JP3664937B2 - 眼科装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼科医院や眼鏡店等で使用される眼科装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
眼科装置としては、プラチドリングを角膜に投影し、その反射像から角膜の広い範囲に亘る曲率の分布を測定し、その分布をTopographyとして視覚化する角膜形状測定装置が知られている。また、特開平１０−１０８８３７号公報では角膜上の多数の部位での屈折力分布を得る装置が提案されており、さらに、この両者の測定データから屈折矯正手術に利用する角膜切除量を算出することが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように異なるタイミングで測定された測定データから新たなデータを求めたり、各測定データの関係を検討する場合、各測定データの２次元的位置関係が対応していないと、正確な結果が得られ難いし、比較も容易でない。
【０００４】
本発明は、異なるタイミングで測定された複数の測定データの位置合わせを可能とし、各測定データの比較や解析等が容易に、また、正確に行うことができる眼科装置を提供することを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００６】
（１） 被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第１測定手段により得られた第１測定データを入力する第１入力手段と、被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第２測定手段により得られた第２測定データを入力する第２入力手段と、前記第１測定手段の測定時に得られた前眼部を含む撮像画像を処理して第１測定データ位置合わせ基準として角膜中心又は瞳孔中心を求め、求められた第１測定データ位置合わせ基準を基準とする第１測定データと、前記第２測定手段の測定時に得られた前眼部を含む撮像画像を処理して第１測定データ位置合わせ基準に対応する第２測定データ位置合わせ基準を求め、求められた第２測定データ位置合わせ基準を基準とする第２測定データとを位置合わせするデータ位置合わせ手段と、を備えることを特徴とする。
（２） 被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第１測定手段により得られた第１測定データを入力する第１入力手段と、被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第２測定手段により得られた第２測定データを入力する第２入力手段と、前記第１測定手段及び前記第２測定データの各測定時に得られた前眼部を含む撮像画像の中から前眼部像の共通の特異点に基づいて第１測定データ及び前記第２測定データを位置合わせするデータ位置合わせ手段と、を備えることを特徴とする。
（３） 被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第１測定手段により得られた第１測定データを入力する第１入力手段と、被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第２測定手段により得られた第２測定データを入力する第２入力手段と、前記第１測定手段及び前記第２測定データの各測定時に得られた前眼部を含む撮像画像に基づいて回転ずれを検出し第１測定データ及び前記第２測定データを位置合わせするデータ位置合わせ手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る眼科装置の外観略図である。図１（ａ）は被検者側正面図であり、図１（ｂ）は側面図である。
【００１６】
１は固定基台であり、固定基台１には被検者の頭部を固定するための頭部支持部２が固設されている。５は測定光学系やアライメント光学系等が収納された測定部であり、測定部５の被検者に対向する側の略左右中央には測定光束等が通過する測定窓５ａが設けられている。測定部５を搭載する本体部３はジョイスティック４を前後左右に倒すことにより、固定基台１上を前後左右（Ｚ、Ｘ方向）に移動する。また、ジョイスティック４に設けられた回転ノブ４ａを回転操作することにより、モータ等からなるＹ（上下）方向駆動装置が作動し、測定部５は本体部３に対して上下（Ｙ方向）に移動する。
【００１７】
３９はカラーのモニタであり、観察用の被検眼像やアライメント情報、測定結果等の検者への報知情報が表示される。
【００１８】
図２は測定部５に収納される光学系を示す図である。１０１は角膜形状測定用の光束を投光する光学系である。１０２は中央部に開口を持つ略半球状のプラチド板であり、光軸Ｌ１を中心にした同心円の多数の透光部と遮光部を持つリングパターンが形成されている。１０３はＬＥＤ等の照明光源で、光源１０３を発した光は反射板１０４で反射され、プラチド板１０２を背後からほぼ均一に照明するようになっている。被検眼角膜にはリングパターン像が投影される。プラチド板１０２の外周には近赤外光を発する前眼部照明光源１０５が設けられている。
【００１９】
反射板１０４の背後には、光源１１１とレンズ１１２を備える作動距離検出用の指標投影光学系１１０、レンズ１１６と位置検出素子１１７を備える指標検出光学系１１５が配置されている。光源１１１からの光はレンズ１１２によって略平行光束にされ、反射板１０４及びプラチド板１０２に設けられた開口を通って患者眼角膜に斜め方向から照射され、角膜に光源１１１の指標像が投影される。角膜に形成された指標像の光束はプラチド板１０２及び反射板１０４に設けられた開口を通り、指標検出光学系１１５のレンズ１１６を介して位置検出素子１１７に入射する。位置検出素子１１７に入射した指標像の位置から装置に対する被検眼の作動距離のアライメント状態が検出される。
【００２０】
光軸Ｌ１の後方には眼屈折力測定光学系１２０が設けられている。眼屈折力測定光学系１２０は、スリット投影光学系１２１とスリット像受光光学系１３１から構成される。スリット投影光学系１２１の光源１２２を発した近赤外光束は、回転セクター１２３に設けられたスリット開口を照明する。回転セクター１２３の回転により走査されるスリット光束は、投影レンズ１２４、制限絞り１２５を経た後、ビームスプリッタ１２６で反射される。その後、固視光学系及び観察光学系の光軸を同軸にするビームスプリッタ２５を透過して、被検眼Ｅの角膜近傍で集光した後、眼底に投光される。
【００２１】
スリット像受光光学系１３１は、光軸Ｌ１上に設けられた受光レンズ１３２、ミラー１３３、ミラー１３３により反射される光軸Ｌ２上に設けられた絞り１３４及び受光部１３５を備える。絞り１３４は受光レンズ１３２の後側焦点位置に配置される。受光部１３５はその受光面に、受光レンズ１３２に関して被検眼角膜と略共役な位置に位置する８個の受光素子１３６ａ〜１３６ｈを有している。この内の受光素子１３６ａ〜１３６ｆは受光面の中心（光軸Ｌ２）を通る直線上に位置し、受光素子１３６ａと１３６ｂ、受光素子１３６ｃと１３６ｄ、受光素子１３６ｅと１３６ｆがそれぞれ受光面の中心に対して対称になるように設けられている。この３対の受光素子は、角膜の経線方向の各位置に対応した屈折力を検出できるように、その配置距離が設定されている（図４上では、角膜上における等価サイズとして示している）。一方、受光素子１３６ｇと１３６ｈは、光軸Ｌ２を中心にして受光素子１３６ａ〜１３６ｆと直交する直線上で対称になるように設けられている。
