JPH0366355A

JPH0366355A - トポグラフィ測定方法とその装置

Info

Publication number: JPH0366355A
Application number: JP2111644A
Authority: JP
Inventors: Jr Paul R Yoder; ポール　アール．ヨーダ，ジュニア
Original assignee: Taunton Technologies Inc
Current assignee: AMO Manufacturing USA LLC
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1990-04-26
Publication date: 1991-03-22
Also published as: EP0397962A1; US4993826A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、形態（トポグラフィ）測定装置とこの装置
を利用しての被測定表面の３次元輪郭の測定方法に関す
るものである。

［発明の背景］「コーニアスコープ」または「ケラトメータ−」と呼ば
れる種々の装置が、角膜のトポグラフィツク（表面形成
度）分析用に進歩してきている。

このような装置は、角膜の曲率測定用として受は入れら
れてきており、視力不足を補なうため測定した角膜上に
着用するコンタクトレンズの処方用その他の眼科におけ
る応用に用いられている。

従来技術では、角膜での反射像の記録を写真で（米国特
許第３，７９７，９２１　　Ｋ　ｉ　　ｌ　ｎｅｒ）ま
たは光電的に（米国特許第４，５７２，６２８　　Ｎｏ
ｈｄａ）記録を残せる。

これらの像は、数個の同心円リングを照明したもの、ま
たは多数の光源の集合を同心円上に配列したものを、光
学軸に直角においた平面または軸に対象になるようじお
いたおうめんに配置した対象物の像からなる。

もし、角膜が球状であれば、こららのリング状の対象の
反射像は等間隔で連続または断続的に同心円のソング状
パターンを作る。

もし、角膜が円周では対称であるか球状でない場合は、
結果として現われるリング像は等間隔ではなく、その間
隔の不等性は角膜表面の球形からの「はずれ」の尺度を
現わしている。

もし、角膜表面が、よくある乱視状であると角膜で反射
されたリング状の像は、楕円状で現われ、パターンの偏
心度は、種々の経線の切断面間の角膜表面の曲率の相違
度に比例している。

この偏心度、すなわち表面の乱視度は、リングパターン
像を注意して分析すれば測定できる。

楕円パターンの長、短軸の方位はその乱視の主軸の目が
指摘する方向に比例する。

もし角膜が負傷、病気または放射角膜切開とか曲内症ま
たは他の手術の際の切開部縫合の不完全による手術処置
によって、曲フたりゆがんだりした状態のときは、これ
らの表面欠陥の程度もまた測定できる。

ここに述べた各事例では、希望する最終結果は。

（１）角膜の視覚的に使用される中央部（代表的な価は
３〜７ｍｍ直径〉の表面視力（ジオプトリ単位）を表示
または図示すること。

（２）上記面積につきこれらのパラメータの平均値を計
算すること。

である。

乱視または非回転対称性の傾向のあるときは、表面曲率
または視力を種々の方位の罫線に対し視軸毎に種々比較
する。装置およびシステムによる器差および使用方法に
よるランダム誤差は、全定態差を最小に押えるために出
来るだけ小さくする。

従来技術による装置では、測定を行なう場合、以下の特
質−つまたはそれ以上の欠乏が感じられる。

それは、精度、操作容易性、所望の表示または図示結果
が得られるまでの必要時間である。

これらの装置は、どれも視力を改善するのに、希望する
曲率に変えるレーザー切開手術で本来の使用方法と正確
な時間の一致で両立するものはない。

［発明の概要］この発明の目的は、角膜の全部表面のトポグラフィ（形
成度）の測定において、精度と迅速性を改善する方法と
手段を提供することにある。

測定値の器差な確実（小さくする自己の検定能力が加わ
ることにより、上記目的に特別な目的が加わることにな
る。

診断用器具としてのテストで眼部の適切な位置と方向が
簡単な手段で決められることが加わりさらに他の目的の
一つとなる。

さらに、この発明の他の目的は、角膜の表面の個々の微
小な点での視力を測定可能ならしめることにある。

また、その他の目的の一つとして、同一の位置で眼部を
観察し、Ｌ’　Ｅｓｐａｒａｎｃａ　　Ｊｒにより米国
特許第４，６６５，９１３．１１４，７３２．１４８お
よび出願番号第８９１，１６９により教示された外科手
術の前後および手術中の必要な時に角膜表面のトポグラ
フィを測定する手段を提供するにある。

これらは、基質を貫通しての角膜の切除および紫外レー
ザまたは約２．９マイクロメータで放射される赤外線レ
ーザの制御下の適用による角膜組織の除去に適応できる
。

さらに、本発明は、角膜半径の測定値の正確度と再現性
が増大することも目的としている。　診断用器具として
、本発明は、患者の角膜の中心を決めるのに役立つこと
ももくていの一つとしている。

上記の目的は、診断している角膜の凸面から放射される
光点の配列像のパターンを解析することで得られ、局面
の半径か周知である球体が装置の目盛検定に使用される
。

ここに開示した実施例では、Ｔｅ１ｆａｉｒ等により特
許出願番号９３８，６３３および００９．７２４に記述
されている装置と直接的な共通面があり、視角特性を改
善するためにレーザー投射で角膜の切開手術と本装置で
の診断を結び付けることができるようになったことであ
る。

第２の実施例として、正確に読みとるには小さすぎる光
点の配列の間隔を広げることなく空間解像度を上げるの
が実現できる知識情報を加えた装置が使用できるように
なったことである。

本発明の第３の実施例には、横軸方向において、眼部の
中心と本発明の角膜鏡を通る光学軸が非常に接近して１
線になし得るようになったことが開示されている。

［発明の実施例］表面１３の３次元輪郭を測定する輪郭測定装置９につい
て説明する。

装置９には、表面１３上に多数の独立した光ビーム１０
を投影する多点光源１１が組込まれている。光検出器１
９は、光像を光電的に測定する。

レンズ１５は、表面１３と光検出器１９の間に測定表面
１３からの反射光ビーム１４か、光検出器１９上に測定
できる光像を結ぶように設置されている。

信号スイッチ２１．フレームグラバ２３、コンピュータ
２４は、前記光検出器１９と電気的に伝送系を形成して
おり、独立した光ビームが入社する所望の各点の表面１
３の局部的な曲率半径と表面１３の３次元輪郭を測定す
る。

検定具７０は、装置９の器差を減少させる作用をなす。

検定具７０は、周知の輪郭を持った検定表面７２を具え
ており、測定する表面１３と置換されている。２１と２
３は、前記検定表面７２上の個々の光点像の位置を順次
測定しメモリーしてオく、さらに、２４が測定表面１３
の光点像の反射光を、周知の輪郭を持った検定表面７２
の光点像の反射光と比較した偏差値から測定表面の輪郭
を決定する。

