DE102014207327A1

DE102014207327A1 - Ophthalmische Vorrichtung, Steuerverfahren und maschinenlesbares Medium

Info

Publication number: DE102014207327A1
Application number: DE201410207327
Authority: DE
Inventors: Kazuaki Umekawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2014-10-23
Also published as: GB2516144A; US9480395B2; JP2014209993A; US20140313485A1; JP6238551B2; GB2516144B; GB201406794D0

Abstract

Es ist eine Auswahleinheit zur Auswahl eines Leuchtfleckbildes, das einem durch die Hornhaut des Subjektauges reflektierten Lichtstrahl entspricht, aus einer Vielzahl von Leuchtfleckbildern auf der Grundlage eines Positionsverhältnisses zwischen einem ersten Leuchtfleckbild, das aus einer Vielzahl von einem ersten Lichtstrahl in einer ersten Richtung entsprechenden Leuchtfleckbildern erzeugt wird, und einem zweiten Leuchtfleckbild, das einem zweiten Lichtstrahl in einer von der ersten Richtung verschiedenen zweiten Richtung entspricht, und eine Berechnungseinheit zur Berechnung eines Zustands einer Ausrichtung zwischen dem Subjektauge und einer Messeinheit unter Verwendung des aus den ersten Leuchtfleckbildern ausgewählten Leuchtfleckbildes vorgesehen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine ophthalmische Vorrichtung und ein zugehöriges Steuerverfahren und Programm. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine ophthalmische Vorrichtung zur Messung von Eigenschaften eines Auges und Fotografieren des Subjektauges, ein Steuerverfahren für die ophthalmische Vorrichtung und ein Programm zur Steuerung der ophthalmischen Vorrichtung.
Beschreibung der verwandten Technik
Die Verwendung ophthalmischer Vorrichtungen, die die Eigenschaften eines Subjektauges messen, zur Durchführung einer Autoausrichtung zum Erhalten einer Ausrichtung zwischen dem Subjektauge und dem optischen System der Vorrichtung durch Projizieren eines Lichtstrahls auf die Hornhaut des Subjektauges und Erfassen des reflektierten Bildes durch ein Lichtaufnahmeelement ist bekannt.
Beispielsweise offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 3576656 ein Ausrichtungsverfahren für eine ophthalmische Vorrichtung, bei dem Positionsinformationen der dreidimensionalen Richtung zwischen dem Subjektauge und dem optischen System der Vorrichtung aus dem Positionsverhältnis des reflektierten Bildes erfasst werden, das durch ein Paar von Lichtbeugungselementen getrennt und empfangen wird.
Nun gibt es eine Operation für Patienten mit Linsentrübungen, wobei eine Intraokularlinse (IOL, die auch ”künstliche Linse” genannt wird) anstelle der Linse eingesetzt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Allerdings hat die IOL einen höheren Brechungsindex als die Linse, und der auf die Hornhaut projizierte Lichtstrahl wird als IOL-reflektiertes Licht reflektiert. Daher gibt es bei dem herkömmlichen Verfahren Probleme, dass IOL-Reflexionsgeisterbilder fälschlicherweise als das tatsächliche reflektierte Bild für die Ausrichtung erfasst werden. Aufgrund dieser Probleme kann eine Autoausrichtung in ophthalmischen Vorrichtungen mit einer Autoausrichtungsfunktion beispielsweise nicht erfolgreich abgeschlossen werden. Kann eine Autoausrichtung nicht durchgeführt werden, muss die Untersuchungsperson die Vorrichtung manuell zum Vornehmen von Messungen ausrichten, was mehr Messungszeit erfordert.
Eine ophthalmische Vorrichtung und ein Ausrichtungsverfahren für ophthalmische Vorrichtungen, wobei tatsächlich reflektierte Bilder zur Ausrichtung, die keine IOL-Reflexionsgeisterbilder sind, korrekt für Subjektaugen ausgewählt werden, die die IOL aufweisen, wären wünschenswert.
Eine Ausgestaltung der Erfindung stellt eine ophthalmische Vorrichtung nach Anspruch 1 der beiliegenden Patentansprüche bereit. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist ein Steuerverfahren für eine ophthalmische Vorrichtung wie in Patenanspruch 9 definiert bereitgestellt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist ein maschinenlesbares Medium gemäß Patentanspruch 10 bereitgestellt.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Außenansicht eines Augenrefraktometers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 zeigt eine Übersicht eines optischen Systems in einer Messeinheit gemäß dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel.
3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausrichtungsprismablende.
4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des Augenrefraktometers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die 5A bis 5C sind Darstellungen zur Beschreibung eines Vorderokularsegmentbildes während einer Hornhautleuchtfleckautoausrichtung.
6 zeigt eine Darstellung des Hornhautleuchtflecks in einem Auge mit implantierter IOL.
7 zeigt eine Darstellung des Vorderokularsegmentbildes des Hornhautleuchtflecks in einem Auge mit implantierter IOL.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung des Ausrichtungsverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
9 zeigt eine Darstellung eines Hornhautleuchtfleckauswahlverfahrens für Augen mit implantierter IOL.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend wird die Erfindung beruhend auf einem Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen näher beschrieben. Das folgende Ausführungsbeispiel stellt ein Beispiel einer ophthalmischen Vorrichtung als Augenrefraktometer 1 zur Messung von Augenrefraktionsinformationen dar.
Gesamtaufbau der Vorrichtung
Zuerst wird der Gesamtaufbau des Augenrefraktometers 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Aufbaudarstellung des Augenrefraktometers 1 zur Messung von Augenrefraktionsinformationen als die erfindungsgemäße ophthalmische Vorrichtung.
Das Augenrefraktometer 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält eine Basis 100, einen X-Achse-Bewegungsrahmen 102, einen X-Achse-Bewegungsrahmen 106, einen Z-Achse-Bewegungsrahmen 107 und eine Messeinheit 110.
Der X-Achse-Bewegungsrahmen 102 ist bezüglich der Basis 100 horizontal beweglich (in der Richtung senkrecht zur Papieroberfläche, die nachstehend als X-Achsenrichtung bezeichnet wird). Eine X-Achsenrichtung-Antriebseinrichtung, die ein Beispiel einer Antriebseinheit ist, in dem X-Achse-Bewegungsrahmen 102 ist durch einen X-Achse-Antriebsmotor 103, eine X-Achse-Vorschubspindel (nicht gezeigt) und eine X-Achse-Vorschubabdrückmutter (nicht gezeigt) aufgebaut. Der X-Achse-Antriebsmotor 103 ist an der Basis 100 befestigt. Die X-Achse-Vorschubspindel ist mit der Abtriebswelle des X-Achse-Antriebsmotors 103 verbunden. Die X-Achse-Vorschubabdrückmutter ist an dem X-Achse-Bewegungsrahmen 102 befestigt, und kann die X-Achse-Vorschubspindel in der X-Achsenrichtung bewegen. Die X-Achse-Vorschubspindel dreht sich durch die Rotation der Abtriebswelle des X-Achse-Antriebsmotors 103, und der X-Achse-Bewegungsrahmen 103 bewegt sich zusammen mit der X-Achse-Vorschubabdrückmutter in der X-Achsenrichtung.
Der Y-Achse-Bewegungsrahmen 103 ist bezüglich des X-Achse-Bewegungsrahmens 102 vertikal beweglich (in der Richtung vertikal zu der Papieroberfläche, die nachstehend als Y-Achsenrichtung bezeichnet wird). Eine Y-Achsenrichtung-Antriebseinrichtung, die ein Beispiel einer Antriebseinheit ist, in dem Y-Achse-Bewegungsrahmen 106 ist durch einen Y-Achse-Antriebsmotor 104, eine Y-Achse-Vorschubspindel 105 und eine Y-Achse-Vorschubabdrückmutter 114 aufgebaut. Der Y-Achse-Antriebsmotor 104 ist an dem X-Achse-Bewegungsrahmen 102 befestigt. Die Y-Achse-Vorschubspindel 105 ist mit der Abtriebswelle des Y-Achse-Antriebsmotors 104 verbunden. Die Y-Achse-Vorschubabdrückmutter 114 ist an dem Y-Achse-Bewegungsrahmen 106 befestigt und kann die Y-Achse-Vorschubspindel 105 in der Y-Achsenrichtung bewegen. Die Y-Achse-Vorschubspindel 105 dreht sich durch die Rotation der Abtriebswelle des Y-Achse-Antriebsmotors 104, und der Y-Achse-Bewegungsrahmen 106 bewegt sich zusammen mit der Y-Achse-Vorschubabdrückmutter 114 in der Y-Achsenrichtung.
