JPH0624514B2 - ケラトメ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、角膜の曲率半径を測定するためのケラトメー
タに関する。

〔従来の技術〕

角膜の曲率半径を自動的に測定するために、円環状パタ
ーンを角膜に投影し、その反射像をラインＣＣＤで検出
し、反射像上の少なくとも５点の位置情報から反射像の
形状を決定し、これより角膜の曲率半径を求めるケラト
メータが実用化されている。

また角膜中央部と周辺部との２ヵ所の曲率半径を測定す
るために同心円環状のパターンを利用したケラトメータ
も実用化されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のケラトメータは検出器としてリニアＣＣＤを利用
しているため、反射像の形状決定には最低３本のリニア
ＣＣＤを必要とする。そのため、ＣＣＤの配設スペース
が大きくなり、また各ＣＣＤ毎に読出し回路やＡ／Ｄ変
換回路等を必要とし、装置の大型化を招いていた。

上記欠点を解消するため、エリアＣＣＤを検出器として
利用すれば回路数の大幅な削減は可能であるが、エリア
ＣＣＤは分解能が低いため測定精度が低下する。特に、
角膜の中心部と周辺部を測定するため複数のパターンを
設けたケラトメータでは、エリアＣＣＤ上への反射パタ
ーン像の投影倍率を小さくせざるを得ず、測定精度がさ
らに低下していた。

本発明は上記欠点を解消し、コンパクトでしかも測定精
度の高いケラトメータを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明のケラトメータの構成上の特徴とするところは、
被検眼角膜表面の中央部に第１指標を投影するための第
１指標投影手段と、被検眼角膜表面の周辺部に第２指標
を投影するための第２指標投影手段と、前記第１指標の
前記角膜による反射像を平面型受像子上に投影するため
の投影光学系と、前記受像素子に前記第２指標の前記角
膜による反射像を投影するための前記投影光学系内に配
設された偏向部材と、前記受像素子への前記第１及び第
２指標像の投影を選択するための選択手段とから構成さ
れたことである。

〔作 用〕

選択手段により第１指標像が受像素子上へ投影され検出
される。次に、選択手段により第２指標の角膜反射光が
偏向部材を介して受像素子上へ投影され検出される。こ
のように、本発明では第１指標像と第２指標像を別々に
１つの平面型受像素子上に投影してこれを検出するた
め、投影倍率を大きくすることができ、測定精度を上げ
ることができる。また、１つの平面型受像素子が検出で
きるため回路構成も簡単となり装置がコンパクトにな
る。

〔実施例〕

本発明の実施例のケラトメータは、第１図に示すよう
に、指標投影系１０と測定光学系２０とから成る。

測定光学系２０は、投影光学系２１と、平面型受像素子
であるエリア型ＣＣＤ２２とから構成される。

指標投影系１０は、角膜Ｃの中央部に指標を投影するた
めの第１指標１１と、角膜Ｃの周辺部に指標を投影する
ための第２指標１２と、第１指標と第２指標との投影位
置の中間に別の指標を投影するための第３指標１３とか
ら構成される。第１指標１１は、第６図に示すように、
円環状の光源１１０とミラー１１１とにより照明された
リングスリット１１２により形成される。リングスリッ
ト１１２を通過した光は、後述する開口板２１１の円環
開口２１２を通過した後、リングスリット１１２の面に
焦点を有する投影レンズ２１０により角膜Ｃに投影され
る。

第２指標１２は、第７図に示すように、ロッド状の光源
１２０と、ミラー１２１と、指標としての直線状スリッ
ト１２２を有するスリット板１２３と、スリット１２２
の面に焦線を有する円柱レンズ１２４とを有する指標ユ
ニット１２５からなる。指標ユニット１２５は、その指
標像が、第１指標１１のリングスリット１１２の角膜Ｃ
上への投影円より大きい円の接線として投影されるよう
に、３時、６時、９時、及び１２時の４ヶ所にそれぞれ
配設される。

第３指標１３の指標ユニット１３５の構成は、前述の第
２指標１２の指標ユニット１２５と同一の構造を有す
る。ただし、第３指標１３の指標ユニット１３５は、そ
の投影像を、第２指標１２の指標ユニット１２５の投影
像の内接円より小さいが第１指標１１のリングスリット
１１２の投影像より大きい円の接線となる、３時、６
時、９時、及び１２時の位置に、第２指標１２の指標ユ
ニット投影像１２５と平行に投影されるように配置され
る。

投影光学系２０は、投影レンズ２１０と、開口板２１１
と、開口板２１１の前方に配置されたシャター板２１３
と、開口板２１１の後方に配置されたプリズム２１６ａ
〜２１６ｄと、絞り２１４と、リレーレンズ２１５とか
ら構成される。

開口板２１１は、第３図に示すように、中央部に第１指
標１１の角膜反射光を通過させるための円形開口２１１
ａと、その外周に第３指標１３の角膜反射光のみを通過
させるために３時、６時、９時、及び１２時位置に形成
された直線状開口２１１ｂと、直線状開口２１１ｂのさ
らに外側に、第２指標２の角膜反射光のみを通過させる
ための、開口２１１ｂと平行な直線状開口２１１ｃとを
有している。シャター板２１３には、第２図に示すよう
に、前記円形開口２１１ａ、直線状開口２１１ｂ、２１
１ｃの各々に対応した液晶シャター素子２１３ａ、２１
３ｂ、２１３ｃを有している。

プリズム２１６ａ〜２１６ｄは、直線状開口２１１ｂ、
２１１ｃに対応して各々その基底部が外側になるように
配列されている（第４図の矢印は基底部の方向を示して
いる）。

