JP2016193033A - Ophthalmologic apparatus and ophthalmologic apparatus control program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、固視標とインターフェースによって対象者の眼を固定する眼科装置、および、前記眼科装置を制御する眼科装置制御プログラムに関する。 The present disclosure relates to an ophthalmologic apparatus that fixes an eye of a subject using a fixation target and an interface, and an ophthalmologic apparatus control program that controls the ophthalmologic apparatus.
眼科装置が使用される場合、対象者の眼の位置を、装置本体に対して所定の位置とした状態で、眼の検査または手術等が行われる場合が多い。例えば、特許文献1に記載の眼科用レーザ手術装置は、眼を固定するための眼球固定インターフェースを備える。 When an ophthalmologic apparatus is used, an eye examination or an operation is often performed in a state where the eye position of the subject is a predetermined position with respect to the apparatus main body. For example, the ophthalmic laser surgical apparatus described in Patent Document 1 includes an eyeball fixing interface for fixing the eye.
また、特許文献2の眼科装置は、被検眼に固視標像を投影する固視光学系を備える。特許文献2における固視標像の光量は、夜間の環境下と同等の明るさを照射することができる光量と、昼間の環境下と同等の明るさを照射することができる光量との間で切り換えられる。その結果、瞳孔径寸法の異なる状態における眼の光学特性が測定される。 Further, the ophthalmologic apparatus of Patent Literature 2 includes a fixation optical system that projects a fixation target image on the eye to be examined. The light amount of the fixation target image in Patent Document 2 is between the light amount that can irradiate the same brightness as that in the nighttime environment and the light amount that can irradiate the same brightness as that in the daytime environment. Can be switched. As a result, the optical characteristics of the eye with different pupil diameter dimensions are measured.
インターフェースが眼に結合される前後で、眼科装置から投影された固視標の、眼底上での結像状態が変化する場合がある。この場合、対象者による固視標の見え方が変化してしまう。その結果、例えば、対象者が固視標の位置を判別し難くなる可能性等が増加する。 The imaging state of the fixation target projected from the ophthalmic apparatus on the fundus may change before and after the interface is coupled to the eye. In this case, the appearance of the fixation target by the subject changes. As a result, for example, the possibility that it becomes difficult for the target person to determine the position of the fixation target increases.
本開示の典型的な目的は、インターフェースを眼に結合させることで対象者の固視に生じ得る影響を、適切に抑制することが可能な眼科装置および眼科装置制御プログラムを提供することである。 A typical object of the present disclosure is to provide an ophthalmologic apparatus and an ophthalmologic apparatus control program capable of appropriately suppressing an influence that may occur on a fixation of a subject by coupling an interface to an eye.
本開示における典型的な実施形態が提供する眼科装置は、対象者の眼の視線を誘導する固視標を前記眼に投影する固視標投影部と、前記固視標投影部によって投影される前記固視標の光路のうち、装置本体と前記眼の間に介在して前記眼に結合されるインターフェースと、前記眼科装置の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記眼に対して前記インターフェースが結合される前後で、前記固視標投影部から前記眼への前記固視標の投影状態を変更する。 An ophthalmologic apparatus provided by an exemplary embodiment of the present disclosure is projected by a fixation target projection unit that projects a fixation target that guides the line of sight of an eye of a subject onto the eye, and the fixation target projection unit. Of the optical path of the fixation target, an interface interposed between the apparatus main body and the eye and coupled to the eye, and a control unit that controls the operation of the ophthalmic apparatus, the control unit, Before and after the interface is coupled to the eye, the projection state of the fixation target from the fixation target projection unit to the eye is changed.
本開示における典型的な実施形態が提供する眼科装置制御プログラムは、眼科装置を制御するための眼科装置制御プログラムであって、前記眼科装置は、対象者の眼の視線を誘導する固視標を前記眼に投影する固視標投影部と、前記固視標投影部によって投影される前記固視標の光路のうち、装置本体と前記眼の間に介在して前記眼に結合されるインターフェースと、を備え、前記眼科装置制御プログラムが前記眼科装置のプロセッサによって実行されることで、前記眼に対して前記インターフェースが結合される前後で、前記固視標投影部から前記眼への前記固視標の投影状態を変更する投影状態変更ステップ、を前記眼科装置に実行させる。 An ophthalmologic apparatus control program provided by an exemplary embodiment of the present disclosure is an ophthalmologic apparatus control program for controlling an ophthalmologic apparatus, and the ophthalmologic apparatus generates a fixation target that guides a line of sight of an eye of a subject. A fixation target projection unit that projects onto the eye, and an interface that is coupled between the device main body and the eye among the optical paths of the fixation target projected by the fixation target projection unit and coupled to the eye The eye fixation device projection unit executes the fixation program from the fixation target projection unit to the eye before and after the interface is coupled to the eye by the processor of the ophthalmologic device being executed. The ophthalmologic apparatus is caused to execute a projection state changing step for changing the projection state of the target.
以下、本開示における典型的な実施形態について説明する。本実施形態では、対象者(患者または被検者)の手術または検査等を行う眼科装置の一例として、眼科用レーザ手術装置1を例示する。本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、対象者の眼Eの角膜および水晶体を共に処置することができる。ただし、本実施形態で例示する技術には、対象者の眼の検査を行うための眼科装置(例えば、眼を撮影する装置、視力を測定する装置、眼圧を測定する装置、眼の形状を測定する装置等)に適用できる技術も含まれる。また、本実施形態で例示する技術には、他の手術装置(例えば、レーザによって眼底の光凝固を行う装置等)に適用できる技術も含まれる。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described. In the present embodiment, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 is illustrated as an example of an ophthalmologic apparatus that performs an operation or examination of a subject (patient or subject). The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to this embodiment can treat both the cornea and the crystalline lens of the eye E of the subject. However, the technology exemplified in the present embodiment includes an ophthalmologic apparatus (for example, an apparatus for photographing an eye, an apparatus for measuring visual acuity, an apparatus for measuring intraocular pressure, and an eye shape) for examining an eye of a subject. This includes techniques applicable to measuring devices and the like. The technique exemplified in the present embodiment also includes a technique that can be applied to other surgical apparatuses (for example, an apparatus that performs photocoagulation of the fundus using a laser).
<全体構成>
以下、図1を参照して、本実施形態の眼科用レーザ手術装置1の全体構成について、手術用レーザ光源2側(つまり、手術用レーザ光の光路の上流側)から、対象者の眼E側(つまり、手術用レーザ光の光路の下流側)に順に説明する。なお、図1〜図3では、説明を簡略化するために、実際の光学素子(レンズ、ミラー等)の一部のみが図示されている。
<Overall configuration>
Hereinafter, with reference to FIG. 1, about the whole structure of the ophthalmic laser surgical apparatus 1 of this embodiment, from the surgical laser light source 2 side (that is, the upstream side of the optical path of the surgical laser light), the eye E of the subject Description will be made in order on the side (that is, downstream of the optical path of the surgical laser beam). 1 to 3, only a part of an actual optical element (lens, mirror, etc.) is shown in order to simplify the description.
手術用レーザ光源2は、眼Eを処置するための手術用レーザ光を出射する。本実施形態では、手術用レーザ光源2から出射されたパルスレーザ光が眼Eの組織内で集光されると、集光位置(スポット)でプラズマが発生し、組織の切断、破砕等が行われる。以上の現象は、光破壊(photodisruption)と言われる場合もある。本実施形態の手術用レーザ光源2には、例えば、フェムト秒からピコ秒オーダーのパルスレーザ光を出射するデバイスを使用することができる。以下では、手術用レーザ光源2によって出射される手術用レーザ光の光路に沿う方向をZ方向とする。Z方向に交差(本実施形態では垂直に交差)する方向のうちの1つをX方向とする。Z方向およびX方向に共に交差(本実施形態では垂直に交差)する方向をY方向とする。 The surgical laser light source 2 emits surgical laser light for treating the eye E. In the present embodiment, when the pulsed laser light emitted from the surgical laser light source 2 is condensed in the tissue of the eye E, plasma is generated at the condensing position (spot), and the tissue is cut and fractured. Is called. The above phenomenon is sometimes referred to as photodisruption. For the surgical laser light source 2 of the present embodiment, for example, a device that emits pulsed laser light in femtosecond to picosecond order can be used. Hereinafter, the direction along the optical path of the surgical laser beam emitted from the surgical laser light source 2 is defined as the Z direction. One of the directions intersecting the Z direction (vertically intersecting in the present embodiment) is defined as the X direction. A direction that intersects both the Z direction and the X direction (vertically intersects in this embodiment) is defined as a Y direction.
基準光源3は、各種制御を行う基準となる基準光(基準レーザ光)を出射する。例えば、本実施形態の基準光は、手術用レーザ光の光軸と、正面画像撮影部30(後述する)によって撮影される撮影領域との位置関係(XY方向の位置関係)を検出する際に用いられる場合がある。また、本実施形態の基準光は、正面画像撮影部30における受光素子31(図2参照)の傾きを検出する際に用いられる場合もある。さらに、本実施形態の基準光は、手術用レーザ光の照射位置を検出する際に用いられる場合もある。 The reference light source 3 emits reference light (reference laser light) serving as a reference for performing various controls. For example, the reference light in the present embodiment is used when detecting the positional relationship (XY positional relationship) between the optical axis of the surgical laser beam and the imaging region captured by the front image capturing unit 30 (described later). May be used. Further, the reference light of the present embodiment may be used when detecting the inclination of the light receiving element 31 (see FIG. 2) in the front image photographing unit 30. Furthermore, the reference light of this embodiment may be used when detecting the irradiation position of the surgical laser light.
本実施形態の基準光源3は、所定の形状を有する基準視標108(図8参照)を投影するための基準光を、光路上に出射することができる。この場合、基準視標108は、基準光の光軸に垂直な平面上で一次元方向または二次元方向に広がる形状を有する。また、基準光源3は、点状のスポットを投影するための基準光を光路上に出射することも可能である。基準光源3が出射する基準光の波長は適宜選択できる。また、基準光源3として採用する光源の種類も適宜選択できる。例えば、波長が約632nmの赤色レーザ光を出射するHe−Neレーザ光源、広帯域の波長のレーザ光を出射するSLDレーザ光源、赤外域のレーザ光を出射するIRレーザ光源等を、基準光源3として採用してもよい。 The reference light source 3 of the present embodiment can emit reference light for projecting the reference target 108 (see FIG. 8) having a predetermined shape on the optical path. In this case, the reference visual target 108 has a shape spreading in a one-dimensional direction or a two-dimensional direction on a plane perpendicular to the optical axis of the reference light. The reference light source 3 can also emit reference light for projecting a spot-like spot onto the optical path. The wavelength of the reference light emitted from the reference light source 3 can be selected as appropriate. Also, the type of light source employed as the reference light source 3 can be selected as appropriate. For example, a He—Ne laser light source that emits red laser light having a wavelength of about 632 nm, an SLD laser light source that emits laser light having a broad wavelength, an IR laser light source that emits laser light in the infrared region, and the like are used as the reference light source 3. It may be adopted.
ダイクロイックミラー4は、手術用レーザ光の光路に設けられている。ダイクロイックミラー4は、手術用レーザ光源2から出射される手術用レーザ光と、基準光源3から出射される基準光を合波する。 The dichroic mirror 4 is provided in the optical path of the surgical laser beam. The dichroic mirror 4 combines the surgical laser light emitted from the surgical laser light source 2 and the reference light emitted from the reference light source 3.
ズームエキスパンダ5は、手術用レーザ光の光路のうち、手術用レーザ光源2とXY走査部10(後述する)の間に設けられている。ズームエキスパンダ5は、手術用レーザ光のビーム径を変更することができる。制御部50(後述する)は、ズームエキスパンダ5を駆動して手術用レーザ光のビーム径を変更することで、対物レンズ20(後述する)から眼Eに向けて出射される手術用レーザ光の開口数NAを調整することができる。 The zoom expander 5 is provided between the surgical laser light source 2 and the XY scanning unit 10 (described later) in the optical path of the surgical laser light. The zoom expander 5 can change the beam diameter of the surgical laser light. The control unit 50 (described later) drives the zoom expander 5 to change the beam diameter of the surgical laser beam, thereby operating the surgical laser beam emitted from the objective lens 20 (described later) toward the eye E. Can be adjusted.
高速Z走査部6は、手術用レーザ光が集光されるスポットをZ方向に走査するZ走査部の一部である。本実施形態では、高速Z走査部6は、手術用レーザ光の光路のうち、ズームエキスパンダ5とXY走査部10の間に設けられている。一例として、本実施形態の高速Z走査部6は、負の屈折力を有する移動光学素子7と、移動光学素子7を光軸に沿って移動させる高速Z走査駆動部8とを備える。例えば、高速Z走査駆動部8には、移動光学素子7を高速で移動させることが可能なガルバノモータ等を用いてもよい。移動光学素子7とXY走査部10の間には、レンズ9が設けられている。レンズ9は、高速Z走査部6を経たレーザ光をXY走査部10に導光させる。移動光学素子7が光軸方向に移動すると、眼Eにおける手術用レーザ光のスポットがZ方向に移動する。高速Z走査部6は、広範囲Z走査部18(後述する)に比べて高速でスポットをZ方向に走査することができる。 The high-speed Z-scanning unit 6 is a part of the Z-scanning unit that scans a spot on which the surgical laser beam is collected in the Z direction. In the present embodiment, the high-speed Z scanning unit 6 is provided between the zoom expander 5 and the XY scanning unit 10 in the optical path of the surgical laser light. As an example, the high-speed Z scanning unit 6 of the present embodiment includes a moving optical element 7 having negative refractive power and a high-speed Z scanning driving unit 8 that moves the moving optical element 7 along the optical axis. For example, a galvano motor or the like that can move the moving optical element 7 at a high speed may be used for the high-speed Z scanning drive unit 8. A lens 9 is provided between the moving optical element 7 and the XY scanning unit 10. The lens 9 guides the laser light that has passed through the high-speed Z scanning unit 6 to the XY scanning unit 10. When the moving optical element 7 moves in the optical axis direction, the spot of the surgical laser beam on the eye E moves in the Z direction. The high speed Z scanning unit 6 can scan the spot in the Z direction at a higher speed than the wide range Z scanning unit 18 (described later).
XY走査部10は、光軸に交差するXY方向に手術用レーザ光を走査する。本実施形態のXY走査部10は、X偏向デバイス11およびY偏向デバイス12を備える。X偏向デバイス11は、手術用レーザ光をX方向に走査する。Y偏向デバイス12は、X偏向デバイス11によってX方向に走査された手術用レーザ光を、さらにY方向に走査する。本実施形態では、X偏向デバイス11およびY偏向デバイス12には共にガルバノミラーが採用されている。しかし、光を走査する他のデバイス(例えば、ポリゴンミラー、音響光学素子等のスキャナ)を、X偏向デバイス11およびY偏向デバイス12の少なくともいずれかに採用してもよい。また、X偏向デバイス11およびY偏向デバイス12の少なくともいずれかが、複数のスキャナを備えていてもよい。 The XY scanning unit 10 scans the surgical laser beam in the XY direction intersecting the optical axis. The XY scanning unit 10 of this embodiment includes an X deflection device 11 and a Y deflection device 12. The X deflection device 11 scans the surgical laser beam in the X direction. The Y deflection device 12 further scans the surgical laser beam scanned in the X direction by the X deflection device 11 in the Y direction. In this embodiment, galvanometer mirrors are employed for both the X deflection device 11 and the Y deflection device 12. However, another device that scans light (for example, a scanner such as a polygon mirror or an acousto-optic device) may be employed in at least one of the X deflection device 11 and the Y deflection device 12. Further, at least one of the X deflection device 11 and the Y deflection device 12 may include a plurality of scanners.
リレー部14は、XY走査部10と対物レンズ20の間に設けられている。リレー部14は、上流側リレー光学素子15と下流側リレー光学素子16によって、XY走査部10を経た手術用レーザ光を対物レンズ20にリレーする。 The relay unit 14 is provided between the XY scanning unit 10 and the objective lens 20. The relay unit 14 relays the surgical laser light that has passed through the XY scanning unit 10 to the objective lens 20 by the upstream relay optical element 15 and the downstream relay optical element 16.
広範囲Z走査部18は、スポットをZ方向に走査するZ走査部の一部である。一例として、本実施形態の広範囲Z走査部18は、XY走査部10と上流側リレー光学素子15とを含む光学ユニットを、広範囲Z走査駆動部19によって光軸に沿って移動させることで、上流側リレー光学素子15と対物レンズ20との間の光路長を変化させる。その結果、スポットがZ方向に走査される。広範囲Z走査部18は、高速Z走査部6に比べてスポットを広範囲にZ方向に走査させることができる。なお、広範囲Z走査部18の構成は適宜変更できる。例えば、眼科用レーザ手術装置1は、XY走査部10よりも下流側に位置する光学素子(例えば、上流側リレー光学素子15、下流側リレー光学素子16、および対物レンズ20)の少なくともいずれかを光軸方向に移動させることで、スポットをZ方向に走査してもよい。また、高速Z走査部6のみを用いてスポットをZ方向に走査することも可能である。 The wide-range Z scanning unit 18 is a part of the Z scanning unit that scans the spot in the Z direction. As an example, the wide-range Z scanning unit 18 of the present embodiment moves the optical unit including the XY scanning unit 10 and the upstream relay optical element 15 along the optical axis by the wide-range Z scanning drive unit 19, thereby The optical path length between the side relay optical element 15 and the objective lens 20 is changed. As a result, the spot is scanned in the Z direction. The wide-range Z scanning unit 18 can scan a spot in a wide range in the Z direction as compared with the high-speed Z scanning unit 6. The configuration of the wide-range Z scanning unit 18 can be changed as appropriate. For example, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 includes at least one of optical elements (for example, the upstream relay optical element 15, the downstream relay optical element 16, and the objective lens 20) located on the downstream side of the XY scanning unit 10. The spot may be scanned in the Z direction by moving in the optical axis direction. It is also possible to scan the spot in the Z direction using only the high-speed Z scanning unit 6.
対物レンズ20は、リレー部14の下流側リレー光学素子16よりも、手術用レーザ光の光路の下流側に配置されている。対物レンズ20を通過した手術用レーザ光は、インターフェース90を経て眼Eの組織に集光される。 The objective lens 20 is disposed on the downstream side of the optical path of the surgical laser light with respect to the downstream relay optical element 16 of the relay unit 14. The surgical laser light that has passed through the objective lens 20 is focused on the tissue of the eye E via the interface 90.
インターフェース90は、対物レンズ20を通過する各種光(手術用レーザ光、基準光、観察光、OCT光、および固視標投影光)の光路のうち、装置本体と眼Eの間に介在し、眼Eに結合される。換言すると、本実施形態のインターフェース90は、装置本体と眼Eを光学的且つ物理的に接続する(装置本体と眼Eの間の光の伝播を仲介する)。インターフェース90の構成には種々の構成(例えば、液浸インターフェース、圧平インターフェース等)を採用できる。インターフェース90の詳細については、図5および図6を参照して後述する。 The interface 90 is interposed between the apparatus main body and the eye E among optical paths of various lights (surgical laser light, reference light, observation light, OCT light, and fixation target projection light) that pass through the objective lens 20. Coupled to eye E. In other words, the interface 90 of the present embodiment optically and physically connects the apparatus main body and the eye E (mediates propagation of light between the apparatus main body and the eye E). Various configurations (for example, an immersion interface, an applanation interface, etc.) can be adopted as the configuration of the interface 90. Details of the interface 90 will be described later with reference to FIGS. 5 and 6.
ダイクロイックミラー(光軸合成部)22は、手術用レーザ光の光路のうち、対物レンズ20と下流側リレー光学素子16の間に設けられている。ダイクロイックミラー22は、眼科用レーザ手術装置1と眼Eの間を伝播する各種光の光軸を同軸とする。本実施形態では、ダイクロイックミラー22は、手術用レーザ光源2から出射された手術用レーザ光の大部分を、対物レンズ20に向けて反射させる。ダイクロイックミラー22は、基準光源3から出射された基準光の一部を反射させると共に、残りを透過させる(基準光の光路の詳細については後述する)。また、ダイクロイックミラー22は、観察光、OCT光、および固視標投影光の大部分を透過させる。なお、観察光は、眼Eによって反射されて正面画像撮影部30に入射する反射光である。OCT光は、断面画像を撮影するために断面画像撮影部23から出射される光である。固視標投影光は、眼Eを固視させるために固視標投影部40から出射される光である。 The dichroic mirror (optical axis combining unit) 22 is provided between the objective lens 20 and the downstream relay optical element 16 in the optical path of the surgical laser light. The dichroic mirror 22 has coaxial optical axes of various lights propagating between the ophthalmic laser surgical apparatus 1 and the eye E. In the present embodiment, the dichroic mirror 22 reflects most of the surgical laser light emitted from the surgical laser light source 2 toward the objective lens 20. The dichroic mirror 22 reflects part of the reference light emitted from the reference light source 3 and transmits the rest (details of the optical path of the reference light will be described later). The dichroic mirror 22 transmits most of the observation light, the OCT light, and the fixation target projection light. The observation light is reflected light that is reflected by the eye E and enters the front image capturing unit 30. The OCT light is light emitted from the cross-sectional image photographing unit 23 for photographing a cross-sectional image. The fixation target projection light is light emitted from the fixation target projection unit 40 in order to fix the eye E.
正面画像撮影部30は、眼Eの画像を撮影する撮影部の一部である。正面画像撮影部30は、眼Eによって反射された反射光(観察光)を受光することで、眼Eの正面画像(本実施形態では、前眼部の正面画像)を撮影する。また、正面画像撮影部30は、装置本体に装着されたインターフェース90の少なくとも一部を撮影することも可能である。本実施形態では、アライメント指標投影部63のアライメント・照明光源64(図4参照)によって出射される赤外光の反射光が、観察光として正面画像撮影部30によって受光される。正面画像撮影部30の詳細については、図2を参照して後述する。 The front image capturing unit 30 is a part of an image capturing unit that captures an image of the eye E. The front image capturing unit 30 captures a front image of the eye E (in this embodiment, a front image of the anterior segment) by receiving the reflected light (observation light) reflected by the eye E. The front image capturing unit 30 can also capture at least a part of the interface 90 attached to the apparatus main body. In the present embodiment, reflected light of infrared light emitted from the alignment / illumination light source 64 (see FIG. 4) of the alignment index projection unit 63 is received by the front image capturing unit 30 as observation light. Details of the front image capturing unit 30 will be described later with reference to FIG.
断面画像撮影部23も、正面画像撮影部30と同様に、眼Eの画像を撮影する撮影部の一部である。断面画像撮影部23は、眼Eの断面画像を撮影することができる。また、断面画像撮影部23は、インターフェース90が備えるインターフェースレンズ100,110(詳細は、図5および図6を参照して後述する)の断面画像を撮影することも可能である。一例として、本実施形態の断面画像撮影部23は、OCT光源、光分割器、参照光学系、走査部、および受光素子を備える。OCT光源は、断面画像を撮影するためのOCT光を出射する。光分割器は、OCT光源によって出射されたOCT光を、参照光と測定光に分割する。参照光は参照光学系に入射し、測定光は走査部に入射する。参照光学系は、測定光と参照光の光路長差を変更する構成を有する。走査部は、測定光を二次元方向(XY方向)に走査させる。検出器は、撮影対象によって反射された測定光と、参照光学系を経た参照光との干渉状態を検出する。測定光が走査され、反射測定光と参照光の干渉状態が検出されることで、撮影対象の深さ方向の情報が取得される。取得された深さ方向の情報に基づいて、撮影対象の断面画像が取得される。 Similarly to the front image capturing unit 30, the cross-sectional image capturing unit 23 is also a part of the capturing unit that captures an image of the eye E. The cross-sectional image photographing unit 23 can photograph a cross-sectional image of the eye E. The cross-sectional image photographing unit 23 can also photograph a cross-sectional image of the interface lenses 100 and 110 (details will be described later with reference to FIGS. 5 and 6) included in the interface 90. As an example, the cross-sectional image capturing unit 23 of the present embodiment includes an OCT light source, a light splitter, a reference optical system, a scanning unit, and a light receiving element. The OCT light source emits OCT light for taking a cross-sectional image. The optical splitter divides the OCT light emitted from the OCT light source into reference light and measurement light. The reference light enters the reference optical system, and the measurement light enters the scanning unit. The reference optical system has a configuration that changes the optical path length difference between the measurement light and the reference light. The scanning unit scans the measurement light in a two-dimensional direction (XY direction). The detector detects an interference state between the measurement light reflected by the subject and the reference light that has passed through the reference optical system. The measurement light is scanned, and the interference state between the reflected measurement light and the reference light is detected, whereby information in the depth direction of the object to be imaged is acquired. A cross-sectional image to be imaged is acquired based on the acquired depth information.
断面画像撮影部23には種々の構成を用いることができる。例えば、SS−OCT、SD−OCT、TD−OCT等のいずれを断面画像撮影部23に採用してもよい。また、眼科用レーザ手術装置1は、光干渉以外の技術(例えば、シャインプルーク等)を用いて、撮影対象の断面画像を撮影してもよい。 Various configurations can be used for the cross-sectional image photographing unit 23. For example, any of SS-OCT, SD-OCT, TD-OCT, and the like may be employed for the cross-sectional image photographing unit 23. Further, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may capture a cross-sectional image of an imaging target using a technique other than optical interference (for example, Shine-Pluke).
固視標投影部40は、対象者の眼Eの視線を誘導する固視標を眼Eに投影することができる。つまり、固視標投影部40は、眼Eの固視を行うために用いられる。本実施形態の固視標投影部40は、眼Eへの固視標の投影状態を変更することができる。固視標投影部40の詳細については、図3を参照して後述する。 The fixation target projection unit 40 can project a fixation target that guides the line of sight of the eye E of the subject onto the eye E. That is, the fixation target projection unit 40 is used for performing fixation of the eye E. The fixation target projection unit 40 of the present embodiment can change the projection state of the fixation target onto the eye E. Details of the fixation target projecting unit 40 will be described later with reference to FIG.
ダイクロイックミラー24は、正面画像撮影部30の撮影光軸(つまり、正面画像撮影部30に入射する反射光の光軸)と、固視標投影部40の投影光軸とを同軸とする。詳細には、本実施形態では、正面画像撮影部30に入射する反射光の大部分はダイクロイックミラー24を透過し、固視標投影部40から投影される固視標の光の大部分はダイクロイックミラー24によって反射される。 The dichroic mirror 24 has a photographic optical axis of the front image photographing unit 30 (that is, an optical axis of reflected light incident on the front image photographing unit 30) and a projection optical axis of the fixation target projecting unit 40. Specifically, in the present embodiment, most of the reflected light incident on the front image capturing unit 30 is transmitted through the dichroic mirror 24, and most of the light of the fixation target projected from the fixation target projection unit 40 is dichroic. Reflected by the mirror 24.
ダイクロイックミラー25は、正面画像撮影部30の撮影光軸および固視標投影部40の投影光軸を、断面画像撮影部23の撮影光軸と同軸とする。詳細には、本実施形態では、正面画像撮影部30に入射する反射光の大部分は、ダイクロイックミラー25を透過する。固視標投影部40から投影される固視標の光の大部分も、ダイクロイックミラー25を透過する。さらに、基準光源2から投影される基準光の大部分も、ダイクロイックミラー25を透過する。断面画像を撮影するためのOCT光の大部分は、ダイクロイックミラー25によって反射される。 The dichroic mirror 25 has the photographing optical axis of the front image photographing unit 30 and the projection optical axis of the fixation target projecting unit 40 coaxial with the photographing optical axis of the cross-sectional image photographing unit 23. Specifically, in the present embodiment, most of the reflected light incident on the front image capturing unit 30 is transmitted through the dichroic mirror 25. Most of the light of the fixation target projected from the fixation target projection unit 40 also passes through the dichroic mirror 25. Further, most of the reference light projected from the reference light source 2 also passes through the dichroic mirror 25. Most of the OCT light for taking a cross-sectional image is reflected by the dichroic mirror 25.
照射位置検出部26は、手術用レーザ光源2から眼Eに延びる手術用レーザ光の光路から分岐した光路上に設けられている。一例として、本実施形態では、走査部6,10,18からダイクロイックミラー22に延びる手術用レーザ光の光路が、ダイクロイックミラー22によって分岐される。分岐された光路のうち、ダイクロイックミラー22を透過する光の光路上に、照射位置検出部26が設置されている。ただし、照射位置検出部26の設置位置を変更することも可能である。 The irradiation position detector 26 is provided on an optical path branched from the optical path of the surgical laser light extending from the surgical laser light source 2 to the eye E. As an example, in the present embodiment, the optical path of the surgical laser light extending from the scanning units 6, 10, 18 to the dichroic mirror 22 is branched by the dichroic mirror 22. An irradiation position detector 26 is installed on the optical path of light that passes through the dichroic mirror 22 among the branched optical paths. However, the installation position of the irradiation position detector 26 can be changed.
照射位置検出部26は、手術用レーザ光の照射位置を検出する。前述したように、本実施形態では、走査部6,10,18よりも手術用レーザ光の光路の下流側に照射位置検出部26が設けられている。従って、照射位置検出部26は、走査部6,10,18によって走査される手術用レーザ光の照射位置を、より正確に検出することができる。つまり、走査部6,10,18の素子(ガルバノミラーおよびレンズ等)の駆動精度等も検出される。本実施形態では、手術用レーザ光源2から出射される手術用レーザ光と、基準光源3から出射される基準光とが同軸とされる。従って、本実施形態の照射位置検出部26は、基準光を検出することで、基準光と同軸となる手術用レーザ光の照射位置を検出することができる。また、照射位置検出部26は、手術用レーザ光を直接検出してもよい。照射位置検出部26には種々のデバイスを適宜採用できる。一例として、本実施形態では波面センサが照射位置検出部26として採用されている。この場合、照射位置に加えてレーザ光の波面も検出される。 The irradiation position detection unit 26 detects the irradiation position of the surgical laser beam. As described above, in the present embodiment, the irradiation position detection unit 26 is provided downstream of the scanning units 6, 10, and 18 in the optical path of the surgical laser beam. Therefore, the irradiation position detection unit 26 can more accurately detect the irradiation position of the surgical laser beam scanned by the scanning units 6, 10, and 18. That is, the drive accuracy of the elements (galvanometer mirrors and lenses) of the scanning units 6, 10, and 18 are also detected. In the present embodiment, the surgical laser light emitted from the surgical laser light source 2 and the reference light emitted from the reference light source 3 are coaxial. Therefore, the irradiation position detection unit 26 of the present embodiment can detect the irradiation position of the surgical laser beam that is coaxial with the reference light by detecting the reference light. Further, the irradiation position detection unit 26 may directly detect the surgical laser beam. Various devices can be appropriately employed for the irradiation position detection unit 26. As an example, in this embodiment, a wavefront sensor is employed as the irradiation position detection unit 26. In this case, the wavefront of the laser beam is also detected in addition to the irradiation position.
ハーフミラー27は、ダイクロイックミラー22を透過した基準光の光路を分岐する。分岐した光路の一方は照射位置検出部26に延び、他方はミラー28に延びる。ミラー28は、ハーフミラー27から入射する基準光を反射させて、再びハーフミラー27に入射させる。ミラー28に入射する基準光の光軸と、ミラー28によって反射される基準光の光軸は同軸となる。ミラー28によって反射された基準光は、ハーフミラー27によって再び反射されて、ダイクロイックミラー22によって反射される。その後、基準光は、ダイクロイックミラー25とダイクロイックミラー24を透過し、正面画像撮影部30に入射する。その結果、基準光は、手術用レーザ光の光軸との関係が予め定められた(既知の)光軸に沿って、正面画像撮影部30の受光素子31(図2参照)に投影される。従って、正面画像の撮影領域に対する手術用レーザ光の光軸の位置関係が、正面画像によって適切に把握される。 The half mirror 27 branches the optical path of the reference light transmitted through the dichroic mirror 22. One of the branched optical paths extends to the irradiation position detector 26 and the other extends to the mirror 28. The mirror 28 reflects the reference light incident from the half mirror 27 and makes it incident on the half mirror 27 again. The optical axis of the reference light incident on the mirror 28 and the optical axis of the reference light reflected by the mirror 28 are coaxial. The reference light reflected by the mirror 28 is reflected again by the half mirror 27 and reflected by the dichroic mirror 22. Thereafter, the reference light passes through the dichroic mirror 25 and the dichroic mirror 24 and enters the front image capturing unit 30. As a result, the reference light is projected onto the light receiving element 31 (see FIG. 2) of the front image photographing unit 30 along the (known) optical axis whose relationship with the optical axis of the surgical laser light is predetermined. . Therefore, the positional relationship of the optical axis of the surgical laser beam with respect to the imaging area of the front image is properly grasped by the front image.
基準光の光路について再度説明する。本実施形態では、ダイクロイックミラー4、ダイクロイックミラー22、ハーフミラー27、およびミラー28を含む光学素子が、基準光を受光素子31に投影する基準光投影部となる。ダイクロイックミラー4は、手術用レーザ光の光路のうち、走査部6,10,18よりも手術用レーザ光源2側から、手術用レーザ光の光軸と基準光の光軸を同軸として基準光を挿入する。さらに、ダイクロイックミラー22は、手術用レーザ光の光路のうち走査部6,10,18よりも眼E側で、手術用レーザ光の光軸から基準光の光軸を分岐させて、基準光を受光素子31に投影させる。この場合、走査部6,10,18の状態が劣化または衝撃等によって変動した場合でも、手術用レーザ光の光軸と基準光の光軸の関係が維持される。 The optical path of the reference light will be described again. In the present embodiment, the optical elements including the dichroic mirror 4, the dichroic mirror 22, the half mirror 27, and the mirror 28 serve as a reference light projection unit that projects the reference light onto the light receiving element 31. The dichroic mirror 4 emits reference light with the optical axis of the surgical laser light and the optical axis of the reference light coaxially from the surgical laser light source 2 side of the scanning laser beam 6, 10 and 18 in the optical path of the surgical laser light. insert. Further, the dichroic mirror 22 divides the optical axis of the reference light from the optical axis of the surgical laser light on the eye E side of the scanning units 6, 10 and 18 in the optical path of the surgical laser light, thereby supplying the reference light. Projecting on the light receiving element 31. In this case, the relationship between the optical axis of the surgical laser beam and the optical axis of the reference beam is maintained even when the states of the scanning units 6, 10, and 18 change due to deterioration or impact.
また、本実施形態では、基準光の光路は、手術用レーザ光源2から照射位置検出部26に延びる手術用レーザ光の光路の少なくとも一部(詳細には、ダイクロイックミラー4からダイクロイックミラー22までの光路)と共通する光路を有する。この場合、手術用レーザ光の照射位置が、照射位置検出部26と正面画像の両方によって適切に検出される。 In this embodiment, the optical path of the reference light is at least a part of the optical path of the surgical laser light extending from the surgical laser light source 2 to the irradiation position detector 26 (specifically, from the dichroic mirror 4 to the dichroic mirror 22). And a common optical path. In this case, the irradiation position of the surgical laser beam is appropriately detected by both the irradiation position detector 26 and the front image.
また、本実施形態では、ダイクロイックミラー22から眼Eに延びる手術用レーザ光の光路と、ダイクロイックミラー22から正面画像撮影部30に延びる基準光の光路とを合わせた光路が、眼Eから正面画像撮影部30に延びる正面画像撮影用の反射光の光路に一致する。 In the present embodiment, the optical path of the surgical laser beam extending from the dichroic mirror 22 to the eye E and the optical path of the reference light extending from the dichroic mirror 22 to the front image capturing unit 30 is a front image from the eye E. This coincides with the optical path of the reflected light for photographing the front image extending to the photographing unit 30.
さらに、本実施形態の基準光投影部は、断面画像撮影部23の撮影光軸との関係が予め定められた光軸に沿って、正面画像撮影部30の受光素子31に基準光を投影する。詳細には、基準光の光路と、断面画像撮影部23の撮影光路は、少なくとも一部(本実施形態ではダイクロイックミラー22からダイクロイックミラー25の間)で共通する。この場合、正面画像の撮影領域と、断面画像の撮影領域(本実施形態では、断面画像撮影部23の走査部によって走査されるOCT光の走査範囲)との対応関係が変化しても、両者の対応関係が、正面画像上に写り込む基準光によって判別される。 Further, the reference light projection unit of the present embodiment projects the reference light onto the light receiving element 31 of the front image photographing unit 30 along an optical axis whose relationship with the photographing optical axis of the cross-sectional image photographing unit 23 is predetermined. . Specifically, the optical path of the reference light and the photographing optical path of the cross-sectional image photographing unit 23 are common at least in part (between the dichroic mirror 22 and the dichroic mirror 25 in the present embodiment). In this case, even if the correspondence between the imaging region of the front image and the imaging region of the cross-sectional image (in this embodiment, the scanning range of the OCT light scanned by the scanning unit of the cross-sectional image imaging unit 23) changes, both Is determined by reference light reflected on the front image.
なお、基準光源3の配置位置を変更することも可能である。例えば、走査部6,10,18の状態を検出しない場合には、眼科用レーザ手術装置1は、走査部6,10,18を通過させずに基準光を受光素子31に投影してもよい。この場合、例えば、ミラー28の代わりに基準光源3を配置してもよい。また、眼科用レーザ手術装置1は、手術用レーザ光源2が発生させるレーザ光を基準光として用いることも可能である。つまり、手術用レーザ光源2と基準光源3を共通化することも可能である。この場合、眼科用レーザ手術装置1は、手術用レーザ光源2が発生させるレーザ光を手術用レーザ光として使用する場合と基準光として用いる場合で、手術用レーザ光源2の出力、および、受光素子31を保護するためのフィルター等の少なくともいずれかを変更してもよい。 It is also possible to change the arrangement position of the reference light source 3. For example, when the states of the scanning units 6, 10, and 18 are not detected, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may project the reference light on the light receiving element 31 without passing through the scanning units 6, 10, and 18. . In this case, for example, the reference light source 3 may be arranged instead of the mirror 28. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 can also use the laser light generated by the surgical laser light source 2 as reference light. That is, the surgical laser light source 2 and the reference light source 3 can be shared. In this case, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 uses the laser light generated by the surgical laser light source 2 as the surgical laser light and the reference light, and outputs the light from the surgical laser light source 2 and the light receiving element. At least one of a filter for protecting 31 may be changed.
制御部50は、CPU51、ROM52、RAM53、および不揮発性メモリ(図示せず)等を備える。CPU51は、眼科用レーザ手術装置1の各種制御(例えば、手術用レーザ光源2の制御、基準光源3の制御、走査部6,10,18の動作制御、画像の撮影制御、固視標の投影制御等)を司る。ROM52には、眼科用レーザ手術装置1の動作を制御するための各種プログラム(例えば、後述するIF調整動作制御処理、ドッキング処理、照射制御データ作成処理等を実行するための眼科装置制御プログラム等)が記憶されている。RAM53は、各種情報を一時的に記憶する。不揮発性メモリは、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。眼科装置制御プログラム等は、不揮発性メモリに記憶されていてもよい。 The control unit 50 includes a CPU 51, a ROM 52, a RAM 53, a nonvolatile memory (not shown), and the like. The CPU 51 performs various controls of the ophthalmic laser surgical apparatus 1 (for example, control of the surgical laser light source 2, control of the reference light source 3, operation control of the scanning units 6, 10, and 18, image shooting control, and fixation target projection). Control). The ROM 52 stores various programs for controlling the operation of the ophthalmic laser surgical apparatus 1 (for example, an ophthalmic apparatus control program for executing IF adjustment operation control processing, docking processing, irradiation control data creation processing, etc., which will be described later). Is remembered. The RAM 53 temporarily stores various information. A nonvolatile memory is a non-transitory storage medium that can retain stored contents even when power supply is interrupted. The ophthalmologic apparatus control program or the like may be stored in a nonvolatile memory.
表示部54は、各種画像を表示することができる。操作部55は、ユーザ(例えば、術者、検者、補助者等)によって操作される。制御部50は、ユーザによる各種操作指示の入力を、操作部55を介して受け付ける。操作部55には、例えば、表示部54に設けられるタッチパネル、各種ボタン、キーボード、マウス等の各種デバイスを適宜採用すればよい。表示部54および操作部55は、眼科用レーザ手術装置1の装置本体に組み込まれていてもよいし、装置本体に有線または無線によって接続された他のデバイスであってもよい。表示部54には、画像を表示する各種デバイス(例えば、モニタ、プロジェクタ等)を用いることができる。 The display unit 54 can display various images. The operation unit 55 is operated by a user (for example, an operator, an examiner, an assistant, etc.). The control unit 50 receives input of various operation instructions by the user via the operation unit 55. For the operation unit 55, for example, various devices such as a touch panel, various buttons, a keyboard, and a mouse provided in the display unit 54 may be appropriately employed. The display unit 54 and the operation unit 55 may be incorporated in the apparatus main body of the ophthalmic laser surgical apparatus 1 or may be another device connected to the apparatus main body by wire or wirelessly. Various devices (for example, a monitor, a projector, etc.) that display images can be used for the display unit 54.
