CN103565403B - 眼科设备和对准方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种眼科设备和对准方法,其中,即使对于植入有人工晶体(IOL)的眼,该眼科设备也能够执行正确的自动对准。该眼科设备包括:光学系统,其包括:光束投射单元,用于向被检眼投射光束;以及光接收单元,用于接收来自所述被检眼上的反射光束;检测单元,用于从所述光接收单元接收到的反射光束中检测多个亮点图像;以及计算单元,用于基于检测到的多个亮点图像来计算所述被检眼和所述光学系统之间的对准状态。该眼科设备还配备有选择单元,所述选择单元用于从所述多个亮点图像中选择所述计算单元进行的计算要使用的亮点图像。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测量被检眼的眼特性或获取该被检眼的图像的眼科设备、以及该眼科设备的对准方法。
背景技术
在用于测量被检眼的眼特性的传统眼科设备中,已知通过向被检眼的角膜投射光束并且利用光接收元件检测该光束的反射图像以确定眼和该设备的光学系统之间的对准状态来进行自动对准。
在日本专利3576656所公开的眼科设备中,公开了根据在由一对光偏转构件分离之后接收到的反射图像的位置关系来检测与眼和该设备的光学系统有关的三维位置信息的方法。
在日本专利4769365所公开的眼科设备中,为了使得能够在宽范围内进行高精度的自动对准,已知有从光轴方向和不同于光轴的方向利用光束照射被检眼的角膜、以基于这些光束的反射图像来进行自动对准的方法。
白内障患者接受外科手术以植入人工晶体(IOL)来代替晶状体。
然而,IOL的屈光率高于晶状体的屈光率,并且投射至角膜的光束被反射作为IOL反射光。因此,存在IOL反射重影被误检测为本来的对准反射图像并且自动对准无法正常完成的问题。
因此,在自动对准失败的情况下,检查者手动对准测量所用的设备,因而该测量花费时间。
发明内容
本发明提供如下一种眼科设备和眼科设备的对准方法,其中该眼科设备和对准方法能够解决上述问题,并且即使针对植入有IOL的被检眼,也能够通过正确地进行自动对准并缩短测量时间来减轻被检者的负担。
为了解决上述问题,根据本发明的一个实施例的一种眼科设备,包括:光学系统,其包括:光束投射单元,用于向被检眼投射光束;以及光接收单元,用于接收通过所述光束在所述被检眼上发生反射所获得的反射光束;检测单元,用于根据所述光接收单元接收到的反射光束检测多个亮点图像;选择单元,用于选择作为检测到的多个亮点图像中的一部分的亮点图像;以及计算单元,用于基于所述选择单元所选择的亮点图像来计算所述被检眼和所述光学系统之间的对准状态。
本发明还提供一种眼科设备的对准方法,包括:利用光学系统的光束投射单元来向被检眼投射光束;利用所述光学系统的光接收单元来接收通过所述光束在所述被检眼上发生反射所获得的反射光束;根据所述反射光束检测多个亮点图像;选择作为所述多个亮点图像中的一部分的亮点图像;以及基于所选择的亮点图像来计算所述被检眼和所述光学系统之间的对准状态。
本发明还提供一种程序,用于使计算机执行上述的眼科设备的对准方法的各步骤。
根据本发明,即使针对植入有IOL的被检眼,也可以正确地进行自动对准。此外,可以缩短测量时间,由此可以减轻检查者和被检者的负担。
通过以下参考附图对典型实施例的说明,本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的眼屈光力计的外观图。
图2是根据图1所示的实施例的测量部的光学系统的配置图。
图3是对准棱镜光阑的立体图。
图4是根据本发明的实施例的眼屈光力计的系统框图。
