JP2013000293A - Cornea thickness measuring apparatus and method for correcting the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、角膜の厚さを光学的に測定する角膜厚測定装置及びその補正方法に関するものである。 The present invention relates to a corneal thickness measuring apparatus that optically measures the thickness of a cornea and a correction method thereof.
一般に、角膜厚の測定においては、被検眼に光束を投影し、その投影方向に対して斜めの方向から角膜散乱像を観察することが行なわれる。特許文献１には、眼圧測定のための空気流方向から光束を投影し、その光軸に対して傾斜した方向から角膜散乱像を検出して角膜の厚さを測定する角膜厚測定装置が記載されている。しかしながら、特許文献１の装置は、精度良く角膜面に焦点を合わせるための構成を有しておらず、精度良く角膜厚さを検出するのが難しい。これに対して、特許文献２には、角膜に対する位置合わせ及び焦点合わせなどのアライメント操作において、角膜曲率による位置合わせ誤差が生じないようにして角膜面への高精度な焦点合わせを実現し、精度の良い測定をする角膜厚測定装置が記載されている。 Generally, in measuring the corneal thickness, a light beam is projected onto the eye to be examined, and a corneal scattering image is observed from a direction oblique to the projection direction. Patent Document 1 discloses a corneal thickness measuring device that projects a luminous flux from an air flow direction for measuring intraocular pressure, detects a corneal scattering image from a direction inclined with respect to the optical axis, and measures the thickness of the cornea. Are listed. However, the apparatus of Patent Document 1 does not have a configuration for focusing on the corneal surface with high accuracy, and it is difficult to accurately detect the corneal thickness. On the other hand, Patent Document 2 realizes highly accurate focusing on the corneal surface without causing an alignment error due to corneal curvature in alignment operations such as alignment and focusing on the cornea. A corneal thickness measuring device that performs good measurement is described.
一方、眼屈折値や眼圧値等の計測を行う検眼装置では、眼の構造を模した模型眼を用意して、測定値が正常かどうか確認することも行われており、複数の模型眼を用意して検眼装置の測定値を補正することも行われている。特許文献３には、複数の特性の異なる模型眼を使う場合でも、模型眼の仕様にかかわらず正確な測定結果（基準屈折度数，眼鏡レンズ度数）を得られるようにする、眼屈折力測定装置における補正方法が記載されている。 On the other hand, in an optometry apparatus that measures an eye refraction value, an intraocular pressure value, and the like, a model eye that mimics the structure of the eye is prepared, and it is also confirmed whether the measurement value is normal. Is prepared to correct the measured value of the optometry apparatus. Patent Document 3 discloses an eye refractive power measurement device that can obtain accurate measurement results (reference refractive power, spectacle lens power) regardless of the specifications of a model eye even when a plurality of model eyes with different characteristics are used. The correction method in is described.
また、特許文献４には、被検眼の眼屈折力を測定するオートレフラクトメーターや角膜の曲率半径を測定するケラトメーターにおいて、模型眼を用いて装置の精度をユーザがチェックできるようにした構成が記載されている。特許文献４によれば、所定の屈折力やレンズ表面の曲率半径を有する模型眼を装置の顎受け台に置いて、測定部の光学系を模型眼に位置合わせして測定を行うことで、オートレフラクトメーターやケラトメーターの測定精度がチェックされる。 Patent Document 4 describes a configuration in which the user can check the accuracy of the apparatus using a model eye in an autorefractometer that measures the eye refractive power of the eye to be examined and a keratometer that measures the radius of curvature of the cornea. Has been. According to Patent Document 4, a model eye having a predetermined refractive power and a radius of curvature of the lens surface is placed on the chin rest of the apparatus, and the optical system of the measurement unit is aligned with the model eye to perform measurement. The accuracy of the autorefractometer and keratometer is checked.
特許文献３に記載された補正方法によれば、模型眼のメーカー、機種を問わず模型眼を用いた補正が可能になる。しかしながら、特許文献３では模型眼に対する位置合わせ及び焦点合わせなどのアライメント操作が考慮されていない。そのため、特許文献３に記載された補正方法を角膜厚測定装置に適用した場合、装置補正後の測定値の誤差が大きくなり補正そのものが意味をなさなくなる。 According to the correction method described in Patent Document 3, correction using a model eye is possible regardless of the model eye manufacturer and model. However, Patent Document 3 does not consider alignment operations such as alignment and focusing with respect to the model eye. For this reason, when the correction method described in Patent Document 3 is applied to a corneal thickness measurement apparatus, the error of the measured value after the apparatus correction becomes large and the correction itself does not make sense.
また、特許文献４では、模型眼に輝点を投影してアライメント操作を行っているが、輝点を投影する光源と輝点を受光する撮像素子とを準備しなければならず、装置が複雑となる。特許文献２では、高精度なアライメントを行えるが、角膜の曲率を検出するための光源や演算機能が必要となり、装置が複雑となる。また、模型眼を利用する点については何等言及されていない。 In Patent Document 4, a bright spot is projected onto a model eye to perform an alignment operation. However, a light source that projects the bright spot and an image sensor that receives the bright spot must be prepared, and the apparatus is complicated. It becomes. In Patent Document 2, high-precision alignment can be performed, but a light source and a calculation function for detecting the curvature of the cornea are necessary, and the apparatus becomes complicated. Moreover, nothing is mentioned about the point of using a model eye.
一方、眼屈折力測定装置用の硝子又はプラスチック類を素材とする模型眼は角膜厚測定装置の補正に適用できない。また、一般に、角膜厚測定装置のための補正用の模型眼は知られていない。すなわち、角膜厚測定装置の測定値を補正するための模型眼や、そのような模型眼を利用した角膜厚測定における補正方法は提案されていない。 On the other hand, a model eye made of glass or plastic for an eye refractive power measuring device cannot be applied to correction of the corneal thickness measuring device. In general, a model eye for correction for a corneal thickness measuring apparatus is not known. That is, a model eye for correcting the measurement value of the corneal thickness measuring apparatus and a correction method in corneal thickness measurement using such a model eye have not been proposed.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、模型眼を用いた角膜厚測定値の補正を可能とし、簡易に高精度な角膜厚測定を実現することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enable correction of a corneal thickness measurement value using a model eye and easily realize a highly accurate corneal thickness measurement.
上記の目的を達成するため、本発明の一態様による角膜厚測定装置の補正方法は、
被検眼の角膜におけるスリット光の散乱により得られる光断面像を用いて該被検眼の角膜厚を測定する角膜厚測定装置の補正方法であって、
既知の厚さと一様な散乱強度とを有する半透明体における前記スリット光の散乱光を撮像素子により撮像して得られた光断面像の幅を測定する測定工程と、
前記光断面像の幅と前記半透明体の前記既知の厚さとに基づいて前記被検眼の角膜厚の補正値を算出する算出工程と、を有する。
In order to achieve the above object, a correction method for a corneal thickness measurement apparatus according to an aspect of the present invention includes:
A correction method for a corneal thickness measurement apparatus that measures a corneal thickness of an eye using a cross-sectional image of light obtained by scattering of slit light in the cornea of an eye to be examined,
A measurement step of measuring the width of the optical cross-sectional image obtained by imaging the scattered light of the slit light in a translucent body having a known thickness and uniform scattering intensity with an imaging device;
A calculation step of calculating a correction value of the corneal thickness of the eye to be examined based on the width of the optical cross-sectional image and the known thickness of the translucent body.
本発明によれば、簡便な構成の模型眼を用いて角膜厚測定値を補正することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to correct the measured corneal thickness using a model eye with a simple configuration.
