JP3763958B2

JP3763958B2 - 眼科装置

Info

Publication number: JP3763958B2
Application number: JP02384498A
Authority: JP
Inventors: 吉田　　誠
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 1998-01-20
Filing date: 1998-01-20
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2018-01-20
Also published as: DE69927069D1; JPH11206710A; EP0931504A1; US6135596A; DE69927069T2; EP0931504B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼に対して装置を所定の位置関係に位置合わせする眼科装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
眼屈折力測定装置や非接触眼圧計等の眼科装置では、被検眼に対して装置の測定光学系を所定の位置関係にアライメント調整して測定を行う。
アライメント機構としては、被検眼角膜に投影されたアライメント指標を検出し、その検出情報に基づいて装置を移動する移動手段を駆動制御することにより、自動的にアライメント調整したり追尾させるものが提案されている。装置の駆動制御に使用するアライメント指標は被検眼正面から指標光束を投影して角膜頂点に輝点を形成する他、複数のアライメント指標を投影し、角膜に形成される輝点の位置関係に基づいて角膜中心を検出するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、角膜表面の状態、他の発光物（蛍光灯等）や被検者の涙などの影響によって、多数の散乱光が角膜表面に輝点として現れてしまう（本明細書ではこのような輝点を技儒アライメント指標像といいます）ことがあり、アライメント指標との区別がつかずに角膜中心検出を妨げることがある。このような時には、装置は誤ったアライメント状態を判断したり、アライメントの検出自体ができなくなってしまう。また、輝点情報を順次メモリに記憶していくものは、散乱光により多数の輝点が検出されると、メモリの許容範囲を超えてしまい検出が途中でストップしてしまうこともあった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、散乱光による影響を極力無くしてアライメント検出を容易にできる眼科装置を提供することを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００６】
（１）被検眼を検査測定する測定部を備え、前記測定部を被検眼に対して所定の位置にアライメントする眼科装置において、被検眼の角膜に所定の配置関係を持つ複数のアライメント指標を投影する指標投影手段と、被検眼角膜に形成される所定の輝度レベル以上の輝点を検出する輝点検出手段と、前記指標投影手段により投影されるアライメント指標の配置情報及び検出された輝点情報に基づいて、検出された輝点について、室内照明光等の散乱光による輝点である疑似アライメント指標像とアライメント指標像とを区別し、アライメント情報として使用可能なアライメント指標像を特定するアライメント指標像特定手段と、該アライメント指標像特定手段により特定されたアライメント指標像の位置情報に基づいて、前記測定部を被検眼に対して移動するように指示する移動指示手段と、を備えることを特徴とする。
（２）（１）の眼科装置において、前記アライメント指標像特定手段は、前記検知された輝点数が所定量を超えたか否かを判断する第１判断手段と、前記検出された輝点の分布が所定の枠内存在するかを判断する第２判断手段とを備え、前記第１判断手段により輝点数が所定量を超えかつ前記第２判断手段により輝点の分布が所定の枠内であると判断されたときに、被検眼の上下方向から順次数えてその所定量に達する位置までの輝点を疑似アライメント指標像とすることを特徴とする。
