JP4136689B2 - Ophthalmic apparatus and control method thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動的に被検眼と検眼部に対する位置合わせを行う眼科装置及びその制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
被検眼の瞳孔に測定光束を投影し、その眼底からの反射光により検査を行う従来の眼屈折力測定装置において、被検眼との位置合わせを行う場合に、角膜頂点に位置合わせを行うと、被検眼によっては角膜頂点と瞳孔中心が偏芯している場合があり、偏芯量が大きい場合は測定光束が虹彩にけられて測定不良が発生する可能性がある。例えば、特開平11−19040号公報に記載されている装置では、測定光束が虹彩縁によりけられない、できるだけ角膜頂点に近い位置に、アライメントを合わせて測定するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の従来例においては、アライメント完了から測定完了までは、被検眼の調節力を除去する雲霧等に時間が掛かり、その間に被検眼が動いてしまう場合や、雲霧を行うときに瞳孔径が変化するなどにより、アライメント完了時には測定光束が虹彩にけられていなくとも、実際の測定中には測定光束が虹彩にかかり、測定不良が発生するという問題点がある。
【0004】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、正確かつ迅速に被検眼に対する位置合わせを行って測定を行うことができる眼科装置及びその制御方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る眼科装置は、撮像手段によって撮像された前眼部像から求められる瞳孔の面積から瞳孔半径を算出する瞳孔半径算出手段と、
前記撮像手段によって撮像された前眼部像から瞳孔中心位置を算出する瞳孔中心位置算出手段と、
前記瞳孔半径算出手段によって算出された瞳孔半径と、前記撮像手段から得られる角膜頂点及び前記瞳孔中心位置における偏芯量との差が予め定められた値以下であるか否かを判断する判断手段と、
該判断手段によって前記瞳孔半径と前記偏芯量との差が予め定められた値以下と判断された場合、前記瞳孔中心位置に基づいて前記被検眼の検眼を行う検眼部の位置合わせを制御し、前記判断手段によって前記瞳孔半径と前記偏芯量との差が予め定められた値以上と判断された場合に、前記角膜頂点位置に基づいて前記検眼部の位置合わせを制御する制御手段とを有することを特徴とする。
また、本発明に係る眼科装置の制御方法は、撮像手段によって撮像された前眼部像から求められる瞳孔の面積から瞳孔半径を算出する瞳孔半径算出工程と、前記撮像手段によって撮像された前眼部像から瞳孔の中心位置を算出する瞳孔中心位置算出工程と、前記瞳孔半径算出工程において算出された瞳孔半径と、前記撮像手段から得られる角膜頂点及び前記瞳孔中心位置における偏芯量との差が予め定められた値以下であるか否かを判断する判断工程と、前記判断工程において前記瞳孔半径と前記偏芯量との差が予め定められた値以下であると判断された場合、前記瞳孔中心位置算出工程において算出された瞳孔中心位置に基づいて前記被検眼の検眼を行う検眼部の位置合わせを制御し、前記判断工程において前記瞳孔半径と前記偏芯量との差が予め定められた値以下であると判断された場合に、前記撮像手段から得られる角膜頂点に基づいて前記検眼部の位置合わせを制御する制御工程とを有することを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図1は眼屈折測定装置の外観図を示しており、基台1の上部に検眼部2が移動自在に載置され、基台1の操作面には、測定値や被検眼像等の表示や各種装置の設定を選択する液晶モニタやCRTモニタ等から成る表示部3、その表示画面を操作したり、検眼部2を大まかに被検眼に位置合わせするためのトラックボール4、ローラ5、プリンタ印字スイッチや測定開始スイッチや選択設定スイッチ等が配置されたスイッチパネル6、測定結果を印字するプリンタ7が配置されている。被検者は基台1の操作面と反対側にある図示しない顔受部に顔を載置し、検眼部2の対物部の前に被検眼を置くことにより、測定が可能となる。
【0007】
図2は検眼部2の内部の光学的構成図を示し、被検眼Eの視軸に位置合わせする検眼部2の光軸O上には、被検眼E側から、可視光を全反射し波長880nmの光束を一部反射するダイクロイックミラー11、対物レンズ12、孔あきミラー13、絞り14、投影レンズ15、投影絞り16、880nmの光束を出射する測定光源17が順次に配列されている。そして、孔あきミラー13の反射方向には、6分割絞り18、6分割プリズム19、受光レンズ20、二次元撮像素子21が順次に配置されている。6分割絞り18と6分割プリズム19は図3に示す形状とされ、実際には6分割絞り18と6分割プリズム19は密着されている。
【0008】
一方、ダイクロイックミラー11の反射方向には、固視標投影光学系と、前眼部観察とアライメント検出が共用される受光光学系とが配置されている。受光光学系として、レンズ22、ダイクロイックミラー23、アライメントプリズム絞り24、結像レンズ25、二次元撮像素子26が順次に配列されている。アライメントプリズム絞り24は図4に示すような形状とされ、円板状の絞り板に3つの開口部が一列に設けられており、両側の開口部のダイクロイックミラー23側に、波長880nm付近のみの光束を透過するアライメントプリズム24a、27bが接着されている。
【0009】
固視投影光学系として、ダイクロイックミラー23の透過側には、全反射ミラー27、固視誘導レンズ28、固視チャート29、固視投影光源30が順次に配列されている。そして、被検眼Eの前方の光軸Oの両側には、外眼照明光源31a、31bが設けられている。
【0010】
