眼科設(shè)備和對準(zhǔn)方法
【專利摘要】提供了一種眼科設(shè)備和對準(zhǔn)方法，其中，即使對于植入有人工晶體(IOL)的眼，該眼科設(shè)備也能夠執(zhí)行正確的自動對準(zhǔn)。該眼科設(shè)備包括：光學(xué)系統(tǒng)，其包括：光束投射單元，用于向被檢眼投射光束；以及光接收單元，用于接收來自所述被檢眼上的反射光束；檢測單元，用于從所述光接收單元接收到的反射光束中檢測多個亮點圖像；以及計算單元，用于基于檢測到的多個亮點圖像來計算所述被檢眼和所述光學(xué)系統(tǒng)之間的對準(zhǔn)狀態(tài)。該眼科設(shè)備還配備有選擇單元，所述選擇單元用于從所述多個亮點圖像中選擇所述計算單元進行的計算要使用的亮點圖像。
【專利說明】眼科設(shè)備和對準(zhǔn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于測量被檢眼的眼特性或獲取該被檢眼的圖像的眼科設(shè)備、以及該眼科設(shè)備的對準(zhǔn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在用于測量被檢眼的眼特性的傳統(tǒng)眼科設(shè)備中，已知通過向被檢眼的角膜投射光束并且利用光接收元件檢測該光束的反射圖像以確定眼和該設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)之間的對準(zhǔn)狀態(tài)來進行自動對準(zhǔn)。
[0003]在日本專利3576656所公開的眼科設(shè)備中，公開了根據(jù)在由一對光偏轉(zhuǎn)構(gòu)件分離之后接收到的反射圖像的位置關(guān)系來檢測與眼和該設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)有關(guān)的三維位置信息的方法。
[0004]在日本專利4769365所公開的眼科設(shè)備中，為了使得能夠在寬范圍內(nèi)進行高精度的自動對準(zhǔn)，已知有從光軸方向和不同于光軸的方向利用光束照射被檢眼的角膜、以基于這些光束的反射圖像來進行自動對準(zhǔn)的方法。
[0005]白內(nèi)障患者接受外科手術(shù)以植入人工晶體(IOL)來代替晶狀體。
[0006]然而，IOL的屈光率高于晶狀體的屈光率，并且投射至角膜的光束被反射作為IOL反射光。因此，存在IOL反射重影被誤檢測為本來的對準(zhǔn)反射圖像并且自動對準(zhǔn)無法正常完成的問題。
[0007]因此，在自動對準(zhǔn)失敗的情況下，檢查者手動對準(zhǔn)測量所用的設(shè)備，因而該測量花費時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供如下一種眼科設(shè)備和眼科設(shè)備的對準(zhǔn)方法，其中該眼科設(shè)備和對準(zhǔn)方法能夠解決上述問題，并且即使針對植入有IOL的被檢眼，也能夠通過正確地進行自動對準(zhǔn)并縮短測量時間來減輕被檢者的負擔(dān)。
[0009]為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種眼科設(shè)備，包括:光學(xué)系統(tǒng)，其包括:光束投射單元，用于向被檢眼投射光束；以及光接收單元，用于接收通過所述光束在所述被檢眼上發(fā)生反射所獲得的反射光束；檢測單元，用于根據(jù)所述光接收單元接收到的反射光束檢測多個亮點圖像；選擇單元，用于選擇作為檢測到的多個亮點圖像中的一部分的亮點圖像；以及計算單元，用于基于所述選擇單元所選擇的亮點圖像來計算所述被檢眼和所述光學(xué)系統(tǒng)之間的對準(zhǔn)狀態(tài)。
[0010]本發(fā)明還提供一種眼科設(shè)備的對準(zhǔn)方法，包括:利用光學(xué)系統(tǒng)的光束投射單元來向被檢眼投射光束；利用所述光學(xué)系統(tǒng)的光接收單元來接收通過所述光束在所述被檢眼上發(fā)生反射所獲得的反射光束；根據(jù)所述反射光束檢測多個亮點圖像；選擇作為所述多個亮點圖像中的一部分的亮點圖像；以及基于所選擇的亮點圖像來計算所述被檢眼和所述光學(xué)系統(tǒng)之間的對準(zhǔn)狀態(tài)。[0011]本發(fā)明還提供一種程序，用于使計算機執(zhí)行上述的眼科設(shè)備的對準(zhǔn)方法的各步驟。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，即使針對植入有IOL的被檢眼，也可以正確地進行自動對準(zhǔn)。此外，可以縮短測量時間，由此可以減輕檢查者和被檢者的負擔(dān)。
[0013]通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的眼屈光力計的外觀圖。
