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JP3207510B2 - Eye measurement device - Google Patents
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JP3207510B2 - Eye measurement device - Google Patents

Eye measurement device

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JP3207510B2
JP3207510B2 JP12497892A JP12497892A JP3207510B2 JP 3207510 B2 JP3207510 B2 JP 3207510B2 JP 12497892 A JP12497892 A JP 12497892A JP 12497892 A JP12497892 A JP 12497892A JP 3207510 B2 JP3207510 B2 JP 3207510B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、被検眼の角膜にリング
状の照明光を照射するリング状照明光照射部と、前記照
明光の角膜反射により形成されるリング状の反対像を受
像する受像光学系とを備え、前記リング像に基づき本体
装置と被検眼との相対位置関係が決定される被検眼計測
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ring-shaped illumination light irradiating section for irradiating a ring-shaped illumination light to a cornea of an eye to be examined, and receives a ring-shaped opposite image formed by corneal reflection of the illumination light. The present invention relates to an eye measurement apparatus that includes an image receiving optical system and determines a relative positional relationship between a main device and an eye to be inspected based on the ring image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、被検眼計測装置、例えば、被
検眼の角膜にリング状の照明光を照射してその照明光の
角膜表面での反射光をリング像として観察し、このリン
グ像を用いて角膜の曲率半径を計測したり、本体装置と
角膜との相対位置を決定したりするケラトメータでは、
観察するリング像をモニター等に映してアライメントを
行ってリング像を撮影する場合が多い。
2. Description of the Related Art Conventionally, a measuring apparatus for an eye to be inspected, for example, a cornea of an eye to be inspected is irradiated with ring-shaped illumination light, and the reflected light of the illumination light on the cornea surface is observed as a ring image. In a keratometer that measures the radius of curvature of the cornea using or determines the relative position between the main device and the cornea,
In many cases, the ring image to be observed is projected on a monitor or the like, and alignment is performed to photograph the ring image.

【0003】この場合、撮影するリング像の状態は検者
が目視で判断することが多く、そのリング像の状態が精
度良く測定できる状態であるか否かは検者各自の判断に
任されているのが実情である。
In this case, the state of the ring image to be photographed is often visually judged by the examiner, and whether or not the state of the ring image can be accurately measured is left to the judgment of each examiner. That is the fact.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の被検眼計測装置にあっては、アライメントが終了
して被検眼を計測する際に、被検眼眼球の動きや瞼の動
き等によって撮影した画像が計測に適さない場合があ
る。即ち、被検眼眼球が動くと、この動きによりリング
像が移動してリング像が欠けしまうことがある。また、
瞼の画像を同時に取り込むことがあり、リング像の検出
に誤差が生じて計測結果に間違いが生じたりする問題が
ある。
By the way, in such a conventional eye measuring apparatus, when alignment is completed and the eye to be inspected is measured, an image is taken by the movement of the eye to be inspected, the movement of the eyelid, and the like. In some cases, the obtained image is not suitable for measurement. That is, when the eye to be examined moves, the ring image moves due to the movement, and the ring image may be lost. Also,
An eyelid image may be captured at the same time, and there is a problem that an error occurs in the detection of the ring image and an error occurs in the measurement result.

【0005】しかも、これらの画像を取り込んだ後に、
これらをチェックすることは可能であるものの、画像の
チェックには時間を要し、その後にもう一度撮影をし直
すこととなり、無駄な時間を費やすことになる。
[0005] Moreover, after capturing these images,
Although it is possible to check these, it takes time to check the image, and after that, it is necessary to take a picture again, which wastes time.

【0006】そこで、本発明は、リング像が所定の状態
にあるか否かや瞼の像の映り込みがあるか否かのチェッ
クを実時間に近い早さで行うことができる被検眼計測装
置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides an eye measuring apparatus for an eye which can check whether or not a ring image is in a predetermined state and whether or not an image of an eyelid is reflected, at a speed close to real time. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係わる被検眼計
測装置は、上記の課題を解決するため、被検眼の角膜に
リング状の照明光を照射するリング状照明光照射部と、
前記照明光の角膜反射により形成されるリング状の反対
像を異なる倍率の複数のリング像として形成する受光
学系と、前記受光光学系で形成される前記複数のリング
像の結像面と略共役な共役面に該共役面と直交する光軸
を中心として放射状に配設され且つ異なる倍率で得られ
た前記複数のリング像を受光する複数の一次元受光素子
と、該各一次元受光素子からの出力信号に基づいて前記
複数のリング像が適正な状態にあるか否かを判断する信
号処理回路とが設けられていることを要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a measuring device for an eye to be examined according to the present invention comprises: a ring-shaped illumination light irradiating section for irradiating a ring-shaped illumination light to a cornea of an eye to be inspected;
A light receiving optical system that forms a ring-shaped opposite image formed by corneal reflection of the illumination light as a plurality of ring images of different magnifications, and a light receiving optical system that forms the ring images. Radially arranged on a conjugate plane substantially conjugate with the image forming plane with an optical axis orthogonal to the conjugate plane as a center, and obtained at different magnifications.
A plurality of one-dimensional light receiving elements that receive the plurality of ring images, and the one-dimensional light receiving element based on an output signal from each one-dimensional light receiving element.
The gist is that a signal processing circuit for determining whether or not a plurality of ring images are in an appropriate state is provided.

【0008】[0008]

【作用】本発明に係わる被検眼計測装置によれば、リン
グ状照明光照射部から被検眼の角膜に向けてリング状の
照明光が照射され、この照明光は角膜反射によりリング
状の反対像としての異なる倍率の複数のリング像として
受光光学系に形成される。
According the eye measurement apparatus according to the present invention, the irradiated ring-shaped illumination light to the cornea of the eye from the ring-shaped illumination light emitter, the ring by the illumination light corneal reflection
As ring images of different magnifications as opposite images
The light receiving optical system is formed.

【0009】この時、異なる倍率の複数のリング像の結
像面と略共役な位置で且つ受光光学系の光軸と同軸な軸
を中心として放射状に配設された複数の一次元受光素子
にも同時に異なる倍率の複数のリング像が結像され、信
号処理回路にこれら一次元受光素子からの出力信号が入
力されて異なる倍率の複数のリング像が適正であるか否
かが判断される。
At this time, a plurality of one-dimensional light receiving elements are disposed at positions substantially conjugate with the image planes of a plurality of ring images of different magnifications and radially around an axis coaxial with the optical axis of the light receiving optical system. At the same time, a plurality of ring images having different magnifications are formed, and output signals from these one-dimensional light receiving elements are input to a signal processing circuit to determine whether the plurality of ring images having different magnifications are appropriate.

【0010】[0010]

【実施例】本発明の被検眼計測装置の実施例を眼軸長計
測装置に適用して図面に基づいて説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an eye length measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;

【0011】(第一実施例)図1は本発明の実施例を示
し、図1(A)は眼軸長計測装置の外観の側面図、図1
(b)は同じくブロック図である。
(First Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (A) is a side view of an external appearance of an eye axial length measuring device.
(B) is a block diagram similarly.

【0012】図1(a)において、眼軸長計測装置1
は、架台2に相対移動可能に設けられた測定部3、被検
者(図示せず)の顎及び額を受ける被検者固定部4、被
検者固定部4に対して前後左右上下に測定部3を移動さ
せるアライメント機構5を有する。
In FIG. 1A, an axial length measuring device 1 is shown.
A measuring unit 3 movably provided on the gantry 2; a subject fixing unit 4 for receiving a jaw and a forehead of a subject (not shown); An alignment mechanism 5 for moving the measuring unit 3 is provided.

【0013】このアライメント機構5は、被検眼を測定
する際に、被検者の顔を被検者固定部4に固定した後、
例えば、ジョイスティック6を用いてアライメント機構
5を操作して、測定部3を被検者の被検眼Eに対し正し
い位置に移動するように構成されている。
The alignment mechanism 5 fixes the face of the subject to the subject fixing part 4 when measuring the subject's eye.
For example, the configuration is such that the alignment unit 5 is operated using the joystick 6 to move the measuring unit 3 to a correct position with respect to the eye E of the subject.

【0014】よって、この眼軸長計測装置1で眼軸長を
測定する際、先ず適当に測定部3を被検眼Eにアライメ
ントし、この被検眼Eの前眼部を観察しながら後述の角
膜からのリング反射光を探して、その最良なピント位置
に測定部3をアライメントして測定を行う。ただし、一
人の被検者の測定が終わって次の被検者について測定を
行おうとする時には、再度同じ操作をしなければならな
い。
Therefore, when the axial length is measured by the axial length measuring apparatus 1, first, the measuring unit 3 is properly aligned with the eye E, and the cornea described later is observed while observing the anterior segment of the eye E. A ring reflected light is searched for, and the measurement unit 3 is aligned with the best focus position for measurement. However, when the measurement of one subject is completed and the next subject is to be measured, the same operation must be performed again.

【0015】その際、測定部3が初めの被検者の測定終
了時に置かれた位置のままであると次の被検者が被検者
固定部4に顔を置いた時には最良のピント位置でなくな
るため、検者はモニター3aに写った前眼部の像と角膜
反射光のピント状態とを判断して測定部3を前後に動か
してやる必要がある。
At this time, if the measuring unit 3 is kept at the position where it was placed at the end of the measurement of the first subject, the best focus position will be obtained when the next subject puts his face on the subject fixing unit 4. Therefore, the examiner needs to determine the image of the anterior eye part shown on the monitor 3a and the focus state of the corneal reflected light and move the measuring unit 3 back and forth.

【0016】この判断は、勘を頼りに行うしかない。即
ち、角膜と顎・額の位置関係は被検者の骨格等によって
異なり、さらに本測定の場合角膜反射の最良ピント位置
が被検眼Eの角膜曲率半径によって若干異なるから、測
定部3の最良測定位置はその都度決定しなければならな
い。また、測定部3が被検者固定部4に接近している
と、被検者が顔をのせる場合に、圧迫感があり被検者に
無用な心理的負担を与えてしまう。
This judgment must be made with intuition. That is, the positional relationship between the cornea and the chin / forehead varies depending on the skeleton of the subject, and in the case of this measurement, the best focus position of the corneal reflection slightly varies depending on the radius of the corneal curvature of the eye E. The position must be determined each time. In addition, when the measurement unit 3 is close to the subject fixing unit 4, when the subject puts his / her face, there is a feeling of oppression and an unnecessary psychological burden is given to the subject.

