JP2013146546A - 眼科装置及び眼測定方法、並びにプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】測定部と被検眼とのアライメントを自動で行うオートアライメント手段を備える眼科装置に置いて、徹照動画像を取得する徹照動画像取得手段と、徹照動画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、表示手段に表示される徹照動画像において被検眼と前記測定手段との位置合わせを行う基準位置を変更する変更手段と、変更された基準位置を用いて位置合わせを行うように前記駆動手段を制御する制御手段と、を眼科装置に配する。
【選択図】 図7
Description
被検眼を照明することにより前記被検眼に関する情報を測定する測定手段と、
前記測定手段を駆動する駆動手段と、
前記被検眼の徹照動画像を取得する徹照動画像取得手段と、
前記徹照動画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
前記表示手段に表示される徹照動画像において、前記被検眼と前記測定手段との位置合わせを行う基準位置を変更する変更手段と、
前記変更された基準位置を用いて前記位置合わせを行うように前記駆動手段を制御する制御手段と、
を有する。
また、別の本発明に係る眼科装置は、
被検眼の眼底に関する画像を取得する取得手段と、
前記被検眼の前眼部に関する画像を取得する取得手段と、
取得された前記眼底に関する画像において、前記眼底の情報が一部失われている場合、前記徹照動画像として取得するように前記徹照像取得手段を制御する制御手段と、
を有する。
本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明に係る眼科装置として、被検眼を照明することにより被検眼に関する情報(例えば、眼屈折情報である。以下、被検眼の固有情報とも言う。)を取得する取得部を備えた例である眼屈折力計の概略構成図を示している。
モータ104の回転により、送りねじ、ナットを介してフレーム106がY軸方向に移動する。
測定ユニット110の被検者側端部には、アライメントを行うための光源(不図示)や角膜曲率を測定するための光源ユニット111が設けられている。光源ユニット111には、更に角膜曲率を測定するための光源などを設けても良い。
また、顎受け112は、被検者の顔のサイズに応じて顎受け駆動機構113によりY軸方向に調整可能である。
波長880nmの光を照射する眼屈折力測定用光源201から被検眼Eに至る光路01上には、レンズ202、被検眼Eの瞳孔Epとほぼ共役な絞り203、孔あきミラー204、挿脱可能な拡散板222、レンズ205、被検眼E側から可視光を全反射し波長880nmの光束を一部反射するダイクロイックミラー206が順次に配置されている。眼屈折力測定用光源201は、本発明において被検眼の眼底を照明する眼底照明光源として機能する。
反射された光束は被検眼瞳孔Epと略共役な絞り207、光束分離プリズム208で瞳分離され、撮像素子210の受光面にリング像として投影される。
被検眼Eに乱視がある場合、リング像は楕円になり、水平軸と楕円の長軸あるいは短軸でなす角度が乱視軸角度となる。この楕円の係数を基に屈折力を求める。
固視誘導時に、点灯された固視標照明用光源217の投影光束は、固視標216を裏側から照明し、レンズ215、折り返しミラー214、レンズ213、ダイクロイックミラー212、レンズ211を介して被検眼Eの眼底Erに投影される。
なお、レンズ215は被検眼Eの雲霧状態を実現するため、視度誘導制御を行う固視誘導モータ224により、光軸方向に移動できるようになっている。
固視標216を所定の基準位置に配置して予備測定(第1回目の測定)を行い、求められた眼屈折力値から、その屈折力値に相当する位置まで、モータ駆動回路413を介して固視標誘導モータ224を駆動し、レンズ215を移動させる。これにより、被検眼Eの屈折度に相当する屈折度で固視標216を被検眼Eに呈示する。その後、レンズ215を所定量だけ遠方に移動し、固視標216を雲霧させ、再び測定光源を点灯し屈折力を測定する。このように、屈折力の測定、固視標216による雲霧、屈折力の測定を繰り返し、屈折力が安定する最終の測定値を得ることができる。
また、装置測定部近傍或いは前眼部の斜め前方に設置された前眼部照明光源221a、221bは、780nm程度の波長を有する被検眼Eの前眼部用の照明光源である。この前眼部照明光源221a、221bによって照明された被検眼Eの前眼部像の光束は、ダイクロイックミラー206、レンズ211、ダイクロイックミラー212、アライメントプリズム絞りの中央開口部223aを経る前眼部反射光光路04を通り撮像素子220へ結像される。
