JPH0444736A - 角膜形状測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、改良された照明系を有する角膜形状測定装置
に関するものである。

従来の技術 従来の角膜形状測定装置としては、光源からの光を、同
心円状パターンが形成されたプラチド板を通して被検者
の角膜前面に照射することにより、角膜前面に同心円状
のパターンを投影し、前記角膜前面からの反射像を写真
フィルム上またはデイスプレィの投影面上に結像させ、
このパターンを解析することによって角膜の曲率等を測
定するタイプのものが一般に知られている。

このタイプの装置において正確かつ迅速な測定を行うに
は、同心円状パターンを角膜前面のできるだけ広い領域
にわたって投影すると共に、前記パターンを角膜前面の
中心部から周縁部に至までできるだけ均一な光量で投影
することが重要である。

このため、これまでに角膜形状測定装置の照明系の種々
の改良が行われてきている。典型的な従来例を、第３図
および第４図に示す。

第３図に示した角膜形状測定装置の照明系では、（図示
しない）光学的測定部を備えた本体の前端部に、周壁（
２０ａ）および周壁（２０ａ）に連続する後端壁（２０
ｂ）からなる絹状の光源収容ハウジング（２０）が設け
られ、このハウジング（２０）の円形を有する前端開口
は、円板形状のプラチド板（２２）によって封閉されて
いる。さらに、測定部の光軸の軸線（２８）上には、ハ
ウジング（２０）を貫通する円筒形の隔壁（２９）が設
けられ、隔壁（２９）の内部に中央光路（２７ンが形成
され、ハウジング（２０）内の隔壁（２９）の外側には
光源収容空間（２１）が形成され、前記光源収容空間（
２１）内には、多数の光源（２３）、並びにプラチド板
（２２）と光源（２３）との間に拡散透過板（２４）が
配置されている。

プラチド板（２２）は透光性を有する板状体であって、
その前面に所定幅のリング状の溝（１９）が、光軸（２
８）を中心として所定の間隔をおいて同心円状に形成さ
れると共に、前記前面のリング状の溝（１９）を除く領
域には遮光性を存するコーティングが施されたものから
なっている。さらに、光源収容空間（２１）内における
光源（２３）とプラチド板（２２）との間には拡散透過
板（２４）が配置され、光源（２３）からプラチド板（
２２）後面の全領域にわたってできるだけ均一に光が照
射されるようにしである。その結果、同心円状パターン
が角膜前面（２６）に均一な明るさ投影されるようにな
っている。また、プラチド板（２２）の周縁前方には、
複数のリング状拡散反射板（２５）が装置本体（２０）
に連結されており、光軸（２８）に対して放射状にプラ
チド板（２２）から照射される光を角膜前面（２６）の
周辺部に集光させることによって、角膜前面（２６）の
周辺部に同心円状パターンを投影可能なようになってい
る。

第４図に示した角膜形状測定装置の照射系においては、
光源収容ハウジング（３０）の円形の前端開口に、頂点
部に中央光路の隔壁（３７）が貫通可能な円形開口が形
成された円錐面形状のプラチド板（３２）が、前面側が
凹面となるように取付けられ、光源収容空間（３Ｉ）内
に単一のリング状光源（３３）が配！されている。

プラチド板（３２）の前面には、所定の幅のリング状ス
リット（３５）が所定の間隔で光軸を中心として同心円
状に形成されるように、遮光性を有するコーティングが
施されており、一方、プラチド板（３２）の後面は、光
軸に沿って、後方に向かうにつれて小さい半径を有する
所定厚の円板を積み重ねた形状に加工形成される。

こうして、プラチド板（３２）の光軸に対して垂直な各
リング状後面（３４ｂ）からプラチド板（３２）内に入
射した光を、各円板の内側周壁面（３４ａ）で全反射さ
せることによって、本来、光軸に対して外側へ放射状に
照射される光を、角膜前面に向かって照射することによ
り、光源の数を減少させつつ、同心円状パターンを角膜
前面のより広い領域に投影し、かつ全領域にわたって均
一な明るさを有するパターン投影像を得るようになって
いる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、第３図に示した従来例は、拡散照明系を
用いて同心円状パターンの投影を行うものであり、多数
の光源を使用するために、照明系の重量が増大する。一
方、角膜形状測定装置の照明系は、一般に、角膜前面の
同心円状パターンを測定部のフィルム面、デイスプレィ
面等に結像させるための結像系と連動するようになって
おり、結像操作に際し、照明系全体が装置本体に対して
前後に移動するようになっている。したがって、照明系
の重量が大きいと、照明系および結像系を円滑に移動さ
せるための機構が複雑となり、製作コストも高くつくよ
うになる。加えて、角膜前面のより広い領域に同心円状
パターンを形成しようとする場合におのずと限界がある
。

