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Dokumentenidentifikation DE60022263T2 14.06.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001057446
Titel Vorrichtung zum messen der Form der Hornhaut
Anmelder Nidek Co., Ltd., Gamagori, Aichi, JP
Erfinder Ban, Yukinobu, Nishio-shi, Aichi, JP
Vertreter Hoefer & Partner, 81545 München
DE-Aktenzeichen 60022263
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 05.06.2000
EP-Aktenzeichen 001120898
EP-Offenlegungsdatum 06.12.2000
EP date of grant 31.08.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.06.2006
IPC-Hauptklasse A61B 3/107(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse A61B 3/11(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hornhautform-Messvorrichtung zum Messen der Form einer Hornhaut eines zu untersuchenden Auges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Als eine Vorrichtung zum Messen einer Hornhautform ist eine Hornhauttopographie-Vorrichtung zum Messen der Hornhautkrümmung an einer Vielzahl von Stellen auf der Hornhaut und zum Anzeigen von deren Verteilung als Topographie bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird ein Messindex eines vorbestimmten Musters, wie z. B. einen Placido-Ring, auf die Hornhaut des zu untersuchenden Auges projiziert, und das reflektierte Bild der Hornhaut (Placido-Ringbild oder dergleichen) wird von einer CCD-Kamera oder dergleichen fotografiert. Dann wird, indem das fotografierte Bild einer Bildanalyse unterzogen wird, die Krümmungsverteilung in der im Wesentlichen gesamten Region der Hornhaut bestimmt und graphisch auf einer Anzeige dargestellt.

Jedoch existiert in dem Bild des vorderen Augensegments einschließlich der Hornhaut, auf welche der Messindex (Placido-Ring) projiziert wurde, ein Unterschied in der Helligkeit (der Menge an Licht; nachfolgend gleichwertig verwendet) zwischen einem Pupillenbereich und einem Irisbereich, so dass es schwierig ist, die Veränderung der Helligkeit in dem Bild des Messindex in der Nähe einer Grenze zwischen der Pupille und der Iris zu erkennen. Wie nämlich aus der Kurve in 4 zu sehen ist, welche die Veränderung der Helligkeit auf einer geraden Linie, die durch die Mitte des Placido-Ringbilds verläuft, anzeigt, ist es schwierig, die Kante des Placido-Ringbilds zu erfassen, da die Irisregion so fotografiert wird, dass die Helligkeit des Lichts, das von der Iris reflektiert wird, zur Änderung der Helligkeit des Placido-Ringbilds hinzuaddiert wird. Somit wird die Messgenauigkeit geringer.

Als eine Hornhautform-Messvorrichtung mit einer objektiven Augenrefraktionsstärken-Messvorrichtung, bei welcher ein Messindex einer Spaltlampe oder dergleichen auf den zu untersuchenden Augenhintergrund projiziert wird und die Refraktionsstärke des Auges durch Erfassen des vom Hintergrund reflektierten Indexbildes erhalten wird, gibt es einen Typ, bei dem ein Index (Placido-Ring oder dergleichen) zum Messen der Hornhautform mit rotem bis infrarotem Licht projiziert wird, um den Effekt einer Miose des zu messenden Auges beim Messen der Refraktionsstärke zu vermeiden. Da jedoch rotes bis infrarotes Licht gut von der Iris reflektiert wird, ist es noch schwieriger, die Änderung der Helligkeit im Bild des Messindex in der Nähe der Grenze zwischen der Pupille und der Iris zu erkennen. Somit ist es sehr schwierig, die Kante des Indexbildes zu erfassen.

Die US-A-5 214 455 beschreibt eine Hornhautform-Messvorrichtung zum Messen einer Hornhautform eines zu untersuchenden Auges. Die Ausrichtung des Auges wird durch Erzeugen eines kombinierten Iris-/Netzhautbildes durch Verwendung eines Bildgebungssystems bestimmt. Die relative Position des Schwerpunkts der Pupille und verschiedener Strukturen auf der Netzhaut weisen auf die Augenausrichtung hin. Die Augenausrichtung kann bestimmt werden, indem ein aktuelles kombiniertes Iris-/Netzhautbild mit einem früheren gespeicherten Iris-/Netzhautbild verglichen wird. Das Bildgebungssystem kann ein Laserscan-Augenspiegel sein.

