JPS6266830A - Apparatus for measuring shape of cornea - Google Patents

Apparatus for measuring shape of cornea

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JPS6266830A
JPS6266830A JP60209070A JP20907085A JPS6266830A JP S6266830 A JPS6266830 A JP S6266830A JP 60209070 A JP60209070 A JP 60209070A JP 20907085 A JP20907085 A JP 20907085A JP S6266830 A JPS6266830 A JP S6266830A
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JP
Japan
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light
corneal
cornea
eye
signal
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JP60209070A
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Japanese (ja)
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恭司 関口
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Canon Inc
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Canon Inc
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、被検眼角膜の反射率の差に影響されることな
く、角膜形状を精度良く測定し得る角膜形状測定装置に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a corneal shape measuring device that can accurately measure the shape of a cornea without being affected by differences in reflectance of the cornea of an eye to be examined.

[従来の技術] 一般に、被検眼の誤情報を得るには、被検眼に所定の指
標を投影してその反射像を検出素子で検出し、その出力
を解析することによって測定値を得るようにしている。
[Prior Art] Generally, in order to obtain false information about the eye to be examined, a predetermined index is projected onto the eye to be examined, the reflected image is detected by a detection element, and the measured value is obtained by analyzing the output. ing.

しかしその際に、被検眼の光透過率、眼底の反射率、角
膜の反射率等は個体によって極めてばらつきが大きいの
で、被検眼による指標反射像の光量は1個々の被検眼に
よって3〜4倍もの大きな差を生ずることになる。
However, at that time, the light transmittance, fundus reflectance, corneal reflectance, etc. of the eye to be examined vary greatly depending on the individual, so the light intensity of the index reflected image by the eye to be examined is 3 to 4 times higher depending on the individual eye to be examined. It will make a huge difference.

ところで、被検眼反射像を検出する検出素子としては、
小型・軽量・高信頼性から、近年では光蓄積型の一次元
ラインセンサ等が主に用いられているが、この光蓄積型
センサの入力光に対するダイナミックレンジは相当に狭
いため、被検眼によ −る反射像の光量の変化を十分に
カバーすることができない、そのために、従来から種々
の方式が採用されており、主に被検眼に指標を投影する
照明光源の光量を可変とする方式と、光検出素子の感度
を可変とする方式とに分けられる。
By the way, as a detection element for detecting the reflected image of the eye to be examined,
In recent years, light accumulation type one-dimensional line sensors have been mainly used due to their small size, light weight, and high reliability.However, the dynamic range of this light accumulation type sensor with respect to the input light is quite narrow, so it may be difficult to Therefore, various methods have been used in the past, mainly methods that vary the light amount of the illumination light source that projects the index onto the eye being examined. , and a method in which the sensitivity of the photodetector element is variable.

しかし、光が照射される被検眼は特に光に敏感な生体で
あるので、被検眼に影響を及ぼさないように指標投影光
はできるだけ微弱な光量であることが要求されるため、
光量を広範囲に可変とすることができず、前者の照明光
源の光量を可変とする方式は実際上あまり効果がない、
従って、通常は後者の光検出素子の感度を可変とする方
式が採用され、光検出素子の光蓄積時間を可変とし、適
宜に光蓄積時間を長くして光検出素子の入力光レベルが
十分であると思われる時点で、検出信号を得ることによ
り受光感度を可変とするようにしている。
However, since the eye to be examined is a living organism that is particularly sensitive to light, the index projection light is required to be as weak as possible so as not to affect the eye.
It is not possible to vary the amount of light over a wide range, and the former method of varying the amount of light from the illumination light source is not very effective in practice.
Therefore, the latter method in which the sensitivity of the photodetector is made variable is usually adopted, and the light accumulation time of the photodetector is made variable, and the light accumulation time is lengthened appropriately to ensure that the input light level of the photodetector is sufficient. The light receiving sensitivity is made variable by obtaining a detection signal at a certain point in time.

ところが、このように光蓄積時間を長くすると被検眼の
動きの影響が混入してしまい、正確なデータが得られな
いという問題を生ずる。また。
However, when the light accumulation time is increased in this way, the influence of the movement of the subject's eye is mixed in, resulting in the problem that accurate data cannot be obtained. Also.