【0017】そこで、被検者の顔すなわち被検眼Eが、
被検者固定部4からはずれたときには、一度測定部3を
基準位置に戻すようにすると扱いやすく、被検者の心理
的負担を軽減できる。
Therefore, the face of the subject, that is, the subject's eye E,
If the measuring unit 3 is returned to the reference position once when it comes off the subject fixing unit 4, it is easy to handle and the psychological burden on the subject can be reduced.

【0018】このため、ここで使用されている眼軸長計
測装置1には、図1(b)に示すように、被検者の顔が
接しているかどうかを判断する被検者有無判断手段7
と、この被検眼有無判断手段7からの出力に従って測定
部3を基準位置(図1(a)の鎖線で示した位置)に移
動(後退)させる基準位置復帰機構8とが設けられてい
る。
For this reason, as shown in FIG. 1 (b), the apparatus for measuring the axial length of the eye used here is a means for determining whether or not the face of the subject is in contact with the subject. 7
And a reference position return mechanism 8 for moving (retreating) the measuring unit 3 to a reference position (a position indicated by a chain line in FIG. 1A) in accordance with an output from the eye presence / absence determining means 7.

【0019】被検眼有無判断手段7は被検者固定部4の
顎受け4a又は額当て4bの何れか一方に設けられて被
検者固定部4に顔が接触している時にその接続が切れる
スイッチ7aと、このスイッチ7aのON・OFFに応
じて高レベル・低レベルの信号を出力する信号回路7b
とを有している。
The eye-to-be-examined judging means 7 is provided on either the chin rest 4a or the forehead rest 4b of the subject-fixing part 4, and is disconnected when the face is in contact with the subject-fixing part 4. A switch 7a and a signal circuit 7b for outputting a high-level / low-level signal according to ON / OFF of the switch 7a
And

【0020】基準位置復帰機構8は、信号回路7bから
出力される高・低の信号に従って測定部3を基準位置に
移動させるモーターやクラッチ等の機構部材8aと、モ
ーター・クラッチ駆動回路8bと、測定部3が基準位置
にある時に信号を出力する基準位置感知手段8cとを有
する。
The reference position return mechanism 8 includes a mechanism member 8a such as a motor or a clutch for moving the measuring section 3 to the reference position in accordance with the high / low signal output from the signal circuit 7b, a motor / clutch drive circuit 8b, Reference position sensing means 8c for outputting a signal when the measurement section 3 is at the reference position.

【0021】そして、被検者が顔を被検者固定部4に接
触させている時には、スイッチ7aがOFFの状態とな
り、信号回路7bは低レベル信号を出力する。この際、
モーター・クラッチ駆動回路8bが機構部材8aを制御
してクラッチを切りモーターとの接続を切断すると共に
モーターの駆動を止め、この状態で測定部3は自由に前
後左右に動かすことができる。
When the subject has his / her face in contact with the subject fixing section 4, the switch 7a is turned off, and the signal circuit 7b outputs a low-level signal. On this occasion,
The motor / clutch drive circuit 8b controls the mechanism member 8a to disconnect the clutch and disconnect the connection to the motor and stop driving the motor. In this state, the measuring section 3 can be freely moved back and forth and right and left.

【0022】一方、被検者が顔を被検者固定部4から外
した時には、スイッチ7aがONの状態になり、信号回
路7bは高レベル信号を出力する。この際、モーター・
クラッチ駆動回路8bが機構部材8bを制御してクラッ
チを繋ぐと同時にモーターを駆動させて測定部3を基準
位置に戻す。測定部3が基準位置に戻ると、基準位置感
知手段8cが信号を出力し、モーター・クラッチ駆動回
路8bがモーターの駆動を停止する。
On the other hand, when the subject removes his / her face from the subject fixing unit 4, the switch 7a is turned on, and the signal circuit 7b outputs a high-level signal. At this time, the motor
The clutch driving circuit 8b controls the mechanism member 8b to connect the clutch, and at the same time, drives the motor to return the measuring unit 3 to the reference position. When the measuring section 3 returns to the reference position, the reference position sensing means 8c outputs a signal, and the motor / clutch drive circuit 8b stops driving the motor.

【0023】このように、測定開始の時被検者が顔を被
検者固定部4に載せる場合には、測定部3は基準位置に
あり、検者はモニター3aに映った画像のピントを判断
すること無く、測定部3を前方に押し出す操作から始め
られる。さらに、測定部3が被検者固定部4に接近して
いることによる圧迫感を無くすことができる。
As described above, when the subject places his / her face on the subject fixing unit 4 at the start of the measurement, the measuring unit 3 is at the reference position, and the examiner focuses the image reflected on the monitor 3a. The operation can be started without pushing out the measuring unit 3 without making a judgment. Further, it is possible to eliminate a feeling of oppression caused by the measurement unit 3 approaching the subject fixing unit 4.

【0024】次に、この様な構成の眼軸長計測装置1の
光学系を図2乃至図13に基づいて説明する。
Next, an optical system of the eye axial length measuring apparatus 1 having such a configuration will be described with reference to FIGS.

【0025】図2は、本発明に係わる眼軸長計測装置の
光学説明図である。この図2において、測定部3内に設
けられた光学系は、照明系・参照系・眼底反射受光系・
参照光受光系・基準干渉系が共用された眼底距離測定光
学系100と、角膜距離測定光学系200とから大略構
成される。
FIG. 2 is an optical explanatory view of an eye axial length measuring apparatus according to the present invention. In FIG. 2, the optical system provided in the measuring unit 3 includes an illumination system, a reference system, a fundus reflection light receiving system,
It comprises a fundus distance measuring optical system 100 sharing a reference light receiving system and a reference interference system, and a corneal distance measuring optical system 200.

【0026】照明系は、測定光照射光学系110と第一
光学系120及び第二光学系130を備え、参照光学系
は第一光学系120と第3光学系140とを備え、眼底
反射受光系は第二光学系130と干渉光学系150とを
備え、参照光受光系は第3光学系140と干渉光学系1
50とを備え、基準干渉系は測定光照射光学系110と
基準干渉光学系160とを備えている。
The illumination system includes a measurement light irradiation optical system 110, a first optical system 120, and a second optical system 130. The reference optical system includes a first optical system 120 and a third optical system 140. The system includes a second optical system 130 and an interference optical system 150, and the reference light receiving system includes a third optical system 140 and an interference optical system 1.
50, and the reference interference system includes a measurement light irradiation optical system 110 and a reference interference optical system 160.

【0027】測定光照射光学系110は、単波長でかつ
波長変化が可能なコヒーレント光を被検眼Eに向けて照
射し、このコヒーレント光を射出するための光源111
と、この光源111から射出されたコヒーレント光をコ
リメートするコリメータレンズ112と、光学系からの
反射光が光源111に戻るのを防止する光アイソレータ
113とを有し、測定光を射出する。
The measurement light irradiating optical system 110 irradiates coherent light having a single wavelength and whose wavelength can be changed toward the eye E to be examined, and a light source 111 for emitting this coherent light.
And a collimator lens 112 for collimating the coherent light emitted from the light source 111, and an optical isolator 113 for preventing reflected light from the optical system from returning to the light source 111, and emits measurement light.

【0028】第一光学系120は、集光レンズ121と
空間フィルター122とを備え、測定光照射光学系11
0から入射された測定光を、集光レンズ121、空間フ
ィルター122を通じてビームスプリッタ9に導く。
The first optical system 120 includes a condenser lens 121 and a spatial filter 122, and the measurement light irradiation optical system 11
The measurement light incident from 0 is guided to the beam splitter 9 through the condenser lens 121 and the spatial filter 122.

【0029】第二光学系130は眼屈折力を補正して被
検眼Eの眼底Erに測定光を照射すると共に、眼底Er
からの反射光を干渉光学系150に導くもので、コリメ
ータ131、屈折力補正レンズ132、ダイクロイック
ミラー133、対物レンズ134を備え、眼底Erに向
かう光束をコリメータ122、屈折力補正レンズ13
2、ダイクロイックミラー133、対物レンズ134お
よび被検眼瞳を経て眼底Erに集光させ、眼底Erから
の反射光を再びビームスプリッタ9に導く。
The second optical system 130 corrects the refractive power of the eye and irradiates the fundus Er of the eye E with measurement light with the fundus Er.
And a collimator 131, a refractive power correction lens 132, a dichroic mirror 133, and an objective lens 134. The collimator 122 and the refractive power correction lens 13
2. The light is condensed on the fundus Er via the dichroic mirror 133, the objective lens 134, and the pupil of the eye to be examined, and the light reflected from the fundus Er is guided to the beam splitter 9 again.

【0030】第3光学系140は、コリメータ141と
反射面142とを備え、第一光学系120に導かれてビ
ームスプリッタ9を透過した照明光をコリメータ141
を経て反射面142で反射させて再びビームスプリッタ
9へと導く。
The third optical system 140 includes a collimator 141 and a reflection surface 142, and transmits the illumination light guided to the first optical system 120 and transmitted through the beam splitter 9 to the collimator 141.
Then, the light is reflected by the reflection surface 142 and guided to the beam splitter 9 again.

【0031】干渉光学系150は、絞り151、レンズ
152、受光器153を備え、眼底Erに反射された第
二光学系130からの眼底反射光と反射面142に反射
された第3光学系140からの参照光とがビームスプリ
ッタ9により合成され、眼底反射および参照面反射以外
の反射光を除去して干渉を起こしながら受光器153に
受光される。レンズ152は、絞り151を通過した干
渉光を受光器153に集光するために利用される。
The interference optical system 150 includes a stop 151, a lens 152, and a light receiver 153. The fundus reflection light from the second optical system 130 reflected on the fundus Er and the third optical system 140 reflected on the reflection surface 142. Are combined by the beam splitter 9 and are received by the light receiver 153 while causing interference by removing reflected light other than fundus reflection and reference surface reflection. The lens 152 is used to focus the interference light that has passed through the stop 151 on the light receiver 153.

【0032】基準干渉光学系160は、基準長さとして
の基準光路を有していて、測定光照射光学系110から
の測定光をビームスプリッタ161により分割した後、
さらにビームスプリッタ162により分割し、各々ビー
ムスプリッタ162から光路長L2及びL1離れた位置
に配設された全反射ミラー163,164に送る。
The reference interference optical system 160 has a reference optical path as a reference length. After the measurement light from the measurement light irradiation optical system 110 is split by the beam splitter 161,
The light is further split by the beam splitter 162 and sent to total reflection mirrors 163 and 164 disposed at positions separated from the beam splitter 162 by optical path lengths L2 and L1, respectively.