以下に、本発明の実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の角膜厚測定装置における測定部の光学系の構成図を示している。被検眼Ｅの角膜Ｅｃに対向して、対物レンズ１が配置され、その後方にダイクロイックミラー２、結像レンズ３、撮像素子４が順次に配列されている。これらは被検眼Ｅに対する観察光学系の受光用光路となっている。対物レンズ１の外側には被検眼Ｅを照明する外眼照明光源１１ａ、１１ｂが配置されている。ダイクロイックミラー２の反射方向には、リレーレンズ５、ダイクロイックミラー６、被検者が固視するＬＥＤを具備する固視用光源７が配置されている。ダイクロイックミラー６の入射方向には投影レンズ８、スリット板９、角膜厚を測定するための可視光光源１０が配置されている。可視光光源１０はスリット板９を照明し、スリット板９は投影レンズ８、リレーレンズ５、対物レンズ１によって角膜Ｅｃ上に結像する。スリット板９は図２（ａ）に示すように、細長い、矩形絞りになっている。制御部１６は、本実施形態の角膜厚測定装置における各制御を実行する。メモリ１６１は、制御部１６により実行されるプログラムや、後述の角膜厚測定のための補正値等を記憶する。制御部１６は、撮像素子４や後述の撮像素子１４により得られた画像をディスプレイ１６２に表示する。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a configuration diagram of an optical system of a measurement unit in the corneal thickness measurement apparatus according to the first embodiment. The objective lens 1 is disposed to face the cornea Ec of the eye E, and a dichroic mirror 2, an imaging lens 3, and an image sensor 4 are sequentially arranged behind the objective lens 1. These are the light receiving optical paths of the observation optical system for the eye E. Outside the objective lens 1, external eye illumination light sources 11 a and 11 b that illuminate the eye E are arranged. In the reflection direction of the dichroic mirror 2, a fixation lens light source 7 including a relay lens 5, a dichroic mirror 6, and an LED to be fixed by the subject is disposed. In the incident direction of the dichroic mirror 6, a projection lens 8, a slit plate 9, and a visible light source 10 for measuring the corneal thickness are disposed. The visible light source 10 illuminates the slit plate 9, and the slit plate 9 forms an image on the cornea Ec by the projection lens 8, the relay lens 5, and the objective lens 1. As shown in FIG. 2A, the slit plate 9 has an elongated and rectangular aperture. The control part 16 performs each control in the corneal thickness measuring apparatus of this embodiment. The memory 161 stores a program executed by the control unit 16, correction values for measuring corneal thickness described later, and the like. The control unit 16 displays an image obtained by the image sensor 4 or an image sensor 14 described later on the display 162.
被検眼Ｅの斜下方向には可視光光源１０による角膜散乱光波長域の光を透過するフィルタ１２、結像レンズ１３、撮像素子１４が配置され、これらにより角膜厚測定光学系が構成されている。角膜厚測定のためのアライメント操作においては、観察光学系の光軸と角膜厚測定光学系の光軸とが交差する位置を角膜Ｅｃの角膜頂点とを一致させる。また、スリット板９、角膜Ｅｃ、撮像素子１４が共役の関係になっている。測定部は少なくとも上述した光学系を１つの筺体に収納しており、測定部を図示のＸＹＺ方向に移動することでアライメントが行なわれる。 A filter 12, an imaging lens 13, and an image sensor 14 that transmit light in the corneal scattered light wavelength region of the visible light source 10 are disposed in the obliquely downward direction of the eye E, and these constitute a corneal thickness measurement optical system. Yes. In the alignment operation for corneal thickness measurement, the position where the optical axis of the observation optical system and the optical axis of the corneal thickness measurement optical system intersect with the corneal apex of the cornea Ec. Further, the slit plate 9, the cornea Ec, and the image sensor 14 are in a conjugate relationship. The measuring unit accommodates at least the above-described optical system in one casing, and alignment is performed by moving the measuring unit in the XYZ directions shown in the figure.
角膜厚の測定に際しては、固視用光源７を点灯して、被検眼Ｅにこの光源７を固視させる。外眼照明光源１１ａ、１１ｂで照明された被検眼Ｅを撮像素子４から出力された像をディスプレイ１６２の画面上で観察しながら、被検眼Ｅの像が画面の大凡中心に位置するように測定部を移動する。その後、可視光光源１０を点灯すると、スリット板９により形成されたスリット光が角膜Ｅｃに照射される。その結果、撮像素子１４により、図２（ｂ）に示した角膜散乱光Ｓが撮影され、ディスプレイ１６２の画面に角膜の光断面像として表示される。ユーザは、この角膜散乱光Ｓによる光断面像が画面の中心に位置するように測定部を移動し、測定開始スイッチ１７を押す。測定開始スイッチ１７が押されると角膜厚測定が行われる。なお、図１において、光軸角度θは、角膜Ｅｃに照射される、スリット光の光軸（以下、スリット光軸）と、散乱光Ｓを撮影する撮像素子１４と結像レンズ１３の光軸（角膜厚測定光学系の光軸）とがなす角度である。また、本実施形態において、スリット光軸と観察光学系の光軸とは一致する。 When measuring the corneal thickness, the fixation light source 7 is turned on to cause the eye E to fixate the light source 7. Measuring the eye E illuminated by the external illumination light sources 11a and 11b while observing the image output from the image sensor 4 on the screen of the display 162 so that the image of the eye E is positioned at the approximate center of the screen. Move part. Thereafter, when the visible light source 10 is turned on, the slit light formed by the slit plate 9 is applied to the cornea Ec. As a result, the corneal scattered light S shown in FIG. 2B is photographed by the image sensor 14 and displayed on the screen of the display 162 as an optical cross-sectional image of the cornea. The user moves the measurement unit so that the optical cross-sectional image by the corneal scattered light S is positioned at the center of the screen, and presses the measurement start switch 17. When the measurement start switch 17 is pressed, the corneal thickness is measured. In FIG. 1, the optical axis angle θ is the optical axis of slit light (hereinafter referred to as slit optical axis) irradiated to the cornea Ec, and the optical axes of the imaging element 14 and imaging lens 13 for photographing the scattered light S. (The optical axis of the corneal thickness measurement optical system). In the present embodiment, the optical axis of the slit coincides with the optical axis of the observation optical system.
以上のような構成の測定部を有する角膜厚測定装置の補正方法に使用する、第１実施形態による模型眼を図３（ａ）に示す。本実施形態の模型眼Ｍは、平行平面板タイプであり、内部が一様に混濁して一様な散乱強度を有する半透明体としての濁度ガラスＭｃが平板状の基台に設けられた構成となっている。濁度ガラスＭｃとしては、一般的に知られているような、ガラス中に結晶物やコロイドを発生して光を散乱させるようにしたものでも良いし、失透ガラスを使用したものでも良い。制御部１６は撮像素子４により得られた画像と撮像素子１４により得られた画像とを合成してディスプレイ１６２に表示する。よって、角膜厚測定装置の、角膜Ｅｃが配置されるべき位置の付近に模型眼Ｍを置き、可視光光源１０を点灯すると、撮像素子１４上で図３（ｂ）に示されるような、濁度ガラスＭｃの外形影と、濁度ガラスＭｃの光断面像である散乱像Ｓ０とが画面に現れる。本実施形態の角膜厚測定装置は、測定部を被検眼Ｅに対してアライメントするための一般的な機構を有しており、模型眼Ｍに対しても同様にアライメントを行うことが可能である。 FIG. 3A shows a model eye according to the first embodiment used in the correction method of the corneal thickness measuring apparatus having the measuring unit configured as described above. The model eye M of the present embodiment is of a parallel plane plate type, and the turbidity glass Mc as a translucent body having a uniform scattering intensity and uniform scattering intensity is provided on a flat base. It has a configuration. The turbidity glass Mc may be a generally known glass that generates crystals or colloids in the glass to scatter light, or that uses devitrified glass. The control unit 16 combines the image obtained by the image sensor 4 and the image obtained by the image sensor 14 and displays them on the display 162. Therefore, when the model eye M is placed near the position where the cornea Ec is to be placed in the corneal thickness measuring apparatus and the visible light source 10 is turned on, the turbidity as shown in FIG. The appearance shadow of the turbidity glass Mc and the scattered image S0, which is an optical cross-sectional image of the turbidity glass Mc, appear on the screen. The corneal thickness measurement apparatus according to the present embodiment has a general mechanism for aligning the measurement unit with the eye E, and can also perform alignment on the model eye M in the same manner. .