眼科用測定装置のうち特に角膜形状測定装置においては
、鏡面状の角膜からの反射光を受光するために、ストロ
ボフラッシュ光のような非常に発光時間の短い光源を使
う必要があり、光蓄積時間を長くする測定方法には不向
きである。従って、通  −常の角膜形状測定装置にお
いては、平均的角膜反射率のとき一次元ラインセンサ等
に入射する光量が、−次元ラインセンサ等の約半分のダ
イナミックレンジになるように照明光源の発光光量を設
定するようにしている。このために、平均的反射率を有
する被検眼は勿論のこと、平均から何れかの方向にずれ
た反射率を有する被検眼においても。
Among ophthalmological measuring devices, especially corneal topography measuring devices, in order to receive the reflected light from the specular cornea, it is necessary to use a light source with a very short emission time, such as a strobe flash, and the light accumulation time is very short. It is unsuitable for measuring methods that require long periods of time. Therefore, in a normal corneal shape measuring device, the illumination light source emits light so that the amount of light incident on the one-dimensional line sensor, etc. at an average corneal reflectance has a dynamic range that is about half that of the -dimensional line sensor, etc. I am trying to set the amount of light. For this reason, not only the subject's eye having an average reflectance but also the subject's eye having a reflectance deviating from the average in any direction.

−次元ラインセンサのダイナミックレンジによってカバ
ーされる確率が相当に大きくなり、成る程度の範囲で個
人差による被検眼角膜の反射率の差を吸収できることに
なる。
The probability of being covered by the dynamic range of the -dimensional line sensor becomes considerably large, and differences in the reflectance of the cornea of the subject's eye due to individual differences can be absorbed to a certain extent.

しかしゝ、この方式によれば成る程度広い範囲で反射光
を検出することはできるが、常に適正レベルで検出して
いるわけではないので、最高レベルと最低レベルとのS
/N比の差を生じ、測定精度が一様にならないという欠
点を有している。
However, although this method can detect reflected light over a fairly wide range, it does not always detect it at the appropriate level, so the difference between the highest and lowest levels is
This has the disadvantage that a difference in /N ratio occurs, and measurement accuracy is not uniform.

[発明の目的] 本発明の目的は、観察及び光軸調整用の投影指標の角膜
反射像を受光手段で把え、その出力信号レベルを比較処
理し、被検眼の角膜反射状態を検出し、それによって測
定光源の光量を個々の被検眼に最適な状態に制御するこ
とによって、高精度な測定を可能とする角膜形状測定装
置を提供することにある。
[Object of the Invention] The object of the present invention is to grasp the corneal reflection image of a projection index for observation and optical axis adjustment by a light receiving means, compare and process the output signal level, and detect the corneal reflection state of the eye to be examined. The object of the present invention is to provide a corneal shape measuring device that enables highly accurate measurement by controlling the light intensity of the measurement light source to the optimum state for each eye to be examined.

[発明の概要] 上述の目的を達成するための本発明の要旨は。[Summary of the invention] The gist of the present invention is to achieve the above objects.

被検眼の角膜に指標を投影し該指標の第1の反射像を結
像する第1の照明光源を含む第1の投影結像手段と、前
記指標の第1の角膜反射像を検知し角膜形状に関する情
報を得る光検出手段と、被検眼の角膜に指標を投影し該
指標の第2の角膜反射像を結像する第2の照明光源を含
む第2の投影結像手段と、前記第2の角膜反射像を受光
する受光手段と、該受光手段により得られる出力信号を
所定の値と比較する比較手段と、前記第1の照明光源の
発光光量を前記比較手段の出力結果によって制御する発
光光量制御手段とを備えたことを特徴とする角膜形状測
定装置である。
a first projection and imaging means including a first illumination light source that projects an index onto the cornea of the eye to be examined and forms a first reflected image of the index; a second projection imaging means including a second illumination light source for projecting an indicator onto the cornea of the eye to be examined and forming a second corneal reflection image of the indicator; a light receiving means for receiving the corneal reflected image of No. 2, a comparing means for comparing an output signal obtained by the light receiving means with a predetermined value, and controlling an amount of light emitted from the first illumination light source according to an output result of the comparing means. This is a corneal shape measuring device characterized by comprising a light emission amount control means.

[発明の実施例] 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。[Embodiments of the invention] The present invention will be explained in detail based on illustrated embodiments.

