この発明に係る眼科装置、及び眼科装置の制御方法の実施形態の例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この明細書において引用された文献の記載内容や任意の公知技術を、以下の実施形態に援用することが可能である。
実施形態に係る眼科装置は、対物レンズを共用化しつつ、第1検査及び第2検査を含む複数の検査を実行可能である。以下、実施形態に係る検査には、計測、測定、及び撮影の少なくとも1つが含まれるものとする。複数の検査を実行可能な眼科装置において、検査の種別に対応した複数の光学系で対物レンズを共用化することで装置の小型化や低コスト化を図ることができる。
以下、実施形態に係る眼科装置は、第1検査としての屈折力測定(レフ測定)と、第2検査としてのスキャン計測とを実行可能である。スキャン計測は、計測用の光を偏向し、偏向された光を被検眼に投射し、被検眼からの戻り光を検出することにより計測結果を得る。スキャン計測には、光コヒーレンストモグラフィを用いた計測や撮影、SLO(Scanning Laser Ophthalmoscope)光学系を用いた計測や撮影などがある。以下では、実施形態に係る眼科装置が、スキャン計測として、前眼部や眼底に対してOCTを実行する場合について説明する。
以下、実施形態では、スウェプトソースタイプのOCTの手法を用いる場合について特に詳しく説明するが、他のタイプ(例えば、スペクトラルドメインタイプ、タイムドメインタイプ)のOCTを用いる眼科装置に対して、実施形態に係る構成を適用することも可能である。
いくつかの実施形態に係る眼科装置は、更に、自覚検査を行うための自覚検査光学系や、その他の他覚測定を行うための他覚測定系を含む。
自覚検査は、被検者からの応答を利用して情報を取得する測定手法である。自覚検査には、遠用検査、近用検査、コントラスト検査、グレア検査等の自覚屈折測定や、視野検査などがある。
他覚測定は、被検者からの応答を参照することなく、主に物理的な手法を用いて被検眼に関する情報を取得する測定手法である。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。その他の他覚測定には、眼圧測定、眼底撮影等がある。
以下、眼底共役位置は、アライメントが完了した状態での被検眼の眼底と光学的に略共役な位置であり、被検眼の眼底と光学的に共役な位置又はその近傍を意味するものとする。同様に、瞳孔共役位置は、アライメントが完了した状態での被検眼の瞳孔と光学的に略共役な位置であり、被検眼の瞳孔と光学的に共役な位置又はその近傍を意味するものとする。
以下、作動距離は、被検眼から眼科装置の先端までの距離であるものとする。眼科装置の先端には、例えば、対物レンズの物体側のレンズ面、又はケラト板等の装置本体(筐体)の一部などがある。いくつかの実施形態では、作動距離は、対物レンズの光軸における距離である。アライメントが実行される被検眼の配置位置は、当該配置位置の近傍が含まれる。
<光学系の構成>
図1及び図2に、実施形態に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。実施形態に係る眼科装置1000は、被検眼Eを観察するための光学系と、被検眼Eを検査するための光学系と、これらの光学系の光路を波長分離するダイクロイックミラーとを含む。被検眼Eを観察するための光学系として、前眼部観察系5が設けられている。被検眼Eを検査するための光学系としてOCT光学系やレフ測定光学系(屈折力測定光学系)が設けられている。
眼科装置1000は、Zアライメント系1、XYアライメント系2、ケラト測定系3、固視投影系4、前眼部観察系5、レフ測定投射系6、レフ測定受光系7、及びOCT光学系8を含む。以下では、例えば、前眼部観察系5が940nm〜1000nmの光を用い、レフ測定光学系(レフ測定投射系6、レフ測定受光系7)が830nm〜880nmの光を用い、固視投影系4が400nm〜700nmの光を用い、OCT光学系8が1000nm〜1100nmの光を用いるものとする。
(前眼部観察系5)
前眼部観察系5は、被検眼Eの前眼部を動画撮影する。前眼部観察系5を経由する光学系において、撮像素子59の撮像面は瞳孔共役位置に配置されている。前眼部照明光源50は、被検眼Eの前眼部に照明光(例えば、赤外光)を照射する。被検眼Eの前眼部により反射された光は、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(テレセン絞り)53に形成された孔部を通過し、ハーフミラー23を透過し、リレーレンズ55及び56を通過し、ダイクロイックミラー76を透過する。ダイクロイックミラー52は、レフ測定光学系の光路と前眼部観察系5の光路とを合成(分離)する。ダイクロイックミラー52は、これらの光路を合成する光路合成面が対物レンズ51の光軸に対して傾斜して配置される。実施形態において、リレーレンズ56は、前眼部観察系5の光軸(又はリレーレンズ56の光軸)に沿って移動可能である。ダイクロイックミラー76を透過した光は、結像レンズ58により撮像素子59(エリアセンサー)の撮像面に結像される。撮像素子59は、所定のレートで撮像及び信号出力を行う。撮像素子59の出力(映像信号)は、後述の処理部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´を後述の表示部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。
(Zアライメント系1)
Zアライメント系1は、レフ測定前又はOCT計測前の対物レンズ51(前眼部観察系5等の光学系)の光軸方向(前後方向、Z方向、作動距離方向)のアライメントに用いられる。Zアライメント系1は、対物レンズ51の光軸に対して所定の角度を成す方向から対物レンズ51の光軸方向におけるアライメントを行うためのアライメント光(赤外光)を被検眼Eに照射し、被検眼Eにおいて正反射された光(アライメント光の反射光)を検出する。Zアライメント系1は、後述する眼科装置1000の動作モードの種別に応じて、アライメント光又はその反射光を偏向することにより、対物レンズ51の光軸上の第1配置位置(又はその近傍)又は第1配置位置より眼科装置1000に近い第2配置位置(又はその近傍)の被検眼Eに対してアライメント光を照射し、その反射光を検出する。動作モードには、後述のレフ測定光学系を用いたレフ測定(第1検査)を行う第1モードと、後述のOCT光学系を用いたOCT計測(第2検査)を行う第2モードが含まれる。それにより、動作モードに応じて、光学系に対して最適なZ方向の位置に被検眼Eが配置されるようにZ方向のアライメントを行うことができるようになる。
Zアライメント系1は、Zアライメント光源11と、結像レンズ12と、ラインセンサー13と、偏向部材14A及び14Bと、反射ミラー15A及び15Bとを含む。偏向部材14Aは、アライメント光の光路に対して挿脱可能である。偏向部材14Bは、アライメント光の反射光の光路に対して挿脱可能である。いくつかの実施形態では、偏向部材14A及び14Bの少なくとも一方は、クイックリターンミラーである。いくつかの実施形態では、偏向部材14A及び14Bの少なくとも一方は、光路に対して挿脱可能な反射ミラーである。
レフ測定前のZアライメントを実行する場合、アライメント光の光路に偏向部材14Aが配置され、被検眼Eからの反射光の光路に偏向部材14Bが配置される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、偏向部材14Aにより反射ミラー15Aに向けて偏向され、反射ミラー15Aにより対物レンズ51の光軸上の第1配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに向けて偏向される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、反射ミラー15Bにより偏向部材14Bに向けて偏向され、偏向部材14により結像レンズ12に向けて偏向され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。角膜頂点の位置が前眼部観察系5の光軸方向(対物レンズ51の光軸方向)に変化すると、ラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置が変化する。処理部9は、レフ測定の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
OCT計測前のZアライメントを実行する場合、アライメント光の光路から偏向部材14Aが退避され、被検眼Eからの反射光の光路から偏向部材14Bが退避される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第2配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。角膜頂点の位置が前眼部観察系5の光軸方向(対物レンズ51の光軸方向)に変化すると、ラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置が変化する。処理部9は、OCT計測の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
いくつかの実施形態では、偏向部材14A及び14Bの少なくとも一方は、ハーフミラーである。この場合、偏向部材14A及び14Bの挿脱機構及び挿脱制御を不要にすることができる。
(XYアライメント系2)
XYアライメント系2は、前眼部観察系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23により前眼部観察系5の光路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とコリメータレンズ22とを含む。XYアライメント光源21から出力された光は、コリメータレンズ22を通過し、ハーフミラー23により反射され、前眼部観察系5を通じて被検眼Eに投射される。被検眼Eの角膜Crによる反射光は、前眼部観察系5を通じて撮像素子59に導かれる。
この反射光に基づく像(輝点像)Brは前眼部像E´に含まれる。処理部9は、輝点像Brを含む前眼部像E´とアライメントマークALとを表示部の表示画面に表示させる。手動でXYアライメントを行う場合、ユーザは、アライメントマークAL内に輝点像Brを誘導するように光学系の移動操作を行う。自動でアライメントを行う場合、処理部9は、アライメントマークALに対する輝点像Brの変位がキャンセルされるように、光学系を移動させる機構を制御する。
(ケラト測定系3)
ケラト測定系3は、被検眼Eの角膜Crの形状を測定するためのリング状光束(赤外光)を角膜Crに投射する。ケラト板31は、対物レンズ51と被検眼Eとの間に配置されている。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。ケラト板31には、対物レンズ51の光軸を中心とする円周上に沿ってケラトリング光源32からの光を透過するケラトパターン(透過部)が形成されている。なお、ケラトパターンは、対物レンズ51の光軸を中心とする円弧状(円周の一部)に形成されていてもよい。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、被検眼Eの角膜Crにリング状光束(円弧状又は円周状の測定パターン)が投射される。被検眼Eの角膜Crからの反射光(ケラトリング像)は撮像素子59により前眼部像E´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Crの形状を表す角膜形状パラメータを算出する。
(レフ測定投射系6、レフ測定受光系7)
レフ測定光学系は、屈折力測定に用いられるレフ測定投射系6及びレフ測定受光系7を含む。レフ測定投射系6は、屈折力測定用の光束(例えば、リング状光束)(赤外光)を眼底Efに投射する。レフ測定受光系7は、この光束の被検眼Eからの戻り光を受光する。レフ測定投射系6は、レフ測定受光系7の光路に設けられた孔開きプリズム65によって分岐された光路に設けられる。孔開きプリズム65に形成されている孔部は、瞳孔共役位置に配置される。レフ測定受光系7を経由する光学系において、撮像素子59の撮像面は眼底共役位置に配置される。
いくつかの実施形態では、レフ測定光源61は、高輝度光源であるSLD(Superluminescent Diode)光源である。レフ測定光源61は、光軸方向に移動可能である。レフ測定光源61は、眼底共役位置に配置される。レフ測定光源61から出力された光は、リレーレンズ62を通過し、円錐プリズム63の円錐面に入射する。円錐面に入射した光は偏向され、円錐プリズム63の底面から出射する。円錐プリズム63の底面から出射した光は、リング絞り64にリング状に形成された透光部を通過する。リング絞り64の透光部を通過した光(リング状光束)は、孔開きプリズム65の孔部の周囲に形成された反射面により反射され、ロータリープリズム66を通過し、ダイクロイックミラー67により反射される。ダイクロイックミラー67により反射された光は、ダイクロイックミラー52により反射され、対物レンズ51を通過し、被検眼Eに投射される。ロータリープリズム66は、眼底Efの血管や疾患部位に対するリング状光束の光量分布を平均化や光源に起因するスペックルノイズの低減のために用いられる。
眼底Efに投射されたリング状光束の戻り光は、対物レンズ51を通過し、ダイクロイックミラー52及びダイクロイックミラー67により反射される。ダイクロイックミラー67により反射された戻り光は、ロータリープリズム66を通過し、孔開きプリズム65の孔部を通過し、リレーレンズ71を通過し、反射ミラー72により反射され、リレーレンズ73及び合焦レンズ74を通過する。合焦レンズ74は、レフ測定受光系7の光軸に沿って移動可能である。合焦レンズ74を通過した光は、反射ミラー75により反射され、ダイクロイックミラー76により反射され、結像レンズ58により撮像素子59の撮像面に結像される。処理部9は、撮像素子59からの出力を基に公知の演算を行うことで被検眼Eの屈折力値を算出する。例えば、屈折力値は、球面度数、乱視度数及び乱視軸角度、又は等価球面度数を含む。
(固視投影系4)
ダイクロイックミラー67によりレフ測定光学系の光路から波長分離された光路に、後述のOCT光学系8が設けられる。ダイクロイックミラー83によりOCT光学系8の光路から分岐された光路に固視投影系4が設けられる。
