあるかを検出すればよく、たとえば、各出
力パルスの立上りと立下りの中央の位置までを、
クロツクパルスにより計数することにより目的が
達成される。このための回路を第15図に示す。
第15図において、比較器64からの出力701
は立上り検出器40a及び立下り検出器40bに
与えられ、走査開始パルス702及びクロツクパ
ルス703は計数器41に与えられる。計数器4
1はまず走査開始パルス702によつてクリアー
されたのちクロツクパルス703を計数する。計
数器41の出力は、ラツチ回路44に供給されて
おり、ラツチ回路44は、立上り検出器40aの
出力401で計数器41の出力をラツチする。こ
の時のラツチ回路44の出力は、たとえば第14
図のパルスL1の前端のセンサ28上における位
置を表わす。ゲート回路42は、出力パルス70
1が“1”の期間中、あらかじめ走査開始パルス
702によりクリアされている計数器43にクロ
ツクパルスを供給する。ゲート回路42の出力を
第16図にgで示す。したがつて、計数器43の
出力は、センサ38上に投影された投影直線幅に
等しい値を示す。計数器43が2進計数器である
ならゲート回路42の出力の最下位ビツトを切り
捨てて1ビツト下位ビツト方向にシフトした値と
ラツチ回路44の出力とを加算器47にて加算す
ることにより、センサ38に投影された投影直線
の中心位置が求められる。46は遅延回路であ
り、立下り検出器40bの出力402をΔtだけ
遅延させる。この様子を第16図にfとして示
す。遅延回路46の出力は、カウンタデコーダ4
8に与えられる。このカウンタデコーダ48は、
加算器47の出力をシーケンスシヤルにラツチ1
91,192……198までラツチさせる為のも
のである。尚、遅延回路46の出力は、カウンタ
43のリセツトにも用いられている。
In such a configuration, when scanning is performed by the sensor 38, it is necessary to detect which position on the sensor 38 each projected straight line of the linear aperture has reached. To do this, it is only necessary to detect on which sensing element of the sensor 38 the center of the output pulse corresponding to the width of the projected straight line is located.
The purpose is achieved by counting by clock pulses. A circuit for this purpose is shown in FIG.
In FIG. 15, output 701 from comparator 64
is applied to a rising edge detector 40a and a falling edge detector 40b, and a scan start pulse 702 and a clock pulse 703 are applied to a counter 41. Counter 4
1 is first cleared by a scan start pulse 702 and then counts clock pulses 703. The output of the counter 41 is supplied to a latch circuit 44, which latches the output of the counter 41 at the output 401 of the rising edge detector 40a. The output of the latch circuit 44 at this time is, for example, the 14th
It represents the position on the sensor 28 of the front end of the pulse L 1 in the figure. The gate circuit 42 outputs an output pulse 70
1 is "1", a clock pulse is supplied to the counter 43, which has been cleared in advance by the scan start pulse 702. The output of the gate circuit 42 is indicated by g in FIG. Therefore, the output of the counter 43 indicates a value equal to the width of the projected straight line projected onto the sensor 38. If the counter 43 is a binary counter, the adder 47 adds the value obtained by discarding the least significant bit of the output of the gate circuit 42 and shifting it by one bit toward the lower bit, and the output of the latch circuit 44. The center position of the projected straight line projected onto the sensor 38 is determined. A delay circuit 46 delays the output 402 of the falling edge detector 40b by Δt. This state is shown as f in FIG. 16. The output of the delay circuit 46 is sent to the counter decoder 4
given to 8. This counter decoder 48 is
Latch the output of the adder 47 to the sequence serial1
This is for latching up to 91, 192...198. Note that the output of the delay circuit 46 is also used to reset the counter 43.

以上の回路により、センサ38の一走査が終了
するとラツチ191にはセンサー上の一番最初に
現われた投影直線の中心の位置が、ラツチ192
には、2番目の投影直線の中心位置がそれぞれ保
持される。たとえば、センサ38が、第17図の
Y′軸に沿つて走査されると、センサ38には、
第14図のcの様に8本の投影直線に対応する信
号が表われる。従つて、ラツチ回路には、191
〜198までの8回路が必要である。
With the above circuit, when one scan of the sensor 38 is completed, the position of the center of the projection straight line that appears first on the sensor is displayed on the latch 191.
The center position of the second projection straight line is held respectively. For example, if sensor 38 is
When scanned along the Y' axis, sensor 38 has
Signals corresponding to eight projection straight lines appear as shown in c in FIG. 14. Therefore, the latch circuit has 191
8 circuits from 198 to 198 are required.