图5A、5B和5C是利用角膜亮点进行自动对准时的前眼部图像的说明图,其中图5A示出对准过远的状态下的前眼部图像,图5B示出对准适当的状态下的前眼部图像,并且图5C示出对准过近的状态下的前眼部图像。
图6是示出IOL植入眼中的角膜亮点的图。
图7是示出IOL植入眼中的角膜亮点的前眼部图像的图。
图8是示出根据本发明的实施例的对准方法的流程图。
图9是示出针对IOL植入眼的判断角膜亮点的方向的图。
图10A、10B和10C是利用眼外照明进行自动对准时的前眼部图像的说明图,其中图10A示出对准过远的状态下的前眼部图像,图10B示出对准适当的状态下的前眼部图像,并且图10C示出对准过近的状态下的前眼部图像。
图11是示出在对IOL植入眼进行眼外照明的情况下的前眼部图像的图。
图12是示出根据本发明的另一实施例的对准方法的流程图。
具体实施方式
以下基于例示实施例来详细说明本发明。
图1是作为根据本发明实施例的眼科设备的用于测量眼屈光力信息的眼屈光力计的示意结构图。
机架102相对于基座100在左右方向(与纸面垂直的方向,以下称为X轴方向)上能够移动。X轴方向上的驱动系统包括:X轴驱动马达103,其固定在基座100上;进给螺杆(未示出),其连接至马达输出轴;以及螺母(未示出),其沿着X轴方向在进给螺杆上能够移动并且固定至机架102。马达103转动以经由该进给螺杆和螺母使机架102在X轴方向上移动。
机架106相对于机架102在上下方向(纸面的上下方向,以下称为Y轴方向)上能够移动。Y轴方向上的驱动系统包括:Y轴驱动马达104,其固定在机架102上;进给螺杆105,其连接至马达输出轴;以及螺母114,其沿着Y轴方向在进给螺杆上能够移动并且固定至机架106。马达104转动以经由该进给螺杆和螺母使机架106在Y轴方向上移动。
机架107相对于机架106在前后方向(纸面的左右方向,以下称为Z轴方向)上能够移动。Z轴方向上的驱动系统包括:Z轴驱动马达108,其固定在机架107上;进给螺杆109,其连接至马达输出轴;以及螺母115,其沿着Z轴方向在进给螺杆上能够移动并且固定至机架106。
马达108转动以经由进给螺杆109和螺母使机架107在Z轴方向上移动。在机架107上,固定有用于进行测量的测量单元110(用作用于获取作为被检眼的特定信息的其中一种的眼屈折力的获取单元)。
在测量单元110的被检者侧上的端部上,设置有用于进行对准的光源(未示出)和用于测量角膜曲率的光源单元111。
另外,在基座100上,设置有作为用于使测量单元110相对于被检眼E对准的操作构件的操纵杆101,并且在测量时,使该操纵杆倾斜以进行位置的调整等。
在要测量眼屈光力的情况下,被检者将他/她的下颚放置在下颚托112上并且使他/她的前额压抵固定至基座100的面部托架(未示出)的前额托部分,因而可以使被检眼的位置固定。
另外,下颚托112能够由下颚托驱动系统113根据被检者的面部的大小来在Y轴方向上调整。
在测量单元110的检查者侧的端部上,设置有作为用于观察被检者E的显示构件的LCD监视器116,其中该LCD监视器116可以显示测量结果等。
眼屈光力测量单元
图2是主要示出配置在测量单元110的内部的光学系统的配置图。
在从用于将波长为880nm的光投射至被检眼的预定部位的眼屈光力测量光源201到被检眼E的光路01上,顺次配置有透镜202和与被检眼E的瞳孔Ep大致共轭的光阑203。在光路01上,进一步顺次配置有穿孔镜204、作为投射单元的透镜205和分色镜206,其中该分色镜206用于完全反射来自被检眼E侧的波长小于880nm的红外光和可见光,并且部分反射来自被检眼E侧的波长为880nm以上的光束。
在穿孔镜204的反射方向上的光路02上,顺次配置有与瞳孔Ep大致共轭并且具有环状狭缝的光阑207、光束分光棱镜208、透镜209和摄像元件210。
