JPH11137520A - 眼科測定装置 - Google Patents
眼科測定装置Info
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- JPH11137520A JPH11137520A JP9327097A JP32709797A JPH11137520A JP H11137520 A JPH11137520 A JP H11137520A JP 9327097 A JP9327097 A JP 9327097A JP 32709797 A JP32709797 A JP 32709797A JP H11137520 A JPH11137520 A JP H11137520A
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/1015—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for wavefront analysis
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
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- A61B3/107—Objective 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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- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/14—Arrangements specially adapted for eye photography
- A61B3/15—Arrangements specially adapted for eye photography with means for aligning, spacing or blocking spurious reflection ; with means for relaxing
- A61B3/152—Arrangements specially adapted for eye photography with means for aligning, spacing or blocking spurious reflection ; with means for relaxing for aligning
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- Veterinary Medicine (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
［目的］ 本発明は、被検眼の角膜形状を測定する眼科
測定装置に関わり、特に被検眼の角膜形状を広い範囲
で、かつ重要な中心付近をより精密に測定できる眼科測
定装置を提供することを目的とする。 ［構成］ 本発明は、第１照明光学系が、第１光源から
の第１照明光束で被検眼角膜曲率中心付近に集光する様
に照明し、第１受光光学系が、被検眼角膜から反射した
第１照明光束を受光し第１受光部に導き、第１変換部材
が、反射光束をビームに変換し、第１受光部が、第１変
換部材で変換された複数の光束を受光し、第２照明光学
系が、第２照明光束で所定のパターンの指標を被検眼角
膜に投影し、第２受光光学系が、被検眼角膜で反射され
た第２照明光束を受光して第２受光部に導き、第２受光
部が、第２受光光学系からの第２照明光束を受光し、演
算部が、第１受光部で得られた光束の傾き角に基づいて
被検眼の中心付近の角膜形状を求め、第２受光部からの
第２照明光束の受光位置に基づき被検眼の周辺部の角膜
形状を求めることができる。
測定装置に関わり、特に被検眼の角膜形状を広い範囲
で、かつ重要な中心付近をより精密に測定できる眼科測
定装置を提供することを目的とする。 ［構成］ 本発明は、第１照明光学系が、第１光源から
の第１照明光束で被検眼角膜曲率中心付近に集光する様
に照明し、第１受光光学系が、被検眼角膜から反射した
第１照明光束を受光し第１受光部に導き、第１変換部材
が、反射光束をビームに変換し、第１受光部が、第１変
換部材で変換された複数の光束を受光し、第２照明光学
系が、第２照明光束で所定のパターンの指標を被検眼角
膜に投影し、第２受光光学系が、被検眼角膜で反射され
た第２照明光束を受光して第２受光部に導き、第２受光
部が、第２受光光学系からの第２照明光束を受光し、演
算部が、第１受光部で得られた光束の傾き角に基づいて
被検眼の中心付近の角膜形状を求め、第２受光部からの
第２照明光束の受光位置に基づき被検眼の周辺部の角膜
形状を求めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、被検眼の角膜形
状を測定する眼科測定装置に関わり、特に被検眼の角膜
形状を広い範囲で、かつ重要な中心付近をより精密に測
定できる眼科測定装置に関するものである。
状を測定する眼科測定装置に関わり、特に被検眼の角膜
形状を広い範囲で、かつ重要な中心付近をより精密に測
定できる眼科測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の角膜形状測定装置は、指標を投影
し、その指標の結像位置を求め角膜形状を測定する装置
が知られている。
し、その指標の結像位置を求め角膜形状を測定する装置
が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本出願人は、角膜形状
測定を波面センサで行う技術を開発し、既に出願してい
るが、波面センサで被測定眼角膜を広い範囲で測定する
には、非常に大きな口径の測定光学系を必要とする問題
点がある。
測定を波面センサで行う技術を開発し、既に出願してい
るが、波面センサで被測定眼角膜を広い範囲で測定する
には、非常に大きな口径の測定光学系を必要とする問題
点がある。
【０００４】そこで本発明は、より重要な中心部を波面
センサにより精密に測定し、周辺部に関しては複数の同
心円状の光束を投影し、その反射光束を受光し、受光位
置から被検眼角膜形状を測定することのできる眼科測定
装置の提供を目的としている。
センサにより精密に測定し、周辺部に関しては複数の同
心円状の光束を投影し、その反射光束を受光し、受光位
置から被検眼角膜形状を測定することのできる眼科測定
装置の提供を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
案出されたもので、第１波長の光束を発する第１光源
と、該第１光源からの第１照明光束で被検眼角膜曲率中
心付近に集光する様に照明するための第１照明光学系
と、被検眼角膜から反射した前記第１照明光束を受光し
第１受光部に導くための第１受光光学系と、この反射光
束を少なくとも１７本のビームに変換する第１変換部材
と、該第１変換部材で変換された複数の光束を受光する
第１受光部と、第２波長の光束を発する第２光源と、第
２光源の第２照明光束で所定のパターンの指標を被検眼
角膜に投影する第２照明光学系と、被検眼角膜で反射さ
れた第２照明光束を受光し、第２受光部に導くための第
２受光光学系と、第２受光光学系からの第２照明光束を
受光する第２受光部と、第１受光部で得られた光束の傾
き角に基づいて被検眼の中心付近の角膜形状を求め、第
２受光部からの第２照明光束の受光位置に基づき被検眼
の周辺部の角膜形状を求める演算部とから構成されてい
る。
案出されたもので、第１波長の光束を発する第１光源
と、該第１光源からの第１照明光束で被検眼角膜曲率中
心付近に集光する様に照明するための第１照明光学系
と、被検眼角膜から反射した前記第１照明光束を受光し
第１受光部に導くための第１受光光学系と、この反射光
束を少なくとも１７本のビームに変換する第１変換部材
と、該第１変換部材で変換された複数の光束を受光する
第１受光部と、第２波長の光束を発する第２光源と、第
２光源の第２照明光束で所定のパターンの指標を被検眼
角膜に投影する第２照明光学系と、被検眼角膜で反射さ
れた第２照明光束を受光し、第２受光部に導くための第
２受光光学系と、第２受光光学系からの第２照明光束を
受光する第２受光部と、第１受光部で得られた光束の傾
き角に基づいて被検眼の中心付近の角膜形状を求め、第
２受光部からの第２照明光束の受光位置に基づき被検眼
の周辺部の角膜形状を求める演算部とから構成されてい
る。
【０００６】また本発明の第２照明光学系は、前記記所
定のパターンの指標として複数の同心輪帯からなるプラ
チドリングを投影する様に構成され、前記第２受光光学
系は、対物レンズを含み、その対物レンズの物側焦点位
置にテレセントリック絞りを配置する構成にすることも