[0015]圖2是根據(jù)圖1所示的實施例的測量部的光學(xué)系統(tǒng)的配置圖。
[0016]圖3是對準(zhǔn)棱鏡光闌的立體圖。
[0017]圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的眼屈光力計的系統(tǒng)框圖。
[0018]圖5A、5B和5C是利用角膜亮點進行自動對準(zhǔn)時的前眼部圖像的說明圖，其中圖5A示出對準(zhǔn)過遠的狀態(tài)下的前眼部圖像，圖5B示出對準(zhǔn)適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下的前眼部圖像，并且圖5C示出對準(zhǔn)過近的狀態(tài)下的前眼部圖像。
[0019]圖6是示出IOL植入眼中的角膜亮點的圖。
[0020]圖7是示出IOL植入眼中的角膜亮點的前眼部圖像的圖。
[0021]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的對準(zhǔn)方法的流程圖。
[0022]圖9是示出針對IOL植入眼的判斷角膜亮點的方向的圖。
[0023]圖10A、10B和IOC是利用眼外照明進行自動對準(zhǔn)時的前眼部圖像的說明圖，其中圖1OA示出對準(zhǔn)過遠的狀態(tài)下的前眼部圖像，圖1OB示出對準(zhǔn)適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下的前眼部圖像，并且圖1OC示出對準(zhǔn)過近的狀態(tài)下的前眼部圖像。
[0024]圖11是示出在對IOL植入眼進行眼外照明的情況下的前眼部圖像的圖。
[0025]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的對準(zhǔn)方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0026]以下基于例示實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0027]圖1是作為根據(jù)本發(fā)明實施例的眼科設(shè)備的用于測量眼屈光力信息的眼屈光力計的示意結(jié)構(gòu)圖。
[0028]機架102相對于基座100在左右方向(與紙面垂直的方向，以下稱為X軸方向)上能夠移動。X軸方向上的驅(qū)動系統(tǒng)包括:x軸驅(qū)動馬達103，其固定在基座100上；進給螺桿(未示出)，其連接至馬達輸出軸；以及螺母(未示出)，其沿著X軸方向在進給螺桿上能夠移動并且固定至機架102。馬達103轉(zhuǎn)動以經(jīng)由該進給螺桿和螺母使機架102在X軸方向上移動。
[0029]機架106相對于機架102在上下方向(紙面的上下方向，以下稱為Y軸方向)上能夠移動。Y軸方向上的驅(qū)動系統(tǒng)包括:Y軸驅(qū)動馬達104，其固定在機架102上；進給螺桿105，其連接至馬達輸出軸；以及螺母114，其沿著Y軸方向在進給螺桿上能夠移動并且固定至機架106。馬達104轉(zhuǎn)動以經(jīng)由該進給螺桿和螺母使機架106在Y軸方向上移動。
[0030]機架107相對于機架106在前后方向(紙面的左右方向，以下稱為Z軸方向)上能夠移動。Z軸方向上的驅(qū)動系統(tǒng)包括:Ζ軸驅(qū)動馬達108，其固定在機架107上；進給螺桿109，其連接至馬達輸出軸；以及螺母115，其沿著Z軸方向在進給螺桿上能夠移動并且固定至機架106。
[0031]馬達108轉(zhuǎn)動以經(jīng)由進給螺桿109和螺母使機架107在Z軸方向上移動。在機架107上，固定有用于進行測量的測量單元110 (用作用于獲取作為被檢眼的特定信息的其中一種的眼屈折力的獲取單元)。
[0032]在測量單元110的被檢者側(cè)上的端部上，設(shè)置有用于進行對準(zhǔn)的光源(未示出)和用于測量角膜曲率的光源單元111。
[0033]另外，在基座100上，設(shè)置有作為用于使測量單元110相對于被檢眼E對準(zhǔn)的操作構(gòu)件的操縱桿101，并且在測量時，使該操縱桿傾斜以進行位置的調(diào)整等。
[0034]在要測量眼屈光力的情況下，被檢者將他/她的下顎放置在下顎托112上并且使他/她的前額壓抵固定至基座100的面部托架(未示出)的前額托部分，因而可以使被檢眼的位置固定。
[0035]另外，下顎托112能夠由下顎托驅(qū)動系統(tǒng)113根據(jù)被檢者的面部的大小來在Y軸方向上調(diào)整。
[0036]在測量單元110的檢查者側(cè)的端部上，設(shè)置有作為用于觀察被檢者E的顯示構(gòu)件的IXD監(jiān)視器116，其中該IXD監(jiān)視器116可以顯示測量結(jié)果等。
