JP2018015020A - 眼科装置 - Google Patents
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Abstract
Description
実施形態に係る眼科装置の外観構成の例を図1に示す。眼科装置1は、ベース2と、架台3と、ヘッド部4と、顔受け部5と、ジョイスティック8と、表示部10とを備える。
光学ユニット20は、例えば、被検眼Eの特性を測定するための各種の光学素子と、被検眼Eを撮影するための各種の光学素子と、いくつかの光学素子を移動させるための機構とを含む。光学ユニット20は、ヘッド部4に格納されている。本実施形態においては、光学ユニット20は、検査光学系21と、観察光学系22と、XYアライメント系23とを含む。
検査光学系21は、被検眼Eの情報を取得するための光学系である。検査光学系21により取得される情報には、任意の眼科測定手法により取得される測定データ、及び/又は、任意の眼科撮影手法(眼科モダリティ)により取得される撮影データ(画像データ、画像データを形成するために収集されたデータなど)が含まれる。検査光学系21は、実施可能な測定及び/又は撮影の種別に応じた光学系を含む。検査光学系21により実施可能な測定及び/又は撮影の種別は1つには限定されず、2以上であってもよい。検査光学系21は、任意の眼科測定及び/又は任意の眼科撮影を実施可能に構成されていてよい。
観察光学系22は、被検眼Eを動画撮影(及び静止画撮影)する。観察光学系22は、各種のレンズ(結像レンズ、フォーカシングレンズ、リレーレンズなど)と、レンズ以外の光学素子(絞り、撮像素子(CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサなど))とを含む。また、観察光学系22は、光源を含んでいてよい。この光源は、例えば、赤外光(近赤外光)及び/又は可視光を発する。本実施形態では、赤外光を用いて前眼部を動画撮影する。
XYアライメント系23は、検査光学系21及び観察光学系22の合成光路OP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。
Zアライメント系30は、光学ユニット20と一体的に移動する。Zアライメント系30は、被検眼Eに対して前後方向(Z方向)におけるアライメントを行うための光を被検眼Eに照射し、その戻り光を検出する。Zアライメント光源(赤外光源)31から出力された光は、角膜Ecに照射され、角膜Ecにて反射され、結像レンズ32によりラインセンサ33に結像される。
移動機構40は、光学ユニット20(ヘッド部4)を移動するための機構である。移動機構40は、光学ユニット20を3次元的に移動することができる。移動機構40は、光学ユニット20を電動で移動させるための機構(例えば、架台3に対してヘッド部4を移動させるための機構)を含む。このような電動機構に加え、又は電動機構に代えて、移動機構40は、光学ユニット20を手動で移動させるための機構(例えば、ベース2に対して架台3を移動させるための機構)を含んでよい。
データ処理部50は、眼科装置1により取得された情報の処理と、外部から入力された情報の処理とを実行する。例えば、データ処理部50は、アライメントに関する処理を実行する。本実施形態には、Zアライメントを実行するための要素として、第1制御量演算部51と第2制御量演算部52とが設けられている。更に、データ処理部50は、XYアライメントのための公知の処理を実行する。
第1制御量演算部51は、Zアライメント指標に基づいて前後移動機構40Zの制御量を求める。なお、制御量は、移動機構40の制御に利用可能な任意の量であってよい。例えば、移動機構40に含まれるアクチュエータがパルスモータである場合、パルスモータに送られるパルスの数(パルス数)を制御量として用いることができる。或いは、光学ユニット20を移動させる距離などを制御量として用いてもよい。
第2制御量演算部52は、第1制御量演算部51により求められた制御量(Z制御量)に基づいて、左右移動機構40Xの制御量(X制御量)及び上下移動機構40Yの制御量(Y制御量)の少なくとも一方を求める。
被検眼情報生成部53は、光学ユニット20(例えば検査光学系21)により得られたデータに基づいて被検眼情報を取得する。取得される被検眼情報の種類は、眼科装置1の機能に対応する。