Der Z-Achse-Bewegungsrahmen 107 ist bezüglich des Y-Achse-Bewegungsrahmens 106 in der Längsrichtung beweglich (Links-Rechts-Richtung auf der Papieroberfläche, die nachstehend als Z-Achsenrichtung bezeichnet wird). Eine Z-Achsenrichtung-Antriebseinrichtung, die ein Beispiel einer Antriebseinheit ist, in dem Z-Achse-Bewegungsrahmen 107 ist durch einen Z-Achse-Antriebsmotor 108, eine Z-Achse-Vorschubspindel 109 und eine Z-Achse-Vorschubabdrückmutter 115 aufgebaut. Der Z-Achse-Antriebsmotor 108 ist an dem Z-Achse-Bewegungsrahmen 107 befestigt. Die Z-Achse-Vorschubspindel 109 ist mit der Abtriebswelle des Z-Achse-Antriebsmotors 108 verbunden. Die Z-Achse-Vorschubabdrückmutter 115 ist an dem Y-Achse-Bewegungsrahmen 106 befestigt und kann sich in der Z-Achsenrichtung relativ zu der Z-Achse-Vorschubspindel 109 bewegen. Die Z-Achse-Vorschubspindel 109 dreht sich durch die Rotation der Abtriebswelle des Z-Achse-Antriebsmotors 108, und der Z-Achse-Bewegungsrahmen 107 bewegt sich zusammen mit dem Z-Achse-Antriebsmotor 108 und der Z-Achse-Vorschubspindel 109 in der Z-Achsenrichtung.
Die Messeinheit 110 ist oben an dem Z-Achse-Bewegungsrahmen 107 befestigt. Die Messeinheit 110 arbeitet als Erhalteeinheit zum Erhalten der Augenrefraktion, die ein Teil der eindeutigen Informationen für ein Subjektauge E darstellt.
Eine Lichtquelleneinheit 111, die als Lichtquelle (nicht gezeigt) zum Ausrichten und Messen einer Hornhautkrümmung dient, ist am Ende der Messeinheit 110 auf der Subjektaugenseite installiert.
Ein LCD-Monitor 116 ist am Ende der Messeinheit 110 an der Untersuchungspersonseite installiert. Der LCD-Monitor 116 ist ein Anzeigeelement zum Beobachten des Subjektauges E. Der LCD-Monitor 116 kann Bilder des Subjektauges E und Messergebnisse anzeigen.
Ein Joystick 101 ist am Ende der Basis 100 auf der Untersuchungspersonseite installiert. Der Joystick 101 ist ein Bedienelement zum Ausrichten der Messeinheit 110 mit dem Subjektauge E (Ausrichtung). Während der Messung kann die Untersuchungsperson die Position der Messeinheit 110 durch Neigen des Joysticks 101 anpassen.
Beim Messen der Augenrefraktion stützt das Subjekt das Kinn auf eine Kinnstütze 112 und stützt die Stirn gegen einen Stirnstützabschnitt an dem (nicht gezeigten) Gesichtstützrahmen, der an der Basis 100 befestigt ist, um die Position des Subjektauges E sicherzustellen. Die Position der Kinnstütze 112 ist durch eine Kinnstütze-Antriebseinrichtung 113 in der Y-Achsenrichtung anpassbar.
Messeinheit
Als nächstes wird der Aufbau der Messeinheit 110 unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus der Messeinheit 110 und ist hauptsächlich eine Übersicht zur Veranschaulichung des Inneren des optischen Systems.
Ein optisches System zur Messung einer Augenrefraktion, ein optisches System zur Projektion eines Fixiertargets und ein optisches Ausrichtungslichtaufnahmesystem sind in der Messeinheit 110 angeordnet. Das optische Ausrichtungslichtaufnahmesystem wird sowohl zur Betrachtung des Vorderokularsegments des Subjektauges E als auch für eine Ausrichtungserfassung verwendet.
Als nächstes wird der Aufbau des optischen Systems zur Messung der Augenrefraktion beschrieben. Eine Augenrefraktionsmesslichtquelle 201, die ein Beispiel einer ersten Projektionseinheit ist, ist eine Lichtquelle zur Projektion eines Lichtstrahls mit einer Wellenlänge von 880 nm (erster Lichtstrahl) auf einen vorbestimmten Abschnitt des Subjektauges E. Eine Projektionslinse 202, eine Blende 203, ein Aperturspiegel 204, eine Linse 205 und ein Spektralspiegel 206 sind in dieser Reihenfolge entlang eines optischen Weges 01 angeordnet, der sich von der Augenrefraktionsmesslichtquelle 201 zu dem Subjektauge E erstreckt. Die Blende 203 ist nahezu konjugiert zu einer Pupille Ep des Subjektauges E angeordnet. Die Linse 205 fungiert als Projektionseinheit. Der Spektralspiegel 206 reflektiert das gesamte sichtbare Licht und Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von weniger als 880 nm von der Seite des Subjektauges E und reflektiert einen Teil des Lichtstrahls mit einer Wellenlänge von zumindest 880 nm.
Eine Blende 207, ein Lichtstrahlspektralprisma 208, eine Linse 209 und eine Bildgebungseinrichtung 210 sind in dieser Reihenfolge entlang eines optischen Weges 02 in der Reflexionsrichtung des Aperturspiegels 204 angeordnet. Die Blende 207 ist mit einem Ringschlitz versehen, und ist nahezu konjugiert mit der Pupille Ep angeordnet.
Der durch die Augenrefraktionsmesslichtquelle 201 emittierte Lichtstrahl wird durch die Blende 203 fokussiert und einer Primärabbildung vor der Linse 205 durch die Projektionslinse 202 unterzogen. Der Lichtstrahl geht durch die Linse 205 und den Spektralspiegel 206 und wird dann in das Pupillenzentrum des Subjektauges E projiziert.
Der projizierte Lichtstrahl wird durch einen Fundus Er reflektiert, und dieser reflektierte Lichtstrahl (vom Fundus reflektierte Lichtstrahl) geht durch das Pupillenzentrum, um wieder in die Linse 205 einzutreten. Nach Durchlaufen der Linse 205 wird der reflektierte Lichtstrahl nahe dem Aperturspiegel 204 reflektiert.
Der nahe dem Aperturspiegel 204 reflektierte Lichtstrahl wird durch das Lichtstrahlspektralprisma 208 und die Blende 207, die nahezu konjugiert zu der Pupille Ep des Subjektauges E sind, bezüglich der Pupille separiert, und dann als Ringbild auf die Lichtaufnahmeoberfläche der Bildgebungseinrichtung 210 projiziert.
Die Bildgebungseinrichtung 210 bildet das projizierte Ringbild ab.
Hat das Subjektauge E eine normale Sicht, wird das projizierte Ringbild einen vorbestimmten Kreis bilden. Bei Augen mit Kurzsichtigkeit ist der Ringbildkreis kleiner als bei Augen mit normaler Sicht. Bei Augen mit Weitsichtigkeit ist der Ringbildkreis größer als bei Augen mit normaler Sicht.
Bei Subjektaugen E mit Astigmatismus bilden die Ringbilder eine Ellipse, und der durch die horizontale Achse und die Ellipse gebildete Winkel ist der Astigmatismus-Axialwinkel. Eine (nachstehend beschriebene) Systemsteuereinheit 401 erhält die Augenrefraktion auf der Grundlage des Koeffizienten aus dieser Ellipse.
Demgegenüber ist ein optisches System zur Projektion eines Fixiertargets und ein optisches Ausrichtungslichtaufnahmesystem entlang der Reflexionsrichtung des Spektralspiegels 206 angeordnet.
Eine Linse 211, ein Spektralspiegel 212, eine Linse 213, ein Reflexionsspiegel 214, eine Linse 215, ein Fixiertarget 216 und eine Fixiertargetbeleuchtungslichtquelle 217 sind in dieser Reihenfolge entlang eines optischen Weges 03 des optischen Systems zur Projektion des Fixiertargets angeordnet.
Die Fixiertargetbeleuchtungslichtquelle 217 leuchtet während einer Fixierführung. Der durch die Fixiertargetbeleuchtungslichtquelle 217 emittierte projizierte Lichtstrahl beleuchtet das Fixiertarget 216 von hinten. Der Lichtstrahl, der durch das Fixiertarget 216 gegangen ist, wird auf den Fundus Er des Subjektauges E über die Linse 215, den Reflexionsspiegel 214, die Linse 213, den Spektralspiegel 212 und die Linse 211 projiziert.
Die Linse 215 ist in der Richtung der optischen Achse durch einen Fixiertargetführungsmotor 224 beweglich. Infolgedessen führt die Linse 215 eine Diopterführung für das Subjektauge E durch, was das Erreichen eines Schleierbildungszustands ermöglicht.