[0037]眼屈光力測暈單元
[0038]圖2是主要示出配置在測量單元110的內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)的配置圖。
[0039]在從用于將波長為·880nm的光投射至被檢眼的預(yù)定部位的眼屈光力測量光源201到被檢眼E的光路01上，順次配置有透鏡202和與被檢眼E的瞳孔Ep大致共軛的光闌203。在光路01上，進一步順次配置有穿孔鏡204、作為投射單元的透鏡205和分色鏡206，其中該分色鏡206用于完全反射來自被檢眼E側(cè)的波長小于880nm的紅外光和可見光，并且部分反射來自被檢眼E側(cè)的波長為880nm以上的光束。
[0040]在穿孔鏡204的反射方向上的光路02上，順次配置有與瞳孔Ep大致共軛并且具有環(huán)狀狹縫的光闌207、光束分光棱鏡208、透鏡209和攝像元件210。
[0041]上述光學(xué)系統(tǒng)用于測量眼屈光力。從測量光源201發(fā)出的光束受到光闌203限制，并且在透鏡205之前在透鏡202上一次成像。然后，在透過透鏡205和分色鏡206之后，該光束被投射至被檢眼E的瞳孔中心。
[0042]該投射光束在眼底上發(fā)生反射，并且眼底反射光經(jīng)由瞳孔中心再次入射到透鏡205。該入射光束透過透鏡205，然后被穿孔鏡204的外周反射。
[0043]該反射光束在與被檢眼E的瞳孔Ep大致共軛的光闌207和光束分光棱鏡208中發(fā)生光瞳分離，并且作為環(huán)形圖像被投射至攝像元件210的光接收面。
[0044]在被檢眼E是正視眼的情況下，所投射的該環(huán)形圖像變?yōu)轭A(yù)定的圓形。在被檢眼E是近視眼的情況下，與正視眼的情況相比，所投射的圓形變小。在被檢眼E是遠視眼的情況下，與正視眼的情況相比，所投射的圓形變大。
[0045]在被檢眼E具有散光的情況下，所投射的環(huán)形圖像變?yōu)闄E圓形，其中在水平軸和該橢圓形之間形成的角度是散光軸角度。基于該橢圓形的系數(shù)來確定眼屈光力。
[0046]另一方面，在分色鏡206的反射方向上,配置有固視目標(biāo)投射光學(xué)系統(tǒng)、以及用于被檢眼的前眼部觀察和對準(zhǔn)檢測這兩者的對準(zhǔn)光接收光學(xué)系統(tǒng)。[0047]在固視目標(biāo)投射光學(xué)系統(tǒng)的光路03上，順次配置有透鏡211、分色鏡212、透鏡213、反射鏡214、透鏡215、固視目標(biāo)216和固視目標(biāo)光源217。
[0048]在進行固視目標(biāo)驅(qū)動時，來自點亮的固視目標(biāo)光源217的投射光束從后側(cè)對固視目標(biāo)216進行照明，并且經(jīng)由透鏡215、反射鏡214、透鏡213、分色鏡212和透鏡211被投射至被檢眼E的眼底Er。
[0049]注意，透鏡215可以由固視目標(biāo)驅(qū)動馬達224在光軸方向上移動，從而進行被檢眼E的屈光度驅(qū)動以實現(xiàn)被檢眼E的霧視狀態(tài)(fogged state)。
[0050]在分色鏡212的反射方向的光路04上，順次配置有利用對準(zhǔn)棱鏡光闌插入/移除螺線管(未示出)進行插入/移除的對準(zhǔn)棱鏡光闌223、透鏡218和攝像元件220。
[0051]可以使對準(zhǔn)棱鏡光闌223插入和移除，以在對準(zhǔn)棱鏡光闌223在光路04上時進行對準(zhǔn)，并且在對準(zhǔn)棱鏡光闌223從該光路退避時進行前眼部的觀察或透視觀察。
[0052]圖3示出對準(zhǔn)棱鏡光闌223的形狀。在盤狀的光闌板中形成有三個開口 223a、223b和223c，并且向位于兩側(cè)的開口 223b和223c的分色鏡212側(cè)貼附各自僅使波長約為880nm的光束透過的對準(zhǔn)棱鏡301a和301b。
[0053]在被檢眼E的前眼部的斜前方，配置有波長約為780nm的前眼部照明光源221a和221b。由前眼部照明光源221a和221b進行照明的被檢眼E的前眼部圖像經(jīng)由分色鏡206、透鏡211、分色鏡212和對準(zhǔn)棱鏡光闌的中央開口 223a形成在攝像元件220的光接收傳感器面上。
[0054]對準(zhǔn)檢測所用的光源還用作上述眼屈光力測量所用的測量光源201。在對準(zhǔn)時，利用擴散板插入/移除螺線管(未示出)將半透明的擴散板222插入光路。
[0055]擴散板222被插入的位置基本上是上述測量光源201利用投射透鏡202進行一次成像的位置，并且是透鏡205的焦點位置。這樣，測量光源201的圖像形成在擴散板222上一次，并且該圖像成為二次光源由此透鏡205將粗的準(zhǔn)直光束投射至被檢眼E。
