(57)【要約】【課題】  アライメントと前眼部像（徹照像）の観察が容易な眼科装置を提供し、また、被検眼を撮像する撮像素子からの出力により被検眼の左右判別が可能な眼科装置を提供する。【解決手段】  被検眼の眼底に光束を投影し、眼底からの反射光束を検出して眼屈折力を測定する眼屈折力測定手段を備える眼科装置において、被検眼前眼部より広い範囲の顔面部まで撮像素子に撮像させる撮像光学系と、前記撮像素子により撮像された動画画像を表示するモニタと、被検眼眼底に瞳孔を通して徹照像撮影用の照明光を照射する照明手段と、眼屈折力測定時に前記照明手段の眼底からの反射光により照明された前眼部の徹照像を含む静止画像を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶した静止画像データにおける前眼部像の徹照像を電子的に拡大処理して前記モニタに表示する電子ズーム手段と、を備える。【選択図】      図２
2005287752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼の眼底に光束を投影し、眼底からの反射光束を検出して眼屈折力を測定する眼屈折力測定手段を備える眼科装置において、被検眼前眼部より広い範囲の顔面部まで撮像素子に撮像させる撮像光学系と、前記撮像素子により撮像された動画画像を表示するモニタと、被検眼眼底に瞳孔を通して徹照像撮影用の照明光を照射する照明手段と、眼屈折力測定時に前記照明手段の眼底からの反射光により照明された前眼部の徹照像を含む静止画像を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶した静止画像データにおける前眼部像の徹照像を電子的に拡大処理して前記モニタに表示する電子ズーム手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
請求項１の眼科装置において、前記撮像素子は前記モニタの解像度より高画素の画素を持ち、前記電子ズーム手段は、広い範囲の顔面部の動画画像を前記モニタに表示する時には前記撮像素子に撮像される画像データを前記モニタの解像度に合わせるように圧縮して表示し、前眼部像の徹照像を電子的に拡大処理して前記モニタに表示する時には画像データを圧縮させず、または画像データの圧縮率を落として表示することを特徴とする眼科装置。
【請求項３】
請求項１又は２の眼科装置において、前記眼屈折力測定手段による測定結果が測定エラーであるか否かを判定する判定手段を備え、前記判定手段により測定エラーと判定された時に、前記電子ズーム手段により拡大処理した徹照像の画像を前記モニタに表示することを特徴とする眼科装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかの眼科装置において、前記電子ズーム手段により拡大処理して表示された徹照像に、前記眼屈折力測定手段の測定光束が通過する領域を示すマークを合成して表示する表示制御手段を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかの眼科装置において、前記徹照像が表示された前記モニタ上で前記眼屈折力測定の測定光束が通過する位置を変更する変更手段と、該変更情報に基づいてアライメントを誘導する誘導手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかの眼科装置において、前記撮像光学系は右眼にアライメントされた状態で顔面部の右境界を含み左眼にアライメントされた状態で顔面部の左境界を含む撮像範囲を前記撮像素子に撮像させる光学系であり、眼科装置は、さらに被検者の顔面部に光を投射するための光源を備える投射手段と、該投射手段による顔面部からの反射光を受光した前記撮像素子の出力に基づいて被検眼の左右を判別する左右判別手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項７】
被検眼の検査測定を行うための測定手段を備える眼科装置において、被検眼の前眼部を撮像する撮像素子を持つ撮像光学系であって、右眼にアライメントされた状態で顔面部の右境界を含み左眼にアライメントされた状態で顔面部の左境界を含む撮像範囲を前記撮像素子に撮像させる撮像光学系と、前記撮像素子により撮像された動画画像を表示するモニタと、被検者の顔面部に光を投射するための光源を備える投射手段と、該投射手段による顔面部からの反射光を受光した前記撮像素子の出力に基づいて被検眼の左右を判別する左右判別手段と、前記撮像素子により撮像された画像における前眼部像を電子的に拡大処理して前記モニタに表示する電子ズーム手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項８】
請求項７の眼科装置において、前記測定手段は被検眼の眼底に光束を投影し、眼底からの反射光束を検出して眼屈折力を測定する眼屈折力測定手段であり、眼科装置は、被検眼眼底に瞳孔を通して徹照像撮影用の照明光を照射する照明手段と、眼屈折力測定時に前記照明手段の眼底からの反射光により照明された徹照像を含む静止画像を記憶する記憶手段とを備え、前記電子ズーム手段は前記記憶手段に記憶した静止画像における前眼部像の徹照像を電子的に拡大処理して前記モニタに表示することを特徴とする眼科装置。
【請求項９】