固視投影系4は、固視標を被検眼Eに呈示する。固視投影系4の光路には、固視ユニット40が配置されている。固視ユニット40は、後述の処理部9からの制御を受け、固視投影系4の光路に沿って移動可能である。固視ユニット40は、液晶パネル41を含む。ダイクロイックミラー83と固視ユニット40との間に、リレーレンズ42が配置されている。
処理部9による制御を受けた液晶パネル41は、固視標を表すパターンを表示する。液晶パネル41の画面上におけるパターンの表示位置を変更することにより、被検眼Eの固視位置を変更できる。被検眼Eの固視位置としては、眼底Efの黄斑部を中心とする画像を取得するための位置や、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための位置や、黄斑部と視神経乳頭との間の眼底中心を中心とする画像を取得するための位置などがある。固視標を表すパターンの表示位置を任意に変更することが可能である。
液晶パネル41からの光は、リレーレンズ42を通過し、ダイクロイックミラー83を透過し、リレーレンズ82を通過し、反射ミラー81により反射され、ダイクロイックミラー67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に投射される。いくつかの実施形態では、液晶パネル41及びリレーレンズ42のそれぞれは、独立に光軸方向に移動可能である。
(OCT光学系8)
OCT光学系8は、OCT計測を行うための光学系である。OCT計測よりも前に実施されたレフ測定結果に基づいて、光ファイバーf1の端面が撮影部位(眼底Ef又は前眼部)と光学系に共役となるように合焦レンズ87の位置が調整される。
OCT光学系8は、ダイクロイックミラー67によりレフ測定光学系の光路から波長分離された光路に設けられる。上記の固視投影系4の光路は、ダイクロイックミラー83によりOCT光学系8の光路に結合される。それにより、OCT光学系8及び固視投影系4のそれぞれの光軸を同軸で結合することができる。
OCT光学系8は、OCTユニット100を含む。図2に示すように、OCTユニット100において、OCT光源101は、一般的なスウェプトソースタイプのOCT装置と同様に、出射光の波長を掃引(走査)可能な波長掃引型(波長走査型)光源を含んで構成される。波長掃引型光源は、共振器を含むレーザー光源を含んで構成される。OCT光源101は、人眼では視認できない近赤外の波長帯において、出力波長を時間的に変化させる。
図2に例示するように、OCTユニット100には、スウェプトソースOCTを実行するための光学系が設けられている。この光学系は、干渉光学系を含む。この干渉光学系は、波長可変光源(波長掃引型光源)からの光を測定光と参照光とに分割する機能と、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重ね合わせて干渉光を生成する機能と、この干渉光を検出する機能とを備える。干渉光学系により得られた干渉光の検出結果(検出信号)は、干渉光のスペクトルを示す信号であり、処理部9に送られる。
OCT光源101は、例えば、出射光の波長(1000nm〜1100nmの波長範囲)を高速で変化させる近赤外波長可変レーザーを含む。OCT光源101から出力された光L0は、光ファイバー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。偏光状態が調整された光L0は、光ファイバー104によりファイバーカプラー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、光ファイバー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、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。
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、光ファイバー117に入射する。光ファイバー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、光ファイバー119によりアッテネータ120に導かれて光量が調整され、光ファイバー121によりファイバーカプラー122に導かれる。
一方、ファイバーカプラー105により生成された測定光LSは、光ファイバーf1により導かれてコリメータレンズユニット89により平行光束に変換され、光スキャナー88、合焦レンズ87、リレーレンズ85、及び反射ミラー84を経由し、ダイクロイックミラー83により反射される。
光スキャナー88は、測定光LSを1次元的又は2次元的に偏向する。光スキャナー88は、例えば、第1ガルバノミラーと、第2ガルバノミラーとを含む。第1ガルバノミラーは、OCT光学系8の光軸に直交する水平方向に撮影部位(眼底Ef又は前眼部)をスキャンするように測定光LSを偏向する。第2ガルバノミラーは、OCT光学系8の光軸に直交する垂直方向に撮影部位をスキャンするように、第1ガルバノミラーにより偏向された測定光LSを偏向する。このような光スキャナー88による測定光LSの走査態様としては、例えば、水平スキャン、垂直スキャン、十字スキャン、放射スキャン、円スキャン、同心円スキャン、螺旋スキャンなどがある。
ダイクロイックミラー83により反射された測定光LSは、リレーレンズ82を通過し、反射ミラー81により反射され、ダイクロイックミラー67を透過し、ダイクロイックミラー52により反射され、対物レンズ51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ーカプラー105に導かれ、光ファイバー128を経由してファイバーカプラー122に到達する。
ファイバーカプラー122は、光ファイバー128を介して入射された測定光LSと、光ファイバー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。ファイバーカプラー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ー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含み、これらフォトディテクタにより得られた一対の検出結果の差分を出力する。検出器125は、この出力(検出信号)をDAQ(Data Acquisition System)130に送る。
DAQ130には、OCT光源101からクロックKCが供給される。クロックKCは、OCT光源101において、波長可変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。OCT光源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処理部9の演算処理部220に送られる。演算処理部220は、例えば一連の波長走査毎に(Aライン毎に)、サンプリングデータに基づくスペクトル分布にフーリエ変換等を施すことにより、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、演算処理部220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。
本例では、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が設けられているが、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。
処理部9は、レフ測定光学系を用いて得られた測定結果から屈折力値を算出し、算出された屈折力値に基づいて、眼底Efとレフ測定光源61と撮像素子59とが共役となる位置に、レフ測定光源61及び合焦レンズ74それぞれを光軸方向に移動させる。いくつかの実施形態では、処理部9は、合焦レンズ74の移動に連動してOCT光学系8の合焦レンズ87をその光軸方向に移動させる。いくつかの実施形態では、処理部9は、レフ測定光源61及び合焦レンズ74の移動に連動して液晶パネル41(固視ユニット40)をその光軸方向に移動させる。
実施形態に係る眼科装置1000は、少なくともレフ測定光学系及びOCT光学系8において対物レンズを共用化しつつ、レフ測定光学系を用いたレフ測定(屈折力測定)とOCT光学系8を用いたOCT計測とで作動距離を変更することが可能である。それにより、OCT光学系8によるスキャン範囲を確保しつつ、簡素な構成で、高精度なレフ測定結果と高精度なOCT計測結果とを取得することができる。
[レフ測定を行うときの作動距離]
実施形態に係る眼科装置1000では、レフ測定を行うときに器械近視の影響を受けないように作動距離(第1作動距離)が設定される。眼科装置1000がケラト測定系3を含む場合、この作動距離は、角膜形状解析に有用なケラト測定結果の取得が可能な作動距離であることが望ましい。
図3に、実施形態に係るレフ測定を行うときの作動距離の説明図を示す。図3は、図1の光学系の一部を拡大した図である。図3において、図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
ケラト測定系3は、作動距離が変化しても高さが変化しないケラトリング像を取得できるようにテレセントリックな光学である。ケラト測定系3により角膜Crに光を投射したとき、角膜が凸面鏡として作用し、主として角膜Crの前面で反射された像が現れる。
被検眼Eの角膜Crの曲率半径をRとし、対物レンズ51の光軸に対するケラトリング像の高さをhとし、光軸に対するリング状光束の投影角をαとする。ケラトリング光源32からのリング状光束の入射位置にリングパターン(測定パターン)が配置されるためには、角膜Crの曲率中心と当該入射位置とを結ぶ線が光軸となす角をβとすると、以下の式が成立する。
h=R×sin(β) ・・・(1)
β=α/2 ・・・(2)
ケラト板31に形成されたケラトパターンの半径をHとし、ケラト板31から被検眼E(角膜頂点)までの距離を作動距離WDrefとし、リング状光束の入射位置と角膜頂点との距離Δd(=R−√(R2−h2))を考慮すると、以下の式が成立する。
H=(WDref+(R−√(R2−h2)))×tan(α)+h ・・・(3)
以上より、実施形態に係る眼科装置1000では、レフ測定を行うとき、以下の式(4)に示す作動距離WDrefに設定される。式(4)は、式(3)に式(1)及び式(2)を代入することにより得られる。
WDref=((H−h)/tan(2×sin−1(h/R))−(R−√(R2−h2))) ・・・(4)
いくつかの実施形態では、曲率半径Rには、模型眼等の既知のデータが用いられる。なお、対物レンズ51の有効径Dは、ケラトリングパターン半径Hから決定することができる。
例えば、角膜形状解析に有用な角膜Cr上のφ3のエリアの角膜形状を測定するために、h=1.5ミリメートルである。
以上のように、レフ測定を行うとき、式(4)に示す作動距離WDrefを設定することにより、作動距離を長くして器械近視の影響を低減しつつ、ケラト板31のサイズの大型化を防ぐことができる。それにより、簡素な構成で、高精度なレフ測定結果やケラト測定結果の取得可能な眼科装置を提供することができる。
[OCT計測を行うときの作動距離]
実施形態に係る眼科装置1000では、OCT計測を行うときに少なくとも標準データを用いた解析に有用なスキャン範囲をスキャンできるように作動距離(第2作動距離)が設定される。標準データは、多数の正常眼の測定データと当該測定データの被測定者の情報から統計的に導出され、正常眼データ(ノーマティブデータ)などと呼ばれる。OCT計測を行うときに設定される作動距離は、上記の標準データの導出に用いられた測定データが取得されたときのスキャン範囲(又は当該スキャン範囲より広い範囲)をスキャン可能な作動距離であってよい。
図4に、実施形態に係るOCT計測を行うときの作動距離の説明図を示す。図4は、図1の光学系の一部を拡大した図である。図4において、図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
所望のスキャン範囲のデータを網羅なく取得するために、光スキャナー88はX方向及びY方向それぞれの方向に測定光LSを偏向する。眼底Efにおけるスキャン範囲をRA×RAの範囲とすると、光スキャナー88は各方向に少なくともRA×√2(=SA)だけ偏向する必要がある。
ここで、光スキャナー88が被検眼Eの瞳孔と光学的に略共役になるように配置される。作動距離をWDoctとし、角膜前面から瞳孔までの距離をLaとし、瞳孔から眼底までの距離をLeとし、ケラト板31(被検眼Eの側の面)から対物レンズ51の主面までの距離をLkとする。瞳孔を頂点とし底辺が対物レンズ51の半径とする三角形と、瞳孔を頂点とし底辺が眼底Efにおけるスキャン範囲SA/2とする三角形との相似の関係から、スキャン範囲SAは、以下の式を満たす。
SA=Le×D/(WDoct+La+Lk) ・・・(5)
以上より、実施形態に係る眼科装置1000では、OCT計測を行うとき、以下の式(6)に示す作動距離WDoctに設定される。
WDoct=(Le×D)/SA−(La+Lk) ・・・(6)
例えば、対物レンズ51の有効径Dは、対物レンズ51においてスキャン範囲SAのスキャンに必要なスキャン範囲の径(スキャン径)として、ケラトリングパターン半径Hから決定される。いくつかの実施形態では、距離Le、Laには、標準的な眼のデータ、若しくは模型眼等の既知のデータが用いられる。いくつかの実施形態では、距離Lkは、眼科装置1000において既知のデータである。いくつかの実施形態では、距離Lkは略零である。
これにより、OCT計測で得られた結果を既存の標準データと比較し、既存の標準データを活用してOCT計測結果に対して有用な判断を補助することができるようになる。
例えば、標準データを用いた解析に必要なスキャン範囲をスキャンするために、スキャン範囲SAは(6×√2)ミリメートル、(9×√2)ミリメートル、又は(12×√2)ミリメートルである。
いくつかの実施形態では、眼科装置1000は、複数のスキャン範囲から選択されたスキャン範囲に対応した作動距離を設定し、設定された作動距離でOCT計測を実行可能である。スキャン範囲に対応した作動距離は、式(6)に従ってその都度算出されてもよいし、あらかじめ求められてもよい。
