JPH0719446Y2 - 角膜形状測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、角膜形状測定装置の改良に関するものであ
る。

従来の技術 従来の角膜形状測定装置においては、支持台上にこれに
対して前後にスライド運動可能に取付けられた本体の前
端部に光源収容ハウジングが設けられ、本体内における
ハウジングの後方には、テレビカメラ等の撮像手段が配
置されている。そして、ハウジング内に配置された光源
から、光が、前記ハウジングの前端開口に取付けられた
プラチド板を介して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に投射され、角膜前面にプラ
チド像が投影される。さらに、角膜前面からの反射光
が、撮像手段の光軸軸線上に沿ってプラチド板およびハ
ウジング、並びに本体を貫通し撮像手段の前端面に至る
中央光路を通じて撮像手段へ導かれる。こうして、本体
の全体が光軸に沿って角膜前面に対してスライド運動す
ることにより、角膜前面に投影されたプラチド像に対し
て撮像手段の焦点合わせが行われ、プラチド像がテレビ
カメラ等に撮影され、この撮影像が解析されることによ
って角膜の形状が測定されるようになっている。

考案が解決しようとする課題 かかる場合に、角膜前面に投影されたプラチド像は明る
さが十分ではなく、そのパターンも複雑であるため、プ
ラチド像に対する撮像手段の焦点合わせが容易ではな
く、正確かつ迅速な測定をするには不都合であった。

したがって、本考案は、角膜前面に投影されたプラチド
像に対する撮像手段の焦点合わせを容易に行うことがで
きる角膜形状測定装置を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 上記の目的を達成するために、本考案は、支持台上にこ
れに対して前後にスライド運動可能に支持された本体の
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、前記本体内における前記ハウジングの後端
壁後方に撮像手段を配置し、前記撮像手段の光軸軸線上
において前記プラチド板から前記撮像手段の前端面に至
る中央光路を形成し、前記ハウジング内における前記中
央光路の外側に光源を配置して、前記光源から前記プラ
チド板の前方の所定位置に位置する被検者の角膜前面に
光を投射して前記角膜前面にプラチド像を投影し、前記
本体を前記光軸に沿って前記角膜前面に対してスライド
運動させながら、前記角膜前面からの反射光を前記中央
光路を通じて前記撮像手段によって検出し、角膜の形状
を測定する角膜形状測定装置において、前記プラチド板
の前面に取付けられた少なくとも１つの焦点合わせ用点
光源と、前記中央光路内における前記ハウジングおよび
前記撮像手段の間に配置され、前記角膜前面からの反射
光の一部を前記中央光路から逸れる方向に分離するビー
ムスプリッターと、前記ビームスプリッターによって分
離された光を受光し検出すると共に、その検出面が前記
ビームスプリッターに関して前記撮像手段の結像面に対
し光学的に共役な位置に配置されたラインセンサと、前
記ビームスプリッターから前記ラインセンサへ向かう光
の光路内に配置されたシリンドリカルレンズとを備えて
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。

なお、ここに撮像手段とは、テレビカメラ、写真機等を
いうものとする。

また、前記角膜形状測定装置において、複数個の前記焦
点合わせ用点光源を、プラチド板の前面に、互いに間隔
をおいて前記ラインセンサの走査ラインに沿って直線状
に配列する構成とするのが好ましい。

作用 以上の構成において、測定時、角膜前面には焦点合わせ
用点光源の像がプラチド像と共に投影される。そして、
本体の全体が光軸に沿って角膜前面に対してスライド運
動することにより、ラインセンサによる点光源の像に対
する焦点合わせが行われる。このとき、角膜前面に投影
された点光源の像はプラチド像よりも明るく、パターン
が単純であり、しかも、ビームスプリッターおよびライ
ンセンサの間に配置されたシリンドリカルレンズの作用
によって、前記点光源の像はラインセンサの走査ライン
の方向に拡大される。したがって、ラインセンサによる
点光源の像に対する焦点合わせが極めて容易に行われ
る。

さらに、撮像手段の結像面はビームスプリッターに関し
てラインセンサの検出面に対して光学的に共役となる位
置に配置されているので、前記ラインセンサによる点光
源の像に対する焦点合わせが完了すると同時に、撮像手
段によるプラチド像に対する焦点合わせが完了する。

るた、複数の焦点合わせ用点光源を、プラチド板の前面
に、互いに間隔をおいてラインセンサの走査ラインに沿
って直線状に配列する構成とした場合には、角膜前面に
投影される点光源の像の明るさが増大すると共に、この
像は、ラインセンサによる検出により適したパターンと
なるので、焦点合わせがより容易に行われる。

