JPH1080397A - Apparatus for dentistry - Google Patents

Apparatus for dentistry

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JPH1080397A
JPH1080397A JP8240396A JP24039696A JPH1080397A JP H1080397 A JPH1080397 A JP H1080397A JP 8240396 A JP8240396 A JP 8240396A JP 24039696 A JP24039696 A JP 24039696A JP H1080397 A JPH1080397 A JP H1080397A
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light receiving
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eye
reflected
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Akinari Takagi
章成 高木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve accuracy of detection on alignment and to enlarge a detectable range by a constitution wherein an XY alignment detecting means has the first light receiving means, the second light receiving means and a correcting means for correcting information from the first light receiving means based on information from the second light receiving means. SOLUTION: An reflected image reflected on a cornea C is guided to an objective lens 4 after passing through a half mirror 3. A part of a target light collected by the objective lens 4 is reflected by the half mirror 5 and is guided to a two-dimensional PSD (a solid position detecting element) as the first light receiving means constituting a part of an XY alignment detecting system 20. The remaining target light which passed through the half mirror 5 is guided to a CCD camera 6 as the second light receiving means. The CCD camera 6 is used too as an XY alignment detecting means. Positional information on an image of luminous point on the PSD 21 and positional information on an image of luminous point on the CCD camera 6 are inputted into an XY alignment detecting circuit 22.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検眼と装置とを
所定の位置関係に整合させる必要がある眼科装置、例え
ば角膜内皮細胞観察撮影装置、非接触式眼圧計のような
眼科装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ophthalmic apparatus, such as a corneal endothelial cell observation / photographing apparatus and a non-contact tonometer, which require the eye to be examined and the apparatus to be aligned in a predetermined positional relationship.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、非接触で角膜内皮細胞の観察
撮影を行う装置が知られている(特公昭7−12125
5号公報)。この種の眼科装置では、被検眼に対して斜
め方向からアライメント用の指標光を投影し、被検眼角
膜による反射光を被検眼軸に対して対称な方向から受光
して、被検眼と装置本体との前後方向(Z方向)の位置
関係を検出するZアライメント検出手段と、被検眼に対
して正面から指標光を投影して、角膜からの反射光を正
面から受光して被検眼と装置本体との上下・左右方向
(X・Y方向)の位置情報を検出するXYアライメント
検出手段とを有する。このXYアライメント検出手段と
しては、絶対位置情報の検出と検出時間の短縮とから2
次元PSDが実用上用いられる。
2. Description of the Related Art A device for observing and photographing corneal endothelial cells in a non-contact manner has been known (Japanese Patent Publication No. 7-12125).
No. 5). In this type of ophthalmic apparatus, an index light for alignment is projected from an oblique direction to an eye to be inspected, and light reflected by a cornea of the eye to be inspected is received from a direction symmetrical with respect to an axis of the eye to be inspected. Alignment detecting means for detecting a positional relationship in the front-rear direction (Z direction) with respect to the target, projecting an index light from the front to the eye to be inspected, receiving reflected light from the cornea from the front, and detecting the eye and the apparatus body XY alignment detecting means for detecting positional information in the vertical and horizontal directions (X and Y directions) of the XY alignment. The XY alignment detecting means is required to detect the absolute position information and shorten the detecting time.
A dimensional PSD is used in practice.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、PSD
(position sensitive device:固体位置検出素子)
は、PSD内に入射した光の重心位置を検出するもので
あり、また、外乱の影響も受け易い。例えば、被検眼に
対して指標光を正面から投影し、被検眼角膜による反射
光を正面から受光する場合、PSDには、角膜表面反射
による指標像(以下、信号光という)の他に、瞳孔内を
通る眼底からの反射光や強膜、虹彩による反射光(以
下、背景光という)が入射する。その背景光は、光強度
的には信号光に比べてかなり小さいが、PSD内に広く
分布し、入射光の重心位置を検出するPSDでは、ノイ
ズとなり、無視できない影響を与える。また、この背景
光は、信号光と同じ波長、同じ周期で点滅するため、背
景光と信号光との分離が困難である。すなわち、このP
SDにより検出された相対位置情報には検出誤差が存在
する。
SUMMARY OF THE INVENTION However, PSD
(Position sensitive device)
Is for detecting the position of the center of gravity of light incident on the PSD, and is easily affected by disturbance. For example, when the indicator light is projected from the front to the eye to be examined and the reflected light from the cornea of the eye to be examined is received from the front, the pupil is included in the PSD in addition to the index image due to corneal surface reflection (hereinafter referred to as signal light). Light reflected from the fundus passing through the inside, reflected light from the sclera and the iris (hereinafter referred to as background light) is incident. The background light is considerably smaller than the signal light in terms of light intensity, but is widely distributed in the PSD, and becomes a noise in the PSD for detecting the position of the center of gravity of the incident light, and has a non-negligible effect. Further, since the background light blinks at the same wavelength and the same cycle as the signal light, it is difficult to separate the background light from the signal light. That is, this P
The relative position information detected by the SD has a detection error.

【0004】PSDの代わりに、CCD(charge coupl
ed device)のように光強度分布を検出可能な固体撮像
素子を用いれば、光強度に閾値を設けることにより背景
光を除去して信号光のみを検出することができる。しか
しながら、CCDによる検出は、アライメント検出時間
として最低でも20ミリ秒程度の時間が必要となり、高
速度で制御される撮影光学系や各種補正機構などを搭載
した装置では、装置の操作に支障をきたすと共に、装置
の測定精度の低下を招き、ひいては、検者及び被検者の
負担を大幅に増大させる。
In place of the PSD, a CCD (charge coupl
If a solid-state imaging device capable of detecting the light intensity distribution is used as in the case of an ed device, it is possible to remove the background light and detect only the signal light by setting a threshold value for the light intensity. However, the detection by the CCD requires at least about 20 milliseconds as the alignment detection time, which hinders the operation of the apparatus equipped with an imaging optical system controlled at high speed and various correction mechanisms. At the same time, the measurement accuracy of the device is reduced, and the burden on the examiner and the examinee is greatly increased.

