CN105581770B - 眼科装置和眼科处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能良好测定受检眼角膜的眼科装置和眼科处理方法。眼科装置包括：平行投影光学系统，向受检眼投射平行光，在受检眼的角膜上形成平行指标图像；漫射指标投影光学系统，具有在角膜上形成第一漫射指标图像的第一漫射投影光学系统和以与第一漫射指标图像不同的图像高度形成第二漫射指标图像的第二漫射投影光学系统；摄像光学系统，拍摄平行指标图像、第一漫射指标图像和第二漫射指标图像；运算部，根据摄像光学系统拍摄的指标图像计算受检眼的角膜形状，运算部将基于平行指标图像和第一漫射指标图像中的至少一方的图像高度的第一角膜形状与基于第二漫射指标图像的图像高度的第二角膜形状进行比较，根据比较结果修正第二角膜形状的测定结果。

Description

眼科装置和眼科处理方法

技术领域

本发明涉及眼科装置和眼科处理方法。

背景技术

已公知有测定受检眼的角膜形状等的眼科装置。以往的眼科装置为了测定角膜形状，例如向受检眼照射聚焦光(平行光)和漫射光，通过计算平行指标与漫射指标的尺寸比等，实施聚焦方向的校准(参照日本专利公开公报特开平06-046999号)。

可是，在上述这种眼科装置中，当形成有聚焦方向的校准所使用的指标图像的角膜区域与形成有用于计算角膜形状的测定值的指标图像的角膜区域不同的情况下(例如眼球具有非球面性时)，有时不能准确计算角膜形状。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的。本发明的一个目的在于提供良好地测定受检眼的角膜的眼科装置和眼科处理方法。

为了解决上述问题，本发明的方式具备以下的(1)～(3)这样的结构。

(1)眼科装置，检测受检眼的角膜的形状，其特征在于，包括：平行投影光学系统，向所述受检眼投射平行光，在所述受检眼的角膜上形成平行指标图像；漫射指标投影光学系统，具有在所述角膜上形成第一漫射指标图像的第一漫射投影光学系统，和以与所述第一漫射指标图像不同的图像高度形成第二漫射指标图像的第二漫射投影光学系统；摄像光学系统，拍摄所述平行指标图像、所述第一漫射指标图像和所述第二漫射指标图像；运算部，根据由所述摄像光学系统拍摄的指标图像来计算所述受检眼的角膜曲率半径；以及校准检测装置，根据由所述摄像光学系统拍摄的所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像各自的图像高度，检测针对受检眼的动作距离方向的校准状态，所述运算部，在基于所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像各自的图像高度的所述校准状态适当的情况下，将基于所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像中的至少一方的图像高度得到的第一角膜曲率半径，与基于所述第二漫射指标图像的图像高度得到的第二角膜曲率半径进行比较，并根据针对所述第一角膜曲率半径的适当动作距离和针对所述第二角膜曲率半径的适当动作距离之差来修正所述第二角膜曲率半径的测定结果。

(2)眼科装置包括：平行投影光学系统，向受检眼投射平行光，在所述受检眼的角膜上形成平行指标图像；漫射指标投影光学系统，具有在所述角膜上形成第一漫射指标图像的第一漫射投影光学系统；摄像光学系统，拍摄所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像；测定部，包含所述平行投影光学系统、所述漫射指标投影光学系统和所述摄像光学系统，能相对于所述受检眼移动；位置检测部，根据由所述摄像光学系统拍摄的所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像的第一经线方向上的图像高度，来检测所述测定部相对于所述受检眼在聚焦方向上的位置；以及运算部，根据由所述摄像光学系统拍摄的指标图像来计算所述受检眼的角膜形状，所述运算部将与所述第一漫射指标图像的所述第一经线方向上的图像高度对应的所述第一经线方向上的所述受检眼的角膜形状，和与所述第一漫射指标图像在不同于所述第一经线方向的第二经线方向上的图像高度对应的所述第二经线方向上的所述受检眼的角膜形状进行比较，并根据比较结果来修正所述第二经线方向上的所述受检眼的角膜形状的测定结果。

(3)一种眼科处理方法，用于检测受检眼的角膜的形状的眼科装置，所述眼科处理方法的特征在于，包括：平行投影步骤，向所述受检眼投射平行光，在所述受检眼的角膜上形成平行指标图像；漫射指标投影步骤，具有在所述角膜上形成第一漫射指标图像的第一漫射投影步骤，和以与所述第一漫射指标图像不同的图像高度形成第二漫射指标图像的第二漫射投影步骤；摄像步骤，拍摄所述平行指标图像、所述第一漫射指标图像和所述第二漫射指标图像；运算步骤，根据在所述摄像步骤中拍摄的指标图像，计算所述受检眼的角膜曲率半径；校准检测步骤，根据由所述摄像步骤拍摄的所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像各自的图像高度，检测针对受检眼的动作距离方向的校准状态；以及修正步骤，在基于所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像各自的图像高度的所述校准状态适当的情况下，将基于所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像中的至少一方的图像高度得到的第一角膜曲率半径，与基于所述第二漫射指标图像的图像高度得到的第二角膜曲率半径进行比较，并根据针对所述第一角膜曲率半径的适当动作距离和针对所述第二角膜曲率半径的适当动作距离之差来修正所述第二角膜形状的测定结果。

