JP2019058486A - 眼測定装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】角膜頂点をＯＣＴ測定の走査の中心としてアライメントを行うための眼測定装置及び方法を提供する。【解決手段】処理Ｓ１０３〜Ｓ１０７では、ＯＣＴのＢスキャンにより１経線測定する。そのとき断面像から角膜の一番高いところ（最高位とする）を解析により得る。処理Ｓ１０９では、処理Ｓ１０７で見つけた角膜の最高位から、処理Ｓ１０３〜Ｓ１０７の走査と異なる方向又は垂直方向に走査して断面像を得る。処理Ｓ１１１では、前記処理を繰り返すことで、自動的に角膜頂点を見つけることができる。例えば、回転対象面であれば理論的には２回で、その他でも数回くりかえすことで、頂点が得られると想定される。処理Ｓ１１３では、実際の測定に必要な走査を行う。【選択図】図４

Description

本発明は、眼測定装置及び方法に係り、特に、ＯＣＴ（光干渉断層画像診断法、光干渉断層像：Optical Coherence Tomography）によるアライメントを行うための眼測定装置及び方法に関する。

特許文献１には、「被検眼の固有情報を測定する測定手段と、被検眼の基準位置を検出する検出手段と、前記測定手段と前記検出手段とを含む光学部を駆動する駆動手段と、前記各手段を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、被検眼の前記基準位置と前記測定手段との位置合わせの測定許容領域を複数の領域に分割し、被検眼の前記基準位置が前記複数の領域の内のどの領域に存在するかによって前記測定手段と前記駆動手段の少なくとも一方の制御方法を変えることを特徴とする眼科装置」（請求項１）が開示されている。

特開２０１０−１６２４２４号公報

しかしながら眼の測定において、角膜の一番高いところである角膜頂点をＯＣＴの走査の中心としたいという要望がある。また、角膜頂点を基準に測定をしておけば瞳孔中心等のデータに変換可能であり、都合がよい。
特許文献１の眼屈折力測定装置は、角膜頂点に対してアライメントを用する眼科装置であって、前眼部を正面から観察する前眼部観察系及びひとつまたは複数のアライメント指標を角膜上に投影する必要があり、光学系が複雑、大型化する場合が想定される。

本発明は、以上の点に鑑み、角膜頂点をＯＣＴ測定等の眼測定の走査の中心としてアライメントを行うための眼測定装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の解決手段によると、
眼測定装置であって、
測定光を出力する光源を有し、被検眼の角膜断面又は前眼部断面についての検出信号を出力する測定ユニットと、
得られた検出信号に基づく断層画像を形成し、被検眼の角膜頂点を求める演算制御ユニットと、
前記演算制御ユニットから入力した角膜頂点を通る角膜断面信号を取得するよう制御するアライメント制御ユニットと、
を備え、
前記演算制御ユニットは、少なくとも角度の異なる２以上の断層画像を取得し、被検眼の角膜頂点位置を検出する、眼測定装置が提供される。

本発明の第２の解決手段によると、
眼測定方法であって、
測定ユニットにより、測定光を出力する光源を有し、被検眼の角膜断面又は前眼部断面についての検出信号を出力し、
演算制御ユニットにより、得られた検出信号に基づく断層画像を形成し、被検眼の角膜頂点を求め、
アライメント制御ユニットにより、前記演算制御ユニットから入力した角膜頂点を通る角膜断面信号を取得するよう制御し、
前記演算制御ユニットは、少なくとも角度の異なる２以上の断層画像を取得し、被検眼の角膜頂点位置を検出する、
眼測定方法が提供される。

本発明によると、角膜頂点をＯＣＴ測定等の眼測定の走査の中心としてアライメントを行うための眼測定装置及び方法を提供することができる。

アライメントの前提についての説明図。 被検眼の断層画像の取得が可能な前眼部眼測定装置。 ＯＣＴユニットの構成図。 前眼部ＯＣＴの測定手順を表すフローチャートを示す。 前眼部ＯＣＴの測定手順の説明図。 角膜（前眼部）断面の１走査から最高位を求める処理（Ｓ１０７）の説明図。 角膜（前眼部）断面の１走査から最高位を求める処理（Ｓ１０７）のフローチャート。 断面が円と仮定した場合の説明図。