また、図1では、眼科用レーザ手術装置1のコントローラとして1つの制御部50が用いられる場合を例示した。しかし、言うまでもないが、眼科用レーザ手術装置1は複数のコントローラによって制御されてもよい。例えば、眼科用レーザ手術装置1は、各種光学素子およびアクチュエータを備えた装置本体と、装置本体に接続されるパーソナルコンピュータとを備えていてもよい。この場合、例えば、パーソナルコンピュータのコントローラがレーザの照射制御データを作成し、作成された照射制御データに従って、装置本体のコントローラがアクチュエータの駆動を制御してもよい。また、表示部54の表示制御、撮影された画像の解析、各種パラメータの演算等が、パーソナルコンピュータのコントローラによって実行されてもよい。つまり、後述する制御処理の全てが装置本体の1つのコントローラによって実行される必要は無い。 Further, FIG. 1 illustrates the case where one control unit 50 is used as the controller of the ophthalmic laser surgical apparatus 1. However, it goes without saying that the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may be controlled by a plurality of controllers. For example, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may include an apparatus main body including various optical elements and actuators, and a personal computer connected to the apparatus main body. In this case, for example, the controller of the personal computer may create laser irradiation control data, and the controller of the apparatus main body may control the driving of the actuator in accordance with the created irradiation control data. Further, display control of the display unit 54, analysis of captured images, calculation of various parameters, and the like may be executed by a controller of a personal computer. That is, it is not necessary for all the control processes described later to be executed by one controller of the apparatus main body.
<正面画像撮影部>
図2を参照して、正面画像撮影部30について説明する。本実施形態の正面画像撮影部30は、受光素子31、レンズ32、および受光調整部(フォーカス調整部)33を備える。受光素子31は、眼Eによって反射された反射光(観察光)を受光する。本実施形態の受光素子31は、眼Eからの反射光を受光することで、眼Eの画像(詳細には、前眼部の正面画像)を撮影する。本実施形態では、二次元受光素子(例えば、CCD、CMOS等)が採用されている。レンズ32は、眼Eの撮影対象部位と受光素子31とを共役とする。なお、図2では便宜的に1つのレンズ32のみが図示されているが、光路中に設けられる光学素子の数が1つに限定されないことは言うまでもない。受光調整部33は、受光素子31における反射光の受光状態を調整する。詳細には、本実施形態の受光調整部33は、受光素子31における反射光のフォーカス状態を調整することができる。つまり、本実施形態の受光調整部33は、反射光の光軸(撮影光軸)に沿う方向(図2の矢印A方向)に受光素子31を移動させることで、受光素子31と撮影対象部位を共役とすることができる。本実施形態の受光調整部33には、例えばモータ等が用いられる。
<Front image shooting unit>
The front image capturing unit 30 will be described with reference to FIG. The front image capturing unit 30 of the present embodiment includes a light receiving element 31, a lens 32, and a light receiving adjustment unit (focus adjustment unit) 33. The light receiving element 31 receives reflected light (observation light) reflected by the eye E. The light receiving element 31 of the present embodiment captures an image of the eye E (specifically, a front image of the anterior eye part) by receiving the reflected light from the eye E. In this embodiment, a two-dimensional light receiving element (for example, CCD, CMOS, etc.) is employed. The lens 32 conjugates the imaging target region of the eye E and the light receiving element 31. In FIG. 2, only one lens 32 is shown for convenience, but it goes without saying that the number of optical elements provided in the optical path is not limited to one. The light receiving adjustment unit 33 adjusts the light receiving state of the reflected light in the light receiving element 31. Specifically, the light receiving adjustment unit 33 of the present embodiment can adjust the focus state of the reflected light in the light receiving element 31. That is, the light receiving adjustment unit 33 according to the present embodiment moves the light receiving element 31 in a direction along the optical axis (imaging optical axis) of reflected light (in the direction of arrow A in FIG. 2), so Can be conjugated. For example, a motor or the like is used for the light receiving adjustment unit 33 of the present embodiment.
受光状態を調整するための構成は、適宜変更できる。例えば、正面画像撮影部30は、撮影光路上に設けられた光学素子(例えばレンズ32)を光路に沿う方向(図2の矢印B方向)に移動させる受光調整部34を備えてもよい。この場合、眼科用レーザ手術装置1は、受光素子31および光学素子の少なくともいずれかを光軸に沿って移動させることで、フォーカス状態を調整することができる。また、眼科用レーザ手術装置1は、受光調整部34を駆動することで、フォーカス状態以外の受光状態(例えば、正面画像の撮影倍率)を調整してもよい。また、正面画像撮影部30は、撮影光軸上への光学素子35の挿入と、撮影光軸上からの光学素子35の取り外しを行う受光調整部36を備えてもよい(図2の矢印C参照)。この場合、眼科用レーザ手術装置1は、各種条件に応じて段階的に受光状態を調整できる。例えば、眼科用レーザ手術装置1は、角膜を手術する場合と水晶体を手術する場合とで、光学素子35の挿入および取り外しを切り換えることで、正面画像の撮影倍率を切り換えてもよい。また、眼科用レーザ手術装置1は、使用されるインターフェース90の種類に応じて光学素子35の挿入および取り外しを切り換えてもよい。受光調整部33,34,36のうちの2つ以上が共に駆動されてもよいし、いずれか1つが単独で駆動されてもよい。本実施形態の受光調整部33,34,36は、眼Eから受光素子31に延びる眼Eからの反射光の光路のうち、手術用レーザ光源2から眼Eに延びる手術用レーザ光の光路外の部材を駆動することで、受光素子31における反射光の受光状態を調整する。従って、受光調整を行っても手術用レーザ光への影響は生じない。 The configuration for adjusting the light receiving state can be changed as appropriate. For example, the front image photographing unit 30 may include a light receiving adjustment unit 34 that moves an optical element (for example, a lens 32) provided on the photographing optical path in a direction along the optical path (in the direction of arrow B in FIG. 2). In this case, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can adjust the focus state by moving at least one of the light receiving element 31 and the optical element along the optical axis. Further, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may adjust the light receiving state (for example, the imaging magnification of the front image) other than the focus state by driving the light receiving adjustment unit 34. Further, the front image photographing unit 30 may include a light receiving adjustment unit 36 for inserting the optical element 35 on the photographing optical axis and removing the optical element 35 from the photographing optical axis (arrow C in FIG. 2). reference). In this case, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can adjust the light receiving state in stages according to various conditions. For example, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may switch the imaging magnification of the front image by switching the insertion and removal of the optical element 35 between when the cornea is operated and when the lens is operated. Further, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may switch between insertion and removal of the optical element 35 according to the type of the interface 90 used. Two or more of the light receiving adjustment units 33, 34, and 36 may be driven together, or any one of them may be driven independently. The light receiving adjustment units 33, 34, and 36 of the present embodiment out of the optical path of the surgical laser light extending from the surgical laser light source 2 to the eye E out of the optical path of the reflected light from the eye E extending from the eye E to the light receiving element 31. The light receiving state of the reflected light in the light receiving element 31 is adjusted by driving the member. Therefore, even if light reception adjustment is performed, there is no effect on the surgical laser beam.
<固視標投影部>
図3を参照して、固視標投影部40について説明する。本実施形態の固視標投影部40は、固視標投影光源41、第1絞り42、第2絞り43、レンズ44、可動ステージ45、固視標移動駆動部46、固定レンズ47、可動光学素子48、および光学素子移動駆動部49を備える。固視標投影光源41は、対象者の眼Eに固視標を投影するための光(固視標投影光)を発光する。固視標投影光源41から発光される固視標投影光の光量は、制御部50によって変更される。第1絞り42および第2絞り43は、固視標の投影光路に入射する固視標投影光の光束を一定の大きさにする。レンズ44は、投影光路において、第1絞り42および第2絞り43に対して所定の位置に配置されている。
<Fixed target projection unit>
The fixation target projection unit 40 will be described with reference to FIG. The fixation target projection unit 40 of the present embodiment includes a fixation target projection light source 41, a first diaphragm 42, a second diaphragm 43, a lens 44, a movable stage 45, a fixation target movement drive unit 46, a fixed lens 47, and movable optics. An element 48 and an optical element movement drive unit 49 are provided. The fixation target projection light source 41 emits light (fixation target projection light) for projecting the fixation target onto the eye E of the subject. The amount of fixation target projection light emitted from the fixation target projection light source 41 is changed by the control unit 50. The first diaphragm 42 and the second diaphragm 43 make the light flux of the fixation target projection light incident on the projection optical path of the fixation target a certain size. The lens 44 is disposed at a predetermined position with respect to the first diaphragm 42 and the second diaphragm 43 in the projection optical path.
可動ステージ45には、固視標投影光源41、第1絞り42、第2絞り43、およびレンズ44が搭載されている。可動ステージ45は、投影光路の光軸(投影光軸)に対して交差する方向(図3の矢印D方向)に移動することができる。投影光軸に交差する方向に可動ステージ45が移動すると、眼Eに対する固視標の投影位置が移動する。その結果、眼Eの固視方向が変更される。固視標移動駆動部46は可動ステージ45を移動させる。固視標移動駆動部46には、例えばモータ等を使用することができる。 On the movable stage 45, a fixation target projection light source 41, a first diaphragm 42, a second diaphragm 43, and a lens 44 are mounted. The movable stage 45 can move in a direction intersecting the optical axis (projection optical axis) of the projection optical path (in the direction of arrow D in FIG. 3). When the movable stage 45 moves in the direction intersecting the projection optical axis, the projection position of the fixation target with respect to the eye E moves. As a result, the fixation direction of the eye E is changed. The fixation target moving drive unit 46 moves the movable stage 45. For example, a motor or the like can be used for the fixation target movement drive unit 46.
固定レンズ47は、投影光路上に固定されている。可動光学素子(例えば可動レンズ)48は、投影光路上に挿入される挿入位置と、投影光路上から外れる取り外し位置との間を移動する(図3の矢印E参照)。光学素子移動駆動部49は、可動光学素子48を移動させる。光学素子移動駆動部49には、モータ、ソレノイド等の各種アクチュエータを用いることができる。 The fixed lens 47 is fixed on the projection optical path. The movable optical element (for example, movable lens) 48 moves between an insertion position where the movable optical element (for example, a movable lens) is inserted on the projection optical path and a removal position where the movable optical element 48 is removed from the projection optical path (see arrow E in FIG. 3). The optical element movement drive unit 49 moves the movable optical element 48. Various actuators such as a motor and a solenoid can be used for the optical element movement drive unit 49.
本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼Eに投影される固視標の投影状態を変更することができる。例えば、眼科用レーザ手術装置1は、固視標投影光源41に供給する電力を調整することで、眼Eに投影される固視標投影光の光量を変更することができる。この場合、眼Eに向けて投影される固視標の明るさが変更される。また、眼科用レーザ手術装置1は、投影光路上への可動光学素子48の挿入と、投影光路からの可動光学素子48の取り外しとを、光学素子移動駆動部49を駆動して切り換えることで、固視標投影光学系の焦点距離を変更することができる。この場合、眼Eの網膜における固視標の集光状態が変更される。なお、固視標投影光学系とは、固視標投影光源41から眼Eに延びる投影光路に設けられる各種光学部材である。本実施形態の固視標投影光学系には、絞り42,43、レンズ44、固定レンズ47、および可動光学素子48が含まれる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the present embodiment can change the projection state of the fixation target projected onto the eye E. For example, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can change the amount of fixation target projection light projected onto the eye E by adjusting the power supplied to the fixation target projection light source 41. In this case, the brightness of the fixation target projected toward the eye E is changed. Further, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 switches between insertion of the movable optical element 48 on the projection optical path and removal of the movable optical element 48 from the projection optical path by driving the optical element movement drive unit 49. The focal length of the fixation target projection optical system can be changed. In this case, the focusing state of the fixation target in the retina of the eye E is changed. The fixation target projection optical system is various optical members provided in a projection optical path extending from the fixation target projection light source 41 to the eye E. The fixation target projection optical system of the present embodiment includes diaphragms 42 and 43, a lens 44, a fixed lens 47, and a movable optical element 48.
なお、固視標の投影状態を変更する方法は適宜選択できる。例えば、眼科用レーザ手術装置1は、光学素子移動駆動部49を駆動することで、可動光学素子48を投影光軸に沿う方向(図3の矢印F方向)に移動させてもよい。また、眼科用レーザ手術装置1は、固視標移動駆動部46を駆動することで、投影光軸に沿う方向(図3の矢印G方向)に可動ステージ45を移動させてもよい。これらの方法でも、固視標投影光学系の焦点距離が変更される。勿論、可動光学素子48と可動ステージ45を共に投影光軸に沿って移動させてもよい。 A method for changing the projection state of the fixation target can be selected as appropriate. For example, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may move the movable optical element 48 in the direction along the projection optical axis (the direction of arrow F in FIG. 3) by driving the optical element movement drive unit 49. Further, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may move the movable stage 45 in a direction along the projection optical axis (in the direction of arrow G in FIG. 3) by driving the fixation target moving drive unit 46. Also in these methods, the focal length of the fixation target projection optical system is changed. Of course, both the movable optical element 48 and the movable stage 45 may be moved along the projection optical axis.
また、言うまでもないが、固視標の投影方法も変更できる。例えば、点光源の代わりに液晶表示器を用いてもよい。この場合、液晶表示器の表示領域における視標の表示位置を変更することで、眼Eの固視方向が変更される。また、複数の点光源を配置し、点灯させる点光源を切り換える方法も採用できる。 Needless to say, the fixation target projection method can also be changed. For example, a liquid crystal display may be used instead of the point light source. In this case, the fixation direction of the eye E is changed by changing the display position of the target in the display area of the liquid crystal display. A method of arranging a plurality of point light sources and switching the point light sources to be turned on can also be adopted.
<機械的構成>
図4を参照して、眼科用レーザ手術装置1の機械的構成の概略について説明する。眼科用レーザ手術装置1は、各種光学系および走査部6,10,18等を収容する筐体60を備える。筐体の下部の一部には、筒部61が設けられている。筒部61の内部には、前述した対物レンズ20が固定される。筒部61は、眼Eに手術用レーザ光を照射するための照射端となる。
<Mechanical configuration>
An outline of the mechanical configuration of the ophthalmic laser surgical apparatus 1 will be described with reference to FIG. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 includes a housing 60 that houses various optical systems and scanning units 6, 10, 18, and the like. A cylindrical portion 61 is provided in a part of the lower portion of the housing. The objective lens 20 described above is fixed inside the cylindrical portion 61. The tube portion 61 serves as an irradiation end for irradiating the eye E with a surgical laser beam.
筐体60の下端には、アライメント指標投影部63が設けられている。アライメント指標投影部63は、眼Eの角膜にアライメント指標を投影する。一例として、本実施形態のアライメント指標投影部63は、有限遠の光を照射する点光源であるアライメント・照明光源64を複数備える。本実施形態では、アライメント・照明光源64が照射する光は、正面画像を撮影するための照明光源を兼ねる。しかし、アライメント光源とは別に照明光源が設けられてもよい。複数(本実施形態では8個)のアライメント・照明光源64は、筒部61の中心軸を中心として円環状に配置されている。詳細は後述するが、制御部50は、正面画像を処理することで、アライメント・照明光源64から照射されて角膜で反射される光を輝点として検出する。制御部50は、検出した輝点の位置に基づいて、装置本体に対する眼Eの位置を検出する。 An alignment index projection unit 63 is provided at the lower end of the housing 60. The alignment index projection unit 63 projects the alignment index onto the cornea of the eye E. As an example, the alignment index projection unit 63 of the present embodiment includes a plurality of alignment / illumination light sources 64 that are point light sources that emit light of a finite distance. In the present embodiment, the light emitted from the alignment / illumination light source 64 also serves as an illumination light source for capturing a front image. However, an illumination light source may be provided separately from the alignment light source. A plurality (eight in this embodiment) of alignment / illumination light sources 64 are arranged in an annular shape around the central axis of the cylindrical portion 61. Although details will be described later, the control unit 50 processes the front image to detect light emitted from the alignment / illumination light source 64 and reflected by the cornea as a bright spot. The control unit 50 detects the position of the eye E with respect to the apparatus main body based on the detected position of the bright spot.
なお、アライメント指標投影部63の構成も適宜変更できる。例えば、複数の点光源を環状に配置する代わりに、連続したリング状の指標を投影する環状光源が採用されてもよい。また、本実施形態では、有限遠の光でアライメント指標を投影することで、正面画像の撮影光軸に交差する方向(XY方向)における眼Eの位置が検出される。しかし、眼科用レーザ手術装置1は、無限遠の指標と有限遠の視標を共に眼Eに向けて投影することで、撮影光軸に沿う方向(Z方向)における眼Eの位置を、XY方向における位置と共に検出してもよい。この場合、正面画像に写り込む無限遠の指標と有限遠の視標の関係に基づいて、Z方向における眼Eの位置が検出される。また、眼科用レーザ手術装置1が備える光源とは別の光源によって照明光が眼Eに照射されてもよい。 The configuration of the alignment index projection unit 63 can be changed as appropriate. For example, instead of arranging a plurality of point light sources in an annular shape, an annular light source that projects a continuous ring-shaped index may be employed. Further, in the present embodiment, the position of the eye E in the direction (XY direction) intersecting the photographing optical axis of the front image is detected by projecting the alignment index with light of finite distance. However, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 projects the position of the eye E in the direction along the imaging optical axis (Z direction) by projecting both an infinite index and a finite target toward the eye E. You may detect with the position in a direction. In this case, the position of the eye E in the Z direction is detected based on the relationship between the infinity index reflected in the front image and the finite distance target. Further, the illumination light may be applied to the eye E by a light source different from the light source provided in the ophthalmic laser surgical apparatus 1.
筐体60は結合駆動部66を備える。結合駆動部66は、筐体60(装置本体)および保持部67(後述する)を眼Eに対して移動させることで、インターフェース90を眼Eに結合させる。本実施形態の結合駆動部66は、筐体60および保持部67を3方向(X,Y,Z方向)に移動させることができる。なお、装置本体と眼Eの相対的な位置関係を変化させるための具体的な方法は、筐体60を3方向に移動させる方法に限定されない。例えば、結合駆動部は、対象者を装置本体に対して移動させることで、インターフェース90を眼Eに結合させてもよい。 The housing 60 includes a coupling drive unit 66. The coupling drive unit 66 couples the interface 90 to the eye E by moving the housing 60 (device main body) and the holding unit 67 (described later) with respect to the eye E. The coupling drive unit 66 of the present embodiment can move the housing 60 and the holding unit 67 in three directions (X, Y, Z directions). Note that the specific method for changing the relative positional relationship between the apparatus main body and the eye E is not limited to the method of moving the housing 60 in three directions. For example, the coupling drive unit may couple the interface 90 to the eye E by moving the subject relative to the apparatus main body.
調整駆動部70は、筐体60と保持部67に連結している。保持部67には、インターフェース90の少なくとも一部が着脱可能に装着される。保持部67は、装着されたインターフェース90(以下、「装着インターフェース」という場合がある)の装置本体に対する位置および角度の少なくともいずれかを調整可能な状態で、装着インターフェースを保持する。一例として、本実施形態の調整駆動部70は、装置本体に対して保持部67をXY方向に移動させることで、装置本体に対する装着インターフェースの位置を調整する。しかし、調整保持部は、装着インターフェースの角度を調整してもよい(詳細は後述する)。 The adjustment driving unit 70 is connected to the housing 60 and the holding unit 67. At least a part of the interface 90 is detachably attached to the holding unit 67. The holding unit 67 holds the mounting interface in a state where at least one of the position and the angle of the mounted interface 90 (hereinafter sometimes referred to as “mounting interface”) with respect to the apparatus main body can be adjusted. As an example, the adjustment driving unit 70 of the present embodiment adjusts the position of the mounting interface with respect to the apparatus main body by moving the holding unit 67 in the XY directions with respect to the apparatus main body. However, the adjustment holding unit may adjust the angle of the mounting interface (details will be described later).
保持部67は、ベース部68、第1リンク71、第2リンク72、ロック機構73、連結部74、位置検出センサ75、インターフェース装着部76、および圧力センサ77を備える。また、保持部67は、ナット80、ピン81、送りねじ82、およびモータ83を備える。 The holding part 67 includes a base part 68, a first link 71, a second link 72, a lock mechanism 73, a connecting part 74, a position detection sensor 75, an interface mounting part 76, and a pressure sensor 77. The holding part 67 includes a nut 80, a pin 81, a feed screw 82, and a motor 83.
ベース部68は、調整駆動部70に連結されると共に、インターフェース90を保持するためのベースとなる。第1リンク71は、ベース部68の上端の一部に、水平方向の軸を中心として回転可能な状態で接続されている。第2リンク72は、第1リンク71の一端部に、水平方向の軸を中心として回転可能な状態で接続されている。第2リンク72は上下方向に延びている。第1リンク71が回転すると、第2リンク72は上下方向(Z方向)に移動する。第2リンク72のZ方向の移動は、ベース部68の一部によってガイドされる。 The base unit 68 is connected to the adjustment driving unit 70 and serves as a base for holding the interface 90. The first link 71 is connected to a part of the upper end of the base portion 68 so as to be rotatable about a horizontal axis. The second link 72 is connected to one end of the first link 71 so as to be rotatable about a horizontal axis. The second link 72 extends in the vertical direction. When the first link 71 rotates, the second link 72 moves in the vertical direction (Z direction). The movement of the second link 72 in the Z direction is guided by a part of the base portion 68.
ロック機構73は、第2リンク72の一部(本実施形態では下端部近傍)に接続している。ロック機構73は、第2リンク72の移動のロックおよびロック解除を行うことができる。連結部74は、第2リンク72の一部(本実施形態では上下方向の中央部近傍)に固定されており、第2リンク72と共にZ方向に移動する。連結部74は、第2リンク72とインターフェース装着部76を連結する。位置検出センサ75は、第2リンク72のZ方向における位置を検出することで、インターフェース90のZ方向における位置を検出することができる。 The lock mechanism 73 is connected to a part of the second link 72 (in the present embodiment, near the lower end). The lock mechanism 73 can lock and unlock the movement of the second link 72. The connecting portion 74 is fixed to a part of the second link 72 (in the present embodiment, near the center in the vertical direction) and moves in the Z direction together with the second link 72. The connecting part 74 connects the second link 72 and the interface mounting part 76. The position detection sensor 75 can detect the position of the interface 90 in the Z direction by detecting the position of the second link 72 in the Z direction.
インターフェース装着部76には、インターフェース90が着脱可能に装着される。本実施形態では、ユーザがインターフェース90の基部をインターフェース装着部76の所定箇所に取り付けると、インターフェース90の基部とインターフェース装着部76の間に空間78が形成される。ポンプ(図示せず)によって空間78に負圧を生じさせることで、インターフェース90がインターフェース装着部76に吸引固定される。圧力センサ(例えばロードセル)77は、インターフェース装着部76と連結部74の間に加わる荷重を検出する。制御部50のCPU51は、圧力センサ77の値によって、インターフェース90と眼Eの間に加わる荷重を検出することができる。従って、CPU51は、眼Eに対してインターフェース90が接触したか否かを、圧力センサ77を用いて検出することも可能である。 An interface 90 is detachably attached to the interface attachment unit 76. In the present embodiment, when the user attaches the base portion of the interface 90 to a predetermined location of the interface mounting portion 76, a space 78 is formed between the base portion of the interface 90 and the interface mounting portion 76. By generating a negative pressure in the space 78 by a pump (not shown), the interface 90 is sucked and fixed to the interface mounting portion 76. The pressure sensor (for example, load cell) 77 detects a load applied between the interface mounting portion 76 and the connecting portion 74. The CPU 51 of the control unit 50 can detect the load applied between the interface 90 and the eye E based on the value of the pressure sensor 77. Therefore, the CPU 51 can also detect whether the interface 90 is in contact with the eye E using the pressure sensor 77.
ナット80は、ベース部68に形成された穴に、Z方向に移動可能に装着されている。ナット80の上端部には、第1リンク71に下方から接触するピン81が設けられている。送りねじ82はナット80に螺合している。モータ83は送りねじ82を回転させる。モータ83が駆動して送りねじ82が回転すると、ナット80およびピン81がZ方向に移動する。その結果、第1リンク71が回転し、第2リンク72、連結部74、インターフェース装着部76、およびインターフェース90がZ方向に移動する。なお、本実施形態では、眼Eに過剰な荷重が加わったことが圧力センサ77によって検出されると、ロック機構73による第2リンク72のロックが解除され、インターフェース90が上方に移動可能な状態となる。その結果、眼Eに対する安全性が向上する。 The nut 80 is mounted in a hole formed in the base portion 68 so as to be movable in the Z direction. A pin 81 that contacts the first link 71 from below is provided at the upper end of the nut 80. The feed screw 82 is screwed into the nut 80. The motor 83 rotates the feed screw 82. When the motor 83 is driven and the feed screw 82 rotates, the nut 80 and the pin 81 move in the Z direction. As a result, the first link 71 rotates, and the second link 72, the connecting portion 74, the interface mounting portion 76, and the interface 90 move in the Z direction. In the present embodiment, when the pressure sensor 77 detects that an excessive load is applied to the eye E, the lock mechanism 73 unlocks the second link 72 and the interface 90 is movable upward. It becomes. As a result, the safety for the eye E is improved.
<インターフェース>
図5および図6を参照して、インターフェース90について説明する。インターフェース90は、装置本体と眼Eの間に延びる各種光(手術用レーザ光、基準光、観察光、OCT光、および固視標投影光)の光路のうち、装置本体と眼Eの間に介在し、眼Eに結合される。本実施形態では、ユーザは、手術する部位および術式等に応じて、複数種類のインターフェース90を使い分けることができる。一例として、本実施形態における複数種類のインターフェース90には、液浸インターフェース91(図5参照)および圧平インターフェース92(図6参照)が含まれる。まず、液浸インターフェース91および圧平インターフェース92に共通する構成について説明する。なお、以下説明する構成の細部は、液浸インターフェース91と圧平インターフェース92の間で異なっていてもよい。
<Interface>
The interface 90 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The interface 90 is disposed between the apparatus main body and the eye E among optical paths of various lights (surgical laser light, reference light, observation light, OCT light, and fixation target projection light) extending between the apparatus main body and the eye E. Intervenes and is coupled to eye E. In the present embodiment, the user can selectively use a plurality of types of interfaces 90 according to the region to be operated, the surgical procedure, and the like. As an example, the plurality of types of interfaces 90 in the present embodiment include an immersion interface 91 (see FIG. 5) and an applanation interface 92 (see FIG. 6). First, a configuration common to the immersion interface 91 and the applanation interface 92 will be described. The details of the configuration described below may be different between the immersion interface 91 and the applanation interface 92.
図5および図6に示すように、インターフェース90は、マウント93、吸引路94、眼固定部95、およびインターフェースレンズ(液浸レンズ100またはコンタクトレンズ110)を備える。 As shown in FIGS. 5 and 6, the interface 90 includes a mount 93, a suction path 94, an eye fixing unit 95, and an interface lens (the immersion lens 100 or the contact lens 110).
マウント93は、インターフェース90のベースとなる部材である。マウント93は、保持部67のインターフェース装着部76(図4参照)に装着されると共に、眼固定部95等を保持する。マウント93には、Z方向(図5および図6における上下方向)に貫通する円形の孔が形成されている。各種光は、円形の孔の内側を伝播することができる。吸引路94はマウント93に設けられており、後述する空間96とポンプ(図示せず)の間で気体を流通させる。 The mount 93 is a member that becomes a base of the interface 90. The mount 93 is mounted on the interface mounting portion 76 (see FIG. 4) of the holding portion 67 and holds the eye fixing portion 95 and the like. The mount 93 is formed with a circular hole penetrating in the Z direction (vertical direction in FIGS. 5 and 6). Various types of light can propagate inside the circular hole. The suction path 94 is provided in the mount 93 and allows gas to flow between a space 96 described later and a pump (not shown).
眼固定部(本実施形態ではサクションリング)95は、環状(本実施形態では円環状)の部材である。本実施形態の眼固定部95は、連続した円環状に形成されている。しかし、眼固定部95の形状は開環状であってもよい。複数の部材が環状に並べられることで、環状の眼固定部95が形成されていてもよい。眼固定部95は、マウント93に形成された円形の孔の下端を取り囲むように、マウント93の下部に設けられている。眼固定部95は、眼E(本実施形態では、眼Eの角膜または強膜)に結合することで、装置本体(詳細には、装置本体に設けられた対物レンズ20、および、手術用レーザ光の基準軸等)に対する眼Eの位置を固定する。本実施形態では、眼固定部95とマウント93は別部材である。眼固定部95は、はめ込み、溶接、接着剤による接着等によってマウント93に固定される。しかし、眼固定部95は、マウント93と一体に形成されていてもよい。また、眼固定部95は、マウント93、またはマウント93のアーム部分に対し、吸引等によって着脱可能に装着されてもよい。眼固定部95が眼Eに接触すると、眼Eの表面と眼固定部95の間に、密閉された空間96が形成される。空間96内の気体が吸引路94を通じて排出されることで、眼固定部95が眼Eに吸引固定される。 The eye fixing portion (suction ring in the present embodiment) 95 is an annular (annular in the present embodiment) member. The eye fixing part 95 of this embodiment is formed in a continuous annular shape. However, the shape of the eye fixing part 95 may be an open ring shape. An annular eye fixing portion 95 may be formed by arranging a plurality of members in an annular shape. The eye fixing part 95 is provided at the lower part of the mount 93 so as to surround the lower end of the circular hole formed in the mount 93. The eye fixing unit 95 is coupled to the eye E (in this embodiment, the cornea or sclera of the eye E), so that the apparatus main body (specifically, the objective lens 20 provided in the apparatus main body and the surgical laser) The position of the eye E with respect to the light reference axis or the like is fixed. In this embodiment, the eye fixing part 95 and the mount 93 are separate members. The eye fixing part 95 is fixed to the mount 93 by fitting, welding, adhesive bonding, or the like. However, the eye fixing part 95 may be formed integrally with the mount 93. Further, the eye fixing unit 95 may be detachably attached to the mount 93 or an arm portion of the mount 93 by suction or the like. When the eye fixing part 95 contacts the eye E, a sealed space 96 is formed between the surface of the eye E and the eye fixing part 95. As the gas in the space 96 is discharged through the suction passage 94, the eye fixing portion 95 is sucked and fixed to the eye E.
インターフェースレンズ(液浸レンズ100およびコンタクトレンズ110)は、各種光の光路のうち、眼固定部95よりも装置本体側(本実施形態では眼固定部95よりも上方)に配置される。本実施形態のインターフェースレンズ100,110は、マウント93に形成された円形の穴の上部に、接着剤等によって固定される。しかし、インターフェースレンズ100,110と眼固定部95が一体的に固定されず別部材となっていてもよい(詳細は図13を参照して後述する)。また、インターフェースレンズ100,110は、マウント93またはマウント93のアーム部分に対して吸引等によって着脱可能に装着されてもよい。 The interface lens (the immersion lens 100 and the contact lens 110) is disposed on the apparatus main body side (above the eye fixing unit 95 in the present embodiment) of the various light paths with respect to the eye fixing unit 95. The interface lenses 100 and 110 of this embodiment are fixed to the upper part of a circular hole formed in the mount 93 by an adhesive or the like. However, the interface lenses 100 and 110 and the eye fixing part 95 may be separate members instead of being integrally fixed (details will be described later with reference to FIG. 13). The interface lenses 100 and 110 may be detachably attached to the mount 93 or the arm portion of the mount 93 by suction or the like.
図5を参照して、液浸インターフェース91の液浸レンズ100について説明する。液浸インターフェース91が眼Eに接触すると、液浸レンズ100と眼Eの表面(角膜)の間に空間103が生じる。眼Eの透明組織(例えば角膜等)の間の屈折率差が空気よりも小さい物質(例えば、水または粘弾性物質等の液体、または弾性体)が、空間103に配置される。その結果、液浸レンズ100と眼Eの間のうち、少なくとも各種光が通過する部分が、液体等の物質によって満たされる。従って、眼Eの透明組織と空気の間の屈折率差の影響(例えば収差の発生等)が抑制される。 The immersion lens 100 of the immersion interface 91 will be described with reference to FIG. When the immersion interface 91 contacts the eye E, a space 103 is generated between the immersion lens 100 and the surface (cornea) of the eye E. A substance (for example, a liquid such as water or a viscoelastic substance or an elastic body) whose refractive index difference between the transparent tissues of the eye E (eg, cornea) is smaller than that of air is disposed in the space 103. As a result, at least a portion through which various types of light pass between the immersion lens 100 and the eye E is filled with a substance such as a liquid. Therefore, the influence (for example, generation | occurrence | production of an aberration) of the refractive index difference between the transparent structure | tissue of the eye E and air is suppressed.
本実施形態では、空間103に液体を注入するための注入経路(図示せず)がマウント93に形成されている。液体は、液浸インターフェース91が眼Eに接触した状態で、注入経路を通じて空間103に注入される。しかし、空間103に液体等の物質を配置する方法は適宜変更できる。例えば、ユーザは、液浸インターフェース91が眼Eに接触した状態で、眼Eに上方から液体等の物質を配置し、その後液浸レンズ100をマウント93に装着させてもよい。 In the present embodiment, an injection path (not shown) for injecting liquid into the space 103 is formed in the mount 93. The liquid is injected into the space 103 through the injection path with the immersion interface 91 in contact with the eye E. However, the method of arranging a substance such as a liquid in the space 103 can be changed as appropriate. For example, the user may place a substance such as a liquid on the eye E from above while the immersion interface 91 is in contact with the eye E, and then attach the immersion lens 100 to the mount 93.
一例として、本実施形態の液浸レンズ100のレンズ面のうち、眼E側に位置する後面101、および装置本体側に位置する前面102は、共に眼E側(下側)に向けて凸状に湾曲している。この場合、例えば、レンズ面(特に後面101)によって反射したOCT光が断面画像撮影部23に直接入射する不具合等が抑制される。また、後面101および前面102の表面は、球面に沿う形状となっている。ただし、後面101および前面102の形状を変更することも可能である。例えば、後面101および前面102の少なくともいずれかを平面としてもよい。この場合、レンズ面による収差の発生が抑制される。また、後面101および前面102の少なくとも一方が、装置本体側(上側)に向けて凸状に湾曲していてもよい。この場合、制御部50は、アライメント指標投影部63(図4参照)から照射されてレンズ面で反射される光(輝点)によって、液浸レンズ100の中心位置を検出することも可能である。また、液浸レンズ100と眼固定部95が一体的に固定されている場合、制御部50は、アライメント指標によって検出した液浸レンズ100の中心を、眼固定部95の中心として各種処理を行ってもよい。また、レンズ面は非球面に沿って湾曲していてもよい。 As an example, out of the lens surfaces of the immersion lens 100 of the present embodiment, the rear surface 101 located on the eye E side and the front surface 102 located on the apparatus main body side are both convex toward the eye E side (lower side). Is curved. In this case, for example, a problem that the OCT light reflected by the lens surface (particularly the rear surface 101) directly enters the cross-sectional image photographing unit 23 is suppressed. Further, the surfaces of the rear surface 101 and the front surface 102 are shaped along a spherical surface. However, the shapes of the rear surface 101 and the front surface 102 can be changed. For example, at least one of the rear surface 101 and the front surface 102 may be a flat surface. In this case, the occurrence of aberration due to the lens surface is suppressed. Further, at least one of the rear surface 101 and the front surface 102 may be curved in a convex shape toward the apparatus main body side (upper side). In this case, the control unit 50 can also detect the center position of the immersion lens 100 by the light (bright spot) that is irradiated from the alignment index projection unit 63 (see FIG. 4) and reflected by the lens surface. . When the immersion lens 100 and the eye fixing unit 95 are integrally fixed, the control unit 50 performs various processes using the center of the immersion lens 100 detected by the alignment index as the center of the eye fixing unit 95. May be. The lens surface may be curved along an aspheric surface.
図6を参照して、圧平インターフェース92のコンタクトレンズ110について説明する。圧平インターフェース92が眼Eに吸引固定されると、コンタクトレンズ110の後面111(レンズ面のうち眼E側の面)が、眼Eの表面(角膜を含む)に接触する。つまり、眼Eの角膜が圧平される。その結果、角膜の表面の形状が、コンタクトレンズ110の後面111の形状に変形される。よって、手術用レーザ光の照射位置が適切に設定される。また、後面111と角膜の間に空気が介在する場合に比べて、光の屈折による悪影響(例えば、角膜における収差の発生等)が抑制される。なお、コンタクトレンズ110の後面111と眼Eの表面の間の気体が吸引されることで、コンタクトレンズ110が眼Eに圧平されてもよい。 The contact lens 110 of the applanation interface 92 will be described with reference to FIG. When the applanation interface 92 is sucked and fixed to the eye E, the rear surface 111 of the contact lens 110 (the surface of the lens surface on the eye E side) comes into contact with the surface of the eye E (including the cornea). That is, the cornea of the eye E is applanated. As a result, the shape of the cornea surface is deformed to the shape of the rear surface 111 of the contact lens 110. Therefore, the irradiation position of the surgical laser beam is set appropriately. Further, as compared with the case where air is interposed between the rear surface 111 and the cornea, adverse effects due to light refraction (for example, occurrence of aberrations in the cornea) are suppressed. Note that the contact lens 110 may be applanated by the eye E by sucking the gas between the rear surface 111 of the contact lens 110 and the surface of the eye E.
一例として、本実施形態のコンタクトレンズ110のうち、眼E側に位置する後面111は、上側に向けて凸状に湾曲している。従って、平坦な面によって眼Eを圧平する場合に比べて、圧平時の眼圧の上昇が抑制される。さらに、制御部50は、アライメント指標投影部63(図4参照)から照射されて後面111で反射される光によって、コンタクトレンズ110の中心位置を検出することも可能である。コンタクトレンズ110の前面112は、前述した液浸レンズ100の前面102と同様に、装置本体側に向けて凸状に湾曲している。後面111および前面112は、共に球面に沿った湾曲形状に形成されている。ただし、コンタクトレンズ110の後面111および前面102の形状も、液浸レンズ100と同様に変更可能である。例えば、コンタクトレンズ110の後面111を平坦面としてもよい。以上の説明から明らかなように、圧平という用語は、眼Eの角膜を平坦な形状に変形させる意味だけでなく、眼Eの角膜を平坦でない所定の形状に変形させる意味も含む。 As an example, in the contact lens 110 of the present embodiment, the rear surface 111 located on the eye E side is curved in a convex shape toward the upper side. Therefore, an increase in intraocular pressure during applanation is suppressed as compared with the case where the eye E is applanated by a flat surface. Further, the control unit 50 can detect the center position of the contact lens 110 by the light emitted from the alignment index projection unit 63 (see FIG. 4) and reflected by the rear surface 111. The front surface 112 of the contact lens 110 is curved in a convex shape toward the apparatus main body, similarly to the front surface 102 of the immersion lens 100 described above. Both the rear surface 111 and the front surface 112 are formed in a curved shape along the spherical surface. However, the shapes of the rear surface 111 and the front surface 102 of the contact lens 110 can be changed in the same manner as the immersion lens 100. For example, the rear surface 111 of the contact lens 110 may be a flat surface. As is apparent from the above description, the term applanation includes not only the meaning of deforming the cornea of the eye E into a flat shape but also the meaning of deforming the cornea of the eye E into a predetermined shape that is not flat.
<装置本体に対するインターフェースの調整>
図7から図14を参照して、装置本体に対するインターフェース(以下、「IF」と省略する場合もある)90の調整動作について説明する。本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、装置本体に対するインターフェース90の位置および角度の少なくともいずれかを調整するための調整動作を実行することができる。本実施形態では、インターフェース90を眼Eに結合させるドッキング動作(詳細は後述する)が実行される前に、インターフェースの調整動作が実行される。
<Adjusting the interface to the main unit>
With reference to FIGS. 7 to 14, an adjustment operation of an interface 90 (hereinafter sometimes abbreviated as “IF”) to the apparatus main body will be described. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to this embodiment can execute an adjustment operation for adjusting at least one of the position and the angle of the interface 90 with respect to the apparatus main body. In the present embodiment, before the docking operation (details will be described later) for coupling the interface 90 to the eye E is performed, the interface adjustment operation is performed.
(眼固定部基準)
図7および図8を参照して、装置本体に対するインターフェース90の相対的な位置を、眼固定部95を基準として調整する場合について説明する。図7に示すIF調整動作制御処理(眼固定部基準)は、眼固定部95を基準としてIFの調整動作を実行する指示が制御部50に入力された場合に、制御部50のCPU51(コントローラ)によって実行される。CPU51は、ROM52または不揮発性メモリに記憶されたプログラムに従って、図7に示すIF調整動作制御処理を実行する。
(Eye fixed part standard)
A case where the relative position of the interface 90 with respect to the apparatus main body is adjusted with reference to the eye fixing unit 95 will be described with reference to FIGS. 7 and 8. The IF adjustment operation control process (eye fixation unit reference) shown in FIG. 7 is performed when the instruction to execute the IF adjustment operation with the eye fixation unit 95 as a reference is input to the control unit 50. ) Is executed. The CPU 51 executes the IF adjustment operation control process shown in FIG. 7 according to the program stored in the ROM 52 or the nonvolatile memory.
