JPH0994227A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検眼の状態に応じて適宣に位置合わせ条件
を設定して自動眼科測定を行う。 【構成】 光源１７からの光束は投影レンズ１６、ハー
フミラー１２、対物レンズ１１を介して被検眼Ｅの角膜
Ecに虚像を形成し、この虚像からの光束は、絞り１３の
開口１３ｂ、１３ｃにおいてプリズム１９ｂ、１９ｃに
より偏向され、結像レンズ１４により撮像素子１５上の
異なる位置にそれぞれ角膜反射像を結像する。これらの
角膜反射像の結像位置から被検眼Ｅと装置との位置合わ
せ状態を検知し、予め設定した位置合わせ誤差の重みに
応じて位置合わせを行い、条件が満たされたことを検知
して自動的に眼科測定を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、装置と被検眼との
位置合わせ状態を検知し、所定の位置合わせ状態になっ
た場合に自動的に被検眼の情報を得る眼科装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、眼科用装置には被検眼との位
置関係に対して正確な位置合わせが要求されるものが多
く、特に眼底カメラや非接触眼圧計等は極めて精密な位
置合わせが必要であり、その許容誤差が極めて狭いこと
が知られている。このために、計測装置と被検眼との位
置合わせの度合いを検出する機構について数々の提案が
なされており、特に最近は検出された位置合わせ情報を
使用して位置関係を正しく調整した後で、検者の特別な
操作なしに自動的に測定及び記録を行う計測装置が提案
されている。

【０００３】例えば、特開昭６３−２８３６２０号公報
に開示されている装置は、図６に示すような検出光学系
を有し、ＬＥＤ光源１から出射した位置合わせ用光束
は、投影レンズ２を介してハーフミラー３で反射され、
対物レンズ４により被検眼Ｅの角膜Ec上に集光される。
角膜Ec上で反射した光束は再び対物レンズ４を通り、ハ
ーフミラー３、結像レンズ５により光検出器６に結像受
光されて位置合わせ検出が行われる。

【０００４】この検出機構では、角膜Ecが装置に対して
正しく位置合わせされた場合に、光検出器６の受光信号
量が最大となるように構成されており、光検出器６で光
電変換された受光信号は判断回路７によって位置合わせ
状態が検出されると、その検出結果により測定トリガ発
生器８から信号が発せられ、測定が開始されるようにな
っている。

【０００５】図７は被検眼Ｅと装置の位置合わせが前後
左右でずれた場合の光検出器６の出力の変化状態を示
し、Ｚ軸は光検出器６の信号出力、Ｘ軸は装置の左右方
向の位置、Ｙ軸は前後方向の位置を表しており、被検眼
Ｅと装置の位置合わせが完全になされた場合は、出力は
Ｚ軸上で極大値を示す。図８は図７を上から見た等高線
による説明図であり、実際の被検眼Ｅと装置との位置合
わせの軌跡が曲線S1、S2で示されている。

【０００６】このように、被検眼Ｅと装置との相対関係
は試行的に常に動いているので、自動測定を行う場合に
は、同一レベル内に留まる時間やレベル間を遷移する回
数等を基にして、予め設定された条件を満足した場合
に、測定トリガ発生器８から信号が出力され測定が開始
される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら今日にお
いては、より正確に位置合わせが行われた状態で行う測
定の他に、例えば固視が不充分な状態でも、或る程度の
位置合わせの状態で測定を行う装置が求められている。

【０００８】本発明の第１の目的は、上述の問題点を解
消し、被検眼の固視状況に応じて適切な自動測定を行う
眼科装置を提供することにある。

【０００９】本発明の第２の目的は、装置を駆動する駆
動手段と組み合わせて位置合わせを行い、位置合わせ完
了を判断して自動測定を行う眼科装置を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第１発明に係る眼科装置は、被検眼と装置との位置合
わせ状態を逐次に検知する位置検出手段を有し、該位置
検出手段から得られる位置合わせ誤差に基づいて自動的
に被検眼の情報を得る眼科装置において、前記被検眼の
情報を得るための条件を前記位置合わせ誤差の状態に応
じて異ならせて設定する条件設定手段を有することを特
徴とする。