【0005】PSDに背景光が入射しないようにするに
は、指標光の光束径を細くして、強膜や虹彩などからの
反射光を極力少なくすればよいが、指標光の光束径を細
くすると、角膜位置ずれに対して、指標光の反射光がP
SDに到達しない場合がある。以下、その理由を説明す
る。
To prevent the background light from being incident on the PSD, the diameter of the luminous flux of the index light may be reduced to minimize the reflected light from the sclera, the iris and the like. Then, the reflected light of the index light is P
There is a case where SD is not reached. Hereinafter, the reason will be described.

【0006】図9(a)〜(c)は、アライメント光学
系70を示している。アライメント光学系70はハーフ
ミラー71、対物レンズ72、PSD73を有する。図
9(a)は角膜Cと装置本体とが整合されている状態、
図9(b)は角膜Cの頂点Pと装置本体とが位置ずれを
起こしている状態、図9(c)は角膜Cの頂点Pと装置
本体とが位置ずれを起こし、かつ、指標光の光束径が細
い状態を示している。
FIGS. 9A to 9C show an alignment optical system 70. FIG. The alignment optical system 70 has a half mirror 71, an objective lens 72, and a PSD 73. FIG. 9A shows a state in which the cornea C and the device main body are aligned,
FIG. 9B shows a state in which the apex P of the cornea C and the apparatus main body are misaligned, and FIG. 9C shows a state in which the apex P of the cornea C and the apparatus main body are misaligned and the index light is not reflected. This shows a state where the light beam diameter is small.

【0007】図9(a)〜図9(c)において、図示を
略す指標光を投影する指標光投影光学系により平行光束
とされた指標光Kはハーフミラー71で反射され、角膜
Cの表面Tに導かれる。角膜Cに投影された指標光K
は、角膜Cの頂点Pと角膜Cの曲率中心との中間位置に
輝点像Rを形成するようにして角膜表面Tで反射され
る。その反射された指標光はハーフミラー71を透過
し、対物レンズ72により集光されてPSD73に結像
され、その中心に輝点像Rに対応する像R´を形成す
る。
9 (a) to 9 (c), the index light K converted into a parallel light beam by an index light projection optical system (not shown) for projecting the index light is reflected by the half mirror 71, and the surface of the cornea C is exposed. It is led to T. Index light K projected on cornea C
Is reflected by the corneal surface T such that a bright spot image R is formed at an intermediate position between the vertex P of the cornea C and the center of curvature of the cornea C. The reflected index light passes through the half mirror 71, is condensed by the objective lens 72, forms an image on the PSD 73, and forms an image R ′ corresponding to the bright spot image R at the center.

【0008】指標光Kの光束径が十分に太い場合には
(図9(a)、(b)参照)、その角膜Cによる反射光
は、角膜Cと装置本体との位置ずれがないときはもちろ
んのこと、位置ずれがあった場合でも、その一部が光路
に戻るため、対物レンズ72によりPSD73上に結像
し、アライメント状態の検出ができる。しかし、指標光
Kの光束径が細い場合(図9(c)参照)、その角膜C
による反射光は、その相対位置が大きくずれると光路か
らはずれる方向に向かって反射するため、対物レンズ7
2に入射しない。従って、その反射光がPSD73に達
せず、アライメント状態を検出できない。
If the beam diameter of the index light K is sufficiently large (see FIGS. 9 (a) and 9 (b)), the reflected light from the cornea C will not be displaced between the cornea C and the apparatus body. Of course, even if there is a position shift, part of the position returns to the optical path, so that an image is formed on the PSD 73 by the objective lens 72 and the alignment state can be detected. However, when the beam diameter of the index light K is small (see FIG. 9C), the cornea C
If the relative position of the reflected light is greatly deviated, the reflected light is reflected in a direction deviating from the optical path.
No incident on 2. Therefore, the reflected light does not reach the PSD 73, and the alignment state cannot be detected.

【0009】このように、被検眼Eに投影する指標光の
光束径を細くして背景光を低減し、アライメントの検出
精度を向上させようとすると、被検眼Eの位置が上下又
は左右方向に大きくずれると角膜Cによる反射光が受光
光学系に入射しなくなり、結果としてアライメント検出
可能範囲が狭くなるという問題がある。
As described above, when the diameter of the index light projected onto the eye E to be inspected is reduced to reduce the background light and to improve the detection accuracy of the alignment, the position of the eye E is moved vertically or horizontally. If there is a large deviation, the light reflected by the cornea C does not enter the light receiving optical system, and as a result, there is a problem that the alignment detectable range becomes narrow.

【0010】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたも
ので、その目的とすることろは、アライメントの検出精
度を低下させることなく、アライメント検出可能範囲を
広く設定できると共にアライメント検出時間の短縮をも
図ることができ、ひいては、検者、被検者の負担を大幅
に減少させることのできる眼科装置を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances. It is an object of the present invention to set a wide alignment detectable range and reduce the alignment detection time without lowering the alignment detection accuracy. It is an object of the present invention to provide an ophthalmologic apparatus that can reduce the time, and can significantly reduce the burden on the examiner and the subject.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の眼科装
置は、上記課題を解決するため、被検眼にアライメント
用の指標光を投影する指標光投影手段と、前記指標光の
前記被検眼の角膜からの反射像を受像して前記被検眼と
装置本体との上下左右方向の相対位置関係を検出するX
Yアライメント検出手段とを備えた眼科装置において、
前記XYアライメント検出手段は、第一の受光手段と、
第二の受光手段と、該第二の受光手段の情報を基に前記
第一の受光手段からの情報を補正する補正手段とを有し
ていることを特徴とし、好ましくは、前記第一の受光手
段は、前記指標光の角膜反射光を含んだ入射光の重心位
置を求めることにより前記被検眼の位置を求める受光素
子を含み、前記第二の受光手段は、光強度分布を検出す
ると共に、設定された所定の閾値に基づいて前記指標光
の角膜反射像を抽出することにより、被検眼の位置を検
出する第二の受光素子を含むものである。また、前記第
一の受光手段は2次元PSDを受光素子とし、前記第二
の受光手段は2次元CCDを受光素子とするのが好まし
い。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an ophthalmologic apparatus, comprising: an index light projecting unit configured to project alignment light onto an eye to be inspected; X that receives a reflection image from the cornea of the subject and detects the relative positional relationship between the eye to be inspected and the apparatus body in the vertical and horizontal directions.
An ophthalmologic apparatus having a Y alignment detecting means;
The XY alignment detecting means includes: first light receiving means;
The second light receiving means, characterized by having a correction means for correcting the information from the first light receiving means based on the information of the second light receiving means, preferably, the first light receiving means The light receiving unit includes a light receiving element that obtains the position of the eye to be examined by obtaining the position of the center of gravity of the incident light including the corneal reflection light of the index light, and the second light receiving unit detects a light intensity distribution. And a second light receiving element for detecting the position of the eye to be examined by extracting a corneal reflection image of the index light based on a set predetermined threshold value. Preferably, the first light receiving means uses a two-dimensional PSD as a light receiving element, and the second light receiving means uses a two-dimensional CCD as a light receiving element.

