JP2014209994A - 眼科装置、眼科装置の制御方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】眼内レンズが挿入された被検眼Ｅに対して精度のよい検査を行うため、特別な構造を付加することなく、自動的に被検眼がＩＯＬ眼かどうかを判定できる眼科装置を提供する。
【解決手段】眼屈折力計は、被検眼の眼底に光束を投影する眼屈折力測定用光源２０１と、被検眼の眼底からの反射光束により照明された瞳孔の画像を撮像する撮像素子２２０と、撮像素子が撮像した画像を解析して、被検眼が眼内レンズを有するか否かを判定する演算処理部４９３とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、被検眼の眼特性を測定または撮影するための眼科装置、眼科装置の制御方法、プログラムに関するものである。

近年、白内障手術に用いる眼内レンズ（ＩＯＬ：Intraocular Lens）（「人工水晶体」や「眼内レンズ」と称することもある）の普及により、眼内レンズを挿入した被検眼（ＩＯＬ眼）が増えてきている。眼内レンズは、形状や材質、屈折力調節能力の有無などにおいて、水晶体とは異なる特徴を持っている。そのため、ＩＯＬ眼を精度よく検査するには、装置が、被検眼がＩＯＬ眼かどうかの情報を取得する必要がある。
眼屈折力測定装置においては、被検眼がＩＯＬ眼であるかどうかを検者が装置に入力し、その入力に応じて装置がジョグダイアルの機能を切り替える技術が、特許文献１に開示されている。このような構成によれば、一般に縮瞳しやすいＩＯＬ眼に対して、検者はジョグダイアルで固指標の光量を調節することができる。このとき、被検眼がＩＯＬ眼かどうかを検者が装置に入力する必要があるため、検者による誤認識や入力間違いによって、検査を失敗する可能性があった。また、入力操作が検者の負担になるという問題や、測定時間が長くなるといった問題があった。
このとき、眼科撮影装置においては、フレアの色から被検眼がＩＯＬ眼であるかどうかを装置が判定し、合焦方法を切り替える技術が、特許文献２に開示されている。このような構成によれば、一般にフレアが発生しやすいＩＯＬ眼に対して、緻密な合焦を行うことができる。
また、眼軸長測定装置においては、被検眼の前眼部からの反射信号に基づいて、被検眼がＩＯＬ眼かどうかを装置が判定し、より適切な眼軸長の算出方法を用いる技術が、特許文献３に開示されている。

特許第３２４４８７３号公報 特開２００３−２９０１４６号公報 特開２０１１−１３６１０９号公報

ここで、上述した特許文献には、被検眼が眼内レンズを有するか否かを判定する際に、被検眼の瞳孔の徹照動画像を用いることについて、何ら開示されていない。

上記課題を解決するために、本発明の眼科装置は、被検眼の瞳孔の徹照動画像を取得する取得手段と、前記取得された徹照動画像に基づいて、前記被検眼が眼内レンズを有するか否かを判定する判定手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、眼科撮影装置や眼軸長測定装置とは異なる構成の眼科装置においても、被検眼がＩＯＬ眼かどうかを、特別な装置（測定には直接関係のない装置）を付加することなく自動的に判定することができる。そのため、検者の誤認識や入力ミスによる検査の失敗を防止できる。さらに、入力操作が不要のため、検者の負担を軽減し、検査時間を短縮できるという効果がある。

眼屈折力計の外観模式図である。 測定ユニットの光学系の配置図である。 アライメントプリズム絞りの斜視図である。 眼屈折力計のシステムブロック図である。 前眼部像の説明図である。 徹照観察の説明図である。 ＩＯＬ眼判定処理を示すフローチャートである。 画像解析の一例を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。本実施形態での説明において、眼内レンズを「ＩＯＬ」と称し、眼内レンズを有する被検眼を「ＩＯＬ眼」と称し、眼内レンズを有さない被検眼を「非ＩＯＬ眼」と称する。また、眼内レンズのうち、単焦点眼内レンズを「単焦点ＩＯＬ」と称し、回折型多焦点眼内レンズを「回折型多焦点ＩＯＬ」と称する。さらに、単焦点眼内レンズを有する被検眼を「単焦点ＩＯＬ眼」と称し、回折型多焦点眼内レンズを有する被検眼を「回折型多焦点ＩＯＬ眼」と称して区別することがある。なお、単に「ＩＯＬ眼」と称する場合には、単焦点眼内レンズを有する被検眼と、回折型多焦点眼内レンズを有する被検眼との両方を含むものとする。

（装置の全体的な構成）
まず、本発明の実施形態にかかる眼科装置の一例である眼屈折力計１の装置構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる眼科装置の一例である眼屈折力計１の概略構成図である。眼屈折力計１は、被検眼Ｅの眼特性として、眼屈折力を測定できる。なお、本実施形態では、眼科装置の一例として、眼屈折力計を示すが、本発明は、眼底カメラや眼軸長測定装置にも適用できる。
眼屈折力計１は、ベース１００と、Ｘ軸駆動フレーム１０２と、Ｙ軸駆動フレーム１０６と、Ｚ軸駆動フレーム１０７と、測定ユニット１１０とを含む。

Ｘ軸駆動フレーム１０２は、ベース１００に対して左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能である。Ｘ軸駆動フレーム１０２のＸ軸方向の駆動機構は、Ｘ軸駆動モータ１０３と、Ｘ軸送りねじ（不図示）と、Ｘ軸送りナット（不図示）とで構成されている。Ｘ軸駆動モータ１０３は、ベース１００に取り付けられる。Ｘ軸送りねじは、Ｘ軸駆動モータ１０３の出力軸に連結される。Ｘ軸送りナットは、Ｘ軸駆動フレーム１０２に取り付けられており、Ｘ軸送りねじの回転によりＸ軸方向に移動可能である。そして、Ｘ軸駆動モータ１０３の出力軸の回転によりＸ軸送りねじが回転し、Ｘ軸駆動フレーム１０２がＸ軸送りナットとともにＸ軸方向に移動する。

