JP2005270501A

JP2005270501A - 眼科装置

Info

Publication number: JP2005270501A
Application number: JP2004091077A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Ooban; 英之大番
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】角膜形状を測定する際の睫毛等光束をける障害物が生じた場合でも検者と被検者の開瞼作業といった負担無く、眼科診療の効率化を可能とする、高精度で安定した角膜形状測定装置を提供する。
【解決手段】光源１により被検眼Ｅの角膜に生じた虚像からの光束は、レンズ２を通過してテレビモニタ３上に角膜反射像を結像する。信号処理器４により処理される角膜反射像の光量状態は判別器５により解析され、睫毛等光束をける障害物で角膜反射像の光量状態が悪化していると判断された場合、制御装置６により光源の照射光量値を所定量上昇させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、眼科診療所等で使用される角膜形状測定装置に関するものである。

従来の角膜形状測定装置では、被検眼測定時おいて被検眼の睫毛等障害物による指標からの光束のけられから角膜反射像に支障が生じ正確な角膜形状の算出が困難になった場合、検者が被検者に対して更なる開瞼を促すか、あるいは検者自身が被検者の開瞼を促す等の手段を投じた後、再度測定を開始している。

また「特開平１０−０８５１８８」にあるように、睫毛検出手段として角膜反射像の光量値を検出し睫毛による光束のけられの有無を判断してモニタ上に表示することで検査における支障の有無を検者に知らせる、又は、睫毛の近傍或いは測定光軸の周囲に測定光源を配置し睫毛の位置検知を行うことで光軸上に睫毛の無い状態での角膜反射像を測定するという装置が知られている。
特開平１０−０８５１８８

従来の技術においては、測定光束上にある被検眼の睫毛等障害物の有無検知、或いは位置検知にとどまるもので、正確な角膜反射像を測定するための最終的な手段は検者或いは被検者の開瞼作業といった負担を必要とする。

（本発明の目的）
本発明の目的は、上述の問題点を解決し、検者と被検者の開瞼作業といった負担が無く効率の良い眼科診療を可能とする、高精度で安定した角膜形状測定装置を提供することにある。

上記目的を達成するための第一の発明に関わる角膜形状測定装置は、被検眼の角膜に向けて指標を投影する指標投影手段と、該指標投影手段からの角膜反射像を受光手段により受光させる受光光学系と、前記受光手段で得られた前記角膜反射像を処理し角膜形状を解析する信号処理手段において、前記角膜反射像の光量分布を検出する手段、検出された角膜反射像の光量分布に応じて、前記指標の角膜への照射光量の分布を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。

第二の発明に関わる角膜形状測定装置は、前記指標は複数の光源から成り、前記制御手段は角膜反射像の光量分布に応じて各光源の照射光量の制御を行うことを特徴とする。

第三の発明に関わる角膜形状測定装置は、前記指標はリング形状とし、リング形状の指標板と該指標板を照明する複数の光源とから成ることを特徴とする。

第四の発明に関わる角膜形状測定装置は、前記制御手段は前記角膜反射像の光量分布が均一になるように照射光量を制御することを特徴とする。

第五の発明に関わる角膜形状測定装置は、前記制御手段は角膜反射像の光量分布が所定条件より低い領域に対応する前記指標の光源の照射光量を該領域の光量分布が飽和レベルに達するよう増大することを特徴とする。

（作用）
第一の発明に関わる角膜形状測定装置は、信号処理手段で処理される角膜反射像の光量の状態を監視する判別器により被検眼の睫毛等障害物によって光量不足の領域が有ると判断された場合、制御装置により前記角膜反射像での光量不足領域に対応する前記複数光源の光量を上昇させる。

第二の発明に関わる角膜形状測定装置は、前記判別器により被検眼の睫毛等障害物によって光量不足の領域が有ると判断された場合、前記制御手段は光量不足領域において睫毛によってけられた光量値をサチレイションを引き起こすまで上昇させる。