請求項７〜８の何れかの眼科装置において、前記電子ズーム手段は、前記左右判別手段により被検眼の左右が判別されたときに前記撮像素子により撮像された前眼部像を電子的に拡大処理して前記モニタに表示することを特徴とする眼科装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検眼の屈折力等を測定する眼科装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検眼の屈折力等を測定する眼科装置においては、ＣＣＤカメラ等の撮像素子で撮像された被検眼前眼部像をモニタに表示し、検者が被検眼と装置とのアライメントを行っている（例えば、特許文献１参照）。眼屈折力を測定する眼科装置においては、さらに、眼底反射光により照明された瞳孔領域（徹照像）を、前記モニタに表示して観察可能にしたものが知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−７００７７号公報
【特許文献２】特開平２−３０２２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の装置においては、撮像素子に撮像される画像及びモニタに表示される画像は被検眼前眼部の拡大像であるため、アライメント可能範囲及び観察可能範囲も狭いものであった。このため、アライメントがある程度合ってからの前眼部の観察や精密なアライメントは容易であるが、大まかなアライメントは容易でなく、被検眼が動くことによってモニタ上での徹照像も観察し難くなる。また、被検眼前眼部の拡大像を撮像する撮像素子では、被検眼の左右判別も行えなかった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術に鑑み、アライメントと前眼部像（徹照像）の観察が容易な眼科装置を提供し、また、被検眼を撮像する撮像素子からの出力により被検眼の左右判別が可能な眼科装置を提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）  被検眼の眼底に光束を投影し、眼底からの反射光束を検出して眼屈折力を測定する眼屈折力測定手段を備える眼科装置において、被検眼前眼部より広い範囲の顔面部まで撮像素子に撮像させる撮像光学系と、前記撮像素子により撮像された動画画像を表示するモニタと、被検眼眼底に瞳孔を通して徹照像撮影用の照明光を照射する照明手段と、眼屈折力測定時に前記照明手段の眼底からの反射光により照明された前眼部の徹照像を含む静止画像を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶した静止画像データにおける前眼部像の徹照像を電子的に拡大処理して前記モニタに表示する電子ズーム手段と、を備えることを特徴とする。
（２）  （１）の眼科装置において、前記撮像素子は前記モニタの解像度より高画素の画素を持ち、前記電子ズーム手段は、広い範囲の顔面部の動画画像を前記モニタに表示する時には前記撮像素子に撮像される画像データを前記モニタの解像度に合わせるように圧縮して表示し、前眼部像の徹照像を電子的に拡大処理して前記モニタに表示する時には画像データを圧縮させず、または画像データの圧縮率を落として表示することを特徴とする。
（３）  （１）又は（２）の眼科装置において、前記眼屈折力測定手段による測定結果が測定エラーであるか否かを判定する判定手段を備え、前記判定手段により測定エラーと判定された時に、前記電子ズーム手段により拡大処理した徹照像の画像を前記モニタに表示することを特徴とする。
（４）  （１）〜（３）の何れかの眼科装置において、前記電子ズーム手段により拡大処理して表示された徹照像に、前記眼屈折力測定手段の測定光束が通過する領域を示すマークを合成して表示する表示制御手段を備えることを特徴とする。
（５）  （１）〜（４）の何れかの眼科装置において、前記徹照像が表示された前記モニタ上で前記眼屈折力測定の測定光束が通過する位置を変更する変更手段と、該変更情報に基づいてアライメントを誘導する誘導手段と、を備えることを特徴とする。
（６）  （１）〜（５）の何れかの眼科装置において、前記撮像光学系は右眼にアライメントされた状態で顔面部の右境界を含み左眼にアライメントされた状態で顔面部の左境界を含む撮像範囲を前記撮像素子に撮像させる光学系であり、眼科装置は、さらに被検者の顔面部に光を投射するための光源を備える投射手段と、該投射手段による顔面部からの反射光を受光した前記撮像素子の出力に基づいて被検眼の左右を判別する左右判別手段と、を備えることを特徴とする。
（７）  被検眼の検査測定を行うための測定手段を備える眼科装置において、被検眼の前眼部を撮像する撮像素子を持つ撮像光学系であって、右眼にアライメントされた状態で顔面部の右境界を含み左眼にアライメントされた状態で顔面部の左境界を含む撮像範囲を前記撮像素子に撮像させる撮像光学系と、前記撮像素子により撮像された動画画像を表示するモニタと、被検者の顔面部に光を投射するための光源を備える投射手段と、該投射手段による顔面部からの反射光を受光した前記撮像素子の出力に基づいて被検眼の左右を判別する左右判別手段と、前記撮像素子により撮像された画像における前眼部像を電子的に拡大処理して前記モニタに表示する電子ズーム手段と、を備えることを特徴とする。
（８）  （７）の眼科装置において、前記測定手段は被検眼の眼底に光束を投影し、眼底からの反射光束を検出して眼屈折力を測定する眼屈折力測定手段であり、眼科装置は、被検眼眼底に瞳孔を通して徹照像撮影用の照明光を照射する照明手段と、眼屈折力測定時に前記照明手段の眼底からの反射光により照明された徹照像を含む静止画像を記憶する記憶手段とを備え、前記電子ズーム手段は前記記憶手段に記憶した静止画像における前眼部像の徹照像を電子的に拡大処理して前記モニタに表示することを特徴とする。