Ｙ軸駆動フレーム１０６は、Ｘ軸駆動フレーム１０２に対して上下方向（Ｙ軸方向）に移動可能である。Ｙ軸駆動フレーム１０６のＹ軸方向の駆動機構は、Ｙ軸駆動モータ１０４と、Ｙ軸送りねじ１０５と、Ｙ軸送りナット１１４で構成されている。Ｙ軸駆動モータ１０４は、Ｘ軸駆動フレーム１０２に固定されている。Ｙ軸送りねじ１０５は、Ｙ軸駆動モータ１０４の出力軸に連結される。Ｙ軸送りナット１１４は、Ｙ軸駆動フレーム１０６に取り付けられており、Ｙ軸送りねじ１０５の回転によりＹ軸方向に移動可能である。そして、Ｙ軸駆動モータ１０４の出力軸の回転によりＹ軸送りねじ１０５が回転し、Ｙ軸駆動フレーム１０６は、Ｙ軸送りナット１１４とともにＹ軸方向に移動する。

Ｚ軸駆動フレーム１０７は、Ｙ軸駆動フレーム１０６に対して、前後方向（Ｚ軸方向）に移動可能である。Ｚ軸駆動フレーム１０７のＺ軸方向の駆動機構は、Ｚ軸駆動モータ１０８と、Ｚ軸送りねじ１０９と、Ｚ軸送りナット１１５で構成されている。Ｚ軸駆動モータ１０８は、Ｚ軸駆動フレーム１０７上に固定される。Ｚ軸送りねじ１０９は、Ｚ軸駆動モータ１０８に連結される。Ｚ軸送りナット１１５は、Ｙ軸駆動フレーム１０６に取り付けられており、Ｚ軸送りねじ１０９の回転によりＺ軸送りねじ１０９に対してＺ軸方向に相対的に移動可能である。そして、Ｚ軸駆動モータ１０８の出力軸回転によりＺ軸送りねじ１０９が回転し、Ｚ軸駆動フレーム１０７がＺ軸駆動モータ１０８やＺ軸送りネジ１１５とともにＺ軸方向に移動する。

Ｚ軸駆動フレーム１０７には、測定を行うための測定ユニット１１０が固定されている。
測定ユニット１１０の被検者側の端部には、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。
ベース１００の検者側には、ジョイスティック１０１が設けられている。ジョイスティック１０１は、被検眼Ｅに対して測定ユニット１１０をアライメントするために検者が操作する操作部材である。検者は、測定時にはジョイスティック１０１を傾倒させることで、測定ユニット１１０を移動させて位置の調整などを行うことができる。
ジョイスティック１０１の下部には、ジョグダイアル１１３が設けられている。検者は、ジョグダイアル１１３を回転させることによって、頂点間距離の設定を行うことができる。

眼屈折力の測定を行う際には、被検者は顎受け１１２上に顎を乗せ、かつベース１００に固定されている顔受けフレームの額受け部分（不図示）に額を押し当てる。これにより被検眼Ｅの位置をベース１００に対して固定させることができる。
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１１７によりＹ軸方向に調整可能である。
このほか、測定ユニット１１０の検者側端部には、表示部材であるＬＣＤモニタ１１６が設けられている。ＬＣＤモニタ１１６は、画像生成手段の一例であるシステム制御部４０１が生成し、取得手段の一例であるシステム制御部４０１が取得した画像や、測定結果等を表示することができる。検者は、ＬＣＤモニタ１１６を用いて、被検眼Ｅの観察や測定結果の確認をすることができる。

（測定ユニットの光学系の構成）
次に、図２を参照して、測定ユニット１１０の内部の光学系の構成について説明する。図２は、測定ユニット１１０の内部の光学系の配置図である。
測定ユニット１１０は、眼屈折力測定用の光学系と、固視標投影の光学系と、アライメント受光の光学系とを有する。

眼屈折力測定用の光学系の構造は、次のとおりである。
眼屈折力測定用光源２０１は、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、絞り２０３、孔あきミラー２０４、レンズ２０５、ダイクロイックミラー２０６が、順次に配置されている。
絞り２０３は、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐとほぼ共役に配置される。ダイクロイックミラー２０６は、被検眼Ｅ側から波長８８０ｎｍ未満の赤外線および可視光の光束を全反射し、波長８８０ｎｍ以上の光束を一部反射する。
孔あきミラー２０４の反射方向の光路０２上には、絞り２０７、光束分光プリズム２０８、レンズ２０９、撮像素子２１０が順次に配列されている。絞り２０７は、円環状のスリットを備え、瞳孔Ｅｐとほぼ共役に配設される。

眼屈折力測定用光源２０１から発せられた光束は、絞り２０３で光束が絞られつつ、レンズ２０２によりレンズ２０５の手前で１次結像され、レンズ２０５、ダイクロイックミラー２０６を透過して被検眼Ｅの瞳中心に投光される。投光された光束は、眼底Ｅｒで反射し、その反射光（眼底反射光）は、瞳中心を通って再びレンズ２０５に入射する。入射した光束は、レンズ２０５を透過した後に、孔あきミラー２０４の周辺で反射する。
孔あきミラー２０４の周辺で反射した光束は、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐと略共役な絞り２０７および光束分光プリズム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。撮像素子２１０は、投影された光束からなる光学像を信号に変換して出力する。システム制御部４０１は、撮像素子２１０が出力した信号から画像を生成する。
被検眼Ｅが正視眼であれば、このリング像は所定の円になる。近視眼である場合は、正視眼に対して円が小さく、遠視眼である場合は、正視眼に対して円が大きくなる。
被検眼Ｅに乱視がある場合は、リング像が楕円になる。この場合には、水平軸と楕円のなす角度が乱視軸角度となる。被検眼の眼屈折力は、この楕円の係数を基に算出される。

