JP6685144B2 - 眼科装置及び眼科検査システム - Google Patents
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Description
実施形態に係る眼科検査システムは、左被検眼を検査するための左検査ユニットと、右被検眼を検査するための右検査ユニットと、を含み、前記左検査ユニット及び前記右検査ユニットの少なくとも一方は、実施形態に係る眼科装置を含む。
実施形態に係る眼科装置は、任意の自覚検査及び任意の他覚測定の少なくとも一方を実行可能である。自覚検査では、被検者に情報(視標など)が呈示され、その情報に対する被検者の応答に基づいて結果が取得される。自覚検査には、遠用検査、近用検査、コントラスト検査、グレアー検査等の自覚屈折測定や、視野検査などがある。他覚測定では、被検眼に光を照射し、その戻り光の検出結果に基づいて被検眼に関する情報が取得される。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。他覚測定には、他覚屈折測定、角膜形状測定、眼圧測定、眼底撮影、光コヒーレンストモグラフィ(Optical Coherence Tomography:以下、OCT)を用いた断層像撮影(OCT撮影)、OCTを用いた計測等がある。
実施形態に係る眼科装置は、ベースに固定された顔受け部と、ベースに対して前後左右に移動可能な架台とを備えている。架台には、被検眼の検査(測定)を行うための光学系が収納されたヘッド部が設けられている。検者側の位置に配置された操作部に対して操作を行うことにより、顔受け部とヘッド部とを相対移動することができる。また、眼科装置は、後述のアライメントを実行することにより顔受け部とヘッド部とを自動で相対移動することができる。
処理部9は、眼科装置の各部を制御する。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。
観察系5は、被検眼Eの前眼部を動画撮影する。被検眼Eの前眼部からの光(赤外光)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53の開口を通過する。絞り53の開口を通過した光は、ハーフミラー22を透過し、リレーレンズ55及び56を通過し、ハーフミラー76を透過する。ハーフミラー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。観察系5は、前眼部を照明するための照明光源を含んでいてもよい。
Zアライメント系1は、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に照射する。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Kに照射され、角膜Kにより反射され、結像レンズ12によりラインセンサー13に結像される。角膜頂点の位置が前後方向に変化すると、ラインセンサー13に対する光の投影位置が変化する。処理部9は、ラインセンサー13に対する光の投影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Zアライメントを実行する。
XYアライメント系2は、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22により観察系5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を含む。XYアライメント光源21から出力された光は、ハーフミラー22により反射され、観察系5を通じて被検眼Eに照射される。その角膜Kによる反射光は、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、角膜Kの形状を測定するためのリング状光束(赤外光)を角膜Kに投影する。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、角膜Kにリング状光束が投影される。その反射光(ケラトリング像)は撮像素子59により前眼部像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形状パラメータを算出する。
視標投影系4は、固視標や自覚検査用の視標等の各種視標を被検眼Eに呈示する。液晶パネル41は、処理部9からの制御を受け、視標を表すパターンを表示する。液晶パネル41から出力された光(可視光)は、リレーレンズ42及び合焦レンズ43を通過し、ダイクロイックミラー81を透過する。ダイクロイックミラー81を透過した光は、リレーレンズ44、瞳レンズ45及びVCCレンズ46を通過し、反射ミラー47により反射され、ダイクロイックミラー69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に投影される。
レフ測定投影系6及びレフ測定受光系7は他覚屈折測定(レフ測定)に用いられる。レフ測定投影系6は、他覚測定用のリング状光束(赤外光)を眼底Efに投影する。この明細書において、リング状光束はリングの一部が途切れた形状の光束も含む。レフ測定受光系7は、このリング状光束の被検眼Eからの戻り光を受光する。
OCT光学系8は、OCT撮影を行うための光学系である。OCT撮影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f2の端面が眼底Efと光学系に共役となるように合焦レンズ82の位置が調整される。
実施形態に係る眼科装置の処理系について説明する。眼科装置の処理系の機能的構成の例を図4に示す。図4は、実施形態に係る眼科装置の処理系の機能ブロック図の一例を表したものである。処理部9は、制御部110と演算処理部120とを含む。また、実施形態に係る眼科装置は、表示部170と、操作部180と、通信部190と、移動機構200とを含む。
制御部110は、プロセッサを含み、眼科装置の各部を制御する。制御部110は、主制御部111と、記憶部112とを含む。記憶部112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111が動作することにより、制御部110は制御処理を実行する。
記憶部112は、各種のデータを記憶する。記憶部112に記憶されるデータとしては、例えば自覚検査の検査結果、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112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120は、眼屈折力算出部121と、画像形成部122と、データ処理部123とを含む。
表示部170は、ユーザインターフェイス部として、制御部110による制御を受けて情報を表示する。表示部170は、図1などに示す表示部10を含む。
