JPS59230536A - 眼科装置 - Google Patents
眼科装置Info
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- JPS59230536A JPS59230536A JP58106450A JP10645083A JPS59230536A JP S59230536 A JPS59230536 A JP S59230536A JP 58106450 A JP58106450 A JP 58106450A JP 10645083 A JP10645083 A JP 10645083A JP S59230536 A JPS59230536 A JP S59230536A
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- imaging
- eye
- measurement
- magnification
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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】
本発明は眼科装置特に被検眼の角膜形状を測定する装置
に関する。
に関する。
従来、角膜形状を測定するにはオフサルモメータが使わ
れてきたがこの測定方式では角膜に投影した指標の反射
像の大きさを顕微鏡を用いて観察し、プリズム等の光学
部材を移動し、その移動量から角膜形状を求めていたた
め、短時間に測定できず更に反射@を肉眼観察している
ので精度の高い測定はできなかった。
れてきたがこの測定方式では角膜に投影した指標の反射
像の大きさを顕微鏡を用いて観察し、プリズム等の光学
部材を移動し、その移動量から角膜形状を求めていたた
め、短時間に測定できず更に反射@を肉眼観察している
ので精度の高い測定はできなかった。
又、フォトケラトスコープとして知られているものは角
膜に同心の複数個の円環状パターンを投影し、この投影
パターンの角膜反射像を写真に撮影し、その撮影された
パターンをデジタイザー等でコンピュータに入力して演
算を施して角膜形状を表示していたが、デジタイザー等
を使用してパターンを入力する際に精度が落ち、測定か
ら角膜形状を出力するまでに長時間必要とするため、被
検眼角膜形状の変化を把握しながらの診察1手術等に利
用できない欠点があった。
膜に同心の複数個の円環状パターンを投影し、この投影
パターンの角膜反射像を写真に撮影し、その撮影された
パターンをデジタイザー等でコンピュータに入力して演
算を施して角膜形状を表示していたが、デジタイザー等
を使用してパターンを入力する際に精度が落ち、測定か
ら角膜形状を出力するまでに長時間必要とするため、被
検眼角膜形状の変化を把握しながらの診察1手術等に利
用できない欠点があった。
これを解消するため、角膜に投影した指標の反射像を結
像光学系で撮像素子上に再結像させ測定を迅速に行なえ
るよう自動化した角膜計が提案されているが次のような
問題点があった。
像光学系で撮像素子上に再結像させ測定を迅速に行なえ
るよう自動化した角膜計が提案されているが次のような
問題点があった。
すなわち、従来装置においては作動距離が一定であって
結像光学系の倍率が一定であることを前提として測定を
行なっているため、測定時に被検眼が所定位置から光軸
方向にずれたりすると、指標を見込む角度及び結像光学
系の倍率が変化することにより角膜形状測定が正確に行
なえなかった。このため特に幼児の場合等、被検者が動
き易い場合には測定結果が妥当なものであるか信頼性に
乏しかった。
結像光学系の倍率が一定であることを前提として測定を
行なっているため、測定時に被検眼が所定位置から光軸
方向にずれたりすると、指標を見込む角度及び結像光学
系の倍率が変化することにより角膜形状測定が正確に行
なえなかった。このため特に幼児の場合等、被検者が動
き易い場合には測定結果が妥当なものであるか信頼性に
乏しかった。
更に従来装置においては、作動距離が数十mと比較的近
距離であり、幼児の眼を静止するため玩具等を眼の前方
に設定しようとしても近すぎて所望の目的が達成できな
いのが通例であり、作動距離を例えば1mとかなり大き
くと9、しかも測定精度を劣化させないようにする要望
