专利名称：眼科装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测定被检查者眼睛的特性，并拍摄被检查者眼睛的前眼部截面像的眼
科装置。
背景技术：
作为测定被检查者眼睛的眼科装置，已知有具有测定被检查者眼睛的特性用的测
定系统、拍摄被检查者眼睛前眼部的正面图像的拍摄光学系统、容纳各测定系统和拍摄光
学系统的主体部、能移动地载置主体部的基座的装置(例如，眼压计、自动眼光仪等)。
已知有拍摄被检查者眼睛的前眼部(前眼部整体、角膜、晶状体等)的截面像的眼
科装置(例如，参照专利文献l)。拍摄到的前眼部截面像用于观察前眼部、测定前眼部的规
定部位的尺寸(角膜厚、前房深度等)等。 专利文献1 :日本特开昭63-197433号公报
发明内容
发明所要解决的问题 在这样的眼科装置中，拍摄前眼部截面像的拍摄光学系统设置为其拍摄光轴与形成前眼部截面像用的投影光学系统的投影光轴以规定的角度相交。当该拍摄光学系统的设置位置在投影光学系统的斜上方时，则来自前眼部的反射光可能会被检查者的上睫毛遮光，其作为装置的结构并不适当。又，如果拍摄光学系统的设置位置在投影光学系统的斜侧方向，则投影到前眼部的光可能会被被检查者的鼻子遮光，为了解决这些问题，需要在投影光学系统的左右两侧设置拍摄光学系统，其作为装置结构是不够的。又，当拍摄光学系统的设置位置在投影光学系统的斜下方时，则有可能造成房间的照明光(电灯光)等外部干扰光线通过上眼睑或上睫毛入射到拍摄光学系统，这样的话，作为装置的结构仍然是不够的。
本发明鉴于上述问题，提供一种能拍摄良好的前眼部截面像的眼科装置。
解决问题的手段 为了解决上述问题，本发明具有下列特征。 本发明的眼科装置，拍摄被检查者眼睛的前眼部截面像，其特征在于，该眼科装置包括基座；固定于所述基座上的、支承被检查者头部的额头抵接部和颚支承部；能移动地载置在所述基座上的主体部，该主体部收纳有用于对被支承的被检查者的眼睛的特性进行测定的测定系统；拍摄所述被检查者眼睛的前眼部正面像的第一拍摄光学系统；具有投影光轴并向被检眼睛投影狭缝光的投影光学系统；和第二拍摄光学系统，具有与所述投影光轴以规定角度交差的拍摄光轴，并具有拍摄前眼部截面像用的拍摄透镜和拍摄元件，所述第二拍摄光学系统设置在所述投影光学系统的下方；该眼科装置还具有第一遮光部件，其设置在所述主体部的上方或是所述额头抵接部的主体部侧上方，以遮挡从所述被检查者的头部的斜上前方入射到所述被检查者的上眼睑或上睫毛的干扰光，具有从斜上前方覆盖被检查者眼睛的上眼睑和上睫毛的结构。
发明效果 根据本发明，能够拍摄良好的前眼部截面图。
图1的(a) 、 (b)是本实施方式的眼科装置的外观图。 图2是设置(收纳)在测定单元内部的光学系统的概略结构图。 图3是显示测定单元和拍摄单元的位置关系的图，同时也是设置于拍摄单元的内
部的光学系统的概略结构图。图4的(a) 、 (b)是显示拍摄元件所拍摄的角膜截面像的图。图5是显示配置在测定单元的流体喷射机构的概略结构和控制系统的要部的图。图6是显示从取得角膜截面像到算出角膜厚度的动作的流程图。图7是显示深度方向(Z方向)的亮度分布的曲线图。图8是显示深度方向的轮廓的个数的曲线图。图9是对显示角膜厚度值的测定结果的监视器的显示画面进行说明的示意图。图10的(a)、 (b)是第二实施方式的眼科装置的一部分外观图。符号说明l基座2脸部支承单元2a额头抵接部2b颚支承部4主体部4a眼压测定单元4b角膜截面像拍摄单元20运算控制部38拍摄光学系统47投影透镜90a投影光学系统90b拍摄光学系统91光源96拍摄透镜97 二维拍摄元件100第一遮光部iio第二遮光部120第三遮光部140监视器200遮光部
具体实施例方式
下面基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1的(a) 、 (b)是本实施方式涉及的眼科装置的外观图，图1的(a)为侧视图、图1的(b)为立体图。又，本实施方式的装置 是以非接触方式测定被检查者眼睛的眼压的眼压计(tonometer)，和拍摄角膜截面像作为 前眼部截面像并以非接触方式测定被检查者眼睛的角膜厚度的角膜厚度计(乂一夕) 的复合装置。又，下列说明中，将装置(后述的主体部4)相对被检查者眼睛E前后移动的 方向作为Z方向(动作距离方向)，将相对Z方向垂直且水平的方向作为X方向(左右方 向)，将相对于Z方向垂直且铅锤的方向作为Y方向(上下方向)来进行说明。
