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技術 眼屈折力測定装置

出願人 株式会社トーメーコーポレーション
発明者 辺光春
出願日 2014年6月3日 (6年6ヶ月経過) 出願番号 2014-114509
公開日 2015年12月17日 (5年0ヶ月経過) 公開番号 2015-226729
状態 特許登録済
技術分野 眼の診断装置
主要キーワード 測定信号レベル ターゲット光 リング光束 楕円近似 リング状光束 加算制御 調節力 リング像
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年12月17日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

コントラストが高い画像データを取得し、精度の高い眼屈折力値を得ることができる眼屈折力測定装置を提供すること。

解決手段

測定光投光する投光光学系と、眼底からの反射光受光部に受光させる受光光学系と、該受光部により撮像された撮影画像を複数取得する画像取得手段とを備えた眼屈折力測定装置において、前期取得した撮影画像において輝度及びコントラスト情報を取得する輝度情報得手段と、該輝度情報取得手段によって取得される輝度及びコントラスト情報に基づいて前期撮影画像における撮像状態を評価する画像評価手段と、前期輝度情報取得手段によって取得される輝度情報またはコントラスト情報の少なくとも一方に基づいて前期複数の撮影画像の加算処理を制御する加算制御手段と、該加算制御手段による結果に基づいて得られた加算処理後の画像データから前期眼屈折力を求める演算処理手段と、を備える。

概要

背景

従来では、ターゲット光を被検眼眼底投影し、眼底から反射する反射光を検出することにより、被検眼の眼屈折力を求める眼屈折力測定装置において、測定精度を向上させるために、複数の画像データを取得して、取得した複数の画像データを加算し、その加算された画像データの測定信号レベル検出限界飽和するか否かを判定することにより、加算処理回数を制御することが行われている。(特許文献1参照)

概要

コントラストが高い画像データを取得し、精度の高い眼屈折力値を得ることができる眼屈折力測定装置を提供すること。測定光投光する投光光学系と、眼底からの反射光を受光部に受光させる受光光学系と、該受光部により撮像された撮影画像を複数取得する画像取得手段とを備えた眼屈折力測定装置において、前期取得した撮影画像において輝度及びコントラスト情報を取得する輝度情報得手段と、該輝度情報取得手段によって取得される輝度及びコントラスト情報に基づいて前期撮影画像における撮像状態を評価する画像評価手段と、前期輝度情報取得手段によって取得される輝度情報またはコントラスト情報の少なくとも一方に基づいて前期複数の撮影画像の加算処理を制御する加算制御手段と、該加算制御手段による結果に基づいて得られた加算処理後の画像データから前期眼屈折力を求める演算処理手段と、を備える。

目的

本発明は、取得した画像データに対して、測定信号輝度レベルに加えて、コントラストについても評価を行い、その評価結果に基づいて画像データの加算処理を制御することにより、コントラストが高い画像データを取得し、精度の高い眼屈折力値を得ることができる眼屈折力測定装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

検眼眼底眼屈折力の測定に用いる測定光投光する投光光学系と、該被検眼の眼底からの反射光受光部に受光させる受光光学系と、該受光部により撮像された撮影画像を複数取得する画像取得手段とを備えた眼屈折力測定装置において、前期取得した撮影画像において輝度及びコントラスト情報を取得する輝度情報得手段と、該輝度情報取得手段によって取得される輝度及びコントラスト情報に基づいて前期撮影画像における撮像状態を評価する画像評価手段と、前期輝度情報取得手段によって取得される輝度情報またはコントラスト情報の少なくとも一方に基づいて前期複数の撮影画像の加算処理を制御する加算制御手段と、該加算制御手段による結果に基づいて得られた加算処理後の画像データから前期眼屈折力を求める演算処理手段とを設けたことを特徴とする眼屈折力測定装置。

請求項2

前記画像評価手段が、前期輝度情報取得手段によって取得された、前期撮影画像の輝度及びコントラスト情報に基づいて、予め設定された第一の所定値を超えるか否かを判断する第一の撮像状態判定手段を有することを特徴とする、請求項1に記載の眼屈折力測定装置。

請求項3

前記加算制御手段が、前期第一の撮像状態判定手段の判定結果に基づいて、加算処理を行うか否かを判断することを特徴とする、請求項2に記載の眼屈折力測定装置。

請求項4

前記画像評価手段が、前期第一の撮像状態判定手段において所定値を超えなかった前期撮影画像に対して、コントラストが予め設定された第二の所定値を超えるか否かを判断する第二の撮像状態判定手段を有することを特徴とする、請求項2に記載の眼屈折力測定装置。

