JP2020156705A - 眼科装置及びその制御方法、並びに、プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】例えば、被検者の右眼と左眼を切り替えて各眼に対して検査光学系で検査を行う場合等であっても、そのアライメント調整をスムーズに行える仕組みを提供する。【解決手段】被検者Hの被検眼Eを検査するための検査光学系111と、被検眼Eと検査光学系111との相対的な位置関係を調整するあご受け部150及び駆動部120と、被検眼Eを含む被検者Hの左右両眼であって、検査光学系111の光軸とは異なる位置から被検者Hの左右両眼El及びErが含まれる撮影領域を撮影する被検眼撮影部112と、被検眼撮影部112の撮影により得られた撮影画像を用いて、あご受け部150及び駆動部120を制御する制御部を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、眼科装置及びその制御方法、並びに、プログラムに関するものである。
従来のオートアライメント調整を行う眼科装置では、被検眼の検査を行う検査光学系がアライメント検出の機能も兼用しており、同一の光軸上で、被検眼の検査とアライメント調整のための被検眼の位置検出のための撮影を行っていた。これに関して、特許文献1には、異なる方向から複数の撮影部で撮影した画像を用いて、被検眼の3次元位置を精度よく求める眼科装置が提案されている。
しかしながら、特許文献1を含む従来の技術においては、例えば、被検者の右眼と左眼を切り替えて各眼に対して検査光学系で検査を行う場合に、そのアライメント調整をスムーズに行うことについては考慮されていなかった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、例えば、被検者の右眼と左眼を切り替えて各眼に対して検査光学系で検査を行う場合等であっても、そのアライメント調整をスムーズに行える仕組みを提供することを目的の1つとする。
本発明の眼科装置の1つは、被検者の被検眼を検査するための検査光学系と、前記被検眼と前記検査光学系との相対的な位置関係を調整する調整手段と、前記被検眼を含む前記被検者の左右両眼であって、前記検査光学系の光軸とは異なる位置から前記左右両眼が含まれる撮影領域を撮影する撮影手段と、前記撮影により得られた画像を用いて、前記調整手段を制御する制御手段と、を有する。
また、本発明の1つは、上述した眼科装置の制御方法、及び、当該制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを含む。
また、本発明の1つは、上述した眼科装置の制御方法、及び、当該制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを含む。
本発明の1つによれば、例えば、被検者の右眼と左眼を切り替えて各眼に対して検査光学系で検査を行う場合等であっても、そのアライメント調整をスムーズに行うことができる。
以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(実施形態)について説明する。
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る眼科装置100の外観構成の一例を示す図である。図1(a)及び図1(b)に示すように、眼科装置100は、光学ヘッド部110、駆動部120、土台部130、顔支持部140、あご受け部150、及び、表示部160を有して構成されている。この際、図1(a)は、眼科装置100を、図1(b)に示す被検者H側から見た図である。また、図1(b)は、眼科装置100を側面から見た図である。さらに、図1(c)は、光学ヘッド部110側から被検者Hを見た図であり、被検者Hのあごがあご受け部150に載せられて、被検者Hの顔Fが顔支持部140によって位置固定されている様子を示す図である。
光学ヘッド部110は、図1(a)及び図1(b)に示すように、検査光学系111を収容するとともに、被検眼撮影部112が備え付けられている。検査光学系111は、被検者Hの被検眼Eを検査するための光学系である。なお、図1(a)及び図1(b)では、検査光学系111として、検査光学系111の対物レンズの部分が図示されている。被検眼撮影部112は、被検眼Eを含む被検者Hの左右両眼であって、検査光学系111の光軸とは異なる位置から被検者Hの左眼El及び右眼Erの左右両眼が含まれる被検者Hの顔Fの領域を撮影領域とする撮影を行う撮影部である。
駆動部120は、上部に位置する光学ヘッド部110を、図1(b)に示す3次元方向に係るX方向,Y方向及びZ方向に移動可能に構成された構成部である。即ち、駆動部120は、被検眼Eに対して検査光学系111を収容する光学ヘッド部110を3次元方向に移動可能に構成された構成部である。この際、X方向は、被検者Hに対して光学ヘッド部110を左右に移動させる方向(左右方向)である。また、Y方向は、被検者Hに対して光学ヘッド部110を上下に移動させる方向(上下方向)である。また、Z方向は、被検者Hに対して光学ヘッド部110を前後に移動させる方向(前後方向)である。この駆動部120は、例えば、X方向,Y方向及びZ方向のそれぞれに対応した3つのモータから構成されており、制御部180がそれぞれのモータの駆動制御を行うことによって、被検眼Eに対する光学ヘッド部110のアライメント調整が可能となっている。
土台部130は、光学ヘッド部110、駆動部120及び顔支持部140を下部から支える構成部である。具体的に、駆動部120は、土台部130に固定されている。
顔支持部140は、被検者Hの顔Fを位置固定するための構成部であり、土台部130に備え付けられている。
あご受け部150は、被検者Hのあご(顎)を載せる受け部であり、顔支持部140に対して被検者Hのあごの位置を移動可能(変更可能)に構成されている。具体的に、本実施形態においては、あご受け部150は、顔支持部140で顔が位置固定された被検者Hのあごの位置を上下方向であるY方向に移動可能となっている。
ここで、本実施形態においては、駆動部120及びあご受け部150は、被検眼Eと検査光学系111との相対的な位置関係を調整する調整手段を構成する。具体的に、本実施形態においては、駆動部120は、被検眼Eに対して検査光学系111を移動させて、上述した位置関係の調整を行う第1の調整部を構成する。また、本実施形態においては、あご受け部150は、検査光学系111に対して被検眼Eを移動させて、上述した位置関係の調整を行う第2の調整部を構成する。
表示部160は、検査光学系111で得られた画像や情報、被検眼撮影部112で得られた画像、並びに、各種の画像や情報を解析することにより得られた情報などを表示する構成部である。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る眼科装置100の機能構成の一例を示す図である。この図2において、図1に示す構成と同様の構成については同じ符号を付しており、その詳細な説明は省略する。
図2に示すように、眼科装置100は、図1に示す光学ヘッド部110、駆動部120、土台部130、顔支持部140、あご受け部150及び表示部160に加えて、画像解析部170、制御部180、及び、操作部190を更に有して構成されている。また、図1に示す光学ヘッド部110は、検査光学系111を収容するとともに被検眼撮影部112が備え付けられているが、本実施形態においては、検査光学系111は、図2に示すように、OCTユニット111a及び分光器111bを有して構成されている。
画像解析部170は、検査光学系111から得られた画像や、被検眼撮影部112で得られた画像に対して、画像解析を行う構成部である。この画像解析部170は、記憶部171及び判定部172を有して構成されている。記憶部171は、各種の画像や各種の情報を記憶する構成部であり、また、眼科装置100の制御方法に係るプログラムを予め記憶している形態も採りうる。判定部172は、画像解析の結果に係る各種の判定を行う。
制御部180は、眼科装置100の動作を統括的に制御するとともに、各種の処理を行う。例えば、制御部180は、表示部160に対する各種の画像や各種の情報の表示制御も行う。
操作部190は、検者が操作入力を行う構成部であり、検者が行った操作入力の情報を制御部180に送信する。
図3は、本発明の第1の実施形態を示し、図2に示す検査光学系111のOCTユニット111a及び分光器111bにおける内部構成の一例を示す図である。この図3には、図1(b)に記載のXYZ座標系に対応するXYZ座標系が示されている。
