JPH0430293B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、眼科、コンタクトクリニツク等で使
用する角膜曲率測定装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種の装置は、被検眼の位置合わせを
するときの観察光学系と測定光学系とを別個に保
有しているために、光学系が重畳し経済的に不利
である。

［発明の目的］ 本発明の目的は、観察光学系と測定光学系とを
一体化し、構造を簡素化した角膜曲率測定装置を
提供することにある。

［発明の概要］ 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、
光軸を中心とする同一円周上位置に設けた角膜曲
率測定光源と、エリアセンサアレイと、前記測定
光源の被検眼角膜反射像を前記エリアセンサアレ
イ上に被検眼前眼部像が包含される倍率で形成す
る光学系と、前記エリアセンサアレイからの出力
信号を映像化する映像手段と、前記エリアセンサ
アレイからの信号を抽出処理する信号処理手段と
を有し、前記映像手段上に映つた被検眼前眼部像
及び角膜反射像を用いて被検眼の位置合わせを行
い、前記信号処理手段により角膜曲率を求めるこ
とを特徴とした角膜曲率測定装置である。

［発明の実施例］ 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図において、Ｅは被検眼であり、その前方
には対物レンズ１及びこの対物レンズ１に関して
被検眼Ｅの角膜Ecと共役な位置に二次元光電検
出器であるエリアセンサアレイ２が配列され、対
物レンズ１の近傍にはリング状光源３が対物レン
ズ１の光軸Ｏを中心として配置されている。

１０はクロツク発振器であり、発振されたクロ
ツク同期信号は後述するアライメントリングや測
定結果・左右判別等のキヤラクタを発生するパタ
ーンジエネレータ１１に入力され、パターンジエ
ネレータ１１を経てタイミング発生器１２には同
期信号が送られ、ミキシング回路１３にはパター
ン情報等が出力される。タイミング発生器１２か
らのタイミング信号はドライバ１４、サンプル値
ホールド回路１５、同期信号加算回路１６、イン
タフエイス１７に送られている。ドライバ１４は
エリアセンサアレイ２を駆動し、このエリアセン
サアレイ２の出力はサンプル値ホールド回路１５
に接続され、サンプル値ホールド回路１５の出力
はローパスフイルタ１８及びＡ／Ｄコンバータ１
９に接続され、ローパスフイルタ１８の出力は同
期信号加算回路１６を経てミキシング回路１３に
送られ、更にテレビモニタ２０に送られるように
なつている。また、Ａ／Ｄコンバータ１９の出力
はビデオメモリ２１を介してインタフエイス１７
に入力されている。インタフエイス１７はパター
ンジエネレータ１１とも信号の送受信を行つてお
り、更にインタフエイス１７には制御バス２２を
介して、DPU２３、制御プログラムが書き込ま
れたROM２４、演算のレジスタ等に用いられる
RAM２５が接続されている。

第２図はエリアセンサアレイ２の出力信号の説
明図であり、ａはサンプル値ホールド回路１５の
出力信号、ｂはサンプルホールドのためのタイミ
ング信号、ｃはベデスタルレベルｄ、水平周期信
号ｅを加えたビデオ信号を表している。また、第
３図はパターンジエネレータ１１で発生され、テ
レビモニタ２０上に表示されるアライメントリン
グＲ及びその他のデータパターンを示している。

このような構成における動作を説明すると、始
めに被検眼Ｅの角膜Ecのアライメントを行うた
めに、テレビモニタ２０を見ながら対物レンズ１
を動かして被検眼Ｅの前眼部のフオーカスをと
り、続いて光学系全体を動かしてアライメントリ
ングＲとリング状光源３の角膜Ecにおける反射
によつて形成されるリング像Ｐとをほぼ同心にな
るように合わせる。

次に、図示しない測定スイツチの入力により、
テレビモニタ２０の３本の走査線Ｓの信号をＡ／
Ｄコンバータ内においてＡ／Ｄ変換し、ビデオメ
モリ２１に記憶する。角膜反射像Eiは一般に楕円
に近似できるので、テレビモニタ２０上に映つて
いるリング像Ｐ上の少なくとも５点の座標を求め
ることによつて楕円の一般式を解き、それから角
膜Ecの曲率半径が求まる。つまり、３本の走査
線Ｓのビデオ信号をデジタル変換して記憶し、そ
のメモリ内容をインタフエイス１７によりマイク
ロコンピユータシステム２２〜２６内のRAM２
５に取り込み、リング像Ｐの座標位置を求め楕円
の一般式を解くことにより、角膜曲率半径が得ら
れ、その結果をパターンジエネレータ１１にキヤ
ラクタとしてセツトし、テレビモニタ２０上にリ
ング像Ｐと共に表示する。３本の走査線Ｓはアラ
イメントリングＲに均等にかかるようにその位置
を決めておけば、リング像Ｐが多少位置ずれて
も、３本の走査線Ｓと交叉していれば交点を求め
ることができる。