【００１１】第２発明に係る眼科装置は、被検眼と装置
との位置合わせ状態を逐次に検知する位置検知手段と、
該位置検知手段から得られる位置合わせ状態が所定条件
を満足するか否かに基づいて自動的に被検眼情報を得る
ための制御手段とを有し、該制御手段は前記位置検知手
段から得られる位置合わせ状態が、位置合わせ誤差の程
度に応じて異なる度合いで所定条件を満足するか否かの
判断に使用することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図５に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図１は実施例の光学系の
斜視図を示し、被検眼Ｅの前方の光軸上には、対物レン
ズ１１、ハーフミラー１２、複数開口を有する絞り１
３、結像レンズ１４、撮像素子１５が順次に配列され、
ハーフミラー１２の上方の入射方向には、投影レンズ１
６、光源１７が配列されており、撮像素子１５の出力は
演算回路１８に接続されている。更に、図の光路中には
ビームスプリッタが配置され、このビームスプリッタを
介して対物レンズ１１を共用する眼底撮影観察系や眼屈
折測定光学系等の検眼測定系が配置されているが、図で
は省略している。

【００１３】複数開口絞り１３は、図２に示すような中
心部開口１３ａと、この中心部開口１３ａに対して水平
方向に対称に配置された開口１３ｂ、１３ｃとにより構
成され、これらの開口１３ｂ、１３ｃに対応して、その
後方にそれぞれプリズム１９ｂ、１９ｃが配置されてお
り、開口１３ａにはプリズムは配置されていない。

【００１４】図３(a) 、(b) は開口１３ｂ、１３ｃとプ
リズム１９ｂ、１９ｃの側面図を示し、プリズム１９
ｂ、１９ｃは２つの開口１３ｂ、１３ｃの中心を結んだ
線に対して垂直方向に斜面が設けられ、それぞれの斜面
の向きが異なるように配置されている。

【００１５】光源１７から射出した光束は、投影レンズ
１６を通りハーフミラー１２に反射され、対物レンズ１
１から被検眼Ｅの角膜Ecを照明し、対物レンズ１１の焦
点位置に角膜反射による虚像１７’を形成する。この虚
像１７’からの光束は再び対物レンズ１１で屈折され、
平行光となって複数開口絞り１３に入射する。絞り１３
において中心の開口１３ａを通過した光束はそのまま偏
向されずに直進し、一対の開口１３ｂ、１３ｃを通過し
た光束はプリズム１９ｂ、１９ｃによってそれぞれ上下
の別方向に偏向され、結像レンズ１４によりその焦点位
置にある撮像素子１５上に、被検眼Ｅの前眼部と共に角
膜反射像１７”を結像する。

【００１６】このとき撮像素子１５上には、対物レンズ
１１及び結像レンズ１４によって、図示しない照明光源
に照明されて開口１３ａを通過した前眼部像と、開口１
３ｂ、１３ｃを通過してプリズム１９ｂ、１９ｃにより
偏向された角膜反射像１７”とが映出され、この角膜反
射像１７”は撮像素子１５上の異なる所定位置に分離し
て結像される。

【００１７】なお、撮像素子１５上に角膜反射像１７”
だけを結像させる場合は、前眼部照明用光源と光源１１
とが異なる発光波長の光束を発するように選定し、開口
１３ｂ、１３ｃが光源１１からの光束の波長だけを透過
するようにする。実際には、プリズム１９ｂ、１９ｃに
上述のような光学特性を有する誘電体多層膜を蒸着した
り、開口１３ｂ、１３ｃの近傍にフィルタを配置するな
どの構成とする。

【００１８】図４は位置合わせが完了した状態の撮像素
子１５上の画像を示し、実際の装置では図示しない内蔵
テレビモニタに表示される。この内蔵テレビモニタに
は、中心部開口１３ａを通過して結像された前眼部Pf
と、周辺部開口１３ｂ、１３ｃを通過して結像された角
膜反射像１７ｂ”、１７ｃ”とが表示される。なお、１
７ａ”は中心部開口１３ａを通過した反射像である。