【００２２】
この眼屈折力測定光学系１２０では、モータやギヤ等から構成される回転機構により、回転セクター１２３と受光部１３５がそれぞれ光軸回りに同期して回転するようになっている。
【００２３】
ビームスプリッタ２５により光軸Ｌ１と同軸にされる光軸Ｌ３上には、ハーフミラー２６、２７、レンズ２８、固視標２９、可視の照明光源３０が配置されている。固視標２９は中央に固視点を持ち、その周りは可視光を透過する構成としている。また、レンズ２８は光軸Ｌ３方向に移動可能であり、被検眼に固視させる固視標２９の位置を変更し、眼屈折力測定時に被検眼に雲霧をかけたり、調節負荷を与える。
【００２４】
ハーフミラー２７により光軸Ｌ３と同軸にされる光軸Ｌ４上にはレンズ３３、アライメント用光源３４が配置されており、光源３４の点灯により被検眼角膜に上下左右方向のアライメント用の指標光束が投光される。
【００２５】
また、ハーフミラー２６により光軸Ｌ３と同軸にされる光軸Ｌ５上には、レンズ３５、撮像素子であるＣＣＤカメラ３８が配置されており、ＣＣＤカメラ３８は被検眼からの反射光を受光する。ＣＣＤカメラ３８からの出力はモニタ３９に入力され、撮影像が表示される。ＣＣＤカメラ３８は前眼部観察用及びアライメント指標像の検出用として使用される他、プラチドリング像の検出用として兼用され、アライメント光学系及び角膜形状測定光学系の一部を構成する。
【００２６】
次に、装置の動作を図３に示す制御系のブロック構成図を使用して説明する。本装置は、角膜形状測定と眼屈折力測定を行い、両者の測定データから屈折矯正手術のための角膜切除量を解析する機能を有している。また、眼の調節力が解除された眼屈折力分布（遠方視での眼屈折力分布）と、眼に調節付加を与えた時の眼屈折力分布（近方視での眼屈折力分布）とを測定し、水晶体の調節力について解析する機能を有している。
【００２７】
（イ）角膜切除量の解析動作
まず、角膜形状の測定について説明する。測定に当たり、モード切替スイッチ４０によって角膜形状測定モードを選択する。検者は光源１０５に照明された被検眼の前眼部像をモニタ３９により観察しながら、ジョイスティック４等の操作で測定部５のＸＹＺ移動によってアライメントを行う。ＸＹ方向のアライメントは、光源３４により角膜光学系で定まる光学中心（以下、角膜中心とするが、これはほぼ視軸中心として扱うこともできる。）に形成される指標像を、モニタ３９に表示される照準マーカー６０（図５参照）の中心に位置するようにする。モニタ３９上の照準マーカー６０は電気的に形成することができ、照準マーカー６０の中心とＣＣＤカメラ３８の撮像光軸（測定光軸）は一致するように、予め調整されている。Ｚ方向のアライメントは、位置検出素子１１７によって得られる作動距離方向の偏位情報に基づき、制御部５０の制御によってモニタ３９上に位置合わせのためのインジケータが表示されるので、検者はインジケータにしたがって本体部３をＺ方向に移動して調整する。
【００２８】
アライメントを完了させた後、測定スイッチ４１が押されると、照明光源１０３が所定時間点灯されてプラチドリングが被検眼角膜に投影され、ＣＣＤカメラ３８によって撮像された前眼部像が画像メモリ４３に記憶される。角膜形状演算部５３は画像メモリ４３に記憶された画像を画像処理して、プラチドリング像のエッジ検出を行う。そして、所定の角度（１度）ステップ毎に角膜中心に対する各エッジ位置を得ることより角膜曲率分布を求める。
【００２９】
また、アライメント状態を決定するアライメント状態演算部５１は、測定スイッチ４１が押されたときにＣＣＤカメラ３８によって検出されるアライメント指標像（光源３４による角膜輝点）に基づき、装置の測定光軸Ｌ１に対するＸＹ方向のアライメントの偏位情報を得る。アライメントの偏位情報は、プラチドリングが投影された前眼部像や角膜曲率の分布データと共にハードディスク等の記憶部４５に記憶される。なお、角膜形状測定時のアライメントの偏位情報については、内側のプラチドリング像の中心を角膜中心位置として検出することも可能である。
【００３０】
眼屈折力を測定する場合は、モード切替スイッチ４０によって屈折力測定モードにする。眼屈折力測定では測定光束を眼内に入射させ、瞳孔を通過してくる眼底反射光を受光することにより行われる。ここで、一般に角膜中心と瞳孔中心は概ね一致するが、中には瞳孔中心が大きく偏心している被検眼もある。このような場合には、角膜中心を基準としたＸＹ方向のアライメントでは測定光束が虹彩にけられ、測定に必要な反射光束が受光されずに、測定エラーが起こりやすい。
【００３１】
検者はモニタ３９に表示される前眼部像を観察し、瞳孔が角膜中心から偏心しているような場合は、瞳孔中心を基準にしてＸＹ方向のアライメント調整を行う。すなわち、図５に示すように、モニタ３９上の照準マーカー６０の中心に被検眼の瞳孔中心が来るようにＸＹ方向のアライメント調整を行う。Ｚ方向はモニタ３９上に表示されるインジケータにより予め合せておく。
【００３２】
アライメント調整ができたら、検者は測定スイッチ４１を押す。測定スイッチ４１が押されると、ＣＣＤカメラ３８で撮像された前眼部像が画像メモリ４３に記憶されると共に、眼屈折力測定光学系１２０による眼屈折力測定が実行される。眼屈折力演算部５２は、受光部１３５が持つ各受光素子からの出力信号の位相差に基づいて眼屈折力分布を得る。まず、従来の位相差法の屈折力と同様に予備測定を行い、その結果に基づいてレンズ２８を移動して被検眼の雲霧を行う。その後、受光部１３５上でのスリット像の移動に伴って変化する受光素子１３６ｇと１３６ｈの出力信号から、受光素子１３６ａ〜１３６ｆが位置する経線方向での角膜中心（または視軸中心）を求める。次に、その中心に対する各受光素子１３６ａ〜１３６ｆの出力信号の位相差から、各受光素子に対応する角膜部位での屈折力を求める。スリット投影光学系１２１の回転セクター１２３と受光部１３５を所定の角度（１度）ステップで光軸回りに１８０度回転させながら、各角度ステップの経線毎にこの屈折力の演算を行うことにより、経線方向で変化する眼屈折力の分布を求める。この屈折力分布測定は、本出願人による特開平１０−１０８８３７号公報と基本的に同じであるので、詳細はこれを参照されたい。
【００３３】
また、測定スイッチ４１が押されたときに、アライメント状態演算部５１はＣＣＤカメラ３８によって検出されるアライメント指標像に基づき、角膜形状測定の時と同様に装置の光軸Ｌ１に対するＸＹ方向のアライメントの偏位情報を得る。アライメントの偏位情報は、眼屈折力分布の測定結果と共に記憶部４５に記憶される。
【００３４】
以上のようにして同一被検眼における角膜曲率分布の測定データと眼屈折力分布の測定データが得られたら、モニタ３９に表示される指示に従って、制御部５０に接続されたキーボード５８やマウス５７を操作することにより、各測定データやアライメントの偏位情報がアブレーション量解析部５４、モニタ表示制御部５６に入力され、各測定データのマップ表示及び角膜切除量の演算結果がモニタ３９上に表示される。