以上説明したように本発明に関わる角膜形状測定装置は、検出された角膜反射像の光量状態を監視し睫毛等障害物により正確な角膜形状を算出することが不可能と判断された場合、照射光量を調節することで誤差の殆ど無い角膜反射像を得ることが可能なため、検者・被検者の開瞼作業といった負担を無くす事ができる。

また、判別手段による角膜反射像の監視・解析範囲に対応した光源の照射光量を制御手段により調節することで、高精度で不定形な睫毛に対応した安定性のある角膜形状測定が可能となる。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。図１は実施例の構成図であり、被検眼Ｅに対向してダイクロイックミラー１が配置されており、ダイクロイックミラー１の透過方向の光路Ｏ１上には、屈折力測定用対物レンズ２、この対物レンズ２の後焦点面に配置された挿脱自在の拡散板３、ビームスプリッタ４、投影レンズ５、ピンホールを有する指標板６、近赤外光を発する屈折力測定光源７が配列されている。拡散板３は屈折力測定光源７から発せられる光束を拡散させるためのものであり、この拡散板３は前方散乱強度が強く、拡散した光束の大部分が屈折力測定用対物レンズ２によって集光されるようになっている。

ビームスプリッタ４の反射方向の光路Ｏ２上には、眼屈折力測定手段８が配置されている。一方、ダイクロイックミラー１の反射方向の光路Ｏ３上には、形状測定用対物レンズ９、ダイクロイックミラー１０、被検眼Ｅの眼底と略共役な位置に配置されＬＥＤなどから成る固視光源１１が配列されている。

また、ダイクロイックミラー１０の反射方向の光路Ｏ４上には、偏向プリズム１２ａ、１２ｂを有する絞り板１３、結像レンズ１４、挿脱可能な測定絞り１５、ＣＣＤカメラなどから成る二次元撮像素子１６が配列されている。

更に、被検眼Ｅとダイクロイックミラー１の間には、光軸を中心としたリング状の形状測定用光源１７が配置されている。リング状の形状測定用光源は図１３に示すように１７ａ_１〜１７ｈ_３の３２個のＬＥＤとその前方に配置されたリング状の拡散板から成り、ＬＥＤ１７ａ_１〜１７ｈ_３は演算処理部２６に接続され、各々の発光強度の制御を演算処理部２６が行える構成となっている。リング状の形状測定用光源の外側には１対の前眼部照明光源１８ａ、１８ｂが設けられている。このリング状の形状測定用光源１７と前眼部照明光源１８ａ、１８ｂの波長光は、前述の屈折力測定光源７の波長光よりも１００ｎｍ程短い近赤外光とされている。

なお、ダイクロイックミラー１は屈折力測定光源７から発せられる波長の光の大部分を透過し一部分を反射し、リング状の形状測定用光源１７及び前眼部照明光源１８ａ、１８ｂから発した波長の光及び可視光を反射する特性を有しており、ダイクロイックミラー１０は可視光を透過し、近赤外光を反射する特性を有している。

また、偏向プリズム１２ａ、１２ｂは屈折力測定光源７からの波長光を透過し、前眼部照明光源１８ａ、１８ｂからの波長光を透過しない分光特性を有し、偏向プリズム１２ａは紙面奥の方に、偏向プリズム１２ｂは紙面手前の方に光束を偏向するようになっており、偏向プリズム１２ａ、１２ｂは絞り板１３と共に光路Ｏ４上に挿脱可能とされている。

これらの光学系は１個の筐体内に保持されており、測定部１９を構成している。この測定部１９は図示しない架台上に載置されており、架台は水平方向のＸ軸用モータ２１、鉛直方向のＹ軸用モータ２２、装置光軸方向のＺ軸用モータ２３により、電動的に３軸方向に移動可能となっている。