できる。
定のパターンの指標として複数の同心輪帯からなるプラ
チドリングを投影する様に構成され、前記第２受光光学
系は、対物レンズを含み、その対物レンズの物側焦点位
置にテレセントリック絞りを配置する構成にすることも
できる。
【０００７】そして本発明は、第１受光光学系の受光す
る第１照明光束の被検眼角膜近傍での第１照明領域と、
前記第２受光光学系の受光する第２照明光束の被検眼角
膜近傍での第２照明領域とが、隣接しているか又は重な
り合っている様に構成することもできる。
る第１照明光束の被検眼角膜近傍での第１照明領域と、
前記第２受光光学系の受光する第２照明光束の被検眼角
膜近傍での第２照明領域とが、隣接しているか又は重な
り合っている様に構成することもできる。
【０００８】更に本発明は、前記第１波長及び前記第２
波長と異なる波長の第３波長の光束を発する第３光源
と、該第３光源からの光束で被検眼網膜上で微小な領域
を照明するための第３照明光学系と、被検眼網膜から反
射して戻ってくる光束を受光し受光部に導くための第３
受光光学系と、該反射光束を少なくとも１７本のビーム
に変換する第２変換部材と、該第２変換部材で変換され
た複数の光束を受光する第３受光部とを備え、前記演算
部が、第３受光部で得られた光束の傾き角に基づいて、
被検眼の光学特性を求める様に構成することもできる。
波長と異なる波長の第３波長の光束を発する第３光源
と、該第３光源からの光束で被検眼網膜上で微小な領域
を照明するための第３照明光学系と、被検眼網膜から反
射して戻ってくる光束を受光し受光部に導くための第３
受光光学系と、該反射光束を少なくとも１７本のビーム
に変換する第２変換部材と、該第２変換部材で変換され
た複数の光束を受光する第３受光部とを備え、前記演算
部が、第３受光部で得られた光束の傾き角に基づいて、
被検眼の光学特性を求める様に構成することもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以上の様に構成された本発明は、
第１光源が第１波長の光束を発し、第１照明光学系が、
第１光源からの第１照明光束で被検眼角膜曲率中心付近
に集光する様に照明し、第１受光光学系が、被検眼角膜
から反射した第１照明光束を受光し第１受光部に導き、
第１変換部材が、反射光束を少なくとも１７本のビーム
に変換し、第１受光部が、第１変換部材で変換された複
数の光束を受光し、第２光源が第２波長の光束を発し、
第２照明光学系が、第２光源の第２照明光束で所定のパ
ターンの指標を被検眼角膜に投影し、第２受光光学系
が、被検眼角膜で反射された第２照明光束を受光して第
２受光部に導き、第２受光部が、第２受光光学系からの
第２照明光束を受光し、演算部が、第１受光部で得られ
た光束の傾き角に基づいて被検眼の中心付近の角膜形状
を求め、第２受光部からの第２照明光束の受光位置に基
づき被検眼の周辺部の角膜形状を求める様になってい
る。
第１光源が第１波長の光束を発し、第１照明光学系が、
第１光源からの第１照明光束で被検眼角膜曲率中心付近
に集光する様に照明し、第１受光光学系が、被検眼角膜
から反射した第１照明光束を受光し第１受光部に導き、
第１変換部材が、反射光束を少なくとも１７本のビーム
に変換し、第１受光部が、第１変換部材で変換された複
数の光束を受光し、第２光源が第２波長の光束を発し、
第２照明光学系が、第２光源の第２照明光束で所定のパ
ターンの指標を被検眼角膜に投影し、第２受光光学系
が、被検眼角膜で反射された第２照明光束を受光して第
２受光部に導き、第２受光部が、第２受光光学系からの
第２照明光束を受光し、演算部が、第１受光部で得られ
た光束の傾き角に基づいて被検眼の中心付近の角膜形状
を求め、第２受光部からの第２照明光束の受光位置に基
づき被検眼の周辺部の角膜形状を求める様になってい
る。
【００１０】また本発明の第２照明光学系は、所定のパ
ターンの指標として複数の同心輪帯からなるプラチドリ
ングを投影する様になっており、第２受光光学系は、対
物レンズを含み、その対物レンズの物側焦点位置にテレ
セントリック絞りを配置する様にすることもできる。
ターンの指標として複数の同心輪帯からなるプラチドリ
ングを投影する様になっており、第２受光光学系は、対
物レンズを含み、その対物レンズの物側焦点位置にテレ
セントリック絞りを配置する様にすることもできる。
【００１１】そして本発明は、第１受光光学系の受光す
る第１照明光束の被検眼角膜近傍での第１照明領域と、
第２受光光学系の受光する第２照明光束の被検眼角膜近
傍での第２照明領域とが、隣接しているか又は重なり合
っている様にすることもできる。
る第１照明光束の被検眼角膜近傍での第１照明領域と、
第２受光光学系の受光する第２照明光束の被検眼角膜近
傍での第２照明領域とが、隣接しているか又は重なり合
っている様にすることもできる。
【００１２】更に本発明は、第３光源が、第１波長及び
第２波長と異なる波長の第３波長の光束を発し、第３照
明光学系が、第３光源からの光束で被検眼網膜上で微小
な領域を照明し、第３受光光学系が、被検眼網膜から反
射して戻ってくる光束を受光し受光部に導き、第２変換
部材が、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換
し、第３受光部が、第２変換部材で変換された複数の光
束を受光し、演算部が、第３受光部で得られた光束の傾
き角に基づいて、被検眼の光学特性を求めることもでき
る。
第２波長と異なる波長の第３波長の光束を発し、第３照
明光学系が、第３光源からの光束で被検眼網膜上で微小
な領域を照明し、第３受光光学系が、被検眼網膜から反
射して戻ってくる光束を受光し受光部に導き、第２変換
部材が、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換
し、第３受光部が、第２変換部材で変換された複数の光
束を受光し、演算部が、第３受光部で得られた光束の傾
き角に基づいて、被検眼の光学特性を求めることもでき
る。
【００１３】
【００１４】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。
る。
【００１５】［第１実施例］
【００１６】本発明の第１実施例である眼科装置１００
００は、図１及び図２に示す様に、第１波長の光束を発
する第１光源１１１０と、該第１光源１１１０からの第
１照明光束で被検眼角膜曲率中心付近に集光する様に照
明するための第１照明光学系１１００と、被検眼角膜か
ら反射した前記第１照明光束を受光し第１受光部１４０
０に導くための第１受光光学系１２００と、この反射光
束を少なくとも１７本のビームに変換する第１変換部材
１３００と、該第１変換部材１３００で変換された複数
の光束を受光する第１受光部１４００と、第２波長の光
束を発する第２光源２１１０と、第２光源２１１０の第
２照明光束で所定のパターンの指標を被検眼角膜に投影
する第２照明光学系２１００と、被検眼角膜で反射され
た第２照明光束を受光し、第２受光部２２１０に導くた
めの第２受光光学系２２００と、第２受光光学系２２０
０からの第２照明光束を受光する第２受光部２２１０
と、第１受光部１４００で得られた光束の傾き角に基づ
いて被検眼の中心付近の角膜形状を求め、第２受光部２
２１０からの第２照明光束の受光位置に基づき被検眼の
周辺部の角膜形状を求める演算部９１００とから構成さ
れている。
００は、図１及び図２に示す様に、第１波長の光束を発
する第１光源１１１０と、該第１光源１１１０からの第
１照明光束で被検眼角膜曲率中心付近に集光する様に照
明するための第１照明光学系１１００と、被検眼角膜か
ら反射した前記第１照明光束を受光し第１受光部１４０
０に導くための第１受光光学系１２００と、この反射光
束を少なくとも１７本のビームに変換する第１変換部材
１３００と、該第１変換部材１３００で変換された複数
の光束を受光する第１受光部１４００と、第２波長の光
束を発する第２光源２１１０と、第２光源２１１０の第
２照明光束で所定のパターンの指標を被検眼角膜に投影
する第２照明光学系２１００と、被検眼角膜で反射され
た第２照明光束を受光し、第２受光部２２１０に導くた
めの第２受光光学系２２００と、第２受光光学系２２０
０からの第２照明光束を受光する第２受光部２２１０
と、第１受光部１４００で得られた光束の傾き角に基づ
いて被検眼の中心付近の角膜形状を求め、第２受光部２
２１０からの第２照明光束の受光位置に基づき被検眼の
周辺部の角膜形状を求める演算部９１００とから構成さ
れている。
【００１７】第１照明光学系１１００は、第１光源１１
１０からの第１照明光束で被検眼角膜曲率中心付近に集
光するためのものである。第１照明光学系１１００は、
第１光源１１１０からの第１照明光束を、第１のビーム
スプリッタ１１２０で反射させ、被検眼角膜曲率中心付
近に集光させる様に構成されている。