【0033】そして、全反射ミラー163,164で反
射された各反射光は、再度ビームスプリッタ162によ
り合成され、互いに干渉を起こしながら受光器165に
より受光され、受光器165が干渉光の強度に応じた受
光信号を出力する。
Then, the respective reflected lights reflected by the total reflection mirrors 163 and 164 are combined again by the beam splitter 162 and received by the light receiver 165 while causing interference with each other. Output the received light signal.

【0034】受光器153により受光される干渉光は、
ビームスプリッタ9から眼底Erまでの光路長Ltとビ
ームスプリッタ9から反射面142までの光路長Lrの
差の2倍の位相差を持つ。
The interference light received by the light receiver 153 is
It has a phase difference twice as large as the difference between the optical path length Lt from the beam splitter 9 to the fundus Er and the optical path length Lr from the beam splitter 9 to the reflection surface 142.

【0035】ここで、光源111の射出する測定光の波
長をある範囲で変化させて、受光器153,165の受
光信号を以下に示す原理に従って処理すると、反射面1
42の作る基準面Y(図13参照)から眼底Erまでの
距離(Lt−Lr)が測定できる。以下、その原理を説
明する。
Here, when the wavelength of the measurement light emitted from the light source 111 is changed within a certain range and the light reception signals of the light receivers 153 and 165 are processed according to the following principle, the reflection surface 1
The distance (Lt−Lr) from the reference plane Y (see FIG. 13) formed by the reference numeral 42 to the fundus Er can be measured. Hereinafter, the principle will be described.

【0036】今、ビームスプリッタ9から第二光学系1
30により眼底Erに導かれ、この眼底Erを反射して
再びビームスプリッタ9に導かれた光束Ltとビームス
プリッタ9から第3光学系140により反射面142に
導かれ、反射面142を反射して再びビームスプリッタ
9に導かれた光束Lrとの(測定光路と呼ぶ)の光路差
は、参照面の作る基準面Yから眼底Erまでの距離(L
t−Lr)の2倍になる。
Now, from the beam splitter 9 to the second optical system 1
The light flux Lt which is guided to the fundus Er by the light source 30 and is reflected by the fundus Er and is again guided to the beam splitter 9 is guided from the beam splitter 9 to the reflection surface 142 by the third optical system 140 and reflected by the reflection surface 142. An optical path difference between the light flux Lr and the light flux Lr guided to the beam splitter 9 again (referred to as a measurement optical path) is a distance (L) from the reference plane Y formed by the reference plane to the fundus Er.
t-Lr).

【0037】基準干渉光学系160のビームスプリッタ
162から全反射ミラー164までの基準光路とビーム
スプリッタ162から全反射ミラー153までの基準光
路のの光路差をL=2(L1−L2)、照明光の波長
λ、波長変化量をΔλとすると(Lは一定)、初期の受
光器165での位相差は2π(L/λ)、波長変化後の
位相差は2・π{L/(λ+Δλ)}であり、波長を連
続的に変化させることにより、位相差が2π(L/λ)
から2π{L/(λ+Δλ)}へ連続的に変化する。
The optical path difference between the reference optical path from the beam splitter 162 of the reference interference optical system 160 to the total reflection mirror 164 and the reference optical path from the beam splitter 162 to the total reflection mirror 153 is L = 2 (L1−L2), and the illumination light If the wavelength λ and the amount of change in wavelength are Δλ (L is constant), the initial phase difference at the light receiver 165 is 2π (L / λ), and the phase difference after the wavelength change is 2 · π {L / (λ + Δλ). The phase difference is 2π (L / λ) by continuously changing the wavelength.
From 2π {L / (λ + Δλ)}.

【0038】ここで、λ》Δλとすると、波長変化後の
位相差は、2π(L/λ−LΔλ/λ2)と表わせ、位
相差の変化は2π(LΔλ/λ2)となり、波長変化に
より受光器165で観測する干渉縞の強度が周期的に変
化する。同様に、受光器153では位相差の変化が2π
{2(Lt−Lr)Δλ/λ2 }となり、受光器153
で観測する強度が変化する。そして、これら周期的に変
化する強度の信号から光路長Lt−Lrを算出する。
Here, if λ >> Δλ, the phase difference after the wavelength change can be expressed as 2π (L / λ−LΔλ / λ 2 ), and the change in the phase difference becomes 2π (LΔλ / λ 2 ). As a result, the intensity of interference fringes observed by the light receiver 165 changes periodically. Similarly, in the optical receiver 153, the change in the phase difference is 2π.
{2 (Lt−Lr) Δλ / λ 2 }, and the photodetector 153
The intensity observed at changes. Then, the optical path length Lt-Lr is calculated from the signals having the intensity that changes periodically.

【0039】ここで、受光器153での位相差の変化を
φ1、受光器165での変化をφ2とすると、 φ1=2π{2(Lt−Lr)Δλ/λ2}……(A) φ2=2π(L・Δλ/λ2)……(B) これらより、Δλ/λ2を消去すると Lt−Lr=L・φ1/2φ2……(C) となり、受光器153,165で得られる信号から各位
相差の変化量を求めることによりLt−Lrが算出でき
る(Lは既知)。
Here, assuming that a change in the phase difference at the light receiver 153 is φ1 and a change at the light receiver 165 is φ2, φ1 = 2π {2 (Lt−Lr) Δλ / λ 2 } (A) φ2 = 2π (L · Δλ / λ 2 ) (B) From these, when Δλ / λ 2 is eliminated, Lt−Lr = L · φ1 / 2φ2 (C), and the signals obtained by the photodetectors 153 and 165 are obtained. Lt−Lr can be calculated by calculating the change amount of each phase difference from L (L is known).

【0040】次に、どの様に波長変化を起こし、得られ
た信号を処理するかを説明する。
Next, how the wavelength is changed and the obtained signal is processed will be described.

【0041】光源111には単波長で波長変化が可能な
半導体レーザー(LD)を用いる。光源111は、駆動
回路181により矩形波入力を用いてパルス状(図3
(a)参照)にON・OFFし駆動される。光源111
がONになったとき、チップ内部の温度が平衡に達する
までに時間がかかる。そして、光源111はチップの温
度が変化すると発振波長が変化し、温度と波長の関係は
モードホップの位置以外では1対1に対応する。即ち、
光源111をONにするとチップの温度変化が起こり、
付随して射出光の波長変化が起こる。
As the light source 111, a semiconductor laser (LD) whose wavelength can be changed at a single wavelength is used. The light source 111 is pulse-shaped using a rectangular wave input by the drive circuit 181 (FIG. 3).
(Refer to (a)) ON / OFF. Light source 111
When is turned on, it takes time for the temperature inside the chip to reach equilibrium. The oscillation wavelength of the light source 111 changes when the temperature of the chip changes, and the relationship between the temperature and the wavelength corresponds one-to-one except at the position of the mode hop. That is,
When the light source 111 is turned on, a chip temperature change occurs,
Accompanying this is a change in the wavelength of the emitted light.

【0042】この温度変化は、図3(b)に示すよう
に、発振開始直後の変化が急激で、次第に収斂する。一
定時間後、光源111をOFFして温度を元の状態に復
帰させると共に、照射を停止する。パルス幅をうまく選
べば、波長変化の再現性が得られる。
As shown in FIG. 3 (b), the change in temperature is abrupt immediately after the start of oscillation, and gradually converges. After a certain time, the light source 111 is turned off to return the temperature to the original state, and the irradiation is stopped. If the pulse width is properly selected, the reproducibility of the wavelength change can be obtained.

【0043】例えば、1KHz程度の速さで光源111
を矩形駆動すると、波長変化の主要部分を利用でき再現
性もある。
For example, the light source 111 at a speed of about 1 KHz
When the is driven in a rectangular shape, the main part of the wavelength change can be used and there is also reproducibility.

【0044】光源111にはモードホップ間隔がこの変
化幅より広いものを使用し、パルス期間の温度変化の間
にモードホップが起きないように光源111の基準温
度、つまり基準波長を図4に示す駆動制御回路11によ
り図示しないペルチェ素子で制御する。つまり、レーザ
ー光の基準波長を制御しておく。
A light source 111 having a mode hop interval wider than this change width is used. The reference temperature of the light source 111, that is, the reference wavelength is shown in FIG. 4 so that mode hop does not occur during the temperature change during the pulse period. It is controlled by a drive control circuit 11 with a Peltier element not shown. That is, the reference wavelength of the laser beam is controlled.

【0045】この温度変化に対し、発振出力の変化(矩
形入力を加えONした時に出力が安定するまでに過渡期
間があり、その過渡期間である出力変動部分は図3
(a)において省略してある)は非常に早く収束するか
らパルス期間での強度変化はほとんど無いと言える(従
って、実際には過渡期間を過ぎた時点から利用する)。
In response to this temperature change, there is a change in the oscillation output (there is a transitional period until the output is stabilized when a rectangular input is applied and turned on.
(Omitted in (a)) converges very quickly, so it can be said that there is almost no change in intensity during the pulse period (thus, it is actually used after the transition period).

【0046】ただし、この時の波長変化は直線的でな
く、初めに大きく変化し次第に変化量が小さくなる。従
って、得られる信号の周波数は、初期で非常に高く時間
の経過とともに次第に低下していく。
However, the change in the wavelength at this time is not linear, but changes greatly at first, and the amount of change gradually decreases. Thus, the frequency of the resulting signal is very high initially and gradually decreases over time.

【0047】図3(c),(d)から分かるように、受
光器153,155から出力される受光信号S1,S2
の周波数も初期期間で高く、時間の経過とともに次第に
低下していく。
As can be seen from FIGS. 3C and 3D, the light receiving signals S1 and S2 output from the light receivers 153 and 155
Is also high in the initial period, and gradually decreases with time.

【0048】従って、図3(c),(d)に示す信号S
1,S2をそのまま一定周波数のトリガを用いてA/D
変換器14でA/D変換し、これをデータとすると、初
期期間では周波数が高く、時間の経過とともに次第に周
波数が低下する信号として記録されてしまい、そのまま
では、そのデータから信号の周期を正確に算出すること
はできない。
Therefore, the signal S shown in FIGS.
A / D using 1 and S2 as they are using a fixed frequency trigger
If the A / D conversion is performed by the converter 14 and the data is converted into data, the signal is recorded as a signal whose frequency is high in the initial period and gradually decreases with the passage of time. Cannot be calculated.

