(57)【要約】【課題】模型眼を用いた角膜厚測定値の補正を可能とし、簡易に高精度な角膜厚測定を実現する。【解決手段】スリット光の角膜における散乱により得られる光断面像を用いて角膜厚を測定する角膜厚測定装置の補正方法は、既知の厚さを有し、一様な散乱強度を有する平板状の半透明体にスリット光を照射し、半透明体におけるスリット光の散乱光を撮像素子により撮像して得られた光断面像の幅を測定し、測定された幅と、半透明体の既知の厚さとに基づいて、光断面像の幅から角膜厚を算出するための補正値を算出する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼の角膜におけるスリット光の散乱により得られる光断面像を用いて該被検眼の角膜厚を測定する角膜厚測定装置の補正方法であって、
既知の厚さと一様な散乱強度とを有する半透明体における前記スリット光の散乱光を撮像素子により撮像して得られた光断面像の幅を測定する測定工程と、
前記光断面像の幅と前記半透明体の前記既知の厚さとに基づいて前記被検眼の角膜厚の補正値を算出する算出工程と、を有することを特徴とする角膜厚測定装置の補正方法。
【請求項２】
前記半透明体の表面が平面であり、
前記半透明体に前記スリット光を照射する照射工程と、
前記光断面像をアライメントの指標として表示画面に表示する表示工程と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の角膜厚測定装置の補正方法。
【請求項３】
前記光断面像の幅と前記補正値とに基づいて前記被検眼の角膜厚を算出する工程を更に有することを特徴とする請求項１または２に記載の角膜厚測定装置の補正方法。
【請求項４】
前記算出工程により、それぞれ厚みが異なる複数の半透明体の各々について補正値を算出することで、測定される光断面像の幅に応じた複数の補正値を取得し、
前記複数の補正値を前記幅に対応付けてメモリに記憶する記憶工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の角膜厚測定装置の補正方法。
【請求項５】
前記撮像素子により撮像して得られた被検眼の角膜の光断面像を測定して得られた幅に対応した補正値を前記メモリから取得する取得工程と、
前記取得工程で取得された補正値に基づいて前記被検眼の角膜厚を算出する工程と、を更に有することを特徴とする請求項４に記載の角膜厚測定装置の補正方法。
【請求項６】
前記取得工程では、前記被検眼の角膜の光断面像を測定して得られた幅に対応する補正値を、前記複数の幅に応じた複数の補正値から補間により取得することを特徴とする請求項５に記載の角膜厚測定装置の補正方法。
【請求項７】
前記表示工程では、更に、前記アライメントにおいて前記光断面像の移動先を示すアライメントマークを、前記光断面像とともに前記表示画面の所定位置に表示することを特徴とする請求項２に記載の角膜厚測定装置の補正方法。
【請求項８】
前記半透明体の表面が既知の曲率半径を有する曲面であり、
前記半透明体に対して、角膜反射像を用いたアライメントを行なうアライメント工程を有し、
前記測定工程は、前記アライメントの後、前記光断面像の幅と前記光断面像の位置とを測定することを特徴とする請求項１に記載の角膜厚測定装置の補正方法。
【請求項９】
前記算出工程で算出された補正値を前記測定工程で測定された光断面像の位置に対応付けて記憶する記憶工程を有することを特徴とする請求項８に記載の角膜厚測定装置の補正方法。
【請求項１０】
前記記憶工程では、それぞれ曲率の異なる曲面を有する複数の半透明体について算出された前記補正値を、前記光断面像の位置に対応付けて登録した補正テーブルを記憶することを特徴とする請求項８記載の角膜厚測定装置の補正方法。
【請求項１１】
前記撮像素子により撮像して得られた被検眼の角膜の光断面像の幅と位置を測定し、前記測定された位置に基づいて前記補正テーブルから対応する補正値を取得し、前記測定された幅と取得された補正値に基づいて前記被検眼の角膜厚を算出する工程を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の角膜厚測定装置の補正方法。
【請求項１２】
被検眼の角膜におけるスリット光の散乱により得られる光断面像を用いて該被検眼の角膜厚を測定する角膜厚測定装置のコンピュータに、
既知の厚さと一様な散乱強度とを有する半透明体における前記スリット光の散乱光を撮像素子により撮像して得られた光断面像の幅を測定する測定工程と、
前記光断面像の幅と前記半透明体の前記既知の厚さとに基づいて前記被検眼の角膜厚の補正値を算出する算出工程と、を実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
