JP2000210257A - 角膜形状測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 周辺固視灯を正しく被検者が注視しているか
否かを判定し、所望の角膜周辺部位を測定光軸上に確実
に位置合わせする。 【解決手段】 センサ受光面４４ａにおいて、アライメ
ント用視標光源の角膜反射輝点像Ｔ２’は、被検者の視
線を移動した方向に移動する。制御手段はこの輝点像Ｔ
２’の位置を算出し、記憶しておいた角膜反射輝点像Ｔ
１’の位置と比較する。更に、制御手段は中心部測定後
のＴ１’の位置と、周辺固視灯光源を点灯して被検者の
視線を誘導した時のＴ２’の位置を比較し、その変化の
方向が固視灯の方向と概略一致しているか否かを判定す
る。一致していると判定されたときには、輝点像Ｔ２’
がセンサ受光面４４ａのアライメント許容範囲Ｍａ’内
に入るように、被検眼に対して上下、左右方向に検眼ユ
ニットを駆動する。次に、視標光源を角膜に投影して角
膜反射像のピントを合わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、角膜の周辺部の曲
率を測定する角膜形状測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、コンタクトレンズの処方を行
う際には、ケラトメータと呼ばれる角膜形状測定装置を
使用して、被検者の角膜の中心部付近の領域において強
弱主経線曲率半径とその軸角度を測定して、装用するコ
ンタクトレンズのベースカーブを決定している。

【０００３】また、より良い装用状態を実現するため
に、角膜の周辺部の曲率を測定して、中心部領域の曲率
半径からのずれである離心率を求め、周辺部のフィッテ
イングに適するコンタクトレンズを選択することも行わ
れている。このような角膜周辺部の測定は、被検者に所
定の周辺測定用固視灯を固視するように指示し、被検眼
を回旋して測定すべき周辺部分の測定を行っている。

【０００４】また、この種のケラトメータによる角膜周
辺の形状測定方法として、測定光軸の周りに配置した周
辺測定用固視灯の内、中心部測定から得た強弱主経線の
軸角度方向、又はその軸角度方向に最も近い周辺固視灯
を点灯し、被検者にその固視灯を注視させることにより
被検眼を回旋して、測定すべき周辺部分をケラトメータ
の測定光軸上に配置して測定する装置が、特開平４−２
６６７３７号公報に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例のケラトメータにおいては、被検者が実際に点灯し
ている周辺固視灯を注視しているか否かは、角膜中心部
領域の測定終了後に、中心固視灯を消灯して周辺固視灯
を点灯した時点で、被検眼の動きを観察用モニタで観察
して確認しているために、見落しや検者の勘違いによっ
て誤った周辺部位の測定を招くという問題点がある。ま
た、測定操作を自動で行う検眼装置では、被検者が点灯
した周辺固視灯を本当に注視しているか否かを確認でき
ないために、角膜の周辺測定を行うことができないか、
或いは測定の信頼性を確認することができないという問
題点がある。

【０００６】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
周辺固視灯を正しく被検者が注視しているか否かを判定
して、所望の角膜周辺部位を測定光軸上に確実に位置合
わせする角膜形状測定装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明に係る角膜形状測定装置は、被検眼の注視方
向を所望の方向に移動するために光軸周辺に設けた複数
の周辺固視灯と、該周辺固視灯の点灯・消灯を制御する
点灯制御手段と、該点灯制御手段による前記周辺固視標
の点灯に応じて、被検眼の注視方向を検出する注視方向
検出手段とを有することを特徴とする。

【０００８】また、本発明に係る角膜形状測定装置は、
被検眼の注視方向を所望の方向に移動するために光軸周
辺に設けた複数の周辺固視灯と、該周辺固視灯の点灯・
消灯を制御する点灯制御手段と、該点灯制御手段による
前記周辺固視標の点灯に応じて、被検眼の注視方向を検
出する注視方向検出手段と、前記点灯制御手段により点
灯した前記周辺固視灯の方向及び前記注視方向検出手段
により検出した被検眼の注視の移動方向が、概略同じ方
向か否かを判定する注視方向判定手段とを有することを
特徴とする。

【０００９】本発明に係る角膜形状測定装置は、被検眼
の角膜形状を含む光学的特性を測定する検眼手段と、該
検眼手段と被検眼の位置関係を検出するアライメント検
知手段と、該アライメント検知手段からの検知信号によ
り被検眼及び前記検眼手段の位置合わせを行うために前
記検眼手段を被検眼に対して上下左右及び前後方向に駆
動する駆動手段とを、被検眼の注視方向を所望の方向に
移動するために光軸周辺に設けた複数の周辺固視灯と、
該周辺固視灯の点灯・消灯を制御する点灯制御手段と、
該点灯制御手段による前記周辺固視標の点灯に応じて前
記検眼手段の前記駆動手段による移動方向を検出する移
動方向検出手段と、前記点灯制御手段により点灯した前
記周辺固視灯の方向及び前記移動方向検出手段により検
出した前記検眼手段の移動方向が概略同じ方向か否かを
判定する注視方向判定手段とを有することを特徴とす
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は第１の実施例の角膜形状測定装
置の側面図を示し、装置の外装カバー１には、被検者が
額を当接する額当て２、被検者の顎を載置する顎受け台
３が設けられており、外装カバー１の検者側には操作パ
ネルユニット４、表示手段である液晶モニタ５、プリン
タ６が取り付けられている。外装カバー１の内部におい
て、装置に電力を供給する電源７を内蔵する基台８上に
は、前後、左右、上下方向に駆動して被検者に対して位
置合わせを行う駆動機構を有する検眼ユニット９が載置
されており、更に全体の制御を行う制御手段１０が配置
されている。なお、制御手段１０の取付方法や各デバイ
スとの接続については、図示を省略している。

