JPS6453B2 - - Google Patents
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- JPS6453B2 JPS6453B2 JP58213030A JP21303083A JPS6453B2 JP S6453 B2 JPS6453 B2 JP S6453B2 JP 58213030 A JP58213030 A JP 58213030A JP 21303083 A JP21303083 A JP 21303083A JP S6453 B2 JPS6453 B2 JP S6453B2
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- Japan
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- surface shape
- ophthalmological
- measuring device
- slit
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 8
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 208000014733 refractive error Diseases 0.000 description 1
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- Eye Examination Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば被検眼に指標を投影し、被検
眼で反射された指標像の形状を計測して反射面の
形状を測定する眼科用面形状測定装置に関するも
のである。
眼で反射された指標像の形状を計測して反射面の
形状を測定する眼科用面形状測定装置に関するも
のである。
この種の眼科用計測装置としては、第１図に示
すように光軸の周りに配置された円形光源１から
の光により被検眼Ｅの角膜Ecに光軸Ｘ上の点Ｏ
を中心とする反射像Ｆ１を形成し、この像Ｆ１を
撮像レンズ２により一次元の撮像素子３上に結像
させ、点Ｏの投影点Ｐを中心とする像Ｆ２を形成
して、形状測定を行う方式のものが従来から提案
されている。
すように光軸の周りに配置された円形光源１から
の光により被検眼Ｅの角膜Ecに光軸Ｘ上の点Ｏ
を中心とする反射像Ｆ１を形成し、この像Ｆ１を
撮像レンズ２により一次元の撮像素子３上に結像
させ、点Ｏの投影点Ｐを中心とする像Ｆ２を形成
して、形状測定を行う方式のものが従来から提案
されている。
第２図はこの方式のものにおいて、撮像素子の
長さが像の大きさを十分に覆うことができない場
合、或いは撮像素子を複数方向に同時に配置でき
ないための対策として考えられているものであ
る。即ち第２図において、光軸Ｘ上の点Ｏの周り
に形成された反射像Ｆ１は、撮像レンズ２とプリ
ズム４によつて２個の像に分離される。ここで、
プリズム４は反射像Ｆ１を光軸Ｘを中心にＹ軸方
向についてそれぞれ＋α、−αの角度方向に偏位
可能であり、Ｚ軸方向には偏位しないようになつ
ている。従つて、像面Ａに形成された２個の像Ｆ
３，Ｆ４の各中心点０３，０４はプリズム４の偏
角方向であるＹ軸方向に偏位したものであつて、
Ｚ軸に対応したZ1、Z2軸方向への偏位は無い。
長さが像の大きさを十分に覆うことができない場
合、或いは撮像素子を複数方向に同時に配置でき
ないための対策として考えられているものであ
る。即ち第２図において、光軸Ｘ上の点Ｏの周り
に形成された反射像Ｆ１は、撮像レンズ２とプリ
ズム４によつて２個の像に分離される。ここで、
プリズム４は反射像Ｆ１を光軸Ｘを中心にＹ軸方
向についてそれぞれ＋α、−αの角度方向に偏位
可能であり、Ｚ軸方向には偏位しないようになつ
ている。従つて、像面Ａに形成された２個の像Ｆ
３，Ｆ４の各中心点０３，０４はプリズム４の偏
角方向であるＹ軸方向に偏位したものであつて、
