JP7164328B2 - Ophthalmic device and control method for ophthalmic device - Google Patents
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Description
この発明は、眼科装置、及び眼科装置の制御方法に関する。 The present invention relates to an ophthalmic apparatus and a control method for an ophthalmic apparatus.
被検眼に対して複数の検査や測定を実行可能な眼科装置が知られている。被検眼に対する検査や測定には、自覚検査や他覚測定がある。自覚検査は、被検者からの応答に基づいて結果を得るものである。他覚測定は、被検者からの応答を参照することなく、主として物理的な手法を用いて被検眼に関する情報を取得するものである。 2. Description of the Related Art An ophthalmologic apparatus capable of performing multiple examinations and measurements on an eye to be examined is known. There are subjective tests and objective measurements for the tests and measurements on the subject's eye. A subjective test is one in which results are obtained based on responses from the subject. Objective measurement acquires information about the subject's eye using mainly physical techniques without referring to responses from the subject.
例えば、特許文献1には、自覚検査や被検眼の屈折力測定や光コヒーレンストモグラフィを用いた計測が可能な眼科装置が開示されている。このような眼科装置では、各光学系に設けられた複数の合焦レンズを連係的に動作させることで合焦制御が行われ、小型化や制御の簡素化が図られている。
For example,
眼科装置のより一層の小型化や低コスト化を実現するためには、光学系を小型で安価な光学部材で構成することが有効である。例えば、光スキャナーとしてMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)スキャナー等のスキャンデバイスを採用することが考えられる。 In order to further reduce the size and cost of an ophthalmologic apparatus, it is effective to configure the optical system with small and inexpensive optical members. For example, it is conceivable to employ a scanning device such as a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) scanner as the optical scanner.
光スキャナーとして小型のスキャンデバイスを採用する場合、偏向面における有効径が小さくなる。それにより、被検眼の瞳孔上において従来と同様の径で光束を投影するためには、光スキャナーから瞳孔までの光学系の光学倍率を大きくする必要がある。 When a small scanning device is used as an optical scanner, the effective diameter on the deflection surface becomes small. Accordingly, in order to project a light beam on the pupil of the subject's eye with the same diameter as in the conventional case, it is necessary to increase the optical magnification of the optical system from the optical scanner to the pupil.
しかしながら、光学倍率(β)を大きくすると縦倍率は光学倍率の2乗(β2)で大きくなる。従って、眼底等の計測部位にピントを合わせる場合、合焦レンズの移動に対して光スキャナーと光学的に共役な位置の移動量が大きくなる。その結果、スキャン中心の位置が被検眼の瞳孔からずれてしまい、小瞳孔等の被検眼においては光束にケラレが発生する。 However, when the optical magnification (β) is increased, the longitudinal magnification increases by the square of the optical magnification (β 2 ). Therefore, when focusing on a measurement site such as the fundus of the eye, the amount of movement of the position optically conjugated to the optical scanner is greater than the movement of the focusing lens. As a result, the position of the scan center is shifted from the pupil of the eye to be inspected, and vignetting occurs in the light flux in the eye to be inspected, such as a small pupil.
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、計測精度に影響を与えることなく眼科装置の小型化及び低コスト化を実現するための新たな技術を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a new technique for realizing miniaturization and cost reduction of an ophthalmologic apparatus without affecting measurement accuracy. It is in.
いくつかの実施形態の第1態様は、対物レンズと、光源からの光を前記対物レンズを介して被検眼に照射し、前記被検眼からの戻り光を検出する検査光学系と、前記対物レンズと前記検査光学系との間に配置され、前記対物レンズの光軸方向に移動可能な合焦レンズと、前記合焦レンズと前記検査光学系との間において前記合焦レンズの焦点位置に偏向面が位置するように配置され、前記光軸方向に移動可能な光スキャナーと、前記合焦レンズと前記光スキャナーとの位置関係が維持されるように前記合焦レンズ及び前記光スキャナーを移動させることにより合焦制御を行う制御部と、を含む眼科装置である。 A first aspect of some embodiments includes an objective lens, an inspection optical system for irradiating an eye to be inspected with light from a light source via the objective lens, and detecting light returned from the eye to be inspected, and the objective lens. and the inspection optical system, and is movable in the optical axis direction of the objective lens; an optical scanner arranged so as to position the plane and movable in the direction of the optical axis; and moving the focusing lens and the optical scanner so as to maintain the positional relationship between the focusing lens and the optical scanner. and a control unit for performing focusing control.
いくつかの実施形態の第2態様は、第1態様において、前記検査光学系と前記光スキャナーとの間に配置され、前記検査光学系からの光を前記光スキャナーに導き、前記光スキャナーにより導かれてきた前記戻り光を前記光軸方向に偏向して前記検査光学系に導く偏向部材を含み、前記制御部は、前記合焦レンズ、前記光スキャナー、及び前記偏向部材を前記光軸方向に移動させることにより前記合焦制御を行う。 A second aspect of some embodiments is, in the first aspect, arranged between the inspection optical system and the optical scanner, guiding light from the inspection optical system to the optical scanner, and guiding light from the optical scanner. a deflection member that deflects the returned light in the direction of the optical axis and guides it to the inspection optical system; The focus control is performed by moving.
いくつかの実施形態の第3態様は、第2態様において、前記合焦レンズ、前記光スキャナー、及び前記偏向部材を含む第1合焦ユニットと、前記第1合焦ユニットを前記光軸方向に移動する第1移動機構と、を含み、前記制御部は、前記第1移動機構を制御する。 A third aspect of some embodiments is, in the second aspect, a first focusing unit including the focusing lens, the optical scanner, and the deflection member, and the first focusing unit arranged in the optical axis direction. and a first moving mechanism that moves, wherein the control unit controls the first moving mechanism.
いくつかの実施形態の第4態様では、第1態様~第3態様のいずれかにおいて、前記検査光学系は、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干渉光学系を含む。 In a fourth aspect of some embodiments, in any one of the first to third aspects, the inspection optical system divides light from a light source into reference light and measurement light, and transmits the measurement light to the subject. It includes an interference optical system that projects an eye to be examined and detects interference light between the return light of the measurement light from the eye to be examined and the reference light.
いくつかの実施形態の第5態様は、第1態様において、可撓性を有し、一端が前記検査光学系と光学的に接続され、前記検査光学系からの光を導く導光部材と、前記導光部材の他端と前記光スキャナーとの間に配置されたコリメータレンズと、を含み、前記制御部は、前記合焦レンズ、前記光スキャナー、前記導光部材の他端及び前記コリメータレンズを移動させることにより前記合焦制御を行う。 A fifth aspect of some embodiments is, in the first aspect, a light guide member having flexibility, one end of which is optically connected to the inspection optical system, and guides light from the inspection optical system; a collimator lens disposed between the other end of the light guide member and the optical scanner, wherein the controller controls the focusing lens, the light scanner, the other end of the light guide member and the collimator lens; The focusing control is performed by moving the .
いくつかの実施形態の第6態様は、第5態様において、前記合焦レンズ、前記光スキャナー、及び前記コリメータレンズを含み、前記導光部材の他端を保持する第2合焦ユニットと、前記第2合焦ユニットを前記光軸方向に移動する第2移動機構と、を含み、前記制御部は、前記第2移動機構を制御する。 A sixth aspect of some embodiments is, in the fifth aspect, a second focusing unit including the focusing lens, the optical scanner, and the collimator lens, and holding the other end of the light guide member; a second moving mechanism for moving a second focusing unit in the optical axis direction, wherein the control section controls the second moving mechanism.