附图说明

图1是本发明的眼科装置的外观图。

图2是光学系统和控制部的简要结构图。

图3是表示显示部上显示的眼前部图像的一例的图。

图4是用于说明控制动作的流程图。

图5是表示角膜曲率半径和动作距离之间的关系的坐标图。

图6的(a)、(b)是表示测定散光眼时的环形指标的形状的图。

图7是表示动作距离和角膜曲率半径之间的关系的坐标图。

图8的(a)、(b)是通过将角膜曲率半径的修正量由sin函数近似而得到的坐标图。

图9是表示受检眼上投影的指标的变形例的图。

附图标记说明

100 眼科装置

1 基台

2 脸支承单元

3 移动台

4 测定部

6 XYZ驱动部

8 开关部

20 图案投影光学系统

30 眼前部摄像光学系统

40 固定视标投影光学系统

50 聚焦指标投影光学系统

60 第二测定光学系统

70 控制部

71 显示部

75 存储器

具体实施方式

以下，根据图1～8说明本发明实施方式的眼科装置的概要。本实施方式的眼科装置(例如眼科装置100)例如测定受检眼的角膜曲率等角膜形状。眼科装置主要包括：平行投影光学系统(例如聚焦指标投影光学系统50)、漫射指标投影光学系统(例如图案投影光学系统20)、摄像光学系统(例如眼前部摄像光学系统30)和运算部(例如控制部70)。

平行投影光学系统例如向受检眼投射平行光，在角膜上形成平行指标图像(例如聚焦指标M1、M2)。平行投影光学系统例如可以形成相对于与摄像光学系统的光轴垂直相交的经线呈彼此线对称的两个平行指标图像。

漫射指标投影光学系统例如具备第一漫射投影光学系统(例如光源21)和第二漫射投影光学系统(例如光源22)。

第一漫射投影光学系统在角膜上形成第一漫射指标图像(例如环形指标图像G1)。例如第一漫射投影光学系统可以配置在如下位置：第一漫射投影光学系统相对于摄像光学系统的光轴的高度，与平行投影光学系统相对于摄像光学系统的光轴的高度相同。另外，第一漫射投影光学系统例如可以在角膜上的第一圆周区域形成第一漫射指标图像。

第二漫射投影光学系统例如形成具有与第一漫射指标图像不同的图像高度的第二漫射指标图像。第二漫射投影光学系统可以具备用于投射作为第二漫射指标图像的环形指标图像(例如环形指标图像G2)的环形光源(或者环形指标)。或者，第二漫射投影光学系统可以具备用于投影作为第二漫射指标图像的环形排列的多个点图像的断续性环形光源(或者环形指标)。第二漫射投影光学系统例如可以在与第一圆周区域不同的第二圆周区域形成第二漫射指标图像。另外，漫射指标投影光学系统也可以是投射多个环形指标图像的プラチド(普拉西多、placido)指标投影光学系统。

摄像光学系统例如拍摄平行指标图像、第一漫射指标图像和第二漫射指标图像。

运算部根据由摄像光学系统拍摄的指标图像来计算受检眼的角膜形状。而且，运算部将基于平行指标图像和第一漫射指标图像中的至少一方的图像高度得到的第一角膜形状，与基于第二漫射指标图像的图像高度得到的第二角膜形状进行比较。另外，被比较的角膜形状可以是角膜曲率，还可以是从角膜曲率半径得到的角膜屈光力。运算部根据比较结果，修正第二角膜形状的测定结果。由此，即使在形成有Z方向(聚焦方向)的校准所采用的指标图像的角膜上的区域(例如第一圆周区域A1)，和与该区域不同的形成有漫射指标图像的角膜上的区域(例如第二圆周区域A2)处于非球面的关系时，眼科装置也能够适当修正测定结果的偏差。

另外，运算部可以对用于取得第一角膜形状的角膜区域(例如第一圆周区域A1)和用于取得第二角膜形状的角膜区域(例如第二圆周区域A2)之间的非球面性进行检测。此时，运算部可以根据检出的非球面性的程度，来修正第二角膜形状的测定结果。在此，非球面性例如可以是角膜形状(例如角膜曲率值、角膜屈光力值、与角膜的曲率半径对应的适当的动作距离)的偏差。另外，运算部可以如下设定：非球面性越大，对修正前的测定值的修正量越大。

另外，本装置可以包括测定部和位置检测部(例如控制部70)，所述测定部包含所述平行投影光学系统、所述漫射指标投影光学系统和所述摄像光学系统，能相对于所述受检眼移动。位置检测部根据由摄像光学系统拍摄的平行指标图像和第一漫射指标图像各自的图像高度，来检测聚焦方向(动作距离方向)上的测定部相对于受检眼的位置。例如位置检测部可以通过比较各图像高度，来检测测定部相对于受检眼的位置。更具体而言，位置检测部可以从各图像高度的比率检测出测定部的位置。或者，位置检测部可以从各图像高度的偏差检测出测定部的位置。

另外，运算部可以比较与第二漫射指标图像的第一经线方向上的图像高度对应的第一经线方向上的受检眼的角膜形状，以及与第二漫射指标图像的第二经线方向上的图像高度对应的第二经线方向上的受检眼的角膜形状。而且，运算部可以根据比较结果，修正所述第二经线方向上的受检眼的角膜形状的测定结果。由此，例如在受检眼为散光眼且角膜形状根据经线方向而不同的情况下，可以抑制角膜形状的测定值产生的误差。另外，运算部可以根据比较结果，修正第一经线方向和第二经线方向中的至少任意一方的角膜形状的测定结果。

(实施例)

以下，根据附图说明本发明的实施例。本实施例的眼科装置例如测定受检者的眼屈光力和角膜形状等。

图1是本实施例的眼科装置100的外观结构图。眼科装置100主要包括基台1、脸支承单元2、移动台3和测定部4。脸支承单元2例如安装于基台1。移动台3例如能移动地设置在基台1上。

测定部4例如能移动地设置于移动台3，并收纳后述的光学系统。测定部4利用设置于移动台3的XYZ驱动部6，相对于受检眼E向左右方向(X方向)、上下方向(Y方向)和前后方向(Z方向)移动。XYZ驱动部6包含在X、Y、Z方向上分别设置的滑动机构和电机等。

