(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
この発明に係る眼科装置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。
【0012】
<眼科装置>
実施形態に係る眼科装置は、任意の自覚検査及び任意の他覚測定の少なくとも一方を実行可能である。自覚検査では、被検者に情報(視標など)が呈示され、その情報に対する被検者の応答に基づいて結果が取得される。自覚検査には、遠用検査、近用検査、コントラスト検査、グレアー検査等の自覚屈折測定や、視野検査などがある。他覚測定では、被検眼に光を照射し、その戻り光の検出結果に基づいて被検眼に関する情報が取得される。他覚測定には、被検眼の特性を取得するための測定と、被検眼の画像を取得するための撮影とが含まれる。他覚測定には、他覚屈折測定、角膜形状測定、眼圧測定、眼底撮影、光コヒーレンストモグラフィ(Optical Coherence Tomography:以下、OCT)を用いた断層像撮影(OCT撮影)、OCTを用いた計測等がある。
【0013】
以下、実施形態に係る眼科装置は、自覚検査として、遠用検査、近用検査などを実行可能であり、且つ、他覚測定として、波面収差計測による他覚屈折測定、角膜形状測定などを実行可能な装置であるものとする。しかしながら、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。
【0014】
[構成]
実施形態に係る眼科装置は、ベースに固定された顔受け部と、ベースに対して前後上下左右に移動可能な架台とを備えている。架台には、被検眼の検査(測定)を行うための光学系が収納されたヘッド部が設けられている。検者側の位置に配置された操作部に対して操作を行うことにより、顔受け部とヘッド部とを相対移動することができる。また、眼科装置は、後述のアライメントを実行することにより顔受け部とヘッド部とを自動で相対移動することができる。
【0015】
図1に、実施形態に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。眼科装置は、被検眼Eの検査を行うための光学系として、Zアライメント系1、XYアライメント系2、プラチド視標投影系3、視標投影系4、観察系5、収差測定投影系6、及び収差測定受光系7を含む。また、眼科装置は処理部9を含む。
【0016】
(処理部9)
処理部9は、眼科装置の各部を制御する。また、処理部9は、各種演算処理を実行可能である。処理部9はプロセッサを含む。プロセッサの機能は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、プログラマブル論理デバイス(例えば、SPLD(Simple Programmable Logic Device)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array))等の回路により実現される。処理部9は、例えば、記憶回路や記憶装置に格納されているプログラムを読み出し実行することで、実施形態に係る機能を実現する。
【0017】
(観察系5)
観察系5は、被検眼Eの前眼部を動画撮影する。被検眼Eの前眼部からの光(赤外光)は、対物レンズ51を通過し、ダイクロイックミラー52を透過し、絞り53の開口を通過する。絞り53の開口を通過した光は、ハーフミラー22を透過し、リレーレンズ54を通過し、結像レンズ55に導かれる。結像レンズ55は、リレーレンズ54から導かれた光をエリアセンサー56の受光面に結像する。エリアセンサー56の受光面は、被検眼Eの瞳孔と光学的に略共役な位置に配置されている。エリアセンサー56は、所定のレートで撮像及び信号出力を行う。エリアセンサー56の出力(映像信号)は処理部9に入力される。処理部9は、この映像信号に基づく前眼部画像E´を表示部10の表示画面10aに表示させる。前眼部画像E´は、例えば赤外動画像である。観察系5は、前眼部を照明するための照明光源を含んでいてもよい。
【0018】
(Zアライメント系1)
Zアライメント系1は、観察系5の光軸方向(前後方向、Z方向)におけるアライメントを行うための光(赤外光)を被検眼Eに照射する。Zアライメント光源11から出力された光は、被検眼Eの角膜Kに照射され、角膜Kにより反射され、結像レンズ12に導かれる。結像レンズ12は、導かれてきた光をラインセンサー13の受光面に結像する。角膜頂点の位置が前後方向に変化すると、ラインセンサー13に対する光の投影位置が変化する。ラインセンサー13の出力は処理部9に入力される。処理部9は、ラインセンサー13に対する光の投影位置に基づいて被検眼Eの角膜頂点の位置を求め、これに基づきZアライメントを実行する。
【0019】
(XYアライメント系2)
