JPS5873335A - 角膜形状測定装置 - Google Patents
角膜形状測定装置Info
- Publication number
- JPS5873335A JPS5873335A JP56171246A JP17124681A JPS5873335A JP S5873335 A JPS5873335 A JP S5873335A JP 56171246 A JP56171246 A JP 56171246A JP 17124681 A JP17124681 A JP 17124681A JP S5873335 A JPS5873335 A JP S5873335A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- corneal
- dimensional position
- measuring
- shape
- position detector
- Prior art date
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は眼科測定とりわけ被検眼の角膜形状を測定する
方法に関する。
方法に関する。
角膜形状測定は、一般に角膜の曲率、乱視度。
乱視軸方向の三要素を測定するために用いられルカコン
タクトレンズのペースカーブの検査等にも有用である。
タクトレンズのペースカーブの検査等にも有用である。
角膜には一般に乱視があゆ、角膜表面はトーリック面と
みなされ、リング状（真円）指標を角膜に投影すると、
角膜反射＠（虚ｇＩ）は一般に楕円形状となる。
みなされ、リング状（真円）指標を角膜に投影すると、
角膜反射＠（虚ｇＩ）は一般に楕円形状となる。
既に、この角膜反射像の楕円形状を求めるものとして、
模プリズムと１次元位置検出器（Ｃの径を測定すること
Ｋより達成するものが本件出願人の先願である特願昭５
５−８２５１６号明細書として提案されている。
模プリズムと１次元位置検出器（Ｃの径を測定すること
Ｋより達成するものが本件出願人の先願である特願昭５
５−８２５１６号明細書として提案されている。
しかし、これは、測定光軸と被検眼光軸が合致している
こと、すなわちアライメントが合っていることを前提と
したものである。
こと、すなわちアライメントが合っていることを前提と
したものである。
本発明は、アライメントが理想位置からずれても角膜反
射僧の楕円形状を特定できる新規な角膜形状測定方法を
提供することを目的とする。
射僧の楕円形状を特定できる新規な角膜形状測定方法を
提供することを目的とする。
この目的は、所定経線方向でのこれに直交する楕円接線
間距離（斜影）の二乗が該経線方向角度に関し正弦波状
に変化することを用いること、ま７’？、１次元位置検
出器の手前にシリンドリカルレンズを設け、１次元位置
検出器のみかけ上の検出幅を拡大し、更には被検眼に応
じてシリンドリカルレンズの焦点距離を可変とすること
Ｋより達成される。
間距離（斜影）の二乗が該経線方向角度に関し正弦波状
に変化することを用いること、ま７’？、１次元位置検
出器の手前にシリンドリカルレンズを設け、１次元位置
検出器のみかけ上の検出幅を拡大し、更には被検眼に応
じてシリンドリカルレンズの焦点距離を可変とすること
Ｋより達成される。
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
＃Ｉ１図は本発明の原理説明図である。第１図で簡単の
ために次式で特定される楕円形状を考える。
ために次式で特定される楕円形状を考える。
いま、角度０の経線方向でのこれに直交する楕円接線間
距離Ｐ、 Ｐ、をり、第１焦点Ｆ１と接点Ｑ、の距離を
／Ｉｓ第２焦点鳥と接点Ｑ、の距離を６． ＩＩ線との
入反射角をαとすると、次式が成立する。
距離Ｐ、 Ｐ、をり、第１焦点Ｆ１と接点Ｑ、の距離を
／Ｉｓ第２焦点鳥と接点Ｑ、の距離を６． ＩＩ線との
入反射角をαとすると、次式が成立する。
／１＋／、＝２８ ・・・・・・・・・・−・
・・・・・・・・・ （２）Ｌ ＝ Ｐ＋Ｒ＝ Ｒ＆