移动台3利用操纵杆5的操作，在基台1上沿X方向和Z方向移动。通过对旋转把手5a进行旋转操作，移动台3利用XYZ驱动部6的Y驱动沿Y方向移动。在移动台3上设有显示部71和开关部8。显示部71显示受检眼E的观察图像和测定结果等各种信息。开关部8配置有用于进行各种设定的开关。

图2是表示眼科装置100的光学系统的简要结构图。本光学系统大致包括图案投影光学系统20、照明光学系统80、聚焦指标投影光学系统50、眼前部摄像光学系统30、固定视标投影光学系统40和第二测定光学系统60。图案投影光学系统20例如将用于测定角膜形状的指标投影到受检眼E的角膜Ec。照明光学系统80例如利用可见光照射受检眼E的眼前部。眼前部摄像光学系统30例如拍摄眼前部正面图像。第二测定光学系统60例如具有用于测定第二眼特性的第二光源。第二测定光学系统60向受检眼投射第二测定光，并接收其反射光。

图案投影光学系统20例如向角膜Ec(受检眼E)投射大小不同的两个环形图案指标。图案投影光学系统20例如具备光源21和光源22。光源21例如是将测定光轴L1配置在中心的环形光源。光源21通过向角膜Ec照射漫射光(有限光)，在受检眼E的角膜Ec的第一圆周区域(第一角膜区域)A1(参照图3)上投射环形指标图像G1。光源22例如是以测定光轴L1为中心且配置在光源21内侧的环形光源。光源22通过对角膜Ec照射漫射光，以和环形指标图像G1不同的图像高度，在受检眼E的角膜Ec的第二圆周区域(第二角膜区域)A2上投射环形指标图像G2。环形指标图像G1例如用作测定第一圆周区域A1的角膜形状(例如角膜曲率半径、角膜屈光力、与角膜的曲率半径对应的适当的动作距离)的マイヤーリング(mire环、mire ring)(参照图3)。环形指标图像G2例如用作测定第二圆周区域A2的角膜形状的mire环。

如下所述，环形指标图像G1用于测定部4的Z方向的校准(Z方向的位置对准)。另外，例如使用发出红外光或可见光的LED作为光源21和光源22。此外，光源21和光源22可以是断续性环形光源。即，光源21和光源22可以包含配置在以光轴L1为中心的同一圆周上的三个以上的点光源。此时，光源21和光源22例如向受检眼E的角膜Ec投射环形排列的多个点图像。图案投影光学系统20可以是投射多个环形指标的普拉西多指标投影光学系统。

光源21可以配置在如下位置：光源21相对于眼前部摄像光学系统30的光轴的高度，与聚焦指标投影光学系统50相对于眼前部摄像光学系统30的光轴的高度相同。

照明光学系统80具有光源81。照明光学系统80例如配置在光源21和光源22的外侧。照明光学系统80向受检眼E照射照明光。

聚焦指标投影光学系统50例如是投射聚焦指标(浦金野图像)的光学系统，所述聚焦指标用于测定部4的前后方向(Z方向)的校准(或者位置检测)。聚焦指标投影光学系统50例如配置在光源21的同一圆周上(第一圆周区域A1)。

聚焦指标投影光学系统50例如具有发出红外光的投影光源51、52(例如λ＝940nm)和准直透镜53、54。聚焦指标投影光学系统50通过照射平行光(无限光)，向角膜Ec投射无限远的聚焦指标。在本实施例中，聚焦指标投影光学系统50针对受检眼E的角膜Ec投射两点的聚焦指标。如图3所示，聚焦指标投影光学系统50在受检眼E的角膜Ec上投射聚焦指标M1、M2。

利用由平行光形成的聚焦指标M1、M2和由漫射光形成的环形指标图像G1的组合，进行测定部4的Z方向的校准(或者位置检测)。由此，进行测定部4相对于受检眼E的位置对准(例如自动校准、测定部4的位置检测、手动校准等)。另外，聚焦指标投影光学系统50的光源51、52可以兼用于眼前部照明。此时，作为眼前部照明的光源51、52从倾斜方向用红外光照射眼前部。

眼前部摄像光学系统30包括分光器33、物镜47、分色镜62、滤光器34、摄像透镜37和二维摄像元件35。眼前部摄像光学系统30用于拍摄受检眼E的眼前部正面图像。

在此，由前述的图案投影光学系统20、照明光学系统80和聚焦指标投影光学系统50形成的眼前部反射光，经由分光器33、物镜47、分色镜62、滤光器34和摄像透镜37，在二维摄像元件35中成像。

即，眼前部摄像光学系统30对眼前部图像进行拍摄，通过将来自光源21和光源22的光由受检眼E的眼前部反射而得到所述眼前部图像。由此，眼前部摄像光学系统30可以拍摄包含角膜Ec上形成的环形指标图像(角膜反射图像)G1、G2在内的眼前部图像。

分色镜(分光器)62用作使固定视标投影光学系统40的光路和眼前部摄像光学系统30的光路分路的光路分路构件(具体后述)。滤光器34一方面用于使来自光源51和光源52的红外光和来自光源81的照明光透过，另一方面用于截止其他的光。

固定视标投影光学系统40是用于使受检者(受检眼E)注视固定视标的注视光学系统。固定视标投影光学系统40包括可见光源41、具有固定视标的固定视标板42、投光透镜43、分光器33和物镜47。通过使可见光源41亮灯，向受检眼E呈现具有固定视标板42的固定视标。