第1図は本発明の一実施例を示す光学系及び電気系の構
成図であり、被検眼Eに対向して順次にコリメータ用リ
ングレンズl、リング状ストロボ2、リング状蛍光管3
が配列されており、リングレンズ1の被検眼Eの反対側
にはリング状スリット4が設けられている。また、被検
眼Eの光軸上には順次に対物レンズ5.グイクロイック
ミラー6、多数穴絞り7、プリズム8が配置され、多数
穴絞り7に対応する位置に一次元位置検出素子9が設け
られている。グイクロイックミラー6の反対何には、順
次にリレーレンズ10、TV右カメラ1が配置され、T
V右カメラ1の出力はTVモニタ12とビデオ信号処理
回路13とが接続されており、ビデオ信号処理回路13
の出力はインタ −フェイス14に接続されている。イ
ンタフェイス14の出力はストロボトリガ回路15、ス
トロボ光量制御回路16、表示器17に接続され、更に
マイコンパス18との間で信号を送受信するように接続
されている。また、ストロボ光量制御回路16の出力は
ストロボトリガ回路15に接続され、このストロボトリ
ガ回路15の出力はリング状ストロボ2に接続されてい
る。マイコンパス18にはアナログ処理回路19.CP
U20、ROM21、RAM22がそれぞれ接続されて
おり、アナログ処理回路19には検出素子9の出力が接
続され、リング状蛍光管3には電源回路23の出力が接
続されている。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical system and an electric system showing an embodiment of the present invention, in which a collimator ring lens l, a ring-shaped strobe 2, a ring-shaped fluorescent tube 3 are arranged in sequence facing the eye E to be examined.
are arranged, and a ring-shaped slit 4 is provided on the opposite side of the eye E of the ring lens 1. Further, on the optical axis of the eye E to be examined, objective lenses 5. A guichroic mirror 6, a multi-hole diaphragm 7, and a prism 8 are arranged, and a one-dimensional position detection element 9 is provided at a position corresponding to the multi-hole diaphragm 7. A relay lens 10 and a TV right camera 1 are sequentially arranged opposite to the guichroic mirror 6.
The output of the V right camera 1 is connected to a TV monitor 12 and a video signal processing circuit 13.
The output of is connected to interface 14. The output of the interface 14 is connected to a strobe trigger circuit 15, a strobe light amount control circuit 16, a display 17, and further connected to a microcomputer path 18 so as to transmit and receive signals. Further, the output of the strobe light amount control circuit 16 is connected to a strobe trigger circuit 15, and the output of this strobe trigger circuit 15 is connected to the ring-shaped strobe 2. The microcomputer pass 18 includes an analog processing circuit 19. C.P.
U20, ROM21, and RAM22 are connected to each other, the output of the detection element 9 is connected to the analog processing circuit 19, and the output of the power supply circuit 23 is connected to the ring-shaped fluorescent tube 3.

そして、角膜形状観察及び角膜Ecと装置との光軸調整
時には、電源回路23により駆動されたリング状蛍光管
3から出射した光束は、リング状ストロボ2を透過しリ
ング状スリット4を照明するようになっている。このス
リット4は光軸を含む一断面で見たときにリングレンズ
lの焦点面上にあり、スリット4を光学的に無限遠点に
あるようにし、その無限遠点から投影された光が被検眼
Eの角膜Ecを照明するようにされている。角膜Ecは
その表面が凸面鏡のようになっているので、スリット4
によるリング状の角膜反射像Saを形成することになる
。そして、この角膜反射像Saは対物レンズ5を介して
グイクロイックミラー6により反射され、リレーレンズ
10を介してTV右カメラ1により撮像され、TVモニ
タ12上に映出されるようになっている。また、TV右
カメラ1で得られたビデオ信号はビデオ信号処理回路1
3に入力され、このビデオ信号処理回路13において蛍
光管3によって照明されたスリット4の角膜反射像Sa
の信号レベルが比較判断され、その結果はインタフェイ
ス14に入力されるようになっている。
When observing the corneal shape and adjusting the optical axis between the cornea Ec and the device, the light beam emitted from the ring-shaped fluorescent tube 3 driven by the power supply circuit 23 passes through the ring-shaped strobe 2 and illuminates the ring-shaped slit 4. It has become. This slit 4 is located on the focal plane of the ring lens l when viewed in a cross section including the optical axis, and the slit 4 is optically positioned at an infinity point, and the light projected from that infinity point is illuminated. The cornea Ec of the optometrist E is illuminated. The surface of the cornea Ec is like a convex mirror, so the slit 4
A ring-shaped corneal reflection image Sa is formed. This corneal reflected image Sa is reflected by the gicroic mirror 6 via the objective lens 5, is imaged by the TV right camera 1 via the relay lens 10, and is projected on the TV monitor 12. . In addition, the video signal obtained by the TV right camera 1 is transmitted to the video signal processing circuit 1.
3, and in this video signal processing circuit 13, the corneal reflection image Sa of the slit 4 illuminated by the fluorescent tube 3
The signal levels are compared and determined, and the results are input to the interface 14.

