(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼に測定指標を投影し、眼底からの反射光を受光する測定光学系と、該測定光学系を被検眼に対して電気的に移動させる移動手段と、被検眼に対する測定光学系のアライメント状態を検出する検出手段と、を有し、前記測定光学系の受光素子の出力信号に基づいて被検眼の屈折力を測定する眼屈折力測定装置において、前記受光素子の出力信号に基づいて眼底からの反射光の通過の妨害となる妨害部位を検出する妨害部位検出手段と、該検出結果に基づいて前記移動手段の動作を制御するとともに、移動された位置での再測定によっても測定条件を満たさないときは、前記移動手段の動作をさらに制御して測定光学系を移動させる移動制御手段と、を備えたことを特徴とする眼屈折力測定装置。
【請求項２】
被検眼に測定指標を投影し、眼底からの反射光を受光する測定光学系と、該測定光学系を被検眼に対して電気的に移動させる移動手段と、被検眼に対する測定光学系のアライメント状態を検出する検出手段と、を有し、前記測定光学系の受光素子の出力信号に基づいて被検眼の屈折力を測定する眼屈折力測定装置において、混濁部を避けるために、前記受光素子の出力信号に基づいて前記測定光学系の移動方向を求める移動方向決定手段と、前記測定光学系を求められた移動方向に予め定められた量だけ移動させるべく前記移動手段の動作を制御するとともに、移動された位置での再測定によっても測定条件を満たさないときは、前記移動手段の動作をさらに制御して測定光学系を移動させる移動制御手段と、を備えたことを特徴とする眼屈折力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼の屈折力を測定する眼屈折力測定装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
被検眼眼底に測定指標を投影し、眼底からの反射光を受光する受光素子の出力信号に基づいて眼屈折力を得る眼屈折力測定装置が知られている。この装置による測定では、白内障に代表されるように眼内透光体の一部に混濁があると、しばしば測定エラーの原因になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする者題】
測定エラーが多発する被検眼では、被検眼を観察しながら混濁部位等の測定妨害部位を避けた位置に測定光学系をアライメントし直すことにより測定を可能にしているが、特に検査に不慣れな検者ではその位置を探すのに苦労するという問題があった。
【０００４】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、混濁等の測定妨害部位を避けた位置で容易に測定が行える眼屈折力測定装置を提供することを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００６】
（１）  被検眼に測定指標を投影し、眼底からの反射光を受光する測定光学系と、該測定光学系を被検眼に対して電気的に移動させる移動手段と、被検眼に対する測定光学系のアライメント状態を検出する検出手段と、を有し、前記測定光学系の受光素子の出力信号に基づいて被検眼の屈折力を測定する眼屈折力測定装置において、前記受光素子の出力信号に基づいて眼底からの反射光の通過の妨害となる妨害部位を検出する妨害部位検出手段と、該検出結果に基づいて前記移動手段の動作を制御するとともに、移動された位置での再測定によっても測定条件を満たさないときは、前記移動手段の動作をさらに制御して測定光学系を移動させる移動制御手段と、を備えたことを特徴とする。
（２）  被検眼に測定指標を投影し、眼底からの反射光を受光する測定光学系と、該測定光学系を被検眼に対して電気的に移動させる移動手段と、被検眼に対する測定光学系のアライメント状態を検出する検出手段と、を有し、前記測定光学系の受光素子の出力信号に基づいて被検眼の屈折力を測定する眼屈折力測定装置において、混濁部を避けるために、前記受光素子の出力信号に基づいて前記測定光学系の移動方向を求める移動方向決定手段と、前記測定光学系を求められた移動方向に予め定められた量だけ移動させるべく前記移動手段の動作を制御するとともに、移動された位置での再測定によっても測定条件を満たさないときは、前記移動手段の動作をさらに制御して測定光学系を移動させる移動制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係わる装置の光学系概略配置図である。
【００１４】
（眼屈折力測定光学系）
眼屈折力測定光学系１００は、スリット投影光学系１とスリット像検出光学系１０から構成される。スリット投影光学系１は次のような構成を持つ。２は近赤外域の光を発するスリット照明光源である。４はモ−タ５により一定の速度で一定方向に回転される円筒状の回転セクタ−である。回転セクタ−４の側面には多数のスリット開口４ａが設けられている。６は投影レンズであり、光源２は投影レンズ６に関して被検眼角膜近傍と共役な位置に位置する。７は制限絞り、８は被検眼に対向する主光軸Ｌ1 とスリット投影光学系の光軸Ｌ2 を同軸にするビ−ムスプリッタである。
【００１５】
