(57)【要約】【課題】測定前に屈折力測定が可能かどうかを判定する。【解決手段】  アライメントが完了すると、測定光束が瞳孔を通過可能かどうかのチェックを行う。画像を画像メモリ６４に取り込んだときのメモリ画像の測定領域４０ａの最外周上で、４５°毎の経線上にあるメモリ・セルｍ１〜ｍ８のメモリの明るさを読み込んで、８個の全てのメモリ値が所定値以下であれば、測定領域４０ａが完全に瞳孔領域にあり、測定光束が通過可能であると判断する。【選択図】図１３
2006122411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼の瞳孔を介して眼底に光束を投影し、眼底での反射光束により被検眼の瞳孔領域を照明する徹照手段と、前記瞳孔領域を含む被検眼前眼部を撮像するための撮像手段と、該撮像手段で撮像した前眼部像データを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された前眼部像データから前記瞳孔領域の所定部位の明るさ情報を取得する取得手段と、前記明るさ情報に基づいて被検眼の眼屈折力測定が可能か否かを判定する判定手段とを有することを特徴とする眼屈折力測定装置。
【請求項２】
前記判定手段は前記眼底反射光束が前記瞳孔領域の混濁により光量が減衰しているかどうかを判定する請求項１に記載の眼屈折力測定装置。
【請求項３】
前記撮像手段は複数の画素から成る撮像素子を有し、前記判定手段は前記瞳孔領域を複数領域に分割し、分割された各領域における前記眼底反射光束の全ての又は所定の数の画素において、光量レベルが所定値以上であるときに測定可能と判定する請求項1又は２に記載の眼屈折力測定装置。
【請求項４】
前記瞳孔領域は前記眼屈折力測定に用いる分割絞りにより分割する請求項３に記載の眼屈折力測定装置。
【請求項５】
前記判定手段の判定結果を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１に記載の眼屈折力測定装置。
【請求項６】
前記判定手段の判定結果により眼屈折力測定を開始することを特徴とする請求項１に記載の眼屈折力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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ものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被検眼の屈折力を測定する眼屈折力測定装置において、その検眼光学系と被検眼の位置合わせを行うために、被検眼の角膜に光束を投影して角膜反射による輝点像を作成して、その輝点像を検眼光学系の中心に一致させることが多い。
【０００３】
最近では、角膜輝点を自動で検出して測定を自動的に開始する測定装置も知られている。また、特許文献１で開示されているように眼科測定装置では測定光学系をモータなどの電動駆動を行い、測定を自動化するものも提案されている。
【０００４】
しかし、このような従来例においては、被検眼の角膜輝点に装置の位置合わせを行って測定を開始しようとするために、被検眼の水晶体に白内障などの混濁があった場合に測定光束が遮ぎられ、測定可能な眼底反射光束が受光できないために、測定が行えないという問題点がある。
【０００５】
このような場合に、先の従来例では検査者の判断により被検眼と装置の位置関係をずらして、勘を頼りに測定を試行錯誤により実施するしかない。
【０００６】
また、特許文献２で提案されている眼屈折力測定装置では、被検眼の眼底に投影された光束の眼底反射光束により照明された被検眼の徹照像を参考にして、測定ができそうな場所に装置の測定光学ユニットを位置合わせして、測定を試みるという方法が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−８４７６０号公報
【特許文献２】特開平９−１６８５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが上述の従来例では、徹照画像により混濁の有無が検査者に分かり易く表示できるが、測定に必要な光束の通過領域が混濁により遮断されているのかどうかの判定を行うことはできない。つまり、その場所で測定可能か否かは検査者が測定開始のスイッチを操作して実際に測定を行ってみなければ分からないので、試行錯誤による測定を行わなければならず、白内障眼の測定はやはり手間が掛かり、円滑な測定が困難であるという問題点がある。