Renzo Mattioli u.a.: "Corneal Geometry Reconstruction with the Keratron Videokeratographer", Optometry and Vision Science, November 1997, Williams & Wilkins für Amerikanische Akademie der Optometrie, USA, Band 74, Nr. 11, Seiten 881–894, beschreibt im Hinblick auf das allgemeine Prinzip eine ähnliche Hornhautform-Messvorrichtung zum Messen der Hornhautform eines zu untersuchenden Auges.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hornhautform-Messvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, den Effekt aufgrund des von der Iris reflektierten Lichts zu unterdrücken und die Hornhautform mit hoher Genauigkeit zu messen.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 erzielt. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Gegenstand der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 11-157265 (eingereicht am 4. Juni 1999).

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 zeigt eine schematische Darstellung wesentlicher Bereiche eines optischen Systems einer Hornhautform-Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuersystems der Hornhautform-Messvorrichtung;

3 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines Verfahrens zur Erfassung der Position einer Grenze zwischen der Pupille und der Iris aus einem diaphanoskopischen Bild (rückwärtig beleuchtetes Bild);

4 zeigt eine Kurve der Veränderung der Helligkeit auf einer geraden Linie, die durch die Mitte eines Placido-Ringbildes verläuft;

5 zeigt eine Kurve der Veränderung der Helligkeit nach Beseitigung einer von der Iris reflektierten Lichtkomponente; und

6 zeigt ein Flussdiagramm einer Messung der Hornhautform.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Bezug nehmend auf die Zeichnungen wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. 1 ist eine schematische Darstellung von wesentlichen Bereichen eines optischen Systems einer Hornhautform-Messvorrichtung gemäß der Erfindung.

Bezugszeichen 1 bezeichnet einen Placido-Ring, der aus einer Mattscheibe mit einem Öffnungsbereich in ihrer Mitte gebildet ist, und der Placido-Ring 1 weist eine Vielzahl von ringförmigen Lichtübertragungsbereichen und Lichtabschirmbereichen auf, die abwechselnd konzentrisch um eine Fotografie-Optikachse L1 ausgebildet sind. Eine Spiegelplatte 3 ist hinter dem Placido-Ring 1 vorgesehen und reflektiert das Licht in den roten bis infraroten Bereichen, das von LEDs 2 ausgestrahlt wird, die eine Beleuchtungslichtquelle darstellen, um so den Placido-Ring 1 im Wesentlichen einheitlich von hinten zu beleuchten. Das durch die Lichtübertragungsbereiche des Placido-Rings 1 übertragene Licht wird von der Hornhaut Ec eines zu messenden Auges E reflektiert, wodurch ein sog. Placido-Ringbild gebildet wird. Ein Strahlenteiler 4 ist auf der optischen Achse L1 hinter dem Placido-Ring 1 angeordnet und ein Augenrefraktionsstärken-Messoptiksystem 20 ist hinter diesem angeordnet. Der Strahl des Placido-Ringbilds bildet, nachdem er vom Strahlenteiler 4 und einem Strahlenteiler 5 reflektiert wurde, ein Bild auf einer Abbildungsebene einer CCD-Kamera 7 durch eine bildgebende Linse 6. Die CCD-Kamera 7 wird bei der Beobachtung des vorderen Augensegments, der Erfassung eines auf der Hornhaut Ec ausgebildeten Ausrichtungsindexbildes (heller Punkt), beim Fotografieren des auf der Hornhaut Ec gebildeten Placido-Ringbilds und beim Fotografieren eines diaphanoskopischen Bildes (rückwärtig beleuchtetes Bild; wird in der nachfolgenden Beschreibung verwendet) des vorderen Augensegments verwendet.

Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Beleuchtungslampe des vorderen Augensegments, welche in den Placido-Ring 1 integriert ist und nahezu infrarotes Licht ausgibt, und diese Beleuchtungslampe 8 des vorderen Augensegments wird für die Beobachtung des vorderen Augensegments des Auges E verwendet. Das vom Licht der Lampe 8 beleuchtete vordere Augensegment wird von der CCD-Kamera 7 fotografiert.

Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Lichtquelle zur Ausrichtung, welche nahezu infrarotes Licht ausgibt und in der Nähe der Fokussierposition einer Fokussierlinse 12 angeordnet ist. Ein zweifarbiger Spiegel 13 hat die Eigenschaft, das von der Lichtquelle 11 ausgestrahlte nahezu infrarote Licht zu reflektieren und sichtbares Licht, das von einer Fixierlichtquelle 14, die später beschrieben wird, ausgestrahlt wird, zu übertragen. Das von der Lichtquelle 11 ausgestrahlte Licht wird in im Wesentlichen parallele Strahlenbündel umgewandelt, dann von dem zweifarbigen Spiegel 13 reflektiert und über die Strahlenteiler 5 und 4 auf das Auge E projiziert. Dieses Licht wird von der Hornhaut Ec reflektiert und bildet ein Hornhautreflexionsbild (heller Punkt). Das Hornhautreflexionsbild (heller Punkt) verläuft entlang einem Pfad ähnlich dem des Placido-Ringbilds, wird von der CCD-Kamera 7 fotografiert und für die Ausrichtung des Auges E mit der Vorrichtung verwendet.

Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Fixierlichtquelle, welche sichtbares Licht ausstrahlt und ein Fixierzielbrett 15 (fixation target board) einheitlich beleuchtet. Das Fixierziel, das von der Lichtquelle 14 beleuchtet wird, wird über eine Linse 16, den zweifarbigen Spiegel 13 und die Strahlenteiler 5 und 4 visuell vom Auge E erkannt. Ferner wird die Schleierbildung des Auges E bewirkt, wenn die Linse 16 in der Richtung der optischen Achse bewegt wird.

Ein Augenrefraktionsstärken-Messoptiksystem 20 besteht aus einem Strahlenteiler 21, einer beleuchtenden Lichtquelle 22, welche infrarotes Licht ausstrahlt, einem Drehabschnitt 23, einer Projektionslinse 24, einer Membran 25, einer Licht empfangenden Linse 26, einer Membran 27 und einer Licht empfangenden Einheit 28.

Zwei Arten von Schlitzen, die sich in einer 45-Grad-Richtung und einer 135-Grad-Richtung in Bezug auf die Drehrichtung des Drehabschnitts 23 erstrecken, sind im Drehabschnitt 23 ausgebildet. Die Schlitze werden durch die Lichtquelle 22 beleuchtet und die Schlitzstrahlen, die von der Drehung des Drehabschnitts 23 abgetastet werden, werden in der Nähe der Hornhaut Ec durch die Linse 24, die Membran 25, den Strahlenteiler 21 und den Strahlenteiler 4 fokussiert und dann auf den Augenhintergrund Ef projiziert.

Die Membran 27 ist an der Position des hinteren Fokuspunktes der Linse 26 angeordnet und die Licht empfangende Einheit 28 ist an einer Position im Wesentlichen konjugativ zur Hornhaut Ec in Bezug auf die Linse 26 angeordnet. Die Licht empfangende Einheit 28 weist zwei Paare von Licht empfangenden Elementen auf (d. h. vier Licht empfangende Elemente), die symmetrisch um die optische Achse L1 angeordnet sind. Die Licht empfangenden Elemente sind in 90-Grad-Abständen mit der optischen Achse L1 als Mitte angeordnet, und sie sind so angeordnet, dass sie in der Lage sind, die Refraktionsstärke mit einem 2,5 mm Pupillenradius zu messen. Zwei Arten von Schlitzstrahlen mit unterschiedlichen Neigungen werden auf den Augenhintergrund Ef projiziert, während sich der Drehabschnitt 23 dreht. Die Refraktionsstärke des Auges wird durch eine Rechensteuereinheit 30, die später beschrieben wird, auf der Grundlage eines Phasendifferenzsignals, das von den Paaren der Licht empfangenden Elemente erhalten wird, wenn ein Schlitzlicht abgetastet wird, und eines Phasendifferenzsignals, das von den Paaren der Licht empfangenden Elemente erhalten wird, wenn das andere Schlitzlicht abgetastet wird, berechnet.

