JPS5875527A - 眼科機械用アライメント装置 - Google Patents
眼科機械用アライメント装置Info
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- JPS5875527A JPS5875527A JP56173531A JP17353181A JPS5875527A JP S5875527 A JPS5875527 A JP S5875527A JP 56173531 A JP56173531 A JP 56173531A JP 17353181 A JP17353181 A JP 17353181A JP S5875527 A JPS5875527 A JP S5875527A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発EjA#′i、眼科器機、例えばし7ラクトメータ
ー、眼底カメラ、ま九はオフtルモメーターなどの被検
iI元軸と上記器機先軸との位置合せ、もしくは作動距
離合せのための眼科器機用アライメント装置に関する。
ー、眼底カメラ、ま九はオフtルモメーターなどの被検
iI元軸と上記器機先軸との位置合せ、もしくは作動距
離合せのための眼科器機用アライメント装置に関する。
従来、この檜の装置としては、被検眼の角膜もしくは強
膜等の前@部に予め定めた角度で光束全照射する発光手
段と、眼科器機が正規の位#にアライメントされている
とき、前記照射光束が被検眼の前眼部で反射されその反
射光が!1lIII壊すべき位置に配置れ、その反射光
を受光する受光手段とから構成され、受光手段が反射光
を受光し走ときにアライメント完了の信号を出し検者に
知らせる装置であつ九。
膜等の前@部に予め定めた角度で光束全照射する発光手
段と、眼科器機が正規の位#にアライメントされている
とき、前記照射光束が被検眼の前眼部で反射されその反
射光が!1lIII壊すべき位置に配置れ、その反射光
を受光する受光手段とから構成され、受光手段が反射光
を受光し走ときにアライメント完了の信号を出し検者に
知らせる装置であつ九。
そして従来のアライメント装置においては発光、受光各
手段の配置位置を定める前提として、照射光を反射する
砿検l!前鏝部の形状をある一定のモデル酸に求めざる
を得す、通常例えば角膜で反射させる場合は、角膜の前
面の―率半径1に7.5V鳳ないし7 、f−a/wa
のいずれが一つのalt基準としていた。またアライメ
ントn#を向上きせるためには発光手段として1発光ダ
イオード等の微少光源を使用し、さらにこの光源からの
元tリレー元学糸によりピンホールに結像し、このピン
ホールを二次光源として使用しこの二次光源を被検成鳥
膜上もしくはその近傍に結像レンズで結像させ、また受
光手段にもピンホール【設け、このピンホールを受光素
子の光学的共役位置に配置し。
手段の配置位置を定める前提として、照射光を反射する
砿検l!前鏝部の形状をある一定のモデル酸に求めざる
を得す、通常例えば角膜で反射させる場合は、角膜の前
面の―率半径1に7.5V鳳ないし7 、f−a/wa
のいずれが一つのalt基準としていた。またアライメ
ントn#を向上きせるためには発光手段として1発光ダ
イオード等の微少光源を使用し、さらにこの光源からの
元tリレー元学糸によりピンホールに結像し、このピン
ホールを二次光源として使用しこの二次光源を被検成鳥
膜上もしくはその近傍に結像レンズで結像させ、また受
光手段にもピンホール【設け、このピンホールを受光素
子の光学的共役位置に配置し。
このピンホール上に前記角膜からの反射光を結像させる
結像手段が採用されていた。
結像手段が採用されていた。
しかしながら、被検者はかならずしも、上記モば遠視限
、近視隈においては角膜〇−車半径はモデル酸の数値か
らズレることが多く、このことはアライメント検出nt
の低下t−tねいていた。さらに大きな欠点としては、
従来のアライメント装置は被検眼の乱視要素を一切考照
していない点にある。一般に人眼ycはたとえ自覚もし
くは他覚的視力測定圧おいて正視と測定されても平均/
Dの生理的角膜)鳥視が約り0%の人にみとめられる。
、近視隈においては角膜〇−車半径はモデル酸の数値か
らズレることが多く、このことはアライメント検出nt
の低下t−tねいていた。さらに大きな欠点としては、
従来のアライメント装置は被検眼の乱視要素を一切考照
していない点にある。一般に人眼ycはたとえ自覚もし
くは他覚的視力測定圧おいて正視と測定されても平均/
Dの生理的角膜)鳥視が約り0%の人にみとめられる。
これは角膜の水平切面の曲率半径より垂直切面の曲率半
径が小さいためである。
径が小さいためである。
ま友被検眼が乱視眼であれば、乱視眼中の約80肴は角
膜性乱視に起因してiるため、さらに角膜の各径線上の
曲率半径の差は大きくなる。仁れら被検眼の乱視特性に
より角膜をある一定の球面とみなして設計された従来の
アライメント装置では、そのアライメント精度はきわめ
て低いものとならざるを得なかった。
膜性乱視に起因してiるため、さらに角膜の各径線上の
曲率半径の差は大きくなる。仁れら被検眼の乱視特性に
より角膜をある一定の球面とみなして設計された従来の
アライメント装置では、そのアライメント精度はきわめ
て低いものとならざるを得なかった。
ま九従来のアライメント装置のめる種のものには、前述
の発光−受光手段(−4組もうけ、その内2組を装置光
軸を含む水平面内に、他の2組を光軸を含む垂直面内に
配置し、さらにアライメント表示装置に前記各受光素子
に対応する位置関係で4つの表示手段をもうけ、受光手
段が反射光を受光し九とき点燈するように構成して、こ
の表示手段の表示状態によりアライメントの完了及びア
ライメント方向すなわち器械を上下左右いず動方向に移
動すればよいかを検者に指示する装置がめった。
の発光−受光手段(−4組もうけ、その内2組を装置光
軸を含む水平面内に、他の2組を光軸を含む垂直面内に
配置し、さらにアライメント表示装置に前記各受光素子
に対応する位置関係で4つの表示手段をもうけ、受光手
段が反射光を受光し九とき点燈するように構成して、こ
の表示手段の表示状態によりアライメントの完了及びア
ライメント方向すなわち器械を上下左右いず動方向に移
動すればよいかを検者に指示する装置がめった。
しかしながらこのアライメント装置において本。
発光−受光手段はあくまで反射光管受光できたか。
否かの信号を出力し得る友けであるから、移動量を定量
的に出力することは不可能であった。このことはアライ
メント操作を検者に実行させざる會得す、検者は多大の
アライメント調整時間管受やす結果となり、tた5機本
来の機能、すなわち眼底カメラであれば被検眼眼底の撮
影、レフラクトメータ−であれば屈折力#j定、オフサ
ルモメーターであれd角膜の曲率牛径#1定等を実行し
ている間はアライメント状態を監視することができず。
的に出力することは不可能であった。このことはアライ
メント操作を検者に実行させざる會得す、検者は多大の
アライメント調整時間管受やす結果となり、tた5機本
来の機能、すなわち眼底カメラであれば被検眼眼底の撮
影、レフラクトメータ−であれば屈折力#j定、オフサ
ルモメーターであれd角膜の曲率牛径#1定等を実行し
ている間はアライメント状態を監視することができず。
ややもするとアライメントが不完全な状態のまま一定し
てしまうこともなり、器械の測定結果に大きな誤差をま
ねくという欠点があった。特に被検者が小児の場合は固
視かむずかしく、#1定とアライメント調整を頻繁にく
り返すこととなシ、測定時間の長大化fI−まねき、被
検眼の調節力の介入が測定結果の誤差を将来するという
欠点につながった。
てしまうこともなり、器械の測定結果に大きな誤差をま
ねくという欠点があった。特に被検者が小児の場合は固
視かむずかしく、#1定とアライメント調整を頻繁にく
り返すこととなシ、測定時間の長大化fI−まねき、被
検眼の調節力の介入が測定結果の誤差を将来するという
欠点につながった。
特に近年多くの眼科器械がその測定全自動化する傾向に
あるも、アライメントの自動化けいまだ実現されておら
ず、たとえ側・定自身は自動化されて本、いなそれなる
がゆえに、アライメント不完全な状態で自動一定して奄
、アライメント不備を知ることが出来ず、#Aつ*m定
値を正しい測定値とみなしてしまう欠点があった。
あるも、アライメントの自動化けいまだ実現されておら
ず、たとえ側・定自身は自動化されて本、いなそれなる
がゆえに、アライメント不完全な状態で自動一定して奄
、アライメント不備を知ることが出来ず、#Aつ*m定
値を正しい測定値とみなしてしまう欠点があった。
本発明は、係る従来、の眼科用器械におけるアラK11
lll定できるアライメント装置を提供することにある
。
lll定できるアライメント装置を提供することにある
。
本発明の鮪2の目的は、継続的にアライメント量を針側
でき、しかもアライメント調整量を数値化して出力し、
その出力をもとに自動的にアライメント調整できる自動
アライメント装置を提供することKある。
でき、しかもアライメント調整量を数値化して出力し、
その出力をもとに自動的にアライメント調整できる自動
アライメント装置を提供することKある。
本発明の第5の目的は、係るアライメント装置を比較的
安価に提供でき、しか4アライメント量検出精度の高い
、新しい一式のアライメント装置を提供するととにある
。
安価に提供でき、しか4アライメント量検出精度の高い
、新しい一式のアライメント装置を提供するととにある
。
以上の目的を達成するための本発明に係るアライメント
装置の第1の構成上の特徴は、ある実質的もしくは仮想
的な面内に予め定められた形状をなす光源と、光軸上に
配置されたピンホールを通して該点光源を射出した照明
光束の主光−を該光軸と平行する結像レンズとを有する
照明光学系と、 前記照明光の前眼部からの反射光を前記点光源と光学的
に非共役な面内で検出する検出手段と。
装置の第1の構成上の特徴は、ある実質的もしくは仮想
的な面内に予め定められた形状をなす光源と、光軸上に
配置されたピンホールを通して該点光源を射出した照明
光束の主光−を該光軸と平行する結像レンズとを有する
照明光学系と、 前記照明光の前眼部からの反射光を前記点光源と光学的
に非共役な面内で検出する検出手段と。
該検出手段が検出した前記反射光の主光線の到達位置情
報から装置のアライメント蓋を演算する演算手段とから
構成されたことにある。
報から装置のアライメント蓋を演算する演算手段とから
構成されたことにある。
本発明に係るアライメント装置の第2の構成上の%做は
。
。
ある実質的もしくは仮想的な面内に位置する予め定めら
れた形状を有する受光部位を持つ光検出手段と、装置元
軸に平行な主光1m11を備えた前眼部からの光束音光
軸上に配置され友ピンホールを介して前記光検出手段へ
向ける光学部材とを有する検出光学系と、 実質的もしくは仮想的な同一平面内に配置された多数の
発光単位を有し、前記前眼部に向けて、前記光検出手段
と光学的に非共役なλつの位置から元を照射する光#1
面と、 前記光横田手段が検出した光束を発した前記光源面の発
光単位の検出情報から装置のアライメント量を演算する
演算手段と から構成されてなることKある。
れた形状を有する受光部位を持つ光検出手段と、装置元
軸に平行な主光1m11を備えた前眼部からの光束音光
軸上に配置され友ピンホールを介して前記光検出手段へ
向ける光学部材とを有する検出光学系と、 実質的もしくは仮想的な同一平面内に配置された多数の
発光単位を有し、前記前眼部に向けて、前記光検出手段
と光学的に非共役なλつの位置から元を照射する光#1
面と、 前記光横田手段が検出した光束を発した前記光源面の発
光単位の検出情報から装置のアライメント量を演算する
演算手段と から構成されてなることKある。
以上の各構成により、非結像光学形式で、且つ従来のア
ライメント装置では不可能であった定量的なアライメン
ト量の副定か可能とな9.このアライメント量をもとに
自動的にアライメント−整ができ、しかもこのアライメ
ント装置を有する眼科器械の本来の測定あるいは検査も
しくは記録数シ等を実行している間も−1つねにアライ
メント量を測定出来、この結果をもとに継続的にアツイ
メン)114整ができる新しいアライメント装置を提供
することができる。
ライメント装置では不可能であった定量的なアライメン
ト量の副定か可能とな9.このアライメント量をもとに
自動的にアライメント−整ができ、しかもこのアライメ
ント装置を有する眼科器械の本来の測定あるいは検査も
しくは記録数シ等を実行している間も−1つねにアライ
メント量を測定出来、この結果をもとに継続的にアツイ
メン)114整ができる新しいアライメント装置を提供
することができる。
以下本発明の原理を図をもとに説明する。
tJX1図は、本発明に係わるアライメント装置の原理
を示すための概略光II@置図である。
を示すための概略光II@置図である。
照明光軸02 から予め定められた間隔を開けて少なく
とも6つの点光源p、、 p2.p、 が配置されて
いる(第1図でけPl、P2のみを図示する)。
とも6つの点光源p、、 p2.p、 が配置されて
いる(第1図でけPl、P2のみを図示する)。
点光源p、、 P2. P3 から射出された光栄は
、照明光軸02 上VC配置されたピンホールPHi通
って1反射鏡Mで反射されたのち、前記ピンホールPH
の位置に焦点會禍する結像レンズLによシ装置光軸Oと
その主光@11、+2,13 がそれぞれ平行となる
照明光栄11% 12m +、 となって角膜C
に照射される。そして結像レンズLにより。
、照明光軸02 上VC配置されたピンホールPHi通
って1反射鏡Mで反射されたのち、前記ピンホールPH
の位置に焦点會禍する結像レンズLによシ装置光軸Oと
その主光@11、+2,13 がそれぞれ平行となる
照明光栄11% 12m +、 となって角膜C
に照射される。そして結像レンズLにより。
角11!lcの頂点O0と接する接子−7Hに点光61
P、。
P、。
P2、P、の光源像が結像されるようにするとよい。
また装置光軸01 と型出な平面内に平[fIal!