（３）（１）の眼科装置において、前記アライメント指標像特定手段は、前記検出された輝点の位置情報を記憶する記憶手段と、該記憶された輝点位置情報が所定量を超えたか否かを判断する第１判断手段と、該判断手段により輝点位置情報が所定量を超えたと判断されたときにはさらに輝点の分布が所定の大きさの領域内にあるか否かを判断する第２判断手段と、該第２判断手段により輝点位置の分布が所定の大きさ内にあると判定されたときはその輝点位置の分布領域を擬似アライメント指標像領域と決定する擬似アライメント指標像領域決定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を非接触式眼圧計を実施例の装置として挙げ、図面に基づいて説明する。
【００１４】
［全体構成］
図１に実施例である非接触式眼圧計の概観概略図を示す。１は基台であり、基台１には被検眼を固定するための顎台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測定部であり、５は本体部３と測定部４を移動するためのジョイスティックである。ジョイスティック５の操作により本体部３は基台１の水平面上を検者に対して前後方向（Z方向）及び左右方向（X方向）に摺動し、測定部４は本体部３に対して上下方向（Y方向）に移動する。
【００１５】
基台１に対する本体部３の移動は、ジョイスティック５の軸の下方に形成された球面および下端部と、下端部が摺動する摺動板と、摺動板と接し基台１に貼り付けされた摩擦板と、本体部３と一体のハウジング３a内部の球軸受けの構成により水平方向の微動が実現される。また、本体部３に対する測定部４の上下動は、ジョイスティック５の外周上部の回転ノブ５aと共に回転するスリット板を挟み軸に設けられた光源および受光素子とにより、受光素子の信号から回転ノブ５aの回転方向および回転量を検出し、その検出結果に基づいて測定部４を上下動させるY軸モータを駆動制御することによって行われる。このジョイスティック機構の詳細については、本出願人による特開平６−７２９２号（発明の名称眼科装置のジョイスティック機構）に記載されているので、これを参照されたい。
【００１６】
また、測定部４は本体部３に対して左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｚ方向）にも移動する。これらの移動はジョイスティック５によらず、後述する制御回路によって駆動制御されるＸ軸モータ及びＺ軸モータにより行われる。
【００１７】
６は圧縮気体を被検眼に向けて噴出するためのノズルが配置されたノズル部である。測定部４の被検者側にはノズル部６を中心にして被検眼の角膜周辺にアライメント指標を投影する４個の光源７ａ〜７ｄが配置されている。本体部３の側部にはノズル部６が被検眼に接近できる移動限界を規制するためのツマミ８が配置されている。また、本体部３のジョイスティック５側（検者側）には、観察用のＴＶモニタが備えられている。
【００１８】
［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５−５６９３１号（発明の名称非接触式眼圧計）を参照されたい。
【００１９】
（観察光学系）１０は観察光学系であり、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１６が配置されている。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）とレチクル投影光学系の光束（波長９５０ｎｍ）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。ＣＣＤカメラ１６に撮像される前眼部像及び指標像はＴＶモニタ１７に映出され、検者はこれを観察する。
【００２０】
（レチクル投影光学系）２０はレチクル投影光学系２０を示す。２１は波長９５０ｎｍの赤外光を出射するレチクル投影用光源、２２は円環状のマークが形成されたレチクル板、２３は投影レンズである。レチクル投影用光源２１に照明されたレチクル板２２上のレチクルは、投影レンズ２３、ビームスプリッタ１４、フィルタ１５を介してＣＣＤカメラ１６に受像される。
【００２１】
なお、レチクル投影用光源２１から出射される光束には、ＣＣＤカメラ１６による指標像の検出を容易にするため、所定の周波数で出力に変調がかけられ、これにより光源７ａ〜７ｄおよび光源３１から出射される光束とが区別される。また、レチクル像はＴＶモニタ上で観察できればよいので、光量を落として指標像との輝度の差から区別するようにしてもよいし、パタ−ンジェネレ−タにより電気的に生成させてもよい。
【００２２】
（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。
