JPH028731B2 - - Google Patents

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JPH028731B2
JPH028731B2 JP57149110A JP14911082A JPH028731B2 JP H028731 B2 JPH028731 B2 JP H028731B2 JP 57149110 A JP57149110 A JP 57149110A JP 14911082 A JP14911082 A JP 14911082A JP H028731 B2 JPH028731 B2 JP H028731B2
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JP
Japan
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signal
cornea
image sensor
light
circuit
Prior art date
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JP57149110A
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English (en)
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JPS5938603A (ja
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Tsunemi Gonda
Akihiko Kodama
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Nikon Corp
Original Assignee
Nippon Kogaku KK
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS5938603A publication Critical patent/JPS5938603A/ja
Publication of JPH028731B2 publication Critical patent/JPH028731B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0616Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/107Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining the shape or measuring the curvature of the cornea

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  • Public Health (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は眼球の角膜の厚さを測るフアコメータ
ーに関する。
フアコメーターの原理を第1図乃至第4図にて
説明する。第1図に示すごとく眼球1の角膜2に
スリツトランプより細いスリツト光3を垂直に入
射させ、ある角度θの方向より角膜を観察すると
角膜表面及び裏表からの反射光がある間隔d′をも
つて観察される。こゝで角膜2の真の厚さdはd
=d′/sinθd′/θで与えられる。
一方、第2図に示すごとく厚さt、屈折率n′を
持つ平行平面板4に細いビーム光が屈折率nの空
間からある角度1で入射すると平行平面板内で
2なる角度で屈折し、再び平行平面板4から
出射する時入射角度1と同一の出射角度1で出
射されることは良く知られており、この時入射光
と出射光の平行ズレ量lは次式で与えられる。
l=tsin1(1−n/n′ cos1/cos2) こゝで12の値が小さい範囲においては l
=t1(1−n/n′)となる。
そこで、第2図の原理にもとずく平行平面板4を
第1図の間隔d′を測定するために利用すると第3
図の如くなる。すなわち角膜2からの反射光中に
2枚の平行平面板4,4′を隣接並置し一方4′は
角膜2からの反射光が垂直に入射する如く固定配
置し、他方4は回転軸Pにおいて回転出来る様に
配置する。ここで第3図においてQ点より反射光
をながめると第4図の様に観察される。第4図に
おいて2f,2f′は角膜表面からの反射光による
像2b,2b′は裏面からの反射光による像であ
る。像2bと2f′が重なるように平行平面板4を
回転しそのときの回転角をとすると角膜の厚さ
dは次式で求めることができる。
d=k ただし k=t(1−n/n′)/sinθ 以上が従来のフアコメーターの原理であるが、
観察者が観察しながら像2bと2f′とを合致させ
る為に個人差及び時間差による誤差が生じると共
に両者を合致させるのが難しく疲労も生じるとい
う欠点があつた。
本発明はこれ等の欠点を解決し、個人差による
測定誤差が生じないと共に簡単に測定の行なえる
フアコメーターを得ることを目的とする。
以下、図面に示した実施例に基づいて本発明を
説明する。
第5図は本発明の一実施例であつて、被検眼1
との位置合わせが完了した状態を示している。
スリツトランプ30からのスリツト光3は被検
眼1の前方に斜設された第1半透鏡5を介して被
検眼1へ垂直に入射する如く投射光軸l1に沿つて
投射される。スリツトランプ30の投射光路外に
は被検眼1の角膜2を観察するために実体顕微鏡
等から成る観察光学系6が設けられている。角膜
2の表面と裏面からの反射光を受光するために第
1結像レンズ7がスリツトランプ30の投射光軸
l1に対しその光軸l2を角度θ傾けて配設されてい
る。第1結像レンズ7に入射した角膜2の反射光
は、第1結像レンズ7の光軸l2に対して斜設され