第15図において、45は、デジタル比較器で
あり、基準値発生器50の出力と計数器43の出
力を比較して比較出力をラツチ191〜198に
供給する。これは、投影直線の内の太い投影直線
によるセンサ上の交差点の位置を表わすデータ
か、細い投影直線によるものかを判別する為のも
のである。従つて、各ラツチの出力は、投影直線
の中心の位置の情報とその線幅の大小の情報を合
せて判定回路51に送り込まれる。マスクの直線
開口を一本の太い直線開口と3本の細い直線開口
により構成したのは、すでに述べた通り、センサ
38上に投影される投影直線の判別を容易にする
為である。これを第18図を用いて詳しく説明す
る。第18図は、投影直線の交差部を拡大したも
のである。25は太い投影直線、27は、25と
の判別を容易に行なうことのできる程度に細い3
本の投影直線27−1、27−2、27−3から
なる投影直線群である。
In FIG. 15, 45 is a digital comparator which compares the output of the reference value generator 50 and the output of the counter 43 and supplies a comparison output to the latches 191-198. This is to determine whether the data represents the position of the intersection on the sensor due to a thick projected straight line among the projected straight lines or a thin projected straight line. Therefore, the output of each latch is sent to the determination circuit 51 together with information on the position of the center of the projected straight line and information on the size of the line width. The reason why the linear aperture of the mask is composed of one thick linear aperture and three thin linear apertures is to facilitate the discrimination of the projected straight line projected onto the sensor 38, as described above. This will be explained in detail using FIG. 18. FIG. 18 is an enlarged view of the intersection of the projected straight lines. 25 is a thick projected straight line, and 27 is a thin projection line 3 that can be easily distinguished from 25.
This is a group of projected straight lines consisting of projected straight lines 27-1, 27-2, and 27-3 of the book.

今、センサ38がa又はeの位置でパターンを
走査するなら太い投影直線25の中心をセンサ上
のこの投影直線の位置と判定し、3本の細い投影
直線の内の中央の投影直線27−2の中心を投影
直線群27の位置と検出できる。投影直線の走査
がbの位置で行なわれると、センサ24には、投
影直線25、27−2、27−3による出力が表
われ、cの位置では、投影直線27−1、25、
27−3、dの位置では、投影直線27−1、2
7−2、25の順に出力される。従つて、センサ
上に細い投影直線が2本しか投影されなかつた時
は、次の判定を行なう事により各直線及び直線群
の中心の位置を検出かつ判定することができる。
Now, if the sensor 38 scans the pattern at position a or e, the center of the thick projection straight line 25 is determined to be the position of this projection straight line on the sensor, and the central projection straight line 27- 2 can be detected as the position of the projected straight line group 27. When the projection straight line is scanned at the position b, outputs from the projection straight lines 25, 27-2, 27-3 appear on the sensor 24, and at the position c, the outputs from the projection straight lines 27-1, 25,
At the position 27-3, d, the projection straight line 27-1, 2
7-2 and 25 are output in this order. Therefore, when only two thin projected straight lines are projected onto the sensor, the position of the center of each straight line and group of straight lines can be detected and determined by performing the following determination.

常に太い投影直線によるセンサ出力の中央の
位置をセンサ上で検出された投影直線25の位
置とする。
The center position of the sensor output based on the thick projection straight line is always the position of the projection straight line 25 detected on the sensor.

(2) 細い投影直線による出力が3本分センサ出力
に現われている時は、中間の投影直線の中央の
位置センサ上で検出された投影直線群27の位
置とする。
(2) When outputs from three thin projection straight lines appear in the sensor output, the position of the projection straight line group 27 detected on the central position sensor of the intermediate projection straight line is taken as the position.

(3) 細い投影直線による出力が2本しか出力され
なかつた時は、 (a) 太、細、細の順ならば、最初の細い投影直
線の中央を、 (b) 細、太、細の順ならば、2本の細い直線で
はさまれる中央の位置を、 (c) 細、細、太の順ならば、2番目の細い直線
中央を、 センサ上で検出された投影直線群27の位置と
する。
(3) When only two thin projection straight lines are output, (a) If the order is thick, thin, thin, then the center of the first thin projection straight line, (b) Thin, thick, thin. (c) If the order is thin, thin, thick, the center of the second thin line is the position of the projected straight line group 27 detected on the sensor. shall be.

以上の判定を第15図に示す判定回路51にて
行なう。判定回路51をランダムロジツクにて構
成する事も可能であるが、好ましい構成例として
は、判定回路を含めてそれ以降のデータ処理をマ
イクロプロセツサによつて行なうのが良い。マイ
クロプロセツサを用いて上記のごとき判定を行な
わせることは、当業者にとつては容易であろう。
The above determination is made by the determination circuit 51 shown in FIG. Although it is possible to construct the determination circuit 51 using random logic, it is preferable that the subsequent data processing including the determination circuit be performed by a microprocessor. It will be easy for those skilled in the art to make the above determination using a microprocessor.

