JP2005006724A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検眼のアライメントや測定時に、瞼や睫毛の影響が少なくできるようにする。
【解決手段】瞼ＥＬが瞳孔上にある場合に、投影光束が瞼ＥＬに遮ぎられて角膜上に輝点を形成できなかったり、形成できても一部の輝点Ｔｂが瞼ＥＬに重なってしまい、この輝点Ｔｂを検出できないことがある。
その場合に、第１の測定光源６９ａを消灯して第２の測定光源６９ｂを点灯すると、第２の測定光源６９ｂは拡散板６５上で第１の測定光源６９ａの実線で示す一次結像よりも下方に実線による一次結像を作り、それが拡散光源となって、破線で示すように角度を持った平行光束となって角膜Ｅｃに照射される。この平行光束は第１の測定光源６９ａの輝点Ｔｂよりも下方に輝点Ｔｂ’を形成する。この輝点Ｔｂ’を輝点Ｔａの代りに用いて、検眼ユニットの駆動制御を行い、アライメントの基準になる視標を下方にずらすことにより、瞼ＥＬに邪魔されることなく眼底に光束を投影でき、眼底からの反帰光を受光できる。
【選択図】 図１６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼と眼科装置との位置関係を検出して、被検眼の屈折力などの光学的特性の測定を行う眼科装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の眼屈折力計などの眼科装置は、被検者が顔を載置する顔受けが不動の基台に固定されていて、その基台上を被検眼と装置の光軸の位置合わせを行うために、被検眼に対して前後・左右に摺動したり、上下方向に移動する検眼部を搭載した摺動部とにより構成されている。
【０００３】
このような眼科装置では、被検眼の位置合わせのために、被検眼の角膜に視標光束を投影して、その反射像を光軸に一致させることにより行っている。
【０００４】
その際に、装置に内蔵された観察モニタに映し出される被検眼前眼部付近の映像を見ながら、摺動部を検者の操作により上下・左右・前後に移動させることで位置合わせを行う。
【０００５】
最近では、これらの位置合わせの動きを、装置が自動的に行うような眼科装置も提案されている。即ち、被検眼の角膜に視標光束を投影して、視標の角膜反射像である角膜反射輝点をＣＣＤなどの撮像素子で受光し、その角膜反射輝点が撮像素子の所定位置に至るように、検眼ユニットを電動で駆動する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の従来例においては、通常では撮像素子の光軸上に角膜反射輝点が至るように検眼ユニットを駆動して、被検眼と検眼ユニットの位置合わせを行っているために、被検者の瞼が垂れ下がっていて、角膜反射輝点が瞼や睫毛の上に重なったりした場合や、被検者の瞼によって視標投影の光束がけられた場合などは、所定の手順をプログラムされたマイクロコンピュータ等の制御手段が角膜反射像を見い出すことができず、位置合わせ不能のエラーで停止してしまい、測定ができなくなるという問題点がある。
【０００７】
また、このような角膜輝点を検出できない事態に対応する方策として、特開平１０−７１１２２号公報に開示されているように、角膜に複数の視標光束を投影して、その角膜反射像の個数と位置関係から、装置と被検眼の位置合わせを行おうとする装置が提案されている。
【０００８】
しかしながらこの装置の場合には、複数の角膜反射像を得るための光源を装置の光軸付近に設置しなくてはならないので、必然的に装置が大掛かりになるし、それにかかるコストも多くなる。また、複数の輝点を検出する時間的な損失や、位置合わせの手順が複雑になるという問題点がある。
