JP4426080B2 - 眼用レンズの汚れ検出方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、眼用レンズの汚れ検出方法及び装置に係り、特に、コンタクトレンズ等の眼用レンズに付着した蛋白質や脂質等の汚れの付着部位及び付着の程度を画像化して検出する方法、並びに、そのような眼用レンズの汚れの検出が有利に実現され得る眼用レンズの汚れ検出装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
よく知られているように、コンタクトレンズ等の眼用レンズにあっては、その装用中において、涙液中に含まれる蛋白質や脂質等による汚れが、眼用レンズの表面や内部に付着するようになるが、また、そのようなレンズ汚れによって、装用感の悪化や酸素透過性能の低下、視力の低下、角膜障害等の様々な問題が、惹起せしめられるようになるのである。
【０００３】
かくの如きレンズ汚れは、全ての装用者に一様にみられるわけではなく、多少の個人差を有しているものの、特に眼用レンズの素材（材質）によって、その汚れの種類や付着の程度が異なっているのである。また、同一素材からなる眼用レンズであっても、そのレンズ形状（レンズ設計）によって、汚れの付着部位や付着の程度が左右されている。
【０００４】
ところで、そのようなレンズ汚れを検出する方法としては、従来から、種々の手法が採用されており、例えば、眼用レンズに付着した汚れ（蛋白質や脂質等）を所定の抽出液にて抽出せしめ、その得られた抽出溶液に対してレンズの付着汚れに対応した検査を実施することによって、該抽出溶液中に含有されている蛋白質や脂質等の各種の汚れを分析する方法が採用されている。そして、そのような溶液中の汚れを検出する方法としては、例えば、特開平９−１５１５５号公報における吸光度やラマン光を測定する手法や、特開平１１−９４７９５号公報に開示されている如き、蛍光プローブ（蛋白質染色用蛍光色素）を使用して、蛍光強度を測定する手法等の、従来から公知の各種の方法が、採用されている。しかしながら、上記した方法にあっては、抽出溶液、つまり、汚れが含有せしめられた溶液に対して、各種の検出操作を実施するものであるところから、コンタクトレンズ等の眼用レンズに付着した汚れを検出する際には、検出操作の実施に至るまでの準備作業が煩雑となり、また、得られる検出結果は、眼用レンズに付着した汚れの全量を示すものとなり、検出された汚れの付着部位及び、該付着部位における汚れの付着の程度を特定することは、不可能であった。
【０００５】
一方、レンズ汚れの付着部位及び、該付着部位における汚れの付着の程度を検出するために、各種の汚れに応じて、所望とする汚れを選択的に染色せしめ得るような染色用試薬を、眼用レンズに直接に適用して、その眼用レンズの染色部位やその染色の濃淡を顕微鏡等を用いて観察することによって、付着部位及びその付着の程度を検出することも検討されている。しかしながら、そのような方法を採用する場合にあっては、染色されたレンズが最早そのままでは使用に供し得ないことは勿論、レンズ汚れの検出後において、仮にレンズの脱色を図っても、レンズ表面やレンズ内部（特に、含水性レンズの場合）に、染色用試薬が残留してしまうこと等による、眼用レンズの品質変化等が惹起せしめられて、眼用レンズの再度の利用が困難となる等の問題が内在しているのである。
【０００６】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、眼用レンズに対して非接触で、その品質変化を何等惹起せしめることなく、眼用レンズに付着した蛋白質や脂質等の汚れを、その付着部位及び付着の程度を画像化せしめることにより、容易に検出する方法、並びに、そのような眼用レンズの汚れの検出を有利に実現し得る眼用レンズの汚れ検出装置を提供することにあり、また、別の解決課題とするところは、かかる画像から、眼用レンズに付着した、眼用レンズ全体、或いは部分的な汚れを定量する方法、並びに、そのような定量化機能を有する眼用レンズの検出装置を提供することにある。
【０００７】
【解決手段】
そして、本発明にあっては、そのような課題を解決するために、基本的に、（ａ）汚れの付着した眼用レンズに対して、該汚れを励起させて蛍光を生ぜしめ得る励起光を、照射する工程と、（ｂ）かかる励起光の照射によって該眼用レンズに付着した汚れから主として生じる蛍光にて形成される汚れ対応レンズ蛍光像を検知する工程と、（ｃ）該検知された汚れ対応レンズ蛍光像と、予め求められた汚れ付着前の眼用レンズに対する前記励起光の照射にて形成される基準レンズ蛍光像とを対比して、該眼用レンズにおける汚れ付着状態を示す汚れ付着レンズ画像を得る工程とを、含む眼用レンズの汚れ検出方法を、採用する。
【０００８】
すなわち、かくの如き眼用レンズの汚れ検出方法においては、装用等によって汚れの付着したコンタクトレンズ等の眼用レンズに対して、所定の励起光を照射し、かかる励起光の照射によって当該汚れから発生せしめられる蛍光を、レンズ全体に亘って検出するようにしたところから、該眼用レンズの付着汚れを画像化せしめて、汚れ対応レンズ蛍光像として直接に検知することが出来ることとなり、以て、非接触にて、レンズに付着した蛋白質や脂質等の汚れの付着部位やその付着の程度を容易に知ることが出来るのである。
【０００９】
従って、そのような汚れ検出方法においては、装用者から取り外した汚れの付着したレンズに対して、染色用試薬等の、レンズ表面や内面に残留してレンズに悪影響を及ぼす恐れのある物質が、何等用いられてはいないところから、汚れ検査後における眼用レンズの再度の装用も可能となるといった利点をも享受し得るのである。
【００１０】
また、本発明によれば、汚れが付着する前の眼用レンズ（基準レンズ）に対して所定の励起光を照射して得られる基準レンズ蛍光像が、予め求められており、それが、上述の汚れ対応レンズ蛍光像と対比されて、眼用レンズの汚れ付着状態を示す汚れ付着レンズ画像が得られるようになっているところから、基準レンズが製造当初から有している、汚れ以外の原因によって生じる蛍光等のバックグラウンドを、汚れとして検出してしまうようなことが効果的に回避され、正確な汚れ付着レンズ画像が得られるようになっているのである。
【００１１】
なお、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出方法の望ましい態様の一つにおいては、前記基準レンズ蛍光像が、汚れ付着前の眼用レンズから、前記汚れ対応レンズ蛍光像と同様にして求められることとなる。このように、汚れ付着後の汚れ対応レンズ蛍光像と汚れ付着前の基準レンズ蛍光像とが、同一条件において求められるようにすることにより、眼用レンズの汚れ状態（汚れ付着レンズ画像）を、より正確に検出することが出来ることとなる。
【００１２】
また、本発明における別の好ましい態様の一つによれば、前記汚れ対応レンズ蛍光像の検知を、前記励起光の照射された眼用レンズをＣＣＤカメラにて撮像することにより行なうことが、望ましい。このような構成を採用することによって、レンズ汚れの画像化がより一層有利に実現され得るのである。
【００１３】
さらに、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出方法の他の好ましい態様の一つによれば、前記汚れ付着レンズ画像を、前記汚れ対応レンズ蛍光像から前記基準レンズ蛍光像を減算することにより得ることが、望ましく、これによって、眼用レンズの汚れ状態をより一層確実に把握することが出来る。
【００１４】
しかも、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出方法によれば、前記眼用レンズに付着する蛋白質汚れを検出するに際しては、前記励起光として２７５〜２９５ｎｍの波長の光が用いられる一方、前記蛍光が、３４０〜３６０ｎｍの波長において検出され、また、前記眼用レンズに付着する脂質汚れを検出するに際しては、前記励起光として３４０〜３９０ｎｍの波長の光が用いられる一方、前記蛍光が、４３０〜４７０ｎｍの波長において検出される。このような構成を採用することによって、眼用レンズに悪影響を与える染色用試薬等を何等使用することなく、各種の汚れ（蛋白質及び脂質）を、より一層効果的に且つ選択的に検出することが可能となるのである。
【００１５】
加えて、本発明における別の好ましい態様によれば、前記眼用レンズに付着する蛋白質汚れを検出する場合には、該眼用レンズに照射せしめられる２８０ｎｍの波長の励起光の強度が、０．７５μＷ／ｃｍ2以上であることが、望ましく、また、前記眼用レンズに付着する脂質汚れを検出する場合には、該眼用レンズに照射せしめられる３４０〜３９０ｎｍの波長の励起光の強度が、０．７５μＷ／ｃｍ2以上であることが、望ましい。このような励起光を眼用レンズに照射せしめることによって、発生される蛍光の強度も大きくなり、より一層鮮明な汚れ付着レンズ画像を得ることが可能となるのである。
【００１６】
また、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出方法の好ましい態様の一つによれば、前記眼用レンズに付着した汚れが、前記汚れ付着レンズ画像より求められたピクセル単位の蛍光強度を積算することにより、該眼用レンズの所定領域において定量されることとなる。
【００１７】
なお、そのような前記眼用レンズに付着した汚れの定量は、前記ピクセル単位の蛍光強度を積算して得られる積算値を用いて、汚れ成分が溶解せしめられた既知濃度の基準溶液の蛍光強度とその検出面積との積と該基準溶液中の汚れ成分の溶解量とから予め求められた検量線と対比することにより行われることが、望ましいのである。
【００１８】
ところで、本発明にあっては、上述の如き眼用レンズの汚れ検出方法に有利に採用される検出装置をも、その対象とするのであって、それは、基本的には、（ａ）汚れの付着した眼用レンズに対して、該汚れを励起させて蛍光を生ぜしめ得る励起光を、照射する照射手段と、（ｂ）かかる励起光の照射によって該眼用レンズに付着した汚れから主として生じる蛍光にて形成される汚れ対応レンズ蛍光像を検知する検知手段と、（ｃ）該検知された汚れ対応レンズ蛍光像と、予め求められた汚れ付着前の眼用レンズに対する前記励起光の照射にて形成される基準レンズ蛍光像とを対比して、該眼用レンズにおける汚れ付着状態を示す汚れ付着レンズ画像を得るように、解析を行なう解析手段と、（ｄ）該解析手段において得られた汚れ付着レンズ画像を出力する出力手段とを、有している。そして、このような構成を有する眼用レンズの汚れ検出装置の採用によって、前記した汚れ検出方法の場合と同様な優れた利点を享受することが出来るのである。
【００１９】
また、かかる本発明に従う眼用レンズの汚れ検出装置の好ましい態様の一つによれば、前記検知手段として、前記励起光の照射された眼用レンズを撮像し、前記汚れ付着の多少に対応した蛍光強度の大小を場所的に示すレンズ像として検出する撮像手段が、有利に用いられることとなる。
【００２０】
そして、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出装置にあっては、当該汚れ検出装置は、前記眼用レンズの度数、直径、厚み、ベースカーブの曲率半径等の規格を入力する規格入力手段と、各種規格の眼用レンズにおける前記基準レンズ蛍光像を記憶する記憶手段とを、更に有しており、該規格入力手段にて入力された規格情報に基づいて該記憶手段から当該眼用レンズの基準レンズ蛍光像を取り出し、前記解析手段において、前記検知された汚れ対応レンズ蛍光像との対比を行なうようにしている。このような規格入力手段にて、眼用レンズの必要とされる規格を入力するだけで、予め記憶手段に記憶されている汚れの付着前の眼用レンズ（基準レンズ）の基準レンズ蛍光像が得られるところから、レンズ汚れの検査の度毎に、汚れ付着レンズと同一規格の基準レンズに対して、所定の励起光を照射し、その励起光によって生ぜしめられる蛍光を検出して基準レンズ蛍光像を検知する操作を何等行なうことがなく、以て、一回の検査における眼用レンズの汚れ検出が、より一層簡略に且つ効率的に実現され得るのである。