上述光学系统用于测量眼屈光力。从测量光源201发出的光束受到光阑203限制,并且在透镜205之前在透镜202上一次成像。然后,在透过透镜205和分色镜206之后,该光束被投射至被检眼E的瞳孔中心。
该投射光束在眼底上发生反射,并且眼底反射光经由瞳孔中心再次入射到透镜205。该入射光束透过透镜205,然后被穿孔镜204的外周反射。
该反射光束在与被检眼E的瞳孔Ep大致共轭的光阑207和光束分光棱镜208中发生光瞳分离,并且作为环形图像被投射至摄像元件210的光接收面。
在被检眼E是正视眼的情况下,所投射的该环形图像变为预定的圆形。在被检眼E是近视眼的情况下,与正视眼的情况相比,所投射的圆形变小。在被检眼E是远视眼的情况下,与正视眼的情况相比,所投射的圆形变大。
在被检眼E具有散光的情况下,所投射的环形图像变为椭圆形,其中在水平轴和该椭圆形之间形成的角度是散光轴角度。基于该椭圆形的系数来确定眼屈光力。
另一方面,在分色镜206的反射方向上,配置有固视目标投射光学系统、以及用于被检眼的前眼部观察和对准检测这两者的对准光接收光学系统。
在固视目标投射光学系统的光路03上,顺次配置有透镜211、分色镜212、透镜213、反射镜214、透镜215、固视目标216和固视目标光源217。
在进行固视目标驱动时,来自点亮的固视目标光源217的投射光束从后侧对固视目标216进行照明,并且经由透镜215、反射镜214、透镜213、分色镜212和透镜211被投射至被检眼E的眼底Er。
注意,透镜215可以由固视目标驱动马达224在光轴方向上移动,从而进行被检眼E的屈光度驱动以实现被检眼E的雾视状态(foggedstate)。
在分色镜212的反射方向的光路04上,顺次配置有利用对准棱镜光阑插入/移除螺线管(未示出)进行插入/移除的对准棱镜光阑223、透镜218和摄像元件220。
可以使对准棱镜光阑223插入和移除,以在对准棱镜光阑223在光路04上时进行对准,并且在对准棱镜光阑223从该光路退避时进行前眼部的观察或透视观察。
图3示出对准棱镜光阑223的形状。在盘状的光阑板中形成有三个开口223a、223b和223c,并且向位于两侧的开口223b和223c的分色镜212侧贴附各自仅使波长约为880nm的光束透过的对准棱镜301a和301b。
在被检眼E的前眼部的斜前方,配置有波长约为780nm的前眼部照明光源221a和221b。由前眼部照明光源221a和221b进行照明的被检眼E的前眼部图像经由分色镜206、透镜211、分色镜212和对准棱镜光阑的中央开口223a形成在摄像元件220的光接收传感器面上。
对准检测所用的光源还用作上述眼屈光力测量所用的测量光源201。在对准时,利用扩散板插入/移除螺线管(未示出)将半透明的扩散板222插入光路。
扩散板222被插入的位置基本上是上述测量光源201利用投射透镜202进行一次成像的位置,并且是透镜205的焦点位置。这样,测量光源201的图像形成在扩散板222上一次,并且该图像成为二次光源由此透镜205将粗的准直光束投射至被检眼E。
该准直光束由被检眼的角膜Ef反射以形成亮点图像。然后,该光束的一部分被分色镜206再次反射,透过透镜211,并且被分色镜212反射。此外,该光束透过对准棱镜光阑的开口223b和223c以及对准棱镜301a和301b,由透镜218会聚,并且在摄像元件220上成像。
对准棱镜光阑223的中央开口223a被配置为使前眼部照明光源221a和221b的波长为780nm以上的光束透过。因此,来自由前眼部照明光源221a和221b进行照明的前眼部的反射光束与来自角膜Ef的反射光束的路径相同地沿着观察光学系统前进,并且透过对准棱镜光阑223的开口223a以由成像透镜218在摄像元件220上成像。