【００１１】また、外装カバー１の額当て２の下側に
は、図２に示すような覗き窓１１Ｒ、１１Ｌと、被検者
が装置内部を覗き込んだときに外装カバー１に当接しな
いように被検者の鼻を回避する凹部１２とが設けられて
いる。

【００１２】検眼ユニット９の底面には、送りナット付
きのジョイント部材１３が設置され、送りねじ１４に螺
合している。送りねじ１４の一端１４ａと駆動モータ１
５の出力軸１５ａは、カップリング１６によって連結さ
れている。この駆動モータ１５はステージ台１７に固定
されており、駆動モータ１５の回転によって、検眼ユニ
ット９はステージ台１７に対して被検眼Ｅに近付いたり
遠去かったりするようにされている。ステージ台１７の
下面には、送りねじ１８に螺合する送りナット部１９ａ
を有する連結部材１９が固定されている。送りねじ１８
の下端１８ａと駆動モータ２０の出力軸２０ａは、カッ
プリング２１によって連結されている。更に、駆動モー
タ２０はステージ台２２に固定されており、駆動モータ
２０が回転することによって、送りねじ１８とそれに螺
合する連結部材１９の働きで、検眼ユニット９や駆動モ
ータ１５が固定されたステージ台１７を上下に駆動する
ことができるようになっている。

【００１３】ステージ台２２と連結部材１９の間には、
ステージ台１７や連結部材１９の重量による駆動モータ
２０の負荷を軽減するために、圧縮ばね２３が配置され
ている。また、ステージ台１７の下面に設置された案内
棒２４は、ステージ台２２の一部に設けた案内溝２２ａ
に嵌入しており、駆動モータ２０の回転により検眼ユニ
ット９やステージ台１７が回転しないようにされてい
る。

【００１４】ステージ台２５はステージ台２２を搭載
し、ステージ台２５の下面には、案内棒２６、２７を嵌
入する案内部２５ａ、２５ｂと、送りねじ２８と螺合す
る送りナット部２５ｃが設けられている。案内棒２６、
２７は被検眼Ｅの眼幅方向に平行つまり紙面と直交方向
に、基台８の取付部８ａに固定されている。また、送り
ねじ２８も送りねじ１４や送りねじ１８と同様に、図示
しないカップリングによって図示しない後述する駆動モ
ータ２９に連結されており、この駆動モータ２９は駆動
モータ２０と同様に基台８の取付部８ａに固定されてい
る。そして、これらの駆動モータ１５、２０、２９の回
転によって、検眼ユニット９は被検者に対して前後、左
右及び上下に駆動し位置合わせが行われるようになって
いる。

【００１５】被検者の顎を載置する顎受け台３は顎受け
支柱３０が固定されており、その内部に上下駆動用のね
じ部３０ａが設けられ、そのねじ部３０ａにねじ棒３１
が螺合している、ねじ棒３１の下端部３１ａと駆動モー
タ３２の出力軸３２ａがカップリング３３によって連結
されており、駆動モータ３２は取付板３４を介して基台
８に不動に取り付けられている。そして、駆動モータ３
２の回転により顎受け台３が上下に駆動して、被検眼Ｅ
の位置合わせのための補助機構が構成されている。

【００１６】図３は検眼ユニット９の光学系の構成図を
示し、検眼ユニット９は覗き窓１１Ｒ、１１Ｌ間を移動
可能に配置されており、検眼ユニット９の前面には保護
ガラス４０が取り付けられている。保護ガラス４０の略
中央部の光路O1上には対物レンズ４１、ハーフミラー４
２、図４に示すような開口部４３ａと軸４３ｂを有する
絞り４３、受光面４４ａを有する二次元撮像素子４４が
順次に配列されている。ハーフミラー４２の入射方向の
光路上には、レンズ４５、ダイクロイックミラー４６、
可視光ＬＥＤの中心固視灯光源４７が配列され、ダイク
ロイックミラー４６の入射方向には、近赤外発光ＬＥＤ
のアライメント用視標光源４８が配置されている。

【００１７】検眼ユニット９が移動した場合の覗き窓１
１Ｒ又は１１Ｌの近傍には、リング視標光源４９が配置
されており、このリング視標光源４９は図５に示すよう
に検眼ユニット９の測定光軸O1を中心とする円環形状の
拡散板と、アライメント用視標光源４８と同様の発光波
長の近赤外光を発し円環状に配置された複数個のＬＥＤ
の照明用光源５０とから構成されている。リング視標光
源４９、照明用光源５０はケース５１に収納されてお
り、リング視標光源４９は照明用光源５０によって拡散
板を背面から照明することにより、被検眼Ｅの角膜に角
膜形状測定用のリング視標を投影するようにされてい
る。リング視標光源４９のリングの内側には、角膜周辺
部の曲率測定のために被検者に注視させるための可視光
発光ＬＥＤから成る８個の周辺固視灯光源５２ａ〜５２
ｈが、４５度おきに円環状に配置されている。これらの
周辺固視灯光源５２ａ〜５２ｈは被検眼Ｅに対し１個ず
つ選択的に点灯し、それを注視させることによって被検
眼Ｅの視線を回旋して、検眼ユニット５の測定光軸O1上
に測定角膜周辺部位を配置するようになっている。