＝ＲＱＲ＋ ＆Ｒ＝ １１５ｉｎｃＸ＋／１ ｓｉｎ
ａ＝２ａｓｉｎα ・・・・−・・・・・・・・
・・・・・・・・ （３）また 圃＝可ｉｉｎθ＝２メ７覆ｓｉｎθ・・・・・・ （４
）一方 Ｆ、Ｈ＝Ｆ品ｃｏｓα＋Ｆ、Ｑ、 ｃｏｓα＝／、ｃｏ
ｓα＋／、ｃｏｓα＝ｘ ２ ａ ｃｏｓα
・・・−・・・川・・・・・・旧・・ （５）（４）
（５）式より ｆ３） ｆ６）式より Ｌ”＝ ４ （ａ”ｃｏｓ”θ＋ｂ”５ｉｎ２θ）＝
２ （ａ２−ｂ”） ｃｏｓ ２θ＋２（ａ”＋ｂ”）
＝ Ａ ｃｏｓ ２θ十Ｂ ・・・川・・・曲用・
・−・・ （７）すなわち、接線間距離りの２乗が正弦
波状に変化することが理解される。
・・・・・・・・・ （２）Ｌ ＝ Ｐ＋Ｒ＝ Ｒ＆
＝ＲＱＲ＋ ＆Ｒ＝ １１５ｉｎｃＸ＋／１ ｓｉｎ
ａ＝２ａｓｉｎα ・・・・−・・・・・・・・
・・・・・・・・ （３）また 圃＝可ｉｉｎθ＝２メ７覆ｓｉｎθ・・・・・・ （４
）一方 Ｆ、Ｈ＝Ｆ品ｃｏｓα＋Ｆ、Ｑ、 ｃｏｓα＝／、ｃｏ
ｓα＋／、ｃｏｓα＝ｘ ２ ａ ｃｏｓα
・・・−・・・川・・・・・・旧・・ （５）（４）
（５）式より ｆ３） ｆ６）式より Ｌ”＝ ４ （ａ”ｃｏｓ”θ＋ｂ”５ｉｎ２θ）＝
２ （ａ２−ｂ”） ｃｏｓ ２θ＋２（ａ”＋ｂ”）
＝ Ａ ｃｏｓ ２θ十Ｂ ・・・川・・・曲用・
・−・・ （７）すなわち、接線間距離りの２乗が正弦
波状に変化することが理解される。
なお、Ｌ＝２７ａ”ｃｏｓ”＃ ＋ ｂ”ｓｉｎ” ｉ
９ が意味するものは、角度θ方向の経線が真円と交
差する点ＴよりＸ軸に垂線を下したときの楕円との交点
をＳとするとき接線間距離りが経線０８の距離の２倍に
等しいことである。
９ が意味するものは、角度θ方向の経線が真円と交
差する点ＴよりＸ軸に垂線を下したときの楕円との交点
をＳとするとき接線間距離りが経線０８の距離の２倍に
等しいことである。
ところで（７）弐より未知数人、Ｂを求めるため２つの
異なる経線方向で接線間距離りを測定すれば良いわけで
あるが、一般に楕円は回転成分をもっているためＬ怠Ａ
ｃｏｓ（２＃＋Ｏ）＋Ｂとなり、未知数人、Ｂ、０を求
めるため３つの異なる経線方向での測定が必要となる。
異なる経線方向で接線間距離りを測定すれば良いわけで
あるが、一般に楕円は回転成分をもっているためＬ怠Ａ
ｃｏｓ（２＃＋Ｏ）＋Ｂとなり、未知数人、Ｂ、０を求
めるため３つの異なる経線方向での測定が必要となる。
第２図は３経線方向で接線間距離Ｌｉ、Ｌ、、Ｌ。
を測定する図である。ところで、００Ｄ等の一次元位置
検出器を用いて接線間距離Ｌｓ 、 Ｌｔ 、 Ｌｓを
測定しようとすると、被検ｌｌによっては固定された３
つの一次元検出器で接線間距離りを測定できないことが
ある。
検出器を用いて接線間距離Ｌｓ 、 Ｌｔ 、 Ｌｓを
測定しようとすると、被検ｌｌによっては固定された３
つの一次元検出器で接線間距離りを測定できないことが
ある。
すなわちｌＸ３図に示されるようｅ（′ｐ！、い検出幅
異を有する一次元位置検出器では、Ｖ、Ｖ、が検出され
るだけでこれは接線間距離りより短いものである。換言
すれば被検ｌｌＫ応じて接線間距離りを測定できるよう
に検出幅を図中の嶌の如く拡大しなければ測定できない
。これは後述するように光路中−次元位置検出器の手前
にシリンドリカルレンズを設け、みかけ上の検出幅を拡
大することによって測定可能となる。
異を有する一次元位置検出器では、Ｖ、Ｖ、が検出され
るだけでこれは接線間距離りより短いものである。換言
すれば被検ｌｌＫ応じて接線間距離りを測定できるよう
に検出幅を図中の嶌の如く拡大しなければ測定できない
。これは後述するように光路中−次元位置検出器の手前
にシリンドリカルレンズを設け、みかけ上の検出幅を拡
大することによって測定可能となる。
、５第４図は本発明を用いた装置の第１の実施例の図で
ある。
ある。
リング状光源ｌはリング状指標２を照明し、リング状指
標２はリング状レンズ３により被検＠Ｅの角膜Ｂｃに投
影され角膜反射像２′が形成される。リング状指標２は
リング状レンズ３の焦点位置に設けられ、リング状レン