一方、角膜形状測定時にはリング状ストロボ2がストロ
ボトリガ回路15により駆動され、このストロボ2から
発せられた可視光は、角膜形状観察時と同様にスリット
4を照明し、レンズlにより平行光に変換され、被検眼
Eの角膜Haに角膜反射像Saを形成することになる。
On the other hand, when measuring the corneal shape, the ring-shaped strobe 2 is driven by the strobe trigger circuit 15, and the visible light emitted from the strobe 2 illuminates the slit 4 in the same way as when observing the corneal shape, and is converted into parallel light by the lens l. As a result, a corneal reflection image Sa is formed on the cornea Ha of the eye E to be examined.

この角膜反射像Saは対物レンズ5を介して可視光透過
のグイクロイックミラー6を透過して多数穴絞り7を通
り、更にプリズム8によって偏向され、−次元位置検出
素子9上に再結像されるようになっている。
This corneal reflected image Sa passes through an objective lens 5, a visible light-transmissive gicchroic mirror 6, passes through a multi-hole aperture 7, is further deflected by a prism 8, and is re-imaged on a -dimensional position detection element 9. It is now possible to do so.

多数穴絞り7は第2図(a)に示すように1例えば5個
の開口部7a〜7eを有し、プリズム8も開口部7a〜
7eに対応して第2図(a)の点線で区分したような5
個のエレメント8a〜8eを有し、これらの各エレメン
ト8a〜8eは第2図(b)に示すような断面形状とな
っている。1個のみ図示した検出素子9は、実際には多
数穴絞り7の開口部7a〜7e、プリズムエレメント8
a〜8eに対応して測定光軸を中心に72°おきに5個
配置されており、多数穴絞り7とプリズム8とによって
分離された5個の角膜反射像の5点の座標が、5個の検
出素子9によって検知されることになる。そして、各検
出素子9から出力されたアナログ信号はアナログ処理回
路19でA/D変換され、マイコンパス18を介してR
AM22に転送される。
As shown in FIG. 2(a), the multi-hole diaphragm 7 has, for example, five openings 7a to 7e, and the prism 8 also has openings 7a to 7e.
5 as divided by the dotted line in Fig. 2(a) corresponding to 7e.
Each of these elements 8a to 8e has a cross-sectional shape as shown in FIG. 2(b). Only one detection element 9 is shown in the figure, but it is actually used in the apertures 7a to 7e of the multi-hole diaphragm 7 and the prism element 8.
The coordinates of the five corneal reflection images separated by the multi-hole diaphragm 7 and the prism 8 are 5, which are arranged at 72° intervals around the measurement optical axis in correspondence to a to 8e. It is detected by the detection elements 9. The analog signal output from each detection element 9 is A/D converted by an analog processing circuit 19, and then sent to the R
Transferred to AM22.

CPU20を中心としたシステム制御系には、ROM2
1にはシステム制御のためのプログラムが書き込まれて
おり、RAM22はシステムのワークエリアとして使用
されるようになっている。そして、TV右カメラ1を介
しビデオ信号処理回路13によって得られたデータによ
りストロボ光量制御回路16が制御され、ストロボ光量
制御回路16の出力によってストロボトリガ回路15を
介して適当な光量でストロボ2が発光され、最適光量の
指標角膜反射像Saが得られ、検出素子9を介して得ら
れたデータはシステム制御系により演算され、表示器1
7に表示されるようになっている。
The system control system centered on the CPU20 includes ROM2.
A program for controlling the system is written in the RAM 22, and the RAM 22 is used as a work area for the system. Then, the strobe light amount control circuit 16 is controlled by the data obtained by the video signal processing circuit 13 via the TV right camera 1, and the strobe light amount control circuit 16 is controlled by the strobe light amount control circuit 16 with an appropriate light amount via the strobe trigger circuit 15. The indicator corneal reflection image Sa with the optimum light intensity is obtained, and the data obtained through the detection element 9 is calculated by the system control system and displayed on the display 1.
7 is now displayed.