撮像素子１６の出力はＡ／Ｄコンバータ２４を介して画像メモリ２５に接続されていると共に、装置の全ゆる制御を行う演算処理部２６に接続されている。演算処理部２６には、Ｄ／Ａコンバータ２７を介してテレビモニタ２８、モータ２１、２２、２３の駆動制御を行う駆動制御部２９、操作者が装置を操作するためのスイッチなどが配置された操作部３０が接続されている。

この他に、図１では省略したが、拡散板３、絞り板１３及び角膜形状測定用絞り１５を、光路に対して挿脱するための図示しないモータなどが演算処理部２６に接続されている。

本実施の形態では、角膜反射像検出開始位置の設定を行う基準指標を投影する基準指標投影手段は、被検眼Ｅと装置光学部の位置合わせ指標と共用されている。また眼屈折測定用光学系を有しており、眼屈折力測定光学系は被検眼Ｅと装置光学部の位置合わせ用光学系と一部を共用している。眼屈折力測定用光学系と位置合わせ用の光学系を共用することで、装置を簡素化することができる。

先ず、位置合わせに際しては、架台に設けた図示しない顎受け台により被検者の顔を固定し、操作者はテレビモニタ２８に被検眼Ｅの像が写っていることを確認すると、操作部３０に設けられている測定開始スイッチを押す。演算処理部２６の制御により装置は測定動作を開始し、固視光源１１を点灯し被検眼Ｅに呈示して固視させる。同時に、光軸に対称に設けられた前眼部照明光源１８ａ、１８ｂにより被検眼Ｅが照明され、被検眼Ｅの前眼部付近からの反射散乱光はダイクロイックミラー１で反射し、形状測定用対物レンズ９により略平行光とされ、更にダイクロイックミラー１０を反射し、結像レンズ１４により撮像素子１６上に結像する。

また、屈折力測定光源７から射出した光束は指標板６を照明し、指標板６のピンホール部を透過し投影レンズ５を介して、一旦屈折力測定用対物レンズ２の後側焦点面で指標板６のピンホールの像を形成する。拡散板３は指標板６と光学的に共役な位置に挿脱可能に設けられているので、拡散板３で指標板６のピンホールの実像を形成し光束を拡散させ、Ｆナンバの明るい光束により被検眼Ｅを照明するようになり、広い範囲で角膜反射指標像を検出することができる。

拡散板３により拡散された光束は屈折力測定用対物レンズ２を通過し、その大部分がダイクロイックミラー１を透過し被検眼Ｅの角膜Ｅｃに達し、角膜曲率中心と角膜頂点の中点の位置に、反射光束の角膜反射指標像を形成する。

光束の一部はダイクロイックミラー１に反射され、前眼部観察用対物レンズ９により略平行光とされ、ダイクロイックミラー１０で光路Ｏ４方向に偏向され、偏向プリズム１２ａ、１２ｂを伴う絞り板１３の３つの開口部により、３つの光束に分割され、結像レンズ１４により撮像素子１６上に達し、被検眼前眼部像と共に３点の角膜反射指標像Ｐとして撮像される。

そして、撮像素子１６の出力信号はＡ／Ｄコンバータ２４によってデジタル信号に変換され、演算処理部２６、Ｄ／Ａコンバータ２７を介して、テレビモニタ２８上に前眼部像Ｅ’が映し出される。同時に、デジタル信号に変換された被検眼前眼部像のデータは、画像メモリ２５に記憶される。

次に、演算処理部２６は画像メモリ２５に記憶された画像情報から、３点の角膜反射指標像Ｐの重心位置を検出する。演算処理部２６はこれらの３点の角膜反射指標像Ｐの重心位置が検出されると、被検眼測定部の光軸と３点の角膜反射指標像Ｐの真中の重心位置との光軸と垂直な面内でのずれ量を算出し、それらが一致するように、Ｘ軸用モータ２１とＹ軸用モータ２２を、駆動制御部２９を介して制御する。