いくつかの実施形態の第7態様では、第5態様又は第6態様において、前記検査光学系は、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干渉光学系を含み、前記測定光の光路長及び前記参照光の光路長の少なくとも一方を変更する光路長変更機構と、を含み、前記制御部は、前記合焦レンズ、前記光スキャナー、前記導光部材の他端及び前記コリメータレンズの前記光軸方向の移動量に応じて前記光路長変更機構を制御することにより前記測定光の光路長及び前記参照光の光路長の少なくとも一方を変更する。 In a seventh aspect of some embodiments, in the fifth aspect or the sixth aspect, the inspection optical system divides light from a light source into reference light and measurement light, and projects the measurement light onto the eye to be inspected. an optical path for changing at least one of the optical path length of the measurement light and the optical path length of the reference light, including an interference optical system for detecting interference light between the return light of the measurement light from the eye to be inspected and the reference light. and a length changing mechanism, wherein the control unit adjusts the optical path length changing mechanism according to the amount of movement of the focusing lens, the optical scanner, the other end of the light guide member, and the collimator lens in the optical axis direction. At least one of the optical path length of the measurement light and the optical path length of the reference light is changed by controlling.
いくつかの実施形態の第8態様では、第1態様~第7態様のいずれかにおいて、前記光スキャナーは、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)スキャナーを含む。 In an eighth aspect of some embodiments, in any one of the first to seventh aspects, the optical scanner includes a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) scanner.
いくつかの実施形態の第9態様は、対物レンズと、光源からの光を前記対物レンズを介して被検眼に照射し、前記被検眼からの戻り光を検出する検査光学系と、前記対物レンズと前記検査光学系との間に配置され、前記対物レンズの光軸方向に移動可能な合焦レンズと、前記合焦レンズと前記検査光学系との間において前記合焦レンズの焦点位置に偏向面が位置するように配置され、前記光軸方向に移動可能な光スキャナーと、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、前記合焦レンズと前記光スキャナーとの位置関係が維持されるように前記合焦レンズ及び前記光スキャナーを移動させることにより合焦制御を行う合焦制御ステップと、前記合焦制御ステップの後に、前記光スキャナーにより偏向された前記検査光学系の光を前記被検眼に照射し、その戻り光を検出する計測ステップと、を含む。 A ninth aspect of some embodiments includes an objective lens, an inspection optical system for irradiating an eye to be inspected with light from a light source via the objective lens, and detecting light returned from the eye to be inspected, and the objective lens and the inspection optical system, and is movable in the optical axis direction of the objective lens; and an optical scanner disposed so as to position the plane and movable in the direction of the optical axis. A control method for an ophthalmologic apparatus includes a focusing control step of performing focusing control by moving the focusing lens and the optical scanner such that a positional relationship between the focusing lens and the optical scanner is maintained; and a measuring step of irradiating the eye to be inspected with the light of the inspection optical system deflected by the optical scanner and detecting the returned light after the focus control step.
いくつかの実施形態の第10態様では、第9態様において、前記眼科装置は、前記検査光学系と前記光スキャナーとの間に配置され、前記検査光学系からの光を前記光スキャナーに導き、前記光スキャナーからの前記戻り光を前記光軸方向に偏向して前記検査光学系に導く偏向部材を含み、前記合焦制御ステップでは、前記合焦レンズ、前記光スキャナー、及び前記偏向部材を移動させる。 In a tenth aspect of some embodiments, in the ninth aspect, the ophthalmic device is disposed between the inspection optical system and the optical scanner, directs light from the inspection optical system to the optical scanner, a deflection member that deflects the return light from the optical scanner in the optical axis direction and guides it to the inspection optical system; and in the focus control step, the focusing lens, the optical scanner, and the deflection member are moved. Let
いくつかの実施形態の第11態様では、第9態様又は第10態様において、前記検査光学系は、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干渉光学系を含み、前記計測ステップでは、前記干渉光学系及び前記光スキャナーを制御して前記光スキャナーにより偏向された前記測定光を前記被検眼に照射させ、その戻り光と前記参照光との干渉光を検出させる。 In an eleventh aspect of some embodiments, in the ninth aspect or the tenth aspect, the inspection optical system divides light from a light source into reference light and measurement light, and projects the measurement light onto the eye to be inspected. and an interference optical system for detecting interference light between the return light of the measurement light from the eye to be inspected and the reference light, and in the measuring step, the interference optical system and the optical scanner are controlled to control the optical scanner. The eye to be inspected is irradiated with the measurement light deflected by the , and interference light between the returned light and the reference light is detected.
本発明によれば、計測精度に影響を与えることなく眼科装置の小型化及び低コスト化を実現するための新たな技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the new technique for implement|achieving size reduction and cost reduction of an ophthalmologic apparatus can be provided, without affecting measurement accuracy.
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。 Embodiments of an ophthalmologic apparatus and an ophthalmologic apparatus control method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the descriptions of the documents cited in this specification and any known techniques can be incorporated into the following embodiments.
実施形態に係る眼科装置は、検査光学系を含み、被検眼に対して光を照射し、その戻り光を検出することにより被検眼の検査(測定)を実行することができる。いくつかの実施形態では、検査光学系が光コヒーレンストモグラフィ(Optical Coherence Tomography:以下、OCT)を用いた計測や撮影を実行する。 An ophthalmologic apparatus according to an embodiment includes an inspection optical system, and can inspect (measure) an eye to be inspected by irradiating the eye to be inspected with light and detecting the returned light. In some embodiments, the inspection optical system performs measurement and imaging using Optical Coherence Tomography (OCT).
以下、実施形態では、OCTを用いた計測等において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)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。 Hereinafter, in the embodiments, the case where the swept source type OCT method is used in the measurement using OCT will be described in detail. It is also possible to apply the configuration according to the embodiment.
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。 The ophthalmologic apparatus according to some embodiments further includes a subjective test optical system for performing subjective tests and an objective measurement system for performing other objective measurements.
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。 Subjective testing is a measurement technique that uses responses from subjects to obtain information. The subjective examination includes subjective refraction measurement such as distance examination, near examination, contrast examination, glare examination, and visual field examination.
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、ケラト測定、眼圧測定、眼底撮影等がある。 Objective measurement is a measurement technique that obtains information about the subject's eye using mainly physical techniques without referring to responses from the subject. Objective measurement includes measurement for acquiring characteristics of the eye to be inspected and photographing for acquiring an image of the eye to be inspected. Other objective measurements include keratometry, tonometry, fundus photography, and the like.
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。 Hereinafter, the fundus conjugate position is a position that is substantially optically conjugate with the fundus of the subject's eye after alignment is completed, and means a position that is optically conjugate with the fundus of the subject's eye or its vicinity. Similarly, the pupil conjugate position is a position that is approximately optically conjugate with the pupil of the eye to be inspected in a state in which alignment is completed, and means a position that is optically conjugate with the pupil of the eye to be inspected or in the vicinity thereof. .