第3図(a)はビデオ信号処理回路13の作動のタイミ
ングチャート図、(b)はビデオ信号処理回路13の構
成図である。(a)において、信号AOは第1図のTV
モニタ12に示した信号AOと同一であり、ビデオ信号
のうち被検眼Eの外眼部のほぼ中心を通る1走査線を示
している。信号AIは走査 −線信号AOの水平同期信
号であり、信号A2は被検眼Eの虹彩部の信号、信号A
3は瞳孔部の信号を示している0通常では、瞳孔部信号
A3、虹彩部信号A2、虹彩部の外側の強膜部や皮膚部
の信号の順に信号レベルが大きくなっている。
3(a) is a timing chart of the operation of the video signal processing circuit 13, and FIG. 3(b) is a configuration diagram of the video signal processing circuit 13. In (a), the signal AO is the TV of FIG.
It is the same as the signal AO shown on the monitor 12, and shows one scanning line of the video signal that passes approximately through the center of the external eye part of the eye E to be examined. The signal AI is a horizontal synchronization signal of the scanning line signal AO, and the signal A2 is the signal of the iris of the eye E to be examined, and the signal A
3 indicates a signal from the pupil. 0 Normally, the signal level increases in the order of pupil signal A3, iris signal A2, and signals from the sclera and skin outside the iris.

リング状蛍光管3による角膜反射像Saは、虹彩部の信
号A2上に形成されるようになっており、基準レベルB
、Cが設けられ、角膜反射像Saの走査線信号AO上の
ピークがこれらの基準レベルB、 Cと比較できるよう
になっている。その際に、虹彩部よりも外側の影響を取
り除くためにゲート信号pが設けられ、比較する範囲が
制限されるようになっている。この実施例では角膜反射
像Saの信号は基準レベルBよりは低く、基準レベルC
よりは高いので、基準レベルCとの比較では、角膜反射
像Saのピーク信号と基準レベルCとの差である2本の
ピークから成る比較信号を有する信号Caが出力される
が、基準レベルBとの比較では比較信号を有さない信号
Baが出力されることになる。そして、信号Caはフリ
ップフロップ回路において一時的に保持された後に、ス
テップ状の比較信号を有する信号cbとして出力される
The corneal reflection image Sa by the ring-shaped fluorescent tube 3 is formed on the signal A2 of the iris, and is set at a reference level B.
, C are provided so that the peak on the scanning line signal AO of the corneal reflection image Sa can be compared with these reference levels B and C. At this time, a gate signal p is provided to remove influences outside the iris, and the range of comparison is limited. In this embodiment, the signal of the corneal reflection image Sa is lower than the reference level B, and is lower than the reference level C.
Therefore, in comparison with the reference level C, a signal Ca having a comparison signal consisting of two peaks, which is the difference between the peak signal of the corneal reflection image Sa and the reference level C, is output. In comparison with , a signal Ba having no comparison signal is output. Then, the signal Ca is temporarily held in a flip-flop circuit and then output as a signal cb having a step comparison signal.

これらの信号を出力するビデオ信号処理回路13の構成
は第2図(b)に示すように、TVカメラ11からのビ
デオ信号が入力されるバッファ増幅器30が設けられ、
バッファ増幅器30の出力は直流再生回路31に接続さ
れ、この直流再生回路31の出力はアナログスイッチ3
2と同期分離回路33に接続されている。同期分離回路
33からは水平周期信号S1と垂直同期信号S2が出力
され、水平同期信号Slはカウンタ34に入力され、垂
直同期信号S2はカウンタ34、ワンショットマルチ回
路35.インタフェイス14に入力されるようになって
いる。カウンタ34からはゲート信号S3. S4が出
力され、ゲート信号S3はアナログスイッチ32に入力
され、ゲート信号S4はコンパレータ36a、36bに
入力される。また、アナログスイッチ32の出力はコン
パレータ36a、36bのそれぞれ一入力端に接続され
、コンパレータ36a、36bの他入力端にはそれぞれ
基準レベルB、Cが入力されている。また、コンパレー
タ36a、36bの出力端にはそれぞれフリップフロッ
プ回路37a、37bが接続され、ワンショットマルチ
回路35の出力もフリップフロップ回路37a、37b
に接続され、フリップフロップ回路37a、37bの出
力はそれぞれインタフェイス14に接続されている。
As shown in FIG. 2(b), the configuration of the video signal processing circuit 13 that outputs these signals includes a buffer amplifier 30 to which the video signal from the TV camera 11 is input.
The output of the buffer amplifier 30 is connected to a DC regeneration circuit 31, and the output of this DC regeneration circuit 31 is connected to the analog switch 3.
2 and the synchronous separation circuit 33. The synchronization separation circuit 33 outputs a horizontal periodic signal S1 and a vertical synchronization signal S2, the horizontal synchronization signal Sl is input to the counter 34, and the vertical synchronization signal S2 is input to the counter 34, the one-shot multi-circuit 35 . The information is input to the interface 14. From the counter 34, a gate signal S3. S4 is output, gate signal S3 is input to analog switch 32, and gate signal S4 is input to comparators 36a and 36b. Further, the output of the analog switch 32 is connected to one input terminal of each of comparators 36a and 36b, and reference levels B and C are inputted to the other input terminals of the comparators 36a and 36b, respectively. Furthermore, flip-flop circuits 37a and 37b are connected to the output terminals of the comparators 36a and 36b, respectively, and the output of the one-shot multi-circuit 35 is also connected to the flip-flop circuits 37a and 37b.
The outputs of the flip-flop circuits 37a and 37b are connected to the interface 14, respectively.