OCTユニット111a及び分光器111bは、走査部材を介して測定光(検査光)が照射された被検眼Eからの戻り光と、測定光に対応する参照光とを干渉させた干渉光に基づいて、被検眼Eの断層画像を取得する。例えば、OCTユニット111a及び分光器111bは、被検眼Eの眼底Efからの戻り光と、測定光に対応する参照光とを干渉させた干渉光に基づいて、被検眼Eの眼底Efの断層画像を取得する形態を採りうる。
OCTユニット111aは、被検眼Eの前眼部Eaや、被検眼Eの眼底Efの2次元画像及び断層画像を撮像するための測定光学系で構成されている。具体的に、OCTユニット111aは、被検眼Eに対向して対物レンズ101−1が設置されており、その光軸上に設けられた、光路分離部として機能する第1ダイクロイックミラー102及び第2ダイクロイックミラー103によって光路が分離される。即ち、OCT光学系の測定光路L1、眼底観察光路及び固視灯光路L2、並びに、前眼部観察光路L3に光が波長帯域ごとに分岐される。
光路L2は、さらに第3ダイクロイックミラー124によって眼底観察用のAPD(アバランシェフォトダイオード)125及び固視灯126への光路に、光の波長帯域ごとに分岐される。この光路L2には、レンズ101−2,122,123が配置されており、レンズ122は、固視灯及び眼底観察用の合焦調整のために、例えば制御部180の制御に基づき不図示のモータによって駆動される。APD125は、不図示の眼底観察用照明光の波長、具体的には780nm付近の光に感度を持つ。一方、固視灯126は、可視光を発生して被検者Hの固視を促す。また、光路L2には、不図示の眼底観察用照明光源から発せられた光を被検眼Eの眼底Ef上で走査するためのXスキャナ121−1(主走査方向用)、Yスキャナ121−2(主走査方向と交差する副走査方向用)が配置されている。レンズ101−2は、Xスキャナ121−1、Yスキャナ121−2の中心位置付近を焦点位置として配置されている。Xスキャナ121−1は、共振型のミラーで構成されているが、ポリゴンミラーで構成されていてもよい。Xスキャナ121−1、Yスキャナ121−2の中心位置付近と、被検眼Eの瞳の位置は、光学的に共役関係となるように構成されている。また、APD125は、例えばシングルディテクターであり、眼底Efから散乱・反射されて戻ってきた光を検出する。第3ダイクロイックミラー124は、穴あきミラーや、中空のミラーが蒸着されたプリズムであり、照明光と、眼底Efからの戻り光とを分離する。
光路L3には、レンズ131と、前眼部観察用の近赤外に高感度を有するモノクロの撮影ユニット132とが配置されている。この撮影ユニット132は、不図示の前眼部観察用照明光の近赤外波長970nm付近に感度を持つ。
光路L1は、上述したようにOCT光学系を構成しており、被検眼Eの眼底Efの断層画像を撮像するために使用される。より具体的には断層画像を形成するための干渉信号を得るために使用される。光路L1には、レンズ101−3と、ミラー115と、光を被検眼Eの眼底Ef上で走査するための走査部材として機能するXスキャナ109−1と、Yスキャナ109−2とが配置されている。さらに、Xスキャナ109−1、Yスキャナ109−2の中心位置付近が、レンズ101−3の焦点位置となるようにXスキャナ109−1、Yスキャナ109−2が配置されている。そして、Xスキャナ109−1、Yスキャナ109−2の中心位置付近と、被検眼Eの瞳の位置とは、光学的な共役関係となっている。この構成により、走査部材を物点とした光路が、レンズ101−1とレンズ101−3との間で略平行となる。それにより、Xスキャナ109−1、Yスキャナ109−2が走査(スキャン)を行っても、第1ダイクロイックミラー102及び第2ダイクロイックミラー103に入射する角度を同じにすることが可能となる。
また、光路L1において、測定光源104は、測定光を測定光路に入射させるための光源である。本実施形態の場合、測定光源104は、ファイバー端であり、被検眼Eの眼底Efと光学的な共役関係を有する。レンズ107及び108のうちのレンズ108は、合焦調整をするために、例えば制御部180の制御に基づき不図示のモータによって駆動される。合焦調整は、ファイバー端である測定光源104から出射する光を眼底Ef上に結像するように行われる。合焦調整部として機能するレンズ108は、測定光源104と、走査部材として機能するXスキャナ109−1及びYスキャナ109−2との間に配置されている。これにより、より大きなレンズ101−3や、また光ファイバー105−2を動かす必要がなくなる。この合焦調整によって、被検眼Eの眼底Efに測定光源104からの測定光を結像させることができ、また被検眼Eの眼底Efからの戻り光を光ファイバー105−2に効率良く戻すことができる。なお、図1において、Xスキャナ109−1と、Yスキャナ109−2との間の光路は紙面内において構成されているが、実際は紙面垂直方向に構成されている。
ここで、測定光源104について詳しく説明する。
測定光源104は、例えば、代表的な低コヒーレント光源であるSLD(Super Luminescent Diode)である。その中心波長は855nm程度、波長バンド幅は約100nmである。ここで、波長バンド幅は、得られる断層画像の光軸方向の分解能に影響するため、重要なパラメータである。また、ここでは、測定光源104としてSLDを用いる例を説明したが、本実施形態ではこれに限定されるものではなく、低コヒーレント光が出射できればよく、ASE(Amplified Spontaneous Emission)等を用いることができる。また、中心波長は被検眼Eを測定対象することを鑑みると、近赤外光が適切である。また、測定光源104は、中心波長が得られる断層画像の横方向の分解能に影響するため、なるべく短波長であることが望ましい。この双方の理由から、本実施形態においては、測定光源104の中心波長を855nm程度としている。
測定光源104は、例えば、代表的な低コヒーレント光源であるSLD(Super Luminescent Diode)である。その中心波長は855nm程度、波長バンド幅は約100nmである。ここで、波長バンド幅は、得られる断層画像の光軸方向の分解能に影響するため、重要なパラメータである。また、ここでは、測定光源104としてSLDを用いる例を説明したが、本実施形態ではこれに限定されるものではなく、低コヒーレント光が出射できればよく、ASE(Amplified Spontaneous Emission)等を用いることができる。また、中心波長は被検眼Eを測定対象することを鑑みると、近赤外光が適切である。また、測定光源104は、中心波長が得られる断層画像の横方向の分解能に影響するため、なるべく短波長であることが望ましい。この双方の理由から、本実施形態においては、測定光源104の中心波長を855nm程度としている。
また、例えば、光路L1における測定光源104、光カプラー106、光ファイバー105−1〜105−4、レンズ116、分散補償用ガラス117、参照ミラー118、及び、分光器111b等によって、マイケルソン干渉系が構成されている。光ファイバー105−1〜105−4は、光カプラー106に接続されて一体化しているシングルモードの光ファイバーである。測定光源104から出射された光は、光ファイバー105−1を通じ、光カプラー106を介して光ファイバー105−2側の測定光と、光ファイバー105−3側の参照光とに分割される。測定光は、上述したOCT光学系光路を通じ、観察対象(検査対象)である被検眼Eの眼底Efに照射され、網膜による反射や散乱により同じ光路を通じて光カプラー106に到達する。一方、参照光は、光ファイバー105−3、レンズ116、測定光と参照光との分散を合わせるために挿入された分散補償用ガラス117を介して参照ミラー118に到達し反射される。そして、参照光は、同じ光路を戻り光カプラー106に到達する。光カプラー106によって、測定光と参照光とが合波されて干渉光となる。ここで、測定光の光路長と参照光の光路長とがほぼ同一となったときに干渉を生じる。参照ミラー118は、例えば制御部180の制御に基づき不図示のモータ及び駆動機構によって光軸方向に位置を調整可能に保持され、被検眼Eによって変わる測定光の光路長に参照光の光路長を合わせることが可能である。光カプラー106で得られた干渉光は、光ファイバー105−4を介して分光器111bに導かれる。
分光器111bは、レンズ141と、回折格子142と、レンズ143と、ラインセンサ144とを備えている。光ファイバー105−4から出射された干渉光は、レンズ141を介して略平行光となった後、回折格子142で分光され、レンズ143によってラインセンサ144に結像される。
