KR101568425B1 - 안과 장치 - Google Patents

Abstract

과제

양호한 전안부 단면 이미지를 촬상한다.

해결 수단

피검자 눈의 전안부 단면 이미지를 촬상하는 안과 장치로서,

기대와, 기대에 고정되고, 피검자 머리부를 지지하는 이마 댐부 및 턱받이와, 기대 상에서 이동할 수 있도록 탑재된 본체부 및, 상기 피검자 머리부의 경사진 상전방으로부터 상기 피검자의 윗 눈꺼풀 또는 윗 속눈썹에 입사되는 외란광을 차단하도록 상기 본체부의 상방 혹은 상기 이마 댐부의 본체부측 상방에 형성되며, 피검자 눈의 윗 눈꺼풀 및 윗 속눈썹을 경사진 상전방으로부터 덮도록 형성된 구조를 갖는 제 1 차광 부재를 구비하며, 상기 본체부는, 지지된 피검자 눈의 특성을 측정하기 위한 측정계, 상기 피검자 눈의 전안부 정면 이미지를 촬상하는 제 1 촬상 광학계, 투영 광축을 갖고, 피검안을 향하여 슬릿 광을 투영하는 투영 광학계 및, 상기 투영 광축과 소정의 각도로 교차하는 촬상 광축을 가지고, 전안부 단면 이미지를 촬상하기 위한 촬상 렌즈 및 촬상 소자를 구비하고, 상기 투영 광학계의 하방에 배치된 제 2 촬상 광학계를 각각 수납한다.

안과 장치

Description

안과 장치{OPHTHALMOLOGICAL DEVICE}

본 발명은, 피검자 눈의 눈 특성을 측정함과 함께, 피검자 눈의 전안부 (前眼部) 단면 이미지를 촬상하는 안과 장치에 관한 것이다.

피검자 눈의 눈 특성을 측정하는 안과 장치로는, 피검자 눈의 특성을 측정하기 위한 측정계와, 피검자 눈의 전안부 정면 이미지를 촬상하는 촬상 광학계와, 측정계 및 촬상 광학계 각각을 수납하는 본체부와, 본체부가 이동할 수 있도록 탑재된 기대 (基臺) 를 갖는 장치 (예를 들어, 토노미터, 오토 리플렉스 등) 가 알려져 있다.

피검자 눈의 전안부 (전안부 전체, 각막, 수정체 등) 단면 이미지를 촬상하는 안과 장치가 알려져 있다 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 촬상된 전안부 단면 이미지는, 전안부 관찰, 전안부의 소정 부위의 치수 (각막 두께, 전방 (前房) 깊이 등) 측정 등에 사용된다.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 소63－197433호

이와 같은 안과 장치에 있어서, 전안부 단면 이미지를 촬상하기 위한 촬상 광학계는, 그 촬상 광축이 전안부 단면 이미지를 형성하기 위한 투영 광학계의 투영 광축에 대해 소정의 각도로 교차하도록 배치되어 있다. 이 촬상 광학계의 배치 위치가 투영 광학계의 경사진 상방향인 경우, 피검자의 윗 속눈썹에 의해 전안부로부터의 반사광이 차광될 우려가 있어, 장치 구성으로는 부적당하다. 또, 투영 광학계의 경사진 측방향인 경우, 피검자의 코에 의해 전안부에 투영되는 광이 차광될 우려가 있어, 이것을 해결하기 위해서는 투영 광학계의 좌우 양방에 촬상 광학계가 배치될 필요가 있어, 장치 구성으로는 불충분하다. 또, 투영 광학계의 경사진 하방향인 경우, 피검자의 윗 눈꺼풀 또는 윗 속눈썹에 의해 실내의 조명광 (전등광) 등의 외란광이 촬상 광학계에 입사될 우려가 있어, 이 상태에서는 역시 장치 구성이 불충분하다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여, 양호한 전안부 단면 이미지를 촬상할 수 있는 안과 장치를 제공하는 것을 기술 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 이하와 같은 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.

제 1 항의 구성에 따르면,

피검자 눈의 전안부 단면 이미지를 촬상하는 안과 장치로서,

기대와,

기대에 고정되고, 피검자 머리부를 지지하는 이마 댐부 및 턱받이와,

기대 상에서 이동할 수 있도록 탑재된 본체부 및,

상기 피검자 머리부의 경사진 상전방으로부터 상기 피검자의 윗 눈꺼풀 또는 윗 속눈썹에 입사되는 외란광을 차단하도록 상기 본체부의 상방 혹은 상기 이마 댐부의 본체부측 상방에 형성되며, 피검자 눈의 윗 눈꺼풀 및 윗 속눈썹을 경사진 상전방으로부터 덮도록 형성된 구조를 갖는 제 1 차광 부재를 구비하며,

상기 본체부는,

지지된 피검자 눈의 특성을 측정하기 위한 측정계,

상기 피검자 눈의 전안부 정면 이미지를 촬상하는 제 1 촬상 광학계,

투영 광축을 갖고, 피검안을 향하여 슬릿 광을 투영하는 투영 광학계 및,

상기 투영 광축과 소정의 각도로 교차하는 촬상 광축을 가지고, 전안부 단면 이미지를 촬상하기 위한 촬상 렌즈 및 촬상 소자를 구비하고, 상기 투영 광학계의 하방에 배치된 제 2 촬상 광학계를 각각 수납하는 것을 특징으로 한다.

제 2 항의 구성에 따르면,

제 1 항의 구성에 있어서, 상기 제 1 차광 부재의 가로 폭은, 상기 본체부 또는 상기 이마 댐부의 가로 폭보다 좁은 것을 특징으로 한다.

제 3 항의 구성에 따르면,

제 1 항의 구성에 있어서, 상기 제 2 촬상 광학계의 상방에 배치되고, 장치의 상방으로부터 상기 제 2 촬상 광학계에 입사되는 외란광을 차광하도록 형성된 제 2 차광 부재와,

상기 제 2 촬상 광학계의 측방에 배치되고, 장치의 측방으로부터 상기 제 2 촬상 광학계에 입사되는 외란광을 차광하도록 형성된 제 3 차광 부재를 갖는 것을 특징으로 한다.

제 4 항의 구성에 따르면,

제 1 항의 구성에 있어서, 상기 제 1 차광부는, 상기 본체부의 피검자 눈측 상부 또는 상기 이마 댐부의 본체부측 상부에 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 5 항의 구성에 따르면,

제 1 항의 구성에 있어서, 상기 촬상 소자의 출력 화상에 기초하여 상기 전안부의 윤곽 정보를 검출하고, 검출된 윤곽 정보에 기초하여 상기 전안부의 소정 부위의 치수를 측정하는 연산 제어부를 구비하고,

상기 그 연산 제어부는, 상기 피검자 눈의 각막으로부터의 반사광에 의해 형성되는 제 1 광량 분포와 상기 제 1 차광 부재에 의해 차광되지 않은 상기 외란광에 의한 상기 피검자 눈의 윗 눈꺼풀 또는 윗 속눈썹으로부터의 반사광에 의해 형성되는 제 2 광량 분포를 상기 출력 화상에 기초하여 판별하고, 상기 제 1 광량 분포에 기초하여 상기 전안부의 윤곽 정보를 검출하는 것을 특징으로 한다.

제 6 항의 구성에 따르면,

제 5 항의 구성에 있어서, 상기 연산 제어부는, 상기 촬상 소자의 출력 화상에 있어서의 광량 분포의 휘도 정보, 윤곽 형상 정보, 및 광량 분포 사이의 상대 위치 정보의 어느 것에 기초하여 상기 제 1 광량 분포와 제 2 광량 분포를 판별하 는 것을 특징으로 한다.

제 7 항의 구성에 따르면,

제 6 항의 구성에 있어서, 상기 연산 제어부는, 제 1 촬영에서 상기 제 2 광량 분포가 검출되었을 경우, 제 2 촬영에서는, 제 1 촬영시에 있어서의 설정에 대해 상기 촬상 소자의 출력신호의 게인을 낮추는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 양호한 전안부 단면 이미지를 촬상할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면에 기초하여 설명한다. 도 1 은 본 실시형태에 관련된 안과 장치의 외관도로서, 도 1(a) 는 측면도이고, 도 1(b) 는 사시도이다. 또한, 본 실시형태의 장치는, 피검자 눈의 안압을 비접촉으로 측정하는 안압계 (토노미터) 와, 전안부 단면 이미지로서 각막 단면 이미지를 촬상하여 피검자 눈의 각막 두께를 비접촉으로 측정하는 각막 두께계 (패키미터(pachymeter)) 의 복합 장치이다. 또, 이하의 설명에 있어서는, 피검자 눈 (E) 에 대해 장치 (후술하는 본체부 (4)) 가 전후 이동되는 방향을 Z 방향 (작동 거리 방향) 으로 하고, Z 방향에 대해 수직 또한 수평한 방향을 X 방향 (좌우 방향) 으로 하고, Z 방향에 대해 수직 또한 연직인 방향을 Y 방향 (상하방향) 으로 하여 설명한다.