被検眼の角膜におけるスリット光の散乱により得られる光断面像を用いて該被検眼の角膜厚を測定する角膜厚測定装置であって、
既知の厚さと一様な散乱強度とを有する半透明体における前記スリット光の散乱光を撮像素子により撮像して得られた光断面像の幅を測定する測定手段と、
前記光断面像の幅と前記半透明体の前記既知の厚さとに基づいて前記被検眼の角膜厚の補正値を算出する算出手段と、を備えることを特徴とする角膜厚測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角膜の厚さを光学的に測定する角膜厚測定装置及びその補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、角膜厚の測定においては、被検眼に光束を投影し、その投影方向に対して斜めの方向から角膜散乱像を観察することが行なわれる。特許文献１には、眼圧測定のための空気流方向から光束を投影し、その光軸に対して傾斜した方向から角膜散乱像を検出して角膜の厚さを測定する角膜厚測定装置が記載されている。しかしながら、特許文献１の装置は、精度良く角膜面に焦点を合わせるための構成を有しておらず、精度良く角膜厚さを検出するのが難しい。これに対して、特許文献２には、角膜に対する位置合わせ及び焦点合わせなどのアライメント操作において、角膜曲率による位置合わせ誤差が生じないようにして角膜面への高精度な焦点合わせを実現し、精度の良い測定をする角膜厚測定装置が記載されている。
【０００３】
一方、眼屈折値や眼圧値等の計測を行う検眼装置では、眼の構造を模した模型眼を用意して、測定値が正常かどうか確認することも行われており、複数の模型眼を用意して検眼装置の測定値を補正することも行われている。特許文献３には、複数の特性の異なる模型眼を使う場合でも、模型眼の仕様にかかわらず正確な測定結果（基準屈折度数，眼鏡レンズ度数）を得られるようにする、眼屈折力測定装置における補正方法が記載されている。
【０００４】
また、特許文献４には、被検眼の眼屈折力を測定するオートレフラクトメーターや角膜の曲率半径を測定するケラトメーターにおいて、模型眼を用いて装置の精度をユーザがチェックできるようにした構成が記載されている。特許文献４によれば、所定の屈折力やレンズ表面の曲率半径を有する模型眼を装置の顎受け台に置いて、測定部の光学系を模型眼に位置合わせして測定を行うことで、オートレフラクトメーターやケラトメーターの測定精度がチェックされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５４７４０６６号明細書
【特許文献２】特開２０００−０７０２２４号公報
【特許文献３】特開２００１−３４０２９８号公報
【特許文献４】特開２００５−００６８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３に記載された補正方法によれば、模型眼のメーカー、機種を問わず模型眼を用いた補正が可能になる。しかしながら、特許文献３では模型眼に対する位置合わせ及び焦点合わせなどのアライメント操作が考慮されていない。そのため、特許文献３に記載された補正方法を角膜厚測定装置に適用した場合、装置補正後の測定値の誤差が大きくなり補正そのものが意味をなさなくなる。
【０００７】
また、特許文献４では、模型眼に輝点を投影してアライメント操作を行っているが、輝点を投影する光源と輝点を受光する撮像素子とを準備しなければならず、装置が複雑となる。特許文献２では、高精度なアライメントを行えるが、角膜の曲率を検出するための光源や演算機能が必要となり、装置が複雑となる。また、模型眼を利用する点については何等言及されていない。
【０００８】
一方、眼屈折力測定装置用の硝子又はプラスチック類を素材とする模型眼は角膜厚測定装置の補正に適用できない。また、一般に、角膜厚測定装置のための補正用の模型眼は知られていない。すなわち、角膜厚測定装置の測定値を補正するための模型眼や、そのような模型眼を利用した角膜厚測定における補正方法は提案されていない。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、模型眼を用いた角膜厚測定値の補正を可能とし、簡易に高精度な角膜厚測定を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の一態様による角膜厚測定装置の補正方法は、
被検眼の角膜におけるスリット光の散乱により得られる光断面像を用いて該被検眼の角膜厚を測定する角膜厚測定装置の補正方法であって、