ズ３からの光束は無限遠光束となる。
標２はリング状レンズ３により被検＠Ｅの角膜Ｂｃに投
影され角膜反射像２′が形成される。リング状指標２は
リング状レンズ３の焦点位置に設けられ、リング状レン
ズ３からの光束は無限遠光束となる。
角膜反射像２′からの主光束は測定光軸Ｘにほぼ平行に
出て結像レンズ４により一次元位置検出器９ａ、９ｂ、
９ｃ上に結像される。光路中結像レンズ４の後備焦点位
置近傍には絞り５が設けられ、テレ七ントリック系が構
成されている。これは角膜ＥＣへの照明が無限遠光束で
なされることと相まって作動距離の変化が測定誤差に寄
与やることを防止する効果がある。
出て結像レンズ４により一次元位置検出器９ａ、９ｂ、
９ｃ上に結像される。光路中結像レンズ４の後備焦点位
置近傍には絞り５が設けられ、テレ七ントリック系が構
成されている。これは角膜ＥＣへの照明が無限遠光束で
なされることと相まって作動距離の変化が測定誤差に寄
与やることを防止する効果がある。
絞＃）５を通過した光束は光分割部材６．７により３光
束に分割され、各々−次元位置検出器９ａ、９ｂ、９ｃ
に向けられる。
束に分割され、各々−次元位置検出器９ａ、９ｂ、９ｃ
に向けられる。
すなわち−次元位置検出器９ａには光分割部材６を透過
し１光分割部材７で反射して、９ｂには光分割部材６，
７を透過して、また９ｃＫは光分割部材６で反射して向
けられる。
し１光分割部材７で反射して、９ｂには光分割部材６，
７を透過して、また９ｃＫは光分割部材６で反射して向
けられる。
−次元位置検出器９ａ、９ｂ、９ｃは測定光軸からみて
円周方向異なる３経線方向く配置される。例えば１２０
毎の等間隔となるよう配置される。
円周方向異なる３経線方向く配置される。例えば１２０
毎の等間隔となるよう配置される。
光路中、−次元位置検出器９ａ、９ｂ、９ｃの手前には
一次元位置検出器に沿って平行にシリンドリカルレンズ
８ｇ、８ｂ、８ｃが−設けられる。シリ／トリカルレン
ズ８ ａ、 ８ｂ、 ８ｃの母線方向と直交する方向
で絞り５と各−次元位置検出器９ａ、９ｂ、９ｃの検出
面とは、シリンドリカルレンズ８ａ、８ｂ、８ｃＫより
ｆｔぼ共役に保たれる。
一次元位置検出器に沿って平行にシリンドリカルレンズ
８ｇ、８ｂ、８ｃが−設けられる。シリ／トリカルレン
ズ８ ａ、 ８ｂ、 ８ｃの母線方向と直交する方向
で絞り５と各−次元位置検出器９ａ、９ｂ、９ｃの検出
面とは、シリンドリカルレンズ８ａ、８ｂ、８ｃＫより
ｆｔぼ共役に保たれる。
シリンドリカルレンズ８ａ、８ｂ、８ｃの母線方向では
、シリンドリカルレンズが屈折力を持九ず、結像レンズ
４により角膜反射像２′と１次元位置検出器９ａ、’９
ｂ、９ｃの検出面が共役に保たれる。
、シリンドリカルレンズが屈折力を持九ず、結像レンズ
４により角膜反射像２′と１次元位置検出器９ａ、’９
ｂ、９ｃの検出面が共役に保たれる。
シリンドリカルレンズにより１次元位置検出器の検出幅
は第３図で説明した如く拡大される。
は第３図で説明した如く拡大される。
被検眼により乱視が異なるなめ角膜反射像の楕円形状が
変化するがシリンドリカルレンズ８ｍ、８ｂ、ｇｃを可
変焦点シリ／トリカルレンズとするととにより、または
焦点距離の異なるシリンドリカルレンズと交換するとと
くより任意の被検ａ＜対し、本発明を用いて角膜形状を
測定することが可能となる。
変化するがシリンドリカルレンズ８ｍ、８ｂ、ｇｃを可
変焦点シリ／トリカルレンズとするととにより、または
焦点距離の異なるシリンドリカルレンズと交換するとと
くより任意の被検ａ＜対し、本発明を用いて角膜形状を
測定することが可能となる。
なお楕円を全部包含するような検出幅をみかけ上もつシ
リンドリカルレンズを用いても良い。
リンドリカルレンズを用いても良い。
第５図は異なる実施例の図である。これは第４図の実施
例が１次元位置検出器９ａ、 ９ｂ、 ９ｃとして測定
方向長さが比較的長いものを用いる必要性がある点を改
良し、比較的短いもので済むようにしたものである。
例が１次元位置検出器９ａ、 ９ｂ、 ９ｃとして測定
