JPH0739520A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、眼屈折率や角膜曲率半径等の被検
眼の光学特性を精度良く求めることが可能な眼科装置を
提供する。 【構成】 本発明は、測定用視標を被検眼Ｅに投影する
投影手段と、被検眼Ｅからの前記測定用視標の反射像を
受光する受光手段４とを有し、受光手段４の受光データ
に基づく複数の等間隔の経線データを基に被検眼の光学
特性を求める眼科装置１において、前記受光データにお
いて欠如した経線データを除いて不等間隔で被検眼デー
タによる光学特性の演算を行うことが可能な演算手段９
を有する。この構成により、演算できない被検眼データ
部分が広範に亘る場合でも、眼屈折率や角膜曲率半径等
を精度良く求めることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、眼科装置に関し、より
詳しくは、測定視標の眼底反射像を測定して眼屈折率を
求めるレフラクトメータや、測定視標の角膜反射像を測
定し、角膜曲率半径を求めるケラトメータ等の眼科装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レフラクトメータにより被検眼の
眼底反射像を基に眼屈折力を求める場合、少なくとも眼
底反射像の３経線方向のデータがわかれば、眼屈折力を
求めることができた。

【０００３】また、ケラトメータにより被検眼の角膜曲
率半径を求める場合でも少なくとも角膜反射像の５経線
方向のデータがわかれば、角膜曲率半径を演算すること
は可能であった。

【０００４】ところで、測定用視標にリング視標を使用
して、被検眼の眼底や被検眼の角膜にその視標を投影す
る場合においては、その反射像をエリアセンサで受像す
る場合、より精度良くそのリング形状を把握するために
多数の経線データをある一定角度おきに演算し、それら
の経線データによりリング形状を楕円近似して、眼屈折
力や角膜曲率半径を求めていた。

【０００５】

【発明が解決しようとう課題】従来のように、少ない経
線データ数で演算するのは、被検眼周辺のマツ毛等の影
響を受けた場合に測定エラーが生じ易く、演算結果がバ
ラつく原因ともなる。

【０００６】また、多数の経線データを等間隔で演算す
るために、マツ毛等で測定エラーとなった場合に直線近
似等によりデータを補間する。これにより、測定エラー
を少なくするとともに、計算式が簡略化でき演算時間等
の面でも有利であった。

【０００７】しかし、例えば演算できない経線データ部
分が広範のとき、経線データを補間すると演算結果が実
際の眼底反射像と形状が大きく変わってしまう場合があ
る。この結果、乱視量が実際の乱視量より大きくなって
しまったり、乱視軸角度が実際の角度からずれてしまう
ことがあった。特に、角膜反射像を基に角膜曲率半径を
求める場合、角膜不正乱視の度合いを打ち消してしまう
ことがあった。

【０００８】そこで、本発明は、演算できない経線ダー
タ部分が広範に亘る場合でも、眼屈折率や角膜曲率半径
を精度良く求めることが可能な眼科装置を提供すること
を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、測定用視標を
被検眼に投影する投影手段と、被検眼からの前記視標の
反射像を受光する受光手段とを有し、受光手段の受光デ
ータに基づく複数の等間隔の被検眼データである経線デ
ータを基に被検眼の光学特性を求める眼科装置におい
て、前記受光データにおいて欠如した経線データを除い
て不等間隔で被検眼データによる光学特性の演算を行う
ことが可能な演算手段を有するものである。

【００１０】

【作用】以下に本発明の眼科装置の作用を説明する。

【００１１】この眼科装置において、投影手段により測
定用視標を被検眼に投影し被検眼からの前記視標の反射
像を受光手段で受光する。

【００１２】演算手段は、受光手段からの受光データに
基づく複数の等間隔の経線データを基に被検眼の光学特
性を求めるが、このとき、前記受光データにおいて欠如
した経線データを除いて不等間隔で被検眼データによる
光学特性を求める。

【００１３】この結果、演算不能な部分が広範に亘る不
等間隔分布の経線データの場合でも、眼屈折率や角膜曲
率半径等の被検眼の光学特性を精度良く求めることが可
能となる。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

