JP6488540B2

JP6488540B2 - 眼科測定装置

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Publication number: JP6488540B2
Application number: JP2013248477A
Authority: JP
Inventors: 通浩滝井; 河合　規二; 規二河合; 祐輔坂下
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2019-03-27
Anticipated expiration: 2033-11-29
Also published as: EP2878256A1; JP2015104555A; EP2878256B1

Description

本発明は、被検眼の角膜厚の測定を行う眼科測定装置に関する。

従来より、被検眼に対して斜め方向から測定光を投光し、被検眼の角膜前面からの測定光の反射光と、被検眼の角膜後面からの測定光の反射光とを利用することによって角膜厚を測定する装置が知られている。

例えば、特許文献１には、角膜前面からの反射光と角膜後面からの反射光とを一次元ラインセンサ等の受光素子の異なる位置で受光し、受光素子の各位置での受光強度を示す一次元的な受光強度分布を用いて角膜厚の測定を行う装置が記載されている。

特開２０１２−１４３４９２号公報

ところで、角膜における測定光の散乱が、受光素子に入射する反射光に影響する場合が考えられる。例えば、角膜の異常、角膜表面の付着物等によって、測定光が散乱されてしまう場合がある。また、角膜内部での測定光の散乱光が受光素子に入射してしまう場合がある。従来の装置では、角膜の前後面の位置を一次元的に求めているにすぎず、受光素子に入射する散乱光の影響は、考慮されていなかった。

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、より良好な角膜厚の測定値を得ることのできる眼科測定値を提供することを目的とする。

眼科測定装置であって、可視光源を有し、被検眼に対して正面方向から固視標を呈示する固視光学系と、前記被検眼に対して斜め方向から測定光を投光する投光光学系と、前記測定光が前記被検眼の角膜前面で鏡面反射されることによって形成される第１角膜輝点と、前記測定光が前記被検眼の角膜後面で鏡面反射されることによって形成される第２角膜輝点を二次元受光素子にて受光するために、前記固視光学系の固視光軸に関して前記投光光学系の光軸と略対称な光軸上に配置される受光光学系と、前記二次元受光素子から出力された受光信号における前記第１角膜輝点と前記第２角膜輝点の位置情報に基づいて被検眼の角膜厚を得る演算処理手段と、を備え、前記演算処理手段は、角膜の厚み方向に沿った少なくとも２つ以上のライン上での前記第１角膜輝点の中心位置と前記第２角膜輝点の中心位置を、前記第１角膜輝点および前記第２角膜輝点の各々のエッジの中間として検出し、各ラインでの前記第１角膜輝点の中心位置と前記第２角膜輝点の中心位置との距離を用いることで前記第１角膜輝点の中心と前記第２角膜輝点の中心との間に生じる散乱光によるノイズの影響が抑制された前記角膜厚を得ることを特徴とする。

本発明の眼科測定装置によれば、より良好な角膜厚の測定値を得ることができる。

本実施形態の眼科測定装置における測定部の概略構成を示している。角膜にて反射される角膜厚測定光学系からの光線を示した模式図である。（ａ）は、角膜厚測定光学系の受光素子を用いて撮像された画像を示した図であり、（ｂ）は、（ａ）の画像に対して行われる画像処理を説明するための図である。本実施形態の眼科測定装置における制御系の概略構成を示したブロック図である。眼科測定装置のＣＰＵによって実行される角膜厚測定処理を示したフローチャートである。本発明の変容例に係る測定手法を説明するための模式図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の典型的な実施形態を説明する。まず、図１を参照して、本実施形態における眼科測定装置１の測定部の概略構成について説明する。

図１に示す眼科測定装置１は、被検眼Ｅの角膜厚を測定する。また、本実施形態では、非接触で眼圧を測定する。

眼科測定装置１は、観察光学系３０と、角膜厚測定光学系８０（図１の８０ａおよび８０ｂ）と、を主に備える。また、本実施形態において、眼科測定装置１は、アライメント光学系４０、固視光学系５０、角膜変形検出光学系６０（図１の６０ａ及び６０ｂ）、第１作動距離検出光学系７０（図１の６０ａおよび７０ｂ）、を備えている。更に、本実施形態の眼科測定装置１は、眼圧測定部１０を備える。

