KR101637944B1

KR101637944B1 - 안과장치 및 얼라인먼트 방법

Info

Publication number: KR101637944B1
Application number: KR1020130085839A
Authority: KR
Inventors: 카즈아키 우메카와; 히로시 이토; 와타루 사카가와
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2016-07-08
Also published as: CN103565403A; US9636014B2; CN103565403B; JP6071304B2; KR20140016167A; JP2014023804A; US20140028977A1

Abstract

인공수정체(IOL)삽입 눈에 있어서도, 정확한 오토 얼라인먼트를 실행가능한 안과장치를 제공한다. 이 안과장치는, 피검안에 광빔을 투영하는 광빔투영부, 및 상기 피검안의 상기 광빔의 반사에 의해 얻어진 반사 광빔을 수광하는 수광부를 가지는 광학계; 상기 수광부에 의해 수광한 상기 반사 광빔으로부터 복수의 휘점상을 검출하는 검출부; 및 상기 피검안과 상기 광학계간의 얼라인먼트 상태를 상기 검출된 복수의 휘점상에 의거하여 연산하는 연산부를 구비한다. 이 안과장치에는, 복수의 휘점상의 가운데서, 상기 연산부가 연산에 사용하는 휘점상을 선택하는 선택부가 더 구비된다.

Description

안과장치 및 얼라인먼트 방법{OPHTHALMOLOGIC APPARATUS AND ALIGNMENT METHOD}

본 발명은, 피검안의 눈특성을 측정하거나 또는 상기 피검안을 촬영하기 위한 안과장치 및 상기 안과장치의 얼라인먼트 방법에 관한 것이다.

종래의 피검안의 눈특성을 측정하는 안과장치에 있어서, 피검안 각막에 광빔을 투영해 그 광빔의 반사상(reflection image)을 수광소자에서 검출함으로써 눈과 장치 광학계간의 얼라인먼트 상태를 구하여, 오토 얼라인먼트를 행하는 것이 알려져 있다.

일본특허 제3576656호에 개시된 안과장치에는, 한 쌍의 광편향부재에 의해 분리된 후 수광한 반사 상의 위치 관계로부터, 눈과 장치 광학계의 3차원 위치 정보를 검출하는 방법이 개시되어 있다.

일본특허 제4769365호에 개시된 안과장치에는, 광범위로 고정밀 오토 얼라인먼트를 가능하게 하기 위해서, 광축방향과 광축과는 다른 방향으로부터 피검안 각막에 광빔을 조사하여, 그 광빔의 반사 상에 의거하여 오토 얼라인먼트를 행하는 방법이 알려져 있다.

백내장 환자에게는, 수정체 대신에 인공수정체(IOL)를 삽입하는 수술을 행한다.

그러나, IOL은 수정체보다 굴절률이 높고, 각막에 투영한 광빔이 IOL반사광으로서 반사된다. 그 때문에, IOL반사 고스트를, 본래의 얼라인먼트 반사 상으로서 오검지해버려, 오토 얼라인먼트가 정상적으로 완료되지 않는다고 하는 문제가 있었다.

그 때문에, 오토 얼라인먼트가 실패한 경우에는, 검자가 수동으로 장치의 얼라인먼트를 행하고, 측정을 행하기 때문에, 측정에 시간이 걸린다.

본 발명은, 이러한 과제를 해결하고, IOL을 내부에 삽입한 피검안에서도, 정확하게 오토 얼라인먼트를 행하고, 측정 시간을 단축함에 의해 피검자의 부담을 경감하는 것이 가능한 안과장치 및 안과장치의 얼라인먼트 방법을 제공한다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 안과장치는, 피검안에 광빔을 투영하는 광빔투영부, 및 상기 피검안의 상기 광빔의 반사에 의해 얻어진 반사 광빔을 수광하는 수광부를 가지는 광학계; 상기 수광부에 의해 수광한 상기 반사 광빔으로부터 복수의 휘점상을 검출하는 검출부; 상기 검출된 복수의 휘점상의 일부인 휘점상을 선택하는 선택부; 및 상기 피검안과 상기 광학계간의 얼라인먼트 상태를 상기 선택부에 의해 선택된 휘점상에 의거하여 연산하는 연산부를 구비한다.

본 발명에 의하면, IOL을 내부에 삽입한 피검안에서도, 정확하게 오토 얼라인먼트를 행할 수 있다. 또한, 측정 시간을 단축할 수 있어, 검자 및 피검자의 부담을 경감할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징들은, 첨부도면을 참조하여 이하의 예시적 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 안굴절력계의 외관도다.
도 2는, 도 1에 나타낸 상기 실시예에 따른 측정부의 광학계의 배치도다.
도 3은, 얼라인먼트 프리즘 조리개의 사시도다.
도 4는, 본 발명의 상기 실시예에 따른 안굴절력계의 시스템 블록도다.
도 5a, 5b 및 5c는, 각막 휘점 오토 얼라인먼트시 전안부 상의 설명도이며, 도 5a는 얼라인먼트가 너무 먼 상태에서의 전안부 상(image)을 나타내고, 도 5b는 얼라인먼트가 적절한 상태에서의 전안부 상을 나타내고, 도 5c는 얼라인먼트가 너무 가까운 상태에서의 전안부 상을 나타낸다.
도 6은, IOL삽입 눈의 각막 휘점을 나타낸 도다.
도 7은, 상기 IOL삽입 눈의 각막 휘점 전안부 상을 나타낸 도다.
도 8은, 본 발명의 실시예에 따른 얼라인먼트 방법을 설명한 흐름도다.
도 9는, IOL삽입 눈에 대해 각막 휘점을 판정하는 방향을 나타낸 도다.
도 10a, 10b 및 10c는, 외안 조명에 의한 오토 얼라인먼트시 전안부 상의 설명도이며, 도 10a는 얼라인먼트가 너무 먼 상태에서의 전안부 상을 나타내고, 도 10b는 얼라인먼트가 적절한 상태에서의 전안부 상을 나타내고, 도 10c는 얼라인먼트가 너무 가까운 상태에서의 전안부 상을 나타낸다.
도 11은, IOL삽입 눈에 대한 외안 조명 전안부 상을 나타낸 도다.
도 12는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼라인먼트 방법을 설명한 흐름도다.

