JP2016059545A - 眼屈折力測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 精度の高い眼屈折力値を得ることができる眼屈折力測定装置を提供すること。
【解決手段】 被検眼の眼底に眼屈折力の測定に用いる測定光を投光する投光光学系と、該被検眼の眼底からの反射光を受光部に受光させる受光光学系とを備えた眼屈折力測定装置において、前期受光部により取得した撮影画像の情報により暫定的に算定された被検眼の眼屈折力値を参酌して、光学部材或いは受光素子の位置を複数設定する測定位置設定手段と、該測定位置設定手段により設定した測定位置毎に撮影画像を取得し、該取得した複数の撮影画像に基づいて被検眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定手段と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被検眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定装置に関するものである。

被検眼の眼屈折力を測定する眼科装置が開発されている。この種の眼科装置は、被検眼眼底に測定光を投光する投光光学系と、眼底からの反射光を受光する受光光学系を備えている。そして、受光光学系により得られた視標像に基づいて被検眼の眼屈折力を算出する。特許文献１には、この種の眼科装置の従来例が開示されている。

特開２００４−２２３１９９号公報

従来の眼科装置では、被検眼の眼屈折力の算出には眼底からの反射画像が用いられるが、被検眼が乱視眼であった場合、取得した反射画像にはピントが合っている領域と、ピントが合っておらずぼけが生じている領域が混在する。このため、この反射画像１枚のみを用いて眼屈折力を算出した場合、画像がぼけている領域のデータを使用することとなり、解析結果に誤差が発生する。そのため、眼屈折力値を精度よく算出できない場合があった。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検眼の眼屈折力値を精度よく算出することができる眼科装置を提供することである。

以下、前述の如き課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組合せで採用可能である。

本発明の第１の態様は、被検眼の眼底に眼屈折力の測定に用いる測定光を投光する投光光学系と、該被検眼の眼底からの反射光を受光部に受光させる受光光学系とを備えた眼屈折力測定装置において、前期受光部により取得した撮影画像の情報により暫定的に算定された被検眼の眼屈折力値を参酌して、光学部材或いは受光素子の位置を複数設定する測定位置設定手段と、該測定位置設定手段により設定した測定位置毎に撮影画像を取得し、該取得した複数の撮影画像に基づいて被検眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定手段と、を備える。

本発明の第２の態様は、前記第１の態様に係る眼科装置において、前記投光光学系が、リング状の光束を投影することを特徴とする。

本発明の第３の態様は、前期第１の態様に係る眼科装置において、前記眼屈折力測定手段が、前期取得した複数の撮影画像毎に楕円近似用の解析点を設定する解析点設定手段を有する。

本発明の第４の態様は、前期第３の態様に係る眼科装置において、前記眼屈折力測定手段が、前期解析点設定手段により設定された撮影画像毎の解析点を合成し楕円近似を行う楕円近似解析手段を有する。

本発明によれば、取得した撮影画像において、ピントが合っておらずぼけが生じているような、誤差が発生しやすい領域のデータを眼屈折力の算出に用いることがないため、精度の高い眼屈折力値を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る眼屈折力測定装置を説明する模式図である。 眼屈折力測定装置の測定手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態において撮像された複数の画像について、楕円近似用の解析点の設定の一例を示す図である。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態に係る眼屈折力測定装置１について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施形態である眼屈折力測定装置を示したものである。眼屈折力測定装置１には、測定光を被検眼９０の眼底９１に投影するための投光光学系１０と、被検眼９０の眼底９１からの反射光を受光する受光光学系２０と、被検眼９０の視力調節力を弛緩させるための雲霧光学系３０と、被検眼９０の前眼部画像をモニタ５１に映し、装置と被検眼９０との上下左右方向の位置合わせを行うための観察光学系４０と、装置を被検眼９０との前後方向の位置情報を得るための前後位置検出光学系（図示省略）と、制御部５０と、が主に設けられている。なお、前後位置検出光学系には、公知の眼科装置に用いられているものを用いることができるため、その詳細な構成については説明を省略する。

投光光学系１０は、被検眼９０に近い位置から順にハーフミラー１１、対物レンズ１２、ダイクロイックミラー１３、被検眼眼底９１と共役な位置に配置されたリングパターン１４、集光レンズ１５、被検眼角膜９２と共役な位置に配置されたリング絞り１６、測定光源１７が設けられて構成されている。測定光源１７は、赤外光束を発する例えば赤外LEDなどが用いられる。そして、測定光源１７から発せられた光束は、リング絞り１６、集光レンズ１５、リングパターン１４、対物レンズ１２を通した後に、ハーフミラー１１により反射されて、被検眼眼底９１に投影される。測定光は、リング絞り１６及びリングパターン１４を透過することによりリング状の光束となり、このリング状光束が被検眼眼底９１に投影される。