本実施形態では、これらの光学系等を含む眼科測定装置１の測定部は、図示無き筐体に内蔵されている。筐体は、ＸＹＺ駆動機構２０（図４参照）の駆動によって、被検眼Ｅに対して３次元的に移動される。筐体の移動は、例えば、操作部材（例えば、ジョイスティック２１、図４参照）を介した検者の指示に基づいて行われてもよい。

観察光学系３０は、被検眼Ｅの前眼部正面像を観察するために用いられる。観察光学系３０は、ビームスプリッタ３２、対物レンズ３３、ビームスプリッタ３４、撮像レンズ３５、フィルタ３６および二次元撮像素子３７を、観察光軸Ｌ１上に備える。また、観察光源として赤外照明光源３１が使用される。赤外照明光源３１によって照明された被検眼像が、ビームスプリッタ３２〜フィルタ３６までの光路を経て、二次元撮像素子３７に結像される。ここで、フィルタ３６は、光源３１及びアライメント用光源４１からの光を透過し、後述する角膜変形検出用の光源６１の光及び可視光に対して不透過の特性を持つ。二次元撮像素子３７に結像した像は、モニタ３８に表示される
アライメント光学系４０は、光源４１と、投影レンズ４２とを有する。また、本実施形態では、光軸Ｌ１上に配置されるビームスプリッタ３２〜二次元撮像素子３７までの構成を、観察光学系３０と兼用する。アライメント用の赤外光源４１から投影レンズ４２を介して投影された赤外光は、ビームスプリッタ３２によって反射され、被検眼Ｅに対して正面方向から投影される。光源４１によって角膜頂点に形成される角膜輝点（角膜反射像）は、ビームスプリッタ３２〜フィルタ３６を介して二次元撮像素子３７に結像する。詳細は後述するが、この角膜輝点は、上下左右方向のアライメント検出に利用される。

固視光学系５０は、可視光源（固視灯）５１、および投影レンズ５２を有している。また、本実施形態では、光軸Ｌ１上に配置されるビームスプリッタ３４からビームスプリッタ３２までの構成を、観察光学系３０等と共用する。可視光源５１が点灯されることによって、被検眼Ｅに対し、正面方向から固視標が呈示される。その結果として、正面方向の固視点の方向に、被検眼Ｅの視線方向が固定される。この場合、光軸Ｌ１は固視光軸として用いられる。可視光源５１には、例えば、ＬＥＤ、レーザなどの光源が用いられてもよい。また、可視光源５１には、例えば、点光源、スリット光源、リング光源などのパターン光源の他、液晶ディスプレイなどの二次元表示器が用いられてもよい。

角膜変形検出光学系６０は、角膜Ｅｃの変形状態を検出するために用いられる。角膜変形検出光学系６０は、投光光学系６０ａと、受光光学系６０ｂと、を有する。投光光学系６０ａは、眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて斜め方向から照明光を照射する。投光光学系６０ａは、光源６１と、ビームスプリッタ６２と、投影レンズ６３と、を有する。一方、受光光学系６０ｂは、投光光学系６０ａからの角膜反射光を、光検出器６７で受光する。受光光学系６０ｂは、光検出器６７の他に、レンズ６４、ビームスプリッタ６５、およびピンホール板６６を有する。本実施形態において、角膜変形検出光学系６０は、被検眼Ｅが所定の変形状態（例えば、偏平状態）のときに光検出器６７における受光量が最大になるように配置されている。よって、被検眼Ｅの変形は、受光量に関して光検出器６７から出力される受光信号に基づいて検出される。

なお、被検眼Ｅの変形は、眼圧測定部１０のノズル６から所定量の圧縮流体（例えば、圧縮空気）が被検眼Ｅに対して吹き付けられることによって行われる。圧縮流体は、流体供給部１０ａ（図４参照）から供給される。本実施形態における眼科測定装置１では、圧縮流体が吹き付けられたときに光検出器６７を用いて検出される被検眼Ｅの変形量に基づいて、眼圧測定が行われる。