第二测定光学系统60包括第二测定光学单元61和分光器33(例如半反射镜、分色镜)。第二测定光学单元61向受检眼E投射第二测定光，并接收其反射光。

另外，第二测定光学系统60例如可以是通过接收测定光和参照光的干涉光来测定眼轴长度的眼轴长度测定光学系统(测定光源的波长例如为λ＝830nm)。或者，第二测定光学系统60例如还可以是通过接收向受检眼E的眼底投影的反射光来测定眼屈光力的眼屈光力测定光学系统(测定光源的波长例如为λ＝870nm)。

接着，说明控制系统。控制部70进行装置整体的控制和测定结果的计算。控制部70与光源51、光源21、光源22、光源81、摄像元件35、第二测定光学单元61、固定视标投影光学系统40、显示部71和存储器75等连接。在此，控制部70对从摄像元件35输出的摄像信号进行图像处理，并把得到的图像显示于显示部71。而且，控制部70根据从摄像元件35输出的摄像信号，检测测定部4相对于受检眼E的校准状态(测定部4的位置)。

(控制动作)

根据图4的流程图说明具备以上结构的眼科装置100的角膜形状测定动作。检查人员利用脸支承单元2支承受检者的脸。而后，检查人员指示受检者观看由固定视标投影光学系统40投影的固定视标。

受检者准备好之后，控制部70开始自动校准(步骤1)。进行测定部4的校准时，控制部70例如使光源51、52和光源21、22亮灯。即，控制部70执行如下步骤：平行投影步骤，向受检眼E投射平行光，在角膜Ec上形成聚焦指标M1、M2；以及漫射指标投影步骤，包括在角膜Ec上形成环形指标图像G1的第一漫射投影步骤，和以与环形指标图像G1不同的图像高度形成环形指标图像G2的第二漫射投影步骤。

眼前部摄像光学系统30拍摄受检眼E的眼前部。即，眼前部摄像光学系统30(控制部70)实施摄像步骤。眼前部图像包含形成在受检眼E的眼前部的聚焦指标M1、M2、环形指标图像G1和环形指标图像G2。控制部70例如根据来自眼前部摄像光学系统30的摄像信号，检测测定部4相对于受检眼E的位置。

例如控制部70通过对眼前部图像进行图像处理，抽出环形指标图像G1(或环形指标图像G2)并计算其中心位置。由此，控制部70检测XY方向上的测定部4的位置。控制部70按照检测结果控制XYZ驱动部6的驱动。而且，控制部70例如可以从眼前部图像抽出聚焦指标M1、M2和环形指标图像G1。控制部70可以根据抽出的聚焦指标M1、M2和环形指标图像G1，检测Z方向上的测定部4的位置。控制部70可以根据检测结果控制XYZ驱动部6。

如图3所示，例如控制部70以将聚焦指标M1、M2和环形指标图像G1形成在相同圆周上的方式，对准测定部4在Z方向上的位置。即，控制部70对准测定部4在Z方向上的位置，以便相对于受检眼E具有规定的动作距离(适当的动作距离)。此时，例如控制部70比较左右的聚焦指标M1、M2之间的距离a和环形指标图像G1的宽度b。控制部70可以在距离a和宽度b的比率成为规定的比率时，判断聚焦方向上的测定部4的位置对准已结束(即，测定部4配置成相对于受检眼E具有适当的动作距离)。

控制部70如上所述判断校准已结束时，输出触发信号，利用摄像元件35拍摄眼前部图像。而后，控制部70根据从摄像元件35输出的摄像信号，取得包括聚焦指标M1、M2和环形指标图像G1、G2的眼前部图像作为静止图像。控制部70将所述眼前部图像存储于存储器75。

而后，控制部70根据存储器75中存储的眼前部图像中的环形指标图像G1、G2的图像高度等，计算第一圆周区域A1和第二圆周区域A2中的受检眼E的角膜形状(步骤2：运算步骤)。角膜形状例如包括强主经线方向和弱主经线方向上的角膜曲率和角膜的散光轴角度。控制部70将计算结果(测定结果)存储于存储器75。另外，受检眼E为角膜散光眼时，环形指标图像G1、G2呈椭圆形状。因此，控制部70可以通过检测该环形指标图像G1、G2的长轴方向和短轴方向，求出散光轴角度。

如上所述，以使距离a和宽度b的比率成为恒定(成为规定的比率)的方式来调整测定部4在聚焦方向的位置时，角膜Ec的曲率半径R和用于测定该角膜Ec的适当的动作距离WD例如成为图5所示的线性关系。例如对于具有7.8mm的曲率半径R的球面形状的受检眼E，以及具有10mm的曲率半径R的球面形状的受检眼E，适当的动作距离相差1mm左右。因此，控制部70根据以与曲率半径R对应的适当的动作距离拍摄的环形指标图像G1、G2的图像高度，求出曲率半径R。

测定具有恒定的曲率半径R的球面形状的角膜Ec时，无论针对角膜Ec的哪个区域，适当的动作距离都恒定。因此，与第一圆周区域A1对应的适当的动作距离和与第二圆周区域A2对应的适当的动作距离一致。可是，测定具有非恒定的曲率半径的非球面形状的角膜Ec时，与第一圆周区域A1对应的适当的动作距离和与第二圆周区域A2对应的适当的动作距离不同。

例如测定具有7.7mm的曲率半径R的球面的受检眼E时，控制部70以使距离a和宽度b的比率成为规定的比率的方式，使测定部4向前后方向(Z方向)移动。由此，控制部70实施测定部4的Z方向的校准，将测定部4在Z方向的位置设定为使测定部4具有适当的动作距离。而后，控制部70通过测定左右的聚焦指标M1、M2之间的距离a，计算出第一圆周区域A1的角膜曲率半径R1为7.7mm。