【００２１】
また、本発明における別の好ましい態様の一つによれば、前記解析手段は、前記汚れ対応レンズ蛍光像から前記基準レンズ蛍光像を減算する減算手段を有していることが、望ましく、これによって、眼用レンズの汚れ状態をより一層確実に把握することが出来る。
【００２２】
さらに、本発明における別の好ましい態様の一つによれば、前記解析手段は、レンズ汚れを多階調の色に解析して、前記汚れ付着レンズ画像を多階調の色において前記出力手段に出力せしめるように構成されており、これによって、眼用レンズに付着した汚れの付着部位及び付着の程度を、より一層容易に認識することが出来るのである。
【００２３】
更にまた、本発明に従う汚れ検出装置の他の態様によれば、前記眼用レンズの汚れの種類に応じて、該汚れの種類に対応する励起光及び／又は蛍光の波長を透過する光学フィルタを、該励起光の光源と該眼用レンズとの間及び／又は該眼用レンズと前記検知手段との間に設けることが、望ましい。
【００２４】
また、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出装置の別の好ましい態様の一つによれば、前記検知手段が、３４０〜６００ｎｍの受光周波数帯域において、３０％以上の量子効率を有していることが、望ましく、これによって、より一層鮮明な汚れ付着レンズ画像を得ることが可能となるのである。
【００２５】
加えて、本発明に従う汚れ検出装置の他の態様の一つによれば、前記解析手段が、前記汚れ付着レンズ画像より求められるピクセル単位の蛍光強度を積算する積算手段を、更に有していることが、望ましい。
【００２６】
さらに、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出装置の別の好ましい態様の一つによれば、前記解析手段が、汚れ成分が溶解せしめられた既知濃度の基準溶液の蛍光強度とその検出面積との積と該基準溶液中の汚れ成分の溶解量との関係を示す検量線を作成する検量線作成部と、前記積算手段にて得られる積算値と該検量線作成部にて得られる検量線とを対比することによりレンズ汚れの定量を行なう定量部とを、更に有していることが、望ましく、このような構成を採用することによって、汚れ付着部位のみならず、その付着量をも検出することが可能となるのである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００２８】
先ず、図１には、本発明の一実施例に係る眼用レンズの汚れ検出装置を機能的に示す説明図が、概略的に示されている。そこにおいて、１０は、被検体レンズとしてのコンタクトレンズ１２に励起光を照射する照射手段であって、特に、レンズ汚れとしての蛋白質や脂質等が、それぞれ励起されて、蛍光を発することが出来るような、所定の波長の光（励起光）を照射し得る光源を有して、構成されている。そして、そのような光源としては、所望とする励起光を照射し得る、従来から公知の各種の光照射装置、例えば、キセノンランプや、水銀ランプ、重水素ランプ、タングステン−ヨウ素ランプ、レーザー光照射装置等が、適宜に選択されて用いられることとなるのである。
【００２９】
なお、一般に、励起光の照射によって発生する蛍光は、励起光源の強度に比例して強くなるところから、各種のランプより光の強度が大きなレーザーを光源に使用すれば、検出する蛍光の感度（強度）がより高くなる利点がある。尤も、レーザー光を採用する場合にあっては、レンズの変質が惹起されない程度の使用が必要となることは言うまでもないところである。
【００３０】
また、本発明においては、汚れの種類に応じて選択される励起光に関して、主たるレンズ汚れとして検出対象とされる、蛋白質や脂質における励起波長や、該励起波長の光を照射することによって生じる蛍光の波長としては、下記表１に示されるものが、好適に用いられることとなる。
【００３１】
【表１】
【００３２】
かかる表１からも明らかなように、代表的なレンズ汚れである蛋白質と脂質にあっては、その励起波長が異なっているところから、所定の波長の励起光のみをレンズに照射すれば、それらの汚れが同一部位に共に付着していても、各々を別個に且つ選択的に検出することが可能であることが分かる。なお、かかる表１において、蛋白質の蛍光波長と脂質の励起波長とが一部の波長範囲で重複しているが、蛋白質から生じる蛍光は、脂質を励起せしめ得るような程充分な強度ではなく、それ故、蛋白質の蛍光によって脂質が励起せしめられて、問題を惹起するようなことはないのである。
【００３３】
また、かかる上記表１の特定の波長範囲において、より一層鮮明な蛍光像を得るため、乃至は、より一層微量の汚れを検出するためには、眼用レンズに照射される励起光の強度を大きくすることが望ましいのであり、例えば、眼用レンズに付着した蛋白質汚れを検出する場合には、２８０ｎｍの波長の励起光の強度が、０．７５μＷ／ｃｍ2 以上であることが望ましく、また一方、眼用レンズに付着した脂質汚れを検出する場合には、３４０〜３９０ｎｍの波長の励起光の強度が、０．７５μＷ／ｃｍ2 以上であることが、望ましいのである。
【００３４】
ところで、本実施形態においては、上述せるような所定波長領域の光を専らレンズに照射するために、光源とコンタクトレンズ１２との間に、眼用レンズの汚れの種類に応じた励起光を透過せしめる光学フィルタ１４が、設置されている。これによって、光源から放射される励起波長以外の波長を有する余分な光が遮断せしめられて、所望とする励起光が専らコンタクトレンズ１２に照射せしめられるようになっているのである。
【００３５】
なお、そのような光学フィルタ１４としては、光源から放射される光の強度にも依存することとなるが、例えば、２００Ｗの水銀−キセノンランプ等を光源として、上記表１に示される蛋白質汚れを検出する際には、２７５ｎｍ〜２９５ｎｍの波長の光が主として透過されてコンタクトレンズ１２に照射せしめられ得るように、２８０ｎｍでの分光透過率が２０％以上である光学フィルタが使用されることが、望ましく、このような光学フィルタ１４を採用することによって、光学フィルタ１４を透過した２８０ｎｍの波長の励起光は、０．７５μＷ／ｃｍ2以上の強度を有することとなるのである。これに対し、かかる２８０ｎｍでの分光透過率が２０％を下回るような場合にあっては、前述せるように、蛍光は励起光源の強度に依存するところから、蛍光も弱くなって、蛍光の検出、即ち、汚れの検出が困難となる。
【００３６】
また一方、脂質汚れを検出するに際しては、３４０ｎｍ〜３９０ｎｍの波長の光が主として透過されてコンタクトレンズ１２に照射せしめられ得るように、３４０ｎｍ〜３９０ｎｍの分光透過率が２０％以上である光学フィルタが、好適に採用されることとなる。このような光学フィルタ１４を採用することによって、光学フィルタ１４を透過した３４０ｎｍ〜３９０ｎｍの波長の励起光の強度は、０．７５μＷ／ｃｍ2以上となるのである。なお、かかる３４０ｎｍ〜３９０ｎｍの分光透過率が２０％未満である場合には、脂質汚れの励起が不充分となり、汚れの検出が困難となるのである。
【００３７】
また、かくの如くして照射手段１０から発せられる励起光は、コンタクトレンズ１２全体に照射され、そして、その励起光にて、レンズ汚れが励起せしめられることとなるのであり、更に、この励起によって生じる蛍光にて形成される蛍光像が、検知手段１６によって検知されるようになっているのである。特に、このような検知手段１６としては、コンタクトレンズ１２の全体に亘って蛍光を感知し、その光信号を電気信号に変換することによって、蛍光強度の大小、言い換えれば、汚れの付着の程度を場所的に示すレンズ像（蛍光像）として得ることが出来る適当な撮像手段、具体的には、ＣＣＤカメラや、実体顕微鏡乃至はマクロレンズとＣＣＤカメラを組み合わせたもの等の公知の撮像手段が、好適に用いられることとなる。
【００３８】
そして、上述せる如き検知手段１６としては、３４０〜６００ｎｍの受光周波数帯域において、３０％以上の量子効率を有しているものが、更に望ましく、このような検知手段１６を適宜に採用することによって、より一層高い感度において、蛍光を検出することが可能となり、以て、より明瞭な蛍光像を得ることが出来るようになるのである。
【００３９】
ところで、かかる検知手段１６とコンタクトレンズ１２の間にも、所望とする波長の光を専ら透過せしめ得る光学フィルタ１８が設置されており、これによって、蛍光に比して強度が格段に大きな励起光等の余分な光を遮断して、主として励起された所定の汚れから放出される蛍光のみを、選択的に検知することが可能となるようになっている。そして、かかる光学フィルタ１８としては、例えば、表１に示される如き波長の蛍光が検出され得るように、蛋白質汚れに起因する蛍光を検出する場合にあっては、３４０ｎｍ〜３６０ｎｍの分光透過率が５０％以上である光学フィルタを、また脂質汚れによる蛍光を検出する場合には、４２０ｎｍ以上の分光透過率が５０％以上である光学フィルタを、それぞれ使用することが望ましいのである。なお、かかる光学フィルタ１８の上記波長域での分光透過率が、それぞれ、５０％未満となる場合には、検出感度が低下する等の問題を惹起するようになる。
【００４０】
そして、光学フィルタ１８を透過した光のみが上記の検知手段１６にて検出されることによって、汚れ付着レンズの蛍光像（汚れ対応レンズ蛍光像ａ）が得られることとなるのである。また、このようにして検知された汚れ対応レンズ蛍光像ａは、各種データの演算処理を行なう解析手段２０に送られるようになっている。なお、かかる解析手段２０は、主に、減算処理を行なう減算手段２２、既存のデータを取り出す基準レンズ蛍光像取得部２４、及びレンズ汚れの付着の程度を多階調の色に解析するカラー画像変換部２６を有しており、パソコン等の公知の各種コンピュータにて実行され得るものである。
【００４１】
また、そのような解析手段２０に送られた汚れ対応レンズ蛍光像ａは、先ず、減算手段２２にて所定の減算処理が施されて、レンズ汚れの付着状態を示す、汚れ付着レンズ画像ｃに補正されるのである。そして、更に、その求められた汚れ付着レンズ画像ｃは、カラー画像変換部２６にて、その汚れ付着の程度、言い換えれば、減算手段２２にて補正せしめられた後の蛍光強度に応じて、多階調の色に解析されて、カラー画像に変換され、かかるカラー化された汚れ付着レンズ画像ｃが、ディスプレイやプリンタ等の公知の出力手段２８にて出力せしめられ、測定者に、その汚れの付着部位及び汚れの付着の程度が容易に認識され得るようになっているのである。
【００４２】
具体的には、減算手段２２において、汚れ対応レンズ蛍光像ａから、汚れが付着する前のレンズ（基準レンズ）の蛍光像（基準レンズ蛍光像ｂ）が減算せしめられる減算処理が行なわれ、それによって、差分画像として、目的とする汚れ付着レンズ画像ｃが得られるのである。つまり、検知手段１６にて、レンズ全体に亘って検知される蛍光は、主として測定対象である所定の汚れから放出されるものであるが、その他にも、測定対象以外から引き起こされる蛍光やその他の光も同時に検知される可能性があるために、そのような測定対象以外の原因によって生ぜしめられる蛍光像（基準レンズ蛍光像ｂに相当する）を、レンズ汚れとして検出してしまうようなことを防止するために、減算手段２２にて、汚れ対応レンズ蛍光像ａから基準レンズ蛍光像ｂを差し引いているのであり、また、そのような減算処理は、蛍光像の微小面積単位毎に、汚れ付着レンズの蛍光強度から基準レンズの蛍光強度の値を差し引くことで、行なわれている。
【００４３】
なお、ここでは、前記基準レンズ蛍光像ｂは、レンズ製造時や出荷時におけるコンタクトレンズの如き、汚れが付着する前のコンタクトレンズ（基準レンズ）に対して、前記した汚れ対応レンズ蛍光像ａを検知する操作と同様な検知操作を実施して、予め求められたもの（蛍光像）であって、それは、レンズの度数（Ｐ）、直径（ＤＩＡ）、厚み、ベースカーブの曲率半径（ＢＣ）等の各種の規格毎に求められているものである。そして、それら複数の予め求められた基準レンズ蛍光像ｂは、データとして、ハードディスク、フロッピィーディスク等の磁気ディスクや、光磁気ディスク、光ディスク、ＩＣカード等の公知の記憶媒体からなる記憶手段３０に記憶されている。