Eine Ausrichtungsprismablende 223, die ein Beispiel einer Beugungseinheit ist, eine Abbildungslinse 218 und eine Bildgebungseinrichtung 220 sind in dieser Reihenfolge entlang eines optischen Weges 04 in der Reflexionsrichtung des Spektralspiegels 212 angeordnet. Die Ausrichtungsprismablende 223 wird durch ein (nicht dargestelltes) Ausrichtungsprismablendeneinfüge- und Entfernungssolenoid in den optischen Weg 04 eingefügt und daraus entfernt. Befindet sich die Ausrichtungsprismablende 223 in dem optischen Weg 04, kann eine Ausrichtung durchgeführt werden, und ist sie aus dem optischen Weg entfernt, kann eine Vorderokularsegmentbetrachtung oder Transilluminationsbetrachtung durchgeführt werden.
Nachstehend wird der Aufbau der Ausrichtungsprismablende 223 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Form der Ausrichtungsprismablende 223. Drei Öffnungen 223a, 223b und 223c sind in einer scheibenförmigen Aperturplatte 223d in einer Reihe gebildet. Ausrichtungsprismen 301a und 301b, die lediglich Lichtstrahlen mit Wellenlängen um 880 nm durchlassen, sind an der Spektralspiegelseite der Öffnungen 223b und 223c auf jeder Seite angebracht.
Gemäß 2 sind Vorderokularsegmentbeleuchtungslichtquellen 221a und 221b mit Wellenlängen um 780 nm, die eine zweite Projektionseinheit darstellen, diagonal zu dem Vorderokularsegment des Subjektauges E angeordnet. Die Vorderokularsegmentbeleuchtungslichtquellen 221a und 221b projizieren Lichtstrahlen der vorstehend angeführten Wellenlänge (zweiter Lichtstrahl) zu dem Vorderokularsegment des Subjektauges E. Der Ausdruck ”Lichtstrahl” beinhaltet das gesamte Licht, das nicht vollständig diffus ist. Die Vorderokularsegmentbeleuchtungslichtquellen 221a und 221b können Lichtstrahlen von einer anderen Richtung als der des optischen Weges 01 (Lichtachse von Lichtstrahlen von der Augenrefraktionsmesslichtquelle 201), der sich von der Augenrefraktionsmesslichtquelle 201 zu dem Subjektauge E erstreckt, bezüglich des Subjektauges E projizieren. Die zwei Vorderokularsegmentbeleuchtungslichtquellen 221a und 221b sind an Positionen symmetrisch bezüglich des optischen Weges 01 vorgesehen, der sich von der Augenrefraktionsmesslichtquelle 201 zu dem Subjektauge E erstreckt. Die zwei Vorderokularsegmentbeleuchtungslichtquellen 221a und 221b können Lichtstrahlen zu zwei Orten projizieren, die bezüglich der von der Augenrefraktionsmesslichtquelle 201 projizierten Lichtstrahlen symmetrisch sind, die die Hornhaut des Subjektauges E darstellen. Der reflektierte Lichtstrahl von dem Subjektauge E erreicht die Oberfläche des Lichtaufnahmesensors der Bildgebungseinrichtung 220 über den Spektralspiegel 206, die Linse 211, den Spektralspiegel 212 und die Öffnung 223 in der Mitte der Ausrichtungsprismablende 223. Die Bildgebungseinrichtung 220 erzeugt ein Bild des Vorderokularsegments des Subjektauges E durch Erfassen des reflektierten Lichtstrahls, der angekommen ist.
Die Lichtquelle zur Ausrichtungserfassung wird auch als Augenrefraktionsmesslichtquelle 201 verwendet. Während der Ausrichtung wird eine semitransparente Diffusionsplatte 222 in den optischen Weg 01 durch ein (nicht gezeigtes) Diffusionsplatteneinfüge- und Entfernungssolenoid eingefügt.
Die Position, an der die Diffusionsplatte 222 eingefügt wird, ist nahezu die Primärabbildungsposition der Projektionslinse 202 in der Augenrefraktionsmesslichtquelle 201 und die Fokussierposition der Linse 205. Infolgedessen wird der Lichtstrahl von der Augenrefraktionsmesslichtquelle 201 ein Mal auf der Diffusionsplatte 222 abgebildet, und wird dann zur Sekundärlichtquelle. Das Licht von dieser Sekundärlichtquelle geht zu dem Subjektauge E von der Linse 205, wobei er zu einem dicken Parallellichtstrahl wird, und wird dann auf das Subjektauge E projiziert.
Dieser Parallellichtstrahl wird durch eine Hornhaut Ef des Subjektauges E reflektiert. Dieser reflektierte Lichtstrahl erzeugt ein Leuchtfleckbild. Ein Teil dieses reflektierten Lichtstrahls wird durch den Spektralspiegel 206 reflektiert, und dann über die Linse 211 durch den Spektralspiegel 212 reflektiert. Dieser reflektierte Lichtstrahl geht durch die Öffnungen 223b und 223c in der Ausrichtungsprismablende 223 und die Ausrichtungsprismen 301a und 301b. Der Lichtstrahl, der durch das Ausrichtungsprisma 301a gegangen ist, wird nach unten gebrochen (gebeugt), und der Lichtstrahl, der durch das Ausrichtungsprisma 301b gegangen ist, wird nach oben gebrochen (gebeugt). Diese gebrochenen Lichtstrahlen werden durch die Abbildungslinse 218 konvergiert und durch die Bildgebungseinrichtung 220 in ein Bild gebracht.
Die Öffnung 223a in der Mitte der Ausrichtungsprismablende 223 ist zum Durchlassen von Lichtstrahlen mit Wellenlängen von zumindest 780 nm von den Vorderokularsegmentbeleuchtungslichtquellen 221a und 221b eingerichtet. Somit folgt der durch die Vorderokularsegmentbeleuchtungslichtquellen 221a und 221b illuminierte und durch das Vorderokularsegment reflektierte Lichtstrahl einem Weg ähnlich dem Weg des durch die Hornhaut Ef reflektierten Lichtstrahls, geht durch die Öffnung 223a in der Ausrichtungsprismablende 223 und wird an der Bildgebungseinrichtung 220 durch die Abbildungslinse 218 in ein Bild gebracht.
Die Bildgebungseinrichtung 220 bildet ein Bild ab, das die abgebildeten Lichtstrahlen enthält (Leuchtfleckbild). Die (nachstehend beschriebene) Systemsteuereinheit 401 erfasst die Position des in dem abgebildeten Bild enthaltenen Lichtstrahls (des Leuchtfleckbilds). Die (nachstehend beschriebene) Systemsteuereinheit 401, die ein Beispiel einer Autoausrichtungseinheit ist, kann eine Autoausrichtung des Subjektauges E anhand des Positionsverhältnisses mit dem Lichtstrahl über diese Blenden durchführen.
Systemaufbau
Als nächstes wird der Systemaufbau des Augenrefraktometers 1 unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des Augenrefraktometers 1.
Die Systemsteuereinheit 401 steuert das gesamte System. Die Systemsteuereinheit 401 enthält eine Programmspeichereinheit 491, eine Datenspeichereinheit 492, eine Eingabe- und Ausgabesteuereinheit 493 und eine Berechnungsverarbeitungseinheit 494. Ein Computerprogramm in einem computerlesbaren Format zur Steuerung des Augenrefraktometers 1 ist in der Programmspeichereinheit 491 gespeichert. Daten zur Korrektur des Augenrefraktionswertes, usw. sind in der Datenspeichereinheit 492 gespeichert. Die Eingabe- und Ausgabesteuereinheit 493 steuert die Eingabe und Ausgabe zwischen verschiedenen Einrichtungen. Die Berechnungsverarbeitungseinheit 494 liest das in der Programmspeichereinheit 491 gespeicherte Computerprogramm aus und führt es aus. Infolgedessen werden eine Steuerung jeder Einheit und eine vorbestimmte Verarbeitung bei von der jeweiligen Einheit erhaltenen Daten durchgeführt (beispielsweise bei durch die Bildgebungseinrichtungen 210 und 220 aufgenommenen Bildern).
Eine Neigungswinkeleingabeeinheit 402 erfasst Vorwärts-, Rückwärts-, Links- und Rechtsneigungswinkel, wenn der Joystick 101 bedient wird, und überträgt diese Winkel zu der Systemsteuereinheit 401. Eine Y-Achse-Kodiereingabeeinheit 403 erfasst den Rotationswinkel, wenn der Joystick 101 bedient wird, und überträgt diese Winkel zu der Systemsteuereinheit 401. Ein Messungsstartschalter 401 ist ein Bedienelement, das zum Starten einer Messung arbeitet. Der Messungsstartschalter 404 überträgt im Ansprechen auf seine Bedienung Signale zu dem Messungsstartschalter 404. Die Untersuchungsperson kann eine Autoausrichtung der Messeinheit 101 und die Betätigung zum Starten der Messung unter Verwendung des Joysticks 101 durchführen.