以上のように、OCT計測を行うとき、式(6)に示す作動距離WDoctを設定することにより、標準データを用いた解析に有用なスキャン結果を取得することができる。それにより、簡素な構成で、既存の標準データを活用してOCT計測結果に対して有用な判断を補助することが可能な眼科装置を提供することができる。
以上説明したように、眼科装置1000は、レフ測定を行うときに作動距離WDrefとなるように被検眼Eに対して光学系をZ方向に相対的に移動し、OCT計測を行うときに作動距離WDoctとなるように被検眼Eに対して光学系をZ方向に相対的に移動する。このとき、眼科装置1000では、レフ測定とOCT計測との切り替えに伴い、固視投影系4及び前眼部観察系5が制御されることが望ましい。
固視投影系4では、レフ測定を行うときにレフ測定用の視標(例えば、風景チャート)を被検眼Eに投影し、OCT計測を行うときにレフ測定用の視標より視角が狭い視標(例えば、ドット視標又はクロス視標)を被検眼Eに投影するように切り替えられる。前眼部観察系5では、レフ測定を行うときにレフ測定用の光軸上の位置(第1レンズ位置)にリレーレンズ56が移動され、OCT計測を行うときにOCT計測用の光軸上の位置(第2レンズ位置)にリレーレンズ56が移動される。
<処理系の構成>
眼科装置1000の処理系の構成について説明する。眼科装置1000の処理系の機能的構成の例を図5に示す。図5は、眼科装置1000の処理系の機能ブロック図の一例を表す。
処理部9は、眼科装置1000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。
処理部9は、制御部210と、演算処理部220とを含む。また、眼科装置1000は、移動機構200と、表示部270と、操作部280と、通信部290とを含む。
移動機構200は、Zアライメント系1、XYアライメント系2、ケラト測定系3、固視投影系4、前眼部観察系5、レフ測定投射系6、レフ測定受光系7及びOCT光学系8等の光学系が収納されたヘッド部を前後左右方向に移動させるための機構である。例えば、移動機構200には、ヘッド部を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。アクチュエータは、例えばパルスモータにより構成される。伝達機構は、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオンなどによって構成される。制御部210(主制御部211)は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構200に対する制御を行う。
(制御部210)
制御部210は、プロセッサを含み、眼科装置の各部を制御する。制御部210は、主制御部211と、記憶部212とを含む。記憶部212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る。コンピュータプログラムには、光源制御用プログラム、検出器制御用プログラム、光スキャナ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211が動作することにより、制御部210は制御処理を実行する。
主制御部211は、測定制御部として眼科装置の各種制御を行う。Zアライメント系1に対する制御には、Zアライメント光源11(後述のZアライメント光源11A、11Bを含む)の制御、ラインセンサー13(後述のラインセンサー13A、13Bを含む)の制御、挿脱機構14Dに対する制御などがある。Zアライメント光源11の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。ラインセンサー13の制御には、ラインセンサーの露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。それにより、Zアライメント光源11の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部211は、ラインセンサー13により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づいてラインセンサー13に対する光の投影位置を特定する。
挿脱機構14Dは、アライメント光の光路に対して偏向部材14Aを挿脱し、アライメント光の反射光の光路に対して偏向部材14Bを挿脱する。いくつかの実施形態では、偏向部材14Aを挿脱する機構と偏向部材14Bを挿脱する機構とは同一の機構である。いくつかの実施形態では、偏向部材14Aを挿脱する機構は、偏向部材14Bを挿脱する機構と独立した機構である。挿脱機構14Dは、主制御部211からの制御を受け、偏向部材14A及び14Bをそれぞれの光路に対して挿脱させる。いくつかの実施形態に係る挿脱機構14Dは、クイックリターンミラーを構成するミラーを光路に配置したり、当該光路から退避させたりする公知の機構を含む。いくつかの実施形態に係る挿脱機構14Dは、偏向部材14A又は偏向部材14Bに結合された可動部を有するソレノイドを含む。主制御部211は、挿脱機構14Dに対して制御信号を出力することにより、アライメント光の光路に対して偏向部材14Aを配置し、且つ反射光の光路に対して偏向部材14Bを配置したり、アライメント光の光路から偏向部材14Aを退避させ、且つ反射光の光路から偏向部材14Bを退避させたりする。
XYアライメント系2に対する制御には、XYアライメント光源21の制御などがある。XYアライメント光源21の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、XYアライメント光源21の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部211は、撮像素子59により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づいてXYアライメント光源21からの光の戻り光に基づく輝点像の位置を特定する。主制御部211は、所定の目標位置(例えば、アライメントマークALの中心位置)に対する輝点像Brの位置との変位がキャンセルされるように移動機構200を制御してヘッド部を左右上下方向に移動させる(XYアライメント)。
ケラト測定系3に対する制御には、ケラトリング光源32の制御などがある。ケラトリング光源32の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、ケラトリング光源32の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部211は、撮像素子59により検出されたケラトリング像に対する公知の演算を演算処理部220に実行させる。それにより、被検眼Eの角膜形状パラメータが求められる。
固視投影系4に対する制御には、液晶パネル41の制御や固視ユニット40の移動制御などがある。液晶パネル41の制御には、固視標の表示のオン・オフや、検査や測定の種別に応じた固視標の切り替えや、固視標の表示位置の切り替えなどがある。
図6Aに、実施形態の第1呈示例に係る固視標の説明図を示す。図6Aは、第1呈示例に係る固視標を模式的に表したものである。
主制御部211は、レフ測定を行うときに図6Aに示す固視標FT1を液晶パネル41に表示させ、OCT計測を行うときに図6Aに示す固視標FT2又は固視標FT3を液晶パネル41に表示させる。固視標FT1は、風景チャートである。固視標FT2は、固視標FT1より視角が小さい輝点(ドット視標)である。固視標FT3は、固視標FT1より視角が小さいクロス視標である。第1呈示例において、主制御部211は、動作モード(検査モード、測定モード)に応じて固視標FT1と固視標FT2とを切り替えて表示させる。また、主制御部211は、動作モードに応じて固視標FT1と固視標FT3とを切り替えて表示させることが可能である。
この実施形態に係る動作モードには、例えば、レフ測定モード、OCT計測モード、レフ測定を行ってからOCT計測に自動的に移行するモードなどがある。
このように動作モードに応じて液晶パネル41に表示される固視標を変更することにより、レフ測定では被検眼に視力調節させないように固視標を呈示させ、OCT計測では計測部位等に応じて被検眼における所望の部位を所定の計測位置に配置させるように固視標を呈示させることができる。
図6Bに、実施形態の第2呈示例に係る固視標の説明図を示す。図6Bは、第2呈示例に係る固視標を模式的に表したものである。
主制御部211は、レフ測定を行うときに図6Bに示す固視標FT4を液晶パネル41に表示させ、OCT計測を行うときに固視標FT4に重畳するように図6Bに示す固視標BP1を液晶パネル41に表示させる。固視標FT4は、図6Aに示す固視標FT1と同様の風景チャートである。固視標BP1は、固視標FT4より視角が小さい輝点(ドット視標)である。第2呈示例において、主制御部211は、動作モード(検査モード)に応じて固視標FT4上に固視標BP1を表示させる。主制御部211は、固視標BP1を点滅させたり、固視標BP1の表示位置を移動したりすることが可能である。いくつかの実施形態では、主制御部211は、OCT計測を行うとき、固視標FT4の一部の輝度を上げたり、固視標FT4の一部の輝度を周期的に上下させたりする。いくつかの実施形態では、固視標BP1に代えて、図6Aに示す固視標FT3が呈示される。
第2呈示例においても、第1呈示例と同様に、レフ測定では被検眼に視力調節させないように固視標を呈示させ、OCT計測では計測部位等に応じて被検眼における所望の部位を所定の計測位置に配置させるように固視標を呈示させることができる。
図5において、例えば、固視投影系4には、液晶パネル41(又は固視ユニット40)を光軸方向に移動する移動機構が設けられる。この移動機構には、移動機構200と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部211は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、少なくとも液晶パネル41を光軸方向に移動させる。それにより、液晶パネル41と眼底Efとが光学的に共役となるように液晶パネル41の位置が調整される。
前眼部観察系5に対する制御には、前眼部照明光源50の制御、リレーレンズ56を移動するレンズ移動機構56Dの制御、撮像素子59の制御などがある。前眼部照明光源50の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、前眼部照明光源50の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。レンズ移動機構56Dには、移動機構200と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部211は、動作モード(検査モード)に応じてアクチュエータに対して制御信号を送ることによりレンズ移動機構56Dに対する制御を行い、リレーレンズ56を光軸方向に移動させる。例えば、記憶部212には、動作モードに関連付けてリレーレンズ56の光軸上の位置に対応する情報があらかじめ記憶されている。主制御部211は、記憶部212に記憶された情報を参照して、動作モードに対応した光軸上の位置にリレーレンズ56を移動させる。それにより、動作モードに応じて作動距離が変更された場合でも、前眼部からの信号を撮像素子59の撮像面に結像させることが可能になり、レフ測定時やOCT計測時でもピントが合った前眼部像を観察することができるようになる。撮像素子59の制御には、撮像素子59の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。主制御部211は、撮像素子59により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づく画像の形成等の処理を演算処理部220に実行させる。
レフ測定投射系6に対する制御には、レフ測定光源61の制御、ロータリープリズム66の制御などがある。レフ測定光源61の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整などがある。それにより、レフ測定光源61の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。例えば、レフ測定投射系6は、レフ測定光源61を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構200と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部211は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、レフ測定光源61を光軸方向に移動させる。ロータリープリズム66の制御には、ロータリープリズム66の回転制御などがある。例えば、ロータリープリズム66を回転させる回転機構が設けられており、主制御部211は、この回転機構を制御することによりロータリープリズム66を回転させる。
レフ測定受光系7に対する制御には、合焦レンズ74の制御などがある。合焦レンズ74の制御には、合焦レンズ74の光軸方向への移動制御などがある。例えば、レフ測定受光系7は、合焦レンズ74を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構200と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部211は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、合焦レンズ74を光軸方向に移動させる。主制御部211は、レフ測定光源61と眼底Efと撮像素子59とが光学的に共役となるように、例えば被検眼Eの屈折力に応じてレフ測定光源61及び合焦レンズ74をそれぞれ光軸方向に移動させることが可能である。
OCT光学系8に対する制御には、OCT光源101の制御、光スキャナー88の制御、合焦レンズ87の制御、コーナーキューブ114の制御、検出器125の制御、DAQ130の制御などがある。OCT光源101の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。光スキャナー88の制御には、第1ガルバノミラーによる走査位置や走査範囲や走査速度の制御、第2ガルバノミラーによる走査位置や走査範囲や走査速度の制御などがある。