【００４４】
そして、そのような記憶手段３０に記憶された、各種の規格毎の基準レンズ蛍光像ｂに係るデータは、解析手段２０に接続せしめられた規格入力手段３２にて、コンタクトレンズ１２の度数（Ｐ）、直径（ＤＩＡ）、厚み、ベースカーブの曲率半径（ＢＣ）等の各種の規格を適宜に入力することによって、取り出され得るようになっているのである。つまり、検査が行なわれるコンタクトレンズ１２の規格を、規格入力手段３２にて入力するだけで、その入力された規格情報と一致する規格情報を有する基準レンズの蛍光像ｂが、解析手段２０に設けられた前述の基準レンズ蛍光像取得部２４を介して、記憶手段３０から取り出され得るようになっているのである。なお、かかる規格入力手段３２としては、キーボードやマウス等の、従来から公知の各種入力装置が、適宜に使用され得る。
【００４５】
また、記憶手段３０から取り出された基準レンズ蛍光像ｂは、前述せる如く、測定対象（汚れ）以外の原因により引き起こされるバックグラウンドとして、汚れ対象レンズ蛍光像ａから差し引かれることとなる。そして、基準レンズ蛍光像ｂが差し引かれることによって、補正された汚れ対象レンズ蛍光像ａは、汚れ付着レンズ画像ｃとして、所定のカラー画像化がカラー画像変換部にて施された後、出力手段２８にて出力せしめられるのである。
【００４６】
なお、例示の構造においては、浅底の有低円筒形状を呈するシャーレ３４内に収容された適当な測定媒体３６、例えば、水媒体中に、コンタクトレンズ１２が浸漬されて、測定が行なわれるようになっているが、そこでは、測定対象となるコンタクトレンズ１２の配置位置を常に一定にするための、レンズセンタリング機構としての心合わせ部材３８が、設置されている。かかる心合わせ部材３８は、円筒形状を呈しており、その内径がコンタクトレンズ１２の直径と略同じ大きさとなっている。そして、そのような心合わせ部材３０をシャーレ３４内に同心的に配置せしめ、更にその内孔内に、コンタクトレンズ１２を配置することによって、常に、レンズ中心が検知手段１６の検出中心に一致せしめられ得るようになっているのである。そのため、レンズ汚れの検査の度に、常に、同一条件で励起光がコンタクトレンズ１２全体に満遍なく照射され得ることとなるのである。また、従来から公知の画像処理装置を用いて、対比する二つの蛍光像の心合わせをする必要がないところから、前述の減算処理が、容易に且つ確実に実現され得るようになっているのである。なお、そのような心合わせ部材３８は、各種のコンタクトレンズ１２の直径に応じたものが、それぞれ準備されて、用いられるようになっている。
【００４７】
このように、上例に係る眼用レンズの汚れ検出装置にあっては、被検体レンズ全体に亘って均等に所定の励起光を照射し、そして、かかる励起光によってレンズ汚れから生じる蛍光が、レンズ付着部位を場所的に示す蛍光像として検知されるものであるところから、汚れの付着部位及び付着の程度が、非接触方式において容易に検出され得ることとなるのである。しかも、かかる検知工程において、汚れの付着したレンズを直接に検査するものであるところから、レンズ表面や内面に残留してレンズに悪影響を及ぼす恐れのある染色用試薬等は何等用いられておらず、それ故に、汚れ検査後における眼用レンズの再度の利用も可能となるといった利点をも享受し得るのである。
【００４８】
また、汚れ対応レンズ蛍光像から基準レンズ蛍光像を対比（減算）して、レンズの付着状態を示す汚れ付着レンズ画像を得るようにしているところから、汚れ以外のものが原因となって発生する蛍光、所謂バックグラウンドを汚れとして検出することが有利に防止され得、それによって、より正確な汚れの検出が可能となっているのである。
【００４９】
さらに、本実施形態においては、各種規格の基準レンズ蛍光像が予め求められて、それらがデータとして記憶手段に記憶されているところから、汚れ検査の度に、被検体レンズと同一の規格を有する基準レンズの蛍光像を検知する操作をする必要が全くなく、以て、一回の検査における眼用レンズの汚れ検出が、より迅速に且つ容易に実現することが出来る。
【００５０】
加えて、本実施形態にあっては、得られた汚れ付着レンズ画像が、多階調の色に解析せしめられるようになっているところから、レンズ汚れの付着部位及び付着量が、より一層容易に認識され得る特徴も有している。
【００５１】
ところで、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出装置は、上述した例示の構造のみに限定して解釈されるものでは決してなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、各種の変形を加えることが可能であり、その別の例が、図２に示されている。なお、かかる図２においては、上述の実施形態と同一のものについては、図中それぞれ、上述の実施形態と同一の符号を付与することにより、その詳細な説明は、省略した。
【００５２】
すなわち、図２には、先に詳述した実施形態に、更に、眼用レンズの汚れを定量するための機能が組み込まれた本発明の別の実施例に係る眼用レンズの汚れ検出装置を機能的に示す説明図が、一部を省略して、概略的に示されている。そこにおいて、検知手段１６は、上述せる如き検知手段１６と同様に、眼用レンズから生じた蛍光を受光（感知）し、蛍光像として検知するものであるが、本実施形態においては、眼用レンズから生じる蛍光だけでなく、汚れを定量する際に用いられる各種の基準溶液から生じる蛍光の検出にも、用いられているのである。なお、ここにおいて、かかる基準溶液から生じる蛍光を検出するに際しては、何等の特別な操作も必要なく、所定の容器に入れられた既知の濃度（溶解量）及び既知量（体積）の基準溶液に対して、上記の眼用レンズと同様な検出操作を施せばよいのである。
【００５３】
そして、該検知手段１６にて検出された基準溶液の蛍光像ｄは、解析手段２０に設けられた検量線作成部３４に送られ、かかる検量線作成部３４にて、所定の演算処理が施されて、蛍光量（ｘ軸のパラメータ）ｖｓ基準溶液に溶解せしめられた基準物質の溶解量（ｙ軸のパラメータ）の検量線：ｙ＝ｆ（ｘ）が作成されるようになっているのである。
【００５４】
より詳細には、検量線作成部３４にて受信される蛍光像ｄは、ピクセル単位、言い換えれば、微小面積単位毎に蛍光が検知せしめられて形成されているものであり、また、そのような１ピクセル当たりの蛍光の強度は、基準溶液の検出面積（つまり、基準溶液の入れられた容器の開口面積に相当するピクセル数）の全体に亘って、同一の値を示す。また、そのような基準溶液の１ピクセル当たりの蛍光強度は、その基準物質の溶解量や溶液量（体積）は勿論、基準溶液の入れられた容器の開口面積によっても変化し、例えば、同一量の溶媒に、同一量の基準物質を溶解せしめた場合に、その開口面積を１／２倍にすると、１ピクセル当たりの蛍光強度は２倍となる。従って、本実施形態の検量線作成部３４においては、眼用レンズが規格によって直径（検出面積）が異なるものであるところから、何れの眼用レンズの汚れ付着量をも定量することが出来るように、検量線のパラメータの１つとして、基準溶液の蛍光像ｄの１ピクセル当たりの蛍光強度と、その検出面積とを乗算することによって得られる値を、蛍光量（ｘ：蛍光強度×検出面積）として、採用しているのである。そして、そのようにして求められた各種溶解量の基準溶液の蛍光量（ｘ）は、それに比例する溶解量（ｙ）に対して、それぞれ、プロットされて、所望とする検量線が作成され得るようになっているのである。但し、蛍光量（ｘ）は溶液の容量（体積）にも比例するために、基準溶液の容量（体積）は、汚れ成分に応じて、常に一定にする必要があると共に、基準溶液の入れられる容器の開口面積も、検知手段１６にて検知可能なサイズであることが、望ましい。
【００５５】
なお、上記せるような検量線作成部３４内の演算処理に必要とされる基準溶液のデータ、例えば、検出面積や基準物質の溶解量は、図２に示される如く、規格入力手段３２と同様な入力手段、定量用データ入力手段３６から入力せしめられ得るようになっている。また、前記した基準溶液とは、所定量の人工汚れ成分（基準物質）を所定の溶媒に均一に溶解せしめたものであって、例えば、蛋白質汚れの定量用としては、所定量のアルブミンを精製水に溶解した溶液等を、脂質汚れの定量用には、所定量のオリーブ油をエタノールに溶解せしめた溶液等を、それぞれ、例示することが出来る。
【００５６】
そして、上述の如くして、予め作成された検量線は、眼用レンズに付着した汚れ成分の付着量を定量する際に用いられることとなり、汚れ付着レンズ画像ｃから求められるピクセル単位の蛍光強度を積算して得られる積算値を、検量線と対比することによって、所定領域当たりに付着した汚れ成分の定量が実現され、以て、得られた値が測定者に分かるようになっているのである。
【００５７】
具体的には、減算手段２２において得られる汚れ付着レンズ画像ｃが、カラー画像変換部２６へ送られる一方、積算手段３８にも送信され、かかる積算手段３８において、積算処理が施されるようになっているのであり、例えば、眼用レンズ全面に付着した汚れ成分の定量を行なう際には、ピクセル（微小面積）単位の蛍光強度が、眼用レンズの面積に相当するピクセル数分だけ、積み足されることによって、積算処理が実施される。なお、かかる積算処理の方法は、前記の方法に限定されるわけではなく、例えば、積算手段３８にて、従来から公知の画像処理操作が実施されて、眼用レンズの面積に相当する領域内で、先ず、同一の蛍光強度を有する部分のピクセル数（面積）が、同一蛍光強度毎にそれぞれ求められて、次いで、それらの求められたピクセル数（面積）と、それに対応する蛍光強度とがそれぞれ乗算され、更に、そのようにして得られた乗算値の全てが加算されることによって、積算処理が行なわれるようにしてもよいのである。また、上述の如き積算処理は、眼用レンズ全体に亘って実施されるのみならず、眼用レンズの所望とする領域で部分的に実施されることも可能であり、そのような所望とする領域内での積算処理によって、眼用レンズに付着した汚れ成分の部分的定量が有利に実現され得ることは、言うまでもない。
【００５８】
そして、上述のようにして求められた積算値は、定量部４０において、上記の検量線作成部３４で作成された検量線［ｙ＝ｆ（ｘ）］と対比されて、汚れの定量が行なわれるようになっているのである。つまり、積算値は、該検量線［ｙ＝ｆ（ｘ）］の蛍光量（ｘ）に代入されて、溶解量（ｙ）が算出され、かかる溶解量（ｙ）が、眼用レンズの所望とする領域範囲に付着した汚れ成分の付着量とされて、出力手段２８に出力せしめられるようになっているのである。
【００５９】
【実施例】
以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。
【００６０】
−蛋白質汚れ測定−
先ず、下記に示される構成の測定装置を用いて、汚れが何等付着していない、コントロールとしての１枚の新品の低含水ソフトコンタクトレンズ（ＢＣ：８．４０、Ｐ：−３．００、ＤＩＡ：１３．５）（１２）のレンズ蛍光像を、検出した。
【００６１】
すなわち、かかるコントロールレンズ（１２）を、所定量の蒸留水３６が収容されたシャーレ３４内に、汚れが付着し易いベースカーブ面が上面となるようにして、浸漬せしめ、心合わせ部材３８内に配置した。そして、そのような新品レンズ（１２）が浸漬、配置せしめられたシャーレ３４を、ＦマウントレンズとデジタルＣＣＤカメラとが組み合わされて構成される検知手段１６のステージ上に載置した。なお、この際、新品レンズ（１２）は、心合わせ部材３８によって、その中心が常に検知手段１６の検出中心に一致するように、位置決めされるようになっている。
【００６２】
次いで、そのようなセットされた新品レンズに対して、所定の励起光をレンズ斜め上方から照射し、それによって生じる蛍光を、レンズ上方側から検知した。なお、この照射工程において、光源としては２００Ｗの水銀−キセノンランプを用い、更に光学フィルタ１４としては、２８０ｎｍ付近の波長の光を透過せしめ得る２８０ＵＶ励起フィルタ（２８０ｎｍ付近の分光透過率：２５％以上）を使用した。そして、光学フィルタ１８としては、３３０ｎｍ〜３８５ｎｍ付近の波長の光を透過せしめ得る３３０〜３８５透過フィルタ（３３０〜３８５ｎｍ以外カットフィルタ、３４０〜３６０ｎｍ付近の分光透過率：６０％以上）を使用した。