（９）  （７）〜（８）の何れかの眼科装置において、前記電子ズーム手段は、前記左右判別手段により被検眼の左右が判別されたときに前記撮像素子により撮像された前眼部像を電子的に拡大処理して前記モニタに表示することを特徴とする眼科装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、アライメントと前眼部像（徹照像）の観察が容易になる。また、被検眼を撮像する撮像素子からの出力により被検眼の左右判別も可能なり、使い勝手の良い眼科装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は実施例である眼屈折力測定装置の外観概略図を示す図である。１は本体部であり、本体部１には被検者の顔を固定するための顔固定ユニット２が固設されている。顔固定ユニット２には顎台２ａが上下動可能に支持されており、顎台ノブ２ｂを回すことにより顎台２ａを上下させ被検眼の高さ位置を調節することができる。
【０００８】
３は後述する測定光学系等を収納した測定部である。測定部３の下部には測定部３をＸＹＺ方向に移動させる移動部４が取付けられている。移動部４は、ＸＹＺ方向それぞれに、モータ機構及びスライド機構が設けられている。なお、測定部３の各方向への移動範囲は、被検者の顔の大きさや眼の位置の個人差も考慮に入れ、両眼それぞれに測定光学系を所定の位置関係にアライメントできる構成としている。
【０００９】
５は検者がアライメント操作を行うときに使用するジョイスティックであり、ジョイスティック５の傾倒信号により測定部３がＸ及びＺ方向に移動する。また、ジョイスティック５に設けられた回転ノブ５ａの回転信号により、測定部３はＹ方向に移動する。７は被検眼像や検者に報知する情報を表示するＴＶモニタ、８はスイッチ部である。スイッチ部８は、左右眼選択スイッチ、プリントスイッチ、リセットスイッチ、アライメントをオ−トにするか検者の操作にするかを選択するスイッチ、オートアライメント時にアライメントをスタートするスイッチ等を持つ。スイッチ部８には、さらにモニタ７の表示する前眼部像の画像倍率を切換える倍率切換スイッチ８ａ、測定光が瞳孔を通過する位置を変更させる測定領域変更モードに切り換える測定領域変更スイッチ８ｂ、十字キー８ｃ、ENTERキー８ｄを持つ。また、１０はジョイスティック５の頂部に設けられた測定開始スイッチである。
【００１０】
図２は測定部３内に設けられた光学系及び制御系の概略配置図である。光学系は、スリット投影光学系とスリット検出光学系からなる測定光学系、固視標光学系、及び撮像光学系に大別される。
【００１１】
１１はスリット投影光学系であり、１２は赤外の光を発するスリット照明光源である。１４はモータ１５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１４の側面には、図示しないが、回転方向に対して３０度、９０度、−３０度の３種類の傾斜角度を持つスリット開口がそれぞれ複数個設けられている。１６は投影レンズであり、光源１２は投影レンズ１６に関して被検眼角膜近傍と共役な位置に配置されている。１７は制限絞り、１８は反射ミラー、１９はハーフミラー、２０は可視光を反射して赤外光を透過するダイクロイックミラー、２１はハーフミラーである。また、光源１２は、ＸＹ方向の被検眼のアライメント状態を検出するための正面指標投影用光源、徹照像を撮像するときの光源の役割を兼ねる。
【００１２】
光源１２を発した赤外の光は、回転セクタ１４のスリット開口を照明する。回転セクタ１４の回転により走査されたスリット光束は、投影レンズ１６、制限絞り１７を経た後にビームスプリッタ１８で反射される。その後ハーフミラー１９、ダイクロイックミラー２０を介して、ハーフミラー２１により測定光軸Ｌ１と同軸となり被検眼Ｅの角膜近傍で集光した後、眼底に投影される。なお、回転セクタ１４は異なる傾斜角度のスリット開口を持つため、いずれの角度のスリット光束が投影されているかをセンサ１３が検出するようになっている。
【００１３】
２２はスリット検出光学系（受光光学系）であり、その光軸上に受光レンズ２３、絞り２４、複数対の受光素子を備える受光部２５を備える。絞り２４は受光レンズ２３の後ろ側焦点位置に配置され、受光部２５は受光レンズ２３に関して被検眼角膜と略共役な位置に配置されており、光軸を中心とした一対の受光素子が３経線方向（水平方向を０度として、３０度方向、９０度方向、−３０度方向）に配置されている。光源１２による眼底からの反射光は、ハーフミラー２１、ダイクロイックミラー２０を介して、ハーフミラー１９で反射し、受光レンズ２３、絞り２４を介して、受光部２５に入射する。
【００１４】
３０は固視標光学系である。３１は光源、３２は固視標、３３は投光レンズ、３４は絞り、３５はリレーレンズである。固視標３２が光軸方向に移動することによって被検眼への雲霧が行われる。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、絞り３４、リレーレンズ３５、ダイクロイックミラー２０を経た後、ハーフミラー２１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。
【００１５】