検出器o ′ft配置し、この検出器Do FiS
前記結像レンズしがリレーレンズとして働き図中0の位
置にその光学的共役像が形成されている。兵役検出rk
JOは、前記ピンホールpHとは光学的に非共役な関係
にある。ここで検出[!ODは、角膜Cから光軸01方
向KL、ま九結偉レンズLの前面から距−d離れて位置
している。
検出器o ′ft配置し、この検出器Do FiS
前記結像レンズしがリレーレンズとして働き図中0の位
置にその光学的共役像が形成されている。兵役検出rk
JOは、前記ピンホールpHとは光学的に非共役な関係
にある。ここで検出[!ODは、角膜Cから光軸01方
向KL、ま九結偉レンズLの前面から距−d離れて位置
している。
また本欄定原理において点光詠P、% P2. p。
の儂を接平面H上に結像させる利点は以下のようである
。すなわち、一般に、平行光束が被検眼に光束を入射さ
れると、その光源像は、被検眼が正視の場合にその焦点
位置である網膜の黄斑中心窩上に!11偉されるため強
い照明光束を入射させると被検@に眩しさや、はなはだ
しい時には、指部なあたえる可能性がある。これをさけ
るために接平面上に光源像を結像させ、それによシ第2
図に示すように接平面H通過後の光]12+は拡散光束
として角膜に入射し、角膜Cの焦点FCに向う、そして
限内に入射するに従って拡散され1周辺網膜に拡散光と
して照射されるため、網膜尋の搗傷や咳しさを防止する
ことができる。また照明光栄lの主光線1は、つねに光
軸O5と平行であるから角―Cへ到達する主光線本平行
であり、その角膜での反射光は角膜焦点FCから射出し
たごとき反射光束となるため、#1定原理上極めて便利
となる。
。すなわち、一般に、平行光束が被検眼に光束を入射さ
れると、その光源像は、被検眼が正視の場合にその焦点
位置である網膜の黄斑中心窩上に!11偉されるため強
い照明光束を入射させると被検@に眩しさや、はなはだ
しい時には、指部なあたえる可能性がある。これをさけ
るために接平面上に光源像を結像させ、それによシ第2
図に示すように接平面H通過後の光]12+は拡散光束
として角膜に入射し、角膜Cの焦点FCに向う、そして
限内に入射するに従って拡散され1周辺網膜に拡散光と
して照射されるため、網膜尋の搗傷や咳しさを防止する
ことができる。また照明光栄lの主光線1は、つねに光
軸O5と平行であるから角―Cへ到達する主光線本平行
であり、その角膜での反射光は角膜焦点FCから射出し
たごとき反射光束となるため、#1定原理上極めて便利
となる。
第5図は本発明の第1の測定原理會説明するための斜視
図であり、共役検出面り以降の光学系については図示を
省略しである。また以後の説明において照明光栄i、、
+2. l、 はすべてその主光線1..12
m l、 を使って説明する。
図であり、共役検出面り以降の光学系については図示を
省略しである。また以後の説明において照明光栄i、、
+2. l、 はすべてその主光線1..12
m l、 を使って説明する。
第3図において装置光軸01IC原点を有するx(1−
yl)直交座標系を考える。このXQ−YQ座樟系を含
む面に、その頂点を接するように角膜Cが配置されてい
るものとする。この角膜Cは、その光学中心(角膜頂点
) Ocをx□軸方向にEH,YO軸方向にEVずらし
て配置されており、かつ、曲率半径「1の第1主径線「
1がxO軸に対し角度θだけ傾けられて配置されている
ものとする。またその第2主径線「20曲率半径を「2
とする。今このx(1−YQ座標面から装置光軸01
にそって距離を離れた位置に、その装置光軸01 上に
原点0をもつX−Y直交座標系を想定し、このx−y座
標面に検出rMDを配置したとする。
yl)直交座標系を考える。このXQ−YQ座樟系を含
む面に、その頂点を接するように角膜Cが配置されてい
るものとする。この角膜Cは、その光学中心(角膜頂点
) Ocをx□軸方向にEH,YO軸方向にEVずらし
て配置されており、かつ、曲率半径「1の第1主径線「
1がxO軸に対し角度θだけ傾けられて配置されている
ものとする。またその第2主径線「20曲率半径を「2
とする。今このx(1−YQ座標面から装置光軸01
にそって距離を離れた位置に、その装置光軸01 上に
原点0をもつX−Y直交座標系を想定し、このx−y座
標面に検出rMDを配置したとする。
今、この角J[0に前述しえように光軸01 と平行
な3本の光線11.12、・S を照射するとこれら光
線は角膜CKより反射され、その反射光線11′、12
′、Is′は共役検出面OK到達する。光線11.12
.13OXo −Yo 座標ff1K入射スル入射点
をそれぞtLUO((IXl、0Y1)、vO(Ox2
.0Y2)、WO(OX!I、oYs) ト−1,、
t 九反射光ah’、12′、15′の検出面りへの到
達点のx−y座標上の位置にそれぞしu(Xl、Yll
、V (X2、Y2) 、W(X3、Y31とし、これ
ら6点について以上の係数の式を定義する。
な3本の光線11.12、・S を照射するとこれら光
線は角膜CKより反射され、その反射光線11′、12
′、Is′は共役検出面OK到達する。光線11.12
.13OXo −Yo 座標ff1K入射スル入射点
をそれぞtLUO((IXl、0Y1)、vO(Ox2
.0Y2)、WO(OX!I、oYs) ト−1,、
t 九反射光ah’、12′、15′の検出面りへの到
達点のx−y座標上の位置にそれぞしu(Xl、Yll
、V (X2、Y2) 、W(X3、Y31とし、これ
ら6点について以上の係数の式を定義する。
以上の定義のもとに角膜への入射点と検出面への投影点
の間には ・・・・・・・・・(2)式 の方程式であられされる。ここにlは、前述の通り角膜
の頂点と検出面りとの間の距離であり、「は角膜の曲率
半径である。
の間には ・・・・・・・・・(2)式 の方程式であられされる。ここにlは、前述の通り角膜
の頂点と検出面りとの間の距離であり、「は角膜の曲率
半径である。
ここで、上記係数のカッコ式を以下のもので定義する。
〔9% q)ミ912Q13 −Q12”13)・・・
・・・(11式 %式%() ここで、9% qはそれぞれ上記(1)式の^、8%C
1Oのいずれかをとるものとすると(2)式は十〔^、
B]=O・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(3)式として表わされる。ここで上記の二次方程式の
根を ここで一=1.2 とする。
・・・(11式 %式%() ここで、9% qはそれぞれ上記(1)式の^、8%C
1Oのいずれかをとるものとすると(2)式は十〔^、
B]=O・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(3)式として表わされる。ここで上記の二次方程式の
根を ここで一=1.2 とする。
面0′への反射光線11′、’2’ 、’3’の到達点
U′(×1′、Y1′)、v’ (X2’ 、Y2’
)、w/ (x 3/、Y3′)について考えると、X
o−Yo座座面面の光−11、I2、I3の入射点Uo
(oXl、oYl)、VO(Ox2.0Y2)、Wo(
Ox3.0Y3) との間にやはり上述の第(3)式
と同様に が成立し、その根を とする。
U′(×1′、Y1′)、v’ (X2’ 、Y2’
)、w/ (x 3/、Y3′)について考えると、X
o−Yo座座面面の光−11、I2、I3の入射点Uo
(oXl、oYl)、VO(Ox2.0Y2)、Wo(
Ox3.0Y3) との間にやはり上述の第(3)式
と同様に が成立し、その根を とする。
こうして、上記(4)、(4Y式の根λ1、λ1′より
1.1 11 jlこれより としてtをもとめることができる7、また第1図から分
かるようK t−1’=d’−d テアリ、かつd%d′は設計上予め定めることのできる
既知の距離であるから、#(5)式はと書く仁とができ
る。
1.1 11 jlこれより としてtをもとめることができる7、また第1図から分
かるようK t−1’=d’−d テアリ、かつd%d′は設計上予め定めることのできる
既知の距離であるから、#(5)式はと書く仁とができ
る。
ま丸鋼1図から作動距離すなわちレンズLと角膜C間の
距離WOは、 wo ”−”’t + dであるから結
局作動距離WO#i として求めることが出来るう 次に、角膜頂点Ocが光@01と水平方向KEy。
距離WOは、 wo ”−”’t + dであるから結
局作動距離WO#i として求めることが出来るう 次に、角膜頂点Ocが光@01と水平方向KEy。
矯直方向にEy ずれていることに起因する水平方向ア
ライメント量α、垂直方向アライメント蓋βけ黒光#P
1、P2、P5 の配置に関する初期条件により を満たすように予め設d[するか、もしくは角膜Cの前
方に光軸01と垂直な反射樵を配置し、このときの検出
面りでの便出点をもとに前記(7)式を満たすようなX
O−Yo座城系及びX−Y座憚系を作定し、これを初期
条件としてもよい。
ライメント量α、垂直方向アライメント蓋βけ黒光#P
1、P2、P5 の配置に関する初期条件により を満たすように予め設d[するか、もしくは角膜Cの前
方に光軸01と垂直な反射樵を配置し、このときの検出
面りでの便出点をもとに前記(7)式を満たすようなX
O−Yo座城系及びX−Y座憚系を作定し、これを初期
条件としてもよい。
こうすることにより、角膜cvCjt、#lJ+1.1
2、目3 を入射させたときの検出面0での検出点LJ
(Xl、Yl)、V(X2 、Y2)、W(X3 、Y
3) jす、α、βLriそれぞれ 、、、。
2、目3 を入射させたときの検出面0での検出点LJ
(Xl、Yl)、V(X2 、Y2)、W(X3 、Y
3) jす、α、βLriそれぞれ 、、、。
としてもとめることかで睡る。もし点光源P t−n個
にすればα、βはそれぞれ以下のように拡張できる。す
なわち となる。
にすればα、βはそれぞれ以下のように拡張できる。す
なわち となる。
第4図は、本発明の第20測定原理を説明するための斜
視図である。前述の第1の測定原理と同一の構成要素は
、同一の符号を付して説明を省略する。
視図である。前述の第1の測定原理と同一の構成要素は
、同一の符号を付して説明を省略する。
本測定原塩は、球面あるいはトーリック面形状の反射面
に直線状光源からの平面光束を入射させても、その反射
光束はやFiり平面光束であり、ただ曲面特性により、
その平面光束の長さと傾き角のみが変化するという原理
にもとすいている。
に直線状光源からの平面光束を入射させても、その反射
光束はやFiり平面光束であり、ただ曲面特性により、
その平面光束の長さと傾き角のみが変化するという原理
にもとすいている。
今、第4図に示すように直線状光源^、Bを想定する。
この直線状光源^及びBは、1点りで互いに交差し、そ
れぞれの端点をV、Wとする。直線状光源^は、XO軸
と平行な直線Xpに対し角度#1傾斜しており、tたI
I!線状線状光源面線Xpに対し角度θ2で傾斜してい
るものとする。ま九両直線光源^、Bの交差角は−とす
る。
れぞれの端点をV、Wとする。直線状光源^は、XO軸
と平行な直線Xpに対し角度#1傾斜しており、tたI
I!線状線状光源面線Xpに対し角度θ2で傾斜してい
るものとする。ま九両直線光源^、Bの交差角は−とす
る。
この直線光#A%Bからの光が、その主光線を装置光軸
01に対し平行になるようにX(j−YQ 座標面に投
影結1#!されたとすると、光源^、Bからの主光線は
角膜Cで反射され前記直線状光源^、Bと光学的に非共
役な検出tIIliDに到達する。この検出面り上の前
ルビ直線状光源^の角JIICで試射による投影直線を
^’ s fIfI記直線状光源8の角膜Cでの反射に
よる投影直線をe′とすると、角膜Cの前面のトーリッ
ク面形状の形状特性、すなわちそれぞれの主径巌の方向
及び曲率半径によって投影直線^′とB′の交点はU′
に、投影直線^′の端点けV′に、その傾きはx軸と0
1′の角度に変化し、また投影直#iB’の端点はW′
、そのx軸との傾きは02′に変化する。そしてfた、
直線状光源^の長さ、すなわち交点Uと温点Vとの間の
長さQt^は交点U′と端点V′の間の長さOt^′に
変化しておシ、同様に直線状光源8の長さ、すなわち交
点Uと端点Wとの間の長さOZaは、交点U′と端点W
′の間の長さatB’ に変化している。
01に対し平行になるようにX(j−YQ 座標面に投
影結1#!されたとすると、光源^、Bからの主光線は
角膜Cで反射され前記直線状光源^、Bと光学的に非共
役な検出tIIliDに到達する。この検出面り上の前
ルビ直線状光源^の角JIICで試射による投影直線を
^’ s fIfI記直線状光源8の角膜Cでの反射に
よる投影直線をe′とすると、角膜Cの前面のトーリッ
ク面形状の形状特性、すなわちそれぞれの主径巌の方向
及び曲率半径によって投影直線^′とB′の交点はU′
に、投影直線^′の端点けV′に、その傾きはx軸と0
1′の角度に変化し、また投影直#iB’の端点はW′
、そのx軸との傾きは02′に変化する。そしてfた、
直線状光源^の長さ、すなわち交点Uと温点Vとの間の
長さQt^は交点U′と端点V′の間の長さOt^′に
変化しておシ、同様に直線状光源8の長さ、すなわち交
点Uと端点Wとの間の長さOZaは、交点U′と端点W
′の間の長さatB’ に変化している。
そこでtan 1?1 = OmA 、 tan #2
= OmB’ 、tan01′” O”A’ 、ta
n #2’ = gmB’ とすると、4 oFx・
ofa(om^ −ome)(’−H)2−2(OfA
(OmA−OmB’) + 0fB(OrnA’−Om
B)(−+1)+ (am^’ −oma’ ) =
o −−−−−−・−・(9)式の二次方程式
が得られる。
= OmB’ 、tan01′” O”A’ 、ta
n #2’ = gmB’ とすると、4 oFx・
ofa(om^ −ome)(’−H)2−2(OfA
(OmA−OmB’) + 0fB(OrnA’−Om
B)(−+1)+ (am^’ −oma’ ) =
o −−−−−−・−・(9)式の二次方程式
が得られる。
この二次方程式の根を
とする。
ここで前述の第1測疋原理と同様に共役検出面りをD′
に移動し、角膜Cからt′の距離に配置する。この場合
の直線状光源^及び8のこの移動後の検出、ii o
/上への投影偉についても上記第(9)式と同様の二次
方程式 t′ 49A”ψB (mA−me) (−+ 112「 t′ −2〔ψA (mA−me’ )十ψs (m^’ −
me)] (−−H)「 + (m^’ −ms’ ) = 0 − ・
= −・”(9)’が成立するので、この二次方程式の
根をt′ φj”” (ここでt=1.2) ・・・
・・・ ・・・叫1 とすると、前述の(5)式と同様に が得られ、これより作動距離WOは として求めることができる。
に移動し、角膜Cからt′の距離に配置する。この場合
の直線状光源^及び8のこの移動後の検出、ii o
/上への投影偉についても上記第(9)式と同様の二次
方程式 t′ 49A”ψB (mA−me) (−+ 112「 t′ −2〔ψA (mA−me’ )十ψs (m^’ −
me)] (−−H)「 + (m^’ −ms’ ) = 0 − ・
= −・”(9)’が成立するので、この二次方程式の
根をt′ φj”” (ここでt=1.2) ・・・
・・・ ・・・叫1 とすると、前述の(5)式と同様に が得られ、これより作動距離WOは として求めることができる。
以上の測定原理は、直線状光源A%Bの角膜Cでの反射
による投影直線A′、B′の検出に検出面Oおよび0′
を使つ九が、次にX−Y[標系の両座標軸X軸及びY軸
上だけでこれら投影直線^′B′を決定する方法を考え
る。そのため[H1第5図に示すように直線状光源^、
Bの相方に交差する今一つの直線状光源Cを想定し、そ
の交点をそれすれV%Wとする。
による投影直線A′、B′の検出に検出面Oおよび0′
を使つ九が、次にX−Y[標系の両座標軸X軸及びY軸
上だけでこれら投影直線^′B′を決定する方法を考え
る。そのため[H1第5図に示すように直線状光源^、
Bの相方に交差する今一つの直線状光源Cを想定し、そ
の交点をそれすれV%Wとする。
この三つの直線状光源^、B%Cのx−y座標系への角
@Cの反射による投影直線をそれぞれt′、B′及びC
′とする。そしてX軸及びY軸とこれら投影直線^′、
B′及びC′の交点を検出する。
@Cの反射による投影直線をそれぞれt′、B′及びC
′とする。そしてX軸及びY軸とこれら投影直線^′、
B′及びC′の交点を検出する。
X軸上の検出点を、それぞれX・1、xa2及びxa3
とし、Y軸上の検出点をそれぞれyal 、ya2及び
ya5とすると、直#Sはその内の任意の2点が1!ま
ればその方程式を決定できるので、検出点ya1とxa
3から投影直線A′の方程式が決定でき、一様に検出点
xa1とya2から投影直#!B′の方程式が、検出点
xa2とya5から投影直線C′の方程式がそれぞれ決
定できる。これら投影直線A′、B′及びC′のそれぞ
れの方程式からこれら3直線A′、B′及びC′の交点
U / 、y /及びW′の座標が算出でき、これより
U′とV′間の長さol^’ 、 u ’ トw’ +
m(D長すots’ カ求メC)h、また上記投影直線
A′の方程式よりその傾きt・n6,1:= Qm^′
を、投影直線B′の方程式よりその傾きtan #2
’ = gmB’ をそれぞれ算出でき、これより上
述の第(9)式から第11z式を使って作動距離WOを
求めることができる。
とし、Y軸上の検出点をそれぞれyal 、ya2及び
ya5とすると、直#Sはその内の任意の2点が1!ま
ればその方程式を決定できるので、検出点ya1とxa
3から投影直線A′の方程式が決定でき、一様に検出点
xa1とya2から投影直#!B′の方程式が、検出点
xa2とya5から投影直線C′の方程式がそれぞれ決
定できる。これら投影直線A′、B′及びC′のそれぞ
れの方程式からこれら3直線A′、B′及びC′の交点
U / 、y /及びW′の座標が算出でき、これより
U′とV′間の長さol^’ 、 u ’ トw’ +
m(D長すots’ カ求メC)h、また上記投影直線
A′の方程式よりその傾きt・n6,1:= Qm^′
を、投影直線B′の方程式よりその傾きtan #2
’ = gmB’ をそれぞれ算出でき、これより上
述の第(9)式から第11z式を使って作動距離WOを