【００６３】
そして、かかる新品レンズの所期の蛍光を検出することにより得られた蛋白質汚れ検出用の蛍光画像（基準レンズ蛍光像）を、コンピュータ内のハードディスク（３０）に、規格情報［低含水ソフトコンタクトレンズ（ＢＣ：８．４０、Ｐ：−３．００、ＤＩＡ：１３．５）］と共に、解析ソフトウェアを用いて、予め記憶させる一方、白黒画像として出力せしめ、蛋白質汚れについて、図３（ａ）に示される如き画像を得た。
【００６４】
一方、同様な低含水ソフトコンタクトレンズを１週間人眼装用することにより得られた、汚れの付着した１枚のサンプルレンズ（１２）を用い、それを、上記した新品レンズと同様にして検査して、蛍光像（汚れ対応レンズ蛍光像）を得る一方、サンプルレンズ（１２）の規格情報をキーボード（３２）にて入力して、該サンプルレンズ（１２）に対応する、先に記憶された基準レンズ蛍光像を、ハードディスク（３０）から呼び出した。なお、図３（ｂ）は、サンプルレンズの蛋白質汚れについての蛍光像（汚れ対応レンズ蛍光像）を、上記の基準レンズ蛍光像［図３（ａ）］と同様にして、出力せしめたものである。
【００６５】
そして、かくして得られたサンプルレンズ蛍光像から基準レンズ蛍光像を差し引く減算処理を行なうことによって、得られた汚れ付着レンズ画像を、上記の基準レンズ蛍光像［図３（ａ）］と同様にして出力することにより、図３（ｃ）に示される如き蛋白質汚れについての汚れ付着レンズ画像を得た。
【００６６】
−脂質汚れ測定−
上記した蛋白質汚れ測定と同様な汚れ検出装置を用いて、汚れが何等付着していない、コントロールとしての１枚の新品の高含水ソフトコンタクトレンズ（ＢＣ：８．５０、Ｐ：−３．７５、ＤＩＡ：１４．０）（１２）のレンズを、上記の蛋白質汚れ測定のときと同様にして検査し、その蛍光像を検出した。ただし、光学フィルタ１４としては、３３０−３８０ＵＶ励起フィルタ（３４０〜３９０ｎｍ付近の分光透過率：６０％以上）を、光学フィルタ１８としては、スカイライトフィルタ（３９０ｎｍ以下カットフィルタ、４００ｎｍ以上の分光透過率：８０％以上）と４００吸収フィルタ（４００ｎｍ以下カットフィルタ、４２０ｎｍ以上の分光透過率：８０％以上）とを組み合わせてなるフィルタを採用した。
【００６７】
また、得られた画像（基準レンズ蛍光像）を、コンピュータ内のハードディスク（３０）に、規格情報と共に、予め記憶させる一方、白黒画像として出力せしめ、脂質汚れについて、図４（ａ）に示される如き画像を得た。
【００６８】
一方、同様な高含水ソフトコンタクトレンズを、６ヶ月の間、人眼装用せしめることによって得られた、汚れの付着した１枚のサンプルレンズ（１２）を用い、それを、上記したコントロールレンズと同様にして検査して、蛍光像（汚れ対応レンズ蛍光像）を得る一方、サンプルレンズ（１２）の規格情報をキーボード（３２）にて入力して、該サンプルレンズ（１２）に対応する、先に記憶された基準レンズ蛍光像を、ハードディスク（３０）から呼び出した。なお、図４（ｂ）は、サンプルレンズの脂質汚れについての蛍光像を出力せしめたものであり、図４（ｃ）は、かくの如くして得られたサンプルレンズ蛍光像から、基準レンズ蛍光像を差し引く減算処理を実施することによって、得られた汚れ付着レンズ画像を出力せしめたものである。
【００６９】
かかる図３及び図４から明らかなように、蛋白質や脂質等の汚れが共に存在するようなコンタクトレンズであっても、それらの汚れが別個に且つ選択的に検出され得るようになっているのである。
【００７０】
以上、本発明の代表的な具体例について詳述してきたが、それはあくまでも例示に過ぎないものであって、本発明が、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではないことは、言うまでもないところである。
【００７１】
例えば、前記の実施形態では、求められた汚れ付着レンズ画像が、カラー画像変換部２６において、強度に応じて多階調の色に解析せしめられて、カラー画像として出力されるように構成されていたが、そのようなカラー画像変換部２６は、目的に応じて設けられるものであって、本発明においては何等必須のものではなく、図３や図４のように、白黒にて出力せしめられるようにされても、何等差支えないのである。
【００７２】
また、上記の実施形態では、汚れの付着していない各種新品レンズについて、同様な検出手順に従って、基準レンズ蛍光像が実測されて、予め求められており、そして規格入力手段３２にて必要な規格を入力するだけで、目的とする基準レンズ蛍光像を取り出すことが出来たが、これに代えて、サンプルレンズの汚れ検出を実施する毎に、そのレンズに対応する基準レンズの蛍光像を求めるようにすることも可能である。更に、各々のコンタクトレンズに対応した基準レンズ蛍光像を、実測により求めるのみならず、新品レンズに表われる蛍光像を理論的に解析して、理論画像として求めるようにすることも可能である。
【００７３】
加えて、規格入力手段３２や記憶手段３０、基準レンズ蛍光像取得部２４にあっても、目的に応じて適宜に設けられるものであって、本発明においては、何等必須のものではないのである。
【００７４】
なお、前記実施形態では、光源とレンズ１２との間、及びレンズ１２と検知手段１６との間に、それぞれ、バンドパスフィルタやカットフィルタ等の光学フィルタ１４，１８が用いられていたが、これらは、照射装置（１０）や検出装置（１６）に応じて、目的とする蛍光像が有利に検知され得るように用いられるものであって、必ずしも必須とされるものではないのである。
【００７５】
また、そのような光学フィルタは、図１に示される如く、照射手段１０の外部に設けられていたが、光源と眼用レンズとの間に設置されておれば、如何なる配設形態も採用可能であって、照射手段１０の内部にそれが設置されているようにした構造も採用することが出来るのである。また、光源が、所望とする波長領域の光を主として照射せしめ得るようなものであれば、そのような光学フィルタが必ずしも用いる必要とされるものでないことは、勿論である。
【００７６】
さらに、上記の実施例においては、レンズの中心位置を一致せしめるレンズセンタリング機構（３８）が設けられていたが、被検体レンズの曲率が同心円状的に設計されていない乱視用コンタクトレンズ等を検査するような場合には、レンズセンタリング機構の他にも、レンズの周方向の位置決めを実施することの出来る、従来から公知のレンズ位置決め装置を採用することが望ましい。
【００７７】
更にまた、かかるレンズセンタリング機構（３８）は、本発明において、何等必須のものでなく、減算処理を実施する前に、汚れ付着レンズと基準レンズの蛍光像との中心合せ等を、従来から公知の画像処理手段を用いて行なうようにしても良いのである。
【００７８】
また、上記の実施形態においては、眼用レンズの汚れ検出方法として、蛋白質汚れ及び脂質汚れの検出方法を例示したが、本発明は、これらの汚れに何等限定されるものでなく、所定の光を照射することによって、蛍光を生じるレンズ汚れであれば、何れのレンズ汚れにも、適用することが可能である。
【００７９】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に従うレンズ汚れ検出方法及び検出装置によれば、汚れの付着したコンタクトレンズ等の眼用レンズに対して、所定の汚れを励起し得る励起光を照射し、かかる励起光の照射によって発生する蛍光を、眼用レンズ全体に亘って検出するようにしたことによって、画像化されたレンズ像が検知されるところから、非接触方式にて、眼用レンズに付着した蛋白質や脂質等の汚れの付着部位や付着の程度を、可視化して、容易に知ることが出来るのである。また、汚れの付着した眼用レンズに対して、染色用試薬等の、眼用レンズ表面や内面に残留して、眼用レンズに悪影響を及ぼす恐れのある物質を一切使用していないために、汚れ検査後における眼用レンズの再度の利用も可能となっているのである。
【００８０】
また、本発明に従うレンズ汚れ検出方法及び検出装置によれば、上述の如くして得られた検出画像を用いて、眼用レンズに付着した、眼用レンズ全体、或いは部分的な汚れを、容易に定量することも出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う眼用レンズの汚れ検出装置の一例を概略的に示す、ブロック図を含む説明図である。
【図２】本発明に従う眼用レンズの汚れ検出装置の別の一例を概略的に示す、ブロック図である。
【図３】実施例において、蛋白質汚れの検出のために求められたレンズ画像であって、（ａ）は基準レンズ蛍光像、（ｂ）は汚れ対応レンズ蛍光像、（ｃ）は汚れ付着レンズ画像である。
【図４】実施例において、脂質汚れの検出のために求められたレンズ画像であって、（ａ）は基準レンズ蛍光像、（ｂ）は汚れ対応レンズ蛍光像、（ｃ）は汚れ付着レンズ画像である。
【符号の説明】
１０ 照射手段 １２ コンタクトレンズ
１４ 光学フィルタ １６ 検知手段
１８ 光学フィルタ ２０ 解析手段
２２ 減算手段 ２４ 基準レンズ蛍光像取得部
２６ カラー画像変換部 ２８ 出力手段
３０ 記憶手段 ３２ 規格入力手段
３４ 検量線作成部 ３６ 定量用データ入力手段
３８ 積算手段 ４０ 定量部
【技術分野】
本発明は、眼用レンズの汚れ検出方法及び装置に係り、特に、コンタクトレンズ等の眼用レンズに付着した蛋白質や脂質等の汚れの付着部位及び付着の程度を画像化して検出する方法、並びに、そのような眼用レンズの汚れの検出が有利に実現され得る眼用レンズの汚れ検出装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
よく知られているように、コンタクトレンズ等の眼用レンズにあっては、その装用中において、涙液中に含まれる蛋白質や脂質等による汚れが、眼用レンズの表面や内部に付着するようになるが、また、そのようなレンズ汚れによって、装用感の悪化や酸素透過性能の低下、視力の低下、角膜障害等の様々な問題が、惹起せしめられるようになるのである。
【０００３】
かくの如きレンズ汚れは、全ての装用者に一様にみられるわけではなく、多少の個人差を有しているものの、特に眼用レンズの素材（材質）によって、その汚れの種類や付着の程度が異なっているのである。また、同一素材からなる眼用レンズであっても、そのレンズ形状（レンズ設計）によって、汚れの付着部位や付着の程度が左右されている。
【０００４】
ところで、そのようなレンズ汚れを検出する方法としては、従来から、種々の手法が採用されており、例えば、眼用レンズに付着した汚れ（蛋白質や脂質等）を所定の抽出液にて抽出せしめ、その得られた抽出溶液に対してレンズの付着汚れに対応した検査を実施することによって、該抽出溶液中に含有されている蛋白質や脂質等の各種の汚れを分析する方法が採用されている。そして、そのような溶液中の汚れを検出する方法としては、例えば、特開平９−１５１５５号公報における吸光度やラマン光を測定する手法や、特開平１１−９４７９５号公報に開示されている如き、蛍光プローブ（蛋白質染色用蛍光色素）を使用して、蛍光強度を測定する手法等の、従来から公知の各種の方法が、採用されている。しかしながら、上記した方法にあっては、抽出溶液、つまり、汚れが含有せしめられた溶液に対して、各種の検出操作を実施するものであるところから、コンタクトレンズ等の眼用レンズに付着した汚れを検出する際には、検出操作の実施に至るまでの準備作業が煩雑となり、また、得られる検出結果は、眼用レンズに付着した汚れの全量を示すものとなり、検出された汚れの付着部位及び、該付着部位における汚れの付着の程度を特定することは、不可能であった。
【０００５】
一方、レンズ汚れの付着部位及び、該付着部位における汚れの付着の程度を検出するために、各種の汚れに応じて、所望とする汚れを選択的に染色せしめ得るような染色用試薬を、眼用レンズに直接に適用して、その眼用レンズの染色部位やその染色の濃淡を顕微鏡等を用いて観察することによって、付着部位及びその付着の程度を検出することも検討されている。しかしながら、そのような方法を採用する場合にあっては、染色されたレンズが最早そのままでは使用に供し得ないことは勿論、レンズ汚れの検出後において、仮にレンズの脱色を図っても、レンズ表面やレンズ内部（特に、含水性レンズの場合）に、染色用試薬が残留してしまうこと等による、眼用レンズの品質変化等が惹起せしめられて、眼用レンズの再度の利用が困難となる等の問題が内在しているのである。