[第1実施形態]
<光学系の構成>
図1~図3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。図1は、第1実施形態に係る眼科装置1000の光学系の全体の構成例を表す。図2は、図1のOCTユニット100の光学系の構成例を表す。図3は、図1の合焦ユニット80の光学系の構成例を表す。なお、図3では、説明の便宜上、光学系の一部だけが図示されている。
[First embodiment]
<Configuration of optical system>
1 to 3 show configuration examples of the optical system of the ophthalmologic apparatus according to the first embodiment. FIG. 1 shows a configuration example of the entire optical system of an
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。
The
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。
The
(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。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。
(Anterior segment observation system 5)
The anterior
(Zアライメント系1)
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。
(Z alignment system 1)
The
(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。
(XY alignment system 2)
The
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。
The image (bright point image) Br based on this reflected light is included in the anterior segment image E'. The
(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。
(Kerato measurement system 3)
The
(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。
(ref
The ref measurement optical system includes a ref
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。
In some embodiments, the ref
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。
The return light of the ring-shaped luminous flux projected onto the fundus oculi Ef passes through the
(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。
(Fixation projection system 4)
An OCT
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。
A
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。
The
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。
Light from the
(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の端面が計測部位(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 optical system 8)
The OCT
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。
The OCT
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。
OCT
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。
As illustrated in FIG. 2, the
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。
The OCT
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。
The reference light LR is guided by the
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。
The reference light LR that has passed through the
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る。平行光束に変換された測定光LSは、合焦ユニット80、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。
On the other hand, the measurement light LS generated by the
合焦ユニット80は、合焦レンズ87と、光スキャナー88とを含む。コリメータレンズユニット89と合焦レンズ87との間に光スキャナー88が配置される。合焦レンズ87は、光軸方向(対物レンズ51の光軸方向、OCT光学系8の光軸方向)に移動可能である。例えば、合焦ユニット80は、光軸方向に移動可能なステージを含み、当該ステージに合焦レンズ87と光スキャナー88とが保持される。それにより、合焦レンズ87と光スキャナー88との光学的な位置関係が維持されたまま光軸方向に移動することができる。合焦ユニット80は、後述の制御部210からの制御を受けて光軸方向に移動する。
Focusing
いくつかの実施形態では、合焦レンズ87と光スキャナー88とは、制御部210からの制御を受けて合焦ユニット80ユニット内で独立に光軸方向に移動される。いくつかの実施形態では、合焦レンズ87と光スキャナー88とは、制御部210からの制御を受けて独立に又は一体的に光軸方向に移動される。
In some embodiments, the focusing
図3に示すように、対物レンズ51の焦点位置に被検眼Eの瞳孔が配置され、合焦レンズ87の焦点位置に光スキャナー88の偏向面が配置される。すなわち、光スキャナー88の偏向面は、瞳孔共役位置に配置される。いくつかの実施形態において、対物レンズ51の焦点距離F1は、合焦レンズ87の焦点距離に略等しい。対物レンズ51と合焦レンズ87との間の光学系は、テレセントリック(Telecentric)光学系であってよい。
As shown in FIG. 3 , the pupil of the subject's eye E is arranged at the focal position of the
光スキャナー88とコリメータレンズユニット89との間には偏向部材としての反射ミラー88Aが配置されている。反射ミラー88Aは、測定光LS(検査光学系からの光)を光スキャナー88に向けて反射し、光スキャナー88により導かれてきた測定光LSの戻り光を光軸方向に偏向してOCTユニット100に導く。
A reflecting
制御部210は、合焦ユニット80を移動させることにより、合焦レンズ87、光スキャナー88、及び反射ミラー88Aを光軸方向に移動させることが可能である。
By moving the focusing
このように合焦レンズ87と光スキャナー88とを一体的に移動することにより、光スキャナー88と被検眼Eとの共役関係を維持することができる。それにより、有効径が小さいスキャンデバイスを用いても計測に影響を与えることなく装置の小型化及び低コスト化を図ることができるようになる。
By integrally moving the focusing
更に、反射ミラー88Aを光スキャナー88とコリメータレンズユニット89との間に配置することにより、OCT光学系8を構成する光学部材を、合焦制御のために移動が必要な光学部材と移動が不要な光学部材とに分離することができる。その結果、合焦制御のためにコリメータレンズユニット89等を移動させる必要がなくなり、合焦レンズ87と一体的に移動する光学部材の部品点数を削減することができる。
Furthermore, by arranging the reflecting
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、測定光LSを2次元的に偏向するMEMSスキャナー(MEMSミラースキャナー)である。MEMSスキャナーは、OCT光学系8の光軸に直交する水平方向及び垂直方向に撮影部位(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。このようなMEMSスキャナーによる測定光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。
The
いくつかの実施形態に係る光スキャナー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。
The
図1において、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(図2参照)。
In FIG. 1, the measurement light LS reflected by the
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。
The
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。
A clock KC is supplied from the OCT
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。
In this example, a
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の移動に連動して合焦ユニット80(合焦レンズ87及び光スキャナー88)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。
The
<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4に示す。図4は、眼科装置1000の処理系の機能ブロック図の一例を表す。
<Configuration of processing system>
The configuration of the processing system of the
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。
The
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40D、80D、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。
The moving
移動機構40Dは、固視ユニット40を固視投影系4の光軸方向(対物レンズ51の光軸方向)に移動するための機構である。例えば、移動機構40Dには、移動機構200と同様に、固視ユニット40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40Dに対する制御を行う。
The moving
移動機構80Dは、合焦ユニット80をOCT光学系8の光軸方向(対物レンズ51の光軸方向)に移動するための機構である。例えば、移動機構80Dには、移動機構200と同様に、合焦ユニット80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80Dに対する制御を行う。
The moving
(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。
(control unit 210)
The
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の制御、ラインセンサー13の制御などがある。
A
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、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。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。主制御部211は、特定された投影位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づき移動機構200を制御してヘッド部を前後方向に移動させる(Zアライメント)。
The control of the Z
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。
Control of the
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)。
The control of the XY
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。
Control of the
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。
The control of the keratling
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。
The control of the
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。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40D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。
The control of the
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、撮像素子59の制御などがある。
The control of the anterior
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。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。
The control of the anterior ocular segment
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。
The control of the ref
レフ測定光源61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、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。
The control of the ref
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。
Control of the ref measurement light-receiving system 7 includes control of the focusing
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。
Control of the focusing
OCT光学系8に対する制御には、OCT光源101の制御、合焦ユニット80の移動制御、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。
Control of the OCT
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。合焦ユニット80の制御には、合焦ユニット80の光軸方向への移動制御などがある。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80Dに対する制御を行い、合焦ユニット80を光軸方向に移動させる。光スキャナー88の制御には、MEMSスキャナ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。
The control of the OCT
いくつかの実施形態では、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。
In some embodiments, the control of the focusing
いくつかの実施形態では、眼科装置には、合焦レンズ74及び合焦ユニット80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及び合焦ユニット80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ユニット80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。
In some embodiments, the ophthalmic device is provided with a holding member that holds the focusing
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。
The control of the
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。
The
(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(OCT計測結果)、断層像の画像データ、眼底像の画像データ、自覚検査の結果、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。
(storage unit 212)
The storage unit 212 stores various data. The data stored in the storage unit 212 includes, for example, objective measurement results (OCT measurement results), tomographic image data, fundus image data, results of subjective examinations, information on the eye to be examined, and the like. The eye information to be examined includes information about the subject such as patient ID and name, and information about the eye to be examined such as left/right eye identification information. The storage unit 212 also stores various programs and data for operating the ophthalmologic apparatus.
(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。
(Arithmetic processing unit 220)
The
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。
The eye refractive
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。
The eye
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。
The
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。 To improve image quality, multiple data sets collected by scanning the same pattern multiple times can be superimposed (averaged).