求めることができる。
また装置光軸01と被検角膜Cの頂点Ocとのアライメ
ントは、直線状光源A、B及びCの交点U、V及びW+
2)座標をそれぞれu(□X1、oYl)。
ントは、直線状光源A、B及びCの交点U、V及びW+
2)座標をそれぞれu(□X1、oYl)。
V(OX2 、 0Y2)及びW(OX!1.0Y5)
とするとき、前記第1の測定原理と同様の考え方から、
第(7)式、第(8)式を使ってアライメント電α、β
を算出することができる。
とするとき、前記第1の測定原理と同様の考え方から、
第(7)式、第(8)式を使ってアライメント電α、β
を算出することができる。
また、前述の第(9)、(9)’を解いて、その根φ1
、φ1′をもとめることが演算処理装置の能力上回−で
あれば、投影直線^’ s B’ 、C/のそれぞれの
方程式を求め、これら三つの方程式をもとに、三交点υ
’、V’、Wの座標を演算し、以下前述の第1の測定原
理で述べ走II (1)式から第(d を適用して、
第(3)式、第(3Y のそれぞれの2根λ1、λ1
′から、第(6)式により作動距離WOをもとめ、また
三交点u’、v’、w’の座標値から第(7)式、第(
8)式を適用してアライメント量α、βを算出してもよ
い。
、φ1′をもとめることが演算処理装置の能力上回−で
あれば、投影直線^’ s B’ 、C/のそれぞれの
方程式を求め、これら三つの方程式をもとに、三交点υ
’、V’、Wの座標を演算し、以下前述の第1の測定原
理で述べ走II (1)式から第(d を適用して、
第(3)式、第(3Y のそれぞれの2根λ1、λ1
′から、第(6)式により作動距離WOをもとめ、また
三交点u’、v’、w’の座標値から第(7)式、第(
8)式を適用してアライメント量α、βを算出してもよ
い。
以上説明したように、第5図の方法にしたがえば、11
1図に示したように投影直線^′、B′のそれぞれの交
点及び端点1′、11、@Iを検出する必畳がないばか
りか、平面状の検出器でなく互いに交差する2本の直線
上の検出器で投影直線^/ 、B/ 、C/が決定でき
、これよりその交点1/、1′、6./を算出できるの
で装置構成上有利である。
1図に示したように投影直線^′、B′のそれぞれの交
点及び端点1′、11、@Iを検出する必畳がないばか
りか、平面状の検出器でなく互いに交差する2本の直線
上の検出器で投影直線^/ 、B/ 、C/が決定でき
、これよりその交点1/、1′、6./を算出できるの
で装置構成上有利である。
/
/
第6図は、本発明の第30測定原理を説明するための斜
視図である。
視図である。
本測定原理は一本の平行直線状光源からの平行する平面
光束が球面またはトーリック面状の反射向に入射したと
き、その反射面からの反射平面光束の平行性はそこなわ
れずただそのピッチPと平行な平面光束自身の傾き角が
変化するという原理にもとすいている。
光束が球面またはトーリック面状の反射向に入射したと
き、その反射面からの反射平面光束の平行性はそこなわ
れずただそのピッチPと平行な平面光束自身の傾き角が
変化するという原理にもとすいている。
以下本原理の説明にあっては前述の第1tたは第一〇測
定原理と同様の構成4N素には同一の符号を付して説明
を省略する。
定原理と同様の構成4N素には同一の符号を付して説明
を省略する。
今、ピッチがPで、xO軸と傾きmで交差する少なくと
も一本の平行直線許しをなすam光源からの光が、その
主光線を装置光GO1と平行になるように前記Xo −
Yo座標面に結像投影されると、この照明光は、角膜C
の前向の曲WJ%性、すなわちもしこの角膜がトーリッ
ク面形状であれば、その第1主径線R1の曲率半径R1
、その銀コ主径 □線R2の曲率#P径R2、及び第1
主径線の軸角度0のそれぞれの値に応じて偏向反射され
、繭記厘紐状光源と光学的に非共役な面にある前記検出
面りに向う。
も一本の平行直線許しをなすam光源からの光が、その
主光線を装置光GO1と平行になるように前記Xo −
Yo座標面に結像投影されると、この照明光は、角膜C
の前向の曲WJ%性、すなわちもしこの角膜がトーリッ
ク面形状であれば、その第1主径線R1の曲率半径R1
、その銀コ主径 □線R2の曲率#P径R2、及び第1
主径線の軸角度0のそれぞれの値に応じて偏向反射され
、繭記厘紐状光源と光学的に非共役な面にある前記検出
面りに向う。
そして、11線状光源に対応した検出面0上の投影直線
ノ譬ター/L′はそのピッチP′に、そのX軸との傾き
t−Mに変化させている。
ノ譬ター/L′はそのピッチP′に、そのX軸との傾き
t−Mに変化させている。
検出面Oと角膜頂点Oc 間の距離をlとすると。
投影直線ノfターンL′の傾きMは次式で表わされる。
・・・−US
またピッチP′の変化は次式で表わされる。
P′
−= a”Ll) * ln”# +b”(1) co
s”I・・・・・α4 ととて、(1:1.Q4)式ともに。
s”I・・・・・α4 ととて、(1:1.Q4)式ともに。
実際の測定に際して、第13.(14)式に基づき平行
直線群の傾きとピッチの変化から作動距@WOを測定す
るには、菖(13,α4式の未知数がR□、R2゜0の
3つであるため、1つの平行直線群の変化だけでは、第
1.64式の解は得られないことがわかる。このため、
実際には、他の7つの平行直線群と合せ、一つの平行直
線群の傾きとピッチの変化を知る必要がある。この構成
を第7図に示す。第7図には、傾きm7、ピッチP、の
コ本の平行微細nL、と、傾きml、ピッチP、の2本
の平行微細$L、 を構成する直線光源が配置されて
おり、この光源を射出し被検角膜Cで1反射された光線
束は、検出面0上で傾きゴ3、ピンチP1/のコ本の投
影平行直線群り、Iと傾きm!’ 、ピッチP2/のコ
本の投影平行直線群L!Iを形成する。この−組の投影
平行直線群からms、aa式がそれぞれコ組、合i′l
q式得られるため、Gs%a4式の未知数θ%R1%R
2を求めることができる。二次方程式& (ti s軸
式を解いてR1%R1% −を求めることが演算処理上
、複雑で!6埋機構のコストアップ、処理時間の増大を
まねくようであれは、以下の中間的演算処理をほどこせ
ばよい。
直線群の傾きとピッチの変化から作動距@WOを測定す
るには、菖(13,α4式の未知数がR□、R2゜0の
3つであるため、1つの平行直線群の変化だけでは、第
1.64式の解は得られないことがわかる。このため、
実際には、他の7つの平行直線群と合せ、一つの平行直
線群の傾きとピッチの変化を知る必要がある。この構成
を第7図に示す。第7図には、傾きm7、ピッチP、の
コ本の平行微細nL、と、傾きml、ピッチP、の2本
の平行微細$L、 を構成する直線光源が配置されて
おり、この光源を射出し被検角膜Cで1反射された光線
束は、検出面0上で傾きゴ3、ピンチP1/のコ本の投
影平行直線群り、Iと傾きm!’ 、ピッチP2/のコ
本の投影平行直線群L!Iを形成する。この−組の投影
平行直線群からms、aa式がそれぞれコ組、合i′l
q式得られるため、Gs%a4式の未知数θ%R1%R
2を求めることができる。二次方程式& (ti s軸
式を解いてR1%R1% −を求めることが演算処理上
、複雑で!6埋機構のコストアップ、処理時間の増大を
まねくようであれは、以下の中間的演算処理をほどこせ
ばよい。
第ざ8図は、IK7図の直線状光源が形成する平行直線
群り7、L2を示している。L、の細きはm。
群り7、L2を示している。L、の細きはm。
で、ピッチはPl、L2の傾きはm2 で、ピッチは
P2 であることは第7図と同種である。今、平行直
線群り、のうちの/不L11からピッチP、の0倍の距
離eP、へだてて平行IIjlU■と、距離fP、の平
行線QWを考える。
P2 であることは第7図と同種である。今、平行直
線群り、のうちの/不L11からピッチP、の0倍の距
離eP、へだてて平行IIjlU■と、距離fP、の平
行線QWを考える。
また平行型#M群L2 のうちの/本L21から距離
想平行四辺形UVWQが形成され、これら四頂点のx−
y座標系の仮想座標を、U(。×1、。y、 )、V(
ox2、oV2)、W (ox s、oV、l、Q(。
想平行四辺形UVWQが形成され、これら四頂点のx−
y座標系の仮想座標を、U(。×1、。y、 )、V(
ox2、oV2)、W (ox s、oV、l、Q(。
X、、oV4)とする。
’844gb図は、第ga図の平行+ius群り1、L
2が角膜Cで反射し、検出面り上に投影され九投彰十行
直Il!!1群り、I、L12をボす図で、このり、′
は傾きm、′ ピッチP2′に、L216x傾@m2’
、ピッチp2tに変化していることは第7図と同様であ
る。この投影平行直線針を検出面りに配置された平面型
ポジションセンサで検出してもよいが、今、仮りにX−
Y座標の原点OからX軸方向にξ、Y軸方向にダだけ平
行移動された点に原点αを有する交差角rで交差する”
gt −Yl座標軸上に配されたリニア4ジシヨンセン
サーSいS、で検出するものとすると、リニアセンサー
S、は検出点イ、口、ハ、二で投影平行型IM群を検出
し、リニアセンサーS2は検出点ホ、へ、ト、チで投影
平行直線群を検出する。そして検出膚口、へから投影平
行直Muのうちの/本L11’の方程式を演算し、tた
検出点ハ1トからL□′の方程式を演算する。また同様
に検出点イ、ホから投影平行直線群のうちの他の7本り
1.′の、検出点二、チからl−、、/lのそれぞれの
方程式が演算できLl 1’% Ll 2’のピッチp
、Iも、L21’%L2.′のピッチP2Iも演算でき
る。そしてり1.′からピッチP、′に第ga図でかけ
た倍率と同じ倍率・をかけて・P、/のピッチの平行線
υl vIを考えることができ、同様K fP、/ピッ
チの平行線−σWを、L2ζからgp*Iピッチの平行
@V’Wをhp、’ピッチの平行群Wを考えることがで
き、これら平行H−ul′V′、QFW、 V’V/%
U’QIから第1投影仮想平行四辺形u’ v’ w
Q’ 1もとめることができる。この仮想平行四辺形の
四頂点のx−y座優禾における仮想座伸をU’(x、、
yt)、y/ (x 2、yz)、W(×5、Yi)、
cl (X4 % y、)とすると、第ga図の基準
仮想平行四辺形UVWQと第gb図の第/投影平行四辺
形 ・LPV’V/Q’は対応しており、この変化はま
さに角膜の曲面物性にかかわるものである。
2が角膜Cで反射し、検出面り上に投影され九投彰十行
直Il!!1群り、I、L12をボす図で、このり、′
は傾きm、′ ピッチP2′に、L216x傾@m2’
、ピッチp2tに変化していることは第7図と同様であ
る。この投影平行直線針を検出面りに配置された平面型
ポジションセンサで検出してもよいが、今、仮りにX−
Y座標の原点OからX軸方向にξ、Y軸方向にダだけ平
行移動された点に原点αを有する交差角rで交差する”
gt −Yl座標軸上に配されたリニア4ジシヨンセン
サーSいS、で検出するものとすると、リニアセンサー
S、は検出点イ、口、ハ、二で投影平行型IM群を検出
し、リニアセンサーS2は検出点ホ、へ、ト、チで投影
平行直線群を検出する。そして検出膚口、へから投影平
行直Muのうちの/本L11’の方程式を演算し、tた
検出点ハ1トからL□′の方程式を演算する。また同様
に検出点イ、ホから投影平行直線群のうちの他の7本り
1.′の、検出点二、チからl−、、/lのそれぞれの
方程式が演算できLl 1’% Ll 2’のピッチp
、Iも、L21’%L2.′のピッチP2Iも演算でき
る。そしてり1.′からピッチP、′に第ga図でかけ
た倍率と同じ倍率・をかけて・P、/のピッチの平行線
υl vIを考えることができ、同様K fP、/ピッ
チの平行線−σWを、L2ζからgp*Iピッチの平行
@V’Wをhp、’ピッチの平行群Wを考えることがで
き、これら平行H−ul′V′、QFW、 V’V/%
U’QIから第1投影仮想平行四辺形u’ v’ w
Q’ 1もとめることができる。この仮想平行四辺形の
四頂点のx−y座優禾における仮想座伸をU’(x、、
yt)、y/ (x 2、yz)、W(×5、Yi)、
cl (X4 % y、)とすると、第ga図の基準
仮想平行四辺形UVWQと第gb図の第/投影平行四辺
形 ・LPV’V/Q’は対応しており、この変化はま
さに角膜の曲面物性にかかわるものである。
さてここで仮想9点に対しり下前述の第(11式と同様
の係数と式をwR:する、 ここにIs j、kはiをM、準としてjもしくはk
rとるものとする。仮趣q点よシ、72通りの組合せが
考えられる。
の係数と式をwR:する、 ここにIs j、kはiをM、準としてjもしくはk
rとるものとする。仮趣q点よシ、72通りの組合せが
考えられる。
上記絽(ハ1)式を用いれは、2つの主極−の半径に関
するR1、R2は以下の二次方程式で表示できる。
するR1、R2は以下の二次方程式で表示できる。
を
一へTo011−8101k) (−) + (Alk
81 B −AHIJb) =O・・・・・(IJb) ここで上記係数のカッコ式を以下のもので電域する。
81 B −AHIJb) =O・・・・・(IJb) ここで上記係数のカッコ式を以下のもので電域する。
〔p%q〕ミPljQlk −Qljplk(psq)
=−(q% p〕 ここで9% Qはそれぞれ^、B、C,Dのいスレかを
とるものとすると、(IJb)式は争・・・・(73C
) として表わされる。
=−(q% p〕 ここで9% Qはそれぞれ^、B、C,Dのいスレかを
とるものとすると、(IJb)式は争・・・・(73C
) として表わされる。
tは第7図で示すように角膜Cと光役検出面り間の距1
lIilをいう。
lIilをいう。
使って、第7図のように2糾の投影平行直縁杯り、I
、 L12のピッチp、I、’*’ E ’IA 1
! +r+、’ 、m2’を検出し、第gb因のように
第7投影仮想投影響辺形を作り、その十村四辺形を形成
するり頂点よシ、第a最式の二次方程式ta<ことによ
り、根をにi=−(ここで1=/、コ) ・・・翰R。
、 L12のピッチp、I、’*’ E ’IA 1
! +r+、’ 、m2’を検出し、第gb因のように
第7投影仮想投影響辺形を作り、その十村四辺形を形成
するり頂点よシ、第a最式の二次方程式ta<ことによ
り、根をにi=−(ここで1=/、コ) ・・・翰R。
不めることができる。ここで、第/の醐電原理と同様に
検出面りを角mGから距離lの位置に移動して検出面O
′を作る。粥gC−に不すようにこの検出面O′上での
投影半何四#hL″1、L2#が作る#4コ投影仮仮想
性四辺形げl V′、V/ (j、’についても前記第
(isa)弐〜第(15C)式が適用でき、その&會 とすると、に1、に(V、ら−1)述の151式と−」
様にか憎られ、Ou筋の先/の岬j建原理と同様の考え
万から作動距離WOは が得られる。
検出面りを角mGから距離lの位置に移動して検出面O
′を作る。粥gC−に不すようにこの検出面O′上での
投影半何四#hL″1、L2#が作る#4コ投影仮仮想
性四辺形げl V′、V/ (j、’についても前記第
(isa)弐〜第(15C)式が適用でき、その&會 とすると、に1、に(V、ら−1)述の151式と−」
様にか憎られ、Ou筋の先/の岬j建原理と同様の考え
万から作動距離WOは が得られる。
上述した第ga図、第gb図及び第gc図では、仮想平
行四辺形をもとめるのに、ピッチPいP2、p、 /
1. p21 、 p、 #及び、 p2#に任意の倍
率e、f。
行四辺形をもとめるのに、ピッチPいP2、p、 /
1. p21 、 p、 #及び、 p2#に任意の倍
率e、f。
g%hをそれぞれ掛けたが実除にはe−/、g−/とし
て仮想平行四辺形鳴v、へQl及びU、′v0′WoI
QIを使って演算した方が、処理はその分簡略化できる
。
て仮想平行四辺形鳴v、へQl及びU、′v0′WoI
QIを使って演算した方が、処理はその分簡略化できる
。
また、仮想平行四辺形の各頂点の座悼をX。−y0直交
座標系、X−Y直交座標糸を使って説明したが、リニア
センサーS、、S、の配#LKそって斜交座標系XI
−Y/座椋系を考えると、第9図に示すように×44[
lとX′軸が角度αで交差し、Y軸とY′転が角度βで
交差し、かつXI −Y/座襟糸の原点0□はX−Y座
標系の原点0.からX軸方向にξ、Y軸方向にダずれて
いるので、このときのx/ −vl。
座標系、X−Y直交座標糸を使って説明したが、リニア
センサーS、、S、の配#LKそって斜交座標系XI
−Y/座椋系を考えると、第9図に示すように×44[
lとX′軸が角度αで交差し、Y軸とY′転が角度βで
交差し、かつXI −Y/座襟糸の原点0□はX−Y座
標系の原点0.からX軸方向にξ、Y軸方向にダずれて
いるので、このときのx/ −vl。
淫襟糸からX−Y座標系への座悼変快は、MtJ記aω
式から A・= (x−x・) −(ox、 −xρII
ot ! これにOI式ケ代人し7て A17 = ((ox’ 1sinc(−十。y’ 1
sinβ十ξ)−(X’H5fnα+y’Hsirv
/十ξ))−((ox’ H5fm十。y′1S10μ
十ξ) −(x’、sinα−y’、sir+β十ξ)
) =sinα((oX’ 、 −X’ i) −(oX’
j −X’ 、))十sinβ(□y’ 1− y’
1) (□y’ 3− y’ 3))=A’、4i
pα+b’ Sin、# −” (,2Qa)
111 ま友B、、 = (。Yi −yll (t+yi
−y7)で上=e同様の#鼻で B + + =coSp ((。y’i −V’i)
−(。’J’ 1− y’ρ)−C05α((oX’
、 −X’ 、) −(。X’ j −X’ 、))=
B’ 、 、cO5β−A’ 11CO20・・・・
・・LM/b)以下同様に cl 1 :C’ 、s i na +L)’ H+
s + np °°°°°゛(Ic )o 、
==: ot ・cosβ十C’ I J COSα
・・・・・・(rd)ji−、+3 となる。
式から A・= (x−x・) −(ox、 −xρII
ot ! これにOI式ケ代人し7て A17 = ((ox’ 1sinc(−十。y’ 1
sinβ十ξ)−(X’H5fnα+y’Hsirv
/十ξ))−((ox’ H5fm十。y′1S10μ
十ξ) −(x’、sinα−y’、sir+β十ξ)
) =sinα((oX’ 、 −X’ i) −(oX’
j −X’ 、))十sinβ(□y’ 1− y’