ダイクロイックミラー２０６の反射方向には、固視標投影光学系と、アライメント受光光学系とが配置されている。アライメント受光光学系は、被検眼Ｅの前眼部観察と、アライメント検出とに共用される。
固指標投影の光学系の構成は、次のとおりである。固視標投影の光学系の光路０３上には、レンズ２１１、ダイクロイックミラー２１２、レンズ２１３、折り返しミラー２１４、レンズ２１５、固視標２１６、固視標照明用光源２１７が順次に配列されている。
固視誘導時には、固視標照明用光源２１７が点灯して固視標２１６の裏側に投影光束を照明する。固視標２１６を透過した投影光束は、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の視度誘導を行い、雲霧状態を実現するために、固視標誘導用モータ２２４により光軸方向に移動できるようになっている。

また、ダイクロイックミラー２１２の反射方向には、アライメント受光の光学系が配設される。アライメント受光の光学系の光路０４上には、アライメントプリズム絞り２２３、結像レンズ２１８、撮像素子２２０が、順次に配列されている。
アライメントプリズム絞り２２３は、アライメントプリズム絞り挿抜ソレノイド４１１（図２では省略）により、光路０４に対して挿脱可能である。そして、アライメントプリズム絞り２２３が光路０４上にある場合にはアライメントを行うことができ、光路０４から退避している場合には前眼部観察または徹照観察を行うことができる。

ここで、アライメントプリズム絞り２２３の構成について、図３を参照して説明する。図３は、アライメントプリズム絞り２２３の構成を模式的に示す図である。アライメントプリズム絞り２２３は、円盤状の絞り板２２３ｄを有する。絞り板２２３ｄには、３つの開口部２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃが直列に並ぶように形成される。両側の開口部２２３ｂ、２２３ｃのダイクロイックミラー２１２側には、波長８８０ｎｍ付近のみの光束を透過するアライメントプリズム３０１ａ、３０１ｂが貼付されている。

図２に戻り、被検眼Ｅの前眼部の斜め前方には、前眼部照明用光源２２１ａ、２２１ｂが配置されている。前眼部照明用光源２２１ａ、２２１ｂは、７８０ｎｍ程度の波長の光を発する。前眼部照明用光源２２１ａ、２２１ｂは、被検眼Ｅの前眼部に向けて光を照射する。そして、被検眼Ｅの前眼部での反射光の光束（被検眼Ｅの前眼部像）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２２３の中央の開口部２２３ａを介して、撮像素子２２０の受光センサ面に結像する。撮像素子２２０は、結像した被検眼Ｅの前眼部の光学像を電気信号に変換して出力する。システム制御部４０１は、撮像素子２２０が出力した電気信号から被検眼Ｅの前眼部画像を生成する。
アライメント検出のための光源は、眼屈折力測定用光源２０１と兼用されている。
アライメント時には、拡散板挿抜ソレノイド４１０（不図示）により半透明の拡散板２２２が光路０１に挿入される。なお、拡散板２２２は、レンズ２０５の略焦点位置に挿入される。これにより、眼屈折力測定用光源２０１の光が拡散板２２２上に投影される。そして、投影された光が二次光源となり、レンズ２０５から被検眼Ｅに向かう太い平行光束となり、被検眼Ｅに投影される。
この平行光束は、被検眼Ｅの角膜Ｅｆで反射して輝点像を形成する。この輝点像の光束は、再びダイクロイックミラー２０６でその一部が反射し、レンズ２１１を通過してさらにダイクロイックミラー２１２で反射する。そして、この反射した光束は、アライメントプリズム絞り２２３の開口部２２３ａおよびアライメントプリズム３０１ａ、３０１ｂを透過し、結像レンズ２１８により収斂し、撮像素子２２０に結像する。
アライメントプリズム絞り２２３の中央の開口部２２３ａは、前眼部照明用光源２２１ａ、２２１ｂの波長７８０ｎｍ以上の光束が通るようになっている。このため、前眼部照明用光源２２１ａ、２２１ｂにより照明された前眼部像の反射光束は、角膜Ｅｆの反射光束の経路と同様に観察光学系を辿る。そして、この反射光束は、アライメントプリズム絞り２２３の開口部２２３ａを介して、結像レンズ２１８により撮像素子２２０に結像する。撮像素子２２０は、結像した反射光束を信号に変換して出力する。
また、アライメントプリズム３０１ａを透過した光束は上方向に屈折し、アライメントプリズム３０１ｂを透過した光束は下方向に屈折する。
そして、アライメント時においては、システム制御部４０１は、撮像素子２２０が出力する信号から前眼部画像を生成する。この画像には、アライメントプリズム絞り２２３を介した光束による輝点が映り込んでいる。アライメント検出部３００は、システム制御部４０１が生成した画像から、アライメントプリズム絞り２２３を介した輝点の位置関係を検出する。そして、検出結果をシステム制御部４０１に送信する。システム制御部４０１は、検出された輝点の位置関係に基づいて、被検眼Ｅのアライメントを行うことができる。