４０は被検眼に発散光により有限遠のアライメント指標を投影する第１指標投影光学系である。光源４１は光軸Ｌ１を中心に２個配置されており、それぞれの投影光軸が光軸Ｌ１に対して水平方向に所定の角度で交わるように配置されている。４５は被検眼に無限遠のアライメント指標を投影する第２指標投影光学系である。光源４６は光軸Ｌ１を中心に２個配置されており、それぞれの投影光軸が光軸Ｌ１に対して水平方向に前記第１指標投影光学系４０よりも広い角度で交わるように配置されている。光源４６からの光は、コリメータレンズ４７を介して、被検眼Ｅに対して無限遠の指標を投影する。
【００１６】
第２指標投影光学系４５により投影される指標は平行光であるため、被検眼Ｅに対する測定部３の作動距離（Ｚ方向の距離）が変化しても角膜反射像の位置はほとんど変化しない。一方、第１指標投影光学系４０により投影される指標は発散光であるので、作動距離が変化すると角膜反射像の位置が変化する。これら角膜反射像の位置に基づきＺ方向のアライメント状態を検出することができる（詳しくは、本出願人による特開平６−４６９９９号を参照）。また、被検眼正面方向より投影される光源１２による角膜反射像の位置に基づきＸＹ方向のアライメント状態の検出することができる。また、光源１２による角膜反射像が検出されない時には、有限光を発する第１指標投影光学系４０による角膜反射像の位置に基づきＸＹ方向のアライメント状態を検出することができる。これにより、被検眼に対するオートアライメントを行ったり、モニタ７に表示される前眼部像に基づいてジョイスティック５を用いてマニュアルアライメントを行うことが可能となる。
【００１７】
３６は撮像光学系である。被検眼Ｅの前眼部像は、ビ−ムスプリッタ２１、撮影レンズ３７により撮像素子３８に結像される。撮影レンズ３７及び撮像素子２１は、ハーフミラー２１の近傍に配置されており、図３に示すように、広角画像が得られるようになっている。その広角画像の左右方向は、右眼にアライメントされた状態で被検者の顔面部の右境界線が含まれ、左眼にアライメントされた状態で被検者の顔面部の左境界線が含まれ範囲であることが好ましい。上下方向は、撮像中心が被検眼にアライメントされた状態で、眉毛部分が含まれる範囲まであることが好ましい。また、撮像素子３８には、撮像範囲をＸＹ方向に広く検出できるよう受光面積の大きいＣＣＤやＣＭＯＳ等を用いる。このような構成により、撮像光学系３６は、被検眼前眼部を広範囲から撮像できる。また、撮像光学系３６は、被検眼へ投影された指標による角膜反射像を検出することにより、アライメント検出光学系を兼用する。撮像素子３８には、モニタ７に表示される画像を鮮明になるとともに、アライメント指標の検出が精度よく行われるよう高解像度のものを用いるとよい。
【００１８】
撮像素子３８からの出力信号は、画像制御部５１を介してモニタ７に表示される。画像制御部５１に接続された画像メモリ５１ａは、撮像素子３８から送られてくる画像を記憶する役割を持つ。また、画像制御部５１は、レチクルマークやその他条件設定等の表示マークを生成する役割を持つ。図３は、撮像光学系３６により撮像される被検眼Ｅの前眼部像をモニタ７で表示したものである。また、画像制御部５１は撮像素子３８からの出力信号に対して拡大処理を行い、モニタ７に被検眼前眼部の拡大画像を表示する電子ズーム機能を持つ。電子ズームは、撮像素子３８からの出力信号を基に行う場合と、画像メモリ５１に記憶された画像を基に行う場合がある。
【００１９】
５０はシステム制御部であり、画像制御部５１、受光部２５、スイッチ部８、ジョイスティック５、センサ１３、光源３１、光源１２、モータ１５、測定データを記憶するメモリ５２等と接続されている。また、システム制御部５０は、受光部２５からの検出信号を基に眼屈折力を演算する機能を有する。
【００２０】
以上のような構成を備える装置における動作を説明する。まず、オートアライメントモードにおける動作を説明する。測定部３は各方向の初期位置（ＸＹ方向は移動可能範囲の中間位置、Ｚ方向は最も被検眼から離れる側である）にある。被検者の顔を顔固定ユニット２に位置させた後、アライメントスタート用のスイッチを押すと、始めに右眼を測定すべく、制御部５１により右眼方向に測定部３が移動される。測定部３が移動すると、右眼の前眼部像が撮像素子３８により撮像されるようになり、その画像がモニタ７に表示される。図３は、モニタ７に表示される画像の例である。広角撮影が可能な撮像光学系により撮像素子３８に被検眼像が入れるようになると、第１指標投影光学系４０により発散光が被検眼に照射されているので、第１指標投影光学系４０による角膜反射像が検出できるようになり、被検眼の大まかな位置ずれを特定することができる。制御部５０は、その情報に基づいて測定部３をＸＹ移動する。光軸Ｌ１を被検眼近傍に位置させることができるようになると、被検眼は固視標３２を視認可能になる。なお、被検眼位置のおおまかな特定は、画像制御部５１により前眼部像から被検眼の瞳孔像を抽出する方法でも可能である。
【００２１】
ある程度ＸＹ方向の移動ができると、被検眼の角膜上には第１指標投影光学系４０による角膜反射像とともに、第２指標投影光学系４５による角膜反射像も検出されるようになり、ＸＹ方向のアライメントの微調整が行われる。また、制御部５０は第１指標投影光学系４０及び第２指標投影光学系４５による角膜反射像から、前述のように方向のアライメント状態を検出し、Ｚ方向のアライメントが完了するように測定部３を作動距離方向に移動させる。
【００２２】