【００３５】
各測定データのマップ表示について説明する。上述した眼屈折力分布の測定では、図５に示すように、瞳孔中心と角膜中心が偏心している場合を例にとり、瞳孔中心が照準マーカー６０の中心に来るようにアライメントしている。そのため、角膜中心にできるアライメント指標像６２は測定光軸の中心６１からズレた位置となる。一方、角膜形状測定時には、アライメント指標像６２が照準マーカー６０の中心に来るようにアライメントして測定したので、測定光軸の中心６１とアライメント指標像６２はほぼ一致した状態となる。
【００３６】
図６は従来の形式でカラーマップ表示したものであり、モニタ３９上の同一画面左側に眼屈折力分布のマップ６４ａを、右側に角膜曲率分布のマップ６４ｂを並べて表示している。従来の形式では、両方とも測定時の測定光軸中心が各エリアの表示中心を示す十字マーク６６ａ、６６ｂと一致されている。なお、図上の符号６７ａ、６７ｂで示す黒点はそれぞれ角膜中心位置を示し、説明の便宜上図示したものである。このような表示で、眼屈折力分布のマップ６４ａと角膜曲率分布のマップ６４ｂとを見て両者の関係を比較する場合、角膜部位での２次元的な位置関係の対応が分かりにくい。
【００３７】
そこで、本実施形態による各測定データに対するカラーマップ表示では、図７に示すように、アライメント指標像６２の検出から得られる角膜中心位置を各マップ表示の中心である十字マーク６６ａ、６６ｂと一致させ、共通の表示基準の下に図形表示するように、モニタ表示制御部５６によってモニタ３９上の表示が制御される。すなわち、眼屈折力分布のマップ６４ａでは、角膜中心が十字マーク６６ａの中心に来るようにマップデータをアライメントの偏位分だけオフセットする。
【００３８】
このような表示により、両測定データの２次元的な分布の位置関係の比較がしやすく、見易くなる。なお、図６、図７上の６５ａ、６４ｂは各マップ表示の色分けを示すカラーバーである。
【００３９】
また、両測定データを位置合わせしたことにより、角膜上の同一位置での両測定データを容易に対応させて知ることができる。例えば、図８に示すように、マップ表示６４ａ又は６４ｂ上の任意の一点６８をマウス５７でクリックすると、その点における測定値を両者同時に表示する。つまり、眼屈折力分布のマップ６４ａではその点での屈折力を表示し、角膜曲率分布のマップ６４ｂではその点での角膜曲率あるいは角膜曲率から換算される角膜屈折力を同時に表示する。こうした表示に際しても、図６のように両者の位置関係の対応がとれてなくズレていると、同じポイントの測定値を表わしていることにはならない。
【００４０】
また、アブレーション量解析部５４は、眼屈折力分布データと角膜曲率分布データの角膜中心位置を２次元的に一致させて、屈折矯正手術のためのアブレーション量（角膜切除量）を求める。以下、その概略を説明する。
【００４１】
まず、測定した角膜曲率から角膜三次元形状を求め、スネルの法則を用いて、角膜屈折力に変換する。次に、測定された眼屈折力分布のデータを角膜位置での眼屈折力分布のデータに変換する。これらにより、被検眼を正視とするに必要な屈折力を角膜屈折力の形式で表した値を求める。本明細書ではこれを「等価正視角膜屈折力」といい、
等価正視角膜屈折力＝角膜屈折力＋眼屈折力
で演算される。そして、この等価正視角膜屈折力の分布データを、スネルの法則を用いて角膜曲率の分布データ、すなわち、角膜の三次元形状データに変換する。最後に、角膜形状測定による角膜曲率から求まる三次元形状に対して、等価正視角膜屈折力を変換した角膜曲率分布から求まる三次元形状データを差引くことによりアブレーション量が算出される。演算された等価正視角膜屈折力の分布データも図７のようにカラーマップで図形表示され、アブレーション量は鳥瞰図等の３次元形状で図形表示される。
【００４２】
求められたアブレーション量のデータは、通信ポート５９ｂやフロッピィディスクドライブ５９ａに入れられたフロッピィディスクを介して角膜手術装置９０側に出力され、角膜手術に利用される。
【００４３】
このように異なるタイミングで測定された角膜形状測定データと眼屈折力分布測定データから、新たなデータである等価正視角膜屈折力やアブレーション量を算出するにあたっては、両測定データの２次元的位置を位置合わせすることで、正確な結果が得られる。
【００４４】
また、上記ではアライメント指標像の位置によりＸＹ方向のズレを補正したが、各測定時に得られる前眼部の撮像画像から瞳孔中心を求め、これを両測定データの２次元位置合わせの基準位置としても良い。瞳孔中心を求めるには、例えば撮影画像の画像処理により、瞳孔を縦線と横線で切り、その瞳孔のエッジとの交点を結ぶ線分のそれぞれの垂直二等分線の交点を瞳孔中心とする。また、画像処理により瞳孔の輪郭エッジを求めておいて、その内部領域の重心を瞳孔中心としても良い。
【００４５】
以上、ＸＹ方向のズレ分を補正するように測定データの位置合わせをする例を説明したが、両測定において眼の回転角度（傾き角度）のアライメントずれがある場合には、この回転角度分についても補正して位置合わせすることが好ましい。眼の回転ずれの位置合わせ方法については、１例として以下のようにする。
【００４６】
図９は、眼屈折力分布の測定時に撮影した前眼部像７０と、角膜形状の測定時に撮影された前眼部像７５とをモニタ３９に同時に表示させた画面例であり、各前眼部像は測定時に画像メモリ４３に記憶されたものである。なお、この例では両測定ともＸＹ方向のアライメントは角膜中心にできたものとし、また、角膜形状の測定時に対して眼屈折力分布の測定時には眼（頭部）が傾いてしまったものとして説明する。
【００４７】
検者は前眼部像７０、７５を観察して、虹彩の模様から両者に共通の特異点を見つけ、前眼部像７０における２つの特異点７１，７２をマウス５７でクリックし、特異点７１，７２を結ぶ線分７３を引く。プラチドリング像が映った前眼部像７５においても、左側の前眼部像７０と一致する２つの特異点７６，７７をマウス５７でクリックし、特異点７６，７７を結ぶ線分７８を引く。この両者の線分７３、７８から両測定における眼の回転角度のアライメントずれを決定することができ、アライメント状態を決定するアライメント状態演算部５１は回転角度のズレ量を求める。そして、先に示した図７や図８のように、眼屈折力分布のマップ６４ａ、角膜曲率分布のマップ６４ｂを表示する際には、回転角度のズレ分を補正して両者のマップの位置関係を合せるように、モニタ表示制御部５６はモニタ３９の表示制御を行う。
【００４８】
また、等価正視角膜屈折力やアブレーション量の算出においても、アブレーション量解析部５４は回転角度のズレ分を補正し、眼屈折力分布データと角膜曲率分布データの位置関係を一致させて演算を行う。
【００４９】
なお、本実施の形態では特異点を虹彩の模様としたが、まつげの位置、鼻影等から定まる点としもよい。また、装置が画像解析により特異点を自動的に抽出することも可能である。
【００５０】
（ロ）水晶体の調節力の解析動作
次に、遠方視での眼屈折力分布測定と近方視での眼屈折力分布測定を実行し、両者の測定データから水晶体の調節力を解析する場合について説明する。
【００５１】
