JP2020025616A - 眼科装置、及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第1実施形態に係る眼科装置は、複数の検査や測定を行うための複数の光学系を備え、複数の検査等を行うための固視標を被検眼に同時に呈示しつつ、複数の検査等を同時に実行することが可能である。第1実施形態では、複数の光学系に共通の対物レンズが設けられ、互いに波長範囲が異なる光を用いて複数の検査等が行われる。以下、複数の他覚測定のうちレフ測定とOCT計測を同時に実行可能な眼科装置について説明するが、レフ測定とOCT計測との組み合わせ以外に対して、以下で説明する実施形態を適用することが可能である。
図1に、第1実施形態に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。第1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。
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。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は、前眼部観察系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に投射する。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Crに投射され、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、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。
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。
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。
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。
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。
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3に示す。図3は、眼科装置1000の処理系の機能ブロック図の一例を表す。
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。
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、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。
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。
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。
第1実施形態に係る眼科装置1000の動作について説明する。
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うことで、時刻T1において、眼科装置1000は、被検眼Eに対してレフ測定用の固視標とOCT計測用の固視標の呈示を同時に開始させる。
続いて、時刻T2において、主制御部211は、アライメントを実行する。
次に、時刻T3において、主制御部211は、光路長調整を実行する。
次に、時刻T4において、主制御部211は、偏波調整を実行する。
次に、時刻T5において、主制御部211は、屈折力の仮測定を実行させる。仮測定では、本測定の前にレフ測定光学系及びOCT光学系8における光学素子の位置等が調整される。
次に、時刻T6において、主制御部211は、OCT光学系8においてフォーカス調整を実行する。
次に、時刻T7において、主制御部211は、雲霧制御を実行する。
主制御部211は、ステップSQ6におけるフォーカス調整が完了した後に、時刻T7にOCT計測を開始させる。これにより、ステップSQ7における雲霧制御とOCT計測が略同時に実行される。ステップSQ8において3次元スキャンが実行される場合、ステップSQ7とステップSQ8とを同時に実行することで、レフ本測定とOCT計測とを略同時に終了させることができる。
主制御部211は、ステップSQ7における雲霧制御が完了した後に、時刻T8にレフ本測定を開始させる。これにより、レフ本測定とOCT計測とが同時に実行される。
次に、時刻T10において、主制御部211は、ステップSQ9において得られた球面度数等や、ステップSQ8において得られたOCT計測結果に対する解析処理をデータ処理部223に実行させる。また、主制御部211は、ステップSQ8において得られたOCT計測結果に基づく画像形成処理を画像形成部222又はデータ処理部223に実行させる。以上で、眼科装置1000の動作は終了である。
第1実施形態では、レフ測定用の固視標とOCT計測用の固視標とを独立に移動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、OCT計測用の固視標を投影する固視光源からの光のスポットサイズが十分に小さい場合、レフ測定用の固視標と一体的に移動することができる。以下、第2実施形態に係る眼科装置の構成について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
実施形態に係る固視投影系4の構成は、第1実施形態又は第2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、第3実施形態に係る眼科装置の構成について、第2実施形態との相違点を中心に説明する。