【０００９】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、測定前に屈折力測定が可能かどうかを判定し得る眼屈折力測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る眼屈折力測定装置の技術的特徴は、被検眼の瞳孔を介して眼底に光束を投影し、眼底での反射光束により被検眼の瞳孔領域を照明する徹照手段と、前記瞳孔領域を含む被検眼前眼部を撮像するための撮像手段と、該撮像手段で撮像した前眼部像データを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された前眼部像データから前記瞳孔領域の所定部位の明るさ情報を取得する取得手段と、前記明るさ情報に基づいて被検眼の眼屈折力測定が可能か否かを判定する判定手段とを有することにある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る眼屈折力測定装置によれば、白内障などの混濁がある被検眼の測定においても、測定可能かどうかを事前に確認できるようになるので、試行錯誤による測定を回避することができ、効率的な測定作業が可能になる。
【００１２】
また、判定手段の判定結果を表示する表示手段を設ければ、白内障などの混濁がある被検眼の測定において、試行錯誤で被検眼の測定位置を変えながらの非効率的な測定を回避できる。
【００１３】
更に、判定手段の判定結果により自動で眼屈折力測定を開始すれば、白内障などの混濁がある被検眼の測定において、試行錯誤をすることのない効率的な測定が更に可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は眼屈折力計の外観図である。オペレータが操作する面には測定値や被検眼像等の表示や指標装置の設定を選択する液晶モニタやＣＲＴモニタ等の表示部１と、この表示部１を操作したり、上部の測定部２を被検眼に対して位置合わせするためのトラックボール３、ローラ４、プリンタ印字スイッチ、測定開始スイッチ、測定モード選択スイッチ等が配置されたスイッチパネル５が配置されている。また、装置の側面には測定結果などを印字出力するためのプリンタ６が設けられている。被検者はオペレータが操作する側と反対側にある顎受け台７に顔を固定して、測定部２の対物部を被検眼が覗くことで測定が可能となる。
【００１６】
図２は測定部２を被検眼Ｅにアライメントするための駆動部を示している。測定部２は上下方向に移動させるための上下駆動部１０と接合されており、測定部２を約３０ｍｍ上下方向に移動できるようになっている。測定部２は上下支柱１１に支えられており、直動型のボールベアリングと昇降用の送りねじが内蔵された上下駆動支柱１２に接合され、その上下駆動支柱１２は上下駆動基台１３に固定されている。測定部２の上下支柱１１の中心軸回りの回転規制のため、回り止め支柱１４が測定部２から下方に突起されており、上下駆動基台１３に固定された直動軸受け１５に嵌合されている。
【００１７】
上下駆動支柱１２と直動軸受け１５の間には上下方向駆動用のモータ１６が配置されており、上下駆動基台１３の裏面にベルトを介して、上下駆動支柱１２の送りねじを回転できるようになっており、モータ１６の正逆回転によって測定部２を昇降させることができる。図示は省略しているが、上下方向３０ｍｍのストロークの両端は、リミットスイッチの検知で移動限界位置が検知できるようになっている。また、モータ１６の軸上には、パルスカウントができるエンコーダが同軸状に配置され、上下駆動基台１３の裏面にはそれを検知するフォトカプラが設けられている。
【００１８】
前後駆動部１７によって駆動される上下駆動基台１３の裏面には雌ねじナット１８が固定され、この雌ねじナット１８には前後駆動基台１９に支持されている送りねじ２０が螺合され、送りねじ２０は前後モータ２１とカップリングを介して結合されている。また、上下駆動基台１３の左右両側面には、直動ガイドレール２２ａ、２２ｂが配置され、可動側が上下駆動基台１３に、固定側が前後駆動基台１９に接合されている。
【００１９】
従って、前後モータ２１の正逆駆動によって、上下駆動部１０を含む測定部２を前後方向に移動させることができる。前後方向４０ｍｍのストロークの両端は、図示を省略しているが、上下駆動部１０と同様にリミットスイッチの検知により移動限界位置を検知できるようになっている。また、前後モータ２１の軸上には、パルスカウントができるエンコーダが同軸状に配置され、前後駆動基台１９の上面には、それを検知するフォトカプラが配置されている。
【００２０】
前後駆動基台１９を左右方向に駆動させる左右駆動部２３は、前後駆動部１７の場合と同様に前後駆動基台１９の裏面には図示は省略しているが雌ねじナットが固定され、その雌ねじナットは左右駆動基台２４に支持されている送りねじ２５と螺合され、送りねじ２５は左右モータ２６とベルト２７を介して結合されている。また、前後駆動基台１９の前後両側面には、直動ガイドレール２８ａ、２８ｂが配置され、可動側が前後駆動基台１９に、固定側が左右駆動基台２４に接合されている。