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。
The
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。
The
(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。
The
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。
At least part of the
(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。
(Communication unit 290)
The
<動作例>
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。
<Operation example>
The operation of the
図5~図7に、眼科装置1000の動作の一例を示す。図5は、眼科装置1000の動作例のフロー図を表す。図6は、図5のステップS3の動作例のフロー図を表す。図7は、図5のステップS4の動作例のフロー図を表す。記憶部212には、図5~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5~図7に示す処理を実行する。
5 to 7 show an example of the operation of the
(S1:アライメント)
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、眼科装置1000は、アライメントを実行する。
(S1: Alignment)
The
具体的には、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及びXYアライメント系2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による指示にしたがって、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。
Specifically, the
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(ディオプター)に相当する位置)に移動させる。
The
(S2:ケラト解析)
次に、主制御部211は、所望の固視位置に対応した表示位置に固視標を示すパターンを液晶パネル41に表示させる。それにより、所望の固視位置に被検眼Eを注視させる。
(S2: Kerato analysis)
Next, the
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S3に移行する。なお、このケラト解析は、ステップS5における本測定時に同時もしくは連続的に行ってもよい。
After that, the
(S3:仮測定)
次に、主制御部211は、液晶パネル41を制御することにより固視標を被検眼Eに投影させ、レフ測定を開始させる。この実施形態において、レフ測定は、仮測定と本測定とを含む。仮測定では、被検眼Eの屈折力に応じてレフ測定光学系における合焦状態が変更される。本測定では、仮測定により変更された合焦状態を基準に被検眼Eの雲霧を促しつつ、被検眼Eの屈折力が取得される。
(S3: Temporary measurement)
Next, the
ステップS3では、レフ測定光源61、合焦レンズ74及び合焦ユニット80それぞれが光軸方向に移動され、被検眼Eの屈折力に対応した位置に配置される。ステップS3の詳細については、後述する。
In step S3, the ref
(S4:OCT計測)
続いて、主制御部211は、ステップS3において合焦ユニット80が移動された状態で、コーナーキューブ114を移動させて光路長の補正を行い被検眼Eの所望のOCT画像が得られるようにし、OCT光学系8を制御することによりOCT計測を実行させる。すなわち、レフ測定の合間にOCT計測が実行される。それにより、被検眼Eの雲霧を促す前にOCT計測が実行されるため、OCT計測を行うための合焦制御が不要になり、計測時間を短縮することができる。なお、このコーナーキューブ114を移動させた光路長の補正は、ステップS3で自動的にOCT画像の位置調整を行うことで並行して行われてもよい。ステップS4の詳細について後述する。
(S4: OCT measurement)
Next, in step S3, the
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。
In response to an instruction from the
(S5:本測定)
ステップS5では、主制御部211は、仮測定において求められた位置から液晶パネル41を更に雲霧位置に移動させることにより、被検眼Eの雲霧を促す。その後、主制御部211は、レフ測定光源61が消灯されている場合にはレフ測定光源61を点灯させる。また、主制御部211は、ロータリープリズム66の回転が停止している場合にはロータリープリズム66の回転を開始させる。続いて、主制御部211は、仮測定と同様に、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、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。算出された球面度数、乱視度数及び乱視軸角度は、記憶部212に保存される。
(S5: main measurement)
In step S5, the
(S6:OCT画像を取得?)
次に、主制御部211は、OCT画像を取得するか否かを判定する。主制御部211は、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、OCT画像を取得するか否かを判定する。例えば、3DスキャンなどのOCT計測に要する時間が長くなる場合には、ステップS5の後にOCT画像を取得することで、被検者の負担を軽減することができる。
(S6: Obtain OCT image?)
Next, the
OCT画像を取得すると判定されたとき(S6:Y)、眼科装置1000の動作はステップS7に移行する。OCT画像を取得しないと判定されたとき(S6:N)、眼科装置1000の動作は終了である(エンド)。
When it is determined to acquire an OCT image (S6: Y), the operation of the
(S7:OCT画像を取得)
ステップS6においてOCT画像を取得する判定されたとき(S6:Y)、主制御部211は、ステップS5において雲霧位置に移動された液晶パネル41を、ステップS3における仮測定で求められた合焦位置に戻す。その後、主制御部211は、液晶パネル41を制御することにより固視標を被検眼Eに投影させ、OCT計測を実行させる。
(S7: Acquire OCT image)
When it is determined to acquire an OCT image in step S6 (S6: Y), the
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。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)。
The
ステップS3における仮測定は、図6に示すように実行される。 The temporary measurement in step S3 is performed as shown in FIG.
(S11:レフ測定光源を点灯、ロータリープリズムの回転を開始)
まず、主制御部211は、レフ測定光源61を点灯させ、ロータリープリズム66の回転を開始させる。
(S11: Turn on the ref measurement light source and start rotating the rotary prism)
First, the
(S12:リング像を解析)
次に、主制御部211は、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。
(S12: Analyze ring image)
Next, the
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。
When it is determined that the ring image has been acquired, the eye refractive
(S13:合焦レンズを移動)
主制御部211は、ステップS12において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)の位置へ移動させる。この実施形態では、合焦レンズ74等に連動して、合焦ユニット80が移動される。
(S13: Move focus lens)
The
(S14:リング像を解析)
再び、主制御部211は、ステップS12と同様に、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。
(S14: Analyze ring image)
Again, the
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。
When it is determined that the ring image has been acquired, the eye refractive
(S15:合焦レンズを移動)
主制御部211は、ステップS14において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)の位置へ移動させる。ステップS15に移動された位置は、仮の遠点に相当する位置である。この実施形態では、合焦レンズ74等に連動して、合焦ユニット80が移動される。
(S15: Move focusing lens)
The
(S16:レフ測定光源を消灯、ロータリープリズムの回転を停止)
次に、主制御部211は、レフ測定光源61を消灯させ、ロータリープリズム66の回転を停止させる。以上で、図5のステップS3は終了である(エンド)。
(S16: turning off the light source for measurement of the reflector and stopping the rotation of the rotary prism)
Next, the
図5のステップS4は、図7に示すように実行される。 Step S4 in FIG. 5 is executed as shown in FIG.
(S21:OCT光源を点灯、光スキャナーの動作を開始)
まず、主制御部211は、レフ測定光源61を点灯させ、光スキャナー88の動作を開始させる。それにより、被検眼Eの所定の部位(前眼部、眼底、又は両者)が測定光LSでスキャンされる。なお、ステップS21では、公知の手法でアライメントを行ってもよい。また、トラッキングが開始されてもよい。
(S21: Turn on the OCT light source and start the operation of the optical scanner)
First, the
(S22:断層像を形成)
次に、主制御部211は、測定光LSのスキャンにより得られた検出信号を画像形成部222に送る。画像形成部222は、得られた検出信号から被検眼Eの断層像を形成する。断層像が適切な位置に得られていない場合、コーナーキューブ114を調整して、断層像の位置を調整してもよい。
(S22: Form a tomogram)
Next, the
(S23:OCT光源を消灯、光スキャナーの動作を停止)
次に、主制御部211は、OCT光源101を消灯させ、光スキャナー88の動作を停止させる。以上で、図5のステップS4は終了である(エンド)。
(S23: Turn off the OCT light source and stop the operation of the optical scanner)
Next, the
なお、主制御部211は、例えば、ステップS22により得られた断層像又はスキャンにより得られた検出信号から眼内パラメータをデータ処理部223に算出させてもよい。眼内パラメータは、眼軸長、角膜厚、前房深度、水晶体厚、角膜前面の強主経線曲率半径、角膜前面の弱主経線曲率半径、角膜後面の強主経線曲率半径、角膜後面の弱主経線曲率半径、水晶体前面の強主経線曲率半径、水晶体前面の弱主経線曲率半径、水晶体後面の強主経線曲率半径、及び水晶体後面の弱主経線曲率半径の少なくとも1つを含む。