ユーザインターフェイス60は、表示部61と操作部62とを含む。表示部61は、表示部10を含み、制御部70による制御を受けて動作する。操作部62は、眼科装置1の操作や情報の入力に使用される。表示部61と操作部62は、それぞれ個別のデバイスとして構成される必要はない。例えばタッチパネルのように表示機能と操作機能とが一体化されたデバイスを用いることが可能である。
制御部70は、プロセッサ、記憶装置、通信インターフェイス、ソフトウェア等を含んで構成される。制御部70は眼科装置1における各種制御を行う。例えば、制御部70は、検査光学系21の制御、観察光学系22の制御、XYアライメント系23の制御、Zアライメント系30の制御、移動機構40の制御(左右移動機構40X、上下移動機構40Y、及び前後移動機構40Zの個別的制御及び/又は連係的制御等)、データ処理部50の制御、表示部61の制御などを実行する。制御部70は、アライメント制御部71と、判定部72と、検査制御部73とを備える。
アライメント制御部71は、XYアライメント及びZアライメントのための制御を実行する。XYアライメントでは、アライメント制御部71は、XYアライメント系23にXYアライメント指標を生成させる。データ処理部50は、アライメントマークに対するXYアライメント指標(例えば、観察光学系20により得られる前眼部像に描出されたXYアライメント指標の像)の変位を算出する。アライメント制御部71は、データ処理部50により算出された変位がキャンセルされるように、XY方向におけるヘッド部4(光学ユニット20)の移動制御を実行する。このような変位算出と移動制御とが、前眼部像のフレームレートに応じた時間間隔で反復的に実行される。
判定部72は、アライメントが完了したか判定する。XYアライメントの典型的な例において、データ処理部50は、アライメントマークに対するXYアライメント指標の変位を算出する。判定部72は、この変位の量を既定の閾値と比較する。変位量が閾値を超える場合、XYアライメントは完了していないと判定され、XYアライメントが継続される。変位量が閾値以下である場合、XYアライメントは完了したと判定される。つまり、XYアライメントは、アライメントマークに対するXYアライメント指標の変位量が閾値以下になるように実行される。
検査制御部73は、アライメントが完了したとの判定結果を判定部72から受けて、被検眼Eのデータを取得するように検査光学系21を制御する。典型的な例において、検査制御部73は、Zアライメントの完了を受けて検査光学系21にデータの取得を開始させる。
眼科装置1の動作について説明する。眼科装置1の動作の例を図3に示す。
まず、制御部70は、観察光学系22を制御して前眼部撮影を開始させる。観察光学系22から逐次に出力されるフレームは、制御部70を介してデータ処理部50に送られる。これと並行し、制御部70は、前眼部像を表示部61に動画表示させることができる。
続いて、アライメント制御部71は、XYアライメント系23及びZアライメント系30を制御し、XYアライメント指標とZアライメント指標とを生成させる。XYアライメント系23から出力された光は、角膜Ecにて反射され、前眼部像のフレームに輝点像として描出される。制御部70は、前眼部像のフレームをデータ処理部50に逐次に転送する。
アライメント制御部71、データ処理部50及び移動機構40は、ステップS2で生成が開始されたXYアライメント指標に基づいてXYアライメントを実行する。つまり、データ処理部50は、XYアライメント指標を参照してXY方向のずれを求め、アライメント制御部71は、このずれをキャンセルするように左右移動機構40X及び/又は上下移動機構40Yを制御する。XYアライメントは、例えば、アライメントマークに対するXYアライメント指標の変位が既定値以下となるように行われる。XYアライメントが完了したか否かの判定は、判定部72によって行われる。
ステップS3のXYアライメントが完了したら、アライメント制御部71、データ処理部50及び移動機構40は、ステップS2で生成が開始されたZアライメント指標に基づいてZアライメントを実行する。
Zアライメントが完了したと判定されると(S5:Yes)、検査制御部73は、被検眼Eのデータを取得するための検査光学系21の制御を実行する。それにより、アライメントの完了と実質的に同時に検査(測定、撮影等)が開始される。このように、本実施形態では、アライメント(Zアライメント)の完了が検査開始トリガとして用いられる。
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。