【０００６】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、眼用レンズに対して非接触で、その品質変化を何等惹起せしめることなく、眼用レンズに付着した蛋白質や脂質等の汚れを、その付着部位及び付着の程度を画像化せしめることにより、容易に検出する方法、並びに、そのような眼用レンズの汚れの検出を有利に実現し得る眼用レンズの汚れ検出装置を提供することにあり、また、別の解決課題とするところは、かかる画像から、眼用レンズに付着した、眼用レンズ全体、或いは部分的な汚れを定量する方法、並びに、そのような定量化機能を有する眼用レンズの検出装置を提供することにある。
【０００７】
【解決手段】
そして、本発明にあっては、そのような課題を解決するために、基本的に、（ａ）汚れの付着した眼用レンズに対して、該汚れを励起させて蛍光を生ぜしめ得る励起光を、照射する工程と、（ｂ）かかる励起光の照射によって該眼用レンズに付着した汚れから主として生じる蛍光にて形成される汚れ対応レンズ蛍光像を検知する工程と、（ｃ）該検知された汚れ対応レンズ蛍光像と、予め求められた汚れ付着前の眼用レンズに対する前記励起光の照射にて形成される基準レンズ蛍光像とを対比して、該眼用レンズにおける汚れ付着状態を示す汚れ付着レンズ画像を得る工程とを、含む眼用レンズの汚れ検出方法を、採用する。
【０００８】
すなわち、かくの如き眼用レンズの汚れ検出方法においては、装用等によって汚れの付着したコンタクトレンズ等の眼用レンズに対して、所定の励起光を照射し、かかる励起光の照射によって当該汚れから発生せしめられる蛍光を、レンズ全体に亘って検出するようにしたところから、該眼用レンズの付着汚れを画像化せしめて、汚れ対応レンズ蛍光像として直接に検知することが出来ることとなり、以て、非接触にて、レンズに付着した蛋白質や脂質等の汚れの付着部位やその付着の程度を容易に知ることが出来るのである。
【０００９】
従って、そのような汚れ検出方法においては、装用者から取り外した汚れの付着したレンズに対して、染色用試薬等の、レンズ表面や内面に残留してレンズに悪影響を及ぼす恐れのある物質が、何等用いられてはいないところから、汚れ検査後における眼用レンズの再度の装用も可能となるといった利点をも享受し得るのである。
【００１０】
また、本発明によれば、汚れが付着する前の眼用レンズ（基準レンズ）に対して所定の励起光を照射して得られる基準レンズ蛍光像が、予め求められており、それが、上述の汚れ対応レンズ蛍光像と対比されて、眼用レンズの汚れ付着状態を示す汚れ付着レンズ画像が得られるようになっているところから、基準レンズが製造当初から有している、汚れ以外の原因によって生じる蛍光等のバックグラウンドを、汚れとして検出してしまうようなことが効果的に回避され、正確な汚れ付着レンズ画像が得られるようになっているのである。
【００１１】
なお、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出方法の望ましい態様の一つにおいては、前記基準レンズ蛍光像が、汚れ付着前の眼用レンズから、前記汚れ対応レンズ蛍光像と同様にして求められることとなる。このように、汚れ付着後の汚れ対応レンズ蛍光像と汚れ付着前の基準レンズ蛍光像とが、同一条件において求められるようにすることにより、眼用レンズの汚れ状態（汚れ付着レンズ画像）を、より正確に検出することが出来ることとなる。
【００１２】
また、本発明における別の好ましい態様の一つによれば、前記汚れ対応レンズ蛍光像の検知を、前記励起光の照射された眼用レンズをＣＣＤカメラにて撮像することにより行なうことが、望ましい。このような構成を採用することによって、レンズ汚れの画像化がより一層有利に実現され得るのである。
【００１３】
さらに、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出方法の他の好ましい態様の一つによれば、前記汚れ付着レンズ画像を、前記汚れ対応レンズ蛍光像から前記基準レンズ蛍光像を減算することにより得ることが、望ましく、これによって、眼用レンズの汚れ状態をより一層確実に把握することが出来る。
【００１４】
しかも、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出方法によれば、前記眼用レンズに付着する蛋白質汚れを検出するに際しては、前記励起光として２７５〜２９５ｎｍの波長の光が用いられる一方、前記蛍光が、３４０〜３６０ｎｍの波長において検出され、また、前記眼用レンズに付着する脂質汚れを検出するに際しては、前記励起光として３４０〜３９０ｎｍの波長の光が用いられる一方、前記蛍光が、４３０〜４７０ｎｍの波長において検出される。このような構成を採用することによって、眼用レンズに悪影響を与える染色用試薬等を何等使用することなく、各種の汚れ（蛋白質及び脂質）を、より一層効果的に且つ選択的に検出することが可能となるのである。
【００１５】
加えて、本発明における別の好ましい態様によれば、前記眼用レンズに付着する蛋白質汚れを検出する場合には、該眼用レンズに照射せしめられる２８０ｎｍの波長の励起光の強度が、０．７５μＷ／ｃｍ2以上であることが、望ましく、また、前記眼用レンズに付着する脂質汚れを検出する場合には、該眼用レンズに照射せしめられる３４０〜３９０ｎｍの波長の励起光の強度が、０．７５μＷ／ｃｍ2以上であることが、望ましい。このような励起光を眼用レンズに照射せしめることによって、発生される蛍光の強度も大きくなり、より一層鮮明な汚れ付着レンズ画像を得ることが可能となるのである。
【００１６】
また、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出方法の好ましい態様の一つによれば、前記眼用レンズに付着した汚れが、前記汚れ付着レンズ画像より求められたピクセル単位の蛍光強度を積算することにより、該眼用レンズの所定領域において定量されることとなる。
【００１７】
なお、そのような前記眼用レンズに付着した汚れの定量は、前記ピクセル単位の蛍光強度を積算して得られる積算値を用いて、汚れ成分が溶解せしめられた既知濃度の基準溶液の蛍光強度とその検出面積との積と該基準溶液中の汚れ成分の溶解量とから予め求められた検量線と対比することにより行われることが、望ましいのである。
【００１８】
ところで、本発明にあっては、上述の如き眼用レンズの汚れ検出方法に有利に採用される検出装置をも、その対象とするのであって、それは、基本的には、（ａ）汚れの付着した眼用レンズに対して、該汚れを励起させて蛍光を生ぜしめ得る励起光を、照射する照射手段と、（ｂ）かかる励起光の照射によって該眼用レンズに付着した汚れから主として生じる蛍光にて形成される汚れ対応レンズ蛍光像を検知する検知手段と、（ｃ）該検知された汚れ対応レンズ蛍光像と、予め求められた汚れ付着前の眼用レンズに対する前記励起光の照射にて形成される基準レンズ蛍光像とを対比して、該眼用レンズにおける汚れ付着状態を示す汚れ付着レンズ画像を得るように、解析を行なう解析手段と、（ｄ）該解析手段において得られた汚れ付着レンズ画像を出力する出力手段とを、有している。そして、このような構成を有する眼用レンズの汚れ検出装置の採用によって、前記した汚れ検出方法の場合と同様な優れた利点を享受することが出来るのである。
【００１９】
また、かかる本発明に従う眼用レンズの汚れ検出装置の好ましい態様の一つによれば、前記検知手段として、前記励起光の照射された眼用レンズを撮像し、前記汚れ付着の多少に対応した蛍光強度の大小を場所的に示すレンズ像として検出する撮像手段が、有利に用いられることとなる。
【００２０】
そして、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出装置にあっては、当該汚れ検出装置は、前記眼用レンズの度数、直径、厚み、ベースカーブの曲率半径等の規格を入力する規格入力手段と、各種規格の眼用レンズにおける前記基準レンズ蛍光像を記憶する記憶手段とを、更に有しており、該規格入力手段にて入力された規格情報に基づいて該記憶手段から当該眼用レンズの基準レンズ蛍光像を取り出し、前記解析手段において、前記検知された汚れ対応レンズ蛍光像との対比を行なうようにしている。このような規格入力手段にて、眼用レンズの必要とされる規格を入力するだけで、予め記憶手段に記憶されている汚れの付着前の眼用レンズ（基準レンズ）の基準レンズ蛍光像が得られるところから、レンズ汚れの検査の度毎に、汚れ付着レンズと同一規格の基準レンズに対して、所定の励起光を照射し、その励起光によって生ぜしめられる蛍光を検出して基準レンズ蛍光像を検知する操作を何等行なうことがなく、以て、一回の検査における眼用レンズの汚れ検出が、より一層簡略に且つ効率的に実現され得るのである。
【００２１】
また、本発明における別の好ましい態様の一つによれば、前記解析手段は、前記汚れ対応レンズ蛍光像から前記基準レンズ蛍光像を減算する減算手段を有していることが、望ましく、これによって、眼用レンズの汚れ状態をより一層確実に把握することが出来る。
【００２２】
さらに、本発明における別の好ましい態様の一つによれば、前記解析手段は、レンズ汚れを多階調の色に解析して、前記汚れ付着レンズ画像を多階調の色において前記出力手段に出力せしめるように構成されており、これによって、眼用レンズに付着した汚れの付着部位及び付着の程度を、より一層容易に認識することが出来るのである。
【００２３】
更にまた、本発明に従う汚れ検出装置の他の態様によれば、前記眼用レンズの汚れの種類に応じて、該汚れの種類に対応する励起光及び／又は蛍光の波長を透過する光学フィルタを、該励起光の光源と該眼用レンズとの間及び／又は該眼用レンズと前記検知手段との間に設けることが、望ましい。
【００２４】
また、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出装置の別の好ましい態様の一つによれば、前記検知手段が、３４０〜６００ｎｍの受光周波数帯域において、３０％以上の量子効率を有していることが、望ましく、これによって、より一層鮮明な汚れ付着レンズ画像を得ることが可能となるのである。
【００２５】
加えて、本発明に従う汚れ検出装置の他の態様の一つによれば、前記解析手段が、前記汚れ付着レンズ画像より求められるピクセル単位の蛍光強度を積算する積算手段を、更に有していることが、望ましい。
【００２６】
さらに、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出装置の別の好ましい態様の一つによれば、前記解析手段が、汚れ成分が溶解せしめられた既知濃度の基準溶液の蛍光強度とその検出面積との積と該基準溶液中の汚れ成分の溶解量との関係を示す検量線を作成する検量線作成部と、前記積算手段にて得られる積算値と該検量線作成部にて得られる検量線とを対比することによりレンズ汚れの定量を行なう定量部とを、更に有していることが、望ましく、このような構成を採用することによって、汚れ付着部位のみならず、その付着量をも検出することが可能となるのである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００２８】
先ず、図１には、本発明の一実施例に係る眼用レンズの汚れ検出装置を機能的に示す説明図が、概略的に示されている。そこにおいて、１０は、被検体レンズとしてのコンタクトレンズ１２に励起光を照射する照射手段であって、特に、レンズ汚れとしての蛋白質や脂質等が、それぞれ励起されて、蛍光を発することが出来るような、所定の波長の光（励起光）を照射し得る光源を有して、構成されている。そして、そのような光源としては、所望とする励起光を照射し得る、従来から公知の各種の光照射装置、例えば、キセノンランプや、水銀ランプ、重水素ランプ、タングステン−ヨウ素ランプ、レーザー光照射装置等が、適宜に選択されて用いられることとなるのである。