안과 장치는, 기대 (1) 와, 기대 (1) 에 장착된 얼굴 (머리부) 지지 유닛 (2) 과, 기대 (1) 상에서 이동할 수 있도록 형성된 이동대 (3) 과, 이동대 (3) 상 에서 이동할 수 있도록 형성된 본체부 (측정 유닛 ; 4) 를 구비한다. 얼굴 지지 유닛 (2) 은, 피검자의 이마가 맞닿아 이것을 지지하는 이마 댐부 (2a) 와, 피검자의 턱이 맞닿아 이것을 지지하는 턱 받침 (턱대 ; 2b) 을 포함한다. 본체부 (4) 는, 안압을 측정하기 위한 안압 측정 유닛 (4a) 과, 각막 단면 이미지를 촬상하기 위한 각막 단면 이미지 촬상 유닛 (4b) 을 수납한다.

이동대 (3) 는, 조이스틱 (5) 의 경도 (傾倒) 조작에 의해, 기대 (1) 상을 X 및 Z 방향으로 이동된다. 본체부 (4) 는, 회전 노브 (5a) 의 회전 조작에 의해, 도시하지 않은 Y 방향 이동 기구부의 구동에 의해 Y 방향으로 이동된다. 이동대 (3) 및 본체부 (4) 가 피검자 눈 (E) 에 대해 이동되고, 피검자 눈 (E) 에 대한 본체부 (4) 의 얼라이먼트가 완료되면, 측정 유닛 (4a) 은 피검자 눈 (E) 에 대해 정면 방향에 배치된 상태가 되고, 촬상 유닛 (4b) 은 피검자 눈 (E) 에 대해 경사 하방향에 배치된 상태가 된다.

조이스틱 (5) 의 정부 (頂部) 에는, 측정 개시 스위치 (5b) 가 형성되어 있다. 또, 본체부 (4) 의 후방 (조이스틱 (5) 측 (검사자측)) 에는, 피검자 눈 (E) 의 관찰용 화상, 측정 결과 등을 표시하는 모니터 (40) 가 형성되어 있다.

도 2 는 측정 유닛 (4a) 의 내부에 배치 (수납) 된 광학계의 개략 구성도이다. 도 3 은 측정 유닛 (4a) 과 촬상 유닛 (4b) 의 위치 관계를 나타내는 도면임과 함께 촬상 유닛 (4b) 의 내부에 배치된 광학계의 개략 구성도이다.

후술하는 유체 (공기) 분사 기구 (60) 의 노즐 (6) 은, 측정 유닛 (4a) 의 전방 (얼굴 지지 유닛 (2) 측 (피검자 눈 (E) 측)) 에 배치되어 있다. 노즐 (6) 의 선단부는 본체부 (4) 의 전방측 케이싱체면 (4f) 보다 전방에 위치되어 있다. 또, 촬상 유닛 (4b) 의 선단부도 케이싱체면 (4f) 보다 전방에 위치되어 있다. 이로써, 피검자 눈 (E) 에 대한 촬상 광학계 (90b) 의 작동 거리가 짧아져, 촬상 광학계 (90b) 에 배치되는 렌즈의 직경이 작아도 된다. 또한, 노즐 (6) 의 중심축 (L1) 은, 측정 유닛 (4a) 의 측정 축으로서 대략 수평으로 배치되어 있다.

투명한 유리판 (7) 은 노즐 (6) 을 유지함과 함께, 전안부를 정면 방향에서 관찰하기 위한 광과, 얼라이먼트 상태를 검출하기 위한 광과, 각막의 변형 상태를 검출하기 위한 광을 투과시킨다.

적외 조명 광원 (30) 에 의해 조명된 피검자 눈 (E) 의 전안부 정면 이미지는, 하프 미러 (31) 와 대물 렌즈 (32) 와 다이크로익 미러 (33) 와 촬상 렌즈 (37) 와 필터 (34) 를 개재하여 이차원 촬상 소자 (35) 에 결상 (結像) 된다. 다이크로익 미러 (33) 는, 적외광을 투과시키고 가시광을 반사시키는 특성을 갖는다. 필터 (34) 는, 광원 (30) 의 광과 얼라이먼트용 적외 광원 (40) 의 광을 투과하여 각막 변형 상태 검출용 적외 광원 (50) 의 광과 가시광을 차단하는 특성을 갖는다. 또한, 이 광학계의 광축은, 측정 축 (L1) 과 동일 축이 되어 있다.

광원 (40) 으로부터의 광은, 투영 렌즈 (41) 를 투과하고 하프 미러 (31) 에 의해 반사되어 피검자 눈 (E) 에 정면으로 투영된다. 각막 정점에 형성된 광원 (40) 의 각막 반사 이미지 (휘점) 는, 하프 미러 (31) 와 렌즈 (32) 와 다이크로익 미러 (33) 와 렌즈 (37) 와 필터 (34) 를 투과하여 이차원 촬상 소자 (35) 에 결상 된다. 이 촬상 소자 (35) 의 출력 신호에 기초하여, X 및 Y 방향의 얼라이먼트 상태가 검출된다. 또한, 이 광학계의 광축은, 측정 축 (L1) 과 동일 축으로 되어 있다. 또, 렌즈 (32), 렌즈 (37), 촬상 소자 (35) 는 전안부 정면 이미지를 촬상하는 촬상 광학계 (38) 를 형성한다.

고시표 (固視標) 투영용 가시 광원 (45) 에 의해 조명된 고시표 (46) 의 광은, 다이크로익 미러 (94) 와 투영 렌즈 (47) 를 투과하고, 다이크로익 미러 (33) 에 의해 반사되어 피검자 눈 (E) 에 정면으로 투영된다. 피검자 눈 (E) 은, 고시표 (46) 를 고시한 상태에서 안압 측정 및 각막 단면 이미지 촬상이 실시된다. 다이크로익 미러 (94) 는, 광원 (45) 의 광을 투과시키고 각막 단면 이미지 촬상용 가시 광원 (91) 의 광을 반사시키는 특성을 갖는다. 또한, 이 광학계의 광축은, 측정 축 (L1) 과 동일 축으로 되어 있다.

광원 (50) 으로부터의 광은, 콜리메이터 렌즈 (51) 에 의해 대략 평행 광속으로 되어, 피검자 눈 (E) 에 비스듬하게 투영된다. 각막에서 반사된 광은, 수광 렌즈 (52) 와 필터 (53) 를 투과하고, 하프 미러 (54) 에서 반사되고, 핀홀 (55) 을 통과하여 광 검출기 (56) 에서 수광된다. 이 각막 변형 상태 검출 광학계는, 피검자 눈 (E) 의 각막이 소정의 변형 상태 (편평 상태) 로 되었을 때에 광 검출기 (56) 의 수광량이 최대가 되도록 배치되어 있다. 또한, 이 광학계의 광축은, 측정 축 (L1) 과 소정의 각도로 교차하고 있다.

또, 이 각막 변형 상태 검출 광학계는 작동 거리 검출 광학계의 일부를 겸하고 있고, 광원 (50) 으로부터의 광은 각막에서 반사되고, 렌즈 (52) 와 필터 (53) 와 하프 미러 (54) 를 통과하고, PSD, 라인 센서 등의 1 차원 위치 검출 소자 (57) 에서 수광된다. 피검자 눈 (E) 이 Z 방향으로 이동하면, 광원 (50) 으로부터의 광의 위치 검출 소자 (57) 에서의 수광 위치도 변동되기 때문에, 이 위치 검출 소자 (57) 로부터의 출력 신호에 기초하여, Z 방향의 얼라이먼트 상태가 검출 된다 (작동 거리 정보가 얻어진다).

각막 두께 측정 광학계는, 각막 단면 이미지를 형성하기 위한 광을 노즐 (6) 을 개재하여 피검자 눈 (E) 에 투영하는 투영 광학계 (90a) 와, 투영 광학계 (90a) 에 의해 투영된 광의 각막으로부터의 반사광을 수광하여 각막 단면 이미지를 촬상하는 촬상 광학계 (90b) 를 포함한다. 투영 광학계 (90a) 는, 광원 (91) 과 집광 렌즈 (92) 와 X 방향이 길이 방향인 슬릿판 (93) 과 다이크로익 미러 (94) 와 투영 렌즈 (47) 와 다이크로익 미러 (33) 와 대물 렌즈 (32) 를 포함한다. 슬릿 (93) 은, 전안부 (예를 들어, 각막 정점 부근) 와 공액 (共役) 의 위치에 배치되어 있다. 또, 광원 (91) 은, 예를 들어, 중심 파장이 대략 470 nm 이고 대략 460 ∼ 490 nm 의 파장 영역의 광 (청색광) 을 발하는 가시 광원이 사용된다. 또, 렌즈 (47 및 32) 는, 광원 (91) 과 노즐 (6) 사이에 배치되어, 광원 (91) 으로부터의 광을 각막에 집광시킨다. 또한, 투영 광학계 (90a) 의 광축 (투영 광축) 은, 측정 축 (L1) 과 동일한 축으로 되어 있다.