이하, 본 발명을 도시된 실시예들에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안과장치로서 안굴절력 정보를 측정하는 안굴절력계의 개략적인 구성도다.

베이스(100)에 대하여 프레임(102)은 좌우 방향(지면에 수직한 방향, 이하, X축방향이라고 함)으로 이동가능하다. X축방향의 구동기구는, 베이스(100) 위에 고정된 X축 구동 모터(103)와, 모터 출력 축(shaft)에 연결된 이송나사(도면에 나타내지 않는다)와, 이송나사상을 X축방향으로 이동가능해서 프레임(102)에 고정된 너트(도면에 나타내지 않는다)로 구성되어 있다. 모터(103)의 회전에 의해, 상기 이송나사와 상기 너트를 거쳐서 프레임(102)이 X축방향으로 이동한다.

상기 프레임102에 대하여 프레임106은 상하 방향(지면의 상하 방향, 이하, Y축방향이라고 함)으로 이동가능하다. Y축방향의 구동기구는, 프레임102 위에 고정된 Y축 구동 모터(104)와, 모터 출력 축에 연결된 이송나사(105)와, 이송나사상을 Y축방향으로 이동가능해서 프레임106에 고정된 너트(114)로 구성되어 있다. 모터(104)의 회전에 의해, 상기 이송나사와 상기 너트를 거쳐서 프레임(106)이 Y축방향으로 이동한다.

프레임106에 대하여 프레임107은 전후 방향(지면의 좌우 방향, 이하, Z축방향이라고 함)으로 이동가능하다. Z축방향의 구동기구는, 프레임107 위에 고정된 Z축 구동 모터(108)와, 모터 출력 축에 연결된 이송나사(109)와, 이송나사상을 Z축방향으로 이동가능해서 프레임106에 고정된 너트(115)로 구성되어 있다.

모터(108)의 회전에 의해, 상기 이송나사(109)와 이 너트를 거쳐서 프레임(107)이 Z축방향으로 이동한다. 프레임(107) 위에는, 측정을 행하기 위한 측정 유닛(110)(피검안의 고유 정보의 한 종류인 안굴절력을 취득하는 취득부로서 기능)이 고정되어 있다.

측정 유닛(110)의 피검자측의 단부에는, 얼라인먼트를 행하기 위한 광원(도면에 나타내지 않는다)과 각막곡률을 측정하기 위한 광원 유닛(111)이 설치된다.

또한, 베이스(100)에는, 피검안E에 대하여 측정 유닛(110)을 위치 맞춤하기 위한 조작부재인 조이스틱(101)이 설치되어 있고, 측정시에는 조이스틱을 기울여서 그 위치의 조정 등을 행한다.

안굴절력을 측정할 때, 피검자는 턱받침대(112) 위에 턱을 놓고, 베이스(100)에 고정되어 있는 얼굴받침 프레임(도면에 나타내지 않는다)의 이마 받침대 부분에 이마를 눌러, 피검안의 위치를 고정시킬 수 있다.

또한, 턱받침대(112)는, 피검자의 얼굴의 사이즈에 따라 턱받침대 구동기구(113)에 의해 Y축방향으로 조정가능하다.

측정 유닛(110)의 검자측 단부에는, 피검안E를 관찰하기 위한 표시부재인 ＬＣＤ모니터(116)가 설치되어 있어, 측정 결과등을 표시할 수 있다.

(안굴절력 측정 유닛)

도 2는 측정 유닛(110) 내부에 배치된 광학계를 주로 나타내는 배치도다.

파장 880ｎｍ의 광을 피검안의 소정 부위에 투영하기 위한 안굴절력 측정용 광원(201)으로부터 피검안E까지의 광로 01 위에는, 렌즈(202), 및 피검안E의 동공Ｅｐ와 거의 공역한 조리개(203)가 순차적으로 배치된다. 광로 01 위에는, 구멍 뚫린 미러(204), 투영부로서의 렌즈(205), 및 피검안Ｅ측에서 파장 880ｎｍ미만의 적외 및 가시광선을 전부 반사해 피검안Ｅ측에서 파장 880ｎｍ이상의 광빔을 일부 반사하는 다이클로익 미러(206)가 순차적으로 추가로 배치된다.

구멍 뚫린 미러(204)의 반사 방향의 광로 02 위에는, 동공Ｅｐ와 거의 공역하고 환형의 슬릿을 갖는 조리개(207), 광빔 분광 프리즘(208), 렌즈(209), 및 촬상소자(210)가 순차적으로 배열되어 있다.

전술한 광학계는 안굴절력 측정용이다. 측정 광원(201)으로부터 방출된 광빔은, 조리개(203)로 제한되고, 렌즈202에 렌즈205의 앞에서 일차 결상된다. 그 후, 렌즈(205) 및 다이클로익 미러(206)를 투과한 후, 피검안E의 동공 중심에 상기 광빔이 투영된다.

투영된 광빔은 안저에서 반사하고, 안저 반사광은 동공중심을 통해서 다시 렌즈(205)에 입사된다. 입사되는 광빔은 렌즈(205)를 투과 후에, 구멍 뚫린 미러(204)의 주변에서 반사된다.

반사된 광빔은 피검안E 동공Ｅｐ와 대략 공역한 조리개(207) 및 광빔분광 프리즘(208)으로 동공분리되어, 촬상소자(210)의 수광면에 링 상으로서 투영된다.