モード切替スイッチ４０を押して遠／近眼屈折力分布測定モードにする。最初に、眼屈折力測定光学系１２０を用いて角膜切除量算出の測定と同様に、遠方視での眼屈折力分布測定をする。この場合、雲霧法にて測定しているため、このデータが眼の調節が解除された眼屈折力分布となる。また、測定時のアライメント状態は、前述と同様にアライメント指標像６２の検出に基づいて、アライメント状態演算部５１によってアライメントの偏位情報が得られ、測定結果と共に記憶部４５に記憶される。
【００５２】
次に、図２における固視光学系のレンズ２８の位置を制御部５０の制御により移動することによって、固視標２９の像位置を所定距離の近方視状態にし、眼に調節負荷を与えた時の眼屈折力分布を測定する。例えば、先に測定した遠方眼屈折力のＳＥ値（等価球面値）が−３Ｄであった場合、近方４０ｃｍを固視するには、固視標２９の像が−３Ｄ−２．５Ｄ＝−５．５Ｄに位置する様にレンズ２８を移動させる。
【００５３】
調節負荷を与える場合、瞳孔は縮瞳する傾向にあるので、アライメントは角膜中心で行えないケースがある。近方視での眼屈折力分布の測定では、先の例のように瞳孔中心でアライメントするものとする。このときのアライメントの偏位情報はアライメント状態演算部５１によって得られ、測定結果と共に記憶部４５に記憶される。
【００５４】
遠方視及び近方視での眼屈折力分布の測定結果が得られると、調節力解析部５５は遠方視での屈折力分布データと近方視での眼屈折力分布データとから、その差分の屈折力分布を演算する。眼は水晶体の厚みを変えることで遠くのものや近くのものに焦点を合わせるので、遠方視と近方視とでの眼屈折力分布の差から水晶体の屈折力変化を求めることができ、調節力の評価や診断に役立てることができる。このとき調節力解析部５５は２つの屈折力分布データの位置関係をアライメントの偏位情報を基に一致させて演算することにより、２次元的な位置ずれの影響を取り除いて正確なデータを得ることができる。さらに、両測定の間で眼の回転が異なる場合には、これも前述と同様にして回転角度のズレを補正する。
【００５５】
また、遠方視での眼屈折力分布、近方視での眼屈折力分布及びその差分の眼屈折力分布は、先の例と同じようにカラーマップでモニタ３９の同一画面上に並べて表示される。この場合も、各マップの表示中心位置をアライメント基準である角膜中心に一致させて表示すると共に、回転角度の補正をした表示とすることにより、各マップにおける眼屈折力分布の状態の比較が正確に行える。
【００５６】
以上の実施形態における眼屈折力分布の測定では、瞳孔中心にアライメントをする例を説明したが、角膜中心にアライメントする場合であっても、通常、多少の誤差を含むものであるので、上記のように各測定データの２次元的位置を合せることによって、その後の解析等をより正確に行うことができるようになる。
【００５７】
また、以上の実施形態では眼屈折力分布測定と角膜形状測定の２つの測定機能が１つの装置に収まっている例としたが、これは別々の装置であっても良い。この場合、各測定装置による測定データ及びアライメント情報を外部コンピュータに入力し、外部コンピュータ側で２つの測定データの位置合わせを行って、表示や演算を行う。
【００５８】
また、上記で説明した眼屈折力分布や角膜曲率分布の他、角膜厚み分布の測定データも２次元的位置合わせが必要な測定データの一つである。角膜厚み分布の測定は、以下の様に行なう。角膜に斜め方向からスリット光を入れ、スリット光を移動しながら正面からスリット断面像を連続撮影し、その画像から角膜前面カーブと角膜後面カーブを検出する。そして、角膜前面カーブと角膜後面カーブから角膜の任意位置での角膜厚さを求め、全域に渡って計算することで角膜厚さの分布を得る。あるいは、スリット光を正面から入れると共に、スリット光を角膜中心にして回転しながら、シャインプルーフの原理の基づいて斜め方向に配置されたカメラでスリット断面像を連続撮影し、その撮影画像を解析すことにより角膜厚さの分布を得ることができる。
【００５９】
こうした角膜厚さの分布と先の実施形態で説明したアブレーション量の２次元的データを比較解析することにより、そのアブレーション量がその人の角膜厚さに対して適しているかを検討することが可能となる。この場合においても、各測定時におけるアライメント状態の決定結果を基に各データの２次元的位置を合わせることで、各データの比較や解析を正確に行なうことができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、異なるタイミングで測定されたデータの２次元的な位置合わせが可能となり、各データの比較や解析等を正確に、また容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本形態の眼科装置の外観略図である。
【図２】測定部に配置される光学系の概略配置図である。
【図３】制御系の概略構成を示す図である。
【図４】眼屈折力測定光学系の受光部が有する受光素子の配置を示す図である。
【図５】眼屈折力測定のアライメント画面を示す図である。
【図６】眼屈折力測定と角膜曲率測定の解析画面を示す図である。
【図７】眼屈折力測定と角膜曲率測定において、アライメント指標像を基準位置として解析画面を示す図である。
【図８】眼屈折力測定と角膜曲率測定において、アライメント指標像を基準位置として、任意の一点を選択するとそれぞれのデータが同時に表示される画面を示す図である。
【図９】角度ズレ測定データの補正方法を説明する図である。
【符号の説明】
５ 測定部
３４ アライメント用光源
３８ ＣＣＤカメラ
３９ モニタ
４３ 画像メモリ
４５ 記憶部
５０ 制御部
５１ アライメント状態演算部
５２ 眼屈折力演算部
５３ 角膜形状演算部
５４ アブレーション量解析部
５５ 調節力解析部
５６ モニタ表示制御部
５９ａ フロッピィディスクドライブ
５９ｂ 通信ポート
６１ 測定光軸の中心
６２ アライメント指標像
６６ａ 十字マーク
６６ｂ 十字マーク
７１、７２、７６、７７ 特異点
１０１ 角膜形状測定用の光束を投光する光学系
１２１ スリット投影光学系
１３１ スリット像受光光学系
１３５ 受光部
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼科医院や眼鏡店等で使用される眼科装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
眼科装置としては、プラチドリングを角膜に投影し、その反射像から角膜の広い範囲に亘る曲率の分布を測定し、その分布をTopographyとして視覚化する角膜形状測定装置が知られている。また、特開平１０−１０８８３７号公報では角膜上の多数の部位での屈折力分布を得る装置が提案されており、さらに、この両者の測定データから屈折矯正手術に利用する角膜切除量を算出することが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように異なるタイミングで測定された測定データから新たなデータを求めたり、各測定データの関係を検討する場合、各測定データの２次元的位置関係が対応していないと、正確な結果が得られ難いし、比較も容易でない。
【０００４】
本発明は、異なるタイミングで測定された複数の測定データの位置合わせを可能とし、各測定データの比較や解析等が容易に、また、正確に行うことができる眼科装置を提供することを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００６】