20 光学ユニット
21 検査光学系
22 観察光学系
23 XYアライメント系
30 Zアライメント系
40 移動機構
40X 左右移動機構
40Y 上下移動機構
40Z 前後移動機構
51 第1制御量演算部
52 第2制御量演算部
53 被検眼情報生成部
70 制御部
71 アライメント制御部
72 判定部
73 検査制御部
Claims (7)
- 被検眼に光を照射してその戻り光を検出する光学系を含み、前記光学系により得られたデータに基づいて被検眼情報を取得する情報取得部と、
前記光学系を移動する移動機構と、
アライメントのための指標を生成する指標生成部と、
前記指標に基づいて前記光学系を移動させることによりアライメントを行う第1制御部と、
前記アライメントが完了したか判定する判定部と、
前記判定部により前記アライメントが完了したと判定されたことに対応して前記光学系に前記データを取得させる第2制御部と
を備える眼科装置。 - 前記移動機構は、前記被検眼に対して前後方向及びそれに直交する方向に前記光学系を移動可能であり、
前記光学系の光軸は、前記前後方向に対して傾斜しており、
前記指標生成部は、前記前後方向のアライメントを行うための第1指標を生成し、
前記第1制御部は、前記第1指標に基づいて、前記光学系を前記光軸に沿って移動するように前記移動機構を制御し、
前記判定部は、前記第1指標に基づくアライメントが完了したか判定し、
前記第2制御部は、前記第1指標に基づくアライメントが完了したと前記判定部により判定されたことに対応して前記光学系に前記データを取得させる
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 前記指標生成部は、前記前後方向に直交する方向のアライメントのための第2指標を生成し、
前記第1制御部は、前記第2指標に基づいて前記前後方向に直交する方向に前記光学系を移動するように前記移動機構を制御した後、前記第1指標に基づいて前記光学系を前記光軸に沿って移動するように前記移動機構を制御し、
前記判定部は、前記第2指標に基づくアライメントの後に実行された前記第1指標に基づくアライメントが完了したか判定する
ことを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。 - 前記移動機構は、
前記前後方向に前記光学系を移動するための前後移動機構と、
前記被検眼に対して左右方向に前記光学系を移動するための左右移動機構と、
前記被検眼に対して上下方向に前記光学系を移動するための上下移動機構と
を含み、
前記前後方向に対する前記光軸の傾斜方向は、前記左右方向、前記上下方向、又は、前記左右方向と前記上下方向との合成方向であり、
前記第1制御部は、
前記第1指標に基づいて前記前後移動機構の制御量を求める第1演算部と、
前記第1演算部により求められた前記制御量に基づいて、前記左右移動機構及び前記上下移動機構の少なくとも一方の制御量を求める第2演算部と
を含み、
前記第1演算部により求められた前記制御量に基づく前記前後移動機構の制御と、前記第2演算部により求められた前記制御量に基づく前記左右移動機構及び前記上下移動機構の少なくとも一方の制御とを並行して実行する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の眼科装置。 - 前記第1制御部は、前記前後移動機構の制御量と前記左右移動機構及び上下移動機構の少なくとも一方の制御量との対応を表す対応情報が予め記憶された記憶部を含み、
前記第2演算部は、前記第1演算部により求められた前記制御量と前記対応情報とに基づいて、前記左右移動機構及び前記上下移動機構の少なくとも一方の制御量を求める
ことを特徴とする請求項4に記載の眼科装置。 - 前記第2演算部は、前記第1演算部により求められた前記制御量と前記前後方向に対する前記光軸の傾斜角度とに基づき、三角法を用いて、前記左右移動機構及び前記上下移動機構の少なくとも一方の制御量を求める
ことを特徴とする請求項4に記載の眼科装置。 - 前記第1制御部は、前記前後移動機構の制御と、前記左右移動機構及び前記上下移動機構の少なくとも一方の制御とを、略同時に開始し、且つ、略同時に終了する
ことを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の眼科装置。
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