１０からの第１照明光束で被検眼角膜曲率中心付近に集
光するためのものである。第１照明光学系１１００は、
第１光源１１１０からの第１照明光束を、第１のビーム
スプリッタ１１２０で反射させ、被検眼角膜曲率中心付
近に集光させる様に構成されている。
【００１８】第１光源１１１０は、空間コヒーレンスが
高く、時間コヒーレンスは高くないものが望ましい。本
第１実施例の光源１１１０には、ＳＬＤが採用されてお
り、輝度が高い点光源を得ることができる。
高く、時間コヒーレンスは高くないものが望ましい。本
第１実施例の光源１１１０には、ＳＬＤが採用されてお
り、輝度が高い点光源を得ることができる。
【００１９】また、本第１実施例の第１光源１１１０
は、ＳＬＤに限られるものではなく、レーザーの様に空
間、時間ともコヒーレンスが高いものでも、回転拡散板
などを挿入することにより、適度に時間コヒーレンスを
下げることで利用できる。
は、ＳＬＤに限られるものではなく、レーザーの様に空
間、時間ともコヒーレンスが高いものでも、回転拡散板
などを挿入することにより、適度に時間コヒーレンスを
下げることで利用できる。
【００２０】そして、ＳＬＤの様に、空間、時間ともコ
ヒーレンスが高くないものでも、光量さえ充分であれ
ば、ピンホール等を光路の光源の位置に挿入すること
で、使用可能になる。
ヒーレンスが高くないものでも、光量さえ充分であれ
ば、ピンホール等を光路の光源の位置に挿入すること
で、使用可能になる。
【００２１】本第１実施例の第１光源１１１０の第１波
長は、例えば７８０ｎｍを使用することができる。
長は、例えば７８０ｎｍを使用することができる。
【００２２】ここで、被検眼１０００は、角膜１０１０
と、虹彩１０２０と、網膜１０３０とを備えている。
と、虹彩１０２０と、網膜１０３０とを備えている。
【００２３】第１受光光学系１２００は、被検眼角膜１
０１０から反射した第１照明光束を受光し第１受光部１
４００に導くためのものである。第１受光光学系１２０
０は、対物レンズ１２１０と、リレーレンズ１２２０
と、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するた
めの第１変換部材１３００とから構成されている。
０１０から反射した第１照明光束を受光し第１受光部１
４００に導くためのものである。第１受光光学系１２０
０は、対物レンズ１２１０と、リレーレンズ１２２０
と、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するた
めの第１変換部材１３００とから構成されている。
【００２４】第１受光光学系１２００は、被検者の角膜
曲率半径に応じて光軸方向に移動可能としておけば、よ
り精密な測定が行える。また第１受光部１４００又は第
１変換部材１３００が、角膜１０１０と略共役となって
いる。
曲率半径に応じて光軸方向に移動可能としておけば、よ
り精密な測定が行える。また第１受光部１４００又は第
１変換部材１３００が、角膜１０１０と略共役となって
いる。
【００２５】そして図２に示す様に、演算部９１００
は、制御部９２００に接続されており、制御部９２００
の命令に基づき、光学特性等の演算を行う様に構成され
ている。
は、制御部９２００に接続されており、制御部９２００
の命令に基づき、光学特性等の演算を行う様に構成され
ている。
【００２６】制御部９２００は、演算部９１００を含む
全体の制御を司っている。更に、アライメント処理部９
３００は、アライメント処理を制御駆動する様に構成さ
れている。
全体の制御を司っている。更に、アライメント処理部９
３００は、アライメント処理を制御駆動する様に構成さ
れている。
【００２７】表示部９４００が、演算部９１００で求め
られた出力データを表示し、この表示部９４００は、演
算部９１００で求められた被検眼の光学特性の演算結果
及び角膜形状とを表示することもできる。
られた出力データを表示し、この表示部９４００は、演
算部９１００で求められた被検眼の光学特性の演算結果
及び角膜形状とを表示することもできる。
【００２８】第２照明光学系２１００は、第２光源２１
１０からの光束で所定のパターンの指標を被検眼角膜１
０１０に投影するためのものである。
１０からの光束で所定のパターンの指標を被検眼角膜１
０１０に投影するためのものである。
【００２９】第２光源２１１０は、第１光源１１１０に
よる第１波長と異なる第２波長を発する様になってい
る。本第１実施例の第２光源２１１０は、第２波長であ
る９４０ｎｍを発する様に構成されている。
よる第１波長と異なる第２波長を発する様になってい
る。本第１実施例の第２光源２１１０は、第２波長であ
る９４０ｎｍを発する様に構成されている。
【００３０】なお、第１光源と第２光源の波長は、絞部
材等により分離可能に構成すれば、同一の波長としても
構わない。
材等により分離可能に構成すれば、同一の波長としても
構わない。
【００３１】本第１実施例の第２光源２１１０には、Ｌ
ＥＤが採用されている。
ＥＤが採用されている。
【００３２】第２照明光学系２１００は、第２光源２１
１０と、プラチドリング２１２０とから構成されてい
る。
１０と、プラチドリング２１２０とから構成されてい
る。
【００３３】プラチドリング（ＰＬＡＣＩＤＯ’Ｓ Ｄ
ＩＳＣ）２１２０は、図３に示す様な、複数の同心輪帯
からなるパターンの指標を投影するためのものである。
なお、複数の同心輪帯からなるパターンの指標は、所定
のパターンの指標の１実施例である。
ＩＳＣ）２１２０は、図３に示す様な、複数の同心輪帯
からなるパターンの指標を投影するためのものである。
なお、複数の同心輪帯からなるパターンの指標は、所定
のパターンの指標の１実施例である。
【００３４】そして、後述するアライメントが完了した
後、複数の同心輪帯からなるパターンの指標を投影する
様に構成されている。
後、複数の同心輪帯からなるパターンの指標を投影する
様に構成されている。
【００３５】第２受光光学系２２００は、被検眼角膜１
０１０で反射された第２照明光束を受光し、第２受光部
２２１０に導くためのものである。
０１０で反射された第２照明光束を受光し、第２受光部
２２１０に導くためのものである。
【００３６】第２受光光学系２２００は、対物レンズ１
２１０と、第１のダイクロイックミラー６１００と、テ
レセントリック絞り２２２０と、リレーレンズ２２３０
とから構成されている。
２１０と、第１のダイクロイックミラー６１００と、テ
レセントリック絞り２２２０と、リレーレンズ２２３０
とから構成されている。
【００３７】また本第１実施例の第２受光光学系２２０
０では、対物レンズ１２１０を含み、その対物レンズ１
２１０の像側焦点位置にテレセントリック絞り２２２０
を配置する構成にすることもできる。
０では、対物レンズ１２１０を含み、その対物レンズ１
２１０の像側焦点位置にテレセントリック絞り２２２０
を配置する構成にすることもできる。
【００３８】第２受光光学系２２００は、被検眼角膜１
０１０から反射して戻ってくる光束を受光し第２受光部
２２１０に導くためのものであり、アライメントが完了
した時に、第２受光部２２１０が、角膜１０１０と略共
役となっている。
０１０から反射して戻ってくる光束を受光し第２受光部
２２１０に導くためのものであり、アライメントが完了
した時に、第２受光部２２１０が、角膜１０１０と略共
役となっている。
【００３９】次に、第２受光光学系２２００は、ＸＹア
ライメント機能も備えている。即ち、第２光源２１３０
と、リレーレンズ２２３０と、第２受光部２２１０とか
ら構成されている。
ライメント機能も備えている。即ち、第２光源２１３０
と、リレーレンズ２２３０と、第２受光部２２１０とか
ら構成されている。
【００４０】なお、本第１実施例の第２受光光学系２２
００には、アライメント用光源２１３０と第２のビーム
プリッタ２１４０とが備えられている。
００には、アライメント用光源２１３０と第２のビーム
プリッタ２１４０とが備えられている。
【００４１】第２受光光学系２２００は、アラインメン
トが調整された際に、被検眼角膜近傍１０１０に複数の
同心輪帯からなるパターンの指標を投影させるものであ
る。
トが調整された際に、被検眼角膜近傍１０１０に複数の
同心輪帯からなるパターンの指標を投影させるものであ
る。
【００４２】即ち、前眼部観察系（第２照明光学系２２
００）は、ＸＹアライメント光学系と、プラチド観察光
学系との２つの機能を有している。
００）は、ＸＹアライメント光学系と、プラチド観察光
学系との２つの機能を有している。
【００４３】そして、前眼部に最大直径９ｍｍのプラチ
ドリングを正確に投影する様になっている。また、第２
受光光学系２２００には、テレセントリック絞り２２２
０によりテレセン光学系となっており、Ｚ軸方向に微少
ずれても測定に影響を及ぼさない。
ドリングを正確に投影する様になっている。また、第２
