KR20070070097A

KR20070070097A - 안과 측정 장치의 얼라이먼트 방법 및 얼라이먼트 장치

Info

Publication number: KR20070070097A
Application number: KR1020060134817A
Authority: KR
Inventors: 야스히사 이시쿠라
Original assignee: 가부시키가이샤 토프콘
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2007-07-03
Also published as: EP1803390A3; JP4824400B2; EP1803390B1; ATE447354T1; JP2007175352A; US7695139B2; CN1989894A; US20070146636A1; CN100528071C; DE602006010162D1; EP1803390A2; KR100905734B1

Abstract

피검안의 각막에 복수의 지표광을 투영함으로써 상기 각막에 복수의 지표를 형성시키는 지표 투영 광학계와, 상기 복수의 지표를 촬상 소자에 지표상으로서 결상시키는 촬상 광학계와, 상기 촬상 광학계를 삼차원 방향으로 구동하는 삼차원 구동 수단과, 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하는 제어 수단을 구비하고 있음과 동시에, 상기 제어 수단은 상기 촬상 소자에 결상되는 상기 지표상의 위치에 기초하여, 상기 촬상 소자에 결상되는 피검안상의 각막 정점 위치가 상기 촬상 소자의 중앙으로 이동하도록 상기 촬상 광학계를 상기 삼차원 구동 수단에 의해 상하 좌우로 구동 제어하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치로서, 상기 촬상 광학계는 상기 각막으로부터 반사된 상기 복수의 지표광의 반사광을 상기 촬상 소자에 의해 검출시키고, 상기 제어 수단은 상기 반사광이 검출되는 상기 촬상 소자의 복수의 광검출부에서 평균 광량치가 거의 동일하게 되도록 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.

안과 측정 장치, 얼라이먼트 방법, 얼라이먼트 장치, 비접촉식 안압계

Description

안과 측정 장치의 얼라이먼트 방법 및 얼라이먼트 장치{Alignment device and method for ophthalmic measurement device}

도 1(a)는 실시예인 비접촉식 안압계의 외관 개략도.

도 1(b)는 도 1(a)의 전안부 조명용 광원의 설명도.

도 2는 실시예인 비접촉식 안압계의 얼라이먼트 광학계의 주요부 구성도.

도 3은 실시예인 비접촉식 안압계의 제어계의 주요부 구성도.

도 4는 피검안이 적정한 상태로 얼라이먼트되었을 때의 TV 모니터 상에 표시되는 화면예를 나타낸 도면.

도 5는 도 2의 CCD 카메라에 있어서의 광량치 검출을 위한 검출 에어리어의 일예를 나타내는 설명도.

도 6은 도 2의 CCD 카메라에 있어서의 광량치 검출을 위한 검출 에어리어의 다른 예를 나타내는 설명도.

도 7은 도 5의 검출 에어리어의 작용을 설명하기 위한 설명도.

도 8은 도 6의 검출 에어리어의 작용을 설명하기 위한 설명도.

도 9는 도 4의 전안부상에 있어서의 A1-A1선을 따르는 부분의 광량 분포의 설명도.

본 발명은 환자의 피검안에 대하여 측정 광학계의 위치 맞춤이 필요한 안과 측정 장치의 얼라이먼트 방법 및 얼라이먼트 장치에 관한 것이다.

오토 얼라이먼트 기능을 탑재한 안과 측정 장치의 얼라이먼트 방법으로는 종래부터 몇 가지의 얼라이먼트 방식이 알려져 있다.

피검안의 전안부를 촬상 광학계의 촬상 소자로 촬상하고, 이 촬상 소자로부터의 화상 신호에 의해 피검안의 전안부를 모니터 TV 등의 표시 수단에 표시시키면서 촬상 광학계를 조이 스틱 등의 조작 레버의 조작으로 좌우 상하로 이동시킴으로써 수동으로 피검안의 동공의 중심을 촬상 소자의 중앙, 즉 표시 수단의 중앙까지 이동시킨 후 조작 레버에 의해 촬상 광학계를 전후로 이동 조작하고, 피검안의 전안부가 선명해지도록 피검안과 촬상 광학계의 작동 거리를 조정하여 얼라이먼트를 수동으로 수행하도록 한 것이 알려져 있다.

이 수동의 얼라이먼트에서는 촬상 광학계의 광축과 피검안의 각막 정점(시축)을 일치시키는 작업이 검사자의 직감에 의존하기 때문에 얼라이먼트 작업이 용이하지 않다. 이를 해결하기 위한 것으로는 피검안의 각막의 곡률 반경의 반이 되는 위치에 휘점상(지표상)을 형성하도록 지표광을 각막에 투영함으로써 이 휘점상이 피검안의 각막 정점이 되도록 2차원의 수광 소자에 결상시키고, 이 휘점상이 촬상 소자의 중앙으로 이동하도록 촬영 광학계를 좌우 상하로 삼차원 구동 수단으로 구동하여 오토 얼라이먼트를 하도록 한 오토 리플렉트미터나 안압계 등이 알려져 있다.

그러나, 이 오토 얼라이먼트의 구성에서는 각막으로부터의 반사광에 의한 휘점상을 수광 소자로 검출할 수 있는 범위가 좁아 개량의 여지가 있었다.

즉, 초기 상태에서, 휘점상이 오토 얼라이먼트 가능한 검출 범위로부터 벗어나게 되어 반사광을 검출할 수 없는 경우에는, 눈에 대하여 측정 광학계(안과 유닛)를 검출 범위 내에 들 때까지 검사자가 조작 레버(조이 스틱)를 통하여 수동으로 촬상 광학계를 좌우 상하로 이동 조작하여 휘점상이 수광 소자의 거의 중앙부에 일치하는 방향으로 대략적인 위치 맞춤을 수행할 필요가 있다.

이는 장치를 조작하는 검사자에게 수고를 요하게 되어 신속한 측정에 방해가 될 우려가 있다. 이 과제에 대한 하나의 해결책으로 대구경의 수광 렌즈나 넓은 수광면을 갖는 센서를 이용하여 얼라이먼트의 검출 범위를 확대하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 이와 같이 하면 안과 측정 장치의 대형화나 장치의 고비용화/복잡화라고 하는 바람직하지 못한 결과를 초래할 우려가 있다.

그런 점에서 이를 해결하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치로는 상술한 휘점상을 촬상 광학계의 촬상 소자에 중앙 휘점상으로서 결상시킴과 동시에, 피검안의 각막의 동공 주연(周緣)에 4개의 지표광을 투영하여, 동공 주연으로부터의 4개의 휘점상을 주연 휘점상으로서 촬상 소자에 결상시키고, 주연 휘점상 중 하나가 촬상 소자에 결상되었을 때, 이 주연 휘점상에 기초하여 나머지 3개의 휘점상이 촬상 소자에 결상되도록 촬상 광학계를 좌우 상하로 구동 수단으로 구동 조작하여 오 토 얼라이먼트함으로써 상하좌우(XY) 방향에 대한 검출 범위의 확대를 하도록 한 것도 알려져 있다(예를 들면, 일본 특허 3606706호 공보).

그러나, 4개의 주연 휘점상을 이용하는 얼라이먼트 방법에서도, 주연 휘점상 중 하나가 촬상 소자에 결상될 때까지는 오토 얼라이먼트가 개시되지 않을 뿐 아니라, 피검안의 각막과 촬상 광학계의 작동 거리가 크게 어긋나 있는 경우에는 주연 휘점상이 흐려져 선명하지 않게 되므로, 주연 휘점상이 촬상 소자에 결상되어 있다고 하더라도 오토 얼라이먼트가 개시되지 않는 것이었다.