また、披検眼Ｅの角膜Ecの曲率半径を計算す
るための入力信号は、エリアセンサアレイ２から
の出力をサンプルホールドした第２図ａに示す出
力を使用することが最適であり、そのままＡ／Ｄ
コンバータ１９への入力可能であつて、エリアセ
ンサアレイ２の画素との対応ができているので精
度が良い。なお、テレビモニタ２０に入るコンポ
ジツト信号を使つて処理すると、この信号は第２
図ｃに示す信号でローパスフイルタ１８を通つた
エリアセンサアレイ２上の画素との対応が明白で
はなく、更に第３図に示すようにアライメントリ
ングＲや測定結果等のパターンが混合されている
ので、そのままではリング像Ｐか或いはパターン
ジエネレータ１１からのリングＲかの判別が不能
となり、測定の度にこれらパターンを消すなどし
なくてはならない。

上述の実施例において、曲率半径を計算するた
めに使用する３本の走査線Ｓは固定したが、第４
図ａに示すように中心からずれると、最も下の走
査線とリング像Ｐの交点は斜めになり、交点の位
置精度が悪くなる。このとき、上の走査線とリン
グ像Ｐとの交点間の距離をL1、下の走査線とリ
ング像Ｐとの交点間の距離をL2とすると、リン
グ像Ｐが中心になければL1≠L2となる。そこで、
リング像ＰがずれてもL1＝L2になるように、ｂ
に示すように３本の走査線Ｓの位置を変えるよう
にすれば、リング像Ｐがずれた場合でも常に同じ
測定精度を維持することができる。

また、第５図に示すように走査線Ｓをエリアセ
ンサアレイ２上の垂直方向の３本を選択すること
もでき、この場合は水平方向に比べ単画素をＡ／
Ｄ変換する間隔が長くなるために、Ａ／Ｄコンバ
ータ１９やビデオメモリ２１の信号処理速度を遅
くできる利点がある。

更に、リング像Ｐの位置合わせは、電気的に合
成したアライメント用マークを対象とすることに
限られるものではない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る角膜曲率測定
装置は、位置合わせ観察光学系と測定光学系とが
一体化され、同じエリアセンサアレイを用いて位
置合わせと測定とを行うことができ、構造が簡素
となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る角膜曲率測定装置の実施例
を示すものであり、第１図はその光学的及び電気
的な構成図、第２図は信号波形図、第３図はパタ
ーンジエネレータで作成するパターンの説明図、
第４図、第５図はリング像と走査線との関係の説
明図である。 符号１は対物レンズ、２はエリアセンサアレ
イ、３はリング状光源、１０はクロツク発振器、
１１はパターンジエネレータ、１２はタイミング
発生器、１３はミキシング回路、１４はドライ
バ、１５はサンプル値ホールド回路、１６は同期
信号加算回路、１７はインタフエイス、１８はロ
ーパスフイルタ、１９はＡ／Ｄコンバータ、２０
はテレビモニタ、２１はビデオメモリ、２２は制
御バス、２３はCPU、２４はROM、２５は
RAMである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光軸を中心とする同一円周上位置に設けた角
   膜曲率測定光源と、エリアセンサアレイと、前記
   測定光源の被検眼角膜反射像を前記エリアセンサ
   アレイ上に被検眼前眼部像が包含される倍率で形
   成する光学系と、前記エリアセンサアレイからの
   出力信号を映像化する映像手段と、前記エリアセ
   ンサアレイからの信号を抽出処理する信号処理手
   段とを有し、前記映像手段上に映つた被検眼前眼
   部像及び角膜反射像を用いて被検眼の位置合わせ
   を行い、前記信号処理手段により角膜曲率を求め
   ることを特徴とした角膜曲率測定装置。 ２ 前記角膜反射像の位置合わせは、前記映像手
   段上に表示したアライメント用マークと比較して
   行うようにした特許請求の範囲第１項に記載の角
   膜曲率測定装置。 ３ 前記エリアセンサアレイから抽出して求める
   計測値は３本の直線を使用するようにした特許請
   求の範囲第１項に記載の角膜曲率測定装置。 ４ 前記映像手段をテレビモニタとする特許請求
   の範囲第１項に記載の角膜曲率測定装置。