另一方面，受检眼E有时具有非球面形状。例如第一圆周区域(例如Φ3.3mm)A1中的曲率半径R1为7.7mm，第二圆周区域(例如Φ2.4mm)A2中的曲率半径R2为8.0mm。此时，如上所述，根据第一圆周区域A1中的左右聚焦指标M1、M2之间的距离a与环形指标图像G1的宽度b的比率，来决定Z方向上的测定部4的位置。由此，测定部4具有与第一圆周区域A1对应的适当的动作距离。此时，关于第二圆周区域A2，也采用与第一圆周区域A1的曲率半径R1(例如7.7mm)对应的适当的动作距离，来设定测定部4的位置。因此，对于第二圆周区域A2，测定部4的动作距离偏离原来的动作距离(与第二圆周区域A2对应的适当的动作距离)。

具体而言，关于第二圆周区域A2，以比原来的适当的动作距离大0.15mm左右的动作距离进行测定(摄像)。其结果，上述的示例中不进行修正时的曲率半径R2的测定值成为7.98mm，与真实值8.0产生0.02mm的误差。因此，本实施例中在测定了第一圆周区域A1的角膜Ec的曲率半径R1和第二圆周区域A2的角膜Ec的曲率半径R2之后，修正曲率半径R2，求出更接近真实值的曲率半径R2的值。

控制部70如上所述，根据环形指标图像G1、G2求出第一圆周区域A1中的受检眼E的曲率半径R1，以及第二圆周区域A2中的受检眼E的曲率半径R2。而后，控制部70修正第二圆周区域A2中的曲率半径R2(第二测定值)(步骤3)。

为了修正第二圆周区域A2中的曲率半径R2的测定值，控制部70利用曲率半径R和适当的动作距离WD之间存在线性关系(参照图5)，求出与曲率半径R1对应的适当的动作距离WD和与曲率半径R2对应的适当的动作距离WD之差。

控制部70对应于第一圆周区域A1(例如R7.7mm)，对准Z方向上的测定部4的位置。因此，第一圆周区域A1中的曲率半径R1的测定值能视为真实值。控制部70从第一圆周区域A1中的曲率半径R1的测定值，以及第二圆周区域A2中的曲率半径R2的测定值(例如7.98mm)，导出第二圆周区域A2中的曲率半径R2的真实值R_(in)t。例如，利用曲率半径R和适当的动作距离WD之间存在线性关系(参照图5)而得到下述算式(1)。控制部70例如可以采用所述算式(1)来修正第二圆周区域A2的测定值。

在此，R_(out)为第一圆周区域A1中的曲率半径R1的测定值(＝真实值)。R_(in)m为第二圆周区域A2中的曲率半径R2的测定值。C是针对各曲率半径R标示的、曲率半径的偏差ΔR的变化量相对于Z方向上的测定部4的实际的动作距离和适当的动作距离的偏差ΔZ的斜率。K是曲率半径R与适当的动作距离WD之间的关系中的斜率。

控制部70可以采用算式(1)，求出第二圆周区域A2中的曲率半径R2的真实值R_(in)t。控制部70将如上所述修正的曲率半径R2的测定值(真实值R_(in)t)向显示部71等输出，并结束角膜形状的测定。

另外，由控制部70向显示部71输出的测定值可以是曲率半径R1和曲率半径R2中的任意一方，也可以是双方。当然，向显示部71输出的测定值可以是修正前的测定值，还可以是修正后的测定值。

如上所述，控制部70采用曲率半径R1进行曲率半径R2的修正。即，控制部70比较基于环形指标图像G1的图像高度得到的曲率半径R1(第一角膜形状)和基于环形指标图像G2的图像高度得到的曲率半径R2(第二角膜形状)，并根据比较结果来修正曲率半径R2的测定结果(修正步骤)。

由此，控制部70对由于实际的动作距离和适当的动作距离的偏差产生的第二圆周区域A2中的曲率半径R2的测定值与真实值的偏差进行修正，可以使曲率半径R2的测定值接近真实值。因此，在因受检眼E的角膜Ec具有非球面性，而使与第二圆周区域A2对应的适当的动作距离偏离与第一圆周区域A1对应的适当的动作距离的情况下，也可以抑制第二圆周区域A2的曲率半径R2的误差。

另外，控制部70不论受检眼E为球面时还是非球面时，都可以如上所述修正曲率半径R2。或者，控制部70判断受检眼E为球面还是非球面，当受检眼E为非球面时，可以采用算式(1)修正曲率半径R2。例如控制部70可以检测第一圆周区域A1和第二圆周区域A2之间的非球面性，并根据检测出的非球面性，例如采用算式(1)修正曲率半径R2。

另外，在以上的说明中，控制部70以使距离a和宽度b的比率成为恒定的方式，来实施测定部4的校准。取而代之，控制部70也可以通过使所述比率收束到规定范围的方式，来实施测定部4的校准。此时，当实际的动作距离偏离与第一圆周区域A1对应的适当的动作距离时，控制部70可以通过考虑所述偏移，对由算式(1)修正的第二圆周区域A2的曲率半径R2进一步进行修正。

另外，本实施例中控制部70例如以左右的聚焦指标M1、M2之间的距离a和环形指标图像G1的宽度b的比率成为恒定的方式，进行测定部4的校准。因此，以使测定部4具有与环形指标图像G1的宽度b的位置(散光轴0°的位置)的曲率半径对应的适当的动作距离的方式，进行测定部4的校准。受检眼E没有散光时，第一圆周区域A1所含的角膜Ec的曲率半径R1恒定。因此，控制部70能在圆周方向的各位置上以适当的动作距离实施测定。