第１図で、装置９に示したテスト表面からの反射像につ
いて説明する。

光源列１１は、パワー供給器１２により点灯されており
、投射光の多重ビームは、テスト表面１３に当り反射光
ビーム１４としてレンズ１５を通過した光ビーム１６は
、順次開口部　すなわち絞つ１７に焦点を結ぶ。

絞り１７を経たビーム１８は、光検出器１９の検知面に
焦点を結ぶ、１９で発生した電気出力信号２０は、信号
スイッチ２１によりフレームグラバ２３に導かれ、レン
ズ１５により形成された像のエネルギー分布に相当する
時間−シーケンス系の電気信号を発生する。

これらの電気信号は、デイスプレー装置２２で、リアル
タイムのビデオ映像として表示できるさらに、電気信号
は、コンピュータ２４により更に解析するために、フレ
ームグラバ２３により、デジタルの形としてメモリーし
ておくこと、およびまたはデイスプレー装置２２あるい
はプリントアウト装置２５に供給することができる。

コンピュータ２４に組込まれた特定のアルゴリズムによ
り光源列１１の、ある一つのビームが前記表面に投射し
た点における輪郭すなわち光の強さによる曲率半径を計
算する。

２６は、レンズ１５の光軸と表面１３の光軸を一線に揃
えるのに役立つ。

光学系のさらに詳しい機能を第２図に示す。

ここで、光源１１は、多数の独立すた発光ダイオード（
ＬＥＤ）からなり、周知の仮想表面１１Ａ上に配置され
、装置の光軸２７上のＣ１点に中心がある。

１１Ａは、仮想球体面としたが、その他の形状でも良い
、また、光１ｉ（１１は、ＬＥＤが望ましいが、例えば
多数の光ファイバーでも良い。

第１図の表面１３に相当する凸面２８の中心Ｃ２は、同
様に光軸２７上にあるが、ＣＩと一致している必要はな
い、光源ビーム１０の１本を代表させたＬＥＤ３０から
の入射ビーム２９に書き変え、レンズ３２の開口部に入
る表面２８で反射された発散ビーム３１は、１４を書き
直したものである。

レンズ３２は、光軸２７上に中心があり、表面２８から
下流方向の通出な距離に位置するように設置される。Ｌ
ＥＤ３０の像は、レンズ３２を通過して適当な位置にあ
る光検出器１９の光電面３３に像を結ぶ。

デヴアイス１９は、ビジコン撮像管が、電荷結合デヴア
イス（ＣＣＤ）のような個別部品からなる検知器である
。このような撮像管または集合デヴアイスの代表的なも
のの光電面は、使用可能な開口面が約６．６ｘ８．８ｍ
ｍであり、光＠１１の可視光線に敏感であるべきである
。光学および光電構成部品は、軸２７に対し全周に対称
であるので、面の有効開口部の長方形内に、像は納まる
。

注意しておきたいのは、光検出器１９は、ここで示した
光源または特定の寸法に限定されるものではなく、より
大きいか、または小さい、特性が同じかまたは異なった
デヴアイスでも、特性の異なる検知器を選択することお
よび像の大きさを適当に変えることによって対応できる
。

本発明の特徴として、軸２７上に、絞り３４のような開
口部を具えていることがある。

これは、レンズ３２の焦点距離にほぼ等しい間隔をレン
ズから離しであるので、レンズの焦点に絞り３４がある
ことになる。

絞り３４の開口面は、光束１８の円錐光束３１′の円錐
角の大きさを決定するレンズ３２の開口部よりも常に小
さく保たれる。

絞り３４は、開口面のストップ機構として、またＬＥＤ
３０からの光が、光検知器１９の撮像になるもとの試験
表面２８上の面積ａの大きさ、すなわち光束１４．１６
．１８．３１’、３１および２８の円錐角を調節機構と
して機能する。絞り３４は、レンズ３２の焦点にあるの
て、光線３１゛Ａは、軸２７とのどのような角度すでも
絞りの中心を通過し、テスト表面２８とレンズ３２の間
の空間では軸２７と平行に伝ばんする。主波と呼ばれる
これらの光線３１°Ａは、！ノノズ３２の対物側空間で
は、テレセンドリンクで、アパーチャストップすなわち
絞りは、テレセントリックである。

ＬＥＤは、本質的に輝度か大であり、またイメージセン
サは入射光に高感度なので、絞り３４の開口率は、小さ
くできる。このため、ＬＥＤからのビームのすべての光
線は、相互に物理的に近ずき主波の経路に接近する。

１１のすべてのＬＥＤからの主波か、表面２８で反射さ
れてから軸２７に平行に進行する事実から、表面２８上
の主波が中心に位置する光を遮断した面積ａの微小区分
の平均半径を各々独立して計算するのは簡単である。

第３図は、幾何学的に示した図である。

ここで、表面２８は、面１１Ａから、軸上の距離ｄｌに
位置し、代表させたＬＥＤ３０（ここではＰ２の点光源
とみなす）からの主波２９は、軸２７から高さＹｌの点
で、表面２８によりさえぎられ、軸に平行にレンズ３２
に光線２９゛として進行する。

光線２９゛は、レンズ３２を通り光線２９″となり、焦
点Ｆを通ってイメージセンサ１９の撮像面の９３点に到
達する。軸２７からのＰ３の距離Ｙ３は、レンズ３２の
固有の倍率によってＹｌと比例する。これについては、
後述する。

光学面における反射の法則で、Ｐ２からＰｌへの光線２
９の経路で（ａ）表面２８を通過する延長（破線）と（
ｂ）反射光線２９°の延長（破線）は、表面２８の同心
円に両者とも正接する（それぞれＰ５およびＰ４）。接
点Ｐ４から中心Ｃ１までの直角を形成している距離は、
接点Ｐ５から同じ点までの距離と等しい。

便宜上、これらの距離をｒｒＪとすると、これは次の式
で表される。

Ａ　Ｘ　ｃ　＋　Ｂ　Ｙ　ｃ　＋　Ｃ「にｒ−７「−Ｂ′″２− ここて。

Ａ＝　　Ｙ、−Ｙ２Ｂ＝　　Ｘ、−Ｘ。

Ｃ冨　Ｘ　ｍ　Ｙ　ｌＸ　ｔ　Ｙ　ａそして、Ｘ、、Ｙ、は、表面１１ＡのｒＯＪを原点とす
る中心ＣＩのＸ、Ｙ軸の座標である。

光線２９゛は、軸２７に平行であるので、第３図に示す
ようにｒもまたＹｌに等しい。名目的にＹＣ＝Ｏである
のでＣ１は、Ｘ軸上にある。

第１図に関連して言及すると、光検知器１９上の撮像は
、数学的に解析可能である。

多数のＬＥＤ撮像のフレームは、フレームクラバにより
デジタルでメモリーされ、その後コンビエータ２４で解
析され２２２でデイスプレーされる。

解析結果は、プリンタ２５により、表面輪郭を表にし得
る。表面２８の各点における曲率半径を計算するのに必
要な情報は、１１のＬＥＤの撮像の各々の軸との距離Ｙ
３である。レンズ３２の倍率は、決定できるので相当す
る高さＹｌは計算できる。