そして、ビデオ信号はバッファ増幅器30で増幅され、
直流再生回路31においてレベルを一定に保持された後
にアナログスイッチ32と同期分離回路33に入力され
、水平同期信号S1はカウンタ34により計数され、画
面はぼ中央となった時点で、カウンタ34からゲート信
号S3がアナログスイッチ32に出力され、アナログス
イッチ32を切換えるようになっている。同時に、カウ
ンタ34からは第3図(a)にDで示したゲート信号S
4がコンパレータ36a、36bに出力される。なお、
このカウンタ34は垂直同期信号S2を入力することに
より、フレーム毎にリセットされるようになっている。
The video signal is then amplified by a buffer amplifier 30,
After the level is held constant in the DC regeneration circuit 31, it is input to the analog switch 32 and the synchronization separation circuit 33, and the horizontal synchronization signal S1 is counted by the counter 34. When the screen is approximately in the center, the counter 34 outputs the signal to the gate. The signal S3 is output to the analog switch 32 and switches the analog switch 32. At the same time, the counter 34 outputs a gate signal S shown as D in FIG. 3(a).
4 is output to comparators 36a and 36b. In addition,
This counter 34 is reset every frame by inputting the vertical synchronization signal S2.

また、アナログスイッチ32に入力されたビデオ信号は
、アナログスイッチ32の作動によりコンパレータ36
a、36bに入力され、ここで基準レベルB、Cと比較
され、その結果はフリップフロップ回路37a、37b
に記憶されるようになっている。そして、ワンショット
マルチ回路35を介して入力される垂直同期信号S2の
立下がりのパルス出力S5により、インタフェイス14
を介してCPU20に割り込みが入り、フリップフロッ
プ回路37a、37bに記憶された内容が読み込まれる
ようになっている。その後に、垂直同期信号S2の立上
りにおけるワンショットマルチ回路35のパルス出力S
5により、フリップフロップ回路37a、37bはリセ
ットされ。
Further, the video signal input to the analog switch 32 is transferred to the comparator 36 by the operation of the analog switch 32.
a, 36b, where it is compared with reference levels B, C, and the results are input to flip-flop circuits 37a, 37b.
is stored in the memory. Then, by the pulse output S5 of the falling edge of the vertical synchronization signal S2 inputted via the one-shot multi-circuit 35, the interface 14
An interrupt is sent to the CPU 20 via the CPU 20, and the contents stored in the flip-flop circuits 37a and 37b are read. After that, the pulse output S of the one-shot multi-circuit 35 at the rising edge of the vertical synchronization signal S2
5, the flip-flop circuits 37a and 37b are reset.

一連の動作が完了することになる。A series of operations will be completed.

このようにして、CPU20はフレーム毎に角膜反射像
Saのビデオ信号レベルを取り込み、それに応じたスト
ロボ2の発光光量をインタフェイス14を介してストロ
ボ光量制御回路16に対して設定し、ストロボトリガ回
路15を介して最適な光量でストロボ2を発光させるこ
とにより、検出−素子9上に角膜反射像Saの5点の座
標が明確に検知されることになる。
In this way, the CPU 20 captures the video signal level of the corneal reflection image Sa for each frame, sets the light emission amount of the strobe 2 according to it to the strobe light amount control circuit 16 via the interface 14, and sets the strobe light amount control circuit 16 to the strobe trigger circuit. By causing the strobe 2 to emit light with an optimum amount of light via the sensor 15, the coordinates of the five points of the corneal reflection image Sa can be clearly detected on the detection element 9.