（１） 被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第１測定手段により得られた第１測定データを入力する第１入力手段と、被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第２測定手段により得られた第２測定データを入力する第２入力手段と、前記第１測定手段の測定時に得られた前眼部を含む撮像画像を処理して第１測定データ位置合わせ基準として角膜中心又は瞳孔中心を求め、求められた第１測定データ位置合わせ基準を基準とする第１測定データと、前記第２測定手段の測定時に得られた前眼部を含む撮像画像を処理して第１測定データ位置合わせ基準に対応する第２測定データ位置合わせ基準を求め、求められた第２測定データ位置合わせ基準を基準とする第２測定データとを位置合わせするデータ位置合わせ手段と、を備えることを特徴とする。
（２） 被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第１測定手段により得られた第１測定データを入力する第１入力手段と、被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第２測定手段により得られた第２測定データを入力する第２入力手段と、前記第１測定手段及び前記第２測定データの各測定時に得られた前眼部を含む撮像画像の中から前眼部像の共通の特異点に基づいて第１測定データ及び前記第２測定データを位置合わせするデータ位置合わせ手段と、を備えることを特徴とする。
（３） 被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第１測定手段により得られた第１測定データを入力する第１入力手段と、被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第２測定手段により得られた第２測定データを入力する第２入力手段と、前記第１測定手段及び前記第２測定データの各測定時に得られた前眼部を含む撮像画像に基づいて回転ずれを検出し第１測定データ及び前記第２測定データを位置合わせするデータ位置合わせ手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る眼科装置の外観略図である。図１（ａ）は被検者側正面図であり、図１（ｂ）は側面図である。
【００１６】
１は固定基台であり、固定基台１には被検者の頭部を固定するための頭部支持部２が固設されている。５は測定光学系やアライメント光学系等が収納された測定部であり、測定部５の被検者に対向する側の略左右中央には測定光束等が通過する測定窓５ａが設けられている。測定部５を搭載する本体部３はジョイスティック４を前後左右に倒すことにより、固定基台１上を前後左右（Ｚ、Ｘ方向）に移動する。また、ジョイスティック４に設けられた回転ノブ４ａを回転操作することにより、モータ等からなるＹ（上下）方向駆動装置が作動し、測定部５は本体部３に対して上下（Ｙ方向）に移動する。
【００１７】
３９はカラーのモニタであり、観察用の被検眼像やアライメント情報、測定結果等の検者への報知情報が表示される。
【００１８】
図２は測定部５に収納される光学系を示す図である。１０１は角膜形状測定用の光束を投光する光学系である。１０２は中央部に開口を持つ略半球状のプラチド板であり、光軸Ｌ１を中心にした同心円の多数の透光部と遮光部を持つリングパターンが形成されている。１０３はＬＥＤ等の照明光源で、光源１０３を発した光は反射板１０４で反射され、プラチド板１０２を背後からほぼ均一に照明するようになっている。被検眼角膜にはリングパターン像が投影される。プラチド板１０２の外周には近赤外光を発する前眼部照明光源１０５が設けられている。
【００１９】
反射板１０４の背後には、光源１１１とレンズ１１２を備える作動距離検出用の指標投影光学系１１０、レンズ１１６と位置検出素子１１７を備える指標検出光学系１１５が配置されている。光源１１１からの光はレンズ１１２によって略平行光束にされ、反射板１０４及びプラチド板１０２に設けられた開口を通って患者眼角膜に斜め方向から照射され、角膜に光源１１１の指標像が投影される。角膜に形成された指標像の光束はプラチド板１０２及び反射板１０４に設けられた開口を通り、指標検出光学系１１５のレンズ１１６を介して位置検出素子１１７に入射する。位置検出素子１１７に入射した指標像の位置から装置に対する被検眼の作動距離のアライメント状態が検出される。
【００２０】
光軸Ｌ１の後方には眼屈折力測定光学系１２０が設けられている。眼屈折力測定光学系１２０は、スリット投影光学系１２１とスリット像受光光学系１３１から構成される。スリット投影光学系１２１の光源１２２を発した近赤外光束は、回転セクター１２３に設けられたスリット開口を照明する。回転セクター１２３の回転により走査されるスリット光束は、投影レンズ１２４、制限絞り１２５を経た後、ビームスプリッタ１２６で反射される。その後、固視光学系及び観察光学系の光軸を同軸にするビームスプリッタ２５を透過して、被検眼Ｅの角膜近傍で集光した後、眼底に投光される。
【００２１】
スリット像受光光学系１３１は、光軸Ｌ１上に設けられた受光レンズ１３２、ミラー１３３、ミラー１３３により反射される光軸Ｌ２上に設けられた絞り１３４及び受光部１３５を備える。絞り１３４は受光レンズ１３２の後側焦点位置に配置される。受光部１３５はその受光面に、受光レンズ１３２に関して被検眼角膜と略共役な位置に位置する８個の受光素子１３６ａ〜１３６ｈを有している。この内の受光素子１３６ａ〜１３６ｆは受光面の中心（光軸Ｌ２）を通る直線上に位置し、受光素子１３６ａと１３６ｂ、受光素子１３６ｃと１３６ｄ、受光素子１３６ｅと１３６ｆがそれぞれ受光面の中心に対して対称になるように設けられている。この３対の受光素子は、角膜の経線方向の各位置に対応した屈折力を検出できるように、その配置距離が設定されている（図４上では、角膜上における等価サイズとして示している）。一方、受光素子１３６ｇと１３６ｈは、光軸Ｌ２を中心にして受光素子１３６ａ〜１３６ｆと直交する直線上で対称になるように設けられている。
【００２２】
この眼屈折力測定光学系１２０では、モータやギヤ等から構成される回転機構により、回転セクター１２３と受光部１３５がそれぞれ光軸回りに同期して回転するようになっている。
【００２３】
ビームスプリッタ２５により光軸Ｌ１と同軸にされる光軸Ｌ３上には、ハーフミラー２６、２７、レンズ２８、固視標２９、可視の照明光源３０が配置されている。固視標２９は中央に固視点を持ち、その周りは可視光を透過する構成としている。また、レンズ２８は光軸Ｌ３方向に移動可能であり、被検眼に固視させる固視標２９の位置を変更し、眼屈折力測定時に被検眼に雲霧をかけたり、調節負荷を与える。
【００２４】
ハーフミラー２７により光軸Ｌ３と同軸にされる光軸Ｌ４上にはレンズ３３、アライメント用光源３４が配置されており、光源３４の点灯により被検眼角膜に上下左右方向のアライメント用の指標光束が投光される。
【００２５】