眼科装置具有基座1、安装在基座1上的脸部(头部)支承单元2、能移动地设置 在基座上的移动台3、能移动地设置在移动台3上的主体部(测定单元)4。脸部支承单元 2包括与被检查者的额头抵接并对其及进行支承的额头抵接部2a，和与被检查者的下颚抵 接并对其进行支承的顎支承部(顎台)2b。主体部4容纳测定眼压用的眼压测定单元4a和 拍摄角膜截面像的角膜截面像拍摄单元4b。 移动台3通过操作杆5的倾倒操作，在基座1上于X和Z方向移动。主体部4通 过转动旋钮5a的转动操作，在图未示的Y方向移动机构部的驱动下在Y方向移动。移动台 3和主体部4相对被检查者眼睛E移动，相对于被检查者眼睛E的主体部4的对准完成后， 测定单元4a为设置在被检查者眼睛E的正面方向的状态，拍摄单元4b为设置在被检查者 眼睛E的斜下方向的状态。 操作杆5的顶部设置有测定开始开关5b。又，主体部4的后方(操作杆5侧(检
查者侧))设置有显示被检查者眼睛E的观察用图像、测定结果等的监视器140。 图2为设置(容纳)在测定单元4a内部的光学系统的概略结构图。图3为显示
测定单元4a和拍摄单元4b的位置关系的图，并且是设置在拍摄单元4b内部的光学系统的
概略结构图。 后述的流体(空气)喷射机构60的喷嘴6设置在测定单元4a的前方(脸部支承
单元2侧(被检查者眼睛E侧))。喷嘴6的顶端部设置在比主体部4的前方侧框体面4f
更前方的位置。又，拍摄单元4b的顶端部也设置在比框体面4f更前方的位置。这样，拍摄
光学系统90b相对被检查者眼睛E的动作距离变短，设置在拍摄光学系统90b的透镜的直
径可减小。又，喷嘴6的中心轴Ll为测定单元4a的测定轴，呈大致水平地配置。 透明玻璃板7保持喷嘴6，并使得从正面方向观察前眼部所用的光、检测对准状态
用的光、和检测角膜变形形状用的光透过。 通过红外照明光源30照明的被检查者眼睛E的前眼部正面像通过单向透视玻璃
31、 物镜32、分色镜33、拍摄透镜37和滤光器34在二维拍摄元件35上成像。分色镜33具 有透过红外光并反射可视光的特性。滤光器34具有透过光源30的光和对准用红外光源40 的光、并遮断角膜变形状态检测用红外光源50的光和可视光的特性。又，该光学系统的光 轴与测定轴L1同轴。 来自光源40的光透过投影透镜41，由单向透视玻璃31反射，从正面投影到被检查 者的眼睛E。形成在角膜顶点的光源40的角膜反射像(亮点)透过单向透视玻璃31、透镜
32、 分色镜33、透镜37和滤光器34，在二维拍摄元件35上成像。基于该拍摄元件35的输 出信号，检测X和Y方向的对准状态。又，该光学系统的光轴和测定轴L1为同轴。又，透镜 32、透镜37和拍摄元件35构成拍摄前眼部正面像的拍摄光学系统38。 由固视视标投射用可视光源45照明的固视视标46的光透过分色镜94和投影透
5镜47，由分色镜33反射，从正面投影到被检查者眼睛E上。在凝视固视视标46的状态下， 进行被检查者眼睛E的眼压测定和角膜截面像的拍摄。分色镜94具有透过光源45的光并 反射角膜截面像拍摄用可视光源91的光的特性。又，该光学系统的光轴与测定轴L1同轴。
来自光源50的光通过准直透镜51成为大致平行光束，从斜向投影到被检查者眼 睛E。由被检查者眼睛E的角膜反射的光透过受光透镜52和滤光器53，由单向透过玻璃54 反射，通过针孔5，由光检测器56接收。该角膜变形状态检测光学系统设置为，在被检查者 眼睛E的角膜变为规定的变形状态(扁平状态)时，光检测器56的受光量为最大。又，该 光学系统的光轴和测定轴Ll以规定角度相交。 又，该角膜变形状态检测光学系统兼做动作距离检测光学系统的一部分，来自光 源50的光由被检查者眼睛E的角膜反射，通过透镜52、滤光器53和单向透过玻璃54，在 PSD、线性传感器等一维维位置检测元件57处受光。被检查者眼睛E在Z方向移动的话，由 于位置检测元件57中来自光源50的光的受光位置也变动，因此根据该位置检测元件57的 输出信号，检测Z方向的对准状态(得到动作距离信息)。 角膜厚度测定光学系统包括，将形成角膜截面像用的光通过喷嘴6投影到被检查 者眼睛E的投影光学系统90a，以及对由投影光学系统90a投影的光从角膜反射的反射光 进行受光并拍摄角膜截面像的拍摄光学系统90b。投影光学系统90a包括，光源91、聚光透 镜92、以X方向为长度方向的狭缝板93、分色镜94、投影透镜47、分色镜33和物镜32。狭 缝板93设置在与前眼部(例如，角膜顶点附近)共轭的位置。又，光源91例如使用发出中 心波长大致为470nm的、波长范围大致为460 490nm的光(蓝色光)的可视光源。又，透 镜47和32设置在光源91和喷嘴6之间，使得光源91发出的光在被检查者眼睛E的角膜 上聚光。又，投影光学系统90a的光轴(投影光轴)与测定轴L1同轴。
拍摄光学系统90b包括二维拍摄元件97，和将由投影光学系统90a引起的来自被 检查者眼睛E的角膜的反射光引导到拍摄元件97的拍摄透镜96和全反射镜98，并基于沙 姆普弗鲁克('7 ^ < )原理拍摄被检查者眼睛E的角膜截面像。S卩，拍摄光学
系统90b的光轴(拍摄光轴)设置为与投影光学系统90a的光轴以规定的角度相交，其光 学配置如下投影光学系统90a的投影像的光截面和拍摄透镜96的主平面和拍摄元件97 的拍摄面的各延长面以一条交线(一根轴)相交。又，拍摄光学系统90b设置在投影光学 系统90a的下方，且投影光学系统90a的光不会被被检查者的鼻子遮住。