以上の説明は、投影直線25と投影直線群27
との交差部についてのものであるが、他の交差部
分に於ても同様の方法により判定できることは、
言うまでもない。なお、センサ出力としては、4
つの交差部に対応する出力が一走査にて出力され
るが、センサの中央の位置にて2つの区分に分割
し、各区分についてそれぞれ上記の判定をするこ
とで第17図に示すy′1、y′2、y′3、y′4のセンサ上
の位置を検出できる。
The above explanation is based on the projection straight line 25 and the projection straight line group 27.
Although this is about the intersection with
Needless to say. In addition, the sensor output is 4
The output corresponding to two intersections is output in one scan, but by dividing it into two sections at the center position of the sensor and making the above judgment for each section, y' 1 as shown in Fig. 17 is obtained. , y′ 2 , y′ 3 , y′ 4 on the sensor can be detected.

以上述べた測定原理に基づくオフサルモメータ
の全体の構成例を第19図に示す。第19図にお
いて700は、第13図に示した回路及び第10
図の光学系により構成される。1000は、第1
5図に示した回路からなり、マスク35のそれぞ
れの投影直線のセンサ上での位置をマイクロプロ
セツサ52に入力する。マイクロプロセツサ52
は、データメモリ部53、プログラムメモリ部5
4、表示器インターフエース部55、プリンター
インターフエース部57、及びマイクロプロセツ
サによる演算結果を出力する出力レジスタ群29
1〜295により構成されるが、これも又、マイ
クロプロセツサを扱う分野に於ては、この様な構
成を達成するのは、容易なことである。
FIG. 19 shows an example of the overall configuration of an off-salmometer based on the measurement principle described above. In FIG. 19, 700 represents the circuit shown in FIG.
It consists of the optical system shown in the figure. 1000 is the first
The circuit consists of the circuit shown in FIG. 5, and inputs the position of each projection straight line of the mask 35 on the sensor to the microprocessor 52. Microprocessor 52
are the data memory section 53 and the program memory section 5.
4. Display interface unit 55, printer interface unit 57, and output register group 29 that outputs the results of calculations by the microprocessor.
1 to 295, but it is also easy to achieve such a configuration in the field of microprocessors.

最初のセンサの一走査によりy′1、y′2、y′3、y′4
の位置が得られると、次の走査で、マスク35を
照明する発光ダイオードが切り替えられる。発光
ダイオードが切り替ると発光波長が違う為、光学
系による光路が、切り替り、等価的に第17図に
於てセンサがX′軸に沿つて走査したことになる。
従つてx′1、x′2、x′3、x′4のセンサ上の位置が求
められることとなる。
With one scan of the first sensor, y′ 1 , y′ 2 , y′ 3 , y′ 4
Once the position is obtained, the light emitting diode illuminating the mask 35 is switched in the next scan. When the light emitting diode is switched, the emission wavelength is different, so the optical path by the optical system is switched, and equivalently, the sensor scans along the X' axis in FIG. 17.
Therefore, the positions of x′ 1 , x′ 2 , x′ 3 , and x′ 4 on the sensor are determined.

このようにして、センサ38上の投影直線の位
置が求められると、以下の演算処理により被検眼
の角膜の曲面特性が計算される。
Once the position of the projection straight line on the sensor 38 is determined in this way, the curved surface characteristics of the cornea of the eye to be examined are calculated by the following calculation process.

() 投影直線25,26、投影直線群27,
28の方程式を求め、投影直線群27の勾配
m′A、投影直線26の勾配をm′Bとする。
() Projected straight lines 25, 26, projected straight lines 27,
Find the equation 28 and calculate the slope of the projected straight line group 27.
Let m'A be the slope of the projection straight line 26 and be m'B .

() 投影直線25,26に挟まれる投影直線
群27の長さを求、その長さをl′Aとする。
() Find the length of the projected straight line group 27 sandwiched between the projected straight lines 25 and 26, and let the length be l' A .

() 投影直線群27,28に挟まれる投影直
線26の長さを求め、その長さをl′Bとする。
() Find the length of the projected straight line 26 sandwiched between the projected straight line groups 27 and 28, and let the length be l' B.

() アライメント量α、βの計算は、第17
図i、j、k、lのそれぞれの座標を(x′i
x′i)、(x′j、y′j)、(x′k、y′k)、(x′l、y
l)、とす
るとき、水平方向アライメント量α(X軸方
向)、及び垂直方向アライメント量β(Y軸方
向)は、(5)、(6)式を4交点の場合に拡張し、 ΔX=xi+xj+xk+xl ΔY=yi+yj+yk+yl ……(5)′ とし、またその検出面D上の交点から ΔX′=x′i+x′j+x′k+x′l ΔY′=y′i+y′j+y′k+y′l ……(6)′ を求め、ここでΔX=ΔY=0となるようにマ
スク上の直線パターンをあらかじめ形成するこ
とにより、前記(7)式の分母を「4」として計算
する。
() Calculation of alignment amounts α and β is performed in the 17th
Let the coordinates of figures i, j, k, l be (x′ i ,
x′ i ), (x′ j , y′ j ), (x′ k , y′ k ), (x′ l , y
' l ), then the horizontal alignment amount α (X-axis direction) and the vertical alignment amount β (Y-axis direction) are expressed as ΔX by extending equations (5) and (6) to the case of four intersections. =x i +x j +x k +x l ΔY=y i +y j +y k +y l ...(5)', and from the intersection on the detection plane D, ΔX'=x' i +x' j +x' k +x' l ΔY′=y′ i +y′ j +y′ k +y′ l ...(6)′ is obtained, and by forming a straight line pattern on the mask in advance so that ΔX=ΔY=0, the above ( 7) Calculate with the denominator of the formula as "4".