【0049】いま(C)式を変形すると、 2(Lt−Lr)/L=φ1/φ2……(D) となる。Now, when the equation (C) is modified, 2 (Lt−Lr) / L = φ1 / φ2 (D)

【0050】これは、基準光路と測定光路の位相差変化
の比がそのまま光路差の比になっていることを意味す
る。つまり、波長がある量変化すると、位相差の変化は
光路差に比例するから、基準光路の信号(受光器165
の信号)と測定光路の信号(受光器153の信号)とを
比較すると、同じ時点ではいつも位相差変化の比は光路
差の比になっている。
This means that the ratio of the phase difference change between the reference optical path and the measurement optical path is the same as the optical path difference ratio. In other words, when the wavelength changes by a certain amount, the change in the phase difference is proportional to the optical path difference.
Is compared with the signal on the measurement optical path (the signal from the photodetector 153), at the same time, the ratio of the phase difference change is always the ratio of the optical path difference.

【0051】これは、光源111の波長が連続的であれ
ばどのように変化しても成り立つ。そこで、基準光路の
光路差を、測定光路に対して十分長くし、その基準光路
からの干渉信号をトリガ信号として測定光路の干渉信号
をサンプリングし、そのサンプリングしたデータを順に
並べてやれば、見かけ上等周期の信号が得られる。
This is true no matter how the wavelength of the light source 111 is continuous. Therefore, if the optical path difference of the reference optical path is made sufficiently long with respect to the measurement optical path, and the interference signal from the reference optical path is used as a trigger signal to sample the interference signal of the measurement optical path, and the sampled data is arranged in order, the apparent A signal with an equal period is obtained.

【0052】つまり、基準光路からの干渉信号一周期毎
に一個のトリガ信号を発生させ、このトリガ信号によっ
て測定信号をサンプリングし、メモリ16に書き込んで
いくことは、不定周期のトリガを等間隔のメモリアドレ
スに置き換えて考えることを意味する。測定信号周期と
トリガ周期の比は一定であるからメモリ上の信号は等周
期信号になるのである。このように、各パルス毎に信号
をメモリ16に記憶していく。
That is, one trigger signal is generated for each cycle of the interference signal from the reference optical path, and the measurement signal is sampled and written in the memory 16 by this trigger signal. It means to think by replacing with memory address. Since the ratio between the measurement signal cycle and the trigger cycle is constant, the signal on the memory is an equal cycle signal. Thus, the signal is stored in the memory 16 for each pulse.

【0053】次に、メモリされたデータから周期解析を
行うが、現実の信号には電気的なノイズが乗っているか
ら、複数パルスについて、例えば128パルスについて
平均してランダムノイズの除去を行い、周期解析を行
う。
Next, periodic analysis is performed from the stored data. Since an actual signal contains electrical noise, random noise is removed by averaging a plurality of pulses, for example, 128 pulses. Perform periodic analysis.

【0054】ここで求まる周期Tは、測定信号1周期に
対応するトリガの個数、すなわち、比φ1/φ2を意味
するから、(D)式により直ちにLt−Lrが求まる。
実際には、眼球内部の異なる反射面からの反射光による
信号も乗っているので、周期解析時に選別する。
Since the period T obtained here means the number of triggers corresponding to one period of the measurement signal, that is, the ratio φ1 / φ2, Lt-Lr can be immediately obtained from the equation (D).
Actually, signals due to light reflected from different reflecting surfaces inside the eyeball are also carried, so that they are selected during period analysis.

【0055】図4は、上記の方法によって光路長Lt−
Lrを求める信号処理回路の構成を示したブロック図で
ある。
FIG. 4 shows the optical path length Lt− by the above method.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a signal processing circuit for obtaining Lr.

【0056】以下、その構成と作用を図3に示す波形を
参照しながら説明していく。
The configuration and operation will be described below with reference to the waveforms shown in FIG.

【0057】図4において、11は光源111にパルス
電流を供給して光源111を駆動させるとともに図示し
ないペルチェ効果形素子によって光源111チップの温
度を制御する駆動制御回路、12はトリガ回路で受光器
165からアンプ13を介して出力される受光信号S2
の1周期毎に図3(e)に示すようにトリガ信号Sgを
出力していく。そして、受光器153からアンプ15を
介して出力される受光信号S1をトリガ回路12から出
力されるトリガ信号SgのタイミングでA/D変換器1
4がA/D変換していく。
In FIG. 4, reference numeral 11 denotes a drive control circuit that supplies a pulse current to the light source 111 to drive the light source 111 and controls the temperature of the light source 111 chip by a Peltier effect element (not shown). Light receiving signal S2 output from the amplifier 165 via the amplifier 13
The trigger signal Sg is output as shown in FIG. The light receiving signal S1 output from the light receiver 153 via the amplifier 15 is converted into the A / D converter 1 at the timing of the trigger signal Sg output from the trigger circuit 12.
4 performs A / D conversion.

【0058】16はA/D変換器14によってA/D変
換されたデジタル値を記憶していくメモリで、図4
(f)に示すように、信号S1の振幅値に応じたデジタ
ル値を記憶していく。
Reference numeral 16 denotes a memory for storing the digital value A / D converted by the A / D converter 14;
As shown in (f), a digital value corresponding to the amplitude value of the signal S1 is stored.

【0059】そして、演算制御装置18がメモリ16に
記憶されたデータに基づいて周期解析を行なって周期T
を求め、この周期Tから(D)式により光路長Lt−L
rを演算する。
Then, the arithmetic and control unit 18 performs a period analysis based on the data stored in the memory 16 and
From this period T, the optical path length Lt-L is calculated by the equation (D).
Calculate r.

【0060】一方、角膜距離測定光学系200は、リン
グ照明201(リング状照明光照射部)と、第一光路2
10、第二光路220を有している。
On the other hand, the corneal distance measuring optical system 200 includes a ring illumination 201 (a ring-shaped illumination light irradiation unit) and a first optical path 2.
10 and a second optical path 220.

【0061】リング照明201はメリジオナル断面が平
行光であるようなリング状の照明光を被検眼に投影す
る。このように照明すると、被検眼Eの角膜Ecにはリ
ング状の反対像(虚像)Iが形成される。角膜照明光と
眼底距離測定用の眼底照明光は使用する波長域を変え、
ダイクロイックミラー133により分離する。
The ring illumination 201 projects a ring-shaped illumination light whose parallel section is a meridional section to the eye to be inspected. With such illumination, a ring-shaped opposite image (virtual image) I is formed on the cornea Ec of the eye E to be examined. The corneal illumination light and the fundus illumination light for fundus distance measurement change the wavelength range used,
The light is separated by a dichroic mirror 133.

【0062】そして、角膜照明光を透過し、眼底照明光
を反射するようにする。角膜Ecによる反射光は、対物
レンズ134,ダイクロイックミラー133を介してハ
ーフミラー202に導かれ、第一光路210と第二光路
220とに分岐される。
The corneal illumination light is transmitted, and the fundus illumination light is reflected. The light reflected by the cornea Ec is guided to the half mirror 202 via the objective lens 134 and the dichroic mirror 133, and is branched into the first optical path 210 and the second optical path 220.

【0063】この第一光路210は、対物レンズ13
4、ダイクロイックミラー133、ハーフミラー20
2、レンズ211、ミラー212、レンズ213、絞り
214、ハーフミラー203、結像レンズ204、ビー
ムスプリッタ205、二次元撮像素子(二次元受光素
子)206を備えている。
The first optical path 210 is connected to the objective lens 13
4. Dichroic mirror 133, half mirror 20
2, lens 211, mirror 212, lens 213, aperture 214, half mirror 203, imaging lens 204, beam splitter 205, two-dimensional image sensor (two-dimensional light receiving element)
Child) 206 is provided.

【0064】また、第二光路220は、対物レンズ13
4、ダイクロイックミラー133、ハーフミラー20
2、ミラー221,222、レンズ223、ミラー22
4、絞り225、ビームスプリッタ205、二次元撮像
素子206を備えている。
The second optical path 220 is connected to the objective lens 13
4. Dichroic mirror 133, half mirror 20
2, mirrors 221, 222, lens 223, mirror 22
4, a stop 225, a beam splitter 205, and a two-dimensional image sensor 206.

【0065】第一光路210に導かれた反射光は、ダイ
クロイックミラー133を透過してハーフミラー202
に反射され、レンズ211により一旦リング状の空中像
Iaとして結像された後、ミラー212、レンズ21
3、絞り214、ハーフミラー203、結像レンズ20
4を経由して二次元撮像素子206にリング像I2(図
5参照)として結像される。ここでは、このリング像I
2の結像倍率は、0.5倍とする。
The reflected light guided to the first optical path 210 passes through the dichroic mirror 133 and passes through the half mirror 202
After being reflected by the lens 211 and once formed as a ring-shaped aerial image Ia by the lens 211, the mirror 212 and the lens 21
3. Aperture 214, half mirror 203, imaging lens 20
4 and is formed on the two-dimensional image sensor 206 as a ring image I2 (see FIG. 5). Here, this ring image I
The imaging magnification of No. 2 is 0.5 times.

【0066】第二光路220に導かれた反射光は、ダイ
クロイックミラー133及びハーフミラー202を透過
した後、ミラー221に反射されて対物レンズ134に
よる像として一旦空中像Ibを作り、さらに、ミラー2
22、レンズ223、ミラー224、絞り225、ハー
フミラー203、結像レンズ204、ビームスプリッタ
205を経由して二次元撮像素子206にリング像I1
(図5参照)として結像される。なお、このリング像I
1の結像倍率は、リング像I2の結像倍率よりも大きく
設定されている。二次元撮像素子206は、これらリン
グ像I1,I2を撮像する。
The reflected light guided to the second optical path 220 passes through the dichroic mirror 133 and the half mirror 202, is reflected by the mirror 221 and once forms an aerial image Ib as an image by the objective lens 134, and further, the mirror 2
22, a lens 223, a mirror 224, an aperture 225, a half mirror 203, an imaging lens 204, and a ring image I1 on a two-dimensional image sensor 206 via a beam splitter 205.
(See FIG. 5). Note that this ring image I
The imaging magnification of 1 is set to be larger than the imaging magnification of the ring image I2. The two-dimensional image sensor 206 captures these ring images I1 and I2.

【0067】このリング像I1,I2は、図5に示すよ
うに、二次元撮像素子206に同心円状に結像されるこ
とが望ましい。これは、リング像I1,I2が偏心して
いる場合、若干の場合には補正が可能であるものの、例
えば、リング像I2が二次元撮像素子206の周辺にず
れた場合、レンズ周辺部の収差により歪み等が生じて測
定誤差が大きくなってしまうからである。
It is desirable that the ring images I1 and I2 be concentrically formed on the two-dimensional image sensor 206 as shown in FIG. This is because when the ring images I1 and I2 are eccentric, correction can be made in some cases, but, for example, when the ring image I2 is displaced to the periphery of the two-dimensional imaging element 206, aberrations at the lens peripheral portion cause This is because a distortion or the like occurs and a measurement error increases.