そして、この5点の座標を二次曲線の一般式、 AX2 +BXY+CY2+DX+EY+Fn Oに代
入して、連立方程式を解く、ことにより係数A〜Eを求
め、楕円の一般式、 (x−xo ) 2/a’ + (y−yo ) 2/
b2=ま ただし、xxXcosθ−Y sinθ’!−Xsin
θ+Y Co!θ に変形し、これによって楕円の長径a、短径す。
Then, by substituting the coordinates of these five points into the general formula of the quadratic curve, AX2 + BXY + CY2 + DX + EY + Fn O, and solving the simultaneous equations, the coefficients A to E are obtained, and the general formula of the ellipse, (x-xo) 2/a ' + (y-yo) 2/
b2=Madashi, xxXcosθ−Y sinθ'! -Xsin
θ+Y Co! The major axis a and the minor axis of the ellipse are thereby deformed to θ.

回転角θを求め、これに演算を施して、角膜Ecの両生
径線の曲率半径、屈折力、乱視度、乱視軸を算出するこ
とができ、これを表示器17に表示する。
By determining the rotation angle θ and performing calculations on it, it is possible to calculate the radius of curvature of the amphipathic meridian of the cornea Ec, the refractive power, the degree of astigmatism, and the axis of astigmatism, which are displayed on the display 17.

なお、上述の実施例では、TVカメラ11で撮像したビ
デオ信号をビデオ信号処理回路13に入力することによ
り、角膜反射像Saの信号レベルを判断するようにした
が、ビデオ信号処理回路13を取り除き、図示しない受
光センサを多数穴絞り7の中心の被検眼Eに向けて配置
し、この受光センサにより得られる信号をストロボトリ
ガ回路15に入力し、インタフェイス14を介してスト
ロボ光量制御回路16に入力し、ストロボ光量制御回路
16内に設ける積分器で受光センサからの信号を積分し
、コンパレータによって設定値と比較することにより、
ストロボ2の発光光量を制御し、検出素子9に入力する
角膜反射像Saの入力光レベルが適正になるようにして
測定を行うことができる。また、ストロボ光量制御回路
16内に積分器及びコンパレータを設けずに、ストロボ
トリガ回路15内に積分器及びコンパレータを設け。
In the above-described embodiment, the signal level of the corneal reflection image Sa is determined by inputting the video signal captured by the TV camera 11 to the video signal processing circuit 13, but the video signal processing circuit 13 may be removed. A light-receiving sensor (not shown) is placed at the center of the multi-hole diaphragm 7 toward the subject's eye E, and the signal obtained by this light-receiving sensor is input to the strobe trigger circuit 15 and sent to the strobe light amount control circuit 16 via the interface 14. The signal from the light receiving sensor is integrated by an integrator provided in the strobe light amount control circuit 16, and compared with the set value by a comparator.
Measurement can be performed by controlling the amount of light emitted by the strobe 2 so that the input light level of the corneal reflection image Sa input to the detection element 9 is appropriate. Furthermore, instead of providing an integrator and a comparator in the strobe light amount control circuit 16, an integrator and a comparator are provided in the strobe trigger circuit 15.

ストロボ光量制御回路16を省略することもできる。The strobe light amount control circuit 16 can also be omitted.