此外,使透过了对准棱镜301a的光束向下折射,并且使透过了对准棱镜301b的光束向上折射。可以基于透过了光阑的光束的位置关系来进行被检眼E的对准。
系统控制部
图4是系统框图。控制整个系统的系统控制部401包括:程序存储部;数据存储部,用于存储对眼屈光力值进行校正所用的数据;输入和输出控制部,用于控制与各种装置的输入和输出;以及计算处理部,用于计算从各种装置获得的数据。
系统控制部401连接有操纵杆101,其中该操纵杆101用于使测量单元101相对于被检眼E对准并且开始测量。系统控制部401还连接有:针对操纵杆101向着前后左右的倾斜的X、Z轴倾斜角度输入402;针对操纵杆101的转动的Y轴编码器输入403;以及针对测量开始按钮的按下的测量开始开关404。另外,在基座100(参见图1)所配备的控制面板405上,配置有打印开关和下颚托上/下开关等,并且在进行开关输入的情况下,向该系统控制部通知信号。
将摄像元件220所拍摄到的被检眼E的前眼部图像存储在存储器408中。从存储器408所存储的图像中提取被检眼E的瞳孔图像和角膜反射图像以检测对准。此外,将摄像元件220所拍摄到的被检眼E的前眼部图像与文本和图形数据合成,并且将前眼部图像和测量值等显示在LCD监视器116上。
将摄像元件210所拍摄到的用于计算眼屈光力的环形图像存储在存储器408中。
利用来自系统控制部401的命令,经由螺线管驱动电路409来驱动和控制扩散板插入/移除螺线管410和对准棱镜光阑插入/移除螺线管411。此外,利用来自系统控制部401的命令,经由马达驱动电路413来驱动X轴马达103、Y轴马达104、Z轴马达108、下颚托马达113和固视目标驱动马达224。
利用来自系统控制部401的命令,经由光源驱动电路412来控制测量光源201、眼外照明光源221a和221b以及固视目标光源217以进行点亮或熄灭以及光量改变。
操作的说明
将说明包括上述组件的组件的操作。
如图5A~5C所示,在对准时,利用摄像元件220将通过在角膜Ec上发生反射所获得的角膜亮点拍摄作为标志Ta、Tb和Tc。换句话说,由对准棱镜光阑223的开口223a、223b和223c以及棱镜301a和301b分割后的光束在摄像元件220上形成标志Ta、Tb和Tc。另外,利用摄像元件220将由眼外照明光源221a和221b形成的亮点图像221a'和221b'连同眼外照明光源221a和221b所照明的被检眼的前眼部一起拍摄。
在成功检测到三个亮点Ta、Tb和Tc的情况下,系统控制部401控制马达驱动电路413以在上下方向和左右方向(X轴方向和Y轴方向)上驱动测量单元110,从而使中心的亮点Ta与中心方向一致。接着,系统控制部401在前后方向(Z轴方向)上进一步驱动测量单元110,由此使亮点Tb和Tc相对于亮点Ta排列在垂直方向上。如图5B所示,在角膜上的三个亮点Ta、Tb和Tc排列在垂直方向上的状态下,该对准完成。
不适当的对准状态在对准过远的情况下如图5A所示,并且在对准过近的情况下如图5C所示。
为了测量眼屈光力,系统控制部401使已插入自动对准所用的光路01的扩散板222从光路01退避。系统控制部401调整测量光源201的光量并且将测量光束投射至被检眼E的眼底Er。
来自眼底的反射光沿着光路02前进并且被摄像元件210所接收。所拍摄到的眼底图像由于被检眼的屈光力而由环形光阑207以环状投射。将该环形图像存储在存储器408中。
计算存储器408中所存储的环形图像的重心坐标,并且确定椭圆方程式。计算所确定的椭圆形的长轴、短轴和长轴的倾斜角度,由此计算被检眼E的所谓的预备测量中的眼屈光力值。该预备测量用来判断被检眼E是近视还是远视。
基于计算出的眼屈光力值,经由马达驱动电路413将固视目标驱动马达224驱动至与该屈光力值相对应的位置,并且使透镜215移动以按与被检眼E的屈光度相对应的屈光度向被检眼E呈现固视目标216。
