JPH0445684Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はフオトケラトメータ用投影パターンに
関する。

フオトケラトメータは角膜の形状を測定するた
めに用いられる装置であつて、光源と投影パター
ンと反射光の投影レンズとカメラから基本的に構
成されている。それに用いる光学系を第６図に示
す。

第６図においてＰは光源であり、照射光は投影
パターン板３０のスリツト３１を通過して角膜３
２上の点Ｑで反射し、反射光は投影パターン板３
０の中心開口３３を通過し投影レンズ３４で集光
される。集光された反射光はレンズ３４の焦点に
置かれたピンホール３５を有する遮光板３６によ
り光軸３７に平行な反射光のみを通過させ、カメ
ラのフイルム３８上に到達する。

かかるフオトケラトメータの投影パターン板３
０としては、従来から第７図に示す同心円状のス
リツトを組み合せたものが用いられている。この
投影パターンを用いて撮影した円錐角膜の影像を
第８図に示す。

第８図に示すように同心円状の投影パターンと
等高線に類似したパターンを与える。この影像パ
ターンから角膜上の点Ｑの位置およびその傾きを
読み取り、それらの値から角膜全体の形状が推定
される。

ところで、角膜は半径方向のみに傾斜している
ものではなく円周方向にも傾斜しているため、影
像パターンは半径方向のみのズレだけではなく円
周方向にもズレる。

この現象を第６〜８図に基づいて説明すると、
光源Ｐから放射された光は投影パターン板３０上
の点P₁を通過し、角膜上の点Ｑで反射し、遮光
板３６のピンホール３５を通過した反射光により
フイルム３８上の点Ｓが露光される。ここで点Ｑ
における法線の半径方向の傾きをtanβ、円周方
向の傾きをtanαとすると、点P₁（ｒ，θ）に対応
する影像パターン上の対応点は点S₃、（r₃，θ＋
α）となる。そして角膜が球面であるときの対応
点は点S₁（r₁，θ）である。

しかし、同心円状の投影パターンを用いるとき
は、各円周方向のパターンが連続しているため点
P₁に対応する点が環状の影像パターン上のいず
れかの点にあることしか判明せず、その点が点S₃
であると特定することができない。したがつて従
来は、円周方向の傾きを無視して角度θ上の点S₂
（r₂，θ）を点P₁（ｒ，θ）の対応点とみなして半
径方向のズレだけを近似処理し、角膜の形状を推
定している。

しかし角膜の円周方向の傾き（tanα）は、無
視するには大きすぎるフアクターである。

また影像パターンにおいて投影パターンの対応
位置が正確に特定できないことは、影像パターン
の中心点を特定できないことにつながり、この中
心点の不正確さと円周方向の傾きが不明であるこ
とから、同心円状のパターンを用いるときは実際
の角膜形状とかなり異なつた情報しかえられな
い。

本考案者は半径方向の傾きのみならず円周方向
の傾きをも正確に測定しうる方法を光学系も含め
て種々検討した結果、円周方向のスリツトと交差
する半径方向のスリツトを有し、前記円周方向の
スリツトが同心円状に少なくとも10本以上設けら
れており、かつ内側の１〜10本目の各スリツトの
間隔が２〜５mm、10本目以上の各スリツトの間隔
が５〜15mmであり、前記半径方向のスリツト20本
以上であるフオトケラトメータ用投影パターンを
用いるときは、従来の光学系がそのまま使用でき
かつ半径方向および円周方向の傾きが正確に測定
できることを見出し、本考案を完成した。

つぎに第１図に基づいて本考案の投影パターン
の一実施例を説明するが、本考案はかかる実施例
のみに限定されるものではない。

本考案の投影パターン１は、弧状のスリツト２
からなる円周方向のスリツト３と直線状のスリツ
ト４からなる半径方向のスリツト５から形成され
る。中心部には開口６が設けられている。

弧状のスリツト２と直線状のスリツト４との交
差は、たとえば第２図に示すようにそれぞれつな
がらないような配置で形成してもよいし、この配
置と第３図に示すように連続している弧状のスリ
ツト２に対して直線状のスリツト４がつながらな
いような配置（またはその逆）や第４図に示すよ
うに弧状のスリツト２と直線状のスリツト４とを
完全につなげたような配置とを組合せて形成して
もよい。