そして、３点の角膜反射指標像Ｐの上下の重心位置からピント位置を検出し、ピント状態が許容範囲内にない場合には、Ｚ軸用モータ２３を駆動制御部２９を介して所定量駆動させる。１回目の角膜反射指標像Ｐの重心位置及びピント状態検出・モータ駆動が終わると、演算処理部２６は再び角膜反射指標像Ｐの重心位置及びピント状態の検出を行い、Ｘ方向とＹ方向の装置測定部光軸とのずれ量が予め設定してある許容範囲内にあるかを判断し、ピント状態の変化を比較する。

ピント状態の変化の比較により、ピント状態が良くなっている場合には、再び前回と同じ方向に所定量だけＺ軸用モータ２３を駆動させ、ピント状態が悪くなっている場合には、前回とは逆方向に所定量だけＺ軸用モータ２３を駆動させ、再びピント状態の変化を比較する。演算処理部２６は検出したピント状態が許容範囲内に入るまで、この動作を繰り返す。

このようにして、被検眼Ｅと測定部１９との位置合わせが終了すると、演算処理部２６は既知の方法で被検眼Ｅの屈折力を測定し、固視光源１１を被検眼Ｅの眼底と共役な位置に光路Ｏ３に沿って移動させる。演算処理部２６は再び角膜反射指標像Ｐの重心位置及びピント状態の検出を行い、被検眼Ｅと測定部１９との位置合わせを行う。また、被検眼Ｅと測定部１９との位置合わせが完了した時点の３点の角膜反射指標像Ｐの真中の重心位置を、演算処理部２６で記憶しておく。

続いて、演算処理部２６は角膜形状測定を開始する。先ず、演算処理部２６は光軸を中心としたリング状の形状測定用光源１７を点灯すると同時に、光路Ｏ４にピンホール状の角膜形状測定用絞り板１３を挿入し、偏向プリズム１２ａ、１２ｂと絞り板１３を光路Ｏ４から取り出す。この角膜形状測定用絞り板１３は被検眼Ｅと測定部１９との距離が変動しても、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに投影されたリング状の形状測定用光源１７の撮像素子１６上の角膜反射像の大きさが変動しないように、形状測定用光源１７からの光束を制限する位置に配置されている。

形状測定用光源１７から発した光束は角膜Ｅｃにより反射され、リング状の角膜測定リング像を形成し、ダイクロイックミラー１で反射し形状測定用対物レンズ９により略平行光とされ、ダイクロイックミラー１０で反射され、結像レンズ１４により撮像素子１６上に結像しテレビモニタ２８に写し出される。

図２はこのときにテレビモニタ２８上に映し出された被検眼像Ｅ’を示している。Ｒは形状測定用光源１７の角膜反射像である角膜測定リング像であり、Ｐは屈折力測定光源７による角膜反射指標像であり、Ｍは画面に合成された位置合わせ指標である。

撮像素子１６の出力信号はＡ／Ｄコンバータ２４によってデジタル信号に変換され、デジタル信号とされた角膜測定リング像のデータは画像メモリ２５に記憶される。記憶されたデータより角膜測定リング像Ｒを楕円に近似し、角膜中心部の角膜形状をトーリック面として求める。

楕円近似の方法として、画像メモリ２５に記憶された画像データを水平方向Ｈ、垂直方向Ｖに画素に対応した二次元座標に割り振り、この二次元座標の中心を（Ｈｃ、Ｖｃ）とする。この二次元座標の中心（Ｈｃ、Ｖｃ）は、測定部１９の光軸と一致している。被検眼Ｅと測定部１９の位置合わせ完了時に記憶しておいた３点の角膜反射指標像Ｐの真中の重心位置を検出開始位置Ｏ（Ｈｓ、Ｖｓ）とし、演算処理部２６はこの位置からデータの検出を開始する。