実施例 以下、添付図面を参照して本考案の実施例について説明
する。

第１図に示すように、本考案による角膜形状測定装置に
おいては、（図示されない）支持台上にこれに対して前
後にスライド運動可能に支持された本体（１）の前端部
に、周壁（2a）および前記周壁（2a）に連続する後端壁
（2b）からなる鍋状の光源収容ハウジング（２）が設け
られ、このハウジング（２）の円形の前端開口には、プ
ラチド板（３）が前面側が凹面となるように取付けられ
る。プラチド板（３）は透光性を有するアクリル板であ
って、（図示はしないが）前面に所定の幅を有するリン
グ状の溝が所定の間隔をおいて光軸（５）を中心として
同心円状に形成されると共に、前記前面のリング状の溝
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。溝の幅および各溝の間隔は、公知の
理論的方法によって決定される。

本体（１）におけるハウジングの後端壁（2b）の後方に
は、撮像手段（４）が配置される。この撮像手段（４）
としては、テレビカメラあるいは写真機等が使用され
る。

撮像手段（４）の光軸軸線（５）上にプラチド板（３）
から、ハウジング（２）および本体（１）を貫通して、
撮像手段（４）の前端面に至る実質上円筒形の隔壁
（６）が設けられ、プラチド板（３）の中央円形開口
（7a）から隔壁（６）の内側空間を通じて撮像手段
（４）の前端面に至る中央光路（７）が形成される。

ハウジング（２）内における隔壁（６）の外側には光源
収容空間（８）が形成され、この光源収容空間（８）内
には、単一のリング状光源（９）が、その中心を光軸軸
線（５）上に位置させ、かつ隔壁（６）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。さらに、
ハウジング（２）の内側の側壁面（2a）および後壁面
（2b）には、アルミコーティングが施されており、光源
（９）から照射された光をプラチド板（３）の後面に入
射させるための反射手段として機能する。

中央光路（６）のハウジング（２）を貫通する部分の略
中間位置には、ハウジング（２）の後方に配置された撮
像手段（４）へ角膜前面（10）からの反射光を撮像手段
（４）の結像面（16）に集光するための撮影レンズ（1
1）が配置される。

プラチド板（３）の前面には、焦点合わせ用点光源とし
て、２個のLED（12），（12）がプラチド板（３）の中
央円形開口（7a）から直径方向に等距離だけ離れた位置
であって、溝が形成された領域以外の領域に取付けられ
る。さらにLED（12），（12）の光照射部分にはレンズ
が取付けられ、照射光の角膜前面（10）への集光性を増
大させるようになっている。なお、LEDは少なくとも１
個取付けられていればよく、また複数個のLEDを取付け
た場合には、各LEDは、後述するラインセンサ（14）の
走査ライン（第３図（20）参照）に沿って直線状に配列
されるように取付けられるのが好ましい。

中央光路（７）内であってハウジング（２）と撮像手段
（４）との間にはビームスプリッター（13）が配置さ
れ、角膜前面（10）から撮像手段（４）へ向かう反射光
の一部を分離し、円筒形隔壁（６）からこれに対し水平
方向に約90°の角度で分岐した分岐管（21）の内部に形
成された分岐光路へ導くようになっている。

この分岐管（21）の先端開口の前方には、ビームスプリ
ッター（13）によって分離された光を受光し検出するラ
インセンサ（14）が、その検出面（17）がビームスプリ
ッター（13）に関し撮像手段（４）の結像面（16）に対
して光学的に共役な位置にあるように配置され、さらに
分岐光路内であって、ラインセンサ（14）とビームスプ
リッター（13）の間にはシリンドリカルレンズ（15）が
配置され、角膜前面（10）からの２個のLED（12），（1
2）の反射像をラインセンサ（14）の走査ラインの方向
に拡大するようになっている。

以上の構成において、測定時は、第２図に示すように、
被検者の角膜前面（10）に、ハウジング（２）のリング
状光源（９）からプラチド板（３）を通じて投影される
プラチド像（18）と、プラチド板（３）の前面に取付け
られたLED（12），（12）から角膜前面（10）への直射
光による投影像（19），（19）とが同時に存在する。そ
して、本体（１）の全体が、光軸（５）に沿って角膜前
面（10）に対して前後にスライド運動し、ラインセンサ
（14）によるLEDの像（19），（19）に対する焦点合わ
せが行われる。このとき、LEDの像（19），（19）は、
プラチド像（18）よりも明るく、しかもパターンが単純
であるため、ラインセンサ（14）によって極めて容易に
検出することができる。加えて、分岐光路（21）内にお
けるラインセンサ（14）の前方に配置されたシリンドリ
カルレンズ（15）によって、LEDの像（19），（19）が
ラインセンサ（14）の走査ライン（20）の方向に拡大さ
れるため、ラインセンサ（14）による検出がより容易と
なる。