피검안E가 정시안이면, 이 투영된 링 상은 소정의 원이 된다. 피검안E가 근시안이면, 그 투영된 원이 정시안보다 작아진다. 피검안E가 원시안이면, 그 투영된 원이 상기 정시안보다 커진다.

피검안E에 난시가 있으면, 그 투영된 링 상이 타원이 되어, 수평축과 타원이 이루는 각도가 난시축각도다. 이 타원의 계수를 기초로, 안굴절력을 구한다.

한편, 다이클로익 미러(206)의 반사 방향으로는, 고시표 투영 광학계와, 피검안의 전안부 관찰 및 얼라인먼트 검출에 공용되는 얼라인먼트 수광광학계가 배치되어 있다.

고시표 투영 광학계의 광로 03 위에는, 렌즈211, 다이클로익 미러(212), 렌즈213, 반사 미러(214), 렌즈215, 고시표(216) 및 고시표 광원(217)이 순서대로 배열되어 있다.

고시표 구동시에, 점등된 고시표 광원(217)의 투영 광빔은, 고시표(216)를 뒤편에서 조명하고, 렌즈215, 반사 미러(214), 렌즈213, 다이클로익 미러(212) 및 렌즈211을 통해 피검안E의 안저Ｅｒ에 투영된다.

이때, 렌즈215는, 피검안E의 시도(diopter) 구동을 행하여, 운무상태를 실현하기 위해서, 고시표 구동 모터(224)에 의해 광축방향으로 이동될 수 있다.

다이클로익 미러(212)의 반사 방향의 광로 04 위에는, 얼라인먼트 프리즘 조리개 삽발(insert/remove) 솔레노이드(도면에 나타내지 않는다)에 의해 넣거나 빠지는 얼라인먼트 프리즘 조리개(223), 렌즈(218) 및 촬상소자(220)가 순서대로 배열되어 있다.

얼라인먼트 프리즘 조리개(223)가 넣거나 빠져 얼라인먼트 프리즘 조리개(223)가 광로 04 위에 있을 때에는 얼라인먼트를 행하고, 얼라인먼트 프리즘 조리개(223)가 광로로부터 대피하고 있을 때는 전안부 관찰 또는 투과 조명 관찰을 행하여도 된다.

도 3은 얼라인먼트 프리즘 조리개(223)의 형상을 나타낸다. 원반형의 조리개 판에 3개의 개구부(223a, 223b, 223c)가 형성되고, 양측의 개구부(223b, 223c)의 다이클로익 미러(212)측에는 파장 880ｎｍ정도만의 광빔을 투과하는 얼라인먼트 프리즘(301a, 30lb)이 첨부되어 있다.

피검안E 전안부의 비스듬하게 앞쪽에는, 780ｎｍ정도의 파장을 가지는 전안부 조명 광원(221a, 22lb)이 배치되어 있다. 전안부 조명 광원(221a, 22lb)에 의해 조명된 피검안E 전안부 상은, 다이클로익 미러206, 렌즈(211), 다이클로익 미러212 및 얼라인먼트 프리즘 조리개의 중앙개구부(223a)를 거쳐서 촬상소자(220)의 수광 센서면에 형성된다.

얼라인먼트 검출을 위한 광원은, 상술한 안굴절력 측정용의 측정 광원(201)으로서도 사용된다. 얼라인먼트시에는, 확산판 삽발 솔레노이드(도면에 나타내지 않는다)에 의해 반투명의 확산판(222)이 광로에 삽입된다.

확산판(222)이 삽입되는 위치는, 전술의 측정 광원(201)이 투영 렌즈(202)에 의해 거의 1차 결상위치이며, 또 렌즈(205)의 초점위치다. 이렇게, 측정 광원(201)의 상이 확산판(222) 위에 일단 결상하고, 그 상이 2차 광원이 되어 렌즈(205)가 피검안E를 향해서 굵은 평행 광빔을 투영한다.

이 평행 광빔이 피검안 각막Ｅｆ로 반사되어서 휘점상을 형성한다. 그리고, 광빔은 다시 다이클로익 미러206에서 그 일부가 반사되어, 렌즈(211)를 통해 다이클로익 미러212에서 반사된다. 한층 더, 얼라인먼트 프리즘 조리개의 개구부(223b, 223c) 및 얼라인먼트 프리즘(301a, 30lb)을 투과하고, 렌즈(218)에 수렴되어서 촬상소자(220)에 결상된다.

얼라인먼트 프리즘 조리개(223)의 중앙의 개구부(223a)는, 전안부 조명 광원(221a, 22lb)의 파장 780ｎｍ이상의 광빔이 투과하도록 구성된다. 따라서, 전안부 조명 광원(221a, 22lb)에 의해 조명된 전안부로부터의 반사 광빔은, 각막Ｅｆ로부터의 반사 광빔의 경로와 같이 관찰 광학계를 따라가고, 얼라인먼트 프리즘 조리개(223)의 개구부(223a)를 투과해서, 결상 렌즈(218)에 의해 촬상소자(220)에 결상된다.

또한, 얼라인먼트 프리즘301a를 투과한 광빔은 하방으로 굴절되고, 얼라인먼트 프리즘30lb을 투과한 광빔은 상방으로 굴절된다. 그 조리개를 투과한 광빔의 위치 관계에 의거해 피검안E의 얼라인먼트를 행할 수 있다.

(시스템 제어부)

도 4는 시스템 블록도다. 시스템 전체를 제어하는 시스템 제어부(401)는, 프로그램 격납부, 안굴절력 값을 보정하기 위한 데이터를 격납하기 위한 데이터 격납부, 각종 디바이스와의 입출력을 제어하는 입출력 제어부, 및 각종 디바이스로부터 얻어진 데이터를 연산하는 연산 처리부를 구비한다.