た第2半透鏡8を通してCCD等のイメージセン
サ9に入射する。その結果、イメージセンサ9の
表面には角膜2の表面と裏面の反射光が倍率M1
で結像する。イメージセンサ9は光軸l2に垂直な
面内にない角膜2の表面と裏面とにピントを合わ
せるために、光軸l2に垂直な面に対し角度傾い
ている。第1半透鏡5と第2半透鏡8との間には
角膜2表面からの垂直反射光を第1半透鏡5を介
して受光する第2結像レンズ10が配設されてい
る。第2結像レンズ10に入射した角膜2の反射
光は、第2半透鏡8を反射しイメージセンサ9に
入射する。その結果、イメージセンサ9の表面に
は角膜2の反射光が倍率M2で結像する。本例で
は、イメージセンサ9上において、第1結像レン
ズ7による角膜2の表面と裏面の反射像の中間
に、第2結像レンズ10による角膜2の表面の垂
直反射像が生ずる如く、すなわち、光軸l2が角膜
2の表面と裏面の中間位置で光軸l1に交叉する如
く、各光学部材の位置が調整されている。
イメージセンサ9は、駆動回路11からの駆動
信号によつて走査され、映像信号を処理装置12
に入力する。処理装置12は角膜2の厚さを求
め、この値は表示装置13にて表示される。
ここで、イメージセンサ9に入射する光束につ
いて第6図を用いて詳細に説明する。角膜2から
の垂直反射光14は、第2半透鏡8にて反射し、
第1結像レンズ7の光軸l2に沿つてイメージセン
サ9上のP1点に結像する。また、第1結像レン
ズ7に入射した角膜2の表面及び裏面からの光
は、イメージセンサ9上のP2点,P3点に結像す
る。ここでP2点,P3点の距離をd″とすれば、角
膜2の厚さdは、 d=d″cos/M1sinθ ……式(1) で与えられる。
従つて、イメージセンサ9の映像信号からP2
点、P3点の距離d″を求めれば、角膜2の厚さd
は(1)式にて求まることになる。
そこで、距離d″から角膜2の厚さを求める処理
装置12の一例を第7図及び第7図のタイムチヤ
ートを示す第8図を用いて説明する。なお、第7
図中に記したアルフアベツトの小文字は、第8図
にアルフアベツトの小文字で示した各信号がその
位置に生じていることを示している。
イメージセンサ9は、周知の如く駆動回路11
からのスタート信号と駆動パルスによつて駆動さ
れ映像信号を出力する。スタート信号は第8図a
の如くであり、またイメージセンサ9から出力さ
れる映像信号は例えば第8図bの如くである。第
8図bにおいて、ピークq1,q2,q3は順次イメー
ジセンサ9上のP3点、P1点、P2点(第6図)に
対応している。従つて、ピークq1とピークq3の時
間t1は、P3点とP2点の距離d″に対応する。すなわ
ち、イメージセンサ9のエレメントのピツチを
Δ、駆動パルスの周波数を1とすれば、 d″=Δt11 ……式(2) で与えられる。
イメージセンサ9の映像信号は、ピークデイテ
クタ121に入力され、ピーク位置にて生ずるパ
ルス列に変形される。このパルス列を第8図cに
て示す。ピークデイテクタ121のパルス列は、
OR回路122にてスタート信号(第8図a)と
加算される。この結果生じたパルス列を第8図d
にて示す。OR回路122から出力されるパルス
列は、1/2カウンタ123に入力されて矩形波信
号が形成される。この矩形波信号を第8図eにて
示す。
1/2カウンタ123の出力信号はさらに1/2カウン
タ124及びインバータ125に入力されて第8
図gに示した如き倍周期の矩形波信号及び第8図
fに示した如き矩形波信号になる。アンドゲート
126は、1/2カウンタ124の矩形波信号(第
8図g)と1/2カウンタ123の矩形波信号(第
8図e)とのアンドをとり、第8図hの如きアン
ド信号を出力する。一方、アンドゲート127
は、1/2カウンタ124の矩形波信号(第8図g)
とインバータ125の矩形波信号(第8図f)と
のアンドをとり、第8図iの如きアンド信号を出
力する。アンドゲート128は、クロツク信号発
生器129からのクロツク信号(第8図j)と1/
2カウンタ124の矩形波信号(第8図g)との
アンドをとり、第8図kの如きアンド信号を出力
する。また、アンドゲート130は、クロツク信
号発生器129からのクロツク信号(第8図j)
とアンドゲート126のアンド信号(第8図h)
とのアンドをとり、第8図lの如きアンド信号を
出力する。そしてさらに、アンドゲート131
は、クロツク信号発生器129からのクロツク信
号(第8図j)とアンドゲート127のアンド信
号(第8図i)とのアンドをとり、第8図mの如
きアンド信号を出力する。
すなわち、アンドゲート128から出力される
パルス数は、第8図gの時間t1、すなわち、イメ
ージセンサ9上のP3点とP2点の距離に対応し、
アンドゲート130から出力されるパルス数は、
第8図hの時間t2、すなわち、イメージセンサ9
上のP3点とP1点の距離に対応し、そして、アン
ドゲード131から出力されるパルス数は、第8
図iの時間t3、すなわち、イメージセンサ9上の
P1点とP2点の距離に対応する。例えば、アンド
ゲード128から出力されるパルス数をn130、ク
ロツク信号発生器129のクロツク信号の周波数
2とすれば、 t1=n1302 ……式(3) となり、これを式(2)に代入すれば、 d″=Δn1301 2 ……式(4) となる。
アンドゲート130,131のアンド出力信号
(第8図l,m)は、スタート信号(第8図a)
を遅延回路132により遅延させた信号をリセツ
ト信号とするアツプ・ダウンカウンタ133のア
ツプ入力・ダウン入力に各々接続し計数される。
アンドゲート128のアンド信号(第8図k)
は、スタート信号aを遅延回路132により遅延
した信号をリセツト信号とするカウンタ134に
よつて計数される。カウンタ133の出力信号
は、比較回路135の一方の入力端子に入力され
る。比較回路135の他方の入力端子に基準発生
回路136の出力が入力されており、アツプ・ダ
ウンカウンタ133の出力がほぼ零とみなせる所