図5は眼屈折測定装置のブロック回路構成図を示しており、制御・演算等を行うCPU41には、トラックボール4、ローラ5、スイッチパネル6、プリンタ7が接続されている。また、CPU41には検眼部2を駆動するための上下駆動モータ42、前後駆動モータ43、左右駆動モータ44が、それぞれモータドライバ45、46、47を介して接続されている。更に、CPU41には固視標光源30、外眼照明光源31、測定光源17がD/Aコンバータ48を介して接続され、固視誘導レンズ28を駆動するための固視誘導レンズ用モータ49がモータドライバ50を介して接続されている。
【0011】
二次元撮像素子21、26の出力はビデオスイッチ51に接続され、ビデオスイッチ51の出力は二岐され、一方はCPU41に、他方はA/Dコンバータ52、画像メモリ53を介してCPU41に接続されている。また、二次元撮像素子21の出力は、CPU41からキャラクタ発生装置54を介した信号と合成され、表示部3に接続されている。
【0012】
このように構成された眼屈折測定装置において、先ず操作者は被検者の顔を顔受台に載せた後に、被検眼Eに対して検眼部2を光軸Oを合わせるために、トラックボール4とローラ5を操作する。トラックボール4の操作は、検眼部2を被検眼Eに対し左右及び前後方向に移動させ、ローラ5は検眼部2を上下方向に移動させて位置合わせできる。
【0013】
この操作において、装置側ではトラックボール4及びローラ5に内蔵されているそれぞれのパルスカウンタやロータリエンコーダからの出力信号をCPU41で受けて、操作量及び速度が検知することができる。更に、その操作量及び速度より各モータドライバ45、46、47を介して、上下駆動モータ42、前後駆動モータ43、左右駆動モータ44を駆動する。
【0014】
固視誘導時に、点灯された固視投影光源30の投影光束は、固視チャート29を裏側から照明し、固視誘導レンズ28、レンズ22を介して被検眼Eの眼底Erに投影される。固視誘導レンズ28は被検眼Eの視度の変化に対応できるように、固視誘導レンズ用モータ49の回転により光軸方向に移動される。
【0015】
アライメント検出のための光源は測定光源17と共用されており、測定光源17からの光束は被検眼Eの角膜Ecで反射され、その角膜反射光束はダイクロイックミラー11で反射され、レンズ22を通り、ダイクロイックミラー23で反射され、アライメント光学系に導かれる。アライメント光学系では、アライメントプリズム絞り24のアライメントプリズム24aを透過した光束は下方向に屈折され、アライメントプリズム24bを透過した光束は上方向に屈折する。また、中心の開口部を通る光束はそのまま透過し、結像レンズ25を介して二次元撮像素子26上に3つの輝点を結像する。
【0016】
また、被検眼Eの前眼部像と波長880nmの外眼照明光源31a、31bによる角膜反射像も、ダイクロイックミラー11で反射され、レンズ22を通り、更にダイクロイックミラー23で反射されアライメント光学系に導かれ、アライメントプリズム絞り24の中心の開口部のみを通過し、結像レンズ25を介して二次元撮像素子26に結像される。
【0017】
二次元撮像素子26で撮影された前眼部像の映像信号は、ビデオスイッチ51を介しA/Dコンバータ52によりデジタルデータに変換され、画像メモリ53に格納される。CPU41は画像メモリ53に格納された画像を基に、アライメント輝点の抽出や瞳孔抽出等の画像処理を行う。また、二次元撮像素子26で撮影された前眼部像の映像信号は、キャラクタ発生装置54からの信号と合成され、表示部3上に前眼部像や測定値等を表示する。また、必要に応じて測定値等をプリンタ7に印字する。
【0018】
図6は表示部3の画面の説明図を示し、二次元撮像素子26による被検眼Eの前眼部像を示している。被検眼Eの前眼部像及び外眼照明光源31a、31bの角膜反射像は、アライメントプリズム絞り24の中心の開口部を透過した光束によって瞳孔像の左右に結像される。測定光源17による角膜反射像も縦一列の3つの輝点として結像する。つまり、アライメントプリズム絞り24のアライメントプリズム24aを透過した光束は上側の輝点、アライメントプリズム24bを透過した光束は下側の輝点、中心の開口部を透過した光束は中央の輝点となる。
【0019】
図6(a)は被検眼Eの作動距離が適正に位置合わせされた状態を示し、図6(b)は被検眼Eと検眼部2との作動距離が適正位置よりも遠い状態の前眼部像を示しており、図6(c)は被検眼Eと検眼部2との作動距離が適正位置よりも近い状態の前眼部像を示している。アライメントの作動距離方向のアライメントずれは、上下の輝点のX座標のずれにより算出し、また上下左右方向のアライメントずれは中心の輝点の位置により算出する。
【0020】
操作者は上述の操作により検眼部2を移動させ、表示部3を介して被検眼Eの角膜Ec上でアライメント光の角膜反射光による3つの輝点が見えるように、或る程度の位置合わせを行い、3つの輝点が表示部3上に確認されると、スイッチパネル6に配置された測定開始スイッチを押すことにより、自動アライメントを開始する。
【0021】
図7は自動アライメントについてのフローチャート図を示しており、先ずステップS1では、二次元撮像素子26で撮影された被検眼Eの前眼部像の映像信号を、A/Dコンバータ52を介してデジタルデータに変換し、画像メモリ53に取り込み、CPU41により画像メモリ53内の前眼部像から測定光源17による角膜反射像の3点の輝点を抽出し、各輝点の座標を検出する。ステップS2ではステップS1で画像メモリ53に取り込まれた前眼部像から瞳孔の面積を求め、瞳孔は円形であると仮定し、瞳孔半径を算出する。続いて、ステップS3において瞳孔の重心を求めて瞳孔中心の位置の座標を検出する。
【0022】
更に、ステップS4において、図8に示すようにステップS1において検出した3つの輝点の内の中心の輝点B1の座標(Xs、Ys)と、ステップS3において検出した瞳孔Epの中心の座標(Xp、Yp)から(|Xs−Xp|2+|Ys−Yp|21/2の計算を行うことにより、中心の輝点B1と瞳孔中心の偏芯量ΔCを算出する。