【０００９】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、瞼などが下がって測定不能となることが少ない簡素な構造の眼科装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る眼科装置は、被検眼の光学的特性を測定するための測定光源と、測定用対物レンズを含む検眼ユニットと、該検眼ユニットを被検眼に対して前後・左右・上下に駆動する駆動手段と、前記測定用対物レンズの略焦点位置に挿脱可能に配置した拡散板と、該拡散板に前記測定光源からの光束を照射して該拡散板上の拡散光源からの光束の被検眼角膜の反射像を検出する検出手段と、該検出手段による検出結果から前記検眼ユニットを駆動して被検眼と前記検眼ユニットの位置合わせを行う眼科装置において、前記測定光源は第１の測定光源と第２の測定光源から成り、前記駆動手段は前記第１又は第２の測定光源の前記拡散板上の拡散光源による角膜反射像の検出結果から前記検眼ユニットを駆動制御することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は検眼装置の第１の実施の形態の眼屈折力計の駆動部の構成図である。外装カバー１には、被検者が額を当接する額当て２、被検者の顎を載置する顎受け台３が設けられており、外装カバー１の接眼部側には図２に示すように覗き窓４Ｒ、４Ｌが設けられ、被検者が覗き窓４Ｒ、４Ｌに両眼を合わせたときに、鼻を回避する凹部１ａが設けられている。
【００１２】
外装カバー１の内部には、後述する駆動機構によって被検者に対して前後左右上下に駆動され、位置合わせを行われる検眼ユニット５が設けられている。検眼ユニット５の底面には、送りナット付きのジョイント部材６が設置されていて、送りねじ７に噛合している。送りねじ７の一端７ａと駆動モータ８の出力軸８ａは、カップリング９によって連結されている。
【００１３】
駆動モータ８はステージ台１０に固定されていて、この駆動モータ８の回転によって検眼ユニット５は被検眼Ｅに近付いたり遠去かったりするように、ステージ台１０に対して固定される構成になっている。ステージ台１０の下面には、送りねじ１１に噛合する送りナット部１２ａを有するジョイント部材１２が固定されている。
【００１４】
更に、送りねじ１１の下端１１ａに、駆動モータ１３の出力軸１３ａがカップリング１４によって連結されている。駆動モータ１３はステージ台１５に固定されており、駆動モータ１３が回転することによって送りねじ１１とそれに噛合するジョイント部材１２の働きで、検眼ユニット５や駆動モータ８が設置されているステージ台１０を上下に駆動することができるようにされている。
【００１５】
ステージ台１５とジョイント部材１２の間には、検眼ユニット５や駆動モータ８が設置されているステージ台１０やジョイント部材１２の重量による駆動モータ１３の負荷を軽減するために、圧縮ばね１６が設けられている。ステージ台１０の下面に設置されたガイド棒１７はステージ台１５の一部に設けられたガイド溝部１５ａに嵌入していて、駆動モータ１３の回転により検眼ユニット５やステージ台１０が回転しないような働きをしている。
【００１６】
ステージ台１８はステージ台１５を搭載していて、その下面には、ガイド棒１９、２０を嵌入する案内部１８ａ、１８ｂ、送りねじ２１と噛合する送りナット部１８ｃが設けられている。ガイド棒１９、２０は被検眼Ｅの眼幅方向に平行（紙面垂直方向）に基台２２の取付部２２ａに固定されている。
【００１７】
送りねじ２１も前述の送りねじ７や送りねじ１１と同様に、図示しないカップリングによって駆動モータ２３に連結されている。この駆動モータ２３は前述の駆動モータ８、１３と同様に、基台２２の取付部２２ａに固定されている。即ち、上述したように駆動モータ８、１３、２３の回転により、検眼ユニット５は被検眼Ｅに対して、前後左右及び上下に駆動され位置合わせされる構造になっている。
【００１８】
被検者がその顎を載置する顎受け台３は、顎受け支柱３１の内部に上下駆動用のねじ部３１ａが設けられており、このねじ部３１ａと噛合するねじ棒３２の下端部３２ａは駆動モータ３３の出力軸３３ａとカップリング３４によって連結されている。また、駆動モータ３３は基台２２に、取付板３５を介して不動に取り付けられている。そして、駆動モータ３３の回転により、顎受け台３が上下に駆動され、被検眼Ｅの位置合わせのための補助となる。
【００１９】
基台２２と外装カバー１との間には、操作部材を外装カバー１から露出して、図３に示すような操作パネル４１が設けられている。また、操作パネル４１の下方にはプリンタ４２が配置されている。操作パネル４１には、トラックボール４３、前後ローラ４４が設けられ、トラックボール４３を検者が手の平で転がすように操作することによって、その前後・左右方向の回転量を図示しないセンサが検出して、回転量に応じて検眼ユニット５を被検眼Ｅに対して上下・左右に移動させるように、制御手段が前述の駆動モータ１３、２３等を駆動して検眼ユニット５を移動させるようになっている。