受光光学系２２００には、テレセントリック絞り２２２
０によりテレセン光学系となっており、Ｚ軸方向に微少
ずれても測定に影響を及ぼさない。
【００４４】但し、対物レンズ２２３０から被検眼角膜
頂点までの距離は、正確でなければならず、そのために
Ｚ方向のアライメントには精度の高い光学系が使用され
ている。
頂点までの距離は、正確でなければならず、そのために
Ｚ方向のアライメントには精度の高い光学系が使用され
ている。
【００４５】本第１実施例の第２受光部２２１０は、２
次元のＣＣＤを採用しているが、何れの受光素子を採用
することができる。
次元のＣＣＤを採用しているが、何れの受光素子を採用
することができる。
【００４６】Ｚアライメント光学系５１００は、第４の
光源５１１０と、コリメータレンズ５１２０と、集光レ
ンズ５１３０と、１次元撮像素子５１４０とから構成さ
れている。
光源５１１０と、コリメータレンズ５１２０と、集光レ
ンズ５１３０と、１次元撮像素子５１４０とから構成さ
れている。
【００４７】Ｚアライメント光学系５１００は、アライ
ンメントが調整された際に、角膜頂点付近で反射された
点光源からの光束が、１次元撮像素子５１４０の所定位
置（例えば中央）に投影される。
ンメントが調整された際に、角膜頂点付近で反射された
点光源からの光束が、１次元撮像素子５１４０の所定位
置（例えば中央）に投影される。
【００４８】本第１実施例の１次元撮像素子５１４０
は、１次元のＰＳＤを採用しているが、何れの受光素子
を採用することができる。
は、１次元のＰＳＤを採用しているが、何れの受光素子
を採用することができる。
【００４９】Ｚアライメント光学系５１００は、第４の
光源５１１０からの光を平行光束で角膜１０１０を照明
する。そして正反射光を受光する位置に、照明光軸と受
光光軸を含む面に１次元撮像素子５１４０を配置してい
る。
光源５１１０からの光を平行光束で角膜１０１０を照明
する。そして正反射光を受光する位置に、照明光軸と受
光光軸を含む面に１次元撮像素子５１４０を配置してい
る。
【００５０】即ち、Ｚアライメント光学系５１００は、
所定の作動距離に位置した時に、平行光束が、角膜頂点
と略一致する様に配置されている。
所定の作動距離に位置した時に、平行光束が、角膜頂点
と略一致する様に配置されている。
【００５１】ここで図４に基づいて、ＸＹアライメント
光学系（第２照明光学系２１００）の動作を説明する。
Ｓ１（ステップ１、以下、Ｓ１と略する）では、アライ
メント光源２１３０を点灯させる。次にＳ２では、リレ
ーレンズ２２３０と対物レンズ１２１０とにより光を角
膜１０１０付近に集光させる。そしてＳ３では、第２受
光部２２１０により輝点の位置を観察する。そして手動
アラインメントの場合には、Ｓ４に進み、モニターに表
示し、自動アライメントの場合のは、Ｓ５に進み、制御
装置にデータを送出する。
光学系（第２照明光学系２１００）の動作を説明する。
Ｓ１（ステップ１、以下、Ｓ１と略する）では、アライ
メント光源２１３０を点灯させる。次にＳ２では、リレ
ーレンズ２２３０と対物レンズ１２１０とにより光を角
膜１０１０付近に集光させる。そしてＳ３では、第２受
光部２２１０により輝点の位置を観察する。そして手動
アラインメントの場合には、Ｓ４に進み、モニターに表
示し、自動アライメントの場合のは、Ｓ５に進み、制御
装置にデータを送出する。
【００５２】次に図５に基づいて、Ｚアライメント光学
系５１００の動作を説明する。Ｓ１では、第４の光源５
１１０を点灯させる。次にＳ２では、コリメータレンズ
５１２０により、平行光束を角膜頂点付近に照射する。
そしてＳ３では、虚像を形成し、Ｓ４で、集光レンズ５
１３０により、第４光源の像を１次元撮像素子５１４０
上に投影する。そしてＳ５では、１次元撮像素子５１４
０で光源像位置を測定する。更にＳ６では、測定された
光源像位置データを制御装置に送出する様になってい
る。
系５１００の動作を説明する。Ｓ１では、第４の光源５
１１０を点灯させる。次にＳ２では、コリメータレンズ
５１２０により、平行光束を角膜頂点付近に照射する。
そしてＳ３では、虚像を形成し、Ｓ４で、集光レンズ５
１３０により、第４光源の像を１次元撮像素子５１４０
上に投影する。そしてＳ５では、１次元撮像素子５１４
０で光源像位置を測定する。更にＳ６では、測定された
光源像位置データを制御装置に送出する様になってい
る。
【００５３】なお、図６に基づいて、レンズ配置を詳細
に説明する。
に説明する。
【００５４】ここで、受光系の移動レンズより被検者側
のレンズを対物レンズ群とすると、アライメントは、前
眼部の測定基準面（出射瞳、角膜表面）に、対物レンズ
群の前側焦点が一致する様に配置すればよいことにな
る。
のレンズを対物レンズ群とすると、アライメントは、前
眼部の測定基準面（出射瞳、角膜表面）に、対物レンズ
群の前側焦点が一致する様に配置すればよいことにな
る。
【００５５】測定光線が、対物レンズ群を通過した後、
光軸と交わる点（角膜形状測定時は、角膜曲率中心と略
共役な点であり、また光学特性測定時は、眼底と略共役
点となる）に移動レンズの前側焦点が来る様に、移動レ
ンズが移動する。これにより、受光素子には、常に略平
行光が入射され、測定基準面での測定領域を略一定とす
ることができる。
光軸と交わる点（角膜形状測定時は、角膜曲率中心と略
共役な点であり、また光学特性測定時は、眼底と略共役
点となる）に移動レンズの前側焦点が来る様に、移動レ
ンズが移動する。これにより、受光素子には、常に略平
行光が入射され、測定基準面での測定領域を略一定とす
ることができる。
【００５６】そして、光線の前眼部の測定基準面での正
確な位置は、光線の変換部材通過位置と、受光素子の受
光位置に基づいて、内挿又は外挿法により、移動レンズ
通過後の前眼部の測定基準面の共役点での光線座標を求
め、光学系の横倍率で割ることにより得ることができ
る。
確な位置は、光線の変換部材通過位置と、受光素子の受
光位置に基づいて、内挿又は外挿法により、移動レンズ
通過後の前眼部の測定基準面の共役点での光線座標を求
め、光学系の横倍率で割ることにより得ることができ
る。
【００５７】なお、図６（ａ）は、角膜形状の測定状態
であり、図６（ｂ）は、光学測定の状態、図６（ｃ）
は、正視の測定の状態、図６（ｄ）は、近視の測定の状
態を示すもので、測定基準面での測定領域を略一定とす
ることができる。
であり、図６（ｂ）は、光学測定の状態、図６（ｃ）
は、正視の測定の状態、図６（ｄ）は、近視の測定の状
態を示すもので、測定基準面での測定領域を略一定とす
ることができる。
【００５８】次に、第１変換部材１３００について説明
する。
する。
【００５９】第１受光光学系１２００に配置された第１
変換部材１３００は、反射光束を複数のビームに変換す
る波面変換部材である。本第１実施例の第１変換部材１
３００には、光軸と直交する面内に配置された複数のマ
イクロフレネルレンズが採用されている。
変換部材１３００は、反射光束を複数のビームに変換す
る波面変換部材である。本第１実施例の第１変換部材１
３００には、光軸と直交する面内に配置された複数のマ
イクロフレネルレンズが採用されている。
【００６０】ここでマイクロフレネルレンズについて詳
細に説明する。
細に説明する。
【００６１】マイクロフレネルレンズは波長ごとの高さ
ピッチの輪帯をもち、集光点に最適化されたブレーズを
持つ光学素子である。ここで利用することのできるマイ
クロフレネルレンズは、例えば、半導体微細加工技術を
応用した８レベルの光路長差をつけたもので、１次光の
み利用の場合９８%の集光効率を実現できる。
ピッチの輪帯をもち、集光点に最適化されたブレーズを
持つ光学素子である。ここで利用することのできるマイ
クロフレネルレンズは、例えば、半導体微細加工技術を
応用した８レベルの光路長差をつけたもので、１次光の
み利用の場合９８%の集光効率を実現できる。
【００６２】本第１実施例の第１変換部材１３００は、
反射光束を少なくとも１７以上のビームに変換する波面
変換部材から構成されている。
反射光束を少なくとも１７以上のビームに変換する波面
変換部材から構成されている。
【００６３】次に第１受光部１４００は、第１変換部材
１３００で変換された複数のビームを受光するためのも
のであり、本第１実施例では、ＣＣＤが採用されてい
る。このＣＣＤは、ＴＶ用などの一般的なものから測定
用の２０００＊２０００素子等、何れのタイプのものが
使用できる。
１３００で変換された複数のビームを受光するためのも
のであり、本第１実施例では、ＣＣＤが採用されてい
る。このＣＣＤは、ＴＶ用などの一般的なものから測定
用の２０００＊２０００素子等、何れのタイプのものが
使用できる。
【００６４】第１受光部１４００をＴＶ用のＣＣＤを使
用した場合には、解像度は劣るが、安価であり、通常、