Zusätzlich hat die Lichtquelle 22 die Funktion einer Lichtquelle zum Fotografieren eines diaphanoskopischen Bildes. Das von der Lichtquelle 22 ausgegebene Licht verläuft, nachdem es zeitweise in der Nähe der Hornhaut Ec fokussiert wurde, durch die Pupille und beleuchtet den Augenhintergrund Ef im Wesentlichen einheitlich. Dieses Licht wird vom Augenhintergrund Ef unregelmäßig reflektiert und beleuchtet das vordere Augensegment des Auges E von innen. Nachdem es von den Strahlenteilern 4 und 5 reflektiert wurde, bildet dieses Licht ein Abbild des vorderen Augensegments auf der Bildgebungsebene der CCD-Kamera 7 mit Hilfe der Linse 6, wodurch ein diaphanoskopisches Bild gebildet wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Wirkung der Schlitze auf das diaphanoskopische Bild vernachlässigbar, da sich die Schlitze des Drehabschnitts 23 mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit in Bezug auf die Bildgebung durch die CCD-Kamera 7 drehen.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuersystems. Ein Bildsignal von der CCD-Kamera 7 wird von einem A/D-Wandler 32 digitalisiert und gleichzeitig mit einem Signal von einem Taktgenerator 31 in einen Rahmenspeicher 33 gespeichert. Das in den Rahmenspeicher 33 gespeicherte Bild wird auf einer Anzeige 36 über einen Synthesizer-Schaltkreis 34 und einen D/A-Wandler 35 virtuell in Echtzeit angezeigt.

Wenn ein Signal von einem Schalter 37 in die Steuereinheit 30 eingegeben wird, verursacht die Steuereinheit 30, dass das in den Rahmenspeicher 33 gespeicherte Bild in einem weiteren Speicher 38 gespeichert wird. Bezugszeichen 39 bezeichnet einen Videographik-Schaltkreis zum Erzeugen von Videographiken und -zeichen, und dieser Videographik-Schaltkreis 39 veranlasst, dass die Videographiken der Verteilung der Hornhautform auf der Anzeige 36 dargestellt werden oder dass ein zusammengesetztes Bild des von der CCD-Kamera 7 fotografierten Bildes und von Zeichen wie die Messdaten auf dieser dargestellt werden.

Bezug nehmend auf das Flussdiagramm der 6 wird die Funktionsweise der Vorrichtung, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, in einem Fall beschrieben, bei dem die Messung der Refraktionsstärke des Auges und die Messung der Hornhautform in einem durchgehenden Messmodus bewirkt wird, bei dem diese Messungen durchgehend bewirkt werden.

Die Steuereinheit 30 schaltet die Lampe 8, die Lichtquelle 11 und die Lichtquelle 14 ein. Der Untersuchende sorgt dafür, dass das Auge E auf das Fixierziel fixiert ist. Das Bild des vorderen Augensegments, das von der Lampe 8 beleuchtet wird, wird von der CCD-Kamera 7 fotografiert und auf der Anzeige 36 dargestellt. Während er die Anzeige 36 betrachtet, bewegt der Untersuchende den Messabschnitt der Vorrichtung, welche das optische System enthält, in Bezug auf ein Basisteil mittels einer bekannten Gleitvorrichtung, um so das von der Hornhaut reflektierte Bild (heller Punkt) auf der Grundlage der Lichtquelle 11 und eine nicht dargestellte Fadenkreuzmarkierung (erzeugt durch den Graphik-Schaltkreis 39), die auf der Anzeige 36 dargestellt wird, in eine vorbestimmte Positionsbeziehung zu bringen.