촬상 광학계 (90b) 는, 이차원 촬상 소자 (97) 와 투영 광학계 (90a) 에 의한 각막으로부터의 반사광을 촬상 소자 (97) 에 유도하는 촬상 렌즈 (96) 및 전 (全) 반사 미러 (98) 를 포함하고, 샤임 플러그의 원리에 기초하여 각막 단면 이미 지를 촬상하는 구성으로 되어 있다. 즉, 촬상 광학계 (90b) 는, 그 광축 (촬상 광축) 이 투영 광학계 (90a) 의 광축과 소정의 각도로 교차하도록 배치되어 있고, 투영 광학계 (90a) 에 의한 투영 이미지의 광 단면과 촬상 렌즈 (96) 의 주평면과 촬상 소자 (97) 의 촬상면의 각 연장면이 1 개의 교선 (1 축) 에서 교차하는 광학 배치로 되어 있다. 또한, 촬상 광학계 (90b) 는, 투영 광학계 (90a) 의 하방에 배치되어 있어, 투영 광학계 (90a) 에 의한 광의 피검자의 코에 의한 차단이 회피되는 구성으로 되어 있다.

또한, 렌즈 (96) 바로 앞 (피검자 눈 (E) 측) 에는, 광원 (91) 으로부터 출사되고, 각막 단면 이미지를 촬상하기 위해서 사용되는 광 (청색광) 만을 투과하는 필터 (99) 가 배치되어 있다. 이로써, 광원 (30), 광원 (50), 광원 (40), 광원 (45) 의 각 광원으로부터 출사되고, 안압 측정 및 얼라이먼트에 이용되는 광이 필터 (99) 에 의해 커트되어, 촬상 소자 (97) 에 입사되는 것을 방지할 수 있다. 필터 (99) 는, 피검안으로부터 촬상 소자 (97) 까지의 촬상 광로에 배치되어 있으면 된다.

광원 (91) 으로부터의 광은, 집광 렌즈 (92) 에 의해 집광되고 슬릿 (93) 을 통과하여 X 방향이 길이 방향인 슬릿 광이 된다. 슬릿 광은, 다이크로익 미러 (94) 에서 반사되어 렌즈 (47) 에 의해 대략 평행 광속이 되고, 다이크로익 미러 (33) 에서 반사되어 대물 렌즈 (32) 에 의해 수속되고, 하프 미러 (31) 를 투과하고 노즐 (6) 내측의 중공부를 통과하여, 각막에서 집광된다. 이로써, 노즐 (6) 을 통과한 슬릿 광에 의해 각막에 슬릿 단면 이미지가 형성된다.

각막에 형성된 슬릿 단면 이미지는 필터 (99) 와 렌즈 (96) 를 투과하고, 미러 (98) 에서 반사되어 촬상 소자 (97) 에 의해 촬상된다. 도 4 는, 촬상 소자 (97) 에서 촬상된 각막 단면 이미지 (D) 를 나타내는 도면이다. a 는 각막 전면을 나타내고, b 는 각막 후면을 나타낸다. 연산 제어부 (20) 는, 촬상된 각막 단면 이미지 (D) 를 화상 처리함으로써, 피검자 눈 (E) 의 각막 두께를 구한다 (상세한 것은 후술한다). 이 경우, 각막 단면 이미지 (D) 의 어느 축 방향에서의 각막 두께 (예를 들어, 각막 중심을 통과하는 축 방향에서의 각막 두께) 를 구하도록 해도 되고, 각막 단면 이미지 (D) 전체에서 각막 두께를 구하도록 (예를 들어, 복수의 축 방향에서의 각막 두께의 평균을 얻도록) 해도 된다. 또한, 연산 제어부 (20) 는, 촬상된 각막 단면 이미지 (D) 에 기초하여 각막 곡률을 구하여 각막 두께 보정한다.

도 5 는 측정 유닛 (4a) 에 배치되어 있는 유체 분사 기구 (60) 의 개략 구성과 제어계의 주요부를 나타내는 도면이다. 유체 분사 기구는, 도시하지 않은 로터리 솔레노이드의 구동력에 의해 실린더 (61) 내를 피스톤 (62) 이 압축 방향으로 이동됨으로써, 압축 공기가 노즐 (6) 을 통하여 피검자 눈 (E) 에 분사된다. 실린더 (61) 내의 압력을 검출하는 압력 센서 (66) 로부터의 검출 신호는 연산 제어부 (20) 에 입력되고, 이것에 기초하여 안압이 구해진다. 투명한 유리판 (65) 은, 실린더 (61) 의 후벽을 구성함과 함께, 각 광을 투과시킨다.

장치 전체의 제어, 측정값의 산출 등을 실시하는 연산 제어부 (20) 는, 측정 개시 스위치 (4a), 회전 노브 (4b), 모니터 (40), 각 광원, 촬상 소자 (35), 광 검 출기 (56), 위치 검출 소자 (57), 촬상 소자 (97), 압력 센서 (66), 메모리 (24) 등과 접속되어 있고, 각종 제어를 실시한다.

다음으로, 촬상 광학계 (90b) 에 입사되는 외란광을 차광하기 위해서 배치된 차광부에 대해 설명한다. 본체부 (4) 의 전방에는, 제 1 차광부 (100) 와 제 2 차광부 (110) 와 제 3 차광부 (120) 가 배치되어 있다. 어떠한 차광부도, 피검자 눈 (E) 에 대해 본체부 (4) 가 소정의 위치 관계에 얼라이먼트되었을 때에 외란광을 차광하도록 형성되어 있다. 즉, 차광부는 크면 클수록 차광 효과는 높지만, 그만큼 측정의 방해가 될 가능성도 높아진다. 따라서, 본 실시형태에서는, 피검자 눈 (E) 에 대해 본체부 (4) 가 소정의 위치 관계에 얼라이먼트 되었을 때만 외란광이 촬상 광학계 (90b) 에 입사되지 않도록 각 차광부의 위치, 형상 및 크기가 결정되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 노즐 (6) 이 제 2 차광부 (110) 를 겸하고 있다.

우선, 제 1 차광부 (제 1 차광 부재 ; 100) 에 대해 설명한다. 제 1 차광부 (100) 는, 얼굴 지지 유닛 (2) 에 의해 지지된 피검자 머리부의 경사진 상전방으로부터 피검자 윗눈꺼풀 또는 윗 속눈썹에 입사되는 외란광 (G1) 을 차광하도록 본체부 (4) 의 상부에 형성되고, 피검자 눈의 윗 속눈썹 및 윗 눈꺼풀을 경사진 상 전방향으로부터 덮도록 형성된 구조를 갖는다. 보다 구체적으로는, 제 1 차광부 (100) 는, 본체부 (4) 의 상부 전방에 볼록부로서 형성되어 있다. 또, 제 1 차광부 (100) 의 전방 면은, 본체부 (4) 의 케이싱체면 (4f) 을 따라 형성되어 있다. 이 때문에, 제 1 차광부 (100) 의 높이를 비교적 작게 할 수 있어, 피검 자 눈 (E) 과 본체부 (4) 사이에 공간을 확보할 수 있다. 또한, 제 1 차광부 (100) 는, 본체부 (4) 의 천판 (4c) 보다 높은 위치에 형성되고, 주로, 투영 광학계 (90a) 의 투영 광축에 관해 촬상 광학계 (90b) 의 촬상 광축과 대칭인 축 방향에서 피검자의 윗 속눈썹 및 윗 눈꺼풀로 진행되는 외란광을 차광한다.

만약, 제 1 차광부 (100) 가 없는 경우, 장치가 배치되는 환경 (예를 들어, 전등이 많이 배치되어 있는 장소) 에 따라서는, 외란광 (G1) 에 의한 윗 눈꺼풀 또는 윗 속눈썹으로부터의 반사광이 촬상 광로 (P) 를 개재하여 촬상 소자 (97) 에서 수광되고, 외란광 (G1) 에 의한 반사 이미지 (이하, 반사 이미지 (GR) 로 약칭한다) 로서 촬상된다 (도 4(b) 참조). 따라서, 촬상 소자 (97) 의 출력 화상에는, 각막 단면 이미지 (D) 에 추가하여 반사 이미지 (GR) 가 포함된다. 한편, 외란광 (G1) 이 제 1 차광부 (100) 에 의해 차광됨으로써, 반사 이미지 (GR) 가 없는 (또는 매우 적은) 양호한 각막 단면 이미지를 촬상할 수 있다 (도 4(a) 참조).