【００１８】絞り４３は対物レンズ４１の焦点位置に配
置されてテレセントリック光学系が形成されており、角
膜形状測定時に被検眼Ｅの位置ずれが測定誤差に入らな
いようにされている。また、絞り４３は通常では測定前
のアライメント時に図示しないモータなどの駆動手段に
より軸４３ｂを中心に回動して、点線で示す光路外の位
置に退避している。

【００１９】図６は操作パネルユニット４を示し、市販
のトラックボール４ａ、前後ローラ４ｂ、各種スイッチ
群４ｃ〜４ｈが設けられている。トラックボール４ａを
検者が手の平で転がすように操作することによって、そ
の前後・左右方向の回転量を図示しないセンサが検出
し、回転量に応じて検眼ユニット９を被検眼Ｅに対して
上下・左右に移動するように、制御手段１０が駆動モー
タ２０、２９を駆動するようにされている。また、前後
ローラ４ｂは表面に滑り止めのローレットが形成された
棒から成り、その回転量を図示しないセンサが検出し、
その回転量に応じて検眼ユニット９を被検眼Ｅに対して
前後方向に移動するように、制御手段１０が駆動モータ
１５を駆動するようになっている。

【００２０】スイッチ群４ｃ〜４ｈは、測定を開始する
スタートスイッチ４ｃ、測定結果をプリンタ６に出力す
るプリントスイッチ４ｄ、角膜形状測定を自動で行うか
手動操作で位置合わせして行うかを選択する自動／手動
選択スイッチ４ｅ、角膜形状の測定モードで中心部領域
の測定から角膜周辺部位の測定に切換える周辺測定選択
スイッチ４ｆ、顎受け台３を上昇するスイッチ４ｇ及び
顎受け台３を下降するスイッチ４ｈから成っている。

【００２１】また、液晶モニタ５はモニタケース５ａの
内部に格納されており、検者に検眼ユニット９の二次元
撮像素子４４で撮像した被検眼Ｅの前眼部像を動画とし
て表示したり、測定された測定値の表示や自動／手動モ
ードなどの測定の条件等を表示するようになっている。
このモニタケース５ａの側面には、外装カバー１の図示
しない孔部に嵌入する支点軸５ｂが形成されており、こ
の軸５ｂを中心にモニタケース５ａを矢印の方向に傾動
して、検者の見易い位置に固定することができるように
なっている。

【００２２】図７は制御手段１０と各デバイスの関係を
示すブロック回路の構成図であり、制御手段１０はマイ
クロプロセッサやプログラムを格納するＲＯＭ、周辺機
器のインタフェイスなどを含んでいる。制御手段１０の
出力はプリンタ６、中心固視灯光源４７、照明用光源５
０、周辺固視灯光源５２ａ〜５２ｈ、アライメント用視
標光源４８に接続され、更に絞り４３を被検眼Ｅのアラ
イメント時と角膜形状測定時とで光路内へ挿脱する駆動
モータ５５、検眼ユニット９を被検眼Ｅに対して上下左
右方向及び前後方向に駆動する駆動モータ１５、２０、
２９、更に顎受け台３を上下動する駆動モータ３２に接
続されて、それらの駆動を制御している。

【００２３】また、被検眼Ｅのアライメントや角膜形状
の測定に使用する二次元撮像素子４４の出力は、Ａ／Ｄ
変換器５６を介して、フレームメモリ５７に接続されて
おり、制御手段１０は二次元撮像素子４４に撮像された
画像を画像処理して、被検眼Ｅのアライメントや角膜形
状測定を行うようになっている。更に、操作パネルユニ
ット４のトラックボール４ａや前後ローラ４ｂの検出信
号、スタートスイッチ４ｃ、プリントスイッチ４ｄなど
の各スイッチやデバイスの信号が、制御手段１０に入力
されるように接続されている。

【００２４】角膜の中心部を測定する際には、被検者は
覗き窓１１Ｒ、１１Ｌの中を覗きながら、額を額当て２
に当接する。例えば、右側の被検眼Ｅを測定する場合に
は、検者は側方から被検者の眼の位置が、その眼前に位
置する検眼ユニット９を介してほぼ覗き窓１１Ｒの中心
線上にあるか否かを確認して、被検者の顔が安定するよ
うにスイッチ４ｇ、４ｈを操作して顎受け台３を昇降
し、被検者の顎を顎受け台３上に載置する。被検者の顔
の姿勢が安定したら検者はスタートスイッチ４ｃを押
し、これによって自動的に被検眼Ｅのアライメントが開
始され測定が行われる。