なお、本実施形態では、干渉計としてマイケルソン干渉計を用いる例を説明したが、マッハツェンダー干渉計を用いてもよい。この際、測定光と参照光との光量差に応じて光量差が大きい場合にはマッハツェンダー干渉計を、光量差が比較的小さい場合にはマイケルソン干渉計を用いることが望ましい。
そして、図3に示すように、制御部180は、OCTユニット111a及び分光器111bの各部と接続されている。具体的に、制御部180は、例えば、OCTユニット111a内の撮影ユニット132と接続されており、被検眼Eの前眼部Eaの観察画像を生成可能に構成されている。また、制御部180は、OCTユニット111a内のAPD125とも接続されており、被検眼Eの眼底Efの観察画像を生成可能にも構成されている。さらに、制御部180は、OCTユニット111a内のC−GATE調製用の参照ミラー118や合焦レンズ108を駆動するモータの制御や位置検出も行っている。また、制御部180は、例えば、分光器111b内のラインセンサ144とも接続されている。これにより、制御部180は、分光器111bによって波長分解された測定信号を取得可能であり、さらに測定信号に基づいて被検眼Eの断層画像を生成することができる。そして、制御部180は、生成した被検眼Eの前眼部観察画像、眼底観察画像及び断層画像を表示部160に表示可能となっている。このように、本実施形態では、検査光学系111として、各種の画像を取得する
ここで、検査光学系111として適用するOCTユニット111aの光軸と、被検眼撮影部112の配置との関係について説明する。
検査光学系111として適用するOCTユニット111aの対物レンズ101−1の光軸(Z方向)に対して、被検眼撮影部112は、図1(a)に示すように、略鉛直線上(Y方向)に配置されている。
検査光学系111として適用するOCTユニット111aの対物レンズ101−1の光軸(Z方向)に対して、被検眼撮影部112は、図1(a)に示すように、略鉛直線上(Y方向)に配置されている。
次に、本実施形態における被検眼Eに対する検査光学系111のアライメント調整方法について、図4を用いて説明する。
図4は、本発明の第1の実施形態に係る眼科装置100の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
図4は、本発明の第1の実施形態に係る眼科装置100の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、図4に示すフローチャートの処理を開始する前に、検者は、被検者Hを眼科装置100の前に着座させ、あご受け部150にあごを載せて顔支持部140に被検者Hの顔を位置固定する。そして、検者が、操作部190からOCTの検査を開始する旨の情報を操作入力すると、制御部180は、図4に示すフローチャートの処理を開始する。
図4に示すフローチャートの処理が開始されると、ステップS101において、制御部180は、駆動部120の不図示のモータを駆動させて、光学ヘッド部110を、被検者Hから遠くの略左右の中央位置に移動させる。
続いて、ステップS102において、被検眼撮影部112は、被検眼Eを含む被検者Hの左右両眼であって、検査光学系111の光軸とは異なる位置から図1(c)に示す被検者Hの左眼El及び右眼Erの左右両眼が含まれる被検者Hの顔Fの領域を撮影領域とする撮影を行う。
図5は、本発明の第1の実施形態を示し、被検眼撮影部112の撮影により得られた撮影画像及びその撮影の様子の一例を示す図である。具体的に、図5(a)は、被検眼撮影部112の撮影により得られた撮影画像が表示部160に表示された図を示しており、また、図5(b)は、被検眼撮影部112が撮影を行っている様子を示す図である。この図5において、図1〜図3に示す構成と同様の構成については同じ符号を付しており、その詳細な説明は省略する。
具体的に、被検眼撮影部112は、被検者Hの顔Fの領域を図5(b)に示す画角θ1で撮影を行うことによって、図5(a)に示す左眼El及び右眼Erの左右両眼が含まれる被検者Hの顔Fの領域を撮影領域とした撮影画像を取得する。
なお、本実施形態においては、被検眼撮影部112は、検査光学系111を収容する光学ヘッド部110を被検者Hの被検眼Eから最も遠ざけた場合に、被検者Hの左右両眼が含まれる撮影領域を撮影できる位置に配置されているものとする。
ここで、再び、図4の説明に戻る。
ステップS103において、画像解析部170は、ステップS103で撮影された撮影画像を解析して、図5(a)に示す被検者Hの左右両眼である左眼El及び右眼Erの位置検出を行う。この際、本実施形態においては、画像解析部170は、撮影画像の左端を基準位置510として、左眼Elの左右方向(X方向)の位置情報を示す距離d1、及び、右眼Erの左右方向(X方向)の位置情報を示す距離d2を検出する。さらに、本実施形態においては、画像解析部170は、撮影画像の上端を基準位置520として、左眼El及び右眼Erの上下方向(Y方向)の位置情報を示す距離d3を検出する。さらに、画像解析部170は、例えば、被検眼撮影部112による撮影倍率や土台部130に対する相対位置情報を求め、これらの情報を記憶部171に記憶する。
ステップS103において、画像解析部170は、ステップS103で撮影された撮影画像を解析して、図5(a)に示す被検者Hの左右両眼である左眼El及び右眼Erの位置検出を行う。この際、本実施形態においては、画像解析部170は、撮影画像の左端を基準位置510として、左眼Elの左右方向(X方向)の位置情報を示す距離d1、及び、右眼Erの左右方向(X方向)の位置情報を示す距離d2を検出する。さらに、本実施形態においては、画像解析部170は、撮影画像の上端を基準位置520として、左眼El及び右眼Erの上下方向(Y方向)の位置情報を示す距離d3を検出する。さらに、画像解析部170は、例えば、被検眼撮影部112による撮影倍率や土台部130に対する相対位置情報を求め、これらの情報を記憶部171に記憶する。
続いて、ステップS104において、画像解析部170は、ステップS103における各種の位置情報が検出できたか否かを判断する。この判断の結果、ステップS103における各種の位置情報が検出できなかった場合には(S104/NO)、図4に示すフローチャートの処理を終了する。
一方、ステップS104の判断の結果、ステップS103における各種の位置情報が検出できた場合には(S104/YES)、ステップS105に進む。
ステップS105に進むと、判定部172は、記憶部171に記憶された被検眼Eの位置情報と、検査光学系111の土台部130に対する位置情報等から、検査光学系111で検査を行うのに際して、現在の被検眼Eと検査光学系111との相対的な位置関係が、駆動部120による検査光学系111の移動可能範囲内(アライメント調整可能範囲内)であるか否かを判断する。具体的に、本実施形態においては、記憶部171に記憶された被検眼Eの位置情報のうちの上下方向の位置情報を用いて、上述した現在の位置関係が駆動部120による検査光学系111の移動可能範囲内であるか否かを判断する。
ステップS105の判断の結果、現在の位置関係が駆動部120による検査光学系111の移動可能範囲内(アライメント調整可能範囲内)でない場合には(S105/NO)、ステップS106に進む。
ステップS106に進むと、制御部180は、あご受け部150を駆動制御して、現在の位置関係が駆動部120による検査光学系111の移動可能範囲内(アライメント調整可能範囲内)となるように調整を行わせる。なお、本実施形態においては、制御部180は、このステップS106に処理が進んだ段階で、例えば、表示部160に警告表示を行う等の警告を行う形態を採りうる。その後、ステップS101に戻り、ステップS101以降の処理を再度行う。
ステップS106に進むと、制御部180は、あご受け部150を駆動制御して、現在の位置関係が駆動部120による検査光学系111の移動可能範囲内(アライメント調整可能範囲内)となるように調整を行わせる。なお、本実施形態においては、制御部180は、このステップS106に処理が進んだ段階で、例えば、表示部160に警告表示を行う等の警告を行う形態を採りうる。その後、ステップS101に戻り、ステップS101以降の処理を再度行う。
一方、ステップS105の判断の結果、現在の位置関係が駆動部120による検査光学系111の移動可能範囲内(アライメント調整可能範囲内)である場合には(S105/YES)、ステップS107に進む。