[発明の効果] 以上説明したように本発明に係る角膜形状測定装置は、
被検眼角膜の形状の観察及び被検眼角膜と装置との光軸
調整を行うために角膜に投影している指標の角膜反射像
を、被検眼の前眼部を観察するための撮像素子で把え、
角膜反射率の差による指標反射像の輝度レベルの差を設
定値と比較することにより、角膜反射率の差を判断し、
不必要に発光光量を大きくすることがなく、個々の被検
眼角膜に適した安全な範囲内でストロボフラッシュの発
光光量を制御することによって、検出素子において適正
レベルの入力光信号を得ることを可能とし、被検眼の個
体差の影響を受けずに適正なS/N比を維持しながら、
高精度でしかも安全に角膜形状を測定することを可能と
している。
[Effects of the Invention] As explained above, the corneal shape measuring device according to the present invention has the following effects:
In order to observe the shape of the cornea of the eye to be examined and to adjust the optical axis between the cornea of the eye to be examined and the device, the corneal reflection image of the index projected onto the cornea is captured by an image sensor for observing the anterior segment of the eye to be examined. picture,
The difference in corneal reflectance is determined by comparing the difference in the brightness level of the index reflected image due to the difference in corneal reflectance with the set value,
By controlling the amount of strobe flash light within a safe range suitable for the cornea of each eye without unnecessarily increasing the amount of light emitted, it is possible to obtain an input optical signal at the appropriate level at the detection element. While maintaining an appropriate S/N ratio without being affected by individual differences in the eye being examined,
This makes it possible to measure the corneal shape with high precision and safety.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明に係る角膜形状測定装置の実施例を示すも
のであり、第1図は構成図、第2図(a)は多数穴絞り
の正面図、(b)はプリズムの断面図、第3図(a)は
ビデオ信号処理回路のタイミング図、(b)はビデオ信
号処理回路の構成図である。 符号lはリングレンズ、2はリングストロボ、3はリン
グ状蛍光管、4はリング状スリット、5は対物レンズ、
6はグイクロイックミラー、7は多数穴絞り、8はプリ
ズム、9は一次元位置検出素子、11はTVカメラ、1
2はTVモニタ、13はビデオ信号処理回路、14はイ
ンタフェイス、15はストロボトリガ回路、16はスト
ロボ光量制御回路、17は表示器、19はアナログ処理
回路、20はCPU、21はROM、22はRAM、2
3は電源回路、32はアナログスイッチ、33は同期分
離回路、34はカウンタ、35はワンショットマルチ回
路、36はコンパレータ、37はフリップフロップ回路
である。 特許出願人  キャノン株式会社 第1図 第3図 (G) (b)
The drawings show an embodiment of the corneal shape measuring device according to the present invention, and FIG. 1 is a configuration diagram, FIG. 2(a) is a front view of a multi-hole aperture, FIG. 2(b) is a sectional view of a prism, 3(a) is a timing diagram of the video signal processing circuit, and FIG. 3(b) is a configuration diagram of the video signal processing circuit. Symbol l is a ring lens, 2 is a ring strobe, 3 is a ring-shaped fluorescent tube, 4 is a ring-shaped slit, 5 is an objective lens,
6 is a guichroic mirror, 7 is a multi-hole diaphragm, 8 is a prism, 9 is a one-dimensional position detection element, 11 is a TV camera, 1
2 is a TV monitor, 13 is a video signal processing circuit, 14 is an interface, 15 is a strobe trigger circuit, 16 is a strobe light amount control circuit, 17 is a display, 19 is an analog processing circuit, 20 is a CPU, 21 is a ROM, 22 is RAM, 2
3 is a power supply circuit, 32 is an analog switch, 33 is a synchronous separation circuit, 34 is a counter, 35 is a one-shot multi-circuit, 36 is a comparator, and 37 is a flip-flop circuit. Patent applicant Canon Co., Ltd. Figure 1 Figure 3 (G) (b)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、被検眼の角膜に指標を投影し該指標の第1の反射像
を結像する第1の照明光源を含む第1の投影結像手段と
、前記指標の第1の角膜反射像を検知し角膜形状に関す
る情報を得る光検出手段と、被検眼の角膜に指標を投影
し該指標の第2の角膜反射像を結像する第2の照明光源
を含む第2の投影結像手段と、前記第2の角膜反射像を
受光する受光手段と、該受光手段により得られる出力信
号を所定の値と比較する比較手段と、前記第1の照明光
源の発光光量を前記比較手段の出力結果によって制御す
る発光光量制御手段とを備えたことを特徴とする角膜形
状測定装置。 2、前記受光手段は角膜形状の観察及び角膜と前記第1
の投影結像手段との光軸調整を行うための撮像素子とし
た特許請求の範囲第1項に記載の角膜形状測定装置。 3、前記受光手段は測定光軸上に設けられ前記第2の角
膜反射像を直接受光する受光センサとした特許請求の範
囲第1項に記載の角膜形状測定装置。
[Scope of Claims] 1. A first projection imaging means including a first illumination light source that projects an indicator onto the cornea of the eye to be examined and forms a first reflected image of the indicator; a second illumination light source that projects an index onto the cornea of the eye to be examined and forms a second corneal reflection image of the index; projection imaging means; light receiving means for receiving the second corneal reflected image; comparison means for comparing the output signal obtained by the light receiving means with a predetermined value; 1. A corneal shape measuring device comprising: a light emitting light amount control means that controls the amount of light emitted by the comparison means. 2. The light receiving means is used for observing the shape of the cornea and for observing the cornea and the first
2. The corneal shape measuring device according to claim 1, wherein the corneal shape measuring device is an image sensor for performing optical axis adjustment with a projection imaging means. 3. The corneal shape measuring device according to claim 1, wherein the light receiving means is a light receiving sensor that is provided on the measurement optical axis and directly receives the second corneal reflected image.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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