(57)【要約】【課題】  白内障などにより被検眼の透光体に混濁などにより  測定エラーや測定精度が悪化することを防ぎ、検者の操作性向上と被検者の負担軽減を図る。【解決手段】  白内障等による透光体である水晶体の混濁がある場合には、その部分は暗い影Ｓとなって観察される。画像メモリに記憶された徹照画像から、暗い影Ｓと瞳孔内の明るい部分を分離するために二値化処理を行う。  点Ｏはアライメントが完了した位置であり、測定部の光軸と一致している。点線の円Ｃは眼屈折力測定領域を示し、暗い影Ｓに遮ぎられているので、遮ぎられない測定領域を探索する。眼屈折力測定領域Ｃ’はこの探索結果の位置であり、点Ｏ’の位置に測定部の光軸を一致させることにより、測定領域Ｃ’が暗い影Ｓに遮ぎられることなくなるため、測定エラーや測定精度の悪化を防ぐことができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼の眼底に光束を投影する光束投影手段と、眼底からの反射光束を検出して眼屈折力値を測定する眼屈折力測定手段と、被検眼位置を検出する被検眼位置検出手段と、前記眼屈折力測定手段と前記被検眼位置検出手段とを含む装置測定部を移動する駆動手段と、該駆動手段を用いて自動で被検眼と装置測定部のアライメントを行うオートアライメント手段と、眼底からの反射光束により照明された瞳孔領域を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像された画像から測定可能領域を判断する判断手段と、該判断手段から測定可能領域にアライメント位置を変更するアライメント位置変更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】
前記被検眼位置検出手段は、被検眼角膜上にアライメント指標を投影し、被検眼と装置測定部の光軸との位置合わせを行うアライメント指標投影手段と、角膜上に形成されたアライメント指標像を撮像するアライメント指標撮像手段と、該アライメント指標撮像手段の光情報を基にアライメント位置を検知するアライメント位置検知手段とから成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３】
前記測定可能領域は被検眼の透光体の混濁状態により決定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４】
前記アライメント指標像は複数個とした請求項２に記載の眼屈折力測定装置。
【請求項５】
前記アライメント位置は複数の前記アライメント指標像の重心位置を基に検知する請求項４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、被検眼の眼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】
従来の眼屈折力測定装置として、測定のための光束投影手段と、その光束投影手段を兼用し眼底反射光で照明された瞳孔領域を観察する徹照観察機能とを有する眼屈折力測定装置が特許文献１において知られている。また、角膜に投影された位置合わせ用の角膜反射指標像を光電的に検出して、その角膜反射指標像と装置測定部の光軸とが一致するように、装置測定部が固定されている３軸方向に駆動することができる駆動手段を制御して、装置測定部を被検眼に自動的に位置合わせさせる眼屈折力測定装置も知られている。
【０００３】
【特許文献１】特公平８−４５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上述の従来例では、アライメント完了位置で測定を行い、測定エラーの場合には徹照画像を観察しながら、被検眼の透光体の混濁が少ない部分を探し、手動で位置合わせをし測定を行っており、測定に時間がかかると共に操作が煩雑になっている。
【０００５】
本発明の目的は、上述の課題を解消し、測定を行う前に徹照画像をメモリに取り込み、被検眼の透光体の混濁による影響を受け難い測定可能個所を検出し、オートアライメント完了位置を変更することにより、測定エラーや測定精度の悪化を防ぎ、検者の操作性向上と被検者の負担を軽減す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】
【０００６】