XYアライメント系2は、観察系5の光軸に直交する方向(左右方向(X方向)、上下方向(Y方向))のアライメントを行うための光(赤外光)を被検眼Eに照射する。XYアライメント系2は、ハーフミラー22により観察系5から分岐された光路に設けられたXYアライメント光源21を含む。XYアライメント光源21から出力された光は、リレーレンズ23を通過し、ハーフミラー22により反射される。ハーフミラー22により反射された光は、観察系5の光軸上の対物レンズ51の前側焦点位置で集光された後、ダイクロイックミラー52を透過し、対物レンズ51により平行光とされ、被検眼Eの角膜Kに照射される。角膜Kの表面で反射した光は、被検眼Eの角膜表面の反射焦点位置近傍にプルキンエ像を形成する。XYアライメント光源21は、対物レンズ51の焦点位置と光学的に略共役な位置に配置されている。角膜Kによる反射光は、観察系5を通じてエリアセンサー56に導かれる。エリアセンサー56の受光面には、XYアライメント光源21から出力された光のプルキンエ像(輝点)による像Brが形成される。
【0020】
処理部9は、
図1に示すように、輝点像Brと前眼部像とを表す前眼部画像E´とアライメントマークALとを表示画面10aに表示させる。手動でXYアライメントを行う場合、検者は、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ための機構を制御する。
【0021】
(プラチド視標投影系3)
プラチド視標投影系3は、角膜Kの形状を測定するための同心円状の複数のリング状光束(赤外光)を角膜Kに投影する。プラチド板31は、対物レンズ51の近傍に配置されている。プラチド板31には、同心円状の複数の透光部(リングパターン)が形成されている。プラチド板31の背面側(対物レンズ51側)には、複数のLEDを含むプラチド光源32が設けられている。プラチド光源32からの光でプラチド板31を照明することにより、角膜Kに同心円状の複数のリング状光束が投影される。その反射光(プラチドリング像)はエリアセンサー56により前眼部像とともに検出される。処理部9は、このプラチドリング像を基に公知の演算を行うことで角膜形状パラメータを算出する。プラチド板の代わりにケラト板が配置されていてもよい。
【0022】
(視標投影系4)
視標投影系4は、固視標や自覚検査用の視標等の各種視標を被検眼Eに呈示する。視標チャート42は、処理部9からの制御を受け、視標を表すパターンを表示する。光源41から出力された光(可視光)は、視標チャート42を通過し、リレーレンズ43及びフィールドレンズ44を通過し、反射ミラー45により反射され、ダイクロイックミラー68を透過し、ダイクロイックミラー52により反射される。ダイクロイックミラー52により反射された光は、対物レンズ51を通過して眼底Efに投影される。
【0023】
光源41及び視標チャート42を含む移動ユニット46は、視標投影系4の光軸に沿って移動可能である。視標チャート42と眼底Efとが光学的に略共役となるように移動ユニット46の位置が調整される。
【0024】
視標チャート42は、処理部9からの制御を受け、被検眼Eを固視させるための固視標を表すパターンを表示することが可能である。視標チャート42において固視標を表すパターンの表示位置を順次に変更することで固視位置を移動し、視線や被検眼の調節を誘導することができる。このような視標チャート42には、液晶パネルや、EL(エレクトロルミネッセンス)などを利用した電子表示デバイスや、回転するガラス板等に描画された複数の視標のいずれかを光軸上に適宜配置するもの(ターレットタイプ)などがある。また、視標投影系4は、前述の視標とともにグレアー光を被検眼Eに投影するためのグレアー検査光学系を含んでもよい。
【0025】
自覚検査を行う場合、処理部9は、他覚測定の結果に基づき移動ユニット46を制御する。処理部9は、検者又は処理部9により選択された視標を視標チャート42に表示させる。それにより、当該視標が被検者に呈示される。被検者は視標に対する応答を行う。応答内容の入力を受けて、処理部9は、更なる制御や、自覚検査値の算出を行う。例えば、視力測定において、処理部9は、ランドルト環等に対する応答に基づいて、次の視標を選択して呈示し、これを繰り返し行うことで視力値を決定する。
【0026】
他覚測定(他覚屈折測定など)においては、風景チャートが眼底Efに投影される。この風景チャートを被検者に固視させつつアライメントが行われ、雲霧視状態で眼屈折力が測定される。
【0027】
(収差測定投影系6、収差測定受光系7)
収差測定投影系6及び収差測定受光系7は、被検眼Eの眼球収差特性の測定に用いられる。収差測定投影系6は、眼球収差特性測定用の光束(赤外光)を眼底Efに投影する。収差測定受光系7は、この光束の被検眼Eの眼底Efからの戻り光を受光する。収差測定受光系7による戻り光の受光結果から被検眼Eの眼球収差特性が求められる。
【0028】