また、ハーフミラー２６により光軸Ｌ３と同軸にされる光軸Ｌ５上には、レンズ３５、撮像素子であるＣＣＤカメラ３８が配置されており、ＣＣＤカメラ３８は被検眼からの反射光を受光する。ＣＣＤカメラ３８からの出力はモニタ３９に入力され、撮影像が表示される。ＣＣＤカメラ３８は前眼部観察用及びアライメント指標像の検出用として使用される他、プラチドリング像の検出用として兼用され、アライメント光学系及び角膜形状測定光学系の一部を構成する。
【００２６】
次に、装置の動作を図３に示す制御系のブロック構成図を使用して説明する。本装置は、角膜形状測定と眼屈折力測定を行い、両者の測定データから屈折矯正手術のための角膜切除量を解析する機能を有している。また、眼の調節力が解除された眼屈折力分布（遠方視での眼屈折力分布）と、眼に調節付加を与えた時の眼屈折力分布（近方視での眼屈折力分布）とを測定し、水晶体の調節力について解析する機能を有している。
【００２７】
（イ）角膜切除量の解析動作
まず、角膜形状の測定について説明する。測定に当たり、モード切替スイッチ４０によって角膜形状測定モードを選択する。検者は光源１０５に照明された被検眼の前眼部像をモニタ３９により観察しながら、ジョイスティック４等の操作で測定部５のＸＹＺ移動によってアライメントを行う。ＸＹ方向のアライメントは、光源３４により角膜光学系で定まる光学中心（以下、角膜中心とするが、これはほぼ視軸中心として扱うこともできる。）に形成される指標像を、モニタ３９に表示される照準マーカー６０（図５参照）の中心に位置するようにする。モニタ３９上の照準マーカー６０は電気的に形成することができ、照準マーカー６０の中心とＣＣＤカメラ３８の撮像光軸（測定光軸）は一致するように、予め調整されている。Ｚ方向のアライメントは、位置検出素子１１７によって得られる作動距離方向の偏位情報に基づき、制御部５０の制御によってモニタ３９上に位置合わせのためのインジケータが表示されるので、検者はインジケータにしたがって本体部３をＺ方向に移動して調整する。
【００２８】
アライメントを完了させた後、測定スイッチ４１が押されると、照明光源１０３が所定時間点灯されてプラチドリングが被検眼角膜に投影され、ＣＣＤカメラ３８によって撮像された前眼部像が画像メモリ４３に記憶される。角膜形状演算部５３は画像メモリ４３に記憶された画像を画像処理して、プラチドリング像のエッジ検出を行う。そして、所定の角度（１度）ステップ毎に角膜中心に対する各エッジ位置を得ることより角膜曲率分布を求める。
【００２９】
また、アライメント状態を決定するアライメント状態演算部５１は、測定スイッチ４１が押されたときにＣＣＤカメラ３８によって検出されるアライメント指標像（光源３４による角膜輝点）に基づき、装置の測定光軸Ｌ１に対するＸＹ方向のアライメントの偏位情報を得る。アライメントの偏位情報は、プラチドリングが投影された前眼部像や角膜曲率の分布データと共にハードディスク等の記憶部４５に記憶される。なお、角膜形状測定時のアライメントの偏位情報については、内側のプラチドリング像の中心を角膜中心位置として検出することも可能である。
【００３０】
眼屈折力を測定する場合は、モード切替スイッチ４０によって屈折力測定モードにする。眼屈折力測定では測定光束を眼内に入射させ、瞳孔を通過してくる眼底反射光を受光することにより行われる。ここで、一般に角膜中心と瞳孔中心は概ね一致するが、中には瞳孔中心が大きく偏心している被検眼もある。このような場合には、角膜中心を基準としたＸＹ方向のアライメントでは測定光束が虹彩にけられ、測定に必要な反射光束が受光されずに、測定エラーが起こりやすい。
【００３１】
検者はモニタ３９に表示される前眼部像を観察し、瞳孔が角膜中心から偏心しているような場合は、瞳孔中心を基準にしてＸＹ方向のアライメント調整を行う。すなわち、図５に示すように、モニタ３９上の照準マーカー６０の中心に被検眼の瞳孔中心が来るようにＸＹ方向のアライメント調整を行う。Ｚ方向はモニタ３９上に表示されるインジケータにより予め合せておく。
【００３２】
アライメント調整ができたら、検者は測定スイッチ４１を押す。測定スイッチ４１が押されると、ＣＣＤカメラ３８で撮像された前眼部像が画像メモリ４３に記憶されると共に、眼屈折力測定光学系１２０による眼屈折力測定が実行される。眼屈折力演算部５２は、受光部１３５が持つ各受光素子からの出力信号の位相差に基づいて眼屈折力分布を得る。まず、従来の位相差法の屈折力と同様に予備測定を行い、その結果に基づいてレンズ２８を移動して被検眼の雲霧を行う。その後、受光部１３５上でのスリット像の移動に伴って変化する受光素子１３６ｇと１３６ｈの出力信号から、受光素子１３６ａ〜１３６ｆが位置する経線方向での角膜中心（または視軸中心）を求める。次に、その中心に対する各受光素子１３６ａ〜１３６ｆの出力信号の位相差から、各受光素子に対応する角膜部位での屈折力を求める。スリット投影光学系１２１の回転セクター１２３と受光部１３５を所定の角度（１度）ステップで光軸回りに１８０度回転させながら、各角度ステップの経線毎にこの屈折力の演算を行うことにより、経線方向で変化する眼屈折力の分布を求める。この屈折力分布測定は、本出願人による特開平１０−１０８８３７号公報と基本的に同じであるので、詳細はこれを参照されたい。
【００３３】
また、測定スイッチ４１が押されたときに、アライメント状態演算部５１はＣＣＤカメラ３８によって検出されるアライメント指標像に基づき、角膜形状測定の時と同様に装置の光軸Ｌ１に対するＸＹ方向のアライメントの偏位情報を得る。アライメントの偏位情報は、眼屈折力分布の測定結果と共に記憶部４５に記憶される。
【００３４】
以上のようにして同一被検眼における角膜曲率分布の測定データと眼屈折力分布の測定データが得られたら、モニタ３９に表示される指示に従って、制御部５０に接続されたキーボード５８やマウス５７を操作することにより、各測定データやアライメントの偏位情報がアブレーション量解析部５４、モニタ表示制御部５６に入力され、各測定データのマップ表示及び角膜切除量の演算結果がモニタ３９上に表示される。
【００３５】
各測定データのマップ表示について説明する。上述した眼屈折力分布の測定では、図５に示すように、瞳孔中心と角膜中心が偏心している場合を例にとり、瞳孔中心が照準マーカー６０の中心に来るようにアライメントしている。そのため、角膜中心にできるアライメント指標像６２は測定光軸の中心６１からズレた位置となる。一方、角膜形状測定時には、アライメント指標像６２が照準マーカー６０の中心に来るようにアライメントして測定したので、測定光軸の中心６１とアライメント指標像６２はほぼ一致した状態となる。
【００３６】
図６は従来の形式でカラーマップ表示したものであり、モニタ３９上の同一画面左側に眼屈折力分布のマップ６４ａを、右側に角膜曲率分布のマップ６４ｂを並べて表示している。従来の形式では、両方とも測定時の測定光軸中心が各エリアの表示中心を示す十字マーク６６ａ、６６ｂと一致されている。なお、図上の符号６７ａ、６７ｂで示す黒点はそれぞれ角膜中心位置を示し、説明の便宜上図示したものである。このような表示で、眼屈折力分布のマップ６４ａと角膜曲率分布のマップ６４ｂとを見て両者の関係を比較する場合、角膜部位での２次元的な位置関係の対応が分かりにくい。
【００３７】