後処理で利用するパーソナルコンピューターへの入力も
簡便である。この場合、ＣＣＤとそのドライバーからの
画像信号出力は、ＮＴＳＣ信号とし、パーソナルコンピ
ューターにＮＴＳＣ信号に適応した画像入力ボードを使
用することで簡単に実現することができる。
用した場合には、解像度は劣るが、安価であり、通常、
後処理で利用するパーソナルコンピューターへの入力も
簡便である。この場合、ＣＣＤとそのドライバーからの
画像信号出力は、ＮＴＳＣ信号とし、パーソナルコンピ
ューターにＮＴＳＣ信号に適応した画像入力ボードを使
用することで簡単に実現することができる。
【００６５】また、第１受光部１４００を測定用の２０
００＊２０００素子のＣＣＤを採用した場合、装置は高
価となるが、同様にアナログ信号を介してパーソナルコ
ンピューターに測定値を入力することができる。
００＊２０００素子のＣＣＤを採用した場合、装置は高
価となるが、同様にアナログ信号を介してパーソナルコ
ンピューターに測定値を入力することができる。
【００６６】なお、ＣＣＤからの測定信号を、デジタル
信号でパーソナルコンピューターに入力することも可能
である。
信号でパーソナルコンピューターに入力することも可能
である。
【００６７】そして第１受光部１４００は、被検眼虹彩
１０２０と第１変換部材１３００と略共役な関係を形成
している。
１０２０と第１変換部材１３００と略共役な関係を形成
している。
【００６８】また本発明の第１受光光学系１２００は、
第１変換部材１３００と被検眼虹彩１０２０とが、略共
役な関係を保ち、かつ、第１受光状態において、被検眼
眼底からの反射光束が、略平行光束で受光部に入射する
様に、又、第２受光状態において、被検眼角膜からの反
射光束が、略平行光束で受光部に入射する様に、調整す
るための調整手段を備えることもできる。
第１変換部材１３００と被検眼虹彩１０２０とが、略共
役な関係を保ち、かつ、第１受光状態において、被検眼
眼底からの反射光束が、略平行光束で受光部に入射する
様に、又、第２受光状態において、被検眼角膜からの反
射光束が、略平行光束で受光部に入射する様に、調整す
るための調整手段を備えることもできる。
【００６９】また、第１受光光学系１２００には、第１
のダイクロイックミラー６１００が挿入されており、第
１照明光学系１１００からの光を被検眼１０００に送光
し、反射光を透過させる様に構成されている。
のダイクロイックミラー６１００が挿入されており、第
１照明光学系１１００からの光を被検眼１０００に送光
し、反射光を透過させる様に構成されている。
【００７０】次に、第１受光部１４００で得られた光束
の傾き角に基づいて被検眼１０００の光学特性を求める
ための演算部９１００の動作原理について詳細に説明す
る。
の傾き角に基づいて被検眼１０００の光学特性を求める
ための演算部９１００の動作原理について詳細に説明す
る。
【００７１】ここで演算方法を詳細に説明する。
【００７２】「シャックハルトマンの場合」
【００７３】図７に示す様に第１変換部材１３００の座
標をＸ、Ｙとし、 第１受光部１４００の座標を ｘ、ｙ
とすれば、波面は極座標表示ま又は、直交座標表示によ
って、
標をＸ、Ｙとし、 第１受光部１４００の座標を ｘ、ｙ
とすれば、波面は極座標表示ま又は、直交座標表示によ
って、
【００７４】 Ｘ＝（Ｘ’／β） ・・・・・・第１式
【００７５】 Ｙ＝（Ｙ’／β） ・・・・・・第２式
【００７６】ここで、βは、光学系の横倍率である。
【００７７】光学系が無収差であれば、波面収差Ｗ
（Ｘ、Ｙ）とＷ’（Ｘ’、Ｙ’）の関係は、
（Ｘ、Ｙ）とＷ’（Ｘ’、Ｙ’）の関係は、
【００７８】 Ｗ（（（Ｘ’／β）、（Ｙ’／β））＝Ｗ’（Ｘ’、Ｙ’）
【００７９】 ・・・・・・第３式
【００８０】となる。
【００８１】ここで、適当な多項式を
【００８２】 ｆ（Ｘ、Ｙ、Ｚ・・・・・・；Ａ、Ｂ、Ｃ・・・・）
【００８３】とする。
【００８４】ここで、Ｘ、Ｙ、Ｚ・・・・・・は座標に
より決定される量であり、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・・はパラメ
ータである。
より決定される量であり、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・・はパラメ
ータである。
【００８５】次に、波面をこの多項式ｆで表すことを検
討する。即ち、最適なパラメータ（Ａ、Ｂ、Ｃ・・・
・）を演算することである。
討する。即ち、最適なパラメータ（Ａ、Ｂ、Ｃ・・・
・）を演算することである。
【００８６】ハルトマンの測定原理により、
【００８７】「数１」
【００８８】・・・・・第４式
【００８９】と表すことができる。
【００９０】実際には、データが傾き角となっているの
で、それぞれの波面の微分値を使用して計算する。即
ち、本発明では、測定するデータは光線の傾き角であ
り、この傾き角は、直接波面の位置座標による微分で求
めることができる。
で、それぞれの波面の微分値を使用して計算する。即
ち、本発明では、測定するデータは光線の傾き角であ
り、この傾き角は、直接波面の位置座標による微分で求
めることができる。
【００９１】更に、本波面センサーで測定される量は、
基準からの横収差量である。
基準からの横収差量である。
【００９２】図７で次の関係が近似的に成り立つことが
知られている。
知られている。
【００９３】ｌ（エル）は、第１変換部材１３００と第
１受光部１４００との距離である。
１受光部１４００との距離である。
【００９４】第１変換部材１３００の中心点がＸ、Ｙの
各素子においてｄｘ（Ｘ、Ｙ）、ｄｙ（Ｘ、Ｙ）を得
る。
各素子においてｄｘ（Ｘ、Ｙ）、ｄｙ（Ｘ、Ｙ）を得
る。
【００９５】ｄｘ、ｄｙは変換部材の１素子に対して、
第１受光部１４００上の予め定められた原点と、実際の
光線の交点のｘ、ｙ方向それぞれの距離である。
第１受光部１４００上の予め定められた原点と、実際の
光線の交点のｘ、ｙ方向それぞれの距離である。
【００９６】第１変換部材１３００の１素子に対応する
原点は、波面が一様に平であり、換言すれば、眼屈折率
特性が、球面成分と乱視成分とが共に０ディオプター
で、後に述べる不正乱視成分等の残差もない場合には、
変換された光束が測定できる第１受光部１４００上の点
となる。
原点は、波面が一様に平であり、換言すれば、眼屈折率
特性が、球面成分と乱視成分とが共に０ディオプター
で、後に述べる不正乱視成分等の残差もない場合には、
変換された光束が測定できる第１受光部１４００上の点
となる。
【００９７】ｄｘ、ｄｙは、光線の基準点からの偏差で
あり、
あり、
【００９８】 ｄｘ（Ｘi、Ｙj）＝ｘijーｘ0 ij ・・・・・・第５式
【００９９】 ｄｙ（Ｘi、Ｙj）＝ｙijーｙ0 ij ・・・・・・第６式
【０１００】ここに、多項式ｆを代入すると、（測定デ
ータ数）＊２ の式が得られ、最小自乗法により、必要
なパラメータを求めることができる。
ータ数）＊２ の式が得られ、最小自乗法により、必要
なパラメータを求めることができる。
【０１０１】なお、ｆを微分した式を用いるため、ｆの
定数項を求めることはできないが、本発明では、必要な
パラメータを求めれば足りる。
定数項を求めることはできないが、本発明では、必要な
パラメータを求めれば足りる。
【０１０２】また、具体的な関数として、幾何光学収差
とよく対応した直交関数であるＺｅｒｎｉｋｅの多項式
を使用することもできる。
とよく対応した直交関数であるＺｅｒｎｉｋｅの多項式
を使用することもできる。
【０１０３】Ｚｅｒｎｉｋｅの多項式の一般項は、
【０１０４】「数２」
【０１０５】・・・・・第７式
【０１０６】で表すことができる。
【０１０７】ここで、Ｚｅｒｎｉｋｅの多項式を具体的
に示せば、
に示せば、
【０１０８】Ｚ00＝１ Ｚ10＝ｘ Ｚ11＝ｙ Ｚ20＝２ｘｙ Ｚ21＝−１＋２ｙ2＋２ｘ2 Ｚ22＝ｙ2−ｘ2 Ｚ30＝３ｘｙ2−ｘ3 Ｚ31＝−２ｘ＋３ｘｙ2＋３ｘ3 Ｚ32＝−２ｙ＋３ｙ3＋３ｘ2ｙ Ｚ33＝ｙ3−３ｘ2ｙ Ｚ40＝４ｙ3ｘ＋４ｘ3ｙ Ｚ41＝−６ｘｙ＋８ｙ3ｘ＋８ｘ3ｙ Ｚ42＝１−６ｙ2−６ｘ2＋６ｙ4＋１２ｘ2ｙ2＋６ｘ4 Ｚ43＝−３ｙ2＋３ｘ2＋４ｙ4−４ｘ4 Ｚ44＝ｙ4−６ｘ2ｙ2＋ｘ4
【０１０９】これらを４次でまとめれば、（最低Ｘ、Ｙ
方向に４点づつの１６点＋１点）１７点以上のサンプル
点が必要となる。
方向に４点づつの１６点＋１点）１７点以上のサンプル
点が必要となる。
【０１１０】ここで、具体的な演算方法を図８に基づい
て説明する。Ｓ１では、第１受光部１４００からのデー
タに基づき、サンプリングデータを得る。次にＳ２で
は、ＤＥＦＯＣＵＳ成分と傾斜成分を最小自乗法から求
め、Ｓ３では、サンプリングデータから、ＤＥＦＯＣＵ
Ｓ成分と傾斜成分を引く、更にＳ４では、Ｄと移動レン
ズの位置から、基準の曲率を求める。そしてＳ５では、
