JP2016077774A - 眼科装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1実施形態に係る眼科装置は、他覚測定と自覚測定とを1台で実行可能な装置である。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。他覚測定には、被検眼に関する値を測定するための他覚測定と、被検眼の画像を取得するための撮影とが含まれる。このような他覚測定には、たとえば、他覚屈折測定、角膜形状測定、眼圧測定、眼底撮影、OCTの手法を用いたOCT計測などがある。自覚測定は、被検者からの応答に基づいて結果を取得するものである。自覚測定には、たとえば、遠用検査、近用検査、コントラスト検査、グレアー検査などの自覚屈折測定や、視野検査などがある。自覚測定では、被検者に情報(視標など)が提示され、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。
第1実施形態に係る眼科装置の外観構成を図1に示す。眼科装置1000は、ベース200と、架台300と、ヘッド部400と、顔受け部500と、ジョイスティック800と、表示部10とを有する。
眼科装置1000は被検眼の検査を行うための光学系を有する。この光学系の構成例について図2〜図5Bを参照して説明する。光学系はヘッド部400内に設けられている。光学系は、観察系5と、固視及び自覚測定系4と、グレアー光投影系8、レフ測定光投影系6と、レフ測定受光系7と、Zアライメント投影系1と、XYアライメントスポット投影系2と、ケラト測定用リング投影系3と、干渉光学系14とを含む。処理部9は、各種の処理を実行する。
観察系5は、対物レンズ51と、ダイクロイックミラー52と、絞り53と、ハーフミラー54と、リレーレンズ55、56と、結像レンズ57と、撮像素子(CCD)58とを含む。撮像素子58の出力は、処理部9に入力される。処理部9は、撮像素子58から入力された信号に基づいて、表示部10に前眼部像E’を表示させる。
ケラト板31の周辺にはZアライメント投影系1が設けられている。前述したように、Zアライメント投影系1は、観察系5の光軸前後方向のアライメントに用いられる。Zアライメント投影系1は、Zアライメント光源11を有する。Zアライメント光源11からの光は、角膜Cに投影される。角膜Cに投影された光は、角膜Cで反射し、結像レンズ12を経由してラインセンサー13上に投影される。角膜頂点の位置が観察系5の光軸上に対し前後方向に移動するとラインセンサー13上に投影された光束の位置が変化する。この位置の変化を解析することにより、対物レンズ51に対する被検眼Eの角膜頂点の位置を計測し、その計測値に基づいてアライメントすることができる。
固視及び自覚測定系4は、自発光式の液晶パネル41と、リレーレンズ42と、反射ミラー43と、ハーフミラー44と、合焦レンズ45と、リレーレンズ46と、バリアブルクロスシリンダ(以下、VCC)レンズ47と、反射ミラー48と、ダイクロイックミラー49及び52と、対物レンズ51とを含む。
レフ測定光投影系6とレフ測定受光系7とによりレフ測定系が構成される。レフ測定光投影系6は、干渉光学系14の光源141から出射した光を被検眼Eの眼底Efに投影する機能を有する。光源141から出射した光は、ファイバーカプラー142、コリメータレンズ61により平行光束となり、合焦レンズ62、リレーレンズ63、反射ミラー64、瞳レンズ65、穴開きプリズム66の中心部を通り、当該光路に対して挿脱可能な回転機構付光束偏心プリズム67(偏心部材)により偏心され、ダイクロイックミラー49及び52で反射し、対物レンズ51を通過して被検眼Eの眼底Efに投影される。ここで、被検眼Eの瞳孔と共役な位置近傍に配置された瞳レンズ65の表面には、中心部のみ光が通るようにエッチングが施されている。偏心プリズム67の効果は、被検眼眼底に投影された測定光束に血管や疾患が掛かった場合に、測定光の光量分布が変化、或いは低下することにより、測定精度の悪化を低減することにある。偏心プリズム67を回転させると、血管や疾患の測定光束への掛かり具合を平均化することができ、測定精度を向上させることが可能となる。また、近傍な位置とすることで、偏心プリズム67を回転させると、被検眼Eの瞳中心に対して、光束中心は偏心するため、被検眼瞳孔が小さい場合でも測定光が瞳孔を通過することが可能となる。但し、瞳孔と共役位置に配置しても、上記測定精度の向上効果は得ることができるので装置の仕様に合わせて選択することができる。穴開きプリズム66と偏心プリズム67を通過した光束の中心は偏心され、被検眼Eの瞳から所定距離だけ離れた位置から眼底Efに投影されることになるが、後述するように眼底Efから反射した光束は、同光路の偏心プリズム67に戻ることにより、あたかも偏心プリズム67が無い状態となり、レフ測定受光系7により撮像素子77に投影される。