【００１５】図１に示す眼科装置１は、被検眼Ｅの眼底
ＥR に対して測定用視標であるリング視標２を経た光源
３からの光束を投影するとともに、眼底ＥR からの反射
像を受光手段４の受光面に２次元像として結像する測定
光学系５と、受光手段４により信号処理された前記反射
像に対応する被検眼データを制御手段６の制御の基に記
憶する記憶手段７と、前記記憶手段７に記憶した被検眼
データの量及び分布状態に応じて後述する演算手段９の
演算態様を切替える演算モード設定機能を具備した演算
切替手段８と、前記記憶手段７に記憶した被検眼データ
を基にし、かつ、前記演算切替手段８からの切替信号に
応じて、等間隔分布の被検眼データによる光学特性演
算、等間隔分布でデータ量が欠如した被検眼データによ
る光学特性演算及び不等間隔分布の被検眼データ（睫の
像が存在する場合や眼内レンズを挿入した場合）による
光学特性演算を選択的に実行する演算手段９と、演算手
段９の演算結果を表示する液晶ディスプレイのような表
示手段１０とを有している。

【００１６】前記演算切替手段８は、例えば、前記演算
手段９の演算結果を表示する表示手段１０の表示態様を
基にした検者の判断により、等間隔分布の被検眼データ
が存在する場合の通常演算モード、等間隔分布でデータ
量が欠如した被検眼データが存在する場合の補正演算モ
ード、不等間隔分布の被検眼データが存在する場合の不
等間隔演算モードを設定可能となっている。

【００１７】次に、上述した眼科装置１の作用を図２，
図３をも参照して説明する。

【００１８】前記リング視標２を被検眼Ｅの眼底ＥR に
投影してその反射像を受光手段４により受光したとき、
その反射像は図２に示すような長軸が基準となるＸ0 軸
から角度Ａ傾いたＸ軸方向、短軸をＹ軸方向とする楕円
像として表すことができる。

【００１９】即ち、反射像から、経線方向にＸ軸から角
度がθi である各半径データ（ｒｉ）を求め、その結果
より楕円像を近似する。

【００２０】楕円の一般式は、数１となる。

【００２１】

【数１】

【００２２】数１の、Ｘｉ，Ｙｉに対して、

【数２】

【数３】 を代入すれば、数４となる。

【００２３】

【数４】

【００２４】数４を変形すると、数５となる。

【００２５】

【数５】

【００２６】従って、数５は下記数６で表すことができ
る。

【００２７】

【数６】

【００２８】数６に対して最小二乗近似を行うと、上式
は数７となる。

【００２９】

【数７】

【００３０】ＦをそれぞれＸ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 で微分して
０とおいた式から、数８乃至数１０を導くことができ
る。

【００３１】

【数８】

【００３２】

【数９】

【００３３】

【数１０】

【００３４】等間隔で各経線方向の被検眼データを求め
ているのであれば、数８，数９，数１０は、数１１乃至
数１３で表すことができる。

【００３５】

【数１１】

【００３６】

【数１２】

【００３７】

【数１３】

【００３８】即ち、多数の経線データをある一定角度お
きに演算手段９により演算し、それらの経線データによ
りリング視標２の形状を楕円近似して、眼屈折力を求め
ることができる。この場合、上述したようにＸ1 乃至Ｘ
3 の式は簡略化されたものになる。また、等間隔の多数
の経線データのうち、若干のデータ欠如がある場合に
は、前記演算切替手段８により補正演算モードを設定し
て演算手段９により補正演算をも行うことで、眼屈折力
を求めることができる。

【００３９】一方、各経線方向の被検眼データが等間隔
に存在しない場合、即ち、睫の像により被検眼データが
大きく欠如したり、被検眼に眼内レンズを挿入したりし
た場合、従来の問題点で述べたように誤差成分が多くな
ることが考えられる。

【００４０】そこで、前記演算切替手段８により演算モ
ードを切り替え不等間隔演算モードを設定して、数８，
数９，数１０の３式に対してクロメルの公式を用いて演
算経線が等間隔でなくとも、容易に精度良く演算するこ
とのできる方法を以下に説明する。