最小自乗法によりＡを求める。そしてＳ６では、角膜形
状を測定しているか否かを判断し、測定している場合に
はＳ７に進み、反射が２回あるのでｆの値を１／２と
し、Ｓ８では、マッピング等を実行する。
て説明する。Ｓ１では、第１受光部１４００からのデー
タに基づき、サンプリングデータを得る。次にＳ２で
は、ＤＥＦＯＣＵＳ成分と傾斜成分を最小自乗法から求
め、Ｓ３では、サンプリングデータから、ＤＥＦＯＣＵ
Ｓ成分と傾斜成分を引く、更にＳ４では、Ｄと移動レン
ズの位置から、基準の曲率を求める。そしてＳ５では、
最小自乗法によりＡを求める。そしてＳ６では、角膜形
状を測定しているか否かを判断し、測定している場合に
はＳ７に進み、反射が２回あるのでｆの値を１／２と
し、Ｓ８では、マッピング等を実行する。
【０１１１】更にＳ６で、角膜形状を測定していないと
判断した場合には、Ｓ８に進み、マッピング等を実行す
る。
判断した場合には、Ｓ８に進み、マッピング等を実行す
る。
【０１１２】「プラチドリングによる方法」
【０１１３】ここで図９に基づいて、プラチドリング２
１２０による面形状の演算を説明する。
１２０による面形状の演算を説明する。
【０１１４】Ｓ１で、第２受光光学系２２００で、被検
眼角膜１０１０によるプラチドリング２１２０の像が形
成される。次にＳ２では、１番内側のプラチドリングの
中心を決定する。
眼角膜１０１０によるプラチドリング２１２０の像が形
成される。次にＳ２では、１番内側のプラチドリングの
中心を決定する。
【０１１５】そしてＳ３では、何れかのプラチドリング
の高さｈ’を測定する。ここで図１０に基づいて、幾何
学的関係を求めれば、
の高さｈ’を測定する。ここで図１０に基づいて、幾何
学的関係を求めれば、
【０１１６】（ｈ’／ｈ）＝（Ｓ’／Ｓ）＝ｍ
【０１１７】となる。ここで、ｍは倍率であり、Ｓ’は
角膜頂点からプラチドリング２１２０までに距離であ
り、Ｓは、角膜頂点からプラチドリング像までの距離で
ある。
角膜頂点からプラチドリング２１２０までに距離であ
り、Ｓは、角膜頂点からプラチドリング像までの距離で
ある。
【０１１８】更に、
【０１１９】ｍ＝ー（Ｒ／２Ｓ）
【０１２０】そして、
【０１２１】（１／Ｓ）＋（１／Ｓ’）＝ー（２／Ｒ）
【０１２２】であるから、
【０１２３】Ｒ＝ー２（ＳＳ’／（Ｓ＋Ｓ’））
【０１２４】となる。
【０１２５】従ってＳ４では、ＳとＳ’を利用して曲率
半径Ｒを演算する。
半径Ｒを演算する。
【０１２６】次にＳ５では、ｙi／Ｒ（i）を演算して、
面の傾斜を演算する。ここで、ｉは、１〜Ｎであり、本
第１実施例では例えば、Ｎ＝１０とすることができる。
Ｎは、プラチドリングの輪帯本数の２倍になる。
面の傾斜を演算する。ここで、ｉは、１〜Ｎであり、本
第１実施例では例えば、Ｎ＝１０とすることができる。
Ｎは、プラチドリングの輪帯本数の２倍になる。
【０１２７】Ｓ６では、ｉ＝を１からＮまで全て演算し
たか判断し、Ｎまで演算していない場合には、Ｓ３に戻
り演算を繰り返し、Ｎ（本第１実施例ではＮ＝１０）ま
で演算が完了した場合には、Ｓ７に進む。Ｓ７では、Ｓ
５で演算された傾斜（ｙi／Ｒ（i））を積分して面形状
を演算する。そしてＳ８では、面形状の演算を全体に行
い、全体の演算が完了した場合には、Ｓ９に進んで結果
を出力する。
たか判断し、Ｎまで演算していない場合には、Ｓ３に戻
り演算を繰り返し、Ｎ（本第１実施例ではＮ＝１０）ま
で演算が完了した場合には、Ｓ７に進む。Ｓ７では、Ｓ
５で演算された傾斜（ｙi／Ｒ（i））を積分して面形状
を演算する。そしてＳ８では、面形状の演算を全体に行
い、全体の演算が完了した場合には、Ｓ９に進んで結果
を出力する。
【０１２８】「具体的な演算方法」
【０１２９】次に、本第１実施例の具体的な測定方法を
説明する。
説明する。
【０１３０】まず、図９に示される様に、眼の測定範囲
を円とし、最内部の円を円１、中間の円を円２、最外部
の円を円３とする。本第１実施例では、円１の直径は
２.９ｍｍ、円２の直径は３.０ｍｍ、円３の直径は９.
０ｍｍである。
を円とし、最内部の円を円１、中間の円を円２、最外部
の円を円３とする。本第１実施例では、円１の直径は
２.９ｍｍ、円２の直径は３.０ｍｍ、円３の直径は９.
０ｍｍである。
【０１３１】本第１実施例では、円２の内側を、第１変
換部材１３００を利用した第１受光光学系１２００で計
測演算（第１照明領域で計測）し、円１の外側と円３の
内側の間をプラチドリング２１２０を利用した第２受光
光学系２２００で計測演算（第２照明領域）する様に構
成されている。従って、円１の外側と円２の内側の間
は、両方の計測演算が重なっている。
換部材１３００を利用した第１受光光学系１２００で計
測演算（第１照明領域で計測）し、円１の外側と円３の
内側の間をプラチドリング２１２０を利用した第２受光
光学系２２００で計測演算（第２照明領域）する様に構
成されている。従って、円１の外側と円２の内側の間
は、両方の計測演算が重なっている。
【０１３２】即ち本第１実施例は、第１受光光学系１２
００の受光する第１照明光束の被検眼角膜近傍１０１０
での第１照明領域と、第２受光光学系２２００の受光す
る第２照明光束の被検眼角膜近傍１０１０での第２照明
領域とが、隣接しているか又は重なり合っている様に構
成することもできる。
００の受光する第１照明光束の被検眼角膜近傍１０１０
での第１照明領域と、第２受光光学系２２００の受光す
る第２照明光束の被検眼角膜近傍１０１０での第２照明
領域とが、隣接しているか又は重なり合っている様に構
成することもできる。
【０１３３】［第２実施例］
【０１３４】本発明の第２実施例である眼科装置２００
００は、角膜形状を第１実施例と同様に、第１変換部材
１３００を利用した第１受光光学系１２００で計測演算
し、円１の外側と円３の内側の間をプラチドリング２１
２０を利用した第２受光光学系２２００で計測演算する
様になっており、屈折測定を新たな光学系を用いて計測
するものである。
００は、角膜形状を第１実施例と同様に、第１変換部材
１３００を利用した第１受光光学系１２００で計測演算
し、円１の外側と円３の内側の間をプラチドリング２１
２０を利用した第２受光光学系２２００で計測演算する
様になっており、屈折測定を新たな光学系を用いて計測
するものである。
【０１３５】第２実施例である眼特性測定装置２０００
０は、図１２に示す様に、第１波長の光束を発する第１
光源１１１０と、該第１光源１１１０からの第１照明光
束で被検眼角膜曲率中心付近に集光する様に照明するた
めの第１照明光学系１１００と、被検眼角膜から反射し
た前記第１照明光束を受光し第１受光部１４００に導く
ための第１受光光学系１２００と、この反射光束を少な
くとも１７本のビームに変換する第１変換部材１３００
と、該第１変換部材１３００で変換された複数の光束を
受光する第１受光部１４００と、第２波長の光束を発す
る第２光源２１１０と、第２光源２１１０の第２照明光
束で所定のパターンの指標を被検眼角膜に投影する第２
照明光学系２１００と、被検眼角膜で反射された第２照
明光束を受光し、第２受光部２２１０に導くための第２
受光光学系２２００と、第２受光光学系２２００からの
第２照明光束を受光する第２受光部２２１０と、前記第
１波長及び前記第２波長と異なる波長の第３波長の光束
を発する第３光源３１１０と、該第３光源３１１０から
の光束で被検眼網膜上で微小な領域を照明するための第
３照明光学系３１００と、被検眼網膜から反射して戻っ
てくる光束を受光し第３受光部３２１０に導くための第
３受光光学系３２００と、該反射光束を少なくとも１７
本のビームに変換する第２変換部材３３００と、該第２
変換部材３４００で変換された複数の光束を受光する第
３受光部３４００とを備え、第１受光部１４００で得ら
れた光束の傾き角に基づいて被検眼の中心付近の角膜形
状を求め、第２受光部２２１０からの第２照明光束の受
光位置に基づき被検眼の周辺部の角膜形状を求め、第３
受光部３４００で得られた光束の傾き角に基づいて、被
検眼の光学特性を求める演算部９１００とから構成され
ている。
０は、図１２に示す様に、第１波長の光束を発する第１
光源１１１０と、該第１光源１１１０からの第１照明光
束で被検眼角膜曲率中心付近に集光する様に照明するた
めの第１照明光学系１１００と、被検眼角膜から反射し
た前記第１照明光束を受光し第１受光部１４００に導く
ための第１受光光学系１２００と、この反射光束を少な
くとも１７本のビームに変換する第１変換部材１３００
と、該第１変換部材１３００で変換された複数の光束を
受光する第１受光部１４００と、第２波長の光束を発す
る第２光源２１１０と、第２光源２１１０の第２照明光
束で所定のパターンの指標を被検眼角膜に投影する第２
照明光学系２１００と、被検眼角膜で反射された第２照
明光束を受光し、第２受光部２２１０に導くための第２