第４図に示した従来例においては、使用すべき光源の数
は少なくて済み、照明系の軽量化を図ることができ好都
合であるが、プラチド板の構造が複雑となるため、その
設計および加工が容易ではなく、製作コストが高くつく
という欠点を有している。

したがって、本発明の課題は、光源の数を減少させ、し
かもプラチド板の構造の複雑化を回避しつつ、角膜前面
のより広い領域にわたって、かつ前記領域の全体にわた
って均一の光量で同心円状パターンを投影することがで
きる、改良された照明系を備えた角膜形状測定装置を提
供することである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するには、光源から角膜前面に至る光路
長を一定とし、かつプラチド板の中央から周縁に向かう
につれて、プラチド板から角膜前面に照射される光が、
角膜の曲率中心により大きい角度で入射するようにすれ
ばよいが、本発明者は、反射照明系を用い、プラチド板
と、前記プラチド板および光源の間に配置される反射手
段との光学的配置を調節することにより、かかる課題が
容易に解決されることを見出したものである。

したがって、本発明は、光学的測定部を備えた本体の前
端部に設けられた、周壁および前記周壁に連続する後端
壁からなる光源収容ハウジングの前端開口をプラチド板
で封閉し、前記測定部の光軸軸線上に前記ハウジングを
貫通する中央光路を形成し、前記ハウジング内の前記中
央光路の外側に光源収容空間を形成し、前記光源収容空
間内に、少なくとも１つの光源と、前記光源から前記光
軸上における前記プラチド板の前方の所定位置に位置す
る被検者の角膜前面へ至る直射光を遮光するための遮光
手段とを配置し、前記ハウジングの内側周壁面および内
側後端壁面に前記光源から照射される光を前記プラチド
板の後面に入射させるための反射手段を設けたものであ
って、前記プラチド板は前面が凹面となった透光性を存
する板状体であって、その前面に所定の幅を存する多数
のリング状の溝が前記光軸を中心として所定の間隔をお
いて同心円状に形成され、かつ前記前面の前記リング状
の溝を除く領域に遮光性のコーティングが施されたもの
からなり、前記プラチド板の多数のリング状の溝のそれ
ぞれが、半径方向の断面の少なくとも一部において前記
光軸に対し前記プラチド板の前面側に向かって鋭角の底
壁を有し、かつ前記多数のリング状の溝が前記光軸に対
し異なる大きさの鋭角の底壁を存する複数の種類の溝か
らなり、大きい鋭角の底壁を有する溝の方が小さい鋭角
の底壁を有する溝よりも外側に位置するとともに、前記
反射手段および前記プラチド板の溝の底壁は、前記光源
から前記被検者の角Ｍ前面へ至る光路長が一定となるよ
うに配置形成されているものであることを特徴とする角
膜形状測定装置を構成したものである。

作用 以上の構成において、光源からの照射光は、直接あるい
は一旦反射手段に反射された後、プラチド板後面に入射
するが、このとき、遮光板によって、光源からプラチド
板の溝を通して角膜前面へ直接照射される光は遮光され
る。こうして、光源から被検者の角膜前面に至る光路長
が一定となる。

その結果、角膜前面に投影されるパターンはその全領域
にわたって均一な明るさを有するようになる。それと同
時に、プラチド板の中央部から周縁部に向かうにつれて
、プラチド板の溝から角膜前面へ照射される光の角膜の
曲率中心に入射する角度、より正確には、角膜前面を概
略球面鏡と考えた場合の焦点位置に入射する角度が大き
くなるようにすることができ、角膜前面のより広い領域
にわたって前記パターンが投影されるようになる。