まず、CPU51は、保持部67(図4参照)に装着されたインターフェース90(装着インターフェース)における環状の眼固定部95の中心を検出する(S1)。眼固定部95の中心を検出する方法には種々の方法を採用できる。本実施形態では、液浸インターフェース91が用いられる場合、正面画像撮影部30によって撮影される正面画像の撮影領域に、液浸インターフェース91の眼固定部95の一部が含まれる(図8参照)。この場合、CPU51は、正面画像撮影部30の受光素子31によって撮影された眼固定部95の画像を処理することで、眼固定部95の中心を検出することができる。 First, the CPU 51 detects the center of the annular eye fixing unit 95 in the interface 90 (mounting interface) mounted on the holding unit 67 (see FIG. 4) (S1). Various methods can be adopted as a method of detecting the center of the eye fixing unit 95. In the present embodiment, when the immersion interface 91 is used, a part of the eye fixing unit 95 of the immersion interface 91 is included in the imaging region of the front image captured by the front image capturing unit 30 (see FIG. 8). . In this case, the CPU 51 can detect the center of the eye fixing unit 95 by processing the image of the eye fixing unit 95 captured by the light receiving element 31 of the front image capturing unit 30.
図8に示すように、本実施形態では、液浸インターフェース91の眼固定部95における内側のエッジ97の少なくとも一部が、正面画像撮影部30によって撮影される正面画像(IF調整中画像105)に写り込む。CPU51は、受光素子31によって撮影された眼固定部95の画像を処理することで、環状の眼固定部95におけるエッジ97を検出する。CPU51は、検出したエッジ97の中心を、眼固定部95の中心として検出する。エッジ97が真円である場合、例えば、CPU51は、エッジ97上の少なくとも3点の位置を検出し、検出した位置を通過する円をフィッティング(当てはめ)してもよい。この場合、フィッティングした円の中心が、眼固定部95の中心として検出される。また、眼固定部95のうち、眼固定部95の中心に対して予め定められた位置に、正面画像撮影部30によって撮影されるマークが設けられていてもよい。この場合、CPU51は、正面画像に写り込んだマークの位置に基づいて、眼固定部95の中心を検出することができる。言うまでもないが、正面画像にはエッジ97の全体が写り込んでいる必要は無く、エッジ97の中心を検出できる程度にエッジ97が写り込んでいればよい。 As shown in FIG. 8, in the present embodiment, at least a part of the inner edge 97 of the eye fixing unit 95 of the immersion interface 91 is captured by the front image capturing unit 30 (the IF adjusting image 105). It is reflected in. The CPU 51 detects an edge 97 in the annular eye fixing unit 95 by processing an image of the eye fixing unit 95 photographed by the light receiving element 31. The CPU 51 detects the center of the detected edge 97 as the center of the eye fixing unit 95. When the edge 97 is a perfect circle, for example, the CPU 51 may detect the positions of at least three points on the edge 97 and may fit (fit) a circle passing through the detected positions. In this case, the center of the fitted circle is detected as the center of the eye fixing unit 95. Further, a mark photographed by the front image photographing unit 30 may be provided at a predetermined position with respect to the center of the eye fixing unit 95 in the eye fixing unit 95. In this case, the CPU 51 can detect the center of the eye fixing unit 95 based on the position of the mark shown in the front image. Needless to say, it is not necessary that the entire edge 97 is reflected in the front image, and it is sufficient that the edge 97 is reflected to the extent that the center of the edge 97 can be detected.
なお、眼固定部95の中心を検出する方法を変更することも可能である。例えば、眼固定部95の材質が、断面画像を撮影するための光(本実施形態ではOCT光)を透過する材質である場合には、CPU51は、眼固定部95の断面画像に基づいて眼の中心を検出してもよい。また、眼固定部95に対してインターフェースレンズ100,110が一体的に配置されている場合には、CPU51は、インターフェースレンズ100,110の中心を眼固定部95の中心として検出してもよい。この場合、CPU51は、インターフェースレンズ100,110のレンズ面で反射されたアライメント指標の中心を、眼固定部95の中心として検出してもよい。実際に、本実施形態では、圧平インターフェース92が用いられる場合には、眼固定部95が正面画像の撮影領域に入らない場合がある。この場合、CPU51は、コンタクトレンズ110のレンズ面(本実施形態では後面111)で反射されたアライメント指標の中心を、眼固定部95の中心として検出することができる。また、CPU51は、インターフェースレンズ100,110の断面画像からレンズ中心を検出し、検出したレンズ中心を眼固定部95の中心としてもよい。 Note that the method for detecting the center of the eye fixing unit 95 can be changed. For example, when the material of the eye fixing unit 95 is a material that transmits light for capturing a cross-sectional image (OCT light in the present embodiment), the CPU 51 determines the eye based on the cross-sectional image of the eye fixing unit 95. The center of may be detected. When the interface lenses 100 and 110 are integrally disposed with respect to the eye fixing unit 95, the CPU 51 may detect the center of the interface lenses 100 and 110 as the center of the eye fixing unit 95. In this case, the CPU 51 may detect the center of the alignment index reflected by the lens surfaces of the interface lenses 100 and 110 as the center of the eye fixing unit 95. Actually, in this embodiment, when the applanation interface 92 is used, the eye fixing unit 95 may not enter the imaging region of the front image. In this case, the CPU 51 can detect the center of the alignment index reflected by the lens surface of the contact lens 110 (the rear surface 111 in the present embodiment) as the center of the eye fixing unit 95. Further, the CPU 51 may detect the lens center from the cross-sectional images of the interface lenses 100 and 110 and set the detected lens center as the center of the eye fixing unit 95.
図7の説明に戻る。CPU51は、眼固定部95の中心を検出すると(S1)、検出した眼固定部95の中心の位置を表示部54に表示させる(S2)。本実施形態では、図8に示すように、X字状のレチクルであるクロスマーク106が表示部54の正面画像上に重畳表示されることで、眼固定部95の中心の位置が示される。なお、言うまでもないが、眼固定部95の中心の位置を表示部54上で示す方法は、適宜変更できる。 Returning to the description of FIG. When the CPU 51 detects the center of the eye fixing unit 95 (S1), the CPU 51 displays the detected center position of the eye fixing unit 95 on the display unit 54 (S2). In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the cross mark 106 that is an X-shaped reticle is superimposed on the front image of the display unit 54, thereby indicating the center position of the eye fixing unit 95. Needless to say, the method of indicating the center position of the eye fixing unit 95 on the display unit 54 can be changed as appropriate.
CPU51は、基準軸の位置を表示部54に表示させる(S3)。基準軸は、装着インターフェースの適正位置を決定する基準となる。基準軸には種々の軸を採用できる。例えば、XY走査部10(図1参照)によって走査される手術用レーザ光の光軸を、XY方向における走査範囲の中心に一致させた場合の光軸の位置が、基準軸の位置として用いられてもよい。XY走査部10を初期状態とした場合(例えば、XY走査部10のミラーをゼロポジションに位置させた場合)の手術用レーザ光の光軸が、基準軸として用いられてもよい。対物レンズ20の光軸、または、対物レンズ20を保持する鏡筒の物理的な中心軸が、基準軸として用いられてもよい。インターフェース90よりも手術用レーザ光の光路の上流側に位置する光学素子の光軸または物理的な軸が、基準軸として用いられてもよい。さらには、眼科用レーザ手術装置1の工学設計(例えば、各レンズの形状および配置の設計等)を行う際の基準となった軸が、基準軸として用いられてもよい。製造誤差の影響を無視できる治具をインターフェース90の代わりに保持部に装着し、装着した治具に基づいて基準軸の位置を設定してもよい。 The CPU 51 displays the position of the reference axis on the display unit 54 (S3). The reference axis serves as a reference for determining an appropriate position of the mounting interface. Various axes can be adopted as the reference axis. For example, the position of the optical axis when the optical axis of the surgical laser beam scanned by the XY scanning unit 10 (see FIG. 1) coincides with the center of the scanning range in the XY direction is used as the position of the reference axis. May be. The optical axis of the surgical laser beam when the XY scanning unit 10 is in the initial state (for example, when the mirror of the XY scanning unit 10 is positioned at the zero position) may be used as the reference axis. The optical axis of the objective lens 20 or the physical central axis of the lens barrel that holds the objective lens 20 may be used as the reference axis. The optical axis or the physical axis of the optical element located on the upstream side of the optical path of the surgical laser beam from the interface 90 may be used as the reference axis. Furthermore, an axis that becomes a reference when performing engineering design of the ophthalmic laser surgical apparatus 1 (for example, design and arrangement of each lens) may be used as the reference axis. A jig that can ignore the influence of the manufacturing error may be attached to the holding unit instead of the interface 90, and the position of the reference axis may be set based on the attached jig.
一例として、本実施形態のCPU51は、XY走査部10を初期状態として、基準光源3から基準光を照射させる。前述したように、眼Eに照射される手術用レーザ光の光軸の位置は、正面画像撮影部30の受光素子31に入射する基準光の位置(つまり、正面画像に写り込む基準光の位置)によって検出される。従って、本実施形態では、図8に示すように、正面画像に写り込む基準光(図8に示す基準視標108)の位置が、そのまま基準軸のXY平面上の位置として表示部54に表示される。 As an example, the CPU 51 of the present embodiment irradiates the reference light from the reference light source 3 with the XY scanning unit 10 in the initial state. As described above, the position of the optical axis of the surgical laser beam applied to the eye E is the position of the reference light incident on the light receiving element 31 of the front image capturing unit 30 (that is, the position of the reference light reflected in the front image). ) Is detected. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 8, the position of the reference light (reference target 108 shown in FIG. 8) reflected in the front image is displayed on the display unit 54 as the position on the XY plane of the reference axis as it is. Is done.
図8に示すように、本実施形態のIF調整中画像105には、眼固定部95の中心の位置と基準軸の位置の間のずれが許容範囲内であるか否かを示す範囲呈示レチクル109が重畳表示される。クロスマーク106の中心が、円環状の範囲呈示レチクル109の内側に位置している場合、基準軸に対する眼固定部95の中心の位置ずれが許容範囲内であることを示す。許容範囲の広さは、実験等に基づいて予め定められていてもよいし、ユーザによって入力される操作指示に応じて定められてもよい。例えば、ユーザが手動で眼固定部95の位置を調整する場合、ユーザは、範囲呈示レチクル109を見ながら眼固定部95の位置を調整することで、適切な方向に、適切な距離だけ眼固定部95を移動させることができる。また、以下説明するように、眼科用レーザ手術装置1が自動で眼固定部95の位置を調整する場合、ユーザは、眼固定部95の位置が適切に調整されたか否かを、範囲呈示レチクル109によって容易に確認することができる。 As shown in FIG. 8, in the IF adjustment-in-progress image 105 of the present embodiment, a range presentation reticle indicating whether or not the deviation between the center position of the eye fixing unit 95 and the position of the reference axis is within an allowable range. 109 is superimposed and displayed. When the center of the cross mark 106 is located inside the annular range presentation reticle 109, it indicates that the positional deviation of the center of the eye fixing portion 95 with respect to the reference axis is within the allowable range. The width of the allowable range may be determined in advance based on experiments or the like, or may be determined according to an operation instruction input by the user. For example, when the user manually adjusts the position of the eye fixing unit 95, the user adjusts the position of the eye fixing unit 95 while looking at the range presenting reticle 109, thereby fixing the eye in an appropriate direction by an appropriate distance. The part 95 can be moved. Further, as will be described below, when the ophthalmic laser surgical apparatus 1 automatically adjusts the position of the eye fixing unit 95, the user indicates whether or not the position of the eye fixing unit 95 has been appropriately adjusted. 109 can be easily confirmed.
また、図8に示すように、本実施形態で表示部54に表示される正面画像には、縦中心線115および横中心線116が重畳表示される。縦中心線115は、撮影領域におけるX方向(図の左右方向)の中心を示す。横中心線116は、撮影領域におけるY方向(図の上下方向)の中心を示す。従って、縦中心線115と横中心線116の交点は、受光素子31によって撮影される正面画像の撮影領域の中心となる。図8に例示する図面では、手術用レーザ光の光軸に対する受光素子31のXY方向の位置ずれが生じていない。従って、図8では、正面画像の撮影領域の中心が、基準視標108の中心に一致している。 Further, as shown in FIG. 8, the vertical center line 115 and the horizontal center line 116 are superimposed on the front image displayed on the display unit 54 in the present embodiment. A vertical center line 115 indicates the center in the X direction (left-right direction in the figure) in the imaging region. A horizontal center line 116 indicates the center in the Y direction (vertical direction in the figure) in the imaging region. Therefore, the intersection of the vertical center line 115 and the horizontal center line 116 becomes the center of the imaging area of the front image captured by the light receiving element 31. In the drawing illustrated in FIG. 8, there is no displacement in the XY direction of the light receiving element 31 with respect to the optical axis of the surgical laser beam. Therefore, in FIG. 8, the center of the shooting area of the front image coincides with the center of the reference visual target 108.
図7の説明に戻る。本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、装置本体に対するインターフェース90の位置を自動で調整することができる。詳細には、CPU51は、基準軸に対する眼固定部95の中心位置のずれが許容範囲内であるか否か否かを判断する(S5)。ずれが許容範囲外である場合(S5:NO)、CPU51は、調整駆動部70(図4参照)の駆動を制御して眼固定部95をXY方向に移動させることで、眼固定部95の中心の位置を基準軸に近づける(S6)。処理はS1へ戻る。ずれが許容範囲内となれば(S5:YES)、IF調整動作制御処理は終了する。なお、インターフェース90の位置を自動で調整する場合、CPU51は、インターフェース90の中心を表示部54に表示させなくてもよい。 Returning to the description of FIG. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the present embodiment can automatically adjust the position of the interface 90 with respect to the apparatus main body. Specifically, the CPU 51 determines whether or not the deviation of the center position of the eye fixing unit 95 from the reference axis is within an allowable range (S5). When the deviation is out of the allowable range (S5: NO), the CPU 51 controls the drive of the adjustment driving unit 70 (see FIG. 4) to move the eye fixing unit 95 in the XY directions, so that the eye fixing unit 95 The center position is brought close to the reference axis (S6). The process returns to S1. If the deviation is within the allowable range (S5: YES), the IF adjustment operation control process ends. When the position of the interface 90 is automatically adjusted, the CPU 51 does not have to display the center of the interface 90 on the display unit 54.
(IFレンズ基準)
図9から図12を参照して、装置本体に対するインターフェース90の位置を、インターフェースレンズ(以下、「IFレンズ」という場合もある)100,110を基準として調整する場合について説明する。
(IF lens standard)
With reference to FIGS. 9 to 12, a description will be given of a case where the position of the interface 90 with respect to the apparatus main body is adjusted with reference to interface lenses (hereinafter also referred to as “IF lenses”) 100 and 110.
まず、図9および図10を参照して、IFレンズ100,110を基準としてインターフェース90の位置を調整する方法の概要について説明する。図9および図10では、眼E側に凸状となっている前面102,112と基準軸Sとの関係について説明を行う。しかし、以下説明する内容は、装置本体側に凸状となっているレンズ面、および、IFレンズ100,110の後面101,111にも適用できる。 First, an outline of a method for adjusting the position of the interface 90 with reference to the IF lenses 100 and 110 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. 9 and 10, the relationship between the front surfaces 102 and 112 that are convex on the eye E side and the reference axis S will be described. However, the contents described below can also be applied to the lens surface that is convex toward the apparatus main body and the rear surfaces 101 and 111 of the IF lenses 100 and 110.
本実施形態では、基準軸Sに対するIFレンズ100,110の位置および角度が共に適切な場合(この場合については図示していない)に、走査部6,10,18によって走査される手術用レーザ光に発生し得る収差が最も小さくなるように、光学設計が行われている。基準軸Sに対するIFレンズ100,110の位置および角度が共に適切な場合には、基準軸Sと前面102,112の交点122では、基準軸Sに対する前面102の角度が垂直となる。 In the present embodiment, when the positions and angles of the IF lenses 100 and 110 with respect to the reference axis S are appropriate (this is not shown), the surgical laser beam scanned by the scanning units 6, 10, and 18. The optical design is performed so that the aberration that can occur in the lens is minimized. When the positions and angles of the IF lenses 100 and 110 with respect to the reference axis S are both appropriate, the angle of the front surface 102 with respect to the reference axis S is perpendicular at the intersection 122 between the reference axis S and the front surfaces 102 and 112.
図9に示す状態では、基準軸Sは、基準軸Sの方向から見て(つまりXY平面上で)前面102,112のレンズ面の中心と交差している。つまり、XY方向において、基準軸Sに対する前面102,112の位置は適切であるようにも見える。しかし、図9では、IFレンズ100,110の角度が最適な角度から回転(図で示す反時計回り方向に回転)している。この場合、基準軸Sと前面102,112の交点122では、基準軸Sに対する前面102の角度が垂直とならない。その結果、前面102,112によって手術用レーザ光に発生する収差が増加する。 In the state shown in FIG. 9, the reference axis S intersects with the center of the lens surfaces of the front surfaces 102 and 112 when viewed from the direction of the reference axis S (that is, on the XY plane). That is, it seems that the positions of the front surfaces 102 and 112 with respect to the reference axis S are appropriate in the XY directions. However, in FIG. 9, the angles of the IF lenses 100 and 110 are rotated from the optimum angle (rotated counterclockwise as shown in the figure). In this case, the angle of the front surface 102 with respect to the reference axis S is not perpendicular at the intersection 122 between the reference axis S and the front surfaces 102 and 112. As a result, the aberration generated in the surgical laser beam by the front surfaces 102 and 112 increases.
詳細には、図9に示す例では、前面102,112に沿う仮想的な球面117の中心位置118と、前述した交点122とを共に通過する直線120は、基準軸Sが延びる方向に対して角度△θだけ傾いている。その結果、基準軸Sが延びる方向に対して平行、且つ球面117の中心位置118を通る直線119は、基準軸Sに対して距離△XYだけずれている。 Specifically, in the example shown in FIG. 9, the straight line 120 that passes through the center position 118 of the virtual spherical surface 117 along the front surfaces 102 and 112 and the intersection 122 described above is in the direction in which the reference axis S extends. It is tilted by an angle Δθ. As a result, the straight line 119 that is parallel to the direction in which the reference axis S extends and passes through the center position 118 of the spherical surface 117 is shifted from the reference axis S by the distance ΔXY.
IFレンズ100,110の角度ずれを補正せずに、前面102,112によって発生する収差を抑制する方法について説明する。前述したように、本実施形態では、基準軸Sと前面102,112の交点122において、基準軸Sに対する前面102の角度が垂直となれば、前面102,112によって発生する収差は抑制される。従って、本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、前面102,112のうち基準軸Sの方向に対して垂直となる垂直位置121(つまり、直線119と前面102,112の交点121)を、基準軸Sに近づける。 A method for suppressing aberration generated by the front surfaces 102 and 112 without correcting the angular deviation of the IF lenses 100 and 110 will be described. As described above, in the present embodiment, if the angle of the front surface 102 with respect to the reference axis S becomes vertical at the intersection 122 between the reference axis S and the front surfaces 102 and 112, the aberration generated by the front surfaces 102 and 112 is suppressed. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the present embodiment has a vertical position 121 (that is, an intersection 121 between the straight line 119 and the front surfaces 102 and 112) that is perpendicular to the direction of the reference axis S among the front surfaces 102 and 112. Approach the reference axis S.
後面101,111のうち基準軸Sの方向に対して垂直となる垂直位置(図示せず)も、前面102,112の垂直位置121と同様に基準軸Sに近づけることが望ましい。しかし、IFレンズ100,110の角度ずれを補正できない場合等には、後面101,111および前面102,112の両方の垂直位置を基準軸Sに近づけることが困難となり得る。図5および図6に示すように、IFレンズ100,110の後面101,111が眼E、液体、または弾性体に接触する場合には、後面101,111では前面102,112に比べて収差が生じにくい。従って、本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、後面101,111の垂直位置でなく前面102,112の垂直位置121を基準軸Sに近づける。 It is desirable that the vertical position (not shown) of the rear surfaces 101 and 111 that is perpendicular to the direction of the reference axis S is also close to the reference axis S, similarly to the vertical position 121 of the front surfaces 102 and 112. However, when the angular deviation of the IF lenses 100 and 110 cannot be corrected, it may be difficult to bring the vertical positions of both the rear surfaces 101 and 111 and the front surfaces 102 and 112 closer to the reference axis S. As shown in FIGS. 5 and 6, when the rear surfaces 101 and 111 of the IF lenses 100 and 110 are in contact with the eye E, liquid, or elastic body, the rear surfaces 101 and 111 have aberrations compared to the front surfaces 102 and 112. Hard to occur. Accordingly, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the present embodiment brings the vertical position 121 of the front surfaces 102 and 112 close to the reference axis S instead of the vertical position of the rear surfaces 101 and 111.
垂直位置121を検出する方法の一例について説明する。前述したように、本実施形態の前面102,112は球面に沿った形状である。この場合、球面117の中心位置118を通過する直線は、前面102,112に対して必ず垂直に交差する。従って、直線119が基準軸Sと一致するようにIFレンズ100,110の位置が調整されると、垂直位置121は基準軸S上に位置する。その結果、図10に示すように、前面102,112によって手術用レーザ光に発生する収差は最も小さくなる。基準軸Sに沿う方向から見ると、垂直位置121は、球面117の中心位置118と重複する。つまり、垂直位置121と球面117の中心位置118のXY平面上の位置は一致する。従って、眼科用レーザ手術装置1は、レンズ面に沿う球面117の中心位置118を検出することで、垂直位置121を検出することができる。以上の方法は、図9に示すIF調整動作制御処理において採用されている。 An example of a method for detecting the vertical position 121 will be described. As described above, the front surfaces 102 and 112 of this embodiment have a shape along a spherical surface. In this case, the straight line passing through the center position 118 of the spherical surface 117 always intersects the front surfaces 102 and 112 perpendicularly. Accordingly, when the positions of the IF lenses 100 and 110 are adjusted so that the straight line 119 coincides with the reference axis S, the vertical position 121 is positioned on the reference axis S. As a result, as shown in FIG. 10, the aberration generated in the surgical laser beam by the front surfaces 102 and 112 is minimized. When viewed from the direction along the reference axis S, the vertical position 121 overlaps the center position 118 of the spherical surface 117. That is, the position on the XY plane of the vertical position 121 and the center position 118 of the spherical surface 117 coincide. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can detect the vertical position 121 by detecting the center position 118 of the spherical surface 117 along the lens surface. The above method is employed in the IF adjustment operation control process shown in FIG.
図9に示すIF調整動作制御処理(レンズ基準)は、IFレンズ100,110を基準としてインターフェース90の調整動作を実行する指示が制御部50に入力された場合に、CPU51によって実行される。 The IF adjustment operation control process (lens reference) shown in FIG. 9 is executed by the CPU 51 when an instruction to execute the adjustment operation of the interface 90 with the IF lenses 100 and 110 as a reference is input to the control unit 50.
まず、CPU51は、IFレンズ100,110の前面102,112における少なくとも1点の位置情報を、レンズ面情報として取得する(S10)。一例として、本実施形態では、IFレンズ100,110の2か所以上において、OCT光の光軸に平行な断面の断面画像が断面画像撮影部23によって撮影される。CPU51は、複数の断面画像の各々において、前面102,112のエッジをレンズ面情報として検出する。ここで、CPU51は、エッジ上の円弧の位置を検出してもよいし、エッジ上に位置する複数の点の位置を検出してもよい。検出すべき円弧の長さ、または点の数は、検出した円弧または複数の点に対して円をフィッティング(当てはめ)するために必要な長さまたは数以上であればよい。従って、複数の点の位置を検出する場合、CPU51は、各々の断層画像上のエッジから、円をフィッティングするために必要な3つ以上の点の位置を検出すればよい。複数の断面画像は互いに平行であっても良い。しかし、少なくとも2つの断面が互いに交差するように複数の断面画像を撮影することによって、球面117の中心位置118を検出する際の精度が向上する。 First, the CPU 51 acquires position information of at least one point on the front surfaces 102 and 112 of the IF lenses 100 and 110 as lens surface information (S10). As an example, in this embodiment, the cross-sectional image capturing unit 23 captures a cross-sectional image of a cross section parallel to the optical axis of the OCT light at two or more locations of the IF lenses 100 and 110. The CPU 51 detects the edges of the front surfaces 102 and 112 as lens surface information in each of the plurality of cross-sectional images. Here, the CPU 51 may detect the position of the arc on the edge, or may detect the positions of a plurality of points located on the edge. The length of the arc to be detected or the number of points may be longer than the length or the number required for fitting a circle to the detected arc or a plurality of points. Therefore, when detecting the positions of a plurality of points, the CPU 51 may detect the positions of three or more points necessary for fitting a circle from the edge on each tomographic image. The plurality of cross-sectional images may be parallel to each other. However, the accuracy in detecting the center position 118 of the spherical surface 117 is improved by taking a plurality of cross-sectional images so that at least two cross-sections intersect each other.
CPU51は、前面102,112のレンズ面に沿う球面117の中心位置118を、S10で取得したレンズ面情報に基づいて検出する(S11)。一例として、CPU51は、S10で取得した各々の断層画像上のエッジに対して円をフィッティングさせる。CPU51は、フィッティングさせた複数の円の全てを通過する球面117をフィッティングさせることで、球面117および中心位置118を検出することができる。 The CPU 51 detects the center position 118 of the spherical surface 117 along the lens surfaces of the front surfaces 102 and 112 based on the lens surface information acquired in S10 (S11). As an example, the CPU 51 fits a circle to the edge on each tomographic image acquired in S10. The CPU 51 can detect the spherical surface 117 and the center position 118 by fitting the spherical surface 117 that passes through all of the fitted circles.
なお、レンズ面情報から球面117の中心位置118を検出する方法は、適宜変更できる。例えば、CPU51は、同一平面上に位置しない4点の位置をエッジから検出することで、検出した4点に球面117をフィッティングさせることも可能である。また、球面117の径が予め定められている場合には、CPU51は、エッジ上の3点を検出して球面117をフィッティングさせることも可能である。 The method for detecting the center position 118 of the spherical surface 117 from the lens surface information can be changed as appropriate. For example, the CPU 51 can fit the spherical surface 117 to the detected four points by detecting the positions of the four points not located on the same plane from the edge. In addition, when the diameter of the spherical surface 117 is determined in advance, the CPU 51 can also fit the spherical surface 117 by detecting three points on the edge.
次いで、CPU51は、検出した球面117の中心位置118を、表示部54の正面画像上に垂直位置121として表示させる(S12)。前述したように、基準軸Sの方向から見ると、中心位置118と垂直位置121は一致する。また、本実施形態では、正面画像撮影部30の撮影光軸は、基準軸Sと平行である。従って、正面画像上で表示された中心位置118は、垂直位置121と一致する。 Next, the CPU 51 displays the detected center position 118 of the spherical surface 117 as the vertical position 121 on the front image of the display unit 54 (S12). As described above, when viewed from the direction of the reference axis S, the center position 118 and the vertical position 121 coincide. In the present embodiment, the photographing optical axis of the front image photographing unit 30 is parallel to the reference axis S. Therefore, the center position 118 displayed on the front image coincides with the vertical position 121.
次いで、CPU51は、基準軸Sの位置を表示部54に表示させる(S13)。垂直位置121および基準軸Sの表示方法は適宜選択できる。例えば、CPU51は、図8で例示したクロスマーク106を用いて垂直位置121を正面画像上に表示してもよい。また、CPU51は、図8と同様に、正面画像に写り込む基準光の位置を、そのまま基準軸Sの位置として表示してもよい。 Next, the CPU 51 displays the position of the reference axis S on the display unit 54 (S13). The display method of the vertical position 121 and the reference axis S can be selected as appropriate. For example, the CPU 51 may display the vertical position 121 on the front image using the cross mark 106 illustrated in FIG. Further, the CPU 51 may display the position of the reference light reflected in the front image as the position of the reference axis S as it is in FIG.
なお、CPU51は、垂直位置121と基準軸Sのずれが許容範囲内であるか否かを示す範囲呈示レチクル109を、図8で例示した方法と同様の方法で正面画像上に重畳表示してもよい。 The CPU 51 superimposes and displays a range presentation reticle 109 indicating whether or not the deviation between the vertical position 121 and the reference axis S is within an allowable range on the front image in the same manner as the method illustrated in FIG. Also good.
次いで、CPU51は、基準軸Sに対する垂直位置121のずれが許容範囲内であるか否かを判断する(S15)。ずれが許容範囲外である場合(S15:NO)、CPU51は、調整駆動部70(図4参照)の駆動を制御してIFレンズ100,110をXY方向に移動させることで、垂直位置121を基準軸Sに近づける(S16)。処理はS10へ戻る。ずれが許容範囲内となれば(S15:YES)、IF調整動作制御処理は終了する。図8に示す処理によると、インターフェース90の角度を調整しなくても、インターフェース90の位置を調整することで、収差の影響等が容易に抑制される。 Next, the CPU 51 determines whether or not the deviation of the vertical position 121 with respect to the reference axis S is within an allowable range (S15). When the deviation is outside the allowable range (S15: NO), the CPU 51 controls the drive of the adjustment drive unit 70 (see FIG. 4) to move the IF lenses 100 and 110 in the XY directions, thereby setting the vertical position 121. It approaches the reference axis S (S16). The process returns to S10. If the deviation is within the allowable range (S15: YES), the IF adjustment operation control process ends. According to the processing shown in FIG. 8, the influence of the aberration and the like can be easily suppressed by adjusting the position of the interface 90 without adjusting the angle of the interface 90.
(垂直位置検出方法の他の例)
図9で例示した垂直位置121の検出方法では、球面117の中心位置118を検出することで垂直位置121が検出される。しかし、他の方法を用いて垂直位置121を検出することも可能である。
(Other examples of vertical position detection methods)
In the method for detecting the vertical position 121 illustrated in FIG. 9, the vertical position 121 is detected by detecting the center position 118 of the spherical surface 117. However, it is also possible to detect the vertical position 121 using other methods.
例えば、図12に示す方法では、Z軸に平行であり、且つ互いに交差する2つの平面上の各々で、IFレンズ100,110の断面画像が撮影される。2つの断面の方向(つまり、それぞれの断面画像を撮影するためのOCT光の走査方向)が交差する角度は、極力垂直に近いことが望ましい。交差角度が垂直に近い程、垂直位置121の検出精度が向上する。図12に示す例では、XZ方向の断面画像(下の画像)と、YZ方向の断面画像(右の画像)が撮影されている。なお、3つ以上の断面画像が撮影されてもよい。この場合、3つ以上の断面画像のうちの少なくとも2つ以上の方向が互いに交差していればよい。次いで、それぞれの断面画像に写り込んだ前面102,112のエッジから、Z方向の位置が同一となる任意の2つの点124が検出される。検出された2つの点124の中心を通り、且つ2つの点124を結ぶ直線に対して垂直な平面が、それぞれの断面画像から特定される。特定された2つの平面が交差するXY平面上の座標が、垂直位置121のXY座標として検出される。 For example, in the method shown in FIG. 12, cross-sectional images of the IF lenses 100 and 110 are taken on two planes parallel to the Z axis and intersecting each other. It is desirable that the angle at which the two cross-sectional directions intersect (that is, the scanning direction of the OCT light for capturing the respective cross-sectional images) is as close to vertical as possible. As the crossing angle is closer to the vertical, the detection accuracy of the vertical position 121 is improved. In the example shown in FIG. 12, a cross-sectional image in XZ direction (lower image) and a cross-sectional image in YZ direction (right image) are taken. Three or more cross-sectional images may be taken. In this case, it is only necessary that at least two directions of three or more cross-sectional images intersect each other. Next, two arbitrary points 124 having the same position in the Z direction are detected from the edges of the front surfaces 102 and 112 reflected in the respective cross-sectional images. A plane passing through the center of the detected two points 124 and perpendicular to the straight line connecting the two points 124 is specified from the respective cross-sectional images. The coordinates on the XY plane where the two specified planes intersect are detected as the XY coordinates of the vertical position 121.
また、互いに交差する2つの断面画像から、Z方向の位置が全て同一となる3つ以上の点が検出されてもよい。この場合、検出される点には、同一直線上に位置しない3つの点が含まれる必要がある。この方法では、検出された3つ以上の点に対して円がフィッティングされ、フィッティングされた円の中心のXY座標が、垂直位置121のXY座標として検出される。 Further, three or more points having the same position in the Z direction may be detected from two cross-sectional images that intersect each other. In this case, the detected points need to include three points that are not located on the same straight line. In this method, a circle is fitted to three or more detected points, and the XY coordinates of the center of the fitted circle are detected as the XY coordinates of the vertical position 121.
また、レンズ面に対するOCT光の環状走査(サークルスキャン)を実行し、撮影される断面画像のエッジのデータに基づいて、基準軸Sに対して垂直位置121が位置する方向を求めることも可能である。 It is also possible to perform a circular scan (circle scan) of OCT light on the lens surface and obtain the direction in which the vertical position 121 is located with respect to the reference axis S based on the edge data of the cross-sectional image to be photographed. is there.
図9で例示した処理では、曲面のレンズ面における複数の点の情報が、レンズ面情報として断層画像から取得される。その後、複数の点の情報から垂直位置121が検出される。しかし、CPU51は、レンズ面における垂直位置121の情報を、レンズ面情報として直接取得してもよい。例えば、CPU51は、IFレンズ100,110をXY方向に任意に動かしながら、基準軸Sと平行な光軸の光(例えば、本実施形態ではOCT光)をレンズ面に照射して、レンズ面から垂直に光が反射される位置を探索してもよい。この場合、垂直に光が反射される位置の情報が、垂直位置121のXY座標を示すレンズ面情報として直接取得される。また、前述したように、レンズ面で反射されたアライメント指標の、XY平面上における中心位置の情報が、垂直位置121のXY座標を示すレンズ面情報として取得されてもよい。以上の場合には、曲面のレンズ面における1点の情報(垂直位置121の情報)がレンズ面情報として取得される。また、CPU51は、他の画像(例えば、シャインプルーフ画像、SLO画像等)を用いて垂直位置を検出してもよい。 In the process illustrated in FIG. 9, information on a plurality of points on the curved lens surface is acquired from the tomographic image as lens surface information. Thereafter, the vertical position 121 is detected from the information of a plurality of points. However, the CPU 51 may directly acquire information on the vertical position 121 on the lens surface as lens surface information. For example, the CPU 51 irradiates the lens surface with light having an optical axis parallel to the reference axis S (for example, OCT light in this embodiment) while arbitrarily moving the IF lenses 100 and 110 in the XY directions. A position where light is reflected vertically may be searched. In this case, information on the position where light is vertically reflected is directly acquired as lens surface information indicating the XY coordinates of the vertical position 121. Further, as described above, the information on the center position on the XY plane of the alignment index reflected by the lens surface may be acquired as the lens surface information indicating the XY coordinates of the vertical position 121. In the above case, information on one point on the curved lens surface (information on the vertical position 121) is acquired as lens surface information. In addition, the CPU 51 may detect the vertical position using another image (for example, a Scheimpflug image or an SLO image).
また、CPU51は、後面101,111のレンズ面情報を用いて、基準軸Sに対する前面102,112のXY平面上の位置を調整する基準(例えば垂直位置121)を決定してもよい。例えば、CPU51は、後面101,111が沿う球面の中心位置、または後面101,111における垂直位置を、後面101,111のレンズ面情報を用いて検出する。CPU51は、後面101,111の球面の中心位置または後面101,111の垂直位置から、前面102,112の球面117の中心位置118または垂直位置121を決定してもよい。この場合、CPU51は、後面101,111のレンズ面情報から前面102,112の中心位置118または垂直位置121を決定する際に、基準軸Sに対するIFレンズ100,110の角度等を考慮してもよい。例えば、CPU51は、基準軸Sに対するIFレンズ100,110の光軸の角度と、後面101,111に沿う球面の中心位置または垂直位置と、前面102,112に沿う球面117の径(径は予め規定されていてもよい)とを用いることで、前面102,112の中心位置118または垂直位置121を決定してもよい。IRレンズ100,110の光軸を求める方法については後述する。また、CPU51は、後面101,111および前面102,112のうち、曲率半径が小さい方のレンズ面の情報を用いてもよい。曲率半径が小さい方が、中心位置118および垂直位置121の検出精度が向上する。 Further, the CPU 51 may determine a reference (for example, a vertical position 121) for adjusting the positions of the front surfaces 102 and 112 on the XY plane with respect to the reference axis S using the lens surface information of the rear surfaces 101 and 111. For example, the CPU 51 detects the center position of the spherical surface along which the rear surfaces 101 and 111 are aligned or the vertical position of the rear surfaces 101 and 111 using the lens surface information of the rear surfaces 101 and 111. The CPU 51 may determine the center position 118 or the vertical position 121 of the spherical surface 117 of the front surfaces 102 and 112 from the center position of the spherical surfaces of the rear surfaces 101 and 111 or the vertical position of the rear surfaces 101 and 111. In this case, the CPU 51 considers the angles of the IF lenses 100 and 110 with respect to the reference axis S when determining the center position 118 or the vertical position 121 of the front surfaces 102 and 112 from the lens surface information of the rear surfaces 101 and 111. Good. For example, the CPU 51 determines the angle of the optical axis of the IF lenses 100 and 110 with respect to the reference axis S, the center position or vertical position of the spherical surface along the rear surfaces 101 and 111, and the diameter of the spherical surface 117 along the front surfaces 102 and 112. The center position 118 or the vertical position 121 of the front surfaces 102 and 112 may be determined. A method for obtaining the optical axes of the IR lenses 100 and 110 will be described later. Further, the CPU 51 may use information of the lens surface having the smaller curvature radius among the rear surfaces 101 and 111 and the front surfaces 102 and 112. The detection accuracy of the center position 118 and the vertical position 121 is improved as the curvature radius is smaller.
(手術部位等によるインターフェース調整基準の切り換え)
図7で例示した処理によって、眼固定部95の中心が基準軸S上に一致すると、眼固定部95が固定される眼Eの角膜が、基準軸Sに対して適切な位置に調整され易い。その結果、眼Eの角膜で生じる収差が抑制され易い。また、図11で例示した処理によって、IFレンズ100,110の垂直位置121が基準軸S上に一致すると、IFレンズ100,110のレンズ面(本実施形態では前面102,112)で生じる収差が適切に抑制され易い。眼固定部95の中心とIFレンズ100,110の垂直位置121とがXY平面上で一致している場合には、眼固定部95の中心、およびIFレンズ100,110の垂直位置121の一方を基準軸S上に調整すれば、他方も基準軸S上に調整される。しかし、眼固定部95の中心とIFレンズ100,110の垂直位置121とがXY平面上でずれている場合には、いずれか一方が基準軸S上からずれてしまう。
(Switching interface adjustment criteria depending on the surgical site)
When the center of the eye fixing unit 95 coincides with the reference axis S by the processing illustrated in FIG. 7, the cornea of the eye E to which the eye fixing unit 95 is fixed is easily adjusted to an appropriate position with respect to the reference axis S. . As a result, the aberration generated in the cornea of the eye E is easily suppressed. In addition, when the vertical position 121 of the IF lenses 100 and 110 coincides with the reference axis S by the process illustrated in FIG. 11, aberrations generated on the lens surfaces of the IF lenses 100 and 110 (front surfaces 102 and 112 in the present embodiment) are generated. It is easy to be suppressed appropriately. When the center of the eye fixing unit 95 and the vertical position 121 of the IF lenses 100 and 110 coincide on the XY plane, one of the center of the eye fixing unit 95 and the vertical position 121 of the IF lenses 100 and 110 is determined. If the adjustment is made on the reference axis S, the other is also adjusted on the reference axis S. However, when the center of the eye fixing unit 95 and the vertical position 121 of the IF lenses 100 and 110 are displaced on the XY plane, one of them is displaced from the reference axis S.
眼Eにおける手術対象部位、装着インターフェースの種類、または実行する術式等によって、角膜で生じる収差の影響の方が大きくなる場合と、レンズ面で生じる収差の影響の方が大きくなる場合がある。従って、本実施形態の眼科用レーザ手術装置1では、眼Eの手術対象部位、装着インターフェースの種類、および実行する術式等の少なくともいずれかを示す手術内容情報に応じて、眼固定部基準のIF調整動作制御処理(図7参照)およびIFレンズ基準のIF調整動作制御処理(図11参照)のいずれを実行するかを判断する。例えば、制御部50は、ユーザによって入力される手術内容の指定指示を入力すると共に、指定された手術内容に応じて、眼固定部95の中心、およびレンズ面の垂直位置121の一方に基づいて調整動作を制御してもよい。この場合、手術内容に応じて適切に収差の影響が抑制される。 Depending on the region to be operated on the eye E, the type of attachment interface, or the technique to be performed, the influence of the aberration generated in the cornea may be larger, or the influence of the aberration generated on the lens surface may be larger. Therefore, in the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the present embodiment, the eye fixation unit reference is determined according to the operation content information indicating at least one of the operation target site of the eye E, the type of the wearing interface, and the operation method to be executed. It is determined which one of IF adjustment operation control processing (see FIG. 7) and IF lens reference IF adjustment operation control processing (see FIG. 11) is to be executed. For example, the control unit 50 inputs an instruction for specifying the surgical content input by the user, and based on one of the center of the eye fixing unit 95 and the vertical position 121 of the lens surface according to the specified surgical content. The adjustment operation may be controlled. In this case, the influence of the aberration is appropriately suppressed according to the operation content.