光源(点光源)61は、微小な点状で、例えば850nmの近傍の波長の光を発するものが用いられる。光源61としては、例えばスーパールミネッセントダイオード(Super Luminescent Diode:SLD)などが挙げられるが、LD(レーザーダイオード)や発光径の小さなLEDでもよい。光源61を含む移動ユニット69は、収差測定投影系6の光軸に沿って移動可能である。光源61は、眼底Efと光学的に略共役な位置に配置される。光源61から出力された光(測定光)は、リレーレンズ62及びフィールドレンズ63を通過し、偏光板64を透過する。偏光板64は、光源61から出力された光の偏光成分のうちp偏光成分のみを透過させる。偏光板64を透過した光は、絞り65の開口を通過し、p偏光成分を反射する偏光ビームスプリッター66により反射され、ロータリープリズム67を通過し、ダイクロイックミラー68により反射される。ダイクロイックミラー68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を通過して眼底Efに投影される。
【0029】
なお、光源61の位置に直接光源を配置せず、当該光源装置と眼科装置とを接続する光ファイバーにより光源61からの光をリレーレンズ62に導くようにしてもよい。この場合、光ファイバーのファイバー端は、眼底Efと光学的に略共役な位置に配置される。
【0030】
ロータリープリズム67は、眼底Efの血管や疾患部位における反射率のムラを平均化させたり、SLD光源によるスペックルノイズを軽減したりするために用いられる。
【0031】
被検眼Eに入射した光は、眼底による散乱反射により偏光状態が維持されなくなり、眼底Efからの戻り光は、p偏光成分とs偏光成分とが混在した光となる。このような眼底Efからの戻り光は、対物レンズ51を通過し、ダイクロイックミラー52及び68により反射される。ダイクロイックミラー68により反射された戻り光は、ロータリープリズム67を通過し、偏光ビームスプリッター66に導かれる。偏光ビームスプリッター66は、戻り光の偏光成分のうちs偏光成分のみを透過させる。偏光ビームスプリッター66を透過したs偏光成分の光は、フィールドレンズ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を通過し、移動ユニット77に導かれる。対物レンズ51の表面や被検眼Eの角膜Kで正反射した光はp偏光成分を維持しているため偏光ビームスプリッター66により反射され、収差測定受光系7に入射しないためゴーストの発生を軽減できる。
【0032】
移動ユニット77は、コリメータレンズ74と、ハルトマン板75と、エリアセンサー76とを含む。エリアセンサー76には、例えばCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサー又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサーが用いられる。移動ユニット77に導かれた光は、コリメータレンズ74を通過し、ハルトマン板75に入射する。ハルトマン板75は、被検眼Eの瞳孔と光学的に略共役な位置に配置されている。移動ユニット77は、収差測定受光系7の光軸に沿って移動可能である。移動ユニット77は、眼底Efとコリメータレンズ74の前側焦点位置とが光学的に略共役になるように被検眼Eの眼屈折力値に応じて光軸に沿って移動される。
【0033】
図2A及び
図2Bに、実施形態に係るハルトマン板75の説明図を示す。
図2A及び
図2Bは、収差測定受光系7の光軸方向から見たときのハルトマン板75の構成を模式的に表したものである。ハルトマン板75は、眼底Efからの戻り光から複数の集束光を生成する。
図2A及び
図2Bに示すように、ハルトマン板75には、複数のマイクロレンズ75Aが格子状に配列されている。ハルトマン板75は、入射光を多数の光束に分割しそれぞれ集光する。例えば、ハルトマン板75は、
図2Aに示すように、エッチングやモールド等によりガラス板に複数のマイクロレンズ75Aが配列された構成を有する。この場合、各マイクロレンズの開口を大きくとることができ、信号の強度を高めることができる。また、ハルトマン板75は、
図2Bに示すように、各マイクロレンズ75Aの周囲にクロム遮光膜等を形成することにより遮光部75Bを設けて複数のマイクロレンズ75Aが配列された構成を有していてもよい。マイクロレンズ75Aは、正方配列されたものに限らず、同心円周上に配置されたものや三角形の各頂点位置に配置されたものや六方細密配置されたものであってもよい。
【0034】
エリアセンサー76は、マイクロレンズ75Aの焦点位置に配置され、ハルトマン板75によりそれぞれ集光された光(集束光)を検出する。
図3に示すように、エリアセンサー76の受光面には、被検眼Eの瞳孔Ep上の光の照射領域a
1、・・・、b
1、・・・、c
1、・・・に対応してハルトマン板75のマイクロレンズ75Aにより点像A
1、・・・、B
1、・・・、C