合焦レンズ87の制御には、合焦レンズ87の光軸方向への移動制御、撮影部位に対応した合焦基準位置への合焦レンズ87の移動制御、撮影部位に対応した移動範囲(合焦範囲)内での移動制御などがある。例えば、OCT光学系8は、合焦レンズ87を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構200と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部211は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、合焦レンズ87を光軸方向に移動させる。いくつかの実施形態では、眼科装置には、合焦レンズ74及び87を保持する保持部材と、保持部材を駆動する駆動部が設けられる。主制御部211は、駆動部を制御することにより合焦レンズ74及び87の移動制御を行う。主制御部211は、例えば、合焦レンズ74の移動に連動して合焦レンズ87を移動させた後、干渉信号の強度に基づいて合焦レンズ87だけを移動させるようにしてもよい。
コーナーキューブ114の制御には、コーナーキューブ114の光路に沿った移動制御などがある。例えば、OCT光学系8は、コーナーキューブ114を光路に沿った方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構200と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部211は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、コーナーキューブ114を光路に沿った方向に移動させる。検出器125の制御には、検出素子の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。主制御部211は、検出器125により検出された信号をDAQ130によりサンプリングし、サンプリングされた信号に基づく画像の形成等の処理を演算処理部220(画像形成部222)に実行させる。
また、主制御部211は、記憶部212にデータを書き込む処理や、記憶部212からデータを読み出す処理を行う。
(記憶部212)
記憶部212は、各種のデータを記憶する。記憶部212に記憶されるデータとしては、例えば他覚測定の測定結果、断層像の画像データ、眼底像の画像データ、主制御部211により参照される制御情報(例えば、リレーレンズ56のレンズ位置情報)、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212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220)
演算処理部220は、眼屈折力算出部221と、画像形成部222と、データ処理部223とを含む。
眼屈折力算出部221は、レフ測定投射系6により眼底Efに投影されたリング状光束(リング状の測定パターン)の戻り光を撮像素子59が受光することにより得られたリング像(パターン像)を解析する。例えば、眼屈折力算出部221は、得られたリング像が描出された画像における輝度分布からリング像の重心位置を求め、この重心位置から放射状に延びる複数の走査方向に沿った輝度分布を求め、この輝度分布からリング像を特定する。続いて、眼屈折力算出部221は、特定されたリング像の近似楕円を求め、この近似楕円の長径及び短径を公知の式に代入することによって球面度数、乱視度数及び乱視軸角度を求める。或いは、眼屈折力算出部221は、基準パターンに対するリング像の変形及び変位に基づいて眼屈折力のパラメータを求めることができる。
また、眼屈折力算出部221は、前眼部観察系5により取得されたケラトリング像に基づいて、角膜屈折力、角膜乱視度及び角膜乱視軸角度を算出する。例えば、眼屈折力算出部221は、ケラトリング像を解析することにより角膜前面の強主経線や弱主経線の角膜曲率半径を算出し、角膜曲率半径に基づいて上記パラメータを算出する。
画像形成部222は、検出器115により検出された信号に基づいて、眼底Efの断層像の画像データを形成する。すなわち、画像形成部222は、干渉光学系による干渉光LCの検出結果に基づいて被検眼Eの画像データを形成する。この処理には、従来のスペクトラルドメインタイプのOCTと同様に、フィルター処理、FFT(Fast Fourier Transform)などの処理が含まれている。このようにして取得される画像データは、複数のAライン(被検眼E内における各測定光LSの経路)における反射強度プロファイルを画像化することにより形成された一群の画像データを含むデータセットである。
画質を向上させるために、同じパターンでのスキャンを複数回繰り返して収集された複数のデータセットを重ね合わせる(加算平均する)ことができる。
データ処理部223は、画像形成部222により形成された断層像に対して各種のデータ処理(画像処理)や解析処理を施す。例えば、データ処理部223は、画像の輝度補正や分散補正等の補正処理を実行する。また、データ処理部223は、前眼部観察系5を用い得られた画像(前眼部像等)に対して各種の画像処理や解析処理を施す。
データ処理部223は、断層像の間の画素を補間する補間処理などの公知の画像処理を実行することにより、被検眼Eのボリュームデータ(ボクセルデータ)を形成することができる。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、データ処理部223は、このボリュームデータに対してレンダリング処理を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な3次元画像を形成する。
(表示部270、操作部280)
表示部270は、ユーザインターフェイス部として、制御部210による制御を受けて情報を表示する。表示部270は、図1などに示す表示部10を含む。
操作部280は、ユーザインターフェイス部として、眼科装置を操作するために使用される。操作部280は、眼科装置に設けられた各種のハードウェアキー(ジョイスティック、ボタン、スイッチなど)を含む。また、操作部280は、タッチパネル式の表示画面10aに表示される各種のソフトウェアキー(ボタン、アイコン、メニューなど)を含んでもよい。
表示部270及び操作部280の少なくとも一部が一体的に構成されていてもよい。その典型例として、タッチパネル式の表示画面10aがある。
(通信部290)
通信部290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290は、外部装置との接続形態に応じた通信インターフェイスを備える。外部装置の例として、レンズの光学特性を測定するための眼鏡レンズ測定装置がある。眼鏡レンズ測定装置は、被検者が装用する眼鏡レンズの度数などを測定し、この測定データを眼科装置1000に入力する。また、外部装置は、任意の眼科装置、記録媒体から情報を読み取る装置(リーダ)や、記録媒体に情報を書き込む装置(ライタ)などでもよい。更に、外部装置は、病院情報システム(HIS)サーバ、DICOM(Digital Imaging and COmmunication in Medicine)サーバ、医師端末、モバイル端末、個人端末、クラウドサーバなどでもよい。通信部290は、例えば処理部9に設けられていてもよい。
レフ測定投射系6及びレフ測定受光系7は、実施形態に係る「第1検査光学系」又は「屈折力測定光学系」の一例である。OCT光学系8は、実施形態に係る「第2検査光学系」の一例である。作動距離WDrefは、実施形態に係る「第1作動距離」の一例である。作動距離WDoctは、実施形態に係る「第2作動距離」の一例である。Zアライメント系1は、実施形態に係る「アライメント光学系」の一例である。Zアライメント光源11は、実施形態に係る「アライメント光源」の一例である。偏向部材14Aは、実施形態に係る「第1偏向部材」の一例である。偏向部材14Bは、実施形態に係る「第2偏向部材」の一例である。ラインセンサー13は、実施形態に係る「検出素子」の一例である。反射ミラー15Aは、実施形態に係る「第3偏向部材」の一例である。反射ミラー15Bは、実施形態に係る「第4偏向部材」の一例である。
<動作例>
実施形態に係る眼科装置1000の動作について説明する。
図7に、眼科装置1000の動作の一例を示す。図7は、レフ測定後にOCT計測を実行する場合の眼科装置1000の動作例のフロー図を表す。記憶部212には、図7に示す処理を実現するためのコンピュータプログラムが記憶されている。主制御部211は、このコンピュータプログラムに従って動作することにより、図7に示す処理を実行する。
(S1:レンズ移動)
図示しない顔受け部に被検者の顔が固定された状態で、検者が操作部280に対して所定の操作を行ったとき、主制御部211は、レンズ移動機構56Dを制御することにより、前眼部観察系5の光軸におけるレフ測定用のレンズ位置にリレーレンズ56を移動させる。いくつかの実施形態では、主制御部211は、記憶部212にあらかじめ記憶された制御情報を参照して、ステップS1の前に設定されたレフ測定モードに関連付けて記憶されたレンズ位置情報に基づいてレンズ移動機構56Dを制御する。
(S2:アライメント)
続いて、主制御部211は、アライメントを実行する。ステップS2では、主制御部211は、挿脱機構14Dを制御することにより、アライメント光の光路に偏向部材14Aを配置させ、反射光の光路に偏向部材14Bを配置させる。
その後、主制御部211は、Zアライメント光源11やXYアライメント光源21を点灯させる。また、主制御部211は、前眼部照明光源50を点灯させる。処理部9は、撮像素子59の撮像面上の前眼部像の撮像信号を取得し、表示部270に前眼部像を表示させる。その後、図1に示す光学系が被検眼Eの検査位置に移動される。検査位置とは、被検眼Eの検査を十分な精度内で行うことが可能な位置である。前述のアライメント(Zアライメント系1と前眼部観察系5とによるアライメント)を介して被検眼Eが検査位置に配置される。光学系の移動は、ユーザによる操作若しくは指示又は制御部210による指示に従って、制御部210によって実行される。すなわち、被検眼Eの検査位置への光学系の移動と、他覚測定を行うための準備とが行われる。また、このアライメントはレフ測定(屈折力測定)が終わるまで随時行われる。
また、主制御部211は、レフ測定光源61と、合焦レンズ74と、液晶パネル41をそれぞれの光軸に沿って原点の位置(例えば、0Dに相当する位置)に移動させる。
(S3:ケラト測定)
次に、主制御部211は、図6Aに示す固視標FT1(風景チャート)を液晶パネル41に表示させる。
その後、主制御部211は、ケラトリング光源32を点灯させる。ケラトリング光源32から光が出力されると、被検眼Eの角膜Crに角膜形状測定用のリング状光束が投射される。眼屈折力算出部221は、撮像素子59によって取得された像に対して演算処理を施すことにより、角膜曲率半径を算出し、算出された角膜曲率半径から角膜屈折力、角膜乱視度及び角膜乱視軸角度を算出する。制御部210では、算出された角膜屈折力などが記憶部212に記憶される。主制御部211からの指示、又は操作部280に対するユーザの操作若しくは指示により、眼科装置1000の動作はステップS4に移行する。なお、ケラト測定は、次のレフ測定でリング像を取得するときに同時に、又は連続的に実行されてもよい。
(S4:屈折力測定)
続いて、主制御部211は、屈折力測定を実行させる。
レフ測定では、主制御部211は、前述のようにレフ測定のためのリング状の測定パターン光束を被検眼Eに投射させる。被検眼Eからの測定パターン光束の戻り光に基づくリング像が撮像素子59の撮像面に結像される。主制御部211は、撮像素子59により検出された眼底Efからの戻り光に基づくリング像を取得できたか否かを判定する。例えば、主制御部211は、撮像素子59により検出された戻り光に基づく像のエッジの位置(画素)を検出し、像の幅(外径と内径との差)が所定値以上であるか否かを判定する。或いは、主制御部211は、所定の高さ(リング径)以上の点(像)に基づいてリングを形成できるか否かを判定することにより、リング像を取得できたか否かを判定してもよい。
リング像を取得できたと判定されたとき、眼屈折力算出部221は、被検眼Eに投射された測定パターン光束の戻り光に基づくリング像を公知の手法で解析し、仮の球面度数S及び仮の乱視度数Cを求める。主制御部211は、求められた仮の球面度数S及び乱視度数Cに基づき、レフ測定光源61、合焦レンズ74、及び液晶パネル41を等価球面度数(S+C/2)の位置(仮の遠点に相当する位置)へ移動させる。この後もう一度リング像を取得し、解析し、仮の球面度数S及び仮の乱視度数Cを求め、一度目の測定で移動した位置から移動して微調整する。主制御部211は、その位置から液晶パネル41を更に雲霧位置に移動させた後、本測定としてレフ測定投射系6及びレフ測定受光系7を制御することによりリング像を再び取得させる。主制御部211は、前述と同様に得られたリング像の解析結果と合焦レンズ74の移動量から球面度数、乱視度数及び乱視軸角度を眼屈折力算出部221に算出させる。
また、眼屈折力算出部221は、求められた球面度数及び乱視度数から被検眼Eの遠点に相当する位置(本測定により得られた遠点に相当する位置)を求める。主制御部211は、求められた遠点に相当する位置に液晶パネル41を移動させる。制御部210では、合焦レンズ74の位置や算出された球面度数などが記憶部212に記憶される。主制御部211からの指示、又は操作部280に対するユーザの操作若しくは指示により、眼科装置1000の動作はステップS5に移行する。
リング像を取得できないと判定されたとき、主制御部211は、強度屈折異常眼である可能性を考慮して、レフ測定光源61及び合焦レンズ74をあらかじめ設定したステップでマイナス度数側(例えば−10D)、プラス度数側(例えば+10D)へ移動させる。主制御部211は、レフ測定受光系7を制御することにより各位置でリング像を検出させる。それでもリング像を取得できないと判定されたとき、主制御部211は、所定の測定エラー処理を実行する。このとき、眼科装置1000の動作はステップS5に移行してもよい。制御部210では、レフ測定結果が得られなかったことを示す情報が記憶部212に記憶される。
OCT光学系8の合焦レンズ87は、レフ測定光源61や合焦レンズ74の移動に連動して光軸方向に移動される。
(S5:OCT計測?)