【００２９】
なお、一般に、励起光の照射によって発生する蛍光は、励起光源の強度に比例して強くなるところから、各種のランプより光の強度が大きなレーザーを光源に使用すれば、検出する蛍光の感度（強度）がより高くなる利点がある。尤も、レーザー光を採用する場合にあっては、レンズの変質が惹起されない程度の使用が必要となることは言うまでもないところである。
【００３０】
また、本発明においては、汚れの種類に応じて選択される励起光に関して、主たるレンズ汚れとして検出対象とされる、蛋白質や脂質における励起波長や、該励起波長の光を照射することによって生じる蛍光の波長としては、下記表１に示されるものが、好適に用いられることとなる。
【００３１】
【表１】
かかる表１からも明らかなように、代表的なレンズ汚れである蛋白質と脂質にあっては、その励起波長が異なっているところから、所定の波長の励起光のみをレンズに照射すれば、それらの汚れが同一部位に共に付着していても、各々を別個に且つ選択的に検出することが可能であることが分かる。なお、かかる表１において、蛋白質の蛍光波長と脂質の励起波長とが一部の波長範囲で重複しているが、蛋白質から生じる蛍光は、脂質を励起せしめ得るような程充分な強度ではなく、それ故、蛋白質の蛍光によって脂質が励起せしめられて、問題を惹起するようなことはないのである。
【００３３】
また、かかる上記表１の特定の波長範囲において、より一層鮮明な蛍光像を得るため、乃至は、より一層微量の汚れを検出するためには、眼用レンズに照射される励起光の強度を大きくすることが望ましいのであり、例えば、眼用レンズに付着した蛋白質汚れを検出する場合には、２８０ｎｍの波長の励起光の強度が、０．７５μＷ／ｃｍ2 以上であることが望ましく、また一方、眼用レンズに付着した脂質汚れを検出する場合には、３４０〜３９０ｎｍの波長の励起光の強度が、０．７５μＷ／ｃｍ2 以上であることが、望ましいのである。
【００３４】
ところで、本実施形態においては、上述せるような所定波長領域の光を専らレンズに照射するために、光源とコンタクトレンズ１２との間に、眼用レンズの汚れの種類に応じた励起光を透過せしめる光学フィルタ１４が、設置されている。これによって、光源から放射される励起波長以外の波長を有する余分な光が遮断せしめられて、所望とする励起光が専らコンタクトレンズ１２に照射せしめられるようになっているのである。
【００３５】
なお、そのような光学フィルタ１４としては、光源から放射される光の強度にも依存することとなるが、例えば、２００Ｗの水銀−キセノンランプ等を光源として、上記表１に示される蛋白質汚れを検出する際には、２７５ｎｍ〜２９５ｎｍの波長の光が主として透過されてコンタクトレンズ１２に照射せしめられ得るように、２８０ｎｍでの分光透過率が２０％以上である光学フィルタが使用されることが、望ましく、このような光学フィルタ１４を採用することによって、光学フィルタ１４を透過した２８０ｎｍの波長の励起光は、０．７５μＷ／ｃｍ2以上の強度を有することとなるのである。これに対し、かかる２８０ｎｍでの分光透過率が２０％を下回るような場合にあっては、前述せるように、蛍光は励起光源の強度に依存するところから、蛍光も弱くなって、蛍光の検出、即ち、汚れの検出が困難となる。
【００３６】
また一方、脂質汚れを検出するに際しては、３４０ｎｍ〜３９０ｎｍの波長の光が主として透過されてコンタクトレンズ１２に照射せしめられ得るように、３４０ｎｍ〜３９０ｎｍの分光透過率が２０％以上である光学フィルタが、好適に採用されることとなる。このような光学フィルタ１４を採用することによって、光学フィルタ１４を透過した３４０ｎｍ〜３９０ｎｍの波長の励起光の強度は、０．７５μＷ／ｃｍ2以上となるのである。なお、かかる３４０ｎｍ〜３９０ｎｍの分光透過率が２０％未満である場合には、脂質汚れの励起が不充分となり、汚れの検出が困難となるのである。
【００３７】
また、かくの如くして照射手段１０から発せられる励起光は、コンタクトレンズ１２全体に照射され、そして、その励起光にて、レンズ汚れが励起せしめられることとなるのであり、更に、この励起によって生じる蛍光にて形成される蛍光像が、検知手段１６によって検知されるようになっているのである。特に、このような検知手段１６としては、コンタクトレンズ１２の全体に亘って蛍光を感知し、その光信号を電気信号に変換することによって、蛍光強度の大小、言い換えれば、汚れの付着の程度を場所的に示すレンズ像（蛍光像）として得ることが出来る適当な撮像手段、具体的には、ＣＣＤカメラや、実体顕微鏡乃至はマクロレンズとＣＣＤカメラを組み合わせたもの等の公知の撮像手段が、好適に用いられることとなる。
【００３８】
そして、上述せる如き検知手段１６としては、３４０〜６００ｎｍの受光周波数帯域において、３０％以上の量子効率を有しているものが、更に望ましく、このような検知手段１６を適宜に採用することによって、より一層高い感度において、蛍光を検出することが可能となり、以て、より明瞭な蛍光像を得ることが出来るようになるのである。
【００３９】
ところで、かかる検知手段１６とコンタクトレンズ１２の間にも、所望とする波長の光を専ら透過せしめ得る光学フィルタ１８が設置されており、これによって、蛍光に比して強度が格段に大きな励起光等の余分な光を遮断して、主として励起された所定の汚れから放出される蛍光のみを、選択的に検知することが可能となるようになっている。そして、かかる光学フィルタ１８としては、例えば、表１に示される如き波長の蛍光が検出され得るように、蛋白質汚れに起因する蛍光を検出する場合にあっては、３４０ｎｍ〜３６０ｎｍの分光透過率が５０％以上である光学フィルタを、また脂質汚れによる蛍光を検出する場合には、４２０ｎｍ以上の分光透過率が５０％以上である光学フィルタを、それぞれ使用することが望ましいのである。なお、かかる光学フィルタ１８の上記波長域での分光透過率が、それぞれ、５０％未満となる場合には、検出感度が低下する等の問題を惹起するようになる。
【００４０】
そして、光学フィルタ１８を透過した光のみが上記の検知手段１６にて検出されることによって、汚れ付着レンズの蛍光像（汚れ対応レンズ蛍光像ａ）が得られることとなるのである。また、このようにして検知された汚れ対応レンズ蛍光像ａは、各種データの演算処理を行なう解析手段２０に送られるようになっている。なお、かかる解析手段２０は、主に、減算処理を行なう減算手段２２、既存のデータを取り出す基準レンズ蛍光像取得部２４、及びレンズ汚れの付着の程度を多階調の色に解析するカラー画像変換部２６を有しており、パソコン等の公知の各種コンピュータにて実行され得るものである。
【００４１】
また、そのような解析手段２０に送られた汚れ対応レンズ蛍光像ａは、先ず、減算手段２２にて所定の減算処理が施されて、レンズ汚れの付着状態を示す、汚れ付着レンズ画像ｃに補正されるのである。そして、更に、その求められた汚れ付着レンズ画像ｃは、カラー画像変換部２６にて、その汚れ付着の程度、言い換えれば、減算手段２２にて補正せしめられた後の蛍光強度に応じて、多階調の色に解析されて、カラー画像に変換され、かかるカラー化された汚れ付着レンズ画像ｃが、ディスプレイやプリンタ等の公知の出力手段２８にて出力せしめられ、測定者に、その汚れの付着部位及び汚れの付着の程度が容易に認識され得るようになっているのである。
【００４２】
具体的には、減算手段２２において、汚れ対応レンズ蛍光像ａから、汚れが付着する前のレンズ（基準レンズ）の蛍光像（基準レンズ蛍光像ｂ）が減算せしめられる減算処理が行なわれ、それによって、差分画像として、目的とする汚れ付着レンズ画像ｃが得られるのである。つまり、検知手段１６にて、レンズ全体に亘って検知される蛍光は、主として測定対象である所定の汚れから放出されるものであるが、その他にも、測定対象以外から引き起こされる蛍光やその他の光も同時に検知される可能性があるために、そのような測定対象以外の原因によって生ぜしめられる蛍光像（基準レンズ蛍光像ｂに相当する）を、レンズ汚れとして検出してしまうようなことを防止するために、減算手段２２にて、汚れ対応レンズ蛍光像ａから基準レンズ蛍光像ｂを差し引いているのであり、また、そのような減算処理は、蛍光像の微小面積単位毎に、汚れ付着レンズの蛍光強度から基準レンズの蛍光強度の値を差し引くことで、行なわれている。
【００４３】
なお、ここでは、前記基準レンズ蛍光像ｂは、レンズ製造時や出荷時におけるコンタクトレンズの如き、汚れが付着する前のコンタクトレンズ（基準レンズ）に対して、前記した汚れ対応レンズ蛍光像ａを検知する操作と同様な検知操作を実施して、予め求められたもの（蛍光像）であって、それは、レンズの度数（Ｐ）、直径（ＤＩＡ）、厚み、ベースカーブの曲率半径（ＢＣ）等の各種の規格毎に求められているものである。そして、それら複数の予め求められた基準レンズ蛍光像ｂは、データとして、ハードディスク、フロッピィーディスク等の磁気ディスクや、光磁気ディスク、光ディスク、ＩＣカード等の公知の記憶媒体からなる記憶手段３０に記憶されている。
【００４４】
そして、そのような記憶手段３０に記憶された、各種の規格毎の基準レンズ蛍光像ｂに係るデータは、解析手段２０に接続せしめられた規格入力手段３２にて、コンタクトレンズ１２の度数（Ｐ）、直径（ＤＩＡ）、厚み、ベースカーブの曲率半径（ＢＣ）等の各種の規格を適宜に入力することによって、取り出され得るようになっているのである。つまり、検査が行なわれるコンタクトレンズ１２の規格を、規格入力手段３２にて入力するだけで、その入力された規格情報と一致する規格情報を有する基準レンズの蛍光像ｂが、解析手段２０に設けられた前述の基準レンズ蛍光像取得部２４を介して、記憶手段３０から取り出され得るようになっているのである。なお、かかる規格入力手段３２としては、キーボードやマウス等の、従来から公知の各種入力装置が、適宜に使用され得る。
【００４５】
また、記憶手段３０から取り出された基準レンズ蛍光像ｂは、前述せる如く、測定対象（汚れ）以外の原因により引き起こされるバックグラウンドとして、汚れ対象レンズ蛍光像ａから差し引かれることとなる。そして、基準レンズ蛍光像ｂが差し引かれることによって、補正された汚れ対象レンズ蛍光像ａは、汚れ付着レンズ画像ｃとして、所定のカラー画像化がカラー画像変換部にて施された後、出力手段２８にて出力せしめられるのである。
【００４６】
なお、例示の構造においては、浅底の有低円筒形状を呈するシャーレ３４内に収容された適当な測定媒体３６、例えば、水媒体中に、コンタクトレンズ１２が浸漬されて、測定が行なわれるようになっているが、そこでは、測定対象となるコンタクトレンズ１２の配置位置を常に一定にするための、レンズセンタリング機構としての心合わせ部材３８が、設置されている。かかる心合わせ部材３８は、円筒形状を呈しており、その内径がコンタクトレンズ１２の直径と略同じ大きさとなっている。そして、そのような心合わせ部材３０をシャーレ３４内に同心的に配置せしめ、更にその内孔内に、コンタクトレンズ１２を配置することによって、常に、レンズ中心が検知手段１６の検出中心に一致せしめられ得るようになっているのである。そのため、レンズ汚れの検査の度に、常に、同一条件で励起光がコンタクトレンズ１２全体に満遍なく照射され得ることとなるのである。また、従来から公知の画像処理装置を用いて、対比する二つの蛍光像の心合わせをする必要がないところから、前述の減算処理が、容易に且つ確実に実現され得るようになっているのである。なお、そのような心合わせ部材３８は、各種のコンタクトレンズ１２の直径に応じたものが、それぞれ準備されて、用いられるようになっている。
【００４７】
このように、上例に係る眼用レンズの汚れ検出装置にあっては、被検体レンズ全体に亘って均等に所定の励起光を照射し、そして、かかる励起光によってレンズ汚れから生じる蛍光が、レンズ付着部位を場所的に示す蛍光像として検知されるものであるところから、汚れの付着部位及び付着の程度が、非接触方式において容易に検出され得ることとなるのである。しかも、かかる検知工程において、汚れの付着したレンズを直接に検査するものであるところから、レンズ表面や内面に残留してレンズに悪影響を及ぼす恐れのある染色用試薬等は何等用いられておらず、それ故に、汚れ検査後における眼用レンズの再度の利用も可能となるといった利点をも享受し得るのである。