之后,使透镜215向远方移动预定量以使固视目标216雾化,并且再次点亮测量光源以测量眼屈光力。这样,重复眼屈光力的测量、利用固视目标216的雾化和眼屈光力的测量,由此可以获得屈光力稳定的最终测量值。
第一实施例
图6示出IOL植入眼中的角膜亮点。投射光束的一部分在角膜Ec上发生反射,由此通过角膜反射形成虚像P。投射光束的没有在角膜上发生反射的其它部分在IOL601上发生反射从而形成实像P'。实像P'形成在比虚像P更接近角膜的位置处。
图7示出摄像元件220所拍摄到的IOL植入眼的前眼部的图像。如上所述将角膜亮点作为标志Ta、Tb和Tc形成在摄像元件220上,并且通过在IOL601上发生反射所形成的角膜亮点重影作为标志Ta'、Tb'和Tc'形成在摄像元件220上。
如图6所示,由于在IOL601上发生反射所形成的IOL反射重影在更接近角膜的位置处成像,因而标志Ta'、Tb'和Tc'与由角膜亮点形成的标志Ta、Tb和Tc相比向着左侧倾斜。在基于由IOL反射重影形成的标志Ta'、Tb'和Tc'来从对准状态远的位置进行自动对准的情况下,由IOL反射重影形成的标志Ta'、Tb'和Tc'在由角膜亮点形成的标志Ta、Tb和Tc之前排列在垂直方向上。因此,在相对于被检眼E的Z方向位置远的位置处自动对准完成。
通过判断标志是否由角膜亮点形成,不会误检测到由IOL反射重影形成的标志,因而可以正确地进行自动对准。
图8是对由角膜亮点形成的标志进行判断的自动对准的流程图。
在步骤S1中,检查者提示被检者将他/她的下颚放置在下颚托112上,并且利用下颚托驱动系统113进行调整以使得被检眼的Y轴方向上的位置处于预定高度。检查者操作操纵杆101直至将被检眼E的角膜反射图像显示在LCD监视器116上的位置,并且按下测量开始按钮。在按下了测量开始按钮的情况下,自动对准开始。
在自动对准中,首先,用作光束投射单元的测量光源201向被检眼投射光束。
在步骤S2中,通过该光束在被检眼上发生反射所获得的反射光束被摄像元件220所接收,并且拍摄到被检眼的前眼部的图像并将该图像存储在存储器408中。上述的测量光源201和摄像元件220以及相关联的各组件构成本实施例中的以上所述的光学系统。
在步骤S3中,从图9所示的存储在存储器408中的被检眼E的前眼部图像中检测由对准棱镜光阑223分割后的光束所形成的三个标志。检测到由角膜亮点形成的标志Ta、Tb和Tc以及由IOL反射重影形成的标志Ta'、Tb'和Tc'这两种标志作为由角膜亮点形成的标志的候选。上述基于来自被检眼的反射光束所进行的多个亮点图像的检测由本发明的系统控制部401中的用作检测单元的模块区域来执行。
在检测角膜亮点的方法中,对准棱镜光阑223分割后的标志Ta和Tc相对于标志Tb处于预定的高度和左右位置,因而可以通过限制检测范围来进行检测。将说明检测角膜亮点的方法的示例。首先,检测角膜亮点的中心亮点(Ta)。其次,检测上侧亮点(Tb)。上侧亮点相对于中心亮点处于预定的高度位置并且位于左右方向的预定范围内,因而可以对检测范围进行限制。再次,检测下侧亮点(Tc)。下侧亮点位于连结上侧亮点和中心亮点的直线上并且相对于上侧亮点处于预定的高度,因而可以对检测范围进行限制。
此外,在第一检测中,作为角膜亮点的中心亮点的候选,还检测Tb和Tc,但由于在第二检测和第三检测中没有检测到上侧亮点或下侧亮点,因此没有检测到Tb和Tc作为中心亮点。通过上述检测,正确地检测到所有这三个角膜亮点。
