JP2007175352A - 眼科装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御手段(制御回路70)は、撮像素子(CCDカメラ16)で撮像された画像を複数の光検出領域(A1〜A4,A1〜A16)に分割して、角膜Ecからの反射光による平均光量値(例えばLav1〜Lav4又は、Lav1,Lav2,Lav5,Lav6)を各検出領域(例えばA1〜A4又はA1,A2,A5,A6)毎に求め、この求めた各検出領域(例えばA1〜A4又はA1,A2,A5,A6)の平均光量値(例えばLav1〜Lav4又は、Lav1,Lav2,Lav5,Lav6)同士を比較して、平均光量値が低い検出領域の平均光量値が高くなる方向に三次元駆動手段(モータ74〜76を備える三次元駆動装置)を駆動制御するようになっている。
【選択図】図2
Description
[構成]
図1(a)に実施例である非接触式眼圧計の外観概略図を示す。図1(a)において1はベースであり、ベース1には被検眼を固定するための顎受台2が固設されている。3は本体部、4は後述する光学系を収納した眼科ユニット(測定部)であり、5は本体部3と眼科ユニット4を移動するための操作レバーである。
<アライメント光学系>
図2は装置のアライメント光学系の要部構成図であり、上から見たときの図である。なお、非接触式眼圧計は被検眼角膜に圧縮した気体を吹き付けて所定の形状に変形させ、直接あるいは間接的に検出されたその時の気体圧に基づいて、被検眼の眼圧を測定するものであるが、この測定機構自体の説明は本発明とは関係が薄いことから省略する。詳細については本出願人による特開平4−297226号(発明の名称 非接触式眼圧計)を参照されたい。
(観察光学系)
10は観察光学系(撮像光学系)であり、L1はその光軸を示す。観察光学系10は上下左右方向の第1及び第2アライメント用の指標(後述する)を検出する指標検出光学系を兼ねる。観察光学系10の光路上には角膜変形用の気体を噴出するノズル9がガラス板8a,8bに保持されて配置され、その軸と光軸L1は一致している。光軸L1上には、ビームスプリッタ11、対物レンズ12、ビームスプリッタ14、フィルタ15、CCDカメラ(図では、エリアCCD)16が撮像素子として配置されている。フィルタ15は、第1及び第2アライメント指標光学系(後述する)を透過し、可視光及び距離指標投影光学系(後述する)の光束(波長800nm)に対して不透過の特性を持っており、CCDカメラ16に不必要なノイズ光が混入することを防止する。
(固視光学系)
固視光学系25は、可視光を発する光源26、固視標板27、投影レンズ28を持つ。光源26の点灯により固視標板27を出射した光束は、投影レンズ28、ビームスプリッタ14、対物レンズ12、ビームスプリッタ11を介し、ノズル9を通り被検眼に入射する。
(第1アライメント指標投影光学系)
30は第1アライメント指標投影光学系(第1の指標光投影手段)を示す。31は中央指標投影用光源、32は投影レンズである。光源31は波長950nmの赤外光を出射する。光源31を出射した赤外光束は、投影レンズ32によって平行光束とされた後、ビームスプリッタ11によって反射され、光軸L1に沿ってノズル9内を通過して被検眼Eの角膜Ecに第1の指標光として照射されて、角膜Ecで反射される。そして、角膜Ecで鏡面反射する光束は、光源31の虚像である第1アライメント指標(第1の指標)i1を中央指標として被検眼Eに形成する。この第1アライメント指標i1の光束は、撮像素子であるCCDカメラ16上に第1アライメント指標i1の指標像(第1の指標像)i10(第1の輝点像)を形成する。
(第2アライメント指標投影光学系)
第2アライメント指標投影光学系7(第2の指標光投影手段)は4個の光源7a〜7dを持つ(図1参照)。光源7aと7b及び光源7cと7dは、それぞれ光軸L1を挟んで同じ高さ距離に配置され、指標の光学的距離を同一にしている。光源7a〜7dは第1アライメント指標投影光学系の光源と同じ波長950nmの赤外光を出射する。光源7a、7bからの光は被検眼の角膜Ecの瞳孔周辺に向けて斜め上方向から照射され、光源7a、7bの虚像である指標(第2の指標)i2、i3を被検眼の瞳孔の周縁近傍に周縁指標(第2の輝点)として形成する。また、光源7a、7bは瞼の開き具合を検出する(後述する)ための光源を兼ねている。光源7c、7dからの光は被検眼の角膜周辺に向けて斜め下方向から照射され、光源7c、7dの虚像である指標(第2の指標)i4、i5を被検眼の瞳孔の周縁近傍に周縁指標(第2の輝点)として形成する。光源7a〜7dは被検眼前眼部を照明する照明用光源を兼ねている。
(距離指標投影光学系)
50は距離指標投影光学系であり、L2はその光軸を示す。光軸L2は光軸L1に対して傾斜して設けられ、ノズル9から所定の作動距離離れた位置で両光軸は交差する。51は光源7a〜7d及び光源31と異なる波長800nmの光を出射する距離指標投影用の光源であり、52は投影レンズである。
(距離指標検出光学系)