が太きかった。
距離であり、幼児の眼を静止するため玩具等を眼の前方
に設定しようとしても近すぎて所望の目的が達成できな
いのが通例であり、作動距離を例えば1mとかなり大き
くと9、しかも測定精度を劣化させないようにする要望
が太きかった。
本発明は斯かる点に鑑み、測定を迅速に行なうとともに
作動距離が変化しても正確な角膜形状の測定ができる眼
科装置を提供することを目的とする。この目的を達成す
るため、本発明においては、フォーカシングを行なうフ
ォーカシング手段の所定位置から合焦捷での移動量よシ
指標を見込む角度の正弦及び結像光学系の撮影倍率の積
である総合倍率に関する出力を検出し、これを用いて作
動距離の変化に伴なう算出されるべき角膜形状の変化を
抑えることを特徴とする。
作動距離が変化しても正確な角膜形状の測定ができる眼
科装置を提供することを目的とする。この目的を達成す
るため、本発明においては、フォーカシングを行なうフ
ォーカシング手段の所定位置から合焦捷での移動量よシ
指標を見込む角度の正弦及び結像光学系の撮影倍率の積
である総合倍率に関する出力を検出し、これを用いて作
動距離の変化に伴なう算出されるべき角膜形状の変化を
抑えることを特徴とする。
以下、本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明に係わる装[1子の概略説明図である。
Eは被検眼、 Ecは角膜+ La 、Lbはn++」
定指標たる光源を示す。1は結像レンズであって、フォ
ーカシング操作部1a及びフォーカス位置検出用の回転
型可変抵抗器2を併設する。
定指標たる光源を示す。1は結像レンズであって、フォ
ーカシング操作部1a及びフォーカス位置検出用の回転
型可変抵抗器2を併設する。
フォーカシング操作部1aは歯車1bを有し、歯車2b
がこれに噛み合い、歯車2bは回転型可変抵抗器2と軸
2aにより結合される。そして回転型可変抵抗器2は取
付金具3に取付ねじ3aで取付けられ、取付金具3は取
付ねじ3bで非回転部に取付けられている。4はテレビ
カメラであり、被検眼角膜Ec上の光源反躬鹸光を受光
する。なお光源La 、 Lbとしては、光源反射像の
間隔をテレビカメラ走査線を用いて計測する関係上、テ
レビカメラ走査線に直交する方向に長いものが安定した
計測をする上で望ましい。また被検者に眩しさを感じさ
せないようにするために赤外光等の不可視光を発するも
のが望ましい、これに伴ってテレビカメラも赤外域にも
感度を有するものが良い、図中、5a〜5eはケーブル
である。
がこれに噛み合い、歯車2bは回転型可変抵抗器2と軸
2aにより結合される。そして回転型可変抵抗器2は取
付金具3に取付ねじ3aで取付けられ、取付金具3は取
付ねじ3bで非回転部に取付けられている。4はテレビ
カメラであり、被検眼角膜Ec上の光源反躬鹸光を受光
する。なお光源La 、 Lbとしては、光源反射像の
間隔をテレビカメラ走査線を用いて計測する関係上、テ
レビカメラ走査線に直交する方向に長いものが安定した
計測をする上で望ましい。また被検者に眩しさを感じさ
せないようにするために赤外光等の不可視光を発するも
のが望ましい、これに伴ってテレビカメラも赤外域にも
感度を有するものが良い、図中、5a〜5eはケーブル
である。
次に6は網側処理部を示し、後述する構成の光源像間隔
検知部、総合倍率決定部、角膜曲率演算処理部等を有す
る。7はテレビモニタ、7aは測定データ、8は測定ス
イッチ、9はプリンタを示す。
検知部、総合倍率決定部、角膜曲率演算処理部等を有す
る。7はテレビモニタ、7aは測定データ、8は測定ス
イッチ、9はプリンタを示す。
第2図は本発明の原理説明図である。
指標である光源La、Lbを発する光束は被検眼Eを照
明し、あたかも不図示の角膜反射像(虚像)から射出す
るように角膜Ecで反射される。ここで光源La、Lb
の角膜反射像の間隔をγとすると、角膜曲率半径Rは次
のように求められる。
明し、あたかも不図示の角膜反射像(虚像)から射出す
るように角膜Ecで反射される。ここで光源La、Lb
の角膜反射像の間隔をγとすると、角膜曲率半径Rは次
のように求められる。
すなわち、照明主光線と測定光軸の為す角度をθとして
、次式が成立する。
、次式が成立する。