【００２５】スタートスイッチが押釦されると、制御手
段１０は中心固視灯光源４７を点灯し、中心固視灯光源
４７を発した光束は、ダイクロイックミラー４６、レン
ズ４５を透過して、ハーフミラー４２で反射され、対物
レンズ４１を透過して、保護ガラス４０、更に覗き窓１
１Ｒを介して、レンズ４５、対物レンズ４１より平行光
束となって右側の被検眼Ｅに投影される。被検眼Ｅはこ
の中心固視灯光源４７の光束を注視することによって、
角膜中心部の曲率測定を行う際に、被検眼Ｅの角膜Ｅｃ
頂点を測定光軸O1上に位置合わせする。

【００２６】次に、制御手段１０はアライメント用視標
光源４８を点灯し、アライメント用視標光源４８から発
した光束は中心固視灯光源４７と同様の光路を通り、レ
ンズ４５、対物レンズ４１により平行光束となって被検
眼Ｅの角膜Ｅｃに投影され、角膜Ｅｃの虹彩Ｅｉ付近に
輝点Ｔｃとして結像する。この輝点Ｔｃからの光束は光
路を戻り、覗き窓１１Ｒ、保護ガラス４０、対物レンズ
４１、ハーフミラー４２を透過して、二次元撮像素子４
４のセンサ受光面４４ａに達し、図８に示すようにセン
サ受光面４４ａ上に角膜反射輝点像Ｔ’を形成する。こ
の時点では、輝点像Ｔ’は未だ被検眼Ｅのアライメント
は完了していないので、位置合わせするセンサ受光面４
４ａの中心部４４ｃ付近のアライメント許容領域Ｍａ’
から離れた個所にある。

【００２７】制御手段１０はフレームメモリ５７に入力
されたアライメント時の前眼部像を逐次に画像処理し
て、輝点像Ｔ’とセンサ受光面４４ａの中心部４４ｃと
の距離が小さくなる方向に、駆動モータ２０、２９を駆
動して制御を行う。この輝点像Ｔ’がアライメント許容
範囲Ｍａ’内に入ったら、検眼ユニット９の左右、上下
方向のアライメントが完了したことになる。

【００２８】続いて、角膜形状測定のために、制御手段
１０はアライメント用視標光源４８を消灯し、照明用光
源５０を発光して、リング視標光源４９からリング光束
を被検眼Ｅの角膜Ｅｃに投影する。リング光束による被
検眼Ｅでの角膜反射像Ｋは、覗き窓１１Ｒ、保護ガラス
４０を介して、対物レンズ４１で屈折し、ハーフミラー
４２、絞り４３の開口部４３ａを介して、二次元撮像素
子４４のセンサ受光面４４ａに結像する。

【００２９】図９(a) はセンサ受光面４４ａに結像した
リング視標光源４９の角膜反射像Ｋを表し、被検眼Ｅの
角膜形状によってリングの直径が大きくなったり小さく
なったりする。また、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに乱視がある
場合には、図９(b) に示すように角膜反射像Ｋは楕円形
状になる。

【００３０】制御手段１０はリング視標光源４９の角膜
反射像Ｋをフレームメモリ５７に取り込み、例えばセン
サ受光面４４ａの中心部４４ｃを通る走査線に相当する
図１０(a) に示す水平方向の画素ＣＬの並び方向での図
１０(b) に示すような角膜反射像Ｋのエッジの立ち上が
り具合αを算出して記憶する。その後に、検眼ユニット
９を被検眼Ｅに向かう方向に若干移動し、同様にして取
り込んだリング視標光源４９の角膜反射像Ｋのエッヂの
立ち上がり具合αと比較する。リング視標光源４９のエ
ッヂの立ち上がり具合αが鋭くなればピントが合う方向
となる。

【００３１】検眼ユニット９を移動する前後で検眼ユニ
ット９の立ち上がり具合αを比較し、移動した後の方が
エッヂの立ち上がり具合αが鋭くなっている場合は、更
に同じ方向に移動し、更に鈍くなっている場合は、反対
方向に移動して繰り返し立ち上がり具合αを比較する。
以上の動作を、所定の立ち上がり具合αに達するまで繰
り返すことによって、リング視標光源４９の被検眼Ｅの
角膜Ｅｃによる反射像のピントの合った状態を見い出し
て、作動距離方向である前後方向の位置合わせを完了す
る。

【００３２】このようにして、被検眼Ｅと検眼ユニット
９の前後・左右・上下方向の位置合わせが完了すると、
制御手段１０は位置合わせが完了したときのリング視標
光源４９の被検眼Ｅｃによる角膜反射像Ｋの画像を、Ａ
／Ｄ変換器５６を介してフレームメモリ５２に取り込ん
で、そのリング像の大きさ及び形状を画像解析して、角
膜形状を表す強弱主経線曲率半径とその軸角度を算出
し、算出した結果は液晶モニタ５やプリンタ６に出力し
て表示する。

【００３３】角膜周辺部の測定の際には、角膜Ｅｃの中
心部領域の測定が終了した後に、検者が操作パネルユニ
ット４の周辺測定選択スイッチ４ｆを押釦することによ
り、中心部領域の測定値を基に角膜周辺部の測定を開始
する。制御手段１０はリング視標光源４９の照明用光源
５０を消灯し、代りにアライメント用視標光源４８を点
灯する。中心部測定を行った直後なので、その角膜反射
輝点像Ｔ’はセンサ受光面４４ａの中心部４４ｃ付近に
輝点像として存在している。制御手段１０はこのときの
角膜反射輝点像のセンサ受光面４４ａ上の位置を、フレ
ームメモリ５７に取り込んだ前眼部像を画像処理するこ
とによって算出、記憶しておく。