Note that the
なお、ステップS12又はステップS14において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。
Note that when it is determined in step S12 or step S14 that the ring image cannot be obtained, the
上記の実施形態において、リレーレンズ42、合焦レンズ74、87の少なくとも1つの機能が液晶レンズ又は液体レンズにより実現されてもよい。
In the above embodiments, at least one function of the
[第2実施形態]
実施形態に係る眼科装置の構成は、第1実施形態に係る眼科装置1000の構成に限定されるものではない。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。
[Second embodiment]
The configuration of the ophthalmologic apparatus according to the embodiment is not limited to the configuration of the
図8及び図9に、第2実施形態に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。図8は、第2実施形態に係る眼科装置1000aの光学系の全体の構成例を表す。図8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。図9は、図1の合焦ユニット80aの光学系の構成例を表す。図9では、説明の便宜上、光学系の一部だけが図示されている。
8 and 9 show configuration examples of an optical system of an ophthalmologic apparatus according to the second embodiment. FIG. 8 shows a configuration example of the entire optical system of an
眼科装置1000aでは、合焦レンズ87、光スキャナー88、コリメータレンズユニット89、及び可撓性を有する光ファイバーf1のファイバー端(測定光LSの出射端)が一体的に対物レンズ51の光軸方向に移動される。主制御部211(制御部210)は、合焦レンズ87、光スキャナー88、光ファイバーf1のファイバー端及びコリメータレンズユニット89を一体的に光軸方向に移動させることにより合焦制御を行う。
In the
このような眼科装置1000aの構成が眼科装置1000の構成と異なる点は、合焦ユニット80に代えて合焦ユニット80aが設けられている点である。合焦ユニット80aは、合焦レンズ87、光スキャナー88、及びコリメータレンズユニット89を含み、光ファイバーf1のファイバー端を保持する。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80Dに対する制御を行い、合焦ユニット80a(合焦レンズ87、光スキャナー88、コリメータレンズユニット89、及び光ファイバーf1のファイバー端)を光軸方向に移動させる。
The configuration of the
第2実施形態に係る眼科装置1000aの動作は第1実施形態に係る眼科装置1000の動作とほぼ同様であるため、第2実施形態に係る眼科装置1000aの動作例について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
Since the operation of the
第2実施形態に係る眼科装置1000aの動作が第1実施形態に係る眼科装置1000の動作と異なる点は、合焦ユニット80aの移動に伴う測定光LSの光路長の変化量をキャンセルするように光路長補正を行う点である。光路長補正は、測定光LS及び参照光LRの少なくとも一方の光路長に対して行われる。
The operation of the
例えば、主制御部211は、コーナーキューブ114を参照光LRの入射方向に移動して参照光LRの光路長を変更することにより、合焦ユニット80aの移動量に対応した光路長の変化量をキャンセルする。この場合、記憶部212には、合焦ユニット80aの移動量に対してコーナーキューブ114の移動制御情報があらかじめ関連付けられた制御情報が記憶されている。主制御部211は、記憶部212に記憶された制御情報を参照し、合焦ユニット80aの移動量に対応した移動制御情報に基づいてコーナーキューブ114を移動させる。
For example, the
いくつかの実施形態では、主制御部211は、公知の手法により測定光LSの光路長を変更することにより、合焦ユニット80aの移動量に対応した光路長の変化量をキャンセルする。
In some embodiments, the
第2実施形態では、図5及び図6に示すように実行される。第2実施形態において、図5のステップS4では、図10に示すように実行される。 The second embodiment is executed as shown in FIGS. In the second embodiment, step S4 in FIG. 5 is executed as shown in FIG.
図10に、第2実施形態に係る眼科装置1000aの動作例のフロー図を示す。
FIG. 10 shows a flowchart of an operation example of the
(S31:OCT光源を点灯、光スキャナーの動作を開始)
まず、主制御部211は、ステップS21と同様に、レフ測定光源61を点灯させ、光スキャナー88の動作を開始させる。なお、ステップS31では、公知の手法でアライメントを行ってもよい。また、トラッキングが開始されてもよい。
(S31: Turn on the OCT light source and start the operation of the optical scanner)
First, the
(S32:光路長補正)
次に、主制御部211は、図5のステップS3において移動された合焦ユニット80aの移動量を特定し、特定された移動量に対応した測定光LSの光路長の変化量がキャンセルされるように光路長を補正する。ステップS32では、上記のように、主制御部211は、コーナーキューブ114を参照光LRの入射方向に移動して参照光LRの光路長を変更することにより、合焦ユニット80aの移動量に対応した光路長の変化量をキャンセルする。これにより、OCTユニット100では、合焦ユニット80aの移動により測定光LSの光路長が変化しても干渉光LCが検出される。
(S32: Optical path length correction)
Next, the
(S33:断層像を形成)
次に、主制御部211は、測定光LSのスキャンにより得られた検出信号を画像形成部222に送る。画像形成部222は、得られた検出信号から被検眼Eの断層像を形成する。断層像が適切な位置に得られていない場合、コーナーキューブ114を調整して、断層像の位置を調整してもよい。
(S33: Form a tomogram)
Next, the
(S34:OCT光源を消灯、光スキャナーの動作を停止)
次に、主制御部211は、OCT光源101を消灯させ、光スキャナー88の動作を停止させる。以上で、図5のステップS4は終了である(エンド)。
(S34: Turn off the OCT light source and stop the operation of the optical scanner)
Next, the
なお、第1実施形態と同様に、主制御部211は、例えば、ステップS33により得られた断層像又はスキャンにより得られた検出信号から眼内パラメータをデータ処理部223に算出させてもよい。
As in the first embodiment, the
OCTユニット100に含まれる光学系は、実施形態に係る「検査光学系」の一例である。反射ミラー88Aは、実施形態に係る「偏向部材」の一例である。合焦ユニット80は、実施形態に係る「第1合焦ユニット」の一例である。移動機構80Dは、実施形態に係る「第1移動機構」の一例である。OCTユニット100に含まれる光学系(図2に示す光学系)は、実施形態に係る「干渉光学系」の一例である。光ファイバーf1は、実施形態に係る「導光部材」の一例である。光ファイバーf1の測定光LSの出射端(測定光LSの戻り光の入射端)は、実施形態に係る「導光部材の他端」の一例である。コリメータレンズユニット89は、実施形態に係る「コリメータレンズ」の一例である。合焦ユニット80aは、実施形態に係る「第2合焦ユニット」の一例である。合焦ユニット80aを移動する移動機構80Dは、実施形態に係る「第2移動機構」の一例である。コリメータ111、コーナーキューブ114、及びコリメータ116は、実施形態に係る「光路長変更機構」の一例である。
The optical system included in the
[作用・効果]
実施形態に係る眼科装置、及び眼科装置の制御方法の作用及び効果について説明する。
[Action/effect]
The actions and effects of the ophthalmologic apparatus and the control method for the ophthalmic apparatus according to the embodiment will be described.
いくつかの実施形態に係る眼科装置(1000、1000a)は、対物レンズ(51)と、検査光学系(OCTユニット100に含まれる光学系)と、合焦レンズ(87)と、光スキャナー(88)と、制御部(210、主制御部211)とを含む。検査光学系は、光源からの光を対物レンズを介して被検眼(E)に照射し、被検眼からの戻り光を検出する。合焦レンズは、対物レンズと検査光学系との間に配置され、対物レンズの光軸方向に移動可能である。光スキャナーは、合焦レンズと検査光学系との間において合焦レンズの焦点位置に偏向面が位置するように配置され、上記の光軸方向に移動可能である。制御部は、合焦レンズと光スキャナーとの位置関係が維持されるように合焦レンズ及び光スキャナーを移動させることにより合焦制御を行う。 An ophthalmic device (1000, 1000a) according to some embodiments includes an objective lens (51), an examination optical system (optical system included in the OCT unit 100), a focusing lens (87), an optical scanner (88 ) and a control unit (210, main control unit 211). The inspection optical system irradiates an eye (E) to be inspected with light from a light source via an objective lens, and detects light returned from the eye to be inspected. The focusing lens is arranged between the objective lens and the inspection optical system and is movable along the optical axis of the objective lens. The optical scanner is arranged between the focusing lens and the inspection optical system so that the deflection surface is positioned at the focal position of the focusing lens, and is movable in the optical axis direction. The control unit performs focusing control by moving the focusing lens and the optical scanner so that the positional relationship between the focusing lens and the optical scanner is maintained.