Ａ．概要

図１に、アライメントの前提についての説明図を示す。図１（Ａ）には被検眼の正面図、図１（Ｂ）には被検眼の断面図が示される。なお、図中ｘ、ｙ、ｚの各方向が示される。本明細書中では、ｘｙ平面上の（ｘ、ｙ）座標を水平座標と呼ぶことがある。水平座標は、例えば、視軸（Visual Axis）か現実的にはLine of Sightと呼ばれる、固視点と瞳中央を結ぶ線、あるいは固視点と角膜頂点を結ぶ線、又は、眼球の光学モデルなどでは利用価値のある光軸に垂直な平面上の座標である。なお、視軸や光軸(optic axis)の他にも、視線、注視線(fixation axis)、照準線、瞳孔中心線(pupillary axis)など、適宜の眼球の参照軸を用いることができる。
ここで、アライメントの前提は、次の通りである。なお、本説明で、角膜頂点又は角膜最高位は、例えば、角膜の一番高いところ、あるいは、角膜の最も眼の外に向かって突出しているところ、あるいは、Visual Axis(現実的にはLine of Sight)に沿って、もっとも眼の外部に凸になっている部分の頂点等を意味する。

１．角膜の一番高いところ、即ち角膜頂点をＯＣＴの走査の中心としたい。
２．角膜頂点と瞳孔中心等の位置関係は他の装置でもわかるので、角膜頂点を基準に測定をしておけば瞳孔中心等のデータに変換可能である。
３．本発明及び／又は本実施の形態により、角膜頂点基準での測定が容易となる。

また、図１（Ｂ）におけるｘ座標の決め方としては、両眼間の瞳中心を結んだ直線など、両眼の位置関係を基準とした座標を利用することも考えられる。
本発明に則せば、両眼の角膜頂点間をｘ軸の基準に置くことも考えられる。
また、装置の水平をそのまま使うことも考えられる。この場合、あるいは、必要とされる場合に、虹彩紋理、あるいは強膜付近の血管パターンを、ｘ座標の基準、あるいは関連性をもたせておくことも考えられる。
これらは、この技術が利用される装置から、被験者が離れた場合でも、他の装置でも、再測定のときにも、この座標県が再設定できる、ということで検査、手術において、重要である。

以上のようなアライメントについて、本発明及び／又は本実施の形態において、演算制御ユニットは、例えば、以下の各処理を実行する。
処理１．ＯＣＴ等の被検眼の角膜断面又は前眼部断面測定装置のＢスキャンにより１経線測定する。そのとき断面像から角膜の一番高いところ（最高位とする）を解析により得る。
処理２．処理１で見つけた角膜の最高位から、処理１の走査と垂直に走査して断面像を得る。なお、本明細書中では、主に、処理１の走査と垂直に走査する場合について説明するが、垂直に限らず、処理１の走査と異なる方向に走査するようにしてもよい。
処理３．処理１及び処理２を繰り返すことで、自動的に角膜頂点を見つけることができる。例えば、回転対象面であれば理論的には２回で、その他でも数回くりかえすことで、頂点が得られると想定される。
処理４．実際の測定に必要な走査を行う。
処理５．あるいは、実際の測定中に、ある周期で処理１，２のパターンを入れて角膜頂点位置のずれを確認・修正するようにしてもよい。

本発明及び／又は本実施の形態によると、アライメントの際、前眼部像が必要ない、あるいは、高速な前眼部像の取得・解析が必要なく、アライメント処理を高速とすることができる。
また、本発明及び／又は本実施の形態では、角膜の断層画像が取得可能な構成である眼科装置に於いて、得られる角膜断面画像に基づきアライメントが可能となるので、前眼部を略正面から観察する光学系やアライメント指標を投影する光学系を必要としない。

Ｂ．眼測定装置の構成

以下に前眼部ＯＣＴの光学系の構成について説明する（特開２０１７−９３９９２ 号公報参照）。この構成は一例にすぎず、周知又は公知の適宜のＯＣＴ測定装置を用いることができる。また、ＯＣＴ測定装置以外にも、例えば、光切断法等による測定装置を用いて、被検眼の角膜断面又は前眼部断面の画像を得るようにしても良い。さらに、本発明及び／又は本実施の形態は、ＯＣＴ測定装置以外の各種の眼測定装置にも組み合わせて適用することができる。

