(57)【要約】【課題】信頼性の高い測定結果を得る。【解決手段】眼科装置は、被検眼の画像データから閾値よりも高い輝度を含む領域を抽出し（Ｓ１０２）、閾値よりも高い輝度を含む領域から複数の測定箇所を選択する（Ｓ１０３、Ｓ１０８）。そして、眼科装置は、複数の測定箇所に対して測定光を照射し、被検眼からの反射光に基づいて、複数の測定箇所に対応する複数の値を測定する（Ｓ１０６）。そして、眼科装置は、測定した複数の値に基づいて、被検眼に係る測定結果を決定する（Ｓ１１３）。【選択図】図６
2015080693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼の徹照画像の明るさに基づいて、前記徹照画像から閾値よりも高い輝度を含む領域を抽出する抽出手段と、
前記抽出された領域に対応する前記被検眼における複数の測定箇所に対して測定光を照射する照射手段と、
前記被検眼からの反射光に基づいて、前記複数の測定箇所に対応する複数の値を測定する測定手段と、
前記測定された複数の値から少なくとも一つの値を測定結果として選択する選択手段とを有することを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
前記徹照画像における前記抽出された領域の位置に基づいて、前記複数の測定箇所を決定する決定手段を更に有し、
前記照射手段は、前記決定された複数の測定箇所に対して測定光を照射することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
【請求項３】
前記抽出された領域における所定の形状を示す線上の複数の位置を、前記複数の測定箇所として決定する決定手段を更に有し、
前記照射手段は、前記決定された複数の測定箇所に対して測定光を照射することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
【請求項４】
前記選択手段は、前記複数の値に係る統計に基づいて、前記複数の値から信頼性の低い値を除外し、前記複数の値のうち前記信頼性の低い値以外の値から少なくとも一つの値を測定結果として選択することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の眼科装置。
【請求項５】
前記抽出手段は、前記被検眼の画像データに対して所定の閾値を用いた二値化処理を施すことにより高輝度領域を判定し、前記高輝度領域を前記閾値よりも高い輝度を含む領域として抽出することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の眼科装置。
【請求項６】
前記決定手段により測定箇所が決定される度に、当該測定箇所に対して測定光を照射するように前記照射手段を移動させる移動手段を更に有し、
前記測定手段は、前記移動手段により移動された前記照射手段から前記被検眼に対して測定光が照射され、前記被検眼から反射された光に基づいて、当該測定箇所に対応する値を測定することを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
【請求項７】
所定の終了条件を満たしたか否かを判定する判定手段を更に有し、
前記測定手段は、前記判定手段により前記所定の終了条件を満たしたと判定された場合、測定処理を終了することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の眼科装置。
【請求項８】
前記所定の終了条件は、前記測定手段により測定された値の最頻値の測定回数、又は、前記測定手段による測定処理の回数に係る条件であることを特徴とする請求項７に記載の眼科装置。
【請求項９】
前記測定手段により測定される値は、前記被検眼の眼屈折力の値であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の眼科装置。
【請求項１０】
前記測定手段により測定される値のうち、前記被検眼の瞳孔中心に近い値を選択し、前記選択された値を表示手段に表示させることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の眼科装置。
【請求項１１】
被検眼の徹照画像データから閾値よりも高い輝度を含む領域を抽出する抽出ステップと、
前記抽出された前記閾値よりも高い輝度を含む領域に対応する前記被検眼における複数の測定箇所に対して照射手段により測定光を照射する照射ステップと、
前記被検眼からの反射光に基づいて、前記複数の測定箇所に対応する複数の値を測定する測定ステップと、
前記測定された複数の値から少なくとも一つの値を測定結果として選択する選択ステップとを有することを特徴とする眼科装置の制御方法。
【請求項１２】
前記閾値よりも高い輝度を含む領域における輝度の高さに基づいて、前記複数の測定箇所を決定する決定ステップを更に有することを特徴とする請求項１１に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項１３】