【００３４】そして、中心部領域の測定結果が、例えば
弱主経線曲率半径が７．６０ｍｍ、強主経線曲率半径が
７．３１ｍｍ、軸角度が９７度であったとすると、その
軸角度の値９７度に最も近い周辺固視灯方向である９０
度方向、９０度方向と正対する軸角度である２７０度方
向、９０度及び２７０度と直交する軸角度である１８０
度方向及び０度方向で周辺部測定を行う。

【００３５】先ず、制御手段１０は中心部領域測定時の
固視灯である中心固視灯光源４７を消灯し、被検眼Ｅを
２７０度方向（下方向）に回旋して、９０度方向の角膜
周辺部を検眼ユニット９の測定光軸上に配置するため
に、下方向位置の周辺固視灯光源５２ｅを点灯する。被
検者は点灯した周辺固視灯光源５２ｅを見るために、２
７０度の方向に視線を移動する。

【００３６】図１１は被検眼Ｅが周辺固視灯光源を固視
して角膜Ｅｃの位置が回旋したときの角膜反射輝点の移
動の説明図を示す。中心部の測定を行っているときに、
角膜反射輝点は位置Ｔ１に形成されるが、被検眼Ｅが周
辺固視灯光源５２ｅを固視すると、回旋点Ｑを中心にし
て角膜ＥｃはＥ１からＥ２に角度θだけ回転し、角膜反
射輝点も位置Ｔ２に移動する。角度θは検眼ユニット９
の角膜形状測定光学系の測定部位の大きさにもよるが、
手動操作のケラトメータなどの周辺曲率測定部位と同様
に、２０度程度の装置固有の角度であり、周辺固視灯光
源５２ｅの設置高さにより決まる。

【００３７】この角膜反射輝点の位置Ｔ１からＴ２への
移動は、検眼ユニット９側から観察すると、距離ｈだけ
周辺固視灯光源５２ｅの方向に輝点が移動したように見
える。ここで、角膜Ｅｃの曲率半径をｒ、角膜頂点から
被検眼Ｅの回旋点Ｑまでの距離をｘとすると、距離ｈは
次式で表される。 ｈ＝（ｘ−ｒ）ｓｉｎθ …(1)

【００３８】この距離ｈは約１３ｍｍ程度であるが、こ
の値は個人差が大きい。なお、図１１においてＯ、Ｏ’
はそれぞれ被検眼Ｅの角膜ＥｃがＥ１、Ｅ２にあるとき
の曲率中心を表している。このように、被検者が正しく
周辺固視灯光源５２ｅを固視していれば、角膜反射輝点
の像は、略距離ｈだけ点灯中の周辺固視灯光源５２ｅの
方向に移動する。

【００３９】図１２は二次元撮像素子４４のセンサ受光
面４４ａに投影された角膜反射輝点像Ｔ１’及びＴ２’
を示す。輝点像Ｔ１’、Ｔ２’はそれぞれ図１１の位置
Ｔ１、Ｔ２の像を示しており、被検者の視線が周辺固視
灯光源５２ｅの方向に移動することによって、アライメ
ント用視標光源４８の角膜反射輝点像は、被検者の視線
が移動した方向に移動している。制御手段１０はこのと
きの角膜反射輝点像Ｔ２’のセンサ受光面４４ａ上の位
置を、フレームメモリ５７に取り込んだ前眼部像から画
像処理により算出し、中心部測定後に算出、記憶してお
いた角膜反射輝点像Ｔ１’の位置と比較する。制御手段
１０はこの輝点像Ｔ１’の位置と輝点像Ｔ２’の位置と
を比較し、その変化の方向が周辺固視灯光源５２ｅの方
向と概略一致しているか否かを判定する。

【００４０】この判定の基準は、例えば図１２に示すよ
うに、輝点像Ｔ１’を中心として周辺固視灯光源光源５
２ａ〜５２ｈが存在する８方向に分割された領域Ａａ〜
Ａｈのどの領域に、周辺固視灯光源５２ｅ点灯時の角膜
反射輝点像Ｔ２’が入っているかによって判定する。領
域Ａａ〜Ａｈの円環の内径、外径の大きさは、式(1)に
おいて、この装置の角膜形状の測定範囲であるｒの変動
幅と、ｘ＝１３として、ｘの許容変動幅を考慮して決定
された領域である。領域Ａｅに一致していると判定され
たときには、点灯した周辺固視灯光源５２ｅを被検者が
正しく注視していると判断できるので、中心部測定の時
と同様に、角膜反射輝点像Ｔ２’がセンサ受光面４４ａ
のアライメント許容範囲Ｍａ’内に入るように、被検眼
Ｅに対して上下左右方向に検眼ユニット９を駆動する。