前眼部ＯＣＴに於いて、得られた断面画像を用いて角膜の前面もしくは後面の形状を求める場合、角膜頂点を通る断面像の取得が必要となるため、スキャンの基準位置（装置光軸又は他の眼球の参照軸）を角膜頂点に一致させるアライメントが必要になる。このため、従来の装置に於いては前眼部を略正面から観察する前眼部観察光学系及び、前眼部正面画像から角膜頂点を特定するためのアライメント指標を角膜に投影するアライメント指標投影光学系が必要であった。（特開２０１０−１６２４２４号公報参照）。
その他、角膜頂点に対してアライメントを必要とする検査装置であるケラトメータ、レフラクトメータ、非接触眼圧計（トノメータ）、角膜内皮細胞撮影装置（スペキュラマイクロスコープ）などと前眼部ＯＣＴ装置の複合機の場合であれば、各検査に必要なアライメントを当願の方法で実施することが可能となる。

また、さらに直接的ではあるが、方法にかかわらず、眼軸長測定装置でも実施することが可能である。
また、眼底の測定でも、眼のアライメントが重要であれば、眼底観察用のＯＣＴ、カラー眼底カメラ、高解像度カメラ、蛍光眼底カメラ、補償光学眼底カメラ、これらとＯＣＴが結合した装置、などでも、角膜のアライメントや、制御系の測定系として、あるいは角膜を基準とした形状測定に、撮影倍率の如何によらず、実施することが可能である。
さらに、眼の周囲の組織、隅角、虹彩、毛様体、瞼などの（形状および状態などの）測定、とくにOCTで実施する可能性があるが、その基準軸として、先に紹介したLine of Sightに垂直な、角膜の最も高い点をとおる平面を基準とすることが便利であることがあり、その場合にも、実時間的な補正に本アライメントが実施される可能性がある。

図２は、被検眼の前眼部の断層画像の取得が可能な眼測定装置である。以下に、一例として、前眼部ＯＣＴ装置を用いた眼測定装置について、説明する。
本実施の形態の眼測定装置は、ＯＣＴユニット１００、演算制御ユニット２００、アライメント制御ユニット３００、表示装置３、ＯＣＴ光学系４、メモリ５を備える。表示装置が無い場合、あるいはその代わりに、制御装置への転送機能、メモリー機能を有する場合もある。
なお、ＯＣＴ測定装置以外にも、例えば、光切断法や他の方法による測定装置を使用して被検眼の角膜断面又は前眼部断面の断層画像を得る場合、ＯＣＴユニット１００及びＯＣＴ光学系４等を、使用する各装置・方法に従い、測定ユニット及び測定光学系等にそれぞれ変更すれば良い。

ＯＣＴユニット１００には、ＯＣＴを実行するための光学系や機構が設けられている。演算制御ユニット２００はプロセッサを含む。被検者の顔を支持するための顎受けや額当てが、ＯＣＴ光学系４に対向する位置に設けられている。ＯＣＴユニット１００は、光スキャナ４４により定められたラインで被検眼を走査することで、被検眼の検出信号（例、断層画像測定データ）を測定・検出する。演算制御ユニット２００は、ＯＣＴユニット１００が測定・検出した検出信号に基づき、断層画像を求め、求めた角膜頂点（角膜最高位）の水平座標（視軸又は光軸又は他の眼球の参照軸に垂直な平面上の座標）をアライメント制御ユニット３００に出力する。アライメント制御ユニット３００は、演算制御ユニット２００から入力した角膜頂点（角膜最高位）の水平座標に合わせるように、光スキャナ４４のアライメントを制御する。光スキャナ４４は、アライメント制御ユニット３００の指示に従い、角膜頂点（角膜最高位）を中心に被検眼を走査する。なお、光スキャナ４４を制御する代わりにＯＣＴ光学系４とＯＣＴユニット１００を搭載した可動部を備え、可動部を動かして角膜頂点（角膜最高位）を中心に合わせてもよい。

本明細書において「プロセッサ」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）、ＤＳＰ（Ｄｉｓｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の回路を意味する。プロセッサは、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。

ＯＣＴユニット１００からの測定光は、ＯＣＴ光学系４内の光路を通じて被検眼Ｅに導かれ、その戻り光は、同じ光路を通じてＯＣＴユニット１００に導かれる。
対物レンズ２２と被検眼Ｅとの間の光路には前眼部レンズ２３が配置される。前眼部レンズ２３は、被検眼Ｅの前眼部の撮影（特にＯＣＴ）を行うときに光路に挿入され、被検眼Ｅに投射される光の焦点の位置を前眼部又はその近傍にする。前眼部レンズ２３は、対物レンズ２２に取り付け可能なアタッチメントとして構成されてもよいし、後述の前眼部レンズ移動機構２３Ａにより光路に対して挿入／退避されるよう構成されてもよい。眼底の断層画像を取得する際は前眼部レンズを光路から退避する。なお、前眼部レンズ２３を設ける代わりに、眼底Ｅｆの断層像を取得する際に光路に挿入される眼底レンズを設けてもよい。眼底レンズは、アタッチメントでもよいし、図示しない眼底レンズ移動機構により光路に対して挿入／退避されるよう構成されてもよい。