Ein Druckschalter, Kinnstützenvertikalbewegungsschalter, usw. sind an einem an der Basis 100 angeordneten Bedienfeld 401 angeordnet. Werden diese Schalter betätigt, werden Signale zu der Systemsteuerung 401 als Antwort auf den bedienten Schalter übertragen.
Die Bildgebungseinrichtung 220 überträgt Vorderokularsegmentbilder des Subjektauges E zu der Systemsteuereinheit 401. Die Bildgebungseinrichtung 210 überträgt Ringbilder für Abbildungsaugenrefraktionsberechnungen zu der Systemsteuereinheit 401.
Ein Speicher 408 speichert durch die Bildgebungseinrichtung 220 abgebildete Vorderokularsegmentbilder des Subjektauges E, durch die Bildgebungseinrichtung 210 abgebildete Ringbilder für Augenrefraktionsberechnungen, und andere Arten von Daten.
Die Systemsteuereinheit 401 extrahiert das Pupillenbild des Subjektauges E und das Hornhautreflexionsbild aus den im Speicher 408 gespeicherten Bildern und führt die Ausrichtungserfassung durch. Die Systemsteuereinheit 401 synthetisiert Text- und graphische Daten in dem Vorderokularsegmentbild des Subjektauges E, das durch die Bildgebungseinrichtung 220 abgebildet wird.
Der LCD-Monitor 116 zeigt das Vorderokularsegmentbild, Messwerte usw. entsprechend der Steuerung von der Systemsteuereinheit 401 an.
Eine Solenoidansteuerschaltung 409 steuert ein Diffusionsplatteneinfüge- und Entfernungssolenoid 410 und ein Ausrichtungsprismablendeneinfüge- und Entfernungssolenoid 411 entsprechend der Steuerung von der Systemsteuereinheit 401 an.
Eine Motoransteuerschaltung 413 steuert den X-Achse-Antriebsmotor 103, den Y-Achse-Antriebsmotor 104, den Z-Achse-Antriebsmotor 108, den Motor in der Kinnstützenantriebseinrichtung 113 und den Fixiertargetführungsmotor 224 entsprechend der Steuerung von der Systemsteuereinheit 401 an.
Eine Lichtquellenansteuerschaltung 412 führt ein Ein- und Ausschalten und eine Änderung der Lichtmenge der Augenrefraktionsmesslichtquelle 201, der Vorderokularsegmentbeleuchtungslichtquellen 221a und 221b und der Fixiertargetbeleuchtungslichtquelle 217 entsprechend der Steuerung von der Systemsteuereinheit 401 durch.
Arbeitsweise des Augenrefraktometers
Nachstehend wird die Arbeitsweise des mit einem Aufbau wie vorstehend beschrieben versehenen Augenrefraktometers 1 beschrieben.
Zuerst wird der Autoausrichtungsvorgang unter Bezugnahme auf die 5A bis 5C beschrieben. Die 5A bis 5C zeigen schematische Darstellungen des Vorderokularsegmentbildes während einer Autoausrichtung.
Während einer Autoausrichtung wie in den 5A bis 5C veranschaulicht schaltet die Systemsteuereinheit 401 die Augenrefraktionsmesslichtquelle 201 und die Vorderokularsegmentbeleuchtungslichtquellen 221a und 221b über die Lichtquellenansteuerschaltung 412 ein.
Der von der Augenrefraktionsmesslichtquelle 201 projizierte Lichtstrahl wird durch die Hornhaut Ef reflektiert. Das Hornhautleuchtfleckbild von dem diesem Lichtstrahl entsprechenden reflektierten Lichtstrahl wird durch die Bildgebungseinrichtung 220 als Indexbilder Ta, Tb und Tc (erstes Leuchtfleckbild) abgebildet. Das heißt, der durch die Öffnungen 223a, 223b und 223c in der Ausrichtungsprismablende 223 und die Ausrichtungsprismen 301a und 301b geteilte Lichtstrahl (das Hornhautleuchtfleckbild) wird durch die Bildgebungseinrichtung 220 in die Indexbilder Ta, Tb und Tc umgeformt.
Die durch die Vorderokularsegmentbeleuchtungslichtquellen 221a und 221b projizierten Lichtstrahlen werden durch die Hornhaut Ef des Subjektauges E reflektiert. Leuchtfleckbilder 221a' und 221b' (zweites Leuchtfleckbild) von dem diesem Lichtstrahl entsprechenden reflektierten Lichtstrahl werden durch die Bildgebungseinrichtung 220 zusammen mit dem Vorderokularsegment des Subjektauges E abgebildet, das durch die Vorderokularsegmentbeleuchtungslichtquellen 221a und 221b mit Licht beleuchtet wurde.
Wie in den 5A bis 5C veranschaulicht sind Indexbilder Ta, Tb und Tc von dem Hornhautleuchtfleckbild und die Leuchtfleckbilder 221a' und 221b' von den Vorderokularsegmentbeleuchtungslichtquellen 221a und 221b in dem durch die Bildgebungseinrichtung 210 abgebildeten Vorderokularsegment reflektiert.
Die Systemsteuereinheit 401 berechnet den Zustand der Ausrichtung anhand des durch die Bildgebungseinrichtung 210 abgebildeten Vorderokularsegmentbildes. Die Systemsteuereinheit 401 führt eine Autoausrichtung der Messeinheit 110 auf der Grundlage des berechneten Zustands der Ausrichtung durch, sodass ein geeigneter Zustand der Ausrichtung erreicht wird. Der Zustand der Ausrichtung wird auch als Zustand des Positionsverhältnisses zwischen dem optischen System der Messeinheit 110 und dem Subjektauge E bezeichnet. Der geeignete Zustand der Ausrichtung ist der Zustand, in dem die Lichtachse des optischen Weges 01 mit dem Zentrum der Hornhaut Ef des Subjektauges E bezüglich der X-Achsen- und Y-Achsenrichtungen übereinstimmt. Bezüglich der Z-Achsenrichtung bezieht sich der geeignete Zustand auch auf die Entfernung von der Messeinheit 110 zu dem Subjektauge E, und ist ein Zustand, in dem die Entfernung zur Abbildung des Subjektauges E geeignet ist. Diese Entfernung wird entsprechend dem Aufbau des optischen Systems in der Messeinheit 110 bestimmt (beispielsweise entsprechend dem Aufbau der Blende 203). Die 5A bis 5C zeigen Darstellungen zur schematischen Veranschaulichung des Verhältnisses zwischen dem Zustand der Ausrichtung und den drei Indexbildern Ta, Tb und Tc. Wie in den 5A bis 5C gezeigt, ist das Indexbild Tb in der Mitte der Hornhaut Ef des Subjektauges E positioniert, wenn die Position bezüglich der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung geeignet ist (der Zustand der Ausrichtung bezüglich der X- und Y-Achsenrichtungen geeignet ist). Wie in 5B gezeigt, sind die drei Indexbilder Ta, Tb und Tc vertikal aufgereiht, wenn die Entfernung zwischen der Messeinheit 110 und dem Subjektauge E geeignet ist (der Zustand der Ausrichtung bezüglich der Z-Achsenrichtung geeignet ist).
Das heißt, die Ausrichtungsprismablende 223 teilt den reflektierten Lichtstrahl von dem Subjektauge E in drei in verschiedene Richtungen gebeugte Lichtstrahlen. Die Ausrichtungsprismablende 223 ist derart aufgebaut, dass die drei Indexbilder Ta, Tb und Tc vertikal aufgereiht sind, wenn die Entfernung zwischen der Messeinheit 110 und dem Subjektauge E die geeignete Entfernung zur Betrachtung des Subjektauges E ist.
Während einer Autoausrichtung erfasst die Systemsteuereinheit 401 die drei Indexbilder Ta, Tb und Tc, die in dem Vorderokularsegmentbild reflektiert sind. Die Systemsteuereinheit 401 berechnet die Richtung einer Abweichung und den Betrag der Abweichung zwischen dem Indexbild Ta in der Mitte und der Hornhaut Ef des Subjektbildes E nach der Erfassung der drei Indexbilder Ta, Tb und Tc. Als nächstes steuert die Systemsteuereinheit 401 die Motoransteuerschaltung 413 zur Bewegung der Messeinheit 110 vertikal und horizontal (in der X- und Y-Achsenrichtung) an die Position, an der die Mitte des Indexbildes Ta in der Mitte der Hornhaut Ef ist (wo der Abweichungsbetrag null ist). Die Systemsteuereinheit 401 stoppt die vertikale und horizontale Bewegung der Messeinheit 110, nachdem das Indexbild Ta in der Mitte der Hornhaut Ef positioniert ist.