通信部190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190は、例えば処理部9に設けられていてもよい。通信部190は、外部装置との通信の形態に応じた構成を有する。
この実施形態に係る眼科装置の動作例について説明する。
被検者の顔を顔受け部で固定した後、XYアライメント系2によるXYアライメントとZアライメント系1によるZアライメントとによりヘッド部が被検眼Eの検査位置に移動される。検査位置とは、被検眼Eの検査を行うことが可能な位置である。例えば、処理部9(制御部110)は、撮像素子59の撮像面上に結像された前眼部像の撮像信号を取得し、表示部170(表示部10の表示画面10a)に前眼部像E’を表示させる。その後、上記のXYアライメントとZアライメントとによりヘッド部が被検眼Eの検査位置に移動される。ヘッド部の移動は、制御部110による指示に従って、制御部110によって実行されるが、ユーザによる操作若しくは指示に従って制御部110によって実行されてもよい。
制御部110は、液晶パネル41に固視標を表示させる。それにより、所望の固視位置に被検眼Eを注視させる。
次に、制御部110は、他覚測定を実行する。すなわち、制御部110は、レフ測定投影系6によりリング状光束を被検眼Eの眼底Efに投影させ、レフ測定受光系7を通じて撮像素子59により検出された戻り光に基づくリング像を眼屈折力算出部121に解析させる。眼屈折力算出部121は、上記のように球面度数S、乱視度数C及び乱視軸角度Aを求める。制御部110では、算出された球面度数Sなどが記憶部112に記憶される。
次に、制御部110は、自覚検査を実行する。まず、制御部110は、S3において求められた球面度数S、乱視度数C及び乱視軸角度Aが矯正されるように合焦レンズ43及びVCCレンズ46を制御する。次に、制御部110は、例えば、操作部180に対するユーザの指示に基づき、液晶パネル41を制御することにより所望の視標を表示させる。被検者は、眼底Efに投影された視標に対する応答を行う。例えば、視力測定用の視標の場合には、被検者の応答により被検眼の視力値が決定される。視標の選択とそれに対する被検者の応答が、検者又は制御部110の判断により繰り返し行われる。検者又は制御部110は、被検者からの応答に基づいて視力値或いは処方値(S、C、A)を決定する。
制御部110は、断層像撮影を行うか否かを判定する。例えば、操作部180に対するユーザの操作又は指示に基づいて、制御部110は、断層像撮影を行うか否かを判定する。このとき、S3において得られた他覚測定結果やS4において得られた自覚検査結果を表示部170に表示させ、ユーザに断層像撮影を行うか否かの判断を補助するための情報を提供することが可能である。断層像撮影を行うと判定されたとき(S5:Y)、眼科装置の動作はS6に移行する。断層像撮影を行わないと判定されたとき(S5:N)、眼科装置の動作は終了する(エンド)。
S5において断層像撮影を行うと判定されたとき(S5:Y)、制御部110は、OCT光学系8により眼底Efの所定の部位を測定光でスキャンさせ、演算処理部120に被検眼Eの断層像を形成させる。以上で、眼科装置の動作は、終了となる(エンド)。
実施形態に係る眼科装置の光学系の構成は、図1及び図2において説明した構成に限定されるものではない。
実施形態又はその第1変形例に係る眼科装置の光学系ではガルバノミラー84X及び84Yにより測定光LSを偏向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。
実施形態又はその変形例に係る眼科装置は、両眼を検査可能な眼科検査システムに適用すること可能である。
実施形態に係る眼科装置及び眼科検査システム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。
5 観察系
6 レフ測定投影系
7 レフ測定受光系
8 OCT光学系
46 VCCレンズ
51 対物レンズ
81 ダイクロイックミラー
Claims (5)
- 対物レンズと、
被検眼の収差を補正可能な光学素子を含み、前記対物レンズ及び前記光学素子を介して前記被検眼に視標を投影する自覚検査光学系と、
光源からの光を参照光と測定光とに分割し、前記対物レンズ及び前記光学素子を介して前記被検眼に前記測定光を照射し、その戻り光と前記参照光との干渉光を生成し、生成された前記干渉光を検出する干渉光学系と、
を含み、
前記干渉光学系は、前記光学素子よりも上流側の前記自覚検査光学系の光路に配置され、前記自覚検査光学系の光路に前記干渉光学系の光路を結合する第1光路結合部材を含み、
前記自覚検査光学系は、前記光学素子と前記第1光路結合部材との間に配置されている瞳レンズを含む、眼科装置。 - 前記自覚検査光学系は、当該自覚検査光学系の焦点位置を変更する第1合焦レンズを含み、
前記第1光路結合部材は、前記瞳レンズと前記第1合焦レンズとの間に配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 前記干渉光学系は、前記第1光路結合部材と前記光源との間に配置され、当該干渉光学系の焦点位置を変更する第2合焦レンズを含む
ことを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。 - 対物レンズと、
被検眼の収差を補正可能な光学素子を含み、前記対物レンズ及び前記光学素子を介して前記被検眼に視標を投影する自覚検査光学系と、
光源からの光を参照光と測定光とに分割し、前記対物レンズ及び前記光学素子を介して前記被検眼に前記測定光を照射し、その戻り光と前記参照光との干渉光を生成し、生成された前記干渉光を検出する干渉光学系と、
前記対物レンズを介して前記被検眼の眼底にリング状の測定パターンを照射し、前記眼底からの戻り光を検出する他覚測定光学系と、
前記他覚測定光学系により検出された前記戻り光に基づくパターン像を解析することにより前記被検眼の屈折力を求める眼屈折力算出部と、
を含み、
前記他覚測定光学系は、前記対物レンズと前記光学素子との間に配置され、前記自覚検査光学系の光路に前記他覚測定光学系の光路を結合する第2光路結合部材を含み、
前記干渉光学系は、
前記測定光を導光する光ファイバーと、
前記光ファイバーの出射端から出射された前記測定光を平行光束にするコリメートレンズと、
前記干渉光学系の光軸を中心に回転可能に配置され、前記コリメートレンズにより平行光束とされた前記測定光を偏向するイメージローテーターと、
を含み、
前記光ファイバー及び前記コリメートレンズは、その光軸が前記イメージローテーターの光軸と交差するように配置されている、眼科装置。 - 左被検眼を検査するための左検査ユニットと、
右被検眼を検査するための右検査ユニットと、
を含み、
前記左検査ユニット及び前記右検査ユニットの少なくとも一方は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の眼科装置を含む
ことを特徴とする眼科検査システム。
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