在步骤S4中,进行用于选择使用多个角膜亮点的标志中的哪个标志来进行对准的判断。如上所述,与由角膜亮点形成的标志Ta、Tb和Tc相比,由IOL反射重影形成的标志Ta'、Tb'和Tc'向着左侧倾斜,因而如下进行该判断。根据图9,由角膜亮点形成的标志Tb和Tc的X坐标之差为(Xb-Xc),并且由IOL反射重影形成的标志Tb'和Tc'的X坐标之差为(Xb'-Xc')。上侧标志和下侧标志的X坐标之差满足(Xb-Xc)>(Xb'-Xc'),因而可以将上侧标志和下侧标志的X坐标之差较大的标志判断为由角膜亮点形成的标志。
换句话说,在系统控制部401中的用作判断单元的模块区域中,在所检测到的在角膜上排列成不同直线的亮点图像中,将排列成斜率较大的直线的亮点图像判断为基于通过在角膜上发生反射所获得的反射光束的亮点图像。此外,在系统控制部401中,用作本发明中的选择单元的模块区域选择被判断为基于通过在角膜上发生反射所获得的反射光束的亮点图像的亮点图像作为计算对准状态所使用的亮点图像。注意,这里所述的斜率的大小是XY坐标系中的斜率的大小,并且在斜率为负且其绝对值小的情况下,将该斜率表示为小。换句话说,在确定构成两种直线的亮点图像的组的斜率之差时获得正值的情况下,将前项的直线定义为斜率较大的直线。
在步骤S5中,根据所选择的角膜亮点的标志Ta(Xa,Ya)的位置计算XY位置。还根据角膜亮点的标志Tb和Tc的X坐标之差(Xb-Xc)计算Z位置。针对所计算出的XYZ位置,计算XY方向上的相对于光轴(图像中心)的偏移量以及Z方向上的(Xb-Xc)相对于0的偏移量。上述操作由系统控制部401中的用作计算单元的模块区域来执行,其中该计算单元用于基于检测到的多个亮点图像来计算被检眼和光学系统之间的对准状态。
在步骤S6中,在步骤S5中所计算出的XYZ位置包括在对准完成容许范围内的情况下,判断为对准完成。在这些XYZ位置没有包括在对准完成容许范围内的情况下,该处理进入步骤S7。
在步骤S7中,将马达沿着XYZ方向驱动步骤S5中所计算出的XYZ方向上的偏移量。在驱动了马达之后,该处理返回至步骤S2,并且继续驱动马达,直到判断为对准完成位置。
如上所述,即使针对IOL植入眼也可以正确地判断由角膜亮点形成的标志,因而避免了针对由IOL反射重影形成的标志的误检测,由此自动对准正常完成。
注意,在本实施例中,将来自作为光束投射单元的测量光源201的光束从反射光束的光路或光轴的方向投射至被检眼。此外,光接收单元可被配置为不仅包括摄像元件220而且还包括作为偏转构件的对准棱镜光阑223,其中该偏转构件用于使来自角膜的反射光束分别向上方向和下方向偏转。
第二实施例
图10A~10C是在如下情况下摄像元件220所拍摄到的前眼部图像,其中代替由测量光源201形成的角膜亮点的标志,使用由眼外照明光源221a和221b形成的角膜反射亮点图像221a'和221b'来检测对准。
图10B示出在Z方向上适当地进行对准的情况,并且角膜反射亮点图像221a'和221b'之间的间隔d具有预定值。图10A示出在对准不适当地过远的情况下的前眼部图像,并且间隔d小于预定值。图10C示出在对准不适当地过近的情况下的前眼部图像,并且间隔d大于预定值。因此,可以基于间隔d的值来确定Z方向上的对准状态。还可以基于瞳孔中心1001的位置来确定XY方向上的对准状态。
间隔d还根据眼的曲率半径(因个体差异)而改变,因而不适合进行高精度的对准,但与通过使用角膜亮点的对准相比能够在较宽的范围内进行检测。为了进行对准以达到能够检测到角膜亮点的程度,进行使用由眼外照明光源形成的角膜反射亮点图像221a'和221b'以及瞳孔中心1001的自动对准。
具体地,在本实施例中,由眼外照明光源221a和221b用作光学系统中的光束投射单元,并且由摄像元件220用作光接收单元。与第一实施例的情况相同,上述基于来自被检眼的反射光束所进行的多个亮点图像的检测由本发明的系统控制部401中的用作检测单元的模块区域来执行。