実施例 以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例について
説明する。

第１図に示すように、本発明による角膜形状測定装置に
おいては、（図示しない）光学的測定部を備えた本体（
１）の前端部に、周壁（１０ａ）および前記周壁（１０
ａ）に連続する後端壁（１０ｂ）からなる絹状の光源収
容ハウジング（１０）が設けられ、さらに、このハウジ
ングの円形を有する前端開口には、球面の一部となる形
状を有するプラチド板（４）が、前面側が凹面となりか
つその曲率中心が、ハウジング（１０）の中心軸方向に
のびる光学的測定部の光軸軸線（３）上に位置するよう
に取付けられる。

また、光軸軸＆１（３）上に、ハウジング（１０）を貫
通する実質上円筒形の隔壁（６）が設けられ、ハウジン
グ後端壁（１０ｂ）の中央円形開口（５ｂ）から隔壁（
６）の内側空間を通じてプラチド板（４）の中央円形開
口（５ａ）に至る中央光路（５）が形成される。

ハウジング（１０）内における隔壁（６）の外側には光
源収容空間（２）が形成され、この光源収容空間（２）
内には、単一のリング状光源（７）が、その中心を光軸
軸線（３）上に位置させ、かつ隔壁の外周を所定の間隔
をおいて包囲するようにして配置される。

光源収容空間（２）内におけるリング状光源（７）およ
びプラチド板（４）の間には、光源（７）から光軸軸ｍ
　（３）上におけるプラチド板（４）前方の所定位置に
位置する被検者の角膜前面（９）へ至る直射光を遮光す
るためのリング上の遮光板（８）が、隔壁の外周を間隔
をおいて包囲するようにして配置される。

また、ハウジング（２）の内側の側壁面および後壁面に
は、梨地状のアルミコーティング（１３）が施されてお
り、光源（７）から照射された光をプラチド板（４）の
後面に入射させるための反射手段として機能する。この
場合、梨地状のアルミコーテイング面（１３）は光を適
度に散乱させながら反射させるようになっており、プラ
チド板（４）の後面の全領域にわたってより均一に光を
入射させることが可能となる。

中央光路（５）の略中間部分には、光源収容空間（２）
の後方に配置される光学的測定部の結像光学系へ角膜前
面からの反射光を導くための集光レンズ（１４）が配置
される。

プラチド板（４）は透光性を有するアクリル板であって
、第１ａ図に示すように、前面に所定の幅を有するリン
グ状の溝（１１）、（１２）が所定の間隔をおいて光軸
（３）を中心として同心円状に形成されるとともに、前
記前面のリング状の溝を除く領域に遮光性を有するコー
ティングが施されたものからなっている。この場合、溝
の幅および善導の間隔は、プラチド板にパターンを形成
する場合において従来より知られた理論的方法によって
決定されるものである。

さらに、プラチド板（４）の前面は、光軸（３）を中心
とし光軸（３）から半径方向にのびる２つのリング状の
領域、すなわち、第１図に示したように、プラチド板（
４）の中央に位置する第１のリング状領域（Ａ　６Ｎ域
）とその外側に位置する第２のリング状領域（ＢｆｉＩ
域）に分割される。

そして、第１ａ図に示すように、第１の領域（Ａ）のリ
ング状の溝（１１）は、半径方向において実質上Ｖ字形
断面を有し、前記断面をなす２つの斜面（１１ａ）、（
１，１ａ）が互いに、光軸に平行な方向に対して４５＠
の鋭角をなして交差するように形成された底壁を存して
いる。一方、第２の領域（Ｂ）のリング状の溝（１２）
は、その底壁（１２ａ）が、半径方向において光軸（３
）に対しプラチド板（４）の前方に向かって５５°の鋭
角をなす実質上コ字形断面を有するように形成される。

この場合、反射手段として機能する梨地状アルミコーテ
ィング（１３）を施されたハウジング（２）の内側側壁
面および内側後壁面、およびプラチド板（４）の溝（１
１）　、　（１２）の底壁は、光源（７）から反射手段
を通して角膜前面（９）へ至る光路長が略一定となり、
かつプラチド板（４）の中央部から周縁部に向かうにつ
れて、プラチド板（４）の溝から角膜前面へ照射される
光が、角膜の曲率中心に入射する角度、より正確には角
膜前面を概略球面鏡と考えた場合の焦点位置に入射する
角度が次第に大きくなるような光学的配置を有するよう
に設計される。