前記閾値よりも高い輝度を含む領域における所定の形状を示す線上の複数の位置を、前記複数の測定箇所として決定する決定ステップを更に有することを特徴とする請求項１１に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項１４】
前記選択ステップは、前記複数の値に係る統計に基づいて、前記複数の値から信頼性の低い値を除外し、前記複数の値のうち前記信頼性の低い値を除外した後の値から少なくとも一つの値を測定結果として選択することを特徴とする請求項１１乃至１３の何れか１項に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項１５】
前記抽出ステップは、前記被検眼の画像データに対して所定の閾値を用いた二値化処理を施すことにより高輝度領域を判定し、前記高輝度領域を前記閾値よりも高い輝度を含む領域として抽出することを特徴とする請求項１１乃至１４の何れか１項に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項１６】
前記決定ステップにより測定箇所が決定される度に、当該測定箇所に対して測定光を照射するように前記照射手段を移動させる移動ステップを更に有し、
前記測定ステップは、前記移動ステップにより移動された前記照射手段から前記被検眼に対して測定光が照射され、前記被検眼から反射された光に基づいて、当該測定箇所に対応する値を測定することを特徴とする請求項１２に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項１７】
所定の終了条件を満たしたか否かを判定する判定ステップを更に有し、
前記測定ステップは、前記判定ステップにより前記所定の終了条件を満たしたと判定された場合、測定処理を終了することを特徴とする請求項１１乃至１６の何れか１項に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項１８】
前記所定の終了条件は、前記測定ステップにより測定された値の最頻値の測定回数、又は、前記測定ステップによる測定処理の回数に係る条件であることを特徴とする請求項１７に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項１９】
前記測定ステップにより測定される値は、前記被検眼の眼屈折力の値であることを特徴とする請求項１１乃至１８の何れか１項に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項２０】
前記測定ステップにより測定される値のうち、前記被検眼の瞳孔中心に近い値を選択し、前記選択された値を表示手段に表示する表示ステップをさらに有することを特徴とする請求項１１乃至１８の何れか１項に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項２１】
請求項１１乃至２０の何れか１項に記載の眼科装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検眼からの反射光に基づいて被検眼の測定を行う技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
眼屈折力測定装置は、被検眼に測定光を照射して眼底からの反射光に基づいて眼屈折力を測定する。そのため、測定光の光路中に障害があると、反射光が欠けるために測定エラー又は測定精度の悪化を招くことがある。例えば、白内障のような被検眼の透光体の混濁部やまつ毛が測定エラーの原因となる。なお、以下では、光を被検眼に照射し、眼底からの反射光により照明された瞳孔領域の観察画像データを、徹照画像データと称す。
【０００３】
特許文献１には、白内障等による測定エラーや測定精度の悪化を防ぐための技術が開示されている。被検眼の透光体に混濁部が存在する場合、徹照画像データにおいて混濁部が影として表れ、その部分が低輝度になる。そのため、特許文献１に開示された技術では、徹照画像データを輝度に基づいて二値化し、低輝度領域を混濁部、高輝度領域を混濁部以外の部分とみなすようにしている。そして、特許文献１に開示された技術では、高輝度領域から１カ所の測定箇所を探索し、測定光が測定箇所を通過するように照射して眼屈折力の測定を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１２５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、二値化処理を行うための閾値によっては、高輝度領域と判定されても、その高輝度領域には混濁部が存在する可能性がある。このように、混濁部が存在する箇所を漏れなく低輝度領域と判定するような閾値を設定することは難しい。