시스템 제어부(401)에는, 측정 유닛(110)을 피검안E의 얼라인먼트 및 측정 시작을 행하는 조이스틱(101)이 접속된다. 시스템 제어부(401)에는, 조이스틱(101)을 전후 좌우의 기울기에 대한 Ｘ, Z축 기울기 각도 입력(402), 조이스틱(101)의 회전에 대한 Y축 인코더 입력(403), 측정 시작 버튼을 누르기 위한 측정 시작 스위치(404)도 접속되어 있다. 또한, 베이스(100)에 설치된(도 1 참조)의 조작패널(405)에는, 인자 스위치, 턱받침대 상하 스위치 등이 배치되어 있고, 스위치 입력시에 시스템 제어부에 신호가 통지된다.

촬상소자(220)로 촬상된 피검안E 전안부 상은, 메모리(408)에 격납된다. 그 메모리(408)에 격납된 화상으로부터 피검안E의 동공상과 각막 반사 상을 추출하여, 얼라인먼트 검출을 행한다. 또한, 촬상소자(220)로 촬상된 피검안E 전안부 상은, 문자, 도형 데이터와 합성되어, ＬＣＤ모니터(116) 위에 전안부 상이나 측정값 등이 표시된다.

촬상소자(210)로 촬영된 안굴절력 산출용 링 상은, 메모리(408)에 격납된다.

확산판 삽발 솔레노이드(410), 및 얼라인먼트 프리즘 조리개 삽발 솔레노이드(411)는, 솔레노이드 구동회로(409)를 거쳐, 시스템 제어부(401)로부터의 지령에 의해 구동 제어된다. 또한, X축 모터(103), Y축 모터(104), Z축 모터(108), 턱받침대 모터(113), 및 고시표 구동 모터(224)는, 모터 구동회로(413)를 거쳐, 시스템 제어부(401)로부터의 지령에 의해 구동된다.

측정용 광원(201), 외안 조명 광원(221a, 22lb), 및 고시표 광원(217)은, 광원구동회로(412)를 거쳐, 시스템 제어부(401)로부터의 지령에 의해 점등이나 소등과, 광량변경을 제어한다.

(동작 설명)

이상과 같은 구성요소를 구비하는 상기 장치의 동작을 설명한다.

도 5a∼5c에 나타나 있는 바와 같이, 얼라인먼트시에는, 각막Ｅｃ에 의해 반사한 각막 휘점은, 지표Ｔａ, Ｔｂ, Ｔｃ로서 촬상소자(220)에 의해 촬상된다. 즉, 얼라인먼트 프리즘 조리개(223)의 개구부(223a, 223b, 223c) 및 프리즘(301a, 30lb)에 의해 분할된 광빔이, 지표Ｔａ, Ｔｂ, Ｔｃ를 촬상소자(220)에 형성된다. 또한, 외안 조명 광원(221a, 22lb)에 의해 형성된 휘점상(221a', 22lb')이, 외안 조명 광원(221a, 22lb)에 의해 조명된 피검안의 전안부와 함께, 촬상소자(220)로 촬상된다.

3개의 휘점Ｔａ, Ｔｂ, Ｔｃ를 성공적으로 검출하면, 시스템 제어부(401)는 모터 구동회로(413)를 제어하여, 중심의 휘점Ｔａ를 중심방향과 일치시키도록 측정부(110)를 상하 좌우 방향(X, Y축방향)으로 구동시킨다. 다음에, 시스템 제어부(401)는 휘점Ｔｂ, Ｔｃ가 휘점Ｔａ에 대하여 수직방향으로 배열되도록 한층 더 측정부(110)를 전후 방향(Z축방향)으로 구동시킨다. 도 5b에 나타나 있는 바와 같이 3개의 각막 휘점Ｔａ, Ｔｂ, Ｔｃ가 수직방향으로 배열된 상태에서 얼라인먼트를 완료한다.

부적절한 얼라인먼트 상태는, 그 얼라인먼트가 너무 먼 경우에는 도 5a에 나타나 있는 바와 같고, 그 얼라인먼트가 너무 가까운 경우에는 도 5c에 나타나 있는 바와 같다.

안굴절력을 측정하기 위해서, 시스템 제어부(401)는 오토 얼라인먼트를 위해 광로 01에 삽입하고 있었던 확산판(222)을 광로 01로부터 대피시킨다. 시스템 제어부(401)는 측정 광원(201)의 광량을 조정하고, 피검안E의 안저Ｅｒ에 측정 광빔을 투영한다.

안저로부터의 반사광은 광로 02를 따라가고, 촬상소자(210)로 수광된다. 촬상된 안저상은 피검안의 굴절력으로 인해, 링 조리개(207)에 의해, 링 모양으로 투영된다. 이 링 상은 메모리(408)에 격납된다.

메모리(408)에 격납된 링 상의 중심좌표를 산출하고, 타원 방정식을 구한다. 상기 구해진 타원의 장축, 단축 및 장축의 기울기 각도를 산출하여, 피검안E의 소위 예비측정에 있어서의 안굴절력 값을 산출한다. 이 예비측정을 사용하여, 피검안E가 근시인가 원시인가를 판별한다.

산출된 안굴절력 값에 의거하여, 그 굴절력 값에 해당하는 위치까지, 모터 구동회로(413)를 거쳐 고시표 구동 모터(224)를 구동하고, 렌즈(215)를 이동하여, 피검안E의 굴절도에 해당하는 굴절도로 고시표(216)를 피검안E에 제시한다.

그 후에, 렌즈(215)를 소정량만큼 먼 곳으로 이동하여, 고시표(216)를 흐리게 하고, 다시 측정 광원을 점등해 안굴절력을 측정한다. 이렇게, 안굴절력의 측정, 고시표(216)에 의한 운무, 안굴절력의 측정을 반복하여, 굴절력이 안정화되는 최종의 측정값을 얻기도 한다.