【0012】請求項1に記載の発明によれば、背景光に
基づく検出誤差が内在する第一の受光手段を用いた場合
でも正確なアライメント検出が可能となり、測定時間の
短縮を図ることができ、また、アライメントの検出精度
を低下させることなく、アライメント検出可能範囲を広
く設定することができるため、検者及び被検者の負担を
大幅に減少させることができる。
According to the first aspect of the present invention, accurate alignment detection is possible even when the first light receiving means having a detection error based on the background light is used, and the measurement time can be reduced. In addition, since the alignment detectable range can be set wide without lowering the alignment detection accuracy, the burden on the examiner and the subject can be significantly reduced.

【0013】請求項4に記載の眼科装置は、請求項1〜
3にいずれかに記載のものにおいて、被検眼と装置本体
との前後方向の相対位置を検出するZアライメント検出
手段を備え、Zアライメント検出手段とXYアライメン
ト検出手段との検出情報に基づき装置本体を自動的に駆
動する駆動手段を備えていることを特徴とする。請求項
5に記載の眼科装置は、請求項3又は4に記載のものに
おいて、2次元CCDは被検眼の前眼部を観察する前眼
部観察光学系に兼用されていることを特徴とする。
An ophthalmologic apparatus according to a fourth aspect is the ophthalmologic apparatus according to the first aspect.
3. The apparatus according to claim 3, further comprising Z alignment detecting means for detecting a relative position between the subject's eye and the apparatus main body in the front-rear direction, wherein the apparatus main body is controlled based on information detected by the Z alignment detecting means and the XY alignment detecting means. It is characterized by comprising a driving means for automatically driving. An ophthalmologic apparatus according to a fifth aspect is characterized in that, in the third or fourth aspect, the two-dimensional CCD is also used as an anterior segment observation optical system for observing the anterior segment of the subject's eye. .

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1において、符号1は前眼部観
察光学系である。前眼部観察光学系1は被検眼Eの左右
に配設されて、前眼部をダイレクトに照明する複数個の
赤外照明光源2、ハーフミラー3、対物レンズ4、ハー
フミラー5、CCDカメラ6、遮光板7を有する。被検
眼Eの前眼部からの反射像は、ハーフミラー3、対物レ
ンズ4、ハーフミラー5を経由してCCDカメラ6に導
かれ、前眼部像がCCDカメラ6の撮像面に形成され
る。CCDカメラ6は図示を略すモニタ装置に画像信号
を出力し、モニタ装置の画面8には、図2(a)に示す
ように、前眼部像E´が表示される。なお、遮光板7は
前眼部観察時に前眼部観察光学系1の光路から退避され
かつ角膜内皮撮影時に光路中に挿入される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an anterior ocular segment observation optical system. The anterior eye observation optical system 1 is disposed on the left and right of the eye E to be inspected, and a plurality of infrared illumination light sources 2 for directly illuminating the anterior eye, a half mirror 3, an objective lens 4, a half mirror 5, a CCD camera. 6, a light shielding plate 7 is provided. The reflected image of the subject's eye E from the anterior segment is guided to the CCD camera 6 via the half mirror 3, the objective lens 4, and the half mirror 5, and the anterior segment image is formed on the imaging surface of the CCD camera 6. . The CCD camera 6 outputs an image signal to a monitor device (not shown), and an anterior eye image E ′ is displayed on the screen 8 of the monitor device, as shown in FIG. The light shielding plate 7 is retracted from the optical path of the anterior ocular segment observation optical system 1 at the time of observing the anterior ocular segment and inserted into the optical path at the time of corneal endothelium imaging.

【0015】図1(a)において、符号10は指標投影
光学系である。指標投影光学系10は赤外光を出射する
光源11、集光レンズ12、開口絞り13、ピンホール
板14、ダイクロイックミラー15、投影レンズ16を
有する。ピンホール板14はアライメント指標を形成す
る役割を有し、ピンホール板14の配設箇所に投影レン
ズ16の焦点が一致している。開口絞り13は投影レン
ズ16に関して被検眼Eの角膜Cの頂点Pと共役な位置
に設けられている。その投影レンズ16は固視標光学系
17の一部を構成している。固視標光学系17は可視光
を出射する固視光源18、ピンホール板19を有する。
ピンホール板19は投影レンズ16の焦点位置に配設さ
れ、固視光源18から出射された固視標光は、ピンホー
ル板19、ダイクロイックミラー15を透過した後、投
影レンズ16により平行光束に変換され、ハーフミラー
3により反射されて被検眼Eに導かれる。被検者はその
固視標光を注視することによりその視線が固定される。
In FIG. 1A, reference numeral 10 denotes an index projection optical system. The index projection optical system 10 includes a light source 11 that emits infrared light, a condenser lens 12, an aperture stop 13, a pinhole plate 14, a dichroic mirror 15, and a projection lens 16. The pinhole plate 14 has a role of forming an alignment index, and the focal point of the projection lens 16 matches the position where the pinhole plate 14 is provided. The aperture stop 13 is provided at a position conjugate with the vertex P of the cornea C of the eye E with respect to the projection lens 16. The projection lens 16 forms a part of the fixation target optical system 17. The fixation target optical system 17 includes a fixation light source 18 that emits visible light, and a pinhole plate 19.
The pinhole plate 19 is disposed at the focal position of the projection lens 16, and the fixation target light emitted from the fixation light source 18 passes through the pinhole plate 19 and the dichroic mirror 15, and is then converted into a parallel light beam by the projection lens 16. The converted light is reflected by the half mirror 3 and guided to the eye E. The subject gazes at the fixation target light to fix his / her gaze.