1) (□y’ 3− y’ 3))=A’、4i
pα+b’ Sin、# −” (,2Qa)
111 ま友B、、 = (。Yi −yll (t+yi
−y7)で上=e同様の#鼻で B + + =coSp ((。y’i −V’i)
−(。’J’ 1− y’ρ)−C05α((oX’
、 −X’ 、) −(。X’ j −X’ 、))=
B’ 、 、cO5β−A’ 11CO20・・・・
・・LM/b)以下同様に cl 1 :C’ 、s i na +L)’ H+
s + np °°°°°゛(Ic )o 、
==: ot ・cosβ十C’ I J COSα
・・・・・・(rd)ji−、+3 となる。
ここで(c、o)、(s、c)、〔^、0)、〔^、8
)を求めると、第(Joa)〜(,2od)式から (COD)01jDlk −0jjC1k: (C’
11Slnff +D’ 13SInβ) (D’ H
kCogβ−G’ 1kCO5α) −(D’ 13c
osβ−C’1lCOSα)(C’1kslnα十D’
1ksinり)=(1nαsinβ+cosaslnβ
) (CI 、Q? )同様に (8,C) = (slnαslnβ+slnβcos
a) (A1.BI)〔^會D) = sinαco
sβ〔^’、D’ ) −5lnacosα〔A′
。
)を求めると、第(Joa)〜(,2od)式から (COD)01jDlk −0jjC1k: (C’
11Slnff +D’ 13SInβ) (D’ H
kCogβ−G’ 1kCO5α) −(D’ 13c
osβ−C’1lCOSα)(C’1kslnα十D’
1ksinり)=(1nαsinβ+cosaslnβ
) (CI 、Q? )同様に (8,C) = (slnαslnβ+slnβcos
a) (A1.BI)〔^會D) = sinαco
sβ〔^’、D’ ) −5lnacosα〔A′
。
C’)+slnβcosβ(” * D′) −1nβ
cosα(Bl 、 cl ) 〔^*B) = (sinαcosβ+cosα1nβ
)〔A′、 tsl )また (s、リー〔^*D) = (slnacosβ+co
saslnβ)((B’IC’) −(^′、υ′月
従って第(/jCJ式は 5in(α十β)× 十(A/ 、 9/月=O・・・・・・(2/)となり
、()内は第(15C)式と同一形式の二次方程式とな
り、このことからm(15c)式の二次方程式は、座標
系の取り方に無関係な不賞方程式であることがわかる。
cosα(Bl 、 cl ) 〔^*B) = (sinαcosβ+cosα1nβ
)〔A′、 tsl )また (s、リー〔^*D) = (slnacosβ+co
saslnβ)((B’IC’) −(^′、υ′月
従って第(/jCJ式は 5in(α十β)× 十(A/ 、 9/月=O・・・・・・(2/)となり
、()内は第(15C)式と同一形式の二次方程式とな
り、このことからm(15c)式の二次方程式は、座標
系の取り方に無関係な不賞方程式であることがわかる。
このことは、検出赫としてのコ本のリニアセンサーの配
置において、その配置の自由度が非711;罠大きいこ
とt示す。すなわち、コ本のリニアセンサーをX−YJ
!m系と直交座標軸上におく必費はなく、x′−Y′座
標系においてもよいことを意味するもので、リニアセン
サーの直交精度及び光軸合せはまったく考えなくとも、
測定釉kに無関係にすることができる。そして測定に際
しては共役慣用IIuDにおける平行直軸群/ぐターン
し、′、〜L27を斜交座標糸X’−Y’座像のX′帷
、Y′軸に配したリニアセンサーS1、S2で検出して
おき、この横比からつくられる仮想平行四辺形uIv’
W’ Q’ r第1投影仮想十付四辺形とし、つぎに
検出向をO′の位置に移動し、このときの艶コ投影仮想
平行四辺形U# V” W” Q#をつくシ1.i14
/投影仮想平行四辺形と第−投影仮想平行四辺彰とに基
づき、その各頂点up、 v’、w%q及びf1Vl’
、 Vl/、 qの座標から前述の第一〜第6檜式を使
って作動距離WOt−求める。そしてこのとき両平行四
辺形は任意に選択できる斜交座標系X’−Y’座−系に
対してのみ座標系を考えていることとなり、かつこの斜
交座標系X’−Y’は、上述したようにその選択は作動
距離WO演算のための二次方程式に対し、無関係な不変
式であシ、本発明によれはりニアセンサSいS2の配置
に対して、何ら組立上も、メンテナンス上も調整を必要
としないという非常に有利な効果をもつ。
置において、その配置の自由度が非711;罠大きいこ
とt示す。すなわち、コ本のリニアセンサーをX−YJ
!m系と直交座標軸上におく必費はなく、x′−Y′座
標系においてもよいことを意味するもので、リニアセン
サーの直交精度及び光軸合せはまったく考えなくとも、
測定釉kに無関係にすることができる。そして測定に際
しては共役慣用IIuDにおける平行直軸群/ぐターン
し、′、〜L27を斜交座標糸X’−Y’座像のX′帷
、Y′軸に配したリニアセンサーS1、S2で検出して
おき、この横比からつくられる仮想平行四辺形uIv’
W’ Q’ r第1投影仮想十付四辺形とし、つぎに
検出向をO′の位置に移動し、このときの艶コ投影仮想
平行四辺形U# V” W” Q#をつくシ1.i14
/投影仮想平行四辺形と第−投影仮想平行四辺彰とに基
づき、その各頂点up、 v’、w%q及びf1Vl’
、 Vl/、 qの座標から前述の第一〜第6檜式を使
って作動距離WOt−求める。そしてこのとき両平行四
辺形は任意に選択できる斜交座標系X’−Y’座−系に
対してのみ座標系を考えていることとなり、かつこの斜
交座標系X’−Y’は、上述したようにその選択は作動
距離WO演算のための二次方程式に対し、無関係な不変
式であシ、本発明によれはりニアセンサSいS2の配置
に対して、何ら組立上も、メンテナンス上も調整を必要
としないという非常に有利な効果をもつ。
次にアライメント量α、βの算出について縞10図をも
とに説明する。×。−Y@、””V直父踊樟系によるア
ライメント量α、βの算定は、y、tI&Uに対し、同
じ角frで対称に配置されたピッチP、の平行i1*I
PL、 とピッチP、の平行直軸群り、のそれぞれ、
いずれか1本の直線LI1、’41からe’P、 に
ありBIIMu 、v6、IHj 様K t’ p。
とに説明する。×。−Y@、””V直父踊樟系によるア
ライメント量α、βの算定は、y、tI&Uに対し、同
じ角frで対称に配置されたピッチP、の平行i1*I
PL、 とピッチP、の平行直軸群り、のそれぞれ、
いずれか1本の直線LI1、’41からe’P、 に
ありBIIMu 、v6、IHj 様K t’ p。
引き、基準仮想平行四辺形CIVWQの四m点が翼。軸
S yO#に一敏するようにとる。すなわち基準仮想平
行四辺形を11111定光軸0.に対して対称になるよ
うに作れば、この基準仮想平行四辺形の中心は、lh’
lV九和10.と一致している。次に、角膜Cを照明し
て、θ影十行直細群(−1,、L12奮検出し、投影平
行i(4?IM” r+=−らe’ P’ 、 にあ
る直線迂形u’v’w〕全つくる。この第1投影仮想十
付四辺形の四頂点は、x−y座標系でLl’ (x、
、 y、)、V’ (x2 # ’12) 、v?(x
5 * V3)、可(x4s V4)とな9、この四頂
点の座像から水平方向アライメント量α、及び垂直方向
アライメント量βは次式で表わされる。
S yO#に一敏するようにとる。すなわち基準仮想平
行四辺形を11111定光軸0.に対して対称になるよ
うに作れば、この基準仮想平行四辺形の中心は、lh’
lV九和10.と一致している。次に、角膜Cを照明し
て、θ影十行直細群(−1,、L12奮検出し、投影平
行i(4?IM” r+=−らe’ P’ 、 にあ
る直線迂形u’v’w〕全つくる。この第1投影仮想十
付四辺形の四頂点は、x−y座標系でLl’ (x、
、 y、)、V’ (x2 # ’12) 、v?(x
5 * V3)、可(x4s V4)とな9、この四頂
点の座像から水平方向アライメント量α、及び垂直方向
アライメント量βは次式で表わされる。
斜交座標系x′−y′で測定した場合は、直交座株系の
場合と同様に、対称性の原理がら、初期仮想点を(。x
l、。y、)(。×2.。y、)(。x、、。y5)
(□X4t。y4)とおき を滴次すよりに仮想点を設定すればよい。そして、水平
方向アライメント電α、垂直方向アライメント倉βは、
それぞれ第に)式で与えられるがら第(2)弐t−纂a
一式によシ変換すれば となり、第(2)′A、を同様に第■式7で変換すれは
となる。αおよびβは、角膜Cを照射しないときの初期
仮想点(。xi、oVi)の斜交座像系での座像(o”
i、 y?、ンと、角sc′ftm射し、検出mDcm
定したときの測定座標の斜交座像糸における座標(”I
N V’l)との差であるから、第(ハ)、(ハ)
式から次式が得られる。
場合と同様に、対称性の原理がら、初期仮想点を(。x
l、。y、)(。×2.。y、)(。x、、。y5)
(□X4t。y4)とおき を滴次すよりに仮想点を設定すればよい。そして、水平
方向アライメント電α、垂直方向アライメント倉βは、
それぞれ第に)式で与えられるがら第(2)弐t−纂a
一式によシ変換すれば となり、第(2)′A、を同様に第■式7で変換すれは
となる。αおよびβは、角膜Cを照射しないときの初期
仮想点(。xi、oVi)の斜交座像系での座像(o”
i、 y?、ンと、角sc′ftm射し、検出mDcm
定したときの測定座標の斜交座像糸における座標(”I
N V’l)との差であるから、第(ハ)、(ハ)
式から次式が得られる。
・・・・・・・・・(2)
この式がアライメント倉を表わすものである。
以上のべたように本測定原理では、作動距離の測定には
、座標系の取9方に無関係な不変方株式で算出できるが
、アライメント倉において斜交−直交座標変換が必要と
な夛、aH11式の変換が必要であるが、演算機構上複
雑であれば、斜交座像系での測定座41 (x’ 、y
’) カら第aIJ式で直交座標変換したのち、直交座
標系による算出式第(2)式を使って、アライメント倉
を算出してもよい。
、座標系の取9方に無関係な不変方株式で算出できるが
、アライメント倉において斜交−直交座標変換が必要と
な夛、aH11式の変換が必要であるが、演算機構上複
雑であれば、斜交座像系での測定座41 (x’ 、y
’) カら第aIJ式で直交座標変換したのち、直交座
標系による算出式第(2)式を使って、アライメント倉
を算出してもよい。
このように、本発明では、共役検出面が0の位置のとき
の直線状光源の平行直線群り1、L、から光軸0.に対
し、対称な基準仮想平行四辺形を作シ、次に検出面をD
の位置において、この検出面りへの投影平行直線群から
相似的な第/投影仮想平行四辺形を作れはアライメント
閂が算出でき、この算出に際しては作動距#l1IWO
を知らなくとも単独に測定できること1r:意味し7て
いる。これは、従来のアライメント調整が、まず作動距
離會g11型してからでなけれはアライメント調整がで
きなかった点を考えれば非為に有利であり、作動距離算
出ステップとアライメント童葬出ステップとを独立に平
行して進めることができるため演算時間の大#4な短輻
ができる利照をもつ。
の直線状光源の平行直線群り1、L、から光軸0.に対
し、対称な基準仮想平行四辺形を作シ、次に検出面をD
の位置において、この検出面りへの投影平行直線群から
相似的な第/投影仮想平行四辺形を作れはアライメント
閂が算出でき、この算出に際しては作動距#l1IWO
を知らなくとも単独に測定できること1r:意味し7て
いる。これは、従来のアライメント調整が、まず作動距
離會g11型してからでなけれはアライメント調整がで
きなかった点を考えれば非為に有利であり、作動距離算
出ステップとアライメント童葬出ステップとを独立に平
行して進めることができるため演算時間の大#4な短輻
ができる利照をもつ。
さらにアライメント倉が定電的に測定できる点は従来の
アライメント装置にない本発明特有の大きな%徴である
。
アライメント装置にない本発明特有の大きな%徴である
。
また、仮想平行四辺形を作成するとき、直線’11%
L21にそれら直線の属する直Iv群のピッチを0倍し
て、直1wL、、、L2.の細きに平行に仮想直!lI
Iを引くことにより仮想十り四辺形を作成したが一仮想
平行四辺形の作成方法はこれに限定されるものでなく、
第gd凶のよシvc直&IL、、に対し、角度βの鍋き
tもつ仮想匣1i61t、、を、また、直線L2.に対
し角度αの傾きをもつ仮想面mt、、を作シ、この作ら
れた仮想面at、、、t、、をもとにして仮想平行四辺
形uvwqを作成してもよいことは言うまでもなく、こ
れによシ、本願の測定原理が変更をうけるものではない
。
L21にそれら直線の属する直Iv群のピッチを0倍し
て、直1wL、、、L2.の細きに平行に仮想直!lI
Iを引くことにより仮想十り四辺形を作成したが一仮想
平行四辺形の作成方法はこれに限定されるものでなく、
第gd凶のよシvc直&IL、、に対し、角度βの鍋き
tもつ仮想匣1i61t、、を、また、直線L2.に対
し角度αの傾きをもつ仮想面mt、、を作シ、この作ら
れた仮想面at、、、t、、をもとにして仮想平行四辺
形uvwqを作成してもよいことは言うまでもなく、こ
れによシ、本願の測定原理が変更をうけるものではない
。
第1/図は本発明の第ダの測定原理を説明する几めの斜
視図である。本測定原理は円形光源からの光束が球面に
より反射される場合は、その反射光束は、反射面の曲率
半径に応じ7’CF’l形光束とな9、ま友トーリック
面により反射される場合はその曲面特性によp楕円光束
となる原理にもとずくものである。
視図である。本測定原理は円形光源からの光束が球面に
より反射される場合は、その反射光束は、反射面の曲率
半径に応じ7’CF’l形光束とな9、ま友トーリック
面により反射される場合はその曲面特性によp楕円光束
となる原理にもとずくものである。
本測定原理を説明するにあたり前述の第7の測定原理と
Pr1様の構成景軍には、同一の符号を付して説明は省
略する。
Pr1様の構成景軍には、同一の符号を付して説明は省
略する。
今、予め定められた半径Rの円形光源からの光束Fx
が*ni光軸0.とその主光線が平行になるようにX
o −Yo座標面上に投影□−れ結像されているものと
する。この照明光束の角膜Cでの反射光は角lsCの曲
面特性すなわちその角膜創面の形状の3要素である弔/
土住林r、の曲率半径「1、第コ主極線r2の曲率半径
「2及び第/土径線「、の軸方向θさらに光学中心O6
の装置光軸0、に対する偏位1iE)、l、E■の影響
により偏向され検出1iiD上に楕円ノ臂ターンFX’
を投影形成する。
が*ni光軸0.とその主光線が平行になるようにX
o −Yo座標面上に投影□−れ結像されているものと
する。この照明光束の角膜Cでの反射光は角lsCの曲
面特性すなわちその角膜創面の形状の3要素である弔/
土住林r、の曲率半径「1、第コ主極線r2の曲率半径
「2及び第/土径線「、の軸方向θさらに光学中心O6
の装置光軸0、に対する偏位1iE)、l、E■の影響
により偏向され検出1iiD上に楕円ノ臂ターンFX’
を投影形成する。
円形光源と検出thID上の楕円パターン FX’との
関係は円形光源からの光束FXの主光線が作る円形照明
光束が x +y二R=′iE数 の条件のもとに (a2(t)sin2θ+b2(7)cos’θ〕(X
′−α)2十(a2(t)cos”θ@ b2(t)s
in2θ〕(y′−β)2(a 2(l) −b 2(
t) 〕sin 2+ノ −ト a (t) b (t
) −R” = 0・・・・・・・・・(ロ) ここで、a(t)E/十仔 t b(t)E / 十− 、「2 の万機式が成シ立つ。今この方程式の根μm==
(ここでi = /1.2)−・(至)とする。ま几、
この方程式中のα、βはそれぞれ角膜Cの頂点Oc(光
学中心でもある)のXo −Y。
関係は円形光源からの光束FXの主光線が作る円形照明
光束が x +y二R=′iE数 の条件のもとに (a2(t)sin2θ+b2(7)cos’θ〕(X
′−α)2十(a2(t)cos”θ@ b2(t)s
in2θ〕(y′−β)2(a 2(l) −b 2(
t) 〕sin 2+ノ −ト a (t) b (t
) −R” = 0・・・・・・・・・(ロ) ここで、a(t)E/十仔 t b(t)E / 十− 、「2 の万機式が成シ立つ。今この方程式の根μm==
(ここでi = /1.2)−・(至)とする。ま几、
この方程式中のα、βはそれぞれ角膜Cの頂点Oc(光
学中心でもある)のXo −Y。
座標系の原点0.との偏位量EH%Evに起因する本発
明が測定しようとしているアライメント倉であシ水平方
向アライメント量をα、垂直方向アライメント倉をβと
ボーしであることはMu述の各測定原理と同様である。
明が測定しようとしているアライメント倉であシ水平方
向アライメント量をα、垂直方向アライメント倉をβと
ボーしであることはMu述の各測定原理と同様である。
今、前述の第1原理と同様に検出面Oを角IaCから距
離lの位置におき、これを検出面O′とし、このときの
楕円パターンについても上に2第+11式が成)立つの
で、その根を μI 、 = g (ここ゛で1=l、コ)・・
・(28’ 1「I とすると(2)、(211’)式より、前記(5)式と
同様にとしてtを求めることができ、また繭配第1の原
理と同様の考え方で作動距離WOは として求めることができる。
離lの位置におき、これを検出面O′とし、このときの
楕円パターンについても上に2第+11式が成)立つの
で、その根を μI 、 = g (ここ゛で1=l、コ)・・
・(28’ 1「I とすると(2)、(211’)式より、前記(5)式と
同様にとしてtを求めることができ、また繭配第1の原
理と同様の考え方で作動距離WOは として求めることができる。
上記第(ハ)式においてtは第(2)式でもとめられる
ので、結局彫@式の未知数は「1、「2、θ、α、βの
5つであるから投影楕円/J?ターン上の5点を検出し
その座標値(X” e Yi’) (ここに1=7、
( コ、3、ダおよび5)を第(ロ)式のX′及びY′値と
して代入し、こγLによってでさるS元連立方程式を解
けrJ1検出面り上の投影楕円・母ターンは、その形状
及びX−Yfi標糸上の位置が決寛できるので、これよ
りアライメント菫α、βを求めることができる。