【００４１】次に、照明用光源５０を点灯して、リング
視標光源４９を角膜Ｅｃに投影し、、中心部測定の場合
と同様にリング視標光源４９による角膜反射像Ｋのピン
トを合わせることにより、被検眼Ｅと検眼ユニット９の
前後方向の位置合わせを行う。その後に、角膜反射像Ｋ
の形状・大きさを画像処理によって求め、周辺部位での
角膜形状測定を行う。このようにして求めた被検眼Ｅの
９０度方向の周辺部位の形状と、前に測定した中心部の
角膜形状の測定値とから、制御手段１０により９０度方
向の離心率ｅを算出する。

【００４２】中心部測定後の輝点像Ｔ１’の位置と周辺
固視灯光源５２ｅを点灯した時の輝点像Ｔ２’の位置を
比較し、その変化の方向が周辺固視灯光源５２ｅの方向
と一致していないと判定されたときには、図１３に示す
ように制御手段１０は液晶モニタ５に被検者の固視状態
が不良であることを表示し、一旦測定を中断する。その
後に、制御手段１０は周辺固視灯光源５２ｅを点滅した
り、更に明るく点灯して被検者の注視を促進するように
動作したり、或いはブザーを鳴らして検者に被検者が正
しく周辺固視灯光源５２ｅを注視していないことを警告
し、被検者への注意を促して、被検者の注視を周辺固視
灯光源５２ｅに向けるように制御する。

【００４３】この間に、制御手段１０は常に角膜反射輝
点像Ｔ２’の位置をセンサ受光面４４ａ上で検出してい
るので、角膜反射輝点像Ｔ２’の移動方向が正しく周辺
固視灯光源５２ｅの方向と―致しているか否か判定を続
け、一致していると判定された場合にのみ測定を再開し
て、その方向の周辺部測定を行う。

【００４４】なお、このとき、被検者の固視状態が適正
であることを示すために、図１３に示す「Ｆｉｘａｔｉ
ｏｎ Ｅｒｒｏｒ」の代りに、「Ｆｉｘｅｄ」等と表示
してもよいが、本実施例では現在の測定部位を表す図１
３の「９０度」という数字を点滅することによって固視
が適正であることを表している。また、左下のマークＭ
Ｄは既に測定が終了している場所を黒丸で示し、中央の
黒丸が中心部測定の終了を示している。更に、白丸は未
測定の部位を示し、現在測定中の部位を例えばマークＭ
Ｄｅのように黒丸と白丸の点滅で表示する。

【００４５】次に、１８０度方向の角膜周辺部位の測定
を行うために、制御手段１０は同様に周辺固視灯光源５
２ｅを消灯して、代りに周辺固視灯光源５２ｃを点灯す
る。角膜Ｅｃに投影されたアライメント用視標光源４８
の角膜反射輝点像Ｔ２’の位置を、中心部測定の角膜反
射輝点像Ｔ１’の位置と比較して、被検者の注視方向が
正しく周辺固視灯光源５２ｃの方向に向いているか否か
を判別して、１８０度方向の角膜周辺部位の測定を行
う。更に、同様にして２７０度方向の角膜周辺部位の測
定の時は、周辺固視灯光源５２ａを点灯し、０度方向の
角膜周辺部位の測定の時は、周辺固視灯光源５２ｇを点
灯して、角膜周辺部位の測定を行う。そして、図１４に
示すように測定した角膜周辺部の測定結果の一覧をプリ
ンタ６に出力し、角膜周辺部の測定を終了する。

【００４６】通常、検眼装置に設置されている表示手段
は５インチ程度の小さな液晶モニタ５なので、角膜周辺
部の測定結果などの複数個の測定データ群を一度に表示
する場合は、プリンタ６の出力の方が見易く、９０度、
１８０度、２７０度、０度の測定を完了する毎に、周辺
測定を行っている部位の表示と共に、その時の測定値で
ある曲率半径と離心率ｅを、図１３の測定部位を表す角
度の数字の下の表示「Ｆｉｘａｔｉｏｎ Ｅｒｒｏｒ」
の場所に表示するようにしてもよい。

【００４７】以上の説明では、アライメント用視標光源
４８による平行光束の角膜反射輝点の位置を検出して、
中心部測定の時の角膜反射輝点像Ｔ１’の位置と、周辺
固視灯光源５２ｅを点灯したときの角膜反射輝点像Ｔ
２’の位置とを比較することにより、被検眼Ｅの注視方
向の検出を行っているが、アライメント用視標光源４８
の代りに、リング視標光源４９の角膜反射像Ｋの位置を
検出することによって、被検眼Ｅの注視方向の検出を行
ってもよい。

【００４８】図１５はセンサ受光面４４ａ上に撮像され
たリング視標光源４９の角膜反射像Ｋを示し、図１５
(a) は中心部測定時の角膜反射像Ｋｃで、その計算上の
中心Ｃｃはセンサ受光面４４ａのほぼ中心にある。ま
た、図１５(b) は角膜周辺部位の測定のために、周辺固
視灯光源５２ｅを点灯した後に、被検者が周辺固視灯光
源５２ｅを注視したときのリング視標光源４９の角膜反
射像Ｋｐであり、その計算上の中心Ｃｐは、角膜反射輝
点像Ｔ２’と同様に点灯した周辺固視灯光源５２ｅの方
向に移動している。