絞り２１４は、投影レンズ２１１の焦点位置に配置され
た液晶板で構成されており、通電の存否により、第５図
に示すように、絞り開口２１４ａの径が切替られ、第１
指標反射光に対してテレセン絞りとして作用したりしな
くなったりする。リレーレンズ２１５はその前側焦点を
絞り２１４の位置にあるように配置される。

次に、上記構成を有するケラトメータの作用を説明す
る。最初に、指標投影系１０を作動させて第１ないし第
３指標１１、１２、１３を、第８図に示すように、被検
眼角膜Ｃ上に投影する。

Ａ．角膜中央部の曲率測定 シャター素子２１３ａをＯＮにして光透過状態とし、他
のシャター素子２１３ｂ、２１３ｃをOFF にして光遮断
状態とすることにより、第１指標像１１′からの光のみ
を開口板２１１の円形開口２１１ａを通過できるように
する。

この時、絞り２１４は非通電状態となっており、絞り開
口２１４ａの直径は最小となっている。そのため、円形
開口２１１を通過した第１指標反射光は、レンズ２１１
により絞り２１４のテレセン絞りを通過した光がリレー
レンズ２１５により受像素子であるエリアＣＣＤ２２に
投影され、第１指標反射像をこのＣＣＤ２２上に結像す
る。

エリアＣＣＤ２２は、像を走査し、その投影像の形状
（被検角膜が乱視のときは、楕円形状である）を求め、
それをもとに公知の解析方法で角膜の曲率半径や円柱軸
角度を求める。

Ｂ．中間輪帯部の曲率半径測定 シャター素子２１３ｂのみ通電状態とし、他を非通電状
態にすることにより、第３指標１３の角膜反射像１３′
からの光のみを選択通過させ、開口板２１１の直線開口
２１１ｂのみを通過できるようにする。直線状開口２１
１ｂを通過した光は、プリズム２１６ａないし２１６ｄ
で偏向された後、非通電状態で開口径が最大となってい
る絞り２１４を通過し、リレーレンズ２１５を介して受
像素子２２上に投影される。

プリズム２１６ａ〜２１６ｄの偏向作用により、プリズ
ムがない場合はエリアＣＣＤ２２の周辺部あるいは、そ
の外に投影されてしまうであろう光束をエリアＣＣＤ２
２の中央に投影することができ、エリアＣＣＤ２２を小
型化しうるし、また小さなＣＣＤの全受像面を有効に利
用できるため、パターンの解像力も増大し、測定精度の
向上を生む。

エリアＣＣＤ上に投影された直線パターンと、前記第１
指標の投影パターン（円形の楕円形）の中心とからの距
離を求め、これにより角膜の中間輸帯部の曲率半径を演
算する。

Ｃ．外側輸帯部の曲率半径測定 シャター素子２１３Ｃのみ通電状態とし、他を非通電状
態とすることにより第２指標１２の角膜反射像１２′か
らの光のみを選択し、開口板２１１の直線状開口２１１
Ｃにのみ通過させ、プリズム２１６ａ〜２１６ｄ、リレ
ーレンズ２１５を介して受像素子２２へ投影する。

以下、上記第２指標像による中間輸帯部の曲率半径の測
定と同様に外側輸帯部の曲率半径を測定する。

〔効 果〕

以上詳述したように、本発明によれば小型のエリアＣＣ
Ｄを受像素子として利用できるため、コンパクトなケラ
トメータを提供することができる。

また，本発明によればエリアＣＣＤを受像素子として利
用しても測定精度を低下させることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るケラトメータの実施例の光学構成
を示す光学配置図、第２図はシャター板の構成を示す平
面図、第３図は開口板の構成を示す平面図、第４図はプ
リズムの配置例を示す平面図、第５図は絞りの構成を示
す図、第６図はリングスリット板の構成を示す平面図、
第７図は第２及び第３指標の指標ユニットの構成を示す
斜視図、第８図は指標の被検眼への投影状態を示す図で
ある。 １１……第１指標 １２……第２指標 １３……第３指標 ２１……投影光学系 ２２……受像素子 ２１１……開口板 ２１３……シャター板 ２１６ａ〜２１６ｄ……プリズム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検眼角膜表面の中央部に第１指標を投影
   するための第１指標投影手段と、 被検眼角膜表面の周辺部に第２指標を投影するための第
   ２指標投影手段と、 前記第１指標の前記角膜による反射像を平面型の受像素
   子上に投影するための投影光学系と、 前記受像素子に前記第２指標の前記角膜による反射像を
   投影するために前記投影光学系内に配設された偏向部材
   と、 前記受像素子への前記第１及び第２指標像の投影を選択
   するための選択手段と から構成されたことを特徴とするケラトメータ。
2. 【請求項２】前記投影光学系が、対物レンズと、前記第
   １指標の角膜反射光が物側でテレセントリックとなるよ
   うにその系内に挿脱可能に配置された絞りと、前記第２
   指標の角膜反射光が所定高さで前記偏向部材に入射する
   ようにするために前記対物レンズ近傍に配置された開閉
   自在な開口手段とを有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のケラトメータ。
3. 【請求項３】前記第１指標が円環状をなし、前記第２指
   標は前記第１指標より大きい半径の円と接する複数の直
   線から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載のケラトメータ。
4. 【請求項４】前記開口手段が、円形開口とその外周に配
   置された直線状スリットとを有する開口板と、該開口板
   に近接して配置された前記選択手段としての液晶素子と
   から構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ないし第３項いずれかに記載のケラトメータ。
5. 【請求項５】前記受像素子が、エリア型ＣＣＤ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４項記載
   のケラトメータ。
6. 【請求項６】前記偏向部材が、基底部を外側としたプリ
   ズム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５項いずれかに記載のケラトメータ。