方向長さが比較的長いものを用いる必要性がある点を改
良し、比較的短いもので済むようにしたものである。
これは、３経線方向で各々２光束に光束分割し、各経線
方向に対応する楔プリズムを介して角膜反射像の再結＊
（実倫）を２つ相互に偏位して結借させ、交差する領域
内で測定することによって達成される。
方向に対応する楔プリズムを介して角膜反射像の再結＊
（実倫）を２つ相互に偏位して結借させ、交差する領域
内で測定することによって達成される。
第５図で角膜反射像２′からの主光束は、測定光軸Ｘに
平行に出て第６図に示されるような６つの開口１０ａ、
〜１０ｃｔを有する絞り１０を通過して結像レンズ４に
より第７図に示されるような６つの開口に対応する６つ
のプリズム要素を有する楔プリズム１１を介して、第８
図に示されるような一次元位置検出器１３ａ、１３ｂ、
１３ｃ上に結像される。
平行に出て第６図に示されるような６つの開口１０ａ、
〜１０ｃｔを有する絞り１０を通過して結像レンズ４に
より第７図に示されるような６つの開口に対応する６つ
のプリズム要素を有する楔プリズム１１を介して、第８
図に示されるような一次元位置検出器１３ａ、１３ｂ、
１３ｃ上に結像される。
楔プリズム１１は結像レンズ４に近接して設けられ、各
１次元位置検出器に対応する経線方向でプリズム要素、
例えばｌ１ｍ、と１１−は異なる偏向度を有する。これ
Ｋより角膜反射像２′の再結像面上で儂は第９図のよう
に分離し、２つのリング偉に狭まれ九領域にて短い測定
方向長さを有する１次元位置検出器で測定できる。
１次元位置検出器に対応する経線方向でプリズム要素、
例えばｌ１ｍ、と１１−は異なる偏向度を有する。これ
Ｋより角膜反射像２′の再結像面上で儂は第９図のよう
に分離し、２つのリング偉に狭まれ九領域にて短い測定
方向長さを有する１次元位置検出器で測定できる。
光路中１次元位置検出器１３ａ、１３ｂ、１３ｃの手前
にはシリンドリカルレンズ１２ａ、 １２ ｂ。
にはシリンドリカルレンズ１２ａ、 １２ ｂ。
１２Ｃが、その母線方向と直角方向で楔プリズム１１と
１次元位置検出器の検出面が共役となるよう１次元位置
検出器に平行に設けられ、みかけ上の検出幅Ｗを拡大し
ている。
１次元位置検出器の検出面が共役となるよう１次元位置
検出器に平行に設けられ、みかけ上の検出幅Ｗを拡大し
ている。
ところでこのようにして求められる角膜反射像の楕円形
状より角膜曲率を求めることを第１０図にて説明する。
状より角膜曲率を求めることを第１０図にて説明する。
被検眼角膜式への照明主光線と、測定光軸Ｘの為す角度
をθ。、角膜曲率半径をＲ１楕円の所定経線方向の径を
Ｈとすると、次式が成立する。
をθ。、角膜曲率半径をＲ１楕円の所定経線方向の径を
Ｈとすると、次式が成立する。
□＝ ２ ＴＬ ５ｉｎ−！Ｌ
これよりＨを算出することＫより角膜曲率半径Ｒを求め
ることができる。
ることができる。
以上、本発Ｆ１４ＶＣよれば３経線方向での楕円接線間
距離（斜影）を測定して角膜反射像の楕円形状を求め、
これより角膜の曲率、乱視度、乱視軸方向を測定できる
。
距離（斜影）を測定して角膜反射像の楕円形状を求め、
これより角膜の曲率、乱視度、乱視軸方向を測定できる
。
なお本発明は、アライメントがずれて４ｉＩ１１定でき
、ま九慰気演算にて処理することにより測定の自動化も
可能であり、眼科分野で有用なものである。
、ま九慰気演算にて処理することにより測定の自動化も
可能であり、眼科分野で有用なものである。
８１図は本発明の詳細な説明図、第２図は３経線方向の
接線間距離測定の図、第３図は検出幅拡大の説明図、第
４図は本発明を用いた装置の第１実施例の図、第５図は
第２実施例の図、第６図、第７図、第８図、第９図は各
々第２実施例における絞り、＊プリズム、１次元位置検
中器、像分離の図、第１θ図は角膜反射像の楕円形状よ
り角膜曲率を求める説明図、 図中、Ｅは被検眼、ＥＣは角膜、Ｘは測定光軸、ｌはリ
ング状光源、２はリング状指標、３はリング状レンズ、
４は結倫レンズ、５は絞り、６゜７は光分割部材、８ａ
、８ｂ、８ｃはシリンドリカルレンズ、９ｇ、９ｂ、９