受光光学系２０は、眼底９１からの反射光を、後述する測定用２次元センサ２５に受光させる光学系である。受光光学系２０は、その一部が投光光学系１０の光軸と一致せしめられており、被検眼９０に近い位置から順にハーフミラー１１、対物レンズ２１、コールドミラー２２、変倍レンズ２３、結像レンズ２４、および光電素子としての測定用２次元センサ２５が設けられて構成されている。

測定用２次元センサ２５は、眼底９１に投光された測定光の反射光が結像されるものであり、複数のＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）などの受光素子が面状に並んで配置されたものである。測定用２次元センサ２５は、受光光学系２０の光軸方向に沿って移動可能となっており、被検眼眼底９１と共役な位置に移動させて眼底からの反射光を受光する。

コールドミラー２２は赤外光を透過せしめる一方、可視光を反射するようにされている。そして、眼底９１に投光されたリング状光束の反射光が、ハーフミラー１１、対物レンズ２１、コールドミラー２２、変倍レンズ２３、結像レンズ２４を通して、測定用２次元センサ２５上で結像される。測定用２次元センサ２５に結像された反射光の測定信号は、制御部５０に出力される。

雲霧光学系３０は、被検眼における水晶体等による調節力を働いていない状態、または、調節力が働いていても眼屈折力の測定に与える影響が小さい状態にするために用いられる光学系である。雲霧光学系３０は、その一部が投光光学系１０及び受光光学系２０の光軸と一致せしめられており、被検眼９０に近い位置から順にハーフミラー１１、対物レンズ２１、コールドミラー２２、コールドミラー３１、雲霧結像レンズ３２、視標３３が設けられて構成されている。視標３３は光軸方向に移動可能であり、被検眼眼底９１と共役の位置に移動させる。そして、視標３３は雲霧結像レンズ３２、対物レンズ２１を介して被検眼眼底９１に投影される。

観察光学系４０は、被検眼９０の前眼部の観察に用いられる光学系であり、装置と被検眼９０の上下左右の位置ずれを検出し、配置位置の調整（アライメント調整）に用いられるものである。観察光学系４０は、その一部が投光光学系１０、受光光学系２０、雲霧光学系３０の光軸と一致せしめられており、被検眼９０に近い位置から順にハーフミラー１１、ハーフミラー１１の反射側に対物レンズ１２、ダイクロイックミラー１３、ダイクロイックミラー１３の反射側にアライメント用光源４３が設けられ、また、ハーフミラー１１の透過側に対物レンズ２１、コールドミラー２２、コールドミラー２２の反射側にコールドミラー３１、コールドミラー３１の透過側にレンズ４１、光電素子としての観察用２次元センサ４２が設けられて構成されている。

アライメント用光源４３から出射されたアライメント光はダイクロイックミラー１３で反射し、対物レンズ１２を介した後にハーフミラー１１で反射し、被検眼角膜９２で鏡面反射する。被検眼角膜９２で鏡面反射したアライメント光はハーフミラー１１、対物レンズ２１を介して、コールドミラー２２で反射し、コールドミラー３１、レンズ４１を介して観察用２次元センサ４２上に結像される。

次に、以上のような構造とされた眼屈折力測定装置において、眼屈折力の測定手順の概略を図２に示し、以降、順に説明する。

先ず、被検眼９０に対してアライメントを調整する処理を実行する（Ｓ１０）。アライメントの調整とは、被検眼９０に対して、装置光学系のＸ、Ｙ、Ｚ方向の位置合わせを行う調整のことである。

アライメント調整が終了すると、眼屈折力の仮測定を実行し、暫定の球面度数Ｓ及び乱視度数Ｃを算出する（Ｓ１２）。

次に、前期仮測定において算出した暫定の球面度数Ｓ及び乱視度数Ｃに基づいて、正式な眼屈折力の算出に使用する撮影画像像を取得するための測定位置を複数設定する（Ｓ１４）。測定位置は、光学部材或いは受光素子を光軸方向に沿って移動させる。