ので、結局彫@式の未知数は「1、「2、θ、α、βの
5つであるから投影楕円/J?ターン上の5点を検出し
その座標値(X” e Yi’) (ここに1=7、
( コ、3、ダおよび5)を第(ロ)式のX′及びY′値と
して代入し、こγLによってでさるS元連立方程式を解
けrJ1検出面り上の投影楕円・母ターンは、その形状
及びX−Yfi標糸上の位置が決寛できるので、これよ
りアライメント菫α、βを求めることができる。
もし、第1/図に示したように横比器として平面型のI
ジショ/センサを使用することやあるいは光軸O1を中
心にリニアデシジョンセンサefl転させることが検出
部のコストアップや精液保証上の問題があるならは以下
のような構hXをとればよい。すなわち第3図に示すよ
うに円形光源に、さらにこれと交差する一本の直細光碑
をもちいると前述の第二のJJiL埋より明らかなよう
には廟光詠からの平th元束が角hCで反射され慎出面
UK投影されたとき、その傾きは変化しても直線性自身
はくずれないので、この傾きの変化を知ることにより、
逆に角膜Cの曲面特性の情報を得ることができる。そし
てその曲ms性を利用して作動距離及びアライメント量
を求めることができる。
ジショ/センサを使用することやあるいは光軸O1を中
心にリニアデシジョンセンサefl転させることが検出
部のコストアップや精液保証上の問題があるならは以下
のような構hXをとればよい。すなわち第3図に示すよ
うに円形光源に、さらにこれと交差する一本の直細光碑
をもちいると前述の第二のJJiL埋より明らかなよう
には廟光詠からの平th元束が角hCで反射され慎出面
UK投影されたとき、その傾きは変化しても直線性自身
はくずれないので、この傾きの変化を知ることにより、
逆に角膜Cの曲面特性の情報を得ることができる。そし
てその曲ms性を利用して作動距離及びアライメント量
を求めることができる。
今、第1コ図に示すように、直線状光源のx0軸との傾
き角を11.この直線状光源に対応する検出面O上の投
影I[1s)譬ターンし^′のX軸との傾きを蟲′とす
れば、以下の方程式が成り立つ〔^(t)a −B(t
)a’ )tanθ+(A(t) −B(t))(/
−a−a’ )tan#+〔^(t)a’ −8(t)
a) =θ ・・・・・・elここに 「1 t Ij(t)−/十− 「! である。
き角を11.この直線状光源に対応する検出面O上の投
影I[1s)譬ターンし^′のX軸との傾きを蟲′とす
れば、以下の方程式が成り立つ〔^(t)a −B(t
)a’ )tanθ+(A(t) −B(t))(/
−a−a’ )tan#+〔^(t)a’ −8(t)
a) =θ ・・・・・・elここに 「1 t Ij(t)−/十− 「! である。
これよ、9X−Y座標系Ox軸上に記したリニア4ジシ
ヨンセンサtX とY軸上に配置されたり二アポジシ
ョンセ/すt、とにより、投影楕円ノやターン上の弘点
U(01eY1)、”×1+O) % W(o、yl)
、Q(x、、ol 、及び投影直線)母ターン上のコ点
1(xstO)、J(o、y、) を求めれは、角8
ICの曲面特性を求めることができる。
ヨンセンサtX とY軸上に配置されたり二アポジシ
ョンセ/すt、とにより、投影楕円ノやターン上の弘点
U(01eY1)、”×1+O) % W(o、yl)
、Q(x、、ol 、及び投影直線)母ターン上のコ点
1(xstO)、J(o、y、) を求めれは、角8
ICの曲面特性を求めることができる。
またリニアセ/すAx、IJの自己直としては前−己第
3の原理で説明したように構出面上で斜交させてもよい
。この場合前記の座標変換式 を使えばよい。また、第72図に示すように、コ本の平
行なリニアセンサtyXaty t−使用しても△ 小点’12、’からそれぞれ決足できる。
3の原理で説明したように構出面上で斜交させてもよい
。この場合前記の座標変換式 を使えばよい。また、第72図に示すように、コ本の平
行なリニアセンサtyXaty t−使用しても△ 小点’12、’からそれぞれ決足できる。
以上欧明した!/ないし第9の測定原理について、「光
線逆進め原理」が適用できる。例えば、編/の原理につ
いてみるならは、第/および3図における検出@O及び
D′の位置に、多数の発光単位が平面状に配された光源
向を設け、そして光珈ミP工ないしP3の位置にそれぞ
れ受光素子を配すかもしくは、P工ないしP3の位置O
,)に受光部位をもつ千mu受光素子を配置するか、又
は、P□ ないしP3 に対応する点開口をもつ開口
板をもうけ。
線逆進め原理」が適用できる。例えば、編/の原理につ
いてみるならは、第/および3図における検出@O及び
D′の位置に、多数の発光単位が平面状に配された光源
向を設け、そして光珈ミP工ないしP3の位置にそれぞ
れ受光素子を配すかもしくは、P工ないしP3の位置O
,)に受光部位をもつ千mu受光素子を配置するか、又
は、P□ ないしP3 に対応する点開口をもつ開口
板をもうけ。
これら点開口を通過する光束をリレー光学系で集光リレ
ーし、その後方に配置された単一の受光面をもつ受光素
子4L<は光電子倍増管を配置してもよい。そして、光
源面を位置りおよびD’に位置付け、それヤれの場合に
受光素子が光會受けたときの光源面の発光単位点の座標
上の位置を検出してお111この発光単位点の座標位置
から、第(1)ないしく8)1式を引用して、作動距離
WDおよびアライメント量α、βを求め、これによって
アツイメンFを行なうようにする。以下、第コないし第
≠の測定原理についても同様である。
ーし、その後方に配置された単一の受光面をもつ受光素
子4L<は光電子倍増管を配置してもよい。そして、光
源面を位置りおよびD’に位置付け、それヤれの場合に
受光素子が光會受けたときの光源面の発光単位点の座標
上の位置を検出してお111この発光単位点の座標位置
から、第(1)ないしく8)1式を引用して、作動距離
WDおよびアライメント量α、βを求め、これによって
アツイメンFを行なうようにする。以下、第コないし第
≠の測定原理についても同様である。
以上説明した測定原理を利用したアライメント装置のコ
、3の実施例を以下図をもとに説明する。
、3の実施例を以下図をもとに説明する。
第73図は、本発明の第1の実施例を示す光学配置図で
あゐ。
あゐ。
架台1上に前後左右及び上下方向に可動自在に支持され
た眼科器機筺体2にはこの眼科器機本来の測定あるいは
検査もしくは撮影をつかさどる測定光学系部3と本発明
のアライメント光学系4が組込まれている。側足光学系
3とは2例えばし7ラクトメーター、オフサルモメータ
ーあるいは眼底カメラの光学系である。
た眼科器機筺体2にはこの眼科器機本来の測定あるいは
検査もしくは撮影をつかさどる測定光学系部3と本発明
のアライメント光学系4が組込まれている。側足光学系
3とは2例えばし7ラクトメーター、オフサルモメータ
ーあるいは眼底カメラの光学系である。
アライメント装置4は、太き・〈分けて照明光学系5、
測定光学系6、演算回wI7、表示器8及び架台1内に
内蔵された筺体駆動部9とから構成されている。
測定光学系6、演算回wI7、表示器8及び架台1内に
内蔵された筺体駆動部9とから構成されている。
照明光学系5の構成は次の通シである。その光源として
は発光波長が互いに異なるコつの鰺外光を発光する発光
ダイオード106% lObがオll用される0発光ダ
イオード10aを射出した光は、グイクロイック/リズ
ム11のグイクロイック面11aで反射され、を次発光
ダイオード10bを射出した光は、メイクロイツク面1
1−を透過してコンデンナレV第14によシ開ロ板13
に入射する。
は発光波長が互いに異なるコつの鰺外光を発光する発光
ダイオード106% lObがオll用される0発光ダ
イオード10aを射出した光は、グイクロイック/リズ
ム11のグイクロイック面11aで反射され、を次発光
ダイオード10bを射出した光は、メイクロイツク面1
1−を透過してコンデンナレV第14によシ開ロ板13
に入射する。
N口板13には、M/4’図(a) 〜(d)に示すよ
うに前記第1から#I弘の測定原理のそれぞれに則した
開口/中ターンのいずれかが形成されている。第1ダ図
(a)の開口板13は前記第1#I足原理を採用すると
きの開口板の一例である。この−口板13には、多数の
点開口200が、直交するコ軸上にそって配列されてい
る。第11I図軸)は前記第−測定原理を採用するとき
の開口板であり、この開口板13には、太い開口直線2
01as zoibが平行に配列され、かつこの開口面
1201a、201bの両方に直交するようにして細い
3本の直線開口を7組とする第/直崎群−ロ202a、
及び同様の構成からなる第コ直*IIt−開口202b
が配列されており、@i」ii −口直1201a、2
01bとの交差部テハ、直k # N CI 202
a % 202 b ハ切断された形となっている。こ
こで直!11vi?40として太い直線からなる直線開
口201と細い3本線からなる直線群開口202會形成
し瓦のは、互いの直線開口の投影ノリ−ンを検出すると
きに区別できるようにするためであり、本発明はこの開
口板のパターンに#i定されるものではない。例えri
開口201と202の透過単に走會もたせてもよいし、
率に互いの太さのみt−変えるたけでもよい。第11図
(c) &X riil述の第3の御1定原理を採用す
るため、の−目板に杉収される開口ノンターンの一例を
示す図であplこの開口板13には直線開口203a:
、1 tm数本同一のピッチ間隔で平行に配夕uしてなる蕗/
+行貝腺−ロ群2t」3と、この第l平行直−−ロ鮮2
03とその配幻方IQJ k真にする直線開口204a
を複数本同一のピッチ間隔で平行に配クリしてなる絽コ
平行直線開ロ群204が形成されている。また、第1及
び第コそれぞれの平行直1に開口群には少なくともン本
の前記直線−口203a204aと太さの異なる基準直
線−口203b及び204bが形成されている。この基
準直線開口203b、204bをもうけた理由は、これ
ら平行直線開口群の投影ノ臂ターンを一本のリニア型I
ジションセンサで検出し、その検出点から投影ノ4ター
ンの方程式を決定するときどの検出点とどの検出点を結
ぶ方程式を算出すればよいかが間単にかわるようにする
ためである。また直[6口を多数形成したのはこれらに
対応する投影)4ターンを平均化して欄定精度を高める
ためである。
うに前記第1から#I弘の測定原理のそれぞれに則した
開口/中ターンのいずれかが形成されている。第1ダ図
(a)の開口板13は前記第1#I足原理を採用すると
きの開口板の一例である。この−口板13には、多数の
点開口200が、直交するコ軸上にそって配列されてい
る。第11I図軸)は前記第−測定原理を採用するとき
の開口板であり、この開口板13には、太い開口直線2
01as zoibが平行に配列され、かつこの開口面
1201a、201bの両方に直交するようにして細い
3本の直線開口を7組とする第/直崎群−ロ202a、
及び同様の構成からなる第コ直*IIt−開口202b
が配列されており、@i」ii −口直1201a、2
01bとの交差部テハ、直k # N CI 202
a % 202 b ハ切断された形となっている。こ
こで直!11vi?40として太い直線からなる直線開
口201と細い3本線からなる直線群開口202會形成
し瓦のは、互いの直線開口の投影ノリ−ンを検出すると
きに区別できるようにするためであり、本発明はこの開
口板のパターンに#i定されるものではない。例えri
開口201と202の透過単に走會もたせてもよいし、
率に互いの太さのみt−変えるたけでもよい。第11図
(c) &X riil述の第3の御1定原理を採用す
るため、の−目板に杉収される開口ノンターンの一例を
示す図であplこの開口板13には直線開口203a:
、1 tm数本同一のピッチ間隔で平行に配夕uしてなる蕗/
+行貝腺−ロ群2t」3と、この第l平行直−−ロ鮮2
03とその配幻方IQJ k真にする直線開口204a
を複数本同一のピッチ間隔で平行に配クリしてなる絽コ
平行直線開ロ群204が形成されている。また、第1及
び第コそれぞれの平行直1に開口群には少なくともン本
の前記直線−口203a204aと太さの異なる基準直
線−口203b及び204bが形成されている。この基
準直線開口203b、204bをもうけた理由は、これ
ら平行直線開口群の投影ノ臂ターンを一本のリニア型I
ジションセンサで検出し、その検出点から投影ノ4ター
ンの方程式を決定するときどの検出点とどの検出点を結
ぶ方程式を算出すればよいかが間単にかわるようにする
ためである。また直[6口を多数形成したのはこれらに
対応する投影)4ターンを平均化して欄定精度を高める
ためである。
第14!(d)図は、前記第ダの#llj足原理を採用
するときの開口板の一口/譬ターンの一例を示す図でめ
り、この開口板13には、円形−口205と、これに交
わる一本の互いに平行な1lie+1−口20(5a。
するときの開口板の一口/譬ターンの一例を示す図でめ
り、この開口板13には、円形−口205と、これに交
わる一本の互いに平行な1lie+1−口20(5a。
206bからなる平行直11ja口許206が形成され
ている。ここで、直i1開口206aと206bを一本
、平行にもうけたのは、例えばこの開ロバターンの投影
/4’タ一ン?t2本のリニアセンサで検出する場合、
直線開口206aに対応する投影面!”ターンが、この
一本のリニアセンサの交差点上に投影さtまた場合でも
、他の直#開口206bに対応する投影直線・リーンは
がならず一本のりニアセンサ上にまたがって投影される
ため、その投影・リーン上の2点が検出でさ、もってこ
の投影・やターンの方程式が算出できることt利用する
次めである。
ている。ここで、直i1開口206aと206bを一本
、平行にもうけたのは、例えばこの開ロバターンの投影
/4’タ一ン?t2本のリニアセンサで検出する場合、
直線開口206aに対応する投影面!”ターンが、この
一本のリニアセンサの交差点上に投影さtまた場合でも
、他の直#開口206bに対応する投影直線・リーンは
がならず一本のりニアセンサ上にまたがって投影される
ため、その投影・リーン上の2点が検出でさ、もってこ
の投影・やターンの方程式が算出できることt利用する
次めである。
この様に、各組I」定m理により、その測定原理にそっ
た撞々の開[]ツリー/が採用可能であるが、以下本夾
施例の説明は弔/を図(0)に示し友開ロバターンを有
する開口板13が組込まれているものとして説明する。
た撞々の開[]ツリー/が採用可能であるが、以下本夾
施例の説明は弔/を図(0)に示し友開ロバターンを有
する開口板13が組込まれているものとして説明する。
すなわち、この開口板1Bが前述の直線光源として作用
する。開口板18の開口/#ターンを射出した光束はピ
ンホール板14のピンホール14aケ通って結像補助レ
ンズ15に入射する。この結像補助レンズ15′に射出
し九照明光束は、測定光学系6の測定光軸O4、に傾設
されている小/S−7ミラー16で反射され結像レンズ
17に入射する。
する。開口板18の開口/#ターンを射出した光束はピ
ンホール板14のピンホール14aケ通って結像補助レ
ンズ15に入射する。この結像補助レンズ15′に射出
し九照明光束は、測定光学系6の測定光軸O4、に傾設
されている小/S−7ミラー16で反射され結像レンズ
17に入射する。
この結像レンズ17は、アライメント装置として独立の
ものでもよいし、このアライメント装置を組込んだ眼科
器機の測定光学部80対物レンズとして兼用されてもよ
い、結像レンズ1?と前記結像補助レンズ15の両方の
合成焦点位置に前記ピンホール14畠が配置されている
。結像レンズ17に射出した照明光束は、被検IIEの
角M C(ii)近傍の像平面ISにその光源すなわち
開口板18の開ロ/lターンIli結健する。
ものでもよいし、このアライメント装置を組込んだ眼科
器機の測定光学部80対物レンズとして兼用されてもよ
い、結像レンズ1?と前記結像補助レンズ15の両方の
合成焦点位置に前記ピンホール14畠が配置されている
。結像レンズ17に射出した照明光束は、被検IIEの
角M C(ii)近傍の像平面ISにその光源すなわち
開口板18の開ロ/lターンIli結健する。
角膜Cで反射された照明光束は、結像レンズ171通り
、この照明光束t@科惨機の測定光学s8への光束とア
ライメント測定用光束とに分割する光軸04、に傾設さ
nたノ1−7ミラー18で一部が反射さ扛、前記ダイク
ロイックプリズム11と同一の波長選択反射透過特性?
有するダイクロイックプリズム19により、第1光路2
0と第1光路20に分割さ扛る。第1光路20は、補助
リレーレンズ22とミラー28及び光学光路長調整用の
平行平面ガラス24から構成さfる。他方第2光路21
V1補助リレーレンズ25、ミラーz6及びこの第2光
路の元軸回わ!7VL*すなわち光束?所定角回転する
イメージローチーター27から構成さfている。そして
第1光路20と第?光路2.1の光束は、ダイクロイッ
クプリズム11と岡−の波長選択反別透過特性に有する
ダイクロイックプリズム28により合成される。そして
グイクロイックプリズム28r射出した角膜反射光束は
リニアポジションセンサ29に投影さ扛る。このリニア
ポジションセンサ29としては例えば直線状のCCD
(Chage Coupled Devi+c+e )
アレイカミ利用される。リニアセンサ29は恢に詳述す
る演算回路7に接続している。ダイクロイックプリズム
28とリニアセンサ29との間VCId演算回路7から
の信号【受けて、検出面切替回路80の電動制御により
光路内に挿入及び選出される例えば平行平面ガラスから
成る光路長変換部材81が配置されている。リニアセン
サz9は、その光学的共役儂が、補助リレーレンズzz
またはz5により一度結倫点IPに作ったのち結像レン
ズ17により光路長変換部材81が光路内に挿入されて
いるときは図中りの位置に、光路長変換部材81が光路
から飛出しているときは図中O′の位置にそれぞれ形成
されている。またこれら共役検出面0、D′は前記照明
光学系のピンホール14aとは非共役な位置に位置付け
られ・ている。
、この照明光束t@科惨機の測定光学s8への光束とア
ライメント測定用光束とに分割する光軸04、に傾設さ
nたノ1−7ミラー18で一部が反射さ扛、前記ダイク
ロイックプリズム11と同一の波長選択反射透過特性?