ｃ＃ｉ１次元位置検出器、１０は絞り、１！は楔プリズ
ム、１２ｍ。 １２ｂ、１２ｃはシリンドリカルレンズ、１３ａ。 １３ｂ、１３ｃは１次元位置検出器である。 出 願 人 キャノン株式会社
接線間距離測定の図、第３図は検出幅拡大の説明図、第
４図は本発明を用いた装置の第１実施例の図、第５図は
第２実施例の図、第６図、第７図、第８図、第９図は各
々第２実施例における絞り、＊プリズム、１次元位置検
中器、像分離の図、第１θ図は角膜反射像の楕円形状よ
り角膜曲率を求める説明図、 図中、Ｅは被検眼、ＥＣは角膜、Ｘは測定光軸、ｌはリ
ング状光源、２はリング状指標、３はリング状レンズ、
４は結倫レンズ、５は絞り、６゜７は光分割部材、８ａ
、８ｂ、８ｃはシリンドリカルレンズ、９ｇ、９ｂ、９
ｃ＃ｉ１次元位置検出器、１０は絞り、１！は楔プリズ
ム、１２ｍ。 １２ｂ、１２ｃはシリンドリカルレンズ、１３ａ。 １３ｂ、１３ｃは１次元位置検出器である。 出 願 人 キャノン株式会社
Claims (3)
- （１）所定指標を被検眼角膜に投影し、角膜反射像の楕
円形状測定より角膜形状を求める方法において、 ３経線方向の楕円接線間距離（斜影）を求め、これより
楕円形状を算出することを特徴とする角膜形状測定方法
。 - （２）角膜反射像を３経線方向の１次元位置検出器に投
影し、光路中１次元位置検出器の手前にシリンドリカル
レンズを設け、みかけ上の検出幅を拡大して測定する特
許請求の範囲第１項記載の角膜形状測定方法。 - （３）前記シリンドリカルレンズの焦点距離を被検眼乱
視に応じて可変とする特許請求の範囲第２項記載の角膜
形状測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56171246A JPS5873335A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 角膜形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56171246A JPS5873335A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 角膜形状測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5873335A true JPS5873335A (ja) | 1983-05-02 |
| JPS6150451B2 JPS6150451B2 (ja) | 1986-11-04 |
Family
ID=15919752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56171246A Granted JPS5873335A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 角膜形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5873335A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05329103A (ja) * | 1991-07-29 | 1993-12-14 | Topcon Corp | 眼科機械用アライメント装置 |
-
1981
- 1981-10-26 JP JP56171246A patent/JPS5873335A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05329103A (ja) * | 1991-07-29 | 1993-12-14 | Topcon Corp | 眼科機械用アライメント装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6150451B2 (ja) | 1986-11-04 |
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