【００２１】
従って、左右モータ２６の正逆回転駆動によって、上下駆動部１０及び前後駆動部１７を含む測定部２を左右方向に移動させることができる。なお、図示は省略しているが、前後駆動部１７と同様に左右方向９０ｍｍのストロークの両端は、リミットスイッチの検知で移動限界位置が検知できるようになっている。また、左右モータ２６の軸上には、パルスカウントができるエンコーダが同軸状に配置され、左右駆動基台２４の上面にはそれを検知するフォトカプラが配置されている。
【００２２】
このようにして、測定部２は上下駆動部１０、前後駆動部１７、左右駆動部２３によって、被検眼Ｅに対して三次元方向に移動でき、子供から大人までの被検者を顎受け台７に顎を載せただけで、電動駆動により位置合わせすることができる。
【００２３】
図３は測定部２の内部の光学系の配置図である。被検眼Ｅの視軸に位置合わせをする測定部２の光軸Ｏ上には、被検眼Ｅ側から可視光を全反射し波長８８０ｎｍの光束を一部反射するダイクロイックミラー３１、対物レンズ３２、駆動モータ３３により光路に挿脱自在の半透明の拡散板３４、孔あきミラー３５、絞り３６、投影レンズ３７、投影絞り３８、８８０ｎｍの光を出射する測定光源３９が順次に配列されている。孔あきミラー３５の反射方向には、６分割絞り４０、６分割プリズム４１、受光レンズ４２、二次元撮像素子４３が順次に配列されている。６分割絞り４０と６分割プリズム４１は図４に示す形状になっており、実際にはこれらは密着されている。
【００２４】
上述した光学系は眼屈折測定用であり、測定光源３９から発せられた光束は、投影絞り３８で光束が絞られ、投影レンズ３７により対物レンズ３２の手前で１次結像するようにされ、対物レンズ３２、ダイクロイックミラー３１を透過して被検眼Ｅの瞳中心に投光される。その光束は眼底で結像され、その反射光は瞳周辺を通って再び対物レンズ３２に入射される。入射された光束は対物レンズ３２を透過後に、孔あきミラー３５の周辺部で反射される。
【００２５】
反射された光束は被検眼Ｅの瞳孔と略共役な６分割絞り４０で瞳分離され、６分割プリズム４１で二次元撮像素子４３の受光面に６点のスポット像として投影される。被検眼Ｅが正視眼であれば、この６点のスポット像の重心を結ぶ近似曲線は所定の円になり、近視眼や遠視眼では近似曲線の円の曲率が大きくなったり小さくなったりする。乱視がある場合には近似曲線は楕円になり、水平軸と楕円の長軸でなす角度が乱視軸角度となる。この楕円の近似曲線の係数により屈折値を求める。
【００２６】
一方、ダイクロイックミラー３１の反射方向には、固視標投影光学系と、被検眼の前眼部観察とアライメント検出が共用されるアライメント受光光学系が配置されている。アライメント受光光学系はダイクロイックミラー３１側から、レンズ４４、ダイクロイックミラー４５、光路に挿脱自在なアライメントプリズム絞り４６、結像レンズ４７、二次元撮像素子４８が配列されている。
【００２７】
アライメントプリズム絞り４６は図５に示すように、円盤状の絞り板に３つの開口部４６ａ、４６ｂ、４６ｃが設けられていて、両側の開口部４６ｂ、４６ｃのダイクロイックミラー４５側には、波長８８０ｎｍ付近のみの光束を透過するアライメントプリズム４９ａ、４９ｂが貼付されている。このアライメントプリズム絞り４６は後述するモータによる自動アライメントの時には光路の中に挿入されていて、徹照観察を行うときには図示しないモータによる駆動機構により光路外に退避可能な構成になっている。
【００２８】
また、被検眼Ｅの前眼部の斜め前方には、７８０ｎｍ程度の波長を有する前眼部照明光源５０ａ、５０ｂが配置されている。これらの前眼部照明光源５０ａ、５０ｂで照明された被検眼Ｅの前眼部像の光束は、対物レンズ３２、ダイクロイックミラー３１、レンズ４４、ダイクロイックミラー４５、アライメントプリズム絞り４６の中央開口部４６ａ、結像レンズ４７を介して二次元撮像素子４８の受光センサ面に結像する。
【００２９】
眼屈折測定用の測定光源３９は、アライメント検出のための光源と兼用されている。アライメント時には駆動モータ３３により半透明の拡散板３４が光路に挿入される。この拡散板３４が挿入される位置は、前述の測定光源３９の結像レンズ３７による一次結像位置であり、かつ対物レンズ３２の焦点位置に挿入される。これにより、測定光源３９の像が拡散板３４上に一旦結像して、それが二次光源となり、対物レンズ３２から被検眼Ｅに向かって太い光束の平行光束として投影される。
【００３０】
この平行光束が被検眼Ｅの角膜Ｃで反射されて輝点像を形成し、その光束は再び測定部２の対物レンズ３２を透過し、ダイクロイックミラー３１でその一部が反射され、レンズ４４を介してダイクロイックミラー４５で反射し、アライメントプリズム絞り４６の開口部４６ａ及びアライメントプリズム４９ａ、４９ｂを透過して結像レンズ４７により収斂されて二次元撮像素子４８の撮像面上に結像する。