이에, 본 발명은 광범위하면서 고정밀도의 오토 얼라이먼트를 가능하게 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위하여, 이 발명의 안과 측정 장치의 얼라이먼트 방법 및 그 얼라이먼트 장치는 피검안의 각막에 복수의 지표광을 투영함으로써 상기 각막에 복수의 지표를 형성시키는 지표 투영 광학계와, 상기 복수의 지표를 촬상 소자에 지표상으로서 결상시키는 촬상 광학계와, 상기 촬상 광학계를 삼차원 방향으로 구동하는 삼차원 구동 수단과, 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하는 제어 수단을 구비하고 있다. 또한 상기 제어 수단은 상기 촬상 소자에 결상되는 상기 지표상의 위치에 기초하여, 상기 촬상 소자에 결상되는 피검안상의 각막 정점 위치가 상기 촬상 소자의 중앙으로 이동하도록 상기 촬상 광학계를 상기 삼차원 구동 수단에 의해 상하 좌우로 구동 제어한다. 또한, 상기 촬상 광학계는 상기 각막으로부터 반사된 상기 복수의 지표광의 반사광을 상기 촬상 소자에 의해 검출시키고, 상기 제어 수단은 상기 반사광이 검출되는 상기 촬상 소자의 복수의 광검출부에서 평균 광량치가 거의 동일하게 되도록 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.

[구성]

도 1(a)에 실시예인 비접촉식 안압계의 외관 개략도를 나타낸다. 도 1(a)에 있어서 1은 베이스이고, 베이스(1)에는 피검안을 고정하기 위한 턱받침대(2)가 고정 설치되어 있다. 3은 본체부, 4는 후술하는 광학계를 수납한 안과 유닛(측정부)이고, 5는 본체부(3)와 안과 유닛(4)을 이동하기 위한 조작 레버이다.

조작 레버(5)의 조작에 의해 본체부(3)는 베이스(1)의 수평면 상을 전후 방향(Z방향) 및 좌우 방향(X방향)으로 접동하고, 안과 유닛(4)은 본체부(3)에 대하여 상하 방향(Y방향)으로 이동한다.

또한, 조작 레버(5)의 축의 상하 방향의 중간부에는 도시하지 않은 구면(球面)부가 설치되고, 이 구면부가 본체부(3) 내의 구받이부(도시하지 않음)에 회동 가능하게 지지되어 있다. 이로 인해, 조작 레버(5)는 구면부(도시하지 않음)를 중심으로 임의의 방향으로 경동(傾動) 조작 가능하게 되어 있다. 또한, 조작 레버(5)의 축의 하단부에는 접동판(도시하지 않음)이 지지되고, 베이스(1)의 상면에는 접동판(도시하지 않음)이 접하는 마찰판(도시하지 않음)이 부착되어 있다. 이 구성에 의해, 조작 레버(5)를 경동 조작하면 본체부(3)가 베이스(1)에 대하여 이동 조작되 게 되어 있다. 이 구성에는 주지의 구성을 채용할 수 있으므로 그 상세한 도시는 생략한다.

또한, 조작 레버(5)의 상부에는 회전 노브(5a)가 축선 둘레로 회전 가능하게 지지되고, 이 회전 노브(5a)의 하단부와 조작 레버(5)의 축 사이에는 도시하지 않은 회전량 검출 센서가 장착되어 있다. 이 회전량 검출 센서는 회전 노브(5a)의 하단부에 지지된 도시하지 않은 슬릿판과, 이 슬릿판을 사이에 끼우는 위치에 설치된 광원 및 수광 소자를 갖는다. 이 광원 및 수광 소자는 조작 레버(5)의 축의 도시하지 않은 부분에 장착되어 있다. 그리고, 회전량 검출 센서는 회전 노브(5a)를 축선 둘레로 회전 조작하면, 수광 소자의 신호로부터 회전 노브(5a)의 회전 방향 및 회전량을 검출하도록 되어 있다. 또한, 이 회전 노브(5a)의 회전 방향 및 회전량의 검출 결과에 기초하여, 안과 유닛(4)을 상하 운동시키는 Y축 모터(도 1에서는 도시 생략)가 구동 제어되도록 되어 있다.

이 조작 레버(5) 및 회전 노브(5a) 등의 상세에 대해서는 일본 특허 공개 평6-7292호(안과 측정 장치의 조작 레버 기구)에 기재되어 있는 구성을 채용할 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 안과 유닛(4)은 본체부(3)에 대하여 좌우 방향(X방향) 및 전후 방향(Z방향)으로도 이동한다. 이들 이동은 조작 레버(5)에 의하지 않고, 후술하는 제어 회로에 의해 구동 제어되는 X축 모터(도 1에서는 도시 생략) 및 Z축 모터(도 1에서는 도시 생략)에 의해 수행된다.

이러한 X축 모터, Y축 모터 및 Z축 모터는 안과 유닛(4)을 삼차원 방향으로 구동하는 삼차원 구동 수단(삼차원 구동 장치)을 구성하고 있다.

6은 압축 기체를 피검안을 향해 분출하기 위한 노즐이 배치된 노즐부이다. 안과 유닛(4)의 피검자측에는 도 1(a) 및 도 1(b)에 나타낸 바와 같이 노즐부(6)를 중심으로 하여 피검안의 각막 주변에 얼라이먼트 지표를 투영하는 4개의 광원(7a~7d)이 배치되어 있다. 또한, 4개의 광원(7a~7d)은 노즐부(6)에 근접하여 배치되어 있기 때문에 피검안의 전안부에 얼라이먼트 지표를 투영하기 쉽다. 또한, 본체부(3)의 측부에는 노즐부(6)가 피검안에 접근할 수 있는 이동 한계를 규제하기 위한 돌기부(8)가 배치되어 있다. 또한, 본체부(3)의 조작 레버(5)측(검사자측)에는 관찰용 TV 모니터가 구비되어 있다.

〈얼라이먼트 광학계〉

도 2는 장치의 얼라이먼트 광학계의 주요부 구성부로서, 위에서 보았을 때의 도면이다. 또한, 비접촉식 안압계는 피검안 각막에 압축한 기체를 내뿜어 소정의 형상으로 변형시키고, 직접 혹은 간접적으로 검출된 그 때의 기체압에 기초하여 피검안의 안압을 측정하는 것인데, 이 측정 기구 자체의 설명은 본 발명과는 관계가 적으므로 생략한다. 상세에 대해서는 본 출원인에 의한 일본 특허 공개 평 4-297226호(발명의 명칭: 비접촉식 안압계)를 참조하기 바란다.

(관찰 광학계)

10은 관찰 광학계(촬상 광학계)이고, L1은 그 광축을 나타낸다. 관찰 광학계(10)는 상하 좌우 방향의 제 1 및 제 2 얼라이먼트용 지표(후술한다)를 검출하는 지표 검출 광학계를 겸한다. 관찰 광학계(10)의 광로 상에는 각막 변형용의 기체를 분출하는 노즐(9)이 유리판(8a, 8b)에 지지되어 배치되고, 그 축과 광축(L1)은 일치하고 있다. 광축(L1) 상에는 빔 스플리터(11), 대물 렌즈(12), 빔 스플리터(14), 필터(15), 촬상 소자로서의 CCD 카메라(도면에서는 에어리어 CCD; 16)가 배치되어 있다. 필터(15)는 제 1 및 제 2 얼라이먼트 지표 광학계(후술한다)를 투과하고, 가시광 및 거리 지표 투영 광학계(후술한다)의 광속(파장 800nm)에 대하여 불투과 특성을 갖고 있어, CCD 카메라(16)에 불필요한 노이즈광이 혼입하는 것을 방지한다.

그리고, 도 2의 피검안(E)의 전안부가 CCD 카메라(16)에 촬상되면, CCD 카메라(16)로부터의 화상 신호(영상 신호)에 의해 피검안(E)의 전안부상(E')이 TV 모니터(표시 수단; 17)에 도 4와 같이 나타난다. 이 때, 전안부상(E')은 후술하는 지표상과 함께 TV 모니터(표시 수단; 17)에 나타나고, 검사자는 이를 관찰한다. 또한, 도 4에 있어서 전안부상(E')은 동공부(Ep), 홍채부(Ei), 공막부(Es) 등을 갖는다. 또한, 표시 장치(표시 수단)로는 CRT나 액정 표시기 혹은 플라즈마 방식의 모니터 등을 이용할 수 있다.