(V) 前述した方程式に基づく演算処理をマイ
クロプロセツサにより行なつて、所要の曲面特
性を求める。
(V) A microprocessor performs arithmetic processing based on the above-mentioned equations to obtain desired curved surface characteristics.

このようにして得られた結果は、第1主径線曲
率半径r1、第2主径線曲率半径r2、主径線角度
θ、及びアライメント量α、βとして第19図に
示す表示器56、プリンタ58、出力レジスタ2
91〜295に出力される。尚、表示器56に、
2次元表示の可能な装置(例えばCRT−デスプ
レイ装置等)を用いることにより、アライメント
量α、β、及び主径線角度θは、2次元のパター
ンとして表示する事ができる。これを行なうこと
により、被検角膜とオフサルモメータとのアライ
メントを容易に、かつ素早く行なえるという利点
がある。
The results obtained in this manner are displayed on the display shown in FIG. 56, printer 58, output register 2
91-295. Furthermore, on the display 56,
By using a device capable of two-dimensional display (for example, a CRT display device, etc.), the alignment amounts α, β, and the main meridian angle θ can be displayed as a two-dimensional pattern. By doing this, there is an advantage that alignment between the cornea to be examined and the ophthalmometer can be easily and quickly performed.

また、アライメント量出力レジスタを、オフサ
ルモメータ筐体を電気・機械駆動して左右上下に
移動させる移動機構に接続すれば、アライメント
が自動的に出来ることは前述の第1実施例と同様
である。
Furthermore, if the alignment amount output register is connected to a movement mechanism that electrically and mechanically drives the off-salmometer housing to move it left, right, up and down, alignment can be automatically performed, as in the first embodiment described above. .

第20図は本発明の第2の実施例を示す部分光
学配置図である。第10図と同一作用をする構成
部分は同一符号を付して説明を省略する。この実
施例は、第10図でイメージロテータ21を使つ
て像を回転したかわりに、平行平面ガラス301
に光軸302に対し角度をもたせて配置し、この
平行平面ガラス301を301aの位置と301
bの位置に変化させることにより、第21図に示
すように共役検出面D上でセンサ38を38′の
位置へ平行移動させると同様か、あるいは2本の
センサ38,38′を平行に配したと同様の効果
をあたえるものである。
FIG. 20 is a partial optical arrangement diagram showing a second embodiment of the present invention. Components having the same functions as those in FIG. 10 are designated by the same reference numerals, and explanations thereof will be omitted. In this embodiment, instead of rotating the image using the image rotator 21 in FIG.
The parallel plane glass 301 is placed at an angle to the optical axis 302, and the parallel plane glass 301 is placed at a position of 301a and
By changing the position to b, the sensor 38 is moved in parallel to the position 38' on the conjugate detection surface D as shown in FIG. 21, or the two sensors 38 and 38' are arranged in parallel. It gives the same effect as .

センサが38の位置にあるとき、e1〜e4の点を
検出し、38′の位置にあるときはe′1〜e′4の点を
検出し、これから投影直線25〜28の方程式が
算出でき、以下第1実施例と同様の演算で被検角
膜Cの曲面特性を測定できる。
When the sensor is at position 38, it detects points e 1 to e 4 , and when it is at position 38', it detects points e' 1 to e' 4. From this, the equation of projection line 25 to 28 is obtained. The curved surface characteristics of the cornea C to be examined can be measured by calculations similar to those in the first embodiment.