1、・・・が形成される。上記のように眼底Efとコリメータレンズ74の前側焦点位置とが光学的に略共役な関係にある場合、エリアセンサー76の受光面に形成された点像の重心位置の間隔はマイクロレンズ75Aのレンズ中心間距離と略等しくなる。エリアセンサー76は、ハルトマン板75のマイクロレンズ75Aにより形成された点像群を検出する。処理部9は、エリアセンサー76により検出された点像群に基づく検出信号と点像群の検出位置を示す位置情報とを取得し、各マイクロレンズ75Aにより形成された点像の位置を解析することで、ハルトマン板75に入射した光の波面収差を求める。それにより、被検眼Eの眼球収差特性(波面収差特性)が求められる。処理部9は、求められた眼球収差特性から被検眼Eの眼屈折力値を求めることが可能である。
【0035】
処理部9は、算出された眼屈折力値に基づいて、光源61と眼底Efとコリメータレンズ74の前側焦点位置とが光学的に共役になるように、移動ユニット69と移動ユニット77とをそれぞれ光軸方向に移動させることが可能である。更に、処理部9は、移動ユニット69、77の移動に連動して移動ユニット46をその光軸方向に移動させることが可能である。
【0036】
(処理系の構成)
実施形態に係る眼科装置の処理系について説明する。眼科装置の処理系の機能的構成の例を
図4及び
図5に示す。
図4は、実施形態に係る眼科装置の処理系の機能ブロック図の一例を表す。
図5は、
図4の演算処理部120の機能ブロック図の一例を表す。処理部9は、制御部110と演算処理部120とを含む。また、実施形態に係る眼科装置は、表示部170と、操作部180と、通信部190と、移動機構200とを含む。
【0037】
移動機構200は、Zアライメント系1、XYアライメント系2、プラチド視標投影系3、視標投影系4、観察系5、収差測定投影系6、及び収差測定受光系7等の光学系が収納されたヘッド部を前後上下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、移動機構200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110(主制御部111)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。
【0038】
(制御部110)
制御部110は、プロセッサを含み、眼科装置の各部を制御する。制御部110は、主制御部111と、記憶部112とを含む。記憶部112には、眼科装置を制御するためのコンピュータプログラムがあらかじめ格納されている。コンピュータプログラムには、光源制御用プログラム、エリアセンサー制御用プログラム、光学系制御用プログラム、演算処理用プログラム及びユーザインターフェイス用プログラムなどが含まれる。このようなコンピュータプログラムに従って主制御部111が動作することにより、制御部110は制御処理を実行する。
【0039】
主制御部111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。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111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111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)。
【0040】
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。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111は、エリアセンサー56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111は、所定の目標位置(例えば、アライメントマークの中心位置)に対する輝点像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)。
【0041】
プラチド視標投影系3に対する制御には、プラチド光源32の制御などがある。プラチド光源32の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整などがある。それにより、プラチド光源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111は、エリアセンサー56により検出されたプラチドリング像に対する公知の演算を演算処理部120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。
【0042】