請求項5

前記加算制御手段が、前期第二の撮像状態判定手段の判定結果に基づいて、加算処理の回数を制御することを特徴とする、請求項4に記載の眼屈折力測定装置。

請求項6

前記演算処理手段が、前期加算処理後の画像データに対して画像データの均一化を行う画像変換手段を有することを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の眼屈折力測定装置。

技術分野

0001

本発明は、被検眼眼屈折力を測定する眼屈折力測定装置に関するものである。

背景技術

0002

従来では、ターゲット光を被検眼の眼底投影し、眼底から反射する反射光を検出することにより、被検眼の眼屈折力を求める眼屈折力測定装置において、測定精度を向上させるために、複数の画像データを取得して、取得した複数の画像データを加算し、その加算された画像データの測定信号レベル検出限界飽和するか否かを判定することにより、加算処理回数を制御することが行われている。(特許文献1参照)

先行技術

0003

特開2006−187483号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、特許文献1に開示されているような従来の眼科装置では、白内障眼等においては、画像データにおける測定信号レベルが検出限界を飽和しているほど大きな値が得られた場合でも、コントラストが低いために測定精度が悪くなるという問題があった。

0005

本発明は、取得した画像データに対して、測定信号輝度レベルに加えて、コントラストについても評価を行い、その評価結果に基づいて画像データの加算処理を制御することにより、コントラストが高い画像データを取得し、精度の高い眼屈折力値を得ることができる眼屈折力測定装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0006

以下、前述の如き課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組合せで採用可能である。

0007

本発明の第1の態様は、被検眼の眼底に眼屈折力の測定に用いる測定光投光する投光光学系と、該被検眼の眼底からの反射光を受光部に受光させる受光光学系と、該受光部により撮像された撮影画像を複数取得する画像取得手段とを備えた眼屈折力測定装置において、前期取得した撮影画像において輝度及びコントラスト情報を取得する輝度情報得手段と、該輝度情報取得手段によって取得される輝度及びコントラスト情報に基づいて前期撮影画像における撮像状態を評価する画像評価手段と、前期輝度情報取得手段によって取得される輝度情報またはコントラスト情報の少なくとも一方に基づいて前期複数の撮影画像の加算処理を制御する加算制御手段と、該加算制御手段による結果に基づいて得られた加算処理後の画像データから前期眼屈折力を求める演算処理手段と、を備える。

0008

本発明の第2の態様は、前記第1の態様に係る眼科装置において、前記画像評価手段が、前期輝度情報取得手段によって取得された、前期撮影画像の輝度及びコントラスト情報に基づいて、予め設定された第1の所定値を超えるか否かを判断する第1の撮像状態判定手段を有している。

0009

本発明の第3の態様は、前期第2の態様に係る眼科装置において、前記加算制御手段が、前期第1の撮像状態判定手段の判定結果に基づいて、加算処理を行うか否かを判断する。

0010

本発明の第4の態様は、前期第2の態様に係る眼科装置において、前記画像評価手段が、前期第1撮像状態判定手段において所定値を超えなかった前期撮影画像に対して、コントラストが予め設定された第2の所定値を超えるか否かを判断する第2の撮像状態判定手段を有する。

0011

本発明の第5の態様は、前期第4の態様に係る眼科装置において、前記加算制御手段が、前期第2の撮像状態判定手段の判定結果に基づいて、加算処理の回数を制御する。

0012

本発明の第6の態様は、前期第1から5のいずれか1つの態様に係る眼科装置において、前記演算処理手段が、前期加算処理後の画像データに対して画像データの均一化を行う画像変換手段を有する。

発明の効果

0013

本発明によれば、白内障眼であってもコントラストの高い画像データを取得できるため、精度の高い眼屈折力値を得ることができる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の一実施形態に係る眼屈折力測定装置を説明する模式図である。
眼屈折力測定装置の測定手順を示すフローチャートである。
画像データの加算制御手順を示すフローチャートである。

0015

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態に係る眼屈折力測定装置1について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。

0016

図1は本発明の第1の実施形態である眼屈折力測定装置を示したものである。眼屈折力測定装置1には、測定光を被検眼90の眼底91に投影するための投光光学系10と、被検眼90の眼底91からの反射光を受光する受光光学系20と、被検眼90の視力調節力弛緩させるための雲霧光学系30と、被検眼90の前眼部画像モニタ51に映し、装置と被検眼90との上下左右方向の位置合わせを行うための観察光学系40と、装置を被検眼90との前後方向の位置情報を得るための前後位置検出光学系(図示省略)と、制御部50と、が主に設けられている。なお、前後位置検出光学系には、公知の眼科装置に用いられているものを用いることができるため、その詳細な構成については説明を省略する。