第１に水平方向のデータの読み出しを行い、図３に示すように検出開始位置Ｏ（Ｈｓ、Ｖｓ）の点から、Ｈｓに１ずつ加算する演算を行うと、図４のグラフ図に示すデータが得られる。任意のスレッシュホールドレベルＴＬを定め、このレベルＴＬよりも大きい走査線上のデータを用いて重心計算を行い、その重心の座標を楕円近似に用いる。今度は、Ｈｓを１ずつ減算する演算を行い同様の処理を行う。

次に、Ｖｓに任意のステップＳを加算し、（Ｈｓ、Ｖｓ＋Ｓ）の点から水平方向に演算を行い、上述と同様の処理を行う。（Ｈｓ、Ｖｓ＋２Ｓ）、（Ｈｓ、Ｖｓ＋３Ｓ）、（Ｈｓ、Ｖｓ＋４Ｓ）、・・・、と処理を行い、設定（Ｈｓ、Ｖｓ＋ｎＳ）まで進むと、次は、ＶｓにＳを減算した点（Ｈｓ、Ｖｓ−Ｓ）から水平方向に演算し処理を行う。同様に、設定（Ｈｓ、Ｖｓ−ｎＳ）まで演算を行う。

第２に、垂直方向のデータの読み出しを行う。図５に示すように検出開始位置Ｏ（Ｈｓ、Ｖｓ）から、Ｖｓに１ずつ加算及び減算し演算を行い、水平方向の演算と同様に走査線上のデータから重心座標を求める。Ｈｓに任意のステップＳを加算し、（Ｈｓ＋Ｓ、Ｖｓ）、（Ｈｓ＋２Ｓ、Ｖｓ）、（Ｈｓ＋３Ｓ、Ｖｓ）、・・・、（Ｈｓ＋ｎＳ、Ｖｓ）の点から垂直方向に演算し、重心座標を求める処理を行う。（Ｈｓ−Ｓ、Ｖｓ）、（Ｈｓ−２Ｓ、Ｖｓ）、（Ｈｓ−３Ｓ、Ｖｓ）、・・・、（Ｈｓ−ｎＳ、Ｖｓ）の点においても同様の処理を行う。

第３に、図６、図７に示すように傾きを持った方向にデータの読み出しを行う。始めに、図６について説明すると、検出開始位置Ｏ（Ｈｓ、Ｖｓ）から、Ｈｓに１ずつ加算し、Ｖｓに１ずつ減算し演算を行う。また、Ｈｓに１ずつ減算し、Ｖｓに１ずつ加算し演算を行い、その走査線上のデータから重心座標を求める。

また、Ｈｓ及びＶｓに任意のステップＳを加算し、（Ｈｓ＋Ｓ、Ｖｓ＋Ｓ）、（Ｈｓ＋２Ｓ、Ｖｓ＋２Ｓ）、（Ｈｓ＋３Ｓ、Ｖｓ＋３Ｓ）、・・・、（Ｈｓ＋ｎＳ、Ｖｓ＋ｎＳ）の点から傾きを持った方向に演算し、重心座標を求める処理を行い、（Ｈｓ−Ｓ、Ｖｓ−Ｓ）、（Ｈｓ−２Ｓ、Ｖｓ−２Ｓ）、（Ｈｓ−３Ｓ、Ｖｓ−３Ｓ）、・・・、（Ｈｓ−ｎＳ、Ｖｓ−ｎＳ）の点においても、同様の処理を行う。

第１、第２、第３のデータ演算により求められた重心座標データを全て用いて、最小二乗法を使い楕円近似を行う。これにより、求められた楕円から測定値である角膜曲率半径が決定される。