[0056]該準(zhǔn)直光束由被檢眼的角膜Ef反射以形成亮點圖像。然后，該光束的一部分被分色鏡206再次反射，透過透鏡211，并且被分色鏡212反射。此外，該光束透過對準(zhǔn)棱鏡光闌的開口 223b和223c以及對準(zhǔn)棱鏡301a和301b，由透鏡218會聚，并且在攝像元件220上成像。
[0057]對準(zhǔn)棱鏡光闌223的中央開口 223a被配置為使前眼部照明光源221a和221b的波長為780nm以上的光束透過。因此，來自由前眼部照明光源221a和221b進行照明的前眼部的反射光束與來自角膜Ef的反射光束的路徑相同地沿著觀察光學(xué)系統(tǒng)前進，并且透過對準(zhǔn)棱鏡光闌223的開口 223a以由成像透鏡218在攝像元件220上成像。
[0058]此外，使透過了對準(zhǔn)棱鏡301a的光束向下折射，并且使透過了對準(zhǔn)棱鏡301b的光束向上折射?？梢曰谕高^了光闌的光束的位置關(guān)系來進行被檢眼E的對準(zhǔn)。
[0059]系統(tǒng)控制部
[0060]圖4是系統(tǒng)框圖。控制整個系統(tǒng)的系統(tǒng)控制部401包括:程序存儲部；數(shù)據(jù)存儲部，用于存儲對眼屈光力值進行校正所用的數(shù)據(jù)；輸入和輸出控制部，用于控制與各種裝置的輸入和輸出；以及計算處理部，用于計算從各種裝置獲得的數(shù)據(jù)。
[0061]系統(tǒng)控制部401連接有操縱桿101，其中該操縱桿101用于使測量單元101相對于被檢眼E對準(zhǔn)并且開始測量。系統(tǒng)控制部401還連接有:針對操縱桿101向著前后左右的傾斜的X、z軸傾斜角度輸入402 ;針對操縱桿101的轉(zhuǎn)動的Y軸編碼器輸入403 ;以及針對測量開始按鈕的按下的測量開始開關(guān)404。另外，在基座100 (參見圖1)所配備的控制面板405上，配置有打印開關(guān)和下顎托上/下開關(guān)等，并且在進行開關(guān)輸入的情況下，向該系統(tǒng)控制部通知信號。[0062]將攝像元件220所拍攝到的被檢眼E的前眼部圖像存儲在存儲器408中。從存儲器408所存儲的圖像中提取被檢眼E的瞳孔圖像和角膜反射圖像以檢測對準(zhǔn)。此外，將攝像元件220所拍攝到的被檢眼E的前眼部圖像與文本和圖形數(shù)據(jù)合成，并且將前眼部圖像和測量值等顯示在IXD監(jiān)視器116上。[0063]將攝像元件210所拍攝到的用于計算眼屈光力的環(huán)形圖像存儲在存儲器408中。[0064]利用來自系統(tǒng)控制部401的命令，經(jīng)由螺線管驅(qū)動電路409來驅(qū)動和控制擴散板插入/移除螺線管410和對準(zhǔn)棱鏡光闌插入/移除螺線管411。此外，利用來自系統(tǒng)控制部401的命令，經(jīng)由馬達驅(qū)動電路413來驅(qū)動X軸馬達103、Y軸馬達104、Z軸馬達108、下顎托馬達113和固視目標(biāo)驅(qū)動馬達224。[0065]利用來自系統(tǒng)控制部401的命令，經(jīng)由光源驅(qū)動電路412來控制測量光源201、眼外照明光源221a和221b以及固視目標(biāo)光源217以進行點亮或熄滅以及光量改變。[0066]操作的說明[0067]將說明包括上述組件的組件的操作。[0068]如圖5A~5C所示，在對準(zhǔn)時，利用攝像元件220將通過在角膜Ec上發(fā)生反射所獲得的角膜亮點拍攝作為標(biāo)志Ta、Tb和Tc。換句話說，由對準(zhǔn)棱鏡光闌223的開口 223a、223b和223c以及棱鏡301a和301b分割后的光束在攝像元件220上形成標(biāo)志Ta、Tb和Tc。另外，利用攝像元件220將由眼外照明光源221a和221b形成的亮點圖像221a’和221b’連同眼外照明光源221a和221b所照明的被檢眼的前眼部一起拍攝。[0069]在成功檢測到三個亮點Ta、Tb和Tc的情況下，系統(tǒng)控制部401控制馬達驅(qū)動電路413以在上下方向和左右方向(X軸方向和Y軸方向)上驅(qū)動測量單元110，從而使中心的亮點Ta與中心方向一致。接著，系統(tǒng)控制部401在前后方向(Z軸方向)上進一步驅(qū)動測量單元110，由此使亮點Tb和Tc相對于亮點Ta排列在垂直方向上。如圖5B所示，在角膜上的三個亮點Ta、Tb和Tc排列在垂直方向上的狀態(tài)下，該對準(zhǔn)完成。[0070]不適當(dāng)?shù)膶?zhǔn)狀態(tài)在對準(zhǔn)過遠的情況下如圖5A所示，并且在對準(zhǔn)過近的情況下如圖5C所示。[0071]為了測量眼屈光力，系統(tǒng)控制部401使已插入自動對準(zhǔn)所用的光路01的擴散板222從光路01退避。系統(tǒng)控制部401調(diào)整測量光源201的光量并且將測量光束投射至被檢眼E的眼底Er。[0072]來自眼底的反射光沿著光路02前進并且被攝像元件210所接收。