【００３１】
アライメントプリズム絞り４６の中心の開口部４６ａは、前眼部照明光源５０ａ、５０ｂの波長７８０ｎｍ以上の光束が通るようになっているので、前眼部照明光源５０ａ、５０ｂにより照明された前眼部像の反射光束は、角膜Ｃの反射光束の経路と同様に観察光学系を辿り、アライメントプリズム絞り４６の開口部４６ａを介して、結像レンズ４７により二次元撮像素子４８に結像される。また、アライメントプリズム４９ａを透過した光束は下方向に屈折され、アライメントプリズム４９ｂを透過した光束は上方向に屈折される。
【００３２】
ダイクロイックミラー４５の透過側には固視投影光学系が配置されており、反射ミラー５１、固視誘導モータ５２により移動可能な固視誘導レンズ５３、固視チャート５４、固視投影光源５５が順次に配列されている。固視誘導時に、点灯された固視投影光源５５の投影光束は固視チャート５４を裏側より照明し、固視誘導レンズ５３、レンズ４４を介して被検眼Ｅの眼底に投影される。なお、固視誘導レンズ５３は被検眼Ｅの視度誘導を行い雲霧状態を実現するために、固視誘導モータ５２により光軸方向に移動される。
【００３３】
図６はブロック回路構成図であり、測定スイッチ、プリント開始スイッチ等が配置されたスイッチパネル５、測定部２を被検眼Ｅに対して上下左右に移動させるためのトラックボール３、測定部２を被検眼Ｅに対して前後に移動させるためのロータリエンコーダに接続されたローラ４及び測定結果を印字するためのプリンタ６がＣＰＵ６０のポートに接続されている。
【００３４】
二次元撮像素子４３で撮影された眼底像の映像信号は、Ａ／Ｄ変換器６１によりデジタルデータに変換され、画像メモリ６２に格納される。ＣＰＵ６０は画像メモリ６２に格納された画像を基に、眼屈折力の演算を行う。また、二次元撮像素子４８で撮影された前眼部像の映像信号は、Ａ／Ｄ変換器６３によりデジタルデータに変換され画像メモリ６４に格納される。ＣＰＵ６０は画像メモリ６４に格納された画像を基に、アライメント輝点を検出してアライメント状態の検出判断を行う。更に、二次元撮像素子４８で撮影された前眼部像の映像信号は、キャラクタ発生装置６５からの信号と合成され、表示部１上に前眼部像や測定値等が表示される。
【００３５】
上下モータ１６、前後モータ２１、左右モータ２６、拡散板３４の駆動モータ３３、固視誘導レンズ用モータ５２は、それぞれのモータドライバ６７、６８、６９、７０、７１に接続され、ＣＰＵ６０からの指令により駆動される。また、顎受け台７用の上下モータ７２がモータドライバ７３を介してＣＰＵ６０に接続されていて、スイッチパネル５の顎受け台上下スイッチの入力によるＣＰＵ６０からの指令により駆動されるようになっている。
【００３６】
固視標光源５５、前眼部照明光源５０ａ、５０ｂ、測定光源３９は、図示しないドライバを介してＤ／Ａ変換器７４に接続されており、ＣＰＵ６０からの指令により光量を変化させることができる。
【００３７】
図７はスイッチパネル５の配置図である。スイッチパネル５には前述のトラックボール３、ローラ４の他に、被検眼Ｅのオートアライメントや測定を開始するために用いられる測定開始スイッチ８０、通常は被検眼の眼屈折力測定を自動（オートアライメントモード）で行うか、トラックボール３、ローラ４で位置合わせを手動（マニュアルモード）で行うかの選択を行う測定モード選択スイッチ８１、眼屈折力測定における角膜頂間距離、乱視度数の符号や表示単位など装置の種々の設定を行うための設定スイッチ８２、測定結果のプリンタ６への印字を行うための印字スイッチ８３が配置されている。また、顎受け台７を顎受け台上下モータ７２により上昇させるためのスイッチ８４ａ、下降させるためのスイッチ８４ｂが配置されている。
【００３８】
図８は設定スイッチ８２を押した後に、装置の設定を行うために表示部１の画面に表示される内容の一部を示している。角膜頂間距離ＶＤは０、１２．０、１３．５から選択できるようにされ、乱視度数の符号ＣＹＬは−、＋、＋／−から選択できるようにされ、表示単位Ｉｎｃは０．１２、０．２５から選択できるようにされている。
【００３９】
オートアライメントモードにより測定を行う際に、１回の測定で測定される回数「Auto Measure」は、１、３、５から選択できるようになっている。オートアライメントモードで測定を行う際に、被検者の左右両眼を連続して測定する「R&L Measure」は、連続で測定するか（オン）、片眼の測定で停止するか（オフ）を選択できるようにされている。測定の終了後に、プリンタ６から自動で測定結果を印字するかの設定「Auto Print」はオン、オフから選択できるようになっている。
【００４０】