【００４８】
また、汚れ対応レンズ蛍光像から基準レンズ蛍光像を対比（減算）して、レンズの付着状態を示す汚れ付着レンズ画像を得るようにしているところから、汚れ以外のものが原因となって発生する蛍光、所謂バックグラウンドを汚れとして検出することが有利に防止され得、それによって、より正確な汚れの検出が可能となっているのである。
【００４９】
さらに、本実施形態においては、各種規格の基準レンズ蛍光像が予め求められて、それらがデータとして記憶手段に記憶されているところから、汚れ検査の度に、被検体レンズと同一の規格を有する基準レンズの蛍光像を検知する操作をする必要が全くなく、以て、一回の検査における眼用レンズの汚れ検出が、より迅速に且つ容易に実現することが出来る。
【００５０】
加えて、本実施形態にあっては、得られた汚れ付着レンズ画像が、多階調の色に解析せしめられるようになっているところから、レンズ汚れの付着部位及び付着量が、より一層容易に認識され得る特徴も有している。
【００５１】
ところで、本発明に従う眼用レンズの汚れ検出装置は、上述した例示の構造のみに限定して解釈されるものでは決してなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、各種の変形を加えることが可能であり、その別の例が、図２に示されている。なお、かかる図２においては、上述の実施形態と同一のものについては、図中それぞれ、上述の実施形態と同一の符号を付与することにより、その詳細な説明は、省略した。
【００５２】
すなわち、図２には、先に詳述した実施形態に、更に、眼用レンズの汚れを定量するための機能が組み込まれた本発明の別の実施例に係る眼用レンズの汚れ検出装置を機能的に示す説明図が、一部を省略して、概略的に示されている。そこにおいて、検知手段１６は、上述せる如き検知手段１６と同様に、眼用レンズから生じた蛍光を受光（感知）し、蛍光像として検知するものであるが、本実施形態においては、眼用レンズから生じる蛍光だけでなく、汚れを定量する際に用いられる各種の基準溶液から生じる蛍光の検出にも、用いられているのである。なお、ここにおいて、かかる基準溶液から生じる蛍光を検出するに際しては、何等の特別な操作も必要なく、所定の容器に入れられた既知の濃度（溶解量）及び既知量（体積）の基準溶液に対して、上記の眼用レンズと同様な検出操作を施せばよいのである。
【００５３】
そして、該検知手段１６にて検出された基準溶液の蛍光像ｄは、解析手段２０に設けられた検量線作成部３４に送られ、かかる検量線作成部３４にて、所定の演算処理が施されて、蛍光量（ｘ軸のパラメータ）ｖｓ基準溶液に溶解せしめられた基準物質の溶解量（ｙ軸のパラメータ）の検量線：ｙ＝ｆ（ｘ）が作成されるようになっているのである。
【００５４】
より詳細には、検量線作成部３４にて受信される蛍光像ｄは、ピクセル単位、言い換えれば、微小面積単位毎に蛍光が検知せしめられて形成されているものであり、また、そのような１ピクセル当たりの蛍光の強度は、基準溶液の検出面積（つまり、基準溶液の入れられた容器の開口面積に相当するピクセル数）の全体に亘って、同一の値を示す。また、そのような基準溶液の１ピクセル当たりの蛍光強度は、その基準物質の溶解量や溶液量（体積）は勿論、基準溶液の入れられた容器の開口面積によっても変化し、例えば、同一量の溶媒に、同一量の基準物質を溶解せしめた場合に、その開口面積を１／２倍にすると、１ピクセル当たりの蛍光強度は２倍となる。従って、本実施形態の検量線作成部３４においては、眼用レンズが規格によって直径（検出面積）が異なるものであるところから、何れの眼用レンズの汚れ付着量をも定量することが出来るように、検量線のパラメータの１つとして、基準溶液の蛍光像ｄの１ピクセル当たりの蛍光強度と、その検出面積とを乗算することによって得られる値を、蛍光量（ｘ：蛍光強度×検出面積）として、採用しているのである。そして、そのようにして求められた各種溶解量の基準溶液の蛍光量（ｘ）は、それに比例する溶解量（ｙ）に対して、それぞれ、プロットされて、所望とする検量線が作成され得るようになっているのである。但し、蛍光量（ｘ）は溶液の容量（体積）にも比例するために、基準溶液の容量（体積）は、汚れ成分に応じて、常に一定にする必要があると共に、基準溶液の入れられる容器の開口面積も、検知手段１６にて検知可能なサイズであることが、望ましい。
【００５５】
なお、上記せるような検量線作成部３４内の演算処理に必要とされる基準溶液のデータ、例えば、検出面積や基準物質の溶解量は、図２に示される如く、規格入力手段３２と同様な入力手段、定量用データ入力手段３６から入力せしめられ得るようになっている。また、前記した基準溶液とは、所定量の人工汚れ成分（基準物質）を所定の溶媒に均一に溶解せしめたものであって、例えば、蛋白質汚れの定量用としては、所定量のアルブミンを精製水に溶解した溶液等を、脂質汚れの定量用には、所定量のオリーブ油をエタノールに溶解せしめた溶液等を、それぞれ、例示することが出来る。
【００５６】
そして、上述の如くして、予め作成された検量線は、眼用レンズに付着した汚れ成分の付着量を定量する際に用いられることとなり、汚れ付着レンズ画像ｃから求められるピクセル単位の蛍光強度を積算して得られる積算値を、検量線と対比することによって、所定領域当たりに付着した汚れ成分の定量が実現され、以て、得られた値が測定者に分かるようになっているのである。
【００５７】
具体的には、減算手段２２において得られる汚れ付着レンズ画像ｃが、カラー画像変換部２６へ送られる一方、積算手段３８にも送信され、かかる積算手段３８において、積算処理が施されるようになっているのであり、例えば、眼用レンズ全面に付着した汚れ成分の定量を行なう際には、ピクセル（微小面積）単位の蛍光強度が、眼用レンズの面積に相当するピクセル数分だけ、積み足されることによって、積算処理が実施される。なお、かかる積算処理の方法は、前記の方法に限定されるわけではなく、例えば、積算手段３８にて、従来から公知の画像処理操作が実施されて、眼用レンズの面積に相当する領域内で、先ず、同一の蛍光強度を有する部分のピクセル数（面積）が、同一蛍光強度毎にそれぞれ求められて、次いで、それらの求められたピクセル数（面積）と、それに対応する蛍光強度とがそれぞれ乗算され、更に、そのようにして得られた乗算値の全てが加算されることによって、積算処理が行なわれるようにしてもよいのである。また、上述の如き積算処理は、眼用レンズ全体に亘って実施されるのみならず、眼用レンズの所望とする領域で部分的に実施されることも可能であり、そのような所望とする領域内での積算処理によって、眼用レンズに付着した汚れ成分の部分的定量が有利に実現され得ることは、言うまでもない。
【００５８】
そして、上述のようにして求められた積算値は、定量部４０において、上記の検量線作成部３４で作成された検量線［ｙ＝ｆ（ｘ）］と対比されて、汚れの定量が行なわれるようになっているのである。つまり、積算値は、該検量線［ｙ＝ｆ（ｘ）］の蛍光量（ｘ）に代入されて、溶解量（ｙ）が算出され、かかる溶解量（ｙ）が、眼用レンズの所望とする領域範囲に付着した汚れ成分の付着量とされて、出力手段２８に出力せしめられるようになっているのである。
【００５９】
【実施例】
以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。
【００６０】
−蛋白質汚れ測定−
先ず、下記に示される構成の測定装置を用いて、汚れが何等付着していない、コントロールとしての１枚の新品の低含水ソフトコンタクトレンズ（ＢＣ：８．４０、Ｐ：−３．００、ＤＩＡ：１３．５）（１２）のレンズ蛍光像を、検出した。
すなわち、かかるコントロールレンズ（１２）を、所定量の蒸留水３６が収容されたシャーレ３４内に、汚れが付着し易いベースカーブ面が上面となるようにして、浸漬せしめ、心合わせ部材３８内に配置した。そして、そのような新品レンズ（１２）が浸漬、配置せしめられたシャーレ３４を、ＦマウントレンズとデジタルＣＣＤカメラとが組み合わされて構成される検知手段１６のステージ上に載置した。なお、この際、新品レンズ（１２）は、心合わせ部材３８によって、その中心が常に検知手段１６の検出中心に一致するように、位置決めされるようになっている。
【００６２】
次いで、そのようなセットされた新品レンズに対して、所定の励起光をレンズ斜め上方から照射し、それによって生じる蛍光を、レンズ上方側から検知した。なお、この照射工程において、光源としては２００Ｗの水銀−キセノンランプを用い、更に光学フィルタ１４としては、２８０ｎｍ付近の波長の光を透過せしめ得る２８０ＵＶ励起フィルタ（２８０ｎｍ付近の分光透過率：２５％以上）を使用した。そして、光学フィルタ１８としては、３３０ｎｍ〜３８５ｎｍ付近の波長の光を透過せしめ得る３３０〜３８５透過フィルタ（３３０〜３８５ｎｍ以外カットフィルタ、３４０〜３６０ｎｍ付近の分光透過率：６０％以上）を使用した。
【００６３】
そして、かかる新品レンズの所期の蛍光を検出することにより得られた蛋白質汚れ検出用の蛍光画像（基準レンズ蛍光像）を、コンピュータ内のハードディスク（３０）に、規格情報［低含水ソフトコンタクトレンズ（ＢＣ：８．４０、Ｐ：−３．００、ＤＩＡ：１３．５）］と共に、解析ソフトウェアを用いて、予め記憶させる一方、白黒画像として出力せしめ、蛋白質汚れについて、図３（ａ）に示される如き画像を得た。
【００６４】
一方、同様な低含水ソフトコンタクトレンズを１週間人眼装用することにより得られた、汚れの付着した１枚のサンプルレンズ（１２）を用い、それを、上記した新品レンズと同様にして検査して、蛍光像（汚れ対応レンズ蛍光像）を得る一方、サンプルレンズ（１２）の規格情報をキーボード（３２）にて入力して、該サンプルレンズ（１２）に対応する、先に記憶された基準レンズ蛍光像を、ハードディスク（３０）から呼び出した。なお、図３（ｂ）は、サンプルレンズの蛋白質汚れについての蛍光像（汚れ対応レンズ蛍光像）を、上記の基準レンズ蛍光像［図３（ａ）］と同様にして、出力せしめたものである。
【００６５】
そして、かくして得られたサンプルレンズ蛍光像から基準レンズ蛍光像を差し引く減算処理を行なうことによって、得られた汚れ付着レンズ画像を、上記の基準レンズ蛍光像［図３（ａ）］と同様にして出力することにより、図３（ｃ）に示される如き蛋白質汚れについての汚れ付着レンズ画像を得た。
【００６６】
−脂質汚れ測定−
上記した蛋白質汚れ測定と同様な汚れ検出装置を用いて、汚れが何等付着していない、コントロールとしての１枚の新品の高含水ソフトコンタクトレンズ（ＢＣ：８．５０、Ｐ：−３．７５、ＤＩＡ：１４．０）（１２）のレンズを、上記の蛋白質汚れ測定のときと同様にして検査し、その蛍光像を検出した。ただし、光学フィルタ１４としては、３３０−３８０ＵＶ励起フィルタ（３４０〜３９０ｎｍ付近の分光透過率：６０％以上）を、光学フィルタ１８としては、スカイライトフィルタ（３９０ｎｍ以下カットフィルタ、４００ｎｍ以上の分光透過率：８０％以上）と４００吸収フィルタ（４００ｎｍ以下カットフィルタ、４２０ｎｍ以上の分光透過率：８０％以上）とを組み合わせてなるフィルタを採用した。
【００６７】
また、得られた画像（基準レンズ蛍光像）を、コンピュータ内のハードディスク（３０）に、規格情報と共に、予め記憶させる一方、白黒画像として出力せしめ、脂質汚れについて、図４（ａ）に示される如き画像を得た。
【００６８】
一方、同様な高含水ソフトコンタクトレンズを、６ヶ月の間、人眼装用せしめることによって得られた、汚れの付着した１枚のサンプルレンズ（１２）を用い、それを、上記したコントロールレンズと同様にして検査して、蛍光像（汚れ対応レンズ蛍光像）を得る一方、サンプルレンズ（１２）の規格情報をキーボード（３２）にて入力して、該サンプルレンズ（１２）に対応する、先に記憶された基準レンズ蛍光像を、ハードディスク（３０）から呼び出した。なお、図４（ｂ）は、サンプルレンズの脂質汚れについての蛍光像を出力せしめたものであり、図４（ｃ）は、かくの如くして得られたサンプルレンズ蛍光像から、基準レンズ蛍光像を差し引く減算処理を実施することによって、得られた汚れ付着レンズ画像を出力せしめたものである。