Ｒ２とＣＩの座標およびＰｌのＹ座標は、周知であるの
で、Ｘｉのゆういつの価は、次式から計算できる。

−Ｅ±　　Ｅ”　　−４ＤＧＸ、＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（２）Ｄここで、Ｄ　　−Ａ（２Ｙ□−Ａ）Ｅ　　　＝　２Ａ　　（ＡＸ（ｌ　−Ｘｃ　Ｙｌ　　−
Ｘａ　　Ｙｌ　　）Ｇ　　　＝　Ａ”　　（Ｙ　１”−
Ｘｃ”）＋　２　Ａ　Ｘｃ　　Ｘａ　　Ｙ　１いったん
、Ｘ、およびＹｌか、既知となると、４１点の半径Ｒ１
は、次式で計算できる。

Ｒ１＝Ｙｌ”＋一く３〉通常、表面１１Ａと２８管の軸間距離ｄｌは、標準的な
手段で測定できる。このため、Ｘ　ｏ　　＝　　　ｄ　
１　　　＋　　　Ｒ＋　　　　　　　　（４）半径Ｒ１
は、最初は未知であるので、反復手法で計算する。

Ｒ１に手頃な数値を選び、これを（４）式に代入して最
初の近似値ｘｃを求める。すれから、係数Ａ、Ｄ、Ｇを
決定し、Ｒ１の最初の近似値を（３）式で計算する。引
きつずいて計算を進めるとしだいに正確な価が得られる
ようになる。このようにして、所望の正確度が得られた
ら反復手法を止める。

この数学的手法は、各ＬＥＤ撮像に繰り換えされ、個々
のＬＥＤからの細いビームによりさえぎられた各点につ
いての角膜の局所的半径が計算される。表面の平均半径
、前記表面の最大および最小半径、各半径値に相当する
ジオプトリー値、主な非点罫線の方向におけるそれの平
均値との差、前記罫線の方位角の測定等は、解析幾何学
の手法で決定することができる。

各発光点Ｒ２の位置は、最後に述べる計算方法を用いて
知ることかできる。これらの位置は、１１の各ＬＥＤの
座標を直接測定しても決定できる。

もう一つの方法として、むしろこの方法のほうが好まし
いか、検定具７０により決定することができる。検定具
には、周知輪郭の表面７１が備わっている。表面７１は
、球面からできている装置３５の検定の望ましい技法と
しては、装置３６に正確に半径の解っている球面２８°
を持っている球体７２を取り付けて実施する。

球体７２は、第４Ａ図に示すように、表面１１Ａから距
１ｔｄｌの点にあり、その中心は、軸２７上に位置して
いる。

球体７２は、トポグラフィ測定装置３５に対し調節部３
６を使って縦方向と２つの横方向の３次元移動台上にお
かれている。

第４Ａ図の平面内で、Ｓｌと８２が相互に等しくなるよ
うに決め、また同様に軸２７を含んだ第４Ａ図に直角な
平面で操作して中心状めを行なう、ＬＥＤ球面（表面１
１）から表面２８′を指定圧１１１ｄｌに位置決めする
には、調節部３６の前後直線移動で行なう、最初にいっ
たん、−線になったら、球体７２を規定位置に再配置す
るために円錐座３７とスプリング付きクランプ３８が、
筒便かつ確実な手段となる。再配置するたびに検定を再
チエツクする。

反射球体を検定手段に使用したり、または角膜のトポグ
ラフィを決めるのに角膜鏡型の装置１１３５を使用する
ためには、レンズ３２の倍率を知らねばならない。この
測定法を第４Ｂ図に示す。ここで、基準体３９を、調節
部３６の座３７に装着し表面１１Ａからの軸上の距離な
ｄ３とする。

それから、光検知器１９上の基準体３９の表面の撮像の
大きさを測定する二実物の寸法に対する測定撮像の寸法
の比が、光学系すなわちレンズ３２の倍率である。代表
的な前記倍率の価は、約０．４〜０．６倍である。

ｄ３の理想的な価は、凸面２８により反射されたＬＥＤ
の撮像としての同じレンズからの距離に基準面４１が本
質的に位置すべきであるので、ｄｉよりも僅かに大きい
。

後者の撮像は、虚像であり、次式で表され、前記表面２
８の後に位置する。

ｄ＝（Ｒ１ｄ、）／（２ｄ、＋Ｒ１）　　　（５）なと
して、ｄ、＝１００ｍｍおよびＲ，＝８ｍｍ、　　ｄ、
ｘ４．　２ｍｍ、　　ｄ、＝　　　ｄ、　　＋　　　ｄ
、ｗ１０４．２ｍｍ、　　　この数値の基準面４１の位
置では、光検出器１９におけるＬＥＤおよび基準体の撮
像は、両者とも確実に焦点を結ぶ。

レンズ３２の対物側においては、光学系のテレセントリ
ック性により、ｄ＋の距離が少々変動（数ｍｍのオーダ
ー）しても、倍率は本質的に一定である。

光検出器１９の光電面におけるある点の位置は、通常画
素単位で水平方向の幅で、点の距離を測定し、垂直方向
の高さを参照（矩形ラスター角部のような）して得られ
、また代表的な画素の寸法は、これらの方向で異なるこ
とから、直線の倍率は、この２方向で互いに異なる。

測定値は、通常、コンピュータメモリーに記録され適当
な時期に次の計算につかわれる。

基準体３９には、２本または、それ以上の識別マーク７
３を具えた種類がある。これは、光を反射したり、吸収
したりするようにデザインされているので５基準面の下
部にある面によってコントラストがはっきりして視認し
やすくなる。

拡大像は、光学系の軸２７につき方位角的に変るので、
少なくとも２本の互いに直角をなして交わる直径のそれ
ぞれの二重の基準マークを推奨したい、簡単に具体例を
示すと、円形の基準リング４０を本体３９に彫るか、ま
たは他の方法でマークする。

リング４０を軸２７に同中心になるように第５Ａ図およ
び第５Ｂ図に示すように配置する。

基準リング４０は、他の方法で調整した球体７２）例え
ば機械加工またはベアリング球の平面にした表面４１に
作成する。第４Ｂ図の調節部３６の円錐座３７で容易に
セットでき、このためＬＥＤ球面１１と軸２７の中心に
確実に位置することができる。