所拍攝到的眼底圖像由于被檢眼的屈光力而由環(huán)形光闌207以環(huán)狀投射。將該環(huán)形圖像存儲在存儲器408中。[0073]計算存儲器408中所存儲的環(huán)形圖像的重心坐標(biāo)，并且確定橢圓方程式。計算所確定的橢圓形的長軸、短軸和長軸的傾斜角度，由此計算被檢眼E的所謂的預(yù)備測量中的眼屈光力值。該預(yù)備測量用來判斷被檢眼E是近視還是遠視。[0074]基于計算出的眼屈光力值，經(jīng)由馬達驅(qū)動電路413將固視目標(biāo)驅(qū)動馬達224驅(qū)動至與該屈光力值相對應(yīng)的位置，并且使透鏡215移動以按與被檢眼E的屈光度相對應(yīng)的屈光度向被檢眼E呈現(xiàn)固視目標(biāo)216。
[0075]之后，使透鏡215向遠方移動預(yù)定量以使固視目標(biāo)216霧化，并且再次點亮測量光源以測量眼屈光力。這樣，重復(fù)眼屈光力的測量、利用固視目標(biāo)216的霧化和眼屈光力的測量，由此可以獲得屈光力穩(wěn)定的最終測量值。
[0076]第一實施例
[0077]圖6示出IOL植入眼中的角膜亮點。投射光束的一部分在角膜Ec上發(fā)生反射，由此通過角膜反射形成虛像P。投射光束的沒有在角膜上發(fā)生反射的其它部分在10L601上發(fā)生反射從而形成實像P’。實像P’形成在比虛像P更接近角膜的位置處。
[0078]圖7示出攝像元件220所拍攝到的IOL植入眼的前眼部的圖像。如上所述將角膜亮點作為標(biāo)志Ta、Tb和Tc形成在攝像元件220上，并且通過在10L601上發(fā)生反射所形成的角膜亮點重影作為標(biāo)志Ta’、Tb’和Tc’形成在攝像元件220上。
[0079]如圖6所示，由于在10L601上發(fā)生反射所形成的IOL反射重影在更接近角膜的位置處成像，因而標(biāo)志Ta’、Tb’和Tc’與由角膜亮點形成的標(biāo)志Ta、Tb和Tc相比向著左側(cè)傾斜。在基于由IOL反射重影形成的標(biāo)志Ta’、Tb’和Tc’來從對準(zhǔn)狀態(tài)遠的位置進行自動對準(zhǔn)的情況下，由IOL反射重影形成的標(biāo)志Ta’、Tb’和Tc’在由角膜亮點形成的標(biāo)志Ta、Tb和Tc之前排列在垂直方向上。因此，在相對于被檢眼E的Z方向位置遠的位置處自動對準(zhǔn)完成。
[0080]通過判斷標(biāo)志是否由角膜亮點形成，不會誤檢測到由IOL反射重影形成的標(biāo)志，因而可以正確地進行自動對準(zhǔn)。
[0081]圖8是對由角膜亮點形成的標(biāo)志進行判斷的自動對準(zhǔn)的流程圖。
[0082]在步驟SI中，檢查者提示被檢者將他/她的下顎放置在下顎托112上，并且利用下顎托驅(qū)動系統(tǒng)113進行調(diào)整以使得被檢眼的Y軸方向上的位置處于預(yù)定高度。檢查者操作操縱桿101直至將被檢眼E的角膜反射圖像顯示在IXD監(jiān)視器116上的位置，并且按下測量開始按鈕。在按下了測量開始按鈕的情況下，自動對準(zhǔn)開始。
[0083]在自動對準(zhǔn)中，首先，用作光束投射單元的測量光源201向被檢眼投射光束。
[0084]在步驟S2中，通過該光束在被檢眼上發(fā)生反射所獲得的反射光束被攝像元件220所接收，并且拍攝到被檢眼的前眼部的圖像并將該圖像存儲在存儲器408中。上述的測量光源201和攝像元件220以及相關(guān)聯(lián)的各組件構(gòu)成本實施例中的以上所述的光學(xué)系統(tǒng)。
[0085]在步驟S3中，從圖9所示的存儲在存儲器408中的被檢眼E的前眼部圖像中檢測由對準(zhǔn)棱鏡光闌223分割后的光束所形成的三個標(biāo)志。檢測到由角膜亮點形成的標(biāo)志Ta、Tb和Tc以及由IOL反射重影形成的標(biāo)志Ta’、Tb’和Tc’這兩種標(biāo)志作為由角膜亮點形成的標(biāo)志的候選。上述基于來自被檢眼的反射光束所進行的多個亮點圖像的檢測由本發(fā)明的系統(tǒng)控制部401中的用作檢測單元的模塊區(qū)域來執(zhí)行。
[0086]在檢測角膜亮點的方法中，對準(zhǔn)棱鏡光闌223分割后的標(biāo)志Ta和Tc相對于標(biāo)志Tb處于預(yù)定的高度和左右位置，因而可以通過限制檢測范圍來進行檢測。將說明檢測角膜亮點的方法的示例。首先，檢測角膜亮點的中心亮點(Ta)。其次，檢測上側(cè)亮點(Tb)。上側(cè)亮點相對于中心亮點處于預(yù)定的高度位置并且位于左右方向的預(yù)定范圍內(nèi)，因而可以對檢測范圍進行限制。再次，檢測下側(cè)亮點(Tc)。下側(cè)亮點位于連結(jié)上側(cè)亮點和中心亮點的直線上并且相對于上側(cè)亮點處于預(yù)定的高度，因而可以對檢測范圍進行限制。