【００２０】
前後ローラ４４では、表面に滑り止めのためのローレットが形成された棒状体の回転量を図示しないセンサが検出し、その回転量に応じて、検眼ユニット５を被検眼Ｅに対して前後方向に移動させるように、後述する制御手段が駆動モータ８を駆動して検眼ユニット５を移動させるようになっている。
【００２１】
更に、操作パネル４１には、測定を開始するためのスタートスイッチ４５、測定の結果をプリンタ４２に出力するためのプリントスイッチ４６、顎受け台３の上下駆動スイッチ４７ａ、４７ｂが設けられ、スイッチ４７ａを押すことによって駆動モータ３３により顎受け台３が上昇し、スイッチ４７ｂを押すことによって顎受け台３が下降するようになっている。
【００２２】
また、外装ケース１の検者側にはモニタケース４８が取り付けられ、内部に液晶モニタなどの表示手段４９を格納されていて、検者に被検眼Ｅの前眼部や測定の結果等を表示するようになっている。このモニタケース４８の側面には、外装カバー１の孔部に嵌入する支点軸４８ａが形成されていて、この支点軸４８ａを中心にモニタケース４８を矢印の方向に傾動させて、検者の見易い位置に固定することができるようにされている。なお、５０はこの眼圧屈折計の各部を制御する制御手段、５１は各部に電力を供給する電源である。
【００２３】
図４は検眼ユニット５の光学系の構成図であり、被検眼Ｅの眼屈折力を測定するための眼屈折光学系Ｒ、被検眼Ｅと検眼ユニット５の位置合わせのために、後述するように被検眼Ｅの角膜Ｅｃに投影された光束の角膜反射像や被検眼Ｅの前眼部を撮像するための撮像光学系Ｋと、被検眼Ｅに提示する固視目標を投影する固視標光学系Ｆとから構成されており、検眼ユニット５の光軸Ｌを共通の光軸として結合されている。
【００２４】
右眼測定の際の被検眼Ｅの前方には、覗き窓４Ｒを介して、保護ガラス６１、光分割部材６２、対物レンズ６３、モータ６４により回転される拡散板６５、孔部６６ａを有する孔あきミラー６６、投影絞り６７、レンズ６８、第１の測定光源６９ａが配列されている。図５は測定光源の正面図であり、測定光軸Ｒ上に配置された第１の測定光源６９ａの上方に、第２の測定光源６９ｂが予備的に配置されている。
【００２５】
光分割部材６２の反射方向には、レンズ７０、光分割部材７１、ミラー７２、固定レンズ７３、駆動モータにより移動される移動レンズ７４、固視標フィルム７５、白色ＬＥＤなどから成る固視照明光源７６が配列されている。また、光分割部材７１の反射方向には、三つ目絞り板７７、レンズ７８、アライメント用撮像素子７９が配列されている。
【００２６】
三つ目絞り板７７は図６に示すように、中央部の開口部７７ａの左右に開口部７７ｂ、７７ｃが設けられ、開口部７７ｂ、７７ｃの前方に楔形のプリズム７７ｄ、７７ｅが貼り付けられている。
【００２７】
孔あきミラー６６の周囲の反射部６６ｂの反射方向には、絞り８０、プリズム８１、結像レンズ８２、二次元の測定用撮像素子８３が配列されている。絞り８０は図７に示すように、６つの円弧状の開口部８０ａ〜８０ｆがリング状に配列されており、プリズム８１は図８に示すように６つの楔プリズム８１ａ〜８１ｆから構成されている。
【００２８】
また、保護ガラス６１の内側には、光軸に対して対称に複数個のＬＥＤから成る前眼部照明光源８４が配置されている。
【００２９】
なお、光分割部材６２は第１の測定光源６９ａの光束の一部を反射して、残りの大部分が透過（例えば８０％透過、２０％反射）し、固視標フィルム７５の照明光束の全てを反射し、前眼部照明光源８４による被検眼Ｅの前眼部での反射光束の全てを反射する膜構成になっている。
【００３０】
また、光分割部材７１は固視標フィルム７５の照明光束の全てを透過、第１の測定光源６９ａの光束の全てを反射し、前眼部照明光源８４による被検眼Ｅの前眼部での反射光束の全てを反射する膜構成になっている。
【００３１】