【００１９】この状態で、角膜反射像１７ｂ”、１７
ｃ”の中間位置座標X0、Y0と、両者間の水平方向距離Dx
を算出して記憶する。これらの角膜反射像１７ｂ”、１
７ｃ”の抽出は、一般的に画像をフレームメモリに取り
込んでソフトウェアにより抽出する方式や、撮像素子１
５からのビデオ信号をコンパレータで比較し、所定レベ
ル以上の信号が得られた時間から抽出する方式等により
行われ、演算回路１８はこれらの演算を行う。

【００２０】実際の位置合わせ時に得られる角膜反射像
１７ｂ”、１７ｃ”の中間位置座標Ｘ、Ｙは、被検眼Ｅ
の装置に対する左右上下方向位置に対応し、また両者間
の水平方向距離Ｄは同様に前後方向位置にそれぞれ対応
するので、これらの値がX0、Y0、Dxからどの程度ずれて
いるかにより、各方向の位置合わせずれ量が演算回路１
８において演算される。

【００２１】本実施例によれば、被検眼Ｅと装置との位
置合わせ状態が三次元方向で定量的に検知できるので、
位置合わせのずれ量に対し所定の重みを付することがで
きる。例えば、図５に示すようにずれの量と方向をＸＹ
Ｚ座標で考え、所定の位置合わせ状態（図の座標中心
Ｏ）に対して位置ずれ量に応じてレベル１〜３の範囲を
設定し、レベル３に相当する領域L3が中心Ｏに対して±
０．１ｍｍ以内の誤差範囲であれば重み１００、レベル
２の領域L2が±０．２ｍｍ以内の誤差範囲であれば重み
５０、レベル１の領域L1が±０．４ｍｍ以内の誤差範囲
であれば重み１０というように設定する。

【００２２】このように位置合わせ誤差に応じた重みを
設定し、重みを加えた検知結果、例えば得られる検出値
Ｘ、Ｙ、Ｄからそのときのレベルを逐次に求め、求めた
レベルに対応する重みを、そのレベルが得られている時
間検出回数で積分した結果が所定値以上になったとき
に、演算回路１８からの制御信号で図示しない検眼測定
系により被検眼Ｅの情報を得るようにしている。このよ
うにすることにより、被検眼Ｅの状態に合った条件を単
一の評価尺度で設定することができる。

【００２３】例えば、この検出光学系はビデオ信号によ
り位置合わせ検出を行うので、最大１秒間に３０回の検
出が可能であるが、実際には処理時間などを考慮して、
１秒間に１０回即ち１回当たり０．１秒の割合で検出す
るものとして、レベル１の状態が０．５秒間続けば、こ
の間被検眼Ｅは安定して固視していると判断されるもの
と設定すると、自動測定の条件（所定値）は１００×５
＝５００となる。このように設定すると、位置合わせ検
出結果から予め設定された重みをその都度積算して、そ
の総和が５００を越えた場合に自動測定を開始するとい
うことになり、被検眼Ｅの固視が不安定で±０．２ｍｍ
以内に位置合わせができない場合でも１秒間で測定が開
始されることになる。

【００２４】このような制御を行えば、固視が不安定で
位置合わせがうまく行かず、偶然に位置合わせ状態が良
いと検知された場合でも、直ちに測定を開始するような
ことはなく、また固視が不安定でどうしてもレベル２以
上に位置合わせができない場合に、何時までも測定が行
われない等というような不都合を回避することができ
る。

【００２５】実際に重みの掛け方等の自動測定の条件
は、多数の被検眼Ｅを測定しそれらを解析して最適なも
のを選択すればよい。これらの条件判断をする制御は制
御手段１８としてＣＰＵを使用して行う。従って、スク
リーニング的測定なので位置合わせ精度はあまり高くな
くてもよいが、測定を迅速に行いたい場合や、多少時間
が掛かってもより正確に位置合わせを行って測定を行い
たい場合等の自動測定条件を、検者がキーボード等の図
示しない入力装置で変更できるようにすることが可能で
ある。

