JPH07194548A - 角膜形状測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、高い精度で角膜形状を測定できる
角膜形状測定装置を提供する。 【構成】 本発明の角膜形状測定装置１は、被検眼Ｅの
角膜の同じ位置又は略同じ位置に２種類の観察視標を投
影する投影光学系６と、角膜上の前記投影光学系６によ
る２種類の観察視標の像を撮像する撮像光学系７と、こ
の撮像光学系７により撮像した２種類の観察視標の像を
基に前記投影位置での角膜の形状情報を算出する演算手
段２０とを有するものである。この構成により、高い精
度で角膜形状を測定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、角膜形状測定装置に関
し、より詳しくは、コンタクトレンズの装着の際や角膜
手術の前後の角膜形状の測定に用いて有用な角膜形状測
定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の角膜形状測定装置の従来例を図
６を参照して説明する。

【０００３】同図に示す角膜形状測定装置３０は、被検
眼Ｅに至る光軸を形成する鏡胴３１の端部に被検眼Ｅと
対峙するように取り付けたカメラ３２と、前記鏡胴３１
の被検眼Ｅ側の端部に固設した同心円状の数本の遮光帯
３４を有する平板状のプラチド板３３と、このプラチド
板３３の背後に設けたプラチド板３３を後方から照射す
る環状の照明灯３５とを具備している。

【０００４】この角膜形状測定装置３０によれば、前記
プラチド板３３の被検眼Ｅの角膜への投影による同心円
像（反射像）を前記カメラ３２により撮影することで図
７に示すような写真３６を得て、この写真上の同心円像
を計測して前記被検眼Ｅの曲率半径等の角膜形状を算出
することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た角膜形状測定装置３０の場合、略球面状の角膜に写っ
た同心円像を前記カメラ３２により平面状の写真フィル
ムに撮影するため、前記角膜表面からカメラ３２の写真
フィルム面までの距離、即ち、作動距離によっては、写
真上の同心円像の直径等の寸法に誤差が生じてしまう。
このため、前記カメラ３２のピント合わせに極めて厳格
性が要求され、かつ、作動距離も大きくしなければなら
ないという問題があった。

【０００６】また、上述した角膜形状測定装置３０の場
合、同心円状の数本の遮光帯３４を有する平板状のプラ
チド板３３を用いているため、このプラチド板３３が大
きくなり装置全体の大型化を招くという問題もあった。

【０００７】上述したような角膜形状測定装置３０の欠
点に鑑み、この角膜形状測定装置３０の構成に加えて、
作動距離の測定手段を設け、この測定手段により求めた
作動距離の値で前記写真３６上の同心円像の直径等の寸
法誤差を補正する試みもなされている。

【０００８】しかし、この場合には、作動距離の測定手
段として別の光学系を必要とし、装置の複雑化、高価格
化を招くという問題があった。

【０００９】そこで、本発明は、高い精度で角膜形状を
測定でき、しかも、作動距離が小さく、装置全体の大型
化，複雑化，高価格化を回避できる角膜形状測定装置を
提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の角膜形状
測定装置は、被検眼の角膜の同じ位置又は略同じ位置に
２種類の観察視標を投影する投影光学系と、角膜上の前
記投影光学系による２種類の観察視標の像を撮像する撮
像光学系と、この撮像光学系により撮像した２種類の観
察視標の像を基に前記投影位置での角膜の形状情報を算
出する演算手段とを有するものである。

【００１１】請求項２記載の角膜形状測定装置は、前記
投影光学系により、被検眼の角膜の同じ位置又は略同じ
位置に、装置本体側から被検眼に向かって拡開する椀状
体の内周面に付したプラチド環の像と、このプラチド環
の背後に配置した点光源からの無限遠とみなせる像とを
投影するものである。

【００１２】請求項３記載の角膜形状測定装置は、前記
演算手段により、前記撮像光学系の複数の作動距離によ
る撮像結果を基に前記投影位置での角膜の装置誤差が除
去された曲率半径の値を含む形状情報を算出するもので
ある。

【００１３】

【作用】以下に前記各発明の作用を説明する。

【００１４】請求項１記載の角膜形状測定装置によれ
ば、投影光学系により被検眼の角膜の同じ位置又は略同
じ位置に２種類の観察視標を投影し、撮像光学系により
角膜上の２種類の観察視標の像を撮像して、演算手段に
より２種類の観察視標の像を基に前記投影位置での角膜
の形状情報を算出するものであるから、撮像光学系によ
り撮像される角膜上の２種類の観察視標の像は、この角
膜の同じ位置又は略同じ位置のものとなり、この結果、
曲率を有する角膜の形状情報を高精度で求めることがで
きる。