（システムの構成）
次に、眼屈折力計１のシステムの構成について、図４を参照して説明する。図４は、眼屈折力計１のシステムブロック図である。
システム制御部４０１は、眼屈折力計１のシステム全体を制御する。また、システム制御部４０１は、所定の演算処理を行う。システム制御部４０１は、プログラム格納部４９１と、データ格納部４９２と、入出力処理部４９４と、演算処理部４９３とを有している。システム制御部４０１には、コンピュータが適用される。プログラム格納部４９１には、眼屈折力計１を制御するためのコンピュータプログラムが格納される。データ格納部４９２には、眼屈折力値を補正するためのデータが格納される。入出力処理部４９４には、各種デバイスとの入出力を制御する。演算処理部４９３は、各種デバイスから得られたデータを演算する。
また、システム制御部４０１は、撮像素子２１０と撮像素子２２０が出力する信号から画像を生成する画像生成部と、画像生成部が生成した画像を取得する画像取得部の一例として機能する。なお、画像生成部がシステム制御部４０１の外部に設けられる構成であってもよい。この場合には、システム制御部４０１は画像生成部が生成した画像を取得する画像取得部の一例として機能する。そして、システム制御部４０１の外部に画像生成部が設けられる構成においては、画像取得部の一例であるシステム制御部４０１は、外部の画像生成部と、有線または無線で画像を受信可能に接続される。

システム制御部４０１には、傾倒角度検出部４０２とエンコーダ入力部４０３と測定開始スイッチ４０４とを介して、ジョイスティック１０１が接続されている。ジョイスティック１０１は、測定ユニット１１０を被検眼Ｅに位置合わせするため、および測定開始するために、検者が操作する操作部材である。傾倒角度検出部４０２は、ジョイスティック１０１の前後左右への傾倒角度を検出してシステム制御部４０１に送信する。エンコーダ入力部４０３は、ジョイスティック１０１の回転角度を検出してシステム制御部４０１に送信する。測定開始スイッチ４０４は、検者などによる操作内容をシステム制御部４０１に送信する。このほか、ベース１００上の操作パネル４０５（図略）には、印字釦や顎受上下釦などが配置されている。これら印字釦や顎受け上下釦などは、操作に応じた信号を、システム制御部４０１に送信する。

メモリ４０８は、撮像素子２２０が出力する信号から生成された被検眼Ｅの前眼部像や、撮像素子２１０が出力する信号から生成された眼屈折力算出用リング像などが格納される。システム制御部４０１は、メモリ４０８に格納された画像から被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐと角膜反射像を抽出し、アライメントを行う。また、システム制御部４０１は、生成した被検眼Ｅの前眼部像に、文字や図形データを合成し、ＬＣＤモニタ１１６に表示する。これにより、ＬＣＤモニタ１１６には、前眼部像や測定値などが表示される。

ソレノイド駆動回路４０９は、システム制御部４０１の制御にしたがって、拡散板挿抜ソレノイド４１０とアライメントプリズム絞り挿抜ソレノイド４１１と角膜絞り挿抜ソレノイド４１２を駆動する。
また、モータ駆動回路４１４は、システム制御部４０１の制御にしたがって、Ｘ軸駆動モータ１０３、Ｙ軸駆動モータ１０４、Ｚ軸駆動モータ１０８、顎受駆動機構１１７のモータ、固視標誘導用モータ２２４を駆動する。
光源駆動回路４１３は、システム制御部４０１による制御にしたがって、眼屈折力測定用光源２０１、前眼部照明用光源２２１ａ，２２１ｂ、固視標照明用光源２１７の点灯、消灯、光量変更を行う。

このほか、眼屈折力計１には、各部の位置を検出する各種の位置センサ４０６が設けられる。例えば、眼屈折力計１には、位置センサ４０６として、Ｘ軸駆動フレーム１０２とＹ軸駆動フレーム１０６とＺ軸駆動フレーム１０７のそれぞれの位置を検出する位置センサが設けられる。そして、位置センサ４０６による各部の位置の検出結果は、システム制御部４０１に送信される。

各部を制御するためのコンピュータプログラムは、システム制御部４０１のプログラム格納部４９１に格納されている。また、各部を制御するための設定は、システム制御部４０１のデータ格納部４９２にコンピュータ読取り可能な形式で格納されている。そして、システム制御部４０１の演算処理部４９３は、各部を制御するためのコンピュータプログラムをプログラム格納部４９１から読み出して実行する。この際、演算処理部４９３は、各部の制御に必要な設定を、データ格納部４９２から適宜読み出して参照する。これにより、各部の制御が実現する。

（全体的な動作の流れ）
次に、以上のような構成を備える本実施形態にかかる眼屈折力計１の動作を説明する。
本実施形態にかかる眼屈折力計１の動作の流れは、アライメントの段階と、前眼部観察の段階と、眼特性の一例である眼屈折力測定の段階と、測定結果判定の段階とを有する。アライメントの段階においては、システム制御部４０１は、測定ユニット１１０を被検眼Ｅに対して位置合わせする。前眼部観察の段階では、システム制御部４０１は、撮像素子２２０、光源駆動回路４１３、ＬＣＤモニタ１０９を制御し、被検眼Ｅの前眼部画像の生成と、生成した前眼部画像の呈示を行う。眼屈折力測定の段階では、システム制御部４０１は、被検眼Ｅの眼底像を生成し、生成した眼底像から被検眼Ｅの眼屈折力を測定する。測定結果判定の段階では、システム制御部４０１は、眼屈折力を測定できたか否かの判定と、眼屈折力の測定値のバラつきが大きかったか否かの判定を行う。そして、眼屈折力を測定できなかった場合、または測定値のばらつきが大きかった場合には、その後、徹照観察の段階を有する。徹照観察の段階においては、システム制御部４０１は、撮像素子２２０が出力する信号から被検眼の徹照動画像を生成する。そして、徹照観察を行うとともに、生成した徹照動画像を用いて、被検眼ＥがＩＯＬ眼であるか否かの判定（ＩＯＬ眼判定処理）を行う。そして、被検眼ＥがＩＯＬ眼であると判定された場合には、その後、さらに眼屈折力の再測定の段階を有する。眼屈折力の再測定の段階では、システム制御部４０１は、測定のための各種設定を、被検眼ＥがＩＯＬ眼である場合に適した設定に変更して測定を行う。