続いて、主制御部211は、OCT計測を実行するか否かを判定する。例えば、主制御部211は、操作部280に対して所定の操作が行われたか否かを判定することにより、OCT計測を実行するか否かを判定する。いくつかの実施形態では、主制御部211は、ステップS1の前に設定された動作モードに基づいて、OCT計測を実行するか否かを判定する。
OCT計測を実行すると判定されたとき(S5:Y)、眼科装置1000の動作はステップS6に移行する。OCT計測を実行しないと判定されたとき(S5:N)、眼科装置1000の動作は終了である(エンド)。
(S6:レンズ移動)
ステップS5においてOCT計測を実行すると判定されたとき(S5:Y)、主制御部211は、レンズ移動機構56Dを制御することにより、前眼部観察系5の光軸におけるOCT計測用のレンズ位置にリレーレンズ56を移動させる。いくつかの実施形態では、主制御部211は、記憶部212にあらかじめ記憶された制御情報を参照して、ステップS1の前に設定された動作モードに関連付けて記憶されたレンズ位置情報に基づいてレンズ移動機構56Dを制御する。
(S7:固視標切り替え)
次に、主制御部211は、図6Aに示すドット視標又はクロス視標を液晶パネル41に表示させる。これにより、固視標FT2又は固視標FT3が被検眼Eに呈示される。
(S8:アライメント)
続いて、主制御部211は、アライメントを実行する。ステップS8では、主制御部211は、挿脱機構14Dを制御することにより、アライメント光の光路から偏向部材14Aを退避させ、反射光の光路から偏向部材14Bを退避させる。
その後、主制御部211は、Zアライメント光源11やXYアライメント光源21を点灯させる。また、主制御部211は、前眼部照明光源50を点灯させる。処理部9は、撮像素子59の撮像面上の前眼部像の撮像信号を取得し、表示部270に前眼部像を表示させる。その後、図1に示す光学系が被検眼Eの検査位置に移動される。検査位置とは、被検眼Eの検査を十分な精度内で行うことが可能な位置である。前述のアライメント(Zアライメント系1と前眼部観察系5とによるアライメント)を介して被検眼Eが検査位置に配置される。光学系の移動は、ユーザによる操作若しくは指示又は制御部210による指示に従って、制御部210によって実行される。すなわち、被検眼Eの検査位置への光学系の移動と、他覚測定を行うための準備とが行われる。また、このアライメントはOCT計測が終わるまで随時行われる。
(S9:OCT計測)
次に、主制御部211は、OCT光学系8を制御することによりOCT計測を実行させる。
具体的には、主制御部211は、OCT光源101を点灯させ、光スキャナー88を制御することにより眼底Efの所定の部位を測定光LSでスキャンさせる。例えば、測定光LSのスキャンにより得られた検出信号は画像形成部222に送られる。画像形成部222は、得られた検出信号から眼底Efの断層像を形成する。以上で、眼科装置1000の動作は、終了となる(エンド)。
図7は、レフ測定前にOCT計測のスキャン範囲があらかじめ決められている場合の動作例を表すが、実施形態に係る眼科装置1000の動作は図7に示すフローに限定されるものではない。いくつかの実施形態では、眼科装置1000は、OCT計測における測定光LSのスキャン範囲を指定可能であり、指定されたスキャン範囲に対応した作動距離に設定することができる。いくつかの実施形態では、眼科装置1000は、複数のスキャン範囲の中から選択されたスキャン範囲に対応した作動距離に設定することができる。
図8に、眼科装置1000の動作の他の例を示す。図8は、図7と同様に、レフ測定後にOCT計測を実行する場合の眼科装置1000の動作例のフロー図を表す。記憶部212には、図8に示す処理を実現するためのコンピュータプログラムが記憶されている。主制御部211は、このコンピュータプログラムに従って動作することにより、図8に示す処理を実行する。
(S21:スキャン範囲を指定)
主制御部211は、OCT計測における測定光LSのスキャン範囲の指定を受け付ける。主制御部211は、操作部280を用いた所定の操作により指定されたスキャン範囲を受け付ける。いくつかの実施形態では、スキャン範囲の指定は、操作部280に対する直接的な数値又はスキャン範囲に対応した情報の入力により行われる。いくつかの実施形態では、スキャン範囲の指定は、あらかじめ決められた複数のスキャン範囲から操作部280を用いて1つのスキャン範囲を選択することにより行われる。
例えば、ステップS21において、主制御部211は、指定されたスキャン範囲に対応する作動距離を特定する。いくつかの実施形態では、主制御部211は、指定されたスキャン範囲を式(6)に代入することによりOCT計測用の作動距離を特定する。いくつかの実施形態では、主制御部211は、複数のスキャン範囲についてあらかじめ算出された複数の作動距離から、指定されたスキャン範囲に対応した作動距離を特定する。
(S22:レンズ移動)
図示しない顔受け部に被検者の顔が固定された状態で、検者が操作部280に対して所定の操作を行ったとき、主制御部211は、ステップS1と同様に、レンズ移動機構56Dを制御することにより、前眼部観察系5の光軸におけるレフ測定用のレンズ位置にリレーレンズ56を移動させる。
(S23:アライメント)
続いて、主制御部211は、ステップS2と同様に、Zアライメント系1等を用いたアライメントを実行する。
(S24:ケラト測定)
次に、主制御部211は、ステップS3と同様に、図6Aに示す固視標FT1(風景チャート)を液晶パネル41に表示させる。
その後、主制御部211は、ステップS3と同様に、ケラト測定系3を制御することにより、ケラト測定を実行させる。
(S25:屈折力測定)
続いて、主制御部211は、ステップS4と同様に、屈折力測定を実行させる。
(S26:レンズ移動)
続いて、主制御部211は、レンズ移動機構56Dを制御することにより、前眼部観察系5の光軸におけるOCT計測用のレンズ位置にリレーレンズ56を移動させる。いくつかの実施形態では、主制御部211は、記憶部212にあらかじめ記憶された制御情報を参照して、複数の作動距離に関連付けて複数のレンズ位置があらかじめ記憶されたレンズ位置情報に基づいてレンズ移動機構56Dを制御する。
(S27:固視標切り替え)
次に、主制御部211は、ステップS7と同様に、図6Aに示すドット視標又はクロス視標を液晶パネル41に表示させる。
(S28:アライメント)
続いて、主制御部211は、ステップS8と同様に、Zアライメント系1等を用いたアライメントを実行する。このとき、主制御部211は、ステップS21において特定された作動距離となるように被検眼Eに対して光学系を相対的に移動する。また、このアライメントはOCT計測が終わるまで随時行われる。
(S29:OCT計測)
次に、主制御部211は、ステップS9と同様に、OCT光学系8を制御することによりOCT計測を実行させる。以上で、眼科装置1000の動作は、終了となる(エンド)。
以上説明したように、レフ測定光学系とOCT光学系8とで対物レンズ51を共用しつつ、レフ測定とOCT計測とにおいて作動距離を切り替えるようにしたので、簡素な構成で、高精度なレフ測定結果と高精度なOCT計測結果とが取得可能な眼科装置を提供することができる。
特に、レフ測定を行うときに式(4)に示す作動距離に設定するようにしたので、器械近視の影響を低減するように作動距離を長くしつつ、ケラト板31のサイズの大型化を防ぐことができる。それにより、簡素な構成で、高精度なレフ測定結果やケラト測定結果の取得可能な眼科装置を提供することができる。
また、OCT計測を行うときに式(6)に示す作動距離に設定するようにしたので、標準データを用いた解析に有用なスキャン結果を取得することができる。それにより、簡素な構成で、既存の標準データを活用してOCT計測結果に対して有用な判断を補助することが可能な眼科装置を提供することができる。
更に、動作モードに応じて、アライメント光を偏向して被検眼Eに照射し、反射光を偏向してラインセンサー13により検出するようにしたので、1つの光源と1つのラインセンサーとを用いてZ方向における複数の配置位置に対してアライメントを実行することが可能になる。それにより、簡素な構成で、レフ測定とOCT計測とにおいて作動距離を高精度に調整することができるようになる。
なお、実施形態では、光スキャナーを有する検査光学系としてOCT光学系を例に説明したが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。いくつかの実施形態に係る検査光学系は、SLO光学系を含む。SLO光学系は、光スキャナーにより光で眼底Efをスキャンし、その戻り光を受光デバイスで検出するための光学系である。いくつかの実施形態において、SLO光学系は、共焦点光学系を用いたレーザー走査により眼底Efの正面画像を得る。SLO光学系は、光スキャナーと、SLO光源からの光を光スキャナーで偏向し偏向された光を被検眼Eに投射するSLO投射系と、その戻り光を受光するSLO受光系とを含む。
この場合でも、標準データを用いた解析に有用なスキャン結果を取得することができる。それにより、簡素な構成で、既存の標準データを活用してSLO計測結果に対して有用な判断を補助することが可能な眼科装置を提供することができる。
[変形例]
実施形態に係る眼科装置1000の構成は、上記の実施形態で説明した構成に限定されるものではない。以下、実施形態の変形例に係る眼科装置の構成について、実施形態との相違点を中心に説明する。
〔第1変形例〕
上記の実施形態では、液晶パネル41に表示される固視標を切り替えることにより検査等に適した固視標を被検眼Eに呈示していたが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。
図9に、実施形態の第1変形例に係る固視投影系4の構成例を示す。図9において、図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
固視投影系4に設けられた固視ユニット40には、液晶パネル41に代えて、照明用光源45aと、視標チャート46aと、固視光源47aとが設けられている。照明用光源45aからダイクロイックミラー83に向けて、固視光源47a、視標チャート46a、及びリレーレンズ42の順序で配置される。視標チャート46aは、照明用光源45aと被検眼Eとの間に配置され、固視標FT1、FT4などの風景チャートが表された透過型の視標チャートである。いくつかの実施形態において、視標チャート46aは、風景チャートが印刷された透過性のフィルムである。いくつかの実施形態において、固視光源47aは、所定の発光サイズを有する点光源である。
主制御部211は、レフ測定を行うとき照明用光源45aを点灯させ、照明用光源45aからの光で視標チャート46aを照明することにより風景チャート(第1固視標)を被検眼Eに投影させる。また、主制御部211は、OCT計測を行うとき固視光源47aを点灯させることにより輝点(ドット視標)(第2固視標)を被検眼Eに投影させる。いくつかの実施形態では、主制御部211は、レフ測定を行うとき固視光源47aを消灯させ、OCT計測を行うとき照明用光源45aを消灯させる。それにより、レフ測定を行うときに風景チャートが被検眼Eに呈示され、OCT計測を行うときに輝点が被検眼Eに呈示される。
いくつかの実施形態では、OCT計測を行うとき固視光源47aを点滅させる。いくつかの実施形態では、複数の固視光源47aが設けられ、主制御部211が複数の固視光源47aを選択的に点灯させることにより、輝点の投影位置を変更したり、移動させたりする。いくつかの実施形態では、主制御部211が複数の固視光源47aの一部又は全部を点灯させることにより、輝点のサイズを変更したりすることができる。
〔第2変形例〕
図10に、実施形態の第2変形例に係る固視投影系4の構成例を示す。図10において、図1又は図9と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
固視投影系4に設けられた固視ユニット40には、液晶パネル41に代えて、照明用光源45aと、ハーフミラー48b、視標チャート46aと、固視光源47aと、リレーレンズ49bとが設けられている。ハーフミラー48bは、照明用光源45aからの光の光路と固視光源47aからの光の光路とを結合する。照明用光源45aからダイクロイックミラー83に向けて、ハーフミラー48b、視標チャート46a、及びリレーレンズ42の順序で配置される。固視光源47aからダイクロイックミラー83に向けて、リレーレンズ49b、ハーフミラー48b、視標チャート46a、及びリレーレンズ42の順序で配置される。視標チャート46aは、ハーフミラー48bにより結合された光路に配置され、固視標FT1、FT4などの風景チャートが表された透過型の視標チャートである。視標チャート46aは、リレーレンズ49bの焦点位置に配置されている。
照明用光源45aからの光は、ハーフミラー48bを透過し、視標チャート46aを透過し、リレーレンズ42を通過し、ダイクロイックミラー83に導かれる。固視光源47aからの光は、リレーレンズ49bを通過し、ハーフミラー48bにより反射され、視標チャート46aを透過し、リレーレンズ42を通過し、ダイクロイックミラー83に導かれる。
主制御部211は、レフ測定を行うとき照明用光源45aを点灯させ、照明用光源45aからの光で視標チャート46aを照明することにより風景チャート(第1固視標)を被検眼Eに投影させる。また、主制御部211は、OCT計測を行うとき固視光源47aを点灯させることにより輝点(ドット視標)(第2固視標)を被検眼Eに投影させる。このとき、固視光源47aからの光は、視標チャート46aの所定位置に集光され、輝点となる。
いくつかの実施形態では、主制御部211は、レフ測定を行うとき固視光源47aを消灯させ、OCT計測を行うとき照明用光源45aを消灯させる。それにより、レフ測定を行うときに風景チャートが被検眼Eに呈示され、OCT計測を行うときに輝点が被検眼Eに呈示される。
以上説明したように、風景チャートが表された透過型の視標チャート46aを設け、動作モードに応じて照明用光源45a及び固視光源47aを制御することにより、レフ測定では被検眼に視力調節させないように固視標を呈示させ、OCT計測では計測部位等に応じて被検眼における所望の部位を所定の計測位置に配置させるように固視標を呈示させることができる。
〔第3変形例〕
上記の実施形態又はその変形例では、レフ測定時とOCT計測時において1つの視標チャートを用いて固視標を投影する場合について説明したが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。
図11に、実施形態の第3変形例に係る固視投影系4の構成例を示す。図11において、図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
固視投影系4は、風景チャートを被検眼Eに投影するための第1固視投影系と、風景チャートより視角が小さい輝点(ドット視標、クロス視標)等を被検眼Eに投影するための第2固視投影系とを含む。第1固視投影系の光路と第2固視投影系の光路とは、ハーフミラー49cにより結合される。第1固視投影系は、照明用光源45cと、透過型の視標チャート46cとを含む。第2固視投影系は、照明用光源47cと、透過型の視標チャート48cとを含む。
視標チャート46cは、照明用光源45cと被検眼Eとの間に配置され、固視標FT1、FT4などの風景チャートが表された透過型の視標チャートである。いくつかの実施形態において、視標チャート46cは、風景チャートが印刷された透過性のフィルムである。視標チャート48cは、照明用光源47cと被検眼Eとの間に配置され、固視標FT2、FT3などのドット視標やクロス視標が表された透過型の視標チャートである。いくつかの実施形態において、視標チャート48cは、ドット視標やクロス視標が印刷された透過性のフィルムである。
主制御部211は、第1固視投影系及び第2固視投影系を制御することにより風景チャート及び輝点(ドット視標、クロス視標)の少なくとも一方を被検眼Eに投影させる。具体的には、主制御部211は、レフ測定を行うとき照明用光源45cを点灯させ、照明用光源45cからの光で視標チャート46cを照明することにより風景チャート(第1固視標)を被検眼Eに投影させる。また、主制御部211は、OCT計測を行うとき照明用光源47cを点灯させ、照明用光源47cからの光で視標チャート48cを照明することにより輝点(ドット視標、クロス視標)又はクロス視標(第2固視標)を被検眼Eに投影させる。いくつかの実施形態では、主制御部211は、レフ測定を行うとき照明用光源47cを消灯させ、OCT計測を行うとき照明用光源45cを消灯させる。それにより、レフ測定を行うときに風景チャートが被検眼Eに呈示され、OCT計測を行うときに輝点が被検眼Eに呈示される。いくつかの実施形態では、OCT計測を行うとき照明用光源47cを点滅させる。
〔第4変形例〕