ステップS107に進むと、画像解析部170は、例えば現時点で被検眼撮影部112で取得されている撮影画像を用いて、左眼Elの左右方向(X方向)の位置情報を示す距離d1、右眼Erの左右方向(X方向)の位置情報を示す距離d2、並びに、左眼El及び右眼Erの上下方向(Y方向)の位置情報を示す距離d3を検出し、撮影倍率などから、土台部130に対する相対位置情報を求め、これらの情報を記憶部171に記憶する。
ステップS107に進むと、画像解析部170は、例えば現時点で被検眼撮影部112で取得されている撮影画像を用いて、左眼Elの左右方向(X方向)の位置情報を示す距離d1、右眼Erの左右方向(X方向)の位置情報を示す距離d2、並びに、左眼El及び右眼Erの上下方向(Y方向)の位置情報を示す距離d3を検出し、撮影倍率などから、土台部130に対する相対位置情報を求め、これらの情報を記憶部171に記憶する。
続いて、ステップS108において、制御部180は、まずは被検眼Eとして右眼Erを検査すべく、駆動部120に対して、ステップS107で得られた被検眼Erの上下方向(Y方向)の位置情報を示す距離d3及び右眼Erの左右方向(X方向)の位置情報を示す距離d2に基づき、検査光学系111を移動させる。
続いて、ステップS109において、詳細なアライメントを行うべく、まず、画像解析部170は、定期的に検査光学系111の撮影ユニット132からの前眼部画像を取得して解析を行う。このステップS109の詳細な処理について、図6を用いて説明する。
図6は、本発明の第1の実施形態を示し、検査光学系111の撮影ユニット132の撮影により得られた前眼部画像及びその撮影の様子の一例を示す図である。具体的に、図6(a)は、検査光学系111の撮影ユニット132の撮影により得られた前眼部画像が表示部160に表示された図を示しており、また、図6(b)は、検査光学系111の撮影ユニット132が撮影を行っている様子を示す図である。この図6において、図1〜図3,図5に示す構成と同様の構成については同じ符号を付しており、その詳細な説明は省略する。
具体的に、検査光学系111の撮影ユニット132は、被検者Hの被検眼E(図6(a)では、右眼Er)の領域を図6(b)に示す画角θ2で撮影を行うことによって、図6(a)に示す右眼Erの領域を撮影領域とした前眼部画像を取得する。ここで、検査光学系111の撮影ユニット132の画角θ2は、図5(b)に示す被検眼撮影部112の画角θ1よりも、狭い(小さい)ものとなっている。換言すれば、図5(b)に示す被検眼撮影部112の画角θ1は、図6(b)に示す検査光学系111の撮影ユニット132の画角θ2よりも、広い(大きい)ものとなっており、これにより、被検眼撮影部112は、検査光学系111から被検眼Eに対して照射される光の照射領域よりも広い領域を撮影領域として撮影を行うものとなっている。
また、ここでは、被検眼撮影部112による画角θ1よりも狭い画角θ2で検査光学系111の撮影ユニット132において撮影された前眼部画像を用いることによって、高精度のアライメント調整が可能である。そして、本ステップでは、画像解析部170は、前眼部画像内の瞳孔領域を検出し、検出した瞳孔領域の中心位置を算出した後、瞳孔領域の中心位置と、前眼部画像の中心位置との変位量(位置ずれ量)を算出する。本実施形態の眼科装置100では、前眼部画像の中心と対物レンズ101−1の光軸とが一致するよう構成されており、ここで算出される変位量は、被検眼Eと検査光学系111の光軸との位置ずれ量を表しているものとする。
次いで、制御部180は、画像解析部170で算出された変位量(位置ずれ量)に応じて、光学ヘッド部110を移動するように駆動部120を制御する。そして、駆動部120は、X方向,Y方向及びZ方向に係る3つのモータを駆動させて、光学ヘッド部110の位置を被検眼Eに対して3次元方向(X方向,Y方向及びZ方向)に移動させる。移動の結果、光学ヘッド部110に搭載される検査光学系111の対物レンズ101−1の光軸の位置は、被検眼Eの前眼部Eaの瞳孔中心位置に近づくように補正されることになる。
次いで、画像解析部170は、光学ヘッド部110の移動後に、再度、撮影ユニット132から前眼部画像を取得し瞳孔検出を行う。ここで、制御部180は、被検眼Eの瞳孔が予め設定された指定領域内に移動されたか否かを判断する。そして、制御部180は、被検眼Eの固視が安定し、瞳孔が指定領域内に移動されたと判断した場合、自動アライメント調整処理を終了する。一方、被検眼Eの瞳孔が指定領域に収まっていない場合には、制御部180は、光学ヘッド部110に搭載される検査光学系111の対物レンズ101−1の光軸と被検眼Eの光軸とが一致していないと判断し、上記処理を繰り返す。
この一連の自動アライメント調整処理によって、検査光学系111の対物レンズ101−1の光軸位置は、常に被検眼Eの前眼部Eaの瞳孔中心位置を追跡するように移動することになる。仮に、被検眼Eの視線方向が変化した場合であっても、この自動アライメント調整処理によって検査光学系111の対物レンズ101−1の光軸は、視線変更後の前眼部Eaの瞳孔中心を追尾(前眼部トラッキング)する。そのため、測定光源104から発せられる測定光束が瞳孔によって遮られることなく眼底Efに照射され、安定した断層画像の撮影に係る検査が可能となる。そして、この一連の自動アライメント調整処理は、被検眼Eの眼底Efの断層画像を記録するために、被検眼Eの眼底Ef上での測定光の走査が開始するまで継続することも可能である。
続いて、ステップS110において、制御部180は、次いで被検眼Eとして左眼Elを検査すべく、駆動部120に対して、検査光学系111をZ方向に移動して(即ち、光学ヘッド部110を+Z方向(被検者Hから遠くの後方方向に移動して)、例えばX方向に検査光学系111を移動した時の被検者Hとの干渉を回避し、その後、ステップS107で得られた被検眼Elの上下方向(Y方向)の位置情報を示す距離d3、並びに、左眼Elの左右方向(X方向)の位置情報を示す距離d1及び右眼Erの左右方向(X方向)の位置情報を示す距離d2に基づき、検査光学系111を移動させる。この際、被検眼Eを右眼Erから左眼Elに変更することに伴い、制御部180は、例えば、左右方向(X方向)に移動については、(距離d1−d2)の値を考慮した移動を行う。
続いて、ステップS111において、画像解析部170及び制御部180等は、ステップS109において右眼Erに対して行った処理と同様の処理を、被検眼Eである左眼Elについても行って、左眼Elの検査を行う。
ステップS111の処理が終了すると、図4に示すフローチャートの処理を終了する。
上述した第1の実施形態に係る眼科装置100では、被検眼撮影部112は、被検眼Eを含む被検者Hの左右両眼であって、検査光学系111の光軸とは異なる位置から被検者Hの左右両眼El及びErが含まれる撮影領域を撮影するようにしている(図4のS101)。そして、制御部180は、被検眼撮影部112で得られた撮影画像を用いて、被検眼Eと検査光学系111との相対的な位置関係を調整するあご受け部150を制御するようにしている。具体的に、本実施形態では、被検眼Eと検査光学系111との相対的な位置関係を調整する調整手段としては、被検眼Eに対して検査光学系111を移動させて、上述した位置関係の調整を行う駆動部120(第1の調整部)と、検査光学系111に対して被検眼Eを移動させて、上述した位置関係の調整を行うあご受け部150(第2の調整部)が設けられている。そして、本実施形態では、制御部180は、検査を行うのに際して現在の位置関係が駆動部120による検査光学系111の移動可能範囲内でない場合に、あご受け部150に対して上述した位置関係が上述した移動可能範囲内となる調整を行わせるようにしている(図4のS105及びS106)。
かかる構成によれば、被検者の右眼と左眼を切り替えて各眼に対して検査光学系で検査を行う場合に、そのアライメント調整をスムーズに行うことができる。
かかる構成によれば、被検者の右眼と左眼を切り替えて各眼に対して検査光学系で検査を行う場合に、そのアライメント調整をスムーズに行うことができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第2の実施形態の説明では、上述した第1の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第1の実施形態と異なる事項について説明を行う。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第2の実施形態の説明では、上述した第1の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第1の実施形態と異なる事項について説明を行う。
