(57)【要約】【課題】公知技術の欠点を回避した新規な眼科用レフラクトメータを提供すること、簡単に、非常に良好な測定結果を達成することができる眼科用レフラクトメータを利用するための方法を提供すること。【解決手段】オプトメータシステム及び観測システムは、所定の基準位置に対して相互に相対的に同期して調整され、視標が少なくとも部分的に輪郭がシャープに網膜上に投影される調整位置と基準位置との差から、眼の屈折力パラメータが特定される眼科用レフラクトメータにおいて、観測システムに設けられたデジタル撮像装置を用いて、網膜上に投影された視標のデジタル画像データを撮影することができ、撮影時に得られた画像データを、画像処理ユニットでデジタル画像処理することによって屈折力パラメータを決定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼（Ａ）の対物屈折度測定用の眼科用レフラクトメータ（１３）であって、視標（１８）を前記眼（Ａ）の網膜上に投影するためのオプトメータシステム、及び、前記網膜上に投影された前記視標（１８）の観測用の観測システム（５１）を有しており、前記オプトメータシステム及び観測システムは、所定の基準位置に対して相互に相対的に同期して調整することができ、前記視標（１８）が少なくとも部分的に輪郭線がシャープに前記網膜上に投影される調整位置と基準位置との差から、前記眼（Ａ）の屈折力パラメータが特定可能である眼科用レフラクトメータにおいて、
観測システムに、デジタル撮像装置（４２）とデジタル画像処理ユニットとが設けられており、前記デジタル撮像装置（４２）を用いて、網膜上に投影された視標（１８）のデジタル画像データを撮影することができ、前記撮影時に得られた画像データを、画像処理ユニットでデジタル画像処理することによって屈折力パラメータを決定するように評価することができることを特徴とする眼科用レフラクトメータ。
【請求項２】
デジタル撮像装置（４２）は、ＣＣＤチップの形式で形成されている請求項１記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項３】
オプトメータシステムと観測システムの同期した位置調整のために、リニアに位置調整可能な調整ユニット（２７）が設けられており、該調整ユニットに、前記オプトメータシステムのビーム路（１４）内に設けられた第１の偏向要素（２３）と、前記観測システムのビーム路（１５）内に設けられた第２の偏向要素（３８）とが取り付けられており、該取り付けの結果、前記調整ユニット（２７）の位置調整によって、前記オプトメータシステム内の前記ビーム路（１４）の長さと、前記観測システム内の前記ビーム路（１５）の長さとが相互に変えられる請求項１又は２記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項４】
第１の偏向要素（２３）及び／又は第２の偏向要素（３８）は、各々、オプトメータシステムのビーム路（１４）及び／又は観測システムのビーム路（１５）内に、前記オプトメータシステム内の前記ビーム路（１４）の長さ、及び／又は、前記観測システム内の前記ビーム路（１５）の長さを変えるのに適したトロンボーンのスライダ式音栓状部（Ｐｏｓａｕｎｅｎｚｕｇ）が構成されるように設けられた２つの反射要素（２４，２５；３９，４０）によって構成請求項３記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項５】
第１の偏向要素（２３）及び／又は第２の偏向要素（３８）は、調整ユニット（２７）上に調整可能に支承されている請求項３又は４記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項６】
第１の偏向要素（２３）及び／又は第２の偏向要素（３８）は、オプトメータシステム内での、視標（１８）と眼（Ａ）との間の長さが、正確に、観測システム内での前記眼（Ａ）とデジタル撮像装置（４２）との間のビーム路（１５）の長さに相応するように、相互に所定のずれ（４３）をもって調整ユニット（２７）上に支承されている請求項３から５迄の何れか１記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項７】
調整ユニット（２７）は、サーボモータ（３１）で調整することができる請求項３から６迄の何れか１記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項８】
調整ユニット（２７）の位置は、センサを用いて検出することができ、該検出時に、前記調整ユニット（２７）のゼロ位置は、眼科用レフラクトメータ（１３）の基準位置を定義し、前記センサによって測定された前記調整ユニット（２７）の各々の位置は、評価ユニットに転送され、該評価ユニットで前記眼科用レフラクトメータ（１３）の実際の位置として評価することができる請求項３から７迄の何れか１記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項９】
調整ユニット（２７）の位置は、サーボモータ（３１）の位置の評価によって検出することができる請求項８記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項１０】
サーボモータ（３１）は、ステップモータの機能で、調整ユニット（２７）の位置調整のために等距離ステップで作動することができる請求項７から９迄の何れか１記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項１１】