γ−2R51n′!−・・・・・・(1)このとき結像
レンズ1の撮影倍率をmとし、テレビカメラ4の撮像面
に結像する反射像の間隔をdとすると、次式が成立する
。
レンズ1の撮影倍率をmとし、テレビカメラ4の撮像面
に結像する反射像の間隔をdとすると、次式が成立する
。
d = mγ ・・・・・・・・・伐)(1)
(2)式より次式が得られる。
(2)式より次式が得られる。
θ
ここで総合倍率M壬2dn 2・mとすると、次式の如
くなる。
くなる。
R−−・・・・・・・・・・・・(3)′ここで光源L
a、Lbの間隔をり、被検眼角膜頂点から光源La 、
Lbを含む面までの距離をl。
a、Lbの間隔をり、被検眼角膜頂点から光源La 、
Lbを含む面までの距離をl。
両光源La、Lbからの照明主光線が光軸上で交差する
位置と被検眼角膜頂点までの距離をl′とすると、 人間の角膜曲率Rは6乃至9欄程度であり、一方lは1
000++s程度であり、一般vC1’<<lとなり式
(4)は次のように近似される。
位置と被検眼角膜頂点までの距離をl′とすると、 人間の角膜曲率Rは6乃至9欄程度であり、一方lは1
000++s程度であり、一般vC1’<<lとなり式
(4)は次のように近似される。
いま光源La 、Lb +テレビカメラ4が装置内に固
定され、これに対し被検眼が光軸方向に動くと、lが変
化し、光源La、Lbを見込む角度θ、更には撮影倍率
mが変化してしまい、従来のように作動距離が一定であ
って、総合倍率Mが一定という前提では、撮像面上での
反射像の間隔dを測定しても角膜曲率Rが正確に算出さ
れない。
定され、これに対し被検眼が光軸方向に動くと、lが変
化し、光源La、Lbを見込む角度θ、更には撮影倍率
mが変化してしまい、従来のように作動距離が一定であ
って、総合倍率Mが一定という前提では、撮像面上での
反射像の間隔dを測定しても角膜曲率Rが正確に算出さ
れない。
因みに撮影倍率mに関しては、次式が成立するが、この
展は作動距離に応じて変化する。第2図で角膜反射像の
位置から結像レンズ1−i:での距離をU、結像レンズ
1からテレビカメラ4の撮像面までの距離をV、結像レ
ンズ1の焦点距離をf、u+v三Wとすると、 となる。
展は作動距離に応じて変化する。第2図で角膜反射像の
位置から結像レンズ1−i:での距離をU、結像レンズ
1からテレビカメラ4の撮像面までの距離をV、結像レ
ンズ1の焦点距離をf、u+v三Wとすると、 となる。
本発明は上述した欠点を解決するものであり、作動距離
の変化に応じた総合倍率Mを検出し、撮像面上での反射
像の間隔dをMで除算することにより、すなわち両者の
比を求めて角膜曲率Rを安定して測定できるようにした
ものである。
の変化に応じた総合倍率Mを検出し、撮像面上での反射
像の間隔dをMで除算することにより、すなわち両者の
比を求めて角膜曲率Rを安定して測定できるようにした
ものである。
第2図で被検眼が光軸方向に動いて作動距離が変化する
場合、非合焦の状態となるが、合焦の状態とすべく結像
レンズ1のフォーカシングレンズ部を光軸方向に移動さ
せる。
場合、非合焦の状態となるが、合焦の状態とすべく結像
レンズ1のフォーカシングレンズ部を光軸方向に移動さ
せる。
ぞして、プリセット位置から合焦となる位置までのスー
ムレンズであるフォーカシングレンズ部の移動量から前
述のl!、u、v、wを算出することができる。すなわ
ち、フォーカシングレンズ部の移動量を△X、プリセッ
ト位置でのレンズの焦点距離をf。、角膜反射像の位置
から結像レンズまでの距離をU。、結像レンズからテレ
ビカメラの撮像面までの距離をV。とじ、合焦後のレン
ズの焦点距離をfとすると、 1−1−1−”−’、w=u+v v=v”””’ u f v f vo+△x
よりU、V、Wが求まる。なおlについては△が一定で
あるため、7=w−△−1!””ニー W−△より算出
される。
ムレンズであるフォーカシングレンズ部の移動量から前
述のl!、u、v、wを算出することができる。すなわ
ち、フォーカシングレンズ部の移動量を△X、プリセッ
ト位置でのレンズの焦点距離をf。、角膜反射像の位置
から結像レンズまでの距離をU。、結像レンズからテレ
ビカメラの撮像面までの距離をV。とじ、合焦後のレン
ズの焦点距離をfとすると、 1−1−1−”−’、w=u+v v=v”””’ u f v f vo+△x
