JPH0659272B2 - Corneal shape measuring device - Google Patents
Corneal shape measuring deviceInfo
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- JPH0659272B2 JPH0659272B2 JP62031901A JP3190187A JPH0659272B2 JP H0659272 B2 JPH0659272 B2 JP H0659272B2 JP 62031901 A JP62031901 A JP 62031901A JP 3190187 A JP3190187 A JP 3190187A JP H0659272 B2 JPH0659272 B2 JP H0659272B2
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- corneal
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Description
【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 イ−1. 産業上の利用分野 この発明は角膜全域にわたっての厚みを測定可能にした
角膜形状測定装置に関する。Detailed Description of the Invention a. OBJECT OF THE INVENTION A-1. Industrial field of use The present invention relates to a corneal shape measuring apparatus capable of measuring the thickness over the entire cornea.
イ−2. 従来技術 近年、屈折異常を矯正するため。角膜表面に放射状の傷
をつけ治療後の角膜形状の変化によって矯正する方法、
角膜周辺部円周に溝を切りドナーからの角膜を移植後そ
の溝の箇所で縫い合わせる手術の方法等が行なわれてい
る。しかしながら、角膜内皮まで傷をつけてしまう恐れ
があるため角膜の厚みの測定が必要となる。B-2. Conventional technology In recent years, to correct refractive errors. A method of making a radial wound on the corneal surface and correcting it by changing the shape of the cornea after treatment,
A method of performing an operation in which a groove is cut in the circumference of the corneal periphery and a cornea from a donor is transplanted and then stitched at the groove is performed. However, since the corneal endothelium may be damaged, it is necessary to measure the thickness of the cornea.
従来、角膜の厚みを測定する方法として超音波Ａスキャ
ンによる方法が一般的である。Conventionally, a method using an ultrasonic A scan is generally used as a method for measuring the thickness of the cornea.
イ−3. 本発明が解決しようとする問題点 しかし前記方法においては、角膜上にある一点での測定
となり、上記手術のためには相当数の箇所で測定しなけ
ればならないという欠点があった。A-3. Problems to be Solved by the Present Invention However, the above method has a drawback in that measurement is performed at one point on the cornea, and that a considerable number of points must be measured for the above operation. .
そこでこの発明は、上記欠点を解消するための装置を提
案するものである。Therefore, the present invention proposes an apparatus for solving the above-mentioned drawbacks.
ロ．発明の構成 ロ−1. 問題点を解決するための手段 本発明は前記の問題点を解決するために、被検眼の前眼
部にスリットを投影するスリット投影光学系と、スリッ
ト投影断面をシャインプルークの原理に基づいて撮像素
子により撮影する前眼部撮影光学系と、シャインプルー
クの原理に基づく撮影像の倍率変化情報により前記撮像
素子の信号から得られる像位置を補正する第１補正手段
と、該第１補正手段により補正された角膜後面の位置を
スネルの法則に基づいて補正する第２補正手段と、該第
２補正手段による角膜後面の位置と前記第１補正手段に
よる角膜前面の位置から角膜厚を演算する演算手段とを
有することを特徴とするものである。B. Configuration of the invention b-1. Means for solving the problems In order to solve the above problems, the present invention provides a slit projection optical system for projecting a slit on the anterior segment of the eye to be examined, and a shining slit projection cross section. An anterior ocular segment photographing optical system for photographing with an image pickup device based on the Pruke principle, and first correction means for correcting an image position obtained from a signal of the image pickup device based on magnification change information of a photographed image based on the Shine Pluke principle. Second correction means for correcting the position of the posterior corneal surface corrected by the first correcting means based on Snell's law, the position of the posterior corneal surface by the second correcting means, and the position of the anterior corneal surface by the first correcting means To a calculation means for calculating the corneal thickness.