第22図は、本発明の第3の実施例を示す光学
配置図であり、照明光学系1と固視光学系3は第
10図と同様の構成を有するので簡略化して示し
てある。また第100図と同様の構成要素には同
一の符号を附して説明を省略する。本実施例で
は、マスク35を二つのマスク35−1、35−
2にわけ、マスク35−1には、第11図aの直
線開口25,26を、マスク35−2には直線開
口群27,28を形成し、リレーレンズ14によ
る共役マスク面M上で仮想的に1つに合成する。
リレーレンズ14の後方にはダイクロイツクミラ
ー37が配置され、その後方の光路を第1光路1
20と第2光路121に二分する。第1光路には
前述のマスク35−1が、第2光路121にはマ
スク35−2がそれぞれ配置される。マスク35
−1を通過した光束はハーフミラー303でさら
に二分割され、その反射光束はリニアポジシヨン
センサ38に、その透過光束はリニアポジシヨン
センサ302に入射する。また同様にマスク35
−2を通過した光束もハーフミラー303で反射
及び透過され、それぞれリニアセンサ38,30
2に入射する。ここでリニアセンサ38と302
はリレーレンズ14により、その共役検出面D内
で互いに仮想的に交差するように配置されてい
る。発光ダイオード30の発光により、リニアセ
ンサ38は第17図に示すx′2、x′3を検出し、リ
ニアセンサ302はy′2、y′3を検出する。次に発
光ダイオード31を発光するとリニアセンサ38
はx′1とx′4を検出し、リニアセンサ302はy′2
y′3を検出する。以下前述の第1実施例と同様の
手順によつて被検角膜の曲面特性が得られる。
FIG. 22 is an optical layout diagram showing a third embodiment of the present invention, in which the illumination optical system 1 and the fixation optical system 3 have the same configuration as in FIG. 10, so they are shown in a simplified manner. Components similar to those in FIG. 100 are given the same reference numerals and their explanations will be omitted. In this embodiment, the mask 35 is divided into two masks 35-1 and 35-.
2, the mask 35-1 is formed with linear apertures 25 and 26 shown in FIG. Combine them into one.
A dichroic mirror 37 is arranged behind the relay lens 14, and the optical path behind it is connected to the first optical path 1.
20 and a second optical path 121. The aforementioned mask 35-1 is placed in the first optical path, and the mask 35-2 is placed in the second optical path 121, respectively. mask 35
The light beam that has passed through -1 is further divided into two by a half mirror 303, and the reflected light beam enters the linear position sensor 38, and the transmitted light beam enters the linear position sensor 302. Similarly, mask 35
-2 is also reflected and transmitted by the half mirror 303, and the linear sensors 38 and 30 respectively
2. Here linear sensors 38 and 302
are arranged by the relay lens 14 so as to virtually intersect with each other within the conjugate detection plane D thereof. Due to the light emitted from the light emitting diode 30, the linear sensor 38 detects x' 2 and x' 3 shown in FIG. 17, and the linear sensor 302 detects y' 2 and y' 3 . Next, when the light emitting diode 31 emits light, the linear sensor 38
detects x′ 1 and x′ 4 , and the linear sensor 302 detects y′ 2 and
Detect y′ 3 . Thereafter, the curved surface characteristics of the cornea to be examined are obtained by the same procedure as in the first embodiment described above.

以上説明した第1〜第3実施例が検出器として
固定的に配置された平面型ポジシヨンセンサや1
本ないし複数本のリニアポジシヨンセンサを利用
したが、本発明はこれに限られるものでなく、少
なくとも1本のリニアポジシヨンセンサを測定光
学系1の光軸O1と垂直な面内で平行移動させた
り、あるいは光軸O1を中心に回転してもよい。
その一例を第23図に示す。リニアセンサ38
は、光軸O1を回転軸としてマイクロプロセツサ
100の制御を受けるパルスモータ駆動回路31
0によつて回転されるパルスモータ311により
回転される。このパルスモータ311でリニアセ
ンサ38を連続回転して共役検出面D上で平面セ
ンサと同一の機能をもたせたり、あるいは所定角
度回転して、交差する2本のリニアセンサと同一
の機能をもたせることができる。
The first to third embodiments described above are flat type position sensors fixedly arranged as detectors,
Although one or more linear position sensors are used, the present invention is not limited to this, and at least one linear position sensor is used in parallel in a plane perpendicular to the optical axis O 1 of the measurement optical system 1. It may be moved or rotated around the optical axis O1 .
An example is shown in FIG. Linear sensor 38
The pulse motor drive circuit 31 is controlled by the microprocessor 100 with the optical axis O1 as the rotation axis.
It is rotated by a pulse motor 311 which is rotated by a motor. The linear sensor 38 can be continuously rotated by this pulse motor 311 to have the same function as a flat sensor on the conjugate detection surface D, or can be rotated by a predetermined angle to have the same function as two intersecting linear sensors. Can be done.

第24図は、本発明の測定原理をコンタクトレ
ンズのベースカーブあるいは前面のカーブを測定
するラジアスメータに応用した実施例を示す光学
配置図である。上述の第1実施例と同様の構成要
素には同一の符号を附して説明は省略する。
FIG. 24 is an optical layout diagram showing an embodiment in which the measurement principle of the present invention is applied to a radius meter for measuring the base curve or front curve of a contact lens. Components similar to those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and explanations thereof will be omitted.

コンタクトレンズCLのベースカーブを測定す
る時は、コンタクトレンズの凸面を下にして、コ
ンタクレンズ保持手段600の円管状突出部60
1に保持される。
When measuring the base curve of the contact lens CL, hold the convex surface of the contact lens down and hold the cylindrical protrusion 60 of the contact lens holding means 600.
It is held at 1.