よりU、V、Wが求まる。なおlについては△が一定で
あるため、7=w−△−1!””ニー W−△より算出
される。
このような作動距離Uと総合倍率Mとの関係は第3図に
示されるようになる。
示されるようになる。
さて、前述した如く曲率半径Rは撮像面での距離dを総
合倍率Mで除算することにより、すなわち比を求めるこ
とにより算出されるが、第4図に自動測定のための計測
処理系の実施例を示す。
合倍率Mで除算することにより、すなわち比を求めるこ
とにより算出されるが、第4図に自動測定のための計測
処理系の実施例を示す。
符号1.2.4,8.9は第1図について説明した部材
と同一符号の部材を示す。1oは倍率検知器で、フォー
カシング位置までのレンズの移動量を回転可変抵抗2で
検知し、前述の総合倍率Mに比例した出力を形成する。
と同一符号の部材を示す。1oは倍率検知器で、フォー
カシング位置までのレンズの移動量を回転可変抵抗2で
検知し、前述の総合倍率Mに比例した出力を形成する。
すなわち10aは倍率信号である。11は計測回路で、
ビデオ信号4a、倍率信号10aをもとに光源反射像の
間隔を測定する。llaは計測回路11のアナログ出力
で、13i/よアナログ・デジタル変換のためのA/D
コンバータである。12は同期分離回路で、ビデオ46
号4aを同期分離して水平同期信号H8YNO12a及
び垂直同期信号V8YNO12bを発生する、14はタ
イミング制御回路で測定及びデータ取得のタイミングを
ビデオ信号に同期させ制御する。14aは測定タイミン
グ化量、14bはA/Dタイミング信号である。15は
中央処理装置でデジタル測距データ13aをもとに所定
の演算を実行した後、プリンタ9及び混合器16へ各々
角膜の曲率Rを示す文字データ15a、15bを出力す
る。
ビデオ信号4a、倍率信号10aをもとに光源反射像の
間隔を測定する。llaは計測回路11のアナログ出力
で、13i/よアナログ・デジタル変換のためのA/D
コンバータである。12は同期分離回路で、ビデオ46
号4aを同期分離して水平同期信号H8YNO12a及
び垂直同期信号V8YNO12bを発生する、14はタ
イミング制御回路で測定及びデータ取得のタイミングを
ビデオ信号に同期させ制御する。14aは測定タイミン
グ化量、14bはA/Dタイミング信号である。15は
中央処理装置でデジタル測距データ13aをもとに所定
の演算を実行した後、プリンタ9及び混合器16へ各々
角膜の曲率Rを示す文字データ15a、15bを出力す
る。
なお、15cは測定開始タイミング信号で測定スイッチ
8の信号を中央処理装置15が検知した後に出力される
。
8の信号を中央処理装置15が検知した後に出力される
。
以上の構成で測定スイッチ8がオンされると中央処理装
置15は1f11j定開始タイミング信号15c’z出
力してA/Dタイミング信号14 bが入力されるまで
待期状態となる。タイミング制御回路14は測定開始タ
イミイグ信号15cを受けて測定タイミング信号14a
を計測回路11に供給する。計測回路11ではビデオ信
号4aの2値化、該2値化イ1号の整形、該整形された
パルス時間幅に対応した積分、該積分出方のピークホー
ルド全タイミング制御回路14がら供給されるタイミン
グ14aに同期して英施し、テレビカメラの撮像面上で
の前記光源反射像の間隔に比例した信号出方を得る。
置15は1f11j定開始タイミング信号15c’z出
力してA/Dタイミング信号14 bが入力されるまで
待期状態となる。タイミング制御回路14は測定開始タ
イミイグ信号15cを受けて測定タイミング信号14a
を計測回路11に供給する。計測回路11ではビデオ信
号4aの2値化、該2値化イ1号の整形、該整形された
パルス時間幅に対応した積分、該積分出方のピークホー
ルド全タイミング制御回路14がら供給されるタイミン
グ14aに同期して英施し、テレビカメラの撮像面上で
の前記光源反射像の間隔に比例した信号出方を得る。
すなわち、角膜における真の光源反射像の間隔γに、総
合倍率Mが乗算さ=れた値に比例する計測信号F′=k
Mγを出力する。ここでkは計測回路11が有する定数
である、 さて倍率検知回路1oはレンズ位置を検出し、前述の総
合倍率Mを算出し、これに比例する倍率信号Q=に’M