又，在透镜96的跟前(被检查者眼睛E侧)设置有滤光器99，其仅透过从光源91 出射的、用于拍摄被检查者眼睛E的角膜截面像的光(蓝色光)。这样，从光源30、光源50、 光源40、光源45各光源出射的、用于眼压测定和对准的光由滤光器99截断，防止其入射到 拍摄元件97。滤光器99可以设置在从被检查者眼睛E到拍摄单元97的拍摄光路。
来自光源91的光由聚光透镜92聚光，通过狭缝板93成为以X方向为长度方向的 狭缝光。狭缝光由分光镜94反射，通过透镜47变为大致平行光束，并由分光镜33反射，由 物镜32收束，并透过单向透过玻璃31，通过喷嘴6内侧的中空部，在被检查者眼睛E的角膜 处聚光。这样，通过透过喷嘴6的狭缝光在被检查者眼睛E的角膜处形成狭缝截面像。形 成在被检查者眼睛E的角膜上的狭缝截面像透过滤光器99和透镜96，由镜98反射，通过拍 摄元件97被拍摄。图4的(a) 、 (b)是显示拍摄元件97拍摄到的角膜截面像D的示意图。 图4的(a)表示角膜的前面，图4的(b)表示角膜的后面。运算控制部20通过对拍摄到的角膜截面像D进行图像处理，求得被检查者眼睛E的角膜厚度(详细的在后面进行叙述)。 此时，可求得角膜截面像D在某个轴方向的角膜厚度(例如，通过角膜中心的轴方向的角膜 厚度)，也可从角膜截面像D整体求得角膜厚度(例如，求得多个轴方向的角膜厚度的平均 值)。又，运算控制部20基于拍摄到的角膜截面像D求得角膜曲率，对角膜厚度进行补正。
图5是显示设置在测定单元4a上的流体喷射机构60的概略结构和控制系统的要 部的图。流体喷射机构通过图未示的旋转螺线管的驱动力，使得活塞62在缸体61内在压 縮方向上(图中的箭头方向)移动，由此，压縮空气通过喷嘴6向被检查者眼睛E喷射。检 测缸体61内的压力的压力传感器66的检测信号输入到运算控制部20，并基于此求得眼压。 透明的玻璃板65构成缸体61的后壁，并使得各种光能够透过。 进行装置整体的控制、测定值的运算等操作的运算控制部20与测定开始开关5b、 转动旋钮5a、监视器140 、各光源30 、 40 、 45 、 50 、 91 、拍摄元件35 、光检测器56 、位置检测元件 57、拍摄元件97、压力传感器66、存储器24等连接，进行各种控制。 接着，说明的是为对入射到拍摄光学系统90b的干扰光进行遮光而设置的遮光 部。在主体部4的前方设有第一遮光部100、第二遮光部110和第三遮光部120。这些遮光 部都设置为，在主体部4相对于被检查者眼睛E对准为规定的位置关系时，对干扰光进行遮 光。即，遮光部越大遮光效果越高，但是这样对测定的干扰的可能性也变高。从而，在本实 施方式中，确定各遮光部的位置、形状和大小以使得仅在主体部4相对于被检查者眼睛E对 准为规定的位置关系时，干扰光不入射到拍摄光学系统90b。又，在本实施方式中，喷嘴6兼 作第二遮光部110。 首先，对第一遮光部(第一遮光部件)100进行说明。第一遮光部100设置在主体 部4的上部，以遮挡从由脸部支承单元2支承的被检查者头部的斜上前方入射到被检查者 的上眼睑或上睫毛的干扰光Gl，其具有形成为从斜上前方覆盖被检查者眼睛E的上眼睑和 上睫毛的结构。更具体来说，第一遮光部100作为凸部设置在主体部4的上部的前方。又， 第一遮光部100的前方的表面沿着主体部4的框体表面4f形成。这样，可使第一遮光部 100的高度较小，确保被检查者眼睑E和主体部4之间的空间。又，第一遮光部100形成在 比主体部4的顶板4c高的位置，主要对从相对于投影光学系统90a的投影光轴与拍摄光学 系统90b的拍摄光轴对称的轴方向朝被检查者的上眼睑和上睫毛前进的干扰光进行遮光。
如果没有第一遮光部IOO，在配置有装置的环境下(例如，设置有多个电灯的地 方)，干扰光Gl在上眼睑或上睫毛的反射光通过拍摄光路P由拍摄元件97受光，这样干扰 光G1所造成的反射像(下面简称为反射像GR)被拍摄到(参考图4的(b))。从而，拍摄 元件97的输出图像中，除了角膜截面像D，还包含有反射像GR。另一方面，如果干扰光Gl 通过第一遮光部100遮挡住，则可拍摄没有反射像GR的(或非常少)的良好的角膜截面像 (参照图4的(a))。 又，第一遮光部100的高度和横向宽度(X方向的宽度)，例如通过试验性确认在主 体部4相对被检查者眼睑E的对准完成状态下反射像GR的发生程度来决定。又，第一遮光 部100的横向宽度(与测定轴正交的水平方向的宽度)，考虑到检查者打开被检查者的眼睛 E的眼睑的容易程度，最好比主体部4的横向宽度窄。 又，在第一遮光部100的左右两端形成有用于提高被检查者眼睛E的打开容易度 的凹部105。又，凹部105形成为沿着检查者的手或手指(例如，大拇指)的形状的曲线形状。这样，检查者的手或手指可通过凹部105插入，这样被检查者眼睛E的眼睑打开容易。 又，凹部105可形成在第一遮光部100的左右两端中的任何一方。 又，关于第一遮光部100，不限于上述结构，可考虑用于遮挡干扰光G1的各种变 形。例如，第一遮光部100可形成为从框体表面4f向前方突出的形态。但是，第一遮光部 100需要不与额头抵接部2a抵接。又，第一遮光部100的前方侧的表面也可形成为在框体 表面4f的后方的形态。但是，此时，第一遮光部100的高度需要变大。