【００２３】
（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角膜Ｅｃに照射される。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ｉ１を形成する。第１アライメント指標ｉ１の光束は、ＣＣＤカメラ１６の撮像素子上に第１アライメント指標ｉ１の像を形成する。
【００２４】
（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ｉ２、ｉ３を形成する。また、光源７ａ、７ｂは瞼の開き具合を検出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ｉ４、ｉ５を形成する。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。
【００２５】
４個の指標ｉ２、ｉ３、ｉ４、ｉ５の光束は観察光学系１０を介してＣＣＤカメラ１６に入射し、ＣＣＤカメラ１６の撮像素子上に像を形成する。
【００２６】
（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。
【００２７】
光源５１を出射した光は投影レンズ５２によって平行光束とされ、光軸Ｌ２に沿って角膜Ｅｃに照射される。角膜Ｅｃで鏡面反射した光束は光源５１の虚像である指標ｉ６を形成する。
【００２８】
（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。
【００２９】
指標ｉ６を形成する光源５１の角膜反射光束は、受光レンズ６１、フィルタ６２を介し一次元検出素子６３に入射する。被検眼が観察光軸Ｌ１の軸方向（前後方向）に移動すると、指標ｉ６の像も一次元検出素子６３の検出方向に移動するため、一次元検出素子６３上における指標ｉ６の像の偏位から被検眼の位置が検出される。
【００３０】
［制御系］
図３に装置の制御系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に対して測定部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。８０は測定系、８１は文字情報や図形等を生成する表示回路、８２は合成回路である。８３はアライメントモ−ド切換スイッチであり、アライメントを指標検出に基づいて装置が行うオ−トアライメントにするか、検者によるジョイスティック５のみの操作で行うかを選択する。８４は測定開始の信号を入力する測定スイッチである。
【００３１】
画像処理回路７１はＣＣＤカメラ１６からの撮影像に対して画像処理を施し、その処理結果を制御回路７０に入力する。制御回路７０はその入力信号により、指標像の位置情報や瞳孔位置情報を得る。
【００３２】
また、制御回路７０は検出処理回路７２を介して入力される一次元検出素子６３からの信号により、被検眼Ｅに対する前後方向の偏位情報を得る。制御回路７０が得た偏位情報は表示回路８１に送られ、表示回路８１はその情報に基づき距離マ−クの図形信号とＴＶモニタ１７上における位置信号を発生させる。表示回路８１からの出力信号は合成回路８２によりＣＣＤカメラ１６からの映像信号と合成され、ＴＶモニタ１７上に出力される。
【００３３】
図４はＸＹ方向が適正な状態にアライメントされたときのＴＶモニタ１７上に表示される画面例を示した図である。ＸＹ方向が適正な状態にアライメントされた状態では、第２アライメント指標投影光学系により角膜周辺に形成された４つの指標像ｉ20、ｉ30、ｉ40、ｉ50と、第１アライメント指標投影光学系により角膜中心付近に形成された指標像ｉ10が映出される。４１はレチクル像を示す。４２は距離マ−クを示し、距離マ−ク４２は被検眼の角膜とノズル部６との距離に対応してレチクル像４１の上下をリアルタイムに移動し、角膜が適正作動距離にあるとレチクル像４１に重なる。
【００３４】
以上のような構成を持つ装置において、オートアライメントのモードを選択した時の動作を説明する。検者は顎台２を使って被検眼を固定させ、被検眼には固視標を固視させる。測定の準備ができたら、検者はＴＶモニタ１７を観察して前眼部像及びアライメント指標像が現れるようにジョイスティック５等を操作し、被検眼に対して測定部４を粗くアライメントする。
【００３５】
制御回路７０はＣＣＤカメラ１６からの映像信号によりアライメント指標像が検出できるようになると、その位置情報に基づいてＸ軸モータ７４及びＹ軸モータ７５を駆動制御して、測定部４をＸＹ方向でのアライメント完了状態になるように移動する。