(고시 광학계)

고시 광학계(25)는 가시광을 발하는 광원(26), 고시표판(27), 투영 렌즈(28)를 갖는다. 광원(26)의 점등에 의해 고시표판(27)을 출사한 광속은 투영 렌즈(28), 빔 스플리터(14), 대물 렌즈(12), 빔 스플리터(11)를 통하여 노즐(9)을 지나 피검안에 입사한다.

(제 1 얼라이먼트 지표 투영 광학계)

30은 제 1 얼라이먼트 지표 투영 광학계(제 1 지표광 투영 수단)를 나타낸 다. 31은 중앙 지표 투영용 광원, 32는 투영 렌즈이다. 광원(31)은 파장 950nm의 적외광을 출사한다. 광원(31)을 출사한 적외광속은 투영 렌즈(32)에 의해 평행 광속으로 된 후, 빔 스플리터(11)에 의해 반사되고, 광축(L1)을 따라 노즐(9) 내를 통과하여 피검안(E)의 각막(Ec)에 제 1 지표광으로서 조사되며, 각막(Ec)에서 반사된다. 그리고, 각막(Ec)에서 경면(鏡面) 반사하는 광속은 광원(31)의 허상인 제 1 얼라이먼트 지표(제 1 지표; i1)를 중앙 지표로서 피검안(E)에 형성한다. 이 제 1 얼라이먼트 지표(i1)의 광속은 촬상 소자인 CCD 카메라(16) 상에 제 1 얼라이먼트 지표(i1)의 지표상(제 1 지표상; i10)(제 1 휘점상)을 형성한다.

또한, 제 1 지표광은 피검안(E)의 각막(Ec)의 곡률 반경의 1/2의 부분에 결상됨으로써, 제 1 휘점상인 제 1 얼라이먼트 지표(i1)의 제 1 지표상(제 1 휘점상; i10)을 촬상 소자인 CCD 카메라(16) 상에 형성한다. 이 CCD 카메라(16) 상에 형성된 제 1 지표상(i10)은 도 2의 TV 모니터(17) 화면에 도 4와 같이 피검안의 전안부상(E')과 함께 나타난다. 이 때, 제 1 지표상(i10)은 전안부상(E')의 동공부(Ep)의 중앙에 위치하도록 나타내어진다.

(제 2 얼라이먼트 지표 투영 광학계)

제 2 얼라이먼트 지표 투영 광학계(7; 제 2 지표광 투영 수단)는 4개의 광원(7a~7d)을 갖는다(도 1 참조). 광원(7a와 7b) 및 광원(7c와 7d)은 각각 광축(L1)을 끼고 같은 높이 거리에 배치되어 지표의 광학적 거리를 동일하게 하고 있다. 광원(7a~7d)은 제 1 얼라이먼트 지표 투영 광학계의 광원과 같은 파장 950nm의 적외광을 출사한다. 광원(7a, 7b)으로부터의 광은 피검안의 각막(Ec)의 동공 주변을 향 해 경사 상방향으로부터 조사되어, 광원(7a, 7b)의 허상인 지표(제 2 지표; i2, i3)를 피검안의 동공의 주연(周緣) 근방에 주연 지표(제 2 휘점)로서 형성한다. 또한, 광원(7a, 7b)은 눈꺼풀의 열림 상태를 검출하기(후술한다) 위한 광원을 겸하고 있다. 광원(7c, 7d)으로부터의 광은 피검안의 각막 주변을 향해 경사 아랫방향으로부터 조사되어, 광원(7c, 7d)의 허상인 지표(제 2 지표; i4, i5)를 피검안의 동공의 주연 근방에 주연 지표(제 2 휘점)로서 형성한다. 광원(7a~7d)은 피검안 전안부를 조명하는 조명용 광원을 겸하고 있다.

이 4개의 지표(i2, i3, i4, i5)의 광속은 관찰 광학계(10)를 통하여 CCD 카메라(16)에 입사하고, 촬상 소자로서의 CCD 카메라(16)의 촬상 소자 상에 지표상(i20, i30, i40, i50; 제 2 지표상)을 형성한다. 그리고, 이들 지표상(i20, i30, i40, i50; 제2 지표상)은 도 2의 TV 모니터(17)의 화면에 도 4와 같이 피검안의 전안부상(E')과 함께 표시된다. 이 때, 지표상(i20, i30, i40, i50; 제 2 지표상)은 전안부상(E')의 홍채부(Ei)의 가장자리부에 위치하도록 나타내어진다.(거리 지표 투영 광학계)

50은 거리 지표 투영 광학계이고, L2는 그 광축을 나타낸다. 광축(L2)은 광축(L1)에 대하여 경사지게 설치되고, 노즐(9)로부터 소정의 작동 거리 떨어진 위치에서 양 광축은 교차한다. 51은 광원(7a~7d) 및 광원(31)과 서로 다른 파장 800nm의 광을 출사하는 거리 지표 투영용의 광원이고, 52는 투영 렌즈이다.

광원(51)을 출사한 광은 투영 렌즈(52)에 의해 평행 광속으로 되고, 광축(L2)을 따라 각막(Ec)에 조사된다. 각막(Ec)에서 경면 반사한 광속은 광원(51)의 허상인 지표(i6)를 형성한다.

(거리 지표 검출 광학계)

60은 거리 지표 검출 광학계이고, L3은 그 광축을 나타낸다. 광축(L3)과 광축(L2)은 광축(L1)에 대하여 대칭인 축이고, 광축(L3)과 광축(L2)의 양 광축은 광축(L1) 상에서 교차한다. 광축(L3) 상에는 수광 렌즈(61), 필터(62), 일차원 검출 소자(63)가 배치되어 있다. 필터(62)는 광원(51)으로부터 출사되는 파장 800nm의 광속을 투과하고, 광원(7a~7d) 및 광원(31)으로부터 출사되는 950nm의 광속에 대하여 불투과의 특성을 가져, 일차원 검출 소자(63)에 노이즈광이 입사하는 것을 방지한다.

지표(i6)를 형성하는 광원(51)의 각막 반사 광속은 수광 렌즈(61), 필터(62)를 통하여 일차원 검출 소자(63)에 입사한다. 피검안이 관찰 광축(L1)의 축방향(전후 방향)으로 이동하면, 지표(i6)의 상도 일차원 검출 소자(63)의 검출 방향으로 이동하기 때문에, 일차원 검출 소자(63) 상에 있어서의 지표(i6)의 상의 편위(偏位)로부터 피검안의 위치가 검출된다.

〈제어 수단〉

도 3에 장치의 제어 수단의 주요부 구성도를 나타낸다. 70은 제어 회로, 71은 화상 처리 회로, 72는 거리 지표의 검출 처리 회로이다. 74~76은 본체부(3)에 대하여 안과 유닛(4)을 구동시키는 X축, Y축 및 Z축 모터, 77~79는 각 모터의 구동 회로이다. 이 X축 모터(74), Y축 모터(75) 및 Z축 모터(76)는 삼차원 구동 수단(3D)을 구성하고 있다.

80은 측정계, 81은 문자 정보나 도형 등을 생성하는 표시 회로, 82는 합성 회로이다. 83은 얼라이먼트 모드 전환 스위치로서, 얼라이먼트를 지표 검출에 기초하여 장치가 수행하는 오토 얼라이먼트로 할지, 검사자에 의한 조작 레버(5)의 조작만으로 수행할지를 선택한다. 84는 측정 개시의 신호를 입력하는 측정 스위치이다.

화상 처리 회로(71)는 CCD 카메라(16)로부터의 촬영상에 대하여 화상 처리를 실시하고, 그 처리 결과를 제어 회로(70)에 입력한다. 제어 회로(70)는 그 입력 신호에 의해 지표상의 위치 정보나 동공 위치 정보를 얻는다.