視標投影系4に対する制御には、光源41の制御、視標チャート42の制御、移動ユニット46の移動制御などがある。光源41の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整などがある。それにより、光源41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。視標チャート42の制御には、視標や固視標の表示のオン・オフや、固視標の表示位置の切り替えなどがある。それにより、被検眼Eの眼底Efに視標や固視標が投影される。例えば、視標投影系4は、移動ユニット46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111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、移動ユニット46を光軸方向に移動させる。それにより、視標チャート42と眼底Efとが光学的に共役となるように移動ユニット46の位置が調整される。
【0043】
観察系5に対する制御には、エリアセンサー56の制御や図示のない前眼部照明用LEDの点灯、消灯、光量調整などがある。エリアセンサー56の制御には、エリアセンサー56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111は、エリアセンサー56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120に実行させる。なお、観察系5が照明光源を含んで構成されている場合、主制御部111は照明光源を制御することが可能である。
【0044】
収差測定投影系6に対する制御には、光源61の制御、ロータリープリズム67の制御、移動ユニット69の制御などがある。光源61の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整などがある。それにより、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。ロータリープリズム67の制御には、ロータリープリズム67の回転制御などがある。例えば、ロータリープリズム67を回転させる回転機構が設けられており、主制御部111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67を回転させる。例えば、収差測定投影系6は、移動ユニット69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111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、移動ユニット69を光軸方向に移動させる。
【0045】
収差測定受光系7に対する制御には、エリアセンサー76の制御、移動ユニット77の移動制御などがある。エリアセンサー76の制御には、エリアセンサー76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111は、エリアセンサー76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眼球収差特性の算出処理(眼屈折力値の算出処理を含む)などの演算処理を演算処理部120に実行させる。例えば、収差測定受光系7は、移動ユニット77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111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、移動ユニット77を光軸方向に移動させる。主制御部111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、移動ユニット77を光軸方向に移動させる。
【0046】
主制御部111は、表示制御部111Aを含む。表示制御部111Aは、各種情報を表示部170に表示させる。表示部170に表示される情報には、上記の光学系を用いて取得された他覚測定結果(収差測定結果)や自覚検査結果、これらに基づく画像や情報などがある。また、演算処理部120により演算された処理結果(後述の混濁分布情報や波面収差算出結果など)が表示部170に表示される。表示制御部111Aは、これらの情報を互いに重畳して表示部170に表示させたり、その一部を識別表示させたりすることが可能である。
【0047】
また、主制御部111は、記憶部112にデータを書き込む処理や、記憶部112からデータを読み出す処理を行う。
【0048】
(記憶部112)
記憶部112は、各種のデータを記憶する。記憶部112に記憶されるデータとしては、例えば自覚検査の検査結果、他覚測定の測定結果、前眼部画像の画像データ、ハルトマン点像の画像データ、混濁分布情報、被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者IDや氏名などの被検者に関する情報や、左眼/右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。また、記憶部112には、眼科装置を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。
【0049】
(演算処理部120)