【0023】
次にステップS5に移行し、角膜頂点位置から瞳孔縁までの最短距離を求める。瞳孔半径をR、瞳孔Epと角膜頂点の偏芯量をΔCとすると、角膜頂点位置から瞳孔縁までの最短距離dは(瞳孔半径R−偏芯量ΔC)で求められる。つまり、この最短距離dの値が測定可能最小瞳孔半径r以下の場合には、図8に示すように測定光束Mは瞳孔Epと虹彩の境界線Pの外側にあるため、虹彩によりけられてしまうので、ステップS6に移行する。また、(瞳孔半径R−偏芯量ΔC)が測定可能最小瞳孔半径r以上であれば、測定光束が虹彩により、けられることはないのでステップS7に移行する。
【0024】
本実施の形態においては、角膜頂点位置から瞳孔縁までの最短距離dと測定可能最小瞳孔半径rとを比較したが、余裕を持って測定可能最小瞳孔半径rよりも少し大きめの値と比較してもよい。
【0025】
ステップS6では、ステップS3で算出した瞳孔中心の座標から、検眼部2の測定光軸との左右上下方向であるXY方向のアライメントのずれ量を算出し、ステップS8に移行する。
【0026】
また、ステップS7ではステップS1で検出した角膜反射像の3つのうち中心の輝点B1の座標から、検眼部2の測定光軸とのXY方向のアライメントのずれ量を算出し、ステップS8に移行する。
【0027】
続いて、ステップS8ではステップS1で検出した角膜反射像の上下の輝点のX座標のずれ量により、作動距離方向であるZ方向のアライメントのずれ量を求める。ステップS9ではXYZの各方向のずれ量が所定の範囲にあるか否かを判定し、ずれ量が所定の範囲より大きければステップS10に移行し、ずれ量に応じて上下駆動モータ42、前後駆動モータ43、左右駆動モータ44を駆動してアライメントのずれを小さくし、ステップS1に戻る。
【0028】
以上説明したステップS1〜S10までの工程をステップS9において、ずれ量が所定範囲内であると判定されるまで繰り返し、自動アライメント動作を完了後に、測定動作を行い測定値を算出する。
【0029】
アライメントが終了した後の測定においては、測定光源17から発した光束は、投影絞り16で絞られ、投影レンズ15で対物レンズ12の手前で一次結像し、対物レンズ12、ダイクロイックミラー11を介して被検眼Eの瞳孔中心に入射し、眼底Erで結像する。眼底Erでの反射光は瞳孔周辺を通って、再び対物レンズ12に入射し、太い光束となって、孔あきミラー13で全反射する。孔あきミラー13において反射された光束は、6分割絞り18で6分割されると共に、6分割プリズム19で二次元撮像素子21の受光面領域の適正範囲に受光されるように屈折され、6点のスポット像が二次元撮像素子21上に投影される。
【0030】
二次元撮像素子21で撮影された眼底像の映像信号は、ビデオスイッチ51を介しA/Dコンバータ52によりデジタルデータに変換され、画像メモリ53に格納される。CPU41は画像メモリ53に格納された画像のスポット像の位置を基に、眼屈折力の演算を行う。
【0031】
本実施の形態においては、角膜頂点と瞳孔Epの偏芯量の大きさについては問題にしていないが、角膜頂点と瞳孔Epの偏芯の原因は被検眼Eの瞳孔Epが本当に偏芯している場合と、図9に示すように被検眼Eの視線が測定光束Mの光軸とずれている場合がある。特に、偏芯量が大きい場合は視線が大きくずれている場合が多く、このような状態では正確な測定はできないため、偏芯量ΔCが大きい場合、例えば2mm以上の場合には、角膜頂点と瞳孔Epの偏芯量が大きいことを表示部3に警告として表示する。又は、プリンタ7に測定値と共に警告マークを印字する等することにより検者に知らせてもよい。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る眼科装置及びその制御方法は、角膜頂点位置と瞳孔中心位置との偏芯量が瞳孔半径に対して或る定められた値よりも大きいか小さいかを判断し、差が小さい場合には瞳孔中心位置に基づいて検眼部の位置合わせを行い、差が大きい場合には角膜頂点位置に基づいて検眼部の位置合わせを行い、測定エラーや信頼度の低い測定等の無駄な測定を軽減することができるので、被検者に対する負担を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】眼屈折測定装置の外観図である。
【図2】検眼部の光学的構成図である。
【図3】6分割絞りと6分割プリズムの斜視図である。
【図4】アライメントプリズム絞りの斜視図である。
【図5】ブロック回路構成図である。
【図6】アライメント状態に対応した前眼部像の説明図である。
【図7】自動アライメントのフローチャート図である。
【図8】瞳孔と角膜頂点、測定光束の説明図である。
【図9】視軸がずれている場合の前眼部像の説明図である
【符号の説明】
1 基台
2 検眼部
3 表示部
7 プリンタ
17 測定光源
21、26 二次元撮像素子
24 アライメントプリズム絞り
30 固視撮影光源
31 外眼照明光源
41 CPU
53 画像メモリ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ophthalmologic apparatus that automatically aligns an eye to be examined and an optometric unit, and a control method thereof .
[0002]
[Prior art]