図９はマイクロプロセッサやプログラムを格納しているＲＯＭ、周辺機器のインターフェイスなどを含み、駆動モータや撮像素子などの動作制御を行う制御手段５０と、各デバイスとの関係を示すブロック回路構成図である。
【００３２】
制御手段５０には、上述した測定光源６９ａ、６９ｂ、固視標照明光源７６、前眼部照明光源８４等の光源や、固視目標を被検眼Ｅに提示するために移動レンズ７４を駆動するための駆動モータ、検眼ユニット５を被検眼Ｅに対して上下左右方向及び前後に駆動するための駆動モータ８、１３、２３及び顎受け台３の駆動モータ３３、操作パネル４１の各スイッチ類、プリンタ４２が接続されている。更に、制御手段５０にはアライメント用撮像素子７９、８３がそれぞれＡ／Ｄ変換器９１、９２、フレームメモリ９３、９４を介して接続されている。
【００３３】
被検眼Ｅのアライメントにおいては、光軸Ｌに対して対称に配置された複数個の前眼部照明光源８４により照明された被検眼Ｅの前眼部像の光束が、覗き窓４Ｒ、保護ガラス６１を透過して、検眼ユニット５内に入射する。この光束は光分割部材６２で反射され、レンズ７０を透過し、光分割部材７１で更に反射され、図７に示す構成になっている三つ目絞り板７７の中央の開口部７７ａを経て、レンズ７８で収斂されてアライメント用撮像素子７９の受光センサ面に結像する。アライメント用撮像素子７９の受光センサ面に映った被検眼Ｅの前眼部像は、表示手段４９に映し出されて、位置合わせ時や測定時の被検眼Ｅの状態を検者に提示する。
【００３４】
三つ目絞り板７７は開口部７７ｂ、７７ｃを通過する光束をアライメント用撮像素子７９の受光センサ面上で、上下方向にその結像位置を変位させる働きをする。プリズム７７ｄ、７７ｅは樹脂材料製となっていて、その原料には透過光に対して、波長選択性を有する原料を含有している。即ち、第１の測定光源６９ａ、６９ｂの光束は透過し、前眼部照明光源８４の光束は遮断する。なお、プリズム７７ｄ、７７ｅをガラス製とした場合には、プリズムと三つ目絞り板７７の左右開口部７７ｂ、７７ｃの間に、波長選択性のフィルタを挟み込めばよい。
【００３５】
従って、アライメント用撮像素子７９の受光センサ面上には、三つ目絞り板７７の中央開口部７７ａを透過した光束、即ち前眼部照明光源８４に照明された被検眼Ｅの前眼部像と第１の測定光源６９ａの角膜反射輝点像と三つ目絞り板７７の左右開口部７７ｂ、７７ｃを透過した測定光源６９ａの角膜反射輝点がプリズム７７ｄ、７７ｅにより上下に変位した輝点像が映し込まれる。
【００３６】
図１１は表示手段４９に映し出された被検眼Ｅの前眼部像である。角膜輝点Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃは上述の三つ目絞り板７７の開口部７７ａ、７７ｂ、７７ｃを通過した第１の測定光源６９ａの角膜反射輝点像である。被検眼Ｅと光軸Ｌの位置合わせにおいて、左右・上下方向の位置合わせには角膜輝点Ｔａの二次元撮像手段７９の受光センサ上の座標を使用し、前後方向つまりピント方向の位置合わせには角膜輝点Ｔｂ、角膜輝点Ｔｃの成す角度を使用する。なお、この位置合わせの方法については、特開平９−８４７６０号公報や特開平９−９４２２７号公報に記載されている。
【００３７】
眼屈折測定時には、被検者は額を額当て２に当接して、顎受け台３に顎を載置した状態で覗き窓４Ｒ、４Ｌに両眼を合わせて内部を覗き込む。被検眼Ｅの眼底Ｅｒに投影する視標としての第１の測定光源６９ａが点灯し、その光束はレンズ６８、投影絞り６７、孔あきミラー６６の孔部６６ａを介してレンズ６８により一次結像位置ＲＦに一旦結像する。その後に、対物レンズ６３により平行光束として出射して、光分割部材６２、保護ガラス６１、覗き窓４Ｒを介して被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐを経て眼底Ｅｒに投影される。
【００３８】
眼底Ｅｒに投影された第１の測定光源６９ａの反帰光は、瞳孔Ｅｐから出射して保護ガラス６１、光分割部材６２、対物レンズ６３を透過して、再び一次結像位置ＲＦ付近に結像した後に、孔あきミラー６６の周辺部６６ｂでその反射方向に反射される。
【００３９】