Ｚ軸に対応したZ1、Z2軸方向への偏位は無い。
ここで、Z1、Z2軸上の所定の位置に撮像素子
５，６を配置すれば、反射像Ｆ１の形状を測定す
ることができる。第３図はこの様子を示したもの
であり、Ｆ３１，Ｆ３２，Ｆ３３………，Ｆ４
１，Ｆ４２，Ｆ４３はそれぞれ像Ｆ３，Ｆ４が被
検眼Ｅに対応して大きさが変動した場合である。
撮像素子５，６はそれぞれ中点心０３，０４から
＋ａ、−ａだけ基準位置を変えて配置され、像Ｆ
３１，Ｆ３２，Ｆ３３が撮像素子５上でｋ、ｌ、
ｍビツト目に相当し、像Ｆ４１，Ｆ４２，Ｆ４３
が撮像素子６で−ｋ、−ｌ、−ｍビツト目に相当す
るとすれば、それぞれの像Ｆ３，Ｆ４の角膜反射
像への変換から径線方向の長さとして求めること
が可能になる。
５，６を配置すれば、反射像Ｆ１の形状を測定す
ることができる。第３図はこの様子を示したもの
であり、Ｆ３１，Ｆ３２，Ｆ３３………，Ｆ４
１，Ｆ４２，Ｆ４３はそれぞれ像Ｆ３，Ｆ４が被
検眼Ｅに対応して大きさが変動した場合である。
撮像素子５，６はそれぞれ中点心０３，０４から
＋ａ、−ａだけ基準位置を変えて配置され、像Ｆ
３１，Ｆ３２，Ｆ３３が撮像素子５上でｋ、ｌ、
ｍビツト目に相当し、像Ｆ４１，Ｆ４２，Ｆ４３
が撮像素子６で−ｋ、−ｌ、−ｍビツト目に相当す
るとすれば、それぞれの像Ｆ３，Ｆ４の角膜反射
像への変換から径線方向の長さとして求めること
が可能になる。
上述の例は撮像される像の大きさが、撮像素子
の上に十分乗せることが可能な場合又は変動幅が
小さくて撮像素子上に十分に乗せられる場合に限
られる。勿論、撮像素子を十分大きくすればこれ
らの問題は解決できるわけであるが、その場合は
コストが大幅に高くなると共に、撮像素子を欠陥
のないものを必要とするために製作が非常に困難
になる。
の上に十分乗せることが可能な場合又は変動幅が
小さくて撮像素子上に十分に乗せられる場合に限
られる。勿論、撮像素子を十分大きくすればこれ
らの問題は解決できるわけであるが、その場合は
コストが大幅に高くなると共に、撮像素子を欠陥
のないものを必要とするために製作が非常に困難
になる。
本発明の目的は、このような問題点を改善し、
像の変動幅が大きくても、或いは撮像素子が小さ
い場合でも十分に計測可能な眼科用面形状測定装
置を提供することにある。
像の変動幅が大きくても、或いは撮像素子が小さ
い場合でも十分に計測可能な眼科用面形状測定装
置を提供することにある。
以下に、本発明を第４図以下に図示の実施例に
基づいて詳細に説明する。
基づいて詳細に説明する。
第４図は第２図に相応して表した一実施例を示
すものであり、各符号は第２図に準じて同一又は
同等のものを表している。ここで、角膜Ecによ
る反射像Ｆ１は、第２図の場合と同様に撮像レン
ズ２と光軸Ｘを中心に、Ｙ軸方向についてそれぞ
れ＋α、−α方向に偏位可能であるが、Ｚ軸方向
には偏位しないプリズム４によつて２個の像Ｆ
３，Ｆ４となり像面Ａに結像される。これらの像
Ｆ３，Ｆ４はプリズム４の偏角方向であるＹ軸方
向に移動したものであり、Ｚ軸に平行するZ1、
Z2軸方向には偏位していない。
すものであり、各符号は第２図に準じて同一又は
同等のものを表している。ここで、角膜Ecによ
る反射像Ｆ１は、第２図の場合と同様に撮像レン
ズ２と光軸Ｘを中心に、Ｙ軸方向についてそれぞ
れ＋α、−α方向に偏位可能であるが、Ｚ軸方向
には偏位しないプリズム４によつて２個の像Ｆ
３，Ｆ４となり像面Ａに結像される。これらの像
Ｆ３，Ｆ４はプリズム４の偏角方向であるＹ軸方
向に移動したものであり、Ｚ軸に平行するZ1、
Z2軸方向には偏位していない。
従つて、Z1、Z2軸上の第３図と同様の所定位
置に一次元の撮像素子５，６を配置すれば、像Ｆ
１の形状を測定することができる。ここで、プリ
ズム４を角度θだけYZ平面内で回転し、Ｙ軸を
Y1軸まで移動すると、像Ｆ３，Ｆ４の中心０３，
０４は長さＰ０３を半径としてそれぞれ＋θ、−
θだけ回転する。
置に一次元の撮像素子５，６を配置すれば、像Ｆ
１の形状を測定することができる。ここで、プリ