ＸＹＺ方向のアライメントが完了すると、制御部５０は、トリガ信号を自動的に発してスリット投影光学系１１、スリット検出光学系２２を動作させることにより、屈折力測定を実行する。まず、受光部２５からの位相差信号に基づいて予備測定の屈折力を得て、その結果に基づいて固視標光学系３０の固視標３２を移動して被検眼の雲霧を行う。被検眼に雲霧がかかった状態で、受光部２５からの位相差信号から３経線方向の屈折力が得られ、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。また、アライメント完了状態の予備測定時あるいは雲霧動作中に、光源１２の光量を増大させ、徹照像撮影用の照明光を眼底に照射させる（このとき、他のアライメント光源、前眼部照明光源については、消灯又は減光すると良い）。光源１２の光量の増大に連動して撮像素子３８により撮像される瞳孔領域を含む前眼部像の静止画をメモリ５１ａに記憶される。アライメント完了の状態では、瞳孔領域が撮像素子３８のほぼ中央に撮像される。
【００２３】
眼屈折力の測定終了後、制御部５０は、位相差信号が得られなかったり、測定結果が許容値より大きく外れているような場合、測定エラーと判定する。測定エラーと判定されると、あるいは徹照像表示スイッチが押されると、画像制御部５１は画像メモリ５１ａに記憶された前眼部像の瞳孔領域を拡大処理して、被検眼の徹照像をモニタ７に表示する。これにより、検者はモニタ７上で徹照像を観察し、測定エラーの要因が白内障によるものか否かを確認できる。図４は、徹照像を表示した時のモニタ７の表示画面である。白内障により水晶体に混濁があると、眼底反射光の透過率が落ちるので、その混濁部分Ｃａは暗い影となって映し出される。一方、水晶体に混濁の無い部分は反射光が通過できるので、瞳孔領域内Ｐｕは明るい画像として映し出される。なお、モニタ７の画面中央のＣは、測定光軸Ｌ１を示すマークである。
【００２４】
測定エラー後、測定領域変更スイッチ８ｂが押されると、測定領域変更モードに切り替わる。これは、次の測定時に、水晶体の混濁部分を避けるように測定光束が通過する位置を変更するものである。スイッチ８ｂが押されると、図５（ａ）に示すように、受光部２５の受光素子で受光される測定光束（眼底反射光）が瞳孔部分を通過する時の領域を示すエリアＫが画像制御部５１により生成され、モニタ７に表示される。これにより、検者は測定光束が瞳孔領域内のどの部分を通過したかを確認することができる。エリアＫと混濁部分Ｃａが重なった部分は、測定光束が混濁部Ｃａにより遮られた部分であり、混濁部分Ｃａが測定エラーの要因となったものと判断される。
【００２５】
検者は十字キー８ｃを操作して、エリアＫを徹照像に対して上下左右方向に移動させることにより、図５（ｂ）のようにエリアＫと混濁部Ｃａが重ならないようにする。このような状態で検者がENTERスイッチ８ｄを押すと、制御部５０は移動前のエリアＫの座標位置Ｐ１に対する移動後のエリアＫの座標位置Ｐ２とから変位量Δｄ及び移動方向を求め、その変位量Δｄに対するモニタ７の表示倍率の関係に基づき、実際に測定部３を移動させるべき移動量ΔＤ及び移動方向のアライメント変更情報を算出する。制御部５０はアライメント変更情報に基づいて、アライメントの完了条件を変更する。制御部５０は、第１指標投影光学系４０及び第２指標投影光学系４５による角膜反射像の相対位置に基づいて、光軸に対する変位量を算出することができるので、これを逆算することにより、測定光軸Ｌ１から測定部３を移動量ΔＤだけ移動させた状態の角膜反射像の位置をアライメント完了の位置とし、アライメントを誘導する。
【００２６】
測定領域の変更が終了し、検者よりアライメントスタートのスイッチが押されると、制御部５０は、再度被検眼に対する測定部３のアライメントを行い、変更したアライメント完了条件の下で屈折力を測定する。モニタ７の表示は、静止画の拡大表示状態からアライメント表示の状態に切換えられる。これにより、測定領域を変更して屈折力を測定することができる。この時、初めの眼屈折力測定を行った後も、測定部３と被検眼とのアライメント状態を継続させる自動追尾モードとしておけば、測定領域を変更して再測定を行う場合に、粗位置合わせの時間が短くなり、効率的である。
【００２７】
以上示したように撮像光学系３５の撮像素子３６による撮像範囲が広いため、ジョイスティック５を操作することなく被検眼へのオートアライメントを行うことができる。また、水晶体に混濁がある被検眼においても、前眼部像の瞳孔領域を拡大表示することで、その観察が容易になり、測定領域を変更してのアライメントも容易に行える。
【００２８】
検者によるジョイスティック５の操作によりアライメントを行うマニュアルアライメントモードの動作について説明する。マニュアルアライメントを行う際、検者はモニタ７にて図３のような広範囲の前眼部像が観察できるので、測定部３を移動させる方向が容易に分かる。図３において、Ｍ１は光軸Ｌ１付近を示すレチクルであり、画像制御部５１の電子ズーム機能により画像が拡大される領域を示している。検者は、レチクルＭ１の枠内に測定する被検眼が入るよう、ジョイスティック５を操作して測定部３の位置を粗調節する。
【００２９】