本装置は、前述の拡散板222およびアライメントプリズム絞り223の挿脱組み合わせにより、被検眼のアライメント用輝点検出および徹照像の観察を行うことが可能である。
また、アライメント用輝点により位置合わせされた状態での被検眼の固有情報の取得にエラーが発生する場合(固有情報が所定の条件を満たさない場合)に限って、徹照動画像による位置合わせに切り替えて徹照動画像により位置合わせを行うこともできる。
なお、本形態では、収斂された輝点が水平方向に整列する態様を例示したが、アライメントプリズムによる屈折方向を上下方向となるように該アライメントプリズムを配置してこれら輝点が垂直方向に整列する、更には任意の方向に整列する態様としても良い。
即ち、前眼部輝点像221a’、221b’は光源像検出手段としての撮像素子220で撮像され、LCDモニタ116に表示されている。また、上述した瞳孔領域内の3つのアライメント輝点(指標光束の角膜反射像としての角膜輝点)が反射像検出手段としての撮像素子220で撮像され、LCDモニタ116に表示されている。
そして、眼屈折力測定値は、撮像素子220で撮像された被検眼Eの前眼部像や、文字、図形データなどと合成され、LCDモニタ116上に表示される。測定用光源201、前眼部照明光源221a,221b、固視標光源217は、光源駆動回路513を介して、システム制御部501からの指令により点灯、消灯、光量変更を制御される。
測定用光源201、外眼照明光源221a,221b、固視標光源217は、光源駆動回路513を介して、システム制御部501からの指令により点灯、消灯、光量変更を制御する。
その後、レンズ215を所定量だけ遠方に移動し、固視標216を雲霧させ、再び測定光源を点灯し屈折力を測定する。
このように、屈折力の測定→固視標216による雲霧→屈折力の測定手順を測定値が安定するまで繰り返すことで、眼屈折力の真値を得ることができる。
そのため、白内障等の疾患により混濁を有する被検眼にたいしては、徹照観察状態で混濁の位置を避けながら眼屈折力測定を行う必要がある。
ここで徹照観察時における本発明の特徴的な制御について、図7のフローチャート用いて説明する。
検者により徹照観察への切り替えが指示されると、システム制御部501はステップs100において、徹照観察時のオートアライメントを開始する。ここで徹照観察時のオートアライメントは本発明の趣旨ではないため、以下の一例をもって簡単に説明する。
この、瞳孔中心に対して測定ユニット110の光軸の中心位置を任意の位置にオフセットする或いは動かすというアライメント位置の変更は、システム制御部501におけるアライメント位置変更手段として機能するモジュール領域により実行される。この光軸の中心位置の位置合わせは先に変更された基準位置に基づいてシステム制御部501が測定ユニット110を駆動することにより実行される。
徹照観察に移行した時点では、図8(a)に示すように装置の光軸01は瞳孔中心軸と一致しており、被検眼の動きに対し、外眼照明反射輝点221a’および221b’によってワーキングディスタンスを一定にしながら、XY軸オートアライメントを行っている。
以上により実施例1における、制御方法についての説明は終了する。
本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施形態において、基本となる装置構成は同一であることから構成に関しての詳細な説明は省略する。
また、徹照観察開始までの説明は第一の実施形態と同等のため割愛する。
図9のフローチャートおよび図10の指標移動図を用いて第二の実施形態の制御について説明を行う。ステップs100〜s103までの制御は第一の実施形態と同等である。
以上により実施例2における、制御方法についての説明は終了する。
本実施形態では、徹照観察に移行するタイミングで自動的にオートアライメント制御を行っている。これは、通常観察から徹照観察への切り替えで、検者に対し操作の連続性を提供するために行っている。ただし、装置の構成により徹照観察時の操作についてオートアライメント制御あるいはマニュアルアライメント制御を検者に選択させても良い。
また、上述した実施形態においては、眼屈折力計について説明したが、眼底カメラ、眼底血流計、近赤外レーザーの光干渉による眼底断層像の撮像装置(OCT)など他の眼科装置であっても、本発明を同様に適用できる。
次に本発明の第三の実施形態について述べる。
尚、実施形態の詳述に際し、本発明において考慮する測定エラーについて先述べる。