既知の厚さと一様な散乱強度とを有する半透明体における前記スリット光の散乱光を撮像素子により撮像して得られた光断面像の幅を測定する測定工程と、
前記光断面像の幅と前記半透明体の前記既知の厚さとに基づいて前記被検眼の角膜厚の補正値を算出する算出工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡便な構成の模型眼を用いて角膜厚測定値を補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の眼科装置の構成例を示すブロック図。
【図２】（ａ）はスリット板を示す図、（ｂ）は角膜散乱像を示す図。
【図３】（ａ）は第１実施形態の模型眼を示す図、（ｂ）は模型眼散乱像を示す図。
【図４】第１実施形態による角膜厚測定のための補正値生成を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態の眼科装置の構成例を示すブロック図。
【図６】第２実施形態の眼科装置におけるアライメント輝点像を示す図。
【図７】第２実施形態の眼科装置におけるアライメントの原理を説明する図。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態による模型眼を示す図。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態の模型眼による散乱像を示す図。
【図１０】第２実施形態による角膜厚測定のための補正値生成を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の角膜厚測定装置における測定部の光学系の構成図を示している。被検眼Ｅの角膜Ｅｃに対向して、対物レンズ１が配置され、その後方にダイクロイックミラー２、結像レンズ３、撮像素子４が順次に配列されている。これらは被検眼Ｅに対する観察光学系の受光用光路となっている。対物レンズ１の外側には被検眼Ｅを照明する外眼照明光源１１ａ、１１ｂが配置されている。ダイクロイックミラー２の反射方向には、リレーレンズ５、ダイクロイックミラー６、被検者が固視するＬＥＤを具備する固視用光源７が配置されている。ダイクロイックミラー６の入射方向には投影レンズ８、スリット板９、角膜厚を測定するための可視光光源１０が配置されている。可視光光源１０はスリット板９を照明し、スリット板９は投影レンズ８、リレーレンズ５、対物レンズ１によって角膜Ｅｃ上に結像する。スリット板９は図２（ａ）に示すように、細長い、矩形絞りになっている。制御部１６は、本実施形態の角膜厚測定装置における各制御を実行する。メモリ１６１は、制御部１６により実行されるプログラムや、後述の角膜厚測定のための補正値等を記憶する。制御部１６は、撮像素子４や後述の撮像素子１４により得られた画像をディスプレイ１６２に表示する。
【００１５】
被検眼Ｅの斜下方向には可視光光源１０による角膜散乱光波長域の光を透過するフィルタ１２、結像レンズ１３、撮像素子１４が配置され、これらにより角膜厚測定光学系が構成されている。角膜厚測定のためのアライメント操作においては、観察光学系の光軸と角膜厚測定光学系の光軸とが交差する位置を角膜Ｅｃの角膜頂点とを一致させる。また、スリット板９、角膜Ｅｃ、撮像素子１４が共役の関係になっている。測定部は少なくとも上述した光学系を１つの筺体に収納しており、測定部を図示のＸＹＺ方向に移動することでアライメントが行なわれる。
【００１６】
角膜厚の測定に際しては、固視用光源７を点灯して、被検眼Ｅにこの光源７を固視させる。外眼照明光源１１ａ、１１ｂで照明された被検眼Ｅを撮像素子４から出力された像をディスプレイ１６２の画面上で観察しながら、被検眼Ｅの像が画面の大凡中心に位置するように測定部を移動する。その後、可視光光源１０を点灯すると、スリット板９により形成されたスリット光が角膜Ｅｃに照射される。その結果、撮像素子１４により、図２（ｂ）に示した角膜散乱光Ｓが撮影され、ディスプレイ１６２の画面に角膜の光断面像として表示される。ユーザは、この角膜散乱光Ｓによる光断面像が画面の中心に位置するように測定部を移動し、測定開始スイッチ１７を押す。測定開始スイッチ１７が押されると角膜厚測定が行われる。なお、図１において、光軸角度θは、角膜Ｅｃに照射される、スリット光の光軸（以下、スリット光軸）と、散乱光Ｓを撮影する撮像素子１４と結像レンズ１３の光軸（角膜厚測定光学系の光軸）とがなす角度である。また、本実施形態において、スリット光軸と観察光学系の光軸とは一致する。
【００１７】