【００１５】請求項２記載の角膜形状測定装置によれ
ば、前記投影光学系により、被検眼の角膜の同じ位置又
は略同じ位置に、装置本体側から被検眼に向かって拡開
する椀状体の内周面に付したプラチド環の像と、このプ
ラチド環の背後に配置した点光源からの無限遠とみなせ
る像とを投影するものであるから、プラチド環を平板状
の部材に形成する従来装置に比べ、作動距離を小さくで
き、かつ、装置全体を小型に構成できる。

【００１６】請求項３記載の角膜形状測定装置によれ
ば、前記演算手段により、前記撮像光学系の複数の作動
距離による撮像結果を基に前記投影位置での角膜の装置
誤差が除去された曲率半径の値を含む形状情報を算出す
るものであるから、別途に作動距離を測定する手段が不
要で装置全体の複雑化，高価格化を回避できる。

【００１７】

【実施例】以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

【００１８】図１に示す角膜形状測定装置１は、基台２
上に立設した被検者の顔、被検眼Ｅを所定の位置に固定
する顎受け台３と、前記基台２上において操作レバー５
の操作で図１に矢印で示す前後方向及び紙面と垂直な左
右方向に移動可能な装置本体４とを具備している。

【００１９】前記装置本体４は、図２に示すように、被
検眼Ｅの角膜の同じ位置又は略同じ位置に２種類の観察
視標を投影する投影光学系６と、角膜上の前記投影光学
系６による２種類の観察視標の像を撮像するテレセント
リックな撮像光学系７と、情報処理系８と、表示手段９
と、各種操作情報を入力するマウス，キーボード等の入
力手段１０とを具備している。

【００２０】前記投影光学系６は、装置本体４側から被
検眼Ｅに向かって拡開する光透過率の良い材料で形成し
た椀状体１１の内周面に付した観察視標としての複数の
遮蔽帯から形成されるプラチド環１２と、このプラチド
環１２の背後に配置した観察視標としての一対の点光源
１３ａ，１３ｂと、一対の点光源１３ａ，１３ｂの像を
前記角膜に対して無限遠からの光（平行光）として投影
する一対のレンズ１４ａ，１４ｂとを具備し、プラチド
環１２の像と、前記点光源１３ａ，１３ｂからの無限遠
とみなせる像とを角膜の同じ位置又は略同じ位置に投影
するようになっている。

【００２１】尚、図示してないが、前記椀状体１１の背
面側（点光源１３ａ，１３ｂ側）には照明ランプが配置
され、椀状体１１の背面を照明してプラチド環１２の像
を角膜に投影するようになっている。

【００２２】前記撮像光学系７は、椀状体１１の最深部
に配置した撮像レンズ１５と、被検眼Ｅから撮像レンズ
１５を経る光軸の延長線上に垂直に配置した撮像素子１
６とを具備している。

【００２３】前記情報処理系８は、全体の制御を行うＣ
ＰＵ１８と、前記撮像素子１６の出力信号を取り込み画
像処理を行う画像処理部１９と、この画像処理部１９の
処理結果を基に前記投影位置での角膜の形状情報を算出
する演算手段２０とを具備している。

【００２４】次に、前記角膜形状測定装置１の作用を図
３，図４，図５をも参照して説明する。

【００２５】前記投影光学系６により被検眼Ｅの角膜の
同じ位置又は略同じ位置に２種類の観察視標、即ち、前
記プラチド環１２の像及び前記点光源１３ａ，１３ｂか
らの無限遠とみなせる像を投影し、撮像光学系７により
角膜上の２種類の観察視標の像を撮像して、前記画像処
理部１９により処理することで表示手段９の画面に図３
に示すプラチド環１２及び点光源１３ａ，１３ｂの各像
を表示することができる。

【００２６】いま、図４，図５に示すように、２回の測
定時の被検眼Ｅの角膜表面から点光源１３ａ，１３ｂの
像に対応すべきプラチド環１２の位置に至る作動距離を
Ｌ1（装置誤差ΔＬ），Ｌ2 （装置誤差ΔＬ）とし、点
光源１３ａ，１３ｂの像間の間隔を２ｈ1 ，２ｈ2 、前
記プラチド環１２の半径をＨ1 ，Ｈ2 、投影位置での角
膜の曲率半径をｒとする。