第2の実施形態に係る眼科装置の外観構成は、図1に示す第1の実施形態に係る眼科装置100の外観構成と同様である。また、第2の実施形態に係る眼科装置100の機能構成は、図2に示す第1の実施形態に係る眼科装置100の機能構成と基本的には同様であるが、第2の実施形態に係る眼科装置100では、検査光学系111として眼底カメラを適用した形態である。
図7は、本発明の第2の実施形態を示し、図1及び図2に示す検査光学系111として適用した眼底カメラにおける内部構成の一例を示す図である。この図7には、図1(b)に記載のXYZ座標系に対応するXYZ座標系が示されている。
図7において、検査光学系111である眼底カメラは、被検眼Eに対向して、対物レンズ501が配置され、その光軸L1上には、光軸L1に対して挿脱可能なダイクロイックミラー560、中央部開口を有する穴あきミラー506、撮影絞り502が配置され、更にその後方には光軸L1上の位置を移動することによりピントを調整するフォーカスレンズ503、結像レンズ504が設けられている。結像レンズ504の先には、ISO感度が任意の値に設定可能であり、可視光と赤外光に感度を有する動画観察と静止画撮影を兼ねた撮影ユニット505が順次に配列される。また、対物レンズ501から結像レンズ504により観察、撮影のための撮影光学系が構成されている。
また、穴あきミラー506の反射方向の光軸L2上には、中心に遮光点を有する角膜バッフル507、リレーレンズ508が配置されている。さらに、フォーカス指標ユニット509、レンズ510、リング状のスリット開口を有するリングスリット512が配置されている。また、光軸L2上には、遮光点を有する遮光部材としての水晶体バッフル511、赤外光を透過し可視光を反射する特性を有するダイクロイックミラー513が配置されている。フォーカス指標ユニット509は、光軸L2に沿って移動可能かつ光軸L2上から挿脱可能となっている。また、対物レンズ501とリレーレンズ508とレンズ510により、角膜バッフル507、水晶体バッフル511、リングスリット512は、それぞれ、作動距離(WD1)の位置において被検眼Eの角膜、水晶体後面、瞳孔Epと光学的に略共役な位置に配置されている。
ダイクロイックミラー513の反射方向の光軸L3上には、コンデンサレンズ514、可視のパルス光を発する白色LEDが複数個配置された撮影用光源である白色LED光源515が配置されている。また、ダイクロイックミラー513の透過方向の光軸L4上には、コンデンサレンズ516、赤外の定常光を発する赤外LEDが複数個配置された観察光源である赤外LED光源517が配置されている。これらの対物レンズ501からダイクロイックミラー513、コンデンサレンズ514、及び、コンデンサレンズ516により、被検眼Eの眼底Efを照明する照明光学系が構成されている。この照明光学系を介して、白色LED光源515、赤外LED光源517の光が被検眼Eの眼底Efを照射する。さらに前眼部撮影用の作動距離に位置合わせを行うことで、この照明光学系を介して白色LED光源515、赤外LED光源517の光が、被検眼Eの眼底Efを照射する。
また、撮影ユニット505は、光学的に光を遮断した遮光領域、及び、読み出し回路を有している。撮影ユニット505は、カラーの撮影ユニットであり、各画素上にそれぞれRGBの光学フィルタが配置され、それぞれの画素出力を組み合わせてカラー画像を生成する。また、赤外撮影時には、R画素のみを用いて画像を生成することで、赤外撮影も可能となる。この撮影ユニット505で撮影された映像信号(画像信号)は、制御部180に入力される。入力された映像信号(画像信号)は、制御部180によって記憶部171に保存されるとともに表示部160に表示される。
次いで、アライメントのための前眼部観察光学系の構成について説明する。
眼底カメラは、ダイクロイックミラー560の反射方向の光軸L5上には、レンズ561、絞り562、プリズム563、レンズ564、赤外域の感度を持つモノクロの撮影ユニット565によって、前眼部の観察を行うための前眼部観察光学系を形成している。撮影ユニット565は、制御部180に接続される。撮影ユニット565により撮像された映像信号は、制御部180を介して記憶部171に保存されるとともに表示部160に表示される。
眼底カメラは、ダイクロイックミラー560の反射方向の光軸L5上には、レンズ561、絞り562、プリズム563、レンズ564、赤外域の感度を持つモノクロの撮影ユニット565によって、前眼部の観察を行うための前眼部観察光学系を形成している。撮影ユニット565は、制御部180に接続される。撮影ユニット565により撮像された映像信号は、制御部180を介して記憶部171に保存されるとともに表示部160に表示される。
次に、本実施形態における被検眼Eに対する検査光学系111の眼底カメラのアライメント調整方法について、図4を用いて説明する。
まず、第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、ステップS101〜ステップS108の処理を行う。
続いて、ステップS109において、制御部180は、赤外域の前眼部観察用光源570により照明された被検眼Eの前眼部を観察することでアライメント調整制御を行う。前眼部観察時は、モノクロの撮影ユニット565を使用する。そのため、制御部180は、撮影ユニット565から出力される映像信号(画像信号)に基づく前眼部画像を表示部160に表示する。撮影ユニット565から出力は、瞳孔以外の部分は、前眼部観察用光源570の反射光が多く反射して入ってくるために白く映り、一方で瞳孔は反射光が入らないので黒く映る。したがって、このコントラスト差から被検眼Eの瞳孔部を抽出可能となっていて、瞳孔位置を決定することができる。検者は、表示部160の映像を見ながら操作部190のジョイスティック等を操作し、検査光学系111である眼底カメラの撮影光学系と被検眼Eとのアライメント調整を行うことが可能である。また、制御部180は、撮影ユニット565の出力を解析することにより(瞳孔のエッジ検出等の演算を行うことにより)、被検眼Eと装置光軸を一致させるように自動制御することも可能である。
次いで、被検眼E(右眼Er)と眼科装置100の光軸のアライメント調整が完了されると、制御部180は、被検眼Eの眼底観察を開始させる。本実施形態では、詳細な説明は割愛するが、上述した前眼部アライメント調整が終了した状態では、撮影ユニット505が被検眼Eの眼底Efと光学的に共役な位置となっている。制御部180は、表示部160に出力する画像を、撮影ユニット565から撮影ユニット505へと切り替えを行い、被検眼Eの眼底Efを照射するため、赤外LED光源517を点灯させる。ここで、撮影ユニット505は、赤外まで感度を有するカラー撮影ユニットであるが、一般的な撮像素子の特性として可視光領域よりも赤外光領域の方が低感度であるが知られている。そのため、赤外LED光源517を用いて眼底観察を行う際は、撮影ユニット505のゲイン値を高ゲインに設定し使用する。そして、検者は、被検眼Eの眼底Efの詳細なアライメント調整とフォーカス指標ユニット509を用いたフォーカス調整を行うことで、被検眼Eの眼底Efの画像の取得準備を終了する。
被検眼Eの眼底Efのアライメント調整とフォーカス調整が終了後、制御部180は、撮影ユニット505のゲイン値を高ゲイン値から低ゲイン値へと切り替えを行い、白色LED光源515をパルス点灯させて眼底画像の取得を行い、被検眼E(右眼Er)の眼底検査を行う。その後、制御部180は、撮影された眼底画像を、記憶部171に記憶するとともに表示部160に出力して、被検眼E(右眼Er)の眼底検査を終了する。
続いて、ステップS110において、第1の実施形態と同様の処理を行った後、ステップS111において、制御部180等は、上述したステップS109において右眼Erに対して行った処理と同様の処理を、被検眼Eである左眼Elについても行って、左眼Elの眼底検査を行う。
ステップS111の処理が終了すると、図4に示すフローチャートの処理を終了する。
第2の実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様に、被検者の右眼と左眼を切り替えて各眼に対して検査光学系で検査を行う場合に、そのアライメント調整をスムーズに行うことができる。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第3の実施形態の説明では、上述した第1及び第2の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第1及び第2の実施形態と異なる事項について説明を行う。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第3の実施形態の説明では、上述した第1及び第2の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第1及び第2の実施形態と異なる事項について説明を行う。