を出力する。ここでに′は倍率検知回路10が有する定
数である。
合倍率Mが乗算さ=れた値に比例する計測信号F′=k
Mγを出力する。ここでkは計測回路11が有する定数
である、 さて倍率検知回路1oはレンズ位置を検出し、前述の総
合倍率Mを算出し、これに比例する倍率信号Q=に’M
を出力する。ここでに′は倍率検知回路10が有する定
数である。
このように計測信号F′と倍率信号Qが得られにγを求
めれば、除算信号Fの出力より角膜での光源反射像の間
隔γが算定できる。このアナログ除算は計測回路11で
実施し、定数には予め所定値に設定しておく。
めれば、除算信号Fの出力より角膜での光源反射像の間
隔γが算定できる。このアナログ除算は計測回路11で
実施し、定数には予め所定値に設定しておく。
除算信号Fはアナログ測距データllaとして出力し、
A/Dコンバータ13でA/Dタイミング信号14bに
同期してデジタル測距データ13aに変換され、中央処
理装置15に入力する。
A/Dコンバータ13でA/Dタイミング信号14bに
同期してデジタル測距データ13aに変換され、中央処
理装置15に入力する。
そして光源反射像の間隔γと角膜曲率Rに関する前述の
関係式に基いて所定の演算を実施して、角膜曲率Rが算
出されこの値を示す文字データ15a、15bを出力す
る。
関係式に基いて所定の演算を実施して、角膜曲率Rが算
出されこの値を示す文字データ15a、15bを出力す
る。
文字データ15aは混合器3を経てモニタ画面上に文字
となって映写され、他方、文字データ15bはプリンタ
6に印字される。
となって映写され、他方、文字データ15bはプリンタ
6に印字される。
ところで前述したような計測回路11でアナログ除算を
施さずに、倍率検知回路1oで得られた倍率信号10a
を専用のA/Dコンバータを用いるか或いは不図示の選
択回路を経てA/Dコンバータ13を共用させて、倍率
信号をデジタルデータとして中央処理装置15に取込み
その演算処理過程の中で前記除算を実施するようにして
も良い。
施さずに、倍率検知回路1oで得られた倍率信号10a
を専用のA/Dコンバータを用いるか或いは不図示の選
択回路を経てA/Dコンバータ13を共用させて、倍率
信号をデジタルデータとして中央処理装置15に取込み
その演算処理過程の中で前記除算を実施するようにして
も良い。
また作動距離の変化に対応する総合倍率Mの変化は直線
性を持たず前述した如く総合倍率Mをアナログ的に算出
するのは困難であるが計測回路11でのアナログ除算を
廃し、倍率検知回路10では結像レンズ1の移動量のみ
を検知し、即ちレンズ位置検出回路として動作させその
出力をA/D変換して中央処理装置に入力し、その演算
機能を用いて総合倍率Mを算出し、これをもって除算を
実施すればより簡略された構成となる。
性を持たず前述した如く総合倍率Mをアナログ的に算出
するのは困難であるが計測回路11でのアナログ除算を
廃し、倍率検知回路10では結像レンズ1の移動量のみ
を検知し、即ちレンズ位置検出回路として動作させその
出力をA/D変換して中央処理装置に入力し、その演算
機能を用いて総合倍率Mを算出し、これをもって除算を
実施すればより簡略された構成となる。
以上、本発明によれば作動距離の変化に起因した測定誤
差が解消され、幼児等、動き易い被検者に対しても安定
した角膜曲率の測定ができ、更には作動距離を充分にと
って玩具等に注意をひかせることによって幼児等の動き
を抑えることができる。
差が解消され、幼児等、動き易い被検者に対しても安定
した角膜曲率の測定ができ、更には作動距離を充分にと
って玩具等に注意をひかせることによって幼児等の動き
を抑えることができる。
第1図は本発明に係わる装置の概略説明図、第2図は本
発明の原理説明図、第3図は作動距離と総合倍率との関
係を示す図、第4図は計測処理系の実施例の図、 図中、Eは被検眼、Ecは被検眼角膜、La、Lbは指
標、1は結像レンズ、laはフォーカシング操作部、2
は回転型可変抵抗器、4はテレビカメラ、6は計測処理
部、7はテレビモニタ、7aは測定データ、8は測定ス
イッチ、9はプリンタである。
発明の原理説明図、第3図は作動距離と総合倍率との関
係を示す図、第4図は計測処理系の実施例の図、 図中、Eは被検眼、Ecは被検眼角膜、La、Lbは指