ＯＣＴ光学系４では、ＯＣＴ用の光路には、ＯＣＴユニット１００側から順に、コリメータレンズユニット４０、光路長変更部４１、分散補償部材４２、ＯＣＴ合焦レンズ４３、光スキャナ４４、及びリレーレンズ４５が設けられ、ミラー４６にて偏向し対物レンズ２２、前眼部レンズ２３を介して被検眼Ｅに至る。
光路長変更部４１は、図２に示す矢印の方向に移動可能とされ、ＯＣＴ用の光路の光路長を変更する。この光路長の変更は、被検眼Ｅの眼軸長に応じた光路長の補正や、干渉状態の調整などに利用される。光路長変更部４１は、例えばコーナーキューブと、これを移動する機構とを含む。
眼底の断層画像取得時、光スキャナ４４は、被検眼Ｅの瞳孔と光学的に共役な位置に配置される。光スキャナ４４は、測定光ＬＳの進行方向を変更する。それにより、被検眼Ｅが測定光ＬＳでスキャンされる。光スキャナ４４は、ｘｙ平面の任意方向に測定光ＬＳを偏向可能であり、例えば、測定光ＬＳをｘ方向に偏向するガルバノミラーと、ｙ方向に偏向するガルバノミラーとを含む。光スキャナ４４は、被検眼に投射される測定光ＬＳを２次元的に偏向可能な光偏向器（前述）の一例である。前眼部断層画像の取得時、前眼部レンズ２３が光路に挿入されると、光スキャナ４４の像は前眼部とは異なる位置となり、前眼部Ｅａ又はその近傍のｘｙ面内を測定光ＬＳでスキャンすることができる。前眼部に対して無限遠方に配置されることが望ましい。

〈ＯＣＴユニット１００〉
図３に、ＯＣＴユニットの構成図を示す。この構成は一例にすぎず、周知又は公知の適宜のＯＣＴユニットを用いることができる。
図３に例示するように、ＯＣＴユニット１００には、被検眼ＥのＯＣＴを実行するための光学系が設けられている。この光学系の構成は、従来のスウェプトソースＯＣＴと同様である。すなわち、この光学系は、波長掃引型（波長走査型）光源からの光を測定光と参照光とに分割し、被検眼Ｅからの測定光の戻り光と参照光路を経由した参照光とを干渉させて干渉光を生成し、この干渉光を検出する干渉光学系を含む。干渉光学系により得られる検出結果（検出信号）は、干渉光のスペクトルを示す信号であり、演算制御ユニット２００に送られる。

光源ユニット１０１は、一般的なスウェプトソースＯＣＴと同様に、出射光の波長を高速で変化させる波長掃引型（波長走査型）光源を含む。波長掃引型光源は、例えば、近赤外レーザ光源である。光源ユニット１０１から出力された光Ｌ０は、光ファイバ１０２により偏波コントローラ１０３に導かれてその偏光状態が調整される。更に、光Ｌ０は、光ファイバ１０４によりファイバカプラ１０５に導かれて測定光ＬＳと参照光ＬＲとに分割される。参照光ＬＲは、光ファイバ１１０によりコリメータ１１１に導かれて平行光束に変換され、光路長補正部材１１２及び分散補償部材１１３を経由し、コーナーキューブ１１４に導かれる。光路長補正部材１１２は、参照光ＬＲの光路長と測定光ＬＳの光路長とを合わせるよう作用する。分散補償部材１１３は、参照光ＬＲと測定光ＬＳとの間の分散特性を合わせるよう作用する。コーナーキューブ１１４は、入射した参照光ＬＲの進行方向を逆方向に折り返す。コーナーキューブ１１４に対する参照光ＬＲの入射方向と出射方向は互いに平行である。コーナーキューブ１１４は、参照光ＬＲの入射方向に移動可能であり、それにより参照光ＬＲの光路長が変更される。