視標（１８）として、中心点から外側に延びた複数の輪郭移行部（４９）を有する中心点に関して対称な輪郭像が使用される請求項１から１０迄の何れか１記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項１２】
視標（１８）は、交互に配列された多数の明領域（４７）と暗領域（４８）とを有している請求項１から１１迄の何れか１記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項１３】
オプトメータシステムには、視標（１８）の照射用のＬＥＤ照射装置（１６）が設けられている請求項１から１２迄の何れか１記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項１４】
オプトメータシステムのビーム路（１４）内、及び／又は、観測システムのビーム路（１５）内に、各々少なくとも２つの固定して設けられたレンズ（２１，２２；３６，３７）が設けられている請求項１から１３迄の何れか１記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項１５】
レンズ（２１，２２；３６，３７）は、共通の坦体要素（２０，３５）に、前記レンズ（２１，２２；３６，３７）がビーム路（１４，１５）のトロンボーンのスライダ式音栓状部の領域内に配列されているように取り付けられている請求項１４記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項１６】
固定視標を眼（Ａ）内にフォーカシングするための装置（４４）が設けられている請求項１から１５迄の何れか１記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項１７】
治療者による眼（Ａ）の直接観測用の装置（４４）が設けられている請求項１から１６迄の何れか１記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項１８】
眼の眼底、殊に、視神経乳頭の観測システムを用いて撮像することができる位置に眼を固定するための固定照射部が設けられている請求項１から１７迄の何れか１記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項１９】
眼（Ａ）の対物屈折度測定用の眼科用レフラクトメータ（１３）の作動方法であって、視標（１８）を前記眼（Ａ）の網膜上に投影するためのオプトメータシステム、及び、前記眼（Ａ）の前記網膜上に投影された前記視標（１８）の観測用の観測システムを有しており、前記オプトメータシステム及び観測システムは、所定の基準位置に対して相互に相対的に同期して調整することができ、前記視標（１８）が少なくとも部分的に輪郭線がシャープに前記網膜上に投影される調整位置と基準位置との差から、前記眼（Ａ）の屈折力パラメータが特定可能である眼科用レフラクトメータの作動方法において、
オプトメータシステムと観測システムとの種々異なる調整時に、デジタル撮像装置（４２）を用いて複数のデジタル画像データセットを撮像して、前記オプトメータシステムと前記観測システムとの対応付けられた各調整パラメータと一緒に記憶し、個別画像データセットの各々によって、各調整時に網膜上に投影された視標（１８）を示し、
画像処理ユニットで、画像データセットを、デジタル画像処理によって評価して、各画像データセットに輪郭のシャープさの評価値を配属し、
評価ユニットで、前記画像データセットの前記輪郭のシャープさの評価値を評価して、前記輪郭のシャープさの評価値用の相対最大値（４５，４６）となるように調整位置を決め、
前記評価ユニットで、前記輪郭のシャープさの評価値用の相対最大値（４５，４６）となる前記調整位置と、基準位置との差から屈折力パラメータを特定する
ことを特徴とする眼科用レフラクトメータの作動方法。
【請求項２０】
評価ユニットで、輪郭のシャープさの評価用の高々２つの相対最大値（４５，４６）を決め、配属された相応の調整位置から、屈折力パラメータを両屈折力主軸内で導出する請求項１９記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項２１】
視標（１８）として、中心点から外側に延びた複数の輪郭移行部（４９）を有する中心点に関して対称な輪郭像を使用し、画像処理ユニットで、画像データセットを殊に輪郭のシャープさの評価用の低い最大値（４６）を用いて評価して、輪郭のシャープさが最大の視標（１８）の輪郭移行部（４９ａ）を導出し、前駆輪郭移行部（４９ａ）と垂直乃至水平部との角度差から、前記垂直乃至水平部に対する屈折力主軸の傾き角度（α）を導出する請求項１９又は２０記載の眼科用レフラクトメータ。
【請求項２２】
観測システムを用いて、視神経乳頭部を撮像することができる位置に、眼を、固定照射部を用いて固定し、
観測システムの種々異なる調整位置で、デジタル撮像装置を用いて、複数のデジタル画像データセットを撮像して、観測システムの配属された各調整パラメータと一緒に記憶し、各個別画像データセットにより、各調整位置で撮像された視神経乳頭部を示し、
画像処理ユニットで、前記画像データセットを、デジタル画像処理によって評価して、各画像データセットに輪郭のシャープさの評価値を配属させ、
評価ユニットで、画像データセットの輪郭のシャープさの評価値を評価して、輪郭のシャープさの評価用の相対的な最大値が得られる調整位置を決め、
前記評価ユニットで、輪郭のシャープさの評価値用の相対的な最大値となる各調整位置間