【００６９】
かかる図３及び図４から明らかなように、蛋白質や脂質等の汚れが共に存在するようなコンタクトレンズであっても、それらの汚れが別個に且つ選択的に検出され得るようになっているのである。
【００７０】
以上、本発明の代表的な具体例について詳述してきたが、それはあくまでも例示に過ぎないものであって、本発明が、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではないことは、言うまでもないところである。
【００７１】
例えば、前記の実施形態では、求められた汚れ付着レンズ画像が、カラー画像変換部２６において、強度に応じて多階調の色に解析せしめられて、カラー画像として出力されるように構成されていたが、そのようなカラー画像変換部２６は、目的に応じて設けられるものであって、本発明においては何等必須のものではなく、図３や図４のように、白黒にて出力せしめられるようにされても、何等差支えないのである。
【００７２】
また、上記の実施形態では、汚れの付着していない各種新品レンズについて、同様な検出手順に従って、基準レンズ蛍光像が実測されて、予め求められており、そして規格入力手段３２にて必要な規格を入力するだけで、目的とする基準レンズ蛍光像を取り出すことが出来たが、これに代えて、サンプルレンズの汚れ検出を実施する毎に、そのレンズに対応する基準レンズの蛍光像を求めるようにすることも可能である。更に、各々のコンタクトレンズに対応した基準レンズ蛍光像を、実測により求めるのみならず、新品レンズに表われる蛍光像を理論的に解析して、理論画像として求めるようにすることも可能である。
【００７３】
加えて、規格入力手段３２や記憶手段３０、基準レンズ蛍光像取得部２４にあっても、目的に応じて適宜に設けられるものであって、本発明においては、何等必須のものではないのである。
【００７４】
なお、前記実施形態では、光源とレンズ１２との間、及びレンズ１２と検知手段１６との間に、それぞれ、バンドパスフィルタやカットフィルタ等の光学フィルタ１４，１８が用いられていたが、これらは、照射装置（１０）や検出装置（１６）に応じて、目的とする蛍光像が有利に検知され得るように用いられるものであって、必ずしも必須とされるものではないのである。
【００７５】
また、そのような光学フィルタは、図１に示される如く、照射手段１０の外部に設けられていたが、光源と眼用レンズとの間に設置されておれば、如何なる配設形態も採用可能であって、照射手段１０の内部にそれが設置されているようにした構造も採用することが出来るのである。また、光源が、所望とする波長領域の光を主として照射せしめ得るようなものであれば、そのような光学フィルタが必ずしも用いる必要とされるものでないことは、勿論である。
【００７６】
さらに、上記の実施例においては、レンズの中心位置を一致せしめるレンズセンタリング機構（３８）が設けられていたが、被検体レンズの曲率が同心円状的に設計されていない乱視用コンタクトレンズ等を検査するような場合には、レンズセンタリング機構の他にも、レンズの周方向の位置決めを実施することの出来る、従来から公知のレンズ位置決め装置を採用することが望ましい。
【００７７】
更にまた、かかるレンズセンタリング機構（３８）は、本発明において、何等必須のものでなく、減算処理を実施する前に、汚れ付着レンズと基準レンズの蛍光像との中心合せ等を、従来から公知の画像処理手段を用いて行なうようにしても良いのである。
【００７８】
また、上記の実施形態においては、眼用レンズの汚れ検出方法として、蛋白質汚れ及び脂質汚れの検出方法を例示したが、本発明は、これらの汚れに何等限定されるものでなく、所定の光を照射することによって、蛍光を生じるレンズ汚れであれば、何れのレンズ汚れにも、適用することが可能である。
【００７９】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に従うレンズ汚れ検出方法及び検出装置によれば、汚れの付着したコンタクトレンズ等の眼用レンズに対して、所定の汚れを励起し得る励起光を照射し、かかる励起光の照射によって発生する蛍光を、眼用レンズ全体に亘って検出するようにしたことによって、画像化されたレンズ像が検知されるところから、非接触方式にて、眼用レンズに付着した蛋白質や脂質等の汚れの付着部位や付着の程度を、可視化して、容易に知ることが出来るのである。また、汚れの付着した眼用レンズに対して、染色用試薬等の、眼用レンズ表面や内面に残留して、眼用レンズに悪影響を及ぼす恐れのある物質を一切使用していないために、汚れ検査後における眼用レンズの再度の利用も可能となっているのである。
【００８０】
また、本発明に従うレンズ汚れ検出方法及び検出装置によれば、上述の如くして得られた検出画像を用いて、眼用レンズに付着した、眼用レンズ全体、或いは部分的な汚れを、容易に定量することも出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う眼用レンズの汚れ検出装置の一例を概略的に示す、ブロック図を含む説明図である。
【図２】本発明に従う眼用レンズの汚れ検出装置の別の一例を概略的に示す、ブロック図である。
【図３】実施例において、蛋白質汚れの検出のために求められたレンズ画像であって、（ａ）は基準レンズ蛍光像、（ｂ）は汚れ対応レンズ蛍光像、（ｃ）は汚れ付着レンズ画像である。
【図４】実施例において、脂質汚れの検出のために求められたレンズ画像であって、（ａ）は基準レンズ蛍光像、（ｂ）は汚れ対応レンズ蛍光像、（ｃ）は汚れ付着レンズ画像である。
【符号の説明】
１０ 照射手段 １２ コンタクトレンズ
１４ 光学フィルタ １６ 検知手段
１８ 光学フィルタ ２０ 解析手段
２２ 減算手段 ２４ 基準レンズ蛍光像取得部
２６ カラー画像変換部 ２８ 出力手段
３０ 記憶手段 ３２ 規格入力手段
３４ 検量線作成部 ３６ 定量用データ入力手段
３８ 積算手段 ４０ 定量部
Claims (16)
- 汚れの付着した眼用レンズに対して、該汚れを励起させて蛍光を生ぜしめ得る励起光を、照射する工程と、
かかる励起光の照射によって該眼用レンズに付着した汚れから主として生じる蛍光にて形成される汚れ対応レンズ蛍光像を検知する工程と、
該検知された汚れ対応レンズ蛍光像と、予め求められた汚れ付着前の眼用レンズに対する前記励起光の照射にて形成される基準レンズ蛍光像とを対比して、該眼用レンズにおける汚れ付着状態を示す汚れ付着レンズ画像を得る工程とを、
含み、前記眼用レンズに付着する汚れが蛋白質汚れであるときには、前記励起光として２７５〜２９５ｎｍの波長の光が用いられ、そして前記蛍光が、３４０〜３６０ｎｍの波長において検出される一方、前記眼用レンズに付着する汚れが脂質汚れであるときには、前記励起光として３４０〜３９０ｎｍの波長の光が用いられ、そして前記蛍光が、４３０〜４７０ｎｍの波長において検出されることを特徴とする眼用レンズの汚れ検出方法。 - 前記基準レンズ蛍光像が、汚れ付着前の眼用レンズから、前記汚れ対応レンズ蛍光像と同様にして求められる請求項１に記載の眼用レンズの汚れ検出方法。
- 前記汚れ対応レンズ蛍光像の検知が、前記励起光の照射された眼用レンズをＣＣＤカメラにて撮像することにより行なわれる請求項１または請求項２に記載の眼用レンズの汚れ検出方法。
- 前記汚れ付着レンズ画像が、前記汚れ対応レンズ蛍光像から前記基準レンズ蛍光像を減算することにより得られる請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の眼用レンズの汚れ検出方法。
- 前記眼用レンズに付着する蛋白質汚れの検出において、該眼用レンズに照射せしめられる２８０ｎｍの波長の励起光の強度が、０．７５μＷ／ｃｍ2 以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の眼用レンズの汚れ検出方法。
- 前記眼用レンズに付着する脂質汚れの検出において、該眼用レンズに照射せしめられる３４０〜３９０ｎｍの波長の励起光の強度が、０．７５μＷ／ｃｍ2 以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の眼用レンズの汚れ検出方法。
- 前記眼用レンズに付着した汚れが、前記汚れ付着レンズ画像より求められたピクセル単位の蛍光強度を積算することにより、該眼用レンズの所定領域において定量される請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の眼用レンズの汚れ検出方法。
- 前記眼用レンズに付着した汚れの定量が、前記ピクセル単位の蛍光強度を積算して得られる積算値を用いて、汚れ成分が溶解せしめられた既知濃度の基準溶液の蛍光強度とその検出面積との積と該基準溶液中の汚れ成分の溶解量とから予め求められた検量線と対比することにより、行われる請求項７に記載の眼用レンズの汚れ検出方法。
- 汚れの付着した眼用レンズに対して、該汚れを励起させて蛍光を生ぜしめ得る励起光を、照射する照射手段と、
かかる励起光の照射によって該眼用レンズに付着した汚れから主として生じる蛍光にて形成される汚れ対応レンズ蛍光像を検知する検知手段と、
該検知された汚れ対応レンズ蛍光像と、予め求められた汚れ付着前の眼用レンズに対する前記励起光の照射にて形成される基準レンズ蛍光像とを対比して、該眼用レンズにおける汚れ付着状態を示す汚れ付着レンズ画像を得るように、解析を行なう解析手段と、
該解析手段において得られた汚れ付着レンズ画像を出力する出力手段と、
前記眼用レンズの度数、直径、厚み、ベースカーブの曲率半径等の規格を入力する規格入力手段と、
各種規格の眼用レンズにおける前記基準レンズ蛍光像を記憶する記憶手段とを、
有しており、該規格入力手段にて入力された規格情報に基づいて該記憶手段から当該眼用レンズの基準レンズ蛍光像を取り出し、前記解析手段において、前記検知された汚れ対応レンズ蛍光像との対比を行なうようにしたことを特徴とする眼用レンズの汚れ検出装置。 - 前記検知手段が、前記励起光の照射された眼用レンズを撮像し、前記汚れ付着の多少に対応した蛍光強度の大小を場所的に示すレンズ像として検出する撮像手段である請求項９に記載の眼用レンズの汚れ検出装置。
- 前記解析手段が、前記汚れ対応レンズ蛍光像から前記基準レンズ蛍光像を減算する減算手段を有している請求項９または請求項１０に記載の眼用レンズの汚れ検出装置。
- 前記解析手段が、レンズ汚れを多階調の色に解析して、前記汚れ付着レンズ画像を多階調の色において前記出力手段に出力せしめる請求項９乃至請求項１１の何れか１項に記載の眼用レンズの汚れ検出装置。
- 前記眼用レンズの汚れの種類に応じて、該汚れの種類に対応する励起光及び／又は蛍光の波長を透過する光学フィルタを、該励起光の光源と該眼用レンズとの間及び／又は該眼用レンズと前記検知手段との間に、設けた請求項９乃至請求項１２の何れか１項に記載の眼用レンズの汚れ検出装置。
- 前記検知手段が、３４０〜６００ｎｍの受光周波数帯域において、３０％以上の量子効率を有していることを特徴とする請求項９乃至請求項１３の何れか１項に記載の眼用レンズの汚れ検出装置。
- 前記解析手段が、前記汚れ付着レンズ画像より求められるピクセル単位の蛍光強度を積算する積算手段を、更に有している請求項９乃至請求項１４の何れか１項に記載の眼用レンズの汚れ検出装置。
- 前記解析手段が、汚れ成分が溶解せしめられた既知濃度の基準溶液の蛍光強度とその検出面積との積と該基準溶液中の汚れ成分の溶解量との関係を示す検量線を作成する検量線作成部と、前記積算手段にて得られる積算値と該検量線作成部にて得られる検量線とを対比することによりレンズ汚れの定量を行なう定量部とを、更に有している請求項１５に記載の眼用レンズの汚れ検出装置。
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