図２及び図３に示す構成では、測定光ＬＳの光路（測定光路、測定アーム）の長さを変更するための光路長変更部４１と、参照光ＬＲの光路（参照光路、参照アーム）の長さを変更するためのコーナーキューブ１１４の双方が設けられているが、光路長変更部４１とコーナーキューブ１１４のいずれか一方のみが設けられもよい。また、これら以外の光学部材を用いて、測定光路長と参照光路長との差を変更することも可能である。
コーナーキューブ１１４を経由した参照光ＬＲは、分散補償部材１１３及び光路長補正部材１１２を経由し、コリメータ１１６によって平行光束から集束光束に変換され、光ファイバ１１７に入射する。光ファイバ１１７に入射した参照光ＬＲは、偏波コントローラ１１８に導かれてその偏光状態が調整され、光ファイバ１１９によりアッテネータ１２０に導かれて光量が調整され、光ファイバ１２１によりファイバカプラ１２２に導かれる。
一方、ファイバカプラ１０５により生成された測定光ＬＳは、光ファイバ１２７により導かれてコリメータレンズユニット４０により平行光束に変換され、光路長変更部４１、分散補償部材４２、ＯＣＴ合焦レンズ４３、光スキャナ４４及びリレーレンズ４５を経由し、ミラー４６により反射され、対物レンズ２２、及び前眼部レンズ２３により屈折されて被検眼Ｅに入射する。測定光ＬＳは、被検眼Ｅの様々な深さ位置において散乱・反射される。被検眼Ｅからの測定光ＬＳの戻り光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ１０５に導かれ、光ファイバ１２８を経由してファイバカプラ１２２に到達する。

ファイバカプラ１２２は、光ファイバ１２８を介して入射された測定光ＬＳと、光ファイバ１２１を介して入射された参照光ＬＲとを合成して（干渉させて）干渉光を生成する。ファイバカプラ１２２は、所定の分岐比（例えば１：１）で干渉光を分岐することにより、一対の干渉光ＬＣを生成する。一対の干渉光ＬＣは、それぞれ光ファイバ１２３及び１２４を通じて検出器１２５に導かれる。
検出器１２５は、例えばバランスドフォトダイオード（Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）である。バランスドフォトダイオードは、一対の干渉光ＬＣをそれぞれ検出する一対のフォトディテクタを有し、これらによる検出結果の差分を出力する。検出器１２５は、その検出結果（検出信号）をＤＡＱ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）１３０に送る。
ＤＡＱ１３０には、光源ユニット１０１からクロックＫＣが供給される。クロックＫＣは、光源ユニット１０１において、波長掃引型光源により所定の波長範囲内で掃引される各波長の出力タイミングに同期して生成される。光源ユニット１０１は、例えば、各出力波長の光Ｌ０を分岐することにより得られた２つの分岐光の一方を光学的に遅延させた後、これらの合成光を検出した結果に基づいてクロックＫＣを生成する。ＤＡＱ１３０は、検出器１２５から入力される検出信号をクロックＫＣに基づきサンプリングする。ＤＡＱ１３０は、検出器１２５からの検出信号のサンプリング結果を演算制御ユニット２００に送る。

〈演算制御ユニット２００〉
演算制御ユニット２００は、表示装置３及びＯＣＴユニット１００、ＯＣＴ光路内の各部を制御する。また、演算制御ユニット２００は、各種の演算処理を実行する。例えば、演算制御ユニット２００は、一連の波長走査毎に（Ａライン毎に）、検出器１２５により得られた検出結果に基づくスペクトル分布にフーリエ変換等の信号処理を施すことにより、各Ａラインにおける反射強度プロファイルを形成する。更に、演算制御ユニット２００は、各Ａラインの反射強度プロファイルを画像化することにより画像データを形成する。そのための演算処理は、従来のスウェプトソースＯＣＴと同様である。
演算制御ユニット２００は、例えば、プロセッサ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスクドライブ、通信インターフェイスなどを含む。ハードディスクドライブ等の記憶装置には各種コンピュータプログラムが格納されている。演算制御ユニット２００は、操作デバイス、入力デバイス、表示デバイスなどを含んでよい。

なお、ミラー４６を含まず対物レンズ２２の後方にＯＣＴ光路を直線的に配置しても良い。更に、ミラー４６をダイクロイックミラーとして、ＯＣＴ測定光の近傍の波長（１０００ｎｍ前後）を反射し、その他の波長域を必要に応じて透過する構成とすることで、ミラー４６の透過方向に被検眼を固視させる固視光を投影する光学系を配置したり、大まかなアライメントを行うために前眼部を観察するための光学系を配置することもできる。また、レフラクトメータや眼底カメラなどの光学系を配置することで複合機を構成しても良い。