孔あきミラー６６で反射された第１の測定光源６９ａの光束は、絞り８０の開口部８０ａ〜８０ｆ、プリズム８１の楔プリズム８１ａ〜８１ｆ、結像レンズ８２を介して測定用撮像素子８３の受光センサ面に達する。受光された第１の測定光源６９ａの眼底反射像は、図１０に示すように測定用撮像素子８３の受光センサ面上で６点Ｉａ〜Ｉｆとなって撮像する。この６点Ｉａ〜Ｉｆの位置関係を解析することによって、被検眼Ｅの眼屈折力を算出できる。
【００４０】
なお、このような第１の測定光源６９ａによって角膜輝点が検出できないときは、第１の測定光源６９ａの代りに第２の測定光源６９ｂを点灯して、第２の角膜輝点を形成し同様に測定する。
【００４１】
この測定中に、被検眼Ｅを固視させるために固視照明光源７６は固視標フィルム７５を均一に照明する。固視標フィルム７５には、被検眼Ｅが固視する視標の絵柄が画かれていて、屈折力測定の際に被検眼Ｅの視線を安定、調節力を除去するために用いられる。
【００４２】
固視標フィルム７５から発した光束は、移動レンズ７４、固定レンズ７３を経て、ミラー７２で反射され、光分割部材７１及びレンズ７０を透過して、光分割部材６２で反射されて、保護ガラス６１、覗き窓４Ｒを介して、眼底Ｅｒに固視標フィルム７５の絵柄を投影し、被検眼Ｅが固視すべき目標を提示する。
【００４３】
このとき、移動レンズ７４は測定中に得られた眼屈折力値に応じて、被検者に提示する固視目標を雲霧するように、モータにより光軸方向に移動する。
【００４４】
基本的にこのような構成を持つ眼屈折力計の更に具体的な測定順序を、次に説明すると、先ずアライメントにおいては、被検者が覗き窓４の中を覗きながら、額を額当て２に当接する。そのとき、検者は側方から被検者の目の位置がほぼ覗き窓４の中心線上にあるかどうかを確認して、被検者の顔が安定するように顎受け台３をスイッチ４７ａ、４７ｂを操作して昇降させ、被検者の顎を顎受け台３上に載置する。
【００４５】
検者はトラックボール４３、前後ローラ４４を操作して、表示手段４９の画面内に被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐの一部が見える位置まで、検眼ユニット５を移動させて粗い位置調整を行い、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐが確認できた時点でスタートスイッチ４５を押してアライメント及び測定を開始する。
【００４６】
図１２は測定を開始した状態でのアライメント用撮像素子７９の受光センサ面に投影された前眼部照明光源８４の反射光による検眼Ｅの前眼部像を表している。制御手段５０はこの画像をＡ／Ｄ変換器９１を介して一旦フレームメモリ９３に取り込み、画像の中の暗い部分、例えばフレームメモリ９３の１画素の分解能を８ビットとした場合に、スレッショルドレベルを８０として、それよりも暗い部分を被検眼Ｅの瞳孔部分として検出し、その暗い部分の面積中心Ｄｃを算出する。
【００４７】
図１２に示すように、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐの一部しか撮像されていないときは、面積中心Ｄｃは瞳孔Ｅｐの中心と一致しないが、後述するように検眼ユニット５を移動させ、被検眼Ｅのアライメントがより正確に行われることによって、瞳孔Ｅｐが全て撮像されるようになるので、測定開始当初に瞳孔Ｅｐ中心と面積中心Ｄｃが一致していなくとも問題はない。
【００４８】
算出された瞳孔像の面積中心Ｄｃが、アライメント用撮像素子７９の受光センサ面の中心Ｓｃに一致又は最終アライメント許容範囲内Ｍａに入るように、制御手段５０は前述の駆動モータ８、１３、２３を作動し、検眼ユニット５を上下左右に移動させる。
【００４９】
図１２の場合に、被検眼Ｅの瞳孔像の面積中心Ｄｃは、受光センサ面の中心Ｓｃより左斜め上に位置しているので、制御手段５０は被検眼Ｅから見て上方向及び右方向に検眼ユニット５を移動させるように、駆動モータ１３、２３を駆動する。なお、ｒａは最終アライメント許容範囲Ｍａの半径、ｒｂは粗アライメントでの目標アライメント許容範囲Ｍｂの半径である。
【００５０】
制御手段５０は上述の瞳孔像の面積中心Ｄｃの計算、センサ中心Ｓｃとの変位方向・変位量の算出を行い、変位量が所定の粗アライメント許容量の半径ｒｂ以下になるまで、検眼ユニット５の駆動を行って、検眼ユニット５の光軸と被検眼Ｅの粗アライメント動作を継続する。