このような構成によれば、合焦レンズと光スキャナーとの位置関係が維持されるように合焦制御を行うことができるので、光スキャナーと被検眼との共役関係を維持することができる。それにより、光スキャナーとして有効径が小さいスキャンデバイスを用いた場合でも、小瞳孔等の被検眼においては光束にケラレが発生することなく、計測精度に影響を与えることなく眼科装置の小型化及び低コスト化を図ることができるようになる。 With such a configuration, focus control can be performed so as to maintain the positional relationship between the focusing lens and the optical scanner, so the conjugate relationship between the optical scanner and the subject's eye can be maintained. As a result, even when a scanning device with a small effective diameter is used as an optical scanner, there is no vignetting in the light flux in the eye to be examined, such as a small pupil, and the ophthalmologic apparatus can be made smaller and lower without affecting the measurement accuracy. Cost can be reduced.
いくつかの実施形態に係る眼科装置は、検査光学系と光スキャナーとの間に配置され、検査光学系からの光を光スキャナーに導き、光スキャナーにより導かれてきた戻り光を光軸方向に偏向して検査光学系に導く偏向部材(反射ミラー88A)を含み、制御部は、合焦レンズ、光スキャナー、及び偏向部材を前記光軸方向に移動させることにより合焦制御を行う。
An ophthalmologic apparatus according to some embodiments is arranged between an inspection optical system and an optical scanner, guides light from the inspection optical system to the optical scanner, and directs return light guided by the optical scanner in the optical axis direction. It includes a deflecting member (reflecting
このような構成によれば、検査光学系と光スキャナーとの間に偏向部材を配置し、移動対象となる光学部材群を分離するようにしたので、合焦制御のために他の光学部材を移動させる必要がなくなり、移動する光学部材の部品点数を削減することができる。その結果、眼科装置のより一層の小型化と低コスト化が可能になる。 According to such a configuration, since the deflection member is arranged between the inspection optical system and the optical scanner to separate the optical member group to be moved, other optical members can be used for focus control. Since there is no need to move the optical member, the number of parts of the optical member to be moved can be reduced. As a result, it becomes possible to further reduce the size and cost of the ophthalmic apparatus.
いくつかの実施形態に係る眼科装置は、合焦レンズ、光スキャナー、及び偏向部材を含む第1合焦ユニット(合焦ユニット80)と、第1合焦ユニットを光軸方向に移動する第1移動機構(移動機構80D)と、を含み、制御部は、第1移動機構を制御する。
An ophthalmic apparatus according to some embodiments includes a first focusing unit (focusing unit 80) that includes a focusing lens, an optical scanner, and a deflection member; and a moving mechanism (moving
このような構成によれば、合焦レンズ、光スキャナー、及び偏向部材を含む第1合焦ユニットを設け、第1移動機構により第1合焦ユニットを移動させるようにしたので、移動機構を最小限にしつつ、合焦レンズと光スキャナーとの位置関係が維持されるように合焦制御を行うことができるようになる。 According to such a configuration, since the first focusing unit including the focusing lens, the optical scanner, and the deflection member is provided, and the first focusing unit is moved by the first moving mechanism, the moving mechanism can be minimized. Focusing control can be performed so as to maintain the positional relationship between the focusing lens and the optical scanner, while limiting the distance.
いくつかの実施形態に係る眼科装置では、検査光学系は、光源(OCT光源101)からの光(L0)を参照光(LR)と測定光(LS)とに分割し、測定光を被検眼に投射し、被検眼からの測定光の戻り光と参照光との干渉光(LC)を検出する干渉光学系を含む。 In the ophthalmologic apparatus according to some embodiments, the inspection optical system divides light (L0) from the light source (OCT light source 101) into reference light (LR) and measurement light (LS), and directs the measurement light to the eye to be inspected. and detects interference light (LC) between the return light of the measurement light from the eye to be inspected and the reference light.
このような構成によれば、光スキャナーとして有効径が小さいスキャンデバイスを用いた場合でも、OCT計測精度に影響を与えることなく眼科装置の小型化及び低コスト化を図ることができるようになる。 According to such a configuration, even when a scan device with a small effective diameter is used as an optical scanner, it is possible to reduce the size and cost of the ophthalmologic apparatus without affecting the OCT measurement accuracy.
いくつかの実施形態に係る眼科装置は、可撓性を有し、一端が検査光学系と光学的に接続され、検査光学系からの光を導く導光部材(光ファイバーf1)と、導光部材の他端と光スキャナーとの間に配置されたコリメータレンズ(コリメータレンズユニット89)と、を含み、制御部は、合焦レンズ、光スキャナー、導光部材の他端及びコリメータレンズを移動させることにより合焦制御を行う。 An ophthalmologic apparatus according to some embodiments includes a flexible light guide member (optical fiber f1) having one end optically connected to an inspection optical system and guiding light from the inspection optical system; and a collimator lens (collimator lens unit 89) arranged between the other end and the optical scanner, and the controller moves the focusing lens, the optical scanner, the other end of the light guide member and the collimator lens. Focus control is performed by
このような構成によれば、合焦レンズと光スキャナーとの位置関係が維持されるように合焦制御を行うことができるので、光スキャナーと被検眼との共役関係を維持することができる。それにより、光スキャナーとして有効径が小さいスキャンデバイスを用いた場合でも、小瞳孔等の被検眼においては光束にケラレが発生することなく、計測精度に影響を与えることなく眼科装置の小型化及び低コスト化を図ることができるようになる。 With such a configuration, focus control can be performed so as to maintain the positional relationship between the focusing lens and the optical scanner, so the conjugate relationship between the optical scanner and the subject's eye can be maintained. As a result, even when a scanning device with a small effective diameter is used as an optical scanner, there is no vignetting in the light flux in the eye to be examined, such as a small pupil, and the ophthalmologic apparatus can be made smaller and lower without affecting the measurement accuracy. Cost can be reduced.
いくつかの実施形態にかかる眼科装置は、合焦レンズ、光スキャナー、及びコリメータレンズを含み、導光部材の他端を保持する第2合焦ユニット(合焦ユニット80a)と、第2合焦ユニットを光軸方向に移動する第2移動機構(移動機構80D)と、を含み、制御部は、第2移動機構を制御する。
The ophthalmic apparatus according to some embodiments includes a focusing lens, an optical scanner, and a collimating lens, and includes a second focusing unit (focusing
このような構成によれば、合焦レンズ、光スキャナー、コリメータレンズを含み、導光部材の他端を保持する第2合焦ユニットを設け、第2移動機構により第2合焦ユニットを移動させるようにしたので、移動機構を最小限にしつつ、合焦レンズと光スキャナーとの位置関係が維持されるように合焦制御を行うことができるようになる。 According to such a configuration, the second focusing unit including the focusing lens, the optical scanner, and the collimator lens is provided and holds the other end of the light guide member, and the second moving mechanism moves the second focusing unit. This makes it possible to perform focusing control so as to maintain the positional relationship between the focusing lens and the optical scanner while minimizing the movement mechanism.
いくつかの実施形態に係る眼科装置では、検査光学系は、光源(OCT光源101)からの光(L0)を参照光(LR)と測定光(LS)とに分割し、測定光を被検眼に投射し、被検眼からの測定光の戻り光と参照光との干渉光(LC)を検出する干渉光学系を含み、眼科装置は、測定光の光路長及び参照光の光路長の少なくとも一方を変更する光路長変更機構(コリメータ111、コーナーキューブ114、及びコリメータ116)を含み、制御部は、合焦レンズ、光スキャナー、導光部材の他端及びコリメータレンズの光軸方向の移動量に応じて光路長変更機構を制御することにより測定光の光路長及び前記参照光の光路長の少なくとも一方を変更する。 In the ophthalmologic apparatus according to some embodiments, the inspection optical system divides light (L0) from the light source (OCT light source 101) into reference light (LR) and measurement light (LS), and directs the measurement light to the eye to be inspected. and detects interference light (LC) between the return light of the measurement light from the eye to be inspected and the reference light, and the ophthalmologic apparatus includes at least one of the optical path length of the measurement light and the optical path length of the reference light The control unit controls the amount of movement of the focusing lens, the optical scanner, the other end of the light guide member, and the collimator lens in the optical axis direction. At least one of the optical path length of the measurement light and the optical path length of the reference light is changed by controlling the optical path length changing mechanism accordingly.