の差から、視神経乳頭部の窩（Ｅｘｋａｖｉｔａｔｉｏｎ）の深さを特定する請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼の対物屈折度測定用の眼科用レフラクトメータであって、視標を眼の網膜上に投影するためのオプトメータシステム、及び、網膜上に投影された視標の観測用の観測システムを有しており、オプトメータシステム及び観測システムは、所定の基準位置に対して相互に相対的に同期して調整することができ、視標が少なくとも部分的に輪郭がシャープに網膜上に投影される調整位置と基準位置との差から、眼の屈折力パラメータが特定可能である眼科用レフラクトメータに関する。
【０００２】
本発明は、眼の対物屈折度測定用の眼科用レフラクトメータの作動方法であって、視標を眼の網膜上に投影するためのオプトメータシステム、及び、眼の網膜上に投影された視標の観測用の観測システムを有しており、オプトメータシステム及び観測システムは、所定の基準位置に対して相互に相対的に同期して調整することができ、視標が少なくとも部分的に輪郭がシャープに網膜上に投影される調整位置と基準位置との差から、眼の屈折力パラメータが特定可能である眼科用レフラクトメータの作動方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
その種の眼科用レフラクトメータは、従来技術から公知であり、眼の対物屈折度測定用に使われる。眼科用レフラクトメータは、眼の障害の早期発見、並びに、メガネを作る際に基本的な前提である。
【０００４】
人間の眼は、光線をとらえて、フォーカシングすることによって働く。光線は、角膜、房水、水晶体、硝子体を通過する際にフォーカシングされる。理想的には、これらの構成要素を透過後、光の焦点は網膜上に位置しており、その結果、網膜上に周囲環境の輪郭がシャープな像が投影される。従って、通常の視力、つまり、屈折異常のない場合には、無限遠距離から眼に入射して、網膜上にフォーカシングするような光の焦点によって特徴付けられる。
【０００５】
眼の屈折異常により、非正視の人がたくさんおり、つまり、光の焦点が網膜上ではなく、網膜の少し手前の点上であるか（近視）、又は、網膜の少し後ろ側の点上であるか（遠視）によって特徴付けられる。そのような、１次屈折力の異常は、球状に形成されたレンズによって補正することができ、その結果、球状レンズを、眼のレンズ系と組み合わせることによって、光を網膜上にフォーカシングすることができるようになる。
【０００６】
この１次屈折力の異常には、２次の屈折力異常、所謂乱視も併発していることがある。眼が、異なった経線で異なった屈折異常を有している場合に、乱視となる。そのような、２次の屈折力異常は、球面レンズに円柱レンズを付加的に組み合わせることによって補正することができる。そのために、１次及び２次の屈折力異常を補償するのに適したメガネレンズの製造時に、通常、３つのパラメータからなるパラメータセットで、１次及び２次の屈折力異常を一義的に記述することができる。第１の屈折力パラメータＤ１により、第１の主軸方向での眼の屈折力が示される。第２の屈折力パラメータＤ２により、第２の主軸での眼の屈折力が示される。屈折力パラメータＤ１及びＤ２は、通常ジオプトリーで示される。第３の屈折力パラメータαは、垂直方向、乃至、水平方向に対して相対的な主軸の角度を示し、結局、垂直方向乃至水平方向に対して相対的に円柱レンズの長手方向軸が延びている角度に相応している。
【０００７】
公知の眼科用レフラクトメータを用いて、眼の種々の屈折力パラメータを測定することができる。そのために、各眼科用レフラクトメータに、眼の網膜上に視標を投影するためのオプトメータシステム、及び、網膜上に投影される視標の観測用の観測システムが設けられている。
【０００８】
その際、適切なビームスプリッタにより、眼に入射するビーム路（オプトメータシステム）を、眼から出射するビーム路（観測システム）から分離することができるようになる。オプトメータシステムと観測システムとは、当該各システムの光学特性が相応に変化して、所定の基準位置に対して相互に相対的に同期して位置調整するとよい。その際、基準位置は、光学特性が、屈折異常のない理想的な眼に相応している検査体を用いて、視標をオプトメータシステムによってフォーカシングされるように投影され、観測システムによって輪郭がシャープに観測されるような調整位置に相応している。屈折異常のある眼が、眼科用レフラクトメータによって観察される場合、眼科用レフラクトメータの基準位置で、視標が網膜上にアンシャープに投影され、相応してアンシャープに観測システムによって観察される。
【０００９】
測定時には、オプトメータシステムと観測システムとは、視標が網膜上にフォーカシングされて投影され、輪郭がシャープに観測システムによって観測することができるように同期して位置調整される。その際、この調整位置と基準位置との偏差から、屈折力パラメータを特定することができる。
【００１０】
眼に比較的高次の屈折異常がある場合、屈折異常の次数に相応する個数の種々の位置の各視標が、各々部分的に輪郭がシャープに網膜上に投影される。この認識から、比較的高次の屈折異常も、眼科用レフラクトメータを相応に位置調整することによって検出することができる。
【００１１】
水平方向乃至垂直方向に対して相対的な主軸の位置を示す角度αの測定のために、例えば、所謂Ｒａｕｂｉｔｓｃｈｅｃｋ曲線（”Ｒａｕｂｉｔｓｃｈｅｃｋ−Ｋｕｒｖｅ”）を視標として使うことができる。このＲａｕｂｉｔｓｃｈｅｃｋ曲線が、視標が最初に網膜上にフォーカシングされる位置に旋回されると、角度αを検出することができる。