【００２６】また、重みの総和から測定条件を判断する
方式の他に、以下の方法も可能である。即ち、各ゾーン
における測定回数を予め設定しておいて、例えば検知結
果が３回連続してレベル１にあれば測定を開始し、検知
結果がレベル２の場合は１０回連続してレベル２にあれ
ば測定を開始するようにする。更に、レベル１の場合は
１回しか滞在せず、２回目に検知したときにはレベル２
に変化したような場合にも、３回目、４回目にレベル１
に戻ったときには測定を実行するようにし、レベル２以
上の状態では連続していなければ測定を実行しないよう
にするなど、精度の状態を示す領域間の遷移状態によっ
ても、測定条件を変化させて最適条件を設定する。これ
により、信頼度の高い測定を行うことができる。

【００２７】また、図１の光学系を上下、左右、前後に
駆動する駆動装置を設け、位置合わせ検出結果を基に予
め設定した測定条件に従って駆動装置を駆動し、自動的
に位置合わせ及び測定を行うようにすれば、検者が粗ア
ライメントを行った時点で測定スイッチを押すことによ
り、自動的に被検眼Ｅとの位置合わせを行って測定を行
う全自動眼科装置が実現できる。更に、検者を必要とせ
ずに、被検者自身で粗アライメントを行って測定する自
己測定眼科装置も容易に実現することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼科装
置は、被検眼と装置との位置合わせを所定方向で逐次に
検知し、その検知結果に基づいて被検眼の情報を得る条
件を変化させるようにすることにより、被検眼の状態に
よって位置合わせ状態が良い場合には迅速に位置合わせ
を行い、状態が悪い場合には時間を掛けて正確な位置合
わせ状態になるように調整することができ、被検眼の角
膜の状態に拘らず常に位置合わせ誤差を検知することが
できるので、誤判断を防止して信頼度の高い眼科測定を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の斜視図である。

【図２】複数開口を有する絞りの正面図である。

【図３】開口と光偏向部材の側面図である。

【図４】位置合わせ完了時の撮像素子上の画像の説明図
である。

【図５】位置合わせ誤差と重みの説明図である。

【図６】従来例の光学系の構成図である。

【図７】位置合わせ検知状態の説明図である。

【図８】被検眼の動きと測定のタイミングの説明図であ
る。

【符号の説明】

１１ 対物レンズ １２ ハーフミラー １３ 複数開口絞り １４ 結像レンズ １５ 撮像素子 １６ 投影レンズ １７ 光源 １８ 演算回路 １９ｂ、１９ｃ 光偏向部材

フロントページの続き (72)発明者 嶋下 聡 神奈川県川崎市中原区今井上町53番地 キ ヤノン株式会社小杉事業所内 (72)発明者 正木 俊文 神奈川県川崎市中原区今井上町53番地 キ ヤノン株式会社小杉事業所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検眼と装置との位置合わせ状態を逐次
   に検知する位置検出手段を有し、該位置検出手段から得
   られる位置合わせ誤差に基づいて自動的に被検眼の情報
   を得る眼科装置において、前記被検眼の情報を得るため
   の条件を前記位置合わせ誤差の状態に応じて異ならせて
   設定する条件設定手段を有することを特徴とする眼科装
   置。
2. 【請求項２】 前記条件設定手段は、予め前記位置合わ
   せ誤差に応じて設定された重みを前記位置検出手段の信
   号から算出して逐次に加算する演算手段と、該加算され
   た結果を予め設定された値と比較する比較手段とから成
   る請求項１に記載の眼科装置。
3. 【請求項３】 前記予め設定された重みを変更する入力
   手段を有する請求項１に記載の眼科装置。
4. 【請求項４】 前記被検眼の情報を得る条件を、前記位
   置合わせ誤差に応じて設定された複数の領域と、該領域
   内の滞在時間とにより変化させるようにした請求項１に
   記載の眼科装置。
5. 【請求項５】 前記装置を駆動する駆動手段を設け、前
   記位置検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段を駆
   動して前記被検眼と前記装置との位置合わせを行う請求
   項１に記載の眼科装置。
6. 【請求項６】 被検眼と装置との位置合わせ状態を逐次
   に検知する位置検知手段と、該位置検知手段から得られ
   る位置合わせ状態が所定条件を満足するか否かに基づい
   て自動的に被検眼情報を得るための制御手段とを有し、
   該制御手段は前記位置検知手段から得られる位置合わせ
   状態が、位置合わせ誤差の程度に応じて異なる度合いで
   所定条件を満足するか否かの判断に使用することを特徴
   とする眼科装置。