受光光学系２２００と、第２受光光学系２２００からの
第２照明光束を受光する第２受光部２２１０と、前記第
１波長及び前記第２波長と異なる波長の第３波長の光束
を発する第３光源３１１０と、該第３光源３１１０から
の光束で被検眼網膜上で微小な領域を照明するための第
３照明光学系３１００と、被検眼網膜から反射して戻っ
てくる光束を受光し第３受光部３２１０に導くための第
３受光光学系３２００と、該反射光束を少なくとも１７
本のビームに変換する第２変換部材３３００と、該第２
変換部材３４００で変換された複数の光束を受光する第
３受光部３４００とを備え、第１受光部１４００で得ら
れた光束の傾き角に基づいて被検眼の中心付近の角膜形
状を求め、第２受光部２２１０からの第２照明光束の受
光位置に基づき被検眼の周辺部の角膜形状を求め、第３
受光部３４００で得られた光束の傾き角に基づいて、被
検眼の光学特性を求める演算部９１００とから構成され
ている。
【０１３６】ここで本第２実施例の第１照明光学系１１
００と第１受光光学系１２００と第２照明光学系２１０
０と第２受光光学系２２００とは、第１実施例と同様で
あるから説明を省略し、第３照明光学系３１００と第３
受光光学系３２００とを説明する。
００と第１受光光学系１２００と第２照明光学系２１０
０と第２受光光学系２２００とは、第１実施例と同様で
あるから説明を省略し、第３照明光学系３１００と第３
受光光学系３２００とを説明する。
【０１３７】第３照明光学系３１００は、第１波長及び
第２波長と異なる波長の第３波長の光束を発する第３光
源３１１０からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を照
明するためのものである。
第２波長と異なる波長の第３波長の光束を発する第３光
源３１１０からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を照
明するためのものである。
【０１３８】第３照明光学系３１００は、第１の集光レ
ンズ３１２０と、光束遮蔽部材３１３０と、第２の集光
レンズ３１４０と第２のダイクロイックミラー６２００
とから構成されている。
ンズ３１２０と、光束遮蔽部材３１３０と、第２の集光
レンズ３１４０と第２のダイクロイックミラー６２００
とから構成されている。
【０１３９】第３照明光学系３１００は、被検者の屈折
力に応じて光軸方向に移動可能に構成されており、被検
者の眼底に集光する様に構成されている。なお、本第３
実施例では、−２５ディオプターから＋２５ディオプタ
ー程度の範囲で移動可能に構成されている。
力に応じて光軸方向に移動可能に構成されており、被検
者の眼底に集光する様に構成されている。なお、本第３
実施例では、−２５ディオプターから＋２５ディオプタ
ー程度の範囲で移動可能に構成されている。
【０１４０】第３光源１１１０は、空間コヒーレンスが
高く、時間コヒーレンスは高くないものが望ましい。本
第３実施例の光源３１１０には、ＳＬＤが採用されてお
り、輝度が高い点光源を得ることができる。
高く、時間コヒーレンスは高くないものが望ましい。本
第３実施例の光源３１１０には、ＳＬＤが採用されてお
り、輝度が高い点光源を得ることができる。
【０１４１】本第３実施例の第３光源１１１０の第１波
長は、赤外域の波長、例えば８４０ｎｍを使用すること
ができる。
長は、赤外域の波長、例えば８４０ｎｍを使用すること
ができる。
【０１４２】光束遮蔽部材３１３０は、被検眼の瞳周辺
付近を通して照明する第１Ａ照明状態と、被検眼の瞳中
心付近を通して照明する第１Ｂ照明状態とを形成するた
めのものである。
付近を通して照明する第１Ａ照明状態と、被検眼の瞳中
心付近を通して照明する第１Ｂ照明状態とを形成するた
めのものである。
【０１４３】この光束遮蔽部材３１３０は、中心付近に
開口のある第１絞り（第１Ｂ照明状態用）と、周辺部付
近に開口のある第２絞り（第１Ａ照明状態用）とからな
る可変絞りで構成することもできる。
開口のある第１絞り（第１Ｂ照明状態用）と、周辺部付
近に開口のある第２絞り（第１Ａ照明状態用）とからな
る可変絞りで構成することもできる。
【０１４４】屈折測定は、第３照明光学系３１００部分
で、その時に遮光されている部分で行うことにより、角
膜反射の影響を受けることを防止することができる。
で、その時に遮光されている部分で行うことにより、角
膜反射の影響を受けることを防止することができる。
【０１４５】即ち、可変絞りの第１絞りが、光路内に挿
入されている時には、中央の遮光部で遮光されている範
囲の測定が行われ、可変絞りの第２絞りが光路内に挿入
されている時には、中央の開口部の周りの範囲で測定が
行われる。
入されている時には、中央の遮光部で遮光されている範
囲の測定が行われ、可変絞りの第２絞りが光路内に挿入
されている時には、中央の開口部の周りの範囲で測定が
行われる。
【０１４６】また光束遮蔽部材３１３０は、中心部付近
に開口を形成させる第１Ａ照明状態と、周辺部付近に開
口を形成させる第１Ｂ照明状態とを形成するための液晶
で構成することも可能である。
に開口を形成させる第１Ａ照明状態と、周辺部付近に開
口を形成させる第１Ｂ照明状態とを形成するための液晶
で構成することも可能である。
【０１４７】従って、第３照明光学系３１００の光束遮
蔽部材３１３０は、被検眼１０００の瞳と略共役付近
に、被検眼１０００の瞳中心付近を通して照明する第１
Ａ照明状態と、被検眼１０００の瞳周辺付近を通して照
明する第１Ｂ照明状態とを形成することができる。
蔽部材３１３０は、被検眼１０００の瞳と略共役付近
に、被検眼１０００の瞳中心付近を通して照明する第１
Ａ照明状態と、被検眼１０００の瞳周辺付近を通して照
明する第１Ｂ照明状態とを形成することができる。
【０１４８】第３受光光学系３２００は、被検眼網膜か
ら反射して戻ってくる光束を受光し受光部に導くための
ものである。第３受光光学系３２００は、リレーレンズ
３２１０と、反射光束を少なくとも１７本のビームに変
換するための第２変換部材３３００とから構成されてい
る。
ら反射して戻ってくる光束を受光し受光部に導くための
ものである。第３受光光学系３２００は、リレーレンズ
３２１０と、反射光束を少なくとも１７本のビームに変
換するための第２変換部材３３００とから構成されてい
る。
【０１４９】第３照明光学系３１００と第３受光光学系
３２００とは、第３光源３１１０からの光束が集光する
点で反射されたとして、その反射光による第３受光部３
４００での信号ピークが最大となる関係を維持して、連
動して移動し、第３受光部３４００での信号ピークが強
くなる方向に移動し、強度が最大となる位置で停止する
様に構成されている。その結果、第３光源３１１０から
の光束が、網膜上で集光することとなる。
３２００とは、第３光源３１１０からの光束が集光する
点で反射されたとして、その反射光による第３受光部３
４００での信号ピークが最大となる関係を維持して、連
動して移動し、第３受光部３４００での信号ピークが強
くなる方向に移動し、強度が最大となる位置で停止する
様に構成されている。その結果、第３光源３１１０から
の光束が、網膜上で集光することとなる。
【０１５０】第３受光光学系３２００の第２変換部材３
３００は、第３照明光学系３１００の光束遮蔽部材３１
３０と共役の位置にある。そして、互いに虹彩１２００
と共役となっている。
３００は、第３照明光学系３１００の光束遮蔽部材３１
３０と共役の位置にある。そして、互いに虹彩１２００
と共役となっている。
【０１５１】第３受光光学系３２００は、被検者の屈折
力に応じて光軸方向に移動可能となっており、第３受光
部３４００又は第２変換部材３３００が、角膜１０１０
と略共役となっている。
力に応じて光軸方向に移動可能となっており、第３受光
部３４００又は第２変換部材３３００が、角膜１０１０
と略共役となっている。
【０１５２】そして図２に示す様に、演算部９１００
は、制御部９２００に接続されており、制御部９２００
の命令に基づき、光学特性等の演算を行う様に構成され
ている。
は、制御部９２００に接続されており、制御部９２００
の命令に基づき、光学特性等の演算を行う様に構成され
ている。
【０１５３】制御部９２００は、演算部９１００を含む
全体の制御を司っている。更に、アライメント処理部９
３００は、アライメント処理を制御駆動する様に構成さ
れている。
全体の制御を司っている。更に、アライメント処理部９
３００は、アライメント処理を制御駆動する様に構成さ
れている。
【０１５４】表示部９４００が、演算部９１００で求め
られた出力データを表示し、この表示部９４００は、演
算部９１００で求められた被検眼の光学特性の演算結果
及び角膜形状とを表示することもできる。
られた出力データを表示し、この表示部９４００は、演
算部９１００で求められた被検眼の光学特性の演算結果
及び角膜形状とを表示することもできる。
