JPH0659272B2 - 角膜形状測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 イ−1. 産業上の利用分野 この発明は角膜全域にわたっての厚みを測定可能にした
角膜形状測定装置に関する。

イ−2. 従来技術 近年、屈折異常を矯正するため。角膜表面に放射状の傷
をつけ治療後の角膜形状の変化によって矯正する方法、
角膜周辺部円周に溝を切りドナーからの角膜を移植後そ
の溝の箇所で縫い合わせる手術の方法等が行なわれてい
る。しかしながら、角膜内皮まで傷をつけてしまう恐れ
があるため角膜の厚みの測定が必要となる。

従来、角膜の厚みを測定する方法として超音波Ａスキャ
ンによる方法が一般的である。

イ−3. 本発明が解決しようとする問題点 しかし前記方法においては、角膜上にある一点での測定
となり、上記手術のためには相当数の箇所で測定しなけ
ればならないという欠点があった。

そこでこの発明は、上記欠点を解消するための装置を提
案するものである。

ロ．発明の構成 ロ−1. 問題点を解決するための手段 本発明は前記の問題点を解決するために、被検眼の前眼
部にスリットを投影するスリット投影光学系と、スリッ
ト投影断面をシャインプルークの原理に基づいて撮像素
子により撮影する前眼部撮影光学系と、シャインプルー
クの原理に基づく撮影像の倍率変化情報により前記撮像
素子の信号から得られる像位置を補正する第１補正手段
と、該第１補正手段により補正された角膜後面の位置を
スネルの法則に基づいて補正する第２補正手段と、該第
２補正手段による角膜後面の位置と前記第１補正手段に
よる角膜前面の位置から角膜厚を演算する演算手段とを
有することを特徴とするものである。

ロ−2. 実施例 以下図面により、この発明の詳細な説明をする。第１図
はシャインプルークの原理を利用した前眼部断面撮影装
置の光学系の概略を示し、(1)はスリット像を前眼部に
投影するための照明光源、(2)は赤外透過フィルタ、(3)
および(4)は集光レンズ、(5)は撮影用フラッシュ光源、
(6)は通常のスリットランプと同様にスリット幅の大き
さが変換可能なスリット、(7)はスリット光が後述する
アライメント用ＣＣＤカメラに入射しないようにするた
めの偏光フィルタ、(8)はスリット投影レンズ、(9)はス
リット投影像の焦点深度を深くするための矩形開口絞
り、(10)は偏光ビームスプリッターであり、(1)から(1
0)まででスリット投影系を形成している。

（11）は被検眼、（12）はその前眼部、（13）は撮影レ
ンズ、（14）はＣＣＤカメラであり、（13）および（1
4）で撮影系を形成している。前記スリット(6)の投影像
の光断面、撮影レンズ（13）の主平面およびＣＣＤカメ
ラ（14）の結像面の延長面が１本の交線で交わるような
配置となっている。またこの実施例ではスリット投影光
軸と撮影光軸とは45゜の傾きをもって配置されている。
（15）はＬＥＤ等の可視光源から成るアライメント用光
源、（16）はピンホールから成る固視およびアライメン
ト用指標、（17）は指標投影用レンズ、（18）はハーフ
ミラーであり、（15）〜（18）でアライメント固視投光
系を形成している。（19）は結像レンズ、（20）はハー
フミラー、（21）はアライメント用ＣＣＤカメラであり
（19）〜（21）でアライメント観察系を形成している。
（22）は赤外光からなるレティクル投影用光源、（23）
はリング状のアライメント用レティクル、（24）はレテ
ィクル投影レンズであり、（20）、（22）〜（24）でア
ライメント用レティクル投影系を形成している。

またこの装置は前眼部断面を２ヶ所以上で撮影できるよ
うになっており、前記(1)〜(10)および（13）〜（18）
を被検眼（11）の視軸を中心に回転させる構造になって
いる。

第２図はＣＣＤカメラ（21）のモニターであり、（16a
）は固視およびアライメント用指標の角膜前面での反
射像、（23a ）はアライメント用レティクルの像を示
す。