[0087]此外，在第一檢測中，作為角膜亮點的中心亮點的候選，還檢測Tb和Tc，但由于在第二檢測和第三檢測中沒有檢測到上側(cè)亮點或下側(cè)亮點，因此沒有檢測到Tb和Tc作為中心亮點。通過上述檢測，正確地檢測到所有這三個角膜亮點。
[0088]在步驟S4中，進行用于選擇使用多個角膜亮點的標(biāo)志中的哪個標(biāo)志來進行對準(zhǔn)的判斷。如上所述，與由角膜亮點形成的標(biāo)志Ta、Tb和Tc相比，由IOL反射重影形成的標(biāo)志Ta’、Tb’和Tc’向著左側(cè)傾斜，因而如下進行該判斷。根據(jù)圖9，由角膜亮點形成的標(biāo)志Tb和Tc的X坐標(biāo)之差為(Xb-Xc)，并且由IOL反射重影形成的標(biāo)志Tb’和Tc’的X坐標(biāo)之差為(Xb’ -Xe’)。上側(cè)標(biāo)志和下側(cè)標(biāo)志的X坐標(biāo)之差滿足(Xb-Xc) > (Xb’ -Xe’)，因而可以將上側(cè)標(biāo)志和下側(cè)標(biāo)志的X坐標(biāo)之差較大的標(biāo)志判斷為由角膜亮點形成的標(biāo)志。
[0089]換句話說，在系統(tǒng)控制部401中的用作判斷單元的模塊區(qū)域中，在所檢測到的在角膜上排列成不同直線的亮點圖像中，將排列成斜率較大的直線的亮點圖像判斷為基于通過在角膜上發(fā)生反射所獲得的反射光束的亮點圖像。此外，在系統(tǒng)控制部401中，用作本發(fā)明中的選擇單元的模塊區(qū)域選擇被判斷為基于通過在角膜上發(fā)生反射所獲得的反射光束的亮點圖像的亮點圖像作為計算對準(zhǔn)狀態(tài)所使用的亮點圖像。注意，這里所述的斜率的大小是XY坐標(biāo)系中的斜率的大小，并且在斜率為負且其絕對值小的情況下，將該斜率表示為小。換句話說，在確定構(gòu)成兩種直線的亮點圖像的組的斜率之差時獲得正值的情況下，將前項的直線定義為斜率較大的直線。
[0090]在步驟S5中，根據(jù)所選擇的角膜亮點的標(biāo)志Ta(Xa，Ya)的位置計算XY位置。還根據(jù)角膜亮點的標(biāo)志Tb和Tc的X坐標(biāo)之差(Xb-Xc)計算Z位置。針對所計算出的XYZ位置，計算XY方向上的相對于光軸(圖像中心)的偏移量以及Z方向上的(Xb-Xc)相對于O的偏移量。上述操作由系統(tǒng)控制部401中的用作計算單元的模塊區(qū)域來執(zhí)行，其中該計算單元用于基于檢測到的多個亮點圖像來計算被檢眼和光學(xué)系統(tǒng)之間的對準(zhǔn)狀態(tài)。
[0091]在步驟S6中，在步驟S5中所計算出的XYZ位置包括在對準(zhǔn)完成容許范圍內(nèi)的情況下，判斷為對準(zhǔn)完成。在這些XYZ位置沒有包括在對準(zhǔn)完成容許范圍內(nèi)的情況下，該處理進入步驟S7。
[0092]在步驟S7中，將馬達沿著XYZ方向驅(qū)動步驟S5中所計算出的XYZ方向上的偏移量。在驅(qū)動了馬達之后，該處理返回至步驟S2，并且繼續(xù)驅(qū)動馬達，直到判斷為對準(zhǔn)完成位置。
[0093]如上所述，即使針對IOL植入眼也可以正確地判斷由角膜亮點形成的標(biāo)志，因而避免了針對由IOL反射重影形成的標(biāo)志的誤檢測，由此自動對準(zhǔn)正常完成。
[0094]注意，在本實施例中，將來自作為光束投射單元的測量光源201的光束從反射光束的光路或光軸的方向投射至被檢眼。此外，光接收單元可被配置為不僅包括攝像元件220而且還包括作為偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的對準(zhǔn)棱鏡光闌223，其中該偏轉(zhuǎn)構(gòu)件用于使來自角膜的反射光束分別向上方向和下方向偏轉(zhuǎn)。
[0095]第二實施例
[0096]圖1OA~IOC是在如下情況下攝像元件220所拍攝到的前眼部圖像，其中代替由測量光源201形成的角膜亮點的標(biāo)志，使用由眼外照明光源221a和221b形成的角膜反射亮點圖像221a’和221b’ 來檢測對準(zhǔn)。[0097]圖1OB示出在Z方向上適當(dāng)?shù)剡M行對準(zhǔn)的情況，并且角膜反射亮點圖像221a’和221b’之間的間隔d具有預(yù)定值。圖1OA示出在對準(zhǔn)不適當(dāng)?shù)剡^遠的情況下的前眼部圖像，并且間隔d小于預(yù)定值。圖1OC示出在對準(zhǔn)不適當(dāng)?shù)剡^近的情況下的前眼部圖像，并且間隔d大于預(yù)定值。因此，可以基于間隔d的值來確定Z方向上的對準(zhǔn)狀態(tài)。還可以基于瞳孔中心1001的位置來確定XY方向上的對準(zhǔn)狀態(tài)。