従って、特許文献１に開示される技術のように、高輝度領域から１カ所の測定箇所を探索する手法では、混濁部を避けた領域で眼屈折力を測定できるとは限らない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、眼屈折力等の被検眼の固有情報を測定する精度を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の眼科装置は、被検眼の画像データから閾値よりも高い輝度を含む領域を抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された前記閾値よりも高い輝度を含む領域から複数の測定箇所を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された前記複数の測定箇所に対して測定光を照射する照射手段と、前記被検眼からの反射光に基づいて、前記複数の測定箇所に対応する複数の値を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された前記複数の値に基づいて、前記被検眼に係る測定結果を決定する決定手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、眼屈折力等の被検眼の固有情報を測定する精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る眼屈折力測定装置の構成を示す図である。
【図２】測定ユニット内における光学系の構成及びシステム制御部が備える機能構成を示す図である。
【図３】アライメントプリズム絞りの構成を示す図である。
【図４】リング像の輝度分布に基づき指標判定方法を説明するための図である。
【図５】被検眼の瞳孔に混濁部がある場合に測定エラーが生じる可能性を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態に係る眼屈折力測定装置における眼屈折力の測定処理を示すフローチャートである。
【図７】徹照画像データから混濁外領域を抽出する処理を説明するための図である。
【図８】有効な眼屈折力の測定データを判定する処理を説明するための図である。
【図９】比較的狭い領域から２回目以降の測定箇所を決定する方法を説明するための図である。
【図１０】比較的広い領域から２回目以降の測定箇所を決定する方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
（眼屈折力測定装置の構成）
図１は、本発明の実施形態に係る眼屈折力測定装置の構成を示す図である。図１において、測定ユニット１１０の被検者側端部には、アライメントを行うための光源を備えた光源ユニット１１１が設けられている。光源ユニット１１１には、さらに角膜曲率を測定するための光源等を設けてもよい。また、ベース１００には、被検眼に対して測定ユニット１１０を位置合わせするための操作部材であるジョイスティック１０１が設けられており、測定に際してのアライメント時にはジョイスティックを傾倒させることにより、位置合わせを行うことができる。なお、図１に示す眼屈折力測定装置は、眼科装置の例となる構成である。
【００１２】
屈折力の測定を行う際には、被検者は顎受け１１２上に顎を乗せ、且つ、ベース１００に固定されている顔受けフレーム（不図示）の額受け部分に額を押し当てることにより、被検眼の位置を固定させることができる。なお、顎受け１１２は、被検者の顔のサイズに応じて顎受け駆動機構１１３によりＹ軸方向に調整可能である。測定ユニット１１０の検者側端部には、被検眼を観察するための表示部材であるＬＣＤモニタが設けられており、測定結果等を表示することができる。システム制御部１２０は、測定ユニット１１０の移動や眼屈折力測定モードから徹照観察モードへの移行等を制御する。
【００１３】
（前眼部観察と指標を用いたアライメント）
（１）アライメント光学系
図２は、測定ユニット１１０内における光学系の構成及びシステム制御部１２０が備える機能構成を示す図である。図２に示すように、測定ユニット１１０内においては、ダイクロイックミラー２０６の反射方向に、被検眼Ｅの前眼部観察（粗の位置合わせ）と、指標を用いたアライメント検出（微の位置合わせ）とで共用されるアライメント受光光学系が配置されている。即ち、ダイクロイックミラー２１２の反射方向の光路０４上には、不図示のソレノイドにより光路に挿抜されるアライメントプリズム絞り２２３、結像レンズ２１８及び撮像素子２２０が順に配列されている。
【００１４】
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２２１ａ及び２２１ｂが配置されている。この前眼部照明光源２２１ａ及び２２１ｂによって照明された被検眼Ｅの前眼部像の光束は、ダイクロイックミラー２０６、レンズ２１１、ダイクロイックミラー２１２、アライメントプリズム絞り２２３及び結像レンズ２１８を介して、撮像素子２２０の受光センサ面に結像する。
【００１５】
撮像素子２２０で撮像された被検眼Ｅの前眼部画像データは、メモリ（不図示）に格納される。メモリ（不図示）に格納された前眼部画像データから、被検眼Ｅの瞳孔と角膜反射像とが抽出され、アライメント検出が行われる。なお、撮像素子２２０で撮像された被検眼Ｅの前眼部画像データは、システム制御部１２０において文字データ及び図形データと合成され、検者側端部に設けられたＬＣＤモニタ１１６上に表示される。
【００１６】