（アライメント）
ここで、アライメントの動作について、図５を参照して説明する。図５は、撮像素子２２０が出力した信号から生成される被検眼Ｅの前眼部像を、模式的に示す図である。
アライメント時には、アライメント用光源を兼用する眼屈折力測定用光源２０１の光束が、角膜Ｅｆによって結像して角膜輝点となる。角膜輝点（角膜Ｅｆからの光束）は、アライメントプリズム絞り２２３の開口部２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃおよびアライメントプリズム３０１ａ、３０１ｂにより分割される。そして、分割された角膜輝点は、前眼部照明用光源２２１ａ、２２１ｂによって照明された被検眼Ｅと、前眼部照明用光源２２１ａ、２２１ｂの輝点像２２１ａ’、２２１ｂ’とともに、撮像素子２２０が出力する信号から生成される前眼部画像に含まれる。これらの角膜輝点Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが指標像となる。
アライメント検出部３００は、生成された前眼部画像から３つの角膜輝点（指標像）Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを検出する。そして、アライメント検出部３００は、３つの角膜輝点Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを検出できると、検出結果をシステム制御部４０１に送信する。システム制御部４０１は、中心の角膜輝点Ｔａが前眼部画像の中心に位置するように、測定ユニット１１０を上下左右方向に移動させる。中心の角膜輝点Ｔａが画像の中心に位置した後、システム制御部４０１は、角膜輝点Ｔｂ、Ｔｃが角膜輝点Ｔａに対して垂直方向に並ぶようさらに、測定ユニット１１０を前後方向に移動させる。３つの角膜輝点（指標像）Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが上下方向に１列に並んだ状態でアライメントを完了する。
なお、測定ユニット１１０の移動は、システム制御部４０１がモータ駆動回路４１４を制御し、モータ駆動回路４１４がシステム制御部４０１の制御にしたがって各モータを駆動させることによって行われる。

（眼屈折力の測定）
次に、眼屈折力の測定の動作について説明する。
システム制御部４０１は、まず、オートアライメントのために光路０１に挿入していた拡散板２２２を、光路０１から退避させる。そして、システム制御部４０１は光源駆動回路４１３を制御し、光源駆動回路４１３はシステム制御部４０１の制御にしたがって眼屈折力測定用光源２０１の光量を調整する。これにより、眼屈折力測定用光源２０１が発する測定光束が、被検眼Ｅの眼底Ｅｒに投影される。
被検眼Ｅの眼底Ｅｒからの反射光は、光路０２を辿り、撮像素子２１０に結像する。撮像素子２１０は、結像した反射光を信号に変換して出力する。システム制御部４０１は、撮像素子２１０が出力する信号から眼底像を生成する。生成された眼底像には、リング絞り２０７による被検眼Ｅの屈折力に応じたリング像が投影されている。システム制御部４０１は、このリング像を、メモリ４０８に格納する。
システム制御部４０１は、メモリ４０８に格納されたリング像の重心座標を算出し、周知の方法により楕円の方程式を求める。さらにシステム制御部４０１は、求めた楕円の長径と短径および長径軸の傾きを算出し、さらにこれらに基づいて被検眼Ｅの眼屈折力を算出する。眼屈折力の算出方法も、公知の算出方法が適用できる。

システム制御部４０１は、求めた眼屈折力値に基づいてその眼屈折力値に相当する位置にレンズ２１５を移動し、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。この動作は、システム制御部４０１がモータ駆動回路４１４を制御し、モータ駆動回路４１４が固視標誘導用モータ２２４を駆動することによって実行される。その後、システム制御部４０１は、レンズ２１５を所定量だけ遠方に移動させて固視標２１６を雲霧させる。そして、システム制御部４０１は、その状態で、再び眼屈折力測定用光源２０１を点灯し、被検眼Ｅの眼屈折力を測定する。

このように、システム制御部４０１は、被検眼Ｅの眼屈折力の測定→固視標２１６による雲霧→眼屈折力の測定、という動作を繰り返す。これによって、システム制御部４０１は、被検眼Ｅの眼屈折力が安定する最終の測定値を得ることができる。

（徹照観察）
通常は、前記動作によって眼屈折力の測定を終了する。ただし、眼屈折力の測定値のバラつきが大きかった場合や、眼屈折力の測定自体ができなかった場合は、白内障などの眼疾患の可能性や、被検眼ＥがＩＯＬ眼である可能性がある。
そこで、システム制御部４０１は、前記の眼屈折力の測定の動作の終了後、眼屈折力を測定できたか否かを判定し、眼屈折力を測定できたと判定した場合には、さらに測定値のばらつきが閾値以上であるか否かを判定する。なお、測定値のばらつきの閾値は特に限定されるものではなく、従来実績等に基づいて適宜設定される。そして、眼屈折力の測定ができなかった場合、または、測定値のばらつきが所定の閾値以上である場合には、システム制御部４０１は、徹照観察（徹照法による被検眼Ｅの観察）を行い、原因を特定する。徹照観察は、被検眼Ｅの混濁を観察する方法である。徹照観察においては、被検眼Ｅに光を入射し、眼底Ｅｒからの反射光による画像を生成する。被検眼Ｅの水晶体が混濁を持っていない場合には、生成された画像における瞳孔Ｅｐは、一様に明るくなる。被検眼Ｅが白内障により水晶体に混濁を持っていると、眼屈折力測定用光源２０１の投影光束が混濁によって眼底Ｅｒに届かない。このため、撮像素子２１０は反射光を検出できず、測定ができなくなる。
そして、システム制御部４０１は徹照観察により原因を特定し、被検眼Ｅの水晶体が混濁を有する場合には、徹照レフ測定を行う。徹照レフ測定は、徹照動画像から白内障の混濁を避けた部位で行うレフ測定である。徹照レフ測定により、被検眼Ｅが白内障である場合であっても、眼屈折力測定が可能となる。