또한, 제 1 차광부 (100) 의 높이 및 가로 폭 (X 방향의 폭) 은, 예를 들어, 피검자 눈 (E) 에 대한 본체부 (4) 의 얼라이먼트 완료 상태에서의 반사 이미지 (GR) 의 발생 정도를 실험적으로 확인함으로써 결정된다. 또, 제 1 차광부 (100) 의 가로 폭 (측정 축과 직교하는 수평 방향의 폭) 은, 검사자가 피검자 눈 (E) 의 속눈썹을 용이하게 벌리는 것을 고려하여, 본체부 (4) 의 가로 폭보다 좁은 것이 바람직하다.

또, 제 1 차광부 (100) 의 좌우 양단에는, 피검자 눈 (E) 의 속눈썹이 용이하게 벌어지는 것을 향상시키기 위한 오목부 (105) 가 형성되어 있다. 또한, 오목부 (105) 는, 검사자의 손 또는 손가락 (예를 들어, 엄지) 의 형상을 따른 곡선 형상으로 되어 있다. 이로써, 오목부 (105) 를 통하여 검사자의 손 또는 손가락이 삽입될 수 있기 때문에, 피검자 눈 (E) 의 속눈썹을 벌리기 쉬워진다. 또한, 오목부 (105) 는, 제 1 차광부 (100) 좌우 양단의 어느 일방에 형성되어 있어도 된다.

또한, 제 1 차광부 (100) 에 대해서는 상기 구성에 한정되는 것이 아니라, 외란광 (G1) 을 차광하기 위한 여러 가지 변용을 생각할 수 있다. 예를 들어, 제 1 차광부 (100) 가 케이싱체면 (4f) 보다 전방으로 돌출된 형태여도 된다. 단, 제 1 차광부 (100) 가 이마 댐부 (2a) 에 맞닿지 않도록 할 필요가 있다. 또, 제 1 차광부 (100) 의 전방측 면이 케이싱체면 (4f) 보다 후방에 있는 형태여도 된다. 단, 이 경우, 제 1 차광부 (100) 의 높이를 크게 할 필요가 있다.

다음으로, 제 2 차광부 (110 ; 제 2 차광 부재) 에 대해 설명한다. 제 2 차광부 (110) 는, 본체부 (4) 의 촬상 유닛 (4b) 상방에 형성되어 있고, 촬상 광학계 (90b) 에 상방에서 입사되는 외란광 (G2) 을 차광한다. 즉, 제 2 차광부 (110) 는, 케이싱체면 (4f) 보다 전방으로 돌출되도록 형성되어 있다. 또, 제 2 차광부 (110) 는, 촬상 광로 (P) 에 간섭하지 않도록 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 노즐 (6) 이 제 2 차광부 (110) 를 겸하는 것으로 했지만, 노즐 (6) 과는 별도로 제 2 차광부 (110) 가 형성되어 있어도 된다.

다음으로, 제 3 차광부 (120 ; 제 3 차광 부재) 에 대해 설명한다. 제 3 차광부 (120) 는, 본체부 (4) 의 촬상 유닛 (4b) 양 측방에 형성되어 있고, 촬상 광학계 (90b) 에 측방에서 입사되는 외란광 (G3) 을 차광한다. 즉, 제 3 차광부 (120) 는, 케이싱체면 (4f) 보다 전방으로 돌출되도록 형성되어 있다. 또, 제 3 차광부 (120) 는, 좌우 1 쌍의 차광부 (120R) 와 차광부 (120L) 를 포함하여, 촬상 광로 (P) 에 간섭하지 않도록 형성되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 촬상 광학계 (90b) 의 근방에 제 2 차광부 (110) 및 제 3 차광부 (120) 가 배치되어 있기 때문에, 각각의 (차광 영역의) 크기를 작게 할 수 있어, 피검자 눈 (E) 과 본체부 (4) 사이에 공간을 확보할 수 있다.

또한, 제 1 차광부 (100), 제 2 차광부 (110) 및 제 3 차광부 (120) 에 대해서는, 본체부 (4) 와 일체적으로 형성된 구성, 본체부 (4) 에 착탈할 수 있도록 장착된 구성 등을 생각할 수 있다.

이상과 같은 구성을 구비하는 장치에 있어서, 그 동작에 대해 설명한다. 검사자는, 피검자 머리부를 얼굴 지지 유닛 (2) 에 지지시킨다. 이 경우, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 얼굴 지지 유닛 (2) 에 형성된 눈 레벨 마커와 동일 높이에 눈 (E) 이 위치된다. 그 후, 모니터 (40) 상에 표시되는 얼라이먼트 정보에 기초하여 조이스틱 (5) 을 조작하여 피검자 눈 (E) 에 대한 본체부 (4) 의 얼라이먼트를 실시한다. X 및 Y 방향의 얼라이먼트는, 광원 (40) 의 각막 반사 이미지와 모니터 (40) 상에 표시되는 도시하지 않은 레티클이 소정의 위치 관계가 되도록 실시된다. Z 방향의 얼라이먼트는, 위치 검출 소자 (57) 로부터 얻어지는 Z 방향의 얼라이먼트 상태 (작동 거리 정보) 에 기초하여 모니터 (40) 상에 표시되는 작동 거리 지표에 따라 실시된다. 또한, 이와 같은 얼라이먼트의 상세한 내용 에 대해서는, 본 출원인에 의한 일본 공개특허공보 평7-23907호 등을 참조할 수 있다. 또, X, Y 및 Z 방향의 얼라이먼트 상태의 검출 결과에 기초하여 본체부 (4) 가 이동됨으로써, 피검자 눈 (E) 에 대한 본체부 (4) 의 얼라이먼트가 자동적으로 실시되어도 된다.

연산 제어부 (20) 는, 촬상 소자 (35) 및 위치 검출 소자 (57) 에 의해 얻어지는 X, Y 및 Z 방향의 얼라이먼트 상태의 검출 결과에 기초하여 얼라이먼트의 완료가 판정되면, 측정 개시의 트리거 신호를 자동적으로 발생하여 (또는 스위치 (5b) 에 의한 트리거 신호의 입력에 의해), 안압 측정 및 각막 단면 이미지 촬상을 개시한다.

측정 개시의 트리거 신호가 발생되면, 연산 제어부 (20) 는, 광원 (91) 을 점등시켜 촬상 소자 (97) 에 의해 전안부 단면 이미지를 촬상하여 메모리 (24) 에 기억시킨다. 또, 도시하지 않은 솔레노이드를 구동시켜 실린더 (61) 내의 공기를 피스톤 (62) 에 의해 압축하고, 노즐 (6) 을 통하여 피검자 눈 (E) 에 분사한다. 피검자 눈 (E) 의 각막은, 압축 공기의 분사에 의해 서서히 변형된다. 광원 (50) 으로부터의 광의 각막에 의한 반사광은 광 검출기 (56) 에 수광되고, 연산 제어부 (20) 는, 광 검출기 (56) 의 출력 신호에 기초하여 각막의 변형 상태를 검출하여, 각막이 압평 (壓平) 상태에 이르렀을 때의 압력 센서 (66) 의 출력 신호에 기초하여 안압값을 구한다.

또 연산 제어부 (20) 는, 메모리 (24) 에 기억된 각막 단면 이미지에 기초하여 피검자 눈 (E) 의 각막 두께를 구하고, 얻어진 각막 두께에 기초하여 안압값을 보정한다.

여기서, 촬상 소자 (97) 로부터 출력되는 촬상 화상에 기초하여 피검자 눈의 각막 두께를 측정하는 경우의 상세한 내용을 설명한다. 도 6 은 각막 단면 이미지를 취득하고 나서 각막 두께를 산출할 때까지의 동작을 나타내는 플로우 차트이고, 도 4 는 취득된 각막 단면 이미지에 대해 설명하는 개략도이다. 도 4(a) 는 반사 이미지 (GR) 가 없는 양호한 단면 이미지가 취득되었을 때의 도면이다. 도 4(b) 는 전술한 외란광 (G1) 에 의한 윗 눈꺼풀 또는 윗 속눈썹으로부터의 반사광이 촬상 소자 (97) 에 입사되었을 때의 각막 단면 이미지를 나타내는 도면이다. 도 4(b) 에 있어서, 각막 단면 이미지의 전방 (지면 (紙面) 상방) 의 반사 이미지 (GR) 이미지는, 제 1 차광부 (100) 에 의해 차광되지 않은 외란광 (G1) 이 윗 눈꺼풀 또는 윗 속눈썹에 의해 반사되었을 때의 반사광에 의한 것이다. 또한, 반사 이미지 (GR) 는, 전술한 차광부 (100) 에 의해 일정 이상 방지할 수 있지만, 장치의 배치 환경 등에 따라서는 발생할 수 있다.