【0068】また、被検者によっては瞼が下がって写り
込む場合があり、この場合には、リング像I1,I2を
正確に検出できなくなり、間違った計算をしかねない。
Also, depending on the subject, the eyelids may fall down and appear, and in this case, the ring images I1 and I2 cannot be detected accurately, which may lead to an incorrect calculation.

【0069】そこで、二次元撮像素子206と共役な面
内に、リング像I1,I2の一部を受光してリング像I
1,I2の二次元撮像素子206での結像状態を実時間
で確認しながら測定可能なチェック用受光部207が設
けられている。
Therefore, a part of the ring images I1 and I2 is received in a plane conjugate with the two-dimensional
A check light receiving unit 207 is provided, which can measure an image formation state of the two-dimensional imaging device 206 at 1 and I2 while checking in real time.

【0070】このチェック用撮像部207は、図6
(a)に示すように、ビームスプリッタ205により反
射されたリング像I1,I2の一部を受光するように、
光軸Oと同軸な軸Aを中心にして放射状に均等に設置さ
れた4つの一次元受光素子231,232,233,2
34から構成されている。
The check image pickup unit 207 is provided as shown in FIG.
As shown in (a), a part of the ring images I1 and I2 reflected by the beam splitter 205 is received.
Four one-dimensional light receiving elements 231, 232, 233, 2 installed radially and uniformly around an axis A that is coaxial with the optical axis O
34.

【0071】一次元受光素子231,232,233,
234は、例えば、一次元イメージセンサや一次元位置
検出素子からなり、リング像I1,I2が同心に位置し
ているときに、軸Aとリング像I1,I2の中心が重な
り、且つ、図6(b)に示す様に、各一次元受光素子2
31,232,233,234に均等にリング像I1,
I2の一部(同一符合で示す)が受光されるように設定
されている。なお、必要があればレンズを介してリング
像I1,I2を拡大・縮小してから受光させてもよい。
The one-dimensional light receiving elements 231, 232, 233,
Reference numeral 234 denotes a one-dimensional image sensor or a one-dimensional position detecting element. When the ring images I1 and I2 are located concentrically, the axis A and the centers of the ring images I1 and I2 overlap each other, and FIG. As shown in (b), each one-dimensional light receiving element 2
The ring image I1, is uniformly distributed on 31, 32, 233, and 234.
It is set so that a part (indicated by the same reference numeral) of I2 is received. If necessary, the ring images I1 and I2 may be enlarged / reduced via a lens and then received.

【0072】今、角膜反射光によって形成されるリング
像I1,I2は、図7(a)に示すように、角膜Ecの
後方に反対像Iとして存在する時、例えば、図7(b)
に示すように、光軸Oに対して被検眼Eが僅かに下にず
れた場合(角膜曲率中心Coで示す)には反対像Iの位
置も同様に下にずれる。このずれにより、図8(a)に
示すように、リング像I1,I2も下にずれた状態でチ
ェック用受光部207へ受光される。
As shown in FIG. 7A, when the ring images I1 and I2 formed by the corneal reflected light are present as the opposite image I behind the cornea Ec, for example, as shown in FIG.
When the eye E is slightly shifted downward with respect to the optical axis O (indicated by the corneal curvature center Co), the position of the opposite image I is similarly shifted downward. Due to this shift, as shown in FIG. 8 (a), the ring images I1 and I2 are also received by the check light receiving unit 207 in a state shifted downward.

【0073】なお、倍率の異なる第一,第二光路21
0,220でリング像I1,I2を観察するため、上述
したずれに伴うリング像I1,I2の移動量は倍率によ
って異なる。この場合では外側に位置したリング像I2
の方が観察倍率が大きいので、図8(a)に示すよう
に、リング像I2の移動量はリング像I1に比べて大き
く図示下方へと移動し、これにより、図8(b)に示す
ように、各一次元受光素子231,232,233,2
34毎におけるリング像I1,I2の受光位置並びにリ
ング像I1,I2の受光間隔が大きく異なる。
The first and second optical paths 21 having different magnifications
Since the ring images I1 and I2 are observed at 0 and 220, the amount of movement of the ring images I1 and I2 due to the above-described displacement differs depending on the magnification. In this case, the outer ring image I2
8 has a larger observation magnification, and as shown in FIG. 8A, the amount of movement of the ring image I2 is larger than that of the ring image I1 and moves downward in the figure. As a result, as shown in FIG. Thus, each one-dimensional light receiving element 231, 232, 233, 2
The light-receiving positions of the ring images I1 and I2 and the light-receiving intervals of the ring images I1 and I2 are greatly different from each other.

【0074】また、図9(a)に示すように、角膜反射
光によって形成されるリング像I1,I2に瞼の像Mが
重なった場合には、図9(b)に示すように、一次元
素子231の受光部分は外側(図において右側)に大
きく受光されるので、他の一次元受光素子232,23
3,234と大きく異なった受光状態となって瞼の像M
が受光されていることが瞬時にわかる。
As shown in FIG. 9A, when the eyelid image M overlaps the ring images I1 and I2 formed by the corneal reflected light, as shown in FIG. the original received
Since the light receiving portion of the optical element 231 receives a large amount of light outside (to the right in the figure), the other one-dimensional light receiving elements 232 and 23
The light receiving state is significantly different from 3,234
Can be instantaneously detected.

【0075】絞り214は第二絞りとしての役割を果た
し、レンズ213,211によって対物レンズ134の
後方焦点位置にリレーされ、共役像214’がその位置
に形成され、第一光路210の光学系は物側にテレセン
トリックである。絞り225は第一絞りとしての役割を
果たし、レンズ223によって被検眼Eの前方(対物レ
ンズ134の前方)にリレーされ、ここでは共役像22
5’が被検眼Eの前方25〜50mmの箇所に形成され
る。
The stop 214 serves as a second stop, is relayed by the lenses 213 and 211 to the rear focal position of the objective lens 134, a conjugate image 214 'is formed at that position, and the optical system of the first optical path 210 is Telecentric on the object side. The stop 225 functions as a first stop, and is relayed by the lens 223 in front of the subject's eye E (in front of the objective lens 134).
5 ′ is formed at a position 25 to 50 mm in front of the eye E to be examined.

【0076】次に、対物レンズ134と絞り214,2
25との関係を図10、図11を参照して説明する。図
10、図11は各々第二光路220、第一光路210を
模式的に表す。
Next, the objective lens 134 and the apertures 214 and 2
The relationship with 25 will be described with reference to FIGS. 10 and 11 schematically show the second optical path 220 and the first optical path 210, respectively.

【0077】いま、絞り225の共役像225’が形成
される光軸O上での位置を原点Gとして、原点Gから光
軸方向に距離Laだけ離れた箇所に基準位置Yaを定め
る。この基準位置Yaはリング像I1,I2どちらもピ
ンボケしない位置に決める。そして、この基準位置Ya
に物体高がhの物体(リング像Iの半径に相当)を置
く。この時、第二光路220によって観察面240(二
次元撮像素子206の位置)に形成される像高をy1、
第一光路210によって観察面240に形成される像高
をy2とする。
Now, with the position on the optical axis O where the conjugate image 225 'of the stop 225 is formed as the origin G, a reference position Ya is determined at a position separated from the origin G by the distance La in the optical axis direction. This reference position Ya is determined at a position where neither the ring images I1 nor I2 is out of focus. And this reference position Ya
An object having an object height h (corresponding to the radius of the ring image I) is placed on the. At this time, the image height formed on the observation surface 240 (the position of the two-dimensional image sensor 206) by the second optical path 220 is y1,
The image height formed on the observation surface 240 by the first optical path 210 is defined as y2.

【0078】次に、この既知の物体を距離X0だけ移動
させた時の像高をy1’,y2’とする。また、観察面
240から点Zまでの距離をLa’、基準位置Yaから
Z’までの距離をLb、絞り214’から観察面240
までの距離をLb’とする。さらに、第一および第二光
路の対物レンズ134による角倍率をβ1,β2とす
る。
Next, image heights when this known object is moved by the distance X0 are defined as y1 'and y2'. Further, the distance from the observation surface 240 to the point Z is La ′, the distance from the reference position Ya to Z ′ is Lb, and the distance from the stop 214 ′ to the observation surface 240 is
The distance up to Lb ′ is defined as Lb ′. Further, the angular magnifications of the first and second optical paths by the objective lens 134 are β1 and β2.

【0079】すると、以下の式が得られる。Then, the following equation is obtained.

【0080】 h/La=(y1・β1)/La’……(1) h/(La+X0)=(y1’・β1)/La’……(2) h/Lb=y2/(β2・Lb’)……(3) h/(Lb+X0)=y2’/(β2・Lb’)……(4) この(1),(2)式において、角倍率β1、距離L
a、La’が定数であるとし、 K1=(β1・La)/La’ K2=β1/La’ と置くと、(1),(2)式は、以下の式に変形され
る。
H / La = (y1 · β1) / La ′ (1) h / (La + X0) = (y1 ′ · β1) / La ′ (2) h / Lb = y2 / (β2 · Lb) ') (3) h / (Lb + X0) = y2' / (β2 · Lb ') (4) In the equations (1) and (2), the angular magnification β1 and the distance L
If a and La ′ are constants and K1 = (β1 · La) / La ′ K2 = β1 / La ′, the equations (1) and (2) are transformed into the following equations.

【0081】h=K1・y1……(5) h=K1・y1’+K2・y1’・X0……(6) また、(3),(4)式において角倍率β2、距離L
b、Lb’が定数であるとし、 K3=Lb/(β2・Lb’) K4=1/(β2・Lb’) と置くと、(3),(4)式は h=K3・y2……(7) h=K3・y2’+K4・y2’・X0……(8) と変形される。
H = K1 · y1 (5) h = K1 · y1 ′ + K2 · y1 ′ · X0 (6) Further, in equations (3) and (4), the angular magnification β2 and the distance L
Assuming that b and Lb ′ are constants and K3 = Lb / (β2 · Lb ′) K4 = 1 / (β2 · Lb ′), the expressions (3) and (4) are given by h = K3 · y2. (7) h = K3 · y2 ′ + K4 · y2 ′ · X0 (8)

【0082】ここで、定数K1、K2、K3、K4は、
物体高h、像高yを実測することにより、決定可能であ
る。
Here, the constants K1, K2, K3, K4 are:
It can be determined by actually measuring the object height h and the image height y.

【0083】すなわち、(5),(6)式を変形するこ
とにより、下記の式が得られる。
That is, the following equations are obtained by modifying the equations (5) and (6).