【0016】光源11から出射された赤外光は、集光レ
ンズ12により集光されて開口絞り13を通過してピン
ホール板14に導かれる。ピンホール板14を通過した
光束はダイクロイックミラー15により反射されて、投
影レンズ16に導かれる。投影レンズ16はピンホール
板14を通過した光束を平行光束に変換し、その平行光
束はハーフミラー3により反射されてXY方向アライメ
ント検出用の指標光として角膜Cに投影される。指標投
影光学系10はXY方向アライメント検出用の指標光を
被検眼Eの角膜Cに向けて投影する役割を果たす。その
角膜Cに投影された指標光は、図3に示すように角膜C
の頂点Pと角膜Cの曲率中心MRとの中間位置MPに輝
点像Rを形成するようにして角膜Cの表面Tで反射され
る。
The infrared light emitted from the light source 11 is condensed by a condenser lens 12, passes through an aperture stop 13, and is guided to a pinhole plate 14. The light beam that has passed through the pinhole plate 14 is reflected by the dichroic mirror 15 and guided to the projection lens 16. The projection lens 16 converts the light beam passing through the pinhole plate 14 into a parallel light beam, and the parallel light beam is reflected by the half mirror 3 and projected on the cornea C as index light for XY direction alignment detection. The index projection optical system 10 plays a role of projecting the XY direction alignment detection index light toward the cornea C of the eye E to be inspected. The index light projected onto the cornea C is, as shown in FIG.
Is reflected at the surface T of the cornea C such that a bright spot image R is formed at an intermediate position MP between the vertex P of the lens C and the center of curvature MR of the cornea C.

【0017】その角膜Cで反射された反射像は、ハーフ
ミラー3を透過した後、対物レンズ4に導かれる。その
対物レンズ4はXYアライメント検出系20に兼用され
ている。その対物レンズ4により集光された指標光はそ
の一部がハーフミラー5により反射されてXYアライメ
ント検出系20の一部を構成する第一の受光手段として
の2次元PSD21に導かれる。2次元PSD21の詳
細については後述する。
The image reflected by the cornea C passes through the half mirror 3 and is guided to the objective lens 4. The objective lens 4 is also used for the XY alignment detection system 20. A part of the index light condensed by the objective lens 4 is reflected by the half mirror 5 and guided to a two-dimensional PSD 21 as a first light receiving unit constituting a part of the XY alignment detection system 20. Details of the two-dimensional PSD 21 will be described later.

【0018】ハーフミラー5を透過した残りの指標光は
第二の受光手段としてのCCDカメラ6に導かれる。そ
のCCDカメラ6の撮像面には輝点像R2が形成され
る。このCCDカメラ6はXYアライメント検出手段に
も兼用されるものであるが、その詳細については詳述す
る。図2(a)には、その輝点像R2に対応する輝点像
が符号R2´として示されている。なお、図2(a)に
おいて、符号24aは図示を略す画像生成手段によって
生成されたオートアライメント用のマーク、符号24b
はアライメント許容範囲を示すマークである。
The remaining index light transmitted through the half mirror 5 is guided to a CCD camera 6 as a second light receiving means. A bright spot image R2 is formed on the imaging surface of the CCD camera 6. The CCD camera 6 is also used as an XY alignment detecting means, and its details will be described in detail. In FIG. 2A, a bright spot image corresponding to the bright spot image R2 is shown as a symbol R2 '. In FIG. 2A, reference numeral 24a denotes an auto-alignment mark generated by an image generating means (not shown);
Is a mark indicating an allowable alignment range.

【0019】図1(b)において、符号30は撮影用照
明光学系である。撮影用照明光学系30は、撮影用照明
光源31、集光レンズ32、スリット板33、ダイクロ
イックミラー34、開口絞り35、対物レンズ36を有
する。撮影用照明光源31にはキセノンランプが例えば
用いられる。ダイクロイックミラー34は可視光を透過
し赤外光を反射する役割を有する。開口絞り35は対物
レンズ36に関して角膜Cと共役である。ダイクロイッ
クミラー34はZアライメント検出用照明光学系40の
一部に兼用されている。そのZアライメント検出用照明
光学系41は光源41、集光レンズ42、スリット板4
3を有する。光源41は赤外光を出射する。光源41か
ら出射された赤外光は、集光レンズ42により集束され
つつスリット板43を通過してスリット光となり、ダイ
クロイックミラー34により反射されて開口絞り35に
導かれ、この開口絞り35を透過した後、対物レンズ3
6により集束されつつ角膜Cに導かれて角膜Cを照明す
る。撮影用照明光源31から出射された可視光は集光レ
ンズ32により集光されてスリット板33に導かれ、こ
のスリット板33を通過した可視光はスリット光として
ダイクロイックミラー34を透過して同様に開口絞り3
5に導かれ、対物レンズ36により角膜Cを斜め方向か
ら照明する。
In FIG. 1B, reference numeral 30 denotes a photographing illumination optical system. The photographing illumination optical system 30 includes a photographing illumination light source 31, a condenser lens 32, a slit plate 33, a dichroic mirror 34, an aperture stop 35, and an objective lens 36. For example, a xenon lamp is used as the photographing illumination light source 31. The dichroic mirror 34 has a role of transmitting visible light and reflecting infrared light. The aperture stop 35 is conjugate with the cornea C with respect to the objective lens 36. The dichroic mirror 34 is also used as a part of the illumination optical system 40 for Z alignment detection. The illumination optical system 41 for Z alignment detection includes a light source 41, a condenser lens 42, a slit plate 4
3 The light source 41 emits infrared light. The infrared light emitted from the light source 41 passes through the slit plate 43 while being converged by the condenser lens 42, becomes slit light, is reflected by the dichroic mirror 34, is guided to the aperture stop 35, and transmits through the aperture stop 35. After that, the objective lens 3
6 illuminates the cornea C while being guided by the cornea C while being focused. The visible light emitted from the photographing illumination light source 31 is condensed by a condenser lens 32 and guided to a slit plate 33, and the visible light passing through the slit plate 33 passes through a dichroic mirror 34 as slit light and is similarly transmitted. Aperture stop 3
5, the cornea C is illuminated from an oblique direction by the objective lens 36.