標、1は結像レンズ、laはフォーカシング操作部、2
は回転型可変抵抗器、4はテレビカメラ、6は計測処理
部、7はテレビモニタ、7aは測定データ、8は測定ス
イッチ、9はプリンタである。
Claims (3)
- (1) 被検眼に所定指標を投影し、該指標の角膜反
射像を結像光学系にょシ結像し、結像面上に結像される
角膜反射像を検出して被検眼に関する測定を行なう装置
において、被検眼が結像面上に合焦して結像されるよう
移動する7オ一カシング手段と、該7オ一カシング手段
の移動量よシ、被検眼に対する前記指標を見込む角度の
正弦及び前記結像光学系の撮影倍率の積である総合倍率
に関する出方を形成する手段とを備え、該出方と前記結
像面上において検出される角膜反射像の検出出方の比よ
シ角膜形状を測定することを特徴とする眼科装置。 - (2)前記結像面に撮像手段が配され、前記指標が該撮
像手段の走査方向に対して直交する方向に長く配される
特許請求の範囲第1項記載の眼科装置。 - (3)前記指標は赤外光源である特許請求の範囲第1項
若しくは第2項記載の眼科装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58106450A JPS59230536A (ja) | 1983-06-14 | 1983-06-14 | 眼科装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58106450A JPS59230536A (ja) | 1983-06-14 | 1983-06-14 | 眼科装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59230536A true JPS59230536A (ja) | 1984-12-25 |
Family
ID=14433941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58106450A Pending JPS59230536A (ja) | 1983-06-14 | 1983-06-14 | 眼科装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59230536A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS628731A (ja) * | 1985-07-05 | 1987-01-16 | キヤノン株式会社 | 眼屈折力測定装置 |
JPS6226044A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-02-04 | キヤノン株式会社 | 角膜曲率測定装置 |
JPS62224350A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-10-02 | キヤノン株式会社 | 眼科装置 |
JPS62231617A (ja) * | 1986-04-01 | 1987-10-12 | キヤノン株式会社 | 眼屈折度測定装置 |
JPS6343640A (ja) * | 1986-08-09 | 1988-02-24 | 株式会社 サンコンタクトレンズ | オ−トケラトメ−タ |
JPS63181735A (ja) * | 1987-01-20 | 1988-07-26 | 株式会社 ニデツク | 角膜形状測定装置 |
JPH03114462A (ja) * | 1990-08-10 | 1991-05-15 | Nidek Co Ltd | 角膜形状測定装置 |
JPH08229004A (ja) * | 1996-02-05 | 1996-09-10 | Canon Inc | 角膜形状測定装置 |
JPH08229007A (ja) * | 1996-01-23 | 1996-09-10 | Topcon Corp | 検眼装置 |
-
1983
- 1983-06-14 JP JP58106450A patent/JPS59230536A/ja active Pending
Cited By (14)
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