これらの溝（１１）　、　（１２）は、一般に知られた
バイトによる切削技術によって容易に形成可能である。

以上の構成において、リング状光源（７）から照射され
る光は、直接プラチド板（４）の後面の周辺部に直接入
射するか、あるいは梨地状のアルミコーテイング面（１
３）で反射した後、プラチド板（４）の後面に入射する
。このとき、遮光板（８）によって、光源（７）からプ
ラチド板（４）の溝を通じて角膜前面（９）へ直接照射
される光は遮光される。

こうして、光源（７）から角膜前面（９）へ至る光路長
が略一定となり、均一な明るさの同心円状パターンが角
膜前面（９）に投影される。

さらに、梨地状アルミコーティング（１３）を施された
ハウジング（２）の内側側壁面および内側後壁面、およ
び溝（１１）、（１２）の底壁の光学的配置から、プラ
チド板の第１のリング状領域（Ａ）の溝（１１）からの
照射光は角膜前面（９）の中央領域の所定位置に、プラ
チド板（４）の第２のリング状領域ＣＢ）の溝からの照
射光は角膜前面（９）の周辺領域の所定位置にそれぞれ
照射され、プラチド板（４）の中央部から周縁部に向か
うにつれて、プラチド板（４）の溝から角膜前面（９）
へ照射される光の角膜の有効曲率中心に対する角度が大
きくなるようにすることが可能となり、その結果、角膜
前面（９）のより広い領域にわたって、しかも前記全領
域にわたってほぼ均一の明るさで投影される。

さらに、角膜前面（６）からの反射像は中央光路（５）
を通じて本体（１）の測定部へ導かれる。こうして、角
膜形状の測定を従来の角膜形状測定装置を使用した場合
よりも正確かつ迅速に行うことができる。

また、プラチド板の形状、およびプラチド板に形成され
る溝の構造を、例えば、第２図に示したように変形する
ことも可能である。

第２図に示した実施例は、第１図に示した実施例の場合
と、プラチド板およびプラチド板の溝の構成が異なるの
みである。したがって、同一の構成要素については説明
を省略する。

第２図において、プラチド板は、ハウジングの円形前端
開口の周縁部に取付けられた、前方側が凹面となる球分
面形状の周辺領域部分（１６）と、円板形状を有し、そ
の前面が周辺領域部分（１６）の前面と滑らかに連続す
るように、前記周辺領域部分（１６）の内側円形開口を
封閉し、中央に中央光路（５）のための円形開口（５ａ
）が形成された中央領域部分（１５）とからなっている
。

そして、中央領域部分（１５）は、透光性を有するアク
リル板であって、前面に、第１図および第１ａ図に示し
たプラチド板の中央領域のリング状の溝と同様の、半径
方向において■字形断面となる底壁を有するリング状の
溝（１１）が、光軸を中心として同心円状に形成され、
前記前面のリング状の溝を除く領域に遮光性を有するコ
ーティング（１５）が施されたものからなっている。一
方、周辺領域部分（１６）は、透光性を有するアクリル
板であって、前面にリング状の表面領域（１８）が光軸
を中心として所定の同心円状パターンを描いて残される
ように、遮光性を有するコーティング（１５）を施され
たものからなる。

この実施例に場合にも、第１図に示した実施例とほぼ同
様の効果を得ることができる。加えて、前面が湾曲した
周辺領域部分には溝を切削形成することなく、遮光性を
有するコーティングを施すのみで済み、溝の切削形成が
容易な平板状の中央領域部分のみに溝を形成すればよい
ため、プラチド板の製作加工が、第１図に示した実施例
の場合に比べてより容易である。