【0084】 K1=h/y1……(9) K2=(h/y1)(y1−y1’)/(y1’・X0)……(10) K3=h/y2……(11) K4=(h/y2)(y2−y2’)/(y2’・X0)……(12) こうして、既知の物体の物体高hとその像高とを実測す
ることで、定数K1、K2、K3、K4を求めておく。
K1 = h / y1 (9) K2 = (h / y1) (y1-y1 ′) / (y1 ′ · X0) (10) K3 = h / y2 (11) K4 = (H / y2) (y2-y2 ') / (y2'.X0) (12) Thus, by actually measuring the object height h and the image height of a known object, the constants K1, K2, K3, Find K4.

【0085】次に、物体高h、基準位置Yaからの距離
Xが未知の距離の場合の測定について説明する。
Next, measurement when the object height h and the distance X from the reference position Ya are unknown distances will be described.

【0086】この場合には、(2),(4)式におい
て、距離X0の代わりに距離Xとおく。また、y1’、
y2’をy1、y2に置き換える。
In this case, the distance X is used instead of the distance X0 in the equations (2) and (4). Also, y1 ',
Replace y2 'with y1 and y2.

【0087】すると、下記の式が得られる。Then, the following equation is obtained.

【0088】 h=K1・y1+K2・y1・X……(14) h=K3・y2+K4・y2・X……(15) 上記の連立方程式を、距離Xおよび物体高hについて解
くと、 X=(K3・y2−K1・y1)/(K2・y1−K4・y2)……(16) h=K1・y1+K2・y1・X =(K2・K3−K1・K4)y1・y2/(K2・y1−K4・y2) ……(17) K1〜K4は決定されているから、像高y1、y2を測
定することによって、基準位置Yaから物体までの距離
を測定できることになる。
H = K1 · y1 + K2 · y1 · X (14) h = K3 · y2 + K4 · y2 · X (15) When the above simultaneous equations are solved for the distance X and the object height h, X = ( K3 · y2−K1 · y1) / (K2 · y1−K4 · y2) (16) h = K1 · y1 + K2 · y1 · X = (K2 · K3−K1 · K4) y1 · y2 / (K2 · y1) −K4 · y2) (17) Since K1 to K4 have been determined, the distance from the reference position Ya to the object can be measured by measuring the image heights y1 and y2.

【0089】次に、角膜曲率半径Rとその頂点位置の測
定について図12を参照しながら説明する。
Next, the measurement of the corneal curvature radius R and its vertex position will be described with reference to FIG.

【0090】図12において、リング像Iの半径(楕円
近似した場合の楕円の長径または短径)を物体高hとす
る。この時、物体高hはメリジオナル光線によって決定
される。リング像の直径が3mm程度であるとすると、
角度φは20゜程度となり、下記に示す近軸計算式を使
うことができない。
In FIG. 12, the radius of the ring image I (the major axis or minor axis of the ellipse when the ellipse is approximated) is defined as the object height h. At this time, the object height h is determined by the meridional ray. If the diameter of the ring image is about 3 mm,
The angle φ is about 20 °, and the following paraxial formula cannot be used.

【0091】h=(R・sinφ)/2 そこで、距離L2を十分に大きくとって、角度φが常に
一定となるようにし、物体高hとして絞り225を通る
第二光路220で測定されたものを使用すれば下記の反
射法則に基づく式を用いることができる。
H = (R · sin φ) / 2 Then, the distance L2 is set to be sufficiently large so that the angle φ is always constant, and the object height h is measured on the second optical path 220 passing through the stop 225. Is used, an equation based on the following reflection law can be used.

【0092】h=R・sin(φ/2) これを変形すれば、 r=h/sin(φ/2)……(18) となるので、絞り214を通る光線と絞り225を通る
光線が為す角度が大きくならない程度に距離L1を設定
すれば、(17)式によって得られた物体高hを(1
8)式に用いても大きな誤差は無いと考えられるから、
角膜頂点Epの位置は基準位置Yaからの距離Pxとし
て、 Px=X−(r−h/tanφ)……(19) となる。
H = R · sin (φ / 2) If this is modified, then r = h / sin (φ / 2) (18), so that the ray passing through the stop 214 and the ray passing through the stop 225 become If the distance L1 is set so as not to increase the angle to be performed, the object height h obtained by the equation (17) becomes (1)
Since it is considered that there is no big error even if it is used for the expression 8),
The position of the corneal vertex Ep is Px = X− (r−h / tanφ) (19) as the distance Px from the reference position Ya.

【0093】この角膜頂点位置の計算式(19)は、球
面の光軸上にリング像が乗っている事が前提であるか
ら、球面収差の影響を受けるが、実験値に基づき補正す
れば良い。従って、二次元イメージセンサ206に形成
されるリング像I1,I2の径から距離Pxを求めるこ
とができる。
The equation (19) for calculating the corneal apex position is affected by the spherical aberration since the ring image is on the optical axis of the spherical surface, and may be corrected based on the experimental value. . Therefore, the distance Px can be obtained from the diameters of the ring images I1 and I2 formed on the two-dimensional image sensor 206.

【0094】この演算は、二次元イメージセンサ206
に形成されるリング像I1,I2のデータをフレームメ
モリ17に記憶させ、このフレームメモリ17のデータ
に基づいて演算制御装置18によって行なうものであ
る。また、演算処理回路18からの画像出力データはモ
ニター切換回路19へと出力される。
This calculation is based on the two-dimensional image sensor 206
The data of the ring images I1 and I2 formed in the frame memory 17 are stored in the frame memory 17, and the operation is performed by the arithmetic and control unit 18 based on the data in the frame memory 17. The image output data from the arithmetic processing circuit 18 is output to the monitor switching circuit 19.

【0095】なお、図12において、A1、A2は角膜
Ecを球面と見なしたときの球面の法線、A3は角膜E
cへの入射光線である。
In FIG. 12, A1 and A2 are normals of the spherical surface when the cornea Ec is regarded as a spherical surface, and A3 is a normal of the cornea Ec.
c is a ray of light incident on c.

【0096】そして、一次元受光素子231,232,
233,234に受光されたリング像I1,I2の一部
は、フレームメモリ20を介して信号処理回路21へと
出力され、この信号処理回路21でチェック用受光部2
07のリング像I1,I2の受光状態が判断される。
Then, the one-dimensional light receiving elements 231, 232,
A part of the ring images I1 and I2 received by the light sources 233 and 234 are output to a signal processing circuit 21 via a frame memory 20, and the signal processing circuit 21
07, the light receiving state of the ring images I1 and I2 is determined.

【0097】例えば、被検眼Eが正常な状態でリング像
I1,I2が受光された場合、各一次元受光素子23
1,232,233,234の軸Aに近い方(図6
(b)において左)から図6(c)に示すような一定の
信号間隔を有する波形の信号データが信号処理回路21
に出力され、この信号データにより、信号処理回路21
はリング像I1,I2の受光状態が正常であると判断す
る。
For example, when the ring images I1 and I2 are received while the eye E is in a normal state, the one-dimensional light receiving elements 23
1, 232, 233, 234 closer to axis A (FIG. 6
The signal data having a waveform having a constant signal interval as shown in FIG.
Is output to the signal processing circuit 21 by the signal data.
Judge that the light receiving state of the ring images I1 and I2 is normal.

【0098】また、被検眼Eがずれた状態でリング像I
1,I2が受光された場合、例えば、図8(b)に示し
たように下にずれていた場合には、各一次元受光素子2
31,232,233,234から図8(c)に示すよ
うな波形の信号データが信号処理回路21に出力され、
この信号データの差により、信号処理回路21はリング
像I1,I2が下にずれていると判断する。
Further, when the eye E is shifted, the ring image I
When I 1 and I 2 are received, for example, when they are shifted downward as shown in FIG.
Signal data having a waveform as shown in FIG. 8C is output to the signal processing circuit 21 from 31, 32, 233, and 234.
Based on this difference in the signal data, the signal processing circuit 21 determines that the ring images I1 and I2 are shifted downward.

【0099】尚、信号データの差は、一次元受光素子2
31,234の組み合わせと一次元受光素子232,2
33の組み合せの比較により上下左右のズレの方向を検
出することができる。
Note that the difference between the signal data is the one-dimensional light receiving element 2
Combination of 31, 234 and one-dimensional light receiving element 232, 2
By comparing the combinations of the 33 combinations, the directions of up, down, left, and right displacements can be detected.

【0100】さらに、瞼の像Mが同時に受光された場合
には、各一次元受光素子231,232,233,23
4から図9(c)に示すような波形の信号データが信号
処理回路21に出力され、この信号データの差により、
信号処理回路21はリング像I1,I2の他に被検者の
上瞼が受光されていると判断する。
Further, when the eyelid image M is received simultaneously, the one-dimensional light receiving elements 231, 232, 233, 23
4 to 9 (c) are output to the signal processing circuit 21. The difference between the signal data is
The signal processing circuit 21 determines that the upper eyelid of the subject is received in addition to the ring images I1 and I2.

【0101】このように、リング像I1,I2の受光状
態が信号処理回路21により判断された後、画像出力デ
ータがモニター切換回路19へと出力され、このモニタ
ー切換回路19により、二次元撮像素子206の画像出
力データとチェック用受光部207の画像出力データの
何れかがモニター3aに出力される。
As described above, after the light receiving state of the ring images I1 and I2 is determined by the signal processing circuit 21, the image output data is output to the monitor switching circuit 19, and the two-dimensional image pickup device Either the image output data 206 or the image output data of the check light receiving unit 207 is output to the monitor 3a.

【0102】尚、リング像I1,I2の受光状態が正常
でない場合には信号処理回路21からアライメント補正
データがアライメント補正手段22へと出力される。
When the light receiving states of the ring images I1 and I2 are not normal, alignment correction data is output from the signal processing circuit 21 to the alignment correction means 22.

【0103】このアライメント補正手段22は、信号処
理回路21からのアライメント補正データを上述した一
次元受光素子231,232,233,234の組み合
せによる差から算出し、この差を修正する方向に測定部
3を移動させるようにモータ・クラッチ駆動回路8bを
制御する。
The alignment correction means 22 calculates the alignment correction data from the signal processing circuit 21 from the difference due to the combination of the one-dimensional light receiving elements 231, 232, 233, 234 described above, and measures the alignment in the direction to correct this difference. 3 to control the motor / clutch drive circuit 8b.