In a conventional eye refractive power measurement device that projects a measurement light beam on the pupil of the eye to be examined and inspects with the reflected light from the fundus, when aligning with the eye to be examined, when aligning with the corneal apex, Depending on the eye to be examined, the apex of the cornea and the center of the pupil may be decentered. If the decentering amount is large, the measurement light beam may be shifted to the iris and measurement failure may occur. For example, in the apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-19040, measurement is performed with alignment aligned at a position as close to the corneal apex as possible so that the measurement light beam is not scattered by the iris edge.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional example, from the completion of the alignment to the completion of the measurement, it takes time for the cloud to remove the adjustment force of the eye to be examined, and the eye diameter moves during that time. Even if the measurement light beam is not focused on the iris when the alignment is completed due to a change or the like, there is a problem that the measurement light beam is applied to the iris during actual measurement, resulting in a measurement failure.
[0004]
An object of the present invention is to provide an ophthalmologic apparatus and a control method therefor that can solve the above-described problems and perform measurement by accurately and quickly aligning the eye to be examined.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, an ophthalmologic apparatus according to the present invention includes a pupil radius calculation unit that calculates a pupil radius from an area of a pupil obtained from an anterior ocular segment image captured by an imaging unit;
Pupil center position calculating means for calculating the pupil center position from the anterior segment image imaged by the imaging means;
Judgment means for judging whether or not the difference between the pupil radius calculated by the pupil radius calculation means and the eccentric amount at the corneal apex and the pupil center position obtained from the imaging means is equal to or less than a predetermined value. When,
When the determination means determines that the difference between the pupil radius and the eccentricity is equal to or less than a predetermined value, the alignment of the optometry unit that performs the optometry of the eye to be examined is controlled based on the pupil center position. And a control unit that controls the alignment of the optometry unit based on the corneal apex position when the determination unit determines that the difference between the pupil radius and the eccentricity is greater than or equal to a predetermined value. It is characterized by having.