測定位置を設定した後、被検眼９０に対して雲霧をかける（Ｓ１６）。具体的には、Ｓ１２で求められた仮の眼屈折力に基づいて、被検眼９０が焦点を合わせられる位置に視標を移動させる。その後、被検眼９０の焦点が合わない位置へ視標を移動させ、被検眼９０の調節力を除去させる。

この状態で本測定が行われる（Ｓ１８）。具体的には、被検眼９０に対して雲霧がかけられた状態で測定光源１７から赤外光が出射され、被検眼眼底９１にリング光束が投影され、この反射光が、受光光学系２０を介して測定用２次元センサ２５で受光され、リング画像データとしてメモリ５１に保存される。

ここで、本測定はＳ１４で設定した複数の測定位置において行われる。手順としては、測定位置毎に雲霧と画像取得を繰り返してもよいし、一度雲霧をかけた後に測定位置の移動及び画像取得を繰り返してもよい。

次に、取得した複数の撮影画像毎に、楕円近似用の解析点を設定する（Ｓ２０）。具体的には、画像を取得したときの光学部材或いは受光素子の位置により倍率が変化するため、撮影画像毎に倍率補正を行った後にディオプタ値を算出する。次に、撮影画像毎に楕円近似に用いるための解析点を設定する。

図３を用いて、楕円近似用の解析点の設定について説明する。例えば、本測定を４箇所で行い図３のような４枚のリング像が得られたとする。このとき、撮影画像毎に、ピントが合っておりリング像が細くなっている領域を選択し（斜線部分）、この選択領域を楕円近似に用いるための解析点として設定する。図３の例では、図３（ａ）の領域Ｂ１及びＢ５、図３（ｂ）の領域Ｂ２及びＢ６、図３（ｃ）の領域Ｂ３及びＢ７、図３（ｄ）の領域Ｂ４及びＢ８をそれぞれ解析点として設定する。

なお、上記の例では４枚の画像を取得した場合について説明したが、撮影枚数が増減した場合においても同様に、撮影画像毎に解析点を設定する。また、解析点に設定する領域の範囲は画像間で均等である必要はない。

次に、画像毎に算出した解析点のディオプタ値を統合し、楕円近似を行うことにより眼屈折力値が求められる（Ｓ２２）。

その後、求められた眼屈折力の値をモニタ５２に表示する処理を行う（Ｓ２４）。表示される眼屈折力の値は、被検眼９０に応じた眼鏡のレンズを選択する際に参考とされる眼屈折力である。以上により、被検眼９０の眼屈折力の測定が終了する。

以上に説明したとおり、本実施によれば、被検眼が乱視眼であり、取得する反射画像にピントが合っておらずぼけが生じている領域が存在している場合であっても、複数の測定位置において反射画像を取得し、それぞれのディオプタ値を統合して楕円近似を行うことにより、撮影画像中のぼけが生じている領域を解析に用いることがないため精度の高い眼屈折力値が得られる。

以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、かかる実施形態における具体的な記載によって、本発明は限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

１：眼屈折力測定装置、１０：投光光学系、１７：測定光源、２０：受光光学系、２５：測定用２次元センサ、３０：雲霧光学系、３３：視標、４０：観察光学系、４２：観察用２次元センサ、５０：制御部、５１：メモリ、５２：モニタ

Claims (4)

1. 被検眼の眼底に眼屈折力の測定に用いる測定光を投光する投光光学系と、該被検眼の眼底からの反射光を受光部に受光させる受光光学系とを備えた眼屈折力測定装置において、前期受光部により取得した撮影画像の情報により暫定的に算定された被検眼の眼屈折力値を参酌して、光学部材或いは受光素子の位置を複数設定する測定位置設定手段と、該測定位置設定手段により設定した測定位置毎に撮影画像を取得し、該取得した複数の撮影画像に基づいて被検眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定手段とを設けたことを特徴とする眼屈折力測定装置。
2. 前記視標像投影光学系が、リング状の光束を投影することを特徴とする、請求項１に記載の眼屈折力測定装置。
3. 前記眼屈折力測定手段が、前期取得した複数の撮影画像毎に楕円近似用の解析点を設定する解析点設定手段を有することを特徴とする、請求項１に記載の眼屈折力測定装置。
4. 前記眼屈折力測定手段が、前期解析点設定手段により設定された撮影画像毎の解析点を合成し楕円近似を行う楕円近似解析手段を有することを特徴とする、請求項３に記載の眼屈折力測定装置。