JP2017213124A - 眼科装置 - Google Patents
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Abstract
Description
実施形態に係る眼科装置は、任意の自覚検査及び任意の他覚測定の少なくとも一方を実行可能である。自覚検査では、被検者に情報(視標など)が呈示され、その情報に対する被検者の応答に基づいて結果が取得される。自覚検査には、遠用検査、近用検査、コントラスト検査、グレアー検査等の自覚屈折測定や、視野検査などがある。他覚測定では、被検眼に光を照射し、その戻り光の検出結果に基づいて被検眼に関する情報が取得される。他覚測定には、被検眼の特性を取得するための測定と、被検眼の画像を取得するための撮影とが含まれる。他覚測定には、他覚屈折測定、角膜形状測定、眼圧測定、眼底撮影、光コヒーレンストモグラフィ(Optical Coherence Tomography:以下、OCT)を用いた断層像撮影(OCT撮影)、OCTを用いた計測等がある。
実施形態に係る眼科装置は、ベースに固定された顔受け部と、ベースに対して前後上下左右に移動可能な架台とを備えている。架台には、被検眼の検査(測定)を行うための光学系が収納されたヘッド部が設けられている。検者側の位置に配置された操作部に対して操作を行うことにより、顔受け部とヘッド部とを相対移動することができる。また、眼科装置は、後述のアライメントを実行することにより顔受け部とヘッド部とを自動で相対移動することができる。
処理部9は、眼科装置の各部を制御する。また、処理部9は、各種演算処理を実行可能である。処理部9はプロセッサを含む。プロセッサの機能は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、プログラマブル論理デバイス(例えば、SPLD(Simple Programmable Logic Device)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array))等の回路により実現される。処理部9は、例えば、記憶回路や記憶装置に格納されているプログラムを読み出し実行することで、実施形態に係る機能を実現する。
観察系5は、被検眼Eの前眼部を動画撮影する。被検眼Eの前眼部からの光(赤外光)は、対物レンズ51を通過し、ダイクロイックミラー52を透過し、絞り53の開口を通過する。絞り53の開口を通過した光は、ハーフミラー22を透過し、リレーレンズ54を通過し、結像レンズ55に導かれる。結像レンズ55は、リレーレンズ54から導かれた光をエリアセンサー56の受光面に結像する。エリアセンサー56の受光面は、被検眼Eの瞳孔と光学的に略共役な位置に配置されている。エリアセンサー56は、所定のレートで撮像及び信号出力を行う。エリアセンサー56の出力(映像信号)は処理部9に入力される。処理部9は、この映像信号に基づく前眼部像E’を表示部10の表示画面10aに表示させる。前眼部像E’は、例えば赤外動画像である。観察系5は、前眼部を照明するための照明光源を含んでいてもよい。
Zアライメント系1は、観察系5の光軸方向(前後方向、Z方向)におけるアライメントを行うための光(赤外光)を被検眼Eに照射する。Zアライメント光源11から出力された光は、被検眼Eの角膜Kに照射され、角膜Kにより反射され、結像レンズ12に導かれる。結像レンズ12は、導かれてきた光をラインセンサー13の受光面に結像する。角膜頂点の位置が前後方向に変化すると、ラインセンサー13に対する光の投影位置が変化する。ラインセンサー13の出力は処理部9に入力される。処理部9は、ラインセンサー13に対する光の投影位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づきZアライメントを実行する。
XYアライメント系2は、観察系5の光軸に直交する方向(左右方向(X方向)、上下方向(Y方向))のアライメントを行うための光(赤外光)を被検眼Eに照射する。XYアライメント系2は、ハーフミラー22により観察系5から分岐された光路に設けられたXYアライメント光源21を含む。XYアライメント光源21から出力された光は、リレーレンズ23を通過し、ハーフミラー22により反射される。ハーフミラー22により反射された光は、観察系5の光軸上の対物レンズ51の前側焦点位置で集光された後、ダイクロイックミラー52を透過し、対物レンズ51により平行光とされ、被検眼Eの角膜Kに照射される。角膜Kの表面で反射した光は、被検眼Eの角膜表面の反射焦点位置近傍にプルキンエ像を形成する。XYアライメント光源21は、対物レンズ51の焦点位置と光学的に略共役な位置に配置されている。角膜Kによる反射光は、観察系5を通じてエリアセンサー56に導かれる。エリアセンサー56の受光面には、XYアライメント光源21から出力された光のプルキンエ像(輝点)による像Brが形成される。
ケラト測定系3は、角膜Kの曲率を測定するためのリング状光束(赤外光)を角膜Kに投影する。ケラト板31は、対物レンズ51の近傍に配置されている。ケラト板31の背面側(対物レンズ51側)にはケラトリング光源32が設けられている。ケラトリング光源32からの光でケラト板31を照明することにより、角膜Kにリング状光束が投影される。その反射光(ケラトリング像)はエリアセンサー56により前眼部像とともに検出される。処理部9は、このケラトリング像を基に公知の演算を行うことで角膜曲率パラメータを算出する。ケラトリングの代わりに多重リングからなるプラチドリング板が配置されていてもよい。この場合、角膜の曲率だけではなく、角膜形状を測定することが可能となる。