第１作動距離検出光学系７０は、作動距離方向（Ｚ方向）のアライメント（粗調整）に利用される。第１作動距離検出光学系７０は、投光光学系６０ａを、角膜変形検出光学系と共用する。また、第１作動距離検出光学系７０は、受光光学系７０ｂを有する。受光光学系７０ｂは、集光レンズ７２、および位置撮像素子７３を有する。投光光学系６０ａから出射された光は、角膜Ｅｃにおいて指標像を形成する。投光光学系６０ａからの光の角膜反射光は、レンズ６４から集光レンズ７２を介して位置検出素子７３に入射する。一検出素子７３上の受光位置は、測定部と被検眼Ｅ（角膜Ｅｃ）との作動距離方向（Ｚ方向）の位置関係に応じて変位する。よって、位置検出素子７３からの出力信号に基づいて作動距離に関する情報が得られる。なお、本実施形態の位置検出素子７３からの出力信号は、作動距離方向（Ｚ方向）のアライメント（粗調整）に利用される。第１作動距離検出光学系の受光光学系７０ｂは後述する受光光学系８０ｂほど倍率が大きくない。そのため、位置検出素子７３のＺ方向の距離検出範囲は受光素子８７より広くなる。位置検出素子７３の距離検出範囲は、例えば、アライメント基準位置から±３〜４ｍｍの範囲になる。

角膜厚測定光学系８０（８０ａ，８０ｂ）は、被検眼Ｅの角膜厚を測定するために用いられる。角膜厚測定光学系８０は、投光光学系８０ａと、受光光学系８０ｂと、を有する。

投光光学系８０ａは、観察光学系の光軸方向に対して斜め方向から角膜厚測定用の測定光（照明光）を投光するために用いられる。本実施形態において、投光光学系８０ａは、
測定光源８１、集光レンズ８２、光制限部材８３、凹レンズ８４、ビームスプリッタ６５、ビームスプリッタ７１、およびレンズ６４、を有する。これらの部材は、投光光軸である光軸Ｌ２上に配置されている。光軸Ｌ２は、固視光軸である光軸Ｌ１に対し、斜めに傾いている。よって、投光光学系８０ａは、被検眼Ｅに向けて、固視光軸の斜め方向から照明光（測定光）を照射する。測定光源８１には、可視光源若しくは赤外光源（近赤外を含む）が用いられ、例えば、ＬＥＤ、レーザなどの光源が用いられる。集光レンズ８２は、測定光源８１から出射された光を集光する。

光制限部材８３は、投光光学系８０ａの光路に配置され、測定光源８１から出射された光（測定光）を制限する。本実施形態において、光制限部材８３は、角膜厚の測定時においては、角膜Ｅｃの後面と略共役な位置に配置される。本実施形態において、光制限部材８３としては、ピンホール板が用いられる。なお、必ずしもこれに限られるものではなく、光制限部材８３として、スリット板などが用いられてもよい。光制限部材８３は、測定光源８１から出射された一部の光を通過させ、他の光を遮断する。その結果として、投光光学系８０ａは、角膜Ｅｃに所定のパターン光束（本実施形態では、スポット光束）を投影する。

本実施形態において、受光光学系８０ｂは、二次元受光素子８７を有する。受光光学系８０ｂは、投光光学系８０ａからの測定光が被検眼Ｅの角膜前面（角膜表面、角膜上皮）及び角膜後面（角膜裏面、角膜内皮）で反射（鏡面反射）されたものを二次元受光素子８７に受光させる。本実施形態において、受光光学系８０ｂの光軸Ｌ３は、観察光学系３０の観察光軸（光軸Ｌ１）に関して投光光学系８０ａの光軸Ｌ２と略対称に配置されている。また、本実施形態において、受光光学系８０ｂは、ダイクロイックミラー６２、受光レンズ８５、および受光素子８７を、光軸Ｌ３上に有する。なお、詳細は後述するが、本実施形態において、受光光学系８０ｂによって、被検眼Ｅに対するＺ方向の詳細なアライメント状態が検出される。

本実施形態において、二次元受光素子８７は、角膜前面及び後面からの反射光をそれぞれ受光する。二次元受光素子８７には、例えば、二次元エリアセンサ、およびＣＣＤ等の二次元撮像素子を用いることができる。

角膜厚測定光学系８０の受光光学系８０ｂは、第１作動距離検出光学系７０に対し、高倍率で撮像を行う。故に、本実施形態において、受光素子８７のＺ方向の距離検出範囲は、位置検出素子７３より狭くなる。例えば、アライメント基準位置から±１ｍｍの範囲になる。