0017

投光光学系10は、被検眼90に近い位置から順にハーフミラー11、対物レンズ12、ダイクロイックミラー13、被検眼眼底91と共役な位置に配置されたリングパターン14、集光レンズ15、被検眼角膜92と共役な位置に配置されたリング絞り16、測定光源17が設けられて構成されている。測定光源17は、赤外光束を発する例えば赤外LEDなどが用いられる。そして、測定光源17から発せられた光束は、リング絞り16、集光レンズ15、リングパターン14、対物レンズ12を通した後に、ハーフミラー11により反射されて、被検眼眼底91に投影される。測定光は、リング絞り16及びリングパターン14を透過することによりリング状の光束となり、このリング状光束が被検眼眼底91に投影される。

0018

受光光学系20は、眼底91からの反射光を、後述する測定用2次元センサ25に受光させる光学系である。受光光学系20は、その一部が投光光学系10の光軸と一致せしめられており、被検眼90に近い位置から順にハーフミラー11、対物レンズ21、コールドミラー22、変倍レンズ23、結像レンズ24、および光電素子としての測定用2次元センサ25が設けられて構成されている。

0019

測定用2次元センサ25は、眼底91に投光された測定光の反射光が結像されるのもであり、複数のCCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化膜半導体)などの受光素子が面状に並んで配置されたものである。測定用2次元センサ25は、受光光学系20の光軸方向に沿って移動可能となっており、被検眼眼底91と共役な位置に移動させて眼底からの反射光を受光する。

0020

コールドミラー22は赤外光を透過せしめる一方、可視光を反射するようにされている。そして、眼底91に投光されたリング状光束の反射光が、ハーフミラー11、対物レンズ21、コールドミラー22、変倍レンズ23、結像レンズ24を通して、測定用2次元センサ95上で結像される。測定用2次元センサ95に結像された反射光の測定信号は、制御部50に出力される。

0021

雲霧光学系30は、被検眼における水晶体等による調節力を働いていない状態、または、調節力が働いていても眼屈折力の測定に与える影響が小さい状態にするために用いられる光学系である。雲霧光学系30は、その一部が投光光学系10及び受光光学系20の光軸と一致せしめられており、被検眼90に近い位置から順にハーフミラー11、対物レンズ21、コールドミラー22、コールドミラー31、雲霧結像レンズ32、視標33が設けられて構成されている。視標33は光軸方向に移動可能であり、被検眼眼底91と共役の位置に移動させる。そして、視標33は雲霧結像レンズ32、対物レンズ21を介して被検眼眼底91に投影される。

0022

観察光学系40は、被検眼90の前眼部の観察に用いられる光学系であり、装置と被検眼90の上下左右の位置ずれを検出し、配置位置の調整(アライメント調整)に用いられるものである。観察光学系40は、その一部が投光光学系10、受光光学系20、雲霧光学系30の光軸と一致せしめられており、被検眼90に近い位置から順にハーフミラー11、ハーフミラー11の反射側に対物レンズ12、ダイクロイックミラー13、ダイクロイックミラー13の反射側にアライメント用光源43が設けられ、また、ハーフミラー11の透過側に対物レンズ21、コールドミラー22、コールドミラー22の反射側にコールドミラー31、コールドミラー31の透過側にレンズ41、光電素子としての観察用2次元センサ42が設けられて構成されている。

0023

アライメント用光源43から出射されたアライメント光はダイクロイックミラー13で反射し、対物レンズ12を介した後にハーフミラー11で反射し、被検眼角膜92で鏡面反射する。被検眼角膜92で鏡面反射したアライメント光はハーフミラー11、対物レンズ21を介して、コールドミラー22で反射し、コールドミラー31、レンズ41を介して観察用2次元センサ42上に結像される。

0024

次に、以上のような構造とされた眼屈折力測定装置において、眼屈折力の測定手順の概略を図2に示し、以降、順に説明する。

0025

先ず、被検眼90に対してアライメントを調整する処理を実行する(S11)。アライメントの調整とは、被検眼90に対して、装置光学系のX、Y、Z方向の位置合わせを行う調整のことである。

0026

アライメント調整が終了すると、眼屈折力の仮測定を実行し(S12)、被検眼90に対して雲霧をかける(S13)。具体的には、S12で求められた仮の眼屈折力に基づいて、被検眼90が焦点を合わせられる位置に指標を移動させる。その後、被検眼90の焦点が合わない位置へ指標を移動させ、被検眼90の調節力を除去させる。