또한, 제어 회로(70)는 검출 처리 회로(72)를 통하여 입력되는 일차원 검출 소자(63)로부터의 신호에 의해, 피검안(E)에 대한 전후 방향의 편위 정보를 얻는다. 제어 회로(70)가 얻은 편위 정보는 표시 회로(81)로 보내지고, 표시 회로(81)는 그 정보에 기초하여 거리 마크의 도형 신호와 TV 모니터(17) 상에 있어서의 위치 신호를 발생시킨다. 표시 회로(81)로부터의 출력 신호는 합성 회로(82)에 의해 CCD 카메라(16)로부터의 영상 신호와 합성되어 TV 모니터(17) 상에 출력된다.

도 4는 XY 방향이 적정한 상태로 얼라이먼트되었을 때의 TV 모니터(17) 상에 표시되는 피검안상(E')의 화면예를 나타낸 도면이다. XY 방향이 적정한 상태로 얼라이먼트된 상태에서는 제 2 얼라이먼트 지표 투영 광학계에 의해 각막 주변에 형성된 4개의 지표상(제 2 지표상; i20, i30, i40, i50)과, 제 1 얼라이먼트 지표 투영 광학계에 의해 각막 중심 부근에 형성된 지표상(제 1 지표상; i10)이 표시된다. 41은 패턴 제너레이터에 의해 전기적으로 생성한 얼라이먼트 지표(얼라이먼트 마 크)를 나타내고, 42는 거리 마크를 나타낸다. 이 거리 마크(42)는 피검안의 각막과 노즐부(6)와의 거리에 대응하여 실시간으로 움직이고, 각막이 적정 작동 거리에 있으면 얼라이먼트 지표(41)에 겹쳐진다.

또한, 제어 회로(70)는 안과 유닛(4)의 XY 방향의 이동을 제어하기 위하여, 촬상 소자로서의 CCD 카메라(16)에서 검출된 화상을 복수의 광량 검출 에어리어로 분할하고, 각 광량 검출 에어리어의 각각의 평균 광량치를 산출하여 광역 얼라이먼트와 정밀 얼라이먼트를 실행하도록 되어 있다.

제어 회로(70)는 이 산출된 평균 광량치를 비교하여 평균 광량치가 다른 에어리어의 평균 광량치보다 높은 경우, 그 에어리어 혹은 에어리어의 연장 상에 검출해야 할 눈이 있기 때문에, 피검안(E)의 시축(즉, 휘점(i1)의 중심)이 안과 유닛(4)의 기준 위치(관찰 광학계의 광축)를 향하도록 X축 모터(74) 및 Y축 모터(75)를 구동하여 좌우 상하로 안과 유닛(4)을 이동시킨다. 이 때, CCD 카메라(16)에서는 중앙에 지표상(각막 정점; i10)이 결상되도록, 그리고 TV 모니터(17)의 화면상에서는 지표상(i10)이 패턴 제너레이터에 의해 전기적으로 생성한 얼라이먼트 지표(41)에 들어가도록 안과 유닛(4)을 이동시킨다.

그리고, 평균 광량치가 거의 동일하게 되었을 때에는 지표상을 모두 검출할 수 있게 되어 지표상(i10)을 특정할 수 있다. 이 경우에 제어 회로(70)는 각각의 휘점의 중심 위치를 산출하고, 그것을 기초로 지표상(i10)이 패턴 제너레이터에 의해 전기적으로 생성한 얼라이먼트 지표(41)에 들어갈 때까지 X축 모터(74) 및 Y축 모터(75)를 구동하여 좌우 상하로 안과 유닛(4)의 이동을 수행시킨다.

[작용]

다음으로, 상술한 구성을 구비하는 비접촉식 안압계의 동작을 설명한다. 여기에서는 오토 얼라이먼트를 선택했을 때의 얼라이먼트 동작을 중심으로 설명한다.

검사자는 턱받침대(2)를 사용하여 피검안을 고정시키고, 피검안에는 고시 광학계(25)로부터의 고시표를 고시시킨다. 이와 같이 하여 측정 준비가 완료되면, 검사자는 TV 모니터(17)를 관찰하면서 조작 레버(5) 등을 조작하여 피검안에 대하여 안과 유닛(4)을 대략적으로 얼라이먼트한다. 이 대략적인 얼라이먼트는 피검안(E)의 전안부가 화면 상에서 밝아지는 부분을 관찰할 수 있도록 한다. 즉, 피검안(E)의 각막(Ec)이 CCD 카메라(16) 내에 들어가 각막(Ec)이 TV 모니터(17)에 표시되도록 대략적인 얼라이먼트를 수행한다.

화면상 밝은 부분이 관찰된 경우, 조작 레버(5)의 조작을 정지한다(필요에 따라서는 정지를 지시하는 메세지를 표시하거나, 또는 조작 레버의 움직임을 구속하는 수단을 작용시킬 수도 있다).

이 때, 제어 회로(70)는 이하의 광역 얼라이먼트(시표상(視標像)이 모니터 화면상에 없는 경우)와, 정밀 얼라이먼트를 실행한다.

(1) 광역 얼라이먼트(시표상이 모니터 화면상에 없는 경우)

제어 회로(70)는 촬상 소자로서의 CCD 카메라(16)에서 검출된 화상을 복수의 광량 검출 에어리어로 분할하고, 각 광량 검출 에어리어의 각각의 평균 광량치를 산출한다.

예를 들면, 도 5와 같이 촬상 소자로서의 CCD 카메라(16)의 수상면(수광면) 을 4개(복수)의 검출 에어리어(결상 에어리어; A1~A4)로 나누거나, 혹은 도 6과 같이 CCD 카메라(16)의 수상면을 16의 검출 에어리어(결상 에어리어; A1~A16)로 나눈다. 그리고, 도 5의 경우에는 각 검출 에어리어(A1~A4)의 평균 광량치(Lav1~Lav4)를 산출한다. 또한, 도 6의 경우에는 검출 에어리어(A1~A16) 중의 네 모서리의 검출 에어리어(A1, A4, A13, A16)의 평균 광량치(Lav1, Lav4, Lav13, Lav16)를 산출한다.

그리고, 이 산출된 광량 검출 에어리어의 평균 광량치끼리(도 5에서는 평균 광량치(Lav1~Lav4)끼리, 도 6에서는 평균 광량치(Lav1, Lav4, Lav13, Lav16)끼리)를 비교하여, 평균 광량치가 다른 광량 검출 에어리어의 평균 광량치보다 높은 경우, 그 광량 검출 에어리어 혹은 광량 검출 에어리어의 연장 상에 검출해야 할 눈이 있기 때문에, 기준 위치(관찰 광학계의 광축)를 향하도록 삼차원 구동 수단(3D)의 X축 모터(74) 및 Y축 모터(75)를 제어 회로(70)에 의해 구동 제어하여 안과 유닛(4)을 좌우 상하로 이동시킨다.

예를 들면, 도 5의 경우에 검출 에어리어(A1)의 평균 광량치(Lav1)가 다른 검출 에어리어(A2~A4)의 평균 광량치(Lav2~Lav4)보다도 높은 경우에는 피검안이 검출 에어리어(A1)측에 있기 때문에, 피검안이 검출 에어리어(A4)측으로 이동하도록 X축 모터(74) 및 Y축 모터(75)를 제어 회로(70)에 의해 구동 제어하여 안과 유닛(4)을 좌우 상하 방향(XY 방향)으로 이동시킨다.

이 이동에 따라, 도 5의 상태로부터 지표상(제 2 지표상; i20, i30, i40, i50)을 도 7과 같이 검출 에어리어(A1~A4) 모두에서 검출할 수 있게 되면, 검출 에 어리어(A1~A4)의 평균 광량치(Lav1~Lav4)가 거의 동일하게 된다.

또한, 도 6의 경우에 검출 에어리어(A1)의 평균 광량치(Lav1)가 다른 검출 에어리어(A4, A13, A16)의 평균 광량치(Lav4, Lav13, Lav16)보다도 높은 경우에는 피검안이 검출 에어리어(A1)측에 있기 때문에, 피검안이 검출 에어리어(A16)측으로 이동하도록 X축 모터(74) 및 Y축 모터(75)를 제어 회로(70)에 의해 구동 제어하여 안과 유닛(4)을 좌우 상하 방향(XY 방향)으로 이동시킨다.