【００５１】
瞳孔像の面積中心Ｄｃが粗アライメントの許容範囲Ｍｂ内に入り、面積中心Ｄｃとセンサ中心Ｓｃとの距離が半径ｒｂ以下になると、制御手段５０はモータ６４を駆動して拡散板６５を測定光軸の光路内に挿入して、第１の測定光源６９ａを点灯する。拡散板６５は固定光源６９ａ（及び６９ｂ）の一次結像位置ＲＦにその拡散面が設定されるように設置されており、拡散板６５はモータ６４の回転により測定光軸Ｒ中に挿入される。図１３はそのときの前眼部像を示している。
【００５２】
上述したように、第１の測定光源６９ａの光束は拡散板６５上にその像を結像して、その像からの拡散光束が角膜Ｅｃに平行光束を投影する。その平行光束が角膜Ｅｃで反射され、良く知られているように角膜Ｅｃの曲率半径の１／２の位置の光軸上に輝点として像を結像する。この角膜輝点像が前述したように三つ目絞り板７７により、アライメント用撮像素子７９の受光センサ面上に図１３に示すような３つの角膜輝点Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃとして投影される。
【００５３】
制御手段５０はフレームメモリ９３に前眼部像を取り込み、３つの角膜輝点Ｔａ〜Ｔｃの検出を行う。３つの角膜輝点Ｔａ〜Ｔｃが検出できると、中心の角膜輝点Ｔａを受光センサ中心Ｓｃの方向に一致させるように、検眼ユニット５を移動させる。
【００５４】
制御手段５０は角膜輝点Ｔａが最終アライメント許容範囲Ｍａ内に入り、角膜輝点Ｔａとセンサ中心Ｓｃとの距離が半径ｒａ以下になるまで、検眼ユニット５を上下・左右に移動させると、その後に検眼ユニット５を前後方向に移動させてピント方向の位置合わせを行う。
【００５５】
図１４に示す角膜輝点Ｔｂ、Ｔａ、Ｔｃが、図１１に示す角膜輝点Ｔｂ、Ｔａ、Ｔｃのように上下方向に一直線に並ぶように、制御手段５０は検眼ユニット５を前後方向に駆動し、この状態で眼屈折力測定を開始する。
【００５６】
制御手段５０は次の手順で被検眼Ｅの眼屈折力を算出する。即ち、第１の測定光源６９ａを点灯し、眼底Ｅｒからの反帰光を測定用撮像素子８３で受光する。撮像された眼底像は図１０に示すような６点Ｉａ〜Ｉｆに分離されて投影される。撮像された６点Ｉａ〜Ｉｆの画像をＡ／Ｄ変換器４２によりデジタル化して、フレームメモリ９４に格納される。
【００５７】
フレームメモリ９４に格納された６点Ｉａ〜Ｉｆの重心座標を算出し、既知の手段によりその６点Ｉａ〜Ｉｆを通る楕円の方程式を求める。求められた楕円の長径、短径及び長径軸の傾きを算出して、被検眼Ｅの眼屈折力を算出する。なお、求められた楕円の長径、短径に相当する眼屈折力値及び測定用撮像素子８３上での楕円軸の角度と乱視軸との関係は、予め装置の製造過程において較正されている。
【００５８】
このようにして、先ず求められた眼屈折力値からその屈折力値に相当する位置まで、移動レンズ７４を移動させて、被検眼Ｅの屈折度に相当する屈折度で固視標フィルム７５を被検眼Ｅに呈示する。その後に、移動レンズ７４を所定量だけ遠方に移動させ、固視標フィルム７５を雲霧させ、再び第１の測定光源６９ａを点灯し屈折力を測定する。このような、屈折力の測定→固視目標の雲霧動作→屈折力の測定を繰り返して、屈折力が安定する最終の測定値を得る。
【００５９】
通常では、上記のような一連のアライメント・測定動作で被検眼Ｅの測定が終了するが、例えば図１５に示すように被検眼Ｅの瞼ＥＬが瞳孔の半分以上かかっているようなときもある。このような場合に、瞳孔像の面積中心により粗いアライメントが行われた後に、角膜輝点Ｔａ〜Ｔｃを形成するための光束を投影しても、その光束が瞼ＥＬに遮ぎられて角膜輝点Ｔａ〜Ｔｃを形成できなかったり、図１５に示すように角膜輝点が形成できても、上述の３つに分割された輝点のうち、瞼ＥＬに近い最も上の角膜輝点Ｔｂが瞼ＥＬに重なってしまい、制御手段５０が角膜輝点Ｔｂを検出できなかったりする虞れがある。
【００６０】
その場合に、制御手段５０は第１の測定光源６９ａを消灯して、代りに第２の測定光源６９ｂを点灯する。第２の測定光源６９ｂは図１６に示すように、拡散板６５上で第１の測定光源６９ａの実線で示す一次結像よりも下方に一次結像を作り、それが拡散光源となって、図中の破線で示すように角度を持った平行光束となって被検眼Ｅの角膜Ｅｃに照射される。照射された平行光束は第１の測定光源６９ａの角膜輝点Ｔｂよりも下方に、角膜輝点Ｔｂ’を形成する。