有するダイクロイックプリズム19により、第1光路2
0と第1光路20に分割さ扛る。第1光路20は、補助
リレーレンズ22とミラー28及び光学光路長調整用の
平行平面ガラス24から構成さfる。他方第2光路21
V1補助リレーレンズ25、ミラーz6及びこの第2光
路の元軸回わ!7VL*すなわち光束?所定角回転する
イメージローチーター27から構成さfている。そして
第1光路20と第?光路2.1の光束は、ダイクロイッ
クプリズム11と岡−の波長選択反別透過特性に有する
ダイクロイックプリズム28により合成される。そして
グイクロイックプリズム28r射出した角膜反射光束は
リニアポジションセンサ29に投影さ扛る。このリニア
ポジションセンサ29としては例えば直線状のCCD
(Chage Coupled Devi+c+e )
アレイカミ利用される。リニアセンサ29は恢に詳述す
る演算回路7に接続している。ダイクロイックプリズム
28とリニアセンサ29との間VCId演算回路7から
の信号【受けて、検出面切替回路80の電動制御により
光路内に挿入及び選出される例えば平行平面ガラスから
成る光路長変換部材81が配置されている。リニアセン
サz9は、その光学的共役儂が、補助リレーレンズzz
またはz5により一度結倫点IPに作ったのち結像レン
ズ17により光路長変換部材81が光路内に挿入されて
いるときは図中りの位置に、光路長変換部材81が光路
から飛出しているときは図中O′の位置にそれぞれ形成
されている。またこれら共役検出面0、D′は前記照明
光学系のピンホール14aとは非共役な位置に位置付け
られ・ている。
さらに、結像レンズ17の前号Ktj、測定時の基準投
影ノリーンを得るための手段として、光軸0、に垂直な
反射面tもち測定光路内に挿入退出できる反射鏡88に
配置してこの反射鏡82vr使って、この反射鏡により
照明光の反射光による直線光源と則−形状の投影ノ母タ
ーンtリニアセンサ29で検出し、と扛をもとに基準投
影−−−ンr作り、その値を演算回路のメモリーに記憶
し・ておけば直線光源としての開口板18の開ロノ?タ
ーンの制作に際して設計値と誤差があったりあるいは開
口板1Bの照明光学系5への組込みの誤差があったとじ
rもその装置22に個有の基準投影・母ターンケ使える
ので測定誤差にならないという利点?もっている。
影ノリーンを得るための手段として、光軸0、に垂直な
反射面tもち測定光路内に挿入退出できる反射鏡88に
配置してこの反射鏡82vr使って、この反射鏡により
照明光の反射光による直線光源と則−形状の投影ノ母タ
ーンtリニアセンサ29で検出し、と扛をもとに基準投
影−−−ンr作り、その値を演算回路のメモリーに記憶
し・ておけば直線光源としての開口板18の開ロノ?タ
ーンの制作に際して設計値と誤差があったりあるいは開
口板1Bの照明光学系5への組込みの誤差があったとじ
rもその装置22に個有の基準投影・母ターンケ使える
ので測定誤差にならないという利点?もっている。
次に本実施例の測W作用ケ説明する。
まず−基準投影パターンの作り方ケ説明する。通常被検
眼が位置するであろうと予想される位置で、反射鏡32
rflllllO,と垂直になるよウニ図示シない保持
手段、例えばこのアライメント装at有する眼科器機の
被検者頭部同友用のアゴ受は手段等に坂り付ける。次に
光w!長変換酩材!311測定光路内に挿入し、発光ダ
イオード101r点燈する。発光ダイオードloa’に
射出した光束は、開口板1Bで選択功過され、゛この開
口板18の開ロノ9ターン會1旦線状元諒とし、この光
源から射出した光は結1ルンズ17及び結像補助レンズ
15により光軸01 とその王光線か平行とさnて反
射鏡に照明され、)、!、 IW 説近傍の像平面Is
上に直線光源像を作る。反射−82からの反射光は、照
明光と同一の光w11に通って結倫レンズに入射する。
眼が位置するであろうと予想される位置で、反射鏡32
rflllllO,と垂直になるよウニ図示シない保持
手段、例えばこのアライメント装at有する眼科器機の
被検者頭部同友用のアゴ受は手段等に坂り付ける。次に
光w!長変換酩材!311測定光路内に挿入し、発光ダ
イオード101r点燈する。発光ダイオードloa’に
射出した光束は、開口板1Bで選択功過され、゛この開
口板18の開ロノ9ターン會1旦線状元諒とし、この光
源から射出した光は結1ルンズ17及び結像補助レンズ
15により光軸01 とその王光線か平行とさnて反
射鏡に照明され、)、!、 IW 説近傍の像平面Is
上に直線光源像を作る。反射−82からの反射光は、照
明光と同一の光w11に通って結倫レンズに入射する。
そして結儂レンズ17により、その反射光はハーフミラ
−18により反射されグイクロイックプリズム19のグ
イクロイック面で反射され第1光路201r通ってリニ
アセンナ29に投影される。この基準投影ノリーンP。
−18により反射されグイクロイックプリズム19のグ
イクロイック面で反射され第1光路201r通ってリニ
アセンナ29に投影される。この基準投影ノリーンP。
vr第1S図に・実線で示す。
リニアセンサ59rltこの基準投影i4ターンと又差
する点す彦わち検出点。Sl、。S2、。Sl、。s、
iir検出する。
する点す彦わち検出点。Sl、。S2、。Sl、。s、
iir検出する。
次に発光ダイオード10bK発光i切り替えると、この
光束による開口板18の開ロノ臂ターンによる直線状光
源の反射鏡83による反射光束は、グイクロイックプリ
ズム19のメイクロイツク面を透過し第1光路201r
りリニアセンサz9に投影される。ことで光束は、第一
光路zlのイメージローチーター27の作用によ)回転
され、第□ 15図に29’で示す位置にリニアセンサ29?配置し
たと等*−a反射光束となってリニアセンサ29に入射
する。リニアセンナは、この投影1+ターン上の検出点
。S5、oS6、。S7及び。S8に検出する。そして
検出点。S、と。S6より投影直線ノ9ターン201’
aの方程式ケもとめる。同様に検出点O5lと。S7よ
り@@i”ターン201’bの方程式會検出点。S5と
。S4から投影パターン2(1’aの方程式會、璽小点
。S2と。S8とから投影パターンの方程式ケそれぞれ
求め、こ扛らりつの方程式ケもとに投影)臂ターンの交
点U。、vo%Wo、Qo倉算定し、この交点り。とW
。ケ通る直線?rX軸とし、また交点V。とQ。ケ遡る
直sty軸としてX−Y座標糸ケ定める。そして以俊こ
のX−Yi榛糸r測定上の座標糸として使用する。また
交点U。、■o%WO”QOケ基準点とf J6.、そ
して、これらx−v座標系と交点u。、 V、 −WO
、Q(1ir tb準原点として演算回路のメモリー回
路に1儂しておく。
光束による開口板18の開ロノ臂ターンによる直線状光
源の反射鏡83による反射光束は、グイクロイックプリ
ズム19のメイクロイツク面を透過し第1光路201r
りリニアセンサz9に投影される。ことで光束は、第一
光路zlのイメージローチーター27の作用によ)回転
され、第□ 15図に29’で示す位置にリニアセンサ29?配置し
たと等*−a反射光束となってリニアセンサ29に入射
する。リニアセンナは、この投影1+ターン上の検出点
。S5、oS6、。S7及び。S8に検出する。そして
検出点。S、と。S6より投影直線ノ9ターン201’
aの方程式ケもとめる。同様に検出点O5lと。S7よ
り@@i”ターン201’bの方程式會検出点。S5と
。S4から投影パターン2(1’aの方程式會、璽小点
。S2と。S8とから投影パターンの方程式ケそれぞれ
求め、こ扛らりつの方程式ケもとに投影)臂ターンの交
点U。、vo%Wo、Qo倉算定し、この交点り。とW
。ケ通る直線?rX軸とし、また交点V。とQ。ケ遡る
直sty軸としてX−Y座標糸ケ定める。そして以俊こ
のX−Yi榛糸r測定上の座標糸として使用する。また
交点U。、■o%WO”QOケ基準点とf J6.、そ
して、これらx−v座標系と交点u。、 V、 −WO
、Q(1ir tb準原点として演算回路のメモリー回
路に1儂しておく。
このように準備さnている眼科器機ケ被検眼に対震させ
、上述と同様の測定手順で測定し、光路長変換部材81
を光路中に挿入しての共役検出囲りでの検出により、第
/投影・9ターンP1 の各投影直wp)’zターン
20”′as 201”b% 2021′a。
、上述と同様の測定手順で測定し、光路長変換部材81
を光路中に挿入しての共役検出囲りでの検出により、第
/投影・9ターンP1 の各投影直wp)’zターン
20”′as 201”b% 2021′a。
20 B’bのそれぞれの方程式を求め、このダつの方
程式ケもとに交点U5、■4、W4、Q、 1m求める
。
程式ケもとに交点U5、■4、W4、Q、 1m求める
。
ぞのグ点υ4、■4、W4、Q4.と上述の基準原点u
o、vo%Wo%Q0のX−Y座標糸における座標値r
記憶しておく。
o、vo%Wo%Q0のX−Y座標糸における座標値r
記憶しておく。
次に、光路変換部材81に光路外に退出させ、共役検出
面D′の位置において前述と同様の測定手順で第1投影
パターンP2に検出する。検出点かう#!コ投影ノJ?
l −ン(D交点U7、■2、W2、Q、 lr前述
と同様の手順で求めYのX−YJ!!襟系での座標値を
記憶する。
面D′の位置において前述と同様の測定手順で第1投影
パターンP2に検出する。検出点かう#!コ投影ノJ?
l −ン(D交点U7、■2、W2、Q、 lr前述
と同様の手順で求めYのX−YJ!!襟系での座標値を
記憶する。
そして前述の基準原点U0、■。、Wo、Qoと第1投
影パターンのダ父点U4、Vl、W4、Q、との間で第
(11〜(41弐會適用し、その根λgf求める。
影パターンのダ父点U4、Vl、W4、Q、との間で第
(11〜(41弐會適用し、その根λgf求める。
つぎに基準原点U。%v0、Wo、Qoと11g2投影
](ターンのダ交点U3、■!、W2、Q2との間で同
様に第(1)〜(4)弐を適用し、その根λ′l を求
める。これらλl′、λに′ とから第(6)式により
作動距離WOケ演算して求める。また基準原点U。、v
o、Wo、Qo とII7投影パターンのダ交点り1
、V、 、 W、、Q、との曲で第+s+’ 式のn
? n = pの場合として適用し、アライメントt
r求める。こ1ら作動距離とアライメント1−の演算は
独立に並行して演算回路7で演算できることは、原理説
明で述べた通りである。そして、作動紐11[整量とア
ライメン)firicRTディスプレイ88に数値ある
いは図形表示するか、あるいは筐体駆動部9に入力さn
自動的に作動距離とアライメントが調整される。
](ターンのダ交点U3、■!、W2、Q2との間で同
様に第(1)〜(4)弐を適用し、その根λ′l を求
める。これらλl′、λに′ とから第(6)式により
作動距離WOケ演算して求める。また基準原点U。、v
o、Wo、Qo とII7投影パターンのダ交点り1
、V、 、 W、、Q、との曲で第+s+’ 式のn
? n = pの場合として適用し、アライメントt
r求める。こ1ら作動距離とアライメント1−の演算は
独立に並行して演算回路7で演算できることは、原理説
明で述べた通りである。そして、作動紐11[整量とア
ライメン)firicRTディスプレイ88に数値ある
いは図形表示するか、あるいは筐体駆動部9に入力さn
自動的に作動距離とアライメントが調整される。
第76図に、以上の演算処理を行うための演算回路7の
一例ケ示すブロック図である。リニアポジションセンチ
電動回路101によって駆動さjルリニアポジションセ
ンサ29Fiドライブ回路100によって駆動さnた発
光ダイオ−、ドlOaの発光により投影1f線・せター
ンの検出出カケ信号ライン102に送出する。符g10
4dアナログスイッチであり、マイクロプロセッサ10
5によってコントロールさfるものである。マイクロノ
・セッサ105U、す=アセフサ26?駆動するkiA
!lt!l(ロ)路101よシリニアセンサの走査開始
ノeルス106により割込み倉受げろと、アナログスイ
クチ1041制御して、リニアセンサ29の出力が^1
0変換器107に入力される様にする。
一例ケ示すブロック図である。リニアポジションセンチ
電動回路101によって駆動さjルリニアポジションセ
ンサ29Fiドライブ回路100によって駆動さnた発
光ダイオ−、ドlOaの発光により投影1f線・せター
ンの検出出カケ信号ライン102に送出する。符g10
4dアナログスイッチであり、マイクロプロセッサ10
5によってコントロールさfるものである。マイクロノ
・セッサ105U、す=アセフサ26?駆動するkiA
!lt!l(ロ)路101よシリニアセンサの走査開始
ノeルス106により割込み倉受げろと、アナログスイ
クチ1041制御して、リニアセンサ29の出力が^1
0変換器107に入力される様にする。
^10変換器107は駆動回路101からの読み出し/
臂ルス108により読み出されるリニアセンサの7素子
毎の出力tアナログーデジタル変換し変換されたデジタ
ル値tマイクロプロセッサに供給する。ここで^10変
換器10?はgピット(//λ56)程度の分解能1有
り、かつリニアセンサ走査周波数より速い変換時間を有
するもの2りE 選if fl−る。マイクロプロセッ
サ105ti/素子毎にデジタル値に変換されたリニア
センナ29の出カケ読み込み、RAM(ランダム・アク
セス・メモリー)等で構成されるデータメモリー109
に遂次記憶させる。従ってデータメそり−109には、
予め定められた番地より、リニアセンサの最初の素子に
よる出力から順にデジタル値として記憶される0例えは
リニア:、センサ29が772g素子のものであれば、
1721個のデータ取り込みが終了すると、マイクロプ
ロセラf105U、それ以上のデータ取り込みrやめ駆
動回路100倉制御して今まで発光していた発光ダイオ
ード1Uai消し、発光ダイオード10b?発光させる
。そして前述と同様の駆動によりリニアセンサ29の検
出用カケデータメモリ109に記憶する。
臂ルス108により読み出されるリニアセンサの7素子
毎の出力tアナログーデジタル変換し変換されたデジタ
ル値tマイクロプロセッサに供給する。ここで^10変
換器10?はgピット(//λ56)程度の分解能1有
り、かつリニアセンサ走査周波数より速い変換時間を有
するもの2りE 選if fl−る。マイクロプロセッ
サ105ti/素子毎にデジタル値に変換されたリニア
センナ29の出カケ読み込み、RAM(ランダム・アク
セス・メモリー)等で構成されるデータメモリー109
に遂次記憶させる。従ってデータメそり−109には、
予め定められた番地より、リニアセンサの最初の素子に
よる出力から順にデジタル値として記憶される0例えは
リニア:、センサ29が772g素子のものであれば、
1721個のデータ取り込みが終了すると、マイクロプ
ロセラf105U、それ以上のデータ取り込みrやめ駆
動回路100倉制御して今まで発光していた発光ダイオ
ード1Uai消し、発光ダイオード10b?発光させる
。そして前述と同様の駆動によりリニアセンサ29の検
出用カケデータメモリ109に記憶する。
次Vこマイクロプロセッサは検出面切替回路8oの切替
信号1 ’20 ?出力し、この切替回路80%−駆動
し光路長変換部材81倉測定光路から退出芒せ、再びW
41述と同様の駆動?しすべての検出データrf−タメ
モリ109 K @【’、憶する。以後、マイクロプロ
セッサl 05内のvi算回路112にデータメ−IE
−’J109#L′jT!#き込首ルだデータケ基に、
以下の処理rおこなう。
信号1 ’20 ?出力し、この切替回路80%−駆動
し光路長変換部材81倉測定光路から退出芒せ、再びW
41述と同様の駆動?しすべての検出データrf−タメ
モリ109 K @【’、憶する。以後、マイクロプロ
セッサl 05内のvi算回路112にデータメ−IE
−’J109#L′jT!#き込首ルだデータケ基に、
以下の処理rおこなう。
1)直線投影パターンV(よるリニアセンナ出力波形の
中心位置がりニアセンサの素子の何番目に位置するかケ
横出−「る。
中心位置がりニアセンサの素子の何番目に位置するかケ
横出−「る。
n)++の構出位置から投影直線・ヤターンの方程式ケ
舞出する。
舞出する。
111) ガ程式より、投影ノ等ターンの交点の位置
座標rもとめる。
座標rもとめる。
IV) 交点の座悼値ケもとに、第(11〜第(Φ′
)式のコ根λi、λl′ケもとめる。
)式のコ根λi、λl′ケもとめる。
■)、2根λl、λi′ケ使って第(61式より作動距
離?算出する。
離?算出する。
Vi) 交点座標値からアライメント量を算出する。
以上の処理により求められた各値はCRTディスプレイ
88により数値もしくは図形表示される。
88により数値もしくは図形表示される。
あるいは予め基準値設定回路121に記憶さfている基
準作動距離との差tベクトル値、すなわち装置筐体zv
r移動させたい量及びその方向を演算回路11ii1で
演算し、その値tmm体動動部9内前後方向移動用モー
タ117!r駆動制御する駆動制御回路114に入力し
て作動圧mr自動的に調整させる。
準作動距離との差tベクトル値、すなわち装置筐体zv
r移動させたい量及びその方向を演算回路11ii1で
演算し、その値tmm体動動部9内前後方向移動用モー
タ117!r駆動制御する駆動制御回路114に入力し
て作動圧mr自動的に調整させる。
同様に水平方向アライメント量αを左右方向移動用モー
タ118の駆動制御回路115に、また垂直方向アライ
メント量βを上下方向移動用モータ119の駆動制御回
路116にそれぞれ入力し、自動的にアライメント調整
させる。
タ118の駆動制御回路115に、また垂直方向アライ
メント量βを上下方向移動用モータ119の駆動制御回
路116にそれぞれ入力し、自動的にアライメント調整
させる。
第77図は本発明の纂λの実施例を示す光学配置図であ
る。前述の第1(2)実施例と同一もしくは均等の慣!