ズム４を角度θだけYZ平面内で回転し、Ｙ軸を
Y1軸まで移動すると、像Ｆ３，Ｆ４の中心０３，
０４は長さＰ０３を半径としてそれぞれ＋θ、−
θだけ回転する。
第５図はこの様子を片側だけ示したものであ
り、Ｆ３１〜Ｆ３４は第４図の像Ｆ３が被検眼Ｅ
に対応して変動した状態を表している。この場合
に、撮像素子５は中心点０３から距離ａだけ基準
位置を変えて配置してあり、像Ｆ３１〜Ｆ３３が
撮像素子５上でそれぞれｕ、ｔ、ｓビツト目に相
当する。しかし、像Ｆ３４は小さ過ぎて、プリズ
ム４の偏位方向がＹ軸方向にある限り受像不能で
ある。そこで、プリズム４を前述のように角度θ
だけ回転すると像Ｆ３４はＦ３４′に移動するた
め、撮像素子５上のｒビツト目として検出され、
回転角度θを含め元の大きさを計算することが可
能である。また、他方の−α方向に偏位した分に
ついても、撮像素子６により同様にして検出する
ことができる。
り、Ｆ３１〜Ｆ３４は第４図の像Ｆ３が被検眼Ｅ
に対応して変動した状態を表している。この場合
に、撮像素子５は中心点０３から距離ａだけ基準
位置を変えて配置してあり、像Ｆ３１〜Ｆ３３が
撮像素子５上でそれぞれｕ、ｔ、ｓビツト目に相
当する。しかし、像Ｆ３４は小さ過ぎて、プリズ
ム４の偏位方向がＹ軸方向にある限り受像不能で
ある。そこで、プリズム４を前述のように角度θ
だけ回転すると像Ｆ３４はＦ３４′に移動するた
め、撮像素子５上のｒビツト目として検出され、
回転角度θを含め元の大きさを計算することが可
能である。また、他方の−α方向に偏位した分に
ついても、撮像素子６により同様にして検出する
ことができる。
上述の実施例はプリズム４の偏位方向を一方向
に限定した場合であるが、プリズムを複数方向に
分割して並べ、撮像素子に対応して配置すれば複
数方向の検出が可能である。
に限定した場合であるが、プリズムを複数方向に
分割して並べ、撮像素子に対応して配置すれば複
数方向の検出が可能である。
この計測の方法について、第６図〜第９図につ
いて説明する。第４図に示すように撮像素子５，
６において得られた楕円像Ｆ３，Ｆ４を第６図
ａ，ｂとすると、ここで120゜偏角した像Ｆ３，Ｆ
４は第７図ａ，ｂのように得られる。更に、像Ｆ
３，Ｆ４を120゜偏角すると、第８図ａ，ｂに示す
ようになる。
いて説明する。第４図に示すように撮像素子５，
６において得られた楕円像Ｆ３，Ｆ４を第６図
ａ，ｂとすると、ここで120゜偏角した像Ｆ３，Ｆ
４は第７図ａ，ｂのように得られる。更に、像Ｆ
３，Ｆ４を120゜偏角すると、第８図ａ，ｂに示す
ようになる。
これらの第６図〜第８図において、像Ｆ３，Ｆ
４と撮像素子５，６の交点による計６個の測定値
は、第９図において３個の撮像素子Ｄ１，Ｄ２，
Ｄ３により一度に楕円像Ｆの６点を計測した場合
と等価である。この第９図に示すような測定法に
よつて得られた測定値からは、楕円の一般式、
aX2＋bXY＋cY2＋2dX＋2eY＋ｆ＝０の各定数
を求めることができるので、この定数を基に各種
の眼科計測値を得ることができることは明らかで
ある。
４と撮像素子５，６の交点による計６個の測定値
は、第９図において３個の撮像素子Ｄ１，Ｄ２，
Ｄ３により一度に楕円像Ｆの６点を計測した場合
と等価である。この第９図に示すような測定法に
よつて得られた測定値からは、楕円の一般式、
aX2＋bXY＋cY2＋2dX＋2eY＋ｆ＝０の各定数
を求めることができるので、この定数を基に各種
の眼科計測値を得ることができることは明らかで
ある。
第１０図は本発明の他の実施例を示し、この場
合に角膜Ecによる反射像Ｆ１は撮像レンズ２と
回転プリズム４ａとにより回転角に対応して形成
された像Ｆ５１，Ｆ５２，Ｆ５３，………は、そ
れぞれの中心点０５１，０５２，０５３，………
の周りに生じ、これらの中心点は光軸Ｘ上の中心
点Ｐの周りに円を描く位置となる。
合に角膜Ecによる反射像Ｆ１は撮像レンズ２と
回転プリズム４ａとにより回転角に対応して形成
された像Ｆ５１，Ｆ５２，Ｆ５３，………は、そ
れぞれの中心点０５１，０５２，０５３，………