【0020】符号50は撮影光学系である。この撮影光
学系50は被検眼Eの光軸に関して撮影用照明光学系3
0と略対称な斜め方向から被検眼Eの角膜Cの内皮細胞
による反射光を受像して角膜内皮細胞を撮影する役割を
有する。この撮影光学系50は対物レンズ51、ダイク
ロイックミラー52、マスク53、ミラー54、リレー
レンズ55、遮光板56、ミラー57を有する。ダイク
ロイックミラー52は赤外光を反射し可視光を透過する
機能を有する。ミラー57は前眼部観察光束の妨げとな
らない位置に配設されると共に物面側(被検眼E側)の
傾斜角θと同一角度を持って傾斜されている。
Reference numeral 50 denotes a photographing optical system. The photographing optical system 50 includes a photographing illumination optical system 3 with respect to the optical axis of the eye E to be inspected.
It has a role of receiving reflected light from the endothelial cells of the cornea C of the eye E and observing the corneal endothelial cells from an oblique direction substantially symmetric to 0. The photographing optical system 50 includes an objective lens 51, a dichroic mirror 52, a mask 53, a mirror 54, a relay lens 55, a light shielding plate 56, and a mirror 57. The dichroic mirror 52 has a function of reflecting infrared light and transmitting visible light. The mirror 57 is disposed at a position that does not hinder the anterior segment observation light beam, and is tilted at the same angle as the tilt angle θ on the object side (the eye E side).

【0021】撮影用照明光学系30により照射されたス
リット光束Lは、図4に示すように角膜Cで反射され
る。スリット光束Lの一部は空気と角膜Cの境界面であ
る角膜表面Tにおいてまず反射される。また、角膜表面
Tを透過した光束の一部は角膜内皮細胞面Nで反射され
る。角膜表面Tからの反射光束T´の光量が最も多く角
膜内皮細胞面Nからの反射光束N´の光量は相対的に小
さく、角膜実質Mからの反射光束M´の光量が最も小さ
い。その反射光束は対物レンズ51により集光されつつ
ダイクロイックミラー52を透過しマスク53上に一旦
結像される。更に、マスク53により角膜内皮細胞像を
形成する以外の余分の反射光束T´、M´が遮蔽され、
マスク53を通過した反射光束N´はミラー54で反射
され、リレーレンズ55により集光されつつミラー57
により反射され、CCDカメラ6上に角膜内皮細胞像が
形成される。モニタ装置の画面8には、図5に示すよう
にそのCCDカメラ6からの映像信号により角膜内皮細
胞像58が表示される。
The slit light beam L emitted by the photographing illumination optical system 30 is reflected by the cornea C as shown in FIG. Part of the slit light beam L is first reflected on a corneal surface T which is a boundary surface between the air and the cornea C. Further, a part of the light beam transmitted through the corneal surface T is reflected by the corneal endothelial cell surface N. The light amount of the reflected light beam T 'from the corneal surface T is the largest, the light amount of the reflected light beam N' from the corneal endothelial cell surface N is relatively small, and the light amount of the reflected light beam M 'from the corneal stroma M is the smallest. The reflected light flux is transmitted through the dichroic mirror 52 while being condensed by the objective lens 51, and is once imaged on the mask 53. Further, extra reflected light fluxes T ′ and M ′ other than forming a corneal endothelial cell image are blocked by the mask 53,
The reflected light flux N ′ that has passed through the mask 53 is reflected by a mirror 54 and is condensed by a relay lens 55 while being reflected by a mirror 57.
And a corneal endothelial cell image is formed on the CCD camera 6. As shown in FIG. 5, a corneal endothelial cell image 58 is displayed on the screen 8 of the monitor device by the video signal from the CCD camera 6.

【0022】対物レンズ51はZアライメント検出系6
0の一部を構成している。Zアライメント検出系60は
リニアセンサ61を有する。リニアセンサ61は対物レ
ンズ51に関して角膜Cと共役な位置に設けられてい
る。Zアライメント検出用照明光学系40により投光さ
れたスリット光の角膜Cによる反射光は対物レンズ51
により集束されつつダイクロイックミラー52により反
射されてリニアセンサ61に結像される。リニアセンサ
61は光強度分布を検出する役割を有する。そのリニア
センサ61上の光量分布が図6に示されている。この図
6において、符号62は角膜Cの表面Tにより反射され
た光束のピーク部であり、符号63は角膜内皮細胞面に
より反射された光束のピーク部である。リニアセンサ6
1の検出出力はZアライメント検出回路64に入力され
ている。
The objective lens 51 has a Z alignment detection system 6
0. The Z alignment detection system 60 has a linear sensor 61. The linear sensor 61 is provided at a position conjugate with the cornea C with respect to the objective lens 51. The reflected light by the cornea C of the slit light projected by the illumination optical system 40 for Z alignment detection is reflected by the objective lens 51.
The light is reflected by the dichroic mirror 52 and focused on the linear sensor 61 while being focused. The linear sensor 61 has a role of detecting a light intensity distribution. FIG. 6 shows the light amount distribution on the linear sensor 61. In FIG. 6, reference numeral 62 denotes a peak portion of the light beam reflected by the surface T of the cornea C, and reference numeral 63 denotes a peak portion of the light beam reflected by the corneal endothelial cell surface. Linear sensor 6
The detection output of 1 is input to the Z alignment detection circuit 64.

【0023】PSD21上の輝点像R1´の位置情報と
CCDカメラ6の輝点像R2´の位置情報とは、XYア
ライメント検出回路22に入力される。XYアライメン
ト検出回路22は、図7に詳細に示すように位置検出回
路22aと位置検出回路22bと誤差演算回路22cと
内部メモリ22dと補正回路22eとスイッチ22fと
から構成されている。
The position information of the bright spot image R1 'on the PSD 21 and the position information of the bright spot image R2' of the CCD camera 6 are input to the XY alignment detection circuit 22. As shown in detail in FIG. 7, the XY alignment detection circuit 22 includes a position detection circuit 22a, a position detection circuit 22b, an error calculation circuit 22c, an internal memory 22d, a correction circuit 22e, and a switch 22f.