Dann berechnet die Systemsteuereinheit 401 den Zustand der Ausrichtung bezüglich der Z-Achsenrichtung der Messeinheit 110 anhand den X-Achsenkoordinaten von den oberen und unteren zwei Indexbildern Tb und Tc.
Das heißt, die Systemsteuereinheit 401 berechnet die Differenz der X-Achsenkoordinaten zwischen den zwei Indexbildern Tb und Tc, und berechnet dann den Betrag der Abweichung von der geeigneten Position der Messeinheit 110 anhand der Größe dieser Differenz, und ob sie positiv oder negativ ist. 5A veranschaulicht das Vorderokularsegmentbild, wenn der Zustand der Abweichung nicht akzeptabel ist, da die Messeinheit 110 zu weit weg von dem Subjektauge E ist. 5C veranschaulicht das Vorderokularsegmentbild, wenn der Zustand der Abweichung nicht akzeptabel ist, da die Messeinheit 110 zu nah an dem Subjektauge E ist. Wie in den 5A und 5C veranschaulicht, weichen die zwei Indexbilder Tb und Tc bezüglich der X-Achsenrichtung ab, wenn die Messeinheit 110 entweder zu nah oder zu weit weg von dem Subjektauge E ist. Ob die Abweichung ein positiver oder negativer Wert ist, hängt davon ab, ob die Messeinheit 110 entweder zu nahe oder zu weit weg von dem geeigneten Zustand bezüglich des Subjektauges E ist. Der relative Betrag der Abweichung verändert sich auch in Abhängigkeit von der Entfernung von dem geeigneten Zustand. Die Systemsteuereinheit 401 steuert dann die Motoransteuerschaltung 413 zum Antreiben der Messeinheit 110 in der Längsrichtung (Z-Achsenrichtung), sodass der relative Abweichungsbetrag zwischen den zwei Indexbildern Tb und Tc null ist (dass die drei Indexbilder Ta, Tb und Tc vertikal in einer Reihe sind).
Wie in 5B gezeigt, schließt die Systemsteuereinheit 401 den Autoausrichtungsvorgang ab, wenn der Zustand, in dem das Indexbild Ta in der Mitte in der Hornhaut Ef des Subjektauges E positioniert ist, und die drei Indexbilder Ta, Tb und Tc in einer Reihe vertikal aufgereiht sind, erreicht ist.
Auf diese Weise verwendet die Systemsteuereinheit 401 die Ergebnisse der Erfassung der Positionen der Indexbilder Ta, Tb und Tc zur Berechnung des Zustands der Ausrichtung und Durchführung einer Autoausrichtung beruhend auf den Berechnungsergebnissen.
Gemäß vorstehender Beschreibung führt der veranschaulichte Aufbau eine Autoausrichtung unter Verwendung des berechneten Zustands der Ausrichtung aus, jedoch kann der Aufbau sich von diesem unterscheiden. Beispielsweise kann die Systemsteuereinheit 401 den berechneten Zustand der Ausrichtung auf dem LCD-Monitor 116 anzeigen. Beispielsweise kann die Entfernung von der aktuellen Position der Messeinheit 110 zu der Position, an dem der geeignete Zustand erreicht ist, als Zustand der Ausrichtung angeordnet sein. Ein die Richtung der Bewegung von der aktuellen Position der Messeinheit 110 zu dem geeigneten Zustand der Ausrichtung veranschaulichender Pfeil kann auch angezeigt werden. Die Systemsteuereinheit 401 kann eine Autoausrichtung durchführen, während der Zustand der Ausrichtung auf dem LCD-Monitor 116 angezeigt wird.
Der Vorgang zur Messung der Augenrefraktion wird als nächstes beschrieben.
Bei der Messung der Augenrefraktion entfernt die Systemsteuereinheit 401 die in dem optischen Weg 01 zur Autoausrichtung eingefügte Diffusionsplatte 222 aus dem optischen Weg 01. Die Systemsteuereinheit 401 steuert die Lichtquellenansteuerschaltung 412 zum Anpassen der Lichtmenge von der Augenrefraktionsmesslichtquelle 201 und projiziert den Messlichtstrahl auf den Fundus Er des Subjektauges E.
Der reflektierte Lichtstrahl von dem Fundus Er (Fundusbild) folgt dem optischen Weg 02 und erreicht die Bildgebungseinrichtung 210. Das Fundusbild wird durch die Augenrefraktion des Subjektauges E und die Blende 201 in einer Ringform zu der Bildgebungseinrichtung 210 projiziert. Die Bildgebungseinrichtung 210 bildet das in einer Ringform projizierte Fundusbild (Ringbild) ab. Das abgebildete Ringbild wird im Speicher 408 gespeichert.
Die Systemsteuereinheit 401 berechnet die Schwerpunktkoordinaten für das im Speicher 408 gespeicherte Ringbild des Fundusbildes und erhält eine Gleichung für die Ellipse. Die Systemsteuereinheit 401 berechnet die Hauptachse, Nebenachse und Neigung der Hauptachse für die erhaltene Ellipse und berechnet dann den Augenrefraktionswert als sogenannte Vorabmessung des Subjektauges E. Diese Vorabmessung wird zur Bestimmung verwendet, ob das Subjektauge E eine Kurzsichtigkeit oder Weitsichtigkeit aufweist.
Die Systemsteuereinheit 401 nimmt auf den erhaltenen Augerefraktionswert Bezug und bewegt die Linse 215 an die diesem Augenrefraktionswert entsprechende Position. Infolgedessen präsentiert die Systemsteuereinheit 401 dem Subjektauge E das Fixiertarget 216 mit dem dem Refraktionsindex des Subjektauges E entsprechenden Refraktionsindex.
Danach bewegt die Systemsteuereinheit 401 die Linse 215 um eine vorbestimmte Entfernung, verschleiert das Fixiertarget 216 und erhellt die Augenrefraktionsmesslichtquelle 201 erneut zur Messung der Augenrefraktion.
Die Systemsteuereinheit 401 bewegt die Linse 215 durch Steuerung der Motoransteuerschaltung 413 zum Ansteuern des Fixiertargetführungsmotors 224.
Auf diese Weise misst die Systemsteuereinheit 401 die Augenrefraktion, verschleiert das Fixiertarget 216 und wiederholt die Messung der Augenrefraktion. Infolgedessen kann eine stabile endgültige Messung der Augenrefraktion erhalten werden.
Indexbildauswahl
Als nächstes wird das Verfahren zur Auswahl des Leuchtfleckbildes beschrieben, in dem das Hornhautleuchtfleckbild (Indexbild) kein Geisterbild macht, wenn das Subjektauge E eine implantierte IOL aufweist (eine künstliche Linse implantiert wurde).
6 zeigt eine Darstellung des Hornhautleuchtfleckbildes für ein Auge mit einer implantierten IOL. Durch die Hornhaut Ef reflektiertes Licht bildet ein virtuelles Bild P durch diese Hornhautreflexionen. Ein durch eine IOL 601 reflektiertes reales Bild P' wird aus projizierten Lichtstrahlen gebildet, die durch die Hornhaut Ef nicht reflektiert wurden. Das tatsächliche Bild P' wird näher an der Hornhaut Ef als das virtuelle Bild P erzeugt.
7 veranschaulicht das durch die Bildgebungseinrichtung 220 für ein Auge mit implantierter IOL abgebildete Vorderokularsegmentbild. Das Hornhautleuchtfleckbild wird durch die Bildgebungseinrichtung 220 als die Indexbilder Ta, Tb und Tc wie vorstehend beschrieben erzeugt, und durch die IOL 601 reflektierte Hornhautleuchtfleckbildgeisterbilder werden durch die Bildgebungseinrichtung 220 als Indexbilder Ta', Tb' und Tc' erzeugt.
Da der Hornhautscheitelpunkt und der Scheitelpunkt für die IOL 601 nicht auf derselben Achse liegen, und die Neigung der Hornhaut Ef und der IOL 601 unterschiedlich sind, ist das durch die IOL 601 reflektierte IOL-Reflexionsgeisterbild das Indexbild Ta', das von dem Indexbild Ta, welches das Hornhautleuchtfleckbild ist, in Abhängigkeit vom Zustand der IOL 601 horizontal und vertikal abweicht. Wie in 6 gezeigt, bildet das durch die IOL 601 reflektierte IOL-Reflexionsgeisterbild ein Bild an einer Position nahe der Hornhaut Ef, welches die Indexbilder Ta', Tb' und Tc' werden, die verglichen mit den Indexbildern Ta, Tb und Tc, die die Hornhautleuchtfleckbilder sind, nach links geneigt sind.