なお、プラチド板の形状およびプラチド板に形成される
リング状溝の底壁の半径方向の断面形状は、この実施例
の場合に限定されるものではなく、プラチド板は前面が
凹面となる形状を有していればよく、溝の底壁の断面形
状については、リング状の溝のそれぞれが、半径方向の
断面の少なくとも一部において光軸に対しプラチド板の
前面側に向かワで鋭角の底壁を有し、かつ前記リング状
の溝が、光軸に対し異なる大きさの鋭角の底壁を有する
複数の種類の溝からなり、隣り合う溝の前記底壁の前記
光軸に対する鋭角の大きさが異なるとき、大きい鋭角の
底壁を有する溝の方が小さい鋭角の底壁を有する溝より
も外側に位置するようになされていればよい、従って、
例えば、前記善導の底壁の前記光軸に対する鋭角の大き
さが、光軸から遠ざかるにつれて次第に大きくなるよう
な構成としてもよいし、プラチド板前面が中央の第１の
リング状領域、その外側の第２のリング状領域、その外
側の第３のリング状領域、・・・・というように、３つ
以上の領域に分割され、隣接する２つの領域において、
外側の領域の溝の底壁が半径方向の断面の少なくとも一
部において光軸に対してなす前記鋭角の大きさが、内側
の領域の溝の底壁が半径方向の断面の少なくとも一部に
おいて光軸に対してなす前記鋭角の大きさよりも大きく
なるような構成としてもよい。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、反射照明系を用いて同
心円状パターンを投影する構成とし、反射手段およびプ
ラチド板の溝底壁を、光源から被検者の角膜前面に至る
光路長が一定となり、かつプラチド板の中央部から周縁
部に向かうにつれて、プラチド板の溝から角膜前面へ向
かって照射される光が角膜の曲率中心に大きい角度で入
射するように配置形成したことにより、光源の数を減少
させ、しかもプラチド板の構造が複雑となることを回避
しつつ、角膜前面のより広い領域へ同心円状パターンを
投影し、前記同心円状パターンを全領域にわたって均一
な明るさで投影することが可能な角膜形状測定装置を提
供することができる。これに伴って、正確で迅速な角膜
形状の測定を行うことができ、また、安価な角膜形状測
定装置を容易に製作可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による角膜形状測定装置の照明系の第
１実施例を示す、光軸に平行な方向に沿った概略的な側
断面図、 第１ａ図は、第１図に示した照明系のプラチド板の溝の
構造を示す拡大断面図、 第２図は、本発明による角膜形状測定装置の照明系の第
２実施例を示す、光軸に平行な方向に沿った概略的な側
断面図、 第３図は、従来の角膜形状測定装置の照明系を示す、光
軸に平行な方向に沿った概略的な側断面図、 第４図は、従来の角膜形状測定装置の照明系を示す、光
軸に平行な方向に沿った側断面図である。 ・・・・・・・・・・本体 ・・・・・・・・・・光源収容空間 ・・・・・・・・・・光軸軸線 ・・・・・・・・・・プラチド板 ・・・・・・・・・・中央光路 （７）・・・・・・・・・・光源 （８）・・・・・・・・・・遮光板 （９）・・・・・・・・・・角膜前面 （ｌＯ）・・・・・・・・・・ハウジング（ＩＩ）、　
（１２）・・・・溝 （１３）・・・・・・・・・・梨地状のアルミコーティ
（１５）・・・・・・・・・・遮光性゛を有するコーテ
ィング ング層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学的測定部を備えた本体の前端部に設けられた
   、周壁および前記周壁に連続する後端壁からなる光源収
   容ハウジングの前端開口をプラチド板で封閉し、前記測
   定部の光軸軸線上に前記ハウジングを貫通する中央光路
   を形成し、前記ハウジング内の前記中央光路の外側に光
   源収容空間を形成し、前記光源収容空間内に、少なくと
   も１つの光源と、前記光源から前記光軸上における前記
   プラチド板の前方の所定位置に位置する被検者の角膜前
   面へ至る直射光を遮光するための遮光手段とを配置し、
   前記ハウジングの内側周壁面および内側後端壁面に前記
   光源から照射される光を前記プラチド板の後面に入射さ
   せるための反射手段を設けたものであって、前記プラチ
   ド板は前面が凹面となった透光性を有する板状体であっ
   て、その前面に所定の幅を有する多数のリング状の溝が
   前記光軸を中心として所定の間隔をおいて同心円状に形
   成され、かつ前記前面の前記リング状の溝を除く領域に
   遮光性のコーティングが施されたものからなり、前記プ
   ラチド板の多数のリング状の溝のそれぞれが、半径方向
   の断面の少なくとも一部において前記光軸に対し前記プ
   ラチド板の前面側に向かって鋭角の底壁を有し、かつ前
   記多数のリング状の溝が前記光軸に対し異なる大きさの
   鋭角の底壁を有する複数の種類の溝からなり、大きい鋭
   角の底壁を有する溝の方が小さい鋭角の底壁を有する溝
   よりも外側に位置するとともに、前記反射手段および前
   記プラチド板の溝の底壁は、前記光源から前記被検者の
   角膜前面へ至る光路長が一定となるように配置形成され
   ているものであることを特徴とする角膜形状測定装置。