【００１２】
観測システム内に、１つ乃至２つの接眼レンズが設けられていて、治療者が、この接眼レンズを通して、網膜上に投影された視標を観測することができる眼科用レフラクトメータが公知技術から公知である。この各システムの欠点は、屈折異常の測定が治療者にとって比較的大変な作業であり、しかも、測定精度が各治療者の注意力によって左右されてしまう点にある（例えば、特許文献１乃至２参照）。
【００１３】
観測システム内に、電子測定信号処理用の装置が設けられている眼科用レフラクトメータが公知技術から公知である（特許文献３乃至４参照）。それによると、電子測定信号の相応の評価によって、視標が網膜上にフォーカシングする眼科用レフラクトメータの調整位置を決めることができる。この装置の欠点は、高い装置技術上のコストを必要とし、むしろ、不十分な測定品質しか提供できない。
【特許文献１】米国特許第４４１０２４３号明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許公開第３０１４９０７号公報
【特許文献３】ドイツ連邦共和国特許公開第３０３７４８１号公報
【特許文献４】ドイツ連邦共和国特許公開第３１０２４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そのため、本発明の課題は、前述の公知技術の欠点を回避した新規な眼科用レフラクトメータを提供することにある。更に、本発明の課題は、簡単に、非常に良好な測定結果を達成することができる眼科用レフラクトメータを利用するための方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この課題は、本発明によると、冒頭に記載した眼科用レフラクトメータにおいて、観測システムに、デジタル撮像装置とデジタル画像処理ユニットとが設けられており、デジタル撮像装置を用いて、網膜上に投影された視標のデジタル画像データを撮影することができ、撮影時に得られた画像データを、画像処理ユニットでデジタル画像処理することによって屈折力パラメータを決定するように評価することができることにより解決される。
【００１６】
この課題は、本発明によると、冒頭に記載した眼科用レフラクトメータの作動方法において、オプトメータシステムと観測システムとの種々異なる調整時に、デジタル撮像装置を用いて複数のデジタル画像データセットを撮像して、オプトメータシステムと観測システムとの対応付けられた各調整パラメータと一緒に記憶し、個別画像データセットの各々によって、各調整時に網膜上に投影された視標を示し、画像処理ユニットで、画像データセットを、デジタル画像処理によって評価して、各画像データセットに輪郭がシャープな評価値を配属し、評価ユニットにより、画像データセットの輪郭がシャープな評価値を評価して、輪郭がシャープな評価値用の相対最大値となるように調整位置を決め、評価ユニットで、輪郭がシャープな評価値用の相対最大値となる調整位置と、基準位置との差から屈折力パラメータを特定することにより解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
有利な実施例は、従属請求項の対象である。
【００１８】
本発明によると、眼科用のレフラクトメータの観測システムに、画像処理ユニットと接続されたデジタル撮像装置が設けられている。画像処理ユニットは、例えば、相応の適切なソフトウェアがインストールされた標準コンピュータの形式で構成することができる。それに対して択一的に、ハードウェアにより構成された画像処理ユニットでもよい。眼科用レフラクトメータの通常の機能に相応して、視標が眼の網膜上に投影されて、デジタル撮像装置を用いて撮像される。そのようにして得られた、網膜上に投影された視標のデジタル画像データは、画像処理ユニットで評価されて、眼の１つ又は複数の屈折力パラメータが決められる。
【００１９】
本発明の有利な実施例によると、デジタル撮像装置は、ＣＣＤチップの形式で形成されている。その種のＣＣＤチップは、充分に高い分解能を有しており、コスト上有利に利用することができる。
【００２０】
オプトメータシステムと観測システムとを、どのようなやり方で、同期して位置調整するかは、基本的に任意である。オプトメータシステムと観測システムとを位置調整し、両調整移動を同期する種々の手段が従来技術から公知である。眼科用レフラクトメータの特に簡単な構造の構成では、眼科用レフラクトメータにリニアに位置調整可能な調整ユニットを設け、この調整ユニットに、第１の偏向要素と第２の偏向要素とが取り付けられている。その際、第１の偏向要素は、オプトメータシステムのビーム路内に設けられ、それに対して、第２の偏向要素は、観測システムのビーム路内に設けられている。その際、両偏向要素は、調整ユニットのリニアな調整によってオプトメータシステムと観測システム内のビーム路の長さが変えられるように構成されて設けられている。両偏向要素は、同様にして調整ユニットと接続されているので、調整ユニットを簡単にリニアに調整することによって、オプトメータシステムのビーム路の長さと、観測システムのビーム路の長さとを同期して変えるようにすることができる。
【００２１】