模型眼Ｍに関して、スリット光軸に対して垂直な方向であるＸ，Ｙ方向についてのアライメントは、濁度ガラスＭｃの外形影を基準に行われる。すなわち、外眼照明光源１１ａ、１１ｂで模型眼を照明して撮像素子４で撮像することにより得られた濁度ガラスＭｃの外形影が画面のほぼ中央に位置するように、測定部を図１に示されるＸＹ方向へ移動することでＸ，Ｙ方向のアライメントが行なわれる。一方、散乱像Ｓ０の画面内の位置は、測定部をＸ，Ｙ方向に移動しても変化しないが、スリット光軸に対して傾斜した方向から散乱光を観察しているため、測定部をスリット光軸の方向（図１のＺ方向）に移動することで上下方向（図３のＺ方向）に変化する。よって、スリット光軸と平行な方向Ｚについてのアライメントは、散乱像Ｓ０が画面の所定位置に表示されるように測定部を図１に示されるＺ方向へ移動することで行われる。アライメントが完了すると、角膜厚測定が実施される。 With respect to the model eye M, alignment in the X and Y directions, which are directions perpendicular to the slit optical axis, is performed with reference to the external shadow of the turbidity glass Mc. In other words, the measurement unit is arranged so that the external shadow of the turbidity glass Mc obtained by illuminating the model eyes with the external illumination light sources 11a and 11b and picking up the image with the image pickup device 4 is located at the approximate center of the screen. Alignment in the X and Y directions is performed by moving in the XY direction shown in FIG. On the other hand, the position of the scattered image S0 in the screen does not change even if the measurement unit is moved in the X and Y directions, but since the scattered light is observed from the direction inclined with respect to the slit optical axis, By moving in the direction of the slit optical axis (Z direction in FIG. 1), it changes in the vertical direction (Z direction in FIG. 3). Therefore, alignment in the direction Z parallel to the slit optical axis is performed by moving the measurement unit in the Z direction shown in FIG. 1 so that the scattered image S0 is displayed at a predetermined position on the screen. When alignment is complete, corneal thickness measurement is performed.
なお、本実施形態では、制御部１６はディスプレイ１６２の画面内の所定位置にアライメントマークＡを表示する。アライメントマークＡは、スリット光軸と角膜厚測定光学系の光軸との交点が角膜面（濁度ガラスＭｃの表面）と一致した場合に光断面像が表示される位置を示している。すなわち、アライメントマークＡは、アライメント操作において光断面像の移動先を示す。従って、ユーザは、ディスプレイ１６２の表示画面において、光断面像の位置がアライメントマークＡの位置と一致するように測定部を移動することにより、測定部と模型眼とのＺ方向のアライメントを行なうことができる。なお、光断面像を画面の中央に合わせることでＺ方向のアライメントを行えるようにし、アライメントマークＡの表示を省略してもよい。 In the present embodiment, the control unit 16 displays the alignment mark A at a predetermined position in the screen of the display 162. The alignment mark A indicates a position where an optical cross-sectional image is displayed when the intersection of the slit optical axis and the optical axis of the corneal thickness measurement optical system coincides with the corneal surface (the surface of the turbidity glass Mc). That is, the alignment mark A indicates the movement destination of the optical cross-sectional image in the alignment operation. Therefore, the user moves the measurement unit so that the position of the optical cross-sectional image coincides with the position of the alignment mark A on the display screen of the display 162, thereby aligning the measurement unit and the model eye in the Z direction. Can do. The alignment in the Z direction may be performed by aligning the optical cross-sectional image with the center of the screen, and the display of the alignment mark A may be omitted.
次に、以上のような模型眼を用いた、角膜厚測定のための補正値の生成処理について説明する。以下に説明する補正値の生成処理は、本実施形態の角膜厚測定装置が例えば、不図示の操作部において補正値生成モードに設定されることで実行される。図３（ｂ）に示した撮像素子１４上の散乱像Ｓ０の幅ｔｓは、図３（ａ）の模型眼Ｍにおける濁度ガラスＭｃの厚さｔ、屈折率ｎ及び光軸角度θから求められる散乱像の幅ｔ’を角膜厚測定光学系の結像倍率に乗じた量に等しくなるはずである。ところが、角膜厚測定光学系内の部品精度や調整精度等のばらつきにより、濁度ガラスＭｃの厚さｔと散乱像の幅ｔｓとの関係は必ずしも一定にはならない。そこで、既知の厚さｔを有する濁度ガラスＭｃを測定して得られた測定値ｔｓを使用して、角膜厚の測定値を補正する。この補正値の算出については、後述する。但し、模型眼Ｍの濁度ガラスＭｃの厚さｔに対して測定値がかけ離れている場合は、部品や調整の不良などが考えられるので、以下で説明するように、補正値に対して許容範囲を設けている。 Next, correction value generation processing for corneal thickness measurement using the above model eye will be described. The correction value generation process described below is executed when the corneal thickness measurement apparatus of the present embodiment is set to a correction value generation mode in an operation unit (not shown), for example. The width ts of the scattered image S0 on the image sensor 14 shown in FIG. 3B is obtained from the thickness t of the turbidity glass Mc, the refractive index n, and the optical axis angle θ in the model eye M of FIG. It should be equal to an amount obtained by multiplying the width t ′ of the scattered image obtained by the imaging magnification of the corneal thickness measurement optical system. However, the relationship between the thickness t of the turbidity glass Mc and the width ts of the scattered image is not necessarily constant due to variations in component accuracy and adjustment accuracy in the corneal thickness measurement optical system. Therefore, the measurement value ts obtained by measuring the turbidity glass Mc having a known thickness t is used to correct the measurement value of the corneal thickness. The calculation of the correction value will be described later. However, if the measured value is far from the thickness t of the turbidity glass Mc of the model eye M, there is a possibility of parts or adjustment failure, so that the correction value is acceptable as described below. A range is provided.
図４は、第１実施形態による角膜厚測定装置の補正手順を示すフローチャートである。電源がＯＮされると、ステップＳ１０１において、制御部１６は測定する模型眼の種類を検査者に選定させる。模型眼の種類の選定により、濁度ガラスＭｃの厚さｔ、屈折率ｎといった模型眼の特性値が決定される。たとえば、メモリ１６１に、模型眼Ｍの識別番号と、濁度ガラスＭｃの厚さｔ、屈折率ｎといった模型眼の特性値を対応付けたテーブルを用意し、ユーザが選択した模型眼Ｍの識別番号から対応する厚さｔ、屈折率ｎが取得されるようにする。もちろん、模型眼の特性値の取得はこのような形態に限られるものではなく、ユーザが特性値をキー入力するようにしてもよいし、模型眼に特性値が記載されたバーコード或いはＱＲコードを印刷しておき、これをリーダで読み取るようにしてもよい。 FIG. 4 is a flowchart showing a correction procedure of the corneal thickness measuring apparatus according to the first embodiment. When the power is turned on, in step S101, the control unit 16 causes the examiner to select the type of model eye to be measured. By selecting the model eye type, characteristic values of the model eye such as the thickness t and the refractive index n of the turbidity glass Mc are determined. For example, a table in which the identification number of the model eye M is associated with the model eye characteristic values such as the thickness t of the turbidity glass Mc and the refractive index n is prepared in the memory 161, and the model eye M selected by the user is identified. The corresponding thickness t and refractive index n are obtained from the numbers. Of course, the acquisition of the characteristic value of the model eye is not limited to such a form, and the user may key-in the characteristic value, or a barcode or QR code in which the characteristic value is written on the model eye. May be printed and read by a reader.
ステップＳ１０２において、制御部１６は、外眼照明光源１１ａ、１１ｂと可視光光源１０を点灯し、撮像素子４により撮影された画像と撮像素子１４により撮影された画像とをディスプレイ１６２に表示する。すなわち、外眼照明光源１１ａ、１１ｂを点灯して撮像素子４により得られる濁度ガラスＭｃの外形像と、可視光光源１０を点灯することによりスリット光を濁度ガラスＭｃに照射して得られる光断面像とがディスプレイ１６２の表示画面に表示される。また、このとき、制御部１６は、アライメントマークＡを、ディスプレイ１６２の表示画面の上述した位置に表示する。この結果、図３（ｂ）で説明したような画像がディスプレイ１６２に表示されるので、ユーザは測定部をＸＹＺ方向へ移動して、模型眼Ｍに対する測定部のアライメントを行う。アライメントを完了すると検査者は測定開始スイッチ１７を押す。ステップＳ１０３において、制御部１６は、検査者により測定開始スイッチ１７が押されたことを検出すると、角膜厚の測定をスタートし、濁度ガラスＭｃの光断面像である散乱像の幅ｔｓを得る。 In step S <b> 102, the controller 16 turns on the external illumination light sources 11 a and 11 b and the visible light source 10, and displays an image captured by the image sensor 4 and an image captured by the image sensor 14 on the display 162. That is, it is obtained by illuminating the turbidity glass Mc with the external image of the turbidity glass Mc obtained by the imaging device 4 by turning on the external illumination light sources 11a and 11b and by turning on the visible light source 10 with the slit light. The optical cross-sectional image is displayed on the display screen of the display 162. At this time, the control unit 16 displays the alignment mark A at the position described above on the display screen of the display 162. As a result, the image as described with reference to FIG. 3B is displayed on the display 162, so that the user moves the measurement unit in the XYZ directions and aligns the measurement unit with the model eye M. When the alignment is completed, the inspector presses the measurement start switch 17. In step S103, when the control unit 16 detects that the measurement start switch 17 has been pressed by the inspector, the control unit 16 starts measuring the corneal thickness and obtains a scattered image width ts which is an optical cross-sectional image of the turbidity glass Mc. .