ロ−2. 実施例 以下図面により、この発明の詳細な説明をする。第１図
はシャインプルークの原理を利用した前眼部断面撮影装
置の光学系の概略を示し、(1)はスリット像を前眼部に
投影するための照明光源、(2)は赤外透過フィルタ、(3)
および(4)は集光レンズ、(5)は撮影用フラッシュ光源、
(6)は通常のスリットランプと同様にスリット幅の大き
さが変換可能なスリット、(7)はスリット光が後述する
アライメント用ＣＣＤカメラに入射しないようにするた
めの偏光フィルタ、(8)はスリット投影レンズ、(9)はス
リット投影像の焦点深度を深くするための矩形開口絞
り、(10)は偏光ビームスプリッターであり、(1)から(1
0)まででスリット投影系を形成している。B-2. Embodiments The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Fig. 1 shows the outline of the optical system of the anterior ocular segment cross-section imaging apparatus using the Scheimpflug principle. (1) is an illumination light source for projecting a slit image on the anterior ocular segment, and (2) is infrared transmission. Filter, (3)
And (4) is a condenser lens, (5) is a flash light source for photography,
(6) is a slit whose slit width can be changed in the same manner as an ordinary slit lamp, (7) is a polarizing filter for preventing slit light from entering the alignment CCD camera described later, and (8) is A slit projection lens, (9) is a rectangular aperture stop for increasing the depth of focus of the slit projection image, (10) is a polarization beam splitter, and (1) to (1
The slit projection system is formed up to 0).
（11）は被検眼、（12）はその前眼部、（13）は撮影レ
ンズ、（14）はＣＣＤカメラであり、（13）および（1
4）で撮影系を形成している。前記スリット(6)の投影像
の光断面、撮影レンズ（13）の主平面およびＣＣＤカメ
ラ（14）の結像面の延長面が１本の交線で交わるような
配置となっている。またこの実施例ではスリット投影光
軸と撮影光軸とは45゜の傾きをもって配置されている。
（15）はＬＥＤ等の可視光源から成るアライメント用光
源、（16）はピンホールから成る固視およびアライメン
ト用指標、（17）は指標投影用レンズ、（18）はハーフ
ミラーであり、（15）〜（18）でアライメント固視投光
系を形成している。（19）は結像レンズ、（20）はハー
フミラー、（21）はアライメント用ＣＣＤカメラであり
（19）〜（21）でアライメント観察系を形成している。
（22）は赤外光からなるレティクル投影用光源、（23）
はリング状のアライメント用レティクル、（24）はレテ
ィクル投影レンズであり、（20）、（22）〜（24）でア
ライメント用レティクル投影系を形成している。(11) is the subject's eye, (12) is the anterior segment of the eye, (13) is a taking lens, (14) is a CCD camera, and (13) and (1
4) forms the shooting system. The optical cross section of the projected image of the slit (6), the main plane of the taking lens (13) and the extension plane of the image forming plane of the CCD camera (14) are arranged so as to intersect with one line of intersection. Further, in this embodiment, the slit projection optical axis and the photographing optical axis are arranged with an inclination of 45 °.
(15) is an alignment light source including a visible light source such as an LED, (16) is an index for fixation and alignment including a pinhole, (17) is an index projection lens, and (18) is a half mirror. ) ~ (18) form an alignment fixation projection system. (19) is an imaging lens, (20) is a half mirror, (21) is an alignment CCD camera, and (19) to (21) form an alignment observation system.
(22) is a reticle projection light source consisting of infrared light, (23)
Is a ring-shaped alignment reticle, and (24) is a reticle projection lens, and (20), (22) to (24) form an alignment reticle projection system.
またこの装置は前眼部断面を２ヶ所以上で撮影できるよ
うになっており、前記(1)〜(10)および（13）〜（18）
を被検眼（11）の視軸を中心に回転させる構造になって
いる。In addition, this device is designed so that the cross section of the anterior segment of the eye can be photographed at two or more places. (1) to (10) and (13) to (18)
Is structured to rotate around the visual axis of the eye (11) to be inspected.
第２図はＣＣＤカメラ（21）のモニターであり、（16a
）は固視およびアライメント用指標の角膜前面での反
射像、（23a ）はアライメント用レティクルの像を示
す。Figure 2 shows the monitor of the CCD camera (21).
) Is a reflection image on the anterior cornea of the fixation and alignment indices, and (23a) is an image of the alignment reticle.
上記のような構成となっており、撮影に際して先ず、固
視およびアライメント用指標（16）の像を被検眼（11）
に投影し、その像を被検者に固視させる。一方指標（1
6）の角膜前面での反射像は結像レンズ（19）によりア
ライメント用ＣＣＤカメラ（21）上に結像する。撮影者
はＣＣＤカメラ（21）のモニターを見ながら、指標（1
6）の点像（16a ）をアライメント用レティクル像（23a
）の小円内に入れるために装置を左右、上下に移動さ
せてアライメントを行なう。また光軸方向のアライメン
トは装置を前後に移動させ、点像（16a ）をクリヤーな
像となるようにすることによって行なわれる。With the above-mentioned structure, first, at the time of photographing, the image of the fixation and alignment indices (16) is taken into the eye (11) to be examined.