以上のような構成の測定部を有する角膜厚測定装置の補正方法に使用する、第１実施形態による模型眼を図３（ａ）に示す。本実施形態の模型眼Ｍは、平行平面板タイプであり、内部が一様に混濁して一様な散乱強度を有する半透明体としての濁度ガラスＭｃが平板状の基台に設けられた構成となっている。濁度ガラスＭｃとしては、一般的に知られているような、ガラス中に結晶物やコロイドを発生して光を散乱させるようにしたものでも良いし、失透ガラスを使用したものでも良い。制御部１６は撮像素子４により得られた画像と撮像素子１４により得られた画像とを合成してディスプレイ１６２に表示する。よって、角膜厚測定装置の、角膜Ｅｃが配置されるべき位置の付近に模型眼Ｍを置き、可視光光源１０を点灯すると、撮像素子１４上で図３（ｂ）に示されるような、濁度ガラスＭｃの外形影と、濁度ガラスＭｃの光断面像である散乱像Ｓ０とが画面に現れる。本実施形態の角膜厚測定装置は、測定部を被検眼Ｅに対してアライメントするための一般的な機構を有しており、模型眼Ｍに対しても同様にアライメントを行うことが可能である。
【００１８】
模型眼Ｍに関して、スリット光軸に対して垂直な方向であるＸ，Ｙ方向についてのアライメントは、濁度ガラスＭｃの外形影を基準に行われる。すなわち、外眼照明光源１１ａ、１１ｂで模型眼を照明して撮像素子４で撮像することにより得られた濁度ガラスＭｃの外形影が画面のほぼ中央に位置するように、測定部を図１に示されるＸＹ方向へ移動することでＸ，Ｙ方向のアライメントが行なわれる。一方、散乱像Ｓ０の画面内の位置は、測定部をＸ，Ｙ方向に移動しても変化しないが、スリット光軸に対して傾斜した方向から散乱光を観察しているため、測定部をスリット光軸の方向（図１のＺ方向）に移動することで上下方向（図３のＺ方向）に変化する。よって、スリット光軸と平行な方向Ｚについてのアライメントは、散乱像Ｓ０が画面の所定位置に表示されるように測定部を図１に示されるＺ方向へ移動することで行われる。アライメントが完了すると、角膜厚測定が実施される。
【００１９】
なお、本実施形態では、制御部１６はディスプレイ１６２の画面内の所定位置にアライメントマークＡを表示する。アライメントマークＡは、スリット光軸と角膜厚測定光学系の光軸との交点が角膜面（濁度ガラスＭｃの表面）と一致した場合に光断面像が表示される位置を示している。すなわち、アライメントマークＡは、アライメント操作において光断面像の移動先を示す。従って、ユーザは、ディスプレイ１６２の表示画面において、光断面像の位置がアライメントマークＡの位置と一致するように測定部を移動することにより、測定部と模型眼とのＺ方向のアライメントを行なうことができる。なお、光断面像を画面の中央に合わせることでＺ方向のアライメントを行えるようにし、アライメントマークＡの表示を省略してもよい。
【００２０】
次に、以上のような模型眼を用いた、角膜厚測定のための補正値の生成処理について説明する。以下に説明する補正値の生成処理は、本実施形態の角膜厚測定装置が例えば、不図示の操作部において補正値生成モードに設定されることで実行される。図３（ｂ）に示した撮像素子１４上の散乱像Ｓ０の幅ｔｓは、図３（ａ）の模型眼Ｍにおける濁度ガラスＭｃの厚さｔ、屈折率ｎ及び光軸角度θから求められる散乱像の幅ｔ’を角膜厚測定光学系の結像倍率に乗じた量に等しくなるはずである。ところが、角膜厚測定光学系内の部品精度や調整精度等のばらつきにより、濁度ガラスＭｃの厚さｔと散乱像の幅ｔｓとの関係は必ずしも一定にはならない。そこで、既知の厚さｔを有する濁度ガラスＭｃを測定して得られた測定値ｔｓを使用して、角膜厚の測定値を補正する。この補正値の算出については、後述する。但し、模型眼Ｍの濁度ガラスＭｃの厚さｔに対して測定値がかけ離れている場合は、部品や調整の不良などが考えられるので、以下で説明するように、補正値に対して許容範囲を設けている。
【００２１】
図４は、第１実施形態による角膜厚測定装置の補正手順を示すフローチャートである。電源がＯＮされると、ステップＳ１０１において、制御部１６は測定する模型眼の種類を検査者に選定させる。模型眼の種類の選定により、濁度ガラスＭｃの厚さｔ、屈折率ｎといった模型眼の特性値が決定される。たとえば、メモリ１６１に、模型眼Ｍの識別番号と、濁度ガラスＭｃの厚さｔ、屈折率ｎといった模型眼の特性値を対応付けたテーブルを用意し、ユーザが選択した模型眼Ｍの識別番号から対応する厚さｔ、屈折率ｎが取得されるようにする。もちろん、模型眼の特性値の取得はこのような形態に限られるものではなく、ユーザが特性値をキー入力するようにしてもよいし、模型眼に特性値が記載されたバーコード或いはＱＲコードを印刷しておき、これをリーダで読み取るようにしてもよい。
【００２２】