ここで、被検眼の瞼が垂れ下がり睫毛がリング状の角膜測定リング像の光束の一部を遮る事で生じる角膜曲率半径の測定誤差について説明する。図８に示すようにリング状の角膜測定リング像の光束の一部が睫毛により遮られる事で明暗の分布が生じる。このようなリング状の角膜測定リング像で上述したように重心計算を行うと睫毛でけられた部分で重心位置に誤差を生じる。例えば図８における角膜測定リング像で図５にあるＬ３の走査線のデータを読み込んだ場合、図９の実線で示すような受光信号となる。睫毛でけられていない場合の受光信号をＣＬ、睫毛でけられた場合の受光信号をＣＬ’とする。実線で示す受光信号ＣＬ’の重心位置を計算するとΔＣだけ重心の変動が生じ、誤った楕円近似を行ってしまい、角膜曲率半径の測定誤差となる。

このとき演算処理部２６は所定のスレッシュホールドレベルＴＬ’を超える受光信号の幅Ｂ１及びＢ２を求める。

角膜測定リング像で睫毛でけられる可能性の少ない下方の受光信号の幅Ｂ２と比較して、Ｂ１は睫毛によるけられの影響で狭くなっている。例えばＢ２の９０％を許容レベルとして、Ｂ１がＢ２の９０％より狭ければ、演算処理部２６は以下のように形状測定用光源１７のＬＥＤ１７ａ_１〜１７ａ_５の発光強度の制御を行う。走査線Ｌ３の上方での角膜測定リング像は角膜測定リング像１７ａ_３に相当しているので、演算処理部２６により角膜測定リング像１７ａ_３の発光強度を幅Ｂ１がＢ２の９０％になるまで上昇させる。これにより受光信号ＣＬ’は睫毛でけられていない場合の受光信号ＣＬに近づくので、重心位置の誤差ΔＣＬを小さくすることができる。同様に図５における他の走査線についても上述の制御を行いＬＥＤ１７ａ_１〜１７ａ_５の光量の制御を行う。更に斜め方向の走査線（図６及び図７）についても上述の制御を行いＬＥＤ１７ｂ_１〜１７ｂ_３、ＬＥＤ１７ｈ_１〜１７ｈ_３の光量の制御を行う。以上述べたように演算処理部２６がＬＥＤ１７ａ_１〜１７ａ_５、ＬＥＤ１７ｂ_１〜１７ｂ_３、ＬＥＤ１７ｈ_１〜１７ｈ_３の発光量の制御を行うことにより均一な角膜反射像が得られるので測定誤差が小さくすることができる。

また図１０のように走査線Ｌ３における角膜測定リング像のピーク値を比較してもよい。この場合、睫毛でけられる可能性の少ない下方のピーク値Ｐ２と比較して上方のピーク値Ｐ２は睫毛による影響で小さくなっている。例えばＰ２の９０％を許容レベルとして、Ｐ２がＰ１の９０％より小さければ、演算処理部２６は上述の制御を行いＰ１がＰ２の９０％になるまで角膜測定リング像１７ａ_３の発光強度を上昇させる。これにより受光信号ＣＬ’は睫毛でけられていない場合の受光信号ＣＬに近づくので、重心位置の誤差ΔＣＬを小さくすることができる。同様に図５における他の走査線についても上述の制御を行いＬＥＤ１７ａ_１〜１７ａ_５の光量の制御を行う。更に斜め方向の走査線（図６及び図７）についても上述の制御を行いＬＥＤ１７ｂ_１〜１７ｂ_３、ＬＥＤ１７ｈ_１〜１７ｈ_３の光量の制御を行う。以上述べたように演算処理部２６がＬＥＤ１７ａ_１〜１７ａ_５、ＬＥＤ１７ｂ_１〜１７ｂ_３、ＬＥＤ１７ｈ_１〜１７ｈ_３の発光量の制御を行うことにより均一な角膜反射像が得られるので測定誤差が小さくすることができる。