0027

この状態で本測定が行われる(S14)。具体的には、被検眼90に対して雲霧がかけられた状態で測定光源17から赤外光が出射され、被検眼眼底91にリング光束が投影され、この反射光が、受光光学系20を介して測定用2次元センサ25で取り込まれる。ここで、加算制御を行うための画像データとして、測定用2次元センサ25により複数枚リング画像データを取得し(S15)、メモリ51に保存する。そして、取得した複数の画像データについての輝度情報(輝度レベル及びコントラスト)を解析し取得する(S16)。

0028

次に、取得した複数の画像データを用いて、後述する加算制御を実施し(S17)、加算制御S16において得られた画像データに基づいて、リング像楕円近似することにより眼屈折力が求められる(S18)。

0029

その後、求められた眼屈折力の値をモニタ52に表示する処理を行う(S19)。表示される眼屈折力の値は、被検眼90に応じた眼鏡のレンズを選択する際に参考とされる眼屈折力である。以上により、被検眼90の眼屈折力の測定が終了する。

0030

以下に、複数枚取得した画像データに対する加算制御の方法について説明する。フローチャートを図3に示す。S15において、画像を取得した順に第1の撮影画像、第2の撮影画像、第3の撮影画像、として説明する。

0031

先ず、第1の撮影画像の輝度レベル及びコントラストが、予め設定された第1の所定値を超えているか否かを判定する(S111)。輝度レベル及びコントラストがともに第1の所定値を超えていた場合は、加算処理を行うことなく、第1の撮影画像データに対して、後述する画像変換処理を行う(S117)。

0032

S111において、第1の撮影画像について、輝度レベル及びコントラストのいずれか一方でも第1の所定値を超えていなかった場合、第1の撮影画像のコントラストが第2の所定値を超えているか否かを判定する(S112)。

0033

次に、S112において、第1の撮影画像のコントラストが第2の所定値を超えていた場合は、第1の撮影画像と第2の撮影画像に対して第1の加算処理を行う(S113)。ここで、加算処理とは、複数の画像データ同士の輝度レベルを足し合わせる処理である。

0034

S113において第1の加算処理を行った後の画像データに対して、輝度レベルが第3の所定値を超えているか否かを判定する(S114)。第3の所定値を超えていた場合、第1の加算処理後の画像データに対して、画像変換処理を行う(S117)。

0035

S114において、第1の加算処理後の画像データの輝度レベルが第3の所定値を超えていなかった場合、第1の加算処理後の画像と第3の撮影画像に対して第2の加算処理を行い(S113)、第2の加算処理後の画像データに対して、再度輝度レベルが第3の所定値を超えているか否かを判定する(S114)。その後、加算処理後の画像データの輝度レベルが第3の所定値を超えるまでS113及びS114を繰り返し、第3の所定値を超えた画像データに対して、画像変換処理を行う(S117)。

0036

さらに、S112において、第1の撮影画像のコントラストが第2の所定値を超えていなかった場合、第1の撮影画像と第2の撮影画像に対して第3の加算処理を行う(S115)。

0037

S115において、第3の加算処理後の画像データに対して、コントラストが第4の所定値を超えているか否かを判定する(S116)。第4の所定値を超えていた場合、第3の加算処理後の画像データに対して、画像変換処理を行う(S117)。

0038

S116において、第3の加算処理後の画像データのコントラストが第4の所定値を超えていなかった場合、第3の加算処理後の画像と第3の撮影画像に対して第4の加算処理を行い(S115)、第4の加算処理後の画像データに対して、再度コントラストが第4の所定値を超えているか否かを判定する(S116)。その後、加算処理後の画像データのコントラストが第4の所定値を超えるまでS115及びS116を繰り返し、第4の所定値を超えた画像データに対して、画像変換処理を行う(S117)。

0039

ここで、S117における画像変換処理とは、画像データに対して、画素値を0〜255の階調で表される画像データへの変換処理を行うことであり、具体的には、画像データの最小値を画素値0、最大値を画素値255となるように変換する。

0040

以上に説明したとおり、本実施によれば、白内障などの原因で眼底からの反射画像のコントラストが低い場合でも、加算制御処理と画像変換処理を行うことによりコントラストが高い鮮明な眼底画像データを得ることができる。

実施例

0041

以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、かかる実施形態における具体的な記載によって、本発明は限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

0042

1:眼屈折力測定装置、10:投光光学系、17:測定光源、20:受光光学系、25:測定用2次元センサ、30:雲霧光学系、33:視標、40:観察光学系、42:観察用2次元センサ、50:制御部、51:メモリ、52:モニタ

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