半径Ｒ１の球上に設けた平面のために除去した深さは５
前述のｄ２と同じである。

第５Ｃ図に示すよう（、球状の反射検定表面２８′と基
準目標３９を結合した機能は、球体を適当な機械加工を
施して３９Ｂのように得られる。

検定の目的には、ＬＥＤ光源を発光させ先に述べた角膜
による反射と同じ方法でイメージセンサの撮像の相当す
る位置で決める。これらの撮像の相当する高さＹｌと実
際の点Ｐ２のＸおよびＹ座標に代え、すべてのＬＥＤに
つき計算する。これは、本発明の目的の一つにあげた自
己検定法である。

この方法は、表面２８における反射の法則と解析幾何に
より導かれた数式によって計算でき、以下の通りである
。

Ｙ、’＋ＩＹ、”＋ＬＹ２　＋Ｍ　　　＝Ｏ（６）ここ
で、Ｈズ４に！”　　＋　　Ｋ３２ ■冨（４に＊　Ｋ３　Ｒ２＋２に：ｌ　Ｋ４　＋８ＫＩ
ｘｉ）／ｎＪ＝　（４に＋”＋４ＫＩ　Ｋ３　Ｒ２＋４に２　Ｋ４
　Ｒ２＋　２　Ｋ３Ｋａ　”　Ｋ４”）　／　ＨＬｘ　
　（４Ｋｔ　　Ｋ４　　Ｒ２＋４に＊　　Ｋｓ　　Ｒ２
＋２に、ｘｓ）／ＨＭ冨　（４に＋　　ＫＳ　　Ｒ２＋ＫＳ”）／ＨＫ、富
（Ｘ、−Ｘ、”）Ｙ、” Ｋｍ　＝　（Ｘ、−Ｘゆ）Ｙ。

Ｋ３　ｘＹ、”−Ｘｏ”＋２ＸｃＸ＋　−Ｘ＋”Ｋ、＝
２　　（Ｘｏ”Ｙ、−Ｘｃ　ｘｉ　　ｙｉ　　−Ｙ、３
）Ｋ８ｗＹ、’＋Ｘ＋”Ｙ、”−Ｘｅ”Ｙ、２いったん
Ｙ２が計算されると、次式から相当するＸ２価を計算す
ることは簡単である。

ここで、Ｒ２は、すべてのＬＥＤ光源（例えば点Ｒ２）
の球面の周知半径である。

本発明のこの特徴は、角膜鏡の検定にあたり、その半径
を計算するのにつかわれるＬＥＤ光源のについて、避け
ることのできない製造上の不確実さによる有害な影響を
打ち消すのに役立つ。

この検定を定期的に行なうことで、器差！よ最小限に減
少し、角膜の指定点において、前述の技法と装置を使っ
ての半径とジオプトリ価の測定結果の正確度が大幅に改
善される。

眼の診断のため角膜（大強敵には眼の光学軸の中心に位
置して５〜７ｍｍ直径）上の多数の点での半径の情報を
与えるためには、光源の配列１１は多数ある方が良い。

第６図は、１６ＬＥＤの４列を配置した８４ＬＥＤから
なる配列を示しており、各列は、配列の開口部を横断し
、経線を４５度毎に偏角している。ＬＥＤは、全体の大
きさを最小にして球面の四部に位置し、系の光学エレメ
ントとして個々の光源から所要の角度の傾きの細いビー
ムを発光する。

角膜の輪郭につき、より多くの情報を必要とする場合は
、全体または部分的に配列の経線に、あるいはまた経線
そのものをふやし光源を追加する。これとは逆に、情報
が少なくてよい場合には、光源も少なくてよい。

もう一つの具体例として、多数の光源を具えておき、し
かもその特定のグループ事に適当なスイッチ機構（不図
示〉で選定し、特別の要求を満すことにより、操作とデ
ータの解析の全所要時間を減らすことができる。

この記述の最初の方で指摘したが、テレセントリックス
トップ（絞り）３４の開口直径は、小さいが充分に光を
通過させ光検出器１９に検知可能な撮像な結ぶ０発明の
特別な具体例に関する計算は、撮像の質の理由のため、
撮像な作る光束は、ｆ／１３よりも大きくない（すなわ
ち早くない）効果的な開口を有するべきである。

これは、ＬＥＤに対する視界の奥行がｉｍ蕩に増し、ま
た視界内のすべての点てシャープな撮像を作るという結
像系の性能向上という２ばんめの効果をもたらす。

このような目的のために使用されている従来の技術では
、使用している比較的大きな開口による未補正の収差に
起因する視界の縁の鋭さの低下がある。

第３図の点Ｒ２のＹ座標に相当する第６図のＬＥＤの代
表の半径距離をＹ２とする。注意したいのは、経線に沿
ったＬＥＤ間の半径方向の間隔（△Ｙｌ）の提起条件を
反映している。

もし１表面２８が球体であるならば、光検出器１９の撮
像面の相当する半径方向の間隔は同じく等しい。装置の
機能、非点収差を含めて表面２８の不ぞろいを検知する
のは、重要でないにも拘らず、ＬＥＤの全配列の複合像
は、第１図のデイスプレー２２でＩＩ察されるか、ある
いはまたプリンタ２５によりハードコピーとして提出さ
れる。

第７図は、本発明を簡略化して図示したものである。

Ｔｅ１ｌｆａｉｒ等が、特許出願Ｎｏ、９３８゜６３３
およびＮｏ、００９，７２４で開示した通常型のレーザ
ー切開装置を直結（屈折鏡４２を経て）したものである
。

屈折鏡４２を光束から除くと、本発明の角膜鏡型のトポ
グラフィ測定装置として、ＬＥＤ配列の凹面部の中心近
くに位置する角１８１２８の輪郭を測定するのに使用さ
れる。もし、屈折鏡４２の代りに、ビームスプリッタを
用いるとレーザー切開装置を作っての診断機能は、ほぼ
リアルタイムで行なわれる。

いずれにしても、図示しているように、切開装置６１と
トポグラフィ測定装置の光検出器１９間の同期結合５０
が、当面する外科処置における切開装置と測定機能の交
錯する視野を確実に分離する。

レンズ３２による光検出器１９の像は、角膜のトポグラ
フィ評価の診断に際し、５〜７ｍｍ直径の面積部分に限
らないので、以下に記述するような処置が外科用顕微鏡
のように眼の外部の大部分を拡大して観察するのに使用
できる。