図12に、実施形態の第4変形例に係る固視投影系4の構成例を示す。図12において、図1又は図11と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
固視投影系4は、図11と同様に、風景チャートを被検眼Eに投影するための第1固視投影系と、風景チャートより視角が小さい輝点等を被検眼Eに投影するための第2固視投影系とを含む。第1固視投影系の光路と第2固視投影系の光路とは、クイックリターンミラー49dにより切り替えられる。すなわち、クイックリターンミラー49dは、第1固視投影系及び第2固視投影系を選択的に固視投影系の光路に配置させる。
主制御部211は、レフ測定を行うとき第1固視投影系が固視投影系4の光路に配置されるようにクイックリターンミラー49dを制御し、照明用光源45cを点灯させ、照明用光源45cからの光で視標チャート46cを照明することにより風景チャート(第1固視標)を被検眼Eに投影させる。また、主制御部211は、OCT計測を行うとき第2固視投影系が固視投影系4の光路に配置されるようにクイックリターンミラー49dを制御し、照明用光源47cを点灯させ、照明用光源47cからの光で視標チャート48cを照明することにより輝点(ドット視標、クロス視標)(第2固視標)を被検眼Eに投影させる。
いくつかの実施形態では、主制御部211は、レフ測定を行うとき照明用光源47cを消灯させ、OCT計測を行うとき照明用光源45cを消灯させる。それにより、レフ測定を行うときに風景チャートが被検眼Eに呈示され、OCT計測を行うときに輝点が被検眼Eに呈示される。いくつかの実施形態では、OCT計測を行うとき照明用光源47cを点滅させる。
〔第5変形例〕
第4変形例に係る切替機構としてのクイックリターンミラー49dに代えて、第1固視投影系及び第2固視投影系を移動する移動機構が設けられてもよい。移動機構は、第1固視投影系及び第2固視投影系を移動することにより、固視投影系4の光路に第1固視投影系及び第2固視投影系を選択的に配置させる。
例えば、主制御部211は、移動機構を制御することにより第1固視投影系及び第2固視投影系を選択的に固視投影系4の光路に配置させる。すなわち、レフ測定用の照明用光源及び視標チャートと、OCT計測用の照明光源及び視標チャートとを選択的に固視投影系4の光路に配置させる。主制御部211は、レフ測定を行うとき第1固視投影系が固視投影系4の光路に配置されるように移動機構を制御し、照明用光源45cを点灯させ、照明用光源45cからの光で視標チャート46cを照明することにより風景チャート(第1固視標)を被検眼Eに投影させる。また、主制御部211は、OCT計測を行うとき第2固視投影系が固視投影系4の光路に配置されるように移動機構を制御し、照明用光源47cを点灯させ、照明用光源47cからの光で視標チャート48cを照明することにより輝点(ドット視標)又はクロス視標(第2固視標)を被検眼Eに投影させる。
いくつかの実施形態では、移動機構は、固視投影系4の光路に対して交差する方向に第1固視投影系及び第2固視投影系を移動することにより、固視投影系4の光路に第1固視投影系及び第2固視投影系を選択的に配置させる。
以上説明したように、風景チャートが表された透過型の視標チャート46cと、ドット視標やクロス視標が表された透過型の視標チャート48cとを設け、動作モードに応じて照明用光源45a及び47cを制御することにより、レフ測定では被検眼に視力調節させないように固視標を呈示させ、OCT計測では計測部位等に応じて被検眼における所望の部位を所定の計測位置に配置させるように固視標を呈示させることができる。
〔第6変形例〕
上記の実施形態又はその変形例では、Zアライメント系1は、OCT計測用の配置位置(第2配置位置)を基準にアライメント光を照射するように構成されていたが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。
図13に、実施形態の第6変形例に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。図13において、図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第6変形例に係る眼科装置の構成が実施形態に係る眼科装置の構成と異なる点は、Zアライメント系1の構成である。第6変形例に係るZアライメント系1は、対物レンズ51の光軸におけるレフ測定用の被検眼Eの配置位置(第1配置位置)を基準にアライメント光を照射するように構成される。第6変形例に係るZアライメント系1は、実施形態に係るZアライメント系1と同様に、Zアライメント光源11と、結像レンズ12と、ラインセンサー13と、偏向部材14A及び14Bと、反射ミラー15A及び15Bとを含む。
実施形態では、レフ測定用に偏向部材14Aがアライメント光の光路に配置され、偏向部材14Bが反射光の光路に配置され、OCT計測用に偏向部材14Aがアライメント光の光路から退避され、偏向部材14Bが反射光の光路から退避される。これに対し、第6変形例では、レフ測定用に偏向部材14Aがアライメント光の光路から退避され、偏向部材14Bが反射光の光路から退避され、OCT計測用に偏向部材14Aがアライメント光の光路に配置され、偏向部材14Bが反射光の光路に配置される。
すなわち、レフ測定前のZアライメントを実行する場合、アライメント光の光路から偏向部材14Aが退避され、被検眼Eからの反射光の光路から偏向部材14Bが退避される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第1配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。処理部9は、レフ測定の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
OCT計測前のZアライメントを実行する場合、アライメント光の光路に偏向部材14Aが配置され、被検眼Eからの反射光の光路に偏向部材14Bが配置される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、偏向部材14Aにより反射ミラー15Aに向けて偏向され、反射ミラー15Aにより対物レンズ51の光軸上の第2配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに向けて偏向される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、反射ミラー15Bにより偏向部材14Bに向けて偏向され、偏向部材14Bにより結像レンズ12に向けて偏向され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。処理部9は、OCT計測の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
それ以外については、第6変形例に係る眼科装置の動作は実施形態に係る眼科装置の動作と同様であるため、詳細な説明を省略する。
第6変形例によれば、実施形態と同様の効果を得ることができる。
〔第7変形例〕
上記の実施形態又はその変形例では、Zアライメント系1が偏向部材14A、14Bと反射ミラー15A、15Bとを備える場合について説明したが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。
図14に、実施形態の第7変形例に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。図14において、図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第7変形例に係る眼科装置の構成が実施形態に係る眼科装置の構成と異なる点は、Zアライメント系1の構成である。第7変形例に係るZアライメント系1は、実施形態に係るZアライメント系1に対して反射ミラー15A及び15Bが省略された構成を有している。
第7変形例では、レフ測定用に偏向部材14Aがアライメント光の光路に配置され、偏向部材14Bが反射光の光路に配置され、OCT計測用に偏向部材14Aがアライメント光の光路から退避され、偏向部材14Bが反射光の光路から退避される。
すなわち、レフ測定前のZアライメントを実行する場合、アライメント光の光路に偏向部材14Aが配置され、被検眼Eからの反射光の光路に偏向部材14Bが配置される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、偏向部材14Aにより対物レンズ51の光軸上の第1配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに向けて偏向される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、偏向部材14Bにより結像レンズ12に向けて偏向され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。処理部9は、レフ測定の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
OCT計測前のZアライメントを実行する場合、アライメント光の光路から偏向部材14Aが退避され、被検眼Eからの反射光の光路から偏向部材14Bが退避される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第2配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。処理部9は、OCT計測の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
それ以外については、第7変形例に係る眼科装置の動作は実施形態に係る眼科装置の動作と同様であるため、詳細な説明を省略する。
第7変形例によれば、実施形態に比べてZアライメント系の構成を簡素化しつつ、実施形態と同様の効果を得ることができる。
〔第8変形例〕
第7変形例では、Zアライメント系1は、OCT計測用の配置位置(第2配置位置)を基準にアライメント光を照射するように構成されていたが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。
図15に、実施形態の第8変形例に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。図15において、図14と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第8変形例に係る眼科装置の構成が第7変形例に係る眼科装置の構成と異なる点では、Zアライメント系1の構成である。第8変形例に係るZアライメント系1は、対物レンズ51の光軸におけるレフ測定用の被検眼Eの配置位置(第1配置位置)を基準にアライメント光を照射するように構成される。第8変形例に係るZアライメント系1は、第7変形例に係るZアライメント系1と同様に、Zアライメント光源11と、結像レンズ12と、ラインセンサー13と、偏向部材14A及び14Bとを含む。
第7変形例では、レフ測定用に偏向部材14Aがアライメント光の光路に配置され、偏向部材14Bが反射光の光路に配置され、OCT計測用に偏向部材14Aがアライメント光の光路から退避され、偏向部材14Bが反射光の光路から退避される。これに対し、第8変形例では、レフ測定用に偏向部材14Aがアライメント光の光路から退避され、偏向部材14Bが反射光の光路から退避され、OCT計測用に偏向部材14Aがアライメント光の光路に配置され、偏向部材14Bが反射光の光路に配置される。
すなわち、レフ測定前のZアライメントを実行する場合、アライメント光の光路から偏向部材14Aが退避され、被検眼Eからの反射光の光路から偏向部材14Bが退避される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第1配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。処理部9は、レフ測定の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
OCT計測前のZアライメントを実行する場合、アライメント光の光路に偏向部材14Aが配置され、被検眼Eからの反射光の光路に偏向部材14Bが配置される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、偏向部材14Aにより対物レンズ51の光軸上の第2配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに向けて偏向される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、偏向部材14Bにより結像レンズ12に向けて偏向され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。処理部9は、OCT計測の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
それ以外については、第8変形例に係る眼科装置の動作は第7変形例に係る眼科装置の動作と同様であるため、詳細な説明を省略する。
第8変形例によれば、第7変形例と同様の効果を得ることができる。
〔第9変形例〕
上記の実施形態又はその変形例では、Zアライメント系1が、偏向部材14A及び14Bの双方を挿脱する場合について説明したが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。
図16に、実施形態の第9変形例に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。図16において、図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第9変形例に係る眼科装置の構成が実施形態に係る眼科装置の構成と異なる点は、Zアライメント系1である。第9変形例に係るZアライメント系1は、対物レンズ51の光軸におけるOCT計測用の配置位置(第2配置位置)を基準にアライメント光を照射するように構成される。第9変形例に係るZアライメント系1は、Zアライメント光源11と、結像レンズ12A及び12Bと、ラインセンサー13A及び13Bと、偏向部材14Aと、反射ミラー15Aとを含む。結像レンズ12A及びラインセンサー13Aは、対物レンズ51の光軸におけるレフ測定用の配置位置の近傍に配置された被検眼Eからのアライメント光の反射光を検出するように配置される。結像レンズ12B及びラインセンサー13Bは、対物レンズ51の光軸におけるOCT計測用の配置位置の近傍に配置された被検眼Eからのアライメント光の反射光を検出するように配置される。
第9変形例では、レフ測定用に偏向部材14Aがアライメント光の光路に配置され、OCT計測用に偏向部材14Aがアライメント光の光路から退避される。
すなわち、レフ測定前のZアライメントを実行する場合、アライメント光の光路に偏向部材14Aが配置される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、偏向部材14Aにより反射ミラー15Aに向けて偏向され、反射ミラー15Aにより対物レンズ51の光軸上の第1配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに向けて偏向される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12Aによりラインセンサー13Aのセンサー面に結像される。角膜頂点の位置が前眼部観察系5の光軸方向(対物レンズ51の光軸方向)に変化すると、ラインセンサー13Aのセンサー面における光の投射位置が変化する。処理部9は、レフ測定の前にラインセンサー13Aのセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
OCT計測前のZアライメントを実行する場合、アライメント光の光路から偏向部材14Aが退避される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第2配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12Bによりラインセンサー13Bのセンサー面に結像される。角膜頂点の位置が前眼部観察系5の光軸方向(対物レンズ51の光軸方向)に変化すると、ラインセンサー13Bのセンサー面における光の投射位置が変化する。処理部9は、OCT計測の前にラインセンサー13Bのセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
それ以外については、第9変形例に係る眼科装置の動作は実施形態に係る眼科装置の動作と同様であるため、詳細な説明を省略する。
第9変形例によれば、偏向部材14B及びその挿脱機構を省略することができるため、実施形態と比較してZアライメント系の構成を簡素化しつつ、実施形態と同様の効果を得ることができる。