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は、被検眼の眼底に光束を投影する光束投影手段と、眼底からの反射光束を検出して眼屈折力値を測定する眼屈折力測定手段と、被検眼位置を検出する被検眼位置検出手段と、前記眼屈折力測定手段と前記被検眼位置検出手段とを含む装置測定部を移動する駆動手段と、該駆動手段を用いて自動で被検眼と装置測定部のアライメントを行うオートアライメント手段と、眼底からの反射光束により照明された瞳孔領域を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像された画像から測定可能領域を判断する判断手段と、該判断手段から測定可能領域にアライメント位置を変更するアライメント位置変更手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る眼屈折力測定装置によれば、白内障などにより透光体に混濁がある被検眼の場合に、アライメントによる測定エラーを減少させることにより、操作性を向上させると共に被検者の負担を軽減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は実施例の光学系及び電気系の構成図である。被検眼Ｅに対向してダイクロイックミラー１が配置されており、ダイクロイックミラー１の透過方向の光路Ｏ１上には、眼屈折力測定用対物レンズ２、この対物レンズ２の後焦点面に配置され光路Ｏ１に対し挿脱自在の拡散板３、ビームスプリッタ４、投影レンズ５、ピンホールを有する指標板６、近赤外光を発する眼屈折力測定光源７が配列されている。拡散板３は眼屈折力測定光源７から発せられる光束を拡散させるためのものであり、この拡散板３は前方散乱強度が強く、拡散した光束の大部分が眼屈折力測定用対物レンズ２によって集光されるようになっている。
【０００９】
また、ビームスプリッタ４の反射方向の光路Ｏ２上には、光軸外に配置されたリング絞り８、円錐プリズム９、リレーレンズ１０、ＣＣＤカメラなどから成る二次元撮像素子１１が配列され、眼屈折力測定受光系が構成されている。
【００１０】
一方、ダイクロイックミラー１の反射方向の光路Ｏ３上には、前眼観察用対物レンズ１２、ダイクロイックミラー１３、被検眼Ｅの眼底Ｅｒと略共役な位置に配置されＬＥＤなどから成る固視光源１４が配列されている。また、ダイクロイックミラー１３の反射方向の光路Ｏ４上にアライメント光学系として、中心の開口部と偏向プリズム１５ａ、１５ｂをそれぞれ付設した両側の開口部を有する絞り板１６、結像レンズ１７、ＣＣＤカメラなどから成る二次元撮像素子１８が配列されている。
【００１１】
本実施例では装置を簡素化するために、アライメント用光学系は眼屈折力測定光学系と一部の光学部材を共用している。
【００１２】
更に、被検眼Ｅとダイクロイックミラー１の間には、光路Ｏ１に対し対称的に１対の前眼部照明光源１９ａ、１９ｂが設けられており、これらの前眼部照明光源１９ａ、１９ｂの波長光は、前述の眼屈折力測定光源７の波長光よりも１００ｎｍ程度短い近赤外光とされている。
【００１３】
なお、ダイクロイックミラー１は眼屈折力測定光源７から発する波長の光の大部分を透過し一部分を反射し、前眼部照明光源１９ａ、１９ｂから発した波長光及び可視光を反射する特性を有しており、ダイクロイックミラー１３は可視光を透過し、近赤外光を反射する特性を有している。
【００１４】
また、偏向プリズム１５ａ、１５ｂは眼屈折力測定光源７からの波長光を透過し、前眼部照明光源１９ａ、１９ｂからの波長光を透過しない分光特性を有し、偏向プリズム１５ａは紙面奥の方に、偏向プリズム１５ｂは紙面手前の方に光束を偏向するようになっており、偏向プリズム１５ａ、１５ｂは絞り板１６と共に光路Ｏ４上に挿脱可能とされている。
【００１５】
上述の光学系は１個の筐体内に保持され、測定部２０とされている。この測定部２０は図示しない架台上に載置されており、架台は水平方向のＸ軸用モータ２１、鉛直方向のＹ軸用モータ２２、装置光軸方向のＺ軸用モータ２３により、電動的に３軸方向に移動可能となっている。
【００１６】
撮像素子１１、１８の出力は、Ａ／Ｄコンバータ２４を介して画像メモリ２５に接続されていると共に、装置の全ゆる制御を行う演算処理部２６に接続されている。演算処理部２６には、画像メモリ２５、Ｄ／Ａコンバータ２７を介してテレビモニタ２８が接続され、駆動制御部２９を介してモータ２１、２２、２３が接続され、更に操作者が操作するためのスイッチなどが配置された操作部３０が接続されている。更に、図示は省略しているが、拡散板３及び絞り板１６を光路に対して挿脱するための図示しないモータなどが演算処理部２６に接続されている。