Wenn die Ausrichtung des Auges E mit der Vorrichtung somit beendet ist, schaltet die Steuereinheit 30 die Lichtquelle 22 ein, verursacht, dass das von dem Drehabschnitt 23 gebildete Schlitzlicht auf den Augenhintergrund Ef projiziert wird und bewegt die Linse 16, um die Schleierbildung des Auges E zu bewirken, wenn der Untersuchende ein Signal eingibt, indem er den Schalter 37 drückt. Nachfolgend wird die Hornhautmitte in der Radialrichtung (Meridian), an der die Licht empfangenden Elemente liegen, aus den Ausgangssignalen von den Licht empfangenden Elementen bestimmt, welche sich in Verbindung mit der Bewegung der Schlitzbilder auf der Licht empfangenden Einheit 28 verändern. Dann wird die Refraktionsstärke am Hornhautbereich entsprechend jedem Licht empfangenden Element auf der Grundlage der Phasendifferenz der Ausgangssignale von den entsprechenden Licht empfangenden Elementen in Bezug auf diese Mitte bestimmt. Es sei angemerkt, dass im Hinblick auf Einzelheiten der Messung der Refraktionsstärke auf das US-Patent Nr. 5,907,388 (JP-A-10-108836) (Titel der Erfindung: Vorrichtung zur Messung der Refraktionsstärke eines Auges) Bezug genommen werden soll, die vom Anmelder der vorliegenden Anmeldung eingereicht wurde.

Bei Vollendung der Messung der Refraktionsstärke des Auges wird das Fotografieren eines diaphanoskopischen Bildes und die Messung der Hornhautform durchgeführt. Das diaphansokopische Bild des Auges E (vorderes Augensegment), das durch das reflektierte Licht vom Augenhintergrund Ef mit Hilfe der Lichtquelle 22 beleuchtet wird, wird von der CCD-Kamera 7 fotografiert. Das von der CCD-Kamera 7 erfasste diaphanoskopische Bild wird über den Rahmenspeicher 33 im Speicher 38 gespeichert.

Wenn die Daten des diaphanoskopischen Bildes gespeichert sind, schaltet die Steuereinheit 30 die LEDs 2 für eine vorbestimmte Zeitdauer ein. Ein Placido-Ringbild wird auf der Hornhaut Ef durch das Licht, das durch den Placido-Ring 1 fällt, gebildet. Das Placido-Ringbild wird zusammen mit dem Bild des vorderen Augensegments von der CCD-Kamera 7 fotografiert und dessen Bilddaten werden über den Rahmenspeicher 33 im Speicher 38 gespeichert. Bei Beendigung des Fotografierens des Placido-Ringbildes fährt die Steuereinheit 30 mit einer Berechnungsverarbeitung fort, um den Pupillenbereich und die Hornhautkrümmung zu berechnen.

Um den Pupillenbereich auf der Grundlage des diaphanoskopischen Bildes des Auges E zu berechnen, wird die Position einer Grenze (Kante) zwischen der Pupille (heller Bereich) und der Iris (dunkler Bereich) wie folgt bestimmt (siehe 3). Um die Position der Kante zwischen der Pupille und der Iris zu bestimmen, wird eine Helligkeitssignal-Wellenform (3(b)) für jede Abtastlinie einer Differenzierungsverarbeitung unterworfen. Da die Signalwellenform (3(c)), die der Differenzierungsverarbeitung unterworfen ist, ein Positiv-/Negativsignal ist, wird dieses Signal durch Quadrieren des Signals in ein Signal mit einem positiven Wert (3(d)) umgewandelt. Da der Unterschied in der Helligkeit (Menge an Licht) an der Grenzposition zwischen Pupille und Iris groß ist, weist das quadrierte Differenzialsignal einen großen Wert im Vergleich mit anderen Bereichen auf, die Position des Pixels an der Kantenposition kann durch Festlegen eines Schwellenwerts bestimmt werden. Der Pupillenbereich (die Kantenposition zwischen der Pupille und der Iris) kann durch Festlegen der Position des Pixels auf der Kantenposition für jede Abtastlinie und durch Speichern derselben erhalten werden. Es sei angemerkt, dass bezüglich der Einzelheiten der Kantenerfassung des Pupillenbereichs auf US-Patent Nr. 5,684,562 (JP-A-8-164113) (Titel der Erfindung: Ophthalmikvorrichtung) Bezug genommen werden soll, das vom Anmelder der vorliegenden Anmeldung eingereicht wurde.