【００４１】楕円近似式より

【数１４】

【００４２】

【数１５】

【００４３】

【数１６】

【００４４】ここで、楕円を等角度ステップでデータを
求めていくとき、

【数１７】

【００４５】

【数１８】

【００４６】

【数１９】

【００４７】

【数２０】

【００４８】

【数２１】

【００４９】よって、数１４，数１５，数１６は、数２
２で簡略化して表すことができる。

【００５０】

【数２２】

【００５１】不等角度で考えるとき、数１４，数１５，
数１６の各式全ての項目を計算すると、下記数２４とな
る。

【００５２】即ち、数１４，数１５，数１６の各項を数
２３の各項で表すと、前記数１４，数１５，数１６は下
記数２４となる。

【００５３】

【数２３】

【００５４】

【数２４】

【００５５】ここで、行列式の解法であるクロメルの公
式によって上記行列式を解く。

【００５６】クロメルの公式とは、以下のとおりであ
る。

【００５７】

【数２５】 で表わされる３元連立方程式を解くとき、数２５の係数
のみから得られる基本行列式は、数２６となる。

【００５８】

【数２６】

【００５９】また、余行列式は、未知数ｘ，ｙ，ｚに対
する式をそれぞれＤｘ，Ｄｙ，Ｄｚとすると、数２７と
なる。

【００６０】

【数２７】

【００６１】ここで、数２６が“０”でないとき、前記
連立方程式はただ１つの解をもち、その解は数２６，数
２７より数２８となり、

【数２８】 で求めることができる。これがクロメルの公式である。

【００６２】数２４に、数２６，数２７，数２８をあて
はめることによって、数２９となる。

【００６３】

【数２９】

【００６４】同様に、Ｄｘ，Ｄｙ，Ｄｚを求め、数２８
に代入すると、λ1 ，λ2 ，λ3 は数３０乃至数３２と
なる。

【００６５】

【数３０】

【００６６】

【数３１】

【００６７】

【数３２】

【００６８】このようにして、等間隔分布の被検眼デー
タが存在する場合、等間隔分布でデータ量が欠如した被
検眼データが存在する場合、不等間隔分布の被検眼デー
タが存在する場合の各々について、演算手段９により支
障なく被検眼Ｅの光学特性を求めることができ、特に、
演算できないデータ部分が広範に亘る不等間隔分布の被
検眼データの場合でも、眼屈折率を精度良く求めること
が可能となる。

【００６９】また、演算手段９の演算途中で、どの方向
の経線が演算に使用できない状態（例えば、睫により暗
くなったり、ケラしたりした時）が分るので、その部分
αを図３に示すように正常なリング視標像に合せて表示
手段１０の画面に表示したり、測定エラー部分を表示す
ることも可能である。

【００７０】また、被検眼Ｅからの反射像がオートレフ
ラクトメータによる眼底反射像である場合と、ケラトメ
ータによる角膜反射像である場合とでは、これらに対応
する被検眼データに相違が生じるので、各々の場合に前
記演算手段９の演算の態様を切り替えて各々の光学特性
を求めることも可能である。

【００７１】例えば、リング視標を投影して得られる角
膜反射像の場合、この角膜反射像の光量分布は図４に示
すようにはっきりしたものとなり、この場合には演算手
段９により等間隔分布の演算を採用する。

【００７２】また、オートレフラクトメータによる眼底
反射像の場合には、この眼底反射像の光量分布は図５に
示すように角膜反射像の場合に比べはっきりしない場合
もあるため、この場合には演算手段９により不等間隔分
布の演算を採用する。

【００７３】さらに、上述した実施例では、検者の判断
により演算切替手段８により演算の態様を切り替える場
合について説明したが、演算の態様を自動的に切り替え
るようにすることも可能である。

【００７４】即ち、眼科装置１の制御系に、被検眼デー
タの欠如部分がある一定量を越えたか否か判定する判定
手段を設け、この判定手段の判定結果を基に被検眼デー
タの欠如部分がある一定量を越えたとき演算手段９の演
算態様を自動的に補正演算モードや不等間隔演算モード
に切替えるようにすることができる。

【００７５】本発明は、上述した実施例の他、その要旨
の範囲内で種々の変形が可能である。

【００７６】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、上述した
構成としたことにより、支障なく被検眼の光学特性を求
めることができ、特に、演算不能な経線データ部分が広
範に亘る不等間隔分布の被検眼データの場合でも、被検
眼の光学特性を精度良く求めることが可能な眼科装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例装置の制御系を示すブロック図

【図２】本発明の実施例装置における被検眼データの楕
円近似を示す説明図

【図３】本発明の実施例装置における被検眼の眼底反射
像の表示例を示す説明図

【図４】本発明の実施例装置における角膜反射像の光量
分布を示す説明図

【図５】本発明の実施例装置における眼底反射像の光量
分布を示す説明図

【符号の説明】

１ 眼科装置 ２ リング視標 ３ 光源 ４ 受光手段 ５ 測定光学系 ７ 記憶手段 ８ 演算切替手段 ９ 演算手段 Ｅ 被検眼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定用視標を被検眼に投影する投影手段
   と、被検眼からの前記視標の反射像を受光する受光手段
   とを有し、受光手段の受光データに基づく複数の等間隔
   の被検眼データである経線データを基に被検眼の光学特
   性を求める眼科装置において、前記受光データにおいて
   欠如した経線データを除いて不等間隔で被検眼データに
   よる光学特性の演算を行うことが可能な演算手段を有す
   ることを特徴とする眼科装置。