【0104】また、信号処理回路21がリング像I1,
I2の受光状態に基づいてアライメント状態を判断した
結果、アライメントOKとならなかった場合には、撮影
が行われないように撮影装置(図示せず)をロックした
り、検者に警告を発したりするように構成することも可
能である。
The signal processing circuit 21 generates the ring images I1,
As a result of judging the alignment state based on the light receiving state of I2, if the alignment is not OK, the photographing device (not shown) is locked so that the photographing is not performed, or a warning is issued to the examiner. It is also possible to configure so that

【0105】図13は、このようにして求めた眼底距離
と角膜頂点距離および眼軸長の関係を示し、前述の基準
位置Yaと参照面Yとが一致している場合を示す。
FIG. 13 shows the relationship between the fundus distance, the corneal vertex distance, and the axial length determined in this way, and shows the case where the above-described reference position Ya matches the reference plane Y.

【0106】そして、干渉法によって求めたLt−Lr
よりPxを引けば、眼軸長を空気換算した値Leyeが求
まる。基準位置Yaと干渉参照面10が一致しない場合
は、予めその差を求めておき、計算時に補正すればよ
い。Leyeが求まれば、これを眼球の平均屈折率で割る
ことで眼軸長の計算ができる。これらの演算も演算制御
装置18によって行うものである。
Then, Lt-Lr obtained by the interferometry
By subtracting Px, a value Leye obtained by converting the axial length of the eye into air is obtained. If the reference position Ya does not coincide with the interference reference plane 10, the difference may be obtained in advance and corrected at the time of calculation. Once Leye is obtained, the axial length can be calculated by dividing this by the average refractive index of the eyeball. These calculations are also performed by the calculation control device 18.

【0107】また、角膜反射光のピント位置はほぼ前眼
部と一致するから、図示を略した前眼部照明を設け、角
膜反射光による反射リング像と共に前眼部の像をも二次
元撮像素子206により撮像してモニター3a(或は、
図示外の別のディスプレイ)により観察したりプリンタ
(図示せず)に印字させたりする。
Since the focal position of the corneal reflected light substantially coincides with the anterior segment, an anterior segment illumination (not shown) is provided, and a two-dimensional image of the anterior segment as well as the reflection ring image formed by the corneal reflected light is provided. The image is captured by the element 206 and the monitor 3a (or
It is observed by another display (not shown) or printed by a printer (not shown).

【0108】ところで、チェック用受光部207は、リ
ング像I1,I2が同心円となっている状態で各信号に
差が生じないように設定したが、2重リングの場合、同
心円状に撮影されることが重要であり、この場合にはリ
ング像による矩形状またはパルス状の信号の間隔を調べ
れば良いので上述した一次元受光素子231,232,
233,234の配置設定は必ずしも必要ではない。ま
た、リング像が1重の場合には、光軸から一次元受光素
子231,232,233,234の受光部までの距離
を等距離にしておくことが望ましい。さらに、信号間隔
が問題となる場合にはリング像I1,I2の一次元受光
素子231,232,233,234上での絶対座標は
意味を持たない。
By the way, the check light receiving unit 207 is set so that there is no difference between the signals when the ring images I1 and I2 are concentric. However, in the case of a double ring, the light is photographed concentrically. Is important. In this case, it is sufficient to check the interval between rectangular or pulse-like signals based on the ring image.
The arrangement setting of 233 and 234 is not always necessary. When the ring image is single, it is desirable that the distance from the optical axis to the light receiving units of the one-dimensional light receiving elements 231, 232, 233, and 234 be equal. Further, when the signal interval is a problem, the absolute coordinates on the one-dimensional light receiving elements 231, 232, 233, and 234 of the ring images I1 and I2 have no meaning.

【0109】また、一次元受光素子231,232,2
33,234のコントラストや周波数を検出してリング
像I1,I2の合焦のチェックをして、アライメントと
同様の補正をさせることもできる。
The one-dimensional light receiving elements 231, 232, 2
It is also possible to detect the contrast and frequency of the signals 33 and 234, check the focus of the ring images I1 and I2, and make the same correction as the alignment.

【0110】さらに、信号処理回路21を工夫すること
で、一次元受光素子231,232,233,234の
設置数は任意なものとすることができ、リング像I1,
I2が2重でなく被検眼計測装置、例えば、角膜曲率測
定器のように、リング像が一つのものであっても適用可
能である。
Further, by devising the signal processing circuit 21, the number of the one-dimensional light receiving elements 231, 232, 233, 234 can be set arbitrarily, and the ring image I1,
The present invention can be applied to a case in which I2 is not double and a single ring image is used as in an eye measurement apparatus such as a corneal curvature measurement apparatus.

【0111】この場合、一次元位置検出素子(PSD=
Position Sensitive Detector)を利用することも可能
であり、出力される信号はリング像の当っている素子上
の座標を強度で表した信号として得られるから、出力信
号の強度を比較することでずてを検知することができ
る。
In this case, the one-dimensional position detecting element (PSD =
It is also possible to use Position Sensitive Detector), and the output signal can be obtained as a signal that represents the coordinates on the element where the ring image is in contact with the intensity, so by comparing the output signal intensities Can be detected.

【0112】(第二実施例)本発明の被検眼計測装置に
あっては、上記実施例に示した眼軸長計測装置1の光学
系に限定されるものではなく、例えば、図14に示した
眼軸長計測装置の光学系にも適用することができる。
(Embodiment 2) The eye measuring apparatus according to the present invention is not limited to the optical system of the eye axial length measuring apparatus 1 shown in the above embodiment, and is, for example, shown in FIG. Also, the present invention can be applied to an optical system of an eye axial length measuring device.

【0113】図14に示した眼軸長計測装置の光学系
は、照明光学系300と、角膜距離測定光学系200と
を備えている。なお、角膜距離測定光学系200は上記
実施例と同一の構成であるため、同一の符合を付してこ
こではその説明を省略する。また、照明光学系300で
上記実施例と同一の構成にも同一の符合を付してその説
明を省略する。
The optical system of the eye axial length measuring device shown in FIG. 14 includes an illumination optical system 300 and a corneal distance measuring optical system 200. Since the corneal distance measuring optical system 200 has the same configuration as that of the above-described embodiment, the same reference numerals are given and the description is omitted here. In the illumination optical system 300, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0114】照明光学系300は、測定光路310と参
照光路320とを備えている。
The illumination optical system 300 includes a measurement optical path 310 and a reference optical path 320.

【0115】測定光路310は、光源311、レンズ3
12、ピンホール313、ビームスプリッタ314、レ
ンズ315、合焦レンズ316、全反射ミラー317、
ダイクロイックミラー133、対物レンズ134を備え
ている。
The measurement optical path 310 includes a light source 311, a lens 3
12, a pinhole 313, a beam splitter 314, a lens 315, a focusing lens 316, a total reflection mirror 317,
A dichroic mirror 133 and an objective lens 134 are provided.

【0116】参照光路320は、レンズ321、全反射
ミラー322,323,324、模型眼ユニット部材3
25、全反射ミラー326、ピンホール327、レンズ
328、点開口のホトセンサ329を備えている。
The reference optical path 320 includes a lens 321, total reflection mirrors 322, 323, and 324, and a model eye unit member 3
25, a total reflection mirror 326, a pinhole 327, a lens 328, and a photosensor 329 having a point aperture.

【0117】光源311は、低コヒーレント長のレーザ
ーダイオードであり、そのコヒーレント長は、例えば、
0.05mm〜0.1mm程度である。その波長は近赤
外であり、防眩効果がある。
The light source 311 is a laser diode having a low coherence length.
It is about 0.05 mm to 0.1 mm. Its wavelength is near infrared and has an antiglare effect.

【0118】そして、光源311を出射したレーザー光
はレンズ131によってピンホール132に集光され
る。ピンホール132は二次点光源としての役割を果た
す。なお、光源311としてレーザーダイオードの代わ
りにスペクトル幅の狭いLEDを用いてもよい。
Then, the laser beam emitted from the light source 311 is condensed on the pinhole 132 by the lens 131. The pinhole 132 serves as a secondary point light source. Note that an LED having a narrow spectrum width may be used as the light source 311 instead of the laser diode.

【0119】ピンホール313を通過したレーザー光
は、ビームスプリッタ314によってレンズ315に向
かう光束とレンズ321に向かう光束とに分割される。
The laser beam passing through the pinhole 313 is split by the beam splitter 314 into a light beam going to the lens 315 and a light beam going to the lens 321.

【0120】レンズ315,321はピンホール313
を通過したレーザー光をコリメートする役割を果たす。
レンズ315によってコリメートされたレーザー光は、
合焦レンズ316によって合焦レンズ316の焦点位置
Qにスポットを形成する。
The lenses 315 and 321 are pinholes 313.
It plays a role of collimating the laser light that has passed through.
The laser light collimated by the lens 315 is
A spot is formed at the focal position Q of the focusing lens 316 by the focusing lens 316.

【0121】この焦点位置Qは対物レンズ104に関し
て眼底147と共役とされている。焦点位置Qにスポッ
トを形成するレーザー光は、全反射ミラー317、ダイ
クロイックミラー133、対物レンズ134を経由して
被検眼Eに導かれ、眼底Erにスポットを形成する。被
検眼Eはそのスポット像を固視できる。
This focal position Q is conjugated to the fundus 147 with respect to the objective lens 104. The laser beam that forms a spot at the focal position Q is guided to the eye E via the total reflection mirror 317, the dichroic mirror 133, and the objective lens 134, and forms a spot on the fundus Er. The eye E can fixate the spot image.

【0122】ピンホール327は、レンズ315の焦点
位置に設置されている。また、ピンホール327は眼底
Erと共役である。
The pinhole 327 is provided at the focal position of the lens 315. The pinhole 327 is conjugate with the fundus Er.

【0123】レンズ316は眼底反射光をコリメートす
る機能を果たし、そのコリメートされた眼底反射光はレ
ンズ315によってビームスプリッタ314、全反射ミ
ラー326を経由して、ピンホール327にリレーされ
る。
The lens 316 has a function of collimating the fundus reflected light. The collimated fundus reflected light is relayed by the lens 315 via the beam splitter 314 and the total reflection mirror 326 to the pinhole 327.

【0124】レンズ321によってコリメートされたレ
ーザ光は、ミラー322,323,324によって模型
眼ユニット部材325に導かれる。
The laser beam collimated by the lens 321 is guided to the model eye unit member 325 by mirrors 322, 323, and 324.

【0125】この模型眼ユニット部材325は、参照光
路の光路長と測定光路の光路長とが同じになるように移
動可能とされ、レンズ330、反射ミラー331、可動
部材332から概略構成されている。また、模型眼ユニ
ット部材325は、その移動に伴って生じるぶれによる
反射光束の偏向を解消するために用いたものであり、原
理的には、単なる可動ミラーでもよい。
The model eye unit member 325 is movable so that the optical path length of the reference optical path and the optical path length of the measurement optical path are the same, and is roughly constituted by a lens 330, a reflection mirror 331, and a movable member 332. . Further, the model eye unit member 325 is used to eliminate the deflection of the reflected light beam due to the blur caused by the movement thereof, and may be a simple movable mirror in principle.