(제1 실시예)

도 6은, IOL삽입 눈에서의 각막 휘점을 나타낸 것이다. 투영광빔의 일부는, 각막Ｅｃ에 반사되어, 각막 반사에 의해 허상P를 형성한다. 각막에서 반사되지 않은 투영 광빔의 또 다른 일부는, IOL(601)에 반사한 실상P'를 형성한다. 실상P'는 허상P보다 각막에 가까운 위치에 형성된다.

도 7은, IOL삽입 눈의 촬상소자(220)로 촬상한 전안부를 나타낸다. 각막 휘점은, 상기한 바와 같이 지표Ｔａ, Ｔｂ, Ｔｃ로서 촬상소자(220)에 형성되고, IOL(601)에서 반사한 각막 휘점 고스트는, 지표Ｔａ', Ｔｂ', Ｔｃ'을 촬상소자(220)에 형성한다.

도 6에 나타나 있는 바와 같이, IOL(601)에서 반사한 IOL반사 고스트는, 각막에 보다 가까운 위치에 결상하기 때문에, 지표Ｔａ', Ｔｂ', Ｔｃ'는 각막 휘점의 지표Ｔａ, Ｔｂ, Ｔｃ와 비교해 좌측으로 기운다. 얼라인먼트 상태가 먼 위치로부터, IOL반사 고스트의 지표Ｔａ', Ｔｂ', Ｔｃ'에 의거하여 오토 얼라인먼트를 행하면, IOL반사 고스트의 지표Ｔａ', Ｔｂ', Ｔｃ'은, 각막 휘점의 지표Ｔａ, Ｔｂ, Ｔｃ보다 앞서, 수직방향으로 배열된다. 그 때문에, 피검안으로부터의 Z방향 위치가 먼 위치에서 오토 얼라인먼트가 완료된다.

각막 휘점의 지표인가 아닌가를 판정함으로써, IOL반사 고스트의 지표를 오검지하지 않게 되므로, 정확하게 오토 얼라인먼트를 행하기도 한다.

도 8은, 각막 휘점에 의해 형성된 지표를 판정하는 오토 얼라인먼트의 흐름도다.

단계S1에서는, 검자는 피검자에게 턱받침대(112)에 턱을 놓게 재촉해, 피검안의 Y축방향의 위치가 소정의 높이가 되도록 턱받침대 구동기구(113)에 의해 조정한다. 검자는, ＬＣＤ모니터(116)에 피검안E의 각막 반사 상이 표시되는 위치까지 조이스틱(101)을 조작하여, 측정 시작 버튼을 누른다. 측정 시작 버튼이 눌려지면, 오토 얼라인먼트를 시작한다.

오토 얼라인먼트에 있어서, 우선 광빔 투영부로서 기능하는 측정용 광원(201)은, 피검안에 대하여 광빔을 투영한다.

단계S2에서는, 상기 광빔의 피검안으로부터의 반사 광빔을 촬상소자(220)로 수광하고, 피검안 전안부를 촬상하여, 메모리(408)에 격납한다. 이상의 측정용 광원(201), 촬상소자(220), 및 이것들에 관계된 구성요소는, 본 실시예에서 상술한 광학계를 구성한다.

단계S3에서는, 도 9에 나타내는 메모리(408)에 격납된 피검안E 전안부 상으로부터, 얼라인먼트 프리즘 조리개(223)로 분할된 광빔에 의해 형성된 3점의 지표를 검출한다. 각막 휘점의 지표Ｔａ, Ｔｂ, Ｔｃ와, IOL반사 고스트의 지표Ｔａ', Ｔｂ', Ｔｃ'의 2가지 종류가 각막 휘점의 지표의 후보로서 검출된다. 피검안으로부터의 반사 광빔에 근거한 상술한 복수의 휘점상의 검출은, 본 발명에 있어서 시스템 제어부(401) 중의 검출부로서 기능하는 모듈 영역에 의해 실행된다.

각막 휘점 검출 방법에서, 지표Ｔｂ에 대하여, 얼라인먼트 프리즘 조리개(223)로 분할된 지표Ｔａ, Ｔｃ는 소정의 높이와 좌우 위치에 있기 때문에, 검출 범위를 한정해서 검출하여도 된다. 각막 휘점 검출 방법의 일례를 설명한다. 첫번째, 각막 휘점의 중심휘점(Ｔｂ)을 검출한다. 두번째, 상측휘점(Ｔａ)을 검출한다. 중심휘점에 대하여 소정의 높이 위치에서 소정의 범위의 좌우측 방향으로 위치하기 때문에, 검출 범위가 한정되기도 한다. 세번째, 하측휘점(Ｔｃ)을 검출한다. 하측휘점은, 상측휘점과 중심휘점을 연결하는 직선 모양으로 위치되고, 상측휘점에 대하여 소정의 높이에 위치되기 때문에, 검출 범위가 한정되기도 한다.

또한, 제1 검출 방법에서는, 각막 휘점의 중심휘점 후보로서, Ｔｂ, Ｔｃ도 검출되지만, 제2 및 제3의 검출에서 상측 또는 하측휘점이 검출되지 않기 때문에, 중심휘점으로서는 검출되지 않는다. 상기 검출에 의해, 3개의 각막 휘점 모두는, 정확하게 검출되기도 한다.

단계S4에서는, 이것들 복수의 각막 휘점의 지표에 있어서 어느 지표를 얼라인먼트에 사용하는지를 선택하기 위한 판정을 행한다. 전술한 바와 같이, IOL반사 고스트의 지표Ｔａ', Ｔｂ' 및 Ｔｃ'는, 각막 휘점의 지표Ｔａ, Ｔｂ, Ｔｃ와 비교해 좌측으로 기울고 있기 때문에, 다음과 같이 판별을 행한다. 도 9로부터, 각막 휘점의 지표Ｔｂ, Ｔｃ의 Ｘ좌표의 차이는 (Ｘｂ-Ｘｃ)이고, IOL반사 고스트의 지표Ｔｂ', Ｔｃ'의 Ｘ좌표의 차이는 (Ｘｂ'－Ｘｃ')이다. 상하의 지표의 Ｘ좌표의 차이는 (Ｘｂ-Ｘｃ)>(Ｘｂ'－Ｘｃ')를 충족하기 때문에, 상하의 지표의 Ｘ좌표의 차이가 큰 지표가, 각막 휘점의 지표라고 판정되기도 한다.