【００４９】このリング形状或いは楕円形状のリング視
標光源４９の角膜反射像Ｋｃの中心位置を、制御手段１
０により画像解析することによって求め、リング視標光
源４９の角膜反射像Ｋｃの中心位置の変化と、周辺固視
灯光源５２ａ〜５２ｈの内の点灯している光源の角膜反
射像Ｋｐの位置を比較し、被検眼Ｅの注視状態を検出す
ることができる。また、被検眼Ｅとのアライメントのた
めに駆動する検眼ユニット９の移動量から、周辺固視灯
光源５２ａ〜５２ｈの点灯による被検眼Ｅの注視方向を
検出することもできる。

【００５０】図１６は第２の実施例の角膜形状測定装置
の側面図を示し、図１と同じ符号は同じ部材を表してい
る。図１７に示すような等間隔のスリット６０ａを有す
るスリット板６０が、駆動モータ２９により被検眼Ｅに
対して左右方向（眼幅方向）に駆動するステージ台２５
に取り付けられている。そして、そのスリット板６０を
挟むように、フォトエンコーダ６１が基台８に取り付け
られており、駆動モータ２３によるステージ台２５の左
右方向の移動によって、スリット板６０がフォトエンコ
ーダ６１の間隙を移動し、このときのステージ台２５の
移動方向と移動量をフォトエンコーダ６１が検出するよ
うに構成されている。

【００５１】ステージ台１７には、スリット板６０と同
様のスリットを有するスリット板６２が取り付けられ、
またステージ台２５には、スリット板６２を挟むように
してフォトエンコーダ６３が取り付けられており、駆動
モータ２０の駆動によるステージ台１７の上下方向の移
動方向及び移動量を検出できるように構成されている。
そして、フォトエンコーダ６１、６３の出力は何れも制
御手段１０に接続され、これによって制御手段１０はス
テージ台１７に搭載された検眼ユニット９の左右上下方
向の移動量と移動方向を検出できるようなっている。

【００５２】なお、図示しないが検眼ユニット９にスリ
ット板を取り付け、ステージ台１７にフォトエンコーダ
をこのスリット板を挟むように設置すれば、検眼ユニッ
ト９の被検眼Ｅに対する前後方向の移動量及び移動方向
を検出することができるので、その移動量を参考にし
て、被検眼Ｅと検眼ユニット９の作動距離方向の位置合
わせを精度良く行うことが可能となる。

【００５３】このような構成により、被検眼Ｅの角膜Ｅ
ｃの中心部領域の測定を行った後に、周辺固視灯光源５
２ｅを点灯してこれを被検眼Ｅに注視させ、アライメン
ト動作中に常に角膜反射輝点像Ｔ’がセンサ受光面４４
ａのアライメント許容範囲Ｍａ’に入るように検眼ユニ
ット９を移動する動作を行い、検眼ユニット９の移動量
と移動方向をフォトエンコーダ６１、６３の出力から算
出することにより、検眼ユニット９の駆動方向である被
検眼Ｅの注視方向を検出して、被検眼Ｅが正しく周辺固
視灯光源５２ｅを注視しているか否かを判定している。
このように、常に測定のためのアライメント動作を行う
ことによって、測定時間を短縮することが可能となる。

【００５４】また、角膜形状測定装置と眼屈折力計との
複合機などでは、通常では眼屈折力計の機能により被検
眼Ｅの眼幅を測定する機能が求められているが、本実施
例においては、検眼ユニット９の眼幅方向の移動量を求
める機構を眼幅測定に共用できるので合理的である。な
お、自動測定の角膜形状測定装置を実施例としたが、手
動で操作する従来のケラトメータでも、図１３に示すよ
うに液晶モニタ５に、点灯している周辺固視灯光源５２
ｅの方向と被検者の視線の方向を表示すようにすれば、
同様の効果を得ることができる。

【００５５】このように本実施例では、被検者の点灯し
た周辺固視灯光源５２ｅに対する注視状態が、所望の角
膜周辺部位の測定に適しているか否かを判断するので、
被検眼Ｅの注視状態を検者の判断だけに任せることな
く、正しい周辺部位の測定を確実に行うことができる。
また、検者にこれから行う角膜周辺測定が正当か否かを
予め知らせることができるので、検者の操作ミス・判断
ミスによる誤った測定を回避することができ、誤った測
定部位の測定が強制的或いは偶発的に行われたり、間違
った測定値を採用してしまうことを防止することができ
る。更に、検者による被検者への注意や指導をすること
なく、被検者に正しく固視させることができるので、検
査の省力化や測定の自動化が可能になり、注視方向検出
のための専用の視標や光学系を設けることなく、安価な
構成で角膜周辺測定における被検眼Ｅの注視方向の検出
を行うことができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る角膜形
状測定装置は、複数の周辺固視灯の点灯・消灯を点灯制
御手段により制御して、被検眼の注視方向を検出するこ
とにより、角膜周辺形状の測定の際に、被検者が正しく
周辺固視灯を注視し、所望の角膜周辺部位が測定光軸上
に位置合わせされているか否かを検出することができる
ので、被検者の固視不良による誤った周辺部位の測定を
未然に防止することができる。