(IFレンズと眼固定部の個別調整)
上記実施形態では、眼固定部95とIFレンズ100,110が一体的に固定されている場合について例示した。しかし、眼固定部95とIFレンズ100,110が別々に保持部に装着される場合には、眼固定部95とIFレンズ100,110を個別に装置本体に対して調整してもよい。また、眼科用レーザ手術装置1は、インターフェース90の全体、眼固定部95、およびIFレンズ100,110の少なくともいずれかの角度を調整してもよい。
(Individual adjustment of IF lens and eye fixing part)
In the above embodiment, the case where the eye fixing unit 95 and the IF lenses 100 and 110 are fixed integrally is illustrated. However, when the eye fixing unit 95 and the IF lenses 100 and 110 are separately mounted on the holding unit, the eye fixing unit 95 and the IF lenses 100 and 110 may be individually adjusted with respect to the apparatus main body. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 may adjust the angle of at least one of the entire interface 90, the eye fixing unit 95, and the IF lenses 100 and 110.
図13に示す例では、IFレンズ100,110を保持する保持部と、眼固定部(サクションリング)95を保持する保持部とが別々に設けられている。また、眼科用レーザ手術装置1は、IFレンズ調整駆動部128と、サクション調整駆動部129を備える。IFレンズ調整駆動部128は、装置本体に対するIFレンズ100,110の位置および角度を調整することができる。サクション調整駆動部129は、装置本体に対する眼固定部95のXY方向の位置を調整することができる。 In the example illustrated in FIG. 13, a holding unit that holds the IF lenses 100 and 110 and a holding unit that holds the eye fixing unit (suction ring) 95 are provided separately. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 includes an IF lens adjustment drive unit 128 and a suction adjustment drive unit 129. The IF lens adjustment drive unit 128 can adjust the position and angle of the IF lenses 100 and 110 with respect to the apparatus main body. The suction adjustment driving unit 129 can adjust the position of the eye fixing unit 95 in the X and Y directions with respect to the apparatus main body.
図14に例示するIF調整動作制御処理(個別調整)について説明する。図7および図11で例示した処理と同様の処理を実行できる部分については、説明を簡略化する。まず、CPU51は、IFレンズ100,110の光軸を検出する(S20)。IFレンズ100,110の光軸を検出する方法には種々の方法を採用できる。例えば、CPU51は、断面画像またはアライメント指標を用いて、後面101,111の頂点および前面102,112の頂点を検出し、検出した2つの頂点を結ぶ軸を光軸として検出してもよい。また、CPU51は、後面101,111の球面の中心位置と、前面102,112の球面の中心位置を検出し、検出した2つの中心位置を結ぶ軸を光軸として検出してもよい。 The IF adjustment operation control process (individual adjustment) illustrated in FIG. 14 will be described. Description of parts that can execute the same processes as those illustrated in FIGS. 7 and 11 will be simplified. First, the CPU 51 detects the optical axes of the IF lenses 100 and 110 (S20). Various methods can be adopted as a method of detecting the optical axes of the IF lenses 100 and 110. For example, the CPU 51 may detect the vertices of the rear surfaces 101 and 111 and the vertices of the front surfaces 102 and 112 using a cross-sectional image or an alignment index, and detect an axis connecting the two detected vertices as an optical axis. Further, the CPU 51 may detect the center position of the spherical surfaces of the rear surfaces 101 and 111 and the center position of the spherical surfaces of the front surfaces 102 and 112, and detect an axis connecting the two detected center positions as an optical axis.
CPU51は、IFレンズ調整駆動部128の駆動を制御し、装置本体に対するIFレンズ100,110の角度を調整することで、IFレンズ100,110の光軸の角度を基準軸Sの角度に近づける(S21)。CPU51は、垂直位置(図14に示す例では、XY平面上におけるIFレンズ100,110の光軸の位置)を表示部54に表示させる(S22)。さらに、CPU51は、基準軸Sの位置を表示部54に表示させる(S23)。CPU51は、基準軸Sに対する垂直位置(光軸)のずれが許容範囲内であるか否かを判断する(S25)。ずれが許容範囲外であれば(S25:NO)、CPU51は、IFレンズ調整駆動部128の駆動を制御してIFレンズ100,110をXY方向に移動させることで、垂直位置を基準軸Sに近づける(S26)。処理はS22へ戻る。ずれが許容範囲内になれば(S25:YES)、処理はS28へ移行する。 The CPU 51 controls the drive of the IF lens adjustment drive unit 128 and adjusts the angle of the IF lenses 100 and 110 with respect to the apparatus main body, thereby bringing the angle of the optical axis of the IF lenses 100 and 110 closer to the angle of the reference axis S ( S21). The CPU 51 displays the vertical position (in the example shown in FIG. 14, the position of the optical axis of the IF lenses 100 and 110 on the XY plane) on the display unit 54 (S22). Further, the CPU 51 displays the position of the reference axis S on the display unit 54 (S23). The CPU 51 determines whether or not the deviation of the vertical position (optical axis) with respect to the reference axis S is within an allowable range (S25). If the deviation is outside the allowable range (S25: NO), the CPU 51 controls the drive of the IF lens adjustment drive unit 128 to move the IF lenses 100 and 110 in the XY directions, so that the vertical position is set to the reference axis S. Approach (S26). The process returns to S22. If the deviation is within the allowable range (S25: YES), the process proceeds to S28.
CPU51は、環状の眼固定部95の中心を検出する(S28)。検出された眼固定部95の中心の位置が、表示部54に表示される(S29)。さらに、基準軸Sの位置が表示部54に表示される(S30)。CPU51は、眼固定部95の中心の位置と基準軸Sの位置の間のずれが許容範囲内であるか否かを判断する(S32)。ずれが許容範囲外である場合(S32:NO)、CPU51は、サクション調整駆動部129の駆動を制御して眼固定部95をXY方向に移動させることで、眼固定部95の中心の位置を基準軸Sに近づける(S33)。処理はS28へ戻る。ずれが許容範囲内になれば(S32:YES)、IF調整動作制御処理は終了する。 The CPU 51 detects the center of the annular eye fixing unit 95 (S28). The detected position of the center of the eye fixing unit 95 is displayed on the display unit 54 (S29). Further, the position of the reference axis S is displayed on the display unit 54 (S30). The CPU 51 determines whether or not the deviation between the center position of the eye fixing unit 95 and the position of the reference axis S is within an allowable range (S32). When the deviation is out of the allowable range (S32: NO), the CPU 51 controls the drive of the suction adjustment driving unit 129 to move the eye fixing unit 95 in the XY direction, thereby setting the center position of the eye fixing unit 95. It approaches the reference axis S (S33). The process returns to S28. If the deviation falls within the allowable range (S32: YES), the IF adjustment operation control process ends.
なお、図13および図14に示した例では、装置本体に対する角度が調整されるのは、IFレンズ100,110のみである。しかし、眼科用レーザ手術装置1は、装置本体に対する眼固定部95の角度を調整することも可能である。この場合、眼科用レーザ手術装置1は、例えば、正面画像、断面画像、または眼固定部95を撮影するカメラ等を用いて、装置本体に対する眼固定部95の角度を検出してもよい。眼科用レーザ手術装置1は、検出した眼固定部95の角度が基準軸Sの角度に近づくように、サクション調整駆動部129の駆動を制御して、眼固定部95の角度を調整してもよい。 In the examples shown in FIGS. 13 and 14, only the IF lenses 100 and 110 adjust the angle with respect to the apparatus main body. However, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can also adjust the angle of the eye fixing portion 95 with respect to the apparatus main body. In this case, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may detect the angle of the eye fixing unit 95 with respect to the apparatus main body using, for example, a front image, a cross-sectional image, or a camera that captures the eye fixing unit 95. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 controls the drive of the suction adjustment drive unit 129 so that the detected angle of the eye fixing unit 95 approaches the angle of the reference axis S, and adjusts the angle of the eye fixing unit 95. Good.
また、眼固定部95とIFレンズ100,110が一体的に固定されている場合、眼科用レーザ手術装置1は、装置本体に対するインターフェース90の全体の角度を調整してもよい。この場合、眼科用レーザ手術装置1は、装置本体に対する眼固定部95の角度を基準にしてインターフェース90の角度を調整してもよいし、装置本体に対するIFレンズ100,110の角度を基準にしてインターフェース90の角度を調整してもよい。また、図13および図14に示した例では、IFレンズ100,110の光軸を検出することで、装置本体に対するIFレンズ100,110の角度が検出される。しかし、他の方法(例えば、角度を検出するためのカメラ等)を用いてIFレンズ100,110の角度が検出されてもよい。 When the eye fixing unit 95 and the IF lenses 100 and 110 are fixed integrally, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may adjust the entire angle of the interface 90 with respect to the apparatus main body. In this case, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may adjust the angle of the interface 90 on the basis of the angle of the eye fixing unit 95 with respect to the apparatus main body, or on the basis of the angle of the IF lenses 100 and 110 with respect to the apparatus main body. The angle of the interface 90 may be adjusted. In the example shown in FIGS. 13 and 14, the angles of the IF lenses 100 and 110 with respect to the apparatus main body are detected by detecting the optical axes of the IF lenses 100 and 110. However, the angles of the IF lenses 100 and 110 may be detected using other methods (for example, a camera for detecting the angle).
<眼とインターフェースの結合>
図15から図23を参照して、眼Eに対してインターフェース90を結合(ドッキング)させるドッキング動作について説明する。図15に示すドッキング処理は、手術用レーザ光による眼Eの手術が行われるよりも前に、制御部50のCPU51(コントローラ)によって実行される。CPU51は、ROM52または不揮発性メモリに記憶された眼科装置制御プログラム(眼科手術制御プログラム)に従って、図15に示すドッキング処理を実行する。
<Combination of eye and interface>
A docking operation for coupling (docking) the interface 90 to the eye E will be described with reference to FIGS. The docking process shown in FIG. 15 is executed by the CPU 51 (controller) of the control unit 50 before the operation of the eye E with the surgical laser beam is performed. CPU51 performs the docking process shown in FIG. 15 according to the ophthalmologic apparatus control program (ophthalmic surgery control program) memorize | stored in ROM52 or the non-volatile memory.
まず、CPU51は、装置本体(例えば、筐体60、筒部61)およびインターフェース90の位置を、ドッキング開始前のデフォルト位置に調整する(S40)。例えば、デフォルト位置は、インターフェース90と眼Eの距離が適度に離間する位置としてもよい。一例として、本実施形態では、インターフェース90と眼Eの距離が約100mmとなる位置にデフォルト位置が設定されている。従って、装置本体がデフォルト位置にある間、ユーザは眼Eの手術前における各種処置(例えば開瞼器による眼Eの開瞼)等を行うことができる。 First, the CPU 51 adjusts the positions of the apparatus main body (for example, the casing 60 and the cylinder portion 61) and the interface 90 to the default positions before starting docking (S40). For example, the default position may be a position where the distance between the interface 90 and the eye E is appropriately separated. As an example, in the present embodiment, a default position is set at a position where the distance between the interface 90 and the eye E is about 100 mm. Therefore, while the apparatus main body is in the default position, the user can perform various treatments before the operation of the eye E (for example, opening of the eye E with the eyelid opening device).
CPU51は、ユーザによって入力された照明光量に応じて、眼Eを照明する照明光源(本実施形態ではアライメント・照明光源64)の光量を設定する(S41)。本実施形態では、ユーザは、操作部55(図1参照)を操作することで、光量を調整する操作指示を眼科用レーザ手術装置1に入力することができる。つまり、CPU51は、操作部55(光量受付部)を介して、指示された光量を取得する。 CPU51 sets the light quantity of the illumination light source (alignment and illumination light source 64 in this embodiment) which illuminates the eye E according to the illumination light quantity input by the user (S41). In the present embodiment, the user can input an operation instruction for adjusting the amount of light to the ophthalmic laser surgical apparatus 1 by operating the operation unit 55 (see FIG. 1). That is, the CPU 51 acquires the instructed light amount via the operation unit 55 (light amount receiving unit).
CPU51は、保持部67に装着されたインターフェース90の種類と、実行する手術の術式を取得する。CPU51は、取得したインターフェース90の種類と術式に応じて、正面画像撮影部30によって撮影する眼Eの正面画像の倍率およびフォーカスを調整する(S42)。 The CPU 51 acquires the type of the interface 90 attached to the holding unit 67 and the surgical technique to be performed. The CPU 51 adjusts the magnification and focus of the front image of the eye E captured by the front image capturing unit 30 according to the acquired type and technique of the interface 90 (S42).
装着されたインターフェース90の種類を取得する方法は適宜選択できる。例えば、眼科用レーザ手術装置1は、保持部67に装着されたインターフェース90の種類を検出するためのセンサ(例えば、RFIDリーダ、バーコードリーダ等)を備えていてもよい。また、CPU51は、操作部55に対して入力された術式に対応するインターフェース90の種類を、装着インターフェースとして認識してもよい。 A method for acquiring the type of the installed interface 90 can be selected as appropriate. For example, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may include a sensor (for example, an RFID reader, a barcode reader, or the like) for detecting the type of the interface 90 attached to the holding unit 67. Further, the CPU 51 may recognize the type of the interface 90 corresponding to the technique input to the operation unit 55 as the wearing interface.
フォーカスを眼Eに調整する方法も適宜選択できる。一例として、本実施形態のCPU51は、前述した受光調整部(図2に示す受光調整部33,34の少なくともいずれか)を駆動してフォーカス状態を変更しながら、正面画像に対して画像処理を行うことで、眼Eにフォーカスを合わせる。例えば、CPU51は、アライメント指標投影部63から眼Eに投影されているアライメント指標の輝点が、正面画像上で最も小さくなる状態を、眼Eにフォーカスが調整された状態と判断してもよい。また、正面画像に写り込んでいる眼Eの組織(例えば虹彩)が最も鮮明となる状態を、フォーカスが調整された状態と判断してもよい。 A method of adjusting the focus to the eye E can also be selected as appropriate. As an example, the CPU 51 of the present embodiment performs image processing on the front image while driving the light receiving adjustment unit (at least one of the light receiving adjustment units 33 and 34 shown in FIG. 2) to change the focus state. By doing so, the eye E is focused. For example, the CPU 51 may determine that a state in which the bright spot of the alignment index projected onto the eye E from the alignment index projection unit 63 is the smallest on the front image is a state in which the focus is adjusted on the eye E. . Further, the state in which the tissue of the eye E (for example, the iris) reflected in the front image is the clearest may be determined as the state in which the focus is adjusted.
正面画像に写り込んでいる輝点または組織のフォーカス状態に基づいてフォーカスを調整する場合、CPU51は、受光調整部の駆動を制御しながら輝点または組織のフォーカス状態の変化を検出することで、受光調整部の駆動方向が正しいか否かを検出してもよい。例えば、CPU51は、受光調整部の駆動を制御して、受光素子31および光学部材の少なくともいずれかを第1の方向に移動させながら、正面画像上の輝点または組織のフォーカス状態の変化(例えば、輝点の大きさの変化)を検出する。CPU51は、フォーカス状態が改善されている場合(例えば、正面画像上の輝点の大きさが、受光調整部の駆動に伴って小さく変化している場合)には、受光素子31および光学部材の少なくともいずれかを、継続して第1の方向に移動させる。一方で、CPU51は、フォーカス状態が悪化している場合(例えば、正面画像上の輝点の大きさが、受光調整部の駆動に伴って大きく変化している場合)には、受光素子31および光学部材の少なくともいずれかを、第1の方向とは反対の第2の方向に切り換える。この場合、フォーカス状態の自動調整が、より円滑に実行される。 When adjusting the focus based on the focus state of the bright spot or tissue reflected in the front image, the CPU 51 detects a change in the focus state of the bright spot or tissue while controlling the drive of the light receiving adjustment unit. It may be detected whether the drive direction of the light receiving adjustment unit is correct. For example, the CPU 51 controls the driving of the light receiving adjustment unit to move at least one of the light receiving element 31 and the optical member in the first direction while changing the focus state of the bright spot or the tissue on the front image (for example, , Change in the size of the bright spot). When the focus state is improved (for example, when the size of the bright spot on the front image changes small as the light receiving adjustment unit is driven), the CPU 51 determines whether the light receiving element 31 and the optical member are At least one of them is continuously moved in the first direction. On the other hand, when the focus state is deteriorated (for example, when the size of the bright spot on the front image changes greatly with the driving of the light receiving adjustment unit), the CPU 51 and the light receiving element 31 and At least one of the optical members is switched to a second direction opposite to the first direction. In this case, the automatic adjustment of the focus state is executed more smoothly.
また、正面画像の倍率を調整する方法も適宜選択できる。一例として、本実施形態では、装着インターフェースの種類、および実行する手術の術式の少なくともいずれかに応じて、正面画像の適切な倍率が予め定められている。前述したように、本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、受光調整部33,34,36の少なくともいずれかを駆動することで、正面画像の撮影倍率を、装着インターフェースの種類および術式の少なくともいずれかに適した倍率に調整することができる。 Also, a method for adjusting the magnification of the front image can be selected as appropriate. As an example, in this embodiment, an appropriate magnification of the front image is determined in advance according to at least one of the type of the wearing interface and the surgical technique to be performed. As described above, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the present embodiment drives at least one of the light receiving adjustment units 33, 34, and 36, thereby changing the imaging magnification of the front image according to the type of the wearing interface and the surgical procedure. The magnification can be adjusted to at least one of them.
次いで、CPU51は、装置本体に対する眼Eの位置を示す位置情報を取得する(S43)。本実施形態のS43では、眼Eから受光素子31に延びる光路(つまり、正面画像撮影部30の撮影光路)の光軸に沿う方向の、装置本体と眼Eの間の距離(つまり、装置本体に対する眼EのZ方向位置)が、位置情報として取得される。 Next, the CPU 51 acquires position information indicating the position of the eye E with respect to the apparatus main body (S43). In S43 of the present embodiment, the distance between the apparatus main body and the eye E (that is, the apparatus main body) in the direction along the optical axis of the optical path extending from the eye E to the light receiving element 31 (that is, the imaging optical path of the front image capturing unit 30). The position of the eye E in the Z direction) is acquired as position information.
眼EのZ方向位置を取得する方法について説明する。一例として、本実施形態では、受光調整部(フォーカス調整部)33,34によるフォーカス状態の調整結果に基づいて、眼EのZ方向位置が取得される。詳細には、本実施形態では、受光素子31および撮影光路上の光学部材の少なくともいずれかを、撮影光軸に沿って移動させることで、正面画像のフォーカスが眼Eに調整される。フォーカス状態が適切に調整される場合の受光素子31および光学部材の位置は、眼EのZ方向位置に応じて、テーブルまたは演算式等で予め対応付けられている。従って、CPU51は、フォーカス状態が調整された状態の、受光素子31および光学部材の少なくともいずれかの位置に基づいて、装置本体と眼Eの間の距離を取得することができる。 A method for acquiring the position of the eye E in the Z direction will be described. As an example, in the present embodiment, the Z-direction position of the eye E is acquired based on the adjustment result of the focus state by the light receiving adjustment units (focus adjustment units) 33 and 34. Specifically, in the present embodiment, the focus of the front image is adjusted to the eye E by moving at least one of the light receiving element 31 and the optical member on the photographing optical path along the photographing optical axis. The positions of the light receiving element 31 and the optical member when the focus state is appropriately adjusted are associated in advance with a table, an arithmetic expression, or the like according to the position of the eye E in the Z direction. Therefore, the CPU 51 can acquire the distance between the apparatus main body and the eye E based on the position of at least one of the light receiving element 31 and the optical member in a state where the focus state is adjusted.
なお、眼EのZ方向位置を取得する方法は変更できる。例えば、装置本体のZ方向位置を検出するエンコーダの値によって、眼EのZ方向位置が取得されてもよい。断面画像撮影部23によって取得される眼Eの断面画像または干渉信号によって、眼EのZ方向位置が取得されてもよい。眼EのZ方向位置を検出するためのカメラ、または超音波送受信機が用いられてもよい。また、正面画像に写り込む無限遠の指標と有限遠の視標の関係に基づいて、眼EのZ方向位置が取得されてもよい。 Note that the method for obtaining the position of the eye E in the Z direction can be changed. For example, the Z-direction position of the eye E may be acquired based on an encoder value that detects the Z-direction position of the apparatus main body. The Z-direction position of the eye E may be acquired from the cross-sectional image of the eye E acquired by the cross-sectional image capturing unit 23 or an interference signal. A camera for detecting the position of the eye E in the Z direction or an ultrasonic transceiver may be used. Further, the position of the eye E in the Z direction may be acquired based on the relationship between the infinity index shown in the front image and the finite target.
また、本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、受光素子31および光学部材の少なくともいずれかを移動させることで正面画像のフォーカス状態を調整する。しかし、フォーカス状態を調整する方法も変更できる。例えば、焦点距離を変化させることが可能な液体レンズ等を用いてフォーカス状態を調整することも可能である。この場合、CPU51は、液体レンズ等の状態に基づいて眼EのZ方向位置を検出することができる。 Further, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the present embodiment adjusts the focus state of the front image by moving at least one of the light receiving element 31 and the optical member. However, the method for adjusting the focus state can also be changed. For example, the focus state can be adjusted using a liquid lens or the like that can change the focal length. In this case, the CPU 51 can detect the position of the eye E in the Z direction based on the state of the liquid lens or the like.
次いで、CPU51は、ドッキングの開始指示が入力されたか否かを判断する(S44)。ドッキングの開始指示は、ドッキングを行うための準備(例えば、開瞼器による眼Eの開瞼等)が完了した場合に、ユーザが操作部55を操作することで入力されてもよい。 Next, the CPU 51 determines whether or not a docking start instruction has been input (S44). The docking start instruction may be input by operating the operation unit 55 by the user when preparation for docking (for example, opening of the eye E by the eyelider) is completed.
ドッキングの開始指示が入力されると(S44:YES)、CPU51は、結合駆動部66の駆動を制御して、装置本体(例えば、筐体60、筒部61等)および保持部67を下降させる(S46)。その結果、装置本体と眼Eが徐々に近づけられる。なお、眼科用レーザ手術装置1は、対象者を移動させることで装置本体と眼Eを近づけてもよい。 When a docking start instruction is input (S44: YES), the CPU 51 controls the drive of the coupling drive unit 66 to lower the apparatus main body (for example, the housing 60, the cylinder unit 61, etc.) and the holding unit 67. (S46). As a result, the apparatus main body and the eye E are gradually brought closer. Note that the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may bring the apparatus main body and the eye E closer by moving the subject.
CPU51は、受光調整部33,34の少なくともいずれかを制御することで、装置本体に対して徐々に近づく眼Eに対して正面画像のフォーカスを随時調整する(S47)。前述したように、本実施形態では、フォーカス状態が適切に調整される場合の受光素子31および光学部材の位置は、眼EのZ方向位置に応じて、テーブルまたは演算式等で予め対応付けられている。また、CPU51は、デフォルト位置で一旦取得された眼EのZ方向位置と、S43が行われた以後の装置本体の移動距離に応じて、その時点における眼EのZ方向位置を随時取得することができる。CPU51は、その時点における眼EのZ方向位置に応じた位置に受光素子31および光学部材を調整することで、装置本体を移動させながら正面画像のフォーカスを調整することができる。 The CPU 51 adjusts the focus of the front image to the eye E gradually approaching the apparatus main body as needed by controlling at least one of the light receiving adjustment units 33 and 34 (S47). As described above, in the present embodiment, the positions of the light receiving element 31 and the optical member when the focus state is appropriately adjusted are associated in advance with a table, an arithmetic expression, or the like according to the position of the eye E in the Z direction. ing. Further, the CPU 51 acquires the Z direction position of the eye E at that time as needed according to the Z direction position of the eye E once acquired at the default position and the movement distance of the apparatus main body after S43 is performed. Can do. The CPU 51 can adjust the focus of the front image while moving the apparatus main body by adjusting the light receiving element 31 and the optical member to a position corresponding to the position of the eye E in the Z direction at that time.
さらに、装置本体の移動中には、光量調整処理(S48)、XY方向アライメント処理(S49)、およびサイズ指標表示処理(S50)が行われる。 Further, during the movement of the apparatus main body, a light amount adjustment process (S48), an XY direction alignment process (S49), and a size index display process (S50) are performed.
<光量調整>
図16および図17を参照して、光量調整処理について説明する。本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、光量調整処理を実行することで、アライメント・照明光源64から眼に照射される光の光量を調整することができる。
<Light intensity adjustment>
The light amount adjustment process will be described with reference to FIGS. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the present embodiment can adjust the amount of light emitted from the alignment / illumination light source 64 to the eye by executing a light amount adjustment process.
図16に示すように、光量調整処理が開始されると、眼EのZ方向位置が取得される(S60)。前述したように、CPU51は、受光調整部(フォーカス調整部)33,34によるフォーカス状態の調整結果に基づいて、眼EのZ方向位置を取得することができる。例えば、CPU51は、デフォルト位置でフォーカス調整を行うことで取得された眼EのZ方向位置と、その後の装置本体の移動距離に応じて、その時点における眼EのZ方向位置を取得してもよい。また、CPU51は、その時点の受光素子31および光学部材の少なくともいずれかの位置に基づいて、その時点における眼EのZ方向位置を取得してもよい。また、前述したように、断面画像撮影部23等を用いて眼EのZ方向位置を取得することも可能である。 As shown in FIG. 16, when the light amount adjustment process is started, the position of the eye E in the Z direction is acquired (S60). As described above, the CPU 51 can acquire the position of the eye E in the Z direction based on the adjustment result of the focus state by the light receiving adjustment units (focus adjustment units) 33 and 34. For example, the CPU 51 may acquire the Z direction position of the eye E at that time according to the Z direction position of the eye E acquired by performing focus adjustment at the default position and the subsequent movement distance of the apparatus main body. Good. Further, the CPU 51 may acquire the position in the Z direction of the eye E at that time based on the position of at least one of the light receiving element 31 and the optical member at that time. Further, as described above, it is also possible to acquire the position of the eye E in the Z direction using the cross-sectional image capturing unit 23 or the like.
次いで、CPU51は、眼Eの位置情報(本実施形態ではZ方向位置)に応じて、アライメント・照明光源64から眼に照射される光の光量を調整する(S61)。詳細には、本実施形態のCPU51は、アライメント・照明光源64に供給する電力を制御することで、アライメント・照明光源64から照射されて眼Eに到達する光の光量を調整する。 Next, the CPU 51 adjusts the amount of light emitted from the alignment / illumination light source 64 to the eye according to the position information of the eye E (Z-direction position in the present embodiment) (S61). Specifically, the CPU 51 of this embodiment controls the power supplied to the alignment / illumination light source 64 to adjust the amount of light emitted from the alignment / illumination light source 64 and reaching the eye E.
図17を参照して、眼EのZ方向位置(つまり、装置本体と眼Eの距離)と、光の光量との関係について説明する。本実施形態では、眼Eの位置情報の1つであるZ方向位置と、光の光量(本実施形態では、アライメント・照明光源64に供給する電圧)とを対応付けるテーブルが、不揮発性メモリに予め記憶されている。図17に例示するテーブルは種々の方法で作成することができる。例えば、本実施形態では、眼EのZ方向位置が固定された状態で、供給電圧を変化させながら観察画像(正面画像)の輝度が検出される。検出された輝度が一定の範囲内となる適切な供給電圧が探索される。次いで、それぞれのZ方向位置において適切な供給電圧をプロットしていくことで、テーブルが作成される。この場合、観察画像における基準部位(例えば、眼Eの虹彩)の輝度が一定の範囲内となるようにテーブルが作成されてもよい。また、観察画像の全体の平均輝度が一定の範囲内となるようにテーブルが作成されてもよい。 With reference to FIG. 17, the relationship between the position of the eye E in the Z direction (that is, the distance between the apparatus main body and the eye E) and the amount of light will be described. In the present embodiment, a table that associates the position in the Z direction, which is one of the position information of the eye E, with the amount of light (in this embodiment, the voltage supplied to the alignment / illumination light source 64) is stored in advance in the nonvolatile memory. It is remembered. The table illustrated in FIG. 17 can be created by various methods. For example, in the present embodiment, the luminance of the observation image (front image) is detected while changing the supply voltage with the position of the eye E in the Z direction fixed. A suitable supply voltage is searched for in which the detected luminance is within a certain range. Next, a table is created by plotting the appropriate supply voltage at each position in the Z direction. In this case, the table may be created so that the luminance of the reference portion (for example, the iris of the eye E) in the observation image is within a certain range. The table may be created so that the average brightness of the entire observation image is within a certain range.
なお、眼科用レーザ手術装置1は、テーブルを用いることで、眼Eの位置と光量の関係が複雑になる場合でも適切に両者を対応付けることができる。詳細は後述するが、本実施形態では、アライメント・照明光源64から眼Eに向けて照射される光の少なくとも一部が部材(本実施形態ではインターフェース90)によって遮断される遮断領域が存在する。その結果、図17に示すように、眼Eの位置と光量の関係が複雑になる。しかし、本実施形態では、光が遮断される影響も考慮されたテーブルが作成されているので、眼Eの位置と光量の関係が適切に対応付けられる。 Note that the ophthalmic laser surgical apparatus 1 uses a table, so that even when the relationship between the position of the eye E and the amount of light is complicated, they can be associated with each other appropriately. Although details will be described later, in the present embodiment, there is a blocking area where at least part of the light emitted from the alignment / illumination light source 64 toward the eye E is blocked by the member (interface 90 in the present embodiment). As a result, as shown in FIG. 17, the relationship between the position of the eye E and the amount of light becomes complicated. However, in the present embodiment, a table is created in consideration of the effect of blocking light, so that the relationship between the position of the eye E and the amount of light is appropriately associated.
CPU51は、図17に例示するテーブルに従って供給電圧を調整することで、表示される観察画像の輝度を、眼EのZ方向位置に関わらず一定の範囲内に維持することができる。さらに、CPU51は、図17に示すテーブルに従って供給電圧を調整することで、眼Eで反射して受光素子31に入射する反射光の光量を、Z方向位置に関わらず一定の範囲内に維持することができる。特に、本実施形態のCPU51は、インターフェース90による照明光のケラレの影響も踏まえたうえで光量を調整することができる。 The CPU 51 can maintain the luminance of the displayed observation image within a certain range regardless of the position of the eye E in the Z direction by adjusting the supply voltage according to the table illustrated in FIG. Further, the CPU 51 adjusts the supply voltage in accordance with the table shown in FIG. 17 to maintain the amount of reflected light reflected by the eye E and incident on the light receiving element 31 within a certain range regardless of the position in the Z direction. be able to. In particular, the CPU 51 of the present embodiment can adjust the light amount in consideration of the influence of vignetting of illumination light by the interface 90.
また、CPU51は、眼Eの位置情報と共に、ユーザによって入力された照明光量も考慮して、アライメント・照明光源64に供給する電圧を調整することができる。本実施形態では、図17に示すように、ユーザによって入力される照明光量(例えば、装置本体がデフォルト位置にある際に入力される照明光量)に応じて、眼EのZ方向位置と照明電圧が対応付けられている。CPU51は、眼EのZ方向位置と、ユーザによって入力された照明光量とに共に対応付けられた電圧を光源に供給する。 Further, the CPU 51 can adjust the voltage supplied to the alignment / illumination light source 64 in consideration of the position information of the eye E and the amount of illumination light input by the user. In the present embodiment, as shown in FIG. 17, the position of the eye E in the Z direction and the illumination voltage according to the amount of illumination light input by the user (for example, the amount of illumination light input when the apparatus main body is at the default position). Are associated. The CPU 51 supplies a voltage corresponding to both the position of the eye E in the Z direction and the amount of illumination light input by the user to the light source.
なお、CPU51は、位置情報から光量を演算する演算式を用いて、眼Eに到達する光の光量を調整してもよい。さらに、CPU51は、位置情報と、ユーザによって入力された照明光量とによって光量を演算する演算式を用いてもよい。 Note that the CPU 51 may adjust the amount of light reaching the eye E using an arithmetic expression for calculating the amount of light from the position information. Further, the CPU 51 may use an arithmetic expression for calculating the light amount based on the position information and the illumination light amount input by the user.
図16の説明に戻る。本実施形態では、CPU51は、アライメント・照明光源64に供給する電力の調整処理(S61)を実行しつつ、表示する観察画像(正面画像)のゲインおよびオフセットの少なくともいずれかを調整する(S62)。CPU51は、表示部54に表示される観察画像の輝度が一定の範囲内に維持されるように、ゲインおよびオフセットの少なくともいずれかを調整してもよい。この場合、CPU51は、ゲインおよびオフセットの少なくともいずれかを調整することで、観察画像における基準部位の輝度を一定の範囲内に維持してもよいし、観察画像全体の平均輝度を一定の範囲内に維持してもよい。 Returning to the description of FIG. In the present embodiment, the CPU 51 adjusts at least one of the gain and the offset of the observation image (front image) to be displayed while executing the adjustment process (S61) of the power supplied to the alignment / illumination light source 64 (S62). . The CPU 51 may adjust at least one of the gain and the offset so that the luminance of the observation image displayed on the display unit 54 is maintained within a certain range. In this case, the CPU 51 may maintain the luminance of the reference portion in the observation image within a certain range by adjusting at least one of the gain and the offset, and the average luminance of the entire observation image within the certain range. May be maintained.
CPU51は、受光素子31が眼Eからの反射光を受光することで出力する受光信号に基づいて、眼Eの前眼部の観察画像データ(正面画像データ)を生成する。CPU51は、生成した観察画像データに基づいて、眼Eの正面画像を表示部54に表示させる。その結果、表示部54に表示されている正面画像が更新される(S63)。つまり、CPU51は、観察画像データを連続して生成しながら結合駆動部66を駆動し、インターフェース90を眼Eに結合させる。処理はドッキング処理(図15参照)へ戻り、XY方向アライメント処理(図18参照)へ移行する。 The CPU 51 generates observation image data (front image data) of the anterior segment of the eye E based on the light reception signal output when the light receiving element 31 receives the reflected light from the eye E. The CPU 51 displays a front image of the eye E on the display unit 54 based on the generated observation image data. As a result, the front image displayed on the display unit 54 is updated (S63). That is, the CPU 51 drives the coupling drive unit 66 while continuously generating observation image data, and couples the interface 90 to the eye E. The process returns to the docking process (see FIG. 15) and proceeds to the XY direction alignment process (see FIG. 18).
<XY方向のアライメント>
図18および図19を参照して、XY方向アライメント処理について説明する。本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、XY方向アライメント処理を実行することで、インターフェース90の構成する部品の少なくともいずれかを基準として結合動作(ドッキング動作)を制御することができる。一例として、本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、XY方向アライメント処理を実行することで、眼固定部95の内側のエッジ97(内径)によって求められる眼固定部95の中心を基準として結合動作を制御することができる。
<Alignment in XY direction>
The XY direction alignment process will be described with reference to FIGS. 18 and 19. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the present embodiment can control the coupling operation (docking operation) on the basis of at least one of the components constituting the interface 90 by executing the XY direction alignment process. As an example, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the present embodiment performs an XY-direction alignment process, and is combined with the center of the eye fixing unit 95 determined by the inner edge 97 (inner diameter) of the eye fixing unit 95 as a reference. The operation can be controlled.
まず、CPU51は、インターフェース90における環状の眼固定部95の中心を検出する(S1)。本実施形態では、図7に示すIF調整動作制御処理(眼固定部基準)、または、図14に示すIF調整動作制御処理(個別調整)が実行されている場合には、IF調整動作制御処理中(図7のS1または図14のS28)において眼固定部95の中心が既に検出されている。この場合、CPU51は、すでに検出されている眼固定部95の中心をそのまま用いてもよい。また、IF調整動作制御処理において、眼固定部95の中心が基準軸に合わせられている場合、CPU51は、正面画像上に写り込む基準光(例えば、図19に示す基準視標108参照)の位置に基づいて眼固定部95の中心を検出してもよい。なお、IF調整動作制御処理において眼固定部95の中心が検出されていない場合、S70では、図7のS1またはS14のS28と同様の処理によって眼固定部95の中心が検出されればよい。従って、この説明は省略する。 First, the CPU 51 detects the center of the annular eye fixing unit 95 in the interface 90 (S1). In the present embodiment, if the IF adjustment operation control process (eye fixing unit reference) shown in FIG. 7 or the IF adjustment operation control process (individual adjustment) shown in FIG. 14 is executed, the IF adjustment operation control process In the middle (S1 in FIG. 7 or S28 in FIG. 14), the center of the eye fixing portion 95 has already been detected. In this case, the CPU 51 may use the center of the eye fixing unit 95 that has already been detected as it is. Further, in the IF adjustment operation control process, when the center of the eye fixing unit 95 is aligned with the reference axis, the CPU 51 determines the reference light reflected on the front image (for example, see the reference target 108 shown in FIG. 19). The center of the eye fixing unit 95 may be detected based on the position. If the center of the eye fixing unit 95 is not detected in the IF adjustment operation control process, in S70, the center of the eye fixing unit 95 may be detected by the same process as S1 in FIG. 7 or S28 in S14. Therefore, this description is omitted.
次いで、CPU51は、眼中心検出処理を実行する(S71)。眼中心検出処理では、眼Eの中心が検出される。この詳細は、図20および図21を参照して後述する。 Next, the CPU 51 executes eye center detection processing (S71). In the eye center detection process, the center of the eye E is detected. Details of this will be described later with reference to FIGS.
CPU51は、眼固定部95の中心と眼Eの中心を、正面画像上に表示させる(S72)。図19は、結合動作中に表示される正面画像である結合動作中画像131の一例を示す図である。図19に例示する結合動作中画像131では、眼Eの虹彩132等が写り込んでいる。また、アライメント指標投影部63(図4参照)によって照射されて角膜で反射された輝点133が写り込んでいる。図19に示す例では、前述したIF調整動作制御処理において、眼固定部95の中心が基準軸Sに合わせられている。従って、CPU51は、基準軸Sの位置を示す基準視標108の位置を、そのまま眼固定部95の中心の位置として表示させる。ただし、基準視標108とは異なる態様で眼固定部95の中心の位置が表示されてもよい。また、図19に示す例では、円形の眼中心マーク135が結合動作中画像131上に重畳表示されることで、眼Eの中心の位置が示される。 The CPU 51 displays the center of the eye fixing unit 95 and the center of the eye E on the front image (S72). FIG. 19 is a diagram illustrating an example of the combining operation in-progress image 131 that is a front image displayed during the combining operation. In the combined image 131 illustrated in FIG. 19, the iris 132 of the eye E is reflected. Further, a bright spot 133 that is irradiated by the alignment index projection unit 63 (see FIG. 4) and reflected by the cornea is reflected. In the example shown in FIG. 19, the center of the eye fixing unit 95 is aligned with the reference axis S in the IF adjustment operation control process described above. Therefore, the CPU 51 displays the position of the reference visual target 108 indicating the position of the reference axis S as it is as the center position of the eye fixing unit 95. However, the center position of the eye fixing unit 95 may be displayed in a manner different from the reference visual target 108. In the example illustrated in FIG. 19, the center of the eye E is indicated by the circular eye center mark 135 being superimposed on the image 131 during the combining operation.
さらに、CPU51は、眼Eの中心の位置と眼固定部95の中心の位置のずれが許容範囲内であるか否かを示す範囲呈示レチクル137を、結合動作中画像131上に重畳表示させる。眼中心マーク135が範囲呈示レチクル137の内側に位置している場合、眼固定部95の中心に対する眼Eの中心の位置ずれが許容範囲内であることを示す。許容範囲の広さは、実験等に基づいて予め定められていてもよいし、ユーザによって入力される操作指示に応じて定められてもよい。 Further, the CPU 51 superimposes and displays a range presentation reticle 137 indicating whether or not the deviation between the center position of the eye E and the center position of the eye fixing unit 95 is within an allowable range on the image 131 during the combining operation. When the eye center mark 135 is located inside the range presentation reticle 137, it indicates that the positional deviation of the center of the eye E with respect to the center of the eye fixing unit 95 is within an allowable range. The width of the allowable range may be determined in advance based on experiments or the like, or may be determined according to an operation instruction input by the user.
図18の説明に戻る。眼Eの中心の位置に対する眼固定部95の中心の位置のずれが許容範囲内でない場合、CPU51は、結合駆動部66(図4参照)の駆動を制御して装置本体を眼Eに対してXY方向に移動させることで、眼固定部95の中心の位置を眼Eの中心の位置に近づける(S73)。前述したように、本実施形態では、眼固定部95の中心と基準軸Sが予め合わせられている場合がある。この場合、S73の処理では、基準軸Sの位置が眼Eの中心の位置に近づけられる。処理はドッキング処理(図15参照)へ戻る。なお、本実施形態では眼固定部95の中心と眼Eの中心が自動で近づけられるが、ユーザが結合動作中画像131を見ながら手動で眼固定部95の中心と眼Eの中心を近づけてもよい。また、眼固定部95の中心と眼Eの中心を自動で近づける場合には、眼科用レーザ手術装置1は、眼固定部95の中心と眼Eの中心の表示部54への表示を行わなくてもよい。 Returning to the description of FIG. When the shift of the center position of the eye fixing unit 95 with respect to the center position of the eye E is not within the allowable range, the CPU 51 controls the drive of the coupling drive unit 66 (see FIG. 4) to move the apparatus main body with respect to the eye E. By moving in the XY directions, the center position of the eye fixing unit 95 is brought closer to the center position of the eye E (S73). As described above, in the present embodiment, the center of the eye fixing unit 95 and the reference axis S may be aligned in advance. In this case, in the process of S73, the position of the reference axis S is brought close to the center position of the eye E. The process returns to the docking process (see FIG. 15). In the present embodiment, the center of the eye fixing unit 95 and the center of the eye E are automatically brought close to each other, but the user manually brings the center of the eye fixing unit 95 and the center of the eye E close to each other while viewing the combining operation image 131. Also good. When the center of the eye fixing unit 95 and the center of the eye E are automatically brought close to each other, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 does not display the center of the eye fixing unit 95 and the center of the eye E on the display unit 54. May be.