アライメント検出のための光源は、眼屈折力測定用光源２０１が兼用している。アライメント時には、拡散板挿抜ソレノイド（不図示）により半透明の拡散板２２２が光路に挿入される。拡散板２２２が挿入される位置は、眼屈折力測定用光源２０１の投影レンズ２０２による一次結像位置であって、且つ、レンズ２０５の焦点位置に挿入される。これにより、眼屈折力測定用光源２０１の像が拡散板２２２上に一旦結像して、それが二次光源となり、レンズ２０５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。
【００１７】
この平行光束が被検眼Ｅの角膜Ｅｆで反射されて輝点像を形成し、再びダイクロイックミラー２０６でその光束の一部が反射される。そして、レンズ２１１を介してダイクロイックミラー２１２で反射し、アライメントプリズム絞り２２３を透過し、結像レンズ２１８に収斂されて撮像素子２２０に結像される。
【００１８】
図３は、アライメントプリズム絞り２２３の構成を示す図である。図３に示すように、アライメントプリズム絞り２２３には、円盤状の絞り板に３つの開口部２２３ａ、２２３ｂ及び２２３ｃが設けられる。両側の開口部２２３ｂ及び２２３ｃのダイクロイックミラー２１２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３０１ａ及び３０１ｂが貼付されている。アライメントプリズム絞り２２３の中央の開口部２２３ａは、前眼部照明光源２２１ａ及び２２１ｂの波長７８０ｎｍ以上の光束が通るようになっている。即ち、ダイクロイックミラー２１２で反射された平行光束の一部は、アライメントプリズム絞り２２３の開口部２２３ａ、アライメントプリズム３０１ａ及び３０１ｂを透過し、結像レンズ２１８に収斂されて撮像素子２２０に結像される。より具体的には、前眼部照明光源２２１ａ及び２２１ｂにより照明された前眼部像の反射光束は、角膜Ｅｆ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２２３の開口部２２３ａを介して、結像レンズ２１８により撮像素子２２０に結像される。また、アライメントプリズム３０１ａ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３０１ｂを透過した光束は、上方向に屈折される。これらの絞りを介した光束の位置関係により、被検眼Ｅと測定ユニット１１０とのアライメントを調整することができる。
【００１９】
アライメントプリズム絞り２２３の挿抜により、アライメントプリズム絞り２２３が光路０４上にあるときにはアライメントが行われ、アライメントプリズム絞り２２３が光路０４から退避しているときは前眼部観察又は徹照観察（後に詳述）が行われる。アライメント時には、角膜Ｅｆによって反射結像した角膜輝点は、アライメントプリズム絞り２２３の開口部２２３ａ、アライメントプリズム３０１ａ及び３０１ｂにより分割される。そして、角膜Ｅｆによって反射結像した角膜輝点は、前眼部照明光源２２１ａ及び２２１ｂによって照明された被検眼Ｅの前眼部像と、前眼部照明光源２２１ａ及び２２１ｂの各輝点像とともに、指標像Ｔａ、Ｔｂ及びＴｃとして撮像素子２２０で撮像される。
【００２０】
３つの指標像Ｔａ、Ｔｂ及びＴｃが撮像されると、中心の指標像Ｔｃを中心方向に一致させるように測定ユニット１１０が上下方向及び左右方向に駆動される。次に、指標像Ｔａ及びＴｂが指標像Ｔｃに対して水平方向及び鉛直方向に並ぶように測定ユニット１１０が前後方向に駆動される。３つの指標像Ｔａ、Ｔｂ及びＴｃが水平方向及び鉛直方向に１列に並んだ状態でアライメントが完了する。
【００２１】
（２）眼屈折力測定装置の移動
図１において、フレーム１０２は、ベース１００に対して左右方向（以下、Ｘ軸方向）に移動することが可能である。Ｘ軸方向の駆動機構は、ベース１００上に固定されたＸ軸駆動モータ１０３、モータ出力軸に連結された送りねじ（不図示）、及び、送りねじ上をＸ軸方向に移動可能でフレーム１０２に固定されたナット（不図示）で構成される。Ｘ軸駆動モータ１０３の回転により、送りねじ及びナットを介して、フレーム１０２がＸ軸方向に移動する。
【００２２】
フレーム１０２に対してフレーム１０６は、上下方向（以下、Ｙ軸方向）に移動することが可能である。Ｙ軸方向の駆動機構は、フレーム１０２上に固定されたＹ軸駆動モータ１０４、モータ出力軸に連結された送りねじ１０５、及び、送りねじ１０５上をＹ軸方向に移動することが可能であり、フレーム１０６に固定されたナット１１４で構成される。Ｙ軸駆動モータ１０４の回転により、送りねじ１０５及びナット１１４を介して、フレーム１０６がＹ軸方向に移動する。
【００２３】
フレーム１０６に対してフレーム１０７は、前後方向（以下、Ｚ軸方向）に移動することが可能である。Ｚ軸方向の駆動機構は、フレーム１０７上に固定されたＺ軸駆動モータ１０８、モータ出力軸に連結された送りねじ１０９、及び、送りねじ１０９上をＺ軸方向に移動することが可能であり、フレーム１０６に固定されたナット１１５で構成される。Ｚ軸駆動モータ１０８の回転により、送りねじ１０９及びナット１１５を介して、フレーム１０７がＺ軸方向に移動する。フレーム１０７上には測定を行うための測定ユニット１１０が固定される。
【００２４】
（眼屈折力測定）
（１）測定ユニットの全体構成及び測定原理