干渉光学系14は、レフ測定光投影系6と同じ構成を有する。光源141から出射した光束は、同光路を通り、被検眼Eの眼底Efに投影される。眼球情報を計測する場合には、偏心プリズム67は光路から退避され、測定光束は被検眼Eの瞳中心(または眼球光学中心)を通り眼底Efに投影される。
ケラト測定を行う場合、処理部9は、ケラトリング光源32を点灯させる。角膜Cに投影された角膜形状測定用リング状光束(ケラト板31)の角膜による反射光束は、観察系5により撮像素子58に前眼部像とともに投影される。処理部9は、撮像素子58によって取得された像に対して所定の演算処理を施すことにより、角膜の形状を表すパラメータを算出する。
レフ測定を行う場合、処理部9は、光源141を点灯させる。光源141からの光は、前述のようにファイバーカプラー142を通りコリメータレンズ61にて平行光となり、レフ測定光投影系6により眼底に投影される。被検眼Eが正視(=0D)の場合には、ファイバー端面(コリメータレンズ61の焦点位置)と被検眼Eの眼底Efが共役となる位置とが合焦レンズ62の基準位置となっている。この状態で眼底Efに投影された光束は、眼底Efで反射され、レフ測定受光系7を通り、途中に配置された6穴開口板74の開口部及び楔形6角プリズム75にて6本の分離された光束に偏角され、撮像素子77に投影される。被検眼Eが正視であるため、撮像素子77に投影された各光束は、基準の位置(中心から全て等間隔)に投影される。
ここでは、OCT計測の例として被検眼Eの眼軸長(角膜頂点と網膜までの距離)を求める場合について説明する。OCT計測を行う場合、処理部9は光源141を点灯させる。光源141の点灯に同期して、角膜用シャッター157が、ビームスプリッター153と角膜用参照ミラーユニット161との間の光路に挿入され、網膜及び前房深度用シャッター154が、ビームスプリッター153と網膜及び前房深度用参照ミラーユニット160との間の光路から退避される。光源141からの光L0は、ファイバーカプラー142により測定光LSと参照光LRとに分離される。測定光LSは、レフ測定光投影系6と同光路を通り被検眼Eの眼底Efに投影される。このとき、偏心プリズム67は、光路外に退避されている。また、前述の被検眼Eの屈折力測定結果より、ファイバー端面は被検眼Eの眼底Efと共役となるように合焦レンズ62が移動されている。眼底Efで反射された光は同光路を戻りファイバー端面に投影され、ファイバーカプラー142に到達する。
自覚測定を行う場合、処理部9は自発光式の液晶パネル41を駆動し、所望の視標を表示させる。また、処理部9は、他覚測定の結果に応じた位置に合焦レンズ45を移動させる。同様に、処理部9は、他覚測定で得られた被検眼Eの乱視状態(乱視度数、乱視軸角度)に基づいて、この乱視状態が矯正されるようにVCCレンズ47を制御することが可能である。乱視度数は、VCCレンズ47を構成する2つのシリンダレンズを独立に互いに逆方向に回転させることにより変更可能である。乱視軸角度は、VCCレンズ47を構成する2つのシリンダレンズを同方向に同じ角度だけ回転させることにより変更可能である。
眼科装置1000の情報処理系について説明する。眼科装置1000の情報処理系の機能的構成の例を図6及び図7に示す。情報処理系は、制御部110と、演算処理部120と、表示部170と、操作部180と、通信部190とを含む。制御部110は、演算処理部120、Zアライメント投影系1(Zアライメント光源11)、XYアライメントスポット投影系2(XYアライメント光源21)、ケラト測定用リング投影系3(ケラトリング光源32)、固視及び自覚測定系4、観察系5、レフ測定光投影系6(偏心プリズム67)、レフ測定受光系7、グレアー光投影系8(グレアー光源81)、干渉光学系14、表示部170及び通信部190を制御する。処理部9は、たとえば、制御部110と、演算処理部120とを含んで構成される。
制御部110は、主制御部111と、記憶部112とを有する。制御部110は、たとえば、マイクロプロセッサ、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、ハードディスクドライブ等を含んで構成される。