【００５７】また、本発明に係る角膜形状測定装置は、
点灯した周辺固視灯の方向と、注視方向検出手段により
検出した被検眼の注視の移動方向とが、概略同じ方向か
否かを判定することにより、被検者が固視不良にある場
合に、被検者又は検者に被検者の固視不良を警告した
り、適正な固視状態に誘導することが可能になるので、
誤った周辺部位の測定を防止することができる。

【００５８】本発明に係る角膜形状測定装置は、被検眼
のアライメント及び測定を自動的に行う際に、複数の周
辺固視灯、点灯・消灯に応じて検眼手段の移動方向を検
出することにより、被検眼の固視不良を検出・判定する
ことができ、これにより誤った周辺部位の測定を防止し
て角膜周辺部の自動測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の側面図である。

【図２】接眼部の正面図である。

【図３】検眼ユニットの光学系の構成図である。

【図４】絞りの正面図である。

【図５】周辺固視灯光源及びリング光源の正面図であ
る。

【図６】操作パネルの正面図である。

【図７】制御手段のブロック回路の構成図である。

【図８】リング光源の反射像の説明図である。

【図９】角膜反射輝点像の説明図である。

【図１０】角膜反射像の１走査線上の光強度のグラフ図
である。

【図１１】角膜反射輝点像の移動の説明図である。

【図１２】センサ受光面の角膜反射輝点像の説明図であ
る。

【図１３】表示手段の表示の説明図である。

【図１４】プリント出力の説明図である。

【図１５】リング光源の角膜反射像の説明図である。

【図１６】第２の実施例の側面図である。

【図１７】スリット板の正面図である。

【符号の説明】

１ 外装カバー ２ 額当て ３ 顎受け ４ 操作パネルユニット ５ 液晶モニタ ６ プリンタ ８ 基台 ９ 検眼ユニット １４、１８、２８ 送りねじ １５、２０、２９、３２、５５ 駆動モータ １０ 制御手段 ４３ 絞り ４４ 二次元撮像素子 ４４ａ センサ受光面 ４７ 中心固視灯光源 ４８ アライメント用視標光源 ５０ リング視標光源 ５２ａ〜５２ｈ 周辺固視灯光源 ６０、６２ スリット板 ６１、６３ フォトエンコーダ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検眼の注視方向を所望の方向に移動す
   るために光軸周辺に設けた複数の周辺固視灯と、該周辺
   固視灯の点灯・消灯を制御する点灯制御手段と、該点灯
   制御手段による前記周辺固視標の点灯に応じて、被検眼
   の注視方向を検出する注視方向検出手段とを有すること
   を特徴とする角膜形状測定装置。
2. 【請求項２】 前記注視方向検出手段は、被検眼の角膜
   に視標を投影して角膜反射像を受光し、該角膜反射像の
   移動を検出することにより被検眼の注視方向を検出する
   請求項１に記載の角膜形状測定装置。
3. 【請求項３】 前記視標は被検眼の角膜形状測定用の視
   標を兼ねる請求項２に記載の角膜形状測定装置。
4. 【請求項４】 被検眼の注視方向を所望の方向に移動す
   るために光軸周辺に設けた複数の周辺固視灯と、該周辺
   固視灯の点灯・消灯を制御する点灯制御手段と、該点灯
   制御手段による前記周辺固視標の点灯に応じて、被検眼
   の注視方向を検出する注視方向検出手段と、前記点灯制
   御手段により点灯した前記周辺固視灯の方向及び前記注
   視方向検出手段により検出した被検眼の注視の移動方向
   が、概略同じ方向か否かを判定する注視方向判定手段と
   を有することを特徴とする角膜形状測定装置。
5. 【請求項５】 前記注視方向判定手段の判定結果を表示
   する表示手段を有する請求項４に記載の角膜形状測定装
   置。
6. 【請求項６】 前記注視方向判定手段により被検眼の注
   視方向と点灯している周辺固視灯の方向とが一致してい
   ないことが判定されたときに、前記周辺固視灯の固視不
   良状態を警告する警告手段を設けた請求項４に記載の角
   膜形状測定装置。
7. 【請求項７】 前記注視方向判定手段により被検眼の注
   視方向と点灯している周辺固視灯の方向とが一致してい
   ないことが判定されたときには、角膜周辺部位の測定を
   禁止する禁止手段を設けた請求項４に記載の角膜形状測
   定装置。
8. 【請求項８】 被検眼の角膜形状を含む光学的特性を測
   定する検眼手段と、該検眼手段と被検眼の位置関係を検
   出するアライメント検知手段と、該アライメント検知手
   段からの検知信号により被検眼及び前記検眼手段の位置
   合わせを行うために前記検眼手段を被検眼に対して上下
   左右及び前後方向に駆動する駆動手段と、被検眼の注視
   方向を所望の方向に移動するために光軸周辺に設けた複
   数の周辺固視灯と、該周辺固視灯の点灯・消灯を制御す
   る点灯制御手段と、該点灯制御手段による前記周辺固視
   標の点灯に応じて前記検眼手段の前記駆動手段による移
   動方向を検出する移動方向検出手段と、前記点灯制御手
   段により点灯した前記周辺固視灯の方向及び前記移動方
   向検出手段により検出した前記検眼手段の移動方向が概
   略同じ方向か否かを判定する注視方向判定手段とを有す
   ることを特徴とする角膜形状測定装置。