이 이동에 따라, 도 6의 상태로부터 지표상(제 2 지표상; i20, i30, i40, i50)을 도 8과 같이 검출 에어리어(A1) 및 이에 인접하는 검출 에어리어(A2, A5, A6) 모두에서 검출할 수 있게 되면, 검출 에어리어(A1, A2, A5, A6)의 평균 광량치(Lav1, Lav2, Lav5, Lav6)가 거의 동일하게 된다.

단, 이 경우, 각 광량 검출 에어리어의 평균 광량치를 거의 동일하게 하는 것을 목적으로 하고 있으며, 평균 광량치가 거의 동일하게 되었을 때에는 이하의 조건에 따라 얼라이먼트가 수행된다.

(2) 정밀 얼라이먼트

각 광량 검출 에어리어의 평균 광량치가 거의 동일하게 되었을 때에는 지표상(제 2 지표상; i20, i30, i40, i50)을 모두 검출할 수 있게 되어 지표상(i10)을 특정할 수 있기 때문에, 각각의 휘점인 지표상(i20, i30, i40, i50)의 중심(重心) 위치를 지표상(i10)의 중심(中心) 위치로서 산출하고, 이 산출한 중심(重心) 위치를 기초로 지표상(i10)의 중심(中心) 위치가 CCD 카메라(16)의 중앙(중심; 0)에 결상 될 때까지, 즉 지표상(i10)이 패턴 제너레이터에 의해 전기적으로 생성한 얼라 이먼트 지표에 들어갈 때까지, X축 모터(74) 및 Y축 모터(75)를 구동하여 좌우 상하로 안과 유닛(4)의 이동을 수행시킨다.

또한, 장치는 광역 얼라이먼트와 정밀 얼라이먼트에서는 안과 유닛(4)의 XY 방향의 이동 속도에 차를 둠으로써 토탈 얼라이먼트의 신속화를 도모할 수 있다.

그리고, 지표상(i10)이 제 2 허용 범위 내에 들면(패턴 제너레이터에 의해 전기적으로 생성한 얼라이먼트 지표(41)에 들면), 제어 회로(70)는 XY 방향의 구동을 정지하고 작동 거리의 적합 여부를 판정한다. 거리 지표 투영 광학계에 의한 지표(i1)의 광속이 일차원 검출 소자(63)에 입사하는 상태가 되면, 제어 회로(70)는 일차원 검출 소자(63)로부터의 신호에 기초하여 Z 방향의 어긋남 정보를 얻고, 이 어긋남 정보를 바탕으로 Z축 모터(76)를 구동하여 안과 유닛(4)을 전후 이동한다.

이 때, TV 모니터(17) 상에는 거리 마크(42)가 표시된다. 그리고, 거리 마크(42)는 안과 유닛(4)의 전후 이동에 따라 실시간으로 움직여, 각막(Ec)이 측정부(촬상 광학계인 관찰 광학계; 4)에 대하여 적정 작동 거리에 있으면 얼라이먼트 지표(41)에 겹쳐진다(거리 마크(42)가 표시되어 있지 않을 때에는 조작 레버(5)가 조작 가능한 상태로 되고, 검사자는 얼라이먼트 지표(41) 내의 지표상(i10)의 핀트가 맞는 방향으로 전후 조정을 수행한다).

Z방향이 적정한 상태가 되면, 제어 회로(70)는 안과 유닛(4)의 전후 이동을 정지하고, 이번에는 지표상(i10)이 제 1 허용 범위 내에 있는지 여부를 판정한다. 범위 외일 때에는 제 1 허용 범위 내에 들도록 안과 유닛(4)을 XY 방향으로 소정 시간 미세 조정하여 이동시킨다. 이 때의 이동 속도는 좀 전의 XY 방향 이동의 경 우(광역 얼라이먼트)보다 느린 속도로 수행한다. 이로 인해 지표상(i10)이 제 1 허용 범위를 지나치거나 하지 않도록 하여, XY 방향의 미세 조정 얼라이먼트를 용이하게 수행할 수 있다.

또한, 실시예에서는 피검안의 각막 주변을 향해 투영하는 지표상을 4개로 하였지만, 적어도 두 개의 지표상을 투영하면 얼라이먼트 상태를 판정할 수 있다. 투영하는 지표상은 4개보다 많아도 무방하다.

또한, 상술한 안과 유닛(4)의 유도 방법에 있어서는 지표상의 위치 관계에 기초하여 지표상(i10)을 특정하고 있기 때문에, 외란광의 영향으로 다른 지표상 또는 외란광을 지표상(i10)으로서 특정해 버릴 가능성이 있다. 이 경우에는 안과 유닛(4)의 유도가 불안정하게 되기 때문에, 지표상(i10)이라고 특정할 수 있었던 경우라도, 그 지표상이 CCD 카메라(16) 상의 기준 위치를 중심으로 하여 소정의 범위 내(노즐(9)의 지름에 상당하는 범위 내)에 없으면 이동하지 않도록 한다.

또한, 투영하는 지표상을 점멸시켜, 점등하고 있을 때의 상과 점등시키고 있지 않을 때의 상의 차를 취함으로써 외란광의 상을 제거할 수 있다. 이렇게 하면, 자동 얼라이먼트의 오동작을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 이 발명의 실시예의 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치는 피검안(E)의 각막(Ec)에 복수의 지표광을 투영함으로써 상기 각막(Ec)에 복수의 지표(i2~i5)를 형성시키는 지표 투영 광학계와, 상기 복수의 지표(i2~i5)를 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 지표상(i20~i50)으로서 결상시키는 촬상 광학계(관찰 광학계(10))와, 상기 촬상 광학계(관찰 광학계(10))를 삼차원 방향으로 구동하는 삼차원 구동 수단(3D)과, 상기 삼차원 구동 수단(3D)을 구동 제어하는 제어 수단(제어 회로(70))을 구비하고 있다. 또한, 상기 제어 수단(제어 회로(70))은 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 결상되는 상기 지표상(i20~i50)의 위치에 기초하여, 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 결상되는 피검안상의 각막 정점 위치(휘점인 지표(i1)에 대응하는 위치)가 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))의 중앙으로 이동하도록 상기 촬상 광학계(관찰 광학계(10))를 상기 삼차원 구동 수단(3D)에 의해 상하 좌우로 구동 제어하도록 되어 있다. 또한, 상기 촬상 광학계(관찰 광학계(10))는 상기 각막(Ec)으로부터 반사된 상기 복수의 지표광의 반사광을 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 의해 검출시키고, 상기 제어 수단(제어 회로(70))은 상기 반사광이 검출되는 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))의 복수의 광검출부(예를 들면 A1~A4 또는 A1, A2, A5, A6)에서 평균 광량치(예를 들면, Lav1~Lav4, 또는 Lav1, Lav2, Lav5, Lav6)가 거의 동일하게 되도록 상기 삼차원 구동 수단(3D)을 구동 제어하도록 되어 있다.

또한, 이 발명 실시예의 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치에 있어서는 상기 복수의 광검출부(예를 들면 A1~A4 또는 A1, A2, A5, A6)는 상기 제어 수단이 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))에서 촬상된 화상을 분할함으로써 형성된 복수의 광검출 영역(A1~A4, A1~A16)에 배치되고, 상기 제어 수단(제어 회로(70))은 상기 반사광의 평균 광량치(예를 들면 Lav1~Lav4, 또는 Lav1, Lav2, Lav5, Lav6, 혹은 Lav1, Lav4, Lab13, Lav16)를 상기 검출 영역(예를 들면 A1~A4 또는 A1, A2, A5, A6 혹은 A1, A4, A13, A16)마다 구하고, 이 구해진 각 검출 영역의 평균 광량치(예를 들면 Lav1~Lav4, 또는 Lav1, Lav2, Lav5, Lav6, 혹은 Lav1, Lav4, Lav13, Lav16)끼리를 비교하여, 평균 광량치가 낮은 검출 영역의 평균 광량치가 높아지는 방향으로 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하도록 되어 있다.