第８図に示すように、光学系の視野は、開口部３４の中
心から測った光検出器１９の検知面４３とが作る角の弦
により決定される。

代表的な眼の観察できる視野の広さ４４は、設計にもよ
るが１２〜１６ｍｍ直径である。

眼の影像を眼科医はリアルタイムで観察でき。

他の観察者達にはビジコンまたはＣＣＤ１９と信号スイ
ッチ２１およびデイスプレー２２からなるビデオ装置を
通して観察に供せられる。

照明は、単独光源または例えば室内灯のような重複した
光源４５による。適当なモノクロまたは真カラーあるい
は疑似カラーとしてデイスプレーできる。

発明の機能が、好結果をもたらすためには、光源１１と
テスト表面２８間の軸間距＊ｄｌ第３図参照）に適当な
数値を設定することである。角膜の屈折力の測定で±１
／４ジオプトリの精度を得るためには、ｄｌの寸法を検
定および操作の間、設計値のほぼ±０．２５ｍｍ以内に
保たねばならないことが数学的解析であきらかになって
いる。

この寸法の測定と調節水準は、種々の方法で到達できる
０例えば、長さを検定した簡単な探査子を形状度測定装
置と表面２８の軸上の頂点に触れるようにあて、前記表
面が適当なを保つようにする。眼に対しては、探査子か
表面をいためる恐れかるため、適用かはばかられる。

このような場合、非接触法（光学的または光電的）があ
り、カメラの距離計の機能で焦点を合せるとか、または
傾けて投射した光束が、表面か適当な軸間距離に位置し
たとき入射光と重畳する方法とか、または反射鏡あるい
は散乱光による多素子検知器の発光により検知する。

非接触の焦点感知法の簡単てかつ推奨できる方法として
、光学顕微鏡があり、形状度測定装置の光学軸に垂直な
方向から、表面２８の側面をみるよう方位を定め、対象
物と顕微鏡の最も接近した表面の間隔を測る。この顕微
鏡を測定装置に装着するこヒにより、照準線は時間かた
っても変らず固定された焦点距離測定標準となる。ｉ＋
ｔ＋微鏡または検定球７０、試験表面２８等の焦点距離
の測定に用いられ特定の試験表面の評価の検定に適用し
て役立つ。

第９図は、焦点矯正感知デジアイス５１すなわち１ｗ４
微鏡をトポグラフィ測定装置３５に複合させた概要図の
１例である。ビームスプリッタ５２レンズ５４、鏡５５
Ａ、接眼レンズ５６、（第９図参照）を通して表面２８
′から反射されたＬＥＤ撮像パターンの軸２７に沿った
視界を観察する。

矯正の照合は、ＬＥＤ撮像撮像パター心上置する毛髪十
字線のような手段でなされる。

検定の間、この補助光学系か、表面２８′の中心を調節
部３６を調節して垂直および水平に保つ。角膜の測定中
においては、この補助系か、患者の頭部および（または
）眼の位置を調節する適当な機構を動かして、眼の頂点
を垂直および水平方向に矯正するのに使用される。

装置の他の特徴の一つを第９図で説明すると、前述した
鏡５５Ａを移動させて５５Ｂに示したような光路なとる
ことである。

表面２８゛またはテスト中の表面の側面像は、顕微鏡の
構成部品である鏡５８およびレンズ５９により接近して
くる。

検定時の焦点測定モードにおける顕微鏡の視野像を、第
１０図に示す。また、眼の角膜を毛髪十字線に合せた像
を第１１図に示す。

操作者が装置をあつかうのに楽なので、まっすぐな状態
の眼の像を示したが、絶対必要な条件ではない。

第１２図は、顕微鏡６０で測定する直立像装置の１例で
、前述の角膜トポグラフィ測定装置とレーザー切開装置
を結合したものである。

トポグラフィ測定装置の具淘すべき必要条件は、ビデオ
映像とアルゴリズムによる撮像データを得ることである
。第１図で示したフレームグラバ２３は、本発明による
影像か得られるのみならず、ルックアツプ表、ビデオく
ツクス、デジタルからアナログに再構成したビデオ等の
機能を具えている。

一般的なパソコンは、殆どのソフトウェア−の仕事に対
し充分な環境を与える。しかしながら、注目に価する速
度でビデオ映像化するのには不完全である。

フレームグラバ２３に代替するものは、フレームグラバ
から不要な特色を除き縮小データアルゴリズムを行わせ
る強力なマイクロプロセッサのみにしたものである。こ
のタイプのデジタルシグナルプロセッサのようなマイク
ロプロセッサは、ここに記述したような一般のフレーム
グラバに比較して、速度がすくなくとも係数１０位有利
である。

回路基盤は、通常のＰＣにビデオデジタル化機構、ビデ
オ映像蓄積メモリーバンク、デジタルシグナルプロセッ
サ、および必要な回路からなる。

ここに述べてきたトポグラフィ測定装置については、改
良すべき点が、２点ある。

これは、（１）眼の中心を横方向すなわち、装置（デジタル角膜
鏡と呼ぶ）の光学軸に垂直方向に高精度で中心合せをな
す能力と、（２）光学軸近くの角膜のトポグラフィに関する知識の
供給能力である。

眼の中心合せを充分に決定する現在の技術は、（１）観
察者が、ビデオモニターでの角膜から反射された個々の
影像と影像配列の対象を判定して、または、（２）手術の間、同軸の光学ｍｅ鏡を通して患者の虹彩
または角膜縁の影像を装置上の何等かのマ一りに合せ中
心合せを行なう。

これらの観察できるものには、明確な特徴がないので、
角膜の軸の正確な位置は、およその中心合せであるが、
顕微鏡の毛髪十字線に合せるように指示しておく。

第１３図に図示した例で、角膜の測定に関し特別な例を
説明しておく。

これは、本発明の範囲内にあり、任意の表面、特に充分
に球状の表面の測定に使用される。

これらの欠陥を正すため、眼の中心合せを容易にするた
めに、ＬＥＤまたはこれと同等の点光源を具える。角膜
から反射された光源の影像は、もし角膜の湾曲の中心が
、デジタル角膜鏡の軸上にあるビデオモニターに現われ
る。この原理は４レンズとか鏡のような光学軸面を光学
軸機械の軸に中心合せする際（習慣的に使用される。

局面の光源配列１１゛は、名目上または実質的な球体表
面からなり、配列の中央に開口部７０があり、デジタル
角膜鏡の軸と同心になっている。

角膜測定装置の構成要素は、前述のものと全く同一であ
り、ダッシュ、２重ダッシュの数字は同じ構成を示す。

開口７０は、角＠７２からの反射ビームを影像レンズ３
２　ＩＩへ、一方間時にＵＶレーザービーム７４が、角
！Ｉ７２と同一軸で入射するという両方の機能をなす。

軸を通る光源を角膜７２に投射するために、従来からあ
るビームスプリッタまたはビーム結合器７６が使用され
ている。ビーム結合器は、顕微鏡７８の対物レンズの前
に位置している。　　ＬＥＤまたは従来から使用されて
いる点光源８０が、ビームスプリッタ７６と顕微鏡対物
レンズ７８の中間で、光束軸８２に置かれ系の光学軸７
１に横方向に位置していると、光源８０からの光は、ビ
ームスプリッタから７１に沿って下方に反射されて角膜
７２に届き、眼の中心合せのための点光源となる。