〔第10変形例〕
第9変形例では、Zアライメント系1は、OCT計測用の配置位置(第2配置位置)を基準にアライメント光を照射するように構成されていたが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。
図17に、実施形態の第10変形例に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。図17において、図16と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第10変形例に係る眼科装置の構成が第9変形例に係る眼科装置の構成と異なる点は、Zアライメント系1の構成である。第10変形例に係るZアライメント系1は、対物レンズ51の光軸におけるレフ測定用の被検眼Eの配置位置(第1配置位置)を基準にアライメント光を照射するように構成される。第10変形例に係るZアライメント系1は、第9変形例に係るZアライメント系1と同様に、Zアライメント光源11と、結像レンズ12A及び12Bと、ラインセンサー13A及び13Bと、偏向部材14Aと、反射ミラー15Aとを含む。
第10変形例では、レフ測定用に偏向部材14Aがアライメント光の光路から退避され、OCT計測用に偏向部材14Aがアライメント光の光路に配置される。
すなわち、レフ測定前のZアライメントを実行する場合、アライメント光の光路から偏向部材14Aが退避される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第1配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12Aによりラインセンサー13Aのセンサー面に結像される。処理部9は、レフ測定の前にラインセンサー13Aのセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
OCT計測前のZアライメントを実行する場合、アライメント光の光路に偏向部材14Aが配置される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、偏向部材14Aにより反射ミラー15Aに向けて偏向され、反射ミラー15Aにより対物レンズ51の光軸上の第2配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに向けて偏向される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12Bによりラインセンサー13Bのセンサー面に結像される。処理部9は、OCT計測の前にラインセンサー13Bのセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
それ以外については、第10変形例に係る眼科装置の動作は第9変形例に係る眼科装置の動作と同様であるため、詳細な説明を省略する。
第10変形例によれば、第9変形例と同様の効果を得ることができる。
〔第11変形例〕
第9変形例及び第10変形例では、ラインセンサー13A及び13Bが設けられていたが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。以下、第11変形例に係る眼科装置の構成について、第9変形例に係る眼科装置の構成との相違点を中心に説明する。なお、第11変形例に係る眼科装置の構成を、第10変形例に係る眼科装置の構成に適用することが可能である。
図18に、実施形態の第11変形例に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。図18において、図16と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第11変形例に係る眼科装置の構成が第9変形例に係る眼科装置の構成と異なる点は、ラインセンサー13A及び13Bに代えてラインセンサー13が設けられている点である。第11変形例では、結像レンズ12A及びラインセンサー13は、対物レンズ51の光軸におけるレフ測定用の配置位置の近傍に配置された被検眼Eからのアライメント光の反射光を検出するように配置される。結像レンズ12B及びラインセンサー13は、対物レンズ51の光軸におけるOCT計測用の配置位置の近傍に配置された被検眼Eからのアライメント光の反射光を検出するように配置される。
すなわち、レフ測定前のZアライメントを実行する場合、角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12Aによりラインセンサー13のセンサー面に結像される。角膜頂点の位置が前眼部観察系5の光軸方向(対物レンズ51の光軸方向)に変化すると、ラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置がレフ測定用の第1投射基準位置を基準に変化する。処理部9は、レフ測定の前にラインセンサー13のセンサー面における第1投射基準位置を基準とした光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
また、OCT計測前のZアライメントを実行する場合、角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12Bによりラインセンサー13のセンサー面に結像される。角膜頂点の位置が前眼部観察系5の光軸方向(対物レンズ51の光軸方向)に変化すると、ラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置がOCT計測用の第2投射基準位置を基準に変化する。処理部9は、OCT計測の前にラインセンサー13のセンサー面における第2投射基準位置を基準とした光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
第11変形例によれば、複数のラインセンサーを設ける必要がなくなるため、眼科装置の小型化や低コスト化を図ることができるようになる。
〔第12変形例〕
第9変形例〜第11変形例では、Zアライメント系1が、偏向部材14Aを挿脱する場合について説明したが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。
図19に、実施形態の第12変形例に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。図19において、図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第12変形例に係る眼科装置の構成が実施形態に係る眼科装置の構成と異なる点は、Zアライメント系1である。第12変形例に係るZアライメント系1は、Zアライメント光源11A及び11Bと、結像レンズ12と、ラインセンサー13と、偏向部材14Bと、反射ミラー15Bとを含む。Zアライメント光源11Aは、対物レンズ51の光軸におけるレフ測定用の配置位置を基準にアライメント光を照射するように配置される。Zアライメント光源11Bは、対物レンズ51の光軸におけるOCT計測用の配置位置を基準にアライメント光を照射するように配置される。結像レンズ12及びラインセンサー13は、対物レンズ51の光軸におけるOCT計測用の配置位置の近傍に配置された被検眼Eからのアライメント光の反射光を検出するように配置される。
第12変形例では、レフ測定用に偏向部材14Bが反射光の光路に配置され、OCT計測用に偏向部材14Bが反射光の光路から退避される。
すなわち、レフ測定前のZアライメントを実行する場合、反射光の光路に偏向部材14Bが配置される。Zアライメント光源11Aから出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第1配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに向けて照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、反射ミラー15Bにより偏向部材14Bに向けて反射され、偏向部材14Bにより結像レンズ12に向けて偏向され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。処理部9は、レフ測定の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
OCT計測前のZアライメントを実行する場合、反射光の光路から偏向部材14Bが退避される。Zアライメント光源11Bから出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第2配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。処理部9は、OCT計測の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
それ以外については、第12変形例に係る眼科装置の動作は実施形態に係る眼科装置の動作と同様であるため、詳細な説明を省略する。
第12変形例によれば、偏向部材14A及びその挿脱機構を省略することができるため、実施形態と比較してZアライメント系の構成を簡素化しつつ、実施形態と同様の効果を得ることができる。
〔第13変形例〕
第12変形例では、Zアライメント系1は、OCT計測用の配置位置(第2配置位置)を基準にアライメント光を照射するように構成されていたが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。
図20に、実施形態の第13変形例に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。図20において、図19と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第13変形例に係る眼科装置の構成が第12変形例に係る眼科装置の構成と異なる点は、Zアライメント系1の構成である。第13変形例に係るZアライメント系1は、第12変形例に係るZアライメント系1と同様に、Zアライメント光源11A及び11Bと、結像レンズ12と、ラインセンサー13と、偏向部材14Bと、反射ミラー15Bとを含む。
第13変形例では、レフ測定用に偏向部材14Bが反射光の光路から退避され、OCT計測用に偏向部材14Bが反射光の光路に配置される。
すなわち、レフ測定前のZアライメントを実行する場合、反射光の光路から偏向部材14Bが退避される。Zアライメント光源11Aから出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第1配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。処理部9は、レフ測定の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
OCT計測前のZアライメントを実行する場合、反射光の光路に偏向部材14Bが配置される。Zアライメント光源11Bから出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第2配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、反射ミラー15Bにより偏向部材14Bに向けて反射され、偏向部材14Bにより結像レンズ12に向けて偏向され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。処理部9は、OCT計測の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
それ以外については、第13変形例に係る眼科装置の動作は第12変形例に係る眼科装置の動作と同様であるため、詳細な説明を省略する。
第13変形例によれば、第12変形例と同様の効果を得ることができる。
〔第14変形例〕
第9変形例では、偏向部材14Aがアライメント光の光路に対して挿脱される場合について説明したが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。
図21に、実施形態の第14変形例に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。図21において、図16と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第14変形例に係る眼科装置の構成が第9変形例に係る眼科装置の構成と異なる点は、Zアライメント系1である。第14変形例に係るZアライメント系1では、アライメント光源11は、配光角が広い光源である。アライメント光源11は、対物レンズ51の光軸上の第1配置位置及び第2配置位置に対して光を照射可能な配光角を有する。また、結像レンズ12A及びラインセンサー13Aは、対物レンズ51の光軸上の第1配置位置の近傍に配置された被検眼Eからのアライメント光の反射光を検出するように配置されている。結像レンズ12B及びラインセンサー13Bは、対物レンズ51の光軸上の第2配置位置の近傍に配置された被検眼Eからのアライメント光の反射光を検出するように配置されている。
すなわち、レフ測定前のZアライメントを実行する場合、Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第1配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに向けて照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12Aによりラインセンサー13Aのセンサー面に結像される。角膜頂点の位置が前眼部観察系5の光軸方向(対物レンズ51の光軸方向)に変化すると、ラインセンサー13Aのセンサー面における光の投射位置が変化する。処理部9は、レフ測定の前にラインセンサー13Aのセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
OCT計測前のZアライメントを実行する場合、Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第2配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12Bによりラインセンサー13Bのセンサー面に結像される。角膜頂点の位置が前眼部観察系5の光軸方向(対物レンズ51の光軸方向)に変化すると、ラインセンサー13Bのセンサー面における光の投射位置が変化する。処理部9は、OCT計測の前にラインセンサー13Bのセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
それ以外については、第14変形例に係る眼科装置の動作は第9変形例に係る眼科装置の動作と同様であるため、詳細な説明を省略する。
第14変形例によれば、偏向部材14A及びその挿脱機構を省略することができるため、第9変形例と比較してZアライメント系の構成を簡素化しつつ、第9変形例と同様の効果を得ることができる。
〔第15変形例〕
第8変形例では、偏向部材14Aがアライメント光の光路に対して挿脱される場合について説明したが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。
図22に、実施形態の第15変形例に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。図22において、図15と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第15変形例に係る眼科装置の構成が第8変形例に係る眼科装置の構成と異なる点では、Zアライメント系1の構成である。第15変形例に係るZアライメント系1では、アライメント光源11は、配光角が広い光源である。アライメント光源11は、対物レンズ51の光軸上の第1配置位置及び第2配置位置に対して光を照射可能な配光角を有する。従って、この変形例では、偏向部材14Aが不要である。また、この変形例では、対物レンズ51の光軸におけるレフ測定用の被検眼Eの配置位置(第1配置位置)を基準にアライメント光を照射するように構成される。結像レンズ12及びラインセンサー13は、第1配置位置の近傍に配置された被検眼Eからのアライメント光の反射光を検出するように配置されている。
第15変形例では、レフ測定用に偏向部材14Bが反射光の光路から退避され、OCT計測用に偏向部材14Bが反射光の光路に配置される。
すなわち、レフ測定前のZアライメントを実行する場合、被検眼Eからの反射光の光路から偏向部材14Bが退避される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第1配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。処理部9は、レフ測定の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