各項目の下線が引かれている項目は現在の設定を示し、この設定は最下部のグラフィックで示されているように、顎受け台上下スイッチ８４ａ、８４ｂ、トラックボール３、ローラ４及び各スイッチ８０〜８３の操作で指示して変更ができる。
【００４１】
このように構成した本実施例の眼屈折力計において、被検者の顔を顎受け台７に固定し、被検眼Ｅに対して測定部２を光軸Ｏを合わせるため、操作者はトラックボール３とローラ４を操作する。トラックボール３の操作は測定部２を被検眼Ｅに対し左右及び上下方向に移動させ、ローラ４は測定部２を前後方向に移動させて位置合わせができる。
【００４２】
この操作において、装置側ではトラックボール３及びローラ４に接続されているそれぞれのパルスカウンタやロータリエンコーダからの出力信号をＣＰＵ６０で受けて、操作量及び速度が検知できる。更に、その操作量及び速度から各モータドライバ６７、６８、６９を介して、上下モータ１６、前後モータ２１、左右モータ２６を駆動させる。
【００４３】
操作者は上述した操作により、被検眼Ｅの前眼部を表示部１で確認しながら測定部２を移動し、被検眼Ｅの瞳孔が確認できると、スイッチパネル５に配置された測定開始スイッチ８０を押す。これにより、装置は先ず被検眼Ｅに対して測定部２を自動的に位置合わせするオートアライメントを開始する。オートアライメントにより被検眼Ｅと測定部２の光軸Ｏの位置合わせが完了後に、眼屈折力の測定を行う。
【００４４】
［オートアライメント動作］
図９は測定を開始した状態での二次元撮像素子４８の受光センサ面に投影された被検眼Ｅの前眼部像Ｐｃを表している。ＣＰＵ６０はこの画像を一旦画像メモリ６４に取り込み、画像の中の暗い部分、例えばメモリの１画素の分解能を８ビットとした場合にスレッショルドレベルを８０として、それよりも暗い部分を被検眼Ｅの瞳孔部分として検出し、その暗い部分の面積中心Ｄｃを算出する。
【００４５】
図９に示すように、被検眼Ｅの瞳孔の一部しか撮像されていないときは、面積中心Ｄｃは瞳孔中心と一致することはないが、後述するように測定部２を移動させ、被検眼Ｅのアライメントがより正確に行われることによって、被検眼Ｅの瞳孔が全て撮像されるようになるので、測定開始当初に瞳孔中心と面積中心Ｄｃが一致していなくとも問題はない。
【００４６】
算出された瞳孔像の面積中心Ｄｃが、二次元撮像素子４８のセンサ中心４８ｃに一致又はアライメント許容範囲Ｍａ内に入るように、ＣＰＵ６０は前述の駆動モータ１６、２６を作動させ、測定部２を上下左右に移動させる。
【００４７】
被検眼Ｅの瞳孔像の面積中心Ｄｃは、センサ中心４８ｃよりも左斜め上に位置しているので、ＣＰＵ６０は被検眼Ｅから見て上方向及び右方向に測定部２を移動させるように駆動モータ１６、２６を駆動する。なお、図中ｒａは最終アライメント許容範囲Ｍａの半径、ｒｂは粗アライメントでの目標アライメント許容範囲Ｍｂの半径である。
【００４８】
ＣＰＵ６０は上述の瞳孔の面積中心Ｄｃの計算、センサ中心４８ｃとの変位方向・変位量の算出を行い、変位量が所定の粗アライメント許容量の半径ｒｂ以下になるまで測定部２の駆動を行って、測定部２の光軸と被検眼Ｅの粗アライメント動作を継続する。瞳孔の面積中心Ｄｃが粗アライメントの許容範囲Ｍｂ内に入り、面積中心Ｄｃとセンサ中心４８ｃとの距離がｒｂ以下になると、ＣＰＵ６０は拡散板３４を光路内に挿入して測定光源３９を点灯する。図１０はそのときの前眼部像Ｐｃを示している。
【００４９】
前述したように、測定光源３９の光束は拡散板３４上に測定光源３９の像を一旦結像して、その像からの拡散光束が被検眼Ｅの角膜Ｃに平行光束を投影する。この平行光束は角膜Ｃで反射され、良く知られているように角膜Ｃの曲率半径の１／２の位置の光軸上に輝点として結像する。
【００５０】
この角膜輝点像は測定部２内に設けられたアライメントプリズム絞り４６の開口部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ及びプリズム４９ａ、４９ｂにより、二次元撮像素子４８の受光センサ面上に３つの輝点Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃとして投影される。ＣＰＵ６０は画像メモリ６４に図１０に示す前眼部像Ｐｃを取り込み、３つの輝点Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃの検出を行う。
【００５１】
３つの輝点Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを検出できると、中心の輝点Ｔａをセンサ中心４８ｃの方向に一致させるように、測定部２を駆動制御して移動させる。ＣＰＵ６０は輝点Ｔａが最終アライメント許容範囲Ｍａ内に入り、輝点Ｔａとセンサ中心４８ｃとの距離が半径ｒａ以下になるまで、図１１に示すように測定部２を上下・左右に移動させ、その後に測定部２を前後方向に移動させてピント方向の位置合わせを行う。