一方、被検眼ＥがＩＯＬ眼である場合は、ＩＯＬの形状や材質、屈折力調整能力の有無などは、水晶体とは異なる特徴がある。このため、被検眼ＥがＩＯＬ眼であることを判定できると、その特徴にあった精度の良い測定を行うことができる。
また、回折型多焦点ＩＯＬは、位置により屈折力が異なるため、測定値のバラつきが大きい。そこで、システム制御部４０１は、ＩＯＬが単焦点ＩＯＬであるか回折型多焦点ＩＯＬであるかを自動で判定する。これにより、屈折誤差を少なくし、ＩＯＬの種類に適合して精度の良い測定を行うことができる。

図６（ａ）は、非ＩＯＬ眼の徹照動画像の例を示す図である。被検眼Ｅが白内障である場合は、混濁により画像が得られなかったり、瞳孔Ｅｐ内に影（不図示）が見えたりする。
図６（ｂ）は、ＩＯＬ眼の徹照動画像の例を示す図である。ＩＯＬ眼の徹照動画像には、眼内レンズ挿入手術によりできた前嚢の縁（嚢と眼内レンズとの境界面）、およびＩＯＬの縁が現れる。
図６（ｃ）は、回折型多焦点ＩＯＬ眼の徹照動画像の例を示す図である。回折型多焦点ＩＯＬ眼の徹照動画像には、図６（ｂ）と同様の前嚢の縁およびＩＯＬの縁に加え、回折型多焦点ＩＯＬによる同心円状の多重リング（干渉縞）が現れる。

（ＩＯＬ眼判定処理）
次に、被検眼ＥがＩＯＬ眼であるか否かを判定するためのＩＯＬ眼判定処理について、図７と図８を参照して説明する。図７は、徹照レフ測定におけるＩＯＬ眼判定フローを示す図である。図８は、ＩＯＬ眼判定処理で用いられる徹照動画像の例を模式的に示す図である。なお、この処理を実行するためのコンピュータプログラムは、あらかじめシステム制御部４０１のプログラム格納部４９１に格納されている。そして、システム制御部４０１の演算処理部４９３は、このコンピュータプログラムをプログラム格納部４９１から読み出して実行する。これにより、以下の処理が実現する。

ステップＳ０１では、システム制御部４０１は、ＩＯＬ眼判定処理を開始する。このＩＯＬ眼判定処理の開始にあたっては、測定ユニット１１０が徹照動画像を観察できる位置にあるものとする。また、システム制御部４０１は、撮像素子２２０が出力する信号から被検眼Ｅの徹照動画像を生成して取得したものとする。

ステップＳ０２において、解析手段の一例であるシステム制御部４０１は、生成した徹照動画像における被検眼Ｅの中心を通過する直線上（以下、この直線を「解析軸」と記す）の輝度分布の解析を行う。システム制御部４０１は、例えば、図８（ａ）の矢印に示すように、垂直軸を解析軸として輝度分布を解析する。なお、図８（ａ）は非ＩＯＬ眼の徹照動画像と輝度分布の例を示し、図８（ｂ）は単焦点ＩＯＬ眼の徹照動画像と輝度分布の例を示し、図８（ｃ）は回折型多焦点ＩＯＬ眼の徹照動画像と輝度分布の例を示す。なお、これらの図に示す輝度分布においては、輝度階調が２５６階調である例を示す。散瞳していない場合、多くはＩＯＬの縁は見えず前嚢の手術痕が上方に見えることが多い。
図８（ａ）の輝度分布に示すように、非ＩＯＬ眼においては、虹彩部では輝度が局所的に低い。また、中心部は照明光の影響で輝度が他の部位より高くなっているが、その２箇所を除くと、一定の輝度となっている。
図８（ｂ）の輝度分布に示すように、単焦点ＩＯＬ眼においては、虹彩部と中心部は非ＩＯＬ眼（図８（ａ））と同様である。瞳孔Ｅｐにおいては、他の部分と比べて輝度が５０近く局所的に低い部分が存在する。輝度が局所的に低い部分が円周方向の全周にわたって存在する場合には、当該輝度が低い部分がリング状になっている。ただし、一方向（垂直方向）のみの情報では、一部に暗い箇所が有ることしかわからない。そこで、システム制御部４０１は、この解析軸を被検眼Ｅの中心を回転中心として回転させ、所定の角度ごとに円周方向の全周にわたって輝度分布を解析する。そして、システム制御部４０１は、輝度が局所的に低い部分がリング状になっているか否かを判定する。輝度が局所的に低い部分がリング状となっていれば、当該輝度が局所的に低い部分は、前嚢の縁によるものであると判定できる。
図８（ｃ）の輝度分布に示すように、回折型多焦点ＩＯＬ眼の場合には、単焦点ＩＯＬ眼（図８（ｂ））と同様に、一部に輝度が低い部分が存在する。さらに、瞳孔Ｅｐ部において、所定の周期で輝度が１０以上変化するような傾向が見られる。これは回折型ＩＯＬの影響によるものである。システム制御部４０１は、解析軸を被検眼Ｅの中心を回転中心として回転させて、所定角度ごとに輝度分布の解析を行う。そして、システム制御部４０１は、輝度が低い部分が円周方向の全周にわたって存在するか否かを判定する。輝度が低い部分が全周にわたって存在する場合には、図８（ｃ）に示すような同心円状の多重リングがあると判定できる。
システム制御部４０１は、以上のような解析を行うことで、非ＩＯＬ眼と違った特徴（瞳や瞳孔Ｅｐ以外での輝度差など）を検出し、ＩＯＬ眼の判定が行える。