Wird eine Autoausrichtung beruhend auf den IOL-Reflexionsgeisterbildindexbildern Ta', Tb' und Tc' durchgeführt, wird die Autoausrichtung an einer Position abgeschlossen, die von dem Subjektauge E an der X-, Y- und Z-Position abweicht.
Durch die Auswahl der Hornhautleuchtfleckbildindexbilder werden falsche Erfassungen der Indexbilder unter Verwendung einer Autoausrichtung der IOL-Reflexionsgeisterbildindexbilder verhindert. Daher kann die Autoausrichtung geeignet durchgeführt werden.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm der Autoausrichtung, bei der die Hornhautleuchtfleckbildindexbilder ausgewählt werden. Ein Computerprogramm zur Ausführung dieser Verarbeitung wurde zuvor in der Programmspeichereinheit 491 in der Systemspeichereinheit 401 gespeichert. Die Berechnungsverarbeitungseinheit 494 in der Systemsteuereinheit 401 liest dieses Computerprogramm aus der Programmspeichereinheit 491 aus und führt es aus. Infolgedessen wird die nachstehend veranschaulichte Verarbeitung erreicht.
In Schritt S01 beginnt diese Autoausrichtungsverarbeitung. Nach dem Starten dieser Autoausrichtung veranlasst die Untersuchungsperson das Subjekt zum Stützen des Kinns auf die Kinnstütze 112 und passt die Kinnstütze 112 mittels der Kinnstützenantriebseinrichtung 113 an, sodass die Position des Subjektauges E in der Y-Achsenrichtung eine vorbestimmte Höhe erreicht. Insbesondere bedient die Untersuchungsperson den Joystick 101 zum Bewegen der Position der Messeinheit 112, sodass das Hornhautbild des Subjektauges E auf dem LCD-Monitor 116 angezeigt wird. Danach drückt die Untersuchungsperson den Messstartschalter 404. Wurde der Messstartschalter 404 gedrückt, startet die Systemsteuereinheit 401 die Autoausrichtung.
In Schritt S02 steuert die Systemsteuereinheit 401 die Lichtquellenansteuerschaltung 412 zum Einschalten der Augenrefraktionsmesslichtquelle 201, die ein Beispiel einer ersten Projektionseinheit ist, und Projizieren eines Lichtstrahls auf das Subjektauge E. Die Bildgebungseinrichtung 220 bildet das Vorderokularsegment des Subjektauges E durch Erfassen des Lichtstrahls ab, der durch das Subjektauge E von dem projizierten Lichtstrahl reflektiert wird. Das abgebildete Vorderokularsegmentbild wird im Speicher 408 gespeichert. Der Rest des optischen Autoausrichtungssystems ist durch die Augenrefraktionsmesslichtquelle 201, die Bildgebungseinrichtung 220 und jeden beliebigen assoziierten Aufbau gebildet.
In Schritt 503 erfasst die Systemsteuereinheit 401 die Hornhautreflexionsieuchtfleckbilder 221a' und 221b' aus dem im Speicher 408 gespeicherten Vorderokularsegmentbild des Subjektauges E durch die Vorderokularsegmentbeleuchtungslichtquellen 221a und 221b, die zweite Projektionseinheiten darstellen. 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels des Vorderokularsegmentbildes des Subjektauges E, das im Speicher 408 gespeichert ist. Die Systemsteuereinheit 401 berechnet die Mittenpositionen (CX, CY) der erfassten Hornhautreflexionsleuchtfleckbilder 221a' und 221b'. Der folgende Ausdruck (1) wird für diese Berechnung verwendet. (CX, CY) = ((Xm + Xn)/2, (Ym + Yn)/2) Ausdruck (1)
In Schritt S04 erfasst die Systemsteuereinheit 401 die drei Indexbilder, die durch den durch das Ausrichtungsprisma 223 geteilten Lichtstrahl erzeugt werden, aus dem Vorderokularsegmentbild des Subjektauges E, das im Speicher 408 gespeichert ist. Als Kandidaten für die Hornhautleuchtfleckbildindexbilder werden die Hornhautleuchtfleckbildindexbilder Ta, Tb und Tc und die IOL-Reflexionsgeisterbildindexbilder Ta', Tb' und Tc' erfasst. Die Erfassung der Vielzahl von Leuchtfleckbildern beruhend auf dem reflektierten Lichtstrahl von dem Subjektauge E wird in einem Modulbereich in der Systemsteuereinheit 401 ausgeführt, der ein Beispiel einer Erfassungseinheit ist.
Die durch das Ausrichtungsprisma 223 geteilten Indexbilder Tb und Tc sind an einer vorbestimmten Höhe und horizontalen Position relativ zu dem Indexbild Ta positioniert, was eine Erfassung durch Eingrenzung des Erfassungsbereichs ermöglicht.
Nun wird ein Beispiel des Hornhautleuchtfleckbilderfassungsverfahrens veranschaulicht.
Als erster Schritt wird das Leuchtfleckbild im Zentrum aus dem Hornhautleuchtfleckbild (Indexbild Ta) erfasst.
Als zweiter Schritt wird das obere Leuchtfleckbild (Indexbild Tb) erfasst. Das obere Leuchtfleckbild (Indexbild Tb) ist an einer vorbestimmten Höhe und horizontal innerhalb eines vorbestimmten Bereichs relativ zu dem mittleren Leuchtfleckbild (Indexbild Ta) positioniert, was eine Erfassung durch Eingrenzung des Erfassungsbereichs ermöglicht.
Als dritter Schritt wird das untere Leuchtfleckbild (Indexbild Tc) erfasst. Das untere Leuchtfleckbild (Indexbild Tc) ist auf einer Geraden positioniert, die durch das obere Leuchtfleckbild (Indexbild Tb) und das mittlere Leuchtfleckbild (Indexbild Ta) läuft, und ist an einer vorbestimmten Höhe bezüglich des oberen Leuchtfleckbildes (Indexbildes Tb) positioniert. Daher wird eine Erfassung durch Eingrenzung des Erfassungsbereichs ermöglicht.
Als der erste Schritt werden auch die Indexbilder Tb und Tc als Kandidaten für das mittlere Leuchtfleckbild aus dem Hornhautleuchtfleckbild erfasst. Wird aber das Indexbild Tb oder das Indexbild Tc als Kandidat für das mittlere Leuchtfleckbild erfasst, werden im zweiten und dritten Schritt das obere Leuchtfleckbild und das untere Leuchtfleckbild nicht erfasst. Wird das obere Leuchtfleckbild im zweiten Schritt nicht erfasst, oder das untere Leuchtfleckbild im dritten Schritt nicht erfasst, bestimmt die Systemsteuereinheit 401, dass das im ersten Schritt erfasste Leuchtfleckbild nicht das mittlere Leuchtfleckbild (Indexbild Ta) ist. Wird daher das Indexbild Ta als das mittlere Leuchtfleckbild erfasst, werden die Indexbilder Tb und Tc nicht als das mittlere Leuchtfleckbild erfasst.
Durch Verwendung eines derartigen Erfassungsverfahrens können die drei Hornhautleuchtfleckbilder (Indexbilder) mit großer Genauigkeit erfasst werden.
In Schritt S05 führt die Systemsteuereinheit 401 eine Bestimmung dahingehend durch, welches der Vielzahl der Indexbilder, die Hornhautleuchtfleckbilder sind, für die Autoausrichtung zu verwenden ist.