【００５２】
ＣＰＵ６０は測定部２を前後方向に駆動し、図１２に示すように３つの角膜輝点Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが鉛直方向に並んだ状態でアライメントを完了する。輝点Ｔｂ、Ｔｃの位置関係から作動距離を求める方法、つまり測定部２の前後の移動方向と角膜輝点Ｔｂ、Ｔｃの挙動については、特許文献１に記述されている。
【００５３】
【特許文献３】特開平９−８４７６０号公報
【００５４】
瞳孔・角膜輝点によるアライメントが完了すると、次に測定光束が被検眼Ｅの瞳孔を通過可能かどうかのチェックを行う。図１３は二次元撮像素子４８に写し込まれた画像を、画像メモリ６４に取り込んだときのメモリ画像を示している。６分割絞り４０は眼屈折力測定光学系の光束の取入口として機能し、被検眼Ｅの瞳孔と略共役なので、その瞳孔を観察する二次元撮像素子４８の画像上では、共役像の部分が測定光束の取入口、つまり測定領域４０ａとなる。
【００５５】
この測定領域４０ａの最外周上で、４５°毎の経線上にあるメモリ・セルｍ１〜ｍ８は、画像メモリ６４上で番地が決まった８個のメモリである。角膜輝点によるアライメントが完了した時点で、その前眼部のメモリ画像からｍ１〜ｍ８のメモリの明るさを読み込んで８個の全てのメモリ値が所定値以下であれば、測定領域４０ａが完全に瞳孔領域にあり、測定光束が通過可能であると判断する。所定値としては、前述の瞳孔検出時に用いたスレッショルド値８０とすればよい。
【００５６】
図１４は角膜輝点によるアライメントが完了した時点の前眼部像Ｐｃを取り込んだ画像メモリ６４の状態を示している。ＣＰＵ６０はメモリ・セルｍ１〜ｍ８のメモリの値をチェックして、全てのメモリの値がスレッショルド値より暗くなっているので、この状態のアライメントで測定光束が被検眼瞳孔を通過可能であると判断して、以下に説明する眼屈折力測定に移る。
【００５７】
［眼屈折力測定］
測定光源３９を点灯し、被検眼Ｅの眼底からの反射光を二次元撮像素子４３で受光する。撮像された眼底像は被検眼Ｅの屈折力により、６点に分離されて投影される。撮像された６点の画像をＡ／Ｄ変換器６１によりデジタル化して、画像メモリ６２に格納する。画像メモリ６２に格納された６点のそれぞれの重心座標を算出し、これらの６点を通る周知の楕円の方程式を求める。求められた楕円の長径、短径及び長径軸の傾きを算出して、被検眼Ｅの眼屈折力を算出する。なお、求められた楕円の長径、短径に相当する眼屈折力値及び撮像素子の受光面上での楕円軸の角度と乱視軸との関係は、予め装置の製造過程において較正されている。
【００５８】
このようにして、求められた眼屈折力値からその屈折力値に相当する位置まで、固視誘導レンズ用モータ５２を駆動して固視誘導レンズ５３を移動して、被検眼Ｅの屈折度に相当する屈折度で固視チャート５４を被検眼Ｅに呈示する。その後に、固視誘導レンズ５３を所定量、遠方に移動させ、固視チャート５４を雲霧させる。再び、測定光源３９を点灯し屈折力を測定し、屈折力の測定→固視目標の雲霧動作→屈折力の測定を繰り返して、屈折力が安定する最終の測定値を得る。
【００５９】
しかしながら、被検眼Ｅが白内障の疾患があって混濁がある場合には、上述の眼屈折測定が良好に実行できない場合がある。図１５は被検眼Ｅに混濁がある例を示しており、ＯＰは被検眼水晶体にある白内障の混濁である。このような場合に、前述した瞳孔及び角膜輝点によるアライメントによって被検眼Ｅのアライメントが完了しており、更に虹彩による測定光束のけられがないにも拘らず、測定光束の一部が混濁ＯＰにより遮ぎられ、眼屈折力測定に必要な所定の眼底反射像が得られない。
【００６０】
これまで述べたような前眼部照明光源５０ａ、５０ｂによる前眼部の観察では、この混濁ＯＰの存在が確認できないので、検査者は何故測定がエラーになるのか、その原因が分からない場合が多い。
【００６１】
本実施例では、上述した瞳孔及び角膜輝点によるオートアライメントが完了し、なお前眼部像の所定部位の画素の暗さによる虹彩か仮のチェックで問題がないにも拘らず、所定の眼屈折力測定の眼底反射像が得られず、測定エラーになった場合にＣＰＵ６０は自動的に次の白内障測定モードに切換わる。
【００６２】
ＣＰＵ６０は拡散板３４を光路内に挿入して測定光源３９を点灯する。このとき、測定光源３９の明るさを前述の角膜輝点によるアライメント時よりも明るくしておくと、後述する徹照像がより鮮明に観察できるので、より明るく点灯させる。
【００６３】
次に、ＣＰＵ６０は図示しないモータを動作させてアライメントプリズム絞り４６を光路から退避させる。ＣＰＵ６０は同時に前眼部照明光源５０ａ、５０ｂを発光させる明るさを、前述の角膜輝点によるアライメント時より暗くしておくと、後述する徹照像がより鮮明に観察できるので、前眼部照明光源５０ａ、５０ｂを暗くしておく。