第3の実施形態に係る眼科装置の外観構成は、図1に示す第1の実施形態に係る眼科装置100の外観構成と同様である。また、第3の実施形態に係る眼科装置100の機能構成は、図2に示す第1の実施形態に係る眼科装置100の機能構成と基本的には同様であるが、第3の実施形態に係る眼科装置100では、検査光学系111として、被検眼Eの角膜厚の測定と眼圧の測定の両機能を有する眼科測定装置を適用した形態である。
図8は、本発明の第3の実施形態を示し、図1及び図2に示す検査光学系111として適用した眼科測定装置における内部構成の一例を示す図である。この図8には、図1(b)に記載のXYZ座標系に対応するXYZ座標系が示されている。
図8において、検査光学系111である眼科測定装置は、被検眼Eの角膜Ecに対向する光軸L1上には、平行平面ガラス601、対物レンズ603が配置され、その中心軸上にはノズル602が設けられている。その後方に、空気室604、観察窓605、ダイクロイックミラー610、プリズム絞り611、結像レンズ612、撮影ユニット613が順次配列されている。これらは被検眼Eに対する観察系及びアライメント検出系を構成している。
また、平行平面ガラス601、対物レンズ603は、対物鏡筒609によって支持され、その外側には被検眼Eを照明する外眼照明光源606a及び606bが配置されている。この外眼照明光源606a及び606bは、光軸L1に対して対称な位置に配置されている。ダイクロイックミラー610は、外眼照明光源606a及び606bから発せされる波長の光を透過し、眼圧測定及びアライメント兼用の後述するLED光源からの波長の光の一部を除き反射する特性を有している。
プリズム絞り611は、3つの開口部を有している。このうち、上下の開口部には互いに異なる左右方向に光束を偏光するためのプリズムが設けられている。さらに、上下の開口部には、外眼照明光源606a及び606bからの波長光を吸収し、眼圧測定及びアライメント兼用のLED光源からの波長光を透過する分光特性を有するフィルタが設けられている。一方、中央の開口部には、眼圧測定及びアライメント兼用のLED光源からの波長光を吸収し、外眼照明光源606a及び606bからの波長光を透過させるフィルタが設けられている。
また、ダイクロイックミラー610の反射方向の光軸L2には、リレーレンズ614、ハーフミラー615、ダイクロイックミラー616、アパーチャ617、受光素子618が配置されている。ダイクロイックミラー616は、近赤外波長を透過し、可視光波長を反射する特性を持ち、これらは角膜反射光量の変化を検出する角膜変形検出系を構成している。
ハーフミラー615の反射方向の光軸L3には、ハーフミラー619、投影レンズ620、前述の眼圧測定及びアライメント兼用のLED光源621が配置され、眼圧測定光投影系及びアライメント指標投影系が構成されている。さらに、ハーフミラー619の反射方向の光軸L4には、被検眼Eが固視するための固視灯を提示する固視用光源622が配置されている。
また、ダイクロイックミラー616の反射方向の光軸L5には、投影レンズ623、スリット板624、角膜厚を測定するためのLED光源625が配置されている。スリット板624は、紙面と垂直方向に長い、矩形絞りになっている。
また、被検眼Eの斜下方向の光軸L6には、LED光源625による角膜散乱光波長域の光を透過するフィルタ626、結像レンズ627、撮影ユニット628が配置され、角膜厚測定光学系を構成している。光軸L1と光軸L6は、被検眼Eの角膜Ecの角膜頂点で交差している。また、スリット板624、角膜Ec、撮影ユニット628が略共役の関係になっている。ここで、撮影ユニット628及び撮影ユニット613は、ゲイン値のみ異なる同じ撮像素子を使用しており、また、第2の実施形態で説明した撮影ユニット505と同様に、光学的に光を遮断した遮光領域、及び読み出し回路を有している。
空気室604内のシリンダ633には、ソレノイド634の駆動により押し上げられるピストン637が摺動自在に嵌合されている。そして、ノズル602、空気室604、ソレノイド634、ピストン607により加圧部が構成されている。なお、空気室604内には、内圧をモニタするための圧力センサー608が配置されている。
また、制御部180には、被検眼Eのアライメント画像や測定結果を表示する表示部160が接続されている。また、制御部180には、撮影ユニット613の出力、外眼照明光源606、受光素子618、眼圧測定及びアライメント兼用のLED光源621、固視用光源622、LED光源625、圧力センサー608、ソレノイド634、角膜厚算出用の撮影ユニット628が接続されている。また、制御部180には、信号分配回路、信号減算回路、信号加算平均回路、ラインバッファなどが内蔵されていてもよく、この回路を適用することで、それぞれの撮影ユニット起因の縦状固定パターを低減することが可能となる。
次に、本実施形態における被検眼Eに対する検査光学系111の眼科測定装置のアライメント調整方法について、図4を用いて説明する。
まず、第3の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、ステップS101〜ステップS108の処理を行う。
続いて、ステップS109において、制御部180は、固視用光源622を点灯させ、被検眼Eに固視用光源622を固視させた状態とさせ、外眼照明光源606からの照明光束が被検眼Eの前眼部を照明する。前眼部により反射散乱した照明光束は、平行平面ガラス601、対物レンズ603により略平行光とされ、観察窓605、ダイクロイックミラー610、プリズム絞り611の中央開口部を通過し、結像レンズ612によって撮影ユニット613上に結像する。
そして、制御部180は、撮影ユニット613から得られた前眼部画像に対して、例えば縦状固定パターンノイズの低減を行った後に、表示部160にその前眼部画像を出力する。検者は、表示部160に表示された前眼部を見ながら眼科装置100と被検眼Eとの位置あわせを行い粗アライメント調整を終了させる。また、制御部180は、得られた前眼部画像から自動で粗アライメントを行うことも可能である。自動アライメントを行う場合は、まず得られた前眼部画像を適当な閾値で2値化処理をして被検眼Eの瞳孔を検出して瞳孔中心を求める。検査光学系111である眼科測定装置の光軸L1と被検眼Eの瞳孔との光軸L1に垂直なXY方向の面内での相対位置が許容範囲内に無い場合、制御部180は、駆動部120を駆動して光学ヘッド部110を移動させ、許容範囲内に入るように粗アライメント調整を行うことで自動アライメントを実行する。
ここで、撮影ユニット613の出力は、表示部160に動画像として表示され、検者のアライメント調整に使用され得る。そのため、上述の通り、撮影ユニット起因の固定パターンノイズが大きい場合は、検者に不快感を与え、制御部180が行う自動アライメントに対しても誤検出の原因となりうる。また、固定パターンノイズを低減するために撮影ユニットのゲイン値を低く設定すると、被検眼Eによっては前眼部画像が暗すぎアライメントに支障をきすため、本実施形態では、ノイズが低減されかつアライメントに十分な明るさとなる最適な撮影ユニット613のゲイン値の設定を行う。
この粗アライメント調整が終わると、制御部180は、LED光源621を点灯する。LED光源621からの光束は、投影レンズ620、ハーフミラー619、ダイクロイックミラー615、リレーレンズ614、ダイクロイックミラー610、対物レンズ603によりノズル602内で一旦結像して被検眼Eに達し、角膜Ecで反射される。角膜Ecでの反射光束は、平行平面ガラス601、対物レンズ603により集光され、観察窓605を通過した後に数%の光束がダイクロイックミラー610を透過する。ダイクロイックミラー610を透過した光束は、プリズム絞り611の3つの開口部のうち、偏光プリズムの光束のみが結像レンズ612により撮影ユニット613上に結像する。このとき、プリズム絞り611の上下の開口部を通過した光束は、偏光プリズムによりそれぞれ紙面奥の方向と手前の方向に偏向される。このため、撮影ユニット613上では、LED光源621の2つに分割された角膜輝点像の位置関係は、被検眼Eと装置測定部との相対的な位置によって変化する。そして、この2つに分割された角膜輝点像の位置関係を検出することにより、被検眼Eと装置測定部との位置関係を知ることができる。ここで、この角膜輝点像を用いたアライメント調整を角膜輝点アライメント調整と言う。以上の角膜輝点アライメント調整により検査光学系111とのアライメントずれを求め、そのズレ量を補正する方向に駆動部120を駆動することで角膜輝点アライメント調整が完了する