光源２を発した赤外の光は回転セクタ−４のスリット開口４ａを照明する。回転セクタ−４の回転により走査されたスリット光束は、投影レンズ６、制限絞り７を経た後にビ−ムスプリッタ８で反射される。その後、ビ−ムスプリッタ９を透過して被検眼Ｅの角膜近傍で集光した後、眼底に投影される。
【００１６】
スリット像検出光学系１０は、主光軸Ｌ1 上に設けられた受光レンズ１１及びミラ−１２と、ミラ−１２により反射される光軸Ｌ3 上に設けられた絞り１３及び受光部１４を備える。絞り１３はミラ−１２を介して受光レンズ１１の後ろ側焦点位置に配置される。受光部１４はその受光面に、受光レンズ１１に関して被検眼角膜と略共役な位置に位置する一対の受光素子１５ａ、１５ｂを有している。受光素子１５ａ、１５ｂは光軸Ｌ3 を中心に対称になるように設けられており、２．５ｍｍの瞳孔径で屈折力を測定できるように配置されている。なお受光素子は本形態のように一対のみでなく、本出願人による特開平１０−１０８８３７号に示されるように複数対用いてもよい。
【００１７】
このような構成の眼屈折力測定光学系１００は、モ−タ２０とギヤ等から構成される回転機構２１により、スリット投影光学系１のスリット照明光源２〜モ−タ５が光軸Ｌ2 を中心に、受光部１４が光軸Ｌ3 を中心にして同期して回転するようになっている。そして、受光部１４上の受光素子１５ａ、１５ｂの位置する方向が、スリット投影光学系１により投影される被検眼上でのスリット光束の走査方向に対応するように設定されている。
【００１８】
（固視標光学系）
３０は固視標光学系であり、３１は可視光源、３２は固視標、３３は投光レンズである。投光レンズ３３は光軸方向に移動することによって被検眼の雲霧を行う。光源３１は固視標３２を照明し、固視標３２からの光束は投光レンズ３３、ビ−ムスプリッタ４３、３４を経た後、ビ−ムスプリッタ９で反射して被検眼Ｅに向かい、被検眼Ｅは固視標３２を固視する。
【００１９】
（アライメント光学系）
４０は被検眼正面から左右上下方向（ＸＹ方向）検出用のアライメント指標を投影する光学系であり、光源４１から近赤外光はレンズ４０により略平行光束にされた後、ビ−ムスプリッタ４３、３４、９を経て被検眼に照射される。
【００２０】
また、４５は前後方向（Ｚ方向）のアライメントを可能にするための指標投影光学系であり、光源４５ａからの近赤外光はレンズ４５ｂによって略平行光束にされて被検眼角膜に斜め方向から照射される。４６は指標検出光学系であり、指標投影光学系４５により照射された光は被検眼角膜で反射され、レンズ４６ａを介して１次元位置検出素子４６ｂに入射する。被検眼がＺ方向に移動すると、被検眼角膜に形成される指標像も検出素子４６ｂ上を移動するため、その偏位から被検眼のＺ方向のアライメント状態が検出される。なおＸＹ方向検出は、前眼部照明光（図示せず）による輝点像からＸ方向を検出し、上記の指標投影光学系４５による輝点像からＹ方向を検出するようにしても良い
【００２１】
（観察光学系）
３５は観察光学系であり、ビームスプリッタ３４の反射側の光軸Ｌ4 上には、撮影レンズ３７、ＣＣＤカメラ３８が配置されている。図示なき前眼部照明用光源に照明された被検眼Ｅの前眼部像は、ビームスプリッタ９、３４および撮影レンズ３７を介してＣＣＤカメラ３８の撮像素子面に結像し、ＴＶモニタ３９に映し出される。また、観察光学系３５は指標投影光学系４０により被検眼角膜に形成される正面指標像を検出する光学系を兼ね、ＣＣＤカメラ３８により撮像される指標像の位置から左右上下方向（ＸＹ方向）のアライメント状態が検出される。
【００２２】
図２は制御系の要部構成を示すブロック図である。図１に示した光学系が配置される測定部５０は、装置の基台５１上を水平方向に摺動可能な移動台５２に対して、Ｘ方向（左右方向）、Ｙ方向（上下方向）、Ｚ方向（前後方向）にそれぞれＸ駆動系５５、Ｙ駆動系５６、Ｚ駆動系５７により駆動される。なお、移動台５２はジョイスティック５３の操作によって基台５１上を摺動される。各駆動系５５、５６、５７はそれぞれモータ、スライド機構等から構成され、装置全体を制御する制御部６０によりその駆動が制御される。５４はジョイスティック５３の頂部に設置されている測定開始スイッチである。
【００２３】
６１は画像処理部であり、観察時にはＣＣＤカメラ３８に撮像されるアライメント指標像を検出し、その検出結果を制御部６０に入力する。制御部６０は入力された指標検出信号に基づいて被検眼に対する装置（測定部５０）のＸＹ方向のアライメント状態を判定する。
【００２４】
次に以上のような装置における動作を説明する。ＣＣＤカメラ３８により撮像された前眼部像はＴＶモニタ３９に映し出される。検者はＴＶモニタ３９に表示される前眼部像を観察しながら、ジョイスティック５３などを操作して粗くアライメントする。被検眼に形成される正面指標像が画像処理部６１によって検出されるようになると、制御部６０はＸＹ方向が所定のアライメント状態となるように、Ｘ駆動系５５、Ｙ駆動系５６の駆動を制御して測定部５０を移動する。検出素子４６ｂにより検出される前後方向用の指標像の検出信号は制御部６０に入力され、制御部６０はその信号に基づいてＺ駆動系の駆動を制御して、Ｚ方向が適正の状態になるように測定部５０を前後移動する。