尚、本実施例においては、測定系2のポシシヤ
ンセンサ38のリレーレンズ14による共役検出
面Dは、測定しようとするコンタクトレンズの後
面の焦点距離fCLより内側に位置するように設計
する。
In this embodiment, the conjugate detection surface D by the relay lens 14 of the positional sensor 38 of the measurement system 2 is designed to be located inside the focal length f CL of the rear surface of the contact lens to be measured.

以上説明した測定原理、及び各実施例のマスク
手段には光束を選択的に透過させる直線開口を形
成した例を示したがこのかわりに光束を選択的に
反射する反射型直線パターンを利用しても本発明
と同一の作用、効果が得られることは言うまでも
ない。
Although the measurement principle explained above and the example in which the mask means of each embodiment has a linear aperture that selectively transmits the luminous flux is shown, a reflective linear pattern that selectively reflects the luminous flux may be used instead. Needless to say, the same functions and effects as those of the present invention can be obtained.

また、発光素子又は受光素子を走査駆動しそし
て検出データを演算処理する回路は、前述した回
路に限らず、必要なデータが得られそして前述し
た演算式を処理できるならばどのような回路でも
よく、当業者には様々な回路が設計できるであろ
うことは明らかであろう。
Furthermore, the circuit that scans and drives the light-emitting element or the light-receiving element and processes the detected data is not limited to the above-mentioned circuit, but any circuit that can obtain the necessary data and process the above-mentioned arithmetic expression may be used. It will be apparent to those skilled in the art that various circuits could be designed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の測定原理を説明するための斜
視図、第2図はその平面図、第3図は、その測定
原理の別の態様を説明するための斜視図、第4図
は検出面での斜交座標系を示す図、第5図は斜交
座標に表われる投影直線の図、第6図は斜交座標
と直交座標の関係を示す図、第7図は、仮想交点
を有するマスクの直線開口の図、第8図は、マス
クの別の直線開口と投影直線の図、第9図は、仮
想交点を有する直線開口と斜交座標上に表われる
その投影直線を示す図、第11図aはマスクの直
線開口の例を示す図、第10図は本発明の第1の
実施例を示す光学配置図、第11図b図はマスク
の直線開口の交差部を示す図、第12図は斜交配
置のリニアセンサと投影直線の関係を示す図、第
13図は第1実施例の検出回路の一部を示すブロ
ツク図、第14図は検出パルス列を示す図、第1
5図は第1実施例の演算処理回路を示すブロツク
図、第16図は各出力信号を示す図、第17図は
第1実施例の投影直線とセンサの走査の関係を示
す図、第18図は投影直線の交差部の走査を示す
図、第19図は第1実施例の全体の電気回路を示
すブロツク図、第20図は本発明の第2の実施例
を示す一部省略した光学配置図、第21図は第2
の実施例における投影直線とセンサの検出関係を
示す図、第22図は本発明の第3の実施例を示す
光学配置図、第23図はリニアポジシヨンセンサ
を回転させる実施例の側面図、そして、第24図
は本発明の第4の実施例を示す光学配置図であ
る。 10……ピンホール板、14,36,124…
…リレーレンズ、38,302……ポジシヨンセ
ンサ、125……イメージローテーター、33…
…コリメーターレンズ、301……平行平面ガラ
ス。
Fig. 1 is a perspective view for explaining the measurement principle of the present invention, Fig. 2 is a plan view thereof, Fig. 3 is a perspective view for explaining another aspect of the measurement principle, and Fig. 4 is a detection Figure 5 is a diagram showing an oblique coordinate system on a plane, Figure 5 is a diagram of projected straight lines appearing in oblique coordinates, Figure 6 is a diagram showing the relationship between oblique coordinates and orthogonal coordinates, and Figure 7 is a diagram showing virtual intersection points. FIG. 8 is a diagram showing another straight aperture of the mask and a projected straight line; FIG. 9 is a diagram showing a straight aperture having a virtual intersection and its projected straight line appearing on oblique coordinates. , FIG. 11a is a diagram showing an example of a linear aperture in a mask, FIG. 10 is an optical layout diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 11b is a diagram showing an intersection of linear apertures in a mask. , FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the obliquely arranged linear sensors and the projected straight line, FIG. 13 is a block diagram showing a part of the detection circuit of the first embodiment, FIG. 14 is a diagram showing the detection pulse train, 1
FIG. 5 is a block diagram showing the arithmetic processing circuit of the first embodiment, FIG. 16 is a diagram showing each output signal, FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the projection straight line and sensor scanning of the first embodiment, and FIG. 19 is a block diagram showing the entire electrical circuit of the first embodiment, and FIG. 20 is a partially omitted optical diagram showing the second embodiment of the present invention. Layout diagram, Figure 21 is the second
22 is an optical layout diagram showing the third embodiment of the present invention, and FIG. 23 is a side view of the embodiment in which the linear position sensor is rotated. FIG. 24 is an optical layout diagram showing a fourth embodiment of the present invention. 10... Pinhole plate, 14, 36, 124...
...Relay lens, 38,302...Position sensor, 125...Image rotator, 33...
...Collimator lens, 301...Parallel plane glass.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光源と、該光源からの光を平行光束とするコ
リメータ手段とを有する照明光学系と; 該照明光学系からの光束で被検曲面によつて反
射された光束を選択するために実質的な面上で少
なくとも2本の直線を少なくとも1点で実質的に
交差させるよう構成された直線を成すパターンを
有するマスク手段と、該マスク手段で選択された
該反射光を検出する検出手段とを有する検出光学
系と; 該検出手段が検出した前記反射光の前記直線パ
ターンに対応した投影直線パターンから前記被検
曲面の曲率半径を演算する演算手段とからなり; 前記マスク手段と、前記検出手段のいずれもが
前記光源と光学的に非共役で、かつ互いに異なる
実質的な面上にそれぞれ配置されている ことを特徴とする曲率測定装置。 2 前記直線パターンは、少なくとも3本の直線
で少なくとも3点で実質的に交差することを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の曲率測定装
置。 3 前記直線パターンは、それを構成する前記直
線の太さ若しくは本数又は前記反射光の選択率を
異にしていることを特徴とする特許請求の範囲第
1項又は第2項記載の曲率測定装置。 4 前記直線パターンは、それぞれ1本の互いに
平行は直線からなる第1平行直線群と、該第1平
行直線群に実質的に交差するそれぞれ3本の直線
を1組とする2組の直線群を平行に形成してなる
第2平行直線群とから構成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第2項又は第3項記載の曲
率半径測定装置。 5 前記直線パターンは、前記反射光を選択的に
透過させるために前記マスク手段に形成された開
口により構成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載の
曲率測定装置。 6 前記直線パターンは、その全ての直線を1枚
のマスク手段に形成してなることを特徴とする特
許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれかに記
載の曲率測定装置。 7 前記照射光束は赤外光であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれか
に記載の曲率測定装置。 8 前記検出手段は、平面型ポジシヨンセンサで
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項ない
し第7項のいずれかに記載の曲率測定装置。 9 前記検出手段は、前記非共役面内で実質的に
交差する少なくとも2本のリニア型ポジシヨンセ
ンサであることを特徴とする特許請求の範囲第1
項ないし第7項のいずれかに記載の曲率半径測定
装置。 10 前記検出手段は、前記非共役面上で実質的
に平行な少なくとも2本のリニア型ポジシヨンセ
ンサであることを特徴とする特許請求の範囲第1
項ないし第7項のいずれかに記載の曲率測定装