Ｃ．測定処理

図４に、前眼部ＯＣＴの測定手順を表すフローチャートを示す。
また、図５に、前眼部ＯＣＴの測定手順の説明図を示す。

以下に、演算制御ユニット２００が実行する各ステップについて説明する。
（Ｓ１０１）
処理がスタートすると、操作者等により測定装置の眼へのラフアライメントが行われる。すなわち、被験者又は操作者等が測定装置を操作し、だいたい合わせた図５（１）（括弧の数字は、図では丸数字で示す。以下同様。）のラインで、演算制御ユニット２００は、ＯＣＴユニット１００により、ＯＣＴ測定を行う。なお、走査長や測定エリア・範囲等は適宜予め定めておくことができる。

（Ｓ１０３）
走査１回目では、演算制御ユニット２００は、ＯＣＴユニット１００により、装置光学系の光軸又は他の眼球の参照軸において被検眼を測定する（図５（１）参照）。ＯＣＴユニット１００が測定した検出信号により、演算制御ユニット２００は、角膜（前眼部）断層画像（図５（２））を取得する。演算制御ユニット２００は、得られた断層画像をメモリ５に記憶し、適宜読み出すようにしてもよい。

（Ｓ１０５）
解析（１）では、演算制御ユニット２００は、得られた角膜（前眼部）の第１の断層画像に基づき、角膜前面の位置・ライン等の形状を検出する。
（Ｓ１０７）
解析（２）では、演算制御ユニット２００は、検出した角膜前面の位置・ライン等の形状について、角膜最高位を求める。この詳細処理は後述する。
（Ｓ１０９）
次の走査では、演算制御ユニット２００は、ＯＣＴユニット１００により光スキャナ４４を制御して角膜最高位を通り、前回の走査方向に対して角度の異なる方向（この実施例では垂直方向）に走査して、被検眼の第２の断層画像を測定する（図５（３））。
（Ｓ１１１）
演算制御ユニット２００は、終了条件を満たさなければ、得られた第２の角膜（前眼部）断層画像からステップＳ１０５及びＳ１０７と同様に角膜最高位を求める。演算制御ユニット２００は、求めたステップ１０５〜１０９の手続きを、終了条件を満たすまで、例えば、予め定めた回数（例、数回）、繰り返す。
演算制御ユニット２００は、終了条件を満たしたら、ステップＳ１１１に移行する。なお、終了条件の詳細については後述する。
（Ｓ１１３）
演算制御ユニット２００は、最後に得られた角膜最高位を角膜頂点とする。演算制御ユニット２００は、角膜頂点の水平座標をメモリ５に記憶し、適宜読み出すことができる。演算制御ユニット２００は、ＯＣＴユニット１００により得られた角膜頂点を中心に、ｒａｄｉａｌ 走査、ラスター走査、などの本測定を行う。

図６及び図７に、それぞれ、角膜（前眼部）断面の１走査から最高位を求める処理（Ｓ１０７）の説明図及びフローチャートを示す。高さｈは、例えば、頂点から所定幅下の高さ等、予め適宜定めることができる。
（Ｓ１０７１）演算制御ユニット２００は、画像の適当な予め定めた高さｈで水平線を引く。
（Ｓ１０７２）演算制御ユニット２００は、その水平線と角膜ディテクト（角膜前面の位置・ライン等の形状）の線との交点（ｘ_１ ｘ_２ ）を求める。
（Ｓ１０７３）演算制御ユニット２００は、求めた２つの交点の中点を角膜最高位の水平座標とする。
（Ｓ１０７５）演算制御ユニット２００は、求めた中点における角膜の高さを求める。
（Ｓ１０７６）演算制御ユニット２００は、その高さで水平線を引く。
（Ｓ１０７７）その水平線と角膜前面の位置・ライン等の形状との交点が１点になるか、あるいは、新たにもとめた二つの交点の距離が、あらかじめ決められた距離よりも小さくなったか判定する。演算制御ユニット２００は、判定の結果、ＮＯの場合ステップＳ１０７５に戻り以降の処理を繰り返し、一方、ＹＥＳの場合ステップＳ１０７８に移行する。
（Ｓ１０７８）演算制御ユニット２００は、１点になった交点、あるいは、二つの交点のその中点を角膜最高位の水平座標とする。演算制御ユニット２００は、求めた水平座標をメモリ５に記憶して、適宜読み出すようにしてもよい。
なお、ステップＳ１０７５〜Ｓ１０７８は追加のアルゴリズムであり省略してもよい。