【００１７】
図２は作用を説明するためのフローチャート図であり、アライメントに際しては、架台に設けた図示しない顎受け台により被検者の顔を固定し、操作者はテレビモニタ２８に被検眼Ｅの像が写っていることを確認すると、操作部３０に設けられている測定開始スイッチを押す。
【００１８】
演算処理部２６の制御により装置は測定動作を開始し、固視光源１４を点灯し被検眼Ｅに呈示して固視させる。同時に、前眼部照明光源１９ａ、１９ｂにより被検眼Ｅを照明する。被検眼Ｅの前眼部付近からの反射散乱光はダイクロイックミラー１で反射し、前眼観察用対物レンズ１２により略平行光とされ、更にダイクロイックミラー１３を反射し、結像レンズ１７により撮像素子１８上に結像する。
【００１９】
また、眼屈折力測定光源７を点灯すると、測定光源７から出射した光束は指標板６を照明し、指標板６のピンホールを透過し投影レンズ５を介して、一旦眼屈折力測定用対物レンズ２の後側焦点面で指標板６のピンホール像を形成する。拡散板３は指標板６と光学的に共役な位置に挿脱可能に設けられているので、拡散板３で指標板６のピンホールの実像を形成して光束を拡散させ、Ｆナンバの明るい光束により被検眼Ｅを照明するようになり、広い範囲で角膜反射指標像を検出することができる。
【００２０】
測定光源７により角膜反射光束の一部はダイクロイックミラー１で反射され、前眼部観察用対物レンズ１２により略平行光とされ、ダイクロイックミラー１３で光路Ｏ４方向に偏向され、偏向プリズム１５ａ、１５ｂを伴う絞り板１６の３つの開口部により３つの光束に分割され、結像レンズ１７により撮像素子１８上に達し、前眼部照明光源１９ａ、１９ｂによる被検眼前眼部像と共に３点の角膜反射指標像Ｐが撮像される。
【００２１】
そして、撮像素子１８の出力信号はＡ／Ｄコンバータ２４によってデジタル信号に変換され、演算処理部２６、Ｄ／Ａコンバータ２７を介して、図３に示すようにテレビモニタ２８上に前眼部像Ｅ’が映出される。なお、テレビモニタ２８には、眼屈折力測定光源７による３点の角膜反射指標像Ｐ、合成されたアライメント指標Ｍも共に映出され、同時にデジタル信号に変換された被検眼前眼部像のデータは、画像メモリ２５に記憶される。
【００２２】
次に、演算処理部２６は画像メモリ２５に記憶された画像情報から、３点の角膜反射指標像Ｐの重心位置を検出する。演算処理部２６はこの重心位置が検出されると、測定部２０の光軸と重心位置との光軸と垂直な面内でのずれ量を算出し、それらが一致するように、Ｘ軸用モータ２１、Ｙ軸用モータ２２を駆動制御部２９を介して制御する（ステップＳ１）。
【００２３】
そして、３点の角膜反射指標像Ｐの上下の重心位置からピント位置を検出し、ピント状態が許容範囲内にない場合には、Ｚ軸用モータ２３を駆動制御部２９を介して所定量駆動する。１回目の角膜反射指標像Ｐの重心位置及びピント状態検出、モータ駆動が終わると、演算処理部２６は再び角膜反射指標像Ｐの重心位置及びピント状態の検出を行い、Ｘ方向とＹ方向の測定部２０の光軸とのずれ量が予め設定してある許容範囲内にあるかを判断し、ピント状態の変化を比較する。
【００２４】
ピント状態の変化の比較により、ピント状態が良くなっている場合には、再び前回と同じ方向に所定量だけＺ軸用モータ２３を駆動し、ピント状態が悪くなっている場合には、前回とは逆方向に所定量だけＺ軸用モータ２３を駆動し、再びピント状態の変化を比較する。演算処理部２６は検出したピント状態が許容範囲内に入るまで、この動作を繰り返す(ステップＳ２)。
【００２５】
このようにして、被検眼Ｅと測定部２０とのアライメントが終了すると、拡散板３及び絞り板１６をそれぞれ光路Ｏ１、Ｏ４から退避し、眼屈折力測定光源７を発光し、前眼部照明光源１９ａ、１９ｂを消灯する。これにより、眼屈折力測定光源７により照明された眼底Ｅｒからの反射光によって照明された被検眼Ｅの徹照像を撮像することができる。しかし、眼屈折力測定光源７の投影位置に角膜反射による強い反射像が現れると、徹照像を解析する際の障害となる。
【００２６】