置。 11 前記検出手段は、前記非共役面上で回転す
る少なくとも1本のリニア型ポジシヨンセンサで
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項ない
し第7項のいずれかに記載の曲率半径測定装置。 12 前記検出手段は、少なくとも1本のリニア
型ポジシヨンセンサであり、前記被検曲面からの
前記反射光を装置光軸を回転軸として回転する光
束回転手段を有してなることを特徴とする特許請
求の範囲第1項ないし第7項のいずれかに記載の
曲率半径測定装置。 13 前記検出手段は、前記非共役面内で平行移
動する少なくとも1本のリニアポジシヨンセンサ
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項な
いし第7項のいずれかに記載の曲率測定装置。 14 前記検出手段は、少なくとも1本のリニア
型ポジシヨンセンサであり、前記反射光を装置光
軸と垂直な面内で平行移動させる像シフト手段を
有して成ることを特徴とする特許請求の範囲第1
項ないし第7項のいずれかに記載の曲率測定装
置。 15 前記検出光学系は、前記検出手段と前記マ
スク手段の少なくとも一方を前記非共役面に結像
させるリレー光学手段を有していることを特徴と
する特許請求の範囲第1項ないし第14項のいず
れかに記載の曲率測定装置。 16 前記検出光学系は、前記被検出面と前記マ
スク手段との間に前記照明光軸と垂直な反射面を
もつ反射部材を挿入可能に配して成ることを特徴
とする特許請求の範囲第1項ないし第15項のい
ずれかに記載の曲率測定装置。 17 前記リレー光学手段の光軸と、前記照明光
軸とを少なくとも一部共通して構成したことを特
徴とする特許請求の範囲第15項又は第16項記
載の曲率測定装置。
[Scope of Claims] 1. An illumination optical system having a light source and a collimator means for converting light from the light source into a parallel light beam; Selecting a light beam reflected by a curved surface to be inspected from the light beam from the illumination optical system. mask means having a straight line pattern configured to substantially intersect at least two straight lines at at least one point on a substantial surface in order to detect the reflected light selected by the mask means; a detection optical system having a detection means; a calculation means for calculating a radius of curvature of the curved surface to be inspected from a projected straight line pattern corresponding to the straight line pattern of the reflected light detected by the detection means; and a curvature measuring device, wherein each of the detection means is optically non-conjugate with the light source and arranged on substantially different surfaces. 2. The curvature measuring device according to claim 1, wherein the straight line pattern includes at least three straight lines that substantially intersect at at least three points. 3. The curvature measuring device according to claim 1 or 2, wherein the straight line patterns have different thicknesses or numbers of the straight lines or selectivity of the reflected light. . 4. The straight line pattern includes a first parallel straight line group each consisting of one mutually parallel straight line, and two straight line groups each consisting of three straight lines that substantially intersect the first parallel straight line group. A radius of curvature measuring device according to claim 2 or 3, characterized in that the device comprises a second group of parallel straight lines formed in parallel with each other. 5. According to any one of claims 1 to 4, wherein the linear pattern is constituted by an opening formed in the mask means to selectively transmit the reflected light. The curvature measuring device described. 6. The curvature measuring device according to any one of claims 1 to 5, wherein the straight line pattern is formed by forming all straight lines on one mask means. 7. The curvature measuring device according to any one of claims 1 to 6, wherein the irradiation light beam is infrared light. 8. The curvature measuring device according to any one of claims 1 to 7, wherein the detection means is a planar position sensor. 9. Claim 1, wherein the detection means is at least two linear position sensors that substantially intersect within the non-conjugate plane.
The curvature radius measuring device according to any one of Items 7 to 7. 10. Claim 1, wherein the detection means is at least two linear position sensors that are substantially parallel on the non-conjugate surface.
The curvature measuring device according to any one of Items 7 to 7. 11. The radius of curvature measurement according to any one of claims 1 to 7, wherein the detection means is at least one linear position sensor that rotates on the non-conjugate surface. Device. 12. The detection means is at least one linear position sensor, and is characterized in that it has a light flux rotation means for rotating the reflected light from the curved surface to be inspected about the optical axis of the device. A curvature radius measuring device according to any one of claims 1 to 7. 13. The curvature measuring device according to any one of claims 1 to 7, wherein the detection means is at least one linear position sensor that moves in parallel within the nonconjugate plane. . 14. The detection means is at least one linear position sensor, and has an image shift means for moving the reflected light in parallel within a plane perpendicular to the optical axis of the device. Range 1
The curvature measuring device according to any one of Items 7 to 7. 15. Claims 1 to 14, characterized in that the detection optical system includes a relay optical means for forming an image of at least one of the detection means and the mask means on the non-conjugate surface. The curvature measuring device according to any one of. 16. The detection optical system is characterized in that a reflection member having a reflection surface perpendicular to the illumination optical axis is insertably arranged between the detection surface and the mask means. The curvature measuring device according to any one of Items 1 to 15. 17. The curvature measuring device according to claim 15 or 16, characterized in that the optical axis of the relay optical means and the illumination optical axis are at least partially common.
JP2076087A 1990-03-26 1990-03-26 Curvature measuring apparatus Granted JPH02277432A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2076087A JPH02277432A (en) 1990-03-26 1990-03-26 Curvature measuring apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2076087A JPH02277432A (en) 1990-03-26 1990-03-26 Curvature measuring apparatus