の周りに生じ、これらの中心点は光軸Ｘ上の中心
点Ｐの周りに円を描く位置となる。
ここで第１１図に示すように、指標Ｘ上の中心
点Ｐから半径Ｒの位置にある任意の像、例えば中
心点０５０の周りの像Ｆ５０の回転を考えてみ
る。この半径方向に開口の長手方向を向けたスリ
ツト７を有するスリツト板８とその後方に受光手
段９を配置すると、Ｆ５０の位置と更に回転した
角度θの点０５０′の位置において像Ｆ５０′を受
光できるため、角度θと半径Ｒから像の大きさを
検出することが可能になる。
点Ｐから半径Ｒの位置にある任意の像、例えば中
心点０５０の周りの像Ｆ５０の回転を考えてみ
る。この半径方向に開口の長手方向を向けたスリ
ツト７を有するスリツト板８とその後方に受光手
段９を配置すると、Ｆ５０の位置と更に回転した
角度θの点０５０′の位置において像Ｆ５０′を受
光できるため、角度θと半径Ｒから像の大きさを
検出することが可能になる。
第１２図は受光手段９を複数個並べた状態を示
すものであつて、７ａ，７ｂ，７ｃ，………はス
リツト、８ａ，８ｂ，８ｃ，………はそれぞれこ
れらのスリツト７を有するスリツト板、９ａ，９
ｂ，９ｃ，………はそれぞれに対応する受光手
段、Ｆ５１，Ｆ５１′，Ｆ５２，Ｆ５２′，Ｆ５
３′Ｆ５３，………は前述の回転に応じて形成さ
れた像を表している。この場合に各スリツト方向
と対応した形状は、回転角θ１，θ２と回転中心
Ｐからの距離Ｒとから求めることができる。
すものであつて、７ａ，７ｂ，７ｃ，………はス
リツト、８ａ，８ｂ，８ｃ，………はそれぞれこ
れらのスリツト７を有するスリツト板、９ａ，９
ｂ，９ｃ，………はそれぞれに対応する受光手
段、Ｆ５１，Ｆ５１′，Ｆ５２，Ｆ５２′，Ｆ５
３′Ｆ５３，………は前述の回転に応じて形成さ
れた像を表している。この場合に各スリツト方向
と対応した形状は、回転角θ１，θ２と回転中心
Ｐからの距離Ｒとから求めることができる。
上述の実施例では、偏角のためにプリズムを用
いた場合を示したが、第１３図に示すように撮像
レンズ２とミラー１０とで偏角することも可能で
あり、ミラー１０を複数個組合わせることもでき
る。
いた場合を示したが、第１３図に示すように撮像
レンズ２とミラー１０とで偏角することも可能で
あり、ミラー１０を複数個組合わせることもでき
る。
なお、前述の実施例では被検眼の角膜面の形状
を計測することを示したが、本発明は例えば医学
書院発行「屈折異常と眼鏡」第91頁、共立出版発
行「めがね工学」第138頁、金原出版発行「臨床
眼科全書」第656頁等により良く知られているよ
うに、被検眼の角膜に装着するコンタクトレンズ
の表面形状を計測することを除外するものではな
い。
を計測することを示したが、本発明は例えば医学
書院発行「屈折異常と眼鏡」第91頁、共立出版発
行「めがね工学」第138頁、金原出版発行「臨床
眼科全書」第656頁等により良く知られているよ
うに、被検眼の角膜に装着するコンタクトレンズ
の表面形状を計測することを除外するものではな
い。
以上説明したように本発明に係る眼科用面形状
測定装置は、偏角手段を回転させることにより、
従来の小さな反射像では計測できなかつた大きな
像や、大きな偏位の場合でも計測することも可能
になり、換言すれば反射像を従来よりも小さくす
ることができ、安価で小型の装置を実現できる。
測定装置は、偏角手段を回転させることにより、
従来の小さな反射像では計測できなかつた大きな
像や、大きな偏位の場合でも計測することも可能
になり、換言すれば反射像を従来よりも小さくす
ることができ、安価で小型の装置を実現できる。
第１図、第２図は従来の眼科用面形状測定装置
の構成図、第３図は第２図の従来例の説明図、第
４図以下は本発明に係る眼科用面形状測定装置の
実施例を示し、第４図はその構成図、第５図はそ
の原理的説明図、第６図〜第９図は計測方法の説
明図、第１０図は他の実施例の構成図、第１１図
は第１０図の実施例の説明図、第１２図は複数径
線方向の検出例の説明図、第１３図は撮像レンズ
とミラー間で偏角する場合の構成図である。 符号１は円形光源、２は撮像レンズ、３，５は