レチクルＭ１の枠内に被検眼が入るようになった後、検者が倍率切換スイッチ８ａを押すと、画像制御部５１は撮像素子３８からの画像信号を拡大処理し、図３のレチクルＭ１の枠内に相当する領域の画像をモニタ７に表示する。図６は、画像制御部５１により拡大処理された前眼部像を示す図である。Ｍ２は、測定光軸Ｌ１を基準にアライメントを導くためのレチクルである。検者は、拡大された前眼部像を見ながら、レチクルＭ２の中心に光源１２による角膜反射像ｍ１がくるように、測定部３の位置を微調節する。Ｚ方向は、指標像のピントが合うように調整する。あるいは、前述のＺ方向のアライメント検出結果に基づいて、移動すべき方向を誘導するマークがモニタ７に表示される構成としても良い。アライメントが完了した後、検者が測定開始スイッチ１０を押すと、屈折力測定が開始される。
【００３０】
マニュアルアライメントモードにおいても、上記と同じく測定領域変更モードにて、図５（ａ），（ｂ）で示した方法と同様に、測定領域の変更によりアライメント完了条件を変更することができる。その後、再測定を行う際には、倍率切換スイッチ８ａにより被検眼の拡大画像の表示に切換えると、図７のように、モニタ７上に被検眼の拡大画像が表示されるとともに、光軸Ｌ１の位置Ｃから変位量Δｄを基に変更された位置にレチクルＭ３が表示される。これにより手動操作時におけるアライメントが誘導される。検者はジョイスティック５を操作して、レチクルＭ３の枠内に角膜反射像ｍ１が入るように測定部３を移動させることにより、ＸＹ方向のアライメントを行う。そして、ＸＹ方向のアライメントとともに、Ｚ方向のアライメントを行った後、測定開始スイッチ１０を押すと、測定が開始されて、変更した測定領域にて測定が行われる。
【００３１】
なお、上記実施例では、十字キー８ｃの操作により固定された徹照像に対してエリアＫの表示位置を移動させる構成としたが、逆に、エリアＫの表示位置を固定させておき、徹照像画像を移動させ、その変位量に基づいて測定部３の移動量を求めるようにしてもよい。
【００３２】
また、制御部５０の測定エラーの判定とともに、測定領域が混濁部により遮断されているかどうかを自動的に判定してもよい。この場合、画像制御部５１は、画像メモリ５１ａに記憶された前眼部像画像のデータの解析を行う。解析する領域としては、記憶された前眼部像の画像データの全アドレスを解析する必要はなく、少なくとも瞳孔領域内を解析できるように光軸Ｌ１から一定範囲内を解析すればよい。画像解析において、光源１２により被検眼眼底から照明された瞳孔領域は明るくなり、白内障による混濁部があると暗い影となって現れることを利用して、画像制御部５１は瞳孔領域における混濁部を特定することができる。混濁部が特定されると、測定光束の瞳孔上での通過領域と混濁部が重なっているかをチェックし、重なっている部分の面積が許容量以上である時には、エラーと判定する。エラーと判定された場合には、屈折力測定中であっても測定を中止し、モニタ７上に画像制御部５１ａにより解析を行った前眼部像の拡大画像を表示する。その後、検者により上記のような測定領域の変更を行えばよい。
【００３３】
さらに、測定領域の変更を自動的に行う場合を説明する。画像制御部５１は、混濁部と測定領域が重ならないような位置をサーチする。この場合、予め数箇所の測定領域の座標位置を決めておき、各座標位置ごとに測定光束の通過領域と混濁部が重なっているかをチェックし、重なっている部分の面積が許容量以上であるかを判定すればよい。このように判定していき、混濁部のない測定部位があれば、この測定部位の座標位置と前回の測定時における測定領域の座標位置との変位を演算し、その変位に基づいて測定部３の移動情報が算出されアライメント完了条件が変更される。このようにすれば、瞳孔部での測定領域の変更を自動的に行うことができ、検者の手間を省くことができる。
【００３４】
なお、以上の電子ズームによる拡大表示においては、撮像素子３８の画素数が少ないと、電子ズーム機能により画像を拡大処理させてモニタ７に表示した時に、広範囲の前眼部像を表示する時と比較して拡大画像の分解能が低下する。このような分解能の低下を防ぐには、撮像素子３８としてモニタ７の解像度より高画素のものを用いると共に、拡大処理する部分の画像データの画素数がモニタ７の画素数と同数（又は同数以上）になるような構成としておく。例えば、撮像素子３８に４００万画素の撮像素子を用い、３５万画素の画素数（解像度）を持つモニタ７を使用した場合、図３のような両眼を含む顔面像（約横８０ｍｍ×５２ｍｍ）を表示する時には、画像制御部５１により撮像素子３８からの４００万画素による全画像データをモニタ７の解像度に合わせるように圧縮し、圧縮した画像データをモニタ７へ表示する。一方、電子ズーム機能により撮像素子３８からの画像データの一部分を拡大処理した図４のような前眼部像（約横２０ｍｍ×縦１３ｍｍ）を表示する時には、画像データの圧縮は行わずに、画像制御部５１により撮像素子３８の４００万画素のうち、拡大処理する部分を撮像する３５万画素分の画像データをモニタ７に表示する。このようにすれば、モニタ７からの情報量と撮像素子３８からの情報量が１対１の関係となるので、すなわち、３５万画素の撮像素子によって図４の前眼部領域を撮像した時と同程度の分解能の画像を得ることができる。これは、一般的な眼科装置に備わる前眼部観察用モニタによる分解能と同レベルである。あるいは全体表示に対する圧縮率を落として、モニタ７に表示することでも良い。よって、電子ズーム機能により前眼部像の拡大表示を行っても分解能を落とさずに鮮明な画像を得ることができ、検者によって見やすく、表示された画像を見て徹照像の解析する場合にも解析精度が向上する。
【００３５】
図８は、手持ちタイプの他覚式眼屈折力測定装置の外観構成図である。なお、筐体内の光学系及び制御系は、図２に示した構成とほぼ同一で構成であるため、図８に図示がなく、同一の符号を持つものについては同一の機能を有するものとする。