另一方面，当受检眼E存在散光时，在第一圆周区域A1上的散光轴0°的位置及其他的圆周方向的各位置上，曲率半径R1不同。因此，控制部70在动作距离偏离适当的动作距离的状态下，测定第一圆周区域A1的各位置的形状。例如在测定存在散光的受检眼E(散光眼)时，形成在受检眼E上的环形指标图像G1(和环形指标图像G2)成为椭圆。根据散光轴的不同，环形指标图像G1和环形指标图像G2成为图6的(a)、(b)这样的配置(形状)。

此时，与长轴方向的曲率半径Ra对应的适当的动作距离和与短轴方向的曲率半径Rb对应的适当的动作距离彼此不同。因此，会以与原来的适当的动作距离不同的动作距离进行测定，有时不能准确测定曲率半径Ra、Rb。

例如考虑散光轴为0°的情况和90°的情况。在散光轴为0°的情况下(参照图6的(a))，以使距离a和宽度b成为恒定比率的方式进行聚焦校准时，测定部4被配置为具有与曲率半径Ra对应的适当的动作距离。与曲率半径Rb对应的适当的动作距离大于与曲率半径Ra对应的适当的动作距离。因此，在比原来的适当的动作距离更近的位置上测定曲率半径Rb。其结果，曲率半径Rb的测定值比真实值更大。

另一方面，在散光轴为90°的情况下(参照图6的(b))，以使距离a和宽度b成为恒定比率的方式进行聚焦校准时，测定部4被配置为具有与曲率半径Rb对应的适当的动作距离。与曲率半径Ra对应的适当的动作距离小于与曲率半径Rb对应的适当的动作距离。因此，在比原来的适当的动作距离更远的位置上测定曲率半径Ra。其结果，曲率半径Ra的测定值变小。

因此，散光度数CYL(＝Ra/Rb)的测定值不论在散光轴为0°还是90°的情况下，都小于原来的值。此外，对于散光轴为45°的部位的适当的动作距离，与对应于曲率半径Ra的适当的动作距离以及对应于曲率半径Rb的适当的动作距离中的任意一方都不相符。因此，由于曲率半径Ra和曲率半径Rb双方的测定值偏移，所以散光度数CYL的测定值比原来的值更小。

因此，本实施例的控制部70在测定散光眼时，由下述的方法修正曲率半径的测定值。

为了修正散光眼的曲率半径的测定值，首先控制部70根据曲率半径R与适当的动作距离WD之间的关系(参照图5)，求出与曲率半径Ra对应的适当的动作距离WD和与曲率半径Rb对应的适当的动作距离WD之差。

接着，控制部70根据与曲率半径Ra对应的适当的动作距离WD和与曲率半径Rb对应的适当的动作距离WD之差，计算测定值的偏差(即修正量ΔRa、ΔRb)的最大量(ΔRamax、ΔRbmax)。例如控制部70利用适当的动作距离WD的偏差和测定值的偏差存在线性关系(参照图7)，采用下述的算式(2)求出测定值的偏差的最大量。

ΔR/Δz＝-0.0117×R+0.0004 (2)

例如控制部70将曲率半径Ra或曲率半径Rb代入算式(2)的R(曲率半径)。控制部70例如把与曲率半径Ra对应的适当的动作距离WD和与曲率半径Rb对应的适当的动作距离WD之差ΔWD，代入算式(2)的Δz(Z方向上的测定部4的位置的偏差量)。控制部70把求出的ΔR设为测定值的偏差的最大量(ΔRamax、ΔRbmax)。

接着，控制部70例如采用测定值的偏差的最大量(修正量的最大量)，通过用sin函数等近似而求出散光轴(Axis)和修正量之间的关系(参照图8的(a)、(b))。例如控制部70可以采用下述的算式(3)所示的函数，求出散光轴和修正量之间的关系。

ΔRa＝ΔRamax×sin(Axis)

(3)

ΔRb＝ΔRbmax×sin(Axis)-ΔRbmax

控制部70通过将受检眼E的散光轴的角度代入算式(3)所示的sin函数，来决定修正量。

由此，控制部70采用散光轴的角度以及对应于长轴方向的曲率半径Ra的适当的动作距离和对应于短轴方向的曲率半径Rb的适当的动作距离之差，来修正曲率半径Ra、Rb的测定值。由此，控制部70可以良好地测定散光眼的角膜形状。

另外，如图3所示，本实施例中聚焦指标M1、M2和环形指标图像G1同样，形成在第一圆周区域A1上。取而代之，例如图9所示，控制部70可以采用聚焦指标投影光学系统50，将聚焦指标M1、M2形成在与环形指标图像G1、G2的圆周不同的第三圆周区域A3上。

另外，在图9的示例中，聚焦指标M1、M2形成在第一圆周区域A1和第二圆周区域A2外侧的第三圆周区域A3上。此时，图案投影光学系统20可以进一步具备用于在第三圆周区域A3上形成图案指标P1、P2的光源，所述图案指标P1、P2用于和聚焦指标M1、M2相组合来实施测定部4的Z方向的校准。控制部70如上所述，例如以使指标M1和指标M2之间的距离a以及指标P1和指标P2之间的距离b的比率成为恒定的方式，实施测定部4的校准。此时，控制部70可以采用第三圆周区域A3的曲率半径R3，来修正曲率半径R1、R2的测定值。

本实施例中，宽度b设定为环形指标图像G1的宽度。取而代之，宽度b可以设定为环形指标图像G2的宽度。此时，通过控制部70的校准，测定部4具有与第二圆周区域A2对应的适当的动作距离。因此，受检眼E为非球面时，关于第一圆周区域A1，测定部4的动作距离偏离原来的动作距离(与第一圆周区域A1对应的适当的动作距离)。因此，控制部70采用上述的方法，在测定曲率半径R1、R2后修正曲率半径R1，求出更接近真实值的曲率半径R1的值。