視標投影系4は、固視標や自覚検査用の視標等の各種視標を被検眼Eに呈示する。視標チャート42は、処理部9からの制御を受け、視標を表すパターンを表示する。光源41から出力された光(可視光)は、視標チャート42を通過し、リレーレンズ43及びフィールドレンズ44を通過し、反射ミラー45により反射され、ダイクロイックミラー68を透過し、ダイクロイックミラー52により反射される。ダイクロイックミラー52により反射された光は、対物レンズ51を通過して眼底Efに投影される。
収差測定投影系6及び収差測定受光系7は、被検眼Eの眼球収差特性の測定に用いられる。収差測定投影系6は、眼球収差特性測定用の光束(赤外光)を眼底Efに投影する。収差測定受光系7は、この光束の被検眼Eの眼底Efからの戻り光を受光する。収差測定受光系7による戻り光の受光結果から被検眼Eの眼球収差特性が求められる。
実施形態に係る眼科装置の処理系について説明する。眼科装置の処理系の機能的構成の例を図4及び図5に示す。図4は、実施形態に係る眼科装置の処理系の機能ブロック図の一例を表したものである。図5は、図4の演算処理部120の機能ブロック図の一例を表したものである。処理部9は、制御部110と演算処理部120とを含む。また、実施形態に係る眼科装置は、表示部170と、操作部180と、通信部190と、移動機構200とを含む。
制御部110は、プロセッサを含み、眼科装置の各部を制御する。制御部110は、主制御部111と、記憶部112とを含む。記憶部112には、眼科装置を制御するためのコンピュータプログラムがあらかじめ格納されている。コンピュータプログラムには、光源制御用プログラム、センサー制御用プログラム、光学系制御用プログラム、演算処理用プログラム及びユーザインターフェイス用プログラムなどが含まれる。このようなコンピュータプログラムに従って主制御部111が動作することにより、制御部110は制御処理を実行する。
記憶部112は、各種のデータを記憶する。記憶部112に記憶されるデータとしては、例えば自覚検査の検査結果、他覚測定の測定結果、前眼部像の画像データ、ハルトマン点像の画像データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者IDや氏名などの被検者に関する情報や、左眼/右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。また、記憶部112には、眼科装置を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。
演算処理部120は、プロセッサを含み、図示しない記憶部(又は記憶部112)に記憶されたコンピュータプログラムに従って次の各部の処理を実行する。演算処理部120は、設定部121と、眼屈折力値算出部122と、分布情報生成部123とを含む。
表示部170は、ユーザインターフェイス部として、制御部110(主制御部111)による制御を受けて情報を表示する。表示部170は、図1に示す表示部10を含む。
通信部190は、図示しない外部装置と通信するための機能を有する。通信部190は、例えば処理部9に設けられていてもよい。通信部190は、外部装置との通信の形態に応じた構成を有する。
この実施形態に係る眼科装置の動作例について説明する。
被検者の顔を顔受け部で固定した後、XYアライメント系2によるXYアライメントとZアライメント系1によるZアライメントとによりヘッド部が被検眼Eの検査位置に移動される。検査位置とは、被検眼Eの検査を既定の精度内で行うことが可能な位置である。例えば、処理部9(主制御部111)は、エリアセンサー56の受光面上に結像された前眼部像の撮像信号を取得し、表示部170(表示部10の表示画面10a)に前眼部像E’を表示させる。その後、上記のXYアライメントとZアライメントとによりヘッド部が被検眼Eの検査位置に移動される。ヘッド部の移動は、主制御部111による指示に従って、主制御部111によって実行されるが、ユーザによる操作若しくは指示に従って主制御部111によって実行されてもよい。
次に、主制御部111は、仮測定を実行する。例えば、主制御部111は、視標チャート42に風景チャート等の視標を表示させる。主制御部111は、光源61を点灯させることにより得られた被検眼Eからの戻り光に基づく点像群をエリアセンサー76により検出させる。主制御部111は、エリアセンサー76により検出された点像群に基づいて眼屈折力値を眼屈折力値算出部122に算出させ、算出された眼屈折力値から移動量を特定する。
主制御部111は、S2において算出された移動量に基づき遠点に相当する位置に移動ユニット46を光軸に沿って移動させる。
主制御部111は、S3において移動された遠点に相当する位置から更に例えば1.5D分だけ移動ユニット46を光軸方向に移動させ、被検眼Eに風景チャート等の視標を雲霧視させる。
次に、主制御部111は、本測定を実行する。まず、主制御部111は、光源61を点灯させることにより得られた被検眼Eからの戻り光に基づく点像群をエリアセンサー76により新たに検出させる。
主制御部111は、S5において得られた点像群をナンバリングし、各点像とレンズアレイの対応付けを行う。