測定光源８１から出射された光は、集光レンズ８２によって集光され、光制限部材８３を背後から照明する。そして、測定光源８１からの光は、光制限部材８３によって制限された後、レンズ６４によって角膜Ｅｃ付近で結像（集光）される。本実施形態では、角膜Ｅｃ付近において、ピンホール像が結像される。このとき、測定光源８１からの光は、角膜Ｅｃ上における視軸との交差部分の近傍で結像される。

投光光学系８０ａによって角膜Ｅｃに測定光が投光されると、角膜Ｅｃでの測定光の反射光は、光軸Ｌ１に関して投光光束とは対称な方向に進行する。そして、反射光は、受光レンズ８５によって受光素子８７上の受光面上で結像される。

図２に示すように、投光光学系８０ａから角膜Ｅｃへ照射された測定光の一部は、角膜前面で反射される。その結果として、図３（ａ）に示すように、二次元受光素子８７上に、第１角膜反射像Ｒ１（以下、「第１反射像Ｒ１」と省略する）が形成される。また、投光光学系８０ａからの測定光の一部は、角膜後面で反射される。その結果として、図３（ａ）に示すように、二次元受光素子８７上に、第２角膜反射像Ｒ２（以下、「第１反射像Ｒ１」と省略する）が形成される。角膜前面での反射光（実線参照）と角膜後面での反射光（破線参照）は、反射光路が異なるため、２つの反射像Ｒ１，Ｒ２は、全部又は一部が離間して結像される。例えば、図３（ａ）では、第１反射像Ｒ１に対し、第２反射像Ｒ２の全部が離間して形成されている。角膜厚が大きいほど、２つの反射像に関する反射光路は離れる。よって、２つの反射像は、角膜厚が大きいほど二次元受光素子８７上で離れた位置に形成される。そこで、本実施形態の眼科測定装置１は、二次元受光素子８７上での第１反射像Ｒ１と第２反射像Ｒ２との位置関係に基づいて角膜厚の測定を行う。

本実施形態では、例えば、図１に示すように、投光光学系６０ａと、受光光学系８０ｂとが光軸Ｌ３を共有し、投光光学系８０ａと、受光光学系６０ｂと、受光光学系７０ｂとが、光軸Ｌ２を共有する。もちろん、これに限定されない。

なお、受光光学系６０ｂ、７０ｂ及び投光光学系８０ａで兼用されるレンズ６４は、光源６１による角膜Ｅｃでの反射光をピンホール板６６の穴の中央部に集光させ、かつ、測定光源８１からの測定光を角膜Ｅｃの前面及び後面で集光させる位置に配置される。

次に、眼科測定装置１の制御系を説明する。本実施形態の眼科測定装置１は、装置全体の制御と、測定結果の算出とを行う制御部１００を有している。

本実施形態において、制御部１００は、流体供給部１０ａ、ＸＹＺ駆動部２０、操作部２１、記憶装置１０５、各種光源３１，４１，５１，６１，８１、および、各種受光素子３１，６７，７３，８７、等の各々に接続される。

また、制御部１００は、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３とを備えている。ＣＰＵ１０１は、眼科測定装置１に関する各種の処理（例えば、制御処理および演算処理等）を実行するための処理装置（プロセッサ）である。ＲＯＭ１０２は、制御プログラムおよび固定データ等が格納された、不揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ１０３は、書き換え可能な揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ１０３には、例えば、眼科測定装置１による被検眼Ｅの撮影および測定に用いる一時データが格納される。

記憶装置１０５は、書き換え可能な不揮発性の記憶装置である。本実施形態において、記憶装置１０５には、前眼部測定処理を制御部１００に実行させるためのプログラムが、少なくとも格納されている。また、記憶装置１０５には、眼科測定装置１によって撮影される画像、および、眼科測定装置１による測定結果等が保存されてもよい。

以上のような構成を備える装置において、その動作について説明する。

ここでは、角膜厚の測定動作を中心に説明する。本実施形態では、図５に示す角膜厚測定処理がＣＰＵ１０１（制御部１００）で実行されることによって、眼科測定装置１は、角膜厚を測定する。