本实施例中，控制部70例如根据环形指标图像G1、G2的图像高度，计算第一圆周区域A1和第二圆周区域A2中的受检眼E的角膜形状。取而代之，控制部70可以根据环形指标图像G1和聚焦指标M1、M2中的至少一方的图像高度，计算第一圆周区域A1中的受检眼E的角膜形状。

本发明实施方式的眼科装置可以是以下的眼科装置。所述眼科装置包括：平行投影光学系统，向受检眼投射平行光，在所述受检眼的角膜上形成平行指标图像；漫射指标投影光学系统，具有在所述角膜上形成第一漫射指标图像的第一漫射投影光学系统，和以与所述第一漫射指标图像不同的图像高度形成第二漫射指标图像的第二漫射投影光学系统；测定部，包含所述平行投影光学系统、所述漫射指标投影光学系统和所述摄像光学系统，能相对于所述受检眼移动；摄像光学系统，拍摄所述平行指标图像、所述第一漫射指标图像和所述第二漫射指标图像；以及运算部，根据由所述摄像光学系统拍摄的指标图像来计算受检眼的角膜形状，所述运算部根据所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像来设定所述测定部在聚焦方向的位置(动作距离)，计算基于所述第一漫射指标图像得到的第一角膜形状和基于所述第二漫射指标图像得到的第二角膜形状，并比较所述第一角膜形状和所述第二角膜形状，根据比较结果来修正所述第二角膜形状的测定结果。

本发明实施方式的眼科装置可以是以下的第一～第八眼科装置和第一处理程序。

第一眼科装置是测定受检眼的角膜形状的眼科装置，包括：平行投影光学系统，向所述受检眼投射平行光，在所述角膜上形成平行指标图像；漫射指标投影光学系统，具有在所述角膜上形成第一漫射指标图像的第一漫射投影光学系统，和以与所述第一漫射指标图像不同的图像高度形成第二漫射指标图像的第二漫射投影光学系统；摄像光学系统，拍摄所述平行指标图像、所述第一漫射指标图像和所述第二漫射指标图像；以及运算装置，根据由所述摄像光学系统拍摄的指标图像来计算受检眼的角膜形状，所述运算装置将基于所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像中的至少一方的图像高度得到的第一角膜形状，与基于所述第二漫射指标图像的图像高度得到的第二角膜形状进行比较，并根据比较结果来修正所述第二角膜形状的测定结果。

第二眼科装置在第一眼科装置的基础上，还包括校准检测装置，所述校准检测装置根据由所述摄像光学系统拍摄的所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像各自的图像高度，检测针对受检眼的动作距离方向的校准状态。

第三眼科装置在第一或第二眼科装置的基础上，所述运算装置对取得所述第一角膜形状的角膜区域和取得所述第二角膜形状的角膜区域之间的非球面性进行检测，并根据检测出的所述非球面性来修正所述第二角膜形状的测定结果。

第四眼科装置在第一～第三眼科装置中任意一项的眼科装置的基础上，所述第一漫射投影光学系统配置在如下位置：所述第一漫射投影光学系统和所述平行投影光学系统相对于所述摄像光学系统的光轴的高度相同。

第五眼科装置在第一～第四眼科装置中任意一项的眼科装置的基础上，所述第二漫射投影光学系统具备用于投射作为所述第二漫射指标图像的环形指标图像的环形指标，或者具备用于投射作为所述第二漫射指标图像的环形排列的多个点图像的环形指标。

第六眼科装置在第一～第五眼科装置中任意一项的眼科装置的基础上，所述运算装置还比较基于所述第二漫射指标图像的第一经线方向上的图像高度得到的角膜形状以及基于所述第二漫射指标图像的第二经线方向上的图像高度得到的角膜形状，并根据比较结果来修正所述第二经线方向上的受检眼的角膜形状的测定结果。

第七眼科装置在第一～第六眼科装置中任意一项的眼科装置的基础上，所述平行投影光学系统形成相对于与所述摄像光学系统的光轴垂直相交的经线呈彼此线对称的两个平行指标图像。

第八眼科装置是测定受检眼的角膜形状的眼科装置，包括：平行投影光学系统，向所述受检眼投射平行光，在所述角膜上形成平行指标图像；漫射指标投影光学系统，具有在所述角膜上形成第一漫射指标图像的第一漫射投影光学系统；摄像光学系统，拍摄所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像；校准检测装置，根据由所述摄像光学系统拍摄的所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像的第一经线方向上的图像高度，检测针对受检眼的动作距离方向的校准状态；以及运算装置，根据由所述摄像光学系统拍摄的指标图像来计算受检眼的角膜形状，所述运算装置将基于所述第一漫射指标图像的所述第一经线方向上的图像高度得到的角膜形状，与基于所述第一漫射指标图像在不同于所述第一经线方向的第二经线方向上的图像高度得到的角膜形状进行比较，并根据比较结果来修正所述第二经线方向上的受检眼的角膜形状的测定结果。

第一处理程序是测定受检眼的角膜形状的眼科装置所采用的处理程序，在所述眼科装置的处理器中执行如下步骤：平行投影步骤，向所述受检眼投射平行光，在所述角膜上形成平行指标图像；漫射指标投影步骤，具有在所述角膜上形成第一漫射指标图像的第一漫射投影步骤，和以与所述第一漫射指标图像不同的图像高度形成第二漫射指标图像的第二漫射投影步骤；摄像步骤，拍摄所述平行指标图像、所述第一漫射指标图像和所述第二漫射指标图像；运算步骤，根据在所述摄像步骤中拍摄的指标图像来计算受检眼的角膜形状；以及修正步骤，将基于所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像中的至少一方的图像高度得到的第一角膜形状，与基于所述第二漫射指标图像的图像高度得到的第二角膜形状进行比较，并根据比较结果来修正所述第二角膜形状的测定结果。