A要素には、同一の百姓r付して説明ケ省略する。
る。前述の第1(2)実施例と同一もしくは均等の慣!
A要素には、同一の百姓r付して説明ケ省略する。
本実施例の照明光学系5の開口&に、コっの開口板50
.51z+・らなり、それぞれグイクロイックプリズム
11の反射光軸上と、透過光軸上に配−さjている。ま
た、発光光源に、発光ダイオードでなく一般の白熱電球
52.58?使用している。光源52.5.11T創出
した光束はそれぞれ敷板54及び赤外光のみケ透過する
赤外フィルター55を通過して開口板50.51に入射
する。
.51z+・らなり、それぞれグイクロイックプリズム
11の反射光軸上と、透過光軸上に配−さjている。ま
た、発光光源に、発光ダイオードでなく一般の白熱電球
52.58?使用している。光源52.5.11T創出
した光束はそれぞれ敷板54及び赤外光のみケ透過する
赤外フィルター55を通過して開口板50.51に入射
する。
開口板51i/(汀、第79図に示す開口板18の各開
ロバターンV(つき、その−力の開口のみが形成される
。例えば第1+(b)図について言えば開口板50KU
直森N口201 a、 20 l bカ、開口板51に
は平行歯線群開口202a、202bが、そnぞれ形成
さ扛ており、ピンホールl+at通って結像レンズ17
、補助結像レンズ15によって角膜近傍の謙十面IS上
[M稼さnlこの像平曲内で合成さrしる。
ロバターンV(つき、その−力の開口のみが形成される
。例えば第1+(b)図について言えば開口板50KU
直森N口201 a、 20 l bカ、開口板51に
は平行歯線群開口202a、202bが、そnぞれ形成
さ扛ており、ピンホールl+at通って結像レンズ17
、補助結像レンズ15によって角膜近傍の謙十面IS上
[M稼さnlこの像平曲内で合成さrしる。
゛またハーフミラ−56ri、測定光学系6の第1光路
20、纂コ光路21の合成を行なうとともに、第1光路
30會通ってきた角膜反射光に2分割しこのハーフミラ
−56の反射光はリニアセンサ29に、また透過光はリ
ニアセンサ5?にそnぞれ投影される。同様に第一光路
211通ってきた角膜反射光は、ハーフミラ−57でコ
分割され、このハーフミラ−56の反射光はリニアセン
サ57に、透過光はりニアセンサ29に投影させる。
20、纂コ光路21の合成を行なうとともに、第1光路
30會通ってきた角膜反射光に2分割しこのハーフミラ
−56の反射光はリニアセンサ29に、また透過光はリ
ニアセンサ5?にそnぞれ投影される。同様に第一光路
211通ってきた角膜反射光は、ハーフミラ−57でコ
分割され、このハーフミラ−56の反射光はリニアセン
サ57に、透過光はりニアセンサ29に投影させる。
ここで二本のリニアセンサ29と5’ljそれぞれ補助
リレーレンズ2z又t12i5及び結像レンズ17によ
p、共役検出面りもしくは0′内で互いに交差するよう
に配置されている。
リレーレンズ2z又t12i5及び結像レンズ17によ
p、共役検出面りもしくは0′内で互いに交差するよう
に配置されている。
光源581発光すると、その射出光は開口板50で選択
透過されグイクロイックプリズム11で反射されて角膜
に向う、そして角膜反射光は光学健しンズl?、ハーフ
ミラ−18、@/光路20に通ってハーフミラ−56″
で2分さn、リニアセンサB9及び57にそれぞれ投影
さnる。そしてリニア竜ンす29は、第1S図の検出点
、Sl、1S2ks リニアセンサ5フは検出点TSS
、ISA Vそ1ぞ1.検出する。
透過されグイクロイックプリズム11で反射されて角膜
に向う、そして角膜反射光は光学健しンズl?、ハーフ
ミラ−18、@/光路20に通ってハーフミラ−56″
で2分さn、リニアセンサB9及び57にそれぞれ投影
さnる。そしてリニア竜ンす29は、第1S図の検出点
、Sl、1S2ks リニアセンサ5フは検出点TSS
、ISA Vそ1ぞ1.検出する。
次に光源5Bに発光ケ切り替えると、その射出光は開口
板51で選択透過さtして、角膜CK向う。
板51で選択透過さtして、角膜CK向う。
角1cからの反射光は第一光路21′+r通って同様に
ハーフミラ−56でコ分され、−万にリニアセンサ29
に投影さn、リニアセンサ29は検出点15− 、S6
を検出する。他方ハリニアセンサ57K投影され、リニ
アセンサ57は検出点IS7、+SB ”検出する。そ
してとfらざ個検小点、S41、S2、・・・IS8か
ら各投影直H”ターンの方程式r求めグ交点U1、■1
、Wl、O,を求める。以後は前述の杷/実7il!1
例と同様の測定手順により作動距離とアライメントtv
氷めることができる・第7g図は不発明の第3の実施例
を示す光学配置図であり、第79図に本発明のコクの実
施例ケ示す光学配置図である。
ハーフミラ−56でコ分され、−万にリニアセンサ29
に投影さn、リニアセンサ29は検出点15− 、S6
を検出する。他方ハリニアセンサ57K投影され、リニ
アセンサ57は検出点IS7、+SB ”検出する。そ
してとfらざ個検小点、S41、S2、・・・IS8か
ら各投影直H”ターンの方程式r求めグ交点U1、■1
、Wl、O,を求める。以後は前述の杷/実7il!1
例と同様の測定手順により作動距離とアライメントtv
氷めることができる・第7g図は不発明の第3の実施例
を示す光学配置図であり、第79図に本発明のコクの実
施例ケ示す光学配置図である。
第3、及び第t′夾施例において前述の第1またrj第
ココ実施例同一もしくは均等の構成要素には同一の符号
r附して説明?省略する。
ココ実施例同一もしくは均等の構成要素には同一の符号
r附して説明?省略する。
第1g図の第3の実施例はリニアセンサ29ケ回転躯動
制御回路801で制御されるノ4ルスモーター800で
光軸01 ケ回転軸として回転し、そしてリニアセンサ
29?固定しておいて鎖締で示しえようにイメージロー
チーター802ケ回転する例を示している。これによ多
平面型センサとまったく同様の効果が得られるので第1
の測定原理のように測定に点光源ケ使う場合も一本のリ
ニアセンナで検出できる。ま丸鋼ダの測定原理において
同形光源のみ【使う場合も同様に1本のリニアセンサで
検出できる。
制御回路801で制御されるノ4ルスモーター800で
光軸01 ケ回転軸として回転し、そしてリニアセンサ
29?固定しておいて鎖締で示しえようにイメージロー
チーター802ケ回転する例を示している。これによ多
平面型センサとまったく同様の効果が得られるので第1
の測定原理のように測定に点光源ケ使う場合も一本のリ
ニアセンナで検出できる。ま丸鋼ダの測定原理において
同形光源のみ【使う場合も同様に1本のリニアセンサで
検出できる。
また第79図に示す第弘実施例は検出器として二本のリ
ニアセンサ倉平行に配電する代りに、平行平面ガラス8
08r光軸0.に垂直な軸を回転軸として回転して反射
光束管シフトすることKよ91本のりニアセンサで平行
配置したと同様の作用効果v4えせた例である。
ニアセンサ倉平行に配電する代りに、平行平面ガラス8
08r光軸0.に垂直な軸を回転軸として回転して反射
光束管シフトすることKよ91本のりニアセンサで平行
配置したと同様の作用効果v4えせた例である。
以上説明した各実施例とも光源として、開口板上に形成
した開ロノ臂ターンを利用してiるが、本発明はこnに
限定さnるものでなく、光源からの照明光束V選択的に
反射する反射zfターン’rft、*として利用しても
よいことは説明するまでもないことであシ、また多数の
微少発光素子を配列して直接各ノやターンを形成しても
よいことは言うまでもなく、特に点光源を利用する第1
の測定原理の場合は十分実用性がめるものである。
した開ロノ臂ターンを利用してiるが、本発明はこnに
限定さnるものでなく、光源からの照明光束V選択的に
反射する反射zfターン’rft、*として利用しても
よいことは説明するまでもないことであシ、また多数の
微少発光素子を配列して直接各ノやターンを形成しても
よいことは言うまでもなく、特に点光源を利用する第1
の測定原理の場合は十分実用性がめるものである。
さらに、これら光源を得るために、/りの点光源から射
出された光束を複数の屈折面から成るピラミツトプリズ
ムや多角錐形プリズムを通して。
出された光束を複数の屈折面から成るピラミツトプリズ
ムや多角錐形プリズムを通して。
あたかも複数光源があるかの様に構成することや。
1本のリニア発光素子アレイまたは、マスクツ々ターン
を移動あるいは回転して、上記原理の述べたような禎教
本のリニア発光素子アレイや複数本の1スクノ9ターン
を仮想的に形成せしめてもよいことは言うまでもない。
を移動あるいは回転して、上記原理の述べたような禎教
本のリニア発光素子アレイや複数本の1スクノ9ターン
を仮想的に形成せしめてもよいことは言うまでもない。
また円形光源のかわりに、1つの光軸外黒光渾もしくは
光軸外点開口を光軸を回転軸として回転して円形光源を
つくってもよい。
光軸外点開口を光軸を回転軸として回転して円形光源を
つくってもよい。
「光線逆進の原理」を利用する実施例を簡単に説明する
ならば、例えば第73図の装置において。
ならば、例えば第73図の装置において。
リニアポジションセンサ29のかわシに多数の微少な発
光ダイオードか、あるいは直線状にスキャンされるレー
デ光を拡散する微少のファイバーロッドを直線状に多数
配列したリニア発光素子アレイを配置し、かつ、発光ダ
イオード1G、a、10bのかわpに高感度のアノ臂う
ンシエホトダイオードか、公知の光電子倍増管を配置す
る。そして。
光ダイオードか、あるいは直線状にスキャンされるレー
デ光を拡散する微少のファイバーロッドを直線状に多数
配列したリニア発光素子アレイを配置し、かつ、発光ダ
イオード1G、a、10bのかわpに高感度のアノ臂う
ンシエホトダイオードか、公知の光電子倍増管を配置す
る。そして。
リニア発光素子アレイを順次ス命ヤン発光し、各発光単
位からの拡散光束を角膜GK照射する。角膜Cで反射さ
れ九光束のうち、装置光軸01 と平行な主光線をもつ
反射光束のみが、リレーレンズ17の結像作用によ〕、
−ンホール14mを介して、開口板13の開口を通過で
亀、コンデンサレンズ11によシ、受光素子上に集光さ
れ、受光素子によ)検出される。そして受光素子が光束
を検出したと*0.9工ア発光素子アレイの発光単位位
置情報、例えば、第1!図の181− xsa −18
3−4′ lS4 @ @ @ −@ @ @ 、@s fもとに
、直線軌跡201’a。
位からの拡散光束を角膜GK照射する。角膜Cで反射さ
れ九光束のうち、装置光軸01 と平行な主光線をもつ
反射光束のみが、リレーレンズ17の結像作用によ〕、
−ンホール14mを介して、開口板13の開口を通過で
亀、コンデンサレンズ11によシ、受光素子上に集光さ
れ、受光素子によ)検出される。そして受光素子が光束
を検出したと*0.9工ア発光素子アレイの発光単位位
置情報、例えば、第1!図の181− xsa −18
3−4′ lS4 @ @ @ −@ @ @ 、@s fもとに
、直線軌跡201’a。
201’b、202’a%zorbtそれヤれ素足する
ことができ、これら1本の直線軌跡からその交点Ul、
V工、胃□、Qxt’−とめることがで亀る。
ことができ、これら1本の直線軌跡からその交点Ul、
V工、胃□、Qxt’−とめることがで亀る。
こo+点U1.Vl、Wl、Q1ノ座標値をもとニ(1
)〜(8)式から作動距&WD及びアライメント蓋α。
)〜(8)式から作動距&WD及びアライメント蓋α。
βをもとめることかできる。
bf+ 口板13 bコンデンサレンズ12.及ヒ受光
素子の3者の組合せによる光検知手段のかわシに開口板
130ノ9ターンに対応する部位のみに受光部位をもつ
平面型の受光素子や、光電子倍増管を使ってもよいし、
またリニアボッジョンセンナを開ロノ9ターンに対応す
るように配置し−てもよい。
素子の3者の組合せによる光検知手段のかわシに開口板
130ノ9ターンに対応する部位のみに受光部位をもつ
平面型の受光素子や、光電子倍増管を使ってもよいし、
またリニアボッジョンセンナを開ロノ9ターンに対応す
るように配置し−てもよい。
11
@/図は本発明の原理を示すための光学配置図、第2図
は角膜への照明光の角膜近傍での反射屈折状a1示す図
、第3図は本発明の第1の(all鼠原理ケ説明するた
めの斜視図、第9図及び第S図は本発明の第ツの測定原
理倉説明するための斜視図、第6−1第7図は本発明の
第3の測定原理會示すための斜視図、第ga図ないし第
36図及び70図は本発明の投影/母ターンから仮想平
行四辺彫r作る方法會示す概略図、第9図は直焚m標糸
と斜交座標系の関係【示す図、!//図及び第12図は
本発明の第ダの測定原理r説明するためのfIpta図
、第73図は本発明の第1の実施例1示す光学配置図、
第1q図(a)〜(d) tj開目板の例?示す正肉図
、mis図−投影・ぐターンの構出法を示す概略図、第
16図は演算回路の一例r示すブロック図・第77図は
本発明の第λの実施例r示す光学配置図、第1ざ図は本
発明の第3の実施例會示す光学配置図、第79図は本発
明のt1gダの実施例?r下す光学配置図、 5・・・照明光学系、6・・・81足光学系、lOa、
10 b・・・発光ダイオード、14a・・・ピンホー
ル、17・・・結像レンズ、97.802・・・イメー
ジローチーp−129,57・・・リニアポジションセ
ンサ、81・・・i路長夏佛都月、52.58・・・光
源、55・・・赤ゲトフ・「ルター、8o8・・・光束
シフト手段、8()0・・・ノゼルスモーター。 以上 fJ、 8c図 Y 第10図 (0) 14al (b) 6181m 第19p1 2″:J
は角膜への照明光の角膜近傍での反射屈折状a1示す図
、第3図は本発明の第1の(all鼠原理ケ説明するた
めの斜視図、第9図及び第S図は本発明の第ツの測定原
理倉説明するための斜視図、第6−1第7図は本発明の
第3の測定原理會示すための斜視図、第ga図ないし第
36図及び70図は本発明の投影/母ターンから仮想平
行四辺彫r作る方法會示す概略図、第9図は直焚m標糸
と斜交座標系の関係【示す図、!//図及び第12図は
本発明の第ダの測定原理r説明するためのfIpta図
、第73図は本発明の第1の実施例1示す光学配置図、
第1q図(a)〜(d) tj開目板の例?示す正肉図
、mis図−投影・ぐターンの構出法を示す概略図、第
16図は演算回路の一例r示すブロック図・第77図は
本発明の第λの実施例r示す光学配置図、第1ざ図は本
発明の第3の実施例會示す光学配置図、第79図は本発
明のt1gダの実施例?r下す光学配置図、 5・・・照明光学系、6・・・81足光学系、lOa、
10 b・・・発光ダイオード、14a・・・ピンホー
ル、17・・・結像レンズ、97.802・・・イメー
ジローチーp−129,57・・・リニアポジションセ
ンサ、81・・・i路長夏佛都月、52.58・・・光
源、55・・・赤ゲトフ・「ルター、8o8・・・光束
シフト手段、8()0・・・ノゼルスモーター。 以上 fJ、 8c図 Y 第10図 (0) 14al (b) 6181m 第19p1 2″:J
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) ある実質的もしくは仮想的な面内に位置する
予じめ定められた形状をなす光源と、光軸上に配置され
たピアホールを通して咳光源を射出した照明光束の主光
線を該光軸と平行にする光学部材とを有する照明光学系
と、 前記照明光の前眼部からの反射光を前記光源と光学的に
非共役な面内で検出する検出手段と。 該検出手段が検出した前記反射光の主光−の到達位置情
報から装置の72イメント量を演算する演算手段と から構成されたことt特徴とする眼科器械用アライメン
ト装置。 (2) 前記光源は、ある平面内に予め定められた間
隔をへだてて配置された少なくとも3点の点光源からな
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の眼科器
械用アライメント装置。 (3)前記点光源は発光ダイオードであることを特徴と
する特許請求の範囲第2項記載の眼科器械用アライメン
ト装置。 (4) 前記点光源は発光光源からの光を透過する点
開口であることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
の眼科器機用アライメント装置。 (5)前記検出手段1に前記非共役面に績像させるリレ
ー光学手段を有してなることを特徴とする特許請求の範
囲@1項ないし第4項のいずれかに記載の眼科器械用ア
ライメント装置。 (6)前記前眼部と前記検出手段との間に光路長変換手
段を配したことを特徴とする特許請求の範囲第1項ない
し第5項のいずれかに記載の眼科器械用アライメント装
置。 (7) 前記前眼部と前記検出手段の間に前記光軸と
垂直な反射面をもつ反射部材を挿入可能に配して成るこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし構6項のい
ずれかに記載の眼科器械用アライメント装置。 (8)前記照明光束は、赤外光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7項のいず ′れかに
記載の眼科器械用アライメント装置。 (9)前記リレー光学手段の光軸と前記照明光学系の光
軸とを小さくとも一部共通にし九ことを特徴とする特許
請求の範囲第5項ないし第8項のいずれかく記載の眼科
器械用アライメント装置。 αO前記検出手段は多数の受光素子を平面状に配置し九
平面型ポジションセンサで返ることを特徴とする特許請
求の範囲第1項ないし第9項のいずれかに記載の眼科器
械用アライメント装置。 all 前記検出手段は、多数の受光素子を直線状に
配列して成り、かつ前記非共役面内で回転するリニアl
ダシ藁ン竜ンサ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9項のいずれかに記載の眼科器械用アラ
イメント装置。 α2 前記光源は、実質的もしくは仮想的な平面内に少
なくとも2本の直線で少なくとも1つの実質的もしくは
仮想的な、、。交点を成す直線光源からなプ、前記検出
手段は前眼部で反射された照明光によって形成される前
記光源に対応する投影直線パターンを検出′し、そして
前記演算手段はこの検出手段によって検出された投影直
線ツヤターンから装置のアライメントillを演算する
ようになっていることを特徴とする特許請求の範囲・4
1項記載の眼科器械用アライメント装置。 0 前記j[I光源は少なくとも6本の直線で少なくと
も3点で美質的もしくは仮想的に交差してなることを特