本実施形態では、角膜厚が測定される際、事前に、眼科測定装置１の測定部のアライメント（位置あわせ）が行われる。アライメントは、被検眼Ｅを測定部に対向して配置させ、被検者に固視標を注視させた状態で行われる。本実施形態において、ＸＹ方向（上下左右方向）のアライメントは、モニタ３８上に表示されるアライメント情報に基づいて検者がジョイスティック２１を操作することによって行われてもよい。例えば、検者はジョイスティック２１を操作して、モニタ３８上に表示される図示なきレチクルに対し、光源４１によって形成される角膜反射像（輝点）が所定の位置に配置されるようにする。なお、ＣＰＵ１０１が、二次元撮像素子３７の撮像結果として得られるアライメント情報に基づいて、自動的に上下左右方向のアライメント調整を行うようにしてもよい。この場合、ＣＰＵ１０１は、光源４１による角膜輝点が、予め二次元撮像素子３７上に設定されたアライメント位置（例えば、光軸Ｌ１と二次元撮像素子３７の撮像面の交点位置）に形成されるようにＸＹＺ駆動機構２０を制御する。このようにして、ＣＰＵ１０１は、ＸＹ方向に関するアライメント完了位置に測定部を移動させる。

次に、Ｚ方向（前後方向）のアライメントが行われる。前述したように、本実施形態では、Ｚ方向のアライメントは、ＣＰＵ１０１がＸＹＺ駆動機構２０の動作を、位置検出素子７３および受光素子８７から得られる作動距離情報に基づいて制御することによって、自動的に行われる。

はじめに、位置検出素子７３によって角膜反射光が検出されると、ＣＰＵ１０１は、位置検出素子７３から得られた作動距離情報に基づいて、測定部をＺ方向に移動させる。その結果として、本実施形態では、測定光源８１からの光による反射光（第１反射像Ｒ１又は第２反射像Ｒ２）が二次元受光素子８７で検出される範囲まで測定部が移動される。移動が完了すると、ＣＰＵ１０１は、二次元受光素子８７による受光信号に基づいて、Ｚ方向における測定部と被検眼Ｅとの位置関係を、更に詳細に調節する。より具体的には、例えば、被検眼Ｅの角膜後面と二次元受光素子８７とが、光学的に共役な位置関係となるように調節される。例えば、本実施形態では、二次元受光素子８７の中央部分に第２反射像Ｒ２が形成されるときに、二次元受光素子８７は被検眼Ｅの角膜後面と共役となる。詳細なアライメント調整の結果、二次元受光素子８７上に形成される第２反射像Ｒ２が最も明瞭になる。角膜後面での投光光学系８０ａからの光の反射は、角膜前面での反射に比べて弱いため、第２反射像Ｒ２は、第１反射像Ｒ１に比べて、小さく、不明瞭な像となりやすい。本実施形態では、詳細なアライメント調整によって第２反射像Ｒ２がより明瞭にされるので、第２反射像Ｒ２の位置および形状等の検出が容易になる。

このようなアライメント調整の後、本実施形態では、図５に示した角膜厚測定処理がＣＰＵ１０１によって実行されることで角膜厚の測定が行われる。なお、角膜厚測定処理は、アライメント調整の完了をトリガとして開始されても良い。また、角膜厚測定処理は、検者からの指示に基づいて開始されても良い。

ここで、図５を参照して、角膜厚測定処理を説明する。本実施形態の角膜厚測定処理では、ＣＰＵ１０１は、第１反射像Ｒ１と第２反射像Ｒ２の位置情報を二次元的に検出し、二次元的に検出された位置情報を用いて角膜厚が得られる。詳しくは、第１反射像Ｒ１と第２反射像Ｒ２の位置情報を得て、各反射像間の距離から角膜厚を求める。

まず、ＣＰＵ１０１は、第１反射像Ｒ１および第２反射像Ｒ２を含む画像を、二次元受光素子８７からの受光信号に基づいて取得する（Ｓ１）。この処理では、例えば、図３（ａ）に示す画像が、画像データとして取得される。

次に、ＣＰＵ１０１は、Ｓ１の処理によって取得された画像に含まれる第１反射像Ｒ１および第２反射像Ｒ２の輪郭情報を検出する（Ｓ２）。詳細は後述するが、この角膜厚測定処理では、角膜厚の算出に、輪郭情報に基づいて規定された反射像Ｒ１，Ｒ２の位置情報が用いられる。