測定エラーが発生した場合、測定エラーの種類に拘らず、眼屈折力情報測定モードから徹照観察モード(徹照像を動画像として取得)へ自動移行させるように制御することができ、本発明はこの形態を包含するものである。この形態に対し、以下に述べる本実施形態においては、測定結果の信頼性を評価する機能と共に、測定エラーの種類を判別する判別手段としての機能を備える信頼性評価手段を備える。
1)信頼性が低い場合に測定エラー
通常では、このようにして眼屈折力の測定を終了するが、以下に述べる場合には、撮像素子210で被検眼眼底からの反射光が好ましいリング像として撮像されず、信頼性評価手段300は信頼性が低い場合として測定エラーとする。そして、信頼性評価手段300は、眼屈折力情報の信頼度を判定すると共に、信頼度が低い場合(固有情報の取得結果の信頼度が所定値未満である場合)は測定エラー(取得エラー)とし、更に測定エラーの種類を判別する。
図11(a)に示す水晶体混濁を持った被検眼603では投影光束は眼底Erに届いたとしても反射光が混濁により遮られ、図11(b)に示すように屈折力算出のためのリング像602が一部欠けたり、ぼやけたりし、信頼度の低い測定結果しか得られなくなる。この場合、信頼性評価手段300において、測定エラーとなる判断基準は、前記眼屈折力情報測定手段による眼底からの反射光束の欠け、ぼやけることの有無となる。そして、信頼性評価手段300で、水晶体混濁による測定エラーであると測定エラーの種類が判別される場合には、徹照観察モードへの移行(自動移行)を行なう。
異物が被検眼に付着した場合は、測定光束が撮像されない状態となるが、複数回の測定(予備測定後の本測定)が試行されれば瞬きにより異物が取り除かれることで、測定光束が撮像される状態となる。この場合、信頼性評価手段300において、測定エラーとなる判断基準は、測定光束が撮像されない状態の有無となる。そして、信頼性評価手段300で、異物の被検眼への付着による測定エラーであると測定エラーの種類が判別される場合には、徹照観察モードへの移行(自動移行)を行わない。
測定の際に瞬きが発生した場合は、測定光束が撮像されない状態となるが、再度測定が試行されれば、測定光束が撮像される状態となる。この場合、信頼性評価手段300において、測定エラーとなる判断基準は、測定光束が撮像されない状態の有無となる。ここで、眼屈折力測定用リング像を撮像すると同時に前眼部像も撮像し、前眼部像から瞬きをしたかどうかを判断する構成を付加しておく。そして、信頼性評価手段300で、瞬きによる測定エラーであると測定エラーの種類が判別される場合には、徹照観察モードへの移行(自動移行)を行わない。
図12は、本発明の第三の実施形態に係る眼測定のフローチャートである。測定フローについて説明する。ステップS1では、検者は被検者に顎受け112に顎を乗せさせ、被検眼のY軸方向を所定の高さになるように駆動機構113により調整する。LCDモニタ116に映されている被検眼Eの角膜反射像が表示される位置までジョイスティック101を操作し、測定開始釦を押下する。
なお、被検眼の固有情報を取得する固有情報取得手段として、実施形態においては眼屈折力測定手段について説明したが、本発明はこれに限られない。即ち、眼底カメラにおける眼底観察・撮影手段、眼底血流計における血流測定手段、近赤外レーザーの光干渉による眼底断層像の撮像装置(OCT)における撮像手段などであっても、本発明を同様に適用できる。また、撮像素子はエリアセンサでもラインセンサでもどちらでもよい。また、本実施形態で示した以外の測定原理を用いた眼屈折力測定装置であってもよい。
上述した実施形態では、被検眼瞳孔の中心より被検眼眼底へ光束を投影し、円環状のスリットを備えた絞りを介して被検眼瞳孔の周辺部より被検眼眼底からの反射光束を受光する構成を述べたが、逆の構成としても良い。即ち、円環状のスリットを備えた絞りを介して被検眼瞳孔の周辺部より被検眼眼底へ光束を投影し、被検眼瞳孔の中心より被検眼眼底からの反射光束を受光するようにしても良い。
また、本発明は、更に眼科制御方法として、被検眼の固有情報取得ステップと、被検眼の徹照像取得ステップと、前記固有情報が所定の条件を満たさない場合、前記徹照像を動画像として取得するように徹照像取得手段を制御する制御ステップと、を有する。
次に本発明の第四の実施形態について述べる。
以下、本装置における位置合わせの制御を、図15のフローチャートおよび図14の前眼部における表示される像を用いて説明する。検者は、LCD116上に被検眼瞳孔の一部が表示されるまで、ジョイスティック101を操作し、測定ユニット110を動作させる。図14(a)は、検者が、被検眼瞳孔の一部が表示されるように、ジョイスティック101を操作した状態の前眼部像である。瞳孔の一部がLCD116上に表示されたのち測定開始スイッチ504を押すことで、システム制御部501によりオートアライメント制御が開始される。