즉, 시스템 제어부(401)의 판정부로서 기능하는 모듈 영역에서는, 각막의 다른 직선으로 배열된 상기 검출된 휘점상 중, 기울기가 큰 직선으로 배열된 휘점상은, 각막으로부터 반사된 반사 광빔에 근거하는 휘점상이라고 판정된다. 또한, 시스템 제어부(401)에서는, 본 발명에 있어서의 선택부로서 기능하는 모듈 영역은, 각막으로부터 반사된 반사 광빔에 근거하는 휘점상이라고 판정된 휘점상을, 얼라인먼트 상태를 연산하기 위해서 사용된 휘점상으로서 선택한다. 이때, 여기에서 서술한 기울기의 대소는, ＸＹ좌표계에 있어서의 기울기의 대소이며, 그 기울기가 마이너스이고 절대치가 작은 경우에는, 기울기는 작은 것으로서 표현된다. 즉, 2종류의 직선을 구성하는 휘점상의 조에 대해서 기울기들의 차이를 구했을 경우에 정의 값을 얻는 경우에, 상기 항목의 직선을 기울기가 큰 직선으로서 규정한다.

단계S5에서는, 선택된 각막 휘점의 지표Ｔａ(Ｘａ, Yａ)의 위치로부터 ＸＹ위치를 산출한다. 또한, 각막 휘점의 지표Ｔｂ, Ｔｃ의 Ｘ좌표의 차이 (Ｘｂ-Ｘｃ)로부터, Z위치를 산출한다. 산출한 ＸＹＺ위치에 대해, ＸＹ방향으로 광축(화상의 중심)으로부터의 어긋남 양과 Z방향으로 0으로부터 (Ｘｂ-Ｘｃ)의 어긋남 양을 산출한다. 이상의 조작은, 시스템 제어부(401)에 있어서 검출된 복수의 휘점상에 의거하여 피검안과 광학계간의 얼라인먼트 상태를 연산하는 연산부로서 기능하는 모듈 영역에 의해 실행된다.

단계S6에서는, 얼라인먼트 완료 허용범위내에 단계S5에서 산출한 ＸＹＺ위치가 포함되어 있으면, 얼라인먼트 완료라고 판단한다. ＸＹＺ위치가 얼라인먼트 완료 허용범위내에 포함되지 않는 경우에는, 단계S7의 처리에 진행된다.

단계S7에서는, 단계S5에서 산출한 ＸＹＺ방향의 어긋남 양만큼 ＸＹＺ방향으로 모터를 구동한다. 모터 구동후, 단계S2의 처리에 되돌아가, 얼라인먼트 완료라고 판정될 때까지, 모터 구동을 계속한다.

상술한 바와 같이, IOL삽입 눈이라도 각막 휘점지표를 정확하게 판정할 수도 있으므로, IOL반사 고스트에 의해 형성된 지표의 오류 검출을 없애서, 오토 얼라인먼트가 정상적으로 완료된다.

이때, 본 실시예에서는, 광빔 투영부인 측정용 광원(201)으로부터의 광빔은, 반사 광빔의 광로 또는 광축의 방향으로부터 피검안에 투영된다. 또한, 수광부는, 촬상소자(220)뿐만 아니라, 얼라인먼트 프리즘 조리개(223)를, 각막으로부터의 반사 광빔을 따로따로 상하 방향으로 편향하는 편향부재로서 포함하도록 구성되어도 된다.

(제2 실시예)

도 10a∼10c는, 얼라인먼트 검출에 측정용 광원(201)에 의해 형성된 각막 휘점의 지표가 아니고, 외안 조명 광원(221a, 22lb)에 의해 형성된 각막 반사 휘점상(221a', 22lb')을 사용하는 경우에, 촬상소자(220)에 의해 촬상된 전안부 상이다.

도 10b는 Z방향으로 적정하게 얼라인먼트되는 경우를 나타내고, 각막 반사 휘점상 221a'와 22lb'간의 간격d는 소정값을 갖는다. 도 10a는 얼라인먼트가 부적절하게 너무 먼 경우의 전안부 상을 나타내고, 간격d가 상기 소정값보다 좁다. 도 10c는 얼라인먼트가 부적절하게 너무 가까운 경우의 전안부 상을 나타내고, 간격d가 소정값보다 넓다. 따라서, 간격d의 값에 의거해 Z방향의 얼라인먼트 상태를 판정하여도 된다. 또한, 동공중심(1001)의 위치에 의거해 ＸＹ방향의 얼라인먼트 상태를 판정한다.

또한, 간격d는 눈의 곡률반경(개인차가 있다)에 따라서 변화되기 때문에, 고정밀한 얼라인먼트에는 적합하지 않지만, 각막 휘점을 사용하여 그 얼라인먼트보다 넓은 범위에서 검출하는 것이 가능하다. 각막 휘점이 검출가능한 범위까지 얼라인먼트를 행하기 위해서, 외안 조명 광원에 의해 형성된 각막 반사 휘점상(221a', 22lb')과 동공중심(1001)을 사용한 오토 얼라인먼트를 행한다.

구체적으로, 본 실시예에서는, 광학계의 광빔 투영부로서의 기능은 외안 조명 광원(221a, 22lb)이 책임을 지고, 수광부로서의 기능은 촬상소자(220)가 책임을 진다. 피검안으로부터의 반사 광빔에 근거한 상술한 복수의 휘점상의 검출은, 제1 실시예의 경우와 같이, 본 발명에 있어서 시스템 제어부(401)중의 검출부로서 기능하는 모듈 영역에 의해 실행된다.