연산 제어부 (20) 는, 촬상 소자 (97) 의 출력 화상에 있어서의 광량 분포에 기초하여 각막의 전면 및 후면의 각 윤곽 정보를 검출하고, 검출된 각 윤곽 정보에 기초하여 피검자 눈의 각막 두께를 측정한다. 이 경우, 연산 제어부 (20) 는, 검출된 윤곽 정보에 기초하여 각막 전면과 각막 후면의 위치를 검출하고, 전면과 후면의 위치 관계로부터 각막 두께를 산출한다.

보다 구체적으로는, 연산 제어부 (20) 는, 메모리 (24) 에 기억된 단면 이미지에 기초하여 화상 처리에 의해 각막 전면과 각막 후면의 엣지 (윤곽) 를 검출하 고, 검출된 엣지의 검출 위치에 기초하여 각막 두께를 산출한다.

먼저, 연산 제어부 (20) 는, 각막 전면의 윤곽을 취득한다. 연산 제어부 (20) 는, 단면 화상 데이터에 있어서, 깊이 방향 (Z 방향) 에 있어서의 휘도 분포를 X 방향으로 나열하는 주사선 (화소 열) 마다 산출한다. 그리고, 연산 제어부 (20) 는, 각 주사선의 휘도 분포에 있어서의 경사를 각 화소 단위로 검출하고, 급격한 상승을 갖는 화소 위치 (Gk) 를 검출한다 (도 7 참조). 또한, 휘도 분포에 있어서의 급격한 상승은, 반사 이미지 (GR) 가 없으면, 각막 전면으로부터의 반사광에 대응한다. 그리고, 연산 제어부 (20) 는, 화소 위치 (Gk) 를 주사선마다 나열함으로써 각막 전면의 윤곽의 위치 정보를 취득할 수 있다.

상기에서, 각 화소 위치에 있어서의 경사는, 인접하는 화소의 미분값의 근사값을 차분에 의해 산출함으로써 구해진다. 또, 화소 위치 (Gk) 는, 소정의 기준을 만족시키는 경사를 갖는 화소 위치 (상승 방향에 있어서의 경사가 최대일 때의 화소 위치, 경사가 소정값을 만족시킬 때의 화소 위치) 를 특정함으로써 검출된다.

또한, 도 4(b) 와 같은 촬상 화상에 대해 각막 전면 (前面) 의 윤곽 검출을 실시하는 경우, 잘못하여 반사 이미지 (GR) 를 각막 전면으로 하여 추출할 가능성이 있다. 또, 반사 이미지 (GR) 의 발생원인 윗 눈꺼풀 또는 윗 속눈썹 위로부터의 반사광 (산란광) 에 의해 각막 전면에 대응하는 휘도 분포의 상승 (각막 후면에 대응하는 휘도 분포의 하강) 이 둔해져 버리기 때문에, 각막 두께 검출의 정밀도가 떨어진다.

그래서, 연산 제어부 (20) 는, 촬상 소자 (97) 의 출력 화상에 기초하여 피검자 눈의 각막으로부터의 반사광에 의해 형성되는 제 1 광량 분포와 피검자 눈의 윗 눈꺼풀 또는 윗 속눈썹으로부터의 반사광에 의해 형성되는 제 2 광량 분포를 판별하고, 제 1 광량 분포에 기초한 윤곽 정보를 검출한다.

여기에서, 연산 제어부 (20) 는, 각막 전면의 윤곽을 취득한 후 (동시여도 된다), 연산 제어부 (20) 는, 촬상 화상에 대해 반사 이미지 (GR) 의 유무 (외란광에 의한 노이즈의 유무) 를 판정한다. 그리고, 연산 제어부 (20) 는, 반사 이미지 (GR) 있음으로 판정되었을 경우, 반사 이미지 (GR) 부분에 상당하는 화상을 추출하여, 화상 데이터에서 제거한다.

보다 구체적으로는, 제 1 판별 처리로서, 연산 제어부 (20) 는, X 방향으로 나열되는 주사선마다, Z 방향에 있어서의 휘도 분포가 소정의 임계값 (Rs) 이상인지의 여부를 판정하고, 그 판정 결과에 따라서 반사 이미지 (GR) 의 유무를 검출한다. 여기에서, 휘도값이 임계값 (Rs) 이상의 화소 위치가 있으면, 반사 이미지 (GR) 있음으로 판정되고, 휘도값이 임계값 (Rs) 이상의 화소 위치가 없으면, 반사 이미지 (GR) 없음으로 판정된다.

이 경우, 예를 들어, 휘도 레벨을 0 ∼ 255 계조로 표현하고, 임계값 (Rs) 을 255 계조로 설정함으로써, 휘도 레벨의 포화 부분이 있는지의 여부를 판정하는 수법을 생각할 수 있다. 또, 0 ∼ 255 계조에 있어서의 비교적 휘도 레벨이 높은 영역에서 임계값 (Rs) 을 설정하도록 해도 된다.

상기 판정 기준에 있어서, 반사 이미지 (GR) 없음으로 판정되었을 경우, 반 사 이미지 (GR) 제거 단계가 건너 띄어져 다음 단계로 이행된다. 한편, 반사 이미지 (GR) 있음으로 판정되었을 경우, 연산 제어부 (20) 는, 임계값 (Rs) 이상의 휘도값을 갖는 광량 분포와, 그 광량 분포보다 촬상 광학계 (90b) 측에 형성되는 광량 분포에 대응하는 깊이 위치에 있어서의 화소의 휘도값을 0 으로 변환한다. 즉, 연산 제어부 (20) 는, 외란광 (G1) 에 의한 광량 분포를 제거한다. 이로써, 단면 화상 데이터로부터 반사 이미지 (GR) 성분이 화상 처리에 의해 제거된다. 그 후, 다음의 단계로 이행된다. 이 경우, 연산 제어부 (20) 는, 임계값 (Rs) 보다 낮은 휘도치밖에 갖지 않는 광량 분포를 각막 반사 이미지에 의한 산 (山 ; 광량 분포) 으로 간주하고, 임계값 (Rs) 이상의 휘도값을 갖는 광량 분포를 외란광에 의한 산으로 간주한다.

다음으로, 연산 제어부 (20) 는, 전술한 각막 전면의 윤곽 취득 단계에 있어서, 윤곽을 적정하게 취득할 수 있었는지의 여부를 판정한다. 연산 제어부 (20) 는, 윤곽이 적정하게 취득된 주사선의 수를 계측하고, 계측된 주사선의 수가 소정 수 (예를 들어, 전체 주사선 수의 1/3) 를 초과하는지를 판정한다. 윤곽이 취득된 주사선의 수가 소정 수를 초과한 경우, OK 로 판정되어 다음의 단계로 진행된다.

한편, 윤곽이 취득된 주사선의 수가 소정 수 이하인 경우, 불충분으로 판정된다. 이 경우, 연산 제어부 (20) 는, 촬상 소자 (97) 로부터 출력되는 촬상 신호에 대한 감도를 저하시켜, 다시 단면 이미지의 촬영을 실시하여, 촬상 화상을 메모리 (24) 에 기억시킨다. 이 경우, 연산 제어부 (20) 는, 최초의 촬영시에 있어서의 설정에 대해, 다음의 촬영에 있어서의 설정에서는, 촬상 소자 (97) 로부터 출력되는 촬상 신호에 대한 게인을 낮춘다. 또한, 게인을 낮추는 양은, 미리 메모리 (24) 에 기억시켜 둔다. 이 경우, 연산 제어부 (20) 는, 촬상 화상이 소정의 기준을 만족시키기까지 게인을 순서대로 조정하도록 해도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 측정 광원 (투영 광원) 으로부터 발생되는 광량은, 피검자에게 눈부시지 않게 비교적 낮은 광량으로 설정하고, 촬상 소자 (97) 의 게인을 비교적 높은 설정으로 하고 있다. 이 때문에, 외란광에 의한 영향을 받기 쉽다.

그래서, 촬상 소자 (97) 상에 외란광이 검출되었을 때에, 촬상 소자 (97) 의 게인을 허용값까지 낮춤으로써, 각막 단면 이미지의 엣지를 무디게 하던 외란광 성분이 감소된다. 또, 게인을 낮췄을 때, 각막 단면 이미지의 휘도 레벨이 소정값보다 낮은 경우, 연산 제어부 (20) 는, 투영 광원의 출력 레벨을 증가시킴으로써, 각막 단면 이미지만 휘도를 올릴 수 있다.