図14(b)の状態にて、前眼部上に前眼部照明221の反射光である221a’および221b’が現れる。システム制御部501は、ステップS102にて、撮像素子220により得られた前眼部像を解析する。前眼部照明221の反射光である221a’および221b’が検出されると、システム制御部501は、ステップS103において、221a’および221b’が予め設定された所定の位置および大きさになるようにXYZ各軸のモータ制御を行う。図14(c)は、221a’および221b’が所定の位置・大きさになった状態の前眼部像である。
システム制御部501は、ステップS106にて、前述の徹照観察に切り替える。図14(f)は、徹照観察に切り替わった状態の前眼部像である。システム制御部501は、図7のステップS107において、撮像素子220により得られた前眼部像を解析し、瞳孔部が他の部分より明るいことを利用して被検眼瞳孔位置を検出する。即ち、得られた得前眼部像における明るい部分の輝度が所定値以上である領域を被検眼の瞳孔領域として抽出する。この抽出の操作は、システム制御部501において瞳孔抽出手段として機能するモジュール領域により実行される。図14(g)は、瞳孔を二値化して明るい部分として抽出した状態の前眼部像である。
本実施形態を図16のフローチャートおよび、図17の撮像された前眼部像を用いて説明する。第1の実施形態と異なり、本実施形態では徹照像を用いた位置合わせ制御において左右方向(X方向)、上下方向(Y方向)のみならず前後方向(Z方向)の位置合わせ制御を行う。アライメント開始からステップS105までは第1の実施形態と同等であるため、説明を割愛する。
第四の実施形態の図15のステップS107、および第五の実施形態の図16のステップ202において、瞳孔部が他の部分より明るいことを利用して被検眼瞳孔位置を抽出したが、本実施形態では、このステップでのより正確な瞳孔の抽出を行うものである。図18(a)は、徹照観察状態の前眼部像、図18(b)は、図18(a)における中心部水平1ラインの輝度分布を表わしている。たとえば、外光などが強い場合、前眼部照明光を調整したとしても、瞳孔部よりもが周辺の方が明るくなり、瞳孔部だけを検出することができなくなることがある。
上述した実施形態においては、瞳孔部の検知の際、二値化処理にて、その重心部の検出を行っているが、本発明はこれに限らず、例えば、瞳孔の輪郭を検出し、円などで近似を行い中心を求めても良い。
また、上述した実施形態においては、眼屈折力計について説明したが、眼底カメラ、眼底血流計、近赤外レーザーの光干渉による眼底断層像の撮像装置(OCT)など他の眼科装置であっても、本発明を同様に適用できる。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
本発明によれば、測定エラーの場合に徹照観察モード(徹照像を動画像として取得)へ自動移行させる眼科装置が提供される。
110: 測定ユニット
116: LCD
201: 測定用光源
220: 撮像素子
221: 外眼照明光源
501: システム制御部
504: 測定開始スイッチ
505: 操作パネル
Claims (20)
- 被検眼を照明することにより前記被検眼に関する情報を測定する測定手段と、
前記測定手段を駆動する駆動手段と、
前記被検眼の徹照動画像を取得する徹照動画像取得手段と、
前記徹照動画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
前記表示手段に表示される徹照動画像において、前記被検眼と前記測定手段との位置合わせを行う基準位置を変更する変更手段と、
前記変更された基準位置を用いて前記位置合わせを行うように前記駆動手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする眼科装置。 - 前記制御手段が、前記測定手段により前記被検眼に関する情報を複数回測定する毎に、前記変更された基準位置を用いて前記位置合わせを行うように、前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。
- 前記徹照動画像における輝度が所定値以上である領域を前記被検眼の瞳孔領域として抽出する瞳孔抽出手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の眼科装置。