【００３６】
装置７０の被検者側には測定窓７４があり、眼屈折力測定光学系からの測定光束が測定窓７４の中心を通る測定光軸Ｌ１に沿って被検眼に投光される。また、被検眼の前眼部像が測定窓７４を介して撮像される。測定窓７４の下方には左右眼判別用の照明光源８０が設けられている。被検者の前眼部に光を投射するための光源８０ａは、検者側から見て装置右側に、光源８０ｂは検者側から見て装置左側に、測定光軸Ｌ１に対して対称に配置されている。また、光源８０ａ、８０ｂは、被検眼Ｅに装置を位置合わせしたときに、被検者の顔面部のある程度広い範囲を照明できるように配置されている。さらに、光源８０ａ、８０ｂは、一画面分の画像データの蓄積と同期して高速で点滅するようになっている。装置７０の検者側にはモニタ７５、スイッチ部７６が配置されている。スイッチ部７６には、モニタ７５に表示する前眼部画像の画像倍率を切換える倍率切換スイッチ７６ａを備える。装置７０の下方は術者の把持部７２が設けられている。
【００３７】
手持ちタイプの場合、把持部７２を持つ検者は、被検眼に対し装置７０を自ら相対移動させていき、測定眼に対して粗アライメントを行っていく。この時、被検眼前眼部と検者との間に装置７０の筐体があるので、被検眼と装置の位置関係をモニタ７５により確認する。撮像光学系３６は、被検眼前眼部像を広範囲に撮像できるため、検者は被検眼の位置をモニタ７５上から容易に特定することができる。図９において、Ｍ１は、拡大領域を示すレチクルＭ１である。ラインＶは、モニタ７５の水平方向と平行になるように表示された水平線である。このラインＶにより、装置７０に対して被検者の顔が傾いているかどうかを検者がモニタ７５から容易に確認することができる。被検者の顔の水平方向は、両眼を同時に観察できるときには両眼の中心を基に判断でき、片眼の観察するときには目頭と目尻を結ぶ方向を基に判断できる。被検者の顔が傾いていた時には、装置７０に対して被検者の顔がまっすぐになるように顔を動かす。また、ラインＶをモニタ７５の鉛直方向に平行に表示された鉛直線としてもよい。
【００３８】
検者は、測定眼が拡大領域を示すレチクルＭ１に入るように装置７０を移動させていく。被検眼へのアライメントがある程度完了し、モニタ７５に第１指標投影光学系４０、第２指標投影光学系４５及び光源１２の角膜反射像が表示されたら、検者は倍率切換スイッチ７６ａを押す。
【００３９】
倍率切換スイッチ７６ａが押されると、画像制御部５１は撮像素子３８からの画像信号を拡大処理し、前眼部の拡大画像をモニタ７５に表示する（図６と同様）。拡大画像が表示されることにより、アライメント状態の観察や被検眼の瞬きなどの観察がし易くなる。検者は、拡大された前眼部像を見ながら、検者はアライメントの微調整を行うべく、測定光軸Ｌ１を示すレチクルＭ２内に第２指標投影光学系４５による角膜反射像ｍ１の中心が位置するように装置７０を移動させ、ＸＹ方向のアライメントを行う。次に、検者は装置７０をＺ方向に移動させることによりＺ方向のアライメントを行う。制御部５０は、第１指標投影光学系４０及び第２指標投影光学系４５の角膜反射像の間隔に基づいて、装置７０と被検眼のＺ方向の位置関係を示すインジゲータをモニタ７５に表示させ、検者はこれを見ながらＺ方向のアライメントを行う。制御部５０は、ＸＹＺ方向のラフなアライメントが完了したことを確認すると、一画面分の画像データの蓄積と同期して、光源８０ａ、８０ｂを高速で点滅発光させる。
【００４０】
図１０に示すように、光源８０ａ、８０ｂから投射された光が被検者の顔面部を照明すると、顔面部からの反射光は撮像光学系３５の撮像素子３８に受光される。ここで、撮像素子３８上の横方向のラインＳ（複数ラインの画素）における反射光の受光量と受光位置を抽出して解析すると、その関係は、右眼の場合、例えば、図１１のようになる。グラフＭは光源８０ａ，８０ｂが点灯したときの反射光の受光量及び受光位置であり、グラフＮは光源８０ａ，８０ｂが消灯したときの反射光の受光量及び受光位置である。従って、ＭからＮを引くことによって光源８０ａ，８０ｂによる反射光の成分グラフＲのみを抽出することができる。
【００４１】
ここで、図１２に示すように、撮像素子３８上の横方向のラインＳに受光された反射光の受光量に閾値処理することによって（閾値αは予め所定の値を設定し記憶させておいてもよいし、受光量のピーク値の１／２等としてもよい）、２点ｔ１とｔ２の中心位置Ｐを求めることができる。中心位置Ｐが求められれば、撮像素子３８の中心Ｑに対して中心位置ＰがＡ側寄りであるかＢ側寄りであるかを検出することによって、被検眼Ｅの左右の判別をすることができる。なお、撮像素子３８上のラインＳの位置としては、被検眼より下側の瞳孔部分を含まないような位置がよい。このように左右眼の判別がなされ、検者より測定開始スイッチ１０が押されると、またはアライメント完了が検出されると、眼屈折力測定が行われる。
【００４２】
眼屈折力測定時には、前述の例と同様に、光源１２の光量の増大により徹照像撮影用の照明光が眼底に照射され、これと連動して撮像素子３８により撮像される瞳孔領域を含む前眼部像の静止画をメモリ５１ａに記憶される。測定エラーがあると、あるいは徹照像表示スイッチが押されると、画像メモリ５１ａに記憶された前眼部像の瞳孔領域が拡大処理され、図４と同じく、徹照像がモニタ７５に表示される。検者は拡大表示された徹照像を観察することにより、アライメントの適否、測定エラーの要因を容易に確認できる。
【００４３】