And project the image to the subject. Meanwhile, the index (1
The image reflected on the front surface of the cornea 6) is formed on the alignment CCD camera (21) by the imaging lens (19). The photographer looks at the monitor of the CCD camera (21) and looks at the index (1
6) Point image (16a) is used for alignment reticle image (23a
) Move the device left and right and up and down to put it in the small circle. The alignment in the optical axis direction is performed by moving the device back and forth so that the point image (16a) becomes a clear image.
撮影系のピント合わせは撮影用ＣＣＤカメラ（14）のモ
ニター（図示せず）を見ながら撮影レンズ（13）あるい
はＣＣＤカメラ（14）を、スリット投影像の光断面、撮
影レンズ（13）の主平面及びＣＣＤカメラ（14）の結像
面の延長面が１本の交線で交わる関係を保ちながら光軸
上を移動させる。通常の場合には、撮影レンズ（13）の
Ｆ値が大きいため焦点深度が深く、アライメントが完了
した時点で殆どピント合わせの必要がない。Focusing of the photographing system is performed by observing the monitor (not shown) of the photographing CCD camera (14), the photographing lens (13) or the CCD camera (14), the optical cross section of the slit projection image, the main of the photographing lens (13). The plane and the extension plane of the image plane of the CCD camera (14) are moved along the optical axis while maintaining the relationship of intersecting with each other by one line of intersection. In a normal case, since the F-number of the taking lens (13) is large, the depth of focus is large, and it is almost unnecessary to focus at the time when the alignment is completed.
第３図は本装置より撮影された角膜断面像を示す。ａは
角膜前面、ｂは角膜後面を示し、シャインプルークの原
理によって生ずる位置に対する倍率変化を考慮した補正
像である。この角膜断面像は角膜前面ａでは実際の断面
像であるが、角膜後面像は角膜前面による屈折の影響を
うけているため屈折後のみかけの像である。従ってこの
断面像における角膜前面及び後面の位置関係は、角膜に
よる屈折が介在した相対的なものであり実際の角膜の厚
みを得るためには角膜の後面の位置を補正することが必
要である。FIG. 3 shows a corneal cross-sectional image taken by this device. a is the front surface of the cornea, and b is the back surface of the cornea, which are corrected images in consideration of the change in magnification with respect to the position caused by the Scheimpflug principle. This corneal cross-sectional image is an actual cross-sectional image on the anterior surface of the cornea a, but the posterior corneal image is an apparent image after refraction because it is affected by the refraction by the anterior surface of the cornea. Therefore, the positional relationship between the anterior and posterior surfaces of the cornea in this cross-sectional image is relative with the corneal refraction interposed, and it is necessary to correct the position of the posterior surface of the cornea to obtain the actual thickness of the cornea.
第４図は実際の角膜後面とみかけの後面像の関係を示
す。ここでスリット光の光断面はＡ、Ｂ′を通り紙面に
垂直な平面であるとする。ａは角膜表面、ｂ′は角膜の
後面、ｂは角膜のみかけの後面である。角膜後面上の点
Ｂ′から出た光は角膜前面Ｐで屈折され、あたかも点Ｂ
から出たように光線Ｏ（撮影光軸）上を進む。ここで点
Ｐ上での屈折は入射点Ｐでの法線と入射角および角膜の
屈折率を与えてやればスネルの法則を使って屈折角を求
めることができる。よって逆にみかけの点Ｂから実際の
点Ｂ′を求めることができ、実際の角膜の厚みAB′を求
めることができる。FIG. 4 shows the relationship between the actual posterior surface of the cornea and the apparent posterior surface image. Here, it is assumed that the optical cross section of the slit light is a plane passing through A and B ′ and perpendicular to the paper surface. a is the corneal surface, b'is the posterior surface of the cornea, and b is the apparent posterior surface of the cornea. The light emitted from the point B ′ on the posterior surface of the cornea is refracted at the anterior surface P of the cornea and is as if the point B ′.
It goes on the ray O (photographing optical axis). Here, for the refraction at the point P, if the normal line at the incident point P, the incident angle, and the refractive index of the cornea are given, the refraction angle can be obtained using Snell's law. Therefore, on the contrary, the actual point B ′ can be obtained from the apparent point B, and the actual corneal thickness AB ′ can be obtained.