Wie vorstehend beschrieben erscheint das IOL-Reflexionsgeisterbildindexbild Ta' (Xa', Ya') an Positionen verschiedener X-Koordinaten und Y-Koordinaten in Abhängigkeit vom Zustand der IOL 601 und dem Hornhautleuchtfleckbildindexbild Ta (Xa, Ya). Mittelpunkte C des Indexbildes Ta und der Hornhautreflexionsleuchtfleckbilder 221a' und 221b' von den Vorderokularsegmentbeleuchtungslichtquellen 221a und 221b sind auch durch die Hornhaut reflektierte Bilder. Die Vorderokularsegmentbeleuchtungslichtquellen 221a und 221b sind so angeordnet, dass diese Mittelpunkte dieselbe Position haben. Aus diesem Grund ist eine Entfernung D zwischen dem Mittepunkt C und dem Hornhautleuchtfleckbildindexbild Ta geringer als eine Entfernung D' zwischen dem Mittelpunkt C und dem IOL-Reflexionsgeisterbildindexbild Ta' (D < D'). Die Systemsteuereinheit 401 berechnet die Entfernung von dem Mittelpunkt C für jedes der Vielzahl erfasster Indexbilder und vergleicht die berechneten Entfernungen. Die Systemsteuereinheit 401 bestimmt die Verwendung des Indexbildes für eine Autoausrichtung, das dem Mittelpunkt C am Nächsten ist. Die Systemsteuereinheit 401, die ein Beispiel einer Auswahleinheit darstellt, wählt das Indexbild zur Verwendung für die Autoausrichtung auf diese Weise aus der Vielzahl der Indexbilder aus. Die Entfernung D zwischen dem Mittelpunkt C und dem Hornhautleuchtfleckbildindexbild Ta, und die Entfernung D' zwischen dem Mittelpunkt C und dem IOL-Reflexionsgeisterbildindexbild Ta' werden durch die folgenden Ausdrücke (2) und (3) berechnet. D = ((CX – Xa)² + (CY – Ya)²)^1/2 Ausdruck (2) D' = ((CX – Xa')² + (CY – Ya')²)^1/2 Ausdruck (3)
In Schritt S06 berechnet die Systemsteuereinheit 401 die XY-Achsenrichtungsposition für das ausgewählte Hornhautleuchtfleckbildindexbild Ta (Xa, Xb). Die Systemsteuereinheit 401 berechnet die Z-Achsenrichtungsposition aus der Differenz der X-Koordinaten (Xb – Xc) der Hornhautleuchtfleckbildindexbilder Tb und Tc. Die Systemsteuereinheit 401 berechnet dann die Abweichung zwischen den berechneten XYZ-Achsenrichtungspositionen und der optischen Achse (Bildzentrum) bezüglich der XY-Achsenrichtungen und berechnet den Betrag der Abweichung von der geeigneten Entfernung bezüglich der Z-Achsenrichtung. Diese Verarbeitung wird in der Systemsteuereinheit 401 in einem Modulbereich, der ein Beispiel einer Berechnungseinheit ist, zur Berechnung des Zustands der Ausrichtung zwischen dem Subjektauge und dem optischen System aus der Vielzahl erfasster Leuchtfleckbilder ausgeführt.
In Schritt S07 bestimmt die Systemsteuereinheit 401, ob die in Schritt S06 berechneten XYZ-Positionen innerhalb des erlaubten Bereichs zum Abschließen der Ausrichtung liegen oder nicht (innerhalb des erlaubten Bereichs, der definiert, dass der Zustand der Ausrichtung ein geeigneter Zustand ist). Wenn innerhalb des Bereichs, entscheidet die Systemsteuereinheit 401 das Abschließen der Autoausrichtung. Sind die XYZ-Positionen nicht innerhalb des erlaubten Bereichs zum Abschließen der Autoausrichtung, geht die Verarbeitung zu Schritt S08 über.
In Schritt S08 steuert die Systemsteuereinheit 401 die Motoransteuerschaltung 413 zum Ansteuern des X-Achse-Antriebsmotors 103, des Y-Achse-Antriebsmotors 104 und des Z-Achse-Antriebsmotors 108 in den XYZ-Richtungen um den in Schritt S06 berechneten Betrag der Abweichung in den XYZ-Richtungen. Nach Ansteuerung dieser Motoren kehrt die Verarbeitung zu Schritt S02 zurückt, und die Verarbeitung ab Schritt S02 wird durchgeführt. Diese Verarbeitung wird wiederholt, bis in Schritt S07 bestimmt wird, dass die Ausrichtung abgeschlossen ist.
Bei der Anzeige des berechneten Zustands der Ausrichtung zeigt die Systemsteuereinheit 401 den in Schritt 506 berechneten Abweichungsbetrag (Entfernung von der aktuellen Position zu der Position, an der der geeignete Zustand erreicht ist) auf dem LCD-Monitor 116 als Zustand der Ausrichtung an.
Ist das Subjektauge E ein Auge mit implantierter IOL, kann erfindungsgemäß wie vorstehend beschrieben das tatsächliche Hornhautleuchtfleckbildindexbild korrekt ausgewählt werden, das kein IOL-Reflexionsgeisterbild ist. Aus diesem Grund können Zeit und Aufwand zur Durchführung der Ausrichtung verringert werden. Daher können die Belastung der Untersuchungsperson und des Subjekts während der Messung reduziert werden. Durch Verwendung korrekt ausgewählter Hornhautleuchtfleckbildindexbilder für eine Autoausrichtung kann die automatische Ausrichtung (Autoausrichtung) bei Subjektaugen mit implantierter IOL geeignet durchgeführt werden. Das heißt, falsche Erfassungen von IOL-Reflexionsgeisterbildindexbildern können verhindert werden, und eine Autoausrichtung kann korrekt abgeschlossen werden.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Auswählen anhand der Entfernung zwischen dem Mittelpunkt C und den X- und Y-Koordinaten durchgeführt, die Auswahl kann aber auch lediglich anhand der X-Koordinate oder der Y-Koordinate durchgeführt werden. Die Auswahl kann auch durch Einstellen eines vorbestimmten Bereichs vom Mittelpunkt C und Bestimmen durchgeführt werden, ob das Indexbild Ta, das das Zentrum des Hornhautleuchtfleckbildes darstellt, innerhalb dieses Bereichs liegt.
In der vorstehenden Beschreibung wird ein Fall angenommen, in dem lediglich ein IOL-Reflexionsgeisterbild auftritt, es kann aber derselbe Effekt selbst für Fälle erhalten werden, in denen eine Vielzahl von IOL-Reflexionsgeisterbildern auftreten.
Obwohl ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist, dient das Ausführungsbeispiel lediglich als bestimmtes Beispiel zur Veranschaulichung einer Implementierung der Erfindung. Der technische Schutzbereich der Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Verschiedene Modifikationen der Erfindung können ohne Abweichung vom Schutzbereich der Erfindung gemacht werden, und diese sind im technischen Schutzbereich der Erfindung enthalten.
Beispielsweise ist im Ausführungsbeispiel ein Augenrefraktometer als Beispiel der ophthalmischen Vorrichtung veranschaulicht, jedoch ist die ophthalmische Vorrichtung nicht auf ein Augenrefraktometer beschränkt. Erfindungsgemäß sind von einer Augenrefraktionsmessvorrichtung verschiedene ophthalmische Messvorrichtungen, wie eine ophthalmische Fotografiervorrichtung, eine Okularaxiallängenmessvorrichtung, optische Kohärenztomographie (OCT), usw. bei der erfindungsgemäßen IOL-Augenauswahl anwendbar, solange die Vorrichtung zu einer Transilluminationsbetrachtung fähig ist.
Weitere Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiele der Erfindung können auch durch einen Computer eines Systems oder einer Vorrichtung, der auf einem Speichermedium (beispielsweise einem flüchtigen oder nichtflüchtigen computerlesbaren Speichermedium) aufgezeichnete computerausführbare Anweisungen zur Durchführung der Funktionen des einen oder der mehreren vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung ausliest und ausführt, und durch ein durch den Computer des Systems oder der Vorrichtung durchgeführtes Verfahren realisiert werden, indem beispielsweise die computerausführbaren Anweisungen aus dem Speichermedium zur Durchführung der Funktionen des einen oder der mehreren vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgelesen und ausgeführt werden. Der Computer kann eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU), Mikroverarbeitungseinheit (MPU) oder eine andere Schaltung umfassen und kann ein Netzwerk separater Computer oder separater Computerprozessoren enthalten.
Die computerausführbaren Anweisungen können dem Computer beispielsweise von einem Netzwerk oder von dem Speichermedium zugeführt werden. Das Speichermedium kann beispielsweise eine Festplatte, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Speicher verteilter Computersysteme, eine optische Scheibe (beispielsweise eine Kompaktdisk (CD), eine Digital Versatile Disc (DVD) eine Blu-ray Disk (BD)^TM), eine Flashspeichereinrichtung, eine Speicherkarte oder dergleichen enthalten.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
Es ist eine Auswahleinheit zur Auswahl eines Leuchtfleckbildes, das einem durch die Hornhaut des Subjektauges reflektierten Lichtstrahl entspricht, aus einer Vielzahl von Leuchtfleckbildern auf der Grundlage eines Positionsverhältnisses zwischen einem ersten Leuchtfleckbild, das aus einer Vielzahl von einem ersten Lichtstrahl in einer ersten Richtung entsprechenden Leuchtfleckbildern erzeugt wird, und einem zweiten Leuchtfleckbild, das einem zweiten Lichtstrahl in einer von der ersten Richtung verschiedenen zweiten Richtung entspricht, und eine Berechnungseinheit zur Berechnung eines Zustands einer Ausrichtung zwischen dem Subjektauge und einer Messeinheit unter Verwendung des aus den ersten Leuchtfleckbildern ausgewählten Leuchtfleckbildes vorgesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 3576656 [0003]

Claims

Ophthalmische Vorrichtung mit einer Messeinrichtung zum Messen von Informationen eines Subjektauges, einer ersten Projektionseinrichtung zur Projektion eines Lichtstrahls auf das Subjektauge in einer ersten Richtung, einer zweiten Projektionseinrichtung zur Projektion eines Lichtstrahls auf das Subjektauge aus einer von der ersten Richtung der ersten Projektionseinrichtung verschiedenen zweiten Richtung, einer Auswahleinrichtung zum Auswählen eines Leuchtfleckbildes, das einem durch die Hornhaut des Subjektauges reflektierten Lichtstrahl entspricht, aus einer Vielzahl von Leuchtfleckbildern auf der Grundlage eines Positionsverhältnisses zwischen einem ersten Leuchtfleckbild, das aus einer Vielzahl von Leuchtfleckbildern gebildet wird, die dem durch die erste Projektionseinrichtung projizierten Lichtstrahl entsprechen, und einem zweiten Leuchtfleckbild, das dem von der zweiten Projektionseinrichtung projizierten Lichtstrahl entspricht, und einer Berechnungseinrichtung zur Berechnung eines Zustands einer Ausrichtung zwischen dem Subjektauge und der Messeinrichtung unter Verwendung des aus der Vielzahl erster Leuchtfleckbilder ausgewählten Leuchtfleckbildes.