図２において、眼屈折力測定モードでは、波長８８０ｎｍの光を照射する眼屈折力測定用光源２０１が点灯した状態で、前眼部照明光源２２１ａ及び２２１ｂが消灯し、拡散板２２２が光路外に配置される。なお、アライメントプリズム絞り２２３は光路内にあってもよいし、光路外にあってもよい。
【００２５】
眼屈折力測定用光源２０１から被検眼Ｅに至る光路０１上には、投影レンズ２０２、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐとほぼ共役な絞り２０３、孔あきミラー２０４、及び、レンズ２０５が順に配置される。さらに、光路０１上には、被検眼Ｅ側から波長８８０ｎｍ以下の赤外線及び可視光線を全反射し、波長８８０ｎｍ以上の光束を一部反射するダイクロイックミラー２０６が配置されている。
【００２６】
孔あきミラー２０４の反射方向の光路０２上には、瞳孔Ｅｐとほぼ共役でリング状のスリットを備えた絞り２０７、光束分光プリズム２０８、レンズ２０９、及び、撮像素子２１０が順に配置されている。上述した光学系は眼屈折力測定用であり、眼屈折力測定用光源２０１から発せられた光束は、絞り２０３で光束が絞られつつ、投影レンズ２０２によりレンズ２０５の手前で１次結像され、レンズ２０５及びダイクロイックミラー２０６を透過して被検眼Ｅの瞳中心に投光される。
【００２７】
投光された光束の反射光は、瞳孔中心を通って再びレンズ２０５に入射される。入射された光束はレンズ２０５を透過後、孔あきミラー２０４の周辺で反射される。反射された光束は、被検眼瞳孔Ｅｐとほぼ共役な絞り２０７及び光束分光プリズム２０８で瞳分離され、撮像素子２１０の受光面にリング像として投影される。このリング像は、ＬＣＤモニタ１１６に眼屈折力とともに表示されるが、ＬＣＤモニタ１１６にこのリング像を表示しないようにしてもよい。
【００２８】
被検眼Ｅが正視眼であれば、撮像素子２１０の受光面においてリング像は所定の円になり、近視眼では正視眼に対して円が小さく、遠視眼では正視眼に対して円が大きくなって投影される。被検眼Ｅに乱視がある場合、リング像は楕円になり、水平軸と楕円とのなす角度が乱視軸角度となる。この楕円の係数を基に眼屈折力が求められる。
【００２９】
（２）雲霧法
次に、雲霧法による眼屈折力測定方法について説明する。ダイクロイックミラー２０６の反射方向には、固視標投影光学系が配置されている。即ち、固視標投影光学系の光路０３上には、レンズ２１１、ダイクロイックミラー２１２、レンズ２１３、折り返しミラー２１４、レンズ２１５、固視標２１６及び固視標照明用光源２１７が順次配列されている。
【００３０】
固視誘導時に点灯された固視標照明用光源２１７の投影光束は、固視標２１６を裏側から照明し、レンズ２１５、折り返しミラー２１４、レンズ２１３、ダイクロイックミラー２１２及びレンズ２１１を介して被検眼Ｅの眼底Ｅｒに投影される。なお、レンズ２１５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２２４により光軸方向に移動できるようになっている。
【００３１】
ここで、固視標２１６を所定の基準位置に配置して予備測定（第１回目の測定）が行われ、求められた眼屈折力から、その眼屈折力に相当する位置まで固視標誘導モータ（不図示）が駆動され、レンズ２１５を移動させる。これにより、被検眼Ｅの屈折度に相当する屈折度で固視標２１６が被検眼Ｅに呈示される。その後、レンズ２１５を所定量だけ遠方に移動し、固視標２１６を雲霧させ、再び眼屈折力測定用光源２０１を点灯して眼屈折力が測定される。このように本実施形態においては、眼屈折力の測定、固視標２１６による雲霧、及び、眼屈折力の測定を繰り返し、眼屈折力が安定する最終の測定値を得ることができる。
【００３２】
（徹照観察モード）
被検眼の眼底からの反射光束により照明された瞳孔領域を観察する徹照観察モードでは、眼屈折力測定用光源２０１が点灯されており、前眼部照明光源２２１ａ及び２２１ｂが消灯され、拡散板２２２及びアライメントプリズム絞り２２３が光路０１及び０４から退避された状態となる。即ち、眼屈折力測定用光源２０１から眼底Ｅｒに投影され、眼底Ｅｒから反射した光束により瞳孔領域が照明され、瞳孔領域の光束の一部がダイクロイックミラー２０６で反射され、レンズ２１１を介してダイクロイックミラー２１２で反射される。これにより、結像レンズ２１８を介して、撮像素子２２０に瞳孔領域が投影される。撮像素子２２０に投影された瞳孔領域は、システム制御部１２０を介してＬＣＤモニタ１１６に表示され、瞳孔領域に混濁箇所があるか否かを観察することができる。図２に示すように、システム制御部１２０は、その機能構成として、抽出部１２０１、測定部１２０２、選択部１２０３、決定部１２０４、判定部１２０５及び移動部１２０６を備える。これらの機能構成は、システム制御部１２０内において、ＣＰＵがＲＯＭ等の記録媒体から必要なデータ及びプログラムを読み出して実行することにより実現する処理である。なお、これらの機能構成の処理の詳細については、図６、図７、図９及び図１０を用いて説明する。
【００３３】