接着，对第二遮光部(第二遮光部件)110进行说明。第二遮光部IIO设置在主体 部4的拍摄单元4b上方，遮挡从上方入射到拍摄光学系统90b的干扰光G2。 S卩，第二遮光 部110形成为从框体表面4f向前方突出。又，第二遮光部110设置为不干涉拍摄光路P。 又，在本实施方式中，虽然喷嘴6兼作第二遮光部110，但是第二遮光部110也可与喷嘴6分 开设置。 接着，对第三遮光部(第三遮光部件)120进行说明。第三遮光部120设置在主体 部4的拍摄单元4b两侧方，对从侧方入射到拍摄光学系统90b的干扰光进行遮光。S卩，第 三遮光部120形成为从框体表面4f向前方突出。又，第三遮光部120包括左右一对遮光部 120R和遮光部120L，并设置为不干涉拍摄光路P。 又，在本实施方式中，由于在拍摄光学系统90b的附近设置有第二遮光部110和第 三遮光部120，因此可縮小各自的(遮光区域的)大小，确保被检查者眼睛E和主体部4之 间的空间。 又，对于第一遮光部100、第二遮光部110和第三遮光部120，可考虑与主体部4 一 体形成的结构、或是能相对于主体部4装卸的结构等。 关于具有上述结构的装置，对其动作进行说明。检查者使得被检查者的头部支承 在脸部支承单元2上。此时，如图1所示，眼睛E位于与形成在脸部支承单元2上的眼光 水平标记同等高度的位置。其后，根据显示在监视器140上的对准信息操作操作杆5进行 主体部4相对于被检查者眼睛E的对准。进行X和Y方向的对准，使得光源40的角膜反射 像与显示在监视器140上的图未示的标度线形成规定的位置关系。Z方向的对准是基于由 位置检测元件57得到的Z方向的对准状态(动作距离信息)根据显示在监视器140上的 动作距离指标来进行。又，关于这样的对准的详细描述可参照本申请人的日本专利特开平 7-23907号等。又，通过基于X、 Y和Z方向的对准状态的检测结果移动主体部4，可自动进 行主体部4相对被检查者眼睛E的对准。 运算控制部20基于从拍摄元件35和位置检测元件57得到X、 Y和Z方向的对准 状态的检测结果判定对准完成时，自动发出测定开始的触发信号(或是通过开关5b输入触 发信号)，以开始眼压测定和角膜截面像的拍摄。 测定开始的触发信号一发出，运算控制部20点亮光源91并用拍摄元件97拍摄角 膜截面像，并存储在存储部24。又，驱动图未示的螺线管并通过活塞62压縮缸体61内的空 气，并通过喷嘴6喷射到被检查者眼睛E。被检查者眼睛E的角膜受到压縮空气的喷射缓缓 变形。来自光源50的光通过角膜反射的反射光由光检测器56受光，运算控制部20基于光 检测器56的输出信号检测角膜的变形状态，基于角膜到达压平状态时的压力传感器66的 输出信号求得眼压值。 又，运算控制部20基于存储器24所存储的角膜截面像D求得被检查者眼睛E的
8角膜厚度，并基于得到的角膜厚度补正眼压值。 此处，对基于从拍摄元件97输出的拍摄图像测定被检查者眼睛E的角膜厚度的情况进行详细说明。图6为显示取得角膜截面像后到算出角膜厚度为止的动作的流程图，图4的(a)、(b)是对所取得的角膜截面像进行说明的概略图。图4的(a)为取得了没有反射像GR的良好的角膜截面像时的图。图4的(b)为显示所述的干扰光G1从上眼睑或上睫毛反射的反射光入射到拍摄元件97时的角膜截面像的图。在图4的(b)中，角膜截面像D的前方(纸面上方)的反射像GR像，是未被第一遮光部100遮光的干扰光G1由上眼睑或上睫毛反射时的反射光所造成的。又，反射像GR虽然能够通过上述遮光部100防止一定程度以上，但是装置的配置环境等也可能导致其发生。 运算控制部20基于拍摄元件97的输出图像中的光量分布检测角膜的前面和后面的各轮廓信息，并基于检测到的各轮廓信息测定被检查者眼睛E的角膜厚度。此时，运算控制部20基于检测到的轮廓信息检测角膜前面和角膜后面的位置，并根据前面和后面的位置关系算出角膜厚度。 更具体的，运算控制部20基于存储在存储部24中的角膜截面像D通过图像处理检测角膜前面和角膜后面的边(轮廓)，并基于检测到的边的检测位置算出角膜厚度。