角膜輝点アライメント調整が完了すると、次いで、角膜厚の測定を行う。角膜厚の測定では、LED光源625が点灯される。LED光源625がスリット板624を照明し形成されたスリット光は、投影レンズ623、ダイクロイックミラー616、ハーフミラー615、リレーレンズ614、ダイクロイックミラー610、ノズル602内を通って角膜Ec上に結像する。角膜Ecによって散乱された散乱光はフィルタ626、結像レンズ627を透過し、撮影ユニット628によってスリット像として撮像される。制御部180は、撮影ユニット628が出力する画像データを用いて角膜厚を算出する。
そして、角膜厚の測定が終了すると、最後に眼圧の測定を行う。
眼圧の測定では、制御部180は、ソレノイド634を駆動させる。これにより、空気室604内の空気は、ソレノイド634により押し上げられるピストン607によって圧縮され、パルス状の空気としてノズル602から被検眼Eの角膜Ecに向けて噴出される。そして、角膜Ecは、空気の強さに応じて徐々に変形を始める。
眼圧の測定では、制御部180は、ソレノイド634を駆動させる。これにより、空気室604内の空気は、ソレノイド634により押し上げられるピストン607によって圧縮され、パルス状の空気としてノズル602から被検眼Eの角膜Ecに向けて噴出される。そして、角膜Ecは、空気の強さに応じて徐々に変形を始める。
このとき、受光素子618は、LED光源621から発せられ角膜Ecから反射された光束を、アパーチャ617を介して受光する。アパーチャ617は、被検眼Eの角膜Ecの曲率の半径Rが略無限大の時にLED光源621と略共役になるように配置されている。このため、パルス状に発せられた空気によって、角膜曲率の半径Rが大きくなるにつれて受光素子618の受光量は増加し、そして、角膜曲率の半径Rが略無限大、即ち角膜Ecがほぼ平面においてその受光量はピーク値となる。受光素子618は、パルス状に発せられた空気により角膜Ecが平面になったときのピーク値を検出している。制御部180は、この受光素子618のピーク値と、その時の圧力センサー608の値から被検眼Eの眼圧値を算出する。以上の処理によって、被検眼Eである右眼Erの各種の測定に係る検査が終了する。
続いて、ステップS110において、第1の実施形態と同様の処理を行った後、ステップS111において、制御部180等は、上述したステップS109において右眼Erに対して行った処理と同様の処理を、被検眼Eである左眼Elについても行って、左眼Elの検査を行う。
ステップS111の処理が終了すると、図4に示すフローチャートの処理を終了する。
第3の実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様に、被検者の右眼と左眼を切り替えて各眼に対して検査光学系で検査を行う場合に、そのアライメント調整をスムーズに行うことができる。
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第4の実施形態の説明では、上述した第1〜第3の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第1〜第3の実施形態と異なる事項について説明を行う。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第4の実施形態の説明では、上述した第1〜第3の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第1〜第3の実施形態と異なる事項について説明を行う。
具体的に、第4の実施形態では、図1に示す第1の実施形態に係る眼科装置100の外観構成に対して、被検眼撮影部112を設ける位置を変更した形態である。
図9は、本発明の第4の実施形態に係る眼科装置100の外観構成の一例を示す図である。具体的に、図9(a)は、図1(b)に示す第1の実施形態と同様に、被検眼撮影部112を光学ヘッド部110に備え付ける態様であるが、その位置が、光学ヘッド部110の上部となっている。また、図9(b)は、被検眼撮影部112が、検査光学系111を収容する光学ヘッド部110を下部から支える土台部130に備え付けられている態様である。また、図9(c)は、被検眼撮影部112として、検査光学系111の光軸とは異なる複数の位置から、撮影を行う複数の被検眼撮影部112−1及び112−2を設けた態様である。この図9(c)に示す複数の被検眼撮影部112−1及び112−2を設けた態様は、1つの被検眼撮影部112の撮影で死角が生じる場合に、当該死角を排除する上で好適な態様である。
第4の実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様に、被検者の右眼と左眼を切り替えて各眼に対して検査光学系で検査を行う場合に、そのアライメント調整をスムーズに行うことができる。
(その他の実施形態)
上述した本発明の第1〜第4の実施形態では、画像解析部170が、被検眼撮影部112で得られた撮影画像を解析し(図4のS103〜S105)、制御部180が、この画像解析部170による解析結果に応じて、被検眼Eと検査光学系111との相対的な位置関係を調整する調整手段(駆動部120(第1の調整部)及びあご受け部150(第2の調整部)を含む)を制御する形態であったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、図5(a)に示すように被検眼撮影部112の撮影により得られた撮影画像が表示部160に表示された状態で、制御部180は、検者による操作部190(ジョイスティックやGUIを含む)を介した操作入力に応じて、被検眼Eと検査光学系111との相対的な位置関係を調整する上述した調整手段を制御する形態も、本発明に適用可能である。さらに、検者による操作部190を介した操作入力に応じて、上述した調整手段を電動駆動させる形態に限らず、例えば、上述した調整手段を機械的に移動させる形態であってもよい。
上述した本発明の第1〜第4の実施形態では、画像解析部170が、被検眼撮影部112で得られた撮影画像を解析し(図4のS103〜S105)、制御部180が、この画像解析部170による解析結果に応じて、被検眼Eと検査光学系111との相対的な位置関係を調整する調整手段(駆動部120(第1の調整部)及びあご受け部150(第2の調整部)を含む)を制御する形態であったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、図5(a)に示すように被検眼撮影部112の撮影により得られた撮影画像が表示部160に表示された状態で、制御部180は、検者による操作部190(ジョイスティックやGUIを含む)を介した操作入力に応じて、被検眼Eと検査光学系111との相対的な位置関係を調整する上述した調整手段を制御する形態も、本発明に適用可能である。さらに、検者による操作部190を介した操作入力に応じて、上述した調整手段を電動駆動させる形態に限らず、例えば、上述した調整手段を機械的に移動させる形態であってもよい。
また、本発明のその他の実施形態として、被検眼撮影部112で得られた撮影画像の基準位置を基準とした被検眼の位置情報が所定の条件を満たした場合(例えば、図4のステップS105において説明した、現在の被検眼Eと検査光学系111との相対的な位置関係が、駆動部120による検査光学系111の移動可能範囲内(アライメント調整可能範囲内)である場合)、被検眼撮影部112とは異なる別の撮影手段であって検査光学系111の光軸上に配置された別の撮影手段(例えば、図3に示す検査光学系111の撮影ユニット132)での撮影により得られた被検眼の第2の画像(例えば、図6(a)に示す前眼部画像)を用いた上述した調整手段の第2の制御に切り替わる形態も、本発明に適用可能である。この際、この切り替えに係る処理は、例えば、制御部180で行う形態を採りうる。また、この形態の場合に、上述した第2の制御の後に、OCTオートフォーカス及びOCTオートコヒーレンスゲート調整(OCTオートCG調整)を実行する形態を更に採りうる。