또한, 재촬영을 실시하는 경우, 측정 개시의 트리거 신호가 1 회 출력되었을 때에 단면 이미지를 1 장 촬영하는 단일 촬영 모드로 설정되어 있는 경우에는, 연산 제어부 (20) 는, 2 회째의 트리거 신호가 출력되었을 때에, 제 1 회째의 촬영에서의 게인보다 낮은 게인에서 단면 이미지를 취득한다. 또, 측정 개시의 트리거 신호가 1 회 출력되었을 때에 단면 이미지를 복수 장 촬영하는 연속 촬영 모드로 설정되어 있는 경우에는, 연산 제어부 (20) 는, 2 회째 이후의 촬영에서, 제 1 회째의 촬영에서의 게인보다 낮은 게인에서 단면 이미지를 취득한다.

그리고, 연산 제어부 (20) 는, 재촬영에서 얻어진 각막 단면 이미지에 대해, 처음의 각막 단면 이미지와 동일하게, 각막 전면의 윤곽 취득, 반사 이미지 (GR) 유무의 판정, 및 윤곽 취득의 판정을 순차 실시한다. 여기에서, 2 회째 이후에서도, 윤곽 취득이 NG 인 경우, 연산 제어부 (80) 는, 측정 에러의 내용을 나타내는 메시지 (예를 들어, ERROR) 를 모니터 (40) 상에 표시한다.

상기 단계에 있어서, 각막 전면의 윤곽 취득이 OK 로 판정되었을 경우, 연산 제어부 (20) 는, 추출된 각막 전면의 윤곽 정보에 대해 최소 이승법 등을 사용하여 피팅 처리 (회귀 분석) 를 실시하여, 각막 전면 커브의 회귀 곡선을 산출한다.

다음으로, 연산 제어부 (20) 는, 전술한 각막 전면의 윤곽에 있어서의 개수를 X 방향에 관해서 계측함으로써, 도 8 과 같은 깊이 방향에 있어서의 윤곽의 개수를 구한다. 도 8 에 있어서, 가로축은 깊이 방향의 화소 위치, 세로축은 각 화소 위치에서 취득된 윤곽의 수를 나타낸다.

여기서, 연산 제어부 (20) 는, 제 1 광량 분포와 제 2 광량 분포를 판별하는 제 2 의 판별 처리로서, 제 1 광량 분포와 제 2 광량 분포를 촬상 소자 (97) 상에 있어서의 상대적인 위치 관계에 의해 판별한다. 여기에서, 연산 제어부 (20) 는, 윤곽의 개수에 의한 산을 검출하고, 산의 수에 의해 단면 이미지에 대한 반사 이미지 (GR) 의 유무를 판정한다. 산을 검출하는 경우, 연산 제어부 (20) 는, 예를 들어, 상승, 피크 (상승에서 감소로 변하는 위치), 및 하강을 각각 검출함으로써 하나의 산을 검출할 수 있다.

여기에서, 연산 제어부 (20) 는, 검출된 산이 1 개인 경우, 이 산을 각막 반 사 이미지에 의한 산으로 간주하여, 반사 이미지 (GR) 없음으로 판정한다. 한편, 연산 제어부 (20) 는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 검출된 산이 2 개인 경우, 촬상 광학계 (90b) 에 대해 먼 쪽의 산 (HG1) 을 각막 반사 이미지에 의한 산으로 간주하고, 촬상 광학계 (90b) 에 대해 가까운 쪽의 산 (HG2) 을 반사 이미지 (GR) 에 의한 산으로 간주하여, 반사 이미지 (GR) 있음으로 판정한다.

그리고, 연산 제어부 (20) 는, 반사 이미지 (GR) 없음으로 판정되었을 경우, 추출된 윤곽 정보에 기초하여 회귀 곡선을 산출한다. 한편, 반사 이미지 (GR) 있음으로 판정되었을 경우, 연산 제어부 (20) 는, 각막 반사 이미지에 의한 산으로 간주된 윤곽 정보에 기초하여 회귀 곡선을 산출한다. 이 때, 반사 이미지 (GR) 에 의한 산으로 간주된 윤곽 정보에 대해서는, 회귀 곡선의 산출에서 제외된다.

다음으로, 연산 제어부 (20) 는 각막 후면의 윤곽을 취득한다. 이 경우, 연산 제어부 (20) 는, 각 주사선의 휘도 분포에 있어서의 경사를 각 화소 단위로 검출하고, 급격한 하강을 갖는 화소 위치 (Gb) 를 검출한다. 또한, 휘도 분포에 있어서의 급격한 하강은, 각막 후면에서의 반사광에 대응한다. 이 경우, 연산 제어부 (20) 는, 전술한 바와 같이 산출된 각막 전면 위치보다 눈 내측 (안저측) 의 광량 분포로부터 화소 위치 (Gb) 를 검출하면 된다. 그리고, 연산 제어부 (20) 는, 화소 위치 (Gb) 를 주사선마다 나열함으로써 각막 후면 위치의 윤곽 정보를 취득한다. 또한, 윤곽의 취득 수법에 대해서는, 각막 전면과 동일한 수법을 사용할 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.

다음으로, 연산 제어부 (20) 는, 전술한 각막 후면의 윤곽 취득 단계에 있어 서, 윤곽을 적정하게 취득할 수 있는지의 여부를 판정한다. 또한, 윤곽 취득의 판정에 있어서도, 각막 전면에 대한 판정과 동일한 수법을 사용할 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다. 여기에서, 윤곽이 취득된 주사선의 수가 소정 수를 초과한 경우, OK 로 판정되어 다음의 단계로 진행된다. 한편, 윤곽이 취득된 주사선의 수가 소정 수 이하인 경우, 불충분으로 판정된다. 이 경우, 연산 제어부 (20) 는, 측정 에러의 내용을 나타내는 메시지를 모니터 (40) 상에 표시한다.

상기 단계에 있어서, 각막 후면의 윤곽 취득이 OK 로 판정되었을 경우, 연산 제어부 (20) 는, 추출된 각막 후면의 윤곽 정보에 대해 최소 이승법 등의 회귀식을 사용하여 피팅 처리 (회귀 분석) 를 실시하여, 각막 후면 커브의 회귀 곡선을 산출한다.

그 후, 연산 제어부 (20) 는, 각막 중심 부근 (화상 중심 부근) 을 통과하는 주사선 상에 있어서, 각막 전면 커브와 각막 후면 커브의 거리를 산출하고, 산출 결과에 기초하여 각막 두께값을 산출한다. 이 경우, 각막 전면의 커브로부터 각막 전면의 곡률을 산출하고, 그 각막 곡률에 기초하여 각막 두께값을 보정해도 된다. 그리고, 연산 제어부 (20) 는, 얻어진 각막 두께값을 모니터 (40) 상에 표시한다.

이상과 같이 하면, 각막 단면 이미지의 전방에 나타나는 윗 눈꺼풀 또는 윗 속눈썹으로부터의 반사광에 의한 노이즈 광의 영향을 회피한 상태에서 각막 두께가 측정된다. 또, 피검자 눈에 대한 본체부 (4) 의 작동 거리가 변화된 경우라도, 각막 단면 이미지와 반사 이미지 (GR) 의 판별이 가능하기 때문에, 양호한 정밀도 로 각막 두께를 측정할 수 있다.

또한, 상기 구성에 있어서, 연산 제어부 (20) 는, 반사 이미지 (GR) 성분을 화상 처리에 의해 제거하는 것으로 했지만, 각막 반사 이미지에 의한 산에 대응하는 깊이 위치에 있어서의 화소의 휘도 분포로부터 각막 전후면의 윤곽을 검출하도록 해도 된다.

또, 각막 반사광에 의한 각막 단면 이미지와 외란광에 의한 반사 이미지 (GR) 를 판별하는 경우, 상기 수법에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 연산 제어부 (20) 는, 각막 중심 부근에 있어서의 깊이 방향의 광량 분포에 대해 피크 위치 (상승에서 감소로 변하는 위치) 를 검출한다. 그리고, 2 개의 피크가 검출되었을 경우, 촬상 광학계 (90b) 에 대해 먼 쪽의 피크가 각막 반사 이미지에 의한 피크로 판별된다. 이 경우, 각막 반사 이미지에 의한 피크로 판별된 피크 근방의 광량 분포로부터 각막 전후면의 윤곽이 검출된다. 또, 다른 수법으로는, 촬상 소자 (97) 에 의한 촬상 화상에 대해 엣지 추출 처리를 실시하고, 각막의 곡선 형상에 근사하는 커브를 갖는 엣지를 각막 반사 이미지에 의한 것, 불균일한 대략 타원형의 형상을 갖는 엣지를 외란광에 의한 것으로서 판별한다. 그리고, 각막 반사 이미지에 의한 엣지와 판별된 엣지가 각막 전후면의 윤곽으로서 검출된다.

또, 각막 전후면의 윤곽을 검출하는 경우, 엣지 검출 외, 소정의 휘도값으로 2 치화 처리를 실시함으로써, 각막 전후면의 윤곽을 검출하도록 해도 된다.