つぎにステップＳ１１１の終了条件について説明する。
演算制御ユニット２００は、終了条件として、例えば次の場合に、終了と判定することができる。
１．予め決められた繰返し回数に達した場合、又は、
２．最高位の角膜高さ座標が、繰り返し前回に得られた高さとの差が予め決められた値以下になった場合

Ｄ．変形例

以下に、本実施の形態の変形例について説明する。
（１）本測定中の処理
本測定中に、角膜頂点を求めるようにして、補正的な走査を行っても良い。この場合、例えば、測定された最後の走査画像を使えば、一回だけ、この測定の走査方向と角度の異なる方向（例えば、垂直方向）の走査を行うことで、角膜頂点位置の補正が可能となる。

（２）断層画像、角膜前面形状から角膜頂点を求める方法
（方法１）
演算制御ユニット２００は、単に画像の一番高い位置を頂点とする（最大値が一番高い位置と対応すると仮定する）ことができる。最大値が複数検出された場合は追加の判断が必要である。例えば、演算制御ユニット２００は、位置の平均をとり最高位とすることができる。
その他、演算制御ユニット２００は、等距離の３点をサンプリングし、中央が最大、左右両方の高さが同じになる位置を探すことで、最高位を求めるようにしてもよい。
（方法２）
演算制御ユニット２００は、角膜前面のディテクトデータ（位置・ライン等の形状）から円にフィットし、その中心に対応する角膜上の位置（画像で横方向の位置）を角膜頂点位置とするようにしてもよい。なお、円にフィットするのは計算負荷が比較的高いと想定されるので、演算制御ユニット２００は、予め定めた数（例、数点）で円の中心を得るようにしてもよい。

図８に、断面が円と仮定した場合の説明図を示す。 なお、図では左が上方向とする。
円上の点の座標（ｘ，ｚ）は、
ｚ＝Ｒ−ｓｑｒｔ（Ｒ^２−（ｘ−ｘ_ｃ）^２）−ｚ_ｃ
で表される。ここで、ｘ，ｚは図１（Ｂ）で説明した、座標系と関係する。ただし、ｘはＯＣＴの走査方向により、図１（Ｂ）でｘのこともあれば、ｙのこともあるし、その間の方位の座標のこともある。つまり原典からの距離と考えて差し支えない。またｚは、この場合、光の入射の方向を正とする。ｘ_ｃとｚ_ｃはこの座標系での角膜前面の曲率中心位置になる。Ｒは角膜前面の曲率半径である。
よって、演算制御ユニット２００は、３か所以上の円上の点の座標がわかれば、３個からは簡単案幾何学的計算で、４個以上であれば最小自乗法で、円を決定することができる。演算制御ユニット２００は、決定した円からｘ軸にもっとも近い点、つまり最高位を求めることができる。

本発明の眼測定方法又は眼測定装置・システムは、その各手順をコンピュータに実行させるための眼測定プログラム、眼測定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、眼測定プログラムを含みコンピュータの内部メモリにロード可能なプログラム製品、そのプログラムを含むサーバ等のコンピュータ、等により提供されることができる。

１００ ＯＣＴユニット
２００ 演算制御ユニット
３００ アライメント制御ユニット
３ 表示装置
４ ＯＣＴ光学系
５ メモリ

Claims (13)

1. 眼測定装置であって、
   測定光を出力する光源を有し、被検眼の角膜断面又は前眼部断面についての検出信号を出力する測定ユニットと、
   得られた検出信号に基づく断層画像を形成し、被検眼の角膜頂点を求める演算制御ユニットと、
   前記演算制御ユニットから入力した角膜頂点を通る角膜断面信号を取得するよう制御するアライメント制御ユニットと、
   を備え、
   前記演算制御ユニットは、少なくとも角度の異なる２以上の断層画像を取得し、被検眼の角膜頂点位置を検出する、眼測定装置。
   
2. 請求項１に記載の眼測定装置において、
   前記測定ユニットは、測定光を出力する光源を有し、被検眼からの測定光の戻り光と参照光路を経由した参照光とを干渉させて干渉光を生成し、干渉光により得られる被検眼の角膜断面又は前眼部断面についての検出信号を出力するＯＣＴユニットであることを特徴とする眼測定装置。
   