主制御部111は、眼科装置1000の各種制御を行う。特に、主制御部111は、Zアライメント光源11、XYアライメント光源21、ケラトリング光源32、液晶パネル41、合焦レンズ45、VCCレンズ47を制御する。また、主制御部111は、合焦レンズ62、偏心プリズム67、測定ユニット73A、グレアー光源81、光源141、網膜及び前房深度用シャッター154、角膜用シャッター157、網膜及び前房深度用参照ミラーユニット160、角膜用参照ミラーユニット161などを制御する。特に、主制御部111は、偏心プリズム67の回転、挿脱を制御する。また、主制御部111は、測定ユニット73A及び合焦レンズ62を連携して光軸方向に移動させる。それにより、レフ測定受光系7の合焦位置が変更される。また、主制御部111は、撮像素子58、57や分光器143を制御することにより、これらにより取得された信号を取り込み、演算処理部120により画像の形成等を行わせる。
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、たとえば、各モードにおける光学素子の設定情報、OCT情報の画像データ、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1000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。
表示部170は、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1に示す外部装置900と通信するための機能を有する。通信部190は、たとえば処理部9に設けられていてもよい。通信部190は、外部装置900との通信の形態に応じた構成を有する。
演算処理部120は、図7に示すように、眼屈折力算出部121と、眼球情報算出部122と、自覚度数算出部123と、自覚視力値算出部124とを有する。
この実施形態に係る眼科装置1000の動作例について説明する。
まず、被検者の顔を顔受け部500で固定した後、ヘッド部400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。前述のアライメント(Zアライメント投影系1及びXYアライメントスポット投影系2と観察系5とにより)を介して被検眼Eが検査位置に配置される。ヘッド部400の移動は、ユーザによる操作若しくは指示または制御部110による指示にしたがって、制御部110によって実行される。すなわち、被検眼Eの検査位置へのヘッド部400の移動と、他覚測定を行うための準備とが行われる。
S1のアライメント状態が適正になったとき、眼科装置1000は、ケラト測定モードに移行する。ケラト測定モードへの移行は、制御部110からの指示、または操作部180に対するユーザの操作若しくは指示により行われる。
次に、眼科装置1000は、レフ測定モードに移行する。レフ測定モードへの移行は、制御部110からの指示、または操作部180に対するユーザの操作若しくは指示により行われる。S3では、前述のようにレフ測定が行われ、眼屈折力算出部121は、眼屈折力を算出する。制御部110では、算出された眼屈折力などが記憶部112に記憶される。
次に、眼科装置1000は、OCT計測モードに移行する。OCT計測モードへの移行は、制御部110からの指示、または操作部180に対するユーザの操作若しくは指示により行われる。S4では、前述のようにOCT計測が行われ、眼球情報算出部122は、眼軸長などの眼球情報を算出する。制御部110では、算出された眼球情報が記憶部112に記憶される。
次に、自覚度数算出部123は、S2〜S4で求められた被検眼Eの眼球光学系の眼屈折力と被検眼Eの構造を表す眼球情報とから、IOLの度数を求める。
次に、眼科装置1000は、自覚測定モードに移行する。自覚測定モードへの移行は、制御部110からの指示、または操作部180に対するユーザの操作若しくは指示により行われる。S6では、前述のように自覚測定が行われ、自覚視力値算出部124は、視力値を求める。制御部110では、求められた視力値が記憶部112に記憶される。
実施形態に係る眼科装置1000の作用及び効果について説明する。
第1実施形態では、レフ測定においてレフ測定受光系7により取得された測定光の戻り光の像に基づいて測定を行う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。第2実施形態では、レフ測定においてハルトマンプレート及びエリアセンサーを用いて測定を行う。以下では、第2実施形態に係る眼科装置について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
実施形態に係る眼科装置1000a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。