图11示出摄像元件220所拍摄到的IOL植入眼的前眼部的图像。眼外照明光源221a和221b所发出的光束在摄像元件220上形成角膜反射亮点图像221a'和221b',并且由于眼外照明光源221a所发出的光束中的在角膜上没有发生反射的一部分,在IOL601上发生发射的眼外照明在摄像元件220上形成眼外照明IOL反射重影1101。注意,在本实施例中,将来自作为光束投射单元的眼外照明光源221a和221b的光束从不同于反射光束的光路或光轴的方向投射至被检眼。
如上所述,基于角膜反射亮点图像221a'和221b'之间的间隔d来进行Z方向上的对准。在检测到由在IOL601上发生反射的眼外照明重影形成的亮点图像1101的情况下,获得间隔d'。间隔d'小于间隔d,因而会将相对于适当对准位置过近的位置误判断为适当位置。
眼外照明在角膜Ec上发生反射,因而到达IOL601的光量小于角膜Ec的光量,其结果是对IOL601进行照明的光量减少。在对IOL601进行照明的光量减少的情况下,在IOL601上发生反射的眼外照明重影的大小小于在角膜上发生反射的眼外照明亮点图像的大小。
通过判断亮点图像是否是由眼外照明形成的角膜反射亮点图像,不会误检测到由IOL反射重影形成的亮点图像,因而可以正确地进行自动对准。
图12是对由眼外照明形成的角膜反射亮点图像进行判断的自动对准的流程图。
在步骤S1中,检查者提示被检者将他/她的下颚放置在下颚托112上,并且利用驱动系统113进行调整以使得被检眼在Y轴方向上处于预定高度。检查者操作操纵杆101直至将被检眼E的瞳孔显示在LCD监视器116上的位置,并且按下测量开始按钮。在按下了测量开始按钮的情况下,自动对准开始。
在步骤S2中,利用摄像元件220拍摄被检眼的前眼部的图像并且将该图像存储在存储器408中。
在步骤S3中,从图11所示的存储在存储器408中的被检眼E的前眼部图像中检测由眼外照明光源221a和221b形成的角膜反射亮点图像221a'和221b'。作为角膜反射亮点图像的候选,检测角膜反射亮点图像221a'和221b'和眼外照明IOL反射重影1101。还检测瞳孔中心。
在步骤S4中,进行角膜反射图像的判断。如上所述,已知IOL反射重影1101的大小上小于角膜反射亮点图像221a'和221b'的大小。计算角膜反射亮点图像的候选的面积,并且可以将面积较大的两个亮点图像判断为角膜反射亮点图像。
换句话说,在本实施例中,在系统控制部401中的用作判断单元的模块区域中,将检测到的多个亮点图像中的面积较大的亮点图像判断为基于通过在角膜上发生反射所获得的反射光束的亮点图像。另外,用作选择单元的模块区域选择这些亮点图像作为计算对准状态时要使用的亮点图像。
在步骤S5中,根据步骤S3中检测到的瞳孔中心的位置计算XY位置。还根据步骤S4中被判断为角膜反射亮点图像的两个亮点图像之间的间隔计算Z位置。针对所计算出的XYZ位置,计算XY方向上的相对于光轴(图像中心)的偏移量以及Z方向上的相对于预定间隔的偏移量。
在步骤S6中,在步骤S5中所计算出的XYZ位置包括在对准完成容许范围内的情况下,判断为对准完成。在这些XYZ位置没有包括在对准完成容许范围内的情况下,该处理进入步骤S7。
在步骤S7中,将马达在XYZ方向上驱动步骤S5中所计算出的XYZ方向上的偏移量。在驱动了马达之后,该处理返回至步骤S2,并且继续驱动马达直到判断为对准完成为止。
如上所述,即使针对IOL植入眼也可以正确地判断由眼外照明形成的角膜反射亮点图像,因而避免了IOL反射重影图像的误检测,由此自动对准正常完成。
此外,在上述说明中,假定发生一个IOL反射重影的情况,但在发生多个IOL反射重影的情况下也可以获得相同效果。
在这些实施例中,已经说明了眼屈光力计,但利用眼底照相机或OCT等也可以获得相同效果。
其它实施例