ＣＣＤカメラ１６からの出力信号によりアライメント指標像（以下、単に指標像ともいう）の輝点を検出する処理プロセスを説明する（図６のフローチャート参照）。ＣＣＤカメラ１６からの一画面分の画像信号が画像処理回路７１の画像メモリに記憶されると、輝点検出処理が行われる。輝点検出は一画面の左上（ｘ，ｙ）＝（０，０）の座標位置からスタートし（STEP-1〜STEP-3）、画面の右下（ｘ，ｙ）＝（ｘlim，ｙlim）に向かって検出を進めていく（STEP-9〜STEP-12）。この間、所定の閾値以上の輝度信号データが検出できると（STEP-4）、輝点の立ち上がり位置信号である輝点エッジ（全ての輝度信号の位置を記憶しなくても、立ち上がり信号により各ｙ座標における輝点のおおよその位置は分かる）の数のカウントを行い、カウントした輝点エッジ数が所定のストック容量内（例えば、１００個）で収まれば、その座標位置を記憶する（STEP-5〜STEP-8）。
このような輝点エッジの検出で、カウントしたエッジ数が所定のストック容量内に収まり、かつ（ｘ，ｙ）＝（ｘlim，ｙlim）まで検出が終了したら（STEP-11）、データメモリに記憶された輝点エッジの位置情報に基づいて、各輝点の個別の位置を算出する。各輝点はそれぞれ大きさを持つが、その個別の位置は連続するｙ座標上の輝点エッジ位置の中央を取れば算出できる（STEP-13）。
各輝点の個別の位置が算出されたら、散乱光による輝点とアライメント指標像の輝点との区別をしてアライメント指標像の位置を特定する（STEP-14）。
アライメント指標像の特定について説明する。まず、アライメント指標像を特定するための基礎とする各指標像の位置関係を、図５により説明する。図５は、ある基準の角膜曲率を持つ被検眼に対して、適正な状態にアライメントされた時の各アライメント光により形成された指標像の位置関係を示す。適正な状態にアライメントされたときの指標像ｉ10に対して、指標像ｉ40とｉ50は、Ｙ軸の下方向にともに略幅ａ分離れ、Ｘ軸方向には両側にそれぞれ略幅ｃ分離れて位置するものとする。また、指標像ｉ20とｉ30はＹ軸の上方向にともに略幅ａ分離れ、Ｘ軸方向には両側に幅ｃよりも小さくなるように（幅ｃの半分までにはならないように）それぞれ略幅ｂ分離れて位置するものとする。この位置関係及び間隔は、角膜形状や被検眼に対する装置の相対位置により多少の変化はあるものの大きく変動することはないので、これと算出された輝点の位置情報の比較を行うことにより、散乱光による輝点と指標像の区別及びその指標像が何れのものか特定できる。
例えば、図７に示すように、離れた輝点１０１〜１０３と多数の輝点が集まった輝点群１０４、１０５が検出されたとする。輝点群１０４、１０５は被検眼の涙等の要因でアライメント光源７ｃ、７ｄの光により散乱した輝点として現われたものである。各輝点の位置関係と距離について各輝点毎に順番に見ていき、図５の指標像の位置関係との比較により、アライメント指標像である可能性が少ないものを順次削除していく。図７の例では、輝点１０１〜１０３がそれぞれ指標像ｉ１０、ｉ２０、ｉ３０であると特定できる。輝点群１０４、１０５の中に指標像ｉ４０、ｉ５０の輝点もある可能性があるが、何れか判断できないときは特定不可として、アライメントの情報として使用しないようにする。
アライメント指標像の特定ができたら、制御回路７０はその指標像の数と位置関係に基づいて測定部４を移動制御してアライメントを行う（STEP-15）。この方法については後述する。
図６のSTEP-6において、データメモリに書き込まれた輝点エッジ数が所定のストック容量の範囲を超えた場合について説明する。この場合、輝点エッジ位置の分布を見る。輝点エッジ位置の分布は、初め検出された輝点エッジ位置からのｙ座標のライン数により判断できる（STEP-16）。この数が予め設定した数（以下、設定ライン数ＬＮという）を超えていなければ、輝点エッジ数が所定のストック容量を超えたｙ座標のところから、輝点検出のｙ座標をｙ＋１に更新した後（STEP-18）、STEP-2に戻ってデータメモリに記憶した輝点エッジ数のカウントと座標の番地の初期値化を行う。その後、改めて前述したSTEP-3〜STEP-12の処理を繰り返す。このとき、データメモリに記憶される輝点エッジ位置の座標は上書きされていくことにより、設定ライン数ＬＮの範囲のデータはデータメモリから順次消去される。