ステップＳ１０４において、制御部１６は、測定された幅ｔｓと上記特性値とを用いて模型眼Ｍの角膜圧測定値に対する補正値を算出する。補正値の算出の詳細については後述する。次に、ステップＳ１０５において、制御部１６は、算出された補正値が許容範囲か否かを判断する。ここで、許容範囲とは、予め設定されている数値であり、補正値に対して所定の幅を持たせるための数値である。例えば、測定値（ｔｓ）が３００μｍの場合は、補正値（ｔｓ−ｔ）が±３０μｍ以内、測定値（ｔｓ）が３００μｍ以上では補正値（ｔｓ−ｔ）が±１０μｍ以内という制限を設定することができる。補正値が許容範囲以内の場合、処理はステップＳ１０６に進み、制御部１６は、ステップＳ１０４で算出した補正値を採用し、メモリ１６１に保存する。他方、補正値が許容範囲外の場合、処理はステップＳ１０７に進み、制御部１６は、測定装置に異常が存在すると判断する。ステップＳ１０８において、制御部１６は、上記判断結果をディスプレイ１６２に表示し、一連の補正が終了する。したがって、ステップＳ１０５で測定装置が異常と判断された場合は、その旨がディスプレイ１６２に表示されるので、検査者は直ちに装置の再調整等を行うことができる。 In step S104, the control unit 16 calculates a correction value for the corneal pressure measurement value of the model eye M using the measured width ts and the characteristic value. Details of the calculation of the correction value will be described later. Next, in step S105, the control unit 16 determines whether or not the calculated correction value is within an allowable range. Here, the allowable range is a numerical value set in advance and is a numerical value for giving a predetermined width to the correction value. For example, when the measurement value (ts) is 300 μm, the limit is set such that the correction value (ts−t) is within ± 30 μm, and when the measurement value (ts) is 300 μm or more, the correction value (ts−t) is within ± 10 μm. be able to. If the correction value is within the allowable range, the process proceeds to step S106, and the control unit 16 adopts the correction value calculated in step S104 and stores it in the memory 161. On the other hand, if the correction value is outside the allowable range, the process proceeds to step S107, and the control unit 16 determines that there is an abnormality in the measurement device. In step S108, the control unit 16 displays the determination result on the display 162, and a series of corrections ends. Therefore, when it is determined in step S105 that the measurement apparatus is abnormal, the fact is displayed on the display 162, so that the inspector can immediately readjust the apparatus.
次に濁度ガラスＭｃの厚さｔが既知である模型眼Ｍを用意して、ステップＳ１０４において求められる補正値について説明する。まず、制御部１６は、濁度ガラスＭｃの厚み測定値ｔ’を、撮像素子１４上（画像上）での幅ｔｓと模型眼Ｍの屈折率ｎ、光軸角度θ、角膜厚測定光学系の結像倍率などから幾何学的な計算により求める。そして、得られた測定値ｔ’と模型眼Ｍの濁度ガラスＭｃの実際の厚さｔとの比（ｔ／ｔ’）を、補正値ａとしてメモリ１６１に保存する。さらに、模型眼Ｍについては、濁度ガラスＭｃの厚さｔと角膜厚ｔEcとの対応が予め調べられており、制御部１６は、それらの比（ｔEc／ｔ）を補正値ｂとして保存する。なお、模型眼Ｍが対応する角膜厚ｔEcの値も、模型眼Ｍの特性値の一つとする。 Next, a model eye M in which the thickness t of the turbidity glass Mc is known will be prepared, and the correction value obtained in step S104 will be described. First, the control unit 16 calculates the thickness measurement value t ′ of the turbidity glass Mc, the width ts on the image sensor 14 (on the image), the refractive index n of the model eye M, the optical axis angle θ, and the corneal thickness measurement optical system. It is obtained by geometric calculation based on the image forming magnification. Then, the ratio (t / t ′) between the obtained measurement value t ′ and the actual thickness t of the turbidity glass Mc of the model eye M is stored in the memory 161 as the correction value a. Further, for the model eye M, the correspondence between the thickness t of the turbidity glass Mc and the corneal thickness t Ec is examined in advance, and the control unit 16 sets the ratio (t Ec / t) as the correction value b. save. Note that the value of the corneal thickness t Ec corresponding to the model eye M is also one of the characteristic values of the model eye M.
以上のようにして生成され、メモリ１６１に格納された補正値を利用して被検眼の角膜厚を測定する場合を説明する。補正値を利用した角膜厚の測定は、不図示の操作部において角膜厚測定装置の動作モードを角膜厚測定モードに設定することでなされる。角膜厚測定モードにおいては、顎受台に被検者の顎が載せられた状態で可視光光源１０を点灯することで、被検眼の角膜にスリット光が照射される。ユーザ（検査者）は、ディスプレイ１６２を観察しながらアライメントを行ない、角膜の外形と光断面像が表示画面の中央に位置するように測定部を移動する。アライメントを終え、ユーザが測定開始スイッチ１７を押すことで測定開始が指示されると、制御部１６は、撮像素子１４により撮像された散乱像の幅ｔｓを測定する。そして、制御部１６は、上記ステップＳ１０５でメモリ１６１に保存された補正値ａと補正値ｂを用いて角膜厚を算出、補正し、角膜厚を得る。 A case where the cornea thickness of the eye to be examined is measured using the correction value generated as described above and stored in the memory 161 will be described. The measurement of the corneal thickness using the correction value is performed by setting the operation mode of the corneal thickness measuring apparatus to the corneal thickness measurement mode in an operation unit (not shown). In the corneal thickness measurement mode, the visible light source 10 is turned on while the subject's chin is placed on the chin rest so that the cornea of the subject's eye is irradiated with slit light. The user (inspector) performs alignment while observing the display 162, and moves the measurement unit so that the outer shape of the cornea and the optical cross-sectional image are located at the center of the display screen. When the alignment is finished and the user starts measurement by pressing the measurement start switch 17, the control unit 16 measures the width ts of the scattered image captured by the image sensor 14. Then, the control unit 16 calculates and corrects the corneal thickness using the correction value a and the correction value b stored in the memory 161 in step S105, and obtains the corneal thickness.
以上のように、第１実施形態によれば、図３（ａ）に示したような、簡易な構成の模型眼を提供し、これを用いてＸＹＺ方向の位置合わせや焦点合わせといったアライメントを考慮した補正値の算出が可能となる。 As described above, according to the first embodiment, a model eye having a simple configuration as shown in FIG. 3A is provided, and alignment such as alignment in the XYZ directions and focusing is considered using this model eye. It is possible to calculate the corrected value.