輪郭情報は、例えば、第１反射像Ｒ１および第２反射像Ｒ２の輝度の勾配情報に基づく。各反射像Ｒ１，Ｒ２のエッジの位置情報が、輪郭情報として検出されてもよい。このとき、エッジの位置を定めるために、各反射像Ｒ１，Ｒ２の経線方向の輝度分布を用いる方法が考えられる。例えば、Ｓ１の処理によって取得された画像に対して二値化処理が行われ、その結果として得られた像の境界部分がエッジとして検出されてもよい。また、例えば、各反射像Ｒ１，Ｒ２の輝度分布において、上限と下限とが定められた一定の輝度範囲の領域が各反射像Ｒ１，Ｒ２のエッジとして検出されてもよい。

次に、ＣＰＵ１０１は、Ｓ２の処理によって検出された各々の反射像Ｒ１，Ｒ２の輪郭情報（例えば、エッジ）に対し、近似処理（フィッティング処理）を行う（Ｓ３）。近似処理（Ｓ３）では、例えば、直線、曲線、および図形等が、それぞれの反射像Ｒ１，Ｒ２の輪郭に対してフィッティングされてもよい。図形としては、例えば、楕円、円等の曲線図形、多角形等の直線図形の他、直線と曲線とが混在したものであってもよい。本実施形態において、近似処理（Ｓ３）は、各反射像Ｒ１，Ｒ２の輪郭に対する近似図形の設定（図形フィッティング）によって行われるものとして説明する。一例として、以下の説明では、第１反射像Ｒ１と第２反射像Ｒ２とのそれぞれに近似楕円Ｆ１，Ｆ２が設定される（図３（ｂ）参照）場合を説明する。

次に、ＣＰＵ１０１は、二次元的に検出された各反射像Ｒ１，Ｒ２の位置情報から角膜厚を求める（Ｓ４）。本実施形態では、近似処理された輪郭情報に基づいて規定される各反射像の位置情報が使用されて、角膜厚が得られる。例えば、ＣＰＵ１０１は、近似楕円Ｆ１，Ｆ２の中心間距離を求め、算出された中心間距離に基づいて角膜厚を取得してもよい。例えば、演算式及びテーブルの少なくともいずれかを用いて、近似楕円Ｆ１，Ｆ２の中心間距離を、角膜厚の測定値に変換する。得られた測定値は、記憶装置１０５等に記憶される。演算式の場合、演算式は、例えば、空気と角膜との屈折率との相違、角膜曲率の相違などを考慮して、光学シミュレーションなどによって作成されてもよい。また、テーブルの場合、テーブルは、例えば、厚みがそれぞれ異なる既知の眼（例えば、模型眼）を用いたキャリブレーションなどによって作成されてもよい。

なお、角膜厚の測定（Ｓ１からＳ４の処理）が複数回行われ、各測定の平均値、中央値等が角膜厚の測定値として取得されても良い。

このように、本実施形態の角膜厚測定処理では、第１反射像Ｒ１と第２反射像Ｒ２の位置情報が二次元的に検出され、二次元的に検出された位置情報を用いて角膜厚が測定される。本実施形態では、各反射像Ｒ１，Ｒ２の二次元的な位置情報が考慮されて測定が行われるので、１ライン（一次元）の輝度情報に基づいて角膜厚を測定する従来技術に対し、角膜の異常、角膜への付着物、ノイズＮ等に起因する角膜厚の測定誤差が抑制されやすくなる。

例えば、本実施形態では、各反射像Ｒ１，Ｒ２の一部が角膜の異常等の影響で凸凹していたとしても、近似楕円Ｆ１，Ｆ２を設定することによって、凸凹の影響が近似楕円Ｆ１，Ｆ２全体に分散される。その結果、近似楕円Ｆ１，Ｆ２の位置関係から得られる角膜厚の測定値では、角膜の異常等に起因する測定誤差が抑制される。