[0098]間隔d還根據(jù)眼的曲率半徑(因個體差異)而改變，因而不適合進行高精度的對準(zhǔn)，但與通過使用角膜亮點的對準(zhǔn)相比能夠在較寬的范圍內(nèi)進行檢測。為了進行對準(zhǔn)以達到能夠檢測到角膜亮點的程度，進行使用由眼外照明光源形成的角膜反射亮點圖像221a’和221b’以及瞳孔中心1001的自動對準(zhǔn)。
[0099]具體地,在本實施例中，由眼外照明光源221a和221b用作光學(xué)系統(tǒng)中的光束投射單元，并且由攝像元件220用作光接收單元。與第一實施例的情況相同，上述基于來自被檢眼的反射光束所進行的多個亮點圖像的檢測由本發(fā)明的系統(tǒng)控制部401中的用作檢測單元的模塊區(qū)域來執(zhí)行。
[0100]圖11示出攝像元件220所拍攝到的IOL植入眼的前眼部的圖像。眼外照明光源221a和221b所發(fā)出的光束在攝像元件220上形成角膜反射亮點圖像221a’和221b’，并且由于眼外照明光源221a所發(fā)出的光束中的在角膜上沒有發(fā)生反射的一部分,在10L601上發(fā)生發(fā)射的眼外照明在攝像元件220上形成眼外照明IOL反射重影1101。注意，在本實施例中，將來自作為光束投射單兀的眼外照明光源221a和221b的光束從不同于反射光束的光路或光軸的方向投射至被檢眼。
[0101]如上所述，基于角膜反射亮點圖像221a’和221b’之間的間隔d來進行Z方向上的對準(zhǔn)。在檢測到由在10L601上發(fā)生反射的眼外照明重影形成的亮點圖像1101的情況下，獲得間隔d’。間隔d’小于間隔d，因而會將相對于適當(dāng)對準(zhǔn)位置過近的位置誤判斷為適當(dāng)位置。
[0102]眼外照明在角膜Ec上發(fā)生反射，因而到達10L601的光量小于角膜Ec的光量，其結(jié)果是對10L601進行照明的光量減少。在對10L601進行照明的光量減少的情況下，在10L601上發(fā)生反射的眼外照明重影的大小小于在角膜上發(fā)生反射的眼外照明亮點圖像的大小。
[0103]通過判斷亮點圖像是否是由眼外照明形成的角膜反射亮點圖像，不會誤檢測到由IOL反射重影形成的亮點圖像，因而可以正確地進行自動對準(zhǔn)。
[0104]圖12是對由眼外照明形成的角膜反射亮點圖像進行判斷的自動對準(zhǔn)的流程圖。
[0105]在步驟SI中，檢查者提示被檢者將他/她的下顎放置在下顎托112上，并且利用驅(qū)動系統(tǒng)113進行調(diào)整以使得被檢眼在Y軸方向上處于預(yù)定高度。檢查者操作操縱桿101直至將被檢眼E的瞳孔顯示在IXD監(jiān)視器116上的位置，并且按下測量開始按鈕。在按下了測量開始按鈕的情況下，自動對準(zhǔn)開始。
[0106]在步驟S2中，利用攝像元件220拍攝被檢眼的前眼部的圖像并且將該圖像存儲在存儲器408中。
[0107]在步驟S3中，從圖11所示的存儲在存儲器408中的被檢眼E的前眼部圖像中檢測由眼外照明光源221a和221b形成的角膜反射亮點圖像221a’和221b’。作為角膜反射亮點圖像的候選，檢測角膜反射亮點圖像221a’和221b’和眼外照明IOL反射重影1101。還檢測瞳孔中心。
[0108]在步驟S4中，進行角膜反射圖像的判斷。如上所述，已知IOL反射重影1101的大小上小于角膜反射亮點圖像221a’和221b’的大小。計算角膜反射亮點圖像的候選的面積，并且可以將面積較大的兩個亮點圖像判斷為角膜反射亮點圖像。
[0109]換句話說，在本實施例中，在系統(tǒng)控制部401中的用作判斷單兀的t旲塊區(qū)域中，將檢測到的多個亮點圖像中的面積較大的亮點圖像判斷為基于通過在角膜上發(fā)生反射所獲得的反射光束的亮點圖像。另外，用作選擇單元的模塊區(qū)域選擇這些亮點圖像作為計算對準(zhǔn)狀態(tài)時要使用的亮點圖像。
[0110]在步驟S5中，根據(jù)步驟S3中檢測到的瞳孔中心的位置計算XY位置。還根據(jù)步驟S4中被判斷為角膜反射亮點圖像的兩個亮點圖像之間的間隔計算Z位置。針對所計算出的XYZ位置，計算XY方向上的相對于光軸(圖像中心)的偏移量以及Z方向上的相對于預(yù)定間隔的偏移量。
[0111]在步驟S6中，在步驟S5中所計算出的XYZ位置包括在對準(zhǔn)完成容許范圍內(nèi)的情況下，判斷為對準(zhǔn)完成。在這些XYZ位置沒有包括在對準(zhǔn)完成容許范圍內(nèi)的情況下，該處理進入步驟S7。
[0112]在步驟S7中，將馬達在XYZ方向上驅(qū)動步驟S5中所計算出的XYZ方向上的偏移量。在驅(qū)動了馬達之后，該處理返回至步驟S2，并且繼續(xù)驅(qū)動馬達直到判斷為對準(zhǔn)完成為止。
[0113]如上所述，即使針對IOL植入眼也`可以正確地判斷由眼外照明形成的角膜反射亮點圖像，因而避免了 IOL反射重影圖像的誤檢測，由此自動對準(zhǔn)正常完成。
[0114]此外，在上述說明中，假定發(fā)生一個IOL反射重影的情況，但在發(fā)生多個IOL反射重影的情況下也可以獲得相同效果。