The ophthalmologic apparatus control method according to the present invention includes a pupil radius calculation step of calculating a pupil radius from an area of a pupil obtained from an anterior segment image captured by an imaging unit, and an anterior eye imaged by the imaging unit. The pupil center position calculating step for calculating the center position of the pupil from the partial image, the pupil radius calculated in the pupil radius calculating step, and the difference between the corneal apex obtained from the imaging means and the eccentric amount at the pupil center position When the difference between the pupil radius and the amount of eccentricity is determined to be equal to or less than a predetermined value in the determination step of determining whether or not is equal to or less than a predetermined value, Based on the pupil center position calculated in the pupil center position calculation step, the positioning of the optometry unit that performs the optometry of the eye to be examined is controlled, and in the determination step, the pupil radius and the eccentricity amount There when it is determined to be equal to or less than a predetermined value, characterized in that a control step of controlling the alignment of the ophthalmic examination unit based on a corneal vertex obtained from the imaging means.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.
FIG. 1 shows an external view of an eye refraction measuring apparatus. An optometry unit 2 is movably mounted on an upper part of a base 1, and a measurement value, an eye image to be examined, and the like are displayed on the operation surface of the base 1. A display unit 3 comprising a liquid crystal monitor, a CRT monitor, etc. for selecting display and settings of various devices, a trackball 4 for operating the display screen, and roughly aligning the optometry unit 2 with the eye to be examined, and a roller 5 A switch panel 6 on which a printer print switch, a measurement start switch, a selection setting switch, and the like are arranged, and a printer 7 for printing the measurement result are arranged. The subject can place a face on a face receiving portion (not shown) on the opposite side of the operation surface of the base 1 and place the eye in front of the objective portion of the optometry unit 2 to perform measurement.
[0007]
FIG. 2 shows an optical configuration diagram of the inside of the optometry unit 2, and visible light is totally reflected from the eye E side on the optical axis O of the optometry unit 2 aligned with the visual axis of the eye E to be examined. A dichroic mirror 11 that partially reflects a light beam having a wavelength of 880 nm, an objective lens 12, a perforated mirror 13, a diaphragm 14, a projection lens 15, a projection diaphragm 16, and a measurement light source 17 that emits a light beam of 880 nm are sequentially arranged. . In the reflection direction of the perforated mirror 13, a six-divided diaphragm 18, a six-divided prism 19, a light receiving lens 20, and a two-dimensional image sensor 21 are sequentially arranged. The six-divided diaphragm 18 and the six-divided prism 19 have the shape shown in FIG. 3, and actually the six-divided diaphragm 18 and the six-divided prism 19 are in close contact with each other.
[0008]
On the other hand, in the reflection direction of the dichroic mirror 11, a fixation target projection optical system and a light receiving optical system that shares anterior ocular segment observation and alignment detection are arranged. As the light receiving optical system, a lens 22, a dichroic mirror 23, an alignment prism diaphragm 24, an imaging lens 25, and a two-dimensional image sensor 26 are sequentially arranged. The alignment prism diaphragm 24 has a shape as shown in FIG. 4, and three openings are provided in a row on a disk-shaped diaphragm plate. The dichroic mirror 23 side of the openings on both sides has a wavelength of only around 880 nm. Alignment prisms 24a and 27b that transmit light beams are bonded.
[0009]
As a fixation projection optical system, a total reflection mirror 27, a fixation guide lens 28, a fixation chart 29, and a fixation projection light source 30 are sequentially arranged on the transmission side of the dichroic mirror 23. External eye illumination light sources 31 a and 31 b are provided on both sides of the optical axis O in front of the eye E.
[0010]
FIG. 5 shows a block circuit configuration diagram of the eye refraction measuring apparatus. A track ball 4, a roller 5, a switch panel 6, and a printer 7 are connected to a CPU 41 that performs control, calculation, and the like. Further, a vertical drive motor 42, a front / rear drive motor 43, and a left / right drive motor 44 for driving the optometry unit 2 are connected to the CPU 41 via motor drivers 45, 46, 47, respectively. Further, a fixation target light source 30, an external illumination light source 31, and a measurement light source 17 are connected to the CPU 41 via a D / A converter 48, and a fixation guidance lens motor 49 for driving the fixation guidance lens 28 is provided. The motor driver 50 is connected.
[0011]
The outputs of the two-dimensional imaging devices 21 and 26 are connected to a video switch 51, and the outputs of the video switch 51 are divided into two, one connected to the CPU 41 and the other connected to the CPU 41 via the A / D converter 52 and the image memory 53. ing. The output of the two-dimensional image sensor 21 is combined with a signal from the CPU 41 via the character generator 54 and connected to the display unit 3.
[0012]
In the thus configured eye refraction measuring apparatus, the operator first places the subject's face on the face cradle, and then tracks the optometry unit 2 with the optical axis O with respect to the eye E to be examined. The ball 4 and the roller 5 are operated. The operation of the trackball 4 can be performed by moving the optometry unit 2 in the left-right and front-back directions with respect to the eye E, and the roller 5 moving the optometry unit 2 in the up-down direction.