ここで、設定ライン数ＬＮは、図５で示した指標像ｉ１０、ｉ２０、ｉ３０又は指標像ｉ１０、ｉ４０、ｉ５０が検出できる範囲よりやや広めの範囲に設定する（被検眼の固体差を考慮する）。これは、散乱光による輝点があったとしても、少なくともこれら３つのアライメント指標像が特定できれば、後述する指標像の数と位置関係に基づく測定部４の誘導ができるからである。例えば、蛍光灯等により散乱光が角膜表面にできている場合、画面上では被検眼の上の方に輝点が集中して生じることがある。この場合、輝点エッジのデータがメモリのストック容量をオーバーし、かつ輝点は集中しているので、その分布は設定ライン数ＬＮを下回る。したがって、この集中したデータは削除され、それより下の領域で検出されるアライメント指標像のみのを特定が行われる。
逆に、初めに検出された輝点エッジ位置からのライン数が設定ライン数ＬＮを超えていれば、この画面における検出は終了し、ここまでデータメモリに記憶された輝点エッジの位置情報（又は更に移動量情報も加えて）に基づいて、各輝点の個別位置の算出、アライメント指標像の特定を行ってアライメントを実行する（前述したSTEP-13〜STEP-15）。例えば、図７に示した例で、輝点群１０４、１０５の輝点が多数ある場合は、この途中でメモリのストック容量をオーバーする。このときｙ座標の検出ライン数は設定ライン数ＬＮを超えることになるので、この範囲で各輝点の個別位置の算出、指標像の特定を行う。
なお、上記の実施例では輝点エッジの数をカウントして、その数が所定のストック容量になったかを判断するようにしたが、これはSTEP-13で行うように、大きさを持つ各輝点の数としてカウントし、その数及び分布によりSTEP-1６以降を判断しても良い
次に、以上のような輝点検出処理により検出された（特定できた）指標像の数と位置関係に基づく測定部４の誘導を、図８〜図１４を使用して説明する。なお、以下の説明上使用する指標像の順番は、画面の上から下に順次ふり、同一高さのものは左を先にする。
【００３６】
＜指標像が全５つ中１つのとき＞
検出された指標像が指標像ｉ10と特定できたときのみ測定部４を移動し、指標像ｉ10と特定できないときには、測定部４の移動は行わない。検出された指標像が次の条件を満たすときは、その指標像が指標像ｉ10と特定できる。
【００３７】
Ｉ．検出された指標像が基準位置を中心にして所定の範囲内（例えば、ノズル９の径に相当する大きさ内）に存在する。
【００３８】
II．かつ、適正作動距離に対してＺ方向のずれが所定の範囲内である（距離指標投影光学系５０による指標ｉ６の像が一次検出素子６３で検出でき、その偏位が所定の範囲内にある）。
【００３９】
＜指標像が全５つ中２つのとき＞
［Ａ］１番目と２番目の指標像のＸ座標の差が小さく（幅ｂ以下）、かつ１番目と２番目の指標像のＹ座標の差が大きい（略幅２ａ）場合：図８（ａ）、（ｂ）に示すように指標像ｉ20、ｉ40の組み合わせと、指標像ｉ30、ｉ50の組み合わせの２通りがある。さらにこの２通りを次のように区別する。
Ｉ．１番目のＸ座標＞２番目のＸ座標の場合：指標像ｉ30、ｉ50と判断できる。
II．１番目のＸ座標＜２番目のＸ座標の場合：指標像ｉ20、ｉ40と判断できる。
【００４０】
［Ｂ］１番目と２番目の指標像のＹ座標の差が略同じ場合：図９（ａ）、（ｂ）に示すように指標像ｉ20、ｉ30の組み合わせと、指標像ｉ40、ｉ50の組み合わせの２通りがある。さらにこの２通りを次のように区別する。
Ｉ．１番目と２番目のＸ座標の差≦幅２ｂの場合：指標像ｉ20、ｉ30と判断できる。
II．１番目と２番目のＸ座標の差＞幅２ｂの場合：指標像ｉ40、ｉ50と判断できる。
【００４１】
［Ｃ］１番目と２番目の指標像のＹ座標の差が略ａで、かつ１番目の指標像のみが基準位置（中心光軸）を中心にして所定の範囲内にある場合：図１０（ａ）、（ｂ）に示すように指標像ｉ10、ｉ40の組み合わせと、指標像ｉ10、ｉ50の組み合わせの２通りがあり、いずれも１番目のものが指標像ｉ10として特定できる。
【００４２】
［Ｄ］１番目と２番目の指標像のＹ座標の差が略ａで、かつ２番目の指標像のみが基準位置（中心光軸）を中心にして所定の範囲内にある場合：図１１（ａ）、（ｂ）に示すように指標像ｉ10、ｉ20の組み合わせと、指標像ｉ10、ｉ30の組み合わせの２通りがあり、いずれも２番目のものが指標像ｉ10として特定できる。
【００４３】