【0126】眼底反射光と参照光とは、ピンホール32
7に集光され、ピンホール327を通過した光束はレン
ズ328によってホトセンサ329に収束される。模型
眼ユニット部材325を移動させると、参照光路と測定
光路との光路差が、光源311のコヒーレント長程度と
なる範囲でのみ干渉波形が得られる。この干渉波形は光
路長が一波長変化するごとに正弦波的に変化し、光路差
が0の時が最も振幅が大きい。これにより、装置光学系
から眼底Erまでの距離が測定され、装置光学系から角
膜頂点Epまでの位置と装置光学系から眼底Erまでの
位置とに基づき眼軸長が求められる。
The fundus reflection light and the reference light are transmitted through the pinhole 32
The light flux condensed on 7 and passed through the pinhole 327 is converged on the photosensor 329 by the lens 328. When the model eye unit member 325 is moved, an interference waveform is obtained only in a range where the optical path difference between the reference optical path and the measurement optical path is about the coherent length of the light source 311. This interference waveform changes sinusoidally each time the optical path length changes by one wavelength, and the amplitude is largest when the optical path difference is zero. Thereby, the distance from the apparatus optical system to the fundus Er is measured, and the axial length of the eye is determined based on the position from the apparatus optical system to the corneal vertex Ep and the position from the apparatus optical system to the fundus Er.

【0127】[0127]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の被検眼計
測装置にあっては、被検眼の角膜にリング状の照明光を
照射するリング状照明光照射部と、前記照明光の角膜反
射により形成されるリング状の反対像を異なる倍率の複
数のリング像として形成する受光光学系と、前記受光光
学系で形成される前記複数のリング像の結像面と略共役
な共役面に該共役面と直交する光軸を中心として放射状
に配設され且つ異なる倍率で得られた前記複数のリング
像を受光する複数の一次元受光素子と、該各一次元受光
素子からの出力信号に基づいて前記複数のリング像が適
正な状態にあるか否かを判断する信号処理回路とが設け
られていることにより、リング像が所定の位置にあるか
否かや瞼の像の映り込みがあるか否かのチェックを実時
間に近い早さで行うことができる。
As described above, in the eye measuring apparatus of the present invention , ring-shaped illumination light is applied to the cornea of the eye to be inspected.
A ring-shaped illumination light irradiating section for irradiating, and a corneal surface of the illumination light
The ring-shaped opposite image formed by the
A light receiving optical system for forming a number of ring images;
A plurality of rings arranged radially around an optical axis orthogonal to the conjugate plane on a conjugate plane substantially conjugate to an imaging plane of the plurality of ring images formed in a scientific system and obtained at different magnifications;
A plurality of one-dimensional light receiving elements for receiving images; and a signal processing circuit for determining whether or not the plurality of ring images are in an appropriate state based on output signals from the respective one-dimensional light receiving elements are provided. By doing so, it is possible to check whether the ring image is at a predetermined position or not, and whether or not there is reflection of an eyelid image at a speed close to real time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の被検眼計測装置を示し、(a)は本発
明の実施例を示す眼軸長計測装置の側面図、図1(b)
は同じくブロック図である。
1A and 1B show an eye-to-be-measured measuring apparatus of the present invention, in which FIG. 1A is a side view of an eye axial length measuring apparatus showing an embodiment of the present invention, and FIG.
Is a block diagram.

【図2】同じく眼軸長計測装置の光学系の説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an optical system of the eye axial length measuring device.

【図3】制御系の各回路から出力される信号波形等を示
した説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing signal waveforms and the like output from each circuit of a control system.

【図4】眼軸長を演算する制御系の構成を示したブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a control system for calculating an axial length.

【図5】二次元撮像素子の受光面に形成されるリング像
を示した説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a ring image formed on a light receiving surface of a two-dimensional image sensor.

【図6】(a)は一次元受光素子の各受光面に形成され
る適正状態のリング像を示した説明図、(b)は(a)
の各一次元受光素子を並列して受光状態を比較した説明
図、(c)は(b)に示した各一次元受光素子からの信
号を比較した説明図である。
FIG. 6A is an explanatory view showing a ring image in an appropriate state formed on each light receiving surface of a one-dimensional light receiving element, and FIG.
7A and 7B are explanatory diagrams for comparing the light receiving states of the one-dimensional light receiving elements in parallel, and FIG. 7C is an explanatory diagram for comparing the signals from the one-dimensional light receiving elements shown in FIG.

【図7】(a)は被検眼の適正位置にリング状照明光が
照射されている状態を示す説明図、(b)は被検眼にず
れてリング状照明光が照射されている状態を示す説明図
である。
FIG. 7A is a diagram illustrating a state in which ring-shaped illumination light is applied to an appropriate position of an eye to be inspected, and FIG. 7B illustrates a state in which ring-shaped illumination light is applied to a position shifted to the eye to be inspected; FIG.

【図8】(a)は一次元撮像素子の各受光面に形成され
る不適正状態のリング像を示した説明図、(b)は
(a)の各一次元受光素子を並列して受光状態を比較し
た説明図、(c)は(b)に示した各一次元受光素子か
らの信号を比較した説明図である。
8 (a) is an explanatory view showing the ring images of improper state formed on the light receiving surface of the one-dimensional image sensor, (b) is received in parallel each one-dimensional light receiving element (a) FIG. 3C is an explanatory diagram comparing states, and FIG. 3C is an explanatory diagram comparing signals from the one-dimensional light receiving elements shown in FIG.

【図9】(a)は一次元受光素子の各受光面に形成され
る適正状態のリング像に瞼の像が重なった状態を示した
説明図、(b)は(a)の各一次元受光素子を並列して
受光状態を比較した説明図、(c)は(b)に示した各
一次元受光素子からの信号を比較した説明図である。
9A is an explanatory diagram showing a state in which an eyelid image is superimposed on a ring image in an appropriate state formed on each light receiving surface of a one-dimensional light receiving element, and FIG. FIG. 7C is an explanatory diagram in which light receiving elements are arranged in parallel and light receiving states are compared, and FIG. 7C is an explanatory diagram in which signals from the one-dimensional light receiving elements shown in FIG.

【図10】角膜距離測定光学系の第二光路の絞りと対物
レンズとを模式的に示した説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram schematically showing a stop of a second optical path and an objective lens of the corneal distance measuring optical system.

【図11】角膜距離測定光学系の第一光路の絞りと対物
レンズとを模式的に示した説明図である。
FIG. 11 is an explanatory view schematically showing a stop of a first optical path and an objective lens of the corneal distance measuring optical system.

【図12】角膜曲率半径とその頂点位置の測定を説明す
る説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating measurement of a corneal curvature radius and a vertex position thereof.

【図13】眼底距離と角膜頂点距離および眼軸長の関係
を示した説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a relationship between a fundus distance, a corneal vertex distance, and an axial length.

【図14】本発明の第2実施例を示す眼軸長計測装置の
光学系の説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram of an optical system of an eye axial length measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21…信号処理回路 200…角膜距離測定光学系(受光光学系) 201…リング照明(リング状照明光照射部) 206…二次元受像素子(結像面・二次元受光素子) 207…チェック用受光部 231…一次元受光素子 232…一次元受光素子 233…一次元受光素子 234…一次元受光素子 A…軸 E…被検眼 Ec…角膜 I…反対像 I1…リング像 I2…リング像21: signal processing circuit 200: corneal distance measuring optical system ( light receiving optical system) 201: ring illumination (ring-shaped illumination light irradiation unit) 206: two-dimensional image receiving element (imaging plane / two-dimensional light receiving element ) 207: check Light receiving unit 231 ... one-dimensional light receiving element 232 ... one-dimensional light receiving element 233 ... one-dimensional light receiving element 234 ... one-dimensional light receiving element A ... axis E ... eye to be examined Ec ... cornea I ... opposite image I1 ... ring image I2 ... ring image

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 3/00 - 3/16 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) A61B 3/00-3/16

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被検眼の角膜にリング状の照明光を照射
するリング状照明光照射部と、前記照明光の角膜反射に
より形成されるリング状の反対像を異なる倍率の複数の
リング像として形成する受光光学系と、前記受光光学系
で形成される前記複数のリング像の結像面と略共役な共
役面に該共役面と直交する光軸を中心として放射状に配
設され且つ異なる倍率で得られた前記複数のリング像を
受光する複数の一次元受光素子と、該各一次元受光素子
からの出力信号に基づいて前記複数のリング像が適正な
状態にあるか否かを判断する信号処理回路とが設けられ
ていることを特徴とする被検眼計測装置。
1. A ring-shaped illumination light irradiating unit that irradiates a ring-shaped illumination light to a cornea of an eye to be inspected, and a plurality of ring-shaped opposite images formed by corneal reflection of the illumination light having a plurality of magnifications different from each other.
A light receiving optical system for forming a ring image, and the light receiving optical system
The plurality of ring images are radially arranged around an optical axis orthogonal to the conjugate plane on a conjugate plane substantially conjugate to the image plane of the plurality of ring images formed at and obtained at different magnifications.
A plurality of one-dimensional light receiving elements for receiving light; and a signal processing circuit for determining whether or not the plurality of ring images are in an appropriate state based on an output signal from each one-dimensional light receiving element. An eye measurement apparatus characterized in that:
【請求項2】 前記信号処理回路は前記各一次元受光素2. The signal processing circuit according to claim 1, wherein each of the one-dimensional light receiving elements is
子からの出力信号における異なる倍率で得られた前記複Said complex obtained at different magnifications in the output signal from the
数のリング像の受光位置に基づいて前記複数のリング像The plurality of ring images based on the light receiving positions of the number of ring images
が適正な状態にあるか否かを判断することを特徴とするTo determine whether or not is in a proper state
請求項1に記載の被検眼計測装置。The eye measurement device according to claim 1.
【請求項3】 前記結像面は前記受光光学系で形成され3. The image forming surface is formed by the light receiving optical system.
る異なる倍率の複数のリング像を受光する二次元受光素Two-dimensional light receiving element that receives multiple ring images of different magnifications
子であり、前記信号処理回路は前記二次元受光素子の出And the signal processing circuit is an output of the two-dimensional light receiving element.
力に基づいて角膜頂点位置を決定することを特徴とするDetermines corneal vertex position based on force
請求項1に記載の被検眼計測装置。The eye measurement device according to claim 1.
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