【００６１】
このように、第２の測定光源６９ｂによって形成された角膜輝点Ｔｂ’を、第１の測定光源６９ａによって形成される光軸上の角膜輝点Ｔｂの代りに、図１７に示すように最終アライメント許容範囲Ｍａに入るように、制御手段５０は検眼ユニット５の駆動制御を行い、アライメントの基準になる視標を下方にずらす。このようにして、角膜輝点Ｔｂ’を測定光学系Ｒの光軸上に至るように検眼ユニット５を移動させることにより、眼屈折力の測定光束を瞼ＥＬに邪魔されることなく、眼底Ｅｒに投影でき、また眼底Ｅｒからの反帰光を測定用撮像素子８３で受光することができる。
【００６２】
そこで、制御手段５０は角膜輝点Ｔｂ’が最終アライメント許容範囲Ｍａ内に至るように検眼ユニット５を上下・左右に駆動し、角膜輝点Ｔｂ’ 、Ｔａ’、Ｔｃ’が一直線に並ぶように、検眼ユニット５を前後方向に駆動することによってアライメントを完了する。アライメントを完了した後に、制御手段５０は第２の測定光源６９ｂを消灯し、モータ６４を駆動して拡散板６５を光路から退避し、第１の測定光源６９ａを点灯して、上述した測定動作を行って、被検眼Ｅの屈折力を測定する。
【００６３】
図１８は上述したアライメント動作の手順をフローチャート図で表したものである。
【００６４】
上述の実施の形態では、第２の測定光源６９ｂを下方にずれたところに角膜輝点Ｔｂ’を形成するためだけに使用するように説明したが、図１９に示すように、第２の測定光源６９ｂによる角膜輝点Ｔｂ’を最終アライメント範囲Ｍａ内に至るようにアライメントした後に、第１の測定光源６９ａを点灯して被検眼Ｅの屈折力を測定するのではなく、アライメントに使用した第２の測定光源６９ｂをそのまま、測定に用いるようにしても支障はない。
【００６５】
そのとき、眼底Ｅｒに投影される第２の測定光源６９ｂの位置は、第１の測定光源６９ａの位置よりも上方に変位して、測定用撮像素子８３で受光される眼底Ｅｒからの反帰光は図１０に示した６点Ｉａ〜Ｉｆの全体が上方向に平行移動した形になるが、６点Ｉａ〜Ｉｆを通る楕円の形状は変化しないので測定は可能である。
【００６６】
このように、第２の測定光源６９ｂを被検眼Ｅの測定用光源として併用することで、被検眼Ｅの瞼ＥＬや睫毛に測定光束が影響される危険性が更に低くなり、より正確な測定が可能になる。
【００６７】
本発明の実施の形態の幾つかを、次に列挙する。
【００６８】
［実施の形態１］ 被検眼の光学的特性を測定するための測定光源と、測定用対物レンズを含む検眼ユニットと、該検眼ユニットを被検眼に対して前後・左右・上下に駆動する駆動手段と、前記測定用対物レンズの略焦点位置に挿脱可能に配置した拡散板と、該拡散板に前記測定光源からの光束を照射して該拡散板上の拡散光源からの光束の被検眼角膜の反射像を検出する検出手段と、該検出手段による検出結果から前記検眼ユニットを駆動して被検眼と前記検眼ユニットの位置合わせを行う眼科装置において、前記測定光源は第１の測定光源と第２の測定光源から成り、前記駆動手段は前記第１又は第２の測定光源の前記拡散板上の拡散光源による角膜反射像の検出結果から前記検眼ユニットを駆動制御することを特徴とする眼科装置。
【００６９】
この構成により、通常の位置合わせに使用する第１の角膜反射像が瞼や睫毛によって検出できなくても、第２の測定光源を点灯して、その角膜反射輝点を視標として位置合わせを行うことができるようになる。
【００７０】
［実施の形態２］ 前記駆動手段は前記第１の測定光源による角膜反射像の代替視標として、前記第２の測定光源の点灯時は前記第２の測定光源の角膜反射像を検出・位置合わせに用いることを特徴とする実施の形態１に記載の眼科装置。
【００７１】
この構成により、第１の測定光源による角膜反射輝点が検出できない時は、第２の測定光源による角膜反射輝点を第１の測定光源による角膜反射輝点と同じ基準位置にアライメントすることによって被検眼と検眼ユニットのアライメントを行えるようになるので、全く別個の視標光源を用意して、それを投影・検出する別個の光学系や処理プログラムなど別個のシステムによる複雑なアライメント制御を行うことなく、瞼や睫毛等の外乱に強い眼科が得られる。