なお、S72およびS73の処理を変更することも可能である。例えば、CPU51は、正面画像撮影部30の受光素子31(図2参照)によって撮影された画像から、眼Eの中心位置と、基準光源3によって投影される基準光の投影位置とを検出してもよい。さらに、CPU51は、眼Eの中心位置と、基準光の投影位置とに基づいて、装置本体に対する眼Eの位置合わせ動作を制御してもよい。詳細には、CPU51は、眼Eの中心位置と基準光の投影位置を正面画像上に表示させてもよい。また、CPU51は、結合駆動部66を制御して、装置本体と眼Eの相対的な位置関係を変化させることで、眼Eの中心位置と基準光の投影位置とを近づけてもよい。この場合、基準軸Sに対して適切な位置に眼Eが固定され易い。例えば、基準軸Sが眼固定部95の中心に一致している場合には、眼固定部95が眼Eの適切な位置に固定され易い。 It is possible to change the processing of S72 and S73. For example, the CPU 51 detects the center position of the eye E and the projection position of the reference light projected by the reference light source 3 from the image photographed by the light receiving element 31 (see FIG. 2) of the front image photographing unit 30. Also good. Further, the CPU 51 may control the alignment operation of the eye E with respect to the apparatus main body based on the center position of the eye E and the projection position of the reference light. Specifically, the CPU 51 may display the center position of the eye E and the projection position of the reference light on the front image. In addition, the CPU 51 may bring the center position of the eye E closer to the projection position of the reference light by controlling the coupling drive unit 66 and changing the relative positional relationship between the apparatus main body and the eye E. In this case, the eye E is easily fixed at an appropriate position with respect to the reference axis S. For example, when the reference axis S coincides with the center of the eye fixing unit 95, the eye fixing unit 95 is easily fixed at an appropriate position of the eye E.
<眼の中心の検出>
図20および図21を参照して、眼中心検出処理について説明する。本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼中心検出処理を実行する際の検出条件に応じて、眼Eの中心位置を検出する方法を切り換えることができる。一例として、本実施形態では、正面画像撮影部30および断面画像撮影部23の撮影光軸に沿う方向の、装置本体と眼Eの間の距離(つまり、眼EのZ方向位置)が検出条件として取得される。また、アライメント指標投影部63からの投影光によって生じる角膜上の輝点133の検出状態が、検出条件として取得される。
<Detection of eye center>
The eye center detection process will be described with reference to FIGS. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the present embodiment can switch the method for detecting the center position of the eye E according to the detection condition when executing the eye center detection process. As an example, in the present embodiment, the distance between the apparatus main body and the eye E (that is, the Z direction position of the eye E) in the direction along the imaging optical axis of the front image capturing unit 30 and the cross-sectional image capturing unit 23 is the detection condition. Get as. Further, the detection state of the bright spot 133 on the cornea caused by the projection light from the alignment index projection unit 63 is acquired as a detection condition.
本実施形態の眼科用レーザ手術装置1が実行可能な眼Eの中心検出方法について説明する。一例として、本実施形態で実行される眼Eの中心検出方法には、輝点フィッティング検出方法、輝点重心検出方法、および形状検出方法が含まれる。 A method for detecting the center of the eye E that can be executed by the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the present embodiment will be described. As an example, the center detection method of the eye E executed in the present embodiment includes a bright spot fitting detection method, a bright spot centroid detection method, and a shape detection method.
輝点フィッティング検出方法では、CPU51は、正面画像を処理することで、眼Eの角膜によって反射された1または複数のアライメント指標の輝点133を検出する。次いで、CPU51は、検出した1または複数の輝点133を通過する環状図形の中心を、眼Eの中心位置として検出する。つまり、検出された輝点133に対して環状図形がフィッティングされ、フィッティングされた環状図形の中心が眼Eの中心位置として検出される。輝点フィッティング検出方法によると、輝点重心検出方法を用いる場合に比べて正確に眼Eの中心位置が検出される。環状図形の形状は適宜選択できるが、一例として、本実施形態では楕円の環状図形が用いられる。 In the bright spot fitting detection method, the CPU 51 detects the bright spot 133 of one or more alignment indexes reflected by the cornea of the eye E by processing the front image. Next, the CPU 51 detects the center of the circular figure passing through the detected one or more bright spots 133 as the center position of the eye E. That is, an annular figure is fitted to the detected bright spot 133, and the center of the fitted annular figure is detected as the center position of the eye E. According to the bright spot fitting detection method, the center position of the eye E is detected more accurately than when the bright spot centroid detection method is used. The shape of the annular figure can be selected as appropriate, but as an example, an elliptical figure is used in the present embodiment.
輝点フィッティング検出方法では、輝点133の検出状態が、環状図形を特定(フィッティング)するために十分となっている必要がある。例えば、複数の輝点133に対して楕円の環状図形をフィッティングさせる場合、フィッティングに必要な輝点133の個数が条件に応じて異なる。具体的には、輝点133の個数が4個の場合には、4個の輝点133が平行四辺形等の特定の図形の頂点となれば楕円のフィッティングが可能だが、特定の図形の頂点とならない場合には4個の輝点による楕円フィッティングは不可能である。輝点133の個数が5個以上の場合には、楕円のフィッティングが可能である。また、連続したリング状のアライメント指標を角膜に投影する場合には、リング状の輝点が検出される程度に応じて、環状図形のフィッティングの正確性が変化する。以上のように、環状図形のフィッティングが可能な条件は、フィッティングさせる図形の形状、輝点133の配置、アライメント指標の種類等によって適宜変化する。 In the bright spot fitting detection method, the detection state of the bright spot 133 needs to be sufficient to identify (fitting) the circular figure. For example, when fitting an elliptical annular figure to a plurality of bright spots 133, the number of bright spots 133 necessary for the fitting varies depending on conditions. Specifically, when the number of bright spots 133 is four, ellipse fitting is possible if the four bright spots 133 are the vertices of a specific figure such as a parallelogram, but the vertices of a specific figure are possible. If not, ellipse fitting with four bright spots is impossible. When the number of bright spots 133 is five or more, ellipse fitting is possible. Further, when projecting a continuous ring-shaped alignment index onto the cornea, the accuracy of the fitting of the annular figure changes depending on the degree to which the ring-shaped bright spot is detected. As described above, the conditions that allow the fitting of a circular figure vary as appropriate depending on the shape of the figure to be fitted, the arrangement of bright spots 133, the type of alignment index, and the like.
従って、CPU51は、環状図形のフィッティングが可能か否かを判断する場合には、条件に適した判断基準を用いればよい。例えば、アライメント指標投影部63に複数の点光源を用いる場合には、CPU51は、検出された輝点133の数が閾値以上であるか否かによって、フィッティングが可能であるか否かを判断してもよい。また、連続したリング状の光源をアライメント指標投影部63に用いる場合には、CPU51は、検出された円弧状の輝点の面積、角度、および長さの少なくともいずれかが、フィッティングのために必要な閾値以上であるか否かによって、フィッティングが可能であるか否かを判断してもよい。 Therefore, the CPU 51 may use a criterion suitable for the condition when determining whether or not the fitting of the circular figure is possible. For example, when using a plurality of point light sources for the alignment index projection unit 63, the CPU 51 determines whether fitting is possible depending on whether the number of detected bright spots 133 is equal to or greater than a threshold value. May be. In addition, when a continuous ring-shaped light source is used for the alignment index projection unit 63, the CPU 51 needs at least one of the detected arc-shaped bright spot area, angle, and length for fitting. Whether or not the fitting is possible may be determined based on whether or not the threshold value is greater than or equal to a certain threshold value.
輝点重心検出方法では、CPU51は、正面画像を処理することで、眼Eの角膜によって反射された1または複数のアライメント指標の輝点133を検出する。次いで、CPU51は、検出した1または複数の輝点133の重心を、眼Eの中心位置として検出する。輝点重心検出方法によると、環状図形をフィッティングするために十分な輝点133が検出されない場合でも、眼Eの中心位置が簡易に検出される。また、輝点133とノイズの判別が困難な場合でも、ノイズも輝点133として認識して重心を検出することも可能である。また、輝点重心検出方法を実行する場合のCPU51の処理負荷は、輝点フィッティング検出方法を実行する場合に比べて小さい。 In the bright spot centroid detection method, the CPU 51 detects the bright spot 133 of one or more alignment indices reflected by the cornea of the eye E by processing the front image. Next, the CPU 51 detects the center of gravity of the detected one or more bright spots 133 as the center position of the eye E. According to the bright spot centroid detection method, the center position of the eye E is easily detected even when sufficient bright spots 133 are not detected to fit the circular figure. Even when it is difficult to discriminate between the bright spot 133 and noise, the noise can be recognized as the bright spot 133 and the center of gravity can be detected. In addition, the processing load on the CPU 51 when executing the bright spot centroid detection method is smaller than when executing the bright spot fitting detection method.
形状検出方法では、CPU51は、撮影部(正面画像撮影部30および断面画像撮影部23の少なくともいずれか)によって撮影された画像を処理することで、眼Eの瞳孔146(図20参照)の形状、角膜の形状、虹彩の形状、および角膜径(例えば、正面から見た場合の角膜の外形)の少なくともいずれかを検出する。CPU51は、検出した形状から、瞳孔146の中心および角膜の中心の少なくともいずれかを眼Eの中心位置として検出する。例えば、CPU51は、正面画像を処理することで、眼Eの瞳孔146の外側のエッジ(つまり、虹彩132の内側のエッジ)147を検出してもよい。この場合、CPU51は、エッジ147に対して環状図形(例えば円または楕円)をフィッティングさせて、環状図形の中心を眼Eの中心位置として検出してもよい。また、CPU51は、眼Eの角膜の断面画像を処理することで角膜の頂点位置を検出し、検出した角膜の頂点位置を眼Eの中心位置として検出してもよい。形状検出方法によると、アライメント指標の輝点133が正面画像から検出されない場合でも、眼Eの中心位置が検出される。 In the shape detection method, the CPU 51 processes the image photographed by the photographing unit (at least one of the front image photographing unit 30 and the cross-sectional image photographing unit 23), and thereby the shape of the pupil 146 of the eye E (see FIG. 20). At least one of the shape of the cornea, the shape of the iris, and the diameter of the cornea (for example, the outer shape of the cornea when viewed from the front) is detected. The CPU 51 detects at least one of the center of the pupil 146 and the center of the cornea as the center position of the eye E from the detected shape. For example, the CPU 51 may detect the outer edge of the pupil 146 of the eye E (that is, the inner edge of the iris 132) 147 by processing the front image. In this case, the CPU 51 may detect a center of the eye E as a center position of the eye E by fitting an annular figure (for example, a circle or an ellipse) to the edge 147. Further, the CPU 51 may detect a vertex position of the cornea by processing a cross-sectional image of the cornea of the eye E, and may detect the detected vertex position of the cornea as a center position of the eye E. According to the shape detection method, the center position of the eye E is detected even when the bright spot 133 of the alignment index is not detected from the front image.
図20を参照して、眼Eが位置する領域と、眼Eの中心検出方法との関係について説明する。本実施形態では、撮影部の撮影光軸に沿うZ方向の、装置本体と眼Eの間の距離(つまり、眼EのZ方向位置)に応じて、複数の領域が定められている。一例として、本実施形態では、装置本体(この場合には、インターフェース90)からの距離が遠い方から順に、遠距離領域、任意領域、遮断領域、および近距離領域が定められている。 With reference to FIG. 20, the relationship between the area | region where the eye E is located and the center detection method of the eye E is demonstrated. In the present embodiment, a plurality of regions are defined according to the distance between the apparatus main body and the eye E (that is, the position of the eye E in the Z direction) in the Z direction along the imaging optical axis of the imaging unit. As an example, in the present embodiment, a long-distance area, an arbitrary area, a blocking area, and a short-distance area are defined in order from the farthest distance from the apparatus main body (in this case, the interface 90).
遠距離領域は、装置本体と眼Eの間の距離が第1閾値以上となる領域である。第1閾値は適宜設定できる。図20に示す例では、第1閾値は80mmに設定されている。遠距離領域では、アライメント指標投影部63と眼Eの間の距離が大きいので、輝点133が正面画像に鮮明に写らない場合がある。この場合、ノイズと輝点133の判別が困難となり得る。また、複数の輝点133が角膜の狭い領域内に密集し易いので、それぞれの輝点133の検出が困難な場合もある(図20の遠距離領域画像141参照)。一方で、遠距離領域ではインターフェース90と眼Eの間の距離が大きいので、眼科用レーザ手術装置1は、眼Eの中心位置を正確に検出しなくても、中心位置をある程度検出できれば結合動作を実行することができる。従って、本実施形態のCPU51は、眼Eが遠距離領域にある場合には、十分な輝点133が検出されない場合でも小さい処理負荷で眼Eの中心位置を検出可能な輝点重心検出方法を採用する。 The long-distance area is an area where the distance between the apparatus main body and the eye E is equal to or greater than the first threshold value. The first threshold can be set as appropriate. In the example shown in FIG. 20, the first threshold value is set to 80 mm. In the long-distance region, since the distance between the alignment index projection unit 63 and the eye E is large, the bright spot 133 may not be clearly visible in the front image. In this case, it may be difficult to distinguish between the noise and the bright spot 133. In addition, since a plurality of bright spots 133 are likely to be concentrated in a narrow area of the cornea, it may be difficult to detect each of the bright spots 133 (see the long-distance area image 141 in FIG. 20). On the other hand, since the distance between the interface 90 and the eye E is large in the long-distance region, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can perform the coupling operation if the center position can be detected to some extent without accurately detecting the center position of the eye E. Can be executed. Therefore, the CPU 51 of the present embodiment uses a bright spot centroid detection method that can detect the center position of the eye E with a small processing load even when a sufficient bright spot 133 is not detected when the eye E is in a long-distance region. adopt.
任意領域は、遠距離領域と遮断領域の間に定められている。任意領域は遠距離領域よりも装置本体に近いので、可能な限り正確に眼Eの中心位置が検出されることが望ましい。しかし、任意領域でも、輝点133の検出が困難となる場合があり得る(図20の任意領域画像142参照)。また、何らかの障害物(例えば、術者の手等)がアライメント指標投影部63と眼Eの間に入り込み、アライメント指標の投影光が遮断されてしまう場合もあり得る。従って、本実施形態のCPU51は、眼Eが任意領域にある場合には、アライメント指標投影部63からの投影光によって生じる角膜上の輝点133の検出状態に応じて、
複数(本実施形態では3つ)の中心検出方法を使い分ける。
The arbitrary area is defined between the long distance area and the blocking area. Since the arbitrary region is closer to the apparatus main body than the long-distance region, it is desirable that the center position of the eye E be detected as accurately as possible. However, even in an arbitrary area, it may be difficult to detect the bright spot 133 (see the arbitrary area image 142 in FIG. 20). In addition, an obstacle (for example, an operator's hand) may enter between the alignment index projection unit 63 and the eye E, and the projection light of the alignment index may be blocked. Therefore, when the eye E is in an arbitrary region, the CPU 51 of the present embodiment, depending on the detection state of the bright spot 133 on the cornea generated by the projection light from the alignment index projection unit 63,
A plurality of (three in this embodiment) center detection methods are used properly.
遮断領域は、アライメント指標投影部63から眼Eに投影されるアライメント指標の投影光が、部材(本実施形態ではインターフェース90)によって遮断される領域である(図20の遮断領域画像143参照)。一例として、図20に示す例では、装置本体からの距離が10mm〜20mmの範囲が遮断領域として定められている。遮断領域では、アライメント指標による輝点133を検出することが困難である。従って、本実施形態のCPU51は、眼Eが遮断領域にある場合には、輝点133が検出されない場合でも眼Eの中心位置を検出することが可能な形状検出方法を採用する。 The blocking area is an area where the alignment index projection light projected onto the eye E from the alignment index projecting unit 63 is blocked by the member (in this embodiment, the interface 90) (see the blocking area image 143 in FIG. 20). As an example, in the example shown in FIG. 20, a range of 10 mm to 20 mm from the apparatus main body is defined as the blocking area. In the blocking region, it is difficult to detect the bright spot 133 by the alignment index. Therefore, the CPU 51 of the present embodiment employs a shape detection method that can detect the center position of the eye E even when the bright spot 133 is not detected when the eye E is in the blocking region.
近距離領域は、装置本体と眼Eの間の距離が第2閾値以下となる領域である。第2閾値は適宜設定できるが、第1閾値と第2閾値を共に設定する場合には、第2閾値は第1閾値以下に設定される。近距離領域は、インターフェース90と眼Eが結合される直前の領域である。眼科用レーザ手術装置1は、可能な限り正確な眼Eの位置にインターフェース90を結合させることが望ましい(図20の近距離領域画像144参照)。従って、本実施形態のCPU51は、眼Eが近距離領域にある場合には、より正確に眼Eの中心位置を検出することが可能な輝点フィッティング検出方法を採用する。 The short distance area is an area where the distance between the apparatus main body and the eye E is equal to or less than the second threshold value. Although the second threshold value can be set as appropriate, when both the first threshold value and the second threshold value are set, the second threshold value is set to be equal to or lower than the first threshold value. The short distance area is an area immediately before the interface 90 and the eye E are coupled. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 desirably couples the interface 90 to the position of the eye E as accurate as possible (see the near field image 144 in FIG. 20). Therefore, the CPU 51 of the present embodiment employs a bright spot fitting detection method that can more accurately detect the center position of the eye E when the eye E is in the short distance region.
なお、本実施形態のCPU51は、撮影部の撮影光軸に沿うZ方向の、装置本体と眼Eの間の距離(つまり、Z方向位置)に応じて、眼Eがいずれの領域に位置しているかを判断する。前述したように、眼EのZ方向位置を取得する方法は適宜選択できる。一例として、本実施形態では、光量調整処理(図16のS60参照)において取得された眼EのZ方向位置を利用する。 Note that the CPU 51 of the present embodiment positions the eye E in any region according to the distance between the apparatus main body and the eye E (that is, the position in the Z direction) in the Z direction along the imaging optical axis of the imaging unit. Judgment is made. As described above, the method for obtaining the position of the eye E in the Z direction can be selected as appropriate. As an example, in the present embodiment, the Z direction position of the eye E acquired in the light amount adjustment process (see S60 in FIG. 16) is used.
図21を参照して、本実施形態における眼中心検出処理について説明する。まず、CPU51は、眼Eが位置する領域が遠距離領域内であるか否かを判断する(S81)。眼Eが遠距離領域内にある場合には(S81:YES)、正面画像から輝点133を検出することが可能であるか否かが判断される(S82)。輝点133の検出が可能な場合(S82:YES)、輝点重心検出方法によって眼Eの中心位置が検出されて(S83)、処理はXY方向アライメント処理(図18参照)へ戻る。輝点133の検出が不可能な場合(S82:NO)、結合動作を停止させることを示す停止フラグがONとされて(S84)、処理はXY方向アライメント処理へ戻る。 With reference to FIG. 21, the eye center detection process in this embodiment is demonstrated. First, the CPU 51 determines whether or not the region where the eye E is located is in the long-distance region (S81). When the eye E is in the long distance region (S81: YES), it is determined whether or not the bright spot 133 can be detected from the front image (S82). When the bright spot 133 can be detected (S82: YES), the center position of the eye E is detected by the bright spot centroid detection method (S83), and the process returns to the XY direction alignment process (see FIG. 18). If the bright spot 133 cannot be detected (S82: NO), a stop flag indicating that the coupling operation is to be stopped is set to ON (S84), and the process returns to the XY direction alignment process.
眼Eが遠距離領域内にない場合には(S81:NO)、眼Eが任意領域内にあるか否かが判断される(S86)。眼Eが任意領域にある場合には(S86:YES)、輝点133に対する環状図形のフィッティングが可能であるか否かが判断される(S87)。フィッティングが可能である場合(S87:YES)、輝点フィッティング検出方法によって眼Eの中心位置が検出される(S88)。なお、本実施形態のS88では、輝点フィッティング検出方法と形状中心検出方法の両方で眼Eの中心位置を検出することが可能な場合、CPU51は、輝点フィッティング検出方法によって検出された中心位置と、形状検出方法によって検出された中心位置のずれを検出する。この場合、CPU51は、検出したずれを用いることで、以後の処理において異なる検出方法で同一の中心位置を検出することも可能である。 When the eye E is not in the long distance area (S81: NO), it is determined whether or not the eye E is in the arbitrary area (S86). When the eye E is in an arbitrary region (S86: YES), it is determined whether or not the annular figure can be fitted to the bright spot 133 (S87). When the fitting is possible (S87: YES), the center position of the eye E is detected by the bright spot fitting detection method (S88). In S88 of the present embodiment, when the center position of the eye E can be detected by both the bright spot fitting detection method and the shape center detection method, the CPU 51 detects the center position detected by the bright spot fitting detection method. Then, the shift of the center position detected by the shape detection method is detected. In this case, the CPU 51 can detect the same center position by different detection methods in subsequent processing by using the detected deviation.
フィッティングが不可能である場合(S87:NO)、正面画像から輝点133を検出することが可能であるか否かが判断される(S89)。輝点133の検出が可能な場合(S89:YES)、輝点重心検出方法によって眼Eの中心位置が検出される(S90)。 If the fitting is impossible (S87: NO), it is determined whether or not the bright spot 133 can be detected from the front image (S89). When the bright spot 133 can be detected (S89: YES), the center position of the eye E is detected by the bright spot centroid detection method (S90).
次いで、CPU51は、装置本体に対する眼Eの相対的なXY方向の移動を、所定条件の成立に伴って制限する(S91)。輝点重心検出方法による眼Eの中心位置の検出精度は、他の検出方法による検出精度よりも低くなり易い。この場合、例えば、輝点フィッティング検出方法から輝点重心検出方法に切り換わった際に、検出される眼Eの中心位置が急に変化する場合がある。この影響を抑制するために、本実施形態のCPU51は、中心位置の検出方法が他の検出方法(例えば輝点フィッティング検出方法)から輝点重心検出方法に切り換わり、且つ、S90で検出された中心位置が特定領域内に位置していることを条件として、XY方向の移動を制限する。本実施形態では、S91においてXY移動制限フラグがONとされると、XY方向アライメント処理(図18参照)のS73において、装置本体およびインターフェース90のXY方向の移動が制限される(例えば、移動の禁止、移動速度の減少、および移動範囲の減少等の少なくともいずれかが実行される)。 Next, the CPU 51 restricts the relative movement of the eye E relative to the apparatus main body in the XY directions as a predetermined condition is satisfied (S91). The detection accuracy of the center position of the eye E by the bright spot centroid detection method is likely to be lower than the detection accuracy by other detection methods. In this case, for example, when the bright spot fitting detection method is switched to the bright spot centroid detection method, the center position of the detected eye E may change suddenly. In order to suppress this influence, the CPU 51 of this embodiment switches the detection method of the center position from another detection method (for example, the bright spot fitting detection method) to the bright spot centroid detection method, and is detected in S90. The movement in the XY directions is restricted on the condition that the center position is located within the specific area. In the present embodiment, when the XY movement restriction flag is turned ON in S91, movement of the apparatus main body and the interface 90 in the XY direction is restricted in S73 of the XY direction alignment process (see FIG. 18) (for example, movement For example, at least one of prohibition, movement speed reduction, and movement range reduction is executed).
この場合、例えば、装置本体およびインターフェース90の無駄なXY方向の移動等が抑制される。より詳細には、例えば眼EのZ方向位置が任意領域から遮断領域へ移行する際に、輝点133が徐々に消えて、眼Eの中心検出方法が輝点フィッティング検出方法から輝点重心検出方法に切り換わる場合がある。この場合に、装置本体が無駄にXY方向に移動されることが抑制されて、眼Eとインターフェース90の距離が円滑に近づく。なお、本実施形態では、S90で輝点重心検出方法によって検出された中心位置が特定領域外に位置している場合には、検出された中心位置に基づいて、装置本体がXY方向に移動される。また、特定領域は適宜設定することができる。例えば、基準軸Sを中心とする所定の円形領域が特定領域とされてもよい。また、任意領域から遮断領域へ移行する領域では、検出方法が切り換わることの影響を抑制するために、輝点重心検出方法による中心位置の検出自体が禁止されてもよい。 In this case, for example, useless movement of the apparatus main body and the interface 90 in the XY directions is suppressed. More specifically, for example, when the position of the eye E in the Z direction shifts from an arbitrary region to a blocking region, the bright spot 133 gradually disappears, and the center detection method of the eye E is detected from the bright spot fitting detection method to the bright spot center of gravity detection. You may switch to a method. In this case, the apparatus main body is restrained from being moved in the XY directions, and the distance between the eye E and the interface 90 is smoothly approached. In this embodiment, when the center position detected by the bright spot centroid detection method in S90 is located outside the specific area, the apparatus main body is moved in the XY directions based on the detected center position. The The specific area can be set as appropriate. For example, a predetermined circular area around the reference axis S may be set as the specific area. In addition, in a region that shifts from an arbitrary region to a blocking region, the detection of the center position by the bright spot centroid detection method itself may be prohibited in order to suppress the influence of switching of the detection method.
輝点133の検出が不可能な場合(S89:NO)、形状検出方法が実行できるか否かが判断される(S92)。可能な場合(S92:YES)、形状検出方法によって眼Eの中心位置が検出される(S93)。形状検出方法を実行できない場合(S92:NO)、停止フラグがONとされる(S94)。 When the bright spot 133 cannot be detected (S89: NO), it is determined whether or not the shape detection method can be executed (S92). If possible (S92: YES), the center position of the eye E is detected by the shape detection method (S93). If the shape detection method cannot be executed (S92: NO), the stop flag is turned ON (S94).
眼Eが任意領域にない場合には(S86:NO)、眼Eが遮断領域内にあるか否かが判断される(S95)。眼Eが遮断領域にある場合には(S95:YES)、形状検出方法を実行できるか否かが判断される(S96)。可能な場合(S96:YES)、形状検出方法によって眼Eの中心位置が検出される(S97)。形状検出方法を実行できない場合(S96:NO)、本実施形態では、装置本体に対する眼EのXY方向の位置が適切であると仮定されて、装置本体のXY方向の移動を禁止させるフラグがONとされる(S98)。この場合、装置本体は、XY方向には移動せずにZ方向の移動を続ける。しかし、CPU51は、S98の処理を実行する代わりに停止フラグをONとしてもよい。 If the eye E is not in the arbitrary region (S86: NO), it is determined whether or not the eye E is in the blocking region (S95). When the eye E is in the blocking area (S95: YES), it is determined whether or not the shape detection method can be executed (S96). If possible (S96: YES), the center position of the eye E is detected by the shape detection method (S97). When the shape detection method cannot be executed (S96: NO), in this embodiment, it is assumed that the position of the eye E in the XY direction with respect to the apparatus main body is appropriate, and the flag for prohibiting the movement of the apparatus main body in the XY direction is ON. (S98). In this case, the apparatus main body continues to move in the Z direction without moving in the XY direction. However, the CPU 51 may set the stop flag to ON instead of executing the process of S98.
なお、本実施形態では、輝点フィッティング検出方法によって検出された中心位置と、形状検出方法によって検出された中心位置のずれがS88で検出されている場合がある。この場合、CPU51は、S93およびS97において、形状検出方法によって検出した中心位置と、S88で検出したずれに基づいて、眼Eの中心位置を決定する。詳細には、CPU51は、形状検出方法によって検出した中心位置から、S88で検出したずれの方向および量だけずれた位置を、眼Eの中心位置として決定する。この場合、検出方法の違いによる不具合の発生が抑制される。 In the present embodiment, a deviation between the center position detected by the bright spot fitting detection method and the center position detected by the shape detection method may be detected in S88. In this case, the CPU 51 determines the center position of the eye E based on the center position detected by the shape detection method in S93 and S97 and the shift detected in S88. Specifically, the CPU 51 determines a position shifted by the shift direction and amount detected in S88 from the center position detected by the shape detection method as the center position of the eye E. In this case, the occurrence of problems due to the difference in detection method is suppressed.
眼Eが近距離領域にある場合には(S95:NO)、輝点133に対する環状図形のフィッティングが可能であるか否かが判断される(S100)。フィッティングが可能である場合(S100:YES)、輝点フィッティング検出方法によって眼Eの中心位置が検出される(S101)。フィッティングが不可能である場合(S100:NO)、停止フラグがONとされる(S102)。処理はXY方向アライメント処理へ戻る。図15に示すように、XY方向アライメント処理(S49)が終了すると、サイズ指標表示処理が行われる(S50)。 When the eye E is in the short distance region (S95: NO), it is determined whether or not the circular figure can be fitted to the bright spot 133 (S100). If the fitting is possible (S100: YES), the center position of the eye E is detected by the bright spot fitting detection method (S101). When the fitting is impossible (S100: NO), the stop flag is turned ON (S102). The process returns to the XY direction alignment process. As shown in FIG. 15, when the XY direction alignment process (S49) is completed, a size index display process is performed (S50).
<サイズ指標の表示>
図22および図23を参照して、サイズ指標表示処理について説明する。サイズ指標150(図23参照)とは、眼固定部95のサイズを示す指標である。本実施形態のサイズ指標150は、眼固定部95のうち、眼Eに接触する部分の外形のサイズを示す。本実施形態のサイズ指標表示処理では、表示部54の正面画像上にサイズ指標150が重畳表示される。
<Display size index>
The size index display process will be described with reference to FIGS. The size index 150 (see FIG. 23) is an index indicating the size of the eye fixing unit 95. The size index 150 of the present embodiment indicates the size of the outer shape of the portion of the eye fixing unit 95 that contacts the eye E. In the size index display process of the present embodiment, the size index 150 is superimposed and displayed on the front image of the display unit 54.
図22に示すように、サイズ指標表示処理が開始されると、サイズ指標150の表示をOFFとする指示が入力されているか否かが判断される。本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、ユーザによる操作指示の入力を受け付ける指示受付部(操作部55)を介して、正面画像上でのサイズ指標150の重畳表示(表示ON)と非表示(表示OFF)とを切り換える指示が入力される。CPU51は、入力された指示に応じて、サイズ指標150の重畳表示と非表示とを切り換えることができる。詳細には、CPU51は、サイズ指標150の表示をOFFとする指示が入力されている場合には(S110:YES)、サイズ指標150を表示させるための処理(S114〜S117)を実行することなく、処理をドッキング処理(図15参照)へ戻す。従って、ユーザは、眼Eの十分な開瞼が行われていることを確認した場合等に、サイズ指標150の表示を容易に消去させることができる。 As shown in FIG. 22, when the size index display process is started, it is determined whether or not an instruction to turn off the display of the size index 150 is input. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the present embodiment superimposes (displays ON) and hides the size index 150 on the front image via an instruction receiving unit (operation unit 55) that receives an operation instruction input by the user. An instruction to switch (display OFF) is input. The CPU 51 can switch between displaying and not displaying the size index 150 in accordance with the input instruction. Specifically, when an instruction to turn off the display of the size index 150 is input (S110: YES), the CPU 51 does not execute the processing for displaying the size index 150 (S114 to S117). The process is returned to the docking process (see FIG. 15). Therefore, the user can easily delete the display of the size index 150 when confirming that the eye E is sufficiently opened.
サイズ指標150の表示をOFFとする指示が入力されていなければ(S110:NO)、CPU51は、正面画像撮影部30の撮影光路の光軸に沿うZ方向の、装置本体に対する眼Eの位置(つまり、Z方向位置)を取得する(S111)。前述したように、眼EのZ方向位置を取得する方法は適宜選択できる。本実施形態では、光量調整処理(図16のS60参照)において、受光調整部33,34(フォーカス調整部)の調整結果に基づいて眼EのZ方向位置が既に取得されている。詳細には、図16のS60では、フォーカスが眼Eに調整された状態の、正面画像撮影部30における受光素子31および光学部材の少なくともいずれかの位置に基づいて、眼EのZ方向位置が取得されている。S111では、図16のS60において取得された眼EのZ方向位置が利用される。なお、前述したように、眼EのZ方向位置を取得する方法は変更してもよい。例えば、CPU51は、断面画像撮影部23によって撮影される眼Eの断面画像に基づいて、眼EのZ方向位置を取得してもよい。 If the instruction to turn off the display of the size index 150 is not input (S110: NO), the CPU 51 positions the eye E with respect to the apparatus main body in the Z direction along the optical axis of the imaging optical path of the front image capturing unit 30 ( That is, the Z-direction position) is acquired (S111). As described above, the method for obtaining the position of the eye E in the Z direction can be selected as appropriate. In the present embodiment, in the light amount adjustment process (see S60 in FIG. 16), the position of the eye E in the Z direction has already been acquired based on the adjustment results of the light receiving adjustment units 33 and 34 (focus adjustment unit). Specifically, in S60 of FIG. 16, the position of the eye E in the Z direction is determined based on the position of at least one of the light receiving element 31 and the optical member in the front image capturing unit 30 in a state where the focus is adjusted to the eye E. Has been acquired. In S111, the Z direction position of the eye E acquired in S60 of FIG. 16 is used. As described above, the method for obtaining the position of the eye E in the Z direction may be changed. For example, the CPU 51 may acquire the Z direction position of the eye E based on the cross-sectional image of the eye E photographed by the cross-sectional image photographing unit 23.
次いで、CPU51は、正面画像の撮影光路の光軸に沿う方向(Z方向)における装置本体と眼Eの間の距離が閾値以上であるか否かを判断する(S112)。装置本体と眼Eの距離が近づいた状態で、眼Eの開瞼をやり直す場合、装置本体(例えばインターフェース90)が開瞼作業の邪魔になり易い。従って、ユーザにとっては、装置本体と眼Eの間の距離が一定以上離れた状態で、開瞼が十分に行われているか否かを判断できるのが望ましい。また、インターフェース90が眼Eに結合される直前では、眼Eに対するインターフェース90のXY方向のアライメントが適切か否かをユーザに判断させるための情報が、正面画像によって十分に提示されることが望ましい。従って、装置本体と眼Eの間の距離が閾値未満である場合には、XY方向のアライメント状態の確認には用いられないサイズ指標150は非表示とされることが望ましい。よって、CPU51は、装置本体と眼Eの間の距離が閾値未満であれば(S112:NO)、サイズ指標150を表示させるための処理を実行することなく、処理をドッキング処理(図15参照)へ戻す。距離が閾値以上であれば(S112:YES)、サイズ指標150を正面画像上に表示させるための処理が行われる(S114〜S117)。なお、S112の判断基準となる閾値は、予め定められていてもよいし、ユーザによって変更されてもよい。また、眼EのZ方向位置に関わらずサイズ指標150が表示されるように、S112の判断が省略されてもよい。 Next, the CPU 51 determines whether or not the distance between the apparatus main body and the eye E in the direction (Z direction) along the optical axis of the photographing optical path of the front image is greater than or equal to the threshold (S112). When the eye E is opened again in a state where the distance between the apparatus main body and the eye E is close, the apparatus main body (for example, the interface 90) tends to obstruct the opening operation. Therefore, it is desirable for the user to be able to determine whether the eye opening is sufficiently performed with the distance between the apparatus main body and the eye E being a predetermined distance or more. Further, immediately before the interface 90 is coupled to the eye E, it is desirable that information for allowing the user to determine whether or not the alignment of the interface 90 with respect to the eye E in the XY direction is appropriate is sufficiently presented by the front image. . Therefore, when the distance between the apparatus main body and the eye E is less than the threshold value, it is desirable that the size index 150 that is not used for checking the alignment state in the XY directions is not displayed. Therefore, if the distance between the apparatus main body and the eye E is less than the threshold (S112: NO), the CPU 51 docks the process without executing the process for displaying the size index 150 (see FIG. 15). Return to. If the distance is equal to or greater than the threshold (S112: YES), processing for displaying the size index 150 on the front image is performed (S114 to S117). Note that the threshold value serving as the determination criterion in S112 may be determined in advance or may be changed by the user. Further, the determination in S112 may be omitted so that the size index 150 is displayed regardless of the position of the eye E in the Z direction.
サイズ指標150を表示させる場合、CPU51は、複数種類の眼固定部95のうち、使用されている眼固定部95の種類が検出される(S114)。本実施形態では、インターフェース90の種類に応じて、インターフェース90の眼固定部95の種類(眼固定部95の大きさ)も異なる場合がある。従って、S114では、CPU51は、保持部67(図4参照)に装着されたインターフェース90の種類を検出する。なお、装着インターフェースの種類を取得する方法には、ドッキング処理(図15参照)のS42において説明した方法と同様の方法を採用できる。 When displaying the size index 150, the CPU 51 detects the type of the eye fixing unit 95 being used among the plurality of types of eye fixing units 95 (S114). In the present embodiment, depending on the type of the interface 90, the type of the eye fixing unit 95 of the interface 90 (size of the eye fixing unit 95) may be different. Therefore, in S114, the CPU 51 detects the type of the interface 90 attached to the holding unit 67 (see FIG. 4). Note that the method similar to the method described in S42 of the docking process (see FIG. 15) can be adopted as a method of acquiring the type of the wearing interface.
次いで、CPU51は、インターフェース90の種類と、眼EのZ方向位置に応じて、正面画像上に重畳表示させるサイズ指標150の大きさを決定する(S115)。本実施形態における正面画像撮影部30は、装置本体と眼Eの間の距離に応じて異なる倍率で、眼Eの前眼部の正面画像を撮影する(図20の画像141〜144参照)。この場合、ユーザは、装置本体と眼Eの間の距離に応じた適切な倍率で眼Eを観察することができる。一方で、倍率が変化する場合には、十分な開瞼が行われているか否かを正面画像から判断することが難しくなり易い。従って、本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、装置本体と眼Eの距離(眼EのZ方向位置)に応じたサイズのサイズ指標150を表示させることで、ユーザによる開瞼状態の判断を補助する。 Next, the CPU 51 determines the size of the size index 150 to be superimposed on the front image according to the type of the interface 90 and the position of the eye E in the Z direction (S115). The front image capturing unit 30 in the present embodiment captures a front image of the anterior segment of the eye E at different magnifications depending on the distance between the apparatus main body and the eye E (see images 141 to 144 in FIG. 20). In this case, the user can observe the eye E at an appropriate magnification according to the distance between the apparatus main body and the eye E. On the other hand, when the magnification changes, it is difficult to determine from the front image whether or not sufficient opening has been performed. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the present embodiment displays the size index 150 according to the distance between the apparatus main body and the eye E (the position of the eye E in the Z direction), thereby determining the open state by the user. To assist.
なお、複数種類存在する眼固定部95の各々のサイズは、不揮発性メモリ等に予め記憶されている。CPU51は、使用されている眼固定部95のサイズと、眼EのZ方向位置とに基づいて、表示させるサイズ指標150の大きさを演算によって求めてもよい。眼EのZ方向位置と、表示させるサイズ指標150の大きさとが予めテーブル等によって対応付けられていてもよい。なお、CPU51は、Z方向位置に応じた正面画像の撮影倍率の変化を考慮して、サイズ指標150の大きさを決定するのが望ましい。また、眼Eに対する眼固定部95の結合がより円滑に行われるように、CPU51は、サイズ指標150の大きさを、実際の眼固定部95のサイズよりも若干大きいサイズとしてもよい。 Note that the sizes of the plurality of types of eye fixing units 95 are stored in advance in a nonvolatile memory or the like. The CPU 51 may calculate the size of the size index 150 to be displayed based on the size of the eye fixing unit 95 used and the position of the eye E in the Z direction. The position in the Z direction of the eye E and the size of the size index 150 to be displayed may be associated in advance with a table or the like. Note that the CPU 51 desirably determines the size of the size index 150 in consideration of a change in the imaging magnification of the front image according to the position in the Z direction. In addition, the CPU 51 may set the size index 150 to be slightly larger than the actual size of the eye fixing unit 95 so that the eye fixing unit 95 is more smoothly coupled to the eye E.
次いで、CPU51は、正面画像撮影部30の撮影光路の光軸に交差するXY方向における眼Eの位置(眼EのXY方向位置)を検出する(S116)。本実施形態では、前述した眼中心検出処理(図21参照)で検出された眼Eの中心位置が、眼EのXY方向位置としてS116で用いられる。 Next, the CPU 51 detects the position of the eye E in the XY direction (the position of the eye E in the XY direction) intersecting the optical axis of the imaging optical path of the front image capturing unit 30 (S116). In the present embodiment, the center position of the eye E detected by the above-described eye center detection process (see FIG. 21) is used in S116 as the XY direction position of the eye E.