このような構成によれば、光スキャナーとして有効径が小さいスキャンデバイスを用いた場合でも、OCT計測精度に影響を与えることなく眼科装置の小型化及び低コスト化を図ることができるようになる。 According to such a configuration, even when a scan device with a small effective diameter is used as an optical scanner, it is possible to reduce the size and cost of the ophthalmologic apparatus without affecting the OCT measurement accuracy.
いくつかの実施形態に係る眼科装置では、光スキャナーは、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)スキャナーを含む。 In some embodiments of the ophthalmic device, the optical scanner comprises a Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) scanner.
このような構成によれば、光スキャナーとして安価で小型のMEMSスキャナーを用いることで、眼科装置の小型化及び低コスト化を図ることができるようになる。 According to such a configuration, by using an inexpensive and small MEMS scanner as the optical scanner, it is possible to reduce the size and cost of the ophthalmologic apparatus.
いくつかの実施形態に係る眼科装置(1000、1000a)の制御方法は、対物レンズ(51)と、検査光学系(OCTユニット100に含まれる光学系)と、合焦レンズ(87)と、光スキャナー(88)と、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。検査光学系は、光源からの光を対物レンズを介して被検眼(E)に照射し、被検眼からの戻り光を検出する。合焦レンズは、対物レンズと検査光学系との間に配置され、対物レンズの光軸方向に移動可能である。光スキャナーは、合焦レンズと検査光学系との間において合焦レンズの焦点位置に偏向面が位置するように配置され、上記の光軸方向に移動可能である。眼科装置の制御方法は、合焦制御ステップと、計測ステップとを含む。合焦制御ステップは、合焦レンズと光スキャナーとの位置関係が維持されるように合焦レンズ及び光スキャナーを移動させることにより合焦制御を行う。計測ステップは、合焦制御ステップの後に、光スキャナーにより偏向された検査光学系の光を被検眼に照射し、その戻り光を検出する。 A method of controlling an ophthalmic device (1000, 1000a) according to some embodiments comprises an objective lens (51), an examination optical system (optical system included in the OCT unit 100), a focusing lens (87), an optical A control method for an ophthalmologic apparatus including a scanner (88) and a controller (210, main controller 211). The inspection optical system irradiates an eye (E) to be inspected with light from a light source via an objective lens, and detects light returned from the eye to be inspected. The focusing lens is arranged between the objective lens and the inspection optical system and is movable along the optical axis of the objective lens. The optical scanner is arranged between the focusing lens and the inspection optical system so that the deflection surface is positioned at the focal position of the focusing lens, and is movable in the optical axis direction. A control method for an ophthalmologic apparatus includes a focus control step and a measurement step. The focus control step performs focus control by moving the focus lens and the optical scanner so that the positional relationship between the focus lens and the optical scanner is maintained. In the measurement step, after the focus control step, the eye to be inspected is irradiated with the light of the inspection optical system deflected by the optical scanner, and the returned light is detected.
このような制御によれば、合焦レンズと光スキャナーとの位置関係が維持されるように合焦制御を行うことができるので、光スキャナーと被検眼との共役関係を維持することができる。それにより、光スキャナーとして有効径が小さいスキャンデバイスを用いた場合でも、計測精度の低下を抑えることができるようになる。 According to such control, focusing control can be performed so as to maintain the positional relationship between the focusing lens and the optical scanner, so that the conjugate relationship between the optical scanner and the subject's eye can be maintained. As a result, even when a scan device with a small effective diameter is used as an optical scanner, it is possible to suppress deterioration in measurement accuracy.
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、検査光学系と光スキャナーとの間に配置され、検査光学系からの光を光スキャナーに導き、光スキャナーからの戻り光を光軸方向に偏向して検査光学系に導く偏向部材(反射ミラー88A)を含み、合焦制御ステップでは、合焦レンズ、光スキャナー、及び偏向部材を移動させる。
In the method of controlling an ophthalmic device according to some embodiments, the ophthalmic device is arranged between an inspection optical system and an optical scanner, guides light from the inspection optical system to the optical scanner, and directs return light from the optical scanner. It includes a deflection member (reflecting
このような制御によれば、検査光学系と光スキャナーとの間に偏向部材が配置された眼科装置において、合焦制御のために他の光学部材を移動させる必要がなくなる。 Such control eliminates the need to move other optical members for focus control in an ophthalmologic apparatus in which a deflection member is arranged between the inspection optical system and the optical scanner.
いくつかの実施形態に係る眼科装置の制御方法では、検査光学系は、光源(OCT光源101)からの光(L0)を参照光(LR)と測定光(LS)とに分割し、測定光を被検眼に投射し、被検眼からの測定光の戻り光と参照光との干渉光(LC)を検出する干渉光学系を含み、計測ステップでは、干渉光学系及び光スキャナーを制御して光スキャナーにより偏向された測定光を被検眼に照射させ、その戻り光と前記参照光との干渉光を検出させる。 In the method of controlling an ophthalmologic apparatus according to some embodiments, the inspection optical system divides light (L0) from the light source (OCT light source 101) into reference light (LR) and measurement light (LS), and divides the measurement light into is projected onto the eye to be examined, and an interference optical system for detecting interference light (LC) between the return light of the measurement light from the eye to be examined and the reference light. The eye to be inspected is irradiated with measurement light deflected by the scanner, and interference light between the return light and the reference light is detected.
このような構成によれば、光スキャナーとして有効径が小さいスキャンデバイスを用いた場合でも、計測精度の低下を招くことなくOCT計測結果を取得することが可能になる。 According to such a configuration, even when a scanning device with a small effective diameter is used as an optical scanner, it is possible to obtain OCT measurement results without causing deterioration in measurement accuracy.
<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。
<Others>
The embodiment shown above is merely an example for carrying out the present invention. A person who intends to implement this invention can make arbitrary modifications, omissions, additions, etc. within the scope of the gist of this invention.
上記の実施形態において、光スキャナー88として、ガルバノミラー、ポリゴンミラー、回転ミラー、ダボプリズム、ダブルダボプリズム、ローテーションプリズムなどを用いることができる。
In the above embodiment, the
1 Zアライメント系
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
51 対物レンズ
80、80a 合焦ユニット
80D 移動機構
87 合焦レンズ
88 光スキャナー
88A 反射ミラー
89 コリメータレンズユニット
111、116 コリメータ
114 コーナーキューブ
210 制御部
211 主制御部
1000 眼科装置
1
Claims (9)
光源からの光を前記対物レンズを介して被検眼に照射し、前記被検眼からの戻り光を検出する検査光学系と、
前記対物レンズと前記検査光学系との間に配置され、前記対物レンズの光軸方向に移動可能な合焦レンズと、
前記合焦レンズと前記検査光学系との間において前記合焦レンズの焦点位置に偏向面が位置するように配置され、前記光軸方向に移動可能な光スキャナーと、
前記検査光学系と前記光スキャナーとの間に配置され、前記検査光学系からの光を前記光スキャナーに導き、前記光スキャナーにより導かれてきた前記戻り光を前記光軸方向に偏向して前記検査光学系に導く偏向部材と、
前記合焦レンズと前記光スキャナーとの位置関係が維持されるように前記合焦レンズ及び前記光スキャナーを移動させることにより合焦制御を行う制御部と、
を含み、
前記制御部は、前記合焦レンズ、前記光スキャナー、及び前記偏向部材を前記光軸方向に移動させることにより前記合焦制御を行う、眼科装置。 an objective lens;
an inspection optical system that irradiates an eye to be inspected with light from a light source via the objective lens and detects light returned from the eye to be inspected;
a focusing lens disposed between the objective lens and the inspection optical system and movable in an optical axis direction of the objective lens;
an optical scanner disposed between the focusing lens and the inspection optical system such that a deflection surface is positioned at a focal position of the focusing lens and movable in the optical axis direction;
arranged between the inspection optical system and the optical scanner, guides light from the inspection optical system to the optical scanner, deflects the return light guided by the optical scanner in the optical axis direction, and deflects the a deflection member leading to the inspection optical system;
a control unit that performs focusing control by moving the focusing lens and the optical scanner so that the positional relationship between the focusing lens and the optical scanner is maintained;
including
The ophthalmologic apparatus, wherein the control unit performs the focusing control by moving the focusing lens, the optical scanner, and the deflecting member in the optical axis direction .