Nachdem der Pupillenbereich (die Position der Grenze zwischen der Pupille und der Iris) erhalten wurde, korrigiert die Steuereinheit 30 die erfassten Informationen über das Placido-Ringbild und berechnet die Hornhautform auf der Grundlage dieser Ergebnisse. Nachfolgend wird das Verfahren zum Berechnen der Hornhautform unter Bezugnahme auf die Kurven bezüglich der Helligkeitsänderung, gezeigt in 4 und 5, beschrieben.

Als Erstes erfasst die Steuereinheit 30 Bereiche mit niedrigen Helligkeitswerten entsprechend den Lichtabschirmungsbereichen des Placido-Rings 1 aus den Kurven der Helligkeitsveränderung des Placido-Ringbildes. In der Kurve bezüglich der Helligkeitsveränderung des Placido-Ringbildes wird die Änderung des Helligkeitswertes als eine Wellenform aufgrund der Ringe, die von den Lichtübertragungsbereichen und den Lichtabschirmungsbereichen, die abwechselnd angeordnet sind, gebildet werden, beobachtet. Da der Lichtabschirmungsbereich der unterste Punkt jeder Welle der Helligkeitsänderung ist, wird die Helligkeitsänderungskurve von einer Seite beschrieben, und die Position des Pixels, an welcher der Helligkeitswert kleiner als die Helligkeitswerte beider benachbarter Pixel ist, ist ein unterster Punkt. Somit werden die Pixelpositionen und Helligkeitswerte an den untersten Punkten der Wellen nacheinander gespeichert.

Als Nächstes werden auf der Grundlage der Grenzpositionsinformation, die durch die Erfassungsverarbeitung des Pupillenbereichs erhalten wurde, die gespeicherten untersten Punkte auf der Grundlage ihrer Pixelpositionen in den Pupillenbereich und den Irisbereich unterteilt, und Durchschnittswerte der Helligkeitswerte der jeweils klassifizierten Pixel werden berechnet. Eine Differenz DI zwischen dem durchschnittlichen Helligkeitswert der untersten Punkte im Pupillenbereich und dem durchschnittlichen Helligkeitswert der untersten Punkte im Irisbereich wird bestimmt.

Nachfolgend wird in Bezug auf die Helligkeitswerte der Pixel eines zu dem Irisbereich gehörenden Bereichs die Differenz DI zwischen den durchschnittlichen Helligkeitswerten von jedem dieser Helligkeitswerte subtrahiert. Dadurch wird der Helligkeitswert der Komponente des reflektierten Lichts am Irisbereich beseitigt, und wie in der Kurve der Helligkeitsänderung nach Beseitigung der Komponente des von der Iris reflektierten Lichts gezeigt, kann die Änderung des Helligkeitswerts im Placido-Ringbild klar erkannt werden. Es sei angemerkt, dass, wenn die Differenz DI zwischen den durchschnittlichen Helligkeitswerten getrennt für den linken Bereich und den rechten Bereich der Iris erhalten wird, die Unsymmetrie der Beleuchtung beseitigt werden kann, so dass sich die Genauigkeit weiter verbessert.