中心合せの判定は、じゅらいからのビデオカメラ８４に
よる影像を第９図の毛髪十字線のような適当なパターン
（合せてて行なう。

もう一つも例では、軸先源８０からの光のある部分は、
ビームスプリッタ７６を通過し、調節。

固定ともに自在な鏡８６上に投影する。

鏡８６は、光源８０からの光の一部をビームスプリッタ
７６から上方へ反射し、レンズ３２″から、鏡８８、絞
り９０を経てビデオカメラ８４上に光源８０の影像を結
ぶ。

光源８０の影像は、角！１７２の中心状めにより位置を
変えないので、デジタル角膜鏡を通しての光学軸７１の
固定目標になる。

調節および固定ができる鏡８６を示したが、本発明では
２直角三角プリズムとか「縞目反射板」のような反転装
置に代替することも含まれる。これは、調節および固定
鏡に比較して固定した状態で反転し、系の中で、それ自
体の離心に対し低感度であるという構造上の利点がある
。ビデオカメラ８４に現れる像の代表的なものを第１４
図に示す。

輪郭測定装置の軸位置に相当する対象像９２の位置は、
被測定角膜の中心位置と比較することができる。第１４
図の像では、あきらかに僅かに中心をはずれた角膜に相
応するＬＥＤの反射像は、中央の対象固定光源像９１に
比し、比例して中心をはずれている。

このような中心をはずれたパターンが、観察された時は
、角膜７２から反射された中央光源８０に相応する像９
２が、同じ光源が鏡８６で反射された対象像９１の上に
かさなり会うまで、角膜を側面移動させる。

注意すべきは、中央光源８０の２つの像の大きさと、光
度が同じで、ビデオカメラ８４に接続したビデオモニタ
ー９３にほぼ同じ大きさ、および強さで映るようにすべ
きである。これは、２つの像を作るビームの開口を調節
したり、または適当に補正することで行われる。

従来から使用されているｗＩ微鏡９４が、光軸８２に表
面７２を観察するために配置されている。

観察者は、最初１輪郭測定装置の芯出し、または角膜そ
の他の表面の観察に使用することができる。光遮蔽９５
は５点光源８０とＩＩ微鏡９４との間に設置され、光源
８０から顕微鏡９４内に光が入るのを防ぎ、測定面を明
瞭（観察できる。

前述したように、焦点に集める器具９０は、アパーチャ
トップ、またはこれに相当する構造からなり、表面７２
から反射された光束の円錐角を絞り、これによって、多
点光源１１″上の光点に相応する反射光線を接近させる
。

前述の通り、輪郭測定装置は、特別の場合には、レーザ
ー切開装置を使用するように適合させている。これは、
軸９６上のレーザービーム７４が、輪郭測定装置の光学
軸７１に入射する。　レーザー切開装置は、輪郭測定装
置と連結されており、レーザー切開と角膜の評価とを結
びつけている。

前述の通り、第１図に示したシグナルスイッチ、フレー
ムグラバ、およびコンピュータは、ビデオカメラ８４中
の光検知器と電気的にデータ伝送を行い、個々の光束が
入射した点における表面７２の局地的曲率半径と３次元
輪郭の両方を決める。

もう１つの例として追加された点光源１０Ｏが、中央部
の対象点光源８０の周囲に置かれて、角膜表面の中央近
くのトポグラフィ測定に役立つようになっている。

光源１１″の開口部７０は、表面７２からの光が、軸７
１に沿って反射され通らねばならないという構造上の制
約から、その必要性は、理解できる０点光源１００は、
表面７２の中実軸の極く近くの点（おいて反射し、開口
部７０を通る。このため、最初は、最も効果のある中心
の単光源を利用した。

そこで、中央の固定指標となっている光源８０からの光
像を、ビームスプリッタ７６と反射鏡８６の間に設置し
た開閉シャッター９８で暗くしてみた。こうすることで
、角膜から反射された影像のみが、トポグラフィの測定
に使用される。

この場合の特徴は、軸７１から約０．２５６ｍｍまで測
定できることである。

さらに具体化した例では、第１５図に示すように、固定
指標すなわち軸７１と表面７２の中心からの影像信号９
１と９２を別の光電センサ１０２て検知できることで、
レーザー切開手術中は、中央像からの光のみを、これで
受ける。

光線は、第１３図のビームスプリッタ８８と置換したビ
ームスプリッタ１０４で細いビームとして供給される。

この実施例の利点は、光源８０が、手術結果を低下させ
る目視の代りにモニターになれることである。光センサ
１００は、ただ２つの影像９１と９２をモニターしてお
り、許容範囲外に２つの影像のかさなりが離れた時には
、エラー信号を出力する。例えば、センサ１０２は、数
カ向で見えている２つの像の直径を監視しており、輪郭
測定装置を通る光軸と角膜の中心位置ずれによる、ある
方向での像の広がりに応じてエラー信号を出す。

エラー信号により、手術床は、用心してレーザービーム
な止めたり、またはサーボコントロールによる眼の保持
装置を動作させて、手術中、眼と装置間の中心を合せる
ように保つ０例えば第４Ａ［］に示すような中心合せ機
構３６は、センサ１０２で生じるエラー信号と連動して
電気−機械的コントロールにより中心合せができる。

ビデオカメラ８４に、信号９１と９２の影像を入れ、モ
ニターすることも本発明の範囲内である。

信号９１と９２を隔離し、前述のようなエラー信号を出
すプログラミングは可能である。

上記の利点に加えて、中心光源８０ビームスプリッタ−
７６で反射され、角！Ｉ７２に向かうビームは、診断用
器具としてデジタル角膜鏡を使用する場合、観察する眼
に対して固定目標となる。光源は、軸８２上にあり、軸
７１と眼の視軸を一致させるのに役立つ。

本発明では、最初角膜の輪郭の測定用として説明したか
、同じく規則的なまたは不規則的な輪郭を持つ形状の測
定に使用することができる。例えば、光学レンズ、鏡、
ボールベアリングおよび精密機械部品の輪郭の測定に使
用できる。

［発明の効果］本発明による表面形成度の測定、特に眼の角膜の輪郭測
定には有効で、角膜表面の視力を局部的および平均値で
表示、あるいは図示できるのでコンタクトレンズの処方
直ちに応用できる。