【００２７】このとき、１回目の測定時の角膜の曲率半
径をｒは下記式(1) で表せる。

【００２８】 ｒ＝２ｈ1 （Ｌ1 ＋ΔＬ）／（Ｈ1 −ｈ1 ） …(1)

【００２９】また、２回目の測定時の角膜の曲率半径ｒ
は下記式(2) で表せる。

【００３０】 ｒ＝２ｈ2 （Ｌ2 ＋ΔＬ）／（Ｈ2 −ｈ2 ） …(2)

【００３１】式(1) ，(2) からΔＬを消去すると、曲率
半径ｒは下記式(3) となる。

【００３２】 ｒ＝２／（Ｌ1 −Ｌ1 ）・（ｈ1/Ｈ1 −ｈ2/Ｈ2 ） …(3)

【００３３】このような演算を前記演算手段２０で行う
ことにより、別途に作動距離Ｌ1 ，Ｌ2 を測定する手段
が不要で装置全体の複雑化，高価格化を回避しつつ投影
位置での角膜の曲率半径ｒの値、さらには、角膜の形状
情報を装置誤差を伴うことなく高精度に求めることがで
きる。

【００３４】また、撮像光学系７により撮像される角膜
上の２種類の観察視標の像は、この角膜の同じ位置又は
略同じ位置のものであるため、この点からも角膜の曲率
半径ｒの値を含む角膜の形状情報の高精度化を図ること
ができる。

【００３５】さらに、装置本体４側から被検眼Ｅに向か
って拡開する椀状体１１の内周面に付したプラチド環１
２を用いているので、プラチド環を平板状の部材に形成
する従来装置に比べ、作動距離を小さくでき、かつ、装
置全体を小型に構成できる。

【００３６】このような角膜形状測定装置１によれば、
例えば角膜の中央部をレーザ光を用いた手術により除去
したような場合、その周辺部に上述した２種類の観察視
標の像を投影してその位置の角膜形状の情報を正確に求
めることができ、手術前，手術後の同一部位の観察に極
めて有益である。

【００３７】また、角膜周辺部の歪みが大きいような場
合には、角膜の中央部に上述した２種類の観察視標の像
を投影してその位置の角膜形状の情報を正確に求めるこ
ともできる。

【００３８】本発明は、上述した実施例のほか、その要
旨の範囲内で種々の変形が可能である。

【００３９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、曲率を有
する角膜の形状情報を高精度で求めることが可能な角膜
形状測定装置を提供することができる。

【００４０】請求項２記載の発明によれば、従来装置に
比べ、作動距離を小さくでき、かつ、装置全体を小型に
構成できる角膜形状測定装置を提供することができる。

【００４１】請求項３記載の発明によれば、別途に作動
距離を測定する手段が不要で装置全体の複雑化，高価格
化を回避できる角膜形状測定装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例装置の側面図である。

【図２】本発明の実施例装置の全体構成を示す概略説明
図である。

【図３】本発明の実施例装置における表示手段の表示例
を示す説明図である。

【図４】本発明の実施例装置における角膜の曲率半径を
求める場合の説明図である。

【図５】本発明の実施例装置における角膜の曲率半径を
求める場合の説明図である。

【図６】従来装置の概略断面図である。

【図７】従来装置の表示例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 角膜形状測定装置 ４ 装置本体 ６ 投影光学系 ７ 撮像光学系 １２ プラチド環 １３ａ，１３ｂ 点光源 ２０ 演算手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検眼の角膜の同じ位置又は略同じ位置
   に２種類の観察視標を投影する投影光学系と、角膜上の
   前記投影光学系による２種類の観察視標の像を撮像する
   撮像光学系と、この撮像光学系により撮像した２種類の
   観察視標の像を基に前記投影位置での角膜の形状情報を
   算出する演算手段とを有することを特徴とする角膜形状
   測定装置。
2. 【請求項２】 前記投影光学系は、被検眼の角膜の同じ
   位置又は略同じ位置に、装置本体側から被検眼に向かっ
   て拡開する椀状体の内周面に付したプラチド環の像と、
   このプラチド環の背後に配置した点光源からの無限遠と
   みなせる像とを投影するものである請求項１記載の角膜
   形状測定装置。
3. 【請求項３】 前記演算手段は、前記撮像光学系の複数
   の作動距離による撮像結果を基に前記投影位置での角膜
   の装置誤差が除去された曲率半径の値を含む形状情報を
   算出するものである請求項１又は２記載の角膜形状測定
   装置。