首先，运算控制部20取得角膜前面(角膜外侧)的轮廓。运算控制部20在截面图像数据中，对于每个在X方向并列的扫描线(像素列)算出深度方向(Z方向)的亮度分布。接着，运算控制部20按照各像素单位检测各扫描线的亮度分布的斜率(傾S )，并检测急剧上升的像素位置Gk(参照图7)。又，如果没有反射像GR，亮度分布中的急速上升与来自角膜前面的反射光相对应。接着，运算控制部20通过将像素位置Gk按各扫描线排列，能够取得角膜前面的轮廓的位置信息。 在上述记载中，各像素位置的斜率，通过利用差分算出邻接的像素的微分值的近似值来求得。又，像素位置Gk通过特别指定具有满足规定的基准的斜率的像素位置(在上升方向中斜率为最大时的像素位置、斜率满足规定值时的像素位置)来检测。
又，在对图4的(b)所示的拍摄图像检测角膜前面的轮廓的情况下，有可能会错误地将反射像GR作为角膜前面抽出。又，由于来自作为反射像GR的发生源的上眼睑或上睫毛的反射光(散乱光)的原因，与角膜前面对应的亮度分布的上升(与角膜后面对应的亮度分布的下降)变得缓和，从而角膜厚度的检测精度下降。 因此，运算控制部20，基于拍摄元件97的输出图像判别由来自被检查者眼睛E的角膜的反射光所形成的第一光量分布和由来自被检查者眼睛E的上眼睑和上睫毛的反射光所形成的第二光量分布，并检测基于第一光量分布的轮廓信息。 此处，运算控制部20在取得角膜前面的轮廓后(不是同时)，判定拍摄图像有没有反射像GR(有没有干扰光造成的干扰)。当运算控制部20判定为有反射像GR的时候，抽取相当于反射像GR部分的图像，从图像数据中去除。 更具体的，作为第一判别处理，运算控制部20，对于每个在X方向并列的扫描线，判定Z方向的亮度分布是否在规定的阈值Rs以上，并根据该判定结果检测反射像GR的有无。此处，如果有亮度值在阈值Rs以上的像素位置，则判定为有反射像GR，如果没有亮度值在阈值Rs以上的像素位置，则判定为没有反射像GR。 此时，想到的手法例如有，亮度等级由0 255灰度表示，通过将阈值Rs设定为255灰度，判定是否具有亮度等级的饱和部分。又，也可在0 255灰度中亮度等级较高的区域设置阈值Rs。 对于上述判断基准，当判定为没有反射像GR，则跳过去除反射像GR的步骤，去往下一个步骤。另一方面，在判定为有反射像GR的情况下，运算控制部20，将与具有阈值Rs以上的亮度值的光量分布和与该光量分布相比形成在拍摄光学系统90b侧的光量分布相对应的深度位置的像素的亮度值变换为O。 S卩，运算控制部20去除由干扰光G1产生的光量分布。这样，可通过图像处理从截面图像数据中去除反射像GR的成分。之后，去往下一个步骤。此时，运算控制部20将仅有比阈值Rs低的亮度值的光量分布视为角膜反射像的山(光量分布)，将具有阈值Rs以上的亮度值的光量分布视为干扰光的山。
接着，运算控制部20在所述角膜前面的轮廓取得步骤中，判定是否能够适当地取得轮廓。运算控制部20计测轮廓被适当取得了的扫描线的数量，并判定计测到的扫描线的数量是否超过规定数量(例如，所有扫描线数量的1/3)。当取得了轮廓的扫描线的数量超过规定数量时，判定为OK，并前往下一步骤。 另一方面，当取得了轮廓的扫描线在规定数量以下时，判定为不充分。此时，运算控制部20使得对于从拍摄元件97输出的拍摄信号的感度下降，并再度拍摄截面像，将拍摄图像存储于存储部24中。此时，运算控制部20，相对最初拍摄时的设定，在下次拍摄的设定中，降低对于从拍摄元件97输出的拍摄信号的增益(变更CCD感度)。又，增益的下降量预先存储在存储部24。此时，运算控制部20逐次调整增益，直到拍摄图像满足规定的基准为止。 又，在本实施方式中，从测定光源(投影光源)发出的光量，设定为不使得被检查者感到耀眼的比较低的光量，将拍摄元件97的增益设定得比较高。这样，容易受到干扰光的影响。 因此，当在拍摄元件97上检测到干扰光时，通过将拍摄元件97的增益下降到容许值，来减少使得角膜截面像的边模糊的干扰光成分。又，降低了增益时，角膜截面像的亮度等级比规定值低的情况下，运算控制部20能够通过增加投影光源的输出等级来仅提升角膜截面像的亮度。 又，再度拍摄时，在设定为测定开始的触发信号输出一次时拍摄一幅截面像的单一拍摄模式的情况下，运算控制部20在输出了第二次触发信号时，以比第一次拍摄的增益低的增益取得截面像。又，在设定为测定开始的触发信号输出一次时拍摄多幅截面像的连续拍摄模式的情况下，运算控制部20，在两次以后的拍摄中，以比第一次拍摄的增益低的增益取得截面像。 接着，运算控制部20，对于再次拍摄得到的角膜截面像，就和最初的角膜截面像一样，依次进行角膜前面的轮廓取得、反射像GR的有无的判定、和轮廓的取得的判定。此处，在第二次之后，轮廓取得为NG的情况下，运算控制部20在监视器140上显示表示测定错误的消息(例如，ERROR)。 在上述步骤中，在判定为角膜前面的轮廓取得为0K的情况下，运算控制部20，采用最小二乘法等对抽出的角膜前面的轮廓信息进行拟合处理(回归分析)，算出角膜前面曲线的回归曲线。 接着，运算控制部20通过在X方向对所述角膜前面的轮廓中的个数进行计测，求得图8所示的深度方向上轮廓的个数。在图8中，横轴表示深度方向的像素位置，纵轴表示在各像素位置取得的轮廓的个数。 