そこで、本実施形態による各測定データに対するカラーマップ表示では、図７に示すように、アライメント指標像６２の検出から得られる角膜中心位置を各マップ表示の中心である十字マーク６６ａ、６６ｂと一致させ、共通の表示基準の下に図形表示するように、モニタ表示制御部５６によってモニタ３９上の表示が制御される。すなわち、眼屈折力分布のマップ６４ａでは、角膜中心が十字マーク６６ａの中心に来るようにマップデータをアライメントの偏位分だけオフセットする。
【００３８】
このような表示により、両測定データの２次元的な分布の位置関係の比較がしやすく、見易くなる。なお、図６、図７上の６５ａ、６４ｂは各マップ表示の色分けを示すカラーバーである。
【００３９】
また、両測定データを位置合わせしたことにより、角膜上の同一位置での両測定データを容易に対応させて知ることができる。例えば、図８に示すように、マップ表示６４ａ又は６４ｂ上の任意の一点６８をマウス５７でクリックすると、その点における測定値を両者同時に表示する。つまり、眼屈折力分布のマップ６４ａではその点での屈折力を表示し、角膜曲率分布のマップ６４ｂではその点での角膜曲率あるいは角膜曲率から換算される角膜屈折力を同時に表示する。こうした表示に際しても、図６のように両者の位置関係の対応がとれてなくズレていると、同じポイントの測定値を表わしていることにはならない。
【００４０】
また、アブレーション量解析部５４は、眼屈折力分布データと角膜曲率分布データの角膜中心位置を２次元的に一致させて、屈折矯正手術のためのアブレーション量（角膜切除量）を求める。以下、その概略を説明する。
【００４１】
まず、測定した角膜曲率から角膜三次元形状を求め、スネルの法則を用いて、角膜屈折力に変換する。次に、測定された眼屈折力分布のデータを角膜位置での眼屈折力分布のデータに変換する。これらにより、被検眼を正視とするに必要な屈折力を角膜屈折力の形式で表した値を求める。本明細書ではこれを「等価正視角膜屈折力」といい、
等価正視角膜屈折力＝角膜屈折力＋眼屈折力
で演算される。そして、この等価正視角膜屈折力の分布データを、スネルの法則を用いて角膜曲率の分布データ、すなわち、角膜の三次元形状データに変換する。最後に、角膜形状測定による角膜曲率から求まる三次元形状に対して、等価正視角膜屈折力を変換した角膜曲率分布から求まる三次元形状データを差引くことによりアブレーション量が算出される。演算された等価正視角膜屈折力の分布データも図７のようにカラーマップで図形表示され、アブレーション量は鳥瞰図等の３次元形状で図形表示される。
【００４２】
求められたアブレーション量のデータは、通信ポート５９ｂやフロッピィディスクドライブ５９ａに入れられたフロッピィディスクを介して角膜手術装置９０側に出力され、角膜手術に利用される。
【００４３】
このように異なるタイミングで測定された角膜形状測定データと眼屈折力分布測定データから、新たなデータである等価正視角膜屈折力やアブレーション量を算出するにあたっては、両測定データの２次元的位置を位置合わせすることで、正確な結果が得られる。
【００４４】
また、上記ではアライメント指標像の位置によりＸＹ方向のズレを補正したが、各測定時に得られる前眼部の撮像画像から瞳孔中心を求め、これを両測定データの２次元位置合わせの基準位置としても良い。瞳孔中心を求めるには、例えば撮影画像の画像処理により、瞳孔を縦線と横線で切り、その瞳孔のエッジとの交点を結ぶ線分のそれぞれの垂直二等分線の交点を瞳孔中心とする。また、画像処理により瞳孔の輪郭エッジを求めておいて、その内部領域の重心を瞳孔中心としても良い。
【００４５】
以上、ＸＹ方向のズレ分を補正するように測定データの位置合わせをする例を説明したが、両測定において眼の回転角度（傾き角度）のアライメントずれがある場合には、この回転角度分についても補正して位置合わせすることが好ましい。眼の回転ずれの位置合わせ方法については、１例として以下のようにする。
【００４６】
図９は、眼屈折力分布の測定時に撮影した前眼部像７０と、角膜形状の測定時に撮影された前眼部像７５とをモニタ３９に同時に表示させた画面例であり、各前眼部像は測定時に画像メモリ４３に記憶されたものである。なお、この例では両測定ともＸＹ方向のアライメントは角膜中心にできたものとし、また、角膜形状の測定時に対して眼屈折力分布の測定時には眼（頭部）が傾いてしまったものとして説明する。
【００４７】
検者は前眼部像７０、７５を観察して、虹彩の模様から両者に共通の特異点を見つけ、前眼部像７０における２つの特異点７１，７２をマウス５７でクリックし、特異点７１，７２を結ぶ線分７３を引く。プラチドリング像が映った前眼部像７５においても、左側の前眼部像７０と一致する２つの特異点７６，７７をマウス５７でクリックし、特異点７６，７７を結ぶ線分７８を引く。この両者の線分７３、７８から両測定における眼の回転角度のアライメントずれを決定することができ、アライメント状態を決定するアライメント状態演算部５１は回転角度のズレ量を求める。そして、先に示した図７や図８のように、眼屈折力分布のマップ６４ａ、角膜曲率分布のマップ６４ｂを表示する際には、回転角度のズレ分を補正して両者のマップの位置関係を合せるように、モニタ表示制御部５６はモニタ３９の表示制御を行う。
【００４８】
また、等価正視角膜屈折力やアブレーション量の算出においても、アブレーション量解析部５４は回転角度のズレ分を補正し、眼屈折力分布データと角膜曲率分布データの位置関係を一致させて演算を行う。
【００４９】
なお、本実施の形態では特異点を虹彩の模様としたが、まつげの位置、鼻影等から定まる点としもよい。また、装置が画像解析により特異点を自動的に抽出することも可能である。
【００５０】
（ロ）水晶体の調節力の解析動作
次に、遠方視での眼屈折力分布測定と近方視での眼屈折力分布測定を実行し、両者の測定データから水晶体の調節力を解析する場合について説明する。
【００５１】
モード切替スイッチ４０を押して遠／近眼屈折力分布測定モードにする。最初に、眼屈折力測定光学系１２０を用いて角膜切除量算出の測定と同様に、遠方視での眼屈折力分布測定をする。この場合、雲霧法にて測定しているため、このデータが眼の調節が解除された眼屈折力分布となる。また、測定時のアライメント状態は、前述と同様にアライメント指標像６２の検出に基づいて、アライメント状態演算部５１によってアライメントの偏位情報が得られ、測定結果と共に記憶部４５に記憶される。
【００５２】
次に、図２における固視光学系のレンズ２８の位置を制御部５０の制御により移動することによって、固視標２９の像位置を所定距離の近方視状態にし、眼に調節負荷を与えた時の眼屈折力分布を測定する。例えば、先に測定した遠方眼屈折力のＳＥ値（等価球面値）が−３Ｄであった場合、近方４０ｃｍを固視するには、固視標２９の像が−３Ｄ−２．５Ｄ＝−５．５Ｄに位置する様にレンズ２８を移動させる。
【００５３】
調節負荷を与える場合、瞳孔は縮瞳する傾向にあるので、アライメントは角膜中心で行えないケースがある。近方視での眼屈折力分布の測定では、先の例のように瞳孔中心でアライメントするものとする。このときのアライメントの偏位情報はアライメント状態演算部５１によって得られ、測定結果と共に記憶部４５に記憶される。
【００５４】