前記第1合焦ユニットを前記光軸方向に移動する第1移動機構と、
を含み、
前記制御部は、前記第1移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 a first focusing unit including the focusing lens, the optical scanner, and the deflection member;
a first moving mechanism that moves the first focusing unit in the optical axis direction;
including
The ophthalmologic apparatus according to claim 1 , wherein the control unit controls the first moving mechanism.
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。 The inspection optical system divides light from a light source into reference light and measurement light, projects the measurement light onto the eye to be inspected, and causes interference between return light of the measurement light from the eye to be inspected and the reference light. 3. The ophthalmic apparatus according to claim 1, further comprising an interferometric optical system for detecting light.
光源からの光を前記対物レンズを介して被検眼に照射し、前記被検眼からの戻り光を検出する検査光学系と、
前記対物レンズと前記検査光学系との間に配置され、前記対物レンズの光軸方向に移動可能な合焦レンズと、
前記合焦レンズと前記検査光学系との間において前記合焦レンズの焦点位置に偏向面が位置するように配置され、前記光軸方向に移動可能な光スキャナーと、
前記合焦レンズと前記光スキャナーとの位置関係が維持されるように前記合焦レンズ及び前記光スキャナーを移動させることにより合焦制御を行う制御部と、
可撓性を有し、一端が前記検査光学系と光学的に接続され、前記検査光学系からの光を導く導光部材と、
前記導光部材の他端と前記光スキャナーとの間に配置されたコリメータレンズと、
を含み、
前記制御部は、前記合焦レンズ、前記光スキャナー、前記導光部材の他端及び前記コリメータレンズを移動させることにより前記合焦制御を行う、眼科装置。 an objective lens;
an inspection optical system that irradiates an eye to be inspected with light from a light source via the objective lens and detects light returned from the eye to be inspected;
a focusing lens disposed between the objective lens and the inspection optical system and movable in an optical axis direction of the objective lens;
an optical scanner disposed between the focusing lens and the inspection optical system such that a deflection surface is positioned at a focal position of the focusing lens and movable in the optical axis direction;
a control unit that performs focusing control by moving the focusing lens and the optical scanner so that the positional relationship between the focusing lens and the optical scanner is maintained;
a light guide member having flexibility, one end of which is optically connected to the inspection optical system, and guides light from the inspection optical system;
a collimator lens arranged between the other end of the light guide member and the light scanner;
including
The control unit performs the focusing control by moving the focusing lens, the optical scanner, the other end of the light guide member, and the collimator lens.
前記第2合焦ユニットを前記光軸方向に移動する第2移動機構と、
を含み、
前記制御部は、前記第2移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項4に記載の眼科装置。 a second focusing unit including the focusing lens, the optical scanner, and the collimator lens and holding the other end of the light guide member;
a second moving mechanism that moves the second focusing unit in the optical axis direction;
including
The ophthalmologic apparatus according to claim 4 , wherein the control unit controls the second moving mechanism.
前記測定光の光路長及び前記参照光の光路長の少なくとも一方を変更する光路長変更機構と、
を含み、
前記制御部は、前記合焦レンズ、前記光スキャナー、前記導光部材の他端及び前記コリメータレンズの前記光軸方向の移動量に応じて前記光路長変更機構を制御することにより前記測定光の光路長及び前記参照光の光路長の少なくとも一方を変更する
ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の眼科装置。 The inspection optical system divides light from a light source into reference light and measurement light, projects the measurement light onto the eye to be inspected, and causes interference between return light of the measurement light from the eye to be inspected and the reference light. including an interferometric optical system that detects light;
an optical path length changing mechanism that changes at least one of the optical path length of the measurement light and the optical path length of the reference light;
including
The control unit controls the optical path length changing mechanism according to the amount of movement of the focusing lens, the optical scanner, the other end of the light guide member, and the collimator lens in the optical axis direction, thereby controlling the measurement light. 6. The ophthalmologic apparatus according to claim 4 , wherein at least one of an optical path length and an optical path length of the reference light is changed.
ことを特徴とする請求項1~請求項6のいずれか一項に記載の眼科装置。 The ophthalmic apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein the optical scanner includes a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) scanner.
光源からの光を前記対物レンズを介して被検眼に照射し、前記被検眼からの戻り光を検出する検査光学系と、
前記対物レンズと前記検査光学系との間に配置され、前記対物レンズの光軸方向に移動可能な合焦レンズと、
前記合焦レンズと前記検査光学系との間において前記合焦レンズの焦点位置に偏向面が位置するように配置され、前記光軸方向に移動可能な光スキャナーと、
前記検査光学系と前記光スキャナーとの間に配置され、前記検査光学系からの光を前記光スキャナーに導き、前記光スキャナーからの前記戻り光を前記光軸方向に偏向して前記検査光学系に導く偏向部材と、
を含む眼科装置の制御方法であって、
前記合焦レンズと前記光スキャナーとの位置関係が維持されるように前記合焦レンズ及び前記光スキャナーを移動させることにより合焦制御を行う合焦制御ステップと、
前記合焦制御ステップの後に、前記光スキャナーにより偏向された前記検査光学系の光を前記被検眼に照射し、その戻り光を検出する計測ステップと、
を含み、
前記合焦制御ステップでは、前記合焦レンズ、前記光スキャナー、及び前記偏向部材を移動させる、眼科装置の制御方法。 an objective lens;
an inspection optical system that irradiates an eye to be inspected with light from a light source via the objective lens and detects light returned from the eye to be inspected;
a focusing lens disposed between the objective lens and the inspection optical system and movable in an optical axis direction of the objective lens;
an optical scanner disposed between the focusing lens and the inspection optical system such that a deflection surface is positioned at a focal position of the focusing lens and movable in the optical axis direction;
is disposed between the inspection optical system and the optical scanner, guides light from the inspection optical system to the optical scanner, deflects the return light from the optical scanner in the optical axis direction, and deflects the inspection optical system a deflection member leading to
A control method for an ophthalmic device comprising:
a focusing control step of performing focusing control by moving the focusing lens and the optical scanner such that the positional relationship between the focusing lens and the optical scanner is maintained;
a measurement step of irradiating the eye to be inspected with the light of the inspection optical system deflected by the optical scanner after the focus control step and detecting the returned light;
including
The method of controlling an ophthalmologic apparatus, wherein the focusing control step moves the focusing lens, the optical scanner, and the deflection member .
前記計測ステップでは、前記干渉光学系及び前記光スキャナーを制御して前記光スキャナーにより偏向された前記測定光を前記被検眼に照射させ、その戻り光と前記参照光との干渉光を検出させる
ことを特徴とする請求項8に記載の眼科装置の制御方法。 The inspection optical system divides light from a light source into reference light and measurement light, projects the measurement light onto the eye to be inspected, and causes interference between return light of the measurement light from the eye to be inspected and the reference light. including an interferometric optical system that detects light;
In the measuring step, the interference optical system and the optical scanner are controlled to irradiate the subject's eye with the measurement light deflected by the optical scanner, and the interference light between the returned light and the reference light is detected. The method for controlling an ophthalmologic apparatus according to claim 8 , characterized by:
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