両偏向要素の構成的な実施例では、多数の実施例にすることができる。有利な実施例では、各偏向要素は、各々２つの反射要素、例えば、オプトメータシステム乃至観測システムのビーム路内に設けられているミラー又はミラープリズムによって構成されている。その際、両反射要素は、各ビーム路内にトロンボーンのスライダ式音栓状部を形成しており、即ち、光ビームが、各反射要素で２回９０°偏向され、その際、第１の反射要素に入射する光ビームと、第２の反射要素から出射する光ビームとの距離は一定のままである。オプトメータシステム乃至観測システムのビーム路内で、そのようなトロンボーンのスライダ式音栓状部に光を偏向することによって、簡単に、調整ユニットに対状に設けられた反射要素をリニアに位置調整することによって、各ビーム路の長さを延長することができる。
【００２２】
製造時の許容偏差に求められる要求を下げるために、特に有利には、調整ユニットの偏向要素が調整可能に支承される。そうすることによって、眼科用レフラクトメータの組立時に、偏向要素を正確に調整ユニットに位置調整して、正確に測定することができるようになる。事後に測定誤差が検出された場合でも、偏向要素を相応に調整することによって、正確に測定することができるようになる。
【００２３】
観測システムでのビーム路の長さをオプトメータシステムでのビーム路の長さと正確に一致することは、眼の屈折力を正確に測定するのに決定的に重要である。相応に異なったビーム路で案内する場合でも、両ビーム路の長さを正確に一致するために、第１の偏向要素と第２の偏向要素との間に、調整方向にずれがあるようにするとよい。このずれにより、予め調整されるオフセットが生じ、他方のビーム路部の長さの差によって補償することができる。
【００２４】
位置調整用の調整ユニットを駆動するやり方は、基本的には任意である。しかし、有利な実施例によると、調整ユニットは、電子サーボモータで駆動される。その種のサーボモータから、その都度の実際調整位置がセンサのように検出することができ、眼科用レフラクトメータの相応の調整値として評価ユニットに転送することができる。更に、そのようなサーボモータを位置調整するようにしてもよく、それにより、調整ユニットを正確に所定位置にすることができ、この所定位置で、その都度、網膜に投影された視標がデジタル撮影される。その際、サーボモータは、ステップモータの形式で駆動するとよく、その結果、調整ユニットを調整路に沿って等間隔ステップで位置調整することができる。その際、調整ユニットの相互に等間隔で離隔した保持点で、その都度１回ずつデジタル撮影を行って、後続して、評価ユニットで評価することができる。
【００２５】
主軸角αの検出のために、例えば、所謂Ｒａｕｂｉｔｓｃｈｅｋ曲線（”Ｒａｕｂｉｔｓｃｈｅｋ−Ｋｕｒｖｅ”）を用いるとよい。しかし、この特殊な視標は、経験豊富な治療者によって調整される必要があり、つまり、比較的時間コストがかかる。そのために、視標として、中心点から外側に延びた複数の輪郭移行部がある中心点対称な輪郭像を用いることが提案されている。その際、視標は、有利には、交互に配置された多数の明暗領域を有していなければならない。殊に、形状が「シーメンスシュテルン」（”Ｓｉｅｍｅｎｓｓｔｅｒｎ”）に相応している視標は、本発明の眼科用レフラクトメータで使用するのに適している。
【００２６】
本発明の、眼科用レフラクトメータの作動方法は、先ず、デジタル撮影装置を持ったオプトメータシステム乃至観測システムの種々の調整時に、複数のデジタル画像データセットが撮影されて、各々対応する調整パラメータと一緒に記憶される。オプトメータシステム乃至観測システム乃至リニアに調整可能な調整ユニットの調整のために、この調整ユニットが調整路に沿って移動するようにされており、その際、所定の保持点で、その都度、網膜に投影された視標が撮影される。このデジタル撮影の各々が、１つの画像データセットを形成し、各々の調整量と一緒に、即ち、例えば、相応のリニアな調整値と一緒に記憶される。
【００２７】
そのようにして得られた画像データセットは、本発明によると、画像処理ユニットでデジタル画像処理によって評価される。その際、第１の実施例によると、第１の実施例によると、画像処理は、リアルタイムで行うことができ、その結果、画像データセットを、デジタル撮影装置による撮影と並行して、画像処理ユニットで評価される。しかし、そのようなリアルタイム処理の際には、非常に高い計算効率が必要である。そのような計算効率が利用できない場合には、画像データセットが先ず記憶され、全ての画像データセットの撮影が終わった後始めて評価される。こうすることによって、撮影を極めて迅速に行うことができ、その結果、治療者は、治療者の眼を極めて比較的短時間で眼科用レフラクトメータの前に位置付ける必要がある。
【００２８】
相応に適切な算出方法を用いることによって、画像処理ユニット内で、各画像データセットに、少なくとも１つの輪郭がシャープな値が配属される。つまり、言い換えると、画像処理ユニットによって、視標を網膜上に輪郭がシャープな結像を評価して、１つ又は複数のパラメータを用いて分類することができる。
【００２９】
全ての画像データセットに対して、輪郭がシャープな評価用のパラメータがある場合、これは、例えば、標準的なコンピュータにインストールされたソフトウェアによって構成することができる評価ユニットで評価される。それから、この評価ユニットによって、眼科用レフラクトメータをどのように調整すれば、輪郭がシャープな評価用の相対最大値が得られるのか決められる。つまり、この、輪郭のシャープさの評価の相対最大値は、眼の屈折力にとって特徴的であり、その結果、評価ユニットで、輪郭のシャープさの評価用の相対最大値が生じる調整量と基準調整量との差から、検査すべき眼の屈折力パラメータが導出される。
【００３０】