徴とする特許請求の範囲第12項記載の眼科器械用アラ
イメント装置。 αし励記直線光#は、それを構成する前記直線が互いに
太さ、もしくは本数または発光強度を異にして成ること
を特徴とする特許請求の範囲第12項または第13項記
載の眼科器械用アライメント装置。 a9 前記直線光源はそれぞれ1本の互いに平行な直
線からなる第1平行直線群と、IItWJ1千行直線群
平行差するそれぞれ6本の直線t−141とする2組の
直ll1I#Pを平行に形成してなる第2平行直線群と
から構成されているこ、とt−特徴とする特許請求の範
囲第13項または第14項記載の眼科器械用アライメン
ト装置。 (2)前記直線光源は、発光光源からの光を透過する直
線開口であることを特徴とする特許請求の範囲第12項
なiし第15項のいずれかに記載の眼科器械用アライメ
ント装置。 的 前記照明光束は、赤外光であることを特徴とする特
許請求の範囲第12項ないし第16項いずれかに記載の
眼科器械用アライメント装置。 (至)前記検出手段は平面m−ノシlンセンナであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第12項ないし第17項
のいずれかに記載の眼科器械用アライメント装置。 (至)前記検出手段は、前記非共役面内で実質的もしく
は、仮想的に交差する少なくとも2本のりニアmポジシ
ョンセンナであることを特徴とする特許請求の範囲第1
−!1項′&−シ第17項のいずれかに記載の眼科器械
用アライメント装置。 −前記検出手段は、前記非共役面内で実質的もしくは仮
想的に平行な少なくとも2本の9=ア!l/ゾシ1ン竜
ンナであることを特徴とする特許請求の範囲第13項な
いし第17項のいずれかに記載の眼科器械用アライメン
ト装置。 −前記検出手段は、前記非共役面内で回転する少なくと
も1本のりニアmポジションセンナであること′f:特
徴とする特許請求の範囲第12項ないし第17項のいず
れかに記載の眼科器械用アライメント装置。 −前記検出手段は、少なくとも1本のりニア蓋ポジショ
ンセンナであや、かつ前記前amからの前記反射光を装
置光軸を回転軸として回転させる光束1転手段を有する
ことを特徴とする特許請求のIIII第12項なiし第
17項のいずれかに記IEO暖科器械用アライメント装
置。 @ 前記検出手段は婉記非共役面内で平行移動する少な
くとも1本のリニアtj&/ソシ曹ンセンナであること
を特徴とする特許請求の範−第12項な−し第17項い
ずれかに記載の眼科器械用アライメント装置。 −前記検出手段は、少なくとも1本のリニア雇4ジシ冒
ンセンナでToり、かつ前記反射光を装置光軸と−直な
面内で平行移動させる光東シ7ト手段を有してなること
を特徴とする特許請求の範囲第12項ないし第15項い
ずれかに記載O1l科器械用アライメント鋏置。 (2)前記検出手段を、前記非共役面に結儂させるリレ
ー光学手段を有してなることt特徴とする特許請求の範
囲第1,2項なiし第24項のいずれかに記載の眼科器
械用アライメント装置。 −曽記前限部と前記検出手段の間に光路兼変換手段を配
し九ことを特徴とする特許請求の範囲第12項ないし第
25項のいずれかに記載の眼科器械用アライメント装置
。 (2)前記前@部と前記検出手段の間に前記照明光軸と
−直な反射面をもつ反射ll#を挿入可能に配して成る
ことを特徴とする特許請求の範囲第121[t?LJI
24項いずれかに記載の眼科器械用アライメント装置。 −前記リレー光学手Rの光軸上、前記照明光軸とを少な
くとも一部共通にし九ことを特徴とする特許請求011
11第25項1kvhシ第27項ノイずれかに記載の服
科器械用アテイメント装置。 (至) 前記演算手段は、前記直線投影)4ターンの直
線の方程式を算出する第1演算手段と、前記直線光源の
方程式を基準として、前記直線投影・々ターンの方程式
の長さと傾きの変化から装置のアライメント量を演算す
る第2演算手段とから構成されて成ることを特徴とする
特許請求の範囲第12項ないし第28項いずれかに記載
の測定装置。 II 前記光源は、実質約4しくは仮想的な平面内で
少なくとも2本の平行な直線からなる少なくとも2組の
互いに配列方向の異なる平行直線群を構成する直線光源
とからな9、前記検出手段は前記反射光の前記光源に対
応する投影直線・臂ターンを検出し、前記演算手段は上
記検出されたパターンの傾きとピッチの変化から装置の
アライメント量を演算することを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の眼科器械用アライメント装置。 −前記直線光源を構成する前記少なくとも2組の平行直
線群は互いにそのピッチを異にしていることを特徴とす
る特許請求の範li!I嬉50項記載の眼科器械用アラ
イメント装置。 −鍵平行直線群を構成する直線の内、少なくとも1本は
他の直線と太さ着しく本数又は発光強度を異にしてなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第30項又は第31項
記載の眼科器械用アライメント装置。 −前記直線光源は、発光゛光源からの光を透過する直線
−口であること1*黴とする特許請求の範5g5o項な
いし11152項のいずれかく記載の眼科器械用アライ
メント装置。 軸 前記照明光束は、赤外光であることを特徴とする特
許請求の範囲第sO項ないし嬉ss項のいずれかに記載
の眼科器械用アライメント装置。 (至)前記検出手段は平面m−ジシ曹ンセンナであるこ
とtIfIj!黴とする特許請求の範sago項ないし
第s4項のいずれかに記載の眼科器械用アライメント装
置。 (至)前記検出手段は、前記非共役面内で実質的もしく
は仮想的に交差す、3少なくとも2本の、すニアII/
ジションセンナであることを特徴とする特許請求の範囲
第30項ないし第34項のいずれかに記載の眼科器械用
アライメント装置。 ■ 前記検出手段は、前記非共役面内で実質的もしくは
仮想的に平行な少なくとも2本のリニア型4シシ曹ンセ
ンナであることt−特徴とする特許請求の範囲第50項
ないし第34項のいずれかに記載の眼科器械用アライメ
ント装置。 −前記検出手段は、前記非共役面内で回転する少なくと
41本のりニアm、*ソションセンナであることを特徴
とする特許請求の範囲第30項ないし第34項のいずれ
かに記載の眼科器械用アライメント装置。 ■ 前記検出手段は、少なくとも1本のリニア型4シシ
曹ンセンナであり、かつ前記被検−函からの舘記反射光
t−鋏−光軸を回転軸として(ロ)転させる光束回転手
段を有することを特徴とする特許請求の範囲第30項な
いし第34項いずれかに記−0iIl科器械用アライメ
ント装置。 −前記検出手段は前記非共役面内で平行移動する少なく
とも1本のリニア!jIII!ゾシ■ンセンナであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第50項ない゛し第s4
項いずれかに記載の眼科器械用アライメント銭置。 値論 前記検出手段は、少なくとも1本の17 ニア臘
IyVMンセンナであに、かつ前記反射光を装置光軸と
喬直表面内で平行移動させる、光束シフト手段を有して
なることを特徴とする特許請求の範囲第30項ないし縞
54項いずれかに記載の眼科器械用アライメント装置。 −前記検出手段を、前記非共役i1に結侭させるリレー
光学手段を有してなることを特徴とする特許請求o*m
第50項ないし第41項のいずれかに記載の眼科器械用
アライメント装置。 −前記鍵一部と前記検出手段の間に光路長変換手段を配
しえことを特徴とする特許請求の範囲第sO項ないし1
に42項いずれかに記載の罷科器械用アテイメント装置
。 −前記前観部と前記検出手段の関に前記照明光軸と働直
な反射面をもつ夏射部材を挿入可能に配して成ること’
に一#砿とする待針請求の範囲第30項ないし、、64
2項いずれかに記載の眼科器械用アライメント装置。 49 紬記すレー光学士紋の光軸と、@紀照明光軸と
倉少なくとも一部共曲にしたことを特徴とする特許請求
の範囲第42頃ないし第44項いずれかに記載の眼科6
偵用アライメント装置。 −前記演算手段は、削記投影厘線ノナターンの直線の方
程式を算出する鳴1演算部と、齢記直線光源の方程式を
基準として、前記直線投影・譬ターンの方程式のピッチ
と傾きの変化から装置のアライメント11を演算する第
2演算部とから構成されて成ること′4を特徴とする請
求第30項ないし第46項記載の眼科6棚用アライメン
ト装置。 畔 前記演算手段け、前記投影直線・櫂ターンの直線の
方根弐會鼻出する弟1演真都と、該直線の1 方程式から該投影直#lパターンのピッチと傾きを演算
する第2演算部と、該ビッグと傾き分もとに仮想平行四
辺形會作成する第3演算部と、咄紀角粋に前記照明光を
照射しないときと照射したと亀の鋏仮想平行四辺形の変
化から装置のアライメント量を演算する第4演算部とか
ら構成されることを特徴とする特許請求OSS第50項
ないしJllI45項いずれかκ記載の眼科器械用アラ
イメント装置。 一 前記光源は、ある面内に予め定められ九半径をもつ
円形なす光源からtり、前記検出手段は前記円形光源κ
対応する投影ノ臂ターンの形状を検出し、前記演算手段
は前記検出し九投影パターンの形状から装置のアライメ
ント量を演算するζとを譬黴とする特許請求のIIs第
1項記載の眼科器械用アライメント装置、 一 前記光源κはさらにそれと実質的もしくは仮想的に
交差する少なくとも1本の直線を成す光源を有すること
を特徴とする4+1許請求の範囲第48項記載の鎖科器
械用アライメント装置。 − 前記円形を成す光源及び/又は前記直線を成す光源
は、発光ダイオードの集合体から構成され九ことを特徴
とする特許請求の範囲第48項又は第49項記載の眼科
器械用アライメント装置、 ufla記円形を成す光源及び/又は前記直線を成す光
源は、発光光源からの光を透過する円形関口及び/又は
直線開口であることt−特徴とする特許請求の範囲第4
8項又は第49項記載の一率半fIk測定装置。 一 前記円形光源と前記直線光源はそれぞれ独立の光源
で前記面内で仮想的に合成されることを特徴とする特許
請求の範囲第49項ないし第51項のいずれかに記載の
一率半径測定装置。 aim記検出手Rf:前記非共役面に結儂させるリレー
光学手段を有してなることt%徴とする特許請求の範囲
第48項ないし第52項のいずれかに記載の眼科器械用
アライメント装置。 一 前記前眼部と前記検出手段の間に光路長変換手段を
配したことを特徴とする特許請求の範囲第48項ないし
第55項のいずれかに記載の眼科器械用アライメント装
置。 @ 前記前眼部と前記検出手段の間に前記光軸と―直な
反射面をもつ反射部材を挿入可能に配して成ることを特
徴とする特許請求の範囲第48項ないし第54項のいず
れかに記載の眼科器械用アライメント装置。 −前記照明光束は、赤外光であることt−特徴とする特
許請求の範囲第48項ないし第55項のいずれかに記載
の眼科器械用アライメント装置。 −前記リレー光学手段の光軸と前記照明光学系の光軸と
を小さくとも一部共通にしたことを特徴とする特許請求
の範囲第55項ないし第56項のいずれかに記載の眼科
器械用アライメント装置。 −前記検出手段は、多数の受光素子を平面状に配置し丸
干i*ii、sゾシdンセンナであることを特徴とする
特許請求の1111848項ないし第57項の−ずれか
に記載の眼科器械用アライメント両瞳。 −前記検出手段は、多数の受光素子を直線状に配列して
成〉、かつ前記非共役面内で@転するリニア4ゾシ曹ン
センナであることを特徴とする特許請求の範−第48項
な1/−&L嬉58項のいずれかに記載の眼科器械用ア
ライメント装置。 ■ 前記検出手段は少なくとも2本のりニアポジシlン
センサであることを特徴とする特許請求の範囲第49項
ないしl[58項いずれかに記載の酸層器械用アライメ
ント装置。 柚 前記リニアボッジョンセンサは前記非共役面内で互
いに交差することを特徴とする特許請求の範囲第60項
記載の眼科器械用アライメント装置。 一前配リニア4ジション竜ンナは、前記非共役面内で互
いに平行に配置されることt特徴とする特許請求の範S
第60項記載の眼科器械用アライメント装置。 輪 前記検出手段は、少なくと41本のリニアポジショ
ンセンナと、前記反射−yt、七装置光軸と垂直な面内
で移動させる光束移動手段とを有してなることt−特徴
とする特許請求の範囲第48項ないし第57項のいずれ
かに記載の眼科器械用アライメント装置。 −前記光束移動手段は、光束回転手段であることを!f
!l黴とする特許請求の範囲第63項記載の眼科器械用
アライメント装置。 ■)前記光束移動手段は、前記反射光束を平行移動させ
る光束シフト手段であることを特徴とする特許請求の範
囲第63項記載の眼科器械用アライメント装置。 ■ ある実質的もしくは仮想的な面内に位置する予じめ
定められた形状を有す′る受光部位を持つ光検出手段と
、装置光軸に平行な主光線全備えた前眼部からの光束を
光軸上に配置されたピンホールを介して前記光検出手段
へ向ける光学部材とを有する検出光学系と、 実質的もしくは仮想的表同一平面内圧配置された多数の
発光単位を有し、前記前眼部に向けて、前記光検出手段
と光学的に非共役なλつの位置から光を照射する光源面
と2 前記光検出手段が検出した光束を発した前記光源面の発
光単位の検出情報から装置の72イメント量を演算する
演算手段と。 から構成されてなることを%黴とする眼科器械用アライ
メント装置。 63つ 前記光検出手段は、おる平囲内に予め足められ
た間隔をへだてて配置された少なくとも3つの点状光検
出部位を有してなることを特徴とする特許―求の範囲第
6乙項記載の眼科器械用アライメント装置。 (財)前記光検出手段は、おる平−内に少なくとも2本
の直線で少なくとも1つの実質的もしくは仮想的な交点
をなす直線状光検出部位を有してなることをlf!j黴
とする特許請求の範囲第2乙項起載の眼科器械用アライ
メント装置。 (69)前記光検出手段は、おる面内で少なくとも2本
の平行な直線からなる少なくとも2組の互いに配列方向
の異なる平行m4群を構成する直線状光検出部位を有し
てなることを特徴とする特許請求の範囲第6を項記載の
眼科器械用アライメント装置。 C!0)前記光検出手段は、委る面内に予め足められ念
半径ヲもつ円形を成す光検出部位を有してなることを特
徴とする特許請求の範囲第66項記載の眼科器械用アラ
イメ二/ト装置。 Qυ 前記光検出手段は、ある平面内に予め足められた
間隔をへだてて配置された少なくとも3つの点開口を有
する開口板と、該点開口を通過した前記前眼部からの光
束を検知する検知手段とから構成されてなることを特徴
とする特許請求の範囲第6を項記載の眼科器械用アライ
メント装置。 (7@ 前記光検出手段は、ある平面内に少なくとも
2本の直線で少なくとも7つの実質的もしくは仮想的な
交点をなす直線状開口を有する開口板と、#開・口板を
通過した前記前眼部からの光束を検知する検知手段とか
ら構成されてなることを特徴とする特許請求の範囲第6
6項記載の眼科器械用ア2イメン)fill。 (73) 前記光検出手段は、ある面内で少なくとも
λ本の平行な直線からなフ゛1少なくとも2組の互いに
配列方向の異なる平行直線1j7Pt−構成する直線状
開口を有する開口板と、 該開口嘴を通過する前記前眼部からの光束を検知する検
知手段とから構成されてなることを特徴とする特許請求
の範囲第6乙項配賊の眼科器械用アライメント装置。 @ 前記光検出手段は、ある面内に予め定められた半径
をもつ円形開口を有する開口板と5該開口板を通過する
前記i11眼部からの光束を検知する検知手段とから構
成されてなることを特徴とする特許―求の範囲第6乙項
記載の眼科器械用アライメント装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56173531A JPS5875527A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 眼科機械用アライメント装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56173531A JPS5875527A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 眼科機械用アライメント装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3289037A Division JPH08103B2 (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 眼科機械用アライメント装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPS5875527A true JPS5875527A (ja) | 1983-05-07 |
JPH0241328B2 JPH0241328B2 (ja) | 1990-09-17 |
Family
ID=15962253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP56173531A Granted JPS5875527A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 眼科機械用アライメント装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS5875527A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6116729A (ja) * | 1984-07-02 | 1986-01-24 | キヤノン株式会社 | 眼圧測定装置 |
Families Citing this family (1)
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JPS55101243A (en) * | 1979-01-31 | 1980-08-01 | Canon Kk | Ophthalmology apparatus |
-
1981
- 1981-10-28 JP JP56173531A patent/JPS5875527A/ja active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0241328B2 (ja) | 1990-09-17 |
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