【0024】CCDカメラ6の撮像面の光量分布は、図
2(a)に示すA−A´線においては、図2(b)に示
すようになる。その図2(b)において、符号R2´´
は輝点像R2´に対応する光量分布、符号R3は瞳孔E
1を通して眼底内部から反射された反射光の光量分布、
R4は虹彩E2により反射された反射光の光量分布、R
5は強膜E3により反射された反射光の光量分布であ
る。図2(b)において、瞳孔E1を通じて眼底から反
射された反射光の光量は一番小さく、次に虹彩E2によ
り反射された反射光の光量が小さく、強膜E3により反
射された反射光の光量が一番大きい。
The light quantity distribution on the imaging surface of the CCD camera 6 is as shown in FIG. 2B along the line AA 'shown in FIG. In FIG. 2B, reference symbol R2 ″
Is the light amount distribution corresponding to the bright spot image R2 ', and the symbol R3 is the pupil E
1, the light amount distribution of the reflected light reflected from the inside of the fundus,
R4 is the light amount distribution of the light reflected by the iris E2, R
Reference numeral 5 denotes a light amount distribution of the reflected light reflected by the sclera E3. In FIG. 2B, the amount of light reflected from the fundus through the pupil E1 is the smallest, the amount of light reflected next by the iris E2 is small, and the amount of light reflected by the sclera E3 is small. Is the largest.

【0025】位置検出回路22bでは図2(b)に示す
閾値L´を設けることにより、強膜E3による反射光量
分布R5と虹彩E2による反射光量分布R4との境界番
地A1,A2を抽出し、番地A1よりも小さい番地、番
地A2よりも大きい番地の光量情報を破棄する。次に、
位置検出回路22bは番地A1から番地A2までの光量
を各番地毎に抽出し、閾値L´を越えた光量の番地を抽
出し、この番地の中で最大光量の番地x1を抽出する。
この抽出された番地x1が輝点像R2´の位置情報であ
る。このようにして求められた番地x1に基づく位置情
報は検出誤差が除去されている。
In the position detecting circuit 22b, by providing a threshold value L 'shown in FIG. 2B, boundary addresses A1 and A2 between the reflected light amount distribution R5 by the sclera E3 and the reflected light amount distribution R4 by the iris E2 are extracted. The light amount information of the address smaller than the address A1 and the light amount information of the address larger than the address A2 are discarded. next,
The position detection circuit 22b extracts the light amount from the address A1 to the address A2 for each address, extracts the address having the light amount exceeding the threshold value L ', and extracts the address x1 having the maximum light amount among the addresses.
The extracted address x1 is the position information of the bright spot image R2 '. The position information based on the address x1 obtained in this manner has a detection error removed.

【0026】PSD21の受像面には、輝点像Rに対応
する輝点像R1´が図8(a)に示すように形成され
る。受像面での光強度分布は、例えばX方向について図
示すれば、図8(b)に示すようになり、この図8
(b)において、符号R1´´は輝点像R1´に対応す
る光量分布、符号N1は前眼部等により反射された背景
光に基づく光量分布を模式的に示し、この背景光に基づ
く光量分布は検出誤差となる。PSD21は全光量を荷
重平均した重心位置としての位置情報x2を出力する。
従って、輝点像R1´のみに基づく位置情報xとはなら
ず、この位置情報x2には背景光の存在に基づく検出誤
差Δが含まれている。なお、位置情報xと位置情報x1
とは一対一に対応している。
A bright spot image R1 'corresponding to the bright spot image R is formed on the image receiving surface of the PSD 21 as shown in FIG. The light intensity distribution on the image receiving surface is, for example, as shown in FIG.
In (b), the symbol R1 ″ schematically shows a light amount distribution corresponding to the bright spot image R1 ′, and the symbol N1 schematically shows a light amount distribution based on the background light reflected by the anterior eye and the like. The distribution becomes a detection error. The PSD 21 outputs the position information x2 as the position of the center of gravity obtained by averaging the total amount of light.
Therefore, the position information x based on only the bright spot image R1 'is not obtained, and the position information x2 includes a detection error Δ based on the presence of the background light. The position information x and the position information x1
Corresponds to one-to-one.

【0027】位置検出回路22aの位置情報x2はスイ
ッチ22fを介して誤差演算回路22cと補正回路22
eとに入力される。そのスイッチ22fは常時は誤差演
算回路22cの側に接続されており、制御回路65はマ
ーク24a内に輝点像R2´が入ったとき、スイッチ2
2fを誤差演算回路22cの側から補正回路22eの側
に切り換える。位置検出回路22bから出力される位置
情報x1は誤差演算回路22cに入力される。誤差演算
回路22cは位置情報x1と位置情報x2との差を計算
する。この差が検出誤差Δである。そして、この検出誤
差Δを基にして補正式が構築される。この補正式は内部
メモリ22dに保存される。
The position information x2 of the position detection circuit 22a is supplied to an error calculation circuit 22c and a correction circuit 22 via a switch 22f.
e. The switch 22f is normally connected to the side of the error calculation circuit 22c, and the control circuit 65 switches the switch 2 when the bright spot image R2 'enters the mark 24a.
2f is switched from the error calculation circuit 22c to the correction circuit 22e. The position information x1 output from the position detection circuit 22b is input to the error calculation circuit 22c. The error calculation circuit 22c calculates a difference between the position information x1 and the position information x2. This difference is the detection error Δ. Then, a correction equation is constructed based on the detection error Δ. This correction formula is stored in the internal memory 22d.