上記のような構成となっており、撮影に際して先ず、固
視およびアライメント用指標（16）の像を被検眼（11）
に投影し、その像を被検者に固視させる。一方指標（1
6）の角膜前面での反射像は結像レンズ（19）によりア
ライメント用ＣＣＤカメラ（21）上に結像する。撮影者
はＣＣＤカメラ（21）のモニターを見ながら、指標（1
6）の点像（16a ）をアライメント用レティクル像（23a
）の小円内に入れるために装置を左右、上下に移動さ
せてアライメントを行なう。また光軸方向のアライメン
トは装置を前後に移動させ、点像（16a ）をクリヤーな
像となるようにすることによって行なわれる。

撮影系のピント合わせは撮影用ＣＣＤカメラ（14）のモ
ニター（図示せず）を見ながら撮影レンズ（13）あるい
はＣＣＤカメラ（14）を、スリット投影像の光断面、撮
影レンズ（13）の主平面及びＣＣＤカメラ（14）の結像
面の延長面が１本の交線で交わる関係を保ちながら光軸
上を移動させる。通常の場合には、撮影レンズ（13）の
Ｆ値が大きいため焦点深度が深く、アライメントが完了
した時点で殆どピント合わせの必要がない。

第３図は本装置より撮影された角膜断面像を示す。ａは
角膜前面、ｂは角膜後面を示し、シャインプルークの原
理によって生ずる位置に対する倍率変化を考慮した補正
像である。この角膜断面像は角膜前面ａでは実際の断面
像であるが、角膜後面像は角膜前面による屈折の影響を
うけているため屈折後のみかけの像である。従ってこの
断面像における角膜前面及び後面の位置関係は、角膜に
よる屈折が介在した相対的なものであり実際の角膜の厚
みを得るためには角膜の後面の位置を補正することが必
要である。

第４図は実際の角膜後面とみかけの後面像の関係を示
す。ここでスリット光の光断面はＡ、Ｂ′を通り紙面に
垂直な平面であるとする。ａは角膜表面、ｂ′は角膜の
後面、ｂは角膜のみかけの後面である。角膜後面上の点
Ｂ′から出た光は角膜前面Ｐで屈折され、あたかも点Ｂ
から出たように光線Ｏ（撮影光軸）上を進む。ここで点
Ｐ上での屈折は入射点Ｐでの法線と入射角および角膜の
屈折率を与えてやればスネルの法則を使って屈折角を求
めることができる。よって逆にみかけの点Ｂから実際の
点Ｂ′を求めることができ、実際の角膜の厚みAB′を求
めることができる。

１つの角膜断面像に対して少なくとも２ヶ所以上で角膜
の厚みを求め、これを用いてすでに得られている角膜前
面と後面の相対的な位置関係を補正することにより、そ
の角膜断面像の全体における実際の位置関係を求めるこ
とができる。ここで角膜の厚みをパキメーター等で実測
した値を使って補正すればさらに信頼性の高い補正をす
ることができる。次にこのような角膜断面像を多くの経
線に対して撮影することにより角膜全域にわたる角膜の
前面および後面の形状、さらに角膜の厚みを測定するこ
とが可能である。

以上の処理は単純な画像処理技術とマイクロコンピュー
タを応用することによって行いうるものである。

ハ．発明の効果 上記の説明から明らかなようこの発明によれば角膜断面
画像から角膜の角膜前面、後面形状および角膜厚みを測
定することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はシャインプルークの原理に基づく前眼部断面の
撮影装置の概略図、第２図はアライメントモニターの正
面図、第３図は角膜断面像、第４図は実際の角膜後面と
みかけの後面像の関係を示す図面である。 (6)……スリット （12）……被検眼の前眼部 （13）……撮影レンズ （14）……撮影用ＣＣＤカメラ （16）……固視およびアライメント用指標 （21）……アライメント用ＣＣＤカメラ （23）……アライメント用レティクル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検眼の前眼部にスリットを投影するスリ
   ット投影光学系と、スリット投影断面をシャインプルー
   クの原理に基づいて撮像素子により撮影する前眼部撮影
   光学系と、シャインプルークの原理に基づく撮影像の倍
   率変化情報により前記撮像素子の信号から得られる像位
   置を補正する第１補正手段と、該第１補正手段により補
   正された角膜後面の位置をスネルの法則に基づいて補正
   する第２補正手段と、該第２補正手段による角膜後面の
   位置と前記第１補正手段による角膜前面の位置から角膜
   厚を演算する演算手段とを有することを特徴とする角膜
   形状測定装置。