また、従来どじゅつに比べ、精度、操作性、データの再
現性等について利点がある。

また、最近急速に進歩してきたレーザーメスと本装置を
連動させる技術を確立したので、角膜の切開手術におい
て観察をしながらのリアルタイムでの手術か実施できる
という大きな効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るトポグラフィ測定装置の一般化
した光学的、機械的、電気的構成部分の関連構成を示す
構成国、第２図は、多重光源の配列を具えた第１図の光
学構成部の主要部分の説明図、第３図は、第２図の光学
的配置に関する幾何学的関係を示す説明図、第４Ａ図は
、第１図の装置の検定モードでの、また第４Ｂ図も同様
であるが改良部分説明図、第５Ａ図および５Ｂ図は、そ
れぞれ拡大した４Ｂ図の検定具の正面図と縦方向の断面
図で、第５Ｃ図は、改良した検定具を示す図５第６図は
、第２図に示した多重光源に対する放射状にならんだ投
影図、第７図は、角膜の切開手術の器具を連結した用法
の説明図、第８図は、本発明の他の応用例を示す光学系
の説明図、第９図は、第４Ａ図をさら（進展させ診断器
具として測定時に眼の中心合せの補正具を併設した場合
の説明図、第１Ｏ図は、検定モード時に焦点か合った状
態の代表的な視野を示す図、第１１図は、操作モード時
に焦点が合った状態の代表的な場合を示す説明図、第１
２図は、レーザー切開装置の焦点が合った状態の簡略説
明図、第１３図は、第２実施例について、レーザー切開
装置と眼を１線に並べる機構を簡単に示した説明図、第
１４図は、１３図で説明した装置にビデオカメラを用い
た時の影像を示す図、第１５図は、ＣＯＤの配置図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表面の３次元輪郭を測定するための輪郭測定装置
であって、測定される表面へ１次光ビームを投射する手段と、前記表面から光電的に測定可能な光学像で、前記１次光
ビームの位置に対応する各映像に相当する電気出力信号
を発生するための１次光ビームの反射光を受光する手段
と、輪郭測定装置を経て延長した光学軸に関して測定される
表面の中心の位置を決定するための位置決め手段とを具
え、前記位置決め手段は、前記輪郭測定装置の光学軸に沿って測定される表面に単
独光ビームを電気出力信号発生手段に反射させるための
投射手段と、輪郭測定装置を通る光学軸の位置に対応して電気出力信
号を発生するための前記電気出力信号発生手段中にパタ
ーンを発生する手段と、測定される表面の中心の位置と光学軸の位置を比較する
手段からなることを特徴とするトポグラフィー測定装置
。
（２）特許請求の範囲第１項において、単独光ビームを
投射する前記手段は、光束軸に位置し、前記軸の側面に位置する単独の点光源
で、単独の点光源から測定される表面の方向に単独光ビーム
を反射し、測定される表面の中心の位置を指示する単独
の点光源の前の光学軸上のビームスプリッタを具えたこ
とを特徴とするトポグラフィー測定装置。
（３）特許請求の範囲第２項において、前記単独点光源
はＬＥＤあることを特徴とするトポグラフィー測定装置
。
（４）特許請求の範囲第２項において、測定される表面
および１次光ビームと単独光源との反射光を観察するた
め光束軸に位置する投影顕微鏡を具えてことを特徴とす
るトポグラフィー測定装置。
（５）特許請求の範囲第４項において、前記点光源から
前記顕微鏡に直接光が入るのを防止するため、前記光源
と前記投影顕微鏡の間に光遮蔽を具えたことを特徴とす
るトポグラフィー測定装置。
（６）特許請求の範囲第２項において、輪郭測定装置を
通る光学軸の位置の固定指標として点光源からの光の一
部を反射光受光手段に戻すため前記ビームスプリッタの
点光源に対して反対側に光束軸上におかれた反射手段を
具えてことを特徴とするトポグラフィー測定装置。
（７）特許請求の範囲第６項において、前記反射手段は
、調節および固定可能な鏡からなることを特徴とするト
ポグラフィー測定装置。
（８）特許請求の範囲第６項において、前記反射手段は
、直角三角プリズムのような反転装置からなることを特
徴とするトポグラフィー測定装置。
（９）特許請求の範囲第６項において、前記反射手段は
、猫目反射器からなることを特徴とするトポグラフィー
測定装置。
（１０）特許請求の範囲第２項において、前記輪郭測定
装置を通る光学軸の位置に対応して前記反射光受光手段
に電子的にスーパーインポーズされたパターンを具えて
なることを特徴とするトポグラフィー測定装置。
（１１）特許請求の範囲第２項において、反射光受光手
段は、測定される表面から反射された１次光ビームと反
射された単独光ビームの焦点を結ばせるための手段を前
記被測定表面と前記電気出力信号を生成させる手段との
間に配置してなることを特徴とするトポグラフィー測定
装置。
（１２）特許請求の範囲第１１項において、焦点を結ば
せるための手段は、光学軸延長上にレンズを具え、前記
反射光受光手段は、光検知器からなることを特徴とする
トポグラフィー測定装置。
（１３）特許請求の範囲第１２項において、１次光ビー
ムを投射する前記手段は、測定される表面に多数の点光
源の個々の光点に相当する多数の個々の光ビームを投射
するための多点光源からなることを特徴とするトポグラ
フィー測定装置。
（１４）特許請求の範囲第１３項において、焦点を結ば
せる手段と前記光検知器の間に、表面から反射された前
記１次光ビームの光線の円錐角を絞り、この結果反射光
線は、多点光源の単一光点に相当するテレセントリック
な主光線に近ずく手段を具えてなることを特徴とするト
ポグラフィー測定装置。
（１５）特許請求の範囲第１項において、１次光ビーム
を投射する前記手段は、測定される表面へ多光源の個々
の光点にそれぞれ相応する多数の個々の光ビームを投射
するための多点光源を具えてなることを特徴とするトポ
グラフィー測定装置。
（１６）特許請求の範囲第２項において、電気出力信号
を発生させるための前記手段は、測定される表面の影像
を映し出すビデオカメラと、機器操作者の観察に供するため前記影像を受像する前記
ビデオカメラに接続されたモニターとを具えてなること
を特徴とするトポグラフィー測定装置。
（１７）特許請求の範囲第１項において、測定される表
面は、事実上球面であることを特徴とするトポグラフィ
ー測定装置。
（１８）特許請求の範囲第１７項において、事実上の球
面は、角膜の前部表面であることを特徴とするトポグラ
フィー測定装置。
（１９）特許請求の範囲第１８項において、輪郭測定装
置の光学軸と一致した軸で切開用レーザービームを投射