実施形態に係る固視投影系4の構成は、第1実施形態〜第3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、第4実施形態に係る眼科装置の構成について、第2実施形態との相違点を中心に説明する。
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。
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。
2 XYアライメント系
3 ケラト測定系
4 固視投影系
5 前眼部観察系
6 レフ測定投射系
7 レフ測定受光系
8 OCT光学系
9 処理部
40 固視ユニット
41A 第1固視標投影系
41B 第2固視標投影系
210 制御部
211 主制御部
1000 眼科装置
Claims (12)
- 被検眼に光を投射し、前記被検眼からの戻り光を検出する屈折力測定光学系と、
OCT光源からの光を参照光と測定光とに分割し、前記測定光を前記被検眼に投射し、前記被検眼からの前記測定光の戻り光と前記参照光との干渉光を検出するOCT光学系と、
第1固視標と前記第1固視標より視角が狭い第2固視標とを前記被検眼に同時に投影する固視投影系と、
前記屈折力測定光学系を用いた屈折力測定と前記OCT光学系を用いたOCT計測とを同時に実行させる制御部と、
を含む眼科装置。 - 前記制御部は、前記固視投影系を制御することにより前記第2固視標の呈示状態を変更する
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 前記固視投影系は、
前記第1固視標を前記被検眼に投影する第1固視標投影系と、
前記第2固視標を前記被検眼に投影する第2固視標投影系と、
を含み、
前記第1固視標投影系は、前記第1固視標投影系の光路に前記第2固視標投影系の光路を合成する光学部材を含む
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の眼科装置。 - 前記第1固視標投影系は、前記被検眼を雲霧させる位置に配置され前記第1固視標が表示された視標チャートを含み、
前記第2固視標投影系は、前記被検眼の眼底と光学的に共役な位置に配置された光源を含む
ことを特徴とする請求項3に記載の眼科装置。 - 前記第1固視標投影系は、前記第1固視標が表示された視標チャートを含み、
前記第2固視標投影系は、
前記視標チャートと光学的に共役な位置に配置された光源と、
前記光源と前記光学部材との間に配置された絞りと、
を含む
ことを特徴とする請求項3に記載の眼科装置。 - 前記第1固視標投影系は、
第1光源と、
前記光学部材より前記被検眼の側に配置され前記第1固視標が表示された透過型の視標チャートと、
を含み、前記第1光源と前記視標チャートとの間に前記光学部材が配置され、
前記第2固視標投影系は、前記視標チャートと光学的に共役な位置に配置された第2光源を含む
ことを特徴とする請求項3に記載の眼科装置。 - 前記固視投影系は、光軸方向に移動可能であり、
前記制御部は、前記被検眼を雲霧させる位置に前記視標チャートを移動するように前記固視投影系を移動させる
ことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の眼科装置。 - 前記制御部は、少なくとも前記被検眼を雲霧させる位置に前記視標チャートを移動させる雲霧制御が行われているとき、前記OCT光学系によるOCT計測を実行させる
ことを特徴とする請求項4〜請求項7のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記屈折力測定光学系の光路に前記OCT光学系の光路を合成する光路合成分離部材と、
前記光路合成分離部材により合成された合成光路上に配置された対物レンズと、
を含み、
前記光路合成分離部材は、前記対物レンズを介して入射した光を波長分離し、波長分離された光を前記OCT光学系に導く
ことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 被検眼に光を投射し、前記被検眼からの戻り光を検出する屈折力測定光学系と、
OCT光源からの光を参照光と測定光とに分割し、前記測定光を前記被検眼に投射し、前記被検眼からの前記測定光の戻り光と前記参照光との干渉光を検出するOCT光学系と、
第1固視標と前記第1固視標より視角が狭い第2固視標とを前記被検眼に投影する固視投影系と、
制御部と、
を含む眼科装置の制御方法であって、
前記制御部が前記固視投影系を制御して前記第1固視標と前記第2固視標とを前記被検眼に同時に投影する投影ステップと、
前記第1固視標と前記第2固視標とが前記被検眼に同時に投影されている間に、前記屈折力測定光学系を用いた屈折力測定と前記OCT光学系を用いたOCT計測とを同時に実行させる計測ステップと、
を含む眼科装置の制御方法。 - 前記投影ステップは、前記固視投影系を制御することにより前記第2固視標の呈示状態を変更する
ことを特徴とする請求項10に記載の眼科装置の制御方法。 - 前記固視投影系は、光軸方向に移動可能であり、
前記固視投影系は、前記第1固視標が表示された視標チャートを含み、
前記計測ステップは、
前記屈折力測定光学系を制御して前記屈折力測定を行う屈折力測定ステップと、
前記OCT光学系を制御して前記OCT計測を行うOCT計測ステップと、
を含み、
前記屈折力測定ステップは、
前記制御部が前記被検眼を雲霧させる位置に前記視標チャートを移動させるように前記固視投影系を制御する雲霧制御ステップを含み、
少なくとも前記雲霧制御ステップと前記OCT計測ステップとを同時に実行させる
ことを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の眼科装置の制御方法。
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