ステップＳ０３において、システム制御部４０１は、同心円状の多重リングが検出されたか否かの判定を行う。図８（ｃ）のような多重リングが検出された場合、ステップＳ０４に進む。検出されなかった場合には、ステップＳ０５に進む。

ステップＳ０４においては、判定手段の一例であるシステム制御部４０１は、被検眼Ｅが回折型多焦点ＩＯＬ眼であると判定する。そして、システム制御部４０１（表示制御手段）は、被検眼Ｅが回折型多焦点ＩＯＬ眼であるとする判定結果を、表示手段の一例であるＬＣＤモニタ１１６に表示する。

ステップＳ０５において、システム制御部４０１は、被検眼Ｅの前嚢の縁の検出を行う。図８（ｂ）のような輝度分布により前嚢の縁が検出された場合には、ステップＳ０６に進む。一方、検出されなかった場合には、ステップＳ０７に進む。

ステップＳ０６において、判定手段の一例であるシステム制御部４０１は、被検眼Ｅが単焦点ＩＯＬ眼であると判定する。そして、システム制御部４０１（表示制御手段）は、被検眼Ｅが単焦点ＩＯＬ眼であるとする判定結果を、ＬＣＤモニタ１１６に表示する。

ステップＳ０７においては（ステップＳ４にて前嚢の縁が検出されなかった場合には）、判定手段の一例であるシステム制御部４０１は、被検眼Ｅが非ＩＯＬ眼であると判定する。そして、システム制御部４０１（表示制御手段）は、被検眼ＥがＩＯＬ眼ではないとする判定結果を、ＬＣＤモニタ１１６に表示する。
以上のフローにより、被検眼がＩＯＬ眼であるかどうか判定することができる。このようなフローによれば、特別な装置（測定には直接関係のない装置）を付加することなく、自動でＩＯＬの有無を判断できる。

（眼屈折力の再測定）
被検眼Ｅが回折型多焦点ＩＯＬ眼または単焦点ＩＯＬ眼であると判定された場合には、システム制御部４０１は、眼特性の一例である眼屈折力の測定条件を変更する。例えば、システム制御部４０１は、固視標の光量や合焦方法や被検眼Ｅの長軸算出方法を、ＩＯＬ眼に適した光量や方法に変更する。そして、変更した測定条件（光量や方法）を用いて、再び眼屈折力の測定を行う。なお、非ＩＯＬ眼に適した設定、単焦点ＩＯＬ眼に適した設定、回折型多焦点ＩＯＬ眼に適した設定は、コンピュータ読取り可能な形式で、システム制御部４０１のデータ格納部４９２にあらかじめ格納されている。そして、演算処理部４９３は、眼屈折力の測定の際に、ＩＯＬ眼判定処理の結果に応じてこれらの設定を読み出して使用する。また、設定項目や具体的な設定値は、特に限定されるものではない。これらは、たとえば従来実績などに基づいて適宜設定される。

被検眼ＥがＩＯＬ眼であると判定された場合に変更する測定条件と変更内容は、たとえば次のとおりである。
（１）システム制御部４０１は、ＬＣＤモニタ１０９に、被検眼Ｅが回折型多焦点ＩＯＬ眼または単焦点ＩＯＬ眼である旨を表示する。
（２）システム制御部４０１は、測定のエラー条件を緩和する。
（３）システム制御部４０１は、固視標２１６を雲霧させるシーケンスを省略する。
（４）システム制御部４０１は、固視標２１６を暗くして被検眼Ｅの縮瞳を防ぐ。すなわち、システム制御部４０１は、固視標２１６を投影する固視標照明用光源２１７の光量を、被検眼ＥがＩＯＬ眼ではない場合に比較して少なくする。
なお、これらの条件変更を全て行う必要はなく、選択的に条件変更を行ってもよい。
また、眼科装置が眼底カメラである場合には、駆動制御を変更し、撮影時においてフレアを減少させる。
また、眼科装置が眼軸長測定装置である場合には、被検眼Ｅの状態に応じた測定値を得ることができる。

以上説明したとおり、本発明の実施形態によれば、被検眼ＥがＩＯＬ眼かどうかを自動的に判定することができる。そのため、検者の誤認識や入力ミスによって検査が失敗するおそれがない。また、被検眼ＥがＩＯＬ眼であるか否かの情報を入力するための入力操作が不要になる。このため、検者の負担が軽減されるとともに、検査時間が短縮される。また、ＩＯＬ眼判定処理は、システム制御部４０１が画像解析に基づいて実行する。このため、被検眼ＥがＩＯＬ眼であるか否かの判定のための特別なハードウェアが必要ではない。したがって、装置の大型化や複雑化を招くことがない。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、前記実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。
たとえば、前記実施形態においては、眼科装置として眼屈折力計を示したが、眼科装置は眼屈折力計に限定されない。本発明は、徹照観察可能な装置であれば、眼科撮影装置や眼軸長測定装置、ＯＣＴなど眼屈折力測定装置以外の眼科測定装置においても本発明のＩＯＬ眼判定を適用可能である。

（その他の実施形態）
上述した実施形態の目的は、次のような方法によっても達成される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、本発明には次のような場合も含まれる。すなわち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。

さらに、次のような場合も本発明に含まれる。すなわち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。

Claims (21)