この焦点合わせ動作に際して、ラインセンサ（14）の検
出面（17）と撮像手段（４）の結像面（16）とは、ビー
ムスプリッター（13）に関して光学的に共役となるよう
に配置されているため、ラインセンサ（14）によるLED
の像に対する焦点合わせが完了した時には、プラチド像
（18）に対する撮像手段（４）によるプラチド像（18）
に対する焦点合わせが完了している。そして、撮像手段
（４）によって記録された画像が解析され、角膜の形状
が測定される。この場合、撮像手段（４）としてテレビ
カメラが使用される場合には、図示はしないが、通常、
本体内に画像処理・解析手段が配置され、リアルタイム
で測定が行われる。また、撮像手段（４）として写真機
が使用される場合には、通常、撮影されたフィルムが一
旦本体から取り出された後に解析され、測定が行われ
る。

こうして、本考案による角膜形状測定装置によれば、プ
ラチド像に対する撮像手段の焦点合わせを迅速かつ正確
に行うことができる。

もちろん、本考案はこの実施例の場合に限定されるもの
ではなく、例えば、プラチド像を投影するための照明光
学系の構造が異なるが、LED、シリンドリカルレンズお
よびラインセンサ、並びに撮像手段等を含む他の構造は
全く同様な角膜形状測定装置を構成することもまた可能
であり、この場合にも、この実施例の場合と同様の効果
を得ることができる。

考案の効果 以上のように本考案によれば、プラチド板の前面に、被
検者の角膜前面に投影されたプラチド像に対して焦点合
わせをするための補助的な点光源を取付け、さらに角膜
前面から撮像手段へ向かう反射光線の一部をビームスプ
リッターによって分離し、かつこの分離された光をシリ
ンドリカルレンズを通じてラインセンサによって受光す
ると共に、ラインセンサの検出面と撮像手段の結像面と
をビームスプリッターに関して光学的に共役な位置に配
置し、ラインセンサによって点光源の像に焦点を合わせ
ることにより、撮像手段によるプラチド像に対する焦点
合わせを迅速かつ正確に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による角膜形状測定装置の１実施例を
示す概略的な光学的配置図、 第２図は、同実施例において、被検者の角膜前面に投影
されたプラチド像並びにLEDの像を示す図である。 （１）……本体 （２）……ハウジング （３）……プラチド板 （４）……撮像手段 （５）……光軸 （７）……中央光路 （９）……リング状光源 （10）……角膜前面 （12）……LED（焦点合わせ用点光源） （13）……ビームスプリッター （14）……ラインセンサ （15）……シリンドリカルレンズ （16）……結像面 （17）……検出面 （18）……プラチド像 （19）……LEDの像 （20）……ラインセンサの走査ライン （21）……分岐管（分岐光路）

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】支持台上にこれに対して前後にスライド運
   動可能に支持され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、前記本体内にお
   ける前記ハウジングの後端壁後方に撮像手段を配置し、
   前記撮像手段の光軸軸線上において前記プラチド板から
   前記撮像手段の前端面に至る中央光路を形成し、前記ハ
   ウジング内における前記中央光路の外側に光源を配置し
   て、前記光源から前記プラチド板の前方に所定位置に位
   置する被検者の角膜前面に光を投射して前記角膜前面に
   プラチド像を投影し、前記本体を前記光軸に沿って前記
   角膜前面に対してスライド運動させながら、前記角膜前
   面からの反射光を前記中央光路を通じて前記撮像手段に
   よって検出し、角膜の形状を測定する角膜形状測定装置
   において、 前記プラチド板の前面に取付けられた少なくとも１つの
   焦点合わせ用点光源と、 前記中央光路内における前記ハウジングおよび前記撮像
   手段の間に配置され、前記角膜前面からの反射光の一部
   を前記中央光路から逸れる方向に分離するビームスプリ
   ッターと、 前記ビームスプリッターによって分離された光を受光し
   検出すると共に、その検出面が前記ビームスプリッター
   に関して前記撮像手段の結像面に対し光学的に共役な位
   置に配置されたラインセンサと、 前記ビームスプリッターから前記ラインセンサへ向かう
   光の光路内に配置されたシリンドリカルレンズとを備え
   ているものであることを特徴とする角膜形状測定装置。
2. 【請求項２】複数個の前記焦点合わせ用点光源を、前記
   プラチド板の前面に、互いに間隔をおいて前記ラインセ
   ンサの走査ラインに沿って直線状に配列したものである
   ことを特徴とする第１請求項に記載の角膜形状測定装
   置。