【0028】補正回路22eは、位置検出回路22aの
検出出力に基づき内部メモリ22dに記憶された補正式
により位置情報を補正する。この補正された位置情報x
は制御回路65に入力される。アライメント検出を繰り
返す場合、同一被検者同一被検眼ではこの補正式はほぼ
同じある。従って、内部メモリ22dに記憶された補正
式は繰り返し、補正回路22eでの演算に用いることが
できる。被検者が交替したり、被検眼の左右を変更した
場合、内部メモリ22dをリセットして再設定を行う。
また、測定の都度この補正式を誤差演算回路22cによ
り構築してもよい。このように内部メモリ22dに記憶
された補正式に基づいて、演算回路22aに基づく位置
情報を補正すれば、検出速度の遅いCCDカメラ6と同
等の正確な位置情報を保持しつつ、位置検出回路22a
により高速で位置情報の検出を行なうことができる。
The correction circuit 22e corrects the position information based on the detection output of the position detection circuit 22a by using the correction formula stored in the internal memory 22d. This corrected position information x
Are input to the control circuit 65. When the alignment detection is repeated, the correction formula is substantially the same for the same subject and the same subject's eye. Therefore, the correction formula stored in the internal memory 22d can be repeatedly used for the calculation in the correction circuit 22e. When the subject changes or when the left and right of the subject's eye are changed, the internal memory 22d is reset and reset.
Further, this correction formula may be constructed by the error calculation circuit 22c every time measurement is performed. If the position information based on the arithmetic circuit 22a is corrected based on the correction formula stored in the internal memory 22d in this manner, the position detection circuit can maintain the same accurate position information as the CCD camera 6 having a low detection speed. 22a
Thus, position information can be detected at a higher speed.

【0029】検者はモニタ画面8で前眼部像E'を観察
しながら、輝点像R2´がオートアライメント許容範囲
を示すマーク24aに入り、かつ、ピントが合うように
装置本体をXYZ方向に手動で移動させてアライメント
調整を行う。
While observing the anterior segment image E 'on the monitor screen 8, the examiner moves the apparatus body in the XYZ directions so that the bright spot image R2' enters the mark 24a indicating the auto alignment allowable range and is in focus. To adjust the alignment manually.

【0030】制御回路65は電源をオンすると、光源
2、11、18、51を点灯させる。制御回路65はマ
ーク24a内に輝点像R2´が入ると、装置本体を被検
眼Eに対して整合されるように図示を略す駆動手段によ
り装置本体を自動的に駆動する。
When the power supply is turned on, the control circuit 65 turns on the light sources 2, 11, 18, and 51. When the bright spot image R2 'enters the mark 24a, the control circuit 65 automatically drives the apparatus main body by a driving unit (not shown) so that the apparatus main body is aligned with the eye E to be inspected.

【0031】Zアライメント検出回路64の検出出力と
XYアライメント検出回路22の検出出力とは制御回路
65に入力され、XYアライメント検出回路22は被検
眼に対する装置本体の上下左右の位置関係が許容範囲
(図2(a)のマーク24bを参照)にあるとき、XY
アライメント完了信号を制御回路65に出力する。ま
た、Zアライメント検出回路64は被検眼に対する装置
本体の光軸方向の距離が許容範囲にあるときにZアライ
メント完了信号を制御回路65に出力する。なお、Zア
ライメント検出回路64は、リニアセンサ61の基準番
地Qを中心としてその両側δの範囲内にピーク部63の
番地zが存在するとき、Zアライメント完了信号を出力
する。すなわち、制御回路65は、XYアライメント検
出系20の検出結果がマーク24b内にありかつZアラ
イメント検出系60の検出結果が許容範囲にあるとき、
光源2、11、18、51を消灯し、光源31を自動的
に発光させる。これにより角膜Cにスリット光が照明さ
れ、角膜内皮細胞の撮影が撮影される。
The detection output of the Z alignment detection circuit 64 and the detection output of the XY alignment detection circuit 22 are input to the control circuit 65, and the XY alignment detection circuit 22 allows the positional relationship between the top, bottom, left, and right of the apparatus body with respect to the subject's eye to be within an allowable range ( When it is at the mark 24b in FIG.
An alignment completion signal is output to the control circuit 65. The Z alignment detection circuit 64 outputs a Z alignment completion signal to the control circuit 65 when the distance of the apparatus body to the eye to be examined in the optical axis direction is within an allowable range. Note that the Z alignment detection circuit 64 outputs a Z alignment completion signal when the address z of the peak portion 63 exists within a range of δ on both sides of the reference address Q of the linear sensor 61 as a center. That is, when the detection result of the XY alignment detection system 20 is within the mark 24b and the detection result of the Z alignment detection system 60 is within the allowable range,
The light sources 2, 11, 18, and 51 are turned off, and the light source 31 automatically emits light. As a result, the cornea C is illuminated with the slit light, and an image of the corneal endothelial cells is taken.

【0032】なお、XYアライメント検出回路22から
出力される情報およびZアライメント検出回路65から
出力される情報に基づいて、装置本体と被検眼Eのアラ
イメント状態を検出し、その検出結果をCRT等に表示
するように構成することもできる。以上実施の形態につ
いて説明したが、2次元PSDではなく、互いに直交し
た一対の一次元PSDを用いてもよい。この場合、ハー
フミラーで光路を分割してこの一対の一次元PSDに指
標光を導く構成としてもよい。また、Zアライメント検
出系60のリニアセンサ61上の角膜表面及び角膜内皮
細胞面からの反射像の間隔から、公知の手段によって角
膜厚を演算する角膜厚測定機能を付加してもよい。
Based on the information output from the XY alignment detection circuit 22 and the information output from the Z alignment detection circuit 65, an alignment state between the apparatus body and the eye E is detected, and the detection result is output to a CRT or the like. It can also be configured to display. Although the embodiment has been described above, a pair of orthogonal one-dimensional PSDs may be used instead of the two-dimensional PSD. In this case, the optical path may be divided by a half mirror to guide the index light to the pair of one-dimensional PSDs. Further, a corneal thickness measuring function for calculating the corneal thickness by a known means from the interval between the reflection images from the corneal surface and the corneal endothelial cell surface on the linear sensor 61 of the Z alignment detection system 60 may be added.

【0033】[0033]

【発明の効果】この請求項1に記載の発明は、以上説明
したように構成したので、アライメント検出誤差を低下
させることなくアライメント検出可能範囲を広く設定で
きると共にアライメント検出時間の短縮を図ることがで
き、ひいては、検者及び被検者の負担を大幅に減少させ
ることができる。
According to the first aspect of the present invention, as described above, the range in which alignment can be detected can be set wide without reducing the alignment detection error, and the alignment detection time can be shortened. As a result, the burden on the examiner and the examinee can be greatly reduced.