また図１１のように走査線Ｌ３における角膜測定リング像の受光信号において、所定のスレッシュホールドレベルＴＬ’’を超える面積を比較してもよい。この場合、睫毛でけられる可能性の少ない下方の面積Ｓ２と比較して上方のピーク値Ｓ１は睫毛による影響で小さくなっている。例えばＳ２の９０％を許容レベルとして、Ｓ１がＳ２の９０％より小さければ、演算処理部２６は上述の制御を行いＰ１がＰ２の９０％になるまで角膜測定リング像１７ａ_３の発光強度を上昇させる。これにより受光信号ＣＬ’は睫毛でけられていない場合の受光信号ＣＬに近づくので、重心位置の誤差ΔＣＬを小さくすることができる。同様に図５における他の走査線についても上述の制御を行いＬＥＤ１７ａ_１〜１７ａ_５の光量の制御を行う。更に斜め方向の走査線（図６及び図７）についても上述の制御を行いＬＥＤ１７ｂ_１〜１７ｂ_３、ＬＥＤ１７ｈ_１〜１７ｈ_３の光量の制御を行う。以上述べたように演算処理部２６がＬＥＤ１７ａ_１〜１７ａ_５、ＬＥＤ１７ｂ_１〜１７ｂ_３、ＬＥＤ１７ｈ_１〜１７ｈ_３の発光量の制御を行うことにより均一な角膜反射像が得られるので測定誤差が小さくすることができる。

本発明の別の実施形態を説明する。実施例の構成は上述と同様で、被検眼の瞼が垂れ下がり睫毛がリング状の角膜測定リング像の光束の一部を遮る事で受光信号が図のＣＬ’となった場合、そこで重心計算を行うとΔＣＬだけ重心の変動が生じ、誤った楕円近似を行ってしまい、角膜曲率半径の測定誤差となる。

このとき演算処理部２６は走査線Ｌ３において所定のスレッシュホールドレベルＴＬ’を超える受光信号の幅Ｂ１及びＢ２を求め、角膜測定リング像の睫毛でけられる可能性の少ない下方の受光信号の幅Ｂ２と比較して、Ｂ１は睫毛によるけられの影響で狭くなっている。例えばＢ２の９０％を許容レベルとして、Ｂ１がＢ２の９０％より狭ければ、演算処理部２６は以下のように形状測定用光源１７ａ_１の発光強度を図１２に示すようにサチレイションを生じるまで上昇させる。これにより受光信号ＣＬ’の重心位置は睫毛でけられていない場合の受光信号ＣＬの重心位置に近づくので、誤差ΔＣＬを小さくすることができる。同様に図５における他の走査線についても上述の制御を行いＬＥＤ１７ａ_１〜１７ａ_５の光量をサチレイションさせる。更に斜め方向の走査線（図６及び図７）についても上述の制御を行いＬＥＤ１７ｂ_１〜１７ｂ_３、ＬＥＤ１７ｈ_１〜１７ｈ_３の光量をサチレイションさせる。以上述べたように演算処理部２６がＬＥＤ１７ａ_１〜１７ａ_５、ＬＥＤ１７ｂ_１〜１７ｂ_３、ＬＥＤ１７ｈ_１〜１７ｈ_３の発光量の制御を行うことにより均一な角膜反射像が得られるので測定誤差が小さくすることができる。

上述では所定のスレッシュホールドレベルＴＬ’を超える受光信号の幅Ｂ１とＢ２を求め比較したが、走査線Ｌ３における角膜測定リング像のピーク値または所定のスレッシュホールドレベルＴＬ’’を超える面積を比較して上述と同様の制御を行ってもよい。

図１４は本発明のフローチャートである。簡単に説明する。

ＳＴＥＰ．１で角膜形状の測定を開始する。

ＳＴＥＰ．２で受光手段により角膜反射像を受光する。

ＳＴＥＰ．３で受光手段により受光された角膜反射像の光量状態を処理する。

ＳＴＥＰ．４で処理された光量状態から角膜曲率半径を算出する。

ＳＴＥＰ．５ではＳＴＥＰ．３により処理された角膜反射像の光量状態が睫毛等障害物により悪化いないかを判別式を設けて判別する。

ＳＴＥＰ．６ではＳＴＥＰ．５における判別式を満足しなければ照射光量を上昇させ、睫毛等障害物によりけられた光束を補完する。その後再度アライメントを行いＳＴＥＰ．３へ移行する。