徹照観察モードでは、眼屈折力測定用光源２０１の光量を上げ、且つＣＣＤ等の撮像素子２２０、２１０の撮像ゲインを上げて受光感度を上げる。このような切り替え及び変化は、徹照観察される被検眼Ｅの瞳孔領域、又は、眼屈折力測定モードにおいて撮像される被検眼Ｅの眼底からの反射光束をＬＣＤモニタ１１６に表示させる開始信号と同期して行われる。また、眼屈折力測定用光源２０１、前眼部照明光源２２１ａ及び２２１ｂ、並びに、固視標照明用光源２１７の点灯、消灯及び光量変更は、システム制御部１２０によって制御される。
【００３４】
なお、眼屈折力測定モードから徹照観察モードへは、検者の手動操作に応じて移行させてもよいし、システム制御部１２０の制御に応じて移行させてもよい。徹照観察モードへの移行の際には、眼屈折力測定用光源２０１の光量増加、拡散板２２２及びアライメントプリズム絞り２２３の光路外への退避、並びに、前眼部照明光源２２１ａ及び２２１ｂの消灯が行われる。
【００３５】
徹照観察モードでは、被検眼の眼底に投光された光束の反射光は、被検眼の瞳孔Ｅｐとほぼ共役な絞り２０７及び光束分光プリズム２０８で瞳分離され、撮像素子２１０の受光面においてリング像として結像される。そして、撮像素子２１０により撮像されるリング像の状態に基づき、被検眼Ｅに対する測定ユニット１１０の位置合わせ状態を変更することが可能である。
【００３６】
（リング像の輝度分布に基づく指標判定）
眼屈折力の測定後に、撮像素子２１０に撮像されたリング像の輝度分布に基づいて測定データの信頼性の判定（指標判定）が行われる。眼屈折力の算出処理では、先ず、リング像の輝度分布に基づいて楕円近似が行われる。次に、近似楕円の形状（長径・短径・軸角度）から眼屈折力の測定データが算出される。そのため、輝度分布に問題がある場合（例えば、測定光の一部にケラレがあり、リング像に欠損や暗い部分がある場合）、楕円近似の精度が悪化する。そこで、輝度分布を解析して、眼屈折力の測定データの信頼性が低いと思われるものは、測定エラーとして除外する。
【００３７】
リング像Ｒの輝度分布を経線方向について見ると、図４に示すように、二つの山（ピーク）を持つ形になる。図４（ａ）に示すように、２つのピーク値が予め設定された閾値ＴｈからＴ１までの範囲内に収まる場合、楕円近似の精度が高いものとして、眼屈折力の測定データが可と判定される。一方、図４（ｂ）に示すように、リング像Ｒの一部の輝度が低く、輝度分布ＢＤが閾値ＴｈからＴ１までの範囲を外れたピークを持つ場合、眼屈折力の測定データは否として測定エラーがＬＣＤモニタ１１６に表示される。
【００３８】
測定エラーは、白内障のように被検眼の透光体に混濁部が存在する場合に発生することがある。図５（ａ）に示すように、被検眼Ｅの瞳孔Ｐｕに混濁部Ｏｐがある場合、光路０１の途中にある混濁部Ｏｐによって測定光が遮られることにより、図５（ｂ）に示すように、撮像素子２１０で撮像されたリング像Ｒに欠損又は暗い部分ができる。その結果、眼屈折力を算出する過程で楕円近似精度が悪化して測定エラーを招く。本実施形態は、上記課題に鑑みて、複数の眼屈折力の測定データを取得し、そのうちから信頼性の高い測定データを選択するものである。
【００３９】
（眼屈折力測定処理）
図６は、本実施形態に係る眼屈折力測定装置における眼屈折力の測定処理を示すフローチャートである。図６に示す処理は、システム制御部１２０内においてＣＰＵがＲＯＭ等の記録媒体から必要なプログラム及びデータを読み込んで実行することにより実現する処理である。
【００４０】
ステップＳ１０１において、システム制御部１２０は、徹照観察モードに移行し、被検眼Ｅの徹照画像データをＬＣＤモニタ１１６に表示させる。検者の手動操作に応じて徹照観察モードに移行させてもよいし、システム制御部１２０の制御に応じて徹照観察モードに移行させてもよい。ステップＳ１０２において、システム制御部１２０の抽出部１２０１は、徹照画像データの輝度分布に基づいて、混濁部以外の領域（以下、混濁外領域と称す）を抽出する。
【００４１】
ここで、ステップＳ１０２における混濁外領域の抽出処理について説明する。先ず、システム制御部１２０は、所定の閾値（輝度）を用いて、徹照画像データに対して二値化処理を施す。撮像素子２２０は、前眼部においてほぼ共役な位置に配置されているため、撮像素子２２０によって撮像された徹照画像データは、光軸方向についてほぼ瞳孔領域（被検眼の前眼部）の位置に焦点の合った画像データとなる。システム制御部１２０は、図７に示すように、予め設定された閾値Ｔに基づいて、徹照画像データである瞳孔領域の画像データから低輝度領域Ｂｌ及び高輝度領域Ｂｈを分類する。そして、システム制御部１２０は、高輝度領域Ｂｈ、すなわち、所定の閾値Ｔよりも高い輝度を含む領域を、混濁外領域として抽出する。
【００４２】
ステップＳ１０３において、システム制御部１２０は、図７に示すように、ステップＳ１０２で抽出された混濁外領域のうち、最も瞳孔中心の近くを測定光が通過する位置Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）を、１回目の測定箇所として選択する。
【００４３】