此处，运算控制部20，通过拍摄元件97上的相对位置关系判别第一光量分布和第二光量分布，以此作为判别第一光量分布和第二光量分布的第二判别处理。此处，运算控制部20对轮廓的个数所引起的山进行检测，并根据山的个数判定有没有对于截面像的反射像GR。在检测山的情况下，运算控制部20，能够通过分别检测例如，上升、峰值(从上升转变为减少的位置)、和下降来检测一个山。 此处，运算控制部20，在检测到的山为一个的情况下，将该山视为由角膜反射像引起的山，从而判定为没有反射像GR。另一方面，运算控制部20如图8所示，在检测到的山为两个的情况下，将相对拍摄光学系统90b较远的山HG1视为角膜反射像引起的山，将相对拍摄光学系统90b较近的山HG2视为反射像GR引起的山，判定为有反射像GR。
然后，运算控制部20在判定为没有反射像GR的情况下，基于抽出的轮廓信息算出回归曲线。另一方面，在判定为有反射像GR的情况下，运算控制部20基于被视为角膜反射像所引起的山的轮廓信息，算出回归曲线。此时，被视为反射像GR所引起的山的轮廓信息被排除在回归曲线的计算外。 接着，运算控制部20取得角膜后面(角膜内侧)的轮廓。此时，运算控制部20按照各像素单位检测各扫描线的亮度分布的斜率，以检测具有急速下降的像素位置Gb。又，亮度分布中的急速下降，与来自角膜后面的反射光相对应。此时，运算控制部20可根据比如前述那样算出的角膜前面位置更靠近眼内侧(眼底侧)的光量分布检测像素位置Gb。然后，运算控制部20通过使像素位置Gb按各扫描线排列，取得角膜后面位置的轮廓信息。又，对于轮廓的取得方法，由于可采用和角膜前面相同的方法，故省略详细的说明。
接着，运算控制部20，在前述的角膜后面的轮廓取得步骤中，判定是否可适当取得轮廓。又，在轮廓取得的判定中，由于可采用与对于角膜前面的判定相同的方法，故省略对其详细说明。此处，如果取得了轮廓的扫描线的数量超过规定数量，则判定为OK，进入下一个步骤。另一方面，如果取得了轮廓的扫描线的数量在规定数量以下，则判定为不充分。此时，运算控制部20在监视器140上显示表示测定错误的消息。 在上述步骤中，判定为角膜后面的轮廓取得为0K的情况下，运算控制部20对抽出的角膜后面的轮廓信息采用最小二乘法等的回归式进行拟合处理(回归分析)，算出角膜后面曲线的回归曲线。 之后，运算控制部20在通过角膜中心附近(图像中心附近)的扫描线上，算出角膜前面曲线和角膜后面曲线间的距离，并基于运算结果算出角膜厚度值。此时，也可根据角膜前面曲线算出角膜前面的曲率，并基于该角膜曲率补正角膜厚度值。然后，运算控制部20将得到的角膜厚度值显示在监视器140上。 根据以上所述，在避免了出现在角膜截面像D的前方的、由上眼睑或上睫毛的反射光所造成的干扰光的影响的状态下，对角膜厚度进行测定。又，即使在主体部4相对于被检查者眼睛E的动作距离变化时，由于可对角膜截面像D和反射像GR进行判别，因此可以高精度地测定角膜厚度。 又，在上述结构中，运算控制部20通过图像处理除去了反射像GR成分，也可根据与角膜反射像所造成的山相对应的深度位置上的像素的亮度分布检测出角膜前后面的轮
11廓。 又，在判别角膜反射光所造成的角膜截面像D和干扰光所造成的反射像GR像的时候，不限于上述方法。例如，运算控制部20，检测角膜中心附近的深度方向的光量分布的峰值位置(从上升转变为减少的位置)。然后，在检测出两个峰值的情况下，判别为相对拍摄光学系统90b较远的峰值是角膜反射像所造成的峰值。此时，根据被判定为角膜反射像所引起的峰值的峰值附近的光量分布来检测角膜前后面的轮廓。又，作为其他的方法，对拍摄元件97的拍摄图像进行边缘抽取处理，将具有近似角膜曲线形状的曲线的边缘判定为角膜反射像所引起的，将具有不均匀的大致椭圆形状的边缘判定为干扰光所引起的。从而将被判定为由角膜反射像所引起的边缘的边缘作为角膜前后面的轮廓来进行检测。
又，在检测角膜前后面的轮廓时，除了边缘检测，也可通过以规定的亮度值进行二值化处理，来检测角膜前后面的轮廓。 又，在上述说明中，以测定角膜厚度的情形为例进行了说明，但是也适用于，根据前眼部的拍摄图像检测角膜前面和晶状体前面的各轮廓信息，并基于检测到的各轮廓信息测定被检查者眼睛的前房深度的情况。 之后，运算控制部20将补正后的眼压值和角膜厚度测定值显示在监视器140上。在除去了测定错误的测定值到达到规定数量(例如三个)之后，眼压测定结束。
图9是对显示角膜厚度值的测定结果的监视器140的显示画面进行说明的图，图9的(a)显示拍摄元件97的拍摄图像，图9的(b)是监视器140的显示画面。縮略图显示SN是拍摄光学系统90b取得的角膜截面像D在监视器140的画面上输出的结果。第一测定结果400列出了如前述那样测定到的角膜厚度值和平均值。第二测定结果500列出了如前述那样测定到的眼压值和平均值。此处，监视器140的画面上的縮略图显示SN、测定结果400和测定结果500的显示区域被预先确定。这里，縮略图显示SN的显示区域HR1被设定在监视器140的画面上部，测定结果400的显示区域HR2被设定在监视器140的画面中央部，测定结果500的显示区域HR3被设定在监视器140的画面下部。又，縮略图显示SN、测定结果400和测定结果500相对于从拍摄元件35输出的前眼部观察像重叠显示。