また、本発明のその他の実施形態として、被検眼撮影部112で得られた撮影画像の基準位置を基準とした被検眼の位置情報が所定の条件を満たした場合(例えば、図4のステップS105において説明した、現在の被検眼Eと検査光学系111との相対的な位置関係が、駆動部120による検査光学系111の移動可能範囲内(アライメント調整可能範囲内)である場合)、表示部160の表示が、被検眼撮影部112で得られた撮影画像(例えば、図5(a)に示す撮影画像)から、被検眼撮影部112とは異なる別の撮影手段であって検査光学系111の光軸上に配置された別の撮影手段(例えば、図3に示す検査光学系111の撮影ユニット132)での撮影により得られた被検眼の第2の画像(例えば、図6(a)に示す前眼部画像)に切り替わる形態も、本発明に適用可能である。この際、この切り替えに係る処理は、例えば、制御部180で行う形態を採りうる。
また、本発明のその他の実施形態として、光学ヘッド部110には、AO−OCTユニット、AO−SLOユニット、PS−OCTユニット、OCTAユニット、レフ・トノ・パキ・ケラト等の計測ユニットが搭載されていてもよい。また、OCTユニット111aとしては、TD−OCTユニット、SD−OCTユニット、SS−OCTユニットが搭載されていてもよい。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、本発明に含まれる。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、本発明に含まれる。
なお、上述した本発明の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
100:眼科装置、110:光学ヘッド部、111:検査光学系、112:被検眼撮影部、120:駆動部、130:土台部、140:顔支持部、150:あご受け部、160:表示部、170:画像解析部、171:記憶部、172:判定部、180:制御部、190:操作部、H:被検者、E:被検眼、F:被検者の顔
Claims (21)
- 被検者の被検眼を検査するための検査光学系と、
前記被検眼と前記検査光学系との相対的な位置関係を調整する調整手段と、
前記被検眼を含む前記被検者の左右両眼であって、前記検査光学系の光軸とは異なる位置から前記左右両眼が含まれる撮影領域を撮影する撮影手段と、
前記撮影により得られた画像を用いて、前記調整手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする眼科装置。 - 前記調整手段は、
前記被検眼に対して前記検査光学系を移動させて、前記調整を行う第1の調整部と、
前記検査光学系に対して前記被検眼を移動させて、前記調整を行う第2の調整部と、
を含み、
前記制御手段は、前記検査を行うのに際して現在の前記位置関係が前記第1の調整部による前記検査光学系の移動可能範囲内でない場合に、前記第2の調整部に対して前記位置関係が前記移動可能範囲内となる前記調整を行わせることを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 前記第1の調整部は、前記被検眼に対して前記検査光学系を3次元方向に移動可能に構成された駆動部であり、
前記第2の調整部は、前記被検眼を有する被検者のあごの位置を移動可能に構成されたあご受け部であることを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。 - 前記被検者の顔を位置固定するための顔支持部を更に有し、
前記あご受け部は、前記顔支持部で顔が位置固定された前記被検者のあごの位置を移動可能に構成されていることを特徴とする請求項3に記載の眼科装置。 - 前記制御手段は、前記画像の基準位置を基準とした前記被検眼の上下方向の位置情報に応じて、前記第2の調整部による前記調整を行わせることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記制御手段は、前記画像の基準位置を基準とした前記被検眼の左右方向の位置情報に応じて、前記第1の調整部による前記調整を行わせることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記制御手段は、前記現在の位置関係が前記移動可能範囲内でない場合に、警告を行うことを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 被検者の被検眼を検査するための検査光学系と、
前記被検眼と前記検査光学系との相対的な位置関係を調整する調整手段と、
前記被検眼を含む前記被検者の左右両眼であって、前記検査光学系の光軸とは異なる位置から前記左右両眼が含まれる撮影領域を撮影する撮影手段と、
を有することを特徴とする眼科装置。 - 前記撮影により得られた画像が表示部に表示された状態で、検者による操作部を介した操作入力に応じて、前記調整手段を制御する制御手段を更に有することを特徴とする請求項8に記載の眼科装置。
- 前記撮影手段は、前記検査光学系から前記被検眼に対して照射される光の照射領域よりも広い領域を前記撮影領域として撮影を行うことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記撮影手段は、前記検査光学系の光軸に対して略鉛直線上に配置されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記撮影手段は、前記検査光学系を前記被検眼から最も遠ざけた場合に、前記左右両眼が含まれる前記撮影領域を前記撮影できる位置に配置されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記撮影手段は、前記検査光学系を収容する光学ヘッド部に備え付けられていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記撮影手段は、前記検査光学系を収容する光学ヘッド部を下部から支える土台部に備え付けられていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記撮影手段として、前記光軸とは異なる複数の位置から、前記撮影を行う複数の撮影部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記撮影により得られた画像の基準位置を基準とした前記被検眼の位置情報が所定の条件を満たした場合、前記撮影手段とは異なる別の撮影手段であって前記光軸上に配置された前記別の撮影手段での撮影により得られた前記被検眼の第2の画像を用いた前記調整手段の第2の制御に切り替わることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記第2の制御の後に、OCTオートフォーカスおよびOCTオートコヒーレンスゲート調整を実行することを特徴とする請求項16に記載の眼科装置。
- 前記撮影により得られた画像の基準位置を基準とした前記被検眼の位置情報が所定の条件を満たした場合、表示部160の表示が、画像から、前記撮影手段とは異なる別の撮影手段であって前記光軸上に配置された前記別の撮影手段での撮影により得られた前記被検眼の第2の画像に切り替わることを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 被検者の被検眼を検査するための検査光学系と、前記被検眼と前記検査光学系との相対的な位置関係を調整する調整手段と、を備える眼科装置の制御方法であって、
撮影手段を用いて、前記被検眼を含む前記被検者の左右両眼であって、前記検査光学系の光軸とは異なる位置から前記左右両眼が含まれる撮影領域を撮影する撮影ステップと、
前記撮影により得られた画像を用いて、前記調整手段を制御する制御ステップと、
を有することを特徴とする眼科装置の制御方法。 - 被検者の被検眼を検査するための検査光学系と、前記被検眼と前記検査光学系との相対的な位置関係を調整する調整手段と、を備える眼科装置の制御方法であって、
撮影手段を用いて、前記被検眼を含む前記被検者の左右両眼であって、前記検査光学系の光軸とは異なる位置から前記左右両眼が含まれる撮影領域を撮影する撮影ステップ
を有することを特徴とする眼科装置の制御方法。 - コンピュータに、請求項19または20に記載の眼科装置の制御方法における各ステップを実行させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019058451A JP2020156705A (ja) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | 眼科装置及びその制御方法、並びに、プログラム |
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