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56173528A Division JPS5875530A (en) 1981-10-28 1981-10-28 Apparatus for measuring curvature

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02277432A JPH02277432A (en) 1990-11-14
JPH0314445B2 true JPH0314445B2 (en) 1991-02-26

Family

ID=13595049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2076087A Granted JPH02277432A (en) 1990-03-26 1990-03-26 Curvature measuring apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02277432A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02277432A (en) 1990-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4553578B2 (en) Ophthalmic apparatus and ophthalmic measurement method
JP2520418B2 (en) Ophthalmic measuring device
JPH032531B2 (en)
US4998819A (en) Topography measuring apparatus
JP3630884B2 (en) Ophthalmic examination equipment
JPH0366355A (en) Topography-measuring method and apparatus thereof
JPS6216088B2 (en)
US5757461A (en) Method for displaying a photographing point of a cornea in an apparatus for obtaining video images of corneal cells
JPH07284475A (en) Ophthalmic apparatus
JP3798199B2 (en) Ophthalmic equipment
EP0392742B1 (en) Ophthalmological measurement method and apparatus
US4950068A (en) Ophthalmic disease detection apparatus
US20080151191A1 (en) Corneal Measurement Apparatus Having a Segmented Aperture and a Method of Using the Same
JPH0238212B2 (en)
JP2004222849A (en) Optometry apparatus
JP2812421B2 (en) Corneal cell imaging device
JP2003111728A (en) Anterior ocular segment measuring instrument
JPH0314445B2 (en)
JPH0249732B2 (en)
JP3387599B2 (en) Fundus blood flow meter
JP4349937B2 (en) Ophthalmic equipment
JPH08206067A (en) Ophthalmicological measuring device
JPH0257929B2 (en)
JPH08103B2 (en) Alignment device for ophthalmic machine
JPH0314444B2 (en)