本考案の投影パターンには円周方向のスリツト
３と半径方向のスリツト５が交差する点、たとえ
ば点P₁（ｒ，θ）が存在するので、投影パターン
（第５図）においては点P₁に対応する点が円周方
向のパターンと半径方向のパターンの交点S₃（r₃，
θ＋α）として現われ、したがつて角膜上の点Ｑ
の正確な３次元情報（すなわち円周方向の傾きと
半径方向の傾き）がえられる。

また中心点も、開口６に対応するパターン付近
の交点の情報が多数あるため、それから正確な中
心点を決定することができる。

スリツトの幅は薬0.5〜２mmとするのが好まし
い。円周方向のスリツト３としては、少なくとも
10本設け、解像限界内ならば本数が多いほど正確
な情報をうることができるが、通常10〜50本程度
設ければよい。とくに内側の１〜10本を間隔約２
〜５mm、内側から10本目以上は５〜15mmとすると
きは、本考案の投影パターン１を角膜に投影した
ばあい、その反射像が等間隔になり、分析時に投
影パターン１の交点などのデータをソフトウエア
で検索するのが容易になり好ましい。半径のスリ
ツト５としては少なくとも20本、たとえば20〜36
本設けると、分析時の情報量が多くなり、より正
確な角膜形状を測定しうるので好ましい。円周方
向のスリツト同士および半径方向のスリツト同士
の間隔は等しくても異なつていてもよい。

なおスリツトに代えて孔を用いることも考えら
れるが、孔が多くなると影像パターン上の像が重
なつたりして対応点の特定が困難になり、また少
なすぎると孔間の情報が欠除するため不正確な測
定しかできない。本考案におけるスリツトによる
ときは、適当な数の交点情報と交点間のスリツト
情報とがえられ、より正確な測定が行なわれう
る。

本考案の投影パターンを用いてえられる角膜情
報は、通常の正常の角膜はもちろんのこと、円錐
角膜、角膜不正乱視の角膜、角膜移植手術後およ
び水晶体摘出後の角膜などの角膜形状を正確に表
わしているものであり、それらの異常な角膜のチ
エツクやアフタフオローにきわめて有効であるほ
か、コンタクトレンズの選定にも重要な情報とな
る。

つぎに本考案の投影パターンと従来の同心円状
の投影パターンを用いて円錐角膜の表面形状を測
定した例をあげて本考案を説明する。

用いた本考案の投影パターンの一実施例は、同
心円状のスリツト18本と36本の半径方向のスリツ
トからなり（交点1044個）、同心円状のスリツト
間隔は反射パターンが等間隔となるように設定さ
れたものであつた。

従来の同心円状の投影パターンとしては前記本
考案の投影パターンから半径方向のスリツトを除
いたものを用いた。

各投影パターンをサンコンタクトレンズ(株)製の
フオトケラトメータに装着して前記円錐角膜の表
面形状を測定したところ、本考案の投影パターン
を用いて表面形状の情報が得られたが、同心円状
の投影パターンを用いたときは誤差±0.01mm程度
の範囲で表面形状の情報がえられたが、同心円状
の投影パターンを用いたときは位置の同定が正し
くできず、表面形状の正しい情報がえられなかつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の投影パターンの一実施例の概
略図、第２〜４図はそれぞれ本考案における円周
方向のスリツトと半径方向のスリツトの交点付近
における配置の実施例の概略図、第５図は第１図
に示す投影パターンを用いて測定したときの円錐
角膜の影像パターンの概略図、第６図はフオトケ
ラトメータの光学系の概略説明図、第７図は従来
の同心円状の投影パターンの概略図、第８図は第
７図に示す投影パターンを用いて測定したときの
円錐角膜の影像パターンの概略図である。 図面の主要符号、１……本考案の投影パター
ン、３……円周方向のスリツト、５……半径方向
のスリツト、６……開口、３０……投影パターン
板、３２……角膜、３８……フイルム、Ｐ……光
源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円周方向のスリツトと該円周方向のスリツトと
   交差する半径方向のスリツトを有し、前記円周方
   向のスリツトが同心円状に少なくとも10本以上設
   けられており、かつ内側の１〜10本目の各スリツ
   トの間隔が２〜５mm、10本以上目の各スリツトの
   間隔が５〜15mmであり、前記半径方向のスリツト
   が20本以上であるフオトケラトメータ用投影パタ
   ーン。