进行縮略图显示SN的时候，运算控制部20检测拍摄元件97的拍摄图像所包含的截面像的轮廓位置，并基于检测到的轮廓位置，相对于拍摄图像设定在监视器140上显示縮略图用的显示区域。然后，运算控制部20切取与所设定的显示区域对应的图像数据，在监视器140上显示截面像的縮略图SN。 更为具体的，运算控制部20对存储在存储部24中的拍摄图像进行解析，除了算出角膜厚度之外，还算出深度方向的角膜位置。角膜位置，例如在抽出角膜的轮廓时，可根据在通过图像中心附近(角膜顶点附近)的深度方向的扫描线上所检测出的角膜(例如，角膜前后面)的位置算出。 接着，运算控制部20，对于存储在存储部24中的拍摄图像，设定作为縮略图显示SN而显示的显示区域DR，并切取(抽出)与显示区域DR对应的图像数据。又，运算控制部20设定显示区域DR，使得角膜截面像D设置在显示区域DR的中心。 此时，运算控制部20将如前所述那样取得的角膜截面像D中的轮廓位置设定为基准位置(中心位置)K，设定显示区域DR，使得基准位置K成为显示区域DR的中心。此时，从相对于基准位置K在前方(画面上方)加上规定量Gu的像素位置开始，到在后方(画面下方)加上规定量Gd的像素位置为止的图像数据被设定为显示区域DR。 接着，运算控制部20对所抽取的图像数据进行縮小处理以对应显示区域HR1的大
小，然后将縮小的图像数据作为縮略图显示SN输出到监视器140。 这样，即使是主体部4相对被检查者眼睛E的对准有偏差时所取得的角膜截面像D，也可以显示良好的縮略图。又，由于在显示角膜截面像的縮略图时可縮小显示区域，因此可与测定值一同显示。 又，在以上说明中，虽然显示了角膜截面像D的縮略图，但是对于能拍摄前眼部截面像并测定前房深度的眼科装置，可以在显示前房深度的测定结果的同时，縮略图显示包含角膜和晶状体前面的前眼部截面像。此时，检测出角膜的轮廓位置或晶状体前面的轮廓位置中的至少一个，并基于该轮廓位置对拍摄图像设定用于进行縮略图显示的显示区域。此时，需要考虑被检查者眼睛的前房深度所引起的角膜与晶状体前面的距离的变化来设定显示区域。 接着，对本发明的第二实施方式进行说明。图10的(a)、 (b)为第二实施方式的眼科装置的一部分的外观图，图10的(a)为一部分侧面图，图10的(b)为一部分立体图。又，第二实施方式涉及的装置是眼轴长度计("、* 乂一夕)、眼睛折射率计(^ 7 ，夕卜乂一夕)等测定眼睛特性的眼科装置与拍摄前眼部截面像测定被检查者眼睛的前房深度的前房深度计的复合装置。又，对于附加了与图l相同的标号的部件，如果没有特别说明，具有相同的功能和结构。 额头抵接部2a的上部设有遮光部(遮光部件)200。遮光部200用于遮挡从被检查者的上眼睑或上睫毛的斜上前方入射的干扰光Gl，和从上方入射到拍摄光学系统90b的干扰光G2。 S卩，遮光部200包括第一遮光区域210和第二遮光区域220，第一遮光区域210为了遮挡干扰光G1而形成为从斜前方覆盖被检查者双眼的上眼睑和上睫毛的结构，第二遮光区域220为了遮挡外部光G2而形成为从上方覆盖拍摄光学系统90b的结构。又，遮光部200包含主要用于被检查者左眼的测定时的左眼遮光区域200L，和主要用于被检查者眼睛测定时的右眼遮光区域200R。 遮光部200是弯曲为截面呈大致L字形状的遮光板，具有短边部(大致铅垂板)200a和长边部(大致水平板)200b。遮光部200通过螺钉等图未示的安装部件与额头抵接部2a连接，使得短边部200a配置为与XY平面大致平行，由此，长边部200b配置为与XZ面大致平行地向后方突出。即，遮光部200可装卸地设置在额头抵接部2a上。又，考虑到被检查者眼睛E的眼睑的打开容易度，短边部200a的横向宽度比长边部200b的横向宽度要短(由额头抵接部2a和遮光部200形成凹部)。 又，在对被检查者眼睛E的对准完成的状态下，遮光部200形成为使遮光部200 (长边200b)的顶端部至少相对于比主体部4的框体表面配置在主体部4侧。此时，长边200b的长度可通过试验性地确认由拍摄元件97所拍摄的角膜截面像D中有无反射像GR来求得。此时，考虑到位于监视器侧的检查者对被检查者眼睛E的观察容易度，最好设定为适当的长度。 又，遮光部200的横向宽度，例如通过试验性地确认在主体部4相对被检查者眼睛E的对准完成状态下反射像GR的发生程度来决定。又，为了不管被检查者双眼的瞳孔间的距离对被检查者双眼的前眼部截面像进行良好的拍摄，遮光部200的横幅可通过试验性地确认主体部4在X方向上的两移动界限位置附近处的反射像GR的发生情况来决定。又，考虑到检查者对被检查者眼睛E的眼睑的打开容易度，最好是比主体部4的横向宽度(或额头抵接部2a的横向宽度)窄。 又，遮光部200形成为，主体部4移动到Y方向的上限位置时，长边200b配置在比