眼科医療では、通常、１次及び２次の屈折誤差が考慮される。そのために、特に有利には、評価ユニットで、画像データセットが、高々相対的な２つの最大値で検出することができる。相対最大値が配属された、眼科用レフラクトメータの調整量から、２つの屈折力主軸で屈折力パラメータを導出することができ、その結果、屈折力誤差の補正に必要な球面円柱レンズの製造用の通常パラメータのデータを迅速に換算することができる。
【００３１】
両主軸での屈折力補正用の２つのジオプトリー値の他に、更に角度αも求める必要がある場合、有利な方法の変形実施例を用いることができる。この方法の変形実施例では、視標として、中心点から外側に延びた複数の輪郭移行部がある、中心点対称な輪郭像を用いることができる。検査される眼が２次の屈折誤差を有している場合、それにより、眼科用レフラクトメータが調整されていない際に、この中心点対称な輪郭像は完全にフォーカシングして投影されるようになる。むしろ、輪郭のシャープさの評価用の相対最大値の画像データセットも領域毎にしか輪郭がシャープでない。それに対して、他の領域は、このような、輪郭のシャープさの評価用の相対最大値の画像データセットでも、少しぼやけてしか投影されない。角度αを導出するために、輪郭のシャープさの評価用の相対最大値のある画像データセットで、最大に輪郭がシャープな視標が投影された各輪郭移行部がサーチされる。この、最大に輪郭がシャープな輪郭移行部と、垂直方向乃至水平方向との角度差γから、角度αが導出される。
【００３２】
方法の実施時に必要な、画像データセットの輪郭がシャープな評価のために、種々の算出アルゴリズムを使用することができる。
【００３３】
眼科用レフラクトメータに、眼の位置固定用の固定照射部が、観測システムを用いて、眼の眼底、殊に、視神経乳頭部を撮影することができる位置に設けられている場合、眼科用レフラクトメータを、比較的大きな付加的な手段を用いずに、眼底カメラとして利用することができる。眼底の構造化されていない照射のために、単に１つの相応の適切な照射装置を設けさえすればよい。画像データの相応の評価によって、殊に、視神経乳頭部の窩（Ｅｘｋａｖｉｔａｔｉｏｎ）の深さも測定することができる。
【実施例１】
【００３４】
以下、本発明について、図示の実施例を用いて説明する。
【００３５】
図１には、健常視での眼０１の状態が、横断面略図で示されている。図１に示されているように、光ビーム０２は、平行に無限遠から到来して角膜０３を通って眼０１に入射し、つまり、角膜０３、房水０４、レンズ０５及び硝子体０６に入射する。光ビーム０２は、角膜０３、房水０４、レンズ０５及び硝子体０６の屈折力によって、図１に示されているように、健常視の場合には、眼０１の網膜０７に位置している焦点にフォーカシングされる。
【００３６】
それに対して、図２に示されているように、眼０８が近視である場合、無限遠から平行に入射した光ビーム０２は、網膜０７上ではなくて、網膜の少し手前でフォーカシングされ、その結果、網膜０７上には、シャープでない投影しか形成されない。
【００３７】
それに対して、図３に示されているように、眼０９が遠視である場合、無限遠から平行に入射した光ビーム０２は、網膜０７の少し後ろ側でフォーカシングされ、つまり、網膜０７上の投影はぼやける。
【００３８】
図２及び図３に示された非正視は、１次の屈折異常と呼ばれ、球面に形成された眼鏡レンズを付けることによって補正することができる。その際、相応の球面眼鏡レンズは、無限遠から平行に入射した光ビームが、網膜０７上でフォーカシングするように形成される。
【００３９】
図２及び図３に示された１次屈折異常の他に、眼に、２次屈折異常が生じることもある。そのような、２次の屈折異常とは、眼の屈折力があらゆる個所で等しいとは限らず、垂直方向乃至水平方向に対して相対的な角度に依存していることである。そのような、２次の屈折異常は、補正用円柱レンズによって補償することができる。そのために、眼鏡又はコンタクトレンズのような、通常の視覚補助では、眼鏡又はコンタクトレンズの製造のために、３つの屈折力パラメータが示されている。第１の屈折力パラメータＤ１により、補正用球面レンズの屈折力が示される。屈折力パラメータＤ２によって、補正用円柱レンズの屈折力が示される。その際、屈折力は、ジオプトリーで示される。第３の屈折力パラメータにより、補正用円柱レンズの中心軸が、水平方向乃至垂直方向に対して相対的に延在している角度αが示される。
【００４０】
図４には、補正用球面円柱レンズを前方から見た略図が示されている。この補正レンズは、補正用球面レンズ１０、及び、その前方乃至後方に配置された補正用円柱レンズ１１との組み合わせからなることが分かる。図４に示された補正レンズの記述のために、補正用球面レンズ１０の屈折力、補正用円柱レンズ１１の屈折力、補正用円柱レンズの中心軸１２と、水平方向（乃至垂直方向）との角度αを示す必要がある。
【００４１】
図５には、本発明の眼科用レフラクトメータ１３を上方から見た略図が示されている。眼科用レフラクトメータ１３は、オプトメータシステムを有しており、このオプトメータシステムによって、ビーム路１４を検査すべき眼Ａの網膜上に配向することができる。更に、眼科用レフラクトメータ１３は、観測システムを有しており、その結果、ビーム路１５を介して、検査される眼の網膜を観測することができる。
【００４２】