Nach der Verarbeitung für die Beseitigung der Komponente des von der Iris reflektierten Lichts wird ein Zwischenwert zwischen einem maximalen Helligkeitswert und einem minimalen Helligkeitswert als ein Schwellenwert für jede Information über Helligkeit (für jede Welle) jeder Randkomponente des Placido-Ringbilds festgelegt, und die Position des Pixels mit einer Helligkeitsinformation, die als Schwellenwert dient, wird als die Kantenposition jeder Randkomponente des Placido-Ringbildes erfasst und gespeichert. Die oben beschriebene Verarbeitung wird für jede radiale Richtung (Meridian) bei einem vorbestimmten Winkel (z. B. jeweils 1 Grad) durchgeführt, wodurch Kantenpositionen über den gesamten Umfang erhalten werden.

Die Steuereinheit 30 bestimmt die Hornhautkrümmung auf der Grundlage der erfassten Kanteninformation des Placido-Ringbildes. Für die Hornhautkrümmung werden zentrale Koordinaten aus den Kantenkoordinaten eines innersten Kreises des Placido-Ringbildes berechnet, und der Abstand von den zentralen Koordinaten zu jeder Ringkante wird für jeden Meridian bei einem vorbestimmten Winkel (z. B. jeweils 1 Grad) berechnet. Wenn der Abstand von den zentralen Koordinaten zu jeder Ringkante für jeden Winkel und Meridian erhalten wurde, werden diese Daten nachfolgend mit den Daten, die von den bekannten Krümmungsbereichen erhalten und gespeichert wurden, verglichen, wodurch die Hornhautkrümmung an jeder Position erhalten wird. Es sei angemerkt, dass bezüglich der Berechnung der Hornhautform (Hornhautkrümmung) auf der Grundlage des Placido-Ringbildes auf das US-Patent Nr. 5,500,697 (JP-A-7-124113) (Titel der Erfindung: Ophthalmikvorrichtung), die vom Anmelder der vorliegenden Anmeldung eingereicht wurde, verwiesen werden soll, da in diesem eine genaue Beschreibung gegeben wird.

Die verschiedenen Daten, die wie oben beschrieben erhalten wurden, werden auf der Anzeige 36 dargestellt und die Inhalte der Anzeige können durch Anzeigeschalter ausgewählt werden.

Auch wenn in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Funktionsweise beschrieben wurde, bei welcher die Messung im fortlaufenden Messmodus erfolgt, kann ein Wechsel zum Augenrefraktionsstärken-Messmodus und dem Hornhautform-Messmodus durch einen Modusumschaltschalter oder dergleichen durchgeführt werden, und nur die jeweilige Messung kann durchgeführt werden. In diesem Fall ist es ausreichend, wenn das oben beschriebene Fotografieren des diaphanoskopischen Bildes unmittelbar vor dem Fotografieren des Placido-Ringbildes zusammen mit der Eingabe eines Signals für das Fotografieren durchgeführt wird.

Zusätzlich kann die Bestimmung der Position der Grenze zwischen der Pupille und der Iris durch übliche Bildverarbeitung auf der Grundlage des Bildes des vorderen Augensegments zusätzlich zum Fotografieren eines diaphansokopischen Bildes erfasst werden, oder kann durch aufeinanderfolgendes Bestimmen von Grenzpositionen durch eine Eingabeeinrichtung, wie eine Maus, in Bezug auf das Bild des vorderen Augensegments, das auf dem Monitor angezeigt wird, bewirkt werden.

Ferner kann ein Programm eines Verfahrens zum Messen der Hornhautform in Übereinstimmung mit der Erfindung in einem Computer gespeichert werden, Bilddaten wie ein Foto des Placido-Ringbildes, das von einer anderen Vorrichtung fotografiert wurde, können eingegeben werden und die Hornhautform kann auf der Grundlage der eingegebenen Bilddaten gemessen werden.

Weiterhin kann die Hornhautform, auch wenn in diesem Ausführungsbeispiel eine Beschreibung gegeben wurde, in der als ein Beispiel der Placido-Ringindex als der Index für die Messung der Hornhautform zitiert wurde, mit hoher Genauigkeit gemessen werden, während die Wirkung des von der Iris reflektierten Lichts im Falle eines Randindex und auch eines Punktindex beseitigt wird.