次に、主制御部111は、S5において取得された点像群に広範囲の点像の欠落があるか否かを判定する。後述するように、点像群に広範囲の点像の欠落があることは、瞳孔を通過する光束が欠損していることを意味する。例えば、ハルトマン板75のマイクロレンズ75Aの数とその位置とが既知であるため、S5において取得されるべき点像の個数とその概略の位置も既知である。主制御部111は、S6のナンバリングにおいて点像群の分布を特定することにより、取得された点像群に所定の範囲の点像の欠落があるか否かを判定することが可能である。欠落があると判定されたとき(S7:Y)、眼科装置の動作はS8に移行する。欠落がないと判定されたとき(S7:N)、眼科装置の動作はS10に移行する。
S5において取得された点像群に広範囲の点像の欠落があると判定されたとき(S7:Y)、主制御部111は、上記の通り、眼屈折力値算出部122により部分点像群のそれぞれについて眼屈折力値(球面度数S、乱視度数C、及び乱視軸角度A)を算出させる。すなわち、主制御部111は、設定部121によりS5において取得された点像群から1以上の部分点像群を設定させる。その後、主制御部111は、設定部121により設定された1以上の部分点像群のそれぞれについて眼屈折力値算出部122により眼屈折力値を算出させる。
主制御部111は、眼屈折力値算出部122により算出された1以上の眼屈折力値から代表値(被検眼Eの最適矯正値)を算出させる。例えば、眼屈折力値算出部122は、1つの部分点像群について求められた2以上の眼屈折力値から代表値を求める。また、眼屈折力値算出部122は、2以上の部分点像群について求められた2以上の眼屈折力値から代表値を求めてもよい。
S7において、S5において取得された点像群に広範囲の点像の欠落がないと判定されたとき(S7:N)、主制御部111は、上記のようにS5において取得された測定対象の全範囲の点像に基づいて眼屈折力値算出部122により単一の眼屈折力値を算出させる。例えば、眼屈折力値算出部122は、上記の通り、ゼルニケ係数とゼルニケ多項式とから眼屈折力値を求める。或いは、眼屈折力値算出部122は、点像群から設定された2以上の部分点像群のそれぞれについて上記のように眼屈折力値を求め、求められた2以上の眼屈折力値から単一の眼屈折力値を求めてもよい。
主制御部111は、S9において求められた代表値、又はS10において求められた単一の眼屈折力値を表示部170に表示させる。以上で、眼科装置の動作は終了である(エンド)。
実施形態に係る眼科装置の作用及び効果について説明する。
以上に示された実施形態は、この発明を実施するための一例に過ぎない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内において任意の変形、省略、追加等を施すことが可能である。
5 観察系
6 収差測定投影系
7 収差測定受光系
75 ハルトマン板
76 エリアセンサー
110 制御部
120 演算処理部
121 設定部
122 眼屈折力値算出部
123 分布情報生成部
Claims (8)
- 被検眼の眼底に測定光を投射し、前記眼底からの前記測定光の戻り光から複数の集束光を生成し、生成された前記複数の集束光を受光して点像群を検出する測定光学系と、
前記測定光学系により検出された前記点像群のうち少なくとも3つの点像をそれぞれが含む1以上の部分点像群に基づいて1以上の眼屈折力値を求める算出部と、
を含む眼科装置。 - 前記算出部は、2以上の部分点像群に基づいて2以上の眼屈折力値を求め、求められた前記2以上の眼屈折力値に基づいて代表値を求める
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 前記点像群における前記2以上の部分点像群の位置と前記算出部により算出された前記2以上の眼屈折力値とに基づいて、眼屈折力値の分布情報を生成する分布情報生成部を含む
ことを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。 - 前記点像群の分布に基づいて前記1以上の部分点像群を設定する設定部を含む
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記算出部は、
前記点像群に所定の範囲の点像の欠落があるとき、前記1以上の部分点像群に基づいて前記1以上の眼屈折力値を求め、
前記点像群に所定の範囲の点像の欠落がないとき、前記点像群に基づいて単一の眼屈折力値を求める
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記算出部は、
前記点像群に部分的な屈折力変化に基づく点像があるとき、前記1以上の部分点像群に基づいて前記1以上の眼屈折力値を求め、
前記点像群に部分的な屈折力変化に基づく点像がないとき、前記点像群に基づいて単一の眼屈折力値を求める
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記測定光学系は、
前記戻り光から前記複数の集束光を生成するレンズアレイと、
前記レンズアレイにより生成された前記複数の集束光を受光するエリアセンサーと、
を含む
ことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記眼屈折力値は、球面度数、乱視度数、及び乱視軸角度を含む
ことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の眼科装置。
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