60は距離指標検出光学系であり、L3はその光軸を示す。光軸L3と光軸L2は光軸L1に対して対称な軸であり、光軸L3と光軸L2の両光軸は光軸L1上で交差する。光軸L3上には受光レンズ61、フィルタ62、一次元検出素子63が配置されている。フィルタ62は、光源51から出射される波長800nmの光束を透過し、光源7a〜7dおよび光源31から出射される950nmの光束に対して不透過の特性を持ち、一次元検出素子63にノイズ光が入射することを防止する。
<制御手段>
図3に装置の制御手段の要部構成図を示す。70は制御回路、71は画像処理回路、72は距離指標の検出処理回路である。74〜76は本体部3に対して眼科ユニット4を駆動させるX軸、Y軸およびZ軸モータ、77〜79は各モータの駆動回路である。このX軸モータ74、Y軸モータ75およびZ軸モータ76は、三次元駆動手段3Dを構成している。
[作用]
次に、上述した構成を備える非接触式眼圧計の動作を説明する。ここではオ−トアライメントを選択したときのアライメント動作を中心に説明する。
(1)広域アライメント(視標像がモニター画面上にない場合)
制御回路70は、撮像素子としてのCCDカメラ16で検出された画像を複数の光量検出エリアに分割し、各光量検出エリアのそれぞれの平均光量値を算出する。
(2)精密アライメント
各光量検出エリアの平均光量値が略同一になったときには、指標像(第2の指標像)i20、i30、i40、i50が全て検出できることになり、指標像i10が特定できるので、各々の輝点である指標像i20、i30、i40、i50の重心位置を指標像i10の中心位置として算出し、この算出した重心位置を基に指標像i10の中心位置がCCDカメラ16の中央(中心)Oに結像されるまで、即ち指標像i10がパターンジェネレータにより電気的に生成したアライメント指標に入るまで、X軸モータ74及びY軸モータ75を駆動して、左右・上下に眼科ユニット4の移動を行わせる。
4…眼科ユニット(測定部)
10…観察光学系(撮像光学系)
16…CCDカメラ(撮像素子)
70…制御回路(制御手段)
74…X軸モータ
74…Y軸モータ
74…Z軸モータ
A1〜A4…光検出領域
A1〜A16…光検出領域
E…被検眼
Ec…角膜
i1…指標(輝点)
i2〜i5…指標(輝点)
i10…指標像(第1の指標像、輝点像)
i20〜i50…指標像(第2の指標像、輝点像)
Lav1〜Lav4…平均光量値
Lav1,Lav2,Lav5,Lav6…平均光量値
Claims (3)
- 被検眼の角膜に複数の指標光を投影することにより前記角膜に複数の指標を形成させて、前記複数の指標を撮像光学系を介して撮像素子に指標像として結像させると共に、前記撮像素子に結像される前記指標像の位置に基づき、前記撮像素子に結像される被検眼像の角膜頂点位置が前記撮像素子の中央に移動するように、前記撮像光学系を制御手段で制御される三次元駆動手段により上下・左右に駆動制御する眼科装置のアライメント方法であって、
前記制御手段は、前記撮像素子で撮像された画像を複数の光検出領域に分割して、前記角膜からの反射光による平均光量値を前記各検出領域毎に求め、この求めた各検出領域の平均光量値同士を比較して、平均光量値が低い検出領域の平均光量値が高くなる方向に前記三次元駆動手段を駆動制御することを特徴とする眼科装置のアライメント方法。 - 被検眼の角膜に複数の指標光を投影することにより前記角膜に複数の指標を形成させる指標投影光学系と、前記複数の指標を撮像素子に指標像として結像させる撮像光学系と、前記撮像光学系を三次元方向に駆動する三次元駆動手段と、前記三次元駆動手段を駆動制御する制御手段を備えていると共に、前記制御手段は、前記撮像素子に結像される前記指標像の位置に基づき、前記撮像素子に結像される被検眼像の角膜頂点位置が前記撮像素子の中央に移動するように、前記撮像光学系を前記三次元駆動手段により上下・左右に駆動制御する眼科装置であって、
前記制御手段は、前記撮像素子を複数の光検出領域に分割して、前記角膜からの反射光による平均光量値を前記各検出領域毎に求め、この求めた各検出領域の平均光量値同士を比較して、平均光量値が低い検出領域の平均光量値が高くなる方向に前記三次元駆動手段を駆動制御することを特徴とする眼科装置。 - 被検眼からの光を撮像素子に導く撮像光学系が設けられ且つ三次元方向に移動可能な眼科ユニットと、前記眼科ユニットを三次元方向に駆動する三次元駆動手段と、前記撮像光学系の光軸に沿って前記被検眼の角膜に対して第1の指標光を投影して第1の指標を前記被検眼に形成させる第1の指標光投影手段と、前記撮像光学系の光軸とは異なる方向から前記被検眼の角膜に対して複数の第2の指標光を投影して複数の第2の指標を前記被検眼に形成させるための第2の指標光投影手段と、前記撮像光学系を介して前記撮像素子に結像される前記第1の指標の第1の指標像の位置に基づいて前記第1の指標像が前記撮像素子の中央に移動するように前記三次元駆動手段を駆動制御する制御手段を備える眼科装置であって、
前記制御手段は、前記撮像素子を複数の光検出領域に分割して、前記角膜からの反射光による平均光量値を前記各検出領域毎に求め、この求めた各検出領域の平均光量値同士を比較して、平均光量値が低い検出領域の平均光量値が高くなる方向に前記三次元駆動手段を駆動制御することを特徴とする眼科装置。
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