ステップＳ１０４において、システム制御部１２０の移動部１２０６は、ステップＳ１０３で選択した測定位置Ｐ１に対応する前眼部上の位置が、眼底からの反射光（リング像）Ｌの略重心位置となるように、Ｘ軸駆動モータ１０３及びＹ軸駆動モータ１０４を用いて測定ユニット１１０を移動させる。ステップＳ１０５において、システム制御部１２０は、上下及び左右方向（ＸＹ軸方向）における測定ユニット１１０の移動量に合わせて、前後方向（Ｚ軸方向）のアライメントを行う。なお、測定ユニット１１０は、被検眼Ｅにおける複数の測定箇所に対して測定光を照射する照射手段の例である。
【００４４】
ステップＳ１０６において、システム制御部１２０の測定部１２０２は、リング像Ｌに基づいて眼屈折力を測定する。ステップＳ１０７において、システム制御部１２０は、撮像素子２１０で撮像されたリング像Ｌについて指標の可否判定を行う。ここでは、上述した（リング像の輝度分布に基づく指標判定）により、リング像Ｌについて指標の可否判定が行われる。リング像Ｌが指標として可である場合、処理はステップＳ１０９に移行する。一方、リング像Ｌが指標として不可である場合、処理はステップＳ１０８に移行する。ステップＳ１０８において、システム制御部１２０は、新たな測定箇所を選択する。
【００４５】
ステップＳ１０９において、システム制御部１２０は、眼屈折力の測定データと、徹照画像データ上における測定位置Ｐｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）とを対応付けて、メモリ（不図示）に記憶する。ステップＳ１１０において、システム制御部１２０の判定部１２０５は、眼屈折力の測定データの最頻値の取得回数（最頻値の測定回数）をカウントする。最頻値とは、統計処理に関する値であり、本実施形態では、図８に示すように、取得回数の最も多い眼屈折力の値の区間の中心点（ＭＶ）とする。そして、システム制御部１２０の判定部１２０５は、眼屈折力の測定データの最頻値（ＭＶ）の取得回数が予め設定されたＮ１以上であるか否かを判定する。最頻値（ＭＶ）の取得回数がＮ１回以上である場合、処理はステップＳ１１２に移行する。一方、最頻値（ＭＶ）の取得回数がＮ１回未満である場合、処理はステップＳ１１１に移行する。
【００４６】
ステップＳ１１１において、システム制御部１２０の判定部１２０５は、眼屈折力の測定処理の実行回数が予め設定されたＮ２回以上であるか否かを判定する。眼屈折力の測定処理の実行回数がＮ２以上である場合、処理はステップＳ１１２に移行する。一方、眼屈折力の測定処理の実行回数がＮ２未満である場合、処理はステップＳ１０８に移行する。ステップＳ１０８では、新たな測定箇所が選択される。以上のように、所定の終了条件（最頻値（ＭＶ）取得回数≧Ｎ１、又は、測定処理実行回数≧Ｎ２）を満たすまで、測定位置を変更しながら眼屈折力の測定データを取得する処理が繰り返される。これにより、眼屈折力の測定データと、徹照画像データ上における測定位置Ｐｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）との複数の対応付けがメモリ（不図示）に記憶される。
【００４７】
ステップＳ１１２において、システム制御部１２０は、取得した眼屈折力の測定データから、信頼性が低いと推定される測定データ（はずれ値）を除外する。除外された測定データと、徹照画像データ上における測定位置との対応付けは、メモリ（不図示）から削除される。
【００４８】
眼屈折力の測定データのばらつきは、測定光が混濁部を避けきれていない場合や眼底の黄班に測定光を照射してしまった場合等に生じる。ステップＳ１０２における混濁外領域の抽出処理やステップＳ１０７における指標判定処理を行っても、これらの影響を除外することができないことがある。これに対し、本実施形態では、複数の眼屈折力の測定データを相互比較することによってはずれ値を除外することにより、眼屈折力の測定データのばらつきを解消することができる。
【００４９】
ステップＳ１１３において、システム制御部１２０の選択部１２０３は、ステップＳ１１２で除外されなかった測定データ群（有効とされた測定データ群）から、ＬＣＤモニタ１１６に測定結果として表示させる測定データを選択する。ここでは、測定位置が瞳孔中心に最も近い測定データを選択するようにする。なぜならば、眼屈折力の測定は、メガネ等の視力矯正のための器具を作成する事前検査として行われることが多い。そのため、眼屈折力の測定光の光路が視軸に近いことが望ましいからである。なお、瞳孔中心に最も近い測定位置が複数存在する場合には、当該複数の測定位置に対応する測定データを選択するようにしてもよい。以上の処理が完了すると、ステップＳ１１３にて選択された眼屈折力の測定データがＬＣＤモニタ１１６に表示される。なお、ＬＣＤモニタ１１６は、選択された値を表示する表示手段の例である。
【００５０】
（測定箇所の決定）
（１）１回目の測定箇所の決定方法
次に、システム制御部１２０の決定部１２０４による測定箇所の決定方法について説明する。先ず、１回目の測定箇所の決定方法について説明する。本実施形態では、図7に示したように、高輝度領域（混濁外領域）Ｂｈのうち最も瞳孔中心から近い位置Ｐ１を、１回目の測定位置として決定する。即ち、システム制御部１２０は、低輝度領域（混濁部）Ｂｌに関わらず、撮像素子２２０で取得される徹照画像データから瞳孔中心に最も近い位置Ｐ１を探し、１回目の測定箇所として決定する。