ステップＳ１０２において、制御部１６は、外眼照明光源１１ａ、１１ｂと可視光光源１０を点灯し、撮像素子４により撮影された画像と撮像素子１４により撮影された画像とをディスプレイ１６２に表示する。すなわち、外眼照明光源１１ａ、１１ｂを点灯して撮像素子４により得られる濁度ガラスＭｃの外形像と、可視光光源１０を点灯することによりスリット光を濁度ガラスＭｃに照射して得られる光断面像とがディスプレイ１６２の表示画面に表示される。また、このとき、制御部１６は、アライメントマークＡを、ディスプレイ１６２の表示画面の上述した位置に表示する。この結果、図３（ｂ）で説明したような画像がディスプレイ１６２に表示されるので、ユーザは測定部をＸＹＺ方向へ移動して、模型眼Ｍに対する測定部のアライメントを行う。アライメントを完了すると検査者は測定開始スイッチ１７を押す。ステップＳ１０３において、制御部１６は、検査者により測定開始スイッチ１７が押されたことを検出すると、角膜厚の測定をスタートし、濁度ガラスＭｃの光断面像である散乱像の幅ｔｓを得る。
【００２３】
ステップＳ１０４において、制御部１６は、測定された幅ｔｓと上記特性値とを用いて模型眼Ｍの角膜圧測定値に対する補正値を算出する。補正値の算出の詳細については後述する。次に、ステップＳ１０５において、制御部１６は、算出された補正値が許容範囲か否かを判断する。ここで、許容範囲とは、予め設定されている数値であり、補正値に対して所定の幅を持たせるための数値である。例えば、測定値（ｔｓ）が３００μｍの場合は、補正値（ｔｓ−ｔ）が±３０μｍ以内、測定値（ｔｓ）が３００μｍ以上では補正値（ｔｓ−ｔ）が±１０μｍ以内という制限を設定することができる。補正値が許容範囲以内の場合、処理はステップＳ１０６に進み、制御部１６は、ステップＳ１０４で算出した補正値を採用し、メモリ１６１に保存する。他方、補正値が許容範囲外の場合、処理はステップＳ１０７に進み、制御部１６は、測定装置に異常が存在すると判断する。ステップＳ１０８において、制御部１６は、上記判断結果をディスプレイ１６２に表示し、一連の補正が終了する。したがって、ステップＳ１０５で測定装置が異常と判断された場合は、その旨がディスプレイ１６２に表示されるので、検査者は直ちに装置の再調整等を行うことができる。
【００２４】
次に濁度ガラスＭｃの厚さｔが既知である模型眼Ｍを用意して、ステップＳ１０４において求められる補正値について説明する。まず、制御部１６は、濁度ガラスＭｃの厚み測定値ｔ’を、撮像素子１４上（画像上）での幅ｔｓと模型眼Ｍの屈折率ｎ、光軸角度θ、角膜厚測定光学系の結像倍率などから幾何学的な計算により求める。そして、得られた測定値ｔ’と模型眼Ｍの濁度ガラスＭｃの実際の厚さｔとの比（ｔ／ｔ’）を、補正値ａとしてメモリ１６１に保存する。さらに、模型眼Ｍについては、濁度ガラスＭｃの厚さｔと角膜厚ｔEcとの対応が予め調べられており、制御部１６は、それらの比（ｔEc／ｔ）を補正値ｂとして保存する。なお、模型眼Ｍが対応する角膜厚ｔEcの値も、模型眼Ｍの特性値の一つとする。
【００２５】
以上のようにして生成され、メモリ１６１に格納された補正値を利用して被検眼の角膜厚を測定する場合を説明する。補正値を利用した角膜厚の測定は、不図示の操作部において角膜厚測定装置の動作モードを角膜厚測定モードに設定することでなされる。角膜厚測定モードにおいては、顎受台に被検者の顎が載せられた状態で可視光光源１０を点灯することで、被検眼の角膜にスリット光が照射される。ユーザ（検査者）は、ディスプレイ１６２を観察しながらアライメントを行ない、角膜の外形と光断面像が表示画面の中央に位置するように測定部を移動する。アライメントを終え、ユーザが測定開始スイッチ１７を押すことで測定開始が指示されると、制御部１６は、撮像素子１４により撮像された散乱像の幅ｔｓを測定する。そして、制御部１６は、上記ステップＳ１０５でメモリ１６１に保存された補正値ａと補正値ｂを用いて角膜厚を算出、補正し、角膜厚を得る。
【００２６】
以上のように、第１実施形態によれば、図３（ａ）に示したような、簡易な構成の模型眼を提供し、これを用いてＸＹＺ方向の位置合わせや焦点合わせといったアライメントを考慮した補正値の算出が可能となる。
【００２７】