도 11은, IOL삽입 눈의 촬상소자(220)로 촬상한 전안부의 화상을 나타낸다. 외안 조명 광원(221a, 22lb)에 의해 방출된 광빔은, 각막 반사 휘점상(221a', 22lb')을 촬상소자(220)에 형성되고, 외안 조명 광원 221a가 방출한 각막에서 반사되지 않은 광빔의 일부로 인해, IOL(601)에서 반사한 외안 조명은, 외안 조명 IOL반사 고스트(1101)를 상기 촬상소자(220)에 형성한다. 이때, 본 실시예에서는, 광빔 투영부인 외안 조명 광원(221a, 22lb)으로부터의 광빔은, 반사 광빔의 광로 또는 광축과는 다른 방향으로서 피검안에 투영된다.

상기한 바와 같이, 각막 반사 휘점상 221a'와 22lb'간의 간격d에 의거하여 Z방향으로 얼라인먼트를 행한다. IOL(601)에서 반사한 외안 조명 고스트에 의해 형성된 휘점상(1101)을 검출하는 경우에는, 간격d'가 얻어진다. 간격d'은 간격d보다도 좁기 때문에, 적정한 얼라인먼트 위치에 대해 지나치게 가까운 위치가 적정 위치라고 오판단해버린다.

각막Ｅｃ에서 외안 조명이 반사하기 때문에, IOL(601)에 도달하는 광량이 각막Ｅｃ보다 작은 결과, IOL(601)을 조명하는 광량은 적어진다. IOL(601)을 조명하는 광량이 적어지므로, IOL(601)에서 반사한 외안 조명 고스트는, 각막에서 반사한 외안 조명 휘점상보다 크기가 작다.

그 휘점상이 외안 조명으로 형성된 각막 반사 휘점상인가 아닌가를 판정함으로써, IOL반사 고스트에 의해 형성된 휘점상을 오검지하지 않게 되므로, 정확하게 오토 얼라인먼트를 행하여도 된다.

도 12는, 외안 조명에 의해 형성된 각막 반사 휘점상 판정을 행하는 오토 얼라인먼트의 흐름도다.

단계S1에서는, 검자는 피검자에게 턱받침대(112)에 턱을 놓게 해, 피검안이 Y축방향으로 소정의 높이로 되도록 구동기구(113)에 의해 조정한다. 검자는 ＬＣＤ모니터(116)에 피검안E의 동공이 표시되는 위치까지 조이스틱(101)을 조작하고, 측정 시작 버튼을 누른다. 측정 시작 버튼이 눌리면, 오토 얼라인먼트를 시작한다.

단계S2에서는, 촬상소자(220)로 피검안 전안부를 촬상하고, 메모리(408)에 격납한다.

단계S3에서는, 도 11에 나타내는 메모리(408)에 격납된 피검안E 전안부 상으로부터, 외안 조명 광원(221a, 22lb)에 의해 형성된 각막 반사 휘점상(221a', 22lb')을 검출한다. 각막 반사 휘점상의 후보로서, 각막 반사 휘점상(221a', 22lb')과 외안 조명 IOL 반사 고스트(1101)가 검출된다. 동공중심도 검출된다.

단계4에서는, 각막 반사 상을 판정한다. 전술한 바와 같이, IOL반사 고스트(1101)는 각막 반사 휘점상(221a', 22lb')보다 크기가 작은 것을 알고 있다. 각막 반사 휘점상의 후보의 면적을 산출하고, 면적이 보다 큰 2개의 휘점상을, 각막 반사 휘점상이라고 판정하여도 된다.

즉, 본 실시예에 있어서, 시스템 제어부(401)의 판정부로서 기능하는 모듈 영역에서는, 검출된 복수의 휘점상 중에서 면적이 보다 큰 휘점상을, 각막으로부터 반사된 반사 광빔에 근거하는 휘점상이라고 판정한다. 추가로, 선택부로서 기능하는 모듈 영역은, 이것들 휘점상을 얼라인먼트 상태를 연산할 때 사용되는 휘점상으로서 선택한다.

단계S5에서는, 단계S3에서 검출한 동공중심위치로부터 ＸＹ위치를 산출한다. 또한, 단계S4에서 각막 반사 휘점상이라고 판정한 2개의 휘점상간의 간격으로부터, Z위치를 산출한다. 산출한 ＸＹＺ위치에 대해, ＸＹ방향으로의 광축(화상의 중심)으로부터의 어긋남 양과, Z방향으로의 소정의 간격으로부터의 어긋남 양을, 산출한다.

상술한 바와 같이, IOL삽입 눈이라도 외안 조명에 의해 형성된 각막 반사 휘점상을 정확하게 판정할 수도 있으므로, IOL반사 고스트 상의 오류 검출을 없애, 오토 얼라인먼트가 정상적으로 완료된다.

또한, 상기 설명에서는, IOL반사 고스트가 1개 발생했을 경우를 상정했지만, 복수의 IOL반사 고스트가 발생했을 경우도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

상기 실시예들에 있어서는, 안굴절력계에 관하여 설명했지만, 안저 카메라나 ＯＣＴ등에서도, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

(기타 실시예)

또한, 본 발명은, 이하의 처리를 실행하여서 실현되어도 된다. 구체적으로, 전술한 실시예의 기능을 실현하는 소프트웨어(프로그램)를, 네트워크 또는 각종 기억매체를 거쳐서 시스템 또는 장치에 공급하고, 그 시스템 또는 그 장치의 컴퓨터(ＣＰＵ나 ＭＰＵ)가 상기 프로그램을 판독해서 실행한다.