【００５１】
（２）２回目以降の測定箇所の決定方法
次に、システム制御部１２０の決定部１２０４による２回目以降の測定箇所の決定方法について説明する。先ず、比較的狭い領域から２回目以降の測定箇所を決定する方法について説明する。２回目以降の測定箇所としては、前回の測定箇所Ｐｉ−１よりも輝度が高い箇所のうち、その箇所がリング像の略重心位置とするために、測定ユニット１１０を前回の位置から予め設定された移動量（ＸＹ方向）ΔＬ以上移動させる必要がある箇所が決定される。なお、この方法により複数の箇所が決定された場合、そのうちの最も測定ユニット１１０の移動量が少ない箇所が決定される。図９においては、瞳孔Ｐｕの右側（＋Ｙ軸方向）に混濁部Ｏｐがあるため、矢印９０１に示すように、瞳孔Ｐｕの左側（−Ｘ軸方向）に測定箇所を移動させて決定した例を示している。本測定箇所の決定方法では、測定ユニット１１０の移動量が小さいため、短時間で連続測定を行うことが可能となり、被検者への負担を軽減することができる。なお、２回目以降の測定箇所を決定する際には、前回の測定箇所Ｐｉ−１よりも輝度が高い箇所だけではなく、１回目の測定箇所Ｐ１よりも輝度が高い箇所から測定箇所を決定してもよいし、所定の輝度よりも高い箇所から測定箇所を決定してもよい。
【００５２】
（３）２回目以降の測定箇所の決定方法の他の例
次に、システム制御部１２０の決定部１２０４が比較的広い領域から２回目以降の測定箇所を決定する方法について説明する。本測定箇所の決定方法では、比較的広い領域から測定箇所を決定することにより、例えば混濁部の影響を受けた領域からのみ測定データを取得してしまう等、偏った領域から眼屈折力の測定データを取得することを防ぐことができる。
【００５３】
比較的広い領域から２回目以降の測定箇所を決定する場合も、１回目の測定箇所の決定方法は、比較的狭い領域から２回目以降の測定箇所を決定する場合と同様である。２回目以降の測定箇所を決定する際には、先ず、システム制御部１２０は、図１０においてＰ２、Ｐ３、Ｐ４と示したように、瞳孔Ｐｕと同心の円弧Ｃ１上を角度θ刻みで測定箇所を移動させる。円弧Ｃ１上の全ての測定箇所で眼屈折力を測定すると、システム制御部１２０は、次に円弧Ｃ２上から測定箇所を決定し、眼屈折力の測定を実行する。このとき、円弧Ｃ２の半径ｒ２＝円弧Ｃ１の半径ｒ１＋Δｒである。以降、システム制御部１２０は、円弧Ｃ３、円弧Ｃ４と、半径をΔｒ刻みで大きくしていき、同様に眼屈折力の測定を実行する。このように、広い領域から測定箇所を決定することにより、偏った領域から測定データを取得することを防ぐことができる。なお、ここでは円弧上の点から測定箇所として決定しているが、これに限らず、楕円状の線上の点から測定箇所を決定してもよいし、線分上の点から測定箇所を決定してもよい。
【００５４】
（はずれ値の除外）
次に、図６のステップＳ１１２における信頼性が低いと推定される測定データ（はずれ値）の除外処理について詳細に説明する。眼屈折力の測定データのばらつきは、混濁部による測定光の遮られ方が大きい場合や眼底の黄班部に測定光が照射された場合等に起こる。黄班は眼底の中心付近にある直径約２ｍｍの部位で、眼底面の他の領域とは反射率が異なる。また、黄班の中心には中心窩という窪んだ部位があり、測定光がこの部位に照射された場合、作動距離方向（Ｚ軸方向）の眼底位置が変わるため、眼屈折力の測定データがばらつくことがある。但し、黄班は直径約２ｍｍと小さい領域のため、測定光の照射位置を変えて複数回の測定を行うことにより、黄班の影響を受けた測定データを、信頼性が低いと推定される測定データ（はずれ値）として除外することができる。そこで、本実施形態では、取得した複数の眼屈折力の測定データの最頻値を基準として、所定のずれ量±δ以内の測定データ（図８の斜線部分）を有効な測定データとして判定し、それ以外の測定データをはずれ値として除外する。
【００５５】
そして、システム制御部１２０は、有効な測定データのうち、瞳孔中心に最も近い測定位置に対応付けて記憶された測定データを選択し、ＬＣＤモニタ１１６に表示させる。これは、眼屈折力測定は、メガネ等の視力矯正のための器具をつくる事前検査として行われることが多い。そのため、眼屈折力の測定光の光路が視軸に近いことが好ましいからである。
【００５６】
以上のように、上述した実施形態によれば、複数の眼屈折力の測定データを取得し、そのうちから信頼性の高い測定データを選択することが可能となる。なお、上述した実施形態でが、眼屈折力を測定する例について説明したが、眼屈折力以外にも、多波長光波干渉を利用した光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）による光断層画像撮像装置で網膜の層の厚みを測定する場合や、共焦点レーザ走査検眼鏡（ＳＬＯ）で血管の太さや血液の流量を測定する場合等にも適用することが可能である。
【００５７】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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