主体部4的上表面高的位置。这样，可避免遮光部200和主体部4的接触。 根据上述的第二实施方式，检查者通过遮光部200和主体部4之间的空间，可容易
地确认被检查者眼睑E的状态。又，可容易地打开被检查者眼睛E的眼睑。 又，由于遮光部200能在额头抵接部2a上安装拆卸，因此检查者可根据装置的使
用环境决定是否使用遮光部200。又，作为遮光部200能在额头抵接部2a上安装拆卸的结
构，不限于上述安装部件，也可以采用磁铁、能装卸的粘接剂等种种构成。 又，用于遮挡干扰光G1的第一遮光部，虽然可设置在主体部4或额头抵接部2a的
上方，但不需要必须安装在主体部4或额头抵接部2a的上方。例如，也可构成为第一遮光
部安装在主体部4的左侧或右侧面并延伸到主体部4或额头抵接部2a的上部。又，用于遮
挡干扰光G3的第三遮光部也可设置在额头抵接部2a上。此时，只要在主体部4的X方向
的两移动界限位置主体部4不与其接 即可。
权利要求
一种眼科装置，该眼科装置拍摄被检查者眼睛的前眼部截面像，其特征在于，该眼科装置包括基座；固定于所述基座上的、支承被检查者头部的额头抵接部和颚支承部；能移动地载置在所述基座上的主体部，该主体部收纳有用于对被支承的被检查者的眼睛的特性进行测定的测定系统；拍摄所述被检查者眼睛的前眼部正面像的第一拍摄光学系统；具有投影光轴并向被检眼睛投影狭缝光的投影光学系统；和第二拍摄光学系统，具有与所述投影光轴以规定角度交差的拍摄光轴，并具有拍摄前眼部截面像用的拍摄透镜和拍摄元件，所述第二拍摄光学系统设置在所述投影光学系统的下方；该眼科装置还具有第一遮光部件，其设置在所述主体部的上方或是所述额头抵接部的主体部侧上方，以遮挡从所述被检查者的头部的斜上前方入射到所述被检查者的上眼睑或上睫毛的干扰光，具有从斜上前方覆盖被检查者眼睛的上眼睑和上睫毛的结构。
2. 如权利要求1所述的眼科装置，其特征在于，所述第一遮光部件的横向宽度比所述主体部或所述额头抵接部的横向宽度狭小。
3. 如权利要求1所述的眼科装置，其特征在于，还具有第二遮光部件，其设置在所述第二拍摄光学系统的上方，遮挡从所述眼科装置的上方入射到所述第二拍摄光学系统的干扰光；第三遮光部件，其设置在所述第二拍摄光学系统的侧方，遮挡从所述眼科装置的侧方入射到所述第二拍摄光学系统的干扰光。
4. 如权利要求1所述的眼科装置，其特征在于，所述第一遮光部安装在所述主体部的被检查者眼睛侧上部或所述额头抵接部的主体部侧上部。
5. 如权利要求l所述的眼科装置，其特征在于，还具有运算控制部，所述运算控制部根据所述拍摄元件的输出图像检测所述前眼部的轮廓信息，并基于检测到的轮廓信息测定所述前眼部的规定部位的尺寸；所述运算控制部基于所述输出图像，对由来自所述被检查者眼睛的角膜的反射光所形成的第一光量分布以及由未被所述第一遮光部件遮挡住的所述干扰光从所述被检查者眼睛的上眼睑或上睫毛反射的反射光所形成的第二光量分布进行判别，并基于所述第一光量分布检测所述前眼部的轮廓信息。
6. 如权利要求5所述的眼科装置，其特征在于，所述运算控制部基于所述拍摄元件的输出图像中的光量分布的亮度信息、轮廓形状信息和光量分布间的相对位置信息中的任何一个来判别所述第一光量分布和所述第二光量分布。
7. 如权利要求5所述的眼科装置，其特征在于，所述运算控制部，在通过第一次拍摄检测到所述第二光量分布时，在第二次拍摄中，相对于第一次拍摄时的设定，降低所述拍摄元件的输出信号的增益。
全文摘要
本发明涉及一种眼科装置，该眼科装置拍摄被检查者眼睛的前眼部截面像，该眼科装置包括基座；固定于所述基座上的支承被检查者头部的额头抵接部和颚支承部；能移动地载置在所述基座上的主体部，该主体部收纳有用于对被支承的被检查者的眼睛的特性进行测定的测定系统；拍摄所述被检查者眼睛的前眼部正面像的第一拍摄光学系统；具有投影光轴并向被检眼睛投影狭缝光的投影光学系统；和具有与所述投影光轴以规定角度交差的拍摄光轴、并具有拍摄前眼部截面像用的拍摄透镜和拍摄元件的设置在所述投影光学系统的下方的第二拍摄光学系统；且该眼科装置还具有第一遮光部件，其设置在所述主体部的上方或是所述额头抵接部的主体部侧上方，以遮挡从所述被检查者的头部的斜上前方入射到所述被检查者的上眼睑或上睫毛的干扰光，具有从斜上前方覆盖被检查者眼睛的上眼睑和上睫毛的结构。
文档编号A61B3/14GK101744605SQ200910254019
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月8日 优先权日2008年12月8日
发明者坂下祐辅, 小田健史, 本多直人, 泷井通浩, 铃木邦生 申请人:株式会社尼德克