なお、上記第１実施形態では、１つの模型眼Ｍを用いて得られた補正値ａ，ｂを用いて角膜厚測定値を補正する構成を説明したが、これに限られるものではない。たとえば、それぞれが既知の異なる厚みｔを有する濁度ガラスＭｃを有する複数の模型眼Ｍを用いて、複数種類の厚みについて補正値ａ，ｂを取得しておき、測定値ｔｓ毎に上述の補正値ａ，ｂを保持するようにしてもよい。そして、角膜厚の測定時には、測定された厚み（ｔｓ）に応じた補正値ａ，ｂを選択して用いて、角膜厚を算出する。なお、補正値ａ，ｂの選択方法としては、例えば、散乱像の測定された幅に最も近いｔｓと関連付けられた補正値を選択することが挙げられる。或いは、幅ｔｓと補正値ａ，ｂの関係から、測定された幅に対応した補正値ａ，ｂを補間により取得するようにしてもよい。たとえば、濁度ガラスＭｃの厚みがｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４の４つの模型眼Ｍを用いて、それぞれから測定値ｔｓ１、ｔｓ２、ｔｓ３、ｔｓ４と、補正値「ａ１，ｂ１」、「ａ２，ｂ２」、「ａ３，ｂ３」、「ａ４，ｂ４」が得られたとする。そして、角膜厚の測定によりｔｓ２より大きくｔｓ３より小さい測定値ｔｓが得られたとする。この場合、測定値、ｔｓ２とｔｓ３の大きさの関係から、ａ２とａ３の間の補正値ａと、ｂ２とｂ３の間の補正値ｂが補間により算出され、幅ｔｓの補正値として使用される。このようにすれば、測定値に応じたより適切な補正値を利用することが可能になるため、更に角膜厚測定の精度が向上する。 In the first embodiment, the configuration in which the corneal thickness measurement value is corrected using the correction values a and b obtained using one model eye M has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, correction values a and b are acquired for a plurality of types of thicknesses using a plurality of model eyes M each having a turbidity glass Mc having a known different thickness t, and the above correction is performed for each measurement value ts. The values a and b may be held. Then, when measuring the corneal thickness, the corneal thickness is calculated by selecting and using the correction values a and b corresponding to the measured thickness (ts). As a method for selecting the correction values a and b, for example, a correction value associated with ts closest to the measured width of the scattered image can be selected. Alternatively, the correction values a and b corresponding to the measured width may be acquired by interpolation from the relationship between the width ts and the correction values a and b. For example, using four model eyes M with a turbidity glass Mc thickness of t1 <t2 <t3 <t4, measured values ts1, ts2, ts3, ts4 and correction values “a1, b1”, “a2,” It is assumed that “b2”, “a3, b3”, “a4, b4” are obtained. Then, it is assumed that a measurement value ts larger than ts2 and smaller than ts3 is obtained by measuring the corneal thickness. In this case, the correction value a between a2 and a3 and the correction value b between b2 and b3 are calculated by interpolation from the relationship between the measured values, the magnitudes of ts2 and ts3, and used as the correction value of the width ts. The In this way, it is possible to use a more appropriate correction value according to the measured value, so that the accuracy of corneal thickness measurement is further improved.
［第２実施形態］
第１実施形態では、補正値生成モードにおいて、半透明体としての濁度ガラスＭｃが平面板である模型眼を用いて、角膜厚測定時と同様のアライメントを考慮した補正値の生成を実現した。第２実施形態では、角膜厚計測以外の眼科計測のためのアライメント機能（本実施形態で角膜反射像を用いたアライメント）を利用して補正値を生成する角膜厚測定装置について説明する。第２実施形態では、非接触眼圧計の機能が付加された角膜厚測定装置について説明する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, in the correction value generation mode, a correction value is generated in consideration of the same alignment as in the measurement of corneal thickness using a model eye in which the turbidity glass Mc as a translucent body is a flat plate. . In the second embodiment, a corneal thickness measurement apparatus that generates a correction value by using an alignment function for ophthalmic measurement other than corneal thickness measurement (alignment using a corneal reflection image in the present embodiment) will be described. In the second embodiment, a corneal thickness measurement apparatus to which a non-contact tonometer function is added will be described.
図５は第２実施形態による眼科装置における、測定部の光学系の構成図を示す図である。図５に示されるように、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに対向して、平行平面ガラス２０と対物レンズ２１の中心軸上にノズル２２が配置されている。そして、ノズル２２の後方には、空気室２３、観察窓２４、ダイクロイックミラー２５、プリズム絞り２６、結像レンズ２７、撮像素子２８が順次に配列されている。これらは被検眼Ｅに対する観察光学系の受光用光路及びアライメント検出用光路となっている。平行平面ガラス２０、対物レンズ２１は対物鏡筒２９によって支持され、その外側には被検眼Ｅを照明する外眼照明光源３０ａ、３０ｂが配置されている。 FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration diagram of an optical system of a measurement unit in the ophthalmologic apparatus according to the second embodiment. As shown in FIG. 5, the nozzle 22 is disposed on the central axis of the plane parallel glass 20 and the objective lens 21 so as to face the cornea Ec of the eye E to be examined. An air chamber 23, an observation window 24, a dichroic mirror 25, a prism diaphragm 26, an imaging lens 27, and an image sensor 28 are sequentially arranged behind the nozzle 22. These are a light receiving optical path and an alignment detecting optical path of the observation optical system for the eye E. The plane-parallel glass 20 and the objective lens 21 are supported by an objective barrel 29, and outside eye illumination light sources 30a and 30b for illuminating the eye E to be examined are arranged on the outside thereof.
ダイクロイックミラー２５の反射方向には、リレーレンズ３１、ハーフミラー３２、近赤外波長を透過し、可視光波長を反射する特性をもつダイクロイックミラー５０、アパーチャ３３、受光素子３４が配置されている。なお、アパーチャ３３の位置は、所定変形時に後述する測定用光源３７の角膜反射像が共役になる位置に配置され、受光素子３４と共に角膜Ｅｃの視軸方向への変形を検出する変形検出受光光学系とされている。リレーレンズ３１は角膜Ｅｃが所定変形時にアパーチャ３３とほぼ同等の大きさの角膜反射像を結像するように設計されている。 In the reflection direction of the dichroic mirror 25, a relay lens 31, a half mirror 32, a dichroic mirror 50 having a characteristic of transmitting near-infrared wavelengths and reflecting visible light wavelengths, an aperture 33, and a light receiving element 34 are arranged. The position of the aperture 33 is arranged at a position where a corneal reflection image of a measurement light source 37, which will be described later, becomes conjugated at the time of predetermined deformation, and the deformation detection light receiving optical for detecting deformation in the visual axis direction of the cornea Ec together with the light receiving element 34. It is considered as a system. The relay lens 31 is designed so as to form a corneal reflection image having a size substantially equal to that of the aperture 33 when the cornea Ec is deformed to a predetermined degree.
ハーフミラー３２の入射方向には、ハーフミラー３５、投影レンズ３６、測定及び被検眼Ｅに対するアライメント兼用の近赤外ＬＥＤを具備した測定用光源３７が配置されている。また、ハーフミラー３５の入射方向には、被検者が固視するＬＥＤを具備した固視用光源３８が配置されている。ダイクロイックミラー５０の入射方向には、投影レンズ５１、スリット板５２、角膜厚を測定するための可視光光源５３が配置されている。可視光光源５３はスリット板５２を照明し、スリット板５２のスリット像は投影レンズ５１、リレーレンズ３１によってノズル２２内を通って角膜Ｅｃ上に結像する。 In the incident direction of the half mirror 32, a measurement light source 37 having a half mirror 35, a projection lens 36, and a near-infrared LED that is used for both measurement and alignment with the eye E is disposed. Further, in the incident direction of the half mirror 35, a fixation light source 38 including an LED that the subject fixes is fixed. In the incident direction of the dichroic mirror 50, a projection lens 51, a slit plate 52, and a visible light source 53 for measuring the corneal thickness are arranged. The visible light source 53 illuminates the slit plate 52, and the slit image of the slit plate 52 is imaged on the cornea Ec through the nozzle 22 by the projection lens 51 and the relay lens 31.