Ophthalmische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Projektionseinrichtung zur Projektion eines Lichtstrahls zu zwei symmetrischen Orten bezüglich eines optischen Wegs für den durch die erste Projektionseinrichtung projizierten Lichtstrahl eingerichtet ist, und wobei die Auswahleinrichtung zum Auswählen des ersten Leuchtfleckbildes an einer Position nahe der Mitte von zwei der zweiten Leuchtfleckbilder als den durch die Hornhaut des Subjektauges reflektierten Lichtstrahl eingerichtet ist.
Ophthalmische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einer Beugungseinrichtung zum Teilen des reflektierten Lichtstrahls von dem durch die erste Projektionseinrichtung projizierten Lichtstrahl in eine Vielzahl reflektierter Lichtstrahlen zur Beugung in verschiedene Richtungen und Andern der relativen Positionen der Vielzahl zweiter Leuchtfleckbilder, die durch die geteilte Vielzahl reflektierter Lichtstrahlen erzeugt werden, in Abhängigkeit von der Entfernung zwischen dem Subjektauge und der Messeinrichtung, wobei sich die Messeinrichtung an einer geeigneten Entfernung zu dem Subjektauge zum Messen des Subjektauges befindet, wenn sich die relativen Positionen der Vielzahl zweiter Leuchtfleckbilder, die durch die geteilte Vielzahl reflektierter Lichtstrahlen erzeugt werden, an vorbestimmten Positionen befinden, und wobei die Berechnungseinrichtung zur Berechnung der Entfernung zwischen der Messeinrichtung und dem Subjektauge als Zustand der Ausrichtung auf der Grundlage der relativen Positionen der Vielzahl zweiter Leuchtfleckbilder eingerichtet ist, die durch die Vielzahl der durch die Beugungseinrichtung gebeugten reflektierten Lichtstrahlen erzeugt werden.
Ophthalmische Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Beugungseinrichtung eine Ausrichtungsprismablende mit einer Vielzahl von Ausrichtungsprismen umfasst, die zum Beugen des reflektierten Lichtstrahls in die verschiedenen Richtungen eingerichtet sind.
Ophthalmische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines ersten Leuchtfleckbildes, das durch einen reflektierten Lichtstrahl von dem durch die erste Projektionseinrichtung projizierten Lichtstrahl erzeugt wird, und eines zweiten Leuchtfleckbildes, das durch einen reflektierten Lichtstrahl von dem durch die zweite Projektionseinrichtung projizierten Lichtstrahl erzeugt wird.
Ophthalmische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einer Ansteuereinrichtung zur Ansteuerung der Messeinrichtung und einer Autoausrichtungseinrichtung zur Durchführung einer Ausrichtung mit dem Subjektauge durch Steuerung der Ansteuereinrichtung beruhend auf dem durch die Berechnungseinrichtung berechneten Zustand der Ausrichtung.
Ophthalmische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinrichtung zum Messen von Informationen eines IOL-implantierten Auges mit einer implantierten künstlichen Linse als Subjektauge eingerichtet ist.
Ophthalmische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der Richtung der Bewegung von dem durch die Berechnungseinrichtung berechneten Zustand der Ausrichtung zu einem geeigneten Zustand der Ausrichtung für die Messeinrichtung.
Steuerverfahren für eine ophthalmische Vorrichtung mit einer Messeinrichtung zur Messung von Informationen eines Subjektauges, mit Projizieren eines ersten Lichtstrahls auf das Subjektauge in einer ersten Richtung, Projizieren eines zweiten Lichtstrahls auf das Subjektauge aus einer von der ersten Richtung verschiedenen Richtung, Auswählen eines Leuchtfleckbildes, das einem durch die Hornhaut des Subjektauges reflektierten Lichtstrahl entspricht, aus einer Vielzahl von Leuchtfleckbildern auf der Grundlage eines Positionsverhältnisses zwischen einem ersten Leuchtfleckbild, das aus einer Vielzahl von dem ersten Lichtstrahl entsprechenden Leuchtfleckbildern erzeugt wird, und einem zweiten Leuchtfleckbild, das dem zweiten Lichtstrahl entspricht, und Berechnen eines Zustands einer Ausrichtung zwischen dem Subjektauge und der Messeinrichtung unter Verwendung des aus der Vielzahl erster Leuchtfleckbilder ausgewählten Leuchtfleckbildes.
Steuerverfahren für eine ophthalmische Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei ein Lichtstrahl zu zwei symmetrischen Positionen bezüglich des optischen Wegs für den ersten Lichtstrahl während der Projektion des zweiten Lichtstrahls projiziert wird, und wobei das erste Leuchtfleckbild an einer Position nahe der Mitte von zwei der zweiten Leuchtfleckbilder als der durch die Hornhaut des Subjektauges reflektierte Lichtstrahl während des Auswahlschritts ausgewählt wird.
Steuerverfahren für eine ophthalmische Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, ferner mit Teilen des reflektierten Lichtstrahls von dem ersten Lichtstrahl in eine Vielzahl reflektierter Lichtstrahlen, die in verschiedene Richtungen zu beugen sind, und Ändern der relativen Positionen der Vielzahl zweiter Leuchtfleckbilder, die durch die geteilte Vielzahl reflektierter Lichtstrahlen erzeugt werden, in Abhängigkeit von der Entfernung zwischen dem Subjektauge und der Messeinrichtung, wobei sich die Messeinrichtung an einer geeigneten Entfernung zu dem Subjektauge zum Messen des Subjektauges befindet, wenn sich die relativen Positionen der Vielzahl zweiter Leuchtfleckbilder, die durch die geteilte Vielzahl reflektierter Lichtstrahlen erzeugt werden, an vorbestimmten Positionen befinden, und ferner mit Berechnen der Entfernung zwischen der Messeinrichtung und dem Subjektauge als Zustand der Ausrichtung auf der Grundlage der relativen Positionen der Vielzahl zweiter Leuchtfleckbilder, die durch die Vielzahl der durch die Beugungseinrichtung gebeugten reflektierten Lichtstrahlen erzeugt werden.
Steuerverfahren für eine ophthalmische Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner mit Beugen der Vielzahl reflektierter Lichtstrahlen unter Verwendung einer Ausrichtungsprismablende mit einer Vielzahl von Ausrichtungsprismen zum Beugen des reflektierten Lichtstrahls in verschiedene Richtungen.
Steuerverfahren für eine ophthalmische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, ferner mit Erfassen eines durch einen reflektierten Lichtstrahl von dem ersten Lichtstrahl erzeugten ersten Leuchtfleckbildes und eines durch einen reflektierten Lichtstrahl von dem zweiten Lichtstrahl erzeugten zweiten Leuchtfleckbildes.
Steuerverfahren für eine ophthalmische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, ferner mit Durchführen einer Ausrichtung mit dem Subjektauge durch Steuern einer Ansteuereinrichtung zur Ansteuerung der Messeinrichtung beruhend auf Berechnungsergebnissen des berechneten Zustands der Ausrichtung.
Steuerverfahren für eine ophthalmische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Messeinrichtung zur Messung eines IOL-implantierten Auges mit einer implantierten künstlichen Linse als Subjektauge eingerichtet ist.
Steuerverfahren für eine ophthalmische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, ferner mit Anzeigen der Richtung der Bewegung von dem während des Berechnungsschritts berechneten Zustand der Ausrichtung zu dem geeigneten Zustand der Ausrichtung für die Messeinrichtung auf einer Anzeige.
Maschinenlesbares Medium, das ein Programm mit computerausführbaren Anweisungen speichert, die bei ihrer Ausführung einen Computer zur Ausführung des Steuerverfahrens für eine ophthalmische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16 veranlassen.