撮像素子、４はプリズム、６は撮像レンズ、７は
スリツト、８はスリツト板、９は受光手段、１０
はミラーである。
の構成図、第３図は第２図の従来例の説明図、第
４図以下は本発明に係る眼科用面形状測定装置の
実施例を示し、第４図はその構成図、第５図はそ
の原理的説明図、第６図〜第９図は計測方法の説
明図、第１０図は他の実施例の構成図、第１１図
は第１０図の実施例の説明図、第１２図は複数径
線方向の検出例の説明図、第１３図は撮像レンズ
とミラー間で偏角する場合の構成図である。 符号１は円形光源、２は撮像レンズ、３，５は
撮像素子、４はプリズム、６は撮像レンズ、７は
スリツト、８はスリツト板、９は受光手段、１０
はミラーである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被検面にリング状の指標を投影し被検面によ
つて反射された指標像を検出光学系を介し実質的
に一次元状の光検出手段により検出して被検面の
面形状を測定する眼科用面形状測定装置におい
て、前記指標像を前記検出光学系の光軸の周りに
偏位させる偏角手段と、該偏角手段を光軸を中心
に回転可能とする手段と、前記偏角手段が回転さ
れたときの前記指標像の一部を前記光検出手段に
より検出した検出情報を基に被検面の面形状を算
出する手段とを有することを特徴とする眼科用面
形状測定装置。 ２ 前記光検出手段は一次元撮像素子とした特許
請求の範囲第１項に記載の眼科用面形状測定装
置。 ３ 前記光検出手段はスリツトと、該スリツトの
後方にあつて該スリツトを包含する大きさの光量
検出素子を備えた特許請求の範囲第１項に記載の
眼科用面形状測定装置。 ４ 前記スリツトの開口は前記偏角手段を回転可
能とする手段の回転方向と垂直な方向にその長手
方向を備えた特許請求の範囲第３項に記載の眼科
用面形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58213030A JPS60106434A (ja) | 1983-11-12 | 1983-11-12 | 眼科用面形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58213030A JPS60106434A (ja) | 1983-11-12 | 1983-11-12 | 眼科用面形状測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60106434A JPS60106434A (ja) | 1985-06-11 |
| JPS6453B2 true JPS6453B2 (ja) | 1989-01-05 |
Family
ID=16632342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58213030A Granted JPS60106434A (ja) | 1983-11-12 | 1983-11-12 | 眼科用面形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60106434A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62231617A (ja) * | 1986-04-01 | 1987-10-12 | キヤノン株式会社 | 眼屈折度測定装置 |
| JP2801566B2 (ja) * | 1995-09-04 | 1998-09-21 | キヤノン株式会社 | 眼屈折度測定装置 |
-
1983
- 1983-11-12 JP JP58213030A patent/JPS60106434A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60106434A (ja) | 1985-06-11 |
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