【００６４】
このように、拡散板３４、測定光源３９、アライメントプリズム絞り４６、前眼部照明光源５０ａ、５０ｂを動作させると、図１５に示すように被検眼Ｅの徹照画像が得られる。そして、この状態でＣＰＵ６０は前眼部の徹照画像を読み込んで、以下に述べるように所定の画素の明るさを検出し、測定が可能かどうかを判定する。
【００６５】
図１６は図１３と同様に、二次元撮像素子４８に写し込まれた画像を画像メモリ６４に取り込んだときのメモリ画像である。図１３の場合と同様に、６分割絞り４０は眼屈折力測定光学系の光束の取入口として機能し、被検眼Ｅの瞳孔と略共役なので、その瞳孔を観察する二次元撮像素子４８の画像上では共役像の部分が測定光束の取入口つまり測定領域４０ａとなる。
【００６６】
この測定領域４０ａの中で、６分割絞り４０の開口部分のそれぞれの中心に対応する画素Ｎ１〜Ｎ６及び眼屈折測定の投影光の入口となる画素Ｎ０の明るさをＣＰＵ６０は読み込む。画素Ｎ０及びＮ１〜Ｎ６は、装置に画像メモリ６４の装置に特有の固定アドレスの画素であるから、ＣＰＵ６０による各画素の明るさを読み込むことは容易であり演算速度も速い。ＣＰＵ６０は画素Ｎ０及びＮ１〜Ｎ６の明るさを読み込んで、それぞれのメモリ値が所定値以上であれば、その所定値以上の明るさの画素がある領域を測定光束が通過可能であると判断する。所定値としては、例えばスレッショルド値１２８とすればよい。
【００６７】
図１５に示すような被検眼Ｅの場合に、図１７に示すように被検眼Ｅの混濁ＯＰによって画素Ｎ０、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４の明るさは暗いので、この状態で測定を行っても、測定値演算ができる眼底画像が得られないので、ＣＰＵ６０は図１８に示すように「ＡＬＩＧＮ  ＮＧ」と表示する。
【００６８】
このような場合には、操作者はトラックボール３とローラ４を操作して、図１９に示すようにアライメント位置を移動させる。このとき、ＣＰＵ６０は上述した処理と同様に画素Ｎ０及びＮ１〜Ｎ６の明るさを読み込み、測定可能かどうかの判断を行う。
【００６９】
図１９の場合に、画素Ｎ０及びＮ１〜Ｎ６は全て明るく、所定値以上の明るさがあるので、ＣＰＵ６０は表示部１に図２０に示すように「ＡＬＩＧＮ  ＯＫ」と表示する。操作者は「ＡＬＩＧＮ  ＯＫ」の表示を確認した後に、測定開始スイッチ８０を押して測定を開始する。
【００７０】
本実施例では、ＣＰＵ６０が読み込んだ画素Ｎ０及びＮ１〜Ｎ６の明るさから判断して、測定可能な場合に表示部１に測定可能であることを示す「ＡＬＩＧＮ  ＯＫ」を表示するようになっているが、ＣＰＵ６０が測定可能と判断したときに、測定を自動で開始するようにしてもよい。
【００７１】
上述した説明では、図１９に示すように画素Ｎ０及びＮ１〜Ｎ６の全てが混濁ＯＰにより遮ぎられることなく、この所定値が画素の種類によらずに一定で、それぞれの明るさが所定値以上の明るさであるときに、測定可能と判断する例で説明を行ったが、被検眼Ｅの混濁ＯＰのパターンは様々であり、全ての画素が明るくなることのほうが少ないので、測定可能な条件を測定光の投影位置である画素Ｎ０の明るさが２００以上あること、画素Ｎ１〜Ｎ６の中で所定値を１２８とし、所定値以上の画素の数が４つ以上ある場合に測定可能として、表示部１にその旨を示す表示を行ったり、自動測定を開始するように制御することがより実用的である。
【００７２】
図２１は上述の測定が可能かどうかの判定と表示に関するアルゴリズムのフローチャート図を示したものである。ステップＳ０は瞳孔・輝点でのアライメントによる測定及び虹彩による測定光のけられチェックを行った後に、エラーになった時点での測定可能判定・表示の起点である。この開始時点で拡散板の光路への挿入、測定光源の点灯、アライメントプリズム絞りの退避、前眼部照明光源の減光の処理が行われる。
【００７３】
ステップＳ１で、徹照画像中の測定光束の通過可能領域数のカウンタＫの初期化が行われる。ステップＳ２で測定の投影光束の通過領域である中心部の画素Ｎ０の明るさを検出して判定を行い、画素Ｎ０が２００以上であれば次のステップＳ３に、２００より小さければエラー表示を行うステップＳ１８に移行する。
【００７４】
ステップＳ３で眼底反射光束の通過領域である扇形の領域の画素Ｎ１の明るさを検出、判定を行い、画素Ｎ１が１２８以上であれば次のステップＳ４に移行してカウンタＫに１を加算する。画素Ｎ１が１２８よりも小さければ、ステップＳ４をスキップしてステップＳ５に移行する。
【００７５】
ステップＳ５で眼底反射光束の通過領域である扇形の領域の画素Ｎ２の明るさを検出、判定を行い、画素Ｎ２が１２８以上であれば次のステップＳ６に移行してカウンタＫに１を加算する。画素Ｎ２が１２８よりも小さければ、ステップＳ６をスキップしてステップＳ７に移行する。