次いで、CPU51は、表示部54に表示されている正面画像のうち、眼のXY方向位置に対応する正面画像上の位置に、S115で決定された大きさのサイズ指標150を重畳表示させる(S117)。処理はドッキング処理(図15参照)へ戻る。図23に例示するサイズ指標表示中画像148では、開瞼器149によって開瞼された眼Eの正面画像と共に、眼固定部95の外形のサイズを示すサイズ指標150が表示されている。サイズ指標150の中心は、眼Eの中心位置を示す眼中心マーク135に一致している。なお、本実施形態では環状のサイズ指標150が用いられているが、サイズ指標150の表示態様を適宜変更できることは言うまでもない。例えば、サイズ指標150の内側と外側で画像の色を変化させることで、サイズ指標150の大きさをユーザに認識させてもよい。 Next, the CPU 51 superimposes and displays the size index 150 of the size determined in S115 at a position on the front image corresponding to the position in the XY direction of the eye among the front images displayed on the display unit 54 (S117). ). The process returns to the docking process (see FIG. 15). In the size index display-in-progress image 148 illustrated in FIG. 23, a size index 150 indicating the size of the outer shape of the eye fixing unit 95 is displayed together with the front image of the eye E opened by the eyelid opening device 149. The center of the size index 150 coincides with the eye center mark 135 indicating the center position of the eye E. In the present embodiment, the annular size index 150 is used, but it goes without saying that the display mode of the size index 150 can be changed as appropriate. For example, the size of the size index 150 may be recognized by the user by changing the color of the image inside and outside the size index 150.
また、図22に示すサイズ指標表示処理は、眼Eとインターフェース90の結合が完了するまで繰り返し実行される(図15参照)。従って、S115,S117によって表示されるサイズ指標の大きさは、装置本体と眼Eの間の距離の変化に応じてリアルタイムに変化する。また、S116,S117によって表示されるサイズ指標の位置も、眼EのXY方向位置に応じてリアルタイムに変化する。 Further, the size index display process shown in FIG. 22 is repeatedly executed until the connection between the eye E and the interface 90 is completed (see FIG. 15). Accordingly, the size index displayed in S115 and S117 changes in real time according to the change in the distance between the apparatus main body and the eye E. Further, the position of the size index displayed in S116 and S117 also changes in real time according to the position of the eye E in the XY direction.
なお、本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、サイズ指標150の表示位置を自動的に眼Eの位置に合わせる場合と、ユーザの操作指示に応じてサイズ指標150の表示位置を移動させる場合とを、操作部55に入力された選択指示に応じて切り換えることができる。詳細には、CPU51は、サイズ指標150の自動位置合わせ、および手動位置合わせのいずれかを選択する操作指示の入力を、操作部55を介して受け付ける。手動位置合わせを選択する指示が入力された場合、CPU51は、操作部55に入力された指示によって指定された方向に、正面画像上のサイズ指標150の表示位置を移動させる。この場合、ユーザは、サイズ指標150の表示位置を、開瞼状態を容易に判断できる位置に自ら移動させることができる。 Note that the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the present embodiment automatically adjusts the display position of the size index 150 to the position of the eye E and moves the display position of the size index 150 according to a user operation instruction. Can be switched according to the selection instruction input to the operation unit 55. Specifically, the CPU 51 receives an operation instruction input for selecting either automatic alignment or manual alignment of the size index 150 via the operation unit 55. When an instruction to select manual alignment is input, the CPU 51 moves the display position of the size index 150 on the front image in the direction specified by the instruction input to the operation unit 55. In this case, the user can move the display position of the size index 150 to a position where the open state can be easily determined.
図15の説明に戻る。サイズ指標表示処理(S50)が終了すると、CPU51は、ドッキング処理を停止させるか否かを判断する(S52)。例えば、エラーが生じた場合、ユーザによって中止指示が入力された場合、または、眼中心検出処理(図21参照)において停止フラグがONとされている場合等には、CPU51はドッキング処理を停止させる。ドッキング処理を停止させる場合(S52:YES)、CPU51は、装置本体の下降動作を停止させると共に、エラー等をユーザに報知し(S53)、処理を終了させる。なお、眼Eの中心位置が適切に検出されないことを理由にドッキング処理を停止させる場合、CPU51は、眼Eと装置本体のXY方向における相対的な位置関係を、適切な位置関係に手動で調整させるように、ユーザに報知してもよい。 Returning to the description of FIG. When the size index display process (S50) ends, the CPU 51 determines whether or not to stop the docking process (S52). For example, when an error occurs, when a stop instruction is input by the user, or when the stop flag is set to ON in the eye center detection process (see FIG. 21), the CPU 51 stops the docking process. . When stopping the docking process (S52: YES), the CPU 51 stops the lowering operation of the apparatus main body, notifies the user of an error or the like (S53), and ends the process. When the docking process is stopped because the center position of the eye E is not properly detected, the CPU 51 manually adjusts the relative positional relationship between the eye E and the apparatus main body in the XY direction to an appropriate positional relationship. You may alert | report to a user.
ドッキング処理を停止させない場合には(S52:NO)、CPU51は、眼Eに対してインターフェース90が結合されたか否かを判断する(S55)。結合完了の判断方法の詳細については後述する。結合されていなければ(S55:NO)、処理はS46へ戻り、S46〜S55の処理が繰り返される。インターフェース90が結合されると(S55:YES)、固視標の投影状態を変更する処理が行われて(S56)、ドッキング処理は終了する。 When the docking process is not stopped (S52: NO), the CPU 51 determines whether the interface 90 is coupled to the eye E (S55). Details of the method for determining the completion of the combination will be described later. If not coupled (S55: NO), the process returns to S46, and the processes of S46 to S55 are repeated. When the interface 90 is coupled (S55: YES), a process for changing the projection state of the fixation target is performed (S56), and the docking process is terminated.
なお、上記実施形態では、ドッキング処理が開始されてから終了するまでの間、基準光源3(図1参照)から基準視標108が投影され続けている場合を例示した。しかし、基準光源3から投影される基準光は、ドッキング処理中に常に投影されなくてもよい。例えば、結合動作の開始直前と結合動作の完了後の各々で基準光が投影されてもよい。 In the above embodiment, the case where the reference visual target 108 is continuously projected from the reference light source 3 (see FIG. 1) from the start to the end of the docking process is illustrated. However, the reference light projected from the reference light source 3 does not always have to be projected during the docking process. For example, the reference light may be projected immediately before the start of the combining operation and after the completion of the combining operation.
<固視標の投影状態の変更>
固視標の投影状態を変更する処理(図15のS55,S56)について説明する。本実施形態の眼科用レーザ手術装置1では、インターフェース90が眼Eに結合される前後で、眼Eの眼底上における固視標の結像状態が変化する場合がある。この場合、対象者による固視標の見え方が変化する。
<Change of the fixation target projection state>
Processing for changing the projection state of the fixation target (S55 and S56 in FIG. 15) will be described. In the ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the present embodiment, the imaging state of the fixation target on the fundus of the eye E may change before and after the interface 90 is coupled to the eye E. In this case, the appearance of the fixation target by the subject changes.
例えば、インターフェース90の眼固定部95が眼Eに接触することで、眼Eの形状(例えば、角膜の形状)が変化して、固視標の結像状態が変化する可能性がある。また、本実施形態では、使用可能な複数種類のインターフェース90の中に、液浸レンズ100(図5参照)またはコンタクトレンズ110(図6参照)を含むインターフェース90が存在する。前述したように、液浸レンズ100は、液浸レンズ100の眼E側に位置するレンズ面(後面101)と眼Eの間に充填される液体に接触する。また、コンタクトレンズ110は眼Eに接触する。この場合、眼Eまたは液体にインターフェースレンズ100,110が接触する前後で、固視標の光の屈折率が変化し、固視標の結像状態が変化し易い。これに対し、本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、インターフェース90が眼Eに結合される前後で固視標の投影状態を変更する。その結果、インターフェース90を眼Eに結合させることで対象者の固視に生じ得る影響が、適切に抑制される。 For example, when the eye fixing unit 95 of the interface 90 contacts the eye E, the shape of the eye E (for example, the shape of the cornea) may change, and the imaging state of the fixation target may change. Further, in the present embodiment, the interface 90 including the immersion lens 100 (see FIG. 5) or the contact lens 110 (see FIG. 6) exists among the plurality of types of interfaces 90 that can be used. As described above, the immersion lens 100 contacts the liquid filled between the lens surface (rear surface 101) located on the eye E side of the immersion lens 100 and the eye E. Further, the contact lens 110 contacts the eye E. In this case, the refractive index of the light of the fixation target changes before and after the interface lenses 100 and 110 contact the eye E or the liquid, and the imaging state of the fixation target easily changes. In contrast, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the present embodiment changes the projection state of the fixation target before and after the interface 90 is coupled to the eye E. As a result, by connecting the interface 90 to the eye E, the influence that can occur on the fixation of the subject is appropriately suppressed.
まず、眼Eに対してインターフェース90が結合されたことを検出する方法(図15のS55参照)について説明する。本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、インターフェース90の自動結合検出と手動結合検出のいずれかを選択する指示の入力を、操作部55を介して受け付ける。手動結合検出が選択されている場合には、CPU51は、結合が完了したことを示す操作指示が操作部55に入力されることで、眼Eに対してインターフェース90が結合されたことを検出する。 First, a method for detecting that the interface 90 is coupled to the eye E (see S55 in FIG. 15) will be described. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the present embodiment receives an input of an instruction for selecting either automatic coupling detection or manual coupling detection of the interface 90 via the operation unit 55. When the manual coupling detection is selected, the CPU 51 detects that the interface 90 is coupled to the eye E by inputting an operation instruction indicating that the coupling is completed to the operation unit 55. .
自動結合検出が選択されている場合、本実施形態のCPU51は、正面画像上の輝点133の変化に基づいて、インターフェース90が眼Eに結合されたことを自動検出する。眼Eに対してインターフェース90が結合すると、固視標投影部40から眼Eに投影される光の屈折状態と共に、眼Eの角膜で反射して正面画像撮影部30に入射する光の屈折状態も変化する場合がある。特に、液浸レンズ100の後面101に液体が接触した場合、および、コンタクトレンズ110の後面111が眼Eの角膜に接触した場合には、角膜から正面画像撮影部30に入射する反射光の屈折状態が大きく変化する。その結果、正面画像上に写り込む輝点133の状態が変化する(輝点133が消える場合もある)。従って、CPU51は、アライメント指標によって角膜に形成される輝点133の変化を正面画像によって検出する。CPU51は、検出した輝点133の変化(例えば輝点133の消失、大きさの変化、明るさの変化等)に基づいて、インターフェース90の結合を自動検出する。 When the automatic coupling detection is selected, the CPU 51 of the present embodiment automatically detects that the interface 90 is coupled to the eye E based on the change of the bright spot 133 on the front image. When the interface 90 is coupled to the eye E, the refraction state of the light projected from the fixation target projection unit 40 onto the eye E and the refraction state of the light reflected by the cornea of the eye E and incident on the front image photographing unit 30 May also change. In particular, when the liquid comes into contact with the rear surface 101 of the immersion lens 100 and when the rear surface 111 of the contact lens 110 comes into contact with the cornea of the eye E, the refraction of the reflected light incident on the front image photographing unit 30 from the cornea. The state changes greatly. As a result, the state of the bright spot 133 reflected on the front image changes (the bright spot 133 may disappear). Therefore, the CPU 51 detects a change in the bright spot 133 formed on the cornea by the alignment index from the front image. The CPU 51 automatically detects the coupling of the interface 90 based on the detected change of the bright spot 133 (for example, disappearance of bright spot 133, change in size, change in brightness, etc.).
なお、眼Eに対するインターフェース90の結合を検出する方法を変更することも可能である。例えば、CPU51は、インターフェース90と眼Eの間に加わる荷重を検出する圧力センサ77(図4参照)の出力信号を用いて、インターフェース90の結合を検出してもよい。また、CPU51は、輝点133以外の正面画像の変化(例えば、正面画像に写り込んでいる眼Eの組織の形状変化)を用いても良い。CPU51は、断面画像撮影部23によって撮影される断面画像を用いてもよい。眼固定部95とIFレンズ100,110を別々にZ方向に移動させる場合には、CPU51は、眼固定部95とIFレンズ100,110の距離に基づいてインターフェース90の結合を検出してもよい。また、液浸インターフェース91が使用される場合、CPU51は、眼Eと液浸レンズ100の間に液体等が充填されたことを検出することで、眼Eに対する液浸インターフェース91の結合を自動で検出してもよい。この場合、CPU51は、液体が充填されたことを検出するセンサ等を用いてもよい。 Note that it is possible to change the method of detecting the coupling of the interface 90 to the eye E. For example, the CPU 51 may detect the coupling of the interface 90 using an output signal of a pressure sensor 77 (see FIG. 4) that detects a load applied between the interface 90 and the eye E. Further, the CPU 51 may use a change in the front image other than the bright spot 133 (for example, a change in the shape of the tissue of the eye E reflected in the front image). The CPU 51 may use a cross-sectional image captured by the cross-sectional image capturing unit 23. When the eye fixing unit 95 and the IF lenses 100 and 110 are separately moved in the Z direction, the CPU 51 may detect the coupling of the interface 90 based on the distance between the eye fixing unit 95 and the IF lenses 100 and 110. . When the immersion interface 91 is used, the CPU 51 automatically detects that the liquid is filled between the eye E and the immersion lens 100, thereby automatically coupling the immersion interface 91 to the eye E. It may be detected. In this case, the CPU 51 may use a sensor or the like that detects that the liquid is filled.
固視標の投影状態を変更する方法(図15のS56参照)について説明する。本実施形態のCPU51は、固視標投影光の光量の変更、および、固視標投影光学系の焦点距離の変更の少なくともいずれかを実行することで、固視標の投影状態を変更することができる。これらの方法の詳細については、図3に示す固視標投影部40の説明において既に述べているので、この説明は省略する。 A method for changing the projection state of the fixation target (see S56 in FIG. 15) will be described. The CPU 51 of the present embodiment changes the projection state of the fixation target by executing at least one of changing the light amount of the fixation target projection light and changing the focal length of the fixation target projection optical system. Can do. Details of these methods have already been described in the description of the fixation target projection unit 40 shown in FIG.
例えば、眼Eへのインターフェース90の結合によって、眼Eの眼底上における固視標の光の結像状態が悪化する場合がある。この場合、CPU51は、固視標投影光の光量を増加させてもよい。この場合、インターフェース90の結合の前後において、ユーザが認識する固視標の明るさの差が減少する。なお、固視標投影光の光量を増加させる場合、眼底上における固視標の結像状態が変化するよりも前に光量を増加させると、対象者が固視標の光を眩しく感じる可能性がある。従って、CPU51は、眼底上における固視標の結像状態が実際に変化した以後(例えば、IFレンズ100,110が実際に液体または眼E等に接触した以後)に光量を変化させるのが望ましい。ただし、固視標の結像状態が実際に変化するよりも前に光量を変化させても、対象者の固視に生じ得る影響は抑制される。また、CPU51は、インターフェース90が眼Eに結合される前後で、眼底上における固視標の結像状態の変化が抑制されるように、固視標投影光学系の焦点距離を変更してもよい。 For example, the coupling state of the interface 90 to the eye E may deteriorate the imaging state of the fixation target light on the fundus of the eye E. In this case, the CPU 51 may increase the amount of fixation target projection light. In this case, the brightness difference of the fixation target recognized by the user is reduced before and after the interface 90 is coupled. When increasing the light intensity of the fixation target projection light, if the light intensity is increased before the imaging state of the fixation target changes on the fundus, the subject may feel the fixation target light dazzling There is. Therefore, the CPU 51 desirably changes the light amount after the imaging state of the fixation target on the fundus actually changes (for example, after the IF lenses 100 and 110 actually contact the liquid or the eye E). . However, even if the amount of light is changed before the imaging state of the fixation target actually changes, the influence that can occur on the fixation of the subject is suppressed. Further, the CPU 51 may change the focal length of the fixation target projection optical system so that the change in the imaging state of the fixation target on the fundus is suppressed before and after the interface 90 is coupled to the eye E. Good.
また、本実施形態のCPU51は、使用されているインターフェース90(つまり、保持部67に装着されているインターフェース90)の種類に応じて、固視標の投影状態を変更する割合を変化させることができる。従って、CPU51は、インターフェース90の種類に応じて適切に、固視標の投影状態を変化させることができる。なお、使用されているインターフェース90の種類を取得する方法には、ドッキング処理(図15参照)のS42において説明した方法と同様の方法を採用してもよい。 Further, the CPU 51 of the present embodiment can change the rate of changing the projection state of the fixation target according to the type of the interface 90 used (that is, the interface 90 attached to the holding unit 67). it can. Therefore, the CPU 51 can appropriately change the projection state of the fixation target according to the type of the interface 90. Note that the method similar to the method described in S42 of the docking process (see FIG. 15) may be adopted as a method of acquiring the type of the interface 90 being used.
<撮影領域の変化の影響抑制>
図24および図25を参照して、正面画像撮影部30の撮影領域が変化することで生じる影響を抑制する方法について説明する。本実施形態では、正面画像撮影部30によって撮影される正面画像に基づいて、手術用レーザ光の照射位置が決定される場合がある。この場合、受光素子31によって撮影される撮影領域と、手術用レーザ光が実際に照射される位置の対応関係が変化すると、正確な位置に手術用レーザ光を照射するのが困難になる可能性がある。
<Suppression of effects of changes in shooting area>
With reference to FIG. 24 and FIG. 25, a method for suppressing an influence caused by a change in the imaging region of the front image capturing unit 30 will be described. In the present embodiment, the irradiation position of the surgical laser light may be determined based on the front image captured by the front image capturing unit 30. In this case, if the correspondence between the imaging region imaged by the light receiving element 31 and the position where the surgical laser beam is actually irradiated changes, it may be difficult to irradiate the surgical laser beam at an accurate position. There is.
図24は、眼Eに対するインターフェース90の結合動作が完了した際の、眼Eの正面画像(結合完了時画像160)の一例である。本実施形態では、本来ならば、正面画像の撮影領域の中心である縦中心線115と横中心線116の交点162に、基準光源3によって投影される基準視標108の投影位置が一致するように、受光素子31等の各種部材が配置されている。また、受光素子31の受光面は、眼Eで反射されて受光素子31に入射する反射光の光軸(つまり、正面画像の撮影光軸)に対して所定の角度となるように調整されている。しかし、図24に示すように、正面画像の撮影光軸がずれて、正面画像の撮影領域の中心162と、基準視標108の投影位置とがXY方向にずれてしまう場合がある。また、正面画像の撮影光軸に対して、受光素子31の受光面の角度が所定の角度から傾いてしまう場合もある。これらの場合、正面画像の撮影領域と手術用レーザ光の照射位置との対応関係が変化する。 FIG. 24 is an example of a front image of the eye E (combination completion image 160) when the combining operation of the interface 90 with the eye E is completed. In the present embodiment, originally, the projection position of the reference visual target 108 projected by the reference light source 3 coincides with the intersection 162 of the vertical center line 115 and the horizontal center line 116 that are the center of the imaging area of the front image. In addition, various members such as the light receiving element 31 are arranged. In addition, the light receiving surface of the light receiving element 31 is adjusted to have a predetermined angle with respect to the optical axis of the reflected light reflected by the eye E and incident on the light receiving element 31 (that is, the photographing optical axis of the front image). Yes. However, as shown in FIG. 24, the photographing optical axis of the front image may be displaced, and the center 162 of the photographing region of the front image and the projection position of the reference target 108 may be displaced in the XY directions. In addition, the angle of the light receiving surface of the light receiving element 31 may be inclined from a predetermined angle with respect to the photographing optical axis of the front image. In these cases, the correspondence between the imaging region of the front image and the irradiation position of the surgical laser light changes.
上記の対応関係の変化は、装置の製造誤差、衝撃、経年劣化等によって生じ得る。さらに、本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、受光素子31における受光状態(フォーカス状態および倍率等の少なくともいずれか)を調整する受光調整部33,34,36(図2参照)を備える。この場合、上記の対応関係がさらに変化し易くなる。本実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、上記の対応関係の変化の影響を抑制し、より正確な位置に手術用レーザ光を照射することができる。 The change in the correspondence may occur due to device manufacturing error, impact, aging degradation, and the like. Furthermore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the present embodiment includes light receiving adjustment units 33, 34, and 36 (see FIG. 2) that adjust the light receiving state (at least one of the focus state and the magnification) of the light receiving element 31. In this case, the above correspondence relationship is more likely to change. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the present embodiment can suppress the influence of the change in the correspondence relationship and irradiate surgical laser light at a more accurate position.
図25を参照して、照射制御データ作成処理について説明する。照射制御データ作成処理は、ドッキング処理(図15参照)の終了後に、制御部50のCPU51によって実行される。CPU51は、不揮発性メモリに記憶された眼科手術制御プログラムに従って照射制御データ作成処理を実行する。照射制御データとは、手術用レーザ光によるレーザ手術を実行する際に、走査部6,10,18等の駆動を制御するためにCPU51によって参照されるデータである。 With reference to FIG. 25, the irradiation control data creation processing will be described. The irradiation control data creation process is executed by the CPU 51 of the control unit 50 after the docking process (see FIG. 15) ends. CPU51 performs irradiation control data creation processing according to the ophthalmic surgery control program memorize | stored in the non-volatile memory. The irradiation control data is data that is referred to by the CPU 51 in order to control the driving of the scanning units 6, 10, 18, etc. when performing laser surgery using surgical laser light.
まず、CPU51は、受光素子31によって撮影された正面画像上の眼Eの位置に基づいて、照射制御データの仮データを作成する(S120)。本実施形態のS120では、正面画像の撮影領域が正しい領域であるか否かに関わらず、撮影領域内に予め定められた基準位置を基準として仮データが作成される。一例として、本実施形態では、正面画像の撮影領域の中心162が基準位置として用いられる。 First, the CPU 51 creates temporary data of irradiation control data based on the position of the eye E on the front image taken by the light receiving element 31 (S120). In S120 of the present embodiment, temporary data is created with reference to a reference position that is predetermined in the shooting area, regardless of whether the shooting area of the front image is the correct area. As an example, in this embodiment, the center 162 of the imaging area of the front image is used as the reference position.
次いで、CPU51は、基準光源3から基準光(基準視標108)を受光素子31に投影する(S121)。CPU51は、インターフェース90の眼固定部95を眼Eに結合させた状態で、受光素子31によって撮影された画像の撮影領域内に予め定められた基準位置162と、画像に含まれる基準視標108の投影位置とのずれを検出する(S122)。さらに、CPU51は、受光素子31に投影された基準光によって、正面画像の撮影光軸に対する受光素子31の受光面の傾きを検出する(S123)。一例として、本実施形態のCPU51は、受光素子31によって撮影された基準視標108の形状に基づいて、受光面の傾きを検出する。しかし、受光面の傾きを検出する方法は変更可能である。例えば、眼科用レーザ手術装置1は、複数の基準視標を受光素子31に投影し、撮影された複数の基準視標の位置に基づいて受光面の傾きを検出してもよい。 Next, the CPU 51 projects reference light (reference target 108) from the reference light source 3 onto the light receiving element 31 (S121). In a state where the eye fixing unit 95 of the interface 90 is coupled to the eye E, the CPU 51 has a reference position 162 that is set in advance in the image capturing area of the image captured by the light receiving element 31, and a reference target 108 included in the image. A deviation from the projection position is detected (S122). Further, the CPU 51 detects the inclination of the light receiving surface of the light receiving element 31 with respect to the photographing optical axis of the front image based on the reference light projected on the light receiving element 31 (S123). As an example, the CPU 51 of the present embodiment detects the inclination of the light receiving surface based on the shape of the reference target 108 photographed by the light receiving element 31. However, the method for detecting the inclination of the light receiving surface can be changed. For example, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may project a plurality of reference targets on the light receiving element 31 and detect the inclination of the light receiving surface based on the positions of the plurality of captured reference targets.
次いで、CPU51は、正面画像における基準位置162と基準視標108の間のずれ、および、受光素子31の受光面の傾きに基づいて、S120で作成された仮データを補正する。つまり、CPU51は、正面画像の撮影領域のずれ(位置ずれおよび角度ずれ)に起因する、撮影領域と手術用レーザ光の照射位置との対応関係の不一致が解消するように、走査部6,10,18等の駆動を制御するための照射制御データを作成する。手術中には、CPU51は、照射制御データ作成処理によって作成した照射制御データに従って走査部6,10,18等の駆動を制御する。その結果、受光素子31によって撮影された眼Eの画像と、受光素子31に投影された基準光とに基づいて、走査部6,10,18の駆動が制御される。よって、手術用レーザ光の照射の正確性が向上する。 Next, the CPU 51 corrects the temporary data created in S120 based on the deviation between the reference position 162 and the reference target 108 in the front image and the inclination of the light receiving surface of the light receiving element 31. In other words, the CPU 51 scans the scanning units 6 and 10 so as to eliminate the mismatch in the correspondence between the imaging region and the irradiation position of the surgical laser beam due to the shift (positional deviation and angular deviation) of the imaging region of the front image. , 18 and the like are generated. During the operation, the CPU 51 controls the driving of the scanning units 6, 10, 18 and the like according to the irradiation control data created by the irradiation control data creation process. As a result, the driving of the scanning units 6, 10, and 18 is controlled based on the image of the eye E taken by the light receiving element 31 and the reference light projected on the light receiving element 31. Therefore, the accuracy of irradiation with surgical laser light is improved.
なお、図25に例示した照射制御データ作成処理では、CPU51は、仮データを一旦作成し(S120)、作成した仮データを、位置ずれおよび角度ずれに基づいて補正する(S121〜S124)。しかし、CPU51は、位置ずれおよび角度ずれの一方に基づいて照射制御データを作成してもよい。また、CPU51は、正面画像上の眼Eの位置に加え、位置ずれおよび角度ずれの少なくとも一方を予め考慮した上で、仮データを作成することなく照射制御データを直接作成してもよい。また、CPU51は、受光素子31によって撮影された正面画像の撮影画像データを、位置ずれおよび角度ずれの少なくとも一方に基づいて補正してもよい。この場合、ずれが補正された状態の正面画像が表示部54等に表示される。 In the irradiation control data creation process illustrated in FIG. 25, the CPU 51 temporarily creates temporary data (S120), and corrects the created temporary data based on positional deviation and angular deviation (S121 to S124). However, the CPU 51 may create irradiation control data based on one of the positional deviation and the angular deviation. In addition to the position of the eye E on the front image, the CPU 51 may directly create the irradiation control data without creating temporary data in consideration of at least one of positional deviation and angular deviation in advance. Further, the CPU 51 may correct the captured image data of the front image captured by the light receiving element 31 based on at least one of the positional deviation and the angular deviation. In this case, a front image in a state where the deviation is corrected is displayed on the display unit 54 or the like.
上記実施形態で例示した眼科用レーザ手術装置(眼科装置)1に採用されている技術について、再度概略的な説明を行う。 The technique employed in the ophthalmic laser surgical apparatus (ophthalmic apparatus) 1 exemplified in the above embodiment will be briefly described again.
<装置本体に対するインターフェースの調整>
従来の眼科用レーザ手術装置では、インターフェースの製造誤差、および、装置に対するインターフェースの装着誤差等に起因して、装置本体に対するインターフェースの位置および角度の少なくともいずれかがずれる場合がある。この場合、例えば、収差の発生、手術用レーザ光の照射範囲の変動等の不具合が生じる場合がある。
<Adjusting the interface to the main unit>
In a conventional ophthalmic laser surgical apparatus, at least one of the position and the angle of the interface with respect to the apparatus main body may be shifted due to an interface manufacturing error, an interface mounting error with respect to the apparatus, or the like. In this case, for example, inconveniences such as generation of aberrations and fluctuations in the irradiation range of the surgical laser light may occur.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、保持部67に装着された装着インターフェースの位置および角度の少なくともいずれかを検出する。眼科用レーザ手術装置1は、検出した位置および角度の少なくともいずれかに基づいて、調整動作を制御する。調整動作とは、装着インターフェースの装着状態を調整するために実行される動作である。上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1によると、ユーザが目視で装着インターフェースの装着状態を調整する場合に比べて高い精度で、装着インターフェースの装着状態が調整される。その結果、装置本体に対する装着インターフェースのずれの影響が、より適切に抑制される。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment detects at least one of the position and the angle of the mounting interface mounted on the holding unit 67. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 controls the adjustment operation based on at least one of the detected position and angle. The adjustment operation is an operation executed to adjust the mounting state of the mounting interface. According to the ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above-described embodiment, the mounting state of the mounting interface is adjusted with higher accuracy than when the user visually adjusts the mounting state of the mounting interface. As a result, the influence of the displacement of the mounting interface with respect to the apparatus main body is more appropriately suppressed.
上記実施形態のインターフェース90は、眼Eの位置を固定する環状の眼固定部95を含む。CPU51は、眼固定部95の中心を検出し、検出した中心の位置に基づいて調整動作を制御する。この場合、眼固定部95の中心が、手術用レーザ光の光路に対して適切な位置に調整される。その結果、眼固定部95によって固定される眼Eの位置が、手術用レーザ光の光路に対して適切な位置となる。従って、例えば、角膜によって生じる収差が抑制され得る。また、眼固定部95の中心が基準軸Sからずれる場合に比べて、手術用レーザ光の照射範囲(上記形態では、走査部6,10,18による走査範囲)が狭くなることが抑制され得る。 The interface 90 of the above embodiment includes an annular eye fixing unit 95 that fixes the position of the eye E. The CPU 51 detects the center of the eye fixing unit 95 and controls the adjustment operation based on the detected center position. In this case, the center of the eye fixing part 95 is adjusted to an appropriate position with respect to the optical path of the surgical laser light. As a result, the position of the eye E fixed by the eye fixing unit 95 is an appropriate position with respect to the optical path of the surgical laser light. Thus, for example, aberrations caused by the cornea can be suppressed. Further, as compared with the case where the center of the eye fixing unit 95 is deviated from the reference axis S, it is possible to suppress the narrowing of the irradiation range of the surgical laser beam (in the above embodiment, the scanning range by the scanning units 6, 10, 18). .
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼固定部95を撮影可能な撮影部を備える。CPU51は、撮影部によって撮影された眼固定部95の画像を処理することで、眼固定部95の中心を検出する。詳細には、CPU51は、撮影部によって撮影された眼固定部95の画像を処理することで、環状の眼固定部95におけるエッジを検出し、検出したエッジの中心を眼固定部95の中心として検出する。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼固定部95の中心を適切に検出することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment includes an imaging unit capable of imaging the eye fixing unit 95. The CPU 51 detects the center of the eye fixing unit 95 by processing the image of the eye fixing unit 95 imaged by the imaging unit. Specifically, the CPU 51 detects an edge in the annular eye fixing unit 95 by processing an image of the eye fixing unit 95 photographed by the photographing unit, and uses the center of the detected edge as the center of the eye fixing unit 95. To detect. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can appropriately detect the center of the eye fixing unit 95.
上記実施形態のCPU51は、眼固定部95の中心の位置と、装着インターフェースの適正位置を決定する基準となる基準軸Sの位置とを表示部54に表示させることができる。従って、ユーザは、手術用レーザ光の光路に対して適切な位置に眼固定部95が配置されているか否かを、表示部54によって確認することができる。また、ユーザは、表示部54を見ながら手動で適切な位置に眼固定部95の位置を変化させることも可能である。 The CPU 51 of the above embodiment can cause the display unit 54 to display the center position of the eye fixing unit 95 and the position of the reference axis S serving as a reference for determining the appropriate position of the wearing interface. Therefore, the user can confirm by the display unit 54 whether or not the eye fixing unit 95 is disposed at an appropriate position with respect to the optical path of the surgical laser beam. Further, the user can manually change the position of the eye fixing unit 95 to an appropriate position while looking at the display unit 54.
上記実施形態のCPU51は、調整駆動部70(図4参照)またはサクション調整駆動部129(図13参照)の駆動を制御することで、眼固定部95の中心の位置を基準軸Sに近づけることができる。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、手術用レーザ光の光路に対して適切な位置に、自動で精度良く眼固定部95を配置することができる。 The CPU 51 of the above embodiment controls the drive of the adjustment driving unit 70 (see FIG. 4) or the suction adjustment driving unit 129 (see FIG. 13) to bring the center position of the eye fixing unit 95 closer to the reference axis S. Can do. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment can automatically and accurately arrange the eye fixing portion 95 at an appropriate position with respect to the optical path of the surgical laser light.
上記実施形態のインターフェース90はIFレンズ100,110を含む(図5および図6参照)。CPU51は、IFレンズ100,110の位置および角度の少なくともいずれかを検出し、検出結果に基づいて調整動作を制御する。この場合、IFレンズ100,110の装着状態が適切な状態に調整されるので、装置本体に対するIFレンズ100,110のずれに起因した不具合の発生(例えば、IFレンズ100,110による収差の発生等)が抑制される。 The interface 90 of the above embodiment includes IF lenses 100 and 110 (see FIGS. 5 and 6). The CPU 51 detects at least one of the position and the angle of the IF lenses 100 and 110 and controls the adjustment operation based on the detection result. In this case, since the mounting state of the IF lenses 100 and 110 is adjusted to an appropriate state, occurrence of a defect due to the displacement of the IF lenses 100 and 110 with respect to the apparatus main body (for example, generation of aberration due to the IF lenses 100 and 110, etc.) ) Is suppressed.
上記実施形態のCPU51は、曲面のレンズ面における少なくとも1点の情報をレンズ面情報として取得し、取得したレンズ面情報に基づいて、IFレンズ100,110の位置および形状の少なくともいずれかを検出する。この場合、IFレンズ100,110の状態が、IFレンズ100,110のレンズ面から直接取得される。よって、より正確にIFレンズ100,110の装着状態が調整される。 The CPU 51 of the above embodiment acquires information on at least one point on the curved lens surface as lens surface information, and detects at least one of the positions and shapes of the IF lenses 100 and 110 based on the acquired lens surface information. . In this case, the state of the IF lenses 100 and 110 is acquired directly from the lens surfaces of the IF lenses 100 and 110. Therefore, the mounting state of the IF lenses 100 and 110 is adjusted more accurately.
上記実施形態のCPU51は、IFレンズ100,110のうち少なくとも前面102,112のレンズ面情報に基づいて調整動作を制御する。上記実施形態におけるIFレンズ100,110の後面101,111は、眼E、液体、または弾性体に接触するので、後面101,111では前面102,112に比べて収差が生じ難い。上記実施形態では、後面101,111よりも収差が発生し易い前面102,112のレンズ面情報に基づいて調整動作が行われるので、後面101,111のレンズ面情報のみに基づいて調整動作が行われる場合に比べて、より効率よく収差が抑制される。 The CPU 51 of the above embodiment controls the adjustment operation based on the lens surface information of at least the front surfaces 102 and 112 of the IF lenses 100 and 110. Since the rear surfaces 101 and 111 of the IF lenses 100 and 110 in the above embodiment are in contact with the eye E, liquid, or elastic body, the rear surfaces 101 and 111 are less susceptible to aberrations than the front surfaces 102 and 112. In the above-described embodiment, the adjustment operation is performed based on the lens surface information of the front surfaces 102 and 112 where aberrations are more likely to occur than the rear surfaces 101 and 111. Therefore, the adjustment operation is performed based only on the lens surface information of the rear surfaces 101 and 111. The aberration is suppressed more efficiently than in the case where the error occurs.
上記実施形態のCPU51は、前面102,112および後面101,111のうちの少なくとも一方のレンズ面のうち、基準軸Sの方向に対して垂直となる垂直位置121(図9,10,12参照)を検出する。CPU51は、検出した垂直位置121に基づいて調整動作を制御する。上記実施形態では、基準軸Sと垂直位置121が交差する場合に光学性能が向上するように光学設計が行われている。従って、垂直位置121に基づいて調整動作が行われることで、光学性能が適切に向上する。 The CPU 51 of the above embodiment has a vertical position 121 that is perpendicular to the direction of the reference axis S among at least one of the front surfaces 102 and 112 and the rear surfaces 101 and 111 (see FIGS. 9, 10, and 12). Is detected. The CPU 51 controls the adjustment operation based on the detected vertical position 121. In the above embodiment, the optical design is performed so that the optical performance is improved when the reference axis S and the vertical position 121 intersect. Therefore, the optical performance is appropriately improved by performing the adjustment operation based on the vertical position 121.
上記実施形態のCPU51は、レンズ面のうち少なくとも3点の位置の情報から、レンズ面が沿う球面117の中心118を検出することで、垂直位置121を検出する。この場合、レンズ面に沿う球面117の中心118を通る直線は、レンズ面に対して必ず垂直となる。従って、CPU51は、より正確且つ簡単に垂直位置121を検出することができる。 The CPU 51 of the above embodiment detects the vertical position 121 by detecting the center 118 of the spherical surface 117 along which the lens surface extends from the information on the position of at least three points of the lens surface. In this case, a straight line passing through the center 118 of the spherical surface 117 along the lens surface is always perpendicular to the lens surface. Therefore, the CPU 51 can detect the vertical position 121 more accurately and easily.
上記実施形態のCPU51は、レンズ面上の垂直位置121と、装置の基準軸Sの位置とを表示部54に表示させることができる。従って、ユーザは、手術用レーザ光の光路に対して適切な位置にIFレンズ100,110が配置されているか否かを、表示部54によって確認することができる。また、ユーザは、表示部54を見ながら手動で適切な位置にIFレンズ100,110の位置を変化させることも可能である。 The CPU 51 of the above embodiment can display the vertical position 121 on the lens surface and the position of the reference axis S of the apparatus on the display unit 54. Therefore, the user can confirm whether or not the IF lenses 100 and 110 are disposed at appropriate positions with respect to the optical path of the surgical laser beam by the display unit 54. Further, the user can manually change the positions of the IF lenses 100 and 110 to appropriate positions while looking at the display unit 54.
上記実施形態のCPU51は、調整駆動部70(図4参照)またはIFレンズ調整駆動部128(図13参照)の駆動を制御することで、レンズ面上の垂直位置121を基準軸Sに近づけることができる。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、手術用レーザ光の光路に対して適切な位置に、自動で精度良くIFレンズ100,110を配置することができる。 The CPU 51 of the above embodiment controls the drive of the adjustment drive unit 70 (see FIG. 4) or the IF lens adjustment drive unit 128 (see FIG. 13) to bring the vertical position 121 on the lens surface closer to the reference axis S. Can do. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can automatically and accurately place the IF lenses 100 and 110 at appropriate positions with respect to the optical path of the surgical laser light.
上記実施形態のCPU51は、装置本体に対するIFレンズ100,110の角度を検出し、検出した角度に基づいて調整駆動部の駆動を制御することで、IFレンズ100,110の光軸と基準軸Sとを平行に近づける。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、IFレンズ100,110の角度ずれの影響を適切に抑制することができる。 The CPU 51 of the above-described embodiment detects the angle of the IF lenses 100 and 110 with respect to the apparatus main body, and controls the drive of the adjustment driving unit based on the detected angle, so that the optical axis and the reference axis S of the IF lenses 100 and 110 are controlled. And make them close to parallel. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment can appropriately suppress the influence of the angular deviation of the IF lenses 100 and 110.
上記実施形態における調整動作では、インターフェース90の位置および角度の少なくともいずれかが自動で調整される。しかし、眼科用レーザ手術装置1は、ユーザに手動でインターフェース90を調整させるための情報をユーザに提供することで、調整動作を実行してもよい。例えば、眼科用レーザ手術装置1は、インターフェース90の移動方向および回転方向の少なくともいずれかを表示部54等によってユーザに報知することで、ユーザに手動でインターフェース90を調整させてもよい。また、インターフェース90を自動で調整する場合、眼科用レーザ手術装置1は、眼固定部95の中心位置またはIFレンズ100,110の垂直位置121の表示等を行わなくても良い。また、上記実施形態では、球面に沿った形状のレンズ面の垂直位置121が基準軸Sに近づけられる。しかし、上記実施形態で例示した技術の少なくとも一部は、非球面のレンズ面を有するIFレンズ100,110を用いる場合にも適用できる。 In the adjustment operation in the above embodiment, at least one of the position and the angle of the interface 90 is automatically adjusted. However, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may perform the adjustment operation by providing the user with information for manually adjusting the interface 90. For example, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may allow the user to manually adjust the interface 90 by notifying the user of at least one of the moving direction and the rotating direction of the interface 90 using the display unit 54 or the like. When the interface 90 is automatically adjusted, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may not display the center position of the eye fixing unit 95 or the vertical position 121 of the IF lenses 100 and 110. In the above embodiment, the vertical position 121 of the lens surface having a shape along the spherical surface is brought close to the reference axis S. However, at least a part of the technique exemplified in the above embodiment can be applied to the case where the IF lenses 100 and 110 having an aspheric lens surface are used.