ＳＴＥＰ．７ではＳＴＥＰ．５における判別式を満足すれば、ＳＴＥＰ．４で算出された角膜反射像の角膜曲率半径をモニタに表示することで検者に知らせる。

ＳＴＥＰ．８で角膜形状測定値をプリントアウトすることで完了。

上述したように、睫毛によりリング状の角膜測定リング像の光束がけられた領域に対応する形状測定用光源を制御することで、睫毛により光束がけられる可能性の少ない下方の受光信号の重心位置との誤差の減少を可能となるため、楕円近似したときの角膜曲率半径の測定誤差を少なくさせることが可能となる。

上述した実施の形態では、自動で被検眼Ｅと測定部１９との位置合わせを行っているが、検者が操作部３０を操作して、被検眼Ｅと測定部１９との位置合わせを行った場合にも、屈折力測定光源７の角膜反射像である角膜反射指標像Ｐの位置を検出し、睫毛によりリング状の角膜測定リング像の光束がけられた領域が存在すればその領域に対応する形状測定用光源を制御することで、同様の効果を得ることができる。

本実施の形態では、角膜形状測定用光源１７をリング状として説明を行ったが、複数の点光源などの場合にも、上述と同様の方法を用いることにより、角膜曲率半径の測定誤差を少なくさせることが可能となる。また、リング状の角膜形状測定用の光源を採用したのは、不正乱視などの角膜上の情報を正確に反映することができるためである。

光学系、電気系の構成図である。前眼部像を映したモニタの説明図である。水平方向の走査の説明図である。走査線上のリング像光量分布のグラフ図である。垂直方向の走査の説明図である。第１の傾きを持つ方向への走査の説明図である。第２の傾きを持つ方向への走査の説明図である。睫毛によってけられたリング像を表した図である。走査線Ｌ３上のリング像光量分布の説明図である。走査線Ｌ３上のリング像光量分布の説明図である。走査線Ｌ３上のリング像光量分布の説明図である。走査線Ｌ３上のリング像光量分布の説明図である。リング状の形状測定用光源の説明図である。本発明のフローチャートである。

符号の説明

２屈折力測定用対物レンズ
３拡散板
６指標板
７屈折力測定光源
８眼屈折力測定手段
９形状測定用対物レンズ
１１固視光源
１２ａ、１２ｂ偏向プリズム
１６二次元撮像素子
１７形状測定用光源
１８ａ、１８ｂ前眼部照明光源
１９測定部
２５画像メモリ
２６演算処理部
２８テレビモニタ
３０操作部

Claims

被検眼の角膜に向けて指標を投影する指標投影手段と、該指標投影手段からの角膜反射像を撮像する撮像手段、前記撮像手段で得られた前記角膜反射像を処理し角膜形状を解析する信号処理手段を有する角膜形状測定装置において、前記角膜反射像の光量分布を検出する検出手段、検出された角膜反射像の光量分布に応じて、前記指標の角膜への照射光量の分布を制御する制御手段を備えていることを特徴とする角膜形状測定装置。
前記指標は複数の光源から成り、前記制御手段は角膜反射像の光量分布に応じて各光源の照射光量の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の角膜形状測定装置。
前記指標はリング形状とし、リング形状の指標板と該指標板を照明する複数の光源とから成る請求項２に記載の角膜形状測定装置。
前記制御手段は前記角膜反射像の光量分布が均一になるように照射光量を制御することを特徴とする請求項１に記載の角膜形状測定装置。
前記制御手段は角膜反射像の光量分布が所定条件より低い領域に対応する前記指標の光源の照射光量を該領域の光量分布が飽和レベルに達するよう増大することを特徴とする請求項１に記載の角膜形状測定装置。