1. 被検眼の瞳孔の徹照動画像を取得する取得手段と、
   前記取得された徹照動画像に基づいて、前記被検眼が眼内レンズを有するか否かを判定する判定手段と、
   を有することを特徴とする眼科装置。
2. 前記被検眼の眼底に光束を投影する投影手段を更に有し、
   前記取得手段が、前記眼底からの反射光束により照明された前記瞳孔の徹照動画像を取得することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記取得手段が取得した徹照動画像の輝度分布を解析する解析手段を更に有し、
   前記判定手段は、前記解析された輝度分布に基づいて、前記被検眼が眼内レンズを有するか否かを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の眼科装置。
4. 前記判定手段は、前記解析手段により解析された輝度分布から、前記被検眼の嚢と眼内レンズとの境界面により生じる輝度の低いリング状の部分が存在するか否かを検出し、前記輝度の低いリング状の部分が存在する場合には、前記被検眼は前記眼内レンズを有すると判定することを特徴とする請求項３に記載の眼科装置。
5. 前記判定手段は、前記解析手段により解析された輝度分布から、前記眼内レンズの縁により生じる輝度の低いリング状の部分が存在するか否かを検出し、前記輝度の低いリング状の部分が検出された場合には、前記被検眼は前記眼内レンズを有すると判定することを特徴とする請求項３に記載の眼科装置。
6. 前記判定手段は、前記解析手段により解析された輝度分布から、回折型多焦点眼内レンズによる輝度が低い同心円状の多重リングが存在するか否かを検出し、前記多重リングが存在する場合には、前記眼内レンズは回折型多焦点眼内レンズであると判定することを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の眼科装置。
7. 前記判定手段は、前記輝度分布として前記被検眼の中心を通過する直線上の輝度の分布を用い、輝度が局所的に低い部分が存在するか否かを判定するとともに、前記輝度分布を前記被検眼の円周方向の全周にわたって解析することにより、輝度の低い部分がリング状になっているか否かを判定することを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の眼科装置。
8. 前記判定手段による判定結果を表示手段に表示させる表示制御手段を更に有することを特徴とする請求項３から７のいずれか１項に記載の眼科装置。
9. 前記被検眼の眼特性を測定する測定手段を更に有し、
   前記判定手段により前記被検眼が眼内レンズを有すると判定された場合には、前記測定手段は、眼特性の測定条件を変更することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の眼科装置。
10. 前記眼特性として前記被検眼の眼屈折力を測定する場合に、前記測定手段は、前記測定条件の変更として、固視標の雲霧を省略するか、固視標を前記被検眼に投影する光源の光量を前記被検眼が眼内レンズを有さない場合に比較して少なくするかの少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項９に記載の眼科装置。
11. 被検眼の瞳孔の徹照動画像を取得するステップと、
    前記取得された徹照動画像に基づいて、前記被検眼が眼内レンズを有するか否かを判定するステップと、
    を有することを特徴とする眼科装置の制御方法。
12. 前記被検眼の眼底に光束を投影し、前記眼底からの反射光束により照明された前記瞳孔の徹照動画像を取得することを特徴とする請求項１１に記載の眼科装置の制御方法。
13. 取得された徹照動画像の輝度分布を解析し、前記解析された輝度分布に基づいて、前記被検眼が眼内レンズを有するか否かを判定することを特徴とする請求項１１または１２に記載の眼科装置の制御方法。
14. 前記解析された輝度分布から、前記被検眼の嚢と眼内レンズとの境界面により生じる輝度の低いリング状の部分が存在するか否かを検出し、前記輝度の低いリング状の部分が存在する場合には、前記被検眼は前記眼内レンズを有すると判定することを特徴とする請求項１３に記載の眼科装置の制御方法。
15. 前記解析された輝度分布から、前記眼内レンズの縁により生じる輝度の低いリング状の部分が存在するか否かを検出し、前記輝度の低いリング状の部分が検出された場合には、前記被検眼は前記眼内レンズを有すると判定することを特徴とする請求項１３に記載の眼科装置の制御方法。
16. 前記解析された輝度分布から、回折型多焦点眼内レンズによる輝度が低い同心円状の多重リングが存在するか否かを検出し、前記多重リングが存在する場合には、前記眼内レンズは回折型多焦点眼内レンズであると判定することを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１項に記載の眼科装置の制御方法。
17. 前記輝度分布として前記被検眼の中心を通過する直線上の輝度の分布を用いて輝度が局所的に低い部分が存在するか否かを判定するとともに、前記輝度分布を前記被検眼の円周方向の全周にわたって解析することにより、輝度の低い部分がリング状になっているか否かを判定することを特徴とする請求項１３から１６のいずれか１項に記載の眼科装置の制御方法。
18. 前記被検眼が眼内レンズを有するか否かの判定結果を表示するステップを更に有することを特徴とする請求項１３から１７のいずれか１項に記載の眼科装置の制御方法。
19. 前記被検眼の眼特性を測定するステップを更に有し、
    前記被検眼が眼内レンズを有すると判定された場合には、前記被検眼の眼特性を測定するステップにおいて、眼特性の測定条件を変更することを特徴とする請求項１１から１８のいずれか１項に記載の眼科装置の制御方法。
20. 前記被検眼の眼特性を測定するステップにおいて、前記眼特性として前記被検眼の眼屈折力を測定する場合に、前記測定条件の変更として、固視標の雲霧を省略するか、固視標を前記被検眼に投影する光源の光量を前記被検眼が眼内レンズを有さない場合に比較して少なくするかの少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項１９に記載の眼科装置の制御方法。
21. 請求項１１から２０のいずれか１項に記載の眼科装置の制御方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。

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