なお、上記第１実施形態では、１つの模型眼Ｍを用いて得られた補正値ａ，ｂを用いて角膜厚測定値を補正する構成を説明したが、これに限られるものではない。たとえば、それぞれが既知の異なる厚みｔを有する濁度ガラスＭｃを有する複数の模型眼Ｍを用いて、複数種類の厚みについて補正値ａ，ｂを取得しておき、測定値ｔｓ毎に上述の補正値ａ，ｂを保持するようにしてもよい。そして、角膜厚の測定時には、測定された厚み（ｔｓ）に応じた補正値ａ，ｂを選択して用いて、角膜厚を算出する。なお、補正値ａ，ｂの選択方法としては、例えば、散乱像の測定された幅に最も近いｔｓと関連付けられた補正値を選択することが挙げられる。或いは、幅ｔｓと補正値ａ，ｂの関係から、測定された幅に対応した補正値ａ，ｂを補間により取得するようにしてもよい。たとえば、濁度ガラスＭｃの厚みがｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４の４つの模型眼Ｍを用いて、それぞれから測定値ｔｓ１、ｔｓ２、ｔｓ３、ｔｓ４と、補正値「ａ１，ｂ１」、「ａ２，ｂ２」、「ａ３，ｂ３」、「ａ４，ｂ４」が得られたとする。そして、角膜厚の測定によりｔｓ２より大きくｔｓ３より小さい測定値ｔｓが得られたとする。この場合、測定値、ｔｓ２とｔｓ３の大きさの関係から、ａ２とａ３の間の補正値ａと、ｂ２とｂ３の間の補正値ｂが補間により算出され、幅ｔｓの補正値として使用される。このようにすれば、測定値に応じたより適切な補正値を利用することが可能になるため、更に角膜厚測定の精度が向上する。
【００２８】
［第２実施形態］
第１実施形態では、補正値生成モードにおいて、半透明体としての濁度ガラスＭｃが平面板である模型眼を用いて、角膜厚測定時と同様のアライメントを考慮した補正値の生成を実現した。第２実施形態では、角膜厚計測以外の眼科計測のためのアライメント機能（本実施形態で角膜反射像を用いたアライメント）を利用して補正値を生成する角膜厚測定装置について説明する。第２実施形態では、非接触眼圧計の機能が付加された角膜厚測定装置について説明する。
【００２９】
図５は第２実施形態による眼科装置における、測定部の光学系の構成図を示す図である。図５に示されるように、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに対向して、平行平面ガラス２０と対物レンズ２１の中心軸上にノズル２２が配置されている。そして、ノズル２２の後方には、空気室２３、観察窓２４、ダイクロイックミラー２５、プリズム絞り２６、結像レンズ２７、撮像素子２８が順次に配列されている。これらは被検眼Ｅに対する観察光学系の受光用光路及びアライメント検出用光路となっている。平行平面ガラス２０、対物レンズ２１は対物鏡筒２９によって支持され、その外側には被検眼Ｅを照明する外眼照明光源３０ａ、３０ｂが配置されている。
【００３０】
ダイクロイックミラー２５の反射方向には、リレーレンズ３１、ハーフミラー３２、近赤外波長を透過し、可視光波長を反射する特性をもつダイクロイックミラー５０、アパーチャ３３、受光素子３４が配置されている。なお、アパーチャ３３の位置は、所定変形時に後述する測定用光源３７の角膜反射像が共役になる位置に配置され、受光素子３４と共に角膜Ｅｃの視軸方向への変形を検出する変形検出受光光学系とされている。リレーレンズ３１は角膜Ｅｃが所定変形時にアパーチャ３３とほぼ同等の大きさの角膜反射像を結像するように設計されている。
【００３１】
ハーフミラー３２の入射方向には、ハーフミラー３５、投影レンズ３６、測定及び被検眼Ｅに対するアライメント兼用の近赤外ＬＥＤを具備した測定用光源３７が配置されている。また、ハーフミラー３５の入射方向には、被検者が固視するＬＥＤを具備した固視用光源３８が配置されている。ダイクロイックミラー５０の入射方向には、投影レンズ５１、スリット板５２、角膜厚を測定するための可視光光源５３が配置されている。可視光光源５３はスリット板５２を照明し、スリット板５２のスリット像は投影レンズ５１、リレーレンズ３１によってノズル２２内を通って角膜Ｅｃ上に結像する。
【００３２】
スリット板５２は第１実施形態のスリット板９と同様であり、図２（ａ）に示すように細長い、矩形絞りになっている。図５中の被検眼Ｅの斜下方向には可視光光源５３による角膜散乱光波長域の光を透過するフィルタ６０、結像レンズ６１、撮像素子６２が配置され、角膜厚測定光学系を構成している。角膜厚測定のためのアライメント操作においては、観察光学系の光軸と角膜厚測定光学系の光軸とが交差する位置を角膜Ｅｃの角膜頂点とを一致させる。また、スリット板５２、角膜Ｅｃ、撮像素子６２は共役の関係になっている。空気室２３内にはその一部を構成するシリンダ３９にピストン４０が嵌合され、このピストン４０はソレノイド４２によって駆動されるようになっている。なお、空気室２３内には、内圧をモニタするための圧力センサ４３が配置されている。また、制御部７０が設けられ装置全体を制御している。メモリ７０１は、制御部７０により実行されるプログラムや、後述の角膜厚測定のための補正値等を記憶する。また、制御部７０は、撮像素子２８や後述の撮像素子６２により得られた画像をディスプレイ１６２に表示する。
【００３３】