スリット板５２は第１実施形態のスリット板９と同様であり、図２（ａ）に示すように細長い、矩形絞りになっている。図５中の被検眼Ｅの斜下方向には可視光光源５３による角膜散乱光波長域の光を透過するフィルタ６０、結像レンズ６１、撮像素子６２が配置され、角膜厚測定光学系を構成している。角膜厚測定のためのアライメント操作においては、観察光学系の光軸と角膜厚測定光学系の光軸とが交差する位置を角膜Ｅｃの角膜頂点とを一致させる。また、スリット板５２、角膜Ｅｃ、撮像素子６２は共役の関係になっている。空気室２３内にはその一部を構成するシリンダ３９にピストン４０が嵌合され、このピストン４０はソレノイド４２によって駆動されるようになっている。なお、空気室２３内には、内圧をモニタするための圧力センサ４３が配置されている。また、制御部７０が設けられ装置全体を制御している。メモリ７０１は、制御部７０により実行されるプログラムや、後述の角膜厚測定のための補正値等を記憶する。また、制御部７０は、撮像素子２８や後述の撮像素子６２により得られた画像をディスプレイ１６２に表示する。 The slit plate 52 is the same as the slit plate 9 of the first embodiment, and has an elongated and rectangular aperture as shown in FIG. In the obliquely downward direction of the eye E to be examined in FIG. 5, a filter 60 that transmits light in the corneal scattered light wavelength region by the visible light source 53, an imaging lens 61, and an image sensor 62 are arranged to constitute a corneal thickness measurement optical system. is doing. In the alignment operation for corneal thickness measurement, the position where the optical axis of the observation optical system and the optical axis of the corneal thickness measurement optical system intersect with the corneal apex of the cornea Ec. Further, the slit plate 52, the cornea Ec, and the image sensor 62 are in a conjugate relationship. A piston 40 is fitted into a cylinder 39 constituting a part of the air chamber 23, and the piston 40 is driven by a solenoid 42. A pressure sensor 43 for monitoring the internal pressure is disposed in the air chamber 23. A control unit 70 is provided to control the entire apparatus. The memory 701 stores a program executed by the control unit 70, a correction value for measuring a corneal thickness described later, and the like. Further, the control unit 70 displays an image obtained by the image sensor 28 or an image sensor 62 described later on the display 162.
測定に際して、制御部７０は、まず固視用光源３８を点灯する。ユーザは、被検眼Ｅにこの固視用光源３８を固視させた状態で測定開始スイッチ７１を押す。測定開始スイッチ７１が押されると、制御部７０は測定用光源３７を点灯する。測定用光源３７からの光束は、投影レンズ３６によって平行光になり、ハーフミラー３２で反射し、リレーレンズ３１、ダイクロイックミラー２５によりノズル２２内に一旦結像され、被検眼Ｅの角膜Ｅｃを照射する。図６に示すようにアライメント時には、角膜Ｅｃによって結像した角膜輝点（角膜反射像）はプリズム絞り２６によって分割される。そして、分割された角膜輝点の像は、撮像素子２８により、外眼照明光源３０ａ、３０ｂによって照明された被検眼Ｅと、外眼照明光源３０ａ、３０ｂの輝点像３０ａ’、３０ｂ’とともに、指標像Ｔ１、Ｔ２として撮像される。撮像素子２８で撮像された指標像Ｔ１、Ｔ２を用いて精密な位置合わせを行うことができる。 At the time of measurement, the control unit 70 first turns on the fixation light source 38. The user presses the measurement start switch 71 in a state where the eye E to be examined is fixed with the fixation light source 38. When the measurement start switch 71 is pressed, the control unit 70 turns on the measurement light source 37. The light beam from the measurement light source 37 is converted into parallel light by the projection lens 36, reflected by the half mirror 32, once formed in the nozzle 22 by the relay lens 31 and the dichroic mirror 25, and irradiated on the cornea Ec of the eye E to be examined. To do. As shown in FIG. 6, during alignment, a corneal bright spot (corneal reflection image) formed by the cornea Ec is divided by the prism diaphragm 26. Then, the divided images of the corneal luminescent spots are together with the eye E to be examined illuminated by the external illumination light sources 30a and 30b and the bright spot images 30a ′ and 30b ′ of the external illumination light sources 30a and 30b. The index images T1 and T2 are captured. Precise alignment can be performed using the index images T1 and T2 captured by the image sensor 28.
図６に示された指標像Ｔ１及びＴ２の位置関係では、ノズル中心軸と角膜中心がずれており、ノズル中心軸方向の位置もずれている。制御部７０はアライメントに際して、２つの指標像の座標Ｔ１(x1,y1)、Ｔ２(x2,y2)と、それらの中心座標Ｔ(xt,yt)を算出する。ここで、指標像Ｔ１、Ｔ２を用いたアライメントについて図７を用いて説明する。尚、図７（ａ）〜（ｄ）では角膜中心をＸ座標軸とＹ座標軸の交点Ｃ(x0,y0)で示している。 In the positional relationship between the index images T1 and T2 shown in FIG. 6, the nozzle center axis and the cornea center are shifted, and the position in the nozzle center axis direction is also shifted. The controller 70 calculates the coordinates T1 (x1, y1) and T2 (x2, y2) of the two index images and their center coordinates T (xt, yt) during alignment. Here, alignment using the index images T1 and T2 will be described with reference to FIG. In FIGS. 7A to 7D, the center of the cornea is indicated by an intersection C (x0, y0) between the X coordinate axis and the Y coordinate axis.
ノズルの中心軸と角膜中心が上下方向にずれている場合、図７（ａ）のようにy1とy2は一致し、角膜中心Ｃ(x0,y0)に対してx0とxtは一致するが、ｙ方向のy0とytは一致しない。従って、図示しない駆動機構によって上下方向に角膜厚測定装置の測定部を動かして、y0とytが同じ座標になるように制御する。同様に左右方向にずれている場合には図７（ｂ）のようにy1，y2は一致するが、x0とxtが一致しなくなる。従って、左右方向に測定部を動かしてx0とxtが同じ座標になるように制御する。ノズル中心軸方向と角膜中心が作動距離方向にずれていると図７（ｃ）のように重心位置は角膜中心Ｃ(x0,y0)に一致しているが、x1とx2、y1とy2がともに一致しなくなる。そのため、ノズル中心軸方向に測定部を動かしてｙ座標（y1とy2）を一致させるように制御する。アライメントが完了すると図７（ｄ）のように二つの指標像が角膜中心から等間隔の位置でかつｘ軸上に並び、中心座標Ｔ(xt,yt)と角膜中心Ｃ(x0,y0)が一致する。 When the central axis of the nozzle and the corneal center are displaced in the vertical direction, y1 and y2 coincide as shown in FIG. 7A, and x0 and xt coincide with the corneal center C (x0, y0). y0 and yt in the y direction do not match. Accordingly, the measurement unit of the corneal thickness measurement apparatus is moved in the vertical direction by a driving mechanism (not shown) to control so that y0 and yt have the same coordinates. Similarly, when they are shifted in the left-right direction, as shown in FIG. 7B, y1 and y2 match, but x0 and xt do not match. Therefore, the measurement unit is moved in the left-right direction so that x0 and xt have the same coordinates. If the nozzle center axis direction and the cornea center are displaced in the working distance direction, the center of gravity position coincides with the cornea center C (x0, y0) as shown in FIG. 7C, but x1 and x2, and y1 and y2 are Both will not match. Therefore, control is performed so that the y coordinate (y1 and y2) is matched by moving the measurement unit in the nozzle central axis direction. When the alignment is completed, as shown in FIG. 7D, the two index images are arranged at equal intervals from the corneal center on the x-axis, and the center coordinates T (xt, yt) and the corneal center C (x0, y0) are Match.
以上のようにして、位置合わせが完了すると、制御部７０は、可視光光源５３を点灯し、角膜Ｅｃにスリット光を照射する。角膜Ｅｃによって散乱された散乱光は撮像素子６２によって撮像され、角膜厚測定が行われる。撮像素子６２によって撮像された角膜散乱光Ｓを図２（ｂ）に示す。角膜厚測定が終了すると、眼圧測定が行われる。制御部７０によりソレノイド４２が駆動されると、空気室２３内の空気はソレノイド４２により押し上げられるピストン４０によって圧縮され、パルス状の空気がノズル２２から被検眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて噴出する。空気室２３の圧力センサ４３で検出された圧力信号と受光素子３４からの受光信号は制御部７０に出力され、制御部７０は受光信号のピーク値とその時の圧力信号から眼圧値を算出する。 When the alignment is completed as described above, the control unit 70 turns on the visible light source 53 and irradiates the cornea Ec with slit light. The scattered light scattered by the cornea Ec is imaged by the image sensor 62, and the corneal thickness is measured. The corneal scattered light S imaged by the imaging element 62 is shown in FIG. When the corneal thickness measurement is completed, the intraocular pressure measurement is performed. When the solenoid 42 is driven by the control unit 70, the air in the air chamber 23 is compressed by the piston 40 pushed up by the solenoid 42, and pulsed air is ejected from the nozzle 22 toward the cornea Ec of the eye E. The pressure signal detected by the pressure sensor 43 in the air chamber 23 and the light reception signal from the light receiving element 34 are output to the control unit 70, and the control unit 70 calculates the intraocular pressure value from the peak value of the light reception signal and the pressure signal at that time. .