본 발명을 예시적 실시예들을 참조하여 기재하였지만, 본 발명은 상기 개시된 예시적 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 알 것이다. 아래의 청구항의 범위는, 모든 변형예와 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 폭 넓게 해석해야 한다.

Claims

피검안에 광빔을 투영하는 광빔투영부, 및 상기 피검안의 상기 광빔의 반사에 의해 얻어진 반사 광빔을 수광하는 수광부를 가지는 광학계;
상기 수광부에 의해 수광된 상기 반사 광빔으로부터 복수의 휘점상을 검출하는 검출부;
상기 검출된 복수의 휘점상의 일부인 휘점상을 선택하는 선택부; 및
상기 피검안과 상기 광학계간의 얼라인먼트 상태를 상기 선택부에 의해 선택된 휘점상에 의거하여 연산하는 연산부를 구비하고,
상기 휘점상은 인공수정체(IOL)에 의해 반사된 상기 광빔 및 상기 피검안의 각막에 의해 반사된 상기 광빔에 근거하여 발생되고,
상기 선택부는 상기 피검안의 상기 각막에 의해 반사된 상기 광빔에 근거하여 발생된 상기 휘점상을 선택하고,
상기 선택부에 의해 선택되지 않은 휘점상은 상기 얼라인먼트 상태의 연산에 사용되지 않는, 안과장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 휘점상이 상기 피검안의 각막에 의해 반사된 상기 반사 광빔에 근거하는 것인지의 여부를 판정하는 판정부를 더 구비하고,
상기 선택부는, 상기 판정부에 의해 상기 각막에 의해 반사된 상기 반사 광빔에 근거한다고 판정된 상기 휘점상을 상기 연산에 사용하는 휘점상으로서 선택하는, 안과장치.
제 2 항에 있어서,
상기 광빔 투영부는, 상기 반사 광빔의 광축의 방향으로부터 상기 각막에 광빔을 투영하는, 안과장치.
제 3 항에 있어서,
상기 수광부는, 상기 각막의 반사 광빔을 따로따로 상하 방향으로 편향하는 편향부재를 더 구비한, 안과장치.
제 4 항에 있어서,
상기 판정부는, 검출된 상기 각막의 상기 휘점상에 있어서 다른 직선으로 배열된 휘점상의 가운데서, 기울기가 보다 큰 직선으로 배열된 상기 휘점상을, 상기 각막으로부터 반사된 상기 반사 광빔에 근거하는 상기 휘점상이라고 판정하는, 안과장치.
제 2 항에 있어서,
상기 광빔 투영부는, 상기 반사 광빔의 광축과는 다른 방향으로부터 상기 각막에 광빔을 투영하는, 안과장치.
제 6 항에 있어서,
상기 판정부는, 검출된 상기 각막의 상기 휘점상의 면적이 보다 큰 휘점상을, 상기 각막으로부터 반사된 상기 반사 광빔에 근거하는 상기 휘점상이라고 판정하는, 안과장치.
광학계에 있어서의 광빔 투영부에 의해 피검안에 광빔을 투영하는 단계;
상기 광학계에 있어서의 수광부에 의해, 상기 피검안에 반사된 상기 광빔의 반사 광빔을 수광하는 단계;
상기 반사 광빔으로부터 복수의 휘점상을 검출하는 단계;
상기 복수의 휘점상의 일부인 휘점상을 선택하는 단계; 및
선택된 상기 휘점상에 의거하여, 상기 피검안과 상기 광학계간의 얼라인먼트 상태를 연산하는 단계를 포함하고,
상기 휘점상은 인공수정체(IOL)에 의해 반사된 상기 광빔 및 상기 피검안의 각막에 의해 반사된 상기 광빔에 근거하여 발생되고,
상기 선택하는 단계는 상기 피검안의 상기 각막에 의해 반사된 상기 광빔에 근거하여 발생된 상기 휘점상을 선택하고,
상기 선택하는 단계에 의해 선택되지 않은 휘점상은 상기 얼라인먼트 상태의 연산에 사용되지 않는, 안과장치의 얼라인먼트 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 휘점상을 선택하는 단계는, 다른 직선으로 배열된 휘점상의 가운데서, 기울기가 보다 큰 직선으로 배열된 상기 휘점상을, 상기 피검안의 각막으로부터 반사된 상기 반사 광빔에 근거하는 상기 휘점상이라고 판정해서, 그 판정된 휘점상을 선택하는 것을 포함하는, 안과장치의 얼라인먼트 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 휘점상을 선택하는 단계는, 검출된 상기 복수의 휘점상의 보다 큰 면적을 갖는 휘점상을, 상기 피검안의 각막으로부터 반사된 상기 반사 광빔에 근거하는 상기 휘점상이라고 판정하는 것을 포함하는, 안과장치의 얼라인먼트 방법.
청구항 8에 따른 안과장치의 얼라인먼트 방법의 단계들을 컴퓨터에게 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 매체.
제 2항에 있어서, 상기 판정부는,
상기 복수의 휘점상 각각이, 상기 인공수정체에 의해 반사된 상기 광빔에 근거하여 발생하는 상기 휘점상의 위치 및 상기 광학계의 광로 방향에서 상기 피검안의 각막에 의해 반사된 상기 광빔에 근거하여 발생하는 상기 휘점상의 위치에 따라서 상기 피검안의 상기 각막의 반사에 의해 얻어진 상기 반사 광빔에 근거하여 발생하는지의 여부를 판정하는, 안과장치.
제 12항에 있어서, 상기 판정부는,
상기 인공수정체에 의해 반사된 상기 광빔 및 상기 피검안의 상기 각막에 의해 반사된 상기 광빔에 근거하여 발생되는 상기 휘점상 중 상기 광로 방향에서 상기 각막에 인접한 복수의 휘점상을, 상기 피검안의 상기 각막의 반사에 의해 얻어진 상기 반사 광빔에 근거하여 발생된 상기 휘점상으로서 판정하는, 안과장치.