이 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치에 따르면, 휘점상(휘점상인 지표상(i20~i50))이 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 결상되어 있지 않아도 오토 얼라이먼트를 개시할 수 있음과 동시에, 휘점상(휘점상인 지표상(i20~i50))이 흐려진 상태로 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 결상되어 있어도 오토 얼라이먼트가 가능하기 때문에, 광범위하면서 고정밀도의 오토 얼라이먼트가 가능하게 된다.

또한, 촬상 소자(CCD 카메라(16))를 복수의 광검출 영역(A1~A4, A1~A16)으로 분할하고, 상기 각막(Ec)으로부터의 반사광에 의한 평균 광량치(예를 들면, Lav1~Lav4, 또는 Lav1, Lav2, Lav5, Lav6)를 상기 각 검출 영역(예를 들면, A1~A4 또는 A1, A2, A5, A6)마다 구하여, 이 구해진 각 검출 영역(예를 들면 A1~A4 또는 A1, A2, A5, A6)의 평균 광량치(예를 들면, Lav1~Lav4, 또는 Lav1, Lav2, Lav5, Lav6)끼리를 비교하도록 하고 있기 때문에, 외란광 등의 노이즈에 의한 영향을 받기 어려워 확실하게 안과 유닛의 구동 방향을 구할 수 있다.

또한, 이 발명 실시예의 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치는 피검안(E)으로부터의 광을 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 유도하는 촬상 광학계(관찰 광학계(10))가 설치되는 동시에 삼차원 방향으로 이동 가능한 안과 유닛과, 상기 안과 유닛을 삼차원 방향으로 구동하는 삼차원 구동 수단(3D)과, 상기 촬상 광학계(관찰 광학계(10))의 광축을 따라 상기 피검안의 각막에 대하여 제 1 지표광을 투영하여 제 1 지표(i1)를 상기 피검안(E)에 형성시키는 제 1 지표광 투영 수단(제 1 얼라이먼트 지표 투영 광학계(30))과, 상기 촬상 광학계(관찰 광학계(10))의 광축과는 서로 다른 방향으로부터 상기 피검안(E)의 각막(Ec)에 대하여 복수의 제 2 지표광을 투영하여 복수의 제 2 지표(i2~i5)를 상기 피검안(E)에 형성시키기 위한 제 2 지표광 투영 수단(제 2 얼라이먼트 지표 투영 광학계)과, 상기 촬상 광학계(관찰 광학계(10))를 통하여 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 결상되는 상기 제 1 지표(i1)의 제 1 지표상(i10)의 위치에 기초하여 상기 제 1 지표상(i10)이 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))의 중앙으로 이동하도록 상기 삼차원 구동 수단(3D)을 구동 제어하는 제어 수단(제어 회로(70))을 구비하고 있다. 또한, 상기 촬상 광학계(관찰 광학계(10))는 상기 각막(Ec)으로부터 반사된 상기 복수의 제 2 지표광의 반사광을 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 의해 검출시키고, 상기 제어 수단(제어 회로(70))은 상기 반사광이 검출되는 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))의 복수의 광검출부(예를 들면 A1~A4 또는 A1, A2, A5, A6)에서 평균 광량치(예를 들면 Lav1~Lav4, 또는 Lav1, Lav2, Lav5, Lav6)가 거의 동일하게 되도록 상기 삼차원 구동 수단(3D)을 구동 제어하도록 되어 있다.

또한, 이 발명 실시예의 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치에 있어서는 상기 복수의 광검출부(예를 들면, A1~A4 또는 A1, A2, A5, A6)는 상기 제어 수단이 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))에서 촬상된 화상을 분할함으로써 형성된 복수의 광검출 영역(A1~A4, A1~A16)에 배치되고, 상기 제어 수단(제어 회로(70))은 상기 반사광의 평균 광량치(예를 들면 Lav1~Lav4, 또는 Lav1, Lav2, Lav5, Lav6, 혹은 Lav1, Lav4, Lab13, Lav16)를 상기 검출 영역(예를 들면 A1~A4 또는 A1, A2, A5, A6 혹은 A1, A4, A13, A16)마다 구하고, 이 구해진 각 검출 영역의 평균 광량치(예를 들면 Lav1~Lav4, 또는 Lav1, Lav2, Lav5, Lav6, 혹은 Lav1, Lav4, Lav13, Lav16)끼리를 비교하여, 평균 광량치가 낮은 검출 영역의 평균 광량치가 높아지는 방향으로 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하도록 되어 있다.

이 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치에 따르면, 휘점상(휘점상인 지표상(i20~i50))이 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 결상되어 있지 않아도 오토 얼라이먼트를 개시할 수 있음과 동시에, 휘점상(휘점상인 지표상(i20~i50))이 흐려진 상태로 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 결상되어 있어도 오토 얼라이먼트가 가능하게 때문에 광범위하면서 고정밀도의 오토 얼라이먼트가 가능하게 된다.

또한, 촬상 소자(CCD 카메라(16))를 복수의 광검출 영역(A1~A4, A1~A16)으로 분할하고, 상기 각막(Ec)으로부터의 반사광에 의한 평균 광량치(예를 들면, Lav1~Lav4, 또는 Lav1, Lav2, Lav5, Lav6)를 상기 각 검출 영역(A1~A4 또는 A1, A2, A5, A6)마다 구하여, 이 구해진 각 검출 영역(예를 들면 A1~A4 또는 A1, A2, A5, A6)의 평균 광량치(예를 들면, Lav1~Lav4, 또는 Lav1, Lav2, Lav5, Lav6)끼리를 비교하도록 하고 있기 때문에, 외란광 등의 노이즈에 의한 영향을 받기 어려워 확실하게 안과 유닛의 구동 방향을 구할 수 있다.

또한, 이 발명 실시예의 안과 측정 장치의 얼라이먼트 방법에서는 피검안(E)의 각막(Ec)에 복수의 지표광을 투영함으로써 상기 각막(Ec)에 복수의 지표를 형성시키고, 상기 복수의 지표(i2~i5)를 촬상 광학계(관찰 광학계(10))를 통하여 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 지표상(i20~i50)으로서 결상시킴과 동시에, 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 결상되는 상기 지표상(i20~i50)의 위치에 기초하여, 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 결상되는 피검안상의 각막 정점 위치(휘점인 지표(i1)에 대응하는 위치)가 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))의 중앙으로 이동하도록 상기 촬상 광학계(관찰 광학계(10))를 제어 수단(제어 회로(70))으로 제어되는 삼차원 구동 수단(3D)에 의해 상하 좌우로 구동 제어하도록 하고 있다. 또한, 상기 각막(Ec)으로부터 반사된 상기 복수의 지표광의 반사광을 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 의해 검출하고, 상기 제어 수단(제어 회로(70))은 상기 반사광이 검출되는 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))의 복수의 광검출부(예를 들면 A1~A4 또는 A1, A2, A5, A6)에서 평균 광량치(예를 들면 Lav1~Lav4, 또는 Lav1, Lav2, Lav5, Lav6)가 거의 동일하게 되도록 상기 삼차원 구동 수단(3D)을 구동 제어하도록 되어 있다.