또한, 이상의 설명에서는, 각막 두께를 측정하는 경우를 예로 들어 설명했지 만, 전안부의 촬상 화상에 기초하여 각막 전면과 수정체 전면의 각 윤곽 정보를 검출하고, 검출된 각 윤곽 정보에 기초하여 피검자 눈의 전방 심도를 측정하는 경우에서도 적용할 수 있다.

그 후, 연산 제어부 (20) 는, 보정된 안압값과 각막 두께 측정값을 표시 모니터 (40) 에 표시한다. 그리고, 측정 에러를 제외한 측정값이 소정 수 (예를 들어 3 개) 얻어지면, 안압 측정을 종료한다.

도 9 는 각막 두께값의 측정 결과를 나타내는 모니터 (40) 의 표시 화면에 대해 설명하는 도면이고, 도 9(a) 는 촬상 소자 (97) 에 의한 촬상 화상, 도 9(b) 는 모니터 (40) 의 표시 화면이다. 섬 네일 표시 (SN) 는 촬상 광학계 (90b) 에 의해 취득된 각막 단면 이미지 (D) 가 모니터 (40) 의 화면 상에 출력된 것이다. 제 1 측정 결과 (400) 는, 전술한 바와 같이 측정된 각막 두께값과 평균값을 나열한 것이다. 제 2 측정 결과 (500) 는, 전술한 바와 같이 측정된 안압값과 평균값을 나열한 것이다. 여기에서, 모니터 (40) 의 화면 상에 있어서의 섬 네일 표시 (SN) 와 측정 결과 (400) 과 측정 결과 (500) 의 표시 영역은 미리 결정되어 있다. 여기에서, 섬 네일 표시 (SN) 의 표시 영역 (HR1) 은 모니터 (40) 의 화면 상부, 측정 결과 (400) 의 표시 영역 (HR2) 은 모니터 (40) 의 화면 중앙부, 측정 결과 (500) 의 표시 영역 (HR3) 은 모니터 (40) 의 화면 하부에 설정되어 있다. 또, 섬 네일 표시 (SN) 와 측정 결과 (400) 와 측정 결과 (500) 는, 촬상 소자 (35) 로부터 출력되는 전안부 관찰 이미지에 대해 중첩하여 표시된다.

섬 네일 표시 (SN) 를 실시하는 경우, 제어부 (20) 는, 촬상 소자 (97) 에 의한 촬상 화상 이미지에 포함되는 단면 이미지의 윤곽 위치를 검출하고, 검출된 윤곽 위치에 기초하여, 모니터 (40) 상에 섬 네일 표시하기 위한 표시 영역을 촬상 화상에 대해 설정한다. 그리고, 제어부 (20) 는, 설정된 표시 영역에 대응하는 화상 데이터를 잘라내고, 모니터 (40) 상에 단면 이미지의 섬 네일 (SN) 을 표시한다.

보다 구체적으로는, 제어부 (20) 는, 메모리 (24) 에 기억된 촬상 화상을 해석하고, 각막 두께에 추가하여 깊이 방향에 있어서의 각막 위치를 산출한다. 각막 위치는, 예를 들어, 각막의 윤곽을 추출할 때, 화상 중심 근방 (각막 정점 근방) 을 통과하는 깊이 방향의 주사선 상에서 검출되는 각막 (예를 들어, 각막 전후면) 의 위치로부터 산출할 수 있다.

다음으로, 제어부 (20) 는, 메모리 (23) 에 기억된 촬상 화상에 있어서, 섬 네일 표시 (SN) 로서 표시하는 표시 영역 (DR) 을 설정하고, 표시 영역 (DR) 에 대응하는 화상 데이터를 잘라낸다 (추출한다). 또, 제어부 (20) 는, 표시 영역 (DR) 의 중심에 단면 이미지 (D) 가 배치되도록 표시 영역 (DR) 을 설정한다.

이 경우, 제어부 (20) 는, 전술한 바와 같이 취득되는 각막 단면 이미지에 있어서의 윤곽 위치를 기준 위치 (중심 위치 ; K) 로서 설정하고, 기준 위치 (K) 가 표시 영역 (DR) 의 중심이 되도록 영역 (DR) 을 설정한다. 이 경우, 기준 위치 (K) 에 대해 전방 (화면 상방) 에 소정량 (Gu) 만큼 더한 화소 위치로부터, 후방 (화면 하방) 에 소정량 (Gd) 만큼 더한 화소 위치까지의 사이의 화상 데이터가 표시 영역 (DR) 으로서 설정된다.

다음으로, 제어부 (20) 는, 표시 영역 (HR1) 의 크기에 대응하기 위하여, 추출된 화상 데이터에 대해 축소 처리를 실시한 후, 축소된 화상 데이터를 섬 네일 표시 (SN) 로서 모니터 (40) 에 출력한다.

이로써, 피검자 눈 (E) 에 대한 본체부 (4) 의 얼라이먼트 편차가 있었을 때에 취득된 단면 이미지라도, 양호한 섬 네일 표시가 가능해진다. 또, 각막 단면 이미지의 섬 네일 표시시에 표시 영역을 작게 할 수 있기 때문에, 측정값과의 동시 표시가 가능해진다.

또한, 이상의 설명에 있어서는, 각막 단면 이미지의 섬 네일을 표시했지만, 전안부 단면 이미지를 촬상하여 전방 심도가 측정 가능한 안과 장치에 있어서, 전방 심도의 측정 결과의 표시와 함께, 각막 및 수정체 전면을 포함한 전안부 단면 이미지를 섬 네일 표시하도록 실시해도 된다. 이 경우, 각막의 윤곽 위치 또는 수정체 전면의 윤곽 위치의 적어도 어느 것을 검출하고, 그 윤곽 위치에 기초하여 섬 네일 표시에 사용하는 표시 영역을 촬상 화상에 대해 설정한다. 이 경우, 피검자 눈의 전방 심도에 의한 각막과 수정체 전면의 거리 변화를 고려하여 표시 영역을 설정할 필요가 있다.

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 도 10 은 제 2 실시형태에 관련된 안과 장치의 일부 외관도로서, 도 10(a) 은 일부 측면도이고, 도 10(b) 은 일부 사시도이다. 또한, 제 2 실시형태에 관련된 장치는, 안축장계 (바이오 미터), 안굴절계 (리플렉트 미터) 등의 눈 특성을 측정하는 안과 장치와, 전안부 단면 이미지를 촬영하여 피검자 눈의 전방 깊이를 측정하는 전방 깊이계의 복합 장치이다. 또한, 도 1 과 동일한 번호를 붙인 것에 대해서는, 특별한 설명이 없는 한, 동일한 기능·구성을 갖는 것으로 한다.

이마 댐부 (2a) 의 상부에는, 차광부 (차광 부재 ; 200) 가 배치되어 있다. 차광부 (200) 는, 피검자의 윗 눈꺼풀 또는 윗 속눈썹에 경사진 상전방에서 입사되는 외란광 (G1) 과 촬상 광학계 (90b) 에 상방에서 입사되는 외란광 (G2) 을 차광하기 위해서 형성되어 있다. 즉, 차광부 (200) 는, 외란광 (G1) 을 차광하기 위해서 양 피검자 눈의 윗 눈꺼풀 및 윗 속눈썹을 경사진 전방으로부터 덮도록 형성된 구조의 제 1 차광 영역 (210) 과, 외란광 (G2) 을 차광하기 위해서 촬상 광학계 (90b) 를 상방으로부터 덮도록 형성된 구조의 제 2 차광 영역 (220) 을 포함한다. 또, 차광부 (200) 는, 주로 왼쪽 피검자 눈 측정시에 사용되는 왼쪽 눈용 차광 영역 (200L) 과, 주로 오른쪽 피검자 눈 측정시에 사용되는 오른쪽 눈용 차광 영역 (200R) 을 포함한다.

차광부 (200) 는, 단면이 대략 L 자 형상으로 굴곡된 차광판으로서, 단변부 (대략 연직판 ; 200a) 와 장변부 (대략 수평판 ; 200b) 를 포함한다. 차광부 (200) 는, 단변부 (200a) 가 XY 평면에 대략 평행하게 배치되도록 나사 등의 도시하지 않은 부착 부재로 이마 댐부 (2a) 에 연결되어 있고, 이로써 장변부 (200b) 가 XZ 평면에 대략 평행하게 후방으로 돌출하도록 배치된다. 즉, 차광부 (200) 는, 이마 댐부 (2a) 에 착탈할 수 있도록 형성되어 있다. 또, 피검자 눈 (E) 의 속눈썹이 용이하게 벌어지는 것을 고려하여, 장변부 (200b) 의 가로 폭보다 단변부 (200a) 의 가로 폭이 짧게 되어 있다 (이마 댐부 (2a) 와 차광부 (200) 에 의 한 오목부가 형성되어 있다).