OCT計測前のZアライメントを実行する場合、被検眼Eからの反射光の光路に偏向部材14Bが配置される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第2配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、偏向部材14Bにより結像レンズ12に向けて偏向され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。処理部9は、OCT計測の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
それ以外については、第15変形例に係る眼科装置の動作は第8変形例に係る眼科装置の動作と同様であるため、詳細な説明を省略する。
第15変形例によれば、偏向部材14A及びその挿脱機構を省略することができるため、第8変形例と比較してZアライメント系の構成を簡素化しつつ、第8変形例と同様の効果を得ることができる。
〔第16変形例〕
第15変形例では、Zアライメント系1は、レフ測定用の配置位置(第1配置位置)からのアライメント光の反射光を検出するように構成されていたが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。
図23に、実施形態の第16変形例に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。図23において、図22と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第16変形例に係る眼科装置の構成が第15変形例に係る眼科装置の構成と異なる点では、Zアライメント系1の構成である。第16変形例に係るZアライメント系1では、第15変形例と同様に、アライメント光源11は、配光角が広い光源である。アライメント光源11は、対物レンズ51の光軸上の第1配置位置及び第2配置位置に対して光を照射可能な配光角を有する。従って、この変形例では、偏向部材14Aが不要である。また、この変形例では、対物レンズ51の光軸におけるOCT計測用の被検眼Eの配置位置(第2配置位置)を基準にアライメント光を照射するように構成される。結像レンズ12及びラインセンサー13は、第2配置位置の近傍に配置された被検眼Eからのアライメント光の反射光を検出するように配置されている。
第16変形例では、レフ測定用に偏向部材14Bが反射光の光路に配置され、OCT計測用に偏向部材14Bが反射光の光路から退避される。
すなわち、レフ測定前のZアライメントを実行する場合、被検眼Eからの反射光の光路に偏向部材14Bが配置される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第1配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、偏向部材14Bにより結像レンズ12に向けて偏向され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。処理部9は、レフ測定の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
OCT計測前のZアライメントを実行する場合、被検眼Eからの反射光の光路から偏向部材14Bが退避される。Zアライメント光源11から出力されたアライメント光は、対物レンズ51の光軸上の第2配置位置の近傍の被検眼Eの角膜Crに照射される。角膜Crに照射されたアライメント光は、角膜Crにより反射され、結像レンズ12によりラインセンサー13のセンサー面に結像される。処理部9は、OCT計測の前にラインセンサー13のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してZアライメントを実行する。
それ以外については、第16変形例に係る眼科装置の動作は第15変形例に係る眼科装置の動作と同様であるため、詳細な説明を省略する。
第16変形例によれば、第15変形例と同様に、偏向部材14A及びその挿脱機構を省略することができるため、第8変形例と比較してZアライメント系の構成を簡素化しつつ、第8変形例と同様の効果を得ることができる。
[作用・効果]
実施形態に係る眼科装置、及びその制御方法の作用及び効果について説明する。
いくつかの実施形態に係る眼科装置(1000)は、対物レンズ(51)と、第1検査光学系(レフ測定投射系6、レフ測定受光系7)と、第2検査光学系(OCT光学系8、SLO光学系)と、アライメント光学系(Zアライメント系1)と、移動機構(200)と、制御部(210、主制御部211)とを含む。第1検査光学系は、対物レンズを介して被検眼(E)に対して第1検査を行うために用いられる。第2検査光学系は、対物レンズを介して被検眼に対して第1検査と異なる第2検査を行うために用いられる。アライメント光学系は、第1検査を行う第1モードと第2検査を行う第2モードとを含む動作モードの種別に応じて、アライメント光を偏向することにより照射された被検眼からの反射光、又はアライメント光が照射された被検眼により反射された光を偏向することにより得られた反射光を検出する。移動機構は、対物レンズの光軸方向に対物レンズと第1検査光学系と第2検査光学系とを移動する。制御部は、アライメント光学系により得られた反射光の検出結果に基づいて、第1モードのとき被検眼に対する作動距離が第1作動距離になり、第2モードのとき作動距離が第2作動距離になるように移動機構を制御する。
このような構成によれば、第1検査光学系及び第2検査光学系において対物レンズを共用化しつつ、第1検査と第2検査とで作動距離を変更するようにしたので、簡素な構成で複数の検査をそれぞれに最適な作動距離で実行することができる。それにより、各検査において高精度な検査結果を取得することが可能な眼科装置を提供することができる。
いくつかの実施形態に係る眼科装置では、第2検査光学系は、光スキャナー(88)を有し、光源(OCT光源101)からの光(測定光LS)を光スキャナーにより偏向し、光スキャナーにより偏向された光を対物レンズを介して被検眼に投射し、被検眼からの戻り光に基づく光(干渉光LC)を検出する。
このような構成によれば、簡素な構成で、OCT計測又はSLO計測等を含む複数の検査をそれぞれに最適な作動距離で実行することができる。それにより、OCTによる高精度な計測結果やSLOによる高画質な画像の取得などが可能になる。
いくつかの実施形態に係る眼科装置では、第1検査光学系は、対物レンズを介して被検眼に光を投射し、被検眼からの戻り光を検出する屈折力測定光学系(レフ測定投射系6、レフ測定受光系7)を含む。
このような構成によれば、簡素な構成で、屈折力測定を含む複数の検査をそれぞれに最適な作動距離で実行することができる。それにより、屈折力測定による高精度な測定結果の取得が可能になる。
いくつかの実施形態に係る眼科装置では、アライメント光学系は、アライメント光を出力するアライメント光源(Zアライメント光源11)と、アライメント光を偏向する第1偏向部材(偏向部材14A)と、反射光を検出する検出素子(ラインセンサー13)と、被検眼からの反射光を偏向する第2偏向部材(偏向部材14B)と、を含み、第1偏向部材により偏向されたアライメント光を被検眼に照射し、第2偏向部材により偏向された反射光を検出素子により検出する。
このような構成によれば、アライメント光及びその反射光を偏向するようにしたので、簡素な構成で、複数の検査をそれぞれに最適な作動距離で実行可能な眼科装置を提供することができるようになる。
いくつかの実施形態に係る眼科装置では、アライメント光学系は、第1偏向部材により偏向されたアライメント光を被検眼に向けて偏向する第3偏向部材(反射ミラー15A)と、被検眼からの反射光を第2偏向部材に向けて偏向する第4偏向部材(反射ミラー15B)と、を含む。
このような構成によれば、第1偏向部材及び第2偏向部材に加えて、第3偏向部材及び第4偏向部材を設けることでアライメント光及びその反射光を偏向するようにしたので、簡素な構成で、複数の検査をそれぞれに最適な作動距離で実行可能な眼科装置を提供することができるようになる。
いくつかの実施形態に係る眼科装置では、第1偏向部材は、アライメント光の光路に対して挿脱可能であり、第2偏向部材は、反射光の光路に対して挿脱可能である。
このような構成によれば、簡素な構成及び制御で、複数の検査をそれぞれに最適な作動距離で実行可能な眼科装置を提供することができるようになる。
いくつかの実施形態に係る眼科装置は、被検眼の前眼部からの光をリレーするリレーレンズ(56)と、リレーレンズを経由した光を受光する撮像素子(59)とを含む前眼部観察系(5)を含み、制御部は、第1モードのとき前眼部観察系の光軸上の第1レンズ位置にリレーレンズを移動し、第2モードのとき前眼部観察系の光軸上の第2レンズ位置にリレーレンズを移動する。
このような構成によれば、検査に応じて作動距離が変更された場合でも、前眼部からの信号を撮像素子の撮像面に結像させることが可能になり、第1検査及び第2検査の双方においてピントが合った前眼部像を観察することができるようになる。
いくつかの実施形態に係る眼科装置は、被検眼に固視標を投影する固視投影系(4)を含み、制御部は、第1モードのとき第1固視標を被検眼に投影し、第2モードのとき第1固視標より視角が狭い第2固視標を被検眼に投影するように固視投影系を制御する。
このような構成によれば、検査に応じて視角が異なる固視標を被検眼に呈示するようにしたので、第1検査では、例えば被検眼に視力調節させないように固視標を呈示させ、第2検査では、例えば被検眼における所望の部位を所定の検査位置に配置させるように固視標を呈示させることができる。
いくつかの実施形態は、対物レンズ(51)と、対物レンズを介して被検眼(E)に対して第1検査を行うための第1検査光学系(レフ測定投射系6、レフ測定受光系7)と、対物レンズを介して被検眼に対して第1検査と異なる第2検査を行うための第2検査光学系(OCT光学系8、SLO光学系)と、被検眼にアライメント光を照射し、被検眼からのアライメント光の反射光を検出するアライメント光学系(Zアライメント系1)と、対物レンズの光軸方向に対物レンズと第1検査光学系と第2検査光学系とを移動する移動機構(200)と、移動機構を制御する制御部(210、主制御部211)と、を含む眼科装置の制御方法である。眼科装置の制御方法は、第1検査を行う第1モードにおいて、アライメント光を偏向することにより照射された被検眼からの反射光、又はアライメント光が照射された被検眼により反射された光を偏向することにより得られた反射光を検出する第1アライメント光検出ステップと、第1アライメント光検出ステップにおける反射光の検出結果に基づいて、被検眼に対する作動距離が第1作動距離になるように移動機構を制御する第1制御ステップと、第2検査を行う第2モードにおいて、被検眼に対してアライメント光を照射して反射光を偏向することにより反射光を検出する第2アライメント光検出ステップと、第2アライメント光検出ステップにおける反射光の検出結果に基づいて、被検眼に対する作動距離が第2作動距離になるように移動機構を制御する第2制御ステップと、を含む。
このような制御によれば、第1検査光学系及び第2検査光学系において対物レンズを共用化しつつ、第2検査に最適な配置位置を基準に検査に応じて作動距離を変更するようにしたので、簡素な構成で複数の検査をそれぞれに最適な作動距離で実行することができる。
いくつかの実施形態に係る眼科装置の制御方法は、第1制御ステップでは、アライメント光の光路に対して第1偏向部材を挿脱させ、反射光の光路に対して第2偏向部材を挿脱させる。
このような制御によれば、簡素な構成及び制御で、それぞれに最適な作動距離で複数の検査を実行することができるようになる。
いくつかの実施形態は、対物レンズ(51)と、対物レンズを介して被検眼(E)に対して第1検査を行うための第1検査光学系(レフ測定投射系6、レフ測定受光系7)と、対物レンズを介して被検眼に対して第1検査と異なる第2検査を行うための第2検査光学系(OCT光学系8、SLO光学系)と、被検眼にアライメント光を照射し、被検眼からのアライメント光の反射光を検出するアライメント光学系(Zアライメント系1)と、対物レンズの光軸方向に対物レンズと第1検査光学系と第2検査光学系とを移動する移動機構(200)と、移動機構を制御する制御部(210、主制御部211)と、を含む眼科装置の制御方法である。眼科装置の制御方法は、第1検査を行う第1モードにおいて、被検眼に対してアライメント光を照射して反射光を偏向することにより反射光を検出する第1アライメント光検出ステップと、第1アライメント光検出ステップにおける反射光の検出結果に基づいて、被検眼に対する作動距離が第1作動距離になるように移動機構を制御する第1制御ステップと、第2検査を行う第2モードにおいて、アライメント光を偏向することにより照射された被検眼からの反射光、又はアライメント光が照射された被検眼により反射された光を偏向することにより得られた反射光を検出する第2アライメント光検出ステップと、第2アライメント光検出ステップにおける反射光の検出結果に基づいて、被検眼に対する作動距離が第2作動距離になるように移動機構を制御する第2制御ステップと、を含む。
このような制御によれば、第1検査光学系及び第2検査光学系において対物レンズを共用化しつつ、第1検査に最適な配置位置を基準に検査に応じて作動距離を変更するようにしたので、簡素な構成で複数の検査をそれぞれに最適な作動距離で実行することができる。
いくつかの実施形態に係る眼科装置の制御方法は、第2制御ステップでは、アライメント光の光路に対して第1偏向部材を挿脱させ、反射光の光路に対して第2偏向部材を挿脱させる。
このような制御によれば、簡素な構成及び制御で、複数の検査をそれぞれに最適な作動距離で実行することができるようになる。
いくつかの実施形態に係る眼科装置の制御方法では、眼科装置は、被検眼の前眼部からの光をリレーするリレーレンズ(56)と、リレーレンズを経由した光を受光する撮像素子(59)とを含む前眼部観察系(5)を含み、第1制御ステップでは、前眼部観察系の光軸上の第1レンズ位置にリレーレンズを移動し、第2制御ステップでは、前眼部観察系の光軸上の第2レンズ位置にリレーレンズを移動する。
このような構成によれば、検査に応じて作動距離が変更された場合でも、前眼部からの信号を撮像素子の撮像面に結像させることが可能になり、第1検査及び第2検査の双方においてピントが合った前眼部像を観察することができるようになる。
いくつかの実施形態に係る眼科装置の制御方法では、眼科装置は、被検眼に固視標を投影する固視投影系(4)を含み、第1制御ステップでは、第1固視標を被検眼に投影し、第2制御ステップでは、第1固視標より視角が狭い第2固視標を被検眼に投影するように固視投影系を制御する。
このような構成によれば、検査に応じて視角が異なる固視標を被検眼に呈示するようにしたので、第1検査では、例えば被検眼に視力調節させないように固視標を呈示させ、第2検査では、例えば被検眼における所望の部位を所定の検査位置に配置させるように固視標を呈示させることができる。
いくつかの実施形態に係る眼科装置の制御方法では、第2検査光学系は、光スキャナー(88)を有し、光源(OCT光源101)からの光(測定光LS)を光スキャナーにより偏向し、光スキャナーにより偏向された光を対物レンズを介して被検眼に投射し、被検眼からの戻り光に基づく光(干渉光LC)を検出する。
このような制御によれば、簡素な制御で、OCT計測又はSLO計測等を含む複数の検査をそれぞれに最適な作動距離で実行することができる。
いくつかの実施形態に係る眼科装置の制御方法では、第1検査光学系は、対物レンズを介して被検眼に光を投射し、被検眼からの戻り光を検出する屈折力測定光学系(レフ測定投射系6、レフ測定受光系7)を含む。
このような制御によれば、簡素な制御で、屈折力測定を含む複数の検査をそれぞれに最適な作動距離で実行することができる。
<その他>
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。
また、上記の実施形態では、眼科装置1000が眼底Efに対してOCTを実行する場合について説明したが,実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。例えば、眼底Efと前眼部に対してOCTを実行する眼科装置に対して本発明を適用することが可能である。
上記の実施形態において、第1検査光学系及び第2検査光学系の少なくとも一方は、眼底を写真撮影する眼底カメラ、被検眼の屈折特性を測定する眼屈折検査装置(レフラクトメータ、ケラトメータ)、眼圧計、角膜の特性(角膜厚、細胞分布等)を得るスペキュラーマイクロスコープ、ハルトマン−シャックセンサを用いて被検眼の収差情報を得るウェーブフロントアナライザ等の光学系を含むことが可能である。