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

【図1】 本発明に係る眼科装置の光学系を示し、
(a)はその光学系の側面図を示し、(b)はその光学
系の平面図を示す。
FIG. 1 shows an optical system of an ophthalmologic apparatus according to the present invention,
(A) shows a side view of the optical system, and (b) shows a plan view of the optical system.

【図2】 (a)はモニタ装置の画面に表示された前眼
部像の説明図で、(b)は、(a)の輝点R1´を含む
A−A´(X方向)直線上での光強度を示す図である。
FIG. 2A is an explanatory diagram of an anterior eye image displayed on a screen of a monitor device, and FIG. 2B is a view on a line AA ′ (X direction) including a bright point R1 ′ in FIG. FIG. 4 is a diagram showing light intensity at the point.

【図3】 図1に示す角膜への指標光の投影状態を示す
拡大図である。
FIG. 3 is an enlarged view showing a projection state of the index light onto the cornea shown in FIG.

【図4】 図1に示す角膜へのスリット光の照射状態を
示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing an irradiation state of slit light to the cornea shown in FIG. 1;

【図5】 モニタ装置の画面に表示された角膜内皮細胞
像の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a corneal endothelial cell image displayed on a screen of a monitor device.

【図6】 図1に示すリニアセンサ上におけるスリット
光束の光量分布状態を示す図である。
6 is a diagram showing a light amount distribution state of a slit light beam on the linear sensor shown in FIG.

【図7】 図1のXYアライメント回路の詳細を説明す
る図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating details of the XY alignment circuit of FIG. 1;

【図8】 図1に示すPSD上に受光された輝点像R1
´を説明する図で、(a)は輝点像R1´の像を示す図
で、(b)は、図(a)の輝点を含むB−B´(X方
向)直線上での光強度を示す図である。
FIG. 8 shows a bright spot image R1 received on the PSD shown in FIG.
(A) is a diagram showing an image of a bright spot image R1 ', and (b) is a light on a BB' (X direction) straight line including the bright spot of FIG. It is a figure showing intensity.

【図9】 (a)、(b)、(c)は、それぞれ、指標
光束径Kとアライメント検出範囲の状態を説明するため
の説明図である。
FIGS. 9A, 9B, and 9C are explanatory diagrams for explaining states of an index light beam diameter K and an alignment detection range, respectively.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6…CCDカメラ(第二の受光手段) 20…XYアライメント検出系 21…2次元PSD(第一の受光手段) 22…XYアライメント検出回路 22a…位置検出回路(位置検出手段) 22b…位置検出回路(位置検出手段) 22c…誤差演算回路 22d…内部メモリ 22e…補正回路(補正手段) 50…撮影光学系 60…Zアライメント検出系 64…Zアライメント検出回路 65…制御回路 E…被検眼 C…角膜 6 CCD camera (second light receiving means) 20 XY alignment detection system 21 Two-dimensional PSD (first light receiving means) 22 XY alignment detection circuit 22a Position detection circuit (position detection means) 22b Position detection circuit (Position detecting means) 22c: error calculating circuit 22d: internal memory 22e: correcting circuit (correcting means) 50: photographing optical system 60: Z alignment detecting system 64: Z alignment detecting circuit 65: control circuit E: eye to be inspected C: cornea

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検眼にアライメント用の指標光を投影
する指標光投影手段と、前記指標光の前記被検眼の角膜
からの反射像を受像して前記被検眼と装置本体との上下
左右方向の相対位置関係を検出するXYアライメント検
出手段とを備えた眼科装置において、 前記XYアライメント検出手段は、第一の受光手段と、
第二の受光手段と、該第二の受光手段の情報を基に前記
第一の受光手段からの情報を補正する補正手段とを有し
ていることを特徴とする眼科装置。
1. An index light projecting means for projecting an alignment index light onto an eye to be inspected, and a reflection image of the index light from a cornea of the eye to be inspected, and a vertical and horizontal direction between the eye and the apparatus body An opthalmologic apparatus comprising: XY alignment detecting means for detecting a relative positional relationship between the XY alignment detecting means;
An ophthalmologic apparatus comprising: a second light receiving unit; and a correcting unit that corrects information from the first light receiving unit based on information of the second light receiving unit.
【請求項2】 前記第一の受光手段は、前記指標光の角
膜反射光を含んだ入射光の重心位置を求めることにより
前記被検眼の位置を求める受光素子を含み、前記第二の
受光手段は、光強度分布を検出すると共に、設定された
所定の閾値に基づいて前記指標光の角膜反射像を抽出す
ることにより、被検眼の位置を検出する第二の受光素子
を含むものである請求項1に記載の眼科装置。
2. The first light receiving means includes a light receiving element for obtaining a position of the eye to be examined by obtaining a position of a center of gravity of incident light including a corneal reflection light of the index light, and the second light receiving means. And a second light-receiving element that detects a position of the eye to be examined by detecting a light intensity distribution and extracting a corneal reflection image of the index light based on a set predetermined threshold value. An ophthalmologic apparatus according to item 1.
【請求項3】 前記第一の受光手段は2次元PSDを受
光素子とし、前記第二の受光手段は2次元CCDを受光
素子とする請求項1に記載の眼科装置。
3. The ophthalmologic apparatus according to claim 1, wherein the first light receiving means uses a two-dimensional PSD as a light receiving element, and the second light receiving means uses a two-dimensional CCD as a light receiving element.
【請求項4】 前記被検眼と前記装置本体との前後方向
の相対位置を検出するZアライメント検出手段を備え、
該Zアライメント検出手段と前記XYアライメント検出
手段との検出情報に基づき前記装置本体を自動的に駆動
する駆動手段を備えている請求項1ないし請求項3のい
ずれか1項に記載の眼科装置。
4. A Z-alignment detecting means for detecting a relative position of the subject's eye and the apparatus main body in the front-rear direction,
The ophthalmologic apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a driving unit that automatically drives the apparatus main body based on detection information of the Z alignment detecting unit and the XY alignment detecting unit.
【請求項5】 前記2次元CCDは前記被検眼の前眼部
を観察する前眼部観察光学系に兼用されている請求項3
又は請求項4に記載の眼科装置。
5. The anterior segment observation optical system for observing the anterior segment of the eye to be inspected, wherein the two-dimensional CCD is also used.
Or the ophthalmologic apparatus according to claim 4.
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