- 前記制御手段が、前記瞳孔領域に基づいて前記位置合わせを行うように前記駆動手段を制御した後に、前記変更された基準位置を用いて前記位置合わせを行うように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項3に記載の眼科装置。
- 前記変更手段が、前記瞳孔領域に基づいて前記基準位置を変更することを特徴とする請求項3に記載の眼科装置。
- 前記徹照動画像を取得するために前記被検眼の眼底を照明するための光を発生させる眼底照明光源と、
前記眼底照明光源を点灯させた状態における前記被検眼の前眼部の徹照動画像から、前記眼底照明光源を消灯させた状態における前記前眼部の画像を除去した画像を、前記前眼部の瞳孔領域として抽出する瞳孔抽出手段と、
を有することを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の眼科装置。 - 前記制御手段が、前記変更された基準位置を用いて前記被検眼と前記測定手段の光軸との位置合わせを行うように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の眼科装置。
- 前記駆動手段を手動操作する操作手段を有し、
前記制御手段が、前記駆動手段により前記測定手段の光軸の位置のオフセットを実行することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の眼科装置。 - 前記測定手段が、前記被検眼を照明することにより前記被検眼の眼底に関する画像を取得し、
前記表示制御手段が、取得された前記眼底に関する画像において前記眼底の情報が一部失われている場合に、前記徹照動画像取得手段により取得された徹照動画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の眼科装置。 - 前記制御手段は、前記測定手段が前記眼底に関する画像を取得できなかった場合、前記眼底に関する画像を再度取得するように前記測定手段を制御することを特徴とする請求項9に記載の眼科装置。
- 前記測定手段により測定された前記被検眼に関する情報がエラーである場合に、前記眼底に関する画像において前記眼底の情報が一部失われいるか否かを判定する判定手段を有することを特徴とする請求項9に記載の眼科装置。
- 被検眼の眼底に関する画像を取得する取得手段と、
前記被検眼の前眼部に関する画像を取得する取得手段と、
前記被検眼の徹照動画像を取得する徹照動画像取得手段と、
取得された前記眼底に関する画像において前記眼底の情報が一部失われている場合、前記徹照動画像として取得するように前記徹照像取得手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする眼科装置。 - 前記制御手段は、前記取得手段が前記眼底に関する画像を取得できなかった場合、前記徹照像を動画像として取得しないように前記徹照像取得手段を制御し、前記眼底に関する画像を再度取得するように前記取得手段を制御することを特徴とする請求項12に記載の眼科装置。
- 前記取得手段は、前記眼底に関する画像に基づいて、前記被検眼を光で照明することにより前記被検眼に関する情報を測定することを特徴とする請求項12又は13に記載の眼科装置。
- 前記測定手段により測定された前記被検眼に関する情報がエラーである場合に、前記眼底に関する画像において前記眼底の情報が一部失われているか否かを判定する判定手段を有することを特徴とする請求項12乃至14の何れか一項に記載の眼科装置。
- 前記制御手段は、前記眼底に関する画像において前記眼底の情報が一部失われている場合、前記眼底に関する画像の状態を示す表示形態を表示手段に表示させることを特徴とする請求項12乃至15の何れか一項に記載の眼科装置。
- 被検眼の徹照動画像を表示手段に表示させる工程と、
前記表示手段に表示される徹照動画像において、前記被検眼を照明することにより前記被検眼に関する情報を測定する測定手段と前記被検眼との位置合わせを行う基準位置を変更する工程と、
前記変更された基準位置を用いて前記位置合わせを行う工程と、
を有することを特徴とする眼科方法。 - 請求項17に記載の眼科方法の各工程をコンピュータに実行させるプログラムを記憶する記憶媒体。
- 被検眼の眼底に関する画像を取得する工程と、
前記被検眼の前眼部に関する画像を取得する工程と、
取得された前記眼底に関する画像において前記眼底の情報が一部失われている場合、前記前眼部に関する画像を徹照動画像として取得する工程と、
を有することを特徴とする眼科方法。 - 請求項19に記載の眼科方法の各工程をコンピュータに実行させるプログラムを記憶する記憶媒体。
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