以上のような構成の角膜厚測定装置の補正方法に使用が可能な、第２実施形態の模型眼を図８に示す。第２実施形態の模型眼は、既知の曲率半径の曲面の外表面と、既知の厚さを有し、一様な散乱強度を有する半透明体を有する。例えば、図８（ａ）に示すように、内部が一様に混濁している半透明体として、外表面が曲率半径ｒ０の曲面を有する濁度ガラスＲｃ０を具備する曲率タイプの模型眼Ｒ０が用いられる。また、更に、第２実施形態では、図８（ｂ）に示した、曲率半径ｒ１（ｒ１＜ｒ０）の外表面を有する濁度ガラスＲｃ１を有する曲率タイプの模型眼Ｒ１、図８（ｃ）に示した、曲率半径ｒ２（ｒ２＞ｒ０）の外表面を有する濁度ガラスＲｃ２を有する曲率タイプの模型眼Ｒ２が用いられる。本実施形態の濁度ガラスＲｃ０，Ｒｃ１，Ｒｃ２はそれぞれ半径ｒ０、ｒ１、ｒ２の球面の一部である。なお、濁度ガラスＲｃ１、濁度ガラスＲｃ２は、それぞれ濁度ガラスＲｃ０と同様に、内部が一様に混濁している半透明体である。また、基台の濁度ガラスと接する部分の曲率に関しては、特に、制限はない。第２実施形態では、これらのような模型眼Ｒ０、模型眼Ｒ１、模型眼Ｒ２について、指標像Ｔ１、指標像Ｔ２を用いたアライメントを行った状態で、角膜厚測定を実施して補正値を得る。 FIG. 8 shows a model eye of the second embodiment that can be used in the correction method of the corneal thickness measuring apparatus having the above-described configuration. The model eye of the second embodiment has a curved outer surface with a known radius of curvature and a translucent body having a known thickness and uniform scattering intensity. For example, as shown in FIG. 8A, a curvature type model eye R0 having a turbidity glass Rc0 having a curved surface with a radius of curvature r0 as a semitransparent body in which the inside is uniformly turbid is provided. Used. Furthermore, in the second embodiment, a curvature type model eye R1 having a turbidity glass Rc1 having an outer surface with a curvature radius r1 (r1 <r0) shown in FIG. 8B, FIG. 8C. The curvature type model eye R2 having the turbidity glass Rc2 having the outer surface of the curvature radius r2 (r2> r0) shown in FIG. Turbidity glass Rc0, Rc1, Rc2 of this embodiment is a part of spherical surface of radius r0, r1, r2. The turbidity glass Rc1 and the turbidity glass Rc2 are translucent bodies in which the inside is uniformly turbid similarly to the turbidity glass Rc0. Moreover, there is no restriction | limiting in particular regarding the curvature of the part which touches the turbidity glass of a base. In the second embodiment, with respect to the model eye R0, model eye R1, and model eye R2, the corneal thickness measurement is performed and the correction value is obtained in the state where the alignment using the index image T1 and the index image T2 is performed. obtain.
図９（ａ）〜（ｃ）は、図８（ａ）〜（ｃ）の模型眼を用いて上記アライメントを行った後に得られる散乱像（光断面像）を示している。補正値は、撮像素子１４上の散乱像（図９（ａ）〜（ｃ））の幅ｔｓ０、ｔｓ１、ｔｓ２と各々の模型眼の厚さの関係から求める。上述した３種類の模型眼で指標像Ｔ１とＴ２を用いたアライメントを行った場合に、模型眼Ｒ０では模型眼の散乱像Ｓ０とアライメントマークＡが合致しても（図９（ａ））、模型眼Ｒ１、Ｒ２では模型眼散乱像Ｓ１，Ｓ２の位置がずれる（図９（ｂ），（ｃ））。これは、各模型眼の濁度ガラスの曲率半径が異なるためである。すなわち、模型眼Ｒ１を用いた場合の散乱像Ｓ１の位置、模型眼Ｒ２を用いた場合の散乱像Ｓ２位置は、アライメントマークＡに対して各々Δ１、Δ２だけずれる。これらずれ量は、濁度ガラスの曲率半径に対応している。なお、第２実施形態の補正値生成モードでは、光断面像やアライメントマークＡを表示する必要はない。 FIGS. 9A to 9C show scattered images (light cross-sectional images) obtained after the alignment is performed using the model eyes of FIGS. 8A to 8C. The correction value is obtained from the relationship between the widths ts0, ts1, and ts2 of the scattered images on the image sensor 14 (FIGS. 9A to 9C) and the thickness of each model eye. When the alignment using the index images T1 and T2 is performed with the above-described three types of model eyes, even if the model eye scattered image S0 matches the alignment mark A in the model eye R0 (FIG. 9A), In the model eyes R1 and R2, the positions of the model eye scattered images S1 and S2 are shifted (FIGS. 9B and 9C). This is because the radius of curvature of the turbidity glass of each model eye is different. That is, the position of the scattered image S1 when the model eye R1 is used and the position of the scattered image S2 when the model eye R2 is used are shifted from the alignment mark A by Δ1 and Δ2, respectively. These deviation amounts correspond to the radius of curvature of the turbidity glass. In the correction value generation mode of the second embodiment, it is not necessary to display the optical cross-sectional image or the alignment mark A.
そこで、第２実施形態の補正値生成モードでは、第１実施形態で説明した模型眼の濁度ガラスの厚さと散乱像の幅から得られる補正値ａ，ｂを、上記ずれ量（Δ１、Δ２）ごとに登録した補正テーブルをメモリ７０１に保持する。そして、角膜厚測定モードでは、角膜の光断面像の位置（アライメントマークＡからのずれ量）と幅に対応した補正値ａ，ｂが補正テーブルから読み出され、使用される。 Therefore, in the correction value generation mode of the second embodiment, the correction values a and b obtained from the thickness of the turbidity glass of the model eye and the width of the scattered image described in the first embodiment are used as the deviations (Δ1, Δ2). ) Is stored in the memory 701. In the corneal thickness measurement mode, the correction values a and b corresponding to the position (the amount of deviation from the alignment mark A) and the width of the optical cross-sectional image of the cornea are read from the correction table and used.
なお、第２実施形態による補正値生成モードにおける補正値の生成手順は、図４のフローチャートに順ずる。ただし、ステップＳ１０２では、制御部７０は、角膜反射像としての指標像Ｔ１、Ｔ２をディスプレイ７０２に表示して、ユーザにアライメント操作を実行させる。また、ステップＳ１０３において、制御部７０は、光断面像の幅とその位置（アライメントマークＡからのずれ量）を測定する。ステップＳ１０４において、制御部７０は、第１実施形態で説明したように補正値ａ，ｂを算出する。そして、補正値が許容範囲であると判定されると、ステップＳ１０６において、制御部７０は、曲率半径（光断面像の位置）に対応付けて補正値ａ，ｂを登録する。なお、ステップＳ１０６では、ステップＳ１０４で算出した補正値ａ，ｂを曲率半径（光断面像の位置或いはずれ量）毎に登録した補正テーブルが、メモリ７０１に保存される。 The correction value generation procedure in the correction value generation mode according to the second embodiment follows the flowchart of FIG. However, in step S102, the control unit 70 displays index images T1 and T2 as cornea reflection images on the display 702, and causes the user to perform an alignment operation. In step S <b> 103, the control unit 70 measures the width of the optical cross-sectional image and its position (deviation amount from the alignment mark A). In step S104, the control unit 70 calculates the correction values a and b as described in the first embodiment. When it is determined that the correction value is within the allowable range, in step S106, the control unit 70 registers the correction values a and b in association with the curvature radius (the position of the optical cross-sectional image). In step S106, a correction table in which the correction values a and b calculated in step S104 are registered for each radius of curvature (the position or displacement of the optical cross-sectional image) is stored in the memory 701.