【００７６】
ステップＳ７で眼底反射光束の通過領域である扇形の領域の画素Ｎ３の明るさを検出、判定を行い、画素Ｎ３が１２８以上であれば次のステップＳ８に移行してカウンタＫに１を加算する。画素Ｎ３が１２８よりも小さければ、ステップＳ８をスキップしてステップＳ９に移行する。
【００７７】
ステップＳ９で眼底反射光束の通過領域である扇形の領域の画素Ｎ４の明るさを検出し判定を行い、画素Ｎ４が１２８以上であれば次のステップＳ１０に移行してカウンタＫに１を加算する。画素Ｎ４が１２８よりも小さければ、ステップＳ１０をスキップしてステップＳ１１に移行する。
【００７８】
ステップＳ１１で眼底反射光束の通過領域である扇形の領域の画素Ｎ５の明るさを検出、判定を行い、画素Ｎ５が１２８以上であれば次のステップＳ１２に移行してカウンタＫに１を加算する。画素Ｎ５が１２８よりも小さければ、ステップＳ１２をスキップしてステップＳ１３に移行する。
【００７９】
ステップＳ１３で眼底反射光束の通過領域である扇形の領域の画素Ｎ６の明るさを検出、判定を行い、画素Ｎ６が１２８以上であれば次のステップＳ１４に移行してカウンタＫに１を加算する。画素Ｎ６が１２８よりも小さければ、ステップＳ１４をスキップしてステップＳ１５に移行する。
【００８０】
そして、ステップＳ１５で眼底反射光束の通過領域である領域の画素Ｎ１〜Ｎ６のうち、４個の領域以上の領域で測定光束が通過可能（Ｋ≧４）であれば、眼屈折力測定可能として次のステップＳ１６に移行して、表示部１に測定可能であることを表す「ＡＬＩＧＮ  ＯＫ」の表示を行う。Ｋ＜４であれば、該当するアライメント位置では測定値を算出することはできないので、「ＡＬＩＧＮ  ＮＧ」と表示して、アライメント位置の変更を待つステップＳ１に戻る。
【００８１】
また本実施例では、徹照像上での測定可能かどうかを判定するポイントとして、測定光の投影光の入口である画素Ｎ０と測定光の眼底反射光の取込口となる６つの測定絞りの各開口部の中心の画素Ｎ１〜Ｎ６に対応する明るさで判定したが、判定のポイントをそれぞれの個所で複数個、例えば画素Ｎ１に相当する判定ポイントを測定絞りの該当する開口部の中で数点設けて、それらの明るさを検出して、測定可能かどうかの判定を行うようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】眼屈折力計の外観図である。
【図２】測定部の駆動機構の説明図である。
【図３】測定部の光学系の配置図である。
【図４】６分割絞り、６分割プリズムの斜視図である。
【図５】アライメントプリズム絞りの斜視図である。
【図６】ブロック回路構成図である。
【図７】操作パネルの配置図である。
【図８】設定モード画面の説明図である。
【図９】オートアライメント時の前眼部像の説明図である。
【図１０】オートアライメント時の前眼部像の説明図である。
【図１１】オートアライメント時の前眼部像の説明図である。
【図１２】オートアライメント説明用の前眼部像である。
【図１３】画像メモリ上の測定光束の通過領域と画素ｍ１〜ｍ８の位置関係の説明図である。
【図１４】前眼部像と画素ｍ１〜ｍ８の位置関係の説明図である。
【図１５】画像メモリ上の徹照画像で検出された被検眼の混濁と測定光束の通過領域の位置関係の説明図である。
【図１６】画像メモリ上の測定光束の通過領域と画素Ｎ０〜Ｎ６の位置関係の説明図である。
【図１７】画像メモリ上の徹照画像で検出された被検眼の混濁と測定光束の通過領域の位置関係の説明図である。
【図１８】表示部における判定表示の説明図である。
【図１９】画像メモリ上の徹照画像で検出された被検眼の混濁と測定光束の通過領域の位置関係の説明図である。
【図２０】表示部における判定表示の説明図である。
【図２１】判定と表示のフローチャート図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  表示部
２  測定部
５  スイッチパネル
４３、４８  二次元撮像素子
６０  ＣＰＵ
６２、６４  画像メモリ
【図１】
2006122411.tif 000003
【図２】
2006122411.tif 000004
【図３】
2006122411.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006122411.tif 000007
【図６】
2006122411.tif 000008
【図７】
2006122411.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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