［Ｅ］１番目と２番目の指標像のＸ座標の差が略同じではなく、かつ１番目と２番目の指標像のＹ座標の差が大きい（略２ａ）場合：図１２（ａ）、（ｂ）に示すように指標像ｉ20、ｉ50の組み合わせと、指標像ｉ30、ｉ40の組み合わせの２通りがある。
上記のように特定できる指標像のパターンとその位置関係に基づく測定部４の誘導方法について説明する。まず、上記［Ｃ］，［Ｄ］のように、指標像ｉ10が特定できたパターンのときは、これを基に測定部４を誘導する。
指標像ｉ10が特定できないパターンのときは、２つの指標像から角膜中心のＸＹ座標を割り出し、その座標位置に基づいて測定部４を誘導する。例えば、上記［Ａ］のＩ．のように指標像ｉ30、ｉ50が特定できたときの角膜中心のＹ座標は、『（Ｙ１＋Ｙ２）／２』で割り出せる。一方、Ｘ座標は、指標像ｉ30を基準として考えればそのＸ座標であるＸ1 に幅ｂの座標分を加え、『Ｘ1 ＋ｂ』で一応割り出せる。しかし、これは角膜の大きさの固体差の影響を受けて不正確になりやすい。各指標像の座標位置は角膜曲率の大きさ変化にほぼ比例して変化する。Ｘ座標についてはこの関係を利用し、幅ｂの座標分の代わりに、指標像ｉ30、ｉ50のＹ座標間隔にある定数αを乗算し、これを指標像ｉ30のＸ座標であるＸ1 に加える（又は指標像ｉ50のＸ座標であるＸ2 に加える）。すなわち、この場合のＸ座標は、『Ｘ１＋（Ｙ２−Ｙ１）×α』とすることができる。このようにすると、ただ単に定数を加える場合に比べて、より精度の高い角膜中心位置の座標を割り出すことができる。なお、定数αの値は指標投影系と検出系の配置の関係から予め設定しておく。
同様に、［Ａ］のII．のように指標像ｉ20、ｉ40が特定できたときの角膜中心のＸＹ座標は、（Ｘ１−（Ｙ２−Ｙ１）×α，（Ｙ１＋Ｙ２）／２）となる。
また、同様な考えに基づき、［Ｂ］のＩの指標像ｉ20、ｉ30と特定できたときの角膜中心のＸＹ座標は、（（Ｘ１＋Ｘ２）／２，Ｙ１＋（｜Ｘ１−Ｘ２｜）×β）となる。［Ｂ］のII．の指標像ｉ40、ｉ50と特定できたときの角膜中心のＸＹ座標は、（（Ｘ１＋Ｘ２）／２，Ｙ１−（｜Ｘ１−Ｘ２｜）×γ）となる。ここで、定数β、γの値も、指標投影系と検出系の配置の関係から予め設定しておく。
【００４４】
［Ｅ］のように、指標像ｉ20、ｉ50の組み合わせと、指標像ｉ30、ｉ40の組み合わせが特定できたときの角膜中心のＸＹ座標は、（（Ｘ１＋Ｘ２）／２，（Ｙ１＋Ｙ２）／２）とすることができる。
【００４５】
以上のようにして、検出できる指標像が２つであっても、指標像ｉ10と判断できればそれに基づき、指標像ｉ10が特定できないときは２つの指標像から求められる角膜中心位置に基づき測定部４を誘導するようにすれば、角膜中心に対して測定部４の中心軸を一致させるように測定部４が常に移動するようになる。これにより測定部４の誘導が安定する。
【００４６】
＜指標像が全５つ中３つのとき＞
指標像が３つ以上検出されると、その位置関係により指標像ｉ10〜ｉ50のいずれのものか特定できるようになる。制御回路７０は１番目の指標像のＸＹ座標（Ｘ１，Ｙ１）、２番目の指標像のＸＹ座標（Ｘ２，Ｙ２）、３番目の指標像のＸＹ座標（Ｘ３，Ｙ３）をそれぞれ得ることにより、次のように測定部４の移動を行う。
【００４７】
［Ａ］１番目と２番目の指標像のＹ座標の差が略２ａの場合：図１３（ａ）に示す２通りがある。この場合は、指標像ｉ10が検出されていない状態であるが、制御回路７０は角膜中心がＸＹ座標（（Ｘ２＋Ｘ３）／２，（Ｙ１＋Ｙ２）／２）にあるものとして、測定部４の移動を行う。
【００４８】
［Ｂ］１番目と２番目の指標像のＹ座標の差が略ａで、かつ２番目と３番目のＹ座標が略同じ場合：これは図１３（ｂ）に示すケ−スである。１番目のものが指標像ｉ10として特定できるため、これを基に測定部４を移動させる。
【００４９】
［Ｃ］１番目と２番目の指標像のＹ座標が略同じで、２番目と３番目の指標像のＹ座標の差が略２ａの場合：図１３（ｃ）に示す２通りがある。図１３（ａ）のときと同様、指標像ｉ10が検出されていないが、角膜中心がＸＹ座標（（Ｘ１＋Ｘ２）／２，（Ｙ１＋Ｙ３）／２）にあるものとして測定部４の移動を行う。
【００５０】
［Ｄ］２番目と３番目の指標像のＹ座標の差が略ａで、かつ１番目と２番目のＹ座標が略同じ場合：これは図１３（ｄ）に示したケ−スである。３番目のものが指標像ｉ10として特定できるため、これを基に測定部４の移動制御を行う。
【００５１】
［Ｅ］上記Ａ〜Ｅの条件を満たさない場合：図１３（ｅ）に示す４つケ−スがある。この場合、２番目のもの指標像が指標像ｉ10として特定できるため、これを基に移動を行う。
【００５２】