Claims (9)

1.一种眼科装置，检测受检眼的角膜的形状，其特征在于，包括：

平行投影光学系统，向所述受检眼投射平行光，在所述受检眼的角膜上形成平行指标图像；

漫射指标投影光学系统，具有在所述角膜上形成第一漫射指标图像的第一漫射投影光学系统，和以与所述第一漫射指标图像不同的图像高度形成第二漫射指标图像的第二漫射投影光学系统；

摄像光学系统，拍摄所述平行指标图像、所述第一漫射指标图像和所述第二漫射指标图像；

运算部，根据由所述摄像光学系统拍摄的指标图像来计算所述受检眼的角膜曲率半径；以及

校准检测装置，根据由所述摄像光学系统拍摄的所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像各自的图像高度，检测针对受检眼的动作距离方向的校准状态，

所述运算部，在基于所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像各自的图像高度的所述校准状态适当的情况下，将基于所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像中的至少一方的图像高度得到的第一角膜曲率半径，与基于所述第二漫射指标图像的图像高度得到的第二角膜曲率半径进行比较，并根据针对所述第一角膜曲率半径的适当动作距离和针对所述第二角膜曲率半径的适当动作距离之差来修正所述第二角膜曲率半径的测定结果。

2.根据权利要求1所述的眼科装置，其特征在于，还包括：

测定部，包含所述平行投影光学系统、所述漫射指标投影光学系统和所述摄像光学系统，能相对于所述受检眼移动；以及

位置检测部，根据由所述摄像光学系统拍摄的所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像各自的图像高度，检测所述测定部相对于所述受检眼在聚焦方向上的位置。

3.根据权利要求1或2所述的眼科装置，其特征在于，所述运算部对用于取得所述第一角膜曲率半径的角膜区域和用于取得所述第二角膜曲率半径的角膜区域之间的非球面性进行检测，并根据检测出的所述非球面性来修正所述第二角膜曲率半径的测定结果。

4.根据权利要求1或2所述的眼科装置，其特征在于，所述第一漫射投影光学系统配置在如下位置：所述第一漫射投影光学系统相对于所述摄像光学系统的光轴的高度，与所述平行投影光学系统相对于所述摄像光学系统的光轴的高度相同。

5.根据权利要求1或2所述的眼科装置，其特征在于，所述第二漫射投影光学系统具备用于向所述受检眼投射作为所述第二漫射指标图像的环形指标图像的环形光源，或者具备用于向所述受检眼投射作为所述第二漫射指标图像的环形排列的多个点图像的断续性环形光源。

6.根据权利要求1或2所述的眼科装置，其特征在于，所述运算部将与所述第二漫射指标图像的第一经线方向上的图像高度对应的所述第一经线方向上的所述受检眼的角膜形状，和与所述第二漫射指标图像的第二经线方向上的图像高度对应的所述第二经线方向上的所述受检眼的角膜形状进行比较，并根据比较结果来修正所述第二经线方向上的所述受检眼的角膜形状的测定结果。

7.根据权利要求1或2所述的眼科装置，其特征在于，所述平行投影光学系统形成有相对于与所述摄像光学系统的光轴垂直相交的经线呈彼此线对称的两个所述平行指标图像。

8.一种眼科装置，其特征在于，包括：

平行投影光学系统，向受检眼投射平行光，在所述受检眼的角膜上形成平行指标图像；

漫射指标投影光学系统，具有在所述角膜上形成第一漫射指标图像的第一漫射投影光学系统；

摄像光学系统，拍摄所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像；

测定部，包含所述平行投影光学系统、所述漫射指标投影光学系统和所述摄像光学系统，能相对于所述受检眼移动；

位置检测部，根据由所述摄像光学系统拍摄的所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像的第一经线方向上的图像高度，来检测所述测定部相对于所述受检眼在聚焦方向上的位置；以及

运算部，根据由所述摄像光学系统拍摄的指标图像来计算所述受检眼的角膜形状，

所述运算部将与所述第一漫射指标图像的所述第一经线方向上的图像高度对应的所述第一经线方向上的所述受检眼的角膜形状，和与所述第一漫射指标图像在不同于所述第一经线方向的第二经线方向上的图像高度对应的所述第二经线方向上的所述受检眼的角膜形状进行比较，并根据比较结果来修正所述第二经线方向上的所述受检眼的角膜形状的测定结果。

9.一种眼科处理方法，用于检测受检眼的角膜的形状的眼科装置，所述眼科处理方法的特征在于，包括：

平行投影步骤，向所述受检眼投射平行光，在所述受检眼的角膜上形成平行指标图像；

漫射指标投影步骤，具有在所述角膜上形成第一漫射指标图像的第一漫射投影步骤，和以与所述第一漫射指标图像不同的图像高度形成第二漫射指标图像的第二漫射投影步骤；

摄像步骤，拍摄所述平行指标图像、所述第一漫射指标图像和所述第二漫射指标图像；

运算步骤，根据在所述摄像步骤中拍摄的指标图像，计算所述受检眼的角膜曲率半径；

校准检测步骤，根据由所述摄像步骤拍摄的所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像各自的图像高度，检测针对受检眼的动作距离方向的校准状态；以及

修正步骤，在基于所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像各自的图像高度的所述校准状态适当的情况下，将基于所述平行指标图像和所述第一漫射指标图像中的至少一方的图像高度得到的第一角膜曲率半径，与基于所述第二漫射指标图像的图像高度得到的第二角膜曲率半径进行比较，并根据针对所述第一角膜曲率半径的适当动作距离和针对所述第二角膜曲率半径的适当动作距离之差来修正所述第二角膜形状的测定结果。