この角膜反射光による影響を軽減するために、アライメント完了位置から測定部２０の光軸をずらして徹照像の撮像を行う(ステップＳ３)。撮像素子１８の出力信号はＡ／Ｄコンバータ２４によってデジタル信号に変換され、演算処理部２６、Ｄ／Ａコンバータ２７を介して、テレビモニタ２８上に徹照像Ｒが映し出される。同時に、デジタル信号に変換された徹照像のデータは、画像メモリ２５に記憶される。
【００２７】
図４は画像メモリ２５に記憶された徹照画像を示し、正常眼の場合に瞳孔Ｐｕの内部が眼底Ｅｒにより照明され、瞳孔Ｐｕ内が明るく観察される。白内障等によって透光体である水晶体に混濁がある場合には、その部分は暗い影Ｓとなって観察される。
【００２８】
画像メモリ２５に記憶された徹照画像から、暗い影Ｓと瞳孔内の明るい部分を分離するために二値化処理を行う。二値化処理を行うための閾値は、徹照画像の中心の水平方向１ラインから虹彩Ｉの輝度を検出し、虹彩Ｉと暗い影Ｓを分離できるように決定する(ステップＳ４)。
【００２９】
図５は図４の範囲Ａの部分を二値化した結果を示し(ステップＳ５)、点Ｏは最初にアライメントが完了した位置であり、測定部２０の光軸と一致し、点線の円Ｃは眼屈折力測定領域を示している。図５の場合には、暗い影Ｓにより測定領域Ｃが遮ぎられ(ステップＳ６)、撮像素子１１で撮像された眼屈折力測定用リング像の一部が欠け、図６で示すような測定用リング像Ｒになり、測定エラーや測定精度が悪化する。
【００３０】
そこで、二値化画像から眼屈折力測定領域Ｃが暗い影Ｓに遮ぎられない領域を探索する(ステップＳ７)。測定領域Ｃ’はこの探索結果の位置であり、点Ｏ’の位置に測定部２０の光軸を一致させることにより、新たな眼屈折力測定領域Ｃ’は暗い影Ｓにより遮ぎられることがなくなるため、眼屈折力測定用リング像Ｒも欠けることがなく、測定エラーや測定精度の悪化を防ぐことができる。
【００３１】
このように徹照画像の解析を行った結果から、点Ｏ’の位置にアライメント完了位置を変更し(ステップＳ８)、拡散板３、絞り板１６を光路Ｏ１、Ｏ４に戻し、再度アライメントを行う(ステップＳ９)。変更後の測定領域Ｃ’におけるアライメントが完了すると(ステップＳ１０)、拡散板３を光路Ｏ１から退避し、眼屈折力測定光源７を発光させる。眼屈折力測定光源７から出射した光束は、指標板６を通って先と同様に被検眼Ｅに達し、眼底Ｅｒに指標像として結像する。
【００３２】
そして、指標像を２次光源として反射、散乱した光は大部分がダイクロイックミラー１を透過し、対物レンズ２を介してビームスプリッタ４により反射され、リング絞り８、円錐プリズム９、リレーレンズ１０を介して、撮像素子１１上に欠落部分のないリング像Ｒを形成する。
【００３３】
この映像信号はＡ／Ｄコンバータ２４でデジタル信号化され、画像メモリ２５に記憶される。演算処理部２６は画像メモリ２５に記憶された情報を基に被検眼Ｅの眼屈折力を算出し、固視光源１４の投影位置を光路Ｏ３上に設けた図示しない固視標投影系により制御し、被検者に雲霧を促す。この雲霧を数回行うことにより、調節のない雲霧状態の被検眼Ｅの眼屈折力を測定できる(ステップＳ１１)。
【００３４】
このように、徹照画像の眼屈折測定領域に透光体による混濁が認められる場合には、測定部２０の光軸と被検眼Ｅとのアライメント完了位置を変更してから、眼屈折力測定を行うことにより、測定エラーや測定精度の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】光学系及び電気系の構成図である。
【図２】作用のフローチャート図である。
【図３】前眼部像を映したモニタの説明図である。
【図４】透光体に混濁がある被検眼の徹照像の説明図である。
【図５】透光体に混濁がある被検眼の徹照像を２値化処理及び測定領域変更の説明図である。
【図６】眼屈折力測定領域が遮ぎられたときの眼屈折力測定リング像の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
２  眼屈折力測定用対物レンズ
７  眼屈折力測定光源
１１、１８  撮像素子
１２  前眼観察用対物レンズ
１４  固視光源
１９ａ、１９ｂ  前眼部照明光源
２０  測定部
２５  画像メモリ
２６  演算処理部
２８  テレビモニタ
２９  駆動制御部
３０  操作部
【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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