[0013]
In this operation, on the apparatus side, the CPU 41 receives output signals from the respective pulse counters and rotary encoders built in the trackball 4 and the roller 5, and the operation amount and speed can be detected. Further, the vertical drive motor 42, the front / rear drive motor 43, and the left / right drive motor 44 are driven via the motor drivers 45, 46, 47 based on the operation amount and speed.
[0014]
At the time of fixation guidance, the projection light beam of the fixed fixation projection light source 30 illuminates the fixation chart 29 from the back side, and is projected onto the fundus Er of the eye E through the fixation guidance lens 28 and the lens 22. The fixation guide lens 28 is moved in the direction of the optical axis by the rotation of the fixation guide lens motor 49 so that the diopter of the eye E can be changed.
[0015]
The light source for alignment detection is shared with the measurement light source 17, the light beam from the measurement light source 17 is reflected by the cornea Ec of the eye E to be examined, and the cornea reflection light beam is reflected by the dichroic mirror 11 and passes through the lens 22. The light is reflected by the dichroic mirror 23 and guided to the alignment optical system. In the alignment optical system, the light beam transmitted through the alignment prism 24a of the alignment prism diaphragm 24 is refracted downward, and the light beam transmitted through the alignment prism 24b is refracted upward. The light beam passing through the central opening is transmitted as it is, and three bright spots are imaged on the two-dimensional image sensor 26 via the imaging lens 25.
[0016]
In addition, the anterior segment image of the eye E and the corneal reflection images of the external illumination light sources 31a and 31b having a wavelength of 880 nm are also reflected by the dichroic mirror 11, passed through the lens 22, and further reflected by the dichroic mirror 23 to the alignment optical system. The light is guided and passes only through the central opening of the alignment prism diaphragm 24, and forms an image on the two-dimensional image sensor 26 through the imaging lens 25.
[0017]
The video signal of the anterior segment image captured by the two-dimensional image sensor 26 is converted into digital data by the A / D converter 52 via the video switch 51 and stored in the image memory 53. The CPU 41 performs image processing such as alignment bright spot extraction and pupil extraction based on the image stored in the image memory 53. Further, the video signal of the anterior ocular segment image captured by the two-dimensional imaging device 26 is combined with the signal from the character generating device 54, and the anterior ocular segment image, measurement value, and the like are displayed on the display unit 3. In addition, the measured value or the like is printed on the printer 7 as necessary.
[0018]
FIG. 6 is an explanatory diagram of a screen of the display unit 3 and shows an anterior segment image of the eye E to be examined by the two-dimensional image sensor 26. The anterior segment image of the eye E and the corneal reflection images of the external illumination light sources 31 a and 31 b are formed on the left and right of the pupil image by the light flux that has passed through the central aperture of the alignment prism diaphragm 24. A cornea reflection image by the measurement light source 17 is also formed as three vertical bright spots. That is, the luminous flux that has passed through the alignment prism 24a of the alignment prism diaphragm 24 is the upper bright spot, the luminous flux that has passed through the alignment prism 24b is the lower bright spot, and the luminous flux that has passed through the central opening is the central bright spot.
[0019]
FIG. 6A shows a state where the working distance of the eye E is properly aligned, and FIG. 6B shows a state before the working distance between the eye E and the optometry unit 2 is longer than the appropriate position. An eye part image is shown, and FIG. 6C shows an anterior eye part image in a state where the working distance between the eye E to be examined and the optometry part 2 is closer than the appropriate position. The alignment shift in the working distance direction of the alignment is calculated by the shift of the X coordinate of the upper and lower bright spots, and the alignment shift in the vertical and horizontal directions is calculated by the position of the central bright spot.
[0020]
The operator moves the optometry unit 2 by the above-described operation, and a certain position so that three bright spots by the corneal reflection light of the alignment light can be seen on the cornea Ec of the eye E through the display unit 3. When the three bright spots are confirmed on the display unit 3, automatic alignment is started by pressing a measurement start switch arranged on the switch panel 6.
[0021]
FIG. 7 is a flowchart for automatic alignment. First, in step S 1, a video signal of an anterior segment image of the eye E to be inspected imaged by the two-dimensional image sensor 26 is digitally transmitted via an A / D converter 52. The data is converted into data, loaded into the image memory 53, and the CPU 41 extracts the three bright spots of the corneal reflection image from the measurement light source 17 from the anterior segment image in the image memory 53, and detects the coordinates of each bright spot. In step S2, the area of the pupil is obtained from the anterior segment image captured in the image memory 53 in step S1, and the pupil radius is calculated assuming that the pupil is circular. Subsequently, in step S3, the center of gravity of the pupil is obtained, and the coordinates of the position of the center of the pupil are detected.