眼科用レフラクトメータ１３のオプトメータシステムは、実質的に、光源１６（例えば、ＬＥＤ照射装置の形式で構成することができる）、視標ホルダー１７（この視標ホルダー１７に視標１８（図７参照）が取り付けられている）、固定して取り付けられた２つの反射要素１９、坦体要素２０（この坦体要素に２つのレンズ２１及び２２が設けられている）、第１の偏向要素２３（この偏向要素に２つの反射要素２４及び２５が設けられている）及び１つのミラープリズム２６から構成されている。光源１６、視標ホルダー１７、反射要素１９、レンズ２１及び２２の坦体要素２０、及び、ミラープリズム２６は、基板５１上に固定して取り付けられている。それに対して、反射要素２４及び２５を有する偏向要素２３は、スリットの形式で形成された調整ユニット２７に調整可能に取り付けられている。調整ユニット２７は、スピンドルナット２８、駆動スピンドル２９及び伝動装置３０を介してサーボモータ３１と係合されており、その結果、サーボモータ３１の駆動によって、調整ユニット２７を移動方向矢印３２の方向に位置調整することができる。そのために、調整ユニット２７は、基板５１上に調整可能に取り付けられている２つのレール３３及び３４上で、リニアに位置調整可能に支承されている。
【００４３】
オプトメータシステムのビーム路１４から分かるように、光源１６から放射された光は、視標ホルダー１７を貫通し、その結果、視標ホルダーに取り付けられた視標１８の輪郭像が形成される。反射要素１９，２４，２５及びミラープリズム２６での反射面での反射によって、光ビームは、眼Ａの網膜上に偏向され、その結果、網膜上に、視標１８の輪郭像が投影される。ビーム路１４の長さは、調整ユニット２７の位置調整によって延長乃至短縮することができる。そのために、第１の偏向要素２３の反射要素２４及び２５を、左側の反射要素１９に及びミラープリズム２６に対して相対的に配置構成することによって、所謂、トロンボーンのスライダ式音栓状部が形成される。そのために、調整ユニット２７を基準ユニットを中心にして位置調整することによって、各々正確な２つの基準ユニットを中心にして、ビーム路１４を短縮乃至延長することができるようになる。
【００４４】
眼科用レフラクトメータ１３の観測システムは、坦体要素３５（この坦体要素に２つのレンズ３６及び３７が取り付けられている）、第２の偏向要素３８（この偏向要素に２つの反射要素３９及び４０が取り付けられている）、反射要素４１及びデジタル撮影装置４２（ＣＣＤチップの形式で構成されている）から構成されている。
【００４５】
観測システムのビーム路１５から分かるように、眼Ａの網膜上に投影された輪郭像は、網膜で反射され、反射要素３９，４０，４１での反射によって、撮影装置４２を用いて観測することができる。レンズ３６及び３７を有する坦体要素３５及び反射要素４１は、基板５１に固定して取り付けられている。反射要素３９及び４１を有する第２の偏向要素３８は、第１の偏向要素２３に相応して調整ユニット２７に調整可能に取り付けられており、従って、サーボモータ３１の駆動によって、第１の偏向要素２３と同期して位置調整することができる。両偏向要素２３及び３８を一緒に調整ユニット２７に取り付けて、各々１つのトロンボーンのスライダ式音栓状部のビーム路部分を形成することによって、オプトメータシステムと観測システムの位置調整時の同期を極めて著しく簡単にすることができる。つまり、調整移動を同期して伝達するために、両システムを機械的に結合する必要はないからである。ビーム路１４及びビーム路１５は、正確に同じ長さである必要があるので、偏向要素２３及び３８は、調整ユニット２７にずれ４３を以て取り付けられている。このずれ４３によって、種々異なる反射要素の種々異なる配置構成から生じる、ビーム路１４及び１５の経路長さの差が補償される。
【００４６】
ビーム路１４及び１５は、各々２つのレンズ２１及び２２乃至３６及び３７を透過するので、調整ユニット２７が位置調整を行い、この位置調整によって、ビーム路１４及び１５が短縮したり、延長したりして、オプトメータシステム及び観測システム内でのフォーカシングが変えられる。その際、このフォーカシングの位置調整は、各々相互に同期して行われる。つまり、調整ユニット２７に偏向要素２３及び３８を一緒に設けることによって、ビーム路１４及び１５での経路長を各々正確に同じように変えられるからである。
【００４７】
眼科用レフラクトメータ１３を使用する前に、このレフラクトメータ１３は、先ず較正されなければならない。そのために、眼Ａの代わりに、テスト体が使用される。このテスト体の光学特性は、屈折誤差のない理想的な眼に相応している。続いて、調整ユニット２７は、調整路に沿って、撮影装置４２によって、投影視標１８の輪郭がシャープな画像が撮影される迄、位置調整される。調整ユニット２７の相応の位置は、基準位置乃至ゼロ位置として記憶されている。
【００４８】
眼Ａの屈折力パラメータの測定のために、以下のように行われる：
先ず、調整ユニット２７がサーボモータ３１の駆動によって調整領域の後ろ側の限界に至る迄動かされる（図５に示された位置に相応している）。その後、眼Ａは、治療者によって、眼科用レフラクトメータ１３の基板５１に対して相対的に配向される。そのために、治療者は、ミラープラズマ２６で偏向することによって、眼Ａを直接観測することができる装置４４を利用する。続いて、装置４４を用いて、上から固定マークをミラープリズム２６を介して眼Ａ内で集束して、眼の瞳孔が所定の軸内に固定されるようになる。
【００４９】