또한, 이 발명 실시예의 안과 측정 장치의 얼라이먼트 방법에 있어서는 상기 복수의 광검출부(예를 들면 A1~A4 또는 A1, A2, A5, A6)는 상기 제어 수단이 상기 촬상 소자(CCD 카메라(16))에서 촬상된 화상을 분할함으로써 형성된 복수의 광검출 영역(A1~A4, A1~A16)에 배치되고, 상기 제어 수단(제어 회로(70))은 상기 반사광의 평균 광량치(예를 들면 Lav1~Lav4, 또는 Lav1, Lav2, Lav5, Lav6, 혹은 Lav1, Lav4, Lab13, Lav16)를 상기 검출 영역(예를 들면 A1~A4 또는 A1, A2, A5, A6 혹은 A1, A4, A13, A16)마다 구하여, 이 구해진 각 검출 영역의 평균 광량치(예를 들면 Lav1~Lav4, 또는 Lav1, Lav2, Lav5, Lav6, 혹은 Lav1, Lav4, Lav13, Lav16)끼리를 비교하여, 평균 광량치가 낮은 검출 영역의 평균 광량치가 높아지는 방향으로 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하도록 되어 있다.

이 안과 측정 장치의 얼라이먼트 방법에 따르면, 휘점상(휘점상인 지표상(i10~i50))이 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 결상되어 있지 않아도 오토 얼라이먼트를 개시할 수 있음과 동시에, 휘점상(휘점상인 지표상(i10~i50))이 흐려진 상태로 촬상 소자(CCD 카메라(16))에 결상되어 있어도 오토 얼라이먼트가 가능하기 때문에 광범위하면서 고정밀도의 오토 얼라이먼트가 가능하게 된다.

또한, 촬상 소자(CCD 카메라(16))를 복수의 광검출 영역(A1~A4, A1~A16)으로 분할하고, 상기 각막(Ec)으로부터의 반사광에 의한 평균 광량치(예를 들면, Lav1~Lav4, 또는 Lav1, Lav2, Lav5, Lav6)를 상기 각 검출 영역(예를 들면, A1~A4 또는 A1, A2, A5, A6)마다 구하고, 이 구해진 각 검출 영역(예를 들면 A1~A4 또는 A1, A2, A5, A6)의 평균 광량치(예를 들면, Lav1~Lav4, 또는 Lav1, Lav2, Lav5, Lav6)끼리를 비교하도록 하고 있기 때문에, 외란광 등의 노이즈에 의한 영향을 받기 어려워 확실하게 안과 유닛의 구동 방향을 구할 수 있다.

또한, 촬상 소자(CCD 카메라(16))에서 촬상된 화상을 복수의 광검출 영역(A1~A4, A1~A16)으로 분할하여 광량치를 산출하는 경우, 촬상 소자(CCD 카메라(16))를 복수의 광검출 영역(A1~A4, A1~A16)으로 분할하여 광량치를 산출할 수도 있고, 촬상 소자(CCD 카메라(16))에서 촬상된 화상 신호를 프레임 메모리(도시하지 않음)로 구축하여 표시 수단(TV 모니터(17))에 표시할 때에, 프레임 메모리를 복수의 광검출 영역으로서 분할하여 광량치를 산출할 수도 있다.

또한, 이 발명을 안압계에 적용한 예를 나타내었으나, 안압계 이외의 안저 카메라, 리플렉트미터, 각막 내피 세포 촬영 장치 등의 안과 측정 장치에 적용할 수도 있다.

상술한 실시예에서는 광역 얼라이먼트를 할 때, CCD(고체 촬상 소자)의 에어리어를 4분할하고 있었지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 분할수를 두 개로 할 수도 있다. 중요한 것은 두 개 이상으로만 분할되어 있으면 된다는 것이다.

또한, 분할하여 비교하는 에어리어를 작게 한정한 경우, 메모리에 포함시키는 시간 및 처리 시간을 짧게 할 수 있기 때문에, 종래의 CCD 전면(全面)을 이용하여 휘점의 중심(重心)을 검출함으로써, 얼라이먼트 시간이 단축된다.

그런데, 도 2의 피검안(E)에 있어서는 도시를 생략한 동공, 홍채, 공막 등에 대응하는 위치에서의 반사광의 광량치는 서로 다르고, 즉, 이 피검안(E)으로부터의 반사광에 의해 촬상된 도 4의 전안부상(E')에 있어서는 동공부(Ep), 홍채부(Ei), 공막부(Es)의 광량치가 서로 다르다. 도 9는 피검안(E)의 동공, 홍채의 위치나 공막 등으로부터의 반사광의 광량 분포, 즉 도 4의 동공부(Ep), 홍채부(Ei), 공막부(Es)의 광량치(Lp, Li, Ls)의 분포를 나타낸 것이다. 또한, 지표상(i20, i50)은 홍채부(Ei)에 겹쳐져 있기 때문에, 지표상(i20, i50)의 광량치(L20, L50)는 홍채부(Ei)의 광량치(Li)보다도 커지고 있다.

또한, CCD 카메라(16)에서의 피검안(E)의 촬영시에, 피검안(E)의 눈꺼풀(도시하지 않음)의 가장자리부나 피검안(E)의 하연(下緣)부에 외란광에 의해 부분적으 로 밝아지는 부분이 생기는 경우가 있다. 즉, 도 2의 피검안(E)을 도 4와 같이 전안부상(E')으로서 TV 모니터(17)에 나타내었을 때에 전안부상(E')의 눈꺼풀상(iL)의 가장자리부나 전안부상(E')의 하연부에 예를 들면 B1, B2로 나타낸 바와 같이 밝아지는 부분이 있다. 이 밝아지는 부분은 지표상(i20~i50)을 검출할 때의 노이즈가 된다.

이러한 눈꺼풀의 가장자리부 등에 있어서의 외란광에 의한 반사의 영향을 생각할 수 있으므로, 광량치를 산출하기 위한 슬라이스 레벨을 정하고, 이 슬라이스 레벨의 값을 경계로 하여 연산한 광량치의 평균값으로부터 안과 유닛(4)의 관찰 광학계의 광축의 위치를 결정함으로써, 동공, 홍채, 및 공막이나 외란광의 영향을 적게 할 수 있다. 예를 들면, 홍채부(Ei)의 광량치(Li)와 공막부(Es)의 광량치(Ls)의 중간의 광량치(Lb)를 슬라이스 레벨의 광량치로서 설정하고, 광량치(Lb)보다 높은 광량치 부분을 이용하여 각 검출 에어리어에 있어서의 광량치를 산출하도록 할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, CCD를 복수의 검출 에어리어로 나누고, 각 검출 에어리어의 평균 광량치를 구하여, 이 구해진 복수의 검출 에어리어의 평균 광량치를 비교함으로써, 검출 범위를 넓게 할 수 있음과 동시에 연산 처리 시간을 단축할 수 있기 때문에, 얼라이먼트가 신속하고 용이하게 된다.

또한, 슬라이스 레벨 이하의 광량 부분(동공 등의 어두운 영역)을 전체의 평균, 미리 정한 소정값 또는 주위 광량의 값 등의 값을 이용하여 보완하고 나서 각 에어리어에서의 광량치를 산출하도록 할 수도 있다.

이 안과 측정 장치의 얼라이먼트 방법 및 얼라이먼트 장치에 따르면, 휘점상이 촬상 소자에 결상되어 있지 않아도 오토 얼라이먼트를 개시할 수 있음과 동시에, 휘점상이 흐려진 상태로 촬상 소자에 결상되어 있어도 오토 얼라이먼트가 가능하기 때문에 광범위하면서 고정밀도의 오토 얼라이먼트가 가능해진다.