[0022]
Further, in step S4, as shown in FIG. 8, the coordinates (Xs, Ys) of the central bright spot B1 among the three bright spots detected in step S1 and the coordinates of the center of the pupil Ep detected in step S3 ( By calculating (| Xs−Xp | 2 + | Ys−Yp | 2 ) 1/2 from (Xp, Yp), the central bright spot B1 and the eccentric amount ΔC of the pupil center are calculated.
[0023]
Next, the process proceeds to step S5, and the shortest distance from the corneal apex position to the pupil edge is obtained. When the pupil radius is R, and the eccentricity amount between the pupil Ep and the corneal apex is ΔC, the shortest distance d from the corneal apex position to the pupil edge is obtained by (pupil radius R−eccentric amount ΔC). That is, when the value of the shortest distance d is equal to or less than the minimum measurable pupil radius r, the measurement light beam M is outside the boundary line P between the pupil Ep and the iris as shown in FIG. Therefore, the process proceeds to step S6. If (pupil radius R−eccentricity ΔC) is equal to or greater than the minimum measurable pupil radius r, the measurement light flux is not lost by the iris, and the process proceeds to step S7.
[0024]
In this embodiment, the shortest distance d from the corneal apex position to the pupil edge is compared with the minimum measurable pupil radius r, but it is compared with a value slightly larger than the minimum measurable pupil radius r with a margin. May be.
[0025]
In step S6, the amount of misalignment in the XY direction, which is the horizontal and vertical directions with respect to the measurement optical axis of the optometry unit 2, is calculated from the coordinates of the pupil center calculated in step S3, and the process proceeds to step S8.
[0026]
In step S7, the amount of deviation in alignment in the XY direction with respect to the measurement optical axis of the optometry unit 2 is calculated from the coordinates of the central bright spot B1 among the three cornea reflection images detected in step S1, and the process proceeds to step S8. Transition.
[0027]
Subsequently, in step S8, the amount of deviation in alignment in the Z direction, which is the working distance direction, is obtained from the amount of deviation in the X coordinate of the upper and lower bright spots of the cornea reflection image detected in step S1. In step S9, it is determined whether or not the amount of deviation in each of the XYZ directions is within a predetermined range. If the amount of deviation is larger than the predetermined range, the process proceeds to step S10. The motor 43 and the left / right drive motor 44 are driven to reduce the misalignment, and the process returns to step S1.
[0028]
Steps S1 to S10 described above are repeated until it is determined in step S9 that the amount of deviation is within a predetermined range. After completing the automatic alignment operation, the measurement operation is performed to calculate the measurement value.
[0029]
In the measurement after the alignment is completed, the light beam emitted from the measurement light source 17 is focused by the projection diaphragm 16, and is primarily imaged by the projection lens 15 before the objective lens 12, and passes through the objective lens 12 and the dichroic mirror 11. Then, the light enters the center of the pupil of the eye E and forms an image on the fundus Er. The reflected light from the fundus Er passes through the periphery of the pupil and enters the objective lens 12 again, becomes a thick light beam, and is totally reflected by the perforated mirror 13. The light beam reflected by the perforated mirror 13 is divided into six by the six-divided diaphragm 18 and refracted by the six-divided prism 19 so as to be received in an appropriate range of the light-receiving surface area of the two-dimensional image pickup device 21. Are projected on the two-dimensional image sensor 21.
[0030]
The image signal of the fundus image captured by the two-dimensional image sensor 21 is converted into digital data by the A / D converter 52 via the video switch 51 and stored in the image memory 53. The CPU 41 calculates the eye refractive power based on the position of the spot image of the image stored in the image memory 53.
[0031]
In the present embodiment, the magnitude of the eccentricity between the corneal apex and the pupil Ep is not a problem, but the cause of the eccentricity between the corneal apex and the pupil Ep is that the pupil Ep of the eye E is really eccentric. In some cases, the line of sight of the eye E is displaced from the optical axis of the measurement light beam M, as shown in FIG. In particular, when the amount of eccentricity is large, the line of sight often deviates greatly. In such a state, accurate measurement cannot be performed. Therefore, when the amount of eccentricity ΔC is large, for example, 2 mm or more, A large amount of eccentricity of the pupil Ep is displayed on the display unit 3 as a warning. Alternatively, the operator may be notified by printing a warning mark along with the measurement value on the printer 7.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, the ophthalmologic apparatus and the control method thereof according to the present invention determine whether the amount of eccentricity between the corneal apex position and the pupil center position is larger or smaller than a predetermined value with respect to the pupil radius. When the difference is small, the optometry part is aligned based on the pupil center position, and when the difference is large, the optometry part is aligned based on the corneal apex position, and the measurement error and the reliability are low. Since useless measurement such as measurement can be reduced, the burden on the subject can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of an eye refraction measuring apparatus.