するレーザ切開装置と、レーザ切開と角膜の輪郭測定作業を結びつけるため前記
レーザ切開装置と前記輪郭測定装置を相互に連結させる
手段とを具えてなることを特徴とするトポグラフィー測
定装置。
（２０）特許請求の範囲第６項において、１次光ビーム
を投射する手段は、測定装置の光学軸に中心がある名目
上球面でことを特徴とするトポグラフィー測定装置。
（２１）特許請求の範囲第２項において、光束軸に接近
して１または、それ以上の点光源を配置しビームスプリ
ッタから測定される表面の方向へ光学軸上に反射させ光
学軸近くの測定される表面の局部的曲率半径の測定を可
能にしたことを特徴とする輪郭測定装置。
（２２）特許請求の範囲第１項において、１次光ビーム
を投射する手段は、測定される表面から電気出力信号を
発生させる手段へ光ビームが反射されるよう、系の光学
軸上に中心を置いた開口部を持つ表面からことを特徴と
するトポグラフィー測定装置。
（２３）特許請求の範囲第２２項において、において、
測定される表面の輪郭の測定は、光学軸の約０．２５ｍ
ｍまで可能なことを特徴とするトポグラフィー測定装置
。
（２４）特許請求の範囲第６項において、光束軸に接近
して１個、またはそれ以上の点光源を配置し光学軸上で
測定される表面の方向へビームスプリッターで反射させ
る光学軸近くの測定される表面の局部的曲率半径の測定
を可能にしたことを特徴とするトポグラフィー測定装置
。
（２５）特許請求の範囲第２４項において、１次光ビー
ムを投射する手段は、測定装置の光学軸上に中心があり
充分に球状である表面からなることを特徴とするトポグ
ラフィー測定装置。
（２６）特許請求の範囲第２０項において、前記球状表
面は、測定される表面から電気出力信号を発生させる手
段へ光束が反射されるよう、系の光学軸状に中心を置く
開口部を具えてなることを特徴とするトポグラフィー測
定装置。
（２７）特許請求の範囲第２６項において、単独の点光
源からの光と、電気出力信号発生手段の光学軸の位置に応じてパターン
を発生させる反射光受光手段へビーム反射器から反射さ
れて光を妨げるため、反射手段と単独点光源の間に配置
された手段と、測定される表面から反射された光像の位置を測定するた
めおよび測定した表面の局部的曲率半径を決めるため前
記手段から前記電気出力信号を受ける手段を具えてなる
ことを特徴とするトポグラフィー測定装置。
（２８）特許請求の範囲第２７項において、測定される
表面の曲率の測定は、光学軸の約０．２５ｍｍまで可能
であることを特徴とするトポグラフィー測定装置。
（２９）特許請求の範囲第１項において、測定される表
面の中心と輪郭測定装置を通る光学軸の位置に対応する
２重像を選択的に監視する手段と、測定される表面の中
心と輪郭測定装置を通る光学軸とのずれによる２重像の
広がりに応じてエラー信号を出力する手段とを具えてな
ることを特徴とするトポグラフィー測定装置。
（３０）特許請求の範囲第２９項において、装置を通る
光学軸に対し測定される表面の中心を一致させるように
保つサーボコントロールによる位置決め手段を具えてな
ることを特徴とするトポグラフィー測定装置。
（３１）輪郭測定装置で表面の３次元輪郭を測定する方
法で、測定される表面へ１次光ビームを投射し、光電的に測定可能な光像に対応し、前記影像の各々は前
記直接光束の位置に対応する電気出力信号を発生するた
めに前記表面から１次光ビームの反射光を受光し、輪郭測定装置を通る延長した光学軸に対し測定される表
面の中心の位置を決定し、この位置決定の段階は、測定される表面から光学軸に沿って単独光ビームを測定
した表面の中心に対応する電気出力信号を発生させるた
めに反射させて投射し、輪郭測定装置を通る光学軸の位置に対応する電気出力信
号のパターンを発生させ、測定される表面の中心への大体の位置を光学軸の位置と
比較する段階からことを特徴とするトポグラフィー測定
方法。
（３２）特許請求の範囲第３１項において、において、
１次光ビームを投射する段階は、単独点光源を光束軸の
上で前記光学軸の速報に配置し、単独点光源の前の光学軸上にビームスプリッターを置き
単独光ビームを測定される表面の方向に反射させ、測定
される表面の中心の位置を指示させるようにしたことを
特徴とするトポグラフィー測定方法。
（３３）特許請求の範囲第３２項において、測定される
表面を光束軸上の投影顕微鏡を通して観察するようにし
たことを特徴とするトポグラフィー測定方法。
（３４）特許請求の範囲第３３項において、前記点光源
から前記顕微鏡に直接に光が入るのを防ぐ段階を具えて
なることを特徴とするトポグラフィー測定方法。
（３５）特許請求の範囲第３２項において、点光源から
の光の一部を反射させ、輪郭測定装置を通る光学軸位置
の固定指標となる電気出力信号のパターンを発生させる
段階を具えてなることを特徴とするトポグラフィー測定
方法。
（３６）特許請求の範囲第３５項において、電気出力信
号を発生させるため測定される表面から反射された１次
光ビームと単独光ビームを焦点に結ばせる段階を具えて
なることを特徴とするトポグラフィー測定方法。
（３７）特許請求の範囲第３６項において、表面から反
射された前記１次光ビームの光線の円錐角を絞り、この
ため各反射光線は、光点に対応してほぼテレセントリッ
ク主光線に近ずく段階を具えてことを特徴とするトポグ
ラフィー測定方法。
（３８）特許請求の範囲第３１項において、測定される
表面は、ほぼ球状である角膜の前部表面であることを特
徴とするトポグラフィー測定方法。
（３９）特許請求の範囲第３８項において、輪郭測定装
置の光学軸と一致して切開用レーザービーム入射軸を有
するレーザー切開装置を具え、個々のレーザー切開と角
膜監視作業を結びつけるため前記レーザー切開装置と前
記輪郭測定装置を相互に接続させる段階を具えてなるこ
とを特徴とするトポグラフィー測定方法。
（４０）特許請求の範囲第３２項において、光束軸の近
傍に１またはそれ以上の点光源を置き、ビームスプリッ
ターから光学軸上の測定される表面の方向に反射され、
測定した表面の光学軸近傍の局部的曲率半径を測定する
ことを可能とする段階を具えてなることを特徴とするト
ポグラフィー測定方法。
（４１）特許請求の範囲第３１項において、測定される
表面の曲率の測定は、光学軸の約０．２５ｍｍまでであ
る段階を具えてなることを特徴とするトポグラフィー測
定方法。
（４２）特許請求の範囲第３１項において、測定される
表面の中心と輪郭測定装置を通る光学軸の位置に対応す
る２重像を選択的に監視し、測定される表面の中心と輪郭測定装置を通る光学軸との
ずれによる広がりに応じてエラー信号を出す段階を具え
てなることを特徴とするトポグラフィー測定方法。