測定に際して、制御部７０は、まず固視用光源３８を点灯する。ユーザは、被検眼Ｅにこの固視用光源３８を固視させた状態で測定開始スイッチ７１を押す。測定開始スイッチ７１が押されると、制御部７０は測定用光源３７を点灯する。測定用光源３７からの光束は、投影レンズ３６によって平行光になり、ハーフミラー３２で反射し、リレーレンズ３１、ダイクロイックミラー２５によりノズル２２内に一旦結像され、被検眼Ｅの角膜Ｅｃを照射する。図６に示すようにアライメント時には、角膜Ｅｃによって結像した角膜輝点（角膜反射像）はプリズム絞り２６によって分割される。そして、分割された角膜輝点の像は、撮像素子２８により、外眼照明光源３０ａ、３０ｂによって照明された被検眼Ｅと、外眼照明光源３０ａ、３０ｂの輝点像３０ａ’、３０ｂ’とともに、指標像Ｔ１、Ｔ２として撮像される。撮像素子２８で撮像された指標像Ｔ１、Ｔ２を用いて精密な位置合わせを行うことができる。
【００３４】
図６に示された指標像Ｔ１及びＴ２の位置関係では、ノズル中心軸と角膜中心がずれており、ノズル中心軸方向の位置もずれている。制御部７０はアライメントに際して、２つの指標像の座標Ｔ１(x1,y1)、Ｔ２(x2,y2)と、それらの中心座標Ｔ(xt,yt)を算出する。ここで、指標像Ｔ１、Ｔ２を用いたアライメントについて図７を用いて説明する。尚、図７（ａ）〜（ｄ）では角膜中心をＸ座標軸とＹ座標軸の交点Ｃ(x0,y0)で示している。
【００３５】
ノズルの中心軸と角膜中心が上下方向にずれている場合、図７（ａ）のようにy1とy2は一致し、角膜中心Ｃ(x0,y0)に対してx0とxtは一致するが、ｙ方向のy0とytは一致しない。従って、図示しない駆動機構によって上下方向に角膜厚測定装置の測定部を動かして、y0とytが同じ座標になるように制御する。同様に左右方向にずれている場合には図７（ｂ）のようにy1，y2は一致するが、x0とxtが一致しなくなる。従って、左右方向に測定部を動かしてx0とxtが同じ座標になるように制御する。ノズル中心軸方向と角膜中心が作動距離方向にずれていると図７（ｃ）のように重心位置は角膜中心Ｃ(x0,y0)に一致しているが、x1とx2、y1とy2がともに一致しなくなる。そのため、ノズル中心軸方向に測定部を動かしてｙ座標（y1とy2）を一致させるように制御する。アライメントが完了すると図７（ｄ）のように二つの指標像が角膜中心から等間隔の位置でかつｘ軸上に並び、中心座標Ｔ(xt,yt)と角膜中心Ｃ(x0,y0)が一致する。
【００３６】
以上のようにして、位置合わせが完了すると、制御部７０は、可視光光源５３を点灯し、角膜Ｅｃにスリット光を照射する。角膜Ｅｃによって散乱された散乱光は撮像素子６２によって撮像され、角膜厚測定が行われる。撮像素子６２によって撮像された角膜散乱光Ｓを図２（ｂ）に示す。角膜厚測定が終了すると、眼圧測定が行われる。制御部７０によりソレノイド４２が駆動されると、空気室２３内の空気はソレノイド４２により押し上げられるピストン４０によって圧縮され、パルス状の空気がノズル２２から被検眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて噴出する。空気室２３の圧力センサ４３で検出された圧力信号と受光素子３４からの受光信号は制御部７０に出力され、制御部７０は受光信号のピーク値とその時の圧力信号から眼圧値を算出する。
【００３７】
以上のような構成の角膜厚測定装置の補正方法に使用が可能な、第２実施形態の模型眼を図８に示す。第２実施形態の模型眼は、既知の曲率半径の曲面の外表面と、既知の厚さを有し、一様な散乱強度を有する半透明体を有する。例えば、図８（ａ）に示すように、内部が一様に混濁している半透明体として、外表面が曲率半径ｒ０の曲面を有する濁度ガラスＲｃ０を具備する曲率タイプの模型眼Ｒ０が用いられる。また、更に、第２実施形態では、図８（ｂ）に示した、曲率半径ｒ１（ｒ１＜ｒ０）の外表面を有する濁度ガラスＲｃ１を有する曲率タイプの模型眼Ｒ１、図８（ｃ）に示した、曲率半径ｒ２（ｒ２＞ｒ０）の外表面を有する濁度ガラスＲｃ２を有する曲率タイプの模型眼Ｒ２が用いられる。本実施形態の濁度ガラスＲｃ０，Ｒｃ１，Ｒｃ２はそれぞれ半径ｒ０、ｒ１、ｒ２の球面の一部である。なお、濁度ガラスＲｃ１、濁度ガラスＲｃ２は、それぞれ濁度ガラスＲｃ０と同様に、内部が一様に混濁している半透明体である。また、基台の濁度ガラスと接する部分の曲率に関しては、特に、制限はない。第２実施形態では、これらのような模型眼Ｒ０、模型眼Ｒ１、模型眼Ｒ２について、指標像Ｔ１、指標像Ｔ２を用いたアライメントを行った状態で、角膜厚測定を実施して補正値を得る。
【００３８】