＜指標像が全５つ中４つのとき＞
制御回路７０は各指標像をＸＹ座標を得て、次のように測定部４の移動を行う。
【００５３】
［Ａ］１番目と２番目の指標像のＹ座標が略同じでない場合：図１４（ａ）に示す２つのケ−スがある。２番目のものが指標像ｉ10として特定できるため、これを基に移動を行う。
【００５４】
［Ｂ］３番目と４番目の指標像のＹ座標が略同じでない場合：図１４（ｂ）に示す２つのケ−スがある。３番目のものが指標像ｉ10として特定できるため、これを基に移動を行う。
【００５５】
［Ｃ］上記Ａ，Ｂ以外の条件の場合：図１４（ｃ）に示したケ−スである。これは指標像ｉ10のみが検出されていないので、角膜頂点が４つの指標像の中点、例えば、（（Ｘ１＋Ｘ２）／２，（Ｙ１＋Ｙ３）／２）にあるものとして、測定部４の移動を行う。
【００５６】
＜指標像が全５つ中５つのとき＞
指標像が全て検出できており、指標像ｉ10が特定できるので、これを基に測定部４の移動を行う。
【００５７】
以上、検出された指標像の数と位置に基づいた測定部４の誘導方法（基本的に本出願人による特願平９−１３７５２７号に記載のものと同じ）ついて説明したが、どの場合においても指標像ｉ10が検出されて特定できたときにはそれを基準に、指標像ｉ10が検出及び特定できないときには他の指標像の座標を基に移動を行う。また、最終的なＸＹ方向のアライメント状態の判定は、５つの指標像が全て検出されていなくても、検出及び特定できた指標像ｉ10が所定の許容範囲にあればアライメントが完了したと判定できる。この時の指標像ｉ１０の位置検出はｙ座標の立ち上がり位置だけでなく、エッジ処理等により精密に輝点の中心を算出する。
以上のような検出処理プロセスを１画面分の画像信号ごとに繰り返すことにより、散乱光による輝点があっても指標像の輝点が特定できればアライメントを完了するように測定部４を移動する。指標像の輝点が特定でないときには、その前に得られた情報に基づいて測定部４を引き続き移動する。一定時間内に指標像の輝点が特定できずにアライメントを実行できない場合は、モニタ１７の画面にその旨を表示して検者にジョイスティックによる操作をすすめてもよい。
測定部４の移動により、指標像ｉ１０が所定の許容範囲内に入ればＸＹ方向のアライメントを完了する。Ｚ方向のアライメントは一次元検出素子６３からの信号に基づいてそのずれ量を得て、測定部４を移動する。ＸＹ方向及びＺ方向のアライメントが共に完了したら、制御部７０は測定開始信号を自動的に発して測定系８０による測定を実行する。
上記の実施例ではＣＣＤカメラ１６からの画像信号を一旦画像処理回路内の画像メモリに記憶した後に輝点検出を行うものとしたが、ＣＣＤカメラ１６からの画像信号から直接的に輝点を検出するようにしても良い。この場合の例を図１５を使用して説明する（図１５は、図３に示す制御系の構成図に対して異なる部分のみ示している）。
【００５８】
ＣＣＤカメラ１６からの画像信号には、一画面の先頭を示すV-sync信号（垂直同期信号）と、一走査線の先頭を示すH-sync信号（水平同期信号）が含まれている。同期信号分離回路２０１はこれをV-syncとH-syncを分離した後、画像処理回路２０２に入力する。また、ＣＣＤカメラ１６からの画像信号はコンパレータ２０３に入力される。コンパレータ２０３は所定の閾値レベルの信号と比較することにより、所定の閾値レベル以上の信号を輝点検出信号として画像処理回路２０２に入力する。画像処理回路２０２にはサンプリングクロックを発生するクロック回路２０４が接続されており、画像処理回路２０２はサンプリングクロック信号、H-sync及びコンパレータ２０３からの輝点検出信号をカウントする機能を有している。
【００５９】
サンプリングクロックのカウント数はH-syncが入力されるとクリアされ、H-syncと輝点検出信号のカウント数はV-syncが検出されるとクリアされる。この関係により、サンプリングクロックのカウント数は画像のｘ座標を、H-syncのカウント数は画像のｙ座標を表すことができる。また、サンプリングクロックのカウント数は一画像中で検出された輝点の数として表すことができる。但し、この場合の輝点の座標及び数は、輝点端（輝点エッジ）を表す。これらの輝点の情報は順次データメモリに記憶される。そして、先の実施例と同様に、記憶した輝点エッジ数が所定のストック容量に収まるか否か（STEP-6）、輝点エッジの分布が設定ライン数ＬＮを超えたか否か（STEP-17）の判断が行われ、集中した輝点の情報が削除されて輝点位置の算出、指標像の特定が行われる。