また、近似処理（Ｓ３）が、第１反射像Ｒ１および第２反射像Ｒ２の輪郭のうち角膜内側部分を除いた輪郭（エッジ）に対して行われることによって、近似図形の設定位置が、ノイズＮに影響され難くなる。その結果として、角膜厚測定処理によって、より正確な角膜厚の測定値を得ることができる。

以上、実施形態に基づき説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、様々な変形が可能である。

例えば、近似処理（Ｓ３）においては、必ずしも各反射像Ｒ１，Ｒ２の全周の輪郭情報（例えば、エッジ）は必要とされなくてもよい。例えば、各反射像Ｒ１，Ｒ２の一部分の輪郭情報を用いてフィッティングが行われてもよい。

例えば、角膜に異常があったり、角膜前面にゴミ等の付着物があったりする場合に、第１反射像Ｒ１および第２反射像Ｒ２の境界の一部が不鮮明になる場合がある。このように境界が不鮮明な箇所は、フィッティングに使用されなくてもよい。境界が不鮮明な箇所は、境界が鮮明な箇所に対し、反射像の経線方向における輝度変化（輝度勾配）が緩やかになっている。そこで、輝度変化の度合いを考慮して近似処理が行われてもよい。例えば、像の経線方向における輝度の変化度合い（例えば、輝度勾配）が所定の閾値よりも大きことを、フィッティングに使用されるエッジの検出条件の一つとしてもよい。より詳細には、像の経線方向における輝度の変化度合いが所定の閾値よりも小さい場合は、その領域からエッジを検出しないようにしてもよい。その結果として、反射像Ｒ１，Ｒ２の輪郭に対してより好適なフィッティングが行われ、より良好な角膜厚の測定値を得られる。

また、図３（ａ）に示すように、二次元受光素子８７上において、第１反射像Ｒ１と第２反射像Ｒ２との間には、帯状のノイズＮが生じる場合がある。このノイズＮは、投光光学系８０ａからの光が角膜Ｅｃの内部（前面と後面の間）で散乱されたことによって、光軸Ｌ３方向へ導かれたノイズ光が、例えば一つの原因として考えられる。第１反射像Ｒ１および第２反射像Ｒ２の各像の角膜内側部分（図３において、第１反射像Ｒ１の右側部分、第２反射像Ｒ２の左側部分）は、ノイズＮと重なるため、境界が不明確になりやすい。そこで、第１反射像Ｒ１と第２反射像Ｒ２との間に生じるノイズ成分（ノイズＮ）を除外して近似処理が行われても良い。例えば、角膜内側部分が除かれたエッジが、フィッティングで使用されてもよい。その結果、ノイズ成分の影響を抑えてフィッティングすることができ、より良好な角膜厚の測定値を得られる。

また、ノイズ成分と、各反射像Ｒ１，Ｒ２との輝度情報（輝度値、および、輝度勾配）の違いを利用して、ノイズ成分が除外されても良い。なお、第１反射像Ｒ１と第２反射像Ｒ２の両方からノイズ成分が除外されてもよく、一方だけから除外されてもよい。

また、光源８１から出力される光量、又は、二次元受光素子８７のゲインが大きいことによって、第１反射像Ｒ１と第２反射像Ｒ２とが一部重なってしまう場合が考えられる。この場合も、各反射像Ｒ１，Ｒ２の境界が正確に特定され難くなる。そこで、Ｓ３の処理において、角膜内側部分が除かれたエッジが、フィッティングで使用されてもよい。その結果、ノイズ成分の影響を抑えてフィッティングすることができ、より良好な角膜厚の測定値を得られる。

また、上記実施形態では、第１反射像Ｒ１および第２反射像Ｒ２の位置関係と二次元的な形状とに基づいて角膜厚を測定する手法の一例として、第１反射像Ｒ１と第２反射像Ｒ２とに対して近似図形を設定する場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、角膜厚測定処理において、角膜の厚み方向に沿った少なくとも２つ以上のライン（Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，・・・）上での第１角膜反射像Ｒ1と第２角膜反射像Ｒ２の位置情報を検出し、各ラインでの位置情報を用いて角膜厚が得られるようにしてもよい。例えば、図６では、２つの反射像Ｒ１，Ｒ２のそれぞれを通過する角膜の厚み方向に沿った複数のライン（Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，・・・）が、二次元受光素子８７を用いて得られた画像に対して設定されている。例えば、ＣＰＵ１０１が、各ラインにおける第１反射像Ｒ１の中心位置と第２反射像の中心位置との距離から、ライン毎の角膜厚の値を求める。そのうえで、各ラインの角膜厚の値を考慮して、最終的な角膜厚の測定値をＣＰＵ１０１が取得してもよい。例えば、各ラインの角膜厚の平均値が、測定値として取得されても良い。各反射像Ｒ１，Ｒ２の中心位置は、例えば、ライン上において輝度値のピークとなる位置であってもよい。また、各反射像Ｒ１，Ｒ２のエッジの中間であってもよい。