図９（ａ）〜（ｃ）は、図８（ａ）〜（ｃ）の模型眼を用いて上記アライメントを行った後に得られる散乱像（光断面像）を示している。補正値は、撮像素子１４上の散乱像（図９（ａ）〜（ｃ））の幅ｔｓ０、ｔｓ１、ｔｓ２と各々の模型眼の厚さの関係から求める。上述した３種類の模型眼で指標像Ｔ１とＴ２を用いたアライメントを行った場合に、模型眼Ｒ０では模型眼の散乱像Ｓ０とアライメントマークＡが合致しても（図９（ａ））、模型眼Ｒ１、Ｒ２では模型眼散乱像Ｓ１，Ｓ２の位置がずれる（図９（ｂ），（ｃ））。これは、各模型眼の濁度ガラスの曲率半径が異なるためである。すなわち、模型眼Ｒ１を用いた場合の散乱像Ｓ１の位置、模型眼Ｒ２を用いた場合の散乱像Ｓ２位置は、アライメントマークＡに対して各々Δ１、Δ２だけずれる。これらずれ量は、濁度ガラスの曲率半径に対応している。なお、第２実施形態の補正値生成モードでは、光断面像やアライメントマークＡを表示する必要はない。
【００３９】
そこで、第２実施形態の補正値生成モードでは、第１実施形態で説明した模型眼の濁度ガラスの厚さと散乱像の幅から得られる補正値ａ，ｂを、上記ずれ量（Δ１、Δ２）ごとに登録した補正テーブルをメモリ７０１に保持する。そして、角膜厚測定モードでは、角膜の光断面像の位置（アライメントマークＡからのずれ量）と幅に対応した補正値ａ，ｂが補正テーブルから読み出され、使用される。
【００４０】
なお、第２実施形態による補正値生成モードにおける補正値の生成手順は、図４のフローチャートに順ずる。ただし、ステップＳ１０２では、制御部７０は、角膜反射像としての指標像Ｔ１、Ｔ２をディスプレイ７０２に表示して、ユーザにアライメント操作を実行させる。また、ステップＳ１０３において、制御部７０は、光断面像の幅とその位置（アライメントマークＡからのずれ量）を測定する。ステップＳ１０４において、制御部７０は、第１実施形態で説明したように補正値ａ，ｂを算出する。そして、補正値が許容範囲であると判定されると、ステップＳ１０６において、制御部７０は、曲率半径（光断面像の位置）に対応付けて補正値ａ，ｂを登録する。なお、ステップＳ１０６では、ステップＳ１０４で算出した補正値ａ，ｂを曲率半径（光断面像の位置或いはずれ量）毎に登録した補正テーブルが、メモリ７０１に保存される。
【００４１】
そして、角膜厚測定モードでは、被検眼の角膜散乱像の位置（アライメントマークＡからの距離）と角膜散乱像の幅とに基づいて補正値ａ，ｂが決定され、角膜厚の算出に用いられる。なお、第1実施形態と同様に、測定値に対する補正値を、その補正値を挟む補正テーブルに登録された２つの厚み値の補正値ａ，ｂから補間により求めてもよい。また、測定されたずれ量に対する補正値を、その測定されたずれ量を挟む補正テーブルに登録された２つのずれ量の補正値ａ，ｂから補間により求めてもよい。
【００４２】
［第３実施形態］
以上、模型眼を用いて補正値を生成する処理を説明したが、角膜厚測定装置の点検のために模型眼を用いることも可能である。図１０は、模型眼を日常点検模型眼として使用した場合の測定手順を示すフローチャートである。電源をＯＮにした後に、ステップＳ２０１において、測定する模型眼の種類を選定する。ステップＳ２０２において、検査者は、模型眼をセットしてアライメントを行ない、測定スイッチを押す。アライメントは、第1実施形態、第２実施形態のいずれにしたがってもかまわない。測定スイッチの押下により測定がスタートする。ステップＳ２０３において、測定データが算出される。ステップＳ２０４において、測定値と許容値との比較を行う。ここで、許容値とは、予め設定されている数値であり、測定値に対して所定の幅を持たせるための数値である。例えば、測定値が３００μｍまでは補正値が±５０μｍ以内、３００μｍ以上では補正値が±３０μｍ以内という値を設定することができる。ステップＳ２０５において、測定値が許容値以内の場合、本測定装置は正常状態にあると判断する。ステップＳ２０６において、測定値が許容値以外の場合は、本測定装置は異常状態にあると判断する。ステップＳ２０７において、上記判断結果を表示する。そして、一連の測定が終了する。
【００４３】
以上説明したように、上記各実施形態によれば、厚さが既知の、内部が一様に混濁している半透明体を模型眼として使用し、アライメント操作を考慮した角膜厚測定のための補正値を容易に得ることができる。
【００４４】
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１０】
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【図３】
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【図９】
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