そして、角膜厚測定モードでは、被検眼の角膜散乱像の位置（アライメントマークＡからの距離）と角膜散乱像の幅とに基づいて補正値ａ，ｂが決定され、角膜厚の算出に用いられる。なお、第1実施形態と同様に、測定値に対する補正値を、その補正値を挟む補正テーブルに登録された２つの厚み値の補正値ａ，ｂから補間により求めてもよい。また、測定されたずれ量に対する補正値を、その測定されたずれ量を挟む補正テーブルに登録された２つのずれ量の補正値ａ，ｂから補間により求めてもよい。 In the corneal thickness measurement mode, the correction values a and b are determined based on the position of the corneal scatter image (distance from the alignment mark A) of the eye to be examined and the width of the corneal scatter image, and are used to calculate the corneal thickness. . As in the first embodiment, the correction value for the measurement value may be obtained by interpolation from the correction values a and b of the two thickness values registered in the correction table that sandwiches the correction value. Further, a correction value for the measured deviation amount may be obtained by interpolation from two deviation amount correction values a and b registered in a correction table sandwiching the measured deviation amount.
［第３実施形態］
以上、模型眼を用いて補正値を生成する処理を説明したが、角膜厚測定装置の点検のために模型眼を用いることも可能である。図１０は、模型眼を日常点検模型眼として使用した場合の測定手順を示すフローチャートである。電源をＯＮにした後に、ステップＳ２０１において、測定する模型眼の種類を選定する。ステップＳ２０２において、検査者は、模型眼をセットしてアライメントを行ない、測定スイッチを押す。アライメントは、第1実施形態、第２実施形態のいずれにしたがってもかまわない。測定スイッチの押下により測定がスタートする。ステップＳ２０３において、測定データが算出される。ステップＳ２０４において、測定値と許容値との比較を行う。ここで、許容値とは、予め設定されている数値であり、測定値に対して所定の幅を持たせるための数値である。例えば、測定値が３００μｍまでは補正値が±５０μｍ以内、３００μｍ以上では補正値が±３０μｍ以内という値を設定することができる。ステップＳ２０５において、測定値が許容値以内の場合、本測定装置は正常状態にあると判断する。ステップＳ２０６において、測定値が許容値以外の場合は、本測定装置は異常状態にあると判断する。ステップＳ２０７において、上記判断結果を表示する。そして、一連の測定が終了する。
[Third Embodiment]
The process for generating the correction value using the model eye has been described above, but it is also possible to use the model eye for checking the corneal thickness measuring apparatus. FIG. 10 is a flowchart showing a measurement procedure when the model eye is used as a daily check model eye. After turning on the power, in step S201, the type of model eye to be measured is selected. In step S202, the examiner sets the model eye to perform alignment, and presses the measurement switch. The alignment may be in accordance with either the first embodiment or the second embodiment. Measurement starts when the measurement switch is pressed. In step S203, measurement data is calculated. In step S204, the measured value is compared with the allowable value. Here, the allowable value is a numerical value set in advance and is a numerical value for giving a predetermined width to the measured value. For example, the correction value can be set within ± 50 μm until the measured value is 300 μm, and the correction value can be set within ± 30 μm when the measured value is 300 μm or more. In step S205, when the measured value is within the allowable value, it is determined that the measuring apparatus is in a normal state. In step S206, when the measured value is other than the allowable value, it is determined that the measuring apparatus is in an abnormal state. In step S207, the determination result is displayed. Then, a series of measurements is completed.
以上説明したように、上記各実施形態によれば、厚さが既知の、内部が一様に混濁している半透明体を模型眼として使用し、アライメント操作を考慮した角膜厚測定のための補正値を容易に得ることができる。 As described above, according to each of the above embodiments, a semi-transparent body whose thickness is known and whose interior is uniformly turbid is used as a model eye, and for measuring the corneal thickness in consideration of the alignment operation. A correction value can be easily obtained.
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。 The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
Claims (13)
既知の厚さと一様な散乱強度とを有する半透明体における前記スリット光の散乱光を撮像素子により撮像して得られた光断面像の幅を測定する測定工程と、
前記光断面像の幅と前記半透明体の前記既知の厚さとに基づいて前記被検眼の角膜厚の補正値を算出する算出工程と、を有することを特徴とする角膜厚測定装置の補正方法。 A correction method for a corneal thickness measurement apparatus that measures a corneal thickness of an eye using a cross-sectional image of light obtained by scattering of slit light in the cornea of an eye to be examined,
A measurement step of measuring the width of the optical cross-sectional image obtained by imaging the scattered light of the slit light in a translucent body having a known thickness and uniform scattering intensity with an imaging device;
And a calculation step of calculating a correction value of the corneal thickness of the eye based on the width of the optical cross-sectional image and the known thickness of the translucent body. .
前記半透明体に前記スリット光を照射する照射工程と、
前記光断面像をアライメントの指標として表示画面に表示する表示工程と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の角膜厚測定装置の補正方法。 The surface of the translucent body is flat;
An irradiation step of irradiating the translucent body with the slit light;
A display step of displaying the optical cross-sectional image on a display screen as an alignment index;
The correction method of the corneal thickness measuring apparatus according to claim 1, wherein:
前記複数の補正値を前記幅に対応付けてメモリに記憶する記憶工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の角膜厚測定装置の補正方法。 By calculating a correction value for each of a plurality of semi-transparent bodies having different thicknesses by the calculation step, a plurality of correction values according to the width of the optical cross-sectional image to be measured are acquired,
The correction method of the corneal thickness measuring apparatus according to claim 1, further comprising a storing step of storing the plurality of correction values in a memory in association with the width.
前記取得工程で取得された補正値に基づいて前記被検眼の角膜厚を算出する工程と、を更に有することを特徴とする請求項４に記載の角膜厚測定装置の補正方法。 An acquisition step of acquiring from the memory a correction value corresponding to the width obtained by measuring the optical cross-sectional image of the cornea of the eye to be examined obtained by imaging with the imaging device;
5. The correction method for a corneal thickness measurement apparatus according to claim 4, further comprising a step of calculating a corneal thickness of the eye to be inspected based on the correction value acquired in the acquisition step.
前記半透明体に対して、角膜反射像を用いたアライメントを行なうアライメント工程を有し、
前記測定工程は、前記アライメントの後、前記光断面像の幅と前記光断面像の位置とを測定することを特徴とする請求項１に記載の角膜厚測定装置の補正方法。 The surface of the translucent body is a curved surface having a known radius of curvature;
An alignment step of performing alignment using a cornea reflection image on the translucent body,
2. The correction method for a corneal thickness measurement apparatus according to claim 1, wherein the measuring step measures a width of the optical cross-sectional image and a position of the optical cross-sectional image after the alignment.
既知の厚さと一様な散乱強度とを有する半透明体における前記スリット光の散乱光を撮像素子により撮像して得られた光断面像の幅を測定する測定工程と、
前記光断面像の幅と前記半透明体の前記既知の厚さとに基づいて前記被検眼の角膜厚の補正値を算出する算出工程と、を実行させるためのプログラム。 In the computer of the corneal thickness measuring device that measures the corneal thickness of the eye to be examined using the light cross-sectional image obtained by scattering of the slit light in the cornea of the eye to be examined,
A measurement step of measuring the width of the optical cross-sectional image obtained by imaging the scattered light of the slit light in a translucent body having a known thickness and uniform scattering intensity with an imaging device;
A program for executing a calculation step of calculating a correction value of the corneal thickness of the eye to be examined based on the width of the optical cross-sectional image and the known thickness of the translucent body.
既知の厚さと一様な散乱強度とを有する半透明体における前記スリット光の散乱光を撮像素子により撮像して得られた光断面像の幅を測定する測定手段と、
前記光断面像の幅と前記半透明体の前記既知の厚さとに基づいて前記被検眼の角膜厚の補正値を算出する算出手段と、を備えることを特徴とする角膜厚測定装置。 A corneal thickness measuring device that measures the corneal thickness of the eye using a cross-sectional image of light obtained by scattering of slit light in the cornea of the eye to be examined,
A measuring means for measuring the width of an optical cross-sectional image obtained by imaging the scattered light of the slit light in a translucent body having a known thickness and uniform scattering intensity with an imaging device;
A corneal thickness measuring apparatus comprising: calculating means for calculating a correction value of the corneal thickness of the eye to be examined based on the width of the optical cross-sectional image and the known thickness of the translucent body.
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|---|---|---|---|---|
| JP2020151551A (en) * | 2016-06-22 | 2020-09-24 | 株式会社トプコン | Ophthalmologic device |
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- 2011-06-15 JP JP2011133542A patent/JP2013000293A/en not_active Withdrawn
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