<光量調整>
眼で反射された反射光を受光して受光信号を処理する場合、種々の条件が処理に影響し得る。例えば、眼科装置の装置本体に対する眼の位置が変化すると、眼Eに到達する光の光量が変化する場合、または、眼で反射されて受光素子に受光される光の光量が変化する場合がある。この場合、装置本体と眼の位置関係に応じて受光信号の処理結果が変動してしまう可能性がある。例えば、受光信号を処理して眼の画像を生成する場合、画像の明るさが変動する可能性がある。
<Light intensity adjustment>
When receiving the reflected light reflected by the eye and processing the received light signal, various conditions can affect the processing. For example, when the position of the eye with respect to the apparatus main body of the ophthalmologic apparatus changes, the amount of light reaching the eye E may change, or the amount of light reflected by the eye and received by the light receiving element may change. . In this case, the processing result of the received light signal may vary depending on the positional relationship between the apparatus main body and the eyes. For example, when the received light signal is processed to generate an eye image, the brightness of the image may fluctuate.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置(眼科装置)1は、装置本体に対する眼Eの位置に応じて、アライメント・照明光源64から照射されて眼Eに到達する光の光量を調整する。従って、眼科用レーザ手術装置1は、装置本体に対する眼Eの位置の変化が受光信号の処理に与える影響を抑制することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus (ophthalmic apparatus) 1 according to the above embodiment adjusts the amount of light emitted from the alignment / illumination light source 64 and reaching the eye E according to the position of the eye E with respect to the apparatus main body. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can suppress the influence of the change in the position of the eye E relative to the apparatus main body on the processing of the received light signal.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、パルスレーザ光を眼Eの組織内に集光させて眼Eを処置する。一般的に、眼科用レーザ手術装置は、装置本体に対する眼Eの位置を眼固定部によって固定した状態で手術を行うことが望ましい。上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、装置本体と眼Eの相対的な位置変化の影響が抑制された観察画像(正面画像および断面画像の少なくともいずれか)によって、眼Eの位置を適切に確認できる状態で、結合駆動部66を駆動させることができる。よって、より良い精度で眼固定部95が眼Eに結合される。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment treats the eye E by condensing the pulsed laser light in the tissue of the eye E. In general, it is desirable for an ophthalmic laser surgical apparatus to perform an operation in a state where the position of the eye E with respect to the apparatus main body is fixed by an eye fixing unit. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment appropriately positions the eye E based on an observation image (at least one of a front image and a cross-sectional image) in which the influence of the relative position change between the apparatus main body and the eye E is suppressed. The coupling drive unit 66 can be driven in a state that can be confirmed. Therefore, the eye fixing part 95 is coupled to the eye E with better accuracy.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、反射光のフォーカス状態を調整する受光調整部33,34(フォーカス調整部)を備える。CPU51は、フォーカス状態の調整結果に基づいて、受光素子31に延びる反射光の光路に沿う方向の、装置本体と眼Eの間の距離を取得する。この場合、眼科用レーザ手術装置1は、フォーカス状態の調整結果を利用して容易に装置本体と眼Eの間の距離を取得することができる。また、有限遠の視標と無限遠の指標を共に角膜に投影することで、装置本体と眼Eの間の距離を取得することも考えられる。しかし、上記実施形態のように、眼Eの装置本体の間の距離が大幅に変動する場合等には、受光素子31の撮影光軸に対して斜め方向から無限遠の指標を眼Eに投影するのが困難になり易い。受光素子31の撮影光軸と平行に無限遠の指標を投影すると、レンズの反射光が受光素子31に入射する場合もある。しかし、このような場合でも、フォーカス状態の調整結果を利用することで、装置本体と眼Eの間の距離が適切に取得される。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment includes light receiving adjustment units 33 and 34 (focus adjustment units) that adjust the focus state of reflected light. The CPU 51 acquires the distance between the apparatus main body and the eye E in the direction along the optical path of the reflected light extending to the light receiving element 31 based on the focus state adjustment result. In this case, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can easily acquire the distance between the apparatus main body and the eye E using the adjustment result of the focus state. It is also conceivable to obtain the distance between the apparatus main body and the eye E by projecting both a finite target and an infinite index onto the cornea. However, as in the above-described embodiment, when the distance between the main body of the eye E varies significantly, an index of infinity from the oblique direction with respect to the photographing optical axis of the light receiving element 31 is projected onto the eye E. Easy to do. When an index at infinity is projected parallel to the imaging optical axis of the light receiving element 31, the reflected light of the lens may enter the light receiving element 31. However, even in such a case, the distance between the apparatus main body and the eye E is appropriately acquired by using the adjustment result of the focus state.
詳細には、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、受光素子31および光路上の光学部材の少なくともいずれかを移動させることで、フォーカス状態を調整することができる。CPU51は、フォーカス状態が調整された状態の、受光素子31および光学部材の少なくともいずれかの位置に基づいて、装置本体と眼Eの間の距離を取得する。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、フォーカス状態の調整と、眼Eとの間の距離の取得とを、より適切に実行することができる。 Specifically, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can adjust the focus state by moving at least one of the light receiving element 31 and the optical member on the optical path. The CPU 51 acquires the distance between the apparatus main body and the eye E based on the position of at least one of the light receiving element 31 and the optical member in a state where the focus state is adjusted. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can more appropriately execute the adjustment of the focus state and the acquisition of the distance from the eye E.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、アライメント・照明光源64に供給する電力を制御することで、眼Eに到達する光の光量を調整する。従って、眼科用レーザ手術装置1は、眼Eに到達する光の光量を簡易な構成で調整することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment adjusts the amount of light reaching the eye E by controlling the power supplied to the alignment / illumination light source 64. Accordingly, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can adjust the amount of light reaching the eye E with a simple configuration.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、受光素子31に入射する反射光の光量を、装置本体に対する眼Eの位置に関わらず一定の範囲内に維持する。従って、眼科用レーザ手術装置1は、装置本体に対する眼Eの位置の変化が受光信号の処理に与える影響を、適切に制御することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment maintains the amount of reflected light incident on the light receiving element 31 within a certain range regardless of the position of the eye E with respect to the apparatus body. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can appropriately control the influence of the change in the position of the eye E relative to the apparatus main body on the processing of the received light signal.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、観察画像データによって表示される観察画像の輝度を、装置本体に対する眼Eの位置に関わらず一定の範囲内に維持する。従って、眼科用レーザ手術装置1は、装置本体に対する眼Eの位置が変化する場合でも、輝度の変化が抑制された画像データを生成することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment maintains the luminance of the observation image displayed by the observation image data within a certain range regardless of the position of the eye E with respect to the apparatus main body. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can generate image data in which a change in luminance is suppressed even when the position of the eye E with respect to the apparatus main body changes.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、位置情報と光量とを対応付けるテーブル、または、位置情報から光量を演算する演算式を用いて、眼Eに到達する光の光量を調整する。従って、眼科用レーザ手術装置1は、より適切な値に光量を調整することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment adjusts the amount of light reaching the eye E using a table that associates position information with the amount of light or an arithmetic expression that calculates the amount of light from the position information. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can adjust the light amount to a more appropriate value.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、装置本体に対する眼Eの位置を示す位置情報と、ユーザによって入力される光量の調整指示とに応じて、眼Eに到達する光の光量を調整する。従って、眼科用レーザ手術装置1は、装置本体に対する眼Eの位置の変化が受光信号の処理に与える影響を抑制しつつ、ユーザが所望する光量で眼Eに光を照射させることができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment adjusts the amount of light reaching the eye E according to position information indicating the position of the eye E with respect to the apparatus body and a light amount adjustment instruction input by the user. . Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can irradiate the eye E with a light amount desired by the user while suppressing the influence of the change in the position of the eye E on the apparatus main body on the processing of the received light signal.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、装置本体に対する眼Eの位置を示す位置情報を取得する。取得した位置情報に応じて、撮影された正面画像のゲインおよびオフセットの少なくともいずれかを調整する。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、装置本体に対する眼Eの位置の変化が正面画像に与える影響を、適切に抑制することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment acquires position information indicating the position of the eye E with respect to the apparatus main body. According to the acquired position information, at least one of the gain and offset of the photographed front image is adjusted. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can appropriately suppress the influence of the change in the position of the eye E relative to the apparatus main body on the front image.
上記実施形態で例示した光量調整に関する技術は、超短パルスレーザを用いる眼科用レーザ手術装置以外の眼科装置にも適用できる。例えば、上記実施形態で例示した技術は、眼Eの眼底にレーザを照射して光凝固等の手術を行う眼科用レーザ手術装置、および、眼Eの線維柱体、虹彩、硝子体等にレーザを照射する眼科用レーザ手術装置等にも適用できる。また、上記実施形態で例示した技術は、手術装置以外の眼科装置(例えば、視力測定装置、眼圧測定装置、眼底カメラ、断層画像撮影装置、角膜内皮細胞撮影装置、角膜形状測定装置等)にも適用できる。 The technique relating to the light amount adjustment exemplified in the above embodiment can be applied to an ophthalmic apparatus other than an ophthalmic laser surgical apparatus using an ultrashort pulse laser. For example, the technology exemplified in the above embodiment is a laser surgery device for an ophthalmologic that performs a laser coagulation operation by irradiating the fundus of the eye E with a laser, and a laser on the trabecular body, iris, vitreous body, and the like of the eye E. The present invention can also be applied to an ophthalmic laser surgical apparatus that emits light. In addition, the technique exemplified in the above embodiment is applied to an ophthalmic apparatus other than a surgical apparatus (for example, a visual acuity measuring apparatus, an intraocular pressure measuring apparatus, a fundus camera, a tomographic imaging apparatus, a corneal endothelial cell imaging apparatus, a corneal shape measuring apparatus, etc.). Is also applicable.
上記実施形態では、アライメント・照明光源64に供給する電力が調整されることで、眼Eに照射される(つまり、光源から眼Eに到達する)光の光量が調整される。しかし、眼Eに照射される光の光量を調整する方法は適宜選択できる。例えば、眼科装置は、眼Eに対して移動可能な光源を備えていてもよい。この場合、眼科装置は、眼Eと光源の間の距離を調整することで、眼Eに照射される光の光量を調整してもよい。また、眼科装置は複数の光源を備えていてもよい。この場合、眼科装置は、点灯させる光源の数および位置の少なくともいずれかを変更することで、眼Eに照射される光の光量を調整してもよい。また、眼科装置は、光源と眼Eの間に遮光板を備えてもよい。この場合、眼科装置は、遮光板による遮光量を調整することで、眼Eに到達する光の光量を調整してもよい。 In the above embodiment, the amount of light applied to the eye E (that is, the light reaching the eye E from the light source) is adjusted by adjusting the power supplied to the alignment / illumination light source 64. However, a method for adjusting the amount of light applied to the eye E can be selected as appropriate. For example, the ophthalmologic apparatus may include a light source that can move with respect to the eye E. In this case, the ophthalmologic apparatus may adjust the amount of light emitted to the eye E by adjusting the distance between the eye E and the light source. Moreover, the ophthalmologic apparatus may include a plurality of light sources. In this case, the ophthalmologic apparatus may adjust the amount of light emitted to the eye E by changing at least one of the number and position of the light sources to be turned on. Further, the ophthalmologic apparatus may include a light shielding plate between the light source and the eye E. In this case, the ophthalmologic apparatus may adjust the amount of light reaching the eye E by adjusting the light shielding amount by the light shielding plate.
上記実施形態では、アライメント・照明光源64から出射される拡散光の反射光が、受光素子31によって受光される。従って、装置本体に固定されたアライメント・照明光源64と、眼Eの間の距離とに基づいて光量が調整される。しかし、眼科用レーザ手術装置1は、眼Eと受光素子31との間の距離に基づいて光量を調整してもよい。 In the above embodiment, the reflected light of the diffused light emitted from the alignment / illumination light source 64 is received by the light receiving element 31. Accordingly, the amount of light is adjusted based on the alignment / illumination light source 64 fixed to the apparatus main body and the distance between the eyes E. However, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may adjust the amount of light based on the distance between the eye E and the light receiving element 31.
上記実施形態では、アライメント・照明光源64から出射される光の光量が、テーブルまたは演算式によって決定される。しかし、装置本体と眼Eの距離に応じて光量を決定する方法を変更することも可能である。例えば、眼科用レーザ手術装置1は、表示部54に表示される観察画像の輝度をリアルタイムに判定し、輝度の変化が許容範囲内となるように光量を決定してもよい。 In the above embodiment, the amount of light emitted from the alignment / illumination light source 64 is determined by a table or an arithmetic expression. However, it is also possible to change the method for determining the amount of light according to the distance between the apparatus main body and the eye E. For example, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may determine the luminance of the observation image displayed on the display unit 54 in real time, and determine the amount of light so that the change in luminance is within an allowable range.
上記実施形態で採用されている受光素子31は、眼Eの正面画像を撮影するために用いられている。しかし、他の受光素子(例えば、断面画像撮影部23の受光素子、光の干渉信号を検出するための受光素子等)についても、上記実施形態で例示した光量調整に関する技術を適用できる。また、上記実施形態の受光素子31は二次元受光素子である。しかし、一次元受光素子または単一の受光素子を用いる場合でも、上記実施形態で例示した技術を適用できる。 The light receiving element 31 employed in the above embodiment is used to capture a front image of the eye E. However, the technique relating to the light amount adjustment exemplified in the above embodiment can also be applied to other light receiving elements (for example, the light receiving element of the cross-sectional image photographing unit 23, the light receiving element for detecting the interference signal of light). In addition, the light receiving element 31 of the above embodiment is a two-dimensional light receiving element. However, even when a one-dimensional light receiving element or a single light receiving element is used, the technique exemplified in the above embodiment can be applied.
上記実施形態では、装置本体に対する眼EのZ方向位置が、光量を調整する基準となる位置情報として取得される。しかし、眼科用レーザ手術装置1は、眼EのXY方向の位置を位置情報として取得してもよい。また、上記実施形態では、眼Eに照射される光の光量と、観察画像のゲイン・オフセットとが共に調整される。しかし、眼科用レーザ手術装置1は、光量およびゲイン・オフセットの一方のみを調整することも可能である。 In the above embodiment, the position in the Z direction of the eye E with respect to the apparatus main body is acquired as position information serving as a reference for adjusting the light amount. However, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may acquire the position of the eye E in the XY direction as position information. Moreover, in the said embodiment, both the light quantity with which the eye E is irradiated, and the gain offset of an observation image are adjusted. However, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can adjust only one of the light amount and the gain / offset.
<XY方向のアライメント>
従来の眼科用レーザ手術装置では、環状のサクションリングと眼球の軸の位置関係が比較されながら、サクションリングのアライメントが行われる場合があった。この場合、眼に対するサクションリングの最適な位置が一意に定まらないので、アライメントを高い精度で行うことは困難である。眼に対する眼固定部95の結合位置がずれると、収差が発生する場合、または、望ましくない眼の変形が生じる場合等があり得る。
<Alignment in XY direction>
In a conventional ophthalmic laser surgical apparatus, the suction ring may be aligned while the positional relationship between the annular suction ring and the axis of the eyeball is compared. In this case, since the optimal position of the suction ring with respect to the eye is not uniquely determined, it is difficult to perform alignment with high accuracy. If the coupling position of the eye fixing portion 95 with respect to the eye is shifted, aberration may occur or undesirable eye deformation may occur.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、環状の眼固定部95の中心を検出し、検出した眼固定部95の中心を、眼Eに対する眼固定部95の結合位置を決定するための基準とする。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1では、環状の眼固定部95が、より高い精度で眼Eの適正な位置に結合される。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment detects the center of the annular eye fixing unit 95 and uses the detected center of the eye fixing unit 95 as a reference for determining the coupling position of the eye fixing unit 95 with respect to the eye E. And Therefore, in the ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment, the annular eye fixing unit 95 is coupled to an appropriate position of the eye E with higher accuracy.
上記実施形態のCPU51は、眼固定部95の撮影画像を処理することで、眼固定部95の中心を検出する。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、実際の眼固定部95の中心を容易に検出することができる。詳細には、上記実施形態のCPU51は、眼固定部95の撮影画像を処理することで、環状の眼固定部95における内側のエッジ97の位置を検出し、検出したエッジ97の中心を眼固定部95の中心として検出する。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、エッジ97の位置に基づいて高い精度で眼固定部95の中心を検出することができる。 The CPU 51 of the above embodiment detects the center of the eye fixing unit 95 by processing the captured image of the eye fixing unit 95. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can easily detect the center of the actual eye fixing unit 95. Specifically, the CPU 51 of the above-described embodiment detects the position of the inner edge 97 in the annular eye fixing unit 95 by processing a captured image of the eye fixing unit 95, and fixes the center of the detected edge 97 to the eye. It is detected as the center of the unit 95. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can detect the center of the eye fixing unit 95 with high accuracy based on the position of the edge 97.
上記実施形態のCPU51は、撮影された眼Eの画像と、検出した眼固定部95の中心の位置とを表示部54に表示させることができる。従って、ユーザは、眼Eの適正な位置に眼固定部95が結合されるか否かを、表示部54に表示された画像を見ることで確認することができる。また、ユーザは、表示部54に表示された画像を見ながら、眼Eと眼固定部95の相対的な位置を変化させることで、眼Eの適切な位置に手動で眼固定部95を結合させることも可能である。 The CPU 51 of the above embodiment can cause the display unit 54 to display the captured image of the eye E and the detected center position of the eye fixing unit 95. Therefore, the user can confirm whether or not the eye fixing unit 95 is coupled to an appropriate position of the eye E by viewing the image displayed on the display unit 54. Further, the user manually couples the eye fixing unit 95 to an appropriate position of the eye E by changing the relative position of the eye E and the eye fixing unit 95 while viewing the image displayed on the display unit 54. It is also possible to make it.
上記実施形態のCPU51は、結合駆動部66の駆動を制御することで、眼固定部95の中心と眼Eの中心との距離を許容範囲内とした状態で、眼固定部95を眼Eに結合させることができる。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼Eの適切な位置に、自動で精度良く眼固定部95を結合させることができる。 The CPU 51 of the above embodiment controls the driving of the coupling driving unit 66 so that the eye fixing unit 95 is placed on the eye E in a state where the distance between the center of the eye fixing unit 95 and the center of the eye E is within an allowable range. Can be combined. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment can automatically and accurately couple the eye fixing unit 95 to an appropriate position of the eye E.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼Eの角膜に投影されるアライメント指標に基づいて眼Eの中心を検出することができる。また、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼Eの断面画像に基づいて眼Eの中心を検出することも可能である。従って、眼科用レーザ手術装置1は、容易に眼Eの中心を検出することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment can detect the center of the eye E based on the alignment index projected onto the cornea of the eye E. In addition, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment can also detect the center of the eye E based on the cross-sectional image of the eye E. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can easily detect the center of the eye E.
上記実施形態の眼固定部95は保持部67に対して着脱可能に装着される。この場合、眼固定部95の取り換えが容易になる。一方で、保持部67に対する眼固定部95の装着位置のばらつき、または、眼固定部95の製造誤差等の影響で、装置本体に対する眼固定部95の位置が不安定になり易い。しかし、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1では、装置本体に対する眼固定部95の位置に関わらず、より高い精度で眼Eの適切な位置に眼固定部95が結合される。従って、良好な手術が行われ易い。ただし、上記実施形態で例示した技術は、眼固定部95が保持部67に対して着脱可能でない場合にも適用できる。 The eye fixing part 95 of the above embodiment is detachably attached to the holding part 67. In this case, the eye fixing part 95 can be easily replaced. On the other hand, the position of the eye fixing part 95 with respect to the apparatus main body tends to become unstable due to variations in the mounting position of the eye fixing part 95 with respect to the holding part 67 or manufacturing errors of the eye fixing part 95. However, in the ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment, the eye fixing unit 95 is coupled to an appropriate position of the eye E with higher accuracy regardless of the position of the eye fixing unit 95 with respect to the apparatus main body. Therefore, it is easy to perform good surgery. However, the technique exemplified in the above embodiment can also be applied when the eye fixing unit 95 is not detachable from the holding unit 67.
上記実施形態で例示したXY方向のアライメントの技術は、超短パルスレーザを用いる眼科用レーザ手術装置以外の眼科装置にも適用できる。例えば、上記実施形態で例示した技術は、眼Eの眼底にレーザを照射して光凝固等の手術を行う眼科用レーザ手術装置、および、眼Eの線維柱体、虹彩、硝子体等にレーザを照射する眼科用レーザ手術装置等にも適用できる。 The alignment technique in the X and Y directions exemplified in the above embodiment can be applied to ophthalmologic apparatuses other than ophthalmic laser surgical apparatuses using ultrashort pulse lasers. For example, the technology exemplified in the above embodiment is a laser surgery device for an ophthalmologic that performs a laser coagulation operation by irradiating the fundus of the eye E with a laser, and a laser on the trabecular body, iris, vitreous body, and the like of the eye E. The present invention can also be applied to an ophthalmic laser surgical apparatus that emits light.
上記実施形態では、ドッキング処理が行われる毎に眼固定部95の中心位置が検出される。しかし、眼固定部95の中心位置を検出するタイミングも適宜変更できる。例えば、CPU51は、インターフェース90が保持部67に装着されたことを検出し、インターフェース90が装着される毎に、装着されたインターフェース90における眼固定部95の中心を検出してもよい。 In the embodiment, the center position of the eye fixing unit 95 is detected every time the docking process is performed. However, the timing for detecting the center position of the eye fixing unit 95 can be changed as appropriate. For example, the CPU 51 may detect that the interface 90 is mounted on the holding unit 67 and may detect the center of the eye fixing unit 95 in the mounted interface 90 each time the interface 90 is mounted.
<眼の中心の検出>
装置本体に対する眼の位置を合わせる場合、検出可能な眼の位置の精度、または、必要となる眼の位置の検出方法が、種々の条件に応じて変化する場合がある。従来の技術では、種々の条件に関わらず、単一の方法で眼の位置が検出されていた。
<Detection of eye center>
When aligning the eye position with respect to the apparatus main body, the accuracy of the detectable eye position or the required eye position detection method may vary depending on various conditions. In the conventional technique, the position of the eye is detected by a single method regardless of various conditions.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、前眼部の画像(正面画像および断面画像の少なくともいずれか)を処理することで、XY方向における眼Eの中心位置を検出する中心検出処理を実行する。さらに、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、中心検出処理を実行する際の検出条件に応じて、眼Eの中心位置を検出する方法を切り換える。従って、上記実施形態によると、検出可能な眼Eの位置の精度、または、必要となる眼Eの位置の検出方法が、検出条件に変化する場合でも、検出条件に応じた適切な方法で眼Eの位置が検出される。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment performs center detection processing for detecting the center position of the eye E in the XY directions by processing an anterior eye image (at least one of a front image and a cross-sectional image). To do. Furthermore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above-described embodiment switches the method for detecting the center position of the eye E according to the detection condition when performing the center detection process. Therefore, according to the above-described embodiment, even when the accuracy of the detectable position of the eye E or the required detection method of the position of the eye E changes to the detection condition, the eye can be detected by an appropriate method according to the detection condition. The position of E is detected.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼Eの角膜にアライメント指標を投影すると共に、眼Eの前眼部の正面画像を撮影する。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、投影されたアライメント指標によって形成される輝点133を用いて眼Eの中心位置を検出することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment projects an alignment index onto the cornea of the eye E and captures a front image of the anterior segment of the eye E. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can detect the center position of the eye E using the bright spot 133 formed by the projected alignment index.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、輝点重心検出方法および輝点フィッティング検出方法を少なくとも実行することができる。輝点重心検出方法では、アライメント指標の輝点133の重心が眼Eの中心位置として検出される。この場合、検出される輝点133の数または面積が僅かな場合でも、簡易な処理で眼Eの中心位置が検出される。輝点フィッティング検出方法では、輝点133を通過する環状図形の中心が、眼Eの中心位置として検出される。この場合、角膜の中心位置が眼Eの中心位置としてより正確に検出される。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1では、検出条件に応じた適切な方法で眼Eの位置が検出される。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment can execute at least the bright spot centroid detection method and the bright spot fitting detection method. In the bright spot centroid detection method, the centroid of the bright spot 133 of the alignment index is detected as the center position of the eye E. In this case, even when the number or area of the detected bright spots 133 is small, the center position of the eye E is detected by a simple process. In the bright spot fitting detection method, the center of the annular figure passing through the bright spot 133 is detected as the center position of the eye E. In this case, the center position of the cornea is more accurately detected as the center position of the eye E. Therefore, in the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above-described embodiment, the position of the eye E is detected by an appropriate method according to the detection condition.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、1または複数の輝点133を通過する環状図形を特定できる場合には、眼Eの中心位置をより正確に検出できる輝点フィッティング検出方法を用いる。眼科用レーザ手術装置1は、1または複数の輝点133を通過する環状図形を特定できない場合には、簡易な処理で眼Eの中心位置を検出できる輝点重心検出方法を用いる。従って、検出条件に応じた適切な方法で眼Eの位置が検出される。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment uses a bright spot fitting detection method that can more accurately detect the center position of the eye E when an annular figure passing through one or a plurality of bright spots 133 can be specified. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 uses a bright spot centroid detection method that can detect the center position of the eye E by simple processing when an annular figure passing through one or a plurality of bright spots 133 cannot be specified. Therefore, the position of the eye E is detected by an appropriate method according to the detection condition.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、装置本体と眼Eの間の距離に応じて、眼Eの中心位置を検出する方法を切り換えることができる。従って、検出可能な眼Eの位置の精度、または、必要となる眼Eの位置の検出方法が、装置本体と眼Eの間の距離に応じて変化する場合でも、検出条件に応じた適切な方法で眼Eの位置が検出される。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can switch the method for detecting the center position of the eye E according to the distance between the apparatus main body and the eye E. Therefore, even when the accuracy of the detectable position of the eye E or the required method of detecting the position of the eye E changes according to the distance between the apparatus main body and the eye E, the appropriate position according to the detection condition is appropriate. The position of the eye E is detected by the method.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、装置本体と眼Eの間の距離が第1閾値以上である場合には、輝点重心検出方法によって眼Eの中心位置を検出する。従って、装置本体に対する眼Eの位置が離れており、眼Eの中心位置をある程度検出できれば十分な場合に、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は簡易な処理で眼Eの中心位置を検出することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment detects the center position of the eye E by the bright spot centroid detection method when the distance between the apparatus main body and the eye E is equal to or greater than the first threshold. Therefore, when the position of the eye E with respect to the apparatus main body is far away and it is sufficient that the center position of the eye E can be detected to some extent, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment can detect the center position of the eye E with a simple process. can do.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、装置本体と眼Eの間の距離が第2閾値以下である場合には、輝点フィッティング検出方法によって眼Eの中心位置を検出する。従って、装置本体に対する眼Eの位置が近接しており、眼Eの中心を極力正確に検出することが望ましい場合に、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、より正確に眼Eの中心位置を検出することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment detects the center position of the eye E by the bright spot fitting detection method when the distance between the apparatus main body and the eye E is equal to or smaller than the second threshold value. Therefore, when the position of the eye E is close to the apparatus main body and it is desirable to detect the center of the eye E as accurately as possible, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can more accurately detect the center of the eye E. The position can be detected.
輝点重心検出方法による眼Eの中心位置の検出精度は、他の検出方法(例えば、輝点フィッティング検出方法)による検出精度よりも低くなり易い。この場合、例えば、検出されていた輝点133の数または面積が減少し、輝点フィッティング検出方法から輝点重心検出方法に切り換わった際に、検出される眼Eの中心位置が急に変化する場合がある。この場合、高い精度で眼Eに位置合わせされていた装置本体が、低い精度で検出された中心位置を基準としてXY方向に移動するのは望ましくない。上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、中心位置を検出する方法が輝点重心検出方法に切り換わった場合に、輝点重心検出方法によって検出された中心位置が特定領域内に位置していれば、装置本体のXY方向の移動を制限(例えば、禁止、移動速度の減少、移動範囲の減少等)する。従って、中心位置の検出方法が切り換わる際の悪影響が抑制される。 The detection accuracy of the center position of the eye E by the bright spot centroid detection method tends to be lower than the detection precision by other detection methods (for example, bright spot fitting detection method). In this case, for example, when the number or area of the detected bright spots 133 is reduced and the bright spot fitting detection method is switched to the bright spot centroid detection method, the detected center position of the eye E changes suddenly. There is a case. In this case, it is not desirable that the apparatus main body, which has been aligned with the eye E with high accuracy, move in the XY directions with reference to the center position detected with low accuracy. In the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment, when the center position detection method is switched to the bright spot centroid detection method, the center position detected by the luminescent spot centroid detection method is located within a specific region. Then, the movement of the apparatus main body in the X and Y directions is restricted (for example, prohibition, reduction in movement speed, reduction in movement range, etc.). Therefore, adverse effects when the center position detection method is switched are suppressed.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、撮影部(正面画像撮影部30または断面画像撮影部23)によって撮影された画像を処理することで、眼Eの前眼部の組織(例えば、瞳孔146の形状、角膜の形状、および虹彩の形状)の少なくともいずれかを検出することができる。眼科用レーザ手術装置1は、検出した眼Eの前眼部から、瞳孔中心、角膜中心、および虹彩中心の少なくともいずれかを眼Eの中心位置として検出することができる(形状検出方法)。つまり、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、輝点133を用いた中心位置の検出と、形状に基づいた中心位置の検出とを共に実行することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above-described embodiment processes an image photographed by the photographing unit (the front image photographing unit 30 or the cross-sectional image photographing unit 23), so that the tissue of the anterior eye part of the eye E (for example, the pupil) 146, corneal shape, and iris shape) can be detected. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 can detect at least one of the pupil center, the cornea center, and the iris center as the center position of the eye E from the detected anterior eye portion of the eye E (shape detection method). That is, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above-described embodiment can execute both the detection of the center position using the bright spot 133 and the detection of the center position based on the shape.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、アライメント指標の輝点133によって眼Eの中心位置を検出できない場合に、形状検出方法によって眼Eの中心位置を検出することができる。従って、例えば、各種部材(本実施形態では眼固定部95)またはユーザの手等によって、アライメント指標投影部63から眼Eに投影される投影光が一時的に遮断される場合でも、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は眼Eの中心位置を適切に検出することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can detect the center position of the eye E by the shape detection method when the center position of the eye E cannot be detected by the bright spot 133 of the alignment index. Therefore, for example, even when the projection light projected from the alignment index projection unit 63 to the eye E is temporarily blocked by various members (in the present embodiment, the eye fixing unit 95) or the user's hand, the above-described embodiment. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 can appropriately detect the center position of the eye E.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、アライメント指標投影部63から眼Eに投影される投影光が部材によって遮断される遮断領域内に眼Eが位置する場合に、形状検出方法によって眼Eの中心位置を検出することができる。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼Eが遮断領域内に位置する場合でも、眼Eの中心位置を検出することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment uses the shape detection method to detect the eye E when the eye E is located in a blocking area where the projection light projected from the alignment index projection unit 63 onto the eye E is blocked by the member. The center position of can be detected. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can detect the center position of the eye E even when the eye E is located in the blocking region.
中心位置の検出方法が異なると、装置本体に対する眼Eの位置が変化していないにも関わらず、検出される中心位置が変化する場合がある。上記実施形態の眼科用レーザ手術装置は、異なる方法で検出された複数の中心位置のずれを検出し、検出したずれに基づいて眼Eの中心位置を決定することができる。従って、検出方法の違いによる不都合の発生が抑制される。 If the detection method of the center position is different, the detected center position may change even though the position of the eye E with respect to the apparatus main body has not changed. The ophthalmic laser surgical apparatus according to the above embodiment can detect a shift of a plurality of center positions detected by different methods, and can determine the center position of the eye E based on the detected shifts. Therefore, the occurrence of inconvenience due to the difference in detection method is suppressed.
詳細には、上記実施形態のCPU51は、輝点フィッティング検出方法によって検出された中心位置と、形状検出方法によって検出された中心位置とのずれを検出する。CPU51は、形状検出方法によって検出された中心位置と、前記ずれとに基づいて、眼Eの中心位置を決定することができる。この場合、輝点フィッティング検出方法によって検出される中心位置(例えば角膜中心)と、形状検出方法によって検出される中心位置(例えば瞳孔中心)とが異なる場合でも、検出方法の違いによる不都合の発生が抑制される。 Specifically, the CPU 51 of the above embodiment detects a shift between the center position detected by the bright spot fitting detection method and the center position detected by the shape detection method. The CPU 51 can determine the center position of the eye E based on the center position detected by the shape detection method and the deviation. In this case, even when the center position detected by the bright spot fitting detection method (for example, the center of the cornea) and the center position detected by the shape detection method (for example, the center of the pupil) are different, inconvenience occurs due to the difference in the detection method. It is suppressed.
上記実施形態で例示した眼Eの中心検出に関する技術は、超短パルスレーザを用いる眼科用レーザ手術装置以外の眼科装置にも適用できる。例えば、上記実施形態で例示した技術は、眼Eの眼底にレーザを照射して光凝固等の手術を行う眼科用レーザ手術装置、および、眼Eの線維柱体、虹彩、硝子体等にレーザを照射する眼科用レーザ手術装置等にも適用できる。また、上記実施形態で例示した技術は、前述した他の技術と同様に、手術装置以外の眼科装置にも適用できる。 The technique relating to the center detection of the eye E exemplified in the above embodiment can be applied to an ophthalmologic apparatus other than an ophthalmic laser surgical apparatus using an ultrashort pulse laser. For example, the technology exemplified in the above embodiment is a laser surgery device for an ophthalmologic that performs a laser coagulation operation by irradiating the fundus of the eye E with a laser, and a laser on the trabecular body, iris, vitreous body, and the like of the eye E. The present invention can also be applied to an ophthalmic laser surgical apparatus that emits light. Further, the technique exemplified in the above embodiment can be applied to an ophthalmologic apparatus other than the surgical apparatus, similarly to the other techniques described above.
上記実施形態では、眼EのZ方向位置と輝点133の検出状態とに基づいて、眼Eの中心位置を検出する方法が切り換えられる。しかし、眼科用レーザ手術装置1は、中心位置検出方法を、他の条件に基づいて切り換えてもよい。例えば、実行される術式に応じて中心位置検出方法が切り換えられてもよい。 In the above embodiment, the method for detecting the center position of the eye E is switched based on the position of the eye E in the Z direction and the detection state of the bright spot 133. However, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may switch the center position detection method based on other conditions. For example, the center position detection method may be switched according to the technique to be executed.
<サイズ指標の表示>
眼固定部が眼に結合される際に、対象者の眼が十分に開瞼されていなければ、眼結合部と眼の結合が困難となる場合がある。眼Eが十分に開瞼されているか否かを容易に判断できない場合、種々の不都合が生じ得る。例えば、眼固定部と眼の結合を一度試みた際に、眼の開瞼が不十分であることが判明すると、ユーザは開瞼をやり直して再度結合を試みる必要がある。
<Display size index>
When the eye fixing unit is coupled to the eye, it may be difficult to couple the eye coupling unit to the eye unless the subject's eyes are sufficiently opened. Various inconveniences can occur when it is not easy to determine whether or not the eye E is sufficiently opened. For example, when the eye fixing part and the eye are once combined and the eye opening is found to be insufficient, the user needs to open the eye again and try again.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、装置本体と眼Eの間の距離に応じて異なる倍率で、眼Eの前眼部の正面画像を撮影し、表示部54に表示させる。眼科用レーザ手術装置1は、眼固定部95のサイズを示すサイズ指標150を、正面画像上に重畳表示させることができる。この場合、ユーザは、装置本体と眼Eの距離に応じた適切な倍率で眼Eを観察することができる。さらに、ユーザは、正面画像上に表示された眼Eとサイズ指標150とを比較することで、眼固定部95を眼Eに固定するために十分な開瞼が行われているか否かを容易に判断することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment captures a front image of the anterior segment of the eye E at different magnifications depending on the distance between the apparatus main body and the eye E, and displays the front image on the display unit 54. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 can superimpose and display a size index 150 indicating the size of the eye fixing unit 95 on the front image. In this case, the user can observe the eye E at an appropriate magnification according to the distance between the apparatus main body and the eye E. Furthermore, the user can easily determine whether or not sufficient eye opening is performed to fix the eye fixing unit 95 to the eye E by comparing the eye E displayed on the front image with the size index 150. Can be judged.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼固定部95のうち眼Eに接触する部分の外形のサイズを示すサイズ指標150を、正面画像上に重畳表示させる。この場合、ユーザは、眼固定部95のうち眼Eに接触する部分の大きさと、開瞼された眼Eの大きさとを同一の正面画像上で比較することができる。従って、ユーザは、十分な開瞼が行われているか否かを、より適切に判断することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment superimposes and displays a size index 150 indicating the size of the outer shape of the portion of the eye fixing unit 95 that contacts the eye E on the front image. In this case, the user can compare the size of the part of the eye fixing unit 95 that contacts the eye E with the size of the opened eye E on the same front image. Therefore, the user can more appropriately determine whether or not sufficient opening has been performed.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、装置本体に対する眼EのZ方向位置に応じて、Z方向位置における眼固定部95のサイズを示すサイズ指標150を正面画像上に重畳表示させる。この場合、正面画像上の眼の大きさに応じて、サイズ指標150の大きさも変化する。従って、ユーザは、眼EのZ方向位置に関わらず、十分な開瞼が行われているか否かを適切に判断することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above-described embodiment causes the size index 150 indicating the size of the eye fixing unit 95 at the Z direction position to be superimposed and displayed on the front image according to the Z direction position of the eye E with respect to the apparatus body. In this case, the size of the size index 150 also changes according to the size of the eyes on the front image. Therefore, the user can appropriately determine whether or not sufficient eye opening is performed regardless of the position of the eye E in the Z direction.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、正面画像のフォーカスを眼Eに調整するフォーカス調整部(受光調整部)33,34を備える。CPU51は、フォーカス状態の調整結果に基づいて眼EのZ方向位置を取得する。この場合、眼科用レーザ手術装置1は、フォーカス状態の調整結果を利用して容易に眼EのZ方向位置を取得することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment includes the focus adjustment units (light reception adjustment units) 33 and 34 that adjust the focus of the front image to the eye E. The CPU 51 acquires the position of the eye E in the Z direction based on the adjustment result of the focus state. In this case, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can easily acquire the position of the eye E in the Z direction using the adjustment result of the focus state.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、受光素子31および撮影光路上の光学部材の少なくともいずれかを移動させることで、正面画像のフォーカスを調整することができる。CPU51は、正面画像のフォーカスが眼Eに調整された状態の、受光素子31および光学部材の少なくともいずれかの位置に基づいて、眼EのZ方向位置を取得する。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、正面画像のフォーカス調整と、眼EのZ方向位置の取得とを、より適切に実行することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment can adjust the focus of the front image by moving at least one of the light receiving element 31 and the optical member on the imaging optical path. The CPU 51 obtains the position of the eye E in the Z direction based on the position of at least one of the light receiving element 31 and the optical member in a state where the focus of the front image is adjusted to the eye E. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can more appropriately execute the focus adjustment of the front image and the acquisition of the position of the eye E in the Z direction.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼Eの断面画像に基づいて眼EのZ方向位置を取得することも可能である。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼EのZ方向位置を適切に検出することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above-described embodiment can also acquire the position of the eye E in the Z direction based on the cross-sectional image of the eye E. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can appropriately detect the position of the eye E in the Z direction.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、XY方向における眼Eの位置であるXY方向位置を検出し、検出したXY方向位置に対応する正面画像上の位置にサイズ指標150を重畳表示させることができる。この場合、正面画像では、撮影された眼Eの位置に対応する位置にサイズ指標150が表示される。従って、ユーザは、十分な開瞼が行われているか否かを、より容易に判断することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment detects the XY direction position, which is the position of the eye E in the XY direction, and superimposes and displays the size index 150 at a position on the front image corresponding to the detected XY direction position. Can do. In this case, in the front image, the size index 150 is displayed at a position corresponding to the position of the photographed eye E. Therefore, the user can more easily determine whether or not sufficient opening has been performed.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、正面画像上へのサイズ指標150の表示と非表示を切り換えることができる。この場合、眼科用レーザ手術装置1は、サイズ指標150の表示の必要性に応じて、サイズ指標150の表示と非表示を切り換えることができる。例えば、眼科用レーザ手術装置1は、十分な開瞼が行われていることが確認されたことを示す操作指示が入力された場合に、サイズ指標150を非表示としてもよい。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment can switch between displaying and not displaying the size index 150 on the front image. In this case, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can switch between displaying and not displaying the size index 150 according to the necessity of displaying the size index 150. For example, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may hide the size index 150 when an operation instruction indicating that it has been confirmed that a sufficient opening has been performed is input.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、複数種類の眼固定部95のうち、使用されている眼固定部95のサイズに応じて、正面画像上に重畳表示させるサイズ指標150の大きさを変更することができる。従って、何れの種類の眼固定部95を使用する場合でも、ユーザは、十分な開瞼が行われているか否かを容易に判断することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment has the size index 150 to be superimposed and displayed on the front image in accordance with the size of the eye fixing unit 95 being used among the plurality of types of eye fixing units 95. Can be changed. Therefore, the user can easily determine whether or not sufficient eye opening is performed regardless of the type of eye fixation unit 95 to be used.