このようにＣＣＤカメラ１６からの画像信号から直接的に輝点位置を検出するようにすると、その処理が迅速に行え、より精度の高いアライメント検出が行える。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、散乱光により角膜表面に多数の輝点が検出される場合であっても、その集中した部分での輝点検出を実行しないことにより、アライメント指標像の特定が容易になる。これによりアライメント状態の判断の間違いを抑えることができる。また、輝点情報をストックするメモリのエリアもより有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例である非接触式眼圧計の外観概略図である。
【図２】実施例である非接触式眼圧計の制御系の要部構成図である。
【図３】実施例である非接触式眼圧計の制御系の要部構成図である。
【図４】被検眼が適正な状態にアライメントされたときのTVモニタ上に表示される画面例を示した図である。
【図５】アライメント状態を判定するときの基礎とする５つの指標像の位置関係を示す図である。
【図６】装置の指標像検出プロセスのフローチャートを示す図である。
【図７】輝点群と区別して指標像を特定する方法を説明する図である。
【図８】指標像が２つ検出された場合に、いずれのものかを特定する第１の組み合わせを示す図である。
【図９】指標像が２つ検出された場合に、いずれのものかを特定する第２の組み合わせを示す図である。
【図１０】指標像が２つ検出された場合に、いずれのものかを特定する第３の組み合わせを示す図である。
【図１１】指標像が２つ検出された場合に、いずれのものかを特定する第４の組み合わせを示す図である。
【図１２】指標像が２つ検出された場合に、いずれのものかを特定する第５の組み合わせを示す図である。
【図１３】指標像が３つ検出された場合の指標像の位置関係を示す図である。
【図１４】指標像が４つあるいは５つ検出された場合の指標像の位置関係を示す図である。
【図１５】輝点検出の変容例を示す図である。
【符号の説明】
７第２アライメント指標投影光学系
７ａ〜７ｄ光源
１０観察光学系
１６ＣＣＤカメラ
３０第１アライメント指標投影光学系
３１光源
７０制御回路
７１画像処理回路
７４Ｘ軸モータ
７５Ｙ軸モータ
７６Ｚ軸モータ

Claims

被検眼を検査測定する測定部を備え、前記測定部を被検眼に対して所定の位置にアライメントする眼科装置において、被検眼の角膜に所定の配置関係を持つ複数のアライメント指標を投影する指標投影手段と、被検眼角膜に形成される所定の輝度レベル以上の輝点を検出する輝点検出手段と、前記指標投影手段により投影されるアライメント指標の配置情報及び検出された輝点情報に基づいて、検出された輝点について、室内照明光等の散乱光による輝点である疑似アライメント指標像とアライメント指標像とを区別し、アライメント情報として使用可能なアライメント指標像を特定するアライメント指標像特定手段と、該アライメント指標像特定手段により特定されたアライメント指標像の位置情報に基づいて、前記測定部を被検眼に対して移動するように指示する移動指示手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
請求項１の眼科装置において、前記アライメント指標像特定手段は、前記検知された輝点数が所定量を超えたか否かを判断する第１判断手段と、前記検出された輝点の分布が所定の枠内存在するかを判断する第２判断手段とを備え、前記第１判断手段により輝点数が所定量を超えかつ前記第２判断手段により輝点の分布が所定の枠内であると判断されたときに、被検眼の上下方向から順次数えてその所定量に達する位置までの輝点を疑似アライメント指標像とすることを特徴とする眼科装置。
請求項１の眼科装置において、前記アライメント指標像特定手段は、前記検出された輝点の位置情報を記憶する記憶手段と、該記憶された輝点位置情報が所定量を超えたか否かを判断する第１判断手段と、該判断手段により輝点位置情報が所定量を超えたと判断されたときにはさらに輝点の分布が所定の大きさの領域内にあるか否かを判断する第２判断手段と、該第２判断手段により輝点位置の分布が所定の大きさ内にあると判定されたときはその輝点位置の分布領域を擬似アライメント指標像領域と決定する擬似アライメント指標像領域決定手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。