FIG. 2 is an optical configuration diagram of an optometry unit.
FIG. 3 is a perspective view of a six-part diaphragm and a six-part prism.
FIG. 4 is a perspective view of an alignment prism diaphragm.
FIG. 5 is a block circuit configuration diagram.
FIG. 6 is an explanatory diagram of an anterior segment image corresponding to an alignment state.
FIG. 7 is a flowchart of automatic alignment.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a pupil, a corneal apex, and a measurement light beam.
FIG. 9 is an explanatory diagram of an anterior segment image when the visual axis is deviated.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Optometry part 3 Display part 7 Printer 17 Measurement light source 21, 26 Two-dimensional image sensor 24 Alignment prism diaphragm 30 Fixation imaging light source 31 External illumination light source 41 CPU
53 Image memory

Claims (3)

撮像手段によって撮像された前眼部像から求められる瞳孔の面積から瞳孔半径を算出する瞳孔半径算出手段と、
前記撮像手段によって撮像された前眼部像から瞳孔中心位置を算出する瞳孔中心位置算出手段と、
前記瞳孔半径算出手段によって算出された瞳孔半径と、前記撮像手段から得られる角膜頂点及び前記瞳孔中心位置における偏芯量との差が予め定められた値以下であるか否かを判断する判断手段と、
該判断手段によって前記瞳孔半径と前記偏芯量との差が予め定められた値以下と判断された場合、前記瞳孔中心位置に基づいて前記被検眼の検眼を行う検眼部の位置合わせを制御し、前記判断手段によって前記瞳孔半径と前記偏芯量との差が予め定められた値以上と判断された場合に、前記角膜頂点位置に基づいて前記検眼部の位置合わせを制御する制御手段とを有することを特徴とする眼科装置。
Pupil radius calculation means for calculating the pupil radius from the area of the pupil obtained from the anterior segment image imaged by the imaging means;
Pupil center position calculating means for calculating the pupil center position from the anterior segment image imaged by the imaging means;
Judgment means for judging whether or not the difference between the pupil radius calculated by the pupil radius calculation means and the eccentric amount at the corneal apex and the pupil center position obtained from the imaging means is equal to or less than a predetermined value. When,
When the determination means determines that the difference between the pupil radius and the eccentricity is equal to or less than a predetermined value, the alignment of the optometry unit that performs the optometry of the eye to be examined is controlled based on the pupil center position. And control means for controlling the alignment of the optometry unit based on the corneal apex position when the determination means determines that the difference between the pupil radius and the eccentricity is equal to or greater than a predetermined value. An ophthalmologic apparatus characterized by comprising:
前記予め定められた値は、前記検眼部による測定可能最小瞳孔半径又は測定可能最小瞳孔半径よりも大きい値であることを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。The ophthalmologic apparatus according to claim 1, wherein the predetermined value is a minimum measurable pupil radius or a measurable minimum pupil radius by the optometry unit. 撮像手段によって撮像された前眼部像から求められる瞳孔の面積から瞳孔半径を算出する瞳孔半径算出工程と、A pupil radius calculation step of calculating a pupil radius from the area of the pupil obtained from the anterior segment image imaged by the imaging means;
前記撮像手段によって撮像された前眼部像から瞳孔の中心位置を算出する瞳孔中心位置算出工程と、A pupil center position calculating step of calculating the center position of the pupil from the anterior segment image imaged by the imaging means;
前記瞳孔半径算出工程において算出された瞳孔半径と、前記撮像手段から得られる角膜頂点及び前記瞳孔中心位置における偏芯量との差が予め定められた値以下であるか否かを判断する判断工程と、Determination step of determining whether or not the difference between the pupil radius calculated in the pupil radius calculation step and the eccentricity amount at the corneal apex and the pupil center position obtained from the imaging means is equal to or less than a predetermined value. When,
前記判断工程において前記瞳孔半径と前記偏芯量との差が予め定められた値以下であると判断された場合、前記瞳孔中心位置算出工程において算出された瞳孔中心位置に基づいて前記被検眼の検眼を行う検眼部の位置合わせを制御し、前記判断工程において前記瞳孔半径と前記偏芯量との差が予め定められた値以下であると判断された場合に、前記撮像手段から得られる角膜頂点に基づいて前記検眼部の位置合わせを制御する制御工程とを有することを特徴とする眼科装置の制御方法。When it is determined in the determining step that the difference between the pupil radius and the eccentricity is equal to or less than a predetermined value, the eye of the eye to be examined is based on the pupil center position calculated in the pupil center position calculating step. Obtained from the imaging means when controlling the alignment of the optometry part that performs optometry and determining in the determination step that the difference between the pupil radius and the eccentricity is less than or equal to a predetermined value And a control step of controlling the alignment of the optometry unit based on a corneal apex.
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