[0115]在這些實施例中，已經(jīng)說明了眼屈光力計，但利用眼底照相機或OCT等也可以獲得相同效果。
[0116]其它實施例
[0117]此外，本發(fā)明還可以通過執(zhí)行以下處理來實現(xiàn)。具體地，將用于實現(xiàn)上述實施例的功能的軟件(程序)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或任意類型的存儲介質(zhì)供給至系統(tǒng)或設(shè)備，并且該系統(tǒng)或設(shè)備的計算機(CPU或MPU)讀出并執(zhí)行該程序。
[0118]盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功倉泛。
【權(quán)利要求】
1.一種眼科設(shè)備，包括: 光學(xué)系統(tǒng)，其包括:光束投射單元，用于向被檢眼投射光束；以及光接收單元，用于接收通過所述光束在所述被檢眼上發(fā)生反射所獲得的反射光束； 檢測單元，用于根據(jù)所述光接收單元接收到的反射光束檢測多個亮點圖像； 選擇單元，用于選擇作為檢測到的多個亮點圖像中的一部分的亮點圖像；以及 計算單元，用于基于所述選擇單元所選擇的亮點圖像來計算所述被檢眼和所述光學(xué)系統(tǒng)之間的對準(zhǔn)狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科設(shè)備，其中，還包括判斷單元，所述判斷單元用于判斷所述多個亮點圖像是否基于通過在所述被檢眼的角膜上發(fā)生反射所獲得的反射光束， 其中，所述選擇單元選擇所述判斷單元判斷為基于通過在所述角膜上發(fā)生反射所獲得的反射光束的亮點圖像作為計算要使用的亮點圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的眼科設(shè)備，其中，所述光束投射單元從所述反射光束的光軸的方向向著所述角膜投射光束。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的眼科設(shè)備，其中，所述光接收單元還包括偏轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述偏轉(zhuǎn)構(gòu)件用于使來自所述角膜的反射光束分別向著上方向和下方向偏轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的眼科設(shè)備，其中，所述判斷單元從檢測到的所述角膜上的亮點圖像中的排列成不同直線的亮點圖像中，將排列成斜率較大的直線的亮點圖像判斷為基于通過在所述角膜上發(fā)生反射所獲得的反射光束的亮點圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的眼科設(shè)備，其中，所述光束投射單元從與所述反射光束的光軸不同的方向向著所述角膜投射光束。`
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的眼科設(shè)備，其中，所述判斷單元將檢測到的所述角膜上的亮點圖像中的面積較大的亮點圖像判斷為基于通過在所述角膜上發(fā)生反射所獲得的反射光束的亮點圖像。
8.—種眼科設(shè)備的對準(zhǔn)方法，包括: 利用光學(xué)系統(tǒng)的光束投射單兀來向被檢眼投射光束； 利用所述光學(xué)系統(tǒng)的光接收單元來接收通過所述光束在所述被檢眼上發(fā)生反射所獲得的反射光束； 根據(jù)所述反射光束檢測多個亮點圖像； 選擇作為所述多個亮點圖像中的一部分的亮點圖像；以及 基于所選擇的亮點圖像來計算所述被檢眼和所述光學(xué)系統(tǒng)之間的對準(zhǔn)狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的眼科設(shè)備的對準(zhǔn)方法，其中，選擇亮點圖像的步驟包括:從排列成不同直線的亮點圖像中將排列成斜率較大的直線的亮點圖像判斷為基于通過在所述被檢眼的角膜上發(fā)生反射所獲得的反射光束的亮點圖像，并且選擇所確定的亮點圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的眼科設(shè)備的對準(zhǔn)方法，其中，選擇亮點圖像的步驟包括:將檢測到的多個亮點圖像中的面積較大的亮點圖像判斷為基于通過在所述被檢眼的角膜上發(fā)生反射所獲得的反射光束的亮點圖像。
【文檔編號】A61B3/103GK103565403SQ201310325640
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月30日
【發(fā)明者】梅川一昭, 伊藤宏, 坂川航 申請人:佳能株式會社