遠方視及び近方視での眼屈折力分布の測定結果が得られると、調節力解析部５５は遠方視での屈折力分布データと近方視での眼屈折力分布データとから、その差分の屈折力分布を演算する。眼は水晶体の厚みを変えることで遠くのものや近くのものに焦点を合わせるので、遠方視と近方視とでの眼屈折力分布の差から水晶体の屈折力変化を求めることができ、調節力の評価や診断に役立てることができる。このとき調節力解析部５５は２つの屈折力分布データの位置関係をアライメントの偏位情報を基に一致させて演算することにより、２次元的な位置ずれの影響を取り除いて正確なデータを得ることができる。さらに、両測定の間で眼の回転が異なる場合には、これも前述と同様にして回転角度のズレを補正する。
【００５５】
また、遠方視での眼屈折力分布、近方視での眼屈折力分布及びその差分の眼屈折力分布は、先の例と同じようにカラーマップでモニタ３９の同一画面上に並べて表示される。この場合も、各マップの表示中心位置をアライメント基準である角膜中心に一致させて表示すると共に、回転角度の補正をした表示とすることにより、各マップにおける眼屈折力分布の状態の比較が正確に行える。
【００５６】
以上の実施形態における眼屈折力分布の測定では、瞳孔中心にアライメントをする例を説明したが、角膜中心にアライメントする場合であっても、通常、多少の誤差を含むものであるので、上記のように各測定データの２次元的位置を合せることによって、その後の解析等をより正確に行うことができるようになる。
【００５７】
また、以上の実施形態では眼屈折力分布測定と角膜形状測定の２つの測定機能が１つの装置に収まっている例としたが、これは別々の装置であっても良い。この場合、各測定装置による測定データ及びアライメント情報を外部コンピュータに入力し、外部コンピュータ側で２つの測定データの位置合わせを行って、表示や演算を行う。
【００５８】
また、上記で説明した眼屈折力分布や角膜曲率分布の他、角膜厚み分布の測定データも２次元的位置合わせが必要な測定データの一つである。角膜厚み分布の測定は、以下の様に行なう。角膜に斜め方向からスリット光を入れ、スリット光を移動しながら正面からスリット断面像を連続撮影し、その画像から角膜前面カーブと角膜後面カーブを検出する。そして、角膜前面カーブと角膜後面カーブから角膜の任意位置での角膜厚さを求め、全域に渡って計算することで角膜厚さの分布を得る。あるいは、スリット光を正面から入れると共に、スリット光を角膜中心にして回転しながら、シャインプルーフの原理の基づいて斜め方向に配置されたカメラでスリット断面像を連続撮影し、その撮影画像を解析すことにより角膜厚さの分布を得ることができる。
【００５９】
こうした角膜厚さの分布と先の実施形態で説明したアブレーション量の２次元的データを比較解析することにより、そのアブレーション量がその人の角膜厚さに対して適しているかを検討することが可能となる。この場合においても、各測定時におけるアライメント状態の決定結果を基に各データの２次元的位置を合わせることで、各データの比較や解析を正確に行なうことができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、異なるタイミングで測定されたデータの２次元的な位置合わせが可能となり、各データの比較や解析等を正確に、また容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本形態の眼科装置の外観略図である。
【図２】測定部に配置される光学系の概略配置図である。
【図３】制御系の概略構成を示す図である。
【図４】眼屈折力測定光学系の受光部が有する受光素子の配置を示す図である。
【図５】眼屈折力測定のアライメント画面を示す図である。
【図６】眼屈折力測定と角膜曲率測定の解析画面を示す図である。
【図７】眼屈折力測定と角膜曲率測定において、アライメント指標像を基準位置として解析画面を示す図である。
【図８】眼屈折力測定と角膜曲率測定において、アライメント指標像を基準位置として、任意の一点を選択するとそれぞれのデータが同時に表示される画面を示す図である。
【図９】角度ズレ測定データの補正方法を説明する図である。
【符号の説明】
５ 測定部
３４ アライメント用光源
３８ ＣＣＤカメラ
３９ モニタ
４３ 画像メモリ
４５ 記憶部
５０ 制御部
５１ アライメント状態演算部
５２ 眼屈折力演算部
５３ 角膜形状演算部
５４ アブレーション量解析部
５５ 調節力解析部
５６ モニタ表示制御部
５９ａ フロッピィディスクドライブ
５９ｂ 通信ポート
６１ 測定光軸の中心
６２ アライメント指標像
６６ａ 十字マーク
６６ｂ 十字マーク
７１、７２、７６、７７ 特異点
１０１ 角膜形状測定用の光束を投光する光学系
１２１ スリット投影光学系
１３１ スリット像受光光学系
１３５ 受光部
Claims (3)
- 被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第１測定手段により得られた第１測定データを入力する第１入力手段と、被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第２測定手段により得られた第２測定データを入力する第２入力手段と、前記第１測定手段の測定時に得られた前眼部を含む撮像画像を処理して第１測定データ位置合わせ基準として角膜中心又は瞳孔中心を求め、求められた第１測定データ位置合わせ基準を基準とする第１測定データと、前記第２測定手段の測定時に得られた前眼部を含む撮像画像を処理して第１測定データ位置合わせ基準に対応する第２測定データ位置合わせ基準を求め、求められた第２測定データ位置合わせ基準を基準とする第２測定データとを位置合わせするデータ位置合わせ手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
- 被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第１測定手段により得られた第１測定データを入力する第１入力手段と、被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第２測定手段により得られた第２測定データを入力する第２入力手段と、前記第１測定手段及び前記第２測定データの各測定時に得られた前眼部を含む撮像画像の中から前眼部像の共通の特異点に基づいて第１測定データ及び前記第２測定データを位置合わせするデータ位置合わせ手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
- 被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第１測定手段により得られた第１測定データを入力する第１入力手段と、被検眼を２次元的に変化する分布データとして測定する第２測定手段により得られた第２測定データを入力する第２入力手段と、前記第１測定手段及び前記第２測定データの各測定時に得られた前眼部を含む撮像画像に基づいて回転ずれを検出し第１測定データ及び前記第２測定データを位置合わせするデータ位置合わせ手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
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