以上の実施形態において、撮像素子３８の撮像範囲が大きいため容易に被検眼の位置を特定でき、アライメントを容易に行うことができる。さらに、撮像素子３８の検出範囲が大きいため、左右眼判別用の受光素子を設けずとも左右眼の判別を行うことができる。したがって、装置構成が簡素化される。
【００４４】
なお、上記の実施形態において、光源８０ａ、８０ｂから投射された光で被検者の顔面部に照明し、顔面部からの反射光を撮像光学系３５の撮像素子３８に受光することにより左右眼の判別を行ったが、中心位置Ｐが撮像素子３８の中心Ｑ付近で検出された時を中間位置と設定するすれば、右眼、左眼、中間位置の３つの位置に判別することができる。図１３は、中間位置と判別された時の光源８０ａ，８０ｂによる反射光の成分グラフＲを示す図である。なお、中央位置Ｐが中心付近にある時に中間位置と判別される。
【００４５】
このような装置において被検眼へのアライメントを行う場合、検者が装置７０を被検者の顔面中央部に持ってくると、制御部５０が中間位置と判別し、画像制御部５１は図１３のような広範囲の前眼部像をモニタ７５に表示する。ここで、検者は、モニタ７５上に表示されるラインＶを基準に被検者の顔の向きを調整するとともに、レチクルＭ１と被検眼の高さを合わせる。そして、検者が被検眼の測定を行うべく装置を中間位置から左右どちらかに移動すると、制御部５０により撮像素子３８上で中央位置Ｐが中間位置から外れたことを検出し、左右眼の判別が行われる。左右眼の判別が行われると、画像制御部５１は電子ズーム機能により拡大処理を行い、モニタ７５に図１５のような中範囲の前眼部像を表示する。検者は、モニタ７５上の更なる拡大領域を示すレチクルＭ４の枠内に測定眼が入るように装置７０を移動させていく。そして、被検眼へのアライメントがある程度完了し、モニタ７５に第１指標投影光学系４０、第２指標投影光学系４５及び光源１２の角膜反射像が表示されたら、検者は倍率切換スイッチ７６ａを押す。倍率切換スイッチ７６ａが押されると、画像制御部５１は撮像素子３８からの画像信号をさらに拡大処理し、狭い範囲の前眼部像をモニタ７５に表示する（図６と同様）。その後、検者は、上記のようにＸＹＺ方向のアライメントの微調節を行い、測定開始スイッチ１０を押して眼屈折力を測定する。なお、左右どちらかの測定が終了し、測定眼を変更する時に装置７０が中間位置に戻されると、再び広範囲の前眼部像がモニタ７５に表示される。
【００４６】
以上のような構成とすれば、まず、検者は、被検者顔面部の中間位置にて広範囲の前眼部像から被検眼の位置をモニタ７５上から容易に特定することができる。そして、中間位置から装置７０が移動した時の左右眼判別と同時に中範囲の前眼部像を表示することにより、検者は、スムーズに測定眼へのアライメントを行うことができる。また、測定眼を変更するには、再び広範囲の前眼部像がモニタ７５に表示されるので、測定眼の変更をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施例である眼屈折力測定装置の外観概略図を示す図である。
【図２】測定部内に設けられた光学系及び制御系の概略配置図である。
【図３】本実施例の撮像光学系により撮像された前眼部像をモニタに表示した時の図である。
【図４】徹照像を表示した時のモニタの表示画面である。
【図５】受光部の受光素子で受光される測定光束（眼底反射光）が瞳孔部分を通過する時の領域を示すエリアが画像制御部により生成されて、モニタに表示された時を示す図である。
【図６】画像制御部により拡大処理された前眼部像を示す図である。
【図７】モニタ上に被検眼の拡大画像が表示されるとともに、光軸Ｌ１の位置Ｃから変位量Δｄを基に変更された位置にレチクルＭ３が表示された時を示す図である。
【図８】手持ちタイプの他覚式眼屈折力測定装置の外観構成図である。
【図９】手持ちタイプの装置において、広範囲の被検眼前眼部像の画像をモニタに表示した時を示す図である。
【図１０】左右眼判別用の照明光源から投射された光が被検者の顔面部を照明する時の、被検眼顔面部と撮像光学系の撮像素子との関係を説明するための図である。。
【図１１】撮像素子上の横方向のラインＳ（複数ラインの画素）における反射光の受光量と受光位置の関係を説明するための図である。
【図１２】撮像素子上の横方向のラインＳに受光された反射光の受光量に閾値処理することによって、左右眼の判別を行うことを説明するための図である。
【図１３】中間位置と判別された時の左右眼判別用の照明光源による反射光の成分グラフＲを示す図である。
【図１４】制御部が中間位置と判別した時の、モニタの表示画面を示す図である。
【図１５】電子ズーム機能による拡大処理によりモニタに中範囲の前眼部像を表示した時を説明する図である。
【符号の説明】
【００４８】
７  モニタ
８  スイッチ部
１１  スリット投影光学系
２２  スリット検出光学系
３６  撮像光学系
３７  撮像レンズ
３８  撮像素子
５０  システム制御部
５１  画像制御部
５１ａ  画像メモリ
７５  モニタ
８０  左右眼判別用の照明光源
【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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【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１】
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