Außerdem können, auch wenn dieses Ausführungsbeispiel ein optisches System (die Lichtquelle 22 und dergleichen) zum Messen der Refraktionsstärke des Auges und ein optisches System (die CCD-Kamera 7 und dergleichen) zum Fotografieren eines Placido-Ringbildes verwendet wurden, um das diaphanoskopische Bild zu fotografieren, diese optischen Systeme getrennt vorgesehen sein.

Wie oben beschrieben, ist es gemäß der Erfindung möglich, die Hornhautform mit hoher Genauigkeit zu messen, während die Wirkung des von der Iris reflektierten Lichts unterdrückt wird.


Anspruch[de]
  1. Hornhautform-Messvorrichtung zum Messen einer Hornhautform eines zu untersuchenden Auges, wobei die Vorrichtung umfasst:

    – eine Bildeingabeeinrichtung zum Eingeben eines Bildes eines vorderen Augensegments einschließlich eines Bildes eines Hornhautform-Messindex;

    eine Recheneinrichtung zum Erhalten der Hornhautform auf der Grundlage des eingegebenen Bildes des vorderen Augensegments;

    – eine Grenzpositions-Eingabeeinrichtung zum Eingeben einer Grenzposition zwischen einer Pupille und einer Iris des Auges;

    dadurch gekennzeichnet, dass

    – die Recheneinrichtung auf der Grundlage der eingegebenen Grenzposition die Helligkeit des Bildes des vorderen Augensegments in die Helligkeit eines Pupillenbereichs und die Helligkeit eines Irisbereichs unterteilt, einen Helligkeitsunterschied zwischen der Helligkeit des Pupillenbereichs und der Helligkeit des Irisbereichs erhält, die Helligkeit des Irisbereichs durch Subtrahieren eines Anteils, welcher dem erhaltenen Helligkeitsunterschied von der Helligkeit des Irisbereichs entspricht, korrigiert, eine Position des Messindexbildes auf der Grundlage der Helligkeit des Pupillenbereichs und der korrigierten Helligkeit des Irisbereichs erhält, und die Hornhautform auf der Grundlage der erhaltenen Position des Messindexbildes erhält.
  2. Hornhautform-Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner umfasst:

    – ein optisches Projektionssystem zum Projizieren des Hornhautform-Messindex auf das Auge;

    – ein optisches Bilderzeugungssystem zum Erhalten des Bildes des vorderen Augensegments einschließlich des Bildes des Messindex;

    – wobei die Bildeingabeeinrichtung das erhaltene Bild des vorderen Augensegments eingibt.
  3. Hornhautform-Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner umfasst:

    – eine Einrichtung zum Erhalten eines diaphanoskopischen Bildes mit einem optischen Beleuchtungssystem zum Projizieren von Licht auf einen Augenhintergrund und Beleuchten des vorderen Augensegments mit dem vom Augenhintergrund reflektierten Licht, und ein optisches Bilderzeugungssystem zum Erhalten eines diaphanoskopischen Bildes des vorderen Augensegments; und

    – eine Grenzpositions-Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Grenzposition zwischen der Pupille und der Iris auf der Grundlage des so erhaltenen diaphanoskopischen Bildes,

    – wobei die Grenzpositions-Eingabeeinrichtung Information über die so erfasste Grenzposition in die Recheneinrichtung eingibt.
  4. Hornhautform-Messvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Augenrefraktionsstärken-Messeinrichtung mit einem optischen Projektionssystem, um Licht auf den Augenhintergrund zu projizieren, und ein Licht empfangendes Optiksystem zum Empfangen des vom Augenhintergrund reflektierten Lichts umfasst,

    – wobei das optische Beleuchtungssystem allgemein als das optische Projektionssystem verwendet wird.
  5. Hornhautform-Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des eingegebenen Bildes des vorderen Augensegmentes umfasst,

    – wobei die Grenzpositions-Eingabeeinrichtung die Grenzposition zwischen der Pupille und der Iris auf der Grundlage einer Anzeige durch die Anzeigeeinrichtung eingibt.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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