１つの角膜断面像に対して少なくとも２ヶ所以上で角膜
の厚みを求め、これを用いてすでに得られている角膜前
面と後面の相対的な位置関係を補正することにより、そ
の角膜断面像の全体における実際の位置関係を求めるこ
とができる。ここで角膜の厚みをパキメーター等で実測
した値を使って補正すればさらに信頼性の高い補正をす
ることができる。次にこのような角膜断面像を多くの経
線に対して撮影することにより角膜全域にわたる角膜の
前面および後面の形状、さらに角膜の厚みを測定するこ
とが可能である。The corneal cross-sectional image is obtained by correcting the relative positional relationship between the anterior surface and the posterior surface of the cornea that has already been obtained using the corneal thickness obtained from at least two locations for one corneal sectional image. The actual positional relationship in can be obtained. If the thickness of the cornea is corrected using a value measured by a pachymeter or the like, the correction can be performed with higher reliability. Next, by photographing such a corneal cross-sectional image with respect to many meridians, it is possible to measure the shape of the anterior and posterior surfaces of the cornea over the entire cornea and the thickness of the cornea.
以上の処理は単純な画像処理技術とマイクロコンピュー
タを応用することによって行いうるものである。The above processing can be performed by applying a simple image processing technique and a microcomputer.
ハ．発明の効果 上記の説明から明らかなようこの発明によれば角膜断面
画像から角膜の角膜前面、後面形状および角膜厚みを測
定することができる。C. EFFECTS OF THE INVENTION As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to measure the corneal anterior surface, posterior surface shape and corneal thickness from a corneal cross-sectional image.
【図面の簡単な説明】 第１図はシャインプルークの原理に基づく前眼部断面の
撮影装置の概略図、第２図はアライメントモニターの正
面図、第３図は角膜断面像、第４図は実際の角膜後面と
みかけの後面像の関係を示す図面である。 (6)……スリット （12）……被検眼の前眼部 （13）……撮影レンズ （14）……撮影用ＣＣＤカメラ （16）……固視およびアライメント用指標 （21）……アライメント用ＣＣＤカメラ （23）……アライメント用レティクルBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of an anterior ocular segment cross-section imaging apparatus based on the Scheimpflug principle, FIG. 2 is a front view of an alignment monitor, FIG. 3 is a corneal cross-sectional image, and FIG. It is drawing which shows the relationship between an actual back surface of a cornea, and an apparent back surface image. (6) …… Slit (12) …… Anterior segment of eye to be examined (13) …… Shooting lens (14) …… CCD camera for shooting (16) …… Indicator for fixation and alignment (21) …… Alignment CCD camera (23) …… Alignment reticle
Claims (1)
ット投影光学系と、スリット投影断面をシャインプルー
クの原理に基づいて撮像素子により撮影する前眼部撮影
光学系と、シャインプルークの原理に基づく撮影像の倍
率変化情報により前記撮像素子の信号から得られる像位
置を補正する第１補正手段と、該第１補正手段により補
正された角膜後面の位置をスネルの法則に基づいて補正
する第２補正手段と、該第２補正手段による角膜後面の
位置と前記第１補正手段による角膜前面の位置から角膜
厚を演算する演算手段とを有することを特徴とする角膜
形状測定装置。1. A slit projection optical system for projecting a slit on the anterior segment of an eye to be inspected, an anterior segment imaging optical system for capturing an image of a slit projection cross section by an imaging element based on the principle of Scheimpflug, and the principle of Scheimpflug. First correction means for correcting the image position obtained from the signal of the image pickup device based on the magnification change information of the captured image based on the above, and the position of the back surface of the cornea corrected by the first correction means is corrected based on Snell's law. A corneal shape measuring apparatus comprising: a second correcting means; and a calculating means for calculating a corneal thickness from the position of the posterior surface of the cornea by the second correcting means and the position of the anterior surface of the cornea by the first correcting means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62031901A JPH0659272B2 (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | Corneal shape measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62031901A JPH0659272B2 (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | Corneal shape measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPS63197433A JPS63197433A (en) | 1988-08-16 |
| JPH0659272B2 true JPH0659272B2 (en) | 1994-08-10 |
Family
ID=12343906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62031901A Expired - Lifetime JPH0659272B2 (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | Corneal shape measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0659272B2 (en) |
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- 1987-02-12 JP JP62031901A patent/JPH0659272B2/en not_active Expired - Lifetime
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