定の範囲内にあるときにのみ高レベルの信号をア
ンドゲート137の一方の入力端子に入力せしめ
る。アンドゲート137の他方の入力端子にはス
タート信号が入力される如く成つており、従つ
て、アンドゲート137はアツプ・ダウンカウン
タ133の出力信号がほぼ零とみなせる所定の範
囲内にあるときのみスタート信号を出力する。ア
ンドゲート137から出力されたスタート信号
は、ラツチ回路138の記憶開始信号になると共
にカウンタ139の入力信号になる。
ラツチ回路138は、カウンタ134の計数値
を記憶開始信号に同期して記憶する。すなわち、
ラツチ回路138の記憶内容は、記憶開始信号が
生じた時のカウンタ134の計数値である。加算
回路140は、記憶開始信号が生じたときのラツ
チ回路138の記憶内容を記憶開始信号を遅延回
路141で遅延させた信号に同期して順次加算し
ていく。そして割算回路142は、加算回路14
0の加算信号をカウンタ139の計数値にて遅延
回路141の信号を遅延回路143にて更に遅延
させた信号に同期して割算を行なうので、割算回
路142の出力信号はパルス数n130の加算平均値
n130であり時間t2と時間t3とがほぼ等しいときの
時間t1を所定回数加算平均した時間1に対応して
いる。
従つて、演算回路144は、式(4)のn130130
を代入して式(5)を演算し、表示回路13に角膜の
厚さdを表示せしめる。
このようにして角膜の厚さdを読み取ることが
できる。
以上の説明において、時間t2と時間t3とがほぼ
等しいときとは、第6図に示したイメージセンサ
9上のP1点がP2点とP3点のほぼ中間位置にある
こと、すなわち、スリツト光3の投射光軸l1が被
検眼1の角膜2の表面にほぼ垂直に入射し、位置
合わせの良好な状態であることを示しており、従
つて、その時にのみデータを取り込む如く成つて
いるので、装置と被検眼1の位置合わせを行なつ
た後、被検眼1が動いても常に精度の高い測定値
を得ることができる。さらに、比較回路139の
出力端子に高レベルの信号にて駆動される発光素
子等の表示素子を接続し、この表示素子が例えば
光学素子である場合には、観察光学系6のフアイ
ンダ内で視認できる如くすれば、位置合わせが精
度高く行なえる。さらに、アツプ・ダウンカウン
タ135から出力される信号から符号付きの表示
を行なうように成せば、ズレの方向までわかるの
で位置合わせがより容易に行なえる。
以上の様に本発明によれば、自動化したために
測定の手間がはぶけると共に不正確さが低減で
き、かつ投射光の垂直入射の可否も知ることが出
来るので、それによつて生じる誤差も低減でき、
かつ個人差の生じにくい電子式フアコメーターが
得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は従来の装置の説明図、第4図
は従来の装置によつて得られる角膜像の説明図、
第5図は本発明の実施例、第6図は本発明の実施
例(第5図)の一部拡大図、第7図は本発明の実
施例(第5図)に用いられる電気回路図、第8図
は第7図の回路図の動作を説明するための各部の
波形を示すタイミングチヤートである。 主要部分の符号の説明、30……スリツトラン
プ、10……第2結像レンズ、7……第1結像レ
ンズ、8……第2半透鏡、9……イメージセン
サ、11……駆動回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被検眼の角膜表面にほぼ垂直に照明光を入射
    せしめる照明光学系と、該照明光による角膜表面
    及び角膜裏面での反射光を所定位置に結像する結
    像光学系とを有し、該結像した一対の反射像の距
    離から前記角膜の厚さを測定するフアコメータに
    おいて、 前記所定位置に前記一対の反射像の距離を光電
    的に測定するためのイメージセンサを配設すると
    共に、前記照明光学系の光軸が前記角膜表面にほ
    ぼ垂直になつたときに、前記角膜表面からの反射
    光を前記一対の反射像の中間に結像する光学手段
    を配設したことを特徴とするフアコメータ。
JP57149110A 1982-08-30 1982-08-30 電子式フアコメ−タ Granted JPS5938603A (ja)

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JP57149110A JPS5938603A (ja) 1982-08-30 1982-08-30 電子式フアコメ−タ

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JP57149110A JPS5938603A (ja) 1982-08-30 1982-08-30 電子式フアコメ−タ

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JPS5938603A JPS5938603A (ja) 1984-03-02
JPH028731B2 true JPH028731B2 (ja) 1990-02-27

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JP2835371B2 (ja) * 1987-05-30 1998-12-14 キヤノン株式会社 被検眼測定装置
JPH0176610U (ja) * 1987-11-11 1989-05-24
JPH02117521A (ja) * 1988-10-24 1990-05-02 Furukawa Alum Co Ltd 粉粒体用コンテナの積み卸しシステム

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JPS5938603A (ja) 1984-03-02

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