このようにして、眼Ａが最適に配向された後、光源１６が作動されて、視標１８が眼Ａの網膜上にビーム路１４を介して投影されるようになる。網膜上での投影は、このような、網膜上での投影は、ビーム路１５によって撮影装置４２によって観測され、その結果、撮影装置４２は、デジタル画像を形成し、第１の画像データセットとして記憶される。続いて、調整ユニット２７は、所定の値だけ、移動方向矢印３２の方向に手前の方に動かされ、スタート位置に対して所定の間隔をおいて新たに留まる。このように、ビーム路１４及び１５を新たにフォーカシングすることによって、新規に、デジタル画像が撮影装置４２を用いて撮影されて、別の画像データセットとして記憶される。このようにして、調整ユニットは、続いて、多数の等間隔ステップで前の方動き、各個別保持点で、撮影装置４２を用いて、網膜上に投影された視標１８のデジタル画像が撮影されて、記憶される。画像データセットの記憶の際、更に、各画像データセットに、調整ユニット２７乃至サーボモータ３１の、基準又はゼロ位置に対して相対的な位置も添えられ、相応に対応付けられて記憶される。調整ユニット２７が調整領域の前方端に達すると即座に、治療者は、眼Ａを再度、固定位置から離すことができる。この撮影周期が終了した後、網膜上に投影された視標１７の多数のデジタル撮影画像からなるデータ量を利用することができ、その際、各撮影画像に、基準又はゼロ位置に対して相対的な、調整ユニット２７の所定の位置が配属される。
【００５０】
直ぐ次のステップで、個別画像データセットが、例えば、適切なソフトウェアを標準コンピュータにインストールすることによって構成することができる画像処理ユニットによって解析される。その際、相応の適切な解析アルゴリズムによって、各画像データセットに少なくとも１つの値Ｙが配属される。その際、このＹによって、画像データセットによって示される画像の輪郭のシャープさが、クラス分けされる。
【００５１】
図６には、１測定周期での種々異なる画像データセットの輪郭のシャープさの評価Ｙが、調整ユニット２７の調整領域に亘って記載されているダイアグラムが略示されている。輪郭のシャープさの評価用の値は、調整ユニット２７の調整領域内で２つの相対最大値４６をとることが分かる。調整ユニット２７の、較正時に確定された基準位置に対して相対的に配属された調整値Ｘ１及びＸ２から、球面円柱状補正レンズの屈折力によって決められる、両屈折力パラメータＤ１及びＤ２を導出することができる。
【００５２】
眼科用レフラクトメータ１３での測定から角度αも導出することができるためには、図８に示されているテストマークが用いられる。このテストマーク１８は、多数の明暗領域４７及び４８を有するシーメンスシュテルンＳｉｅｍｅｎｓ−Ｓｔｅｒｎｓの形式で構成されている。この明暗領域４７及び４８は、円弧状に形成され、その結果、外側に向かって延びている輪郭移行部４９がある中心点対称な輪郭が形成される。
【００５３】
図８に示されたデジタル撮影画像５０は、位置Ｘ２に位置しているような、即ち、低い相対最大値４６で撮影されたような、テストマーク１８を撮影したものを示している。その際、図８に示されている図は、単に例として理解すべきである。つまり、実際の撮影画像では、眼Ａの２次屈折誤差によって、テストマーク１８の部分領域しか輪郭のシャープさに投影されず、それに対して、他の領域は少しぼやけている。
【００５４】
適切な画像処理アルゴリズムによって、デジタル撮影画像５０で、画像５０内での相対的に最高の輪郭がシャープな値を有する輪郭移行部４９ａが決められる。それから、垂直方向乃至水平方向との角度γから、適切な換算によって、屈折力バラメータ、即ち、角度αを導出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】健常眼の横断略図。
【図２】近視眼の横断略図。
【図３】遠視眼の横断略図。
【図４】１次及び２次屈折誤差の補正用の球面円柱レンズを前方から見た略図。
【図５】眼科用レフラクトメータを上方から見た略図。
【図６】眼科用レフラクトメータの調整路に亘って記載された視標の種々異なった撮影の輪郭がシャープな評価の測定ダイアグラムの略図。
【図７】眼の網膜上に投影するのに適切な視標の輪郭像。
【図８】図７に示された指標の、網膜上への投影像の撮影略図。
【符号の説明】
【００５６】
０１  眼（健常視）
０２  光ビーム
０３  角膜
０４  房水
０５  レンズ
０６  硝子体
０７  網膜
０８  眼（近視）
０９  眼（遠視）
１０  補正用球面レンズ
１１  補正用円柱レンズ
１２  中心軸（補正用円柱レンズ）
１３  眼科用レフラクトメータ
１４  オプトメータシステムのビーム路
１５  観測システムのビーム路
１６  光源（ＬＥＤ）
１７  テストマークホルダー
１８  テストマーク
１９  反射要素
２０  坦体要素
２１  レンズ
２２  レンズ
２３  第１の偏向要素
２４  反射要素
２５  反射要素
２６  ミラープリズム
２７  調整ユニット
２８  スピンドルナット
２９  駆動スピンドル
３０  伝動装置
３１  サーボモータ
３２  調整方向
３３  レール
３４  レール
３５  坦体要素
３６  レンズ
３７  レンズ
３８  第２の偏向要素
３９  反射要素
４０  反射要素
４１  反射要素
４２  デジタル撮影装置
４３  第１及び第２の偏向要素間のずれ
４４  固定マークの集束用、及び、眼の直接観測用の装置
４５  輪郭のシャープさの評価Ｙの第１の相対最大値
４６  輪郭のシャープさの評価Ｙの第２の相対最大値
４７  テストマークの明領域
４８  テストマークの暗領域
４９  輪郭移行部
５０  デジタル撮影画像
５１  基板
Ａ  眼
【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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