3. 請求項１又は２に記載の眼測定装置において、
   被検眼に向かって任意方向に測定光の進行方向を変更可能とし且つ被検眼を測定光でスキャンする光スキャナを有し、測定光を前記光スキャナを経て被検眼に導き、被検眼からの戻り光を前記測定ユニットに導くための測定光学系、
   をさらに備え、
   前記演算制御ユニットは、前記光スキャナにより被検眼を予め定められたラインで走査して、前記測定ユニットにより測定した被検眼の角膜断面又は前眼部断面についての検出信号により、被検眼の断面画像を形成し、角膜前面の形状を検出して角膜最高位を求め、
   前記演算制御ユニットは、前記光スキャナにより、角膜最高位を通り且つ前回の走査方向と異なる方向のラインで走査して、前記測定ユニットにより測定した被検眼の角膜断面又は前眼部断面についての検出信号により、被検眼の断面画像を形成し、角膜前面の形状を検出して角膜最高位を求める処理を、予め定められた終了条件が満たされるまで繰り返し、
   前記演算制御ユニットは、終了条件が満たされると、前記測定ユニットにより、求めた角膜最高位を角膜頂点として、角膜頂点を中心に本測定を行う、
   ことを特徴とする眼測定装置。
   
4. 請求項３に記載の眼測定装置において、
   前記演算制御ユニットは、被検眼の断面画像について、視軸又は他の眼球の参照軸又は測定軸に対して予め定められた高さの水平線と角膜前面の形状との交点の中点を角膜最高位として求めることを特徴とする眼測定装置。
   
5. 請求項４に記載の眼測定装置において、
   前記演算制御ユニットは、さらに前記中点の高さの水平線と角膜前面の形状との交点が１点の場合はその点を、又は、二つの交点の距離が予め決められた距離よりも小さくなった場合は中点を、角膜最高位として求めることを特徴とする眼測定装置。
   
6. 請求項３に記載の眼測定装置において、
   前記演算制御ユニットは、角膜最高位となる位置が複数検出された場合、各位置の平均を角膜最高位とすることを特徴とする眼測定装置。
   
7. 請求項３に記載の眼測定装置において、
   前記演算制御ユニットは、被検眼の断面画像について、等距離の３点をサンプリングし、中央が最大、左右両方の高さが同じになる位置を角膜最高位とすることを特徴とする眼測定装置。
   
8. 請求項３に記載の眼測定装置において、
   前記演算制御ユニットは、被検眼の断面画像について、角膜前面の形状に基づきフィットする円を求め、その円の中心に対応する角膜前面の形状上の位置を角膜最高位とすることを特徴とする眼測定装置。
   
9. 請求項３乃至８のいずれかに記載の眼測定装置において、
   前記演算制御ユニットは、終了条件として、予め決められた繰返し回数に達した場合、又は、角膜最高位と繰り返し前回に得られた角膜最高位との差が予め決められた値以下になった場合とすることを特徴とする眼測定装置。
   
10. 請求項３乃至９のいずれかに記載の眼測定装置において、
    前記演算制御ユニットは、本測定中に、さらに、前記光スキャナにより、角膜最高位を通り且つ前回の走査方向と異なる方向のラインで走査して、前記測定ユニットにより測定した被検眼の角膜断面又は前眼部断面についての検出信号により、被検眼の断面画像を形成し、角膜前面の形状を検出して角膜最高位を求める修正処理を実行し、求めた角膜最高位を修正した角膜頂点とすることを特徴とする眼測定装置。
    
11. 請求項１０に記載の眼測定装置において、
    前記演算制御ユニットは、前記修正処理を、予め定められた終了条件が満たされるまで繰り返し、終了条件が満たされると、前記測定ユニットにより、求めた角膜最高位を角膜頂点として、角膜頂点を中心に本測定を行うことを特徴とする眼測定装置。
    
12. 請求項１乃至１１のいずれかに記載の眼測定装置において、
    前回の断面方向と異なる方向の断面は、前回の断面方向に垂直方向の断面であることを特徴とする眼測定装置。
    
13. 眼測定方法であって、
    測定ユニットにより、測定光を出力する光源を有し、被検眼の角膜断面又は前眼部断面についての検出信号を出力し、
    演算制御ユニットにより、得られた検出信号に基づく断層画像を形成し、被検眼の角膜頂点を求め、
    アライメント制御ユニットにより、前記演算制御ユニットから入力した角膜頂点を通る角膜断面信号を取得するよう制御し、
    前記演算制御ユニットは、少なくとも角度の異なる２以上の断層画像を取得し、被検眼の角膜頂点位置を検出する、
    眼測定方法。