2 XYアライメントスポット投影系
3 ケラト測定用リング投影系
4 固視及び自覚測定系
5 観察系
6 レフ測定光投影系
7 レフ測定受光系
7a 波面測定光学系
8 グレアー光投影系
9 処理部
10、170 表示部
14 干渉光学系
51 対物レンズ
67 偏心プリズム
110 制御部
111 主制御部
112 記憶部
120、120a 演算処理部
121 眼屈折力算出部
121a 収差算出部
122 眼球情報算出部
123 自覚度数算出部
124 自覚視力値算出部
141 光源
142 ファイバーカプラー
143 分光器
180 操作部
190 通信部
200 ベース
300 架台
500 顔受け部
600 顎受け
700 額当て
800 ジョイスティック
900 外部装置
1000、1000a 眼科装置
C 角膜
E 被検眼
Ef 眼底
L0 低コヒーレント光
LC 干渉光
LR 参照光
LS 測定光
Claims (12)
- 光源からの光を被検眼に照射してその戻り光を検出することにより前記被検眼の眼球光学系の屈折力を取得する眼屈折力測定部と、
前記光源からの光を前記被検眼に照射してその戻り光を検出することにより前記被検眼の構造を表す眼球情報を取得する眼球情報測定部と、
を含む眼科装置。 - 前記眼屈折力測定部により形成された前記光源からの光の光路の一部と前記眼球情報測定部により形成された前記光源からの光の光路の一部とが共通である
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 前記眼屈折力測定部は、
前記光源からの光を前記被検眼の瞳中心または眼球光学中心を通して前記被検眼の眼底に投影する投影系と、
前記眼底で反射した光のうち前記被検眼の瞳中心または眼球光学中心から所定の距離だけ離れた周辺部を通過した光を受光する受光系と、
前記投影系と前記受光系との共通の光路において前記被検眼の瞳と略共役な位置に設けられた偏心部材と
を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の眼科装置。 - 前記受光系は、前記眼底に投影された光源像を前記周辺部を通過した複数の点像として検出するための楔形プリズムを含む
ことを特徴とする請求項3に記載の眼科装置。 - 前記受光系は、前記眼底に投影された光源像を前記周辺部を通過したリングパターンとして検出するための円錐プリズムを含む
ことを特徴とする請求項3に記載の眼科装置。 - 前記眼球情報測定部は、
前記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照射し、そ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と、
前記干渉光学系による前記干渉光の検出結果に基づいて前記眼球情報を求める眼球情報算出部と、
を含むことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記眼球情報測定部は、前記光源からの光から複数の参照光を生成するための分割部材を備え、前記被検眼の複数の位置からの前記測定光の反射光と、前記複数の参照光との干渉光の検出結果から前記眼球情報を取得する
ことを特徴とする請求項6に記載の眼科装置。 - 前記眼球情報算出部は、眼軸長、角膜厚、前房深度、および水晶体厚のうち少なくとも1つを前記眼球情報として算出する
ことを特徴とする請求項6に記載の眼科装置。 - 前記眼屈折力測定部により取得された前記屈折力と、前記眼球情報測定部により取得された前記眼球情報とに基づいて、眼内レンズの度数を算出する度数算出部を含む
ことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記被検眼の角膜に所定のパターン光を照射し、その戻り光の検出結果に基づいて、前記角膜の形状を表すパラメータを取得する角膜形状測定部を含む
ことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記被検眼の眼底に視力測定用の視標を投影する視標投影部を含む
ことを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記光源は、中心波長が820nm〜880nmの範囲に含まれる低コヒーレンス光源である
ことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載の眼科装置。
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