【００７２】
［実施の形態３］ 前記第１の測定光源は被検眼角膜の中心に投影される光源であり、前記第２の測定光源は前記第１の測定光源による角膜反射像の下方に反射像を形成するように配置したことを特徴とする実施の形態１に記載の眼科装置。
【００７３】
この構成により、第１の測定光源による角膜反射輝点に対して、第２の測定光源による角膜反射輝点は瞼、睫毛に影響されにくい位置に視標像を形成することができるで、瞼や睫毛等の外乱に強い装置が得られる。
【００７４】
［実施の形態４］ 前記第２の測定光源による角膜反射像の検出結果から、前記検眼ユニットを駆動制御して、被検眼と前記検眼ユニットの位置合わせを行った場合には、前記第２の測定光源により被検眼の測定を行うことを特徴とする実施の形態２又は３に記載の眼科装置。
【００７５】
このように、第２の測定光源による角膜反射輝点で検眼ユニットを駆動制御して被検眼と検眼ユニットの位置合わせを行った場合には、第２の測定光源により被検眼の測定を行うようにしたので、位置合わせ時だけでなく測定のときにも、測定光束の瞼、睫毛によるけられ等の影響が低く抑えられるようになり、瞼や睫毛等の外乱に強い装置が得られる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る眼科装置は、通常の位置合わせに使用する角膜反射像が瞼や睫毛によって検出できなくても、第２の光源を点灯して、その角膜反射像を視標として位置合わせを行うことができるようになる。
【００７７】
このように位置合わせ用の視標としての測定光源を２個配置することで、位置合わせ用の角膜反射輝点を容易に２個形成することができるようになるので、構造が簡単で安価に瞼や睫毛等の外乱に強い装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る眼屈折力測定装置の構成図である。
【図２】眼屈折力計の接眼部正面図である。
【図３】操作パネルの平面図である。
【図４】検眼ユニットの構成図である。
【図５】第１、第２の測定光源の配置図である。
【図６】三つ目絞り板の正面図である。
【図７】絞りの正面図である。
【図８】プリズムの正面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る眼屈折力計のブロック構成図である
【図１０】測定用撮像素子上の眼底視標像の説明図である。
【図１１】表示手段上の角膜輝点の説明図である。
【図１２】アライメント用撮像素子上の画像の説明図である。
【図１３】アライメント用撮像素子上の画像の説明図である。
【図１４】アライメント用撮像素子上の画像の説明図である。
【図１５】表示手段上の画像の説明図である。
【図１６】測定光源の角膜への投影光束の説明図である。
【図１７】アライメント用撮像素子上の画像の説明図である。
【図１８】アライメント動作のフローチャート図である。
【図１９】測定光源の角膜への投影光束の説明図である。
【符号の説明】
１ 外装カバー
３ 顎受け台
５ 検眼ユニット
４９ 表示手段
５０ 制御手段
６５ 拡散板
６９ａ、６９ｂ 測定光源
７７ 三つ目絞り板
７９ アライメント用撮像素子
８３ 測定用撮像素子
８４ 前眼部照明光源

Claims (1)

1. 被検眼の光学的特性を測定するための測定光源と、測定用対物レンズを含む検眼ユニットと、該検眼ユニットを被検眼に対して前後・左右・上下に駆動する駆動手段と、前記測定用対物レンズの略焦点位置に挿脱可能に配置した拡散板と、該拡散板に前記測定光源からの光束を照射して該拡散板上の拡散光源からの光束の被検眼角膜の反射像を検出する検出手段と、該検出手段による検出結果から前記検眼ユニットを駆動して被検眼と前記検眼ユニットの位置合わせを行う眼科装置において、前記測定光源は第１の測定光源と第２の測定光源から成り、前記駆動手段は前記第１又は第２の測定光源の前記拡散板上の拡散光源による角膜反射像の検出結果から前記検眼ユニットを駆動制御することを特徴とする眼科装置。

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