또, 차광부 (200) 는, 피검자 눈 (E) 에 대한 얼라이먼트 완료 상태에 있어서, 차광부 (200 ; 장변 200b) 의 선단부가 적어도 본체부 (4) 의 케이싱체 면보다 본체부 (4) 측에 배치되도록 형성되어 있다. 이 경우, 장변 (200) 의 길이는, 촬상 소자 (97) 에 의해 촬상되는 각막 단면 이미지에 있어서의 반사 이미지 (GR) 의 유무를 실험적으로 확인함으로써 구할 수 있다. 이 경우, 모니터 측에 있는 검사자가 피검자 눈 (E) 을 용이하게 보는 것을 고려하여, 적정한 길이로 설정하는 것이 바람직하다.

또, 차광부 (200) 의 가로 폭은, 예를 들어, 피검자 눈 (E) 에 대한 본체부 (4) 의 얼라이먼트 완료 상태에 있어서의 반사 이미지 (GR) 의 발생 정도가 실험적으로 확인됨으로써 결정되어 있다. 또, 차광부 (200) 의 가로 폭은, 양 피검자 눈의 동공 사이 거리의 차이에 관련없이 양 피검자 눈의 전안부 단면 이미지를 양호하게 촬상하기 위해서, 본체부 (4) 의 X 방향에 있어서의 양 이동 한계 위치 부근에서의 반사 이미지 (GR) 의 발생 정도가 실험적으로 확인됨으로써 결정되고 있다. 또, 검사자가 피검자 눈 (E) 의 속눈썹을 용이하게 벌리는 것을 고려하여, 본체부 (4) 의 가로 폭 (또는 이마 댐부 (2a) 의 가로 폭) 보다 좁은 것이 바람직하다.

또, 차광부 (200) 는, 본체부 (4) 가 Y 방향의 상한 위치까지 이동되었을 때에 장변 (200b) 이 본체부 (4) 의 상면보다 높은 위치에 배치되도록 되어 있다. 이로써, 차광부 (200) 와 본체부 (4) 의 접촉이 회피된다.

상기와 같은 제 2 실시형태에 의하면, 검사자는, 차광부 (200) 와 본체부 (4) 사이의 공간을 통하여, 피검자 눈 (E) 상태를 용이하게 확인할 수 있다. 또, 피검자 눈 (E) 의 속눈썹을 용이하게 열 수 있다.

또, 이마 댐부 (2a) 에 차광부 (200) 를 착탈할 수 있기 때문에, 검사자는, 장치의 사용 환경에 따라 차광부 (200) 를 사용할지의 여부를 결정할 수 있다. 또한, 이마 댐부 (2a) 에 차광부 (200) 를 착탈할 수 있도록 하기 위한 구성으로는, 전술한 부착 부재에 한정되지 않고, 마그넷, 착탈 가능한 접착제, 등의 여러 가지 구성이어도 된다.

또한, 외란광 (G1) 을 차광하기 위한 제 1 차광부는, 본체부 (4) 또는 이마 댐부 (2a) 의 상방에 배치되어 있으면 되는 것으로서, 반드시 본체부 (4) 또는 이마 댐부 (2a) 의 상부에 장착되어 있을 필요는 없다. 예를 들어, 제 1 차광부가 본체부 (4) 의 왼쪽 또는 우측면에 장착되어 본체부 (4) 또는 이마 댐부 (2a) 의 상부까지 연장되어 있는 구성이어도 된다. 또, 외란광 (G3) 을 차광하기 위한 제 3 차광부가 이마 댐부 (2a) 에 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 본체부 (4) 의 X 방향에 있어서의 양 이동 한계 위치에 있어서 본체부 (4) 가 접촉하지 않으면 된다.

도 1 은 본 실시형태에 관련된 안과 장치의 외관도이다.

도 2 는 측정 유닛의 내부에 배치 (수납) 된 광학계의 개략 구성도이다.

도 3 은 측정 유닛과 촬상 유닛의 위치 관계를 나타내는 도면임과 함께 촬상 유닛의 내부에 배치된 광학계의 개략 구성도이다.

도 4 는 촬상 소자에서 촬상된 각막 단면 이미지 (D) 를 나타내는 도면이다.

도 5 는 측정 유닛에 배치되어 있는 유체 분사 기구의 개략 구성과 제어계의 주요부를 나타내는 도면이다.

도 6 은 각막 단면 이미지를 취득하고 나서 각막 두께를 산출할 때까지의 동작을 나타내는 플로우 차트이다.

도 7 은 깊이 방향 (Z 방향) 에 있어서의 휘도 분포를 나타내는 그래프이다.

도 8 은 깊이 방향에 있어서의 윤곽의 개수를 나타내는 그래프이다.

도 9 는 각막 두께값의 측정 결과를 나타내는 모니터의 표시 화면에 대해 설명하는 도면이다.

도 10 은 제 2 실시형태에 관련된 안과 장치의 일부 외관도이다.

부호의 설명

1 기대

2 얼굴 지지 유닛

2a 이마 댐부

2b 턱받이

4 본체부

4a 안압 측정 유닛

4b 각막 단면 이미지 촬상 유닛

20 연산 제어부

38 촬상 광학계

40 표시 모니터

47 투영 렌즈

90a 투영 광학계

90b 촬상 광학계

91 광원

96 촬상 렌즈

97 이차원 촬상 소자

100 제 1 차광부

110 제 2 차광부

120 제 3 차광부

200 차광부

Claims (7)

1. 피검자 눈의 전안부 단면 이미지를 촬상하는 안과 장치로서,

   기대와,

   기대에 고정되고, 피검자 머리부를 지지하는 이마 댐부 및 턱받이와,

   기대 상에서 이동할 수 있도록 탑재된 본체부 및,

   상기 피검자 머리부의 경사진 상전방으로부터 상기 피검자의 윗 눈꺼풀 또는 윗 속눈썹에 입사되는 외란광을 차단하도록 상기 본체부의 상방 혹은 상기 이마 댐부의 본체부측 상방에 형성되며, 피검자 눈의 윗 눈꺼풀 및 윗 속눈썹을 경사진 상전방으로부터 덮도록 형성된 구조를 갖는 제 1 차광 부재를 구비하며,

   상기 본체부는,

   지지된 피검자 눈의 특성을 측정하기 위한 측정계,

   상기 피검자 눈의 전안부 정면 이미지를 촬상하는 제 1 촬상 광학계,

   투영 광축을 갖고, 피검안을 향하여 슬릿 광을 투영하는 투영 광학계 및,

   상기 투영 광축과 소정의 각도로 교차하는 촬상 광축을 가지고, 전안부 단면 이미지를 촬상하기 위한 촬상 렌즈 및 촬상 소자를 구비하고, 상기 투영 광학계의 하방에 배치된 제 2 촬상 광학계를 각각 수납하는 안과 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 차광 부재의 가로 폭은, 상기 본체부 또는 상기 이마 댐부의 가로 폭보다 좁은 것을 특징으로 하는 안과 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 촬상 광학계의 상방에 배치되고, 장치의 상방으로부터 상기 제 2 촬상 광학계에 입사되는 외란광을 차광하도록 형성된 제 2 차광 부재와,

   상기 제 2 촬상 광학계의 측방에 배치되고, 장치의 측방으로부터 상기 제 2 촬상 광학계에 입사되는 외란광을 차광하도록 형성된 제 3 차광 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 안과 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 차광부는, 상기 본체부의 피검자 눈측 상부 또는 상기 이마 댐부의 본체부측 상부에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 안과 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 촬상 소자의 출력 화상에 기초하여 상기 전안부의 윤곽 정보를 검출하고, 검출된 윤곽 정보에 기초하여 상기 전안부의 소정 부위의 치수를 측정하는 연산 제어부를 구비하고,

   상기 연산 제어부는, 상기 피검자 눈의 각막으로부터의 반사광에 의해 형성되는 제 1 광량 분포와 상기 제 1 차광 부재에 의해 차광되지 않은 상기 외란광에 의한 상기 피검자 눈의 윗 눈꺼풀 또는 윗 속눈썹으로부터의 반사광에 의해 형성되 는 제 2 광량 분포를 상기 출력 화상에 기초하여 판별하고, 상기 제 1 광량 분포에 기초하여 상기 전안부의 윤곽 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 안과 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 연산 제어부는, 상기 촬상 소자의 출력 화상에 있어서의 광량 분포의 휘도 정보, 윤곽 형상 정보, 및 광량 분포 사이의 상대 위치 정보의 어느 것에 기초하여 상기 제 1 광량 분포와 제 2 광량 분포를 판별하는 것을 특징으로 하는 안과 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 연산 제어부는, 제 1 촬영에서 상기 제 2 광량 분포가 검출되었을 경우, 제 2 촬영에서는, 제 1 촬영시에 있어서의 설정에 대해 상기 촬상 소자의 출력신호의 게인을 낮추는 것을 특징으로 하는 안과 장치.

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