Claims

피검안의 각막에 복수의 지표광을 투영함으로써 상기 각막에 복수의 지표를 형성시키는 지표 투영 광학계와, 상기 복수의 지표를 촬상 소자에 지표상으로서 결상시키는 촬상 광학계와, 상기 촬상 광학계를 삼차원 방향으로 구동하는 삼차원 구동 수단과, 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하는 제어 수단을 구비하고 있음과 동시에,

상기 제어 수단은 상기 촬상 소자에 결상되는 상기 지표상의 위치에 기초하여, 상기 촬상 소자에 결상되는 피검안상의 각막 정점 위치가 상기 촬상 소자의 중앙으로 이동하도록 상기 촬상 광학계를 상기 삼차원 구동 수단에 의해 상하 좌우로 구동 제어하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치로서,

상기 촬상 광학계는 상기 각막으로부터 반사된 상기 복수의 지표광의 반사광을 상기 촬상 소자에 의해 검출시키고,

상기 제어 수단은 상기 반사광이 검출되는 상기 촬상 소자의 복수의 광검출부에서 평균 광량치가 거의 동일하게 되도록 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 1항에 있어서,

상기 복수의 광검출부는 상기 제어 수단이 상기 촬상 소자에서 촬상된 화상을 분할함으로써 형성된 복수의 광검출 영역에 배치되고,

상기 제어 수단은 상기 반사광의 평균 광량치를 상기 검출 영역마다 구하고, 이 구해진 각 검출 영역의 평균 광량치끼리를 비교하여, 평균 광량치가 낮은 검출 영역의 평균 광량치가 높아지는 방향으로 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 2항에 있어서,

상기 삼차원 구동 수단의 이동 속도는 가변인 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 2항에 있어서,

상기 촬상 소자는 CCD 카메라인 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 2항에 있어서,

상기 각막의 상기 각막 정점 위치에 투영되었을 때 각막 정점 지표상이 상기 촬상 소자에 결상되도록 각막 정점 지표광을 상기 각막의 곡률 반경이 반이 되는 위치에 투영하는 각막 정점 지표 투영 광학계를 더 갖는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 5항에 있어서,

상기 제어 수단은 상기 각막 정점 지표광에 의한 상기 각막 정점 지표상이 상기 촬상 소자의 거의 중심에 들어오도록 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 2항에 있어서,

상기 촬상 소자 광학계의 광축에 대하여 경사지게 설치되어 상기 각막에 평행 광속(光束)을 조사하는 거리 지표 투영 광학계와, 상기 거리 지표 투영 광학계의 광축과 상기 촬상 광학계의 광축에 대하여 대상으로 설치되어, 상기 각막에서 반사된 상기 거리 지표 투영 광학계의 평행 광속을 검출하기 위한 거리 지표 검출 광학계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 7항에 있어서,

상기 제어 회로는 상기 거리 지표 투영 광학계에 의해 조사된 평행 광속이, 상기 복수의 지표상이 상기 피검안의 전안부 상(像)의 홍채부의 가장자리부에 위치하도록 상기 삼차원 구동 처리 수단을 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 7항에 있어서,

상기 제어 수단은 상기 촬상 소자의 촬영상에 대하여 화상 처리를 실시하고 그 처리 결과로서 얻어진 화상 신호를 제어 회로에 입력하는 화상 처리 회로와, 상 기 화상 신호로부터 상기 지표상의 위치 정보나 동공 위치 정보를 산출하는 제어 회로와, 상기 거리 지표 검출 광학계의 검출 소자로부터 얻어진 상기 피검안의 전후 방향의 편위 정보를 상기 제어 회로에 입력하는 거리 지표 검출 처리 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 2항에 있어서,

상기 촬상 광학계의 광축을 따라 설치되고, 상기 피검안에 가시광을 조사하는 고시 광학계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 2항에 있어서,

상기 지표 투영 광학계는 상기 피검안의 각막에 복수의 지표광을 점멸시켜 투영하고,

상기 제어 수단은 점등하고 있을 때의 상과 점등시키고 있지 않을 때의 상과의 차를 취하여 지표상을 특정하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 2항에 있어서,

상기 분할된 복수의 검출 영역의 평균 광량치는 상기 촬상 소자에서 촬상된 화상 신호를 프레임 메모리에 구축하여 표시 수단에 비추어 낼 때에, 프레임 메모 리를 복수의 검출 영역으로서 분할하여 계산되는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 2항에 있어서,

상기 안과 측정 장치는 안압계, 안저 카메라, 리플렉토미터(반사계), 또는 각막 내피 세포 촬영 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 2항에 있어서,

상기 평균 광량치의 산출은 미리 설정된 슬라이스 레벨의 범위에서 수행하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 1항에 있어서,

상기 복수의 광검출부는 상기 제어 수단이 상기 촬상 소자에서 촬상된 화상을 적어도 4개로 분할함으로써 형성된 복수의 광검출 영역에 포함되고,

상기 제어 수단은 상기 반사광의 평균 광량치를 상기 검출 영역마다 구하고, 상기 촬상 소자의 4모서리를 각각 포함하는 검출 영역의 평균 광량치끼리를 비교하여, 평균 광량치가 낮은 검출 영역의 평균 광량치가 높아지는 방향으로 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 15항에 있어서,

상기 제어 수단은 상기 검출 영역 중 평균 광량치가 높은 검출 영역에 인접하는 4개의 영역에서 평균 광량치가 각각 거의 동일하게 되도록 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
피검안으로부터의 광을 촬상 소자로 유도하는 촬상 광학계가 설치되는 동시에 삼차원 방향으로 이동 가능한 안과 유닛과, 상기 안과 유닛을 삼차원 방향으로 구동하는 삼차원 구동 수단과, 상기 촬상 광학계의 광축을 따라 상기 피검안의 각막에 대하여 제 1 지표광을 투영하여 제 1 지표를 상기 피검안에 형성시키는 제 1 지표광 투영 수단과, 상기 촬상 광학계의 광축과는 서로 다른 방향으로부터 상기 피검안의 각막에 대하여 복수의 제 2 지표광을 투영하여 복수의 제 2 지표를 상기 피검안에 형성시키기 위한 제 2 지표광 투영 수단과, 상기 촬상 광학계를 통하여 상기 촬상 소자에 결상되는 상기 제 1 지표의 제 1 지표상의 위치에 기초하여 상기 제 1 지표상이 상기 촬상 소자의 중앙으로 이동하도록 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하는 제어 수단을 구비하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치로서,

상기 촬상 광학계는 상기 각막으로부터 반사된 상기 복수의 제 2 지표광의 반사광을 상기 촬상 소자에 의해 검출시키고,

상기 제어 수단은 상기 반사광이 검출되는 상기 촬상 소자의 복수의 광검출부에서 평균 광량치가 거의 동일하게 되도록 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하 는 것을 특징으로 하는 안관 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
제 1항에 있어서,

상기 복수의 광검출부는 상기 제어 수단이 상기 촬상 소자로 촬상된 화상을 분할함으로써 형성된 복수의 광검출 영역에 배치되고,

상기 제어 수단은 상기 반사광의 평균 광량치를 상기 검출 영역마다 구하고, 이 구해진 각 검출 영역의 평균 광량치끼리를 비교하여, 평균 광량치가 낮은 검출 영역의 평균 광량치가 높아지는 방향으로 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 장치.
피검안의 각막에 복수의 지표광을 투영함으로써 상기 각막에 복수의 지표를 형성시키고, 상기 복수의 지표를 촬상 광학계를 통하여 촬상 소자에 지표상으로서 결상시키는 동시에, 상기 촬상 소자에 결상되는 상기 지표상의 위치에 기초하여, 상기 촬상 소자에 결상되는 피검안상의 각막 정점 위치가 상기 촬상 소자의 중앙으로 이동하도록 상기 촬상 광학계를 제어 수단으로 제어되는 삼차원 구동 수단에 의해 상하 좌우로 구동 제어하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 방법으로서,

상기 각막으로부터 반사된 상기 복수의 지표광의 반사광을 상기 촬상 소자에 의해 검출하고,

상기 제어 수단은 상기 반사광이 검출되는 상기 촬상 소자의 복수의 검출부에서 평균 광량치가 거의 동일하게 되도록 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 방법.
제 19항에 있어서,

상기 복수의 광검출부는 상기 제어 수단이 상기 촬상 소자에서 촬상된 화상을 분할함으로써 형성된 복수의 광검출 영역에 배치되고,

상기 제어 수단은 상기 반사광의 평균 광량치를 상기 검출 영역마다 구하고, 이 구해진 각 검출 영역의 평균 광량치끼리를 비교하여, 평균 광량치가 낮은 검출 영역의 평균 광량치가 높아지는 방향으로 상기 삼차원 구동 수단을 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 안과 측정 장치의 얼라이먼트 방법.