【００２５】
ＸＹＺ方向のアライメント状態が適正になったことが判定されると、制御部６０はトリガ信号を発して固視標光学系３０、測定光学系１００を動作させて屈折力を測定する。まず、制御部６０は受光素子１５ａ、１５ｂからの位相差信号に基づいて予備測定の屈折力を得る。その結果に基づいて固視標光学系３０のレンズ３３を移動して被検眼の雲霧を行う。被検眼に雲霧が掛かった状態で、スリット投影光学系１と受光部１４を所定の角度ステップ（度毎）で１８０度回転させなる。回転中の受光素子１５ａ、１５ｂからの位相差信号から各経線方向毎の屈折力が得られ、これに所定の処理を施すことによって球面度数（Ｓ）、柱面度数（Ｃ）、軸角度（Ａ）が求められる。
【００２６】
このような測定において、水晶体に混濁が見られる場合や、睫毛、角膜上の傷等の測定妨害要因により受光素子１５ａ、１５ｂに届く眼底からの反射光が極端に低下すると、受光素子１５ａ，１５ｂが位置する経線方向の屈折力が得られなくなり、Ｓ，Ｃ，Ａが算出できずに測定エラーとなる。また、角膜中心に対して瞳孔が偏った形状をしている被検眼の場合にも、同じように測定エラーとなることがある。
【００２７】
図３は被検眼の測定範囲内に混濁部が広がっている例を示した図であり、符号７０が混濁部を示す。図中の符号１５ａ´，１５ｂ´はある経線方向に位置する受光素子１５ａ，１５ｂを角膜上（瞳孔上）に投影したときの位置関係を模式的に示したものである。また、図４は混濁部７０が広がる角度範囲に位置する受光素子１５ａ，１５ｂの時系列的な受光量変化を示した図である。受光素子１５ａに受光される光量レベルが測定の閾値より低いと、位相差法では混濁部７０が広がる角度範囲における経線方向の屈折力は得られないことになる。
【００２８】
測定エラーとなる場合には、制御部６０は次のようにして混濁部７０を避けた位置に測定光学系を自動的に移動する。測定は受光部１４を１８０度回転させながら所定の角度ステップ毎に行うので、受光素子１５ａ又は１５ｂからの受光信号を基に受光量が下がった角度情報が得られる。図３の例において、角度θａ〜θｂの範囲で受光素子１５ａが所定の閾値以上の受光量を得ることができなかったとすると、この範囲に測定光が通過できない要因である混濁部７０があることが分かる。この場合には角度θａ〜θｂの中央の角度に対して逆方向の角度θｃ方向に測定光学系を移動すれば、最も効率良く混濁部７０を避けることができる。制御部６０はこの角度θｃを求め、アライメント完了位置を基準にして測定部５０をＸＹ移動する。混濁部７０を避けるための測定部５０の移動量は、０．５ｍｍ或いは１ｍｍというように予め定めておいても良いが、前眼部像の画像から画像処理部６１が瞳孔形状を求め、その情報を基に測定光束（眼底からの反射光）が瞳孔にけられない範囲内で移動するようにしても良い。
【００２９】
以上のように制御部６０は測定部５０を被検眼に対して移動した後、自動的に測定を開始する。なお、再び測定エラーとなるようであれば、さらに測定部５０の移動量を測定可能範囲で移動して測定を実行する。測定エラーの回数が所定以上に達した場合は測定妨害となる要因の範囲が広いか、その他の要因による可能性が高いので、その旨をＴＶモニタ３９に表示して検者に報知する。
【００３０】
なお、こうして測定妨害部位を避けるように測定部５０を移動して位置調整を行った測定結果は、角膜中心にアライメントを完了させた場合の測定結果に対して、多少の誤差を含むことになる。それでも測定エラーとして全く測定結果を得られないことに比べれば、遥かに利用価値がある。例えば、自覚検眼時の初期値データとして使用できる。
【００３１】
また、測定エラーとなった際には測定妨害要因となった角度範囲が上記のように求まるので、その角度情報を合せて表示するようにすれば、より有効な情報となる。
【００３２】
以上の実施形態では、検者がアライメント操作を行う装置としたが、検者不要の装置として構成した場合に本発明は特に効果的である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被検眼に測定妨害部位がある場合でも、測定エラーを回避した測定が容易に行える。また、測定エラーを回避するための位置調整が自動的に行われるので、操作に不慣れな検者の場合でも測定がスムーズに行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる装置の光学系概略図である。
【図２】制御系の要部構成を示すブロック図である。
【図３】被検眼の測定範囲内に混濁部が広がっている例を示した図である。
【図４】混濁部７０が広がる角度範囲に位置する受光素子１５ａ、１５ｂの時系列的な受光量変化を示した図である。
【符号の説明】
１  スリット投影光学系
１０  スリット像検出光学系
１４  受光部
１５ａ  受光素子
１５ｂ  受光素子
２０  モータ
２１  回転機構
４０  アライメント指標投影光学系
４６  指標検出光学系
６０  制御部
１００  眼屈折力測定系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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