【０１５５】更に本発明の演算部９１００は、角膜形状
から予想される被検眼の光学特性を演算し、この予想光
学特性と、第３受光部３４００の出力に基づいて求めた
光学特性との比較を行い、角膜形状以外の要因による光
学特性の異常を判断することもできる。この光学特性の
演算は、光線追跡によるか、より簡単な近似を使った計
算を利用できる。なお、網膜上の２次点光源の位置は、
そのときの屈折特性測定のＳ値からモデル的な値を利用
することができる。
から予想される被検眼の光学特性を演算し、この予想光
学特性と、第３受光部３４００の出力に基づいて求めた
光学特性との比較を行い、角膜形状以外の要因による光
学特性の異常を判断することもできる。この光学特性の
演算は、光線追跡によるか、より簡単な近似を使った計
算を利用できる。なお、網膜上の２次点光源の位置は、
そのときの屈折特性測定のＳ値からモデル的な値を利用
することができる。
【０１５６】なお、各電気的構成との接続関係は、図３
の様になる。
の様になる。
【０１５７】固視標光学系３５００は、固視標結像レン
ズ３５１０と、固視標３５２０とから構成されている。
ズ３５１０と、固視標３５２０とから構成されている。
【０１５８】第３照明光学系３１００からの光束と、固
視標光学系３５００からの光束は、第３のダイクロイッ
クミラー３５３０で同軸とされている。
視標光学系３５００からの光束は、第３のダイクロイッ
クミラー３５３０で同軸とされている。
【０１５９】固視標光学系３５００は、パターンを見せ
て被検者を、雲霧、所定の点に固定、等、調整すること
ができる。また、固視標光学系３５００は、被検者の屈
折力に応じて光軸方向に移動可能に構成されている。
て被検者を、雲霧、所定の点に固定、等、調整すること
ができる。また、固視標光学系３５００は、被検者の屈
折力に応じて光軸方向に移動可能に構成されている。
【０１６０】なお、本第２実施例の第１の照射光学系１
１００と第１受光光学系１２００とには、第３のダイク
ロイックミラーが挿入されており、９０度偏向される様
に構成されている。
１００と第１受光光学系１２００とには、第３のダイク
ロイックミラーが挿入されており、９０度偏向される様
に構成されている。
【０１６１】なお、その他の構成、作用、動作等は、第
１実施例と同様であるから説明を省略する。
１実施例と同様であるから説明を省略する。
【０１６２】
【効果】以上の様に構成された本発明は、第１波長の光
束を発する第１光源と、該第１光源からの第１照明光束
で被検眼角膜曲率中心付近に集光する様に照明するため
の第１照明光学系と、被検眼角膜から反射した前記第１
照明光束を受光し第１受光部に導くための第１受光光学
系と、この反射光束を少なくとも１７本のビームに変換
する第１変換部材と、該第１変換部材で変換された複数
の光束を受光する第１受光部と、第２波長の光束を発す
る第２光源と、第２光源の第２照明光束で所定のパター
ンの指標を被検眼角膜に投影する第２照明光学系と、被
検眼角膜で反射された第２照明光束を受光し、第２受光
部に導くための第２受光光学系と、第２受光光学系から
の第２照明光束を受光する第２受光部と、第１受光部で
得られた光束の傾き角に基づいて被検眼の中心付近の角
膜形状を求め、第２受光部からの第２照明光束の受光位
置に基づき被検眼の周辺部の角膜形状を求める演算部と
から構成されているので、対物系が小型化でき、コンパ
クトな眼科装置を提供することができるという卓越した
効果がある。
束を発する第１光源と、該第１光源からの第１照明光束
で被検眼角膜曲率中心付近に集光する様に照明するため
の第１照明光学系と、被検眼角膜から反射した前記第１
照明光束を受光し第１受光部に導くための第１受光光学
系と、この反射光束を少なくとも１７本のビームに変換
する第１変換部材と、該第１変換部材で変換された複数
の光束を受光する第１受光部と、第２波長の光束を発す
る第２光源と、第２光源の第２照明光束で所定のパター
ンの指標を被検眼角膜に投影する第２照明光学系と、被
検眼角膜で反射された第２照明光束を受光し、第２受光
部に導くための第２受光光学系と、第２受光光学系から
の第２照明光束を受光する第２受光部と、第１受光部で
得られた光束の傾き角に基づいて被検眼の中心付近の角
膜形状を求め、第２受光部からの第２照明光束の受光位
置に基づき被検眼の周辺部の角膜形状を求める演算部と
から構成されているので、対物系が小型化でき、コンパ
クトな眼科装置を提供することができるという卓越した
効果がある。
【０１６３】
【図１】本発明の第１実施例の眼科装置１００００の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】第１実施例の眼科装置１００００の電気的構成
を説明する図である。
を説明する図である。
【図３】プラチドリングを説明する図である。
【図４】ＸＹアライメントを説明する図である。
【図５】Ｚアライメントを説明する図である。
【図６】アライメントを説明する図である。
【図７】原理を説明する図である。
【図８】原理を説明する図である。
【図９】プラチドリングを使用した面形状の測定を説明
する図である。
する図である。
【図１０】測定原理を説明する図である。
【図１１】測定領域を説明する図である。
【図１２】第２実施例の眼科装置１００００の構成を示
す図である。
す図である。
【図１３】第２実施例の電気的構成を説明する図であ
る。
る。
１００００ 第１実施例の眼科装置 ２００００ 第２実施例の眼科装置 １０００ 被検眼 １０１０ 角膜 １０２０ 虹彩 １０３０ 網膜 １１００ 第１照明光学系 １１１０ 第１光源 １２００ 第１受光光学系 １３００ 第１変換部材 １４００ 第１受光部 ２１００ 第２照明光学系 ２１１０ 第２光源 ２１２０ プラチドリング ２１３０ アライメント光源 ２２００ 第２受光光学系 ２２１０ 第２受光部 ３１００ 第３照明光学系 ３１１０ 第３光源 ３１２０ 第１の集光レンズ ３１３０ 光束遮蔽部材 ３１４０ 第２の集光レンズ ３２００ 第３受光光学系 ３２１０ 第３受光部 ３４００ 第２変換部材 ３５００ 固視標光学系 ３５１０ 固視標結像レンズ ３５２０ 固視標 ５１００ Ｚアライメント光学系 ５１１０ 第４の光源 ５１２０ コリメータレンズ ５１３０ 集光レンズ ５１４０ １次元撮像素子 ９１００ 演算部 ９２００ 制御部 ９３００ アライメント処理部
【数１】
【数２】
Claims (4)
- 【請求項１】 第１波長の光束を発する第１光源と、該
第１光源からの第１照明光束で被検眼角膜曲率中心付近
に集光する様に照明するための第１照明光学系と、被検
眼角膜から反射した前記第１照明光束を受光し第１受光
部に導くための第１受光光学系と、この反射光束を少な
くとも１７本のビームに変換する第１変換部材と、該第
１変換部材で変換された複数の光束を受光する第１受光
部と、第２波長の光束を発する第２光源と、第２光源の
第２照明光束で所定のパターンの指標を被検眼角膜に投
影する第２照明光学系と、被検眼角膜で反射された第２
照明光束を受光し、第２受光部に導くための第２受光光
学系と、第２受光光学系からの第２照明光束を受光する
第２受光部と、第１受光部で得られた光束の傾き角に基
づいて被検眼の中心付近の角膜形状を求め、第２受光部
からの第２照明光束の受光位置に基づき被検眼の周辺部
の角膜形状を求める演算部とから構成される眼科測定装
置。 - 【請求項２】 前記第２照明光学系は、前記記所定のパ
ターンの指標として複数の同心輪帯からなるプラチドリ
ングを投影する様に構成され、前記第２受光光学系は、
対物レンズを含み、その対物レンズの物側焦点位置にテ
レセントリック絞りを配置している請求項１記載の眼科
測定装置。 - 【請求項３】 前記第１受光光学系の受光する第１照明
光束の被検眼角膜近傍での第１照明領域と、前記第２受
光光学系の受光する第２照明光束の被検眼角膜近傍での
第２照明領域とが、隣接しているか又は重なり合ってい
る様に構成されている請求項１又は２記載の眼科測定装
置。 - 【請求項４】 更に、前記第１波長及び前記第２波長と
異なる波長の第３波長の光束を発する第３光源と、該第
３光源からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を照明す
るための第３照明光学系と、被検眼網膜から反射して戻
ってくる光束を受光し受光部に導くための第３受光光学
系と、該反射光束を少なくとも１７本のビームに変換す
る第２変換部材と、該第２変換部材で変換された複数の
光束を受光する第３受光部とを備え、前記演算部が、第
３受光部で得られた光束の傾き角に基づいて、被検眼の
光学特性を求める様に構成されている請求項１〜３の何
れか１つに記載の眼科測定装置。
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