また、ライン毎に得られた角膜厚の中で、他のラインについて得られた角膜厚との誤差が一定値以上大きいものについては、最終的な角膜厚の測定値（例えば、各ラインの角膜厚の平均値）を求める際に、除外されるようにしてもよい。ここでいう、角膜厚の誤差は、例えば、全ラインについて得られた角膜厚の分布（の基準値）に対する誤差であってもよい。例えば、図６に示した例では、第１反射像Ｒ１にノイズＮが重なっている。このため、ラインＬ０において、反射像Ｒ１の中心位置は、ラインＬ１，Ｌ２における反射像Ｒ１の中心位置に対し、角膜内側へずれている。その結果、ラインＬ０について得られる角膜厚は、ラインＬ１、Ｌ２の各々について得られる角膜厚よりも小さな値となる。このとき、例えば、ラインＬ０の角膜厚が、ラインＬ０〜Ｌ２についての角膜厚の分布の基準値（平均値、中央値等）に対して、一定以上の誤差を有する場合に、ラインＬ１，ラインＬ２についての角膜厚を用いて最終的な測定値を算出する。その結果、眼科測定装置１は、ノイズＮの影響が抑制された角膜厚の測定値を取得できる。

また、角膜厚測定処理において、ＣＰＵ１０１は、第１反射像Ｒ１および第２反射像Ｒ２の各像の重心位置を求め、重心位置間の距離から角膜厚の測定値を取得するようにしてもよい。

また、例えば、眼科測定装置１は、角膜変形検出光学系６０の光検出器６７からの受光信号に基づいて得られた眼圧の測定値を、角膜厚測定処理の結果として得られる角膜厚を用いて補正してもよい。上述したように、角膜厚測定処理によって得られる正確な角膜厚を用いて眼圧の測定値が補正されるので、眼圧の補正結果として適正な値が得られやすい。

なお、上記説明においては、第１反射像Ｒ１と第２反射像Ｒ２の両方の位置情報を二次元的に検出したが、これに限定されない。例えば、第１反射像Ｒ１と第２反射像Ｒ２のいずれかの位置情報を二次元的に検出した場合であっても、一定の効果は得られる。

８０ａ投光光学系
８０ｂ受光光学系
８７二次元受光素子
１００制御部
１０１ＣＰＵ
Ｒ１第１反射像
Ｒ２第２反射像

Claims

可視光源を有し、被検眼に対して正面方向から固視標を呈示する固視光学系と、
前記被検眼に対して斜め方向から測定光を投光する投光光学系と、
前記測定光が前記被検眼の角膜前面で鏡面反射されることによって形成される第１角膜輝点と、前記測定光が前記被検眼の角膜後面で鏡面反射されることによって形成される第２角膜輝点を二次元受光素子にて受光するために、前記固視光学系の固視光軸に関して前記投光光学系の光軸と略対称な光軸上に配置される受光光学系と、
前記二次元受光素子から出力された受光信号における前記第１角膜輝点と前記第２角膜輝点の位置情報に基づいて被検眼の角膜厚を得る演算処理手段と、
を備え、
前記演算処理手段は、角膜の厚み方向に沿った少なくとも２つ以上のライン上での前記第１角膜輝点の中心位置と前記第２角膜輝点の中心位置を、前記第１角膜輝点および前記第２角膜輝点の各々のエッジの中間として検出し、各ラインでの前記第１角膜輝点の中心位置と前記第２角膜輝点の中心位置との距離を用いることで前記第１角膜輝点の中心と前記第２角膜輝点の中心との間に生じる散乱光によるノイズの影響が抑制された前記角膜厚を得ることを特徴とする眼科測定装置。