上記実施形態で例示したサイズ指標の表示に関する技術は、超短パルスレーザを用いる眼科用レーザ手術装置以外の眼科装置にも適用できる。例えば、上記実施形態で例示した技術は、眼Eの眼底にレーザを照射して光凝固等の手術を行う眼科用レーザ手術装置、および、眼Eの線維柱体、虹彩、硝子体等にレーザを照射する眼科用レーザ手術装置等にも適用できる。また、上記実施形態で例示した技術は、前述した他の技術と同様に、手術装置以外の眼科装置にも適用できる。 The technology related to the display of the size index exemplified in the above embodiment can be applied to an ophthalmologic apparatus other than an ophthalmic laser surgical apparatus using an ultrashort pulse laser. For example, the technology exemplified in the above embodiment is a laser surgery device for an ophthalmologic that performs a laser coagulation operation by irradiating the fundus of the eye E with a laser, and a laser on the trabecular body, iris, vitreous body, and the like of the eye E. The present invention can also be applied to an ophthalmic laser surgical apparatus that emits light. Further, the technique exemplified in the above embodiment can be applied to an ophthalmologic apparatus other than the surgical apparatus, similarly to the other techniques described above.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、装置本体に対する眼Eの距離(Z方向位置)を変化させながら、重畳表示させるサイズ指標150の大きさを変化させることができる。しかし、サイズ指標150は、眼EのZ方向位置を固定した状態で表示されてもよい。例えば、眼科用レーザ手術装置1は、眼EのZ方向位置を固定した状態でサイズ指標150を表示し、開瞼が十分であることをユーザに確認させた後、サイズ指標150の表示を消去して結合動作を開始してもよい。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can change the size of the size index 150 to be superimposed and displayed while changing the distance (Z direction position) of the eye E to the apparatus main body. However, the size index 150 may be displayed with the position of the eye E in the Z direction fixed. For example, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 displays the size index 150 in a state where the position of the eye E in the Z direction is fixed, and after the user confirms that the eye opening is sufficient, the display of the size index 150 is erased. Then, the coupling operation may be started.
<固視標の投影状態の変更>
インターフェースが眼に結合される前後で、眼科装置から投影された固視標の、眼底上での結像状態が変化する場合がある。この場合、対象者による固視標の見え方が変化してしまう。その結果、例えば、対象者が固視標の位置を判別し難くなる可能性等が増加する。
<Change of the fixation target projection state>
The imaging state of the fixation target projected from the ophthalmic apparatus on the fundus may change before and after the interface is coupled to the eye. In this case, the appearance of the fixation target by the subject changes. As a result, for example, the possibility that it becomes difficult for the target person to determine the position of the fixation target increases.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、固視標投影部40、インターフェース90、およびCPU51を備える。固視標投影部40は、対象者の眼の視線を誘導する固視標を、眼Eに投影する。インターフェース90は、固視標の光路のうち装置本体と眼Eの間に介在し、眼Eに結合される。CPU51は、眼Eに対してインターフェース90が結合される前後で、固視標投影部40から眼Eへの固視標の投影状態を変更する。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、インターフェース90を眼Eに結合させることで対象者の固視に生じ得る影響を、適切に抑制することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment includes the fixation target projection unit 40, the interface 90, and the CPU 51. The fixation target projection unit 40 projects a fixation target that guides the line of sight of the eye of the subject onto the eye E. The interface 90 is interposed between the apparatus main body and the eye E in the optical path of the fixation target, and is coupled to the eye E. The CPU 51 changes the projection state of the fixation target from the fixation target projection unit 40 to the eye E before and after the interface 90 is coupled to the eye E. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above-described embodiment can appropriately suppress the influence that may occur on the fixation of the subject by coupling the interface 90 to the eye E.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼Eに投影される固視標の光量を変更することで、固視標の投影状態を変更する。この場合、眼底上での固視標の結像状態が変化しても、眼科用レーザ手術装置1は、光量を変更することで、眼底上における固視標の光量の密度変化を抑制することができる。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、インターフェース90が眼Eに結合される前後で、対象者によって認識される固視標の明るさが変化することを、適切に抑制することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment changes the projection state of the fixation target by changing the light amount of the fixation target projected onto the eye E. In this case, even if the imaging state of the fixation target on the fundus changes, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 suppresses the density change of the light amount of the fixation target on the fundus by changing the light amount. Can do. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can appropriately suppress the change in the brightness of the fixation target recognized by the subject before and after the interface 90 is coupled to the eye E. it can.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、固視標の光路に設けられる固視標投影光学系の焦点距離を変更する焦点距離変更部(固視標移動駆動部46および光学素子移動駆動部49の少なくともいずれか)を備える。CPU51は、固視標投影光学系の焦点距離を変更することで、固視標の投影状態を変更することができる。この場合、眼科用レーザ手術装置1は、眼底上での固視標の結像状態が変化することを、適切に抑制することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment includes a focal length changing unit (a fixation target movement driving unit 46 and an optical element movement driving unit) that changes the focal length of a fixation target projection optical system provided in the optical path of the fixation target. 49). The CPU 51 can change the projection state of the fixation target by changing the focal length of the fixation target projection optical system. In this case, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can appropriately suppress a change in the imaging state of the fixation target on the fundus.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、使用されているインターフェースの種類に応じて、固視標の投影状態を変更する割合を変化させることができる。使用されるインターフェース90が異なると、眼底上での固視標の結像状態の変化態様が異なる場合がある。上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、複数種類のインターフェース90が使用される場合でも、インターフェース90の種類に応じて適切に、対象者の固視に生じ得る影響を抑制することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment can change the rate of changing the fixation state of the fixation target according to the type of interface used. When the interface 90 used is different, the change state of the imaging state of the fixation target on the fundus may be different. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above-described embodiment can appropriately suppress the influence that can occur on the fixation of the subject according to the type of the interface 90 even when a plurality of types of interfaces 90 are used.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、アライメント指標を投影するアライメント指標投影部63と、前眼部の画像を撮影する撮影部を備える。CPU51は、アライメント指標によって角膜に形成される輝点133の変化を検出し、検出した輝点133の変化に基づいて、インターフェース90が結合されたか否かを検出することができる。つまり、上記実施形態では、眼Eに対してインターフェース90が結合すると、眼Eから撮影部に入射する光の屈折状態と、固視標投影部40から眼Eに投影される光の屈折状態とが共に変化する。上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、撮影部によって撮影される輝点133の変化に基づいて、適切にインターフェース90の結合を検出することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment includes an alignment index projection unit 63 that projects an alignment index, and an imaging unit that captures an image of the anterior segment. The CPU 51 can detect a change in the bright spot 133 formed on the cornea based on the alignment index, and can detect whether the interface 90 is coupled based on the detected change in the bright spot 133. That is, in the above embodiment, when the interface 90 is coupled to the eye E, the refraction state of light incident on the photographing unit from the eye E and the refraction state of light projected onto the eye E from the fixation target projection unit 40 Both change. The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment can appropriately detect the coupling of the interface 90 based on a change in the bright spot 133 imaged by the imaging unit.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、操作部55に操作指示が入力されることで、眼Eに対してインターフェース90が結合されたことを検出することができる。この場合、ユーザが所望する適切なタイミングで、固視標投影部40から眼Eへの固視標の投影状態が変更される。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can detect that the interface 90 is coupled to the eye E by inputting an operation instruction to the operation unit 55. In this case, the projection state of the fixation target on the eye E from the fixation target projection unit 40 is changed at an appropriate timing desired by the user.
上記実施形態のインターフェース90は、眼Eに接触するコンタクトレンズ110、または、液体に接触する液浸レンズ100を含む。この場合、眼Eまたは液体にIFレンズ100,110が接触する前後で、固視標投影部40から投影される固視標の光の屈折率が変化し、固視標の結像状態が変化する。しかし、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼Eに対してインターフェース90が結合される前後で、固視標投影部40から眼Eへの固視標の投影状態を変更する。よって、コンタクトレンズ110または液浸レンズ100が使用される場合でも、対象者の固視に生じ得る影響が適切に抑制される。ただし、上記実施形態で例示した技術は、IFレンズ100,110を備えないインターフェースを用いる場合にも適用できる。 The interface 90 of the embodiment includes the contact lens 110 that contacts the eye E or the immersion lens 100 that contacts the liquid. In this case, the refractive index of the light of the fixation target projected from the fixation target projection unit 40 changes before and after the IF lenses 100 and 110 contact the eye E or the liquid, and the imaging state of the fixation target changes. To do. However, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment changes the projection state of the fixation target from the fixation target projection unit 40 to the eye E before and after the interface 90 is coupled to the eye E. Therefore, even when the contact lens 110 or the immersion lens 100 is used, the influence that can occur on the fixation of the subject is appropriately suppressed. However, the technique exemplified in the above embodiment can also be applied to the case where an interface that does not include the IF lenses 100 and 110 is used.
上記実施形態で例示した固視標の投影に関する技術は、超短パルスレーザを用いる眼科用レーザ手術装置以外の眼科装置にも適用できる。例えば、上記実施形態で例示した技術は、眼Eの眼底にレーザを照射して光凝固等の手術を行う眼科用レーザ手術装置、および、眼Eの線維柱体、虹彩、硝子体等にレーザを照射する眼科用レーザ手術装置等にも適用できる。また、上記実施形態で例示した技術は、前述した他の技術と同様に、手術装置以外の眼科装置にも適用できる。 The technique relating to the fixation target projection exemplified in the above embodiment can also be applied to an ophthalmic apparatus other than an ophthalmic laser surgical apparatus using an ultrashort pulse laser. For example, the technology exemplified in the above embodiment is a laser surgery device for an ophthalmologic that performs a laser coagulation operation by irradiating the fundus of the eye E with a laser, and a laser on the trabecular body, iris, vitreous body, and the like of the eye E. The present invention can also be applied to an ophthalmic laser surgical apparatus that emits light. Further, the technique exemplified in the above embodiment can be applied to an ophthalmologic apparatus other than the surgical apparatus, similarly to the other techniques described above.
<撮影領域の変化の影響抑制>
眼科用レーザ手術装置によって眼を処置する場合、眼の撮影画像に基づいて手術用レーザ光の照射位置を決定することも考えられる。この場合、受光素子によって撮影される撮影領域と、手術用レーザ光が実際に照射される位置の対応関係が変化すると、正確な位置に手術用レーザ光を照射するのが困難となる可能性がある。
<Suppression of effects of changes in shooting area>
When treating an eye with an ophthalmic laser surgical apparatus, it is also conceivable to determine the irradiation position of the surgical laser light based on a captured image of the eye. In this case, if the correspondence between the imaging region imaged by the light receiving element and the position where the surgical laser beam is actually irradiated changes, it may be difficult to irradiate the surgical laser beam at an accurate position. is there.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、手術用レーザ光の光軸との関係が予め定められた光軸に沿って、眼Eの画像を撮影する受光素子31に基準光を投影させることができる。この場合、受光素子31によって撮影される撮影領域と、手術用レーザ光が実際に照射される位置の対応関係が変化しても、眼科用レーザ手術装置1またはユーザは、受光素子31に投影された基準光に基づいて手術用レーザ光の照射位置を決定することができる。その結果、より正確な位置に手術用レーザ光が照射される。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment projects reference light onto the light receiving element 31 that captures an image of the eye E along an optical axis whose relationship with the optical axis of the surgical laser light is predetermined. Can do. In this case, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 or the user is projected onto the light receiving element 31 even if the correspondence between the imaging region photographed by the light receiving element 31 and the position where the surgical laser light is actually irradiated changes. The irradiation position of the surgical laser light can be determined based on the reference light. As a result, the surgical laser beam is irradiated to a more accurate position.
上記実施形態のCPU51は、眼Eの撮影画像と、受光素子31に投影された基準光とに基づいて、走査部6,10,18の駆動を制御する。この場合、CPU51は、基準光を用いずに走査部6,10,18の駆動を制御する場合に比べて、手術用レーザ光の光軸と受光素子31の関係をより適切に把握したうえで、撮影画像に基づく手術用レーザ光の照射制御を行うことができる。よって、眼科用レーザ手術装置1は、より正確な位置に手術用レーザ光を照射することができる。 The CPU 51 of the above embodiment controls the driving of the scanning units 6, 10, and 18 based on the captured image of the eye E and the reference light projected on the light receiving element 31. In this case, the CPU 51 more appropriately grasps the relationship between the optical axis of the surgical laser beam and the light receiving element 31 as compared with the case of controlling the driving of the scanning units 6, 10, and 18 without using the reference light. The irradiation control of the surgical laser light based on the photographed image can be performed. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can irradiate the surgical laser beam at a more accurate position.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、受光素子31における眼Eからの反射光の受光状態を調整する受光調整部33,34,36を備える。この場合、眼科用レーザ手術装置1は、撮影画像のフォーカス調整、撮影画像の倍率の変更等の少なくともいずれかを行うことができる。従って、より適切な画像が撮影される。また、反射光の受光状態が調整されると、受光素子31と、眼Eから受光素子31に延びる反射光の光軸との関係(位置および角度の少なくともいずれか)が変化し易い。その結果、撮影領域と、手術用レーザ光が実際に照射される位置の対応関係が変化し易くなる。しかし、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1では、受光素子31に投影された基準光に基づいて、手術用レーザ光の照射位置が決定される。よって、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼Eの適切な画像を撮影しつつ、手術用レーザ光の照射の正確性を向上させることができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment includes the light receiving adjustment units 33, 34, and 36 that adjust the light receiving state of the reflected light from the eye E in the light receiving element 31. In this case, the ophthalmologic laser surgical apparatus 1 can perform at least one of focus adjustment of a captured image, change of magnification of the captured image, and the like. Therefore, a more appropriate image is taken. When the light receiving state of the reflected light is adjusted, the relationship (at least one of position and angle) between the light receiving element 31 and the optical axis of the reflected light extending from the eye E to the light receiving element 31 is likely to change. As a result, the correspondence between the imaging region and the position where the surgical laser light is actually irradiated is likely to change. However, in the ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment, the irradiation position of the surgical laser light is determined based on the reference light projected on the light receiving element 31. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment can improve the accuracy of irradiation of the surgical laser light while capturing an appropriate image of the eye E.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、走査部6,10,18よりも上流側から、手術用レーザ光の光軸と同軸として基準光を挿入する。さらに、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、走査部6,10,18よりも下流側で、基準光の光軸を手術用レーザ光の光軸から分岐させて、基準光を受光素子31に投影させる。この場合、走査部6,10,18の状態が変動した場合でも、手術用レーザ光の光軸と基準光の光軸の関係が維持される。従って、手術用レーザ光の光軸と基準光の光軸との関係が、より正確に維持される。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment inserts reference light coaxially with the optical axis of the surgical laser light from the upstream side of the scanning units 6, 10, and 18. Further, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment branches the optical axis of the reference light from the optical axis of the surgical laser light on the downstream side of the scanning units 6, 10, and 18 to receive the reference light as a light receiving element. 31 is projected. In this case, even when the states of the scanning units 6, 10, and 18 change, the relationship between the optical axis of the surgical laser beam and the optical axis of the reference light is maintained. Therefore, the relationship between the optical axis of the surgical laser light and the optical axis of the reference light is more accurately maintained.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、所定の形状を有する視標を受光素子31に投影することができる。この場合、受光素子31における基準光の投影位置が、より容易に認識される。なお、視標を投影する場合には、CPU51は、眼Eからの反射光の光軸(つまり、撮影光軸)に対する、受光素子31の受光面の傾きを検出することも容易である。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment can project a visual target having a predetermined shape onto the light receiving element 31. In this case, the projection position of the reference light on the light receiving element 31 is more easily recognized. When projecting the target, the CPU 51 can easily detect the inclination of the light receiving surface of the light receiving element 31 with respect to the optical axis of the reflected light from the eye E (that is, the photographing optical axis).
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、受光素子31の受光面の傾きを基準光によって検出し、検出した傾きに基づいて、走査部6,10,18の駆動制御、および撮影画像データの傾き補正の少なくともいずれかを実行する。その結果、より正確な位置に手術用レーザ光が照射される。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment detects the inclination of the light receiving surface of the light receiving element 31 with reference light, and based on the detected inclination, drive control of the scanning units 6, 10, 18, and captured image data At least one of the inclination correction is executed. As a result, the surgical laser beam is irradiated to a more accurate position.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、装置本体に対する眼Eの位置を眼固定部95によって固定する。従って、眼科用レーザ手術装置1は、眼Eの位置が固定されていない状態で手術を行う場合に比べて、安定した手術を行うことができる。さらに上記実施形態のCPU51は、眼固定部95を眼Eに結合させた状態で、撮影領域内の基準位置162と、基準光の投影位置とのずれを検出する。CPU51は、検出したずれに基づいて走査部6,10,18の駆動を制御する。従って、上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、撮影領域と、手術用レーザ光が実際に照射される位置の対応関係を考慮せずに眼固定部95を眼Eに結合させた場合でも、手術用レーザ光の照射の正確性を向上させることができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 of the above embodiment fixes the position of the eye E with respect to the apparatus main body by the eye fixing unit 95. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can perform a stable operation as compared with a case where the operation is performed in a state where the position of the eye E is not fixed. Furthermore, the CPU 51 of the above-described embodiment detects a deviation between the reference position 162 in the imaging region and the projection position of the reference light in a state where the eye fixing unit 95 is coupled to the eye E. The CPU 51 controls the driving of the scanning units 6, 10, and 18 based on the detected deviation. Therefore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the above embodiment is configured even when the eye fixing unit 95 is coupled to the eye E without considering the correspondence between the imaging region and the position where the surgical laser light is actually irradiated. The accuracy of irradiation with the surgical laser beam can be improved.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、手術用レーザ光の光路から分岐した光路上に、手術用レーザ光の照射位置を検出する照射位置検出部26を備える。上記実施形態の基準光の光路は、手術用レーザ光源2から照射位置検出部26に延びる光路の少なくとも一部と共通する光路を有する。この場合、眼科用レーザ手術装置1は、手術用レーザ光の照射位置を、照射位置検出部26によって適切に把握することができる。さらに、眼科用レーザ手術装置1は、照射位置が把握された手術用レーザ光の光路の少なくとも一部に基準光を通過させることで、手術用レーザ光の照射位置を、撮影画像に写り込む基準光によって適切に把握することができる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment includes the irradiation position detection unit 26 that detects the irradiation position of the surgical laser light on the optical path branched from the optical path of the surgical laser light. The optical path of the reference light in the above embodiment has an optical path that is common to at least a part of the optical path extending from the surgical laser light source 2 to the irradiation position detection unit 26. In this case, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can appropriately grasp the irradiation position of the surgical laser beam by the irradiation position detection unit 26. Further, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 allows the reference light to pass through at least a part of the optical path of the surgical laser light whose irradiation position is grasped, so that the irradiation position of the surgical laser light is reflected in the captured image. Appropriately grasped by light.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1は、眼Eの中心位置と基準光の投影位置とに基づいて、装置本体に対する眼Eの位置合わせ動作を制御する。この場合、基準軸に対して適切な位置に眼Eが固定され易い。例えば、基準光の光軸が眼固定部95の中心に一致している場合には、眼固定部95が眼Eの適切な位置に固定され易い。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 according to the embodiment controls the alignment operation of the eye E with respect to the apparatus main body based on the center position of the eye E and the projection position of the reference light. In this case, the eye E is easily fixed at an appropriate position with respect to the reference axis. For example, when the optical axis of the reference light coincides with the center of the eye fixing unit 95, the eye fixing unit 95 is easily fixed at an appropriate position of the eye E.
本実施形態の基準光投影部は、断面画像撮影部23の撮影光軸との関係が予め定められた光軸に沿って、基準光を受光素子31に投影する。この場合、受光素子31によって撮影される正面画像の撮影領域と、断面画像撮影部23によって撮影される断面画像の撮影領域(本実施形態では、断面画像撮影部23の走査部によって走査されるOCT光の走査範囲)との対応関係が変化しても、両者の対応関係が基準光に基づいて判別される。その結果、より正確な位置に手術用レーザ光が照射される。 The reference light projection unit of the present embodiment projects the reference light onto the light receiving element 31 along an optical axis whose relationship with the photographing optical axis of the cross-sectional image photographing unit 23 is predetermined. In this case, the imaging region of the front image captured by the light receiving element 31 and the imaging region of the cross-sectional image captured by the cross-sectional image capturing unit 23 (in this embodiment, the OCT scanned by the scanning unit of the cross-sectional image capturing unit 23). Even if the correspondence relationship with the light scanning range) changes, the correspondence relationship between the two is determined based on the reference light. As a result, the surgical laser beam is irradiated to a more accurate position.
上記実施形態で例示した基準光に関する技術は、超短パルスレーザを用いる眼科用レーザ手術装置以外の眼科装置にも適用できる。また、上記実施形態では、正面画像上の基準視標108と基準位置162のずれに基づいて、照射制御データの仮データが補正される。しかし、眼科用レーザ手術装置1は、基準光を他の用途に用いることも可能である。例えば、眼科用レーザ手術装置1は、正面画像上に写り込む基準光の位置と、正面画像上の基準位置162とが一致するように、装置本体に対する受光素子31の位置を移動させてもよい。また、眼科用レーザ手術装置1は、基準光によって検出される受光素子31の受光面の角度が適切な角度となるように、受光素子31の角度を調整してもよい。さらに、眼科用レーザ手術装置1は、正面画像を表示部54に表示させた状態で、手術用レーザ光の照射位置をユーザに入力させることで、照射制御データを作成してもよい。 The technique related to the reference light exemplified in the above embodiment can be applied to an ophthalmologic apparatus other than an ophthalmic laser surgical apparatus using an ultrashort pulse laser. Further, in the above embodiment, the temporary data of the irradiation control data is corrected based on the deviation between the reference visual target 108 and the reference position 162 on the front image. However, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 can use the reference light for other purposes. For example, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may move the position of the light receiving element 31 relative to the apparatus main body so that the position of the reference light reflected on the front image matches the reference position 162 on the front image. . Further, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may adjust the angle of the light receiving element 31 so that the angle of the light receiving surface of the light receiving element 31 detected by the reference light becomes an appropriate angle. Furthermore, the ophthalmic laser surgical apparatus 1 may create irradiation control data by causing the user to input the irradiation position of the surgical laser light in a state where the front image is displayed on the display unit 54.
上記実施形態の眼科用レーザ手術装置1および眼科手術制御プログラムは、以下のように表現することもできる。 The ophthalmic laser surgical apparatus 1 and the ophthalmic surgery control program of the above embodiment can also be expressed as follows.
手術用レーザ光を対象者の眼に照射することで前記眼を処置する眼科用レーザ手術装置であって、前記手術用レーザ光の光路のうち、前記装置本体と前記眼の間に介在するインターフェースと、前記インターフェースの少なくとも一部が着脱可能に装着されると共に、装着された前記インターフェースである装着インターフェースを、前記装置本体に対する位置および角度の少なくともいずれかを調整可能な状態で保持する保持部と、前記眼科用レーザ手術装置の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記装着インターフェースの、前記装置本体に対する位置および角度の少なくともいずれかを検出し、前記装着インターフェースの装着状態を調整するために実行される動作である調整動作を、検出した位置および角度の少なくともいずれかに基づいて制御する。 An ophthalmic laser surgical apparatus that treats the eye by irradiating the eye of the subject with a surgical laser beam, the interface interposed between the apparatus main body and the eye in the optical path of the surgical laser light And a holding unit for holding at least a part of the interface in a detachable manner and holding the attachment interface as the attached interface in a state in which at least one of the position and the angle with respect to the apparatus main body is adjustable. A controller that controls the operation of the ophthalmic laser surgical apparatus, and the controller detects at least one of a position and an angle of the mounting interface with respect to the apparatus main body, and a mounting state of the mounting interface The adjustment operation, which is the operation executed to adjust the Also controls based on either.
眼科装置であって、対象者の眼に光を照射する光源と、前記眼によって反射された反射光を受光する受光素子と、前記眼科装置の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、装置本体に対する前記眼の位置を示す位置情報を取得し、取得した前記位置情報に応じて、前記光源から前記眼に照射される光の光量を調整する。 An ophthalmologic apparatus, comprising: a light source that irradiates light to a subject's eye; a light receiving element that receives reflected light reflected by the eye; and a control unit that controls an operation of the ophthalmologic apparatus, wherein the control The unit acquires position information indicating the position of the eye with respect to the apparatus main body, and adjusts the amount of light emitted from the light source to the eye according to the acquired position information.
眼科装置であって、装置本体に固定され、対象者の眼に光を照射する光源と、前記眼によって反射された反射光を受光することで、前記眼における前眼部の正面画像を撮影する正面画像撮影部と、前記眼科装置の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記装置本体に対する前記眼の位置を示す位置情報を取得し、取得した前記位置情報に応じて、前記正面画像撮影部によって撮影された前記正面画像のゲインおよびオフセットの少なくともいずれかを調整する。 An ophthalmologic apparatus that captures a front image of the anterior segment of the eye by receiving a light source that is fixed to the apparatus body and that irradiates light on the subject's eyes and reflected light reflected by the eyes A front image capturing unit; and a control unit that controls the operation of the ophthalmologic apparatus, wherein the control unit acquires position information indicating the position of the eye with respect to the apparatus body, and according to the acquired position information Then, at least one of a gain and an offset of the front image captured by the front image capturing unit is adjusted.
眼科装置を制御するための眼科装置制御プログラムであって、前記眼科装置は、対象者の眼に光を照射する光源と、前記眼によって反射された反射光を受光する受光素子と、を備え、前記眼科装置制御プログラムが前記眼科装置のプロセッサによって実行されることで、装置本体に対する前記眼の位置を示す位置情報を取得する取得ステップと、取得した前記位置情報に応じて、前記光源から前記眼に照射される光の光量を調整する光量調整ステップと、を前記眼科装置に実行させる。 An ophthalmologic apparatus control program for controlling an ophthalmologic apparatus, the ophthalmologic apparatus comprising: a light source that irradiates light to a subject's eye; and a light receiving element that receives reflected light reflected by the eye; The ophthalmologic apparatus control program is executed by the processor of the ophthalmologic apparatus, so that an acquisition step of acquiring position information indicating the position of the eye with respect to the apparatus main body, and the eye from the light source according to the acquired position information A light amount adjustment step for adjusting the light amount of light irradiated on the ophthalmic apparatus.
手術用レーザ光を対象者の眼に照射することで前記眼を処置する眼科用レーザ手術装置であって、前記眼に結合することで、装置本体に対する前記眼の位置を固定する環状の眼固定部と、前記眼の画像を撮影する受光素子と、前記眼科用レーザ手術装置の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、環状の前記眼固定部の中心を検出し、検出した前記眼固定部の中心を基準として、前記眼に対して前記眼固定部を結合させるために実行される結合動作を制御する。 An ophthalmic laser surgical apparatus that treats the eye by irradiating the eye of the subject with a surgical laser beam, and is an annular ocular fixation that fixes the position of the eye with respect to the apparatus body by being coupled to the eye And a light receiving element that captures an image of the eye, and a control unit that controls the operation of the ophthalmic laser surgical apparatus, and the control unit detects and detects the center of the annular eye fixing unit Based on the center of the eye fixing unit, the connecting operation performed to connect the eye fixing unit to the eye is controlled.
眼科用レーザ手術装置を制御するための眼科手術制御プログラムであって、前記眼科用レーザ手術装置は、対象者の眼に結合することで、装置本体に対する前記眼の位置を固定する環状の眼固定部を備え、前記眼科手術制御プログラムが前記眼科用レーザ手術装置のプロセッサによって実行されることで、環状の前記眼固定部の中心を検出する中心検出ステップと、検出した前記眼固定部の中心を基準として、前記眼に対して前記眼固定部を結合させるために実行される結合動作を制御する結合動作ステップと、を前記眼科用レーザ手術装置に実行させる。 An ophthalmic surgical control program for controlling an ophthalmic laser surgical apparatus, wherein the ophthalmic laser surgical apparatus is coupled to an eye of a subject to thereby fix the position of the eye with respect to the apparatus main body. A center detecting step for detecting the center of the annular eye fixing unit, and the detected center of the eye fixing unit by executing the ophthalmic surgery control program by the processor of the ophthalmic laser surgical apparatus. As a reference, the ophthalmic laser surgical apparatus is caused to perform a coupling operation step for controlling a coupling operation performed to couple the eye fixing unit to the eye.
眼科装置であって、対象者の眼における前眼部の画像を撮影する撮影部と、前記眼科装置の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記撮影部によって撮影された前記画像を処理することで、前記撮影部の撮影光軸に交差するXY方向における前記眼の中心位置を検出する中心検出処理を実行すると共に、前記中心検出処理を実行する際の検出条件に応じて、前記中心位置を検出する方法を切り換える。 An ophthalmic apparatus, comprising: an imaging unit that captures an image of an anterior segment of an eye of a subject; and a control unit that controls the operation of the ophthalmic apparatus, wherein the control unit is captured by the imaging unit By processing the image, a center detection process for detecting the center position of the eye in the XY direction intersecting the imaging optical axis of the imaging unit is executed, and according to a detection condition when the center detection process is executed. Then, the method for detecting the center position is switched.
眼科装置を制御するための眼科装置制御プログラムであって、前記眼科装置は、対象者の眼における前眼部の画像を撮影する撮影部を備え、前記眼科装置制御プログラムが前記眼科装置のプロセッサによって実行されることで、前記撮影部によって撮影された前記画像から、前記撮影部の撮影光軸に交差するXY方向における前記眼の中心位置を検出する方法を、前記眼の中心位置を検出する際の検出条件に応じて切り換える切換ステップ、を前記眼科装置に実行させる。 An ophthalmologic apparatus control program for controlling an ophthalmologic apparatus, wherein the ophthalmologic apparatus includes an imaging unit that captures an image of an anterior segment of an eye of a subject, and the ophthalmic apparatus control program is executed by a processor of the ophthalmic apparatus. When the center position of the eye is detected, a method of detecting the center position of the eye in the XY direction intersecting the photographing optical axis of the photographing unit from the image photographed by the photographing unit when executed. The ophthalmologic apparatus is caused to execute a switching step for switching according to the detection condition.
眼科装置であって、装置本体と対象者の眼の間の距離に応じて異なる倍率で、前記眼の前眼部の正面画像を撮影する正面画像撮影部と、前記眼に結合することで、装置本体に対する前記眼の位置を固定する眼固定部と、前記眼科装置の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記正面画像を表示部に表示させると共に、前記眼固定部のサイズを示すサイズ視標を、前記表示部の前記正面画像上に重畳表示させる。 A front image capturing unit that captures a front image of the anterior segment of the eye at a different magnification according to the distance between the apparatus main body and the subject's eye, and an ophthalmic apparatus, An eye fixing unit that fixes the position of the eye with respect to the apparatus main body, and a control unit that controls the operation of the ophthalmic apparatus. The control unit displays the front image on a display unit, and the eye fixing unit. A size index indicating the size of the image is superimposed and displayed on the front image of the display unit.
眼科装置を制御するための眼科装置制御プログラムであって、前記眼科装置は、装置本体と対象者の眼の間の距離に応じて異なる倍率で、前記眼の前眼部の正面画像を撮影する正面画像撮影部と、前記眼に結合することで、装置本体に対する前記眼の位置を固定する眼固定部と、を備え、前記眼科装置制御プログラムが前記眼科装置のプロセッサによって実行されることで、前記眼固定部のサイズを示すサイズ視標を、表示部に表示されている前記正面画像上に重畳表示させるサイズ視標表示ステップ、を前記眼科装置に実行させる。 An ophthalmologic apparatus control program for controlling an ophthalmologic apparatus, wherein the ophthalmologic apparatus captures a front image of an anterior ocular segment of the eye at a different magnification according to a distance between the apparatus main body and a subject's eye. A front image capturing unit and an eye fixing unit that fixes the position of the eye with respect to the apparatus body by being coupled to the eye, and the ophthalmic apparatus control program is executed by the processor of the ophthalmic apparatus, The ophthalmologic apparatus is caused to execute a size target display step of superimposing and displaying a size target indicating the size of the eye fixing unit on the front image displayed on the display unit.
眼科装置であって、対象者の眼の視線を誘導する固視標を前記眼に投影する固視標投影部と、前記固視標投影部によって投影される前記固視標の光路のうち、装置本体と前記眼の間に介在して前記眼に結合されるインターフェースと、前記眼科装置の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記眼に対して前記インターフェースが結合される前後で、前記固視標投影部から前記眼への前記固視標の投影状態を変更する。 Of the ophthalmologic apparatus, a fixation target projecting unit that projects a fixation target that guides the line of sight of the eye of the subject onto the eye, and an optical path of the fixation target that is projected by the fixation target projection unit, An interface interposed between the apparatus main body and the eye and coupled to the eye; and a control unit for controlling the operation of the ophthalmic apparatus, the control unit having the interface coupled to the eye The projection state of the fixation target from the fixation target projection unit to the eye is changed before and after the operation.
眼科装置を制御するための眼科装置制御プログラムであって、前記眼科装置は、対象者の眼の視線を誘導する固視標を前記眼に投影する固視標投影部と、前記固視標投影部によって投影される前記固視標の光路のうち、装置本体と前記眼の間に介在して前記眼に結合されるインターフェースと、を備え、前記眼科装置制御プログラムが前記眼科装置のプロセッサによって実行されることで、前記眼に対して前記インターフェースが結合される前後で、前記固視標投影部から前記眼への前記固視標の投影状態を変更する投影状態変更ステップ、を前記眼科装置に実行させる。 An ophthalmologic apparatus control program for controlling an ophthalmologic apparatus, wherein the ophthalmologic apparatus projects a fixation target that guides a line of sight of a subject's eye to the eye, and the fixation target projection An optical path of the fixation target projected by a unit, and an interface interposed between the apparatus main body and the eye and coupled to the eye, and the ophthalmic apparatus control program is executed by the processor of the ophthalmic apparatus And a projection state changing step for changing a projection state of the fixation target from the fixation target projection unit to the eye before and after the interface is coupled to the eye. Let it run.
手術用レーザ光を対象者の眼に照射することで前記眼を処置する眼科用レーザ手術装置であって、前記眼科用レーザ手術装置の動作を制御する制御部と、前記眼によって反射された反射光を受光することで前記眼の画像を撮影する受光素子と、前記手術用レーザ光を出射する手術用レーザ光源と、前記手術用レーザ光が集光されるスポットを走査する走査部と、前記眼に照射される前記手術用レーザ光の光軸との関係が予め定められた光軸に沿って、基準光を前記受光素子に投影する基準光投影部と、を備える。 An ophthalmic laser surgical apparatus that treats the eye by irradiating the eye of the subject with a surgical laser beam, the controller controlling the operation of the ophthalmic laser surgical apparatus, and the reflection reflected by the eye A light receiving element that captures an image of the eye by receiving light; a surgical laser light source that emits the surgical laser light; a scanning unit that scans a spot on which the surgical laser light is collected; A reference light projection unit that projects reference light onto the light receiving element along an optical axis that has a predetermined relationship with the optical axis of the surgical laser light applied to the eye.
1 眼科用レーザ手術装置
2 手術用レーザ光源
3 基準光源
6 高速Z走査部
10 XY走査部
18 広範囲Z走査部
20 対物レンズ
23 断面画像撮影部
26 照射位置検出部
30 正面画像撮影部
31 受光素子
33,34,36 受光調整部
35 光学素子
40 固視標投影部
48 可動光学素子
49 光学素子移動駆動部
50 制御部
51 CPU
54 表示部
55 操作部
63 アライメント指標投影部
64 アライメント・照明光源
66 結合駆動部
67 保持部
70 調整駆動部
90 インターフェース
91 液浸インターフェース
92 圧平インターフェース
95 眼固定部
97 エッジ
100 液浸レンズ
108 基準視標
110 コンタクトレンズ
128 IFレンズ調整駆動部
129 サクション調整駆動部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ophthalmic laser surgery apparatus 2 Surgical laser light source 3 Reference light source 6 High-speed Z scanning part 10 XY scanning part 18 Wide-range Z scanning part 20 Objective lens 23 Cross-section image photographing part 26 Irradiation position detection part 30 Front image photographing part 31 , 34, 36 Light reception adjustment unit 35 Optical element 40 Fixation target projection unit 48 Movable optical element 49 Optical element movement drive unit 50 Control unit 51 CPU
54 display unit 55 operation unit 63 alignment index projection unit 64 alignment / illumination light source 66 coupling drive unit 67 holding unit 70 adjustment drive unit 90 interface 91 immersion interface 92 applanation interface 95 eye fixation unit 97 edge 100 immersion lens 108 reference view 110 Contact lens 128 IF lens adjustment drive unit 129 Suction adjustment drive unit
Claims (8)
対象者の眼の視線を誘導する固視標を前記眼に投影する固視標投影部と、
前記固視標投影部によって投影される前記固視標の光路のうち、装置本体と前記眼の間に介在して前記眼に結合されるインターフェースと、
前記眼科装置の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記眼に対して前記インターフェースが結合される前後で、前記固視標投影部から前記眼への前記固視標の投影状態を変更することを特徴とする眼科装置。 An ophthalmic device,
A fixation target projection unit that projects a fixation target for guiding the line of sight of the eye of the subject onto the eye;
Of the optical path of the fixation target projected by the fixation target projection unit, an interface interposed between the apparatus main body and the eye and coupled to the eye;
A control unit for controlling the operation of the ophthalmic apparatus;
With
The controller is
An ophthalmologic apparatus that changes a projection state of the fixation target on the eye from the fixation target projection unit before and after the interface is coupled to the eye.
前記制御部は、
前記固視標投影部によって前記眼に投影される前記固視標の光量を変更することで、前記固視標の投影状態を変更することを特徴とする眼科装置。 The ophthalmic device according to claim 1,
The controller is
An ophthalmologic apparatus, wherein the fixation state of the fixation target is changed by changing a light amount of the fixation target projected onto the eye by the fixation target projection unit.
前記固視標の光路に設けられる固視標投影光学系の焦点距離を変更する焦点距離変更部をさらに備え、
前記制御部は、
前記焦点距離変更部の駆動を制御して前記固視標投影光学系の焦点距離を変更することで、前記固視標の投影状態を変更することを特徴とする眼科装置。 The ophthalmic apparatus according to claim 1 or 2,
A focal length changing unit for changing a focal length of a fixation target projection optical system provided in the optical path of the fixation target;
The controller is
An ophthalmologic apparatus, wherein the projection state of the fixation target is changed by changing the focal length of the fixation target projection optical system by controlling the driving of the focal length changing unit.
前記制御部は、
使用されている前記インターフェースの種類に応じて、前記固視標の投影状態を変更する割合を変化させることを特徴とする眼科装置。 An ophthalmologic apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The controller is
An ophthalmologic apparatus characterized by changing a ratio of changing a projection state of the fixation target according to a type of the interface being used.
前記眼の角膜にアライメント視標を投影するアライメント視標投影部と、
前記眼の前眼部の画像を撮影する撮影部と、
をさらに備え、
前記制御部は、
前記アライメント視標によって前記角膜に形成される輝点の変化を前記画像によって検出し、
検出した前記輝点の変化に基づいて、前記眼に対して前記インターフェースが結合されたことを検出することを特徴とする眼科装置。 An ophthalmologic apparatus according to any one of claims 1 to 4,
An alignment target projection unit that projects an alignment target on the cornea of the eye;
An imaging unit that captures an image of the anterior segment of the eye;
Further comprising
The controller is
Detecting changes in bright spots formed on the cornea by the alignment target by the image,
An ophthalmologic apparatus that detects that the interface is coupled to the eye based on the detected change in the bright spot.
前記ユーザによる操作指示の入力を受け付ける指示受付部をさらに備え、
前記制御部は、
前記指示受付部に前記操作指示が入力されることで、前記眼に対して前記インターフェースが結合されたことを検出することを特徴とする眼科装置。 An ophthalmologic apparatus according to any one of claims 1 to 4,
An instruction receiving unit for receiving an operation instruction input by the user;
The controller is
An ophthalmologic apparatus that detects that the interface is coupled to the eye when the operation instruction is input to the instruction receiving unit.
前記インターフェースは、
前記眼に接触するコンタクトレンズ、または、前記眼側に位置する面と前記眼との間に充填される液体に接触する液浸レンズを含むことを特徴とする眼科装置。 The ophthalmic apparatus according to claim 1,
The interface is
An ophthalmologic apparatus comprising: a contact lens that contacts the eye, or an immersion lens that contacts a liquid filled between the eye and a surface located on the eye side.
前記眼科装置は、
対象者の眼の視線を誘導する固視標を前記眼に投影する固視標投影部と、
前記固視標投影部によって投影される前記固視標の光路のうち、装置本体と前記眼の間に介在して前記眼に結合されるインターフェースと、
を備え、
前記眼科装置制御プログラムが前記眼科装置のプロセッサによって実行されることで、
前記眼に対して前記インターフェースが結合される前後で、前記固視標投影部から前記眼への前記固視標の投影状態を変更する投影状態変更ステップ、
を前記眼科装置に実行させることを特徴とする眼科装置制御プログラム。
An ophthalmologic apparatus control program for controlling an ophthalmologic apparatus,
The ophthalmic device comprises:
A fixation target projection unit that projects a fixation target for guiding the line of sight of the eye of the subject onto the eye;
Of the optical path of the fixation target projected by the fixation target projection unit, an interface interposed between the apparatus main body and the eye and coupled to the eye;
With
The ophthalmic apparatus control program is executed by a processor of the ophthalmic apparatus,
A projection state changing step of changing a projection state of the fixation target from the fixation target projection unit to the eye before and after the interface is coupled to the eye;
Is executed by the ophthalmologic apparatus.
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-
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- 2015-03-31 JP JP2015073996A patent/JP2016193033A/en active Pending
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