此外,本发明还可以通过执行以下处理来实现。具体地,将用于实现上述实施例的功能的软件(程序)经由网络或任意类型的存储介质供给至系统或设备,并且该系统或设备的计算机(CPU或MPU)读出并执行该程序。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明,但是应该理解,本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释,以包含所有这类修改、等同结构和功能。
Claims (10)
1.一种眼科设备,包括:
光学系统,其包括:光束投射单元,用于向被检眼投射光束;以及光接收单元,用于接收通过所述光束在所述被检眼上发生反射所获得的反射光束;以及
检测单元,用于根据所述光接收单元接收到的反射光束检测多个亮点图像,其中,基于人工晶体所反射的光束和所述被检眼的角膜所反射的光束生成亮点图像,
所述眼科设备的特征在于还包括:
选择单元,用于选择作为检测到的多个亮点图像中的一部分的亮点图像,其中,所述选择单元选择基于所述被检眼的角膜所反射的光束而生成的亮点图像;以及
计算单元,用于基于所述选择单元所选择的亮点图像来计算所述被检眼和所述光学系统之间的对准状态,其中,所述选择单元未选择的亮点图像不用于计算所述对准状态。
2.根据权利要求1所述的眼科设备,其中,还包括判断单元,所述判断单元用于判断所述多个亮点图像是否基于通过在所述被检眼的角膜上发生反射所获得的反射光束,
其中,所述选择单元选择所述判断单元判断为基于通过在所述角膜上发生反射所获得的反射光束的亮点图像作为计算要使用的亮点图像。
3.根据权利要求2所述的眼科设备,其中,所述光束投射单元从所述反射光束的光轴的方向向着所述角膜投射光束。
4.根据权利要求3所述的眼科设备,其中,所述光接收单元还包括偏转构件,所述偏转构件用于使来自所述角膜的反射光束分别向着上方向和下方向偏转。
5.根据权利要求4所述的眼科设备,其中,所述判断单元从检测到的所述角膜上的亮点图像中的排列成不同直线的亮点图像中,将排列成斜率较大的直线的亮点图像判断为基于通过在所述角膜上发生反射所获得的反射光束的亮点图像。
6.根据权利要求2所述的眼科设备,其中,所述光束投射单元从与所述反射光束的光轴不同的方向向着所述角膜投射光束。
7.根据权利要求6所述的眼科设备,其中,所述判断单元将检测到的所述角膜上的亮点图像中的面积较大的亮点图像判断为基于通过在所述角膜上发生反射所获得的反射光束的亮点图像。
8.一种眼科设备的对准方法,包括:
利用光学系统的光束投射单元来向被检眼投射光束;
利用所述光学系统的光接收单元来接收通过所述光束在所述被检眼上发生反射所获得的反射光束;以及
根据所述反射光束检测多个亮点图像,其中,基于人工晶体所反射的光束和所述被检眼的角膜所反射的光束生成亮点图像,
所述对准方法的特征在于还包括:
选择作为所述多个亮点图像中的一部分的亮点图像,其中,选择基于所述被检眼的角膜所反射的光束而生成的亮点图像;以及
基于所选择的亮点图像来计算所述被检眼和所述光学系统之间的对准状态,其中,未被选择的亮点图像不用于计算所述对准状态。
9.根据权利要求8所述的眼科设备的对准方法,其中,选择亮点图像的步骤包括:从排列成不同直线的亮点图像中将排列成斜率较大的直线的亮点图像判断为基于通过在所述被检眼的角膜上发生反射所获得的反射光束的亮点图像,并且选择所确定的亮点图像。
10.根据权利要求8所述的眼科设备的对准方法,其中,选择亮点图像的步骤包括:将检测到的多个亮点图像中的面积较大的亮点图像判断为基于通过在所述被检眼的角膜上发生反射所获得的反射光束的亮点图像。
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