演算処理部120は、プロセッサを含み、図示しない記憶部(又は記憶部112)に記憶されたコンピュータプログラムに従って次の各部の処理を実行する。演算処理部120は、混濁分布情報生成部121と、瞳孔輪郭特定部122と、瞳孔中心特定部123と、領域指定部124と、波面収差算出部125とを含む。演算処理部120は、
図5に示すように、眼屈折力値算出部126を更に含んでもよい。
【0050】
〔混濁分布情報生成部121〕
混濁分布情報生成部121は、エリアセンサー76により検出された点像群の輝度に基づいて、被検眼Eの混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成する。混濁分布情報には、混濁部位を表す混濁分布画像や被検眼Eの所定の領域(例えば、瞳孔領域)における混濁部位の面積比率を表す分布情報などがある。混濁分布画像は、擬似的な徹照像(擬似徹照像)を表す画像である。
【0051】
図6A〜
図6Cに、混濁分布情報生成部121の動作説明図を示す。
図6Aは、被検眼Eの瞳孔におけるマイクロレンズ75Aの配置例を模式的に表す。
図6Bは、
図6Aに示す被検眼Eに光を入射したときにエリアセンサー76において検出される点像群の一例を模式的に表す。
図6Cは、実施形態に係る混濁分布画像の一例を模式的に表す。
【0052】
例えば、
図6Aに示すように、被検眼Eの瞳孔Epに白内障等に起因する混濁部位AR1、AR2が存在する場合、混濁部位AR1、AR2では被検眼Eに入射した光が遮られたり、当該光の透過率が低下したりする。それにより、エリアセンサー76では、
図6Bに示すように、当該混濁部位AR1、AR2に対応する検出位置における点像が欠損したり、混濁状況に応じて輝度が低下した点像が検出されたりする。混濁分布情報生成部121は、エリアセンサー76により検出された点像群の輝度のピーク値の分布から被検眼Eの混濁部位の分布を特定し、特定された混濁部位の分布を表す混濁分布画像G1(例えば、
図6C)や混濁部位の面積比率を表す分布情報等を生成する。
【0053】
混濁分布画像G1は、マイクロレンズ75Aのレンズ中心を中心とした所定の矩形領域(セグメント)ごとに混濁状況を表す画像であってよい。混濁分布情報生成部121は、点像の輝度に基づいて、当該点像の検出位置に対応した矩形領域ごとに混濁状況(混濁の有無や混濁の程度)を表す混濁分布画像G1を生成することが可能である。
【0054】
混濁分布情報生成部121は、エリアセンサー76において検出された点像群のうち所定の点像の輝度を基準とした各点像の輝度に基づいて混濁分布情報を生成することが可能である。例えば、混濁分布情報生成部121は、エリアセンサー76において検出された点像群のうち最高輝度(Pmax)の点像を特定し、特定された最高輝度に対する各点像の輝度(P)の比率(P/Pmax)の分布に基づいて混濁部位の分布を特定することにより、混濁分布情報を生成してもよい。また、例えば、混濁分布情報生成部121は、瞳孔Epにおける領域ごと(例えば、瞳孔中心領域とその周囲の領域)に異なる点像の輝度を基準に、各点像の輝度の比率の分布に基づいて混濁部位の分布を特定し、混濁分布情報を生成してもよい。
【0055】
例えば、混濁分布情報生成部121は、混濁分布情報として次のような混濁分布画像を生成することが可能である。
【0056】
図7A〜
図7Dに、実施形態に係る混濁分布画像の説明図を示す。
図7Aは、エリアセンサー76において検出された点像群が描出されたハルトマン画像の一例を表す。
図7Bは、
図7Aに示すハルトマン画像に基づいて生成された二値化画像の一例を表す。
図7Cは、
図7Aに示すハルトマン画像に基づいて生成されたグレースケール画像の一例を表す。
図7Dは、
図7Aに示すハルトマン画像に基づいて生成された擬似カラー画像の一例を表す。なお、
図7Dは、図示の都合上、擬似カラー画像をモノクロ画像で表している。
【0057】
図7Aに示すハルトマン画像が取得された場合、混濁分布情報生成部121は、
図7Bに示すように、矩形領域ごとに混濁部位であるか否かを示す二値化画像を混濁分布画像として生成することが可能である。混濁分布情報生成部121は、エリアセンサー76により検出された点像群のうち所定の閾値以下の輝度の点像を含む矩形領域を混濁部位が存在しない領域とし、所定の閾値を超える輝度の点像を含む矩形領域を混濁部位が存在する領域とする二値化画像を生成する。閾値は、ユーザが操作部180に対する操作を行うことにより任意に変更可能であってよい。
【0058】
図7Aに示すハルトマン画像が取得された場合、混濁分布情報生成部121は、
図7Cに示すように、矩形領域ごとに輝度の比率に対応して階調値が割り当てられたグレースケール画像を混濁分布画像として生成することが可能である。混濁分布情報生成部121は、輝度の比率が高いほど輝度値が高い階調値を割り当て、輝度の比率が低いほど輝度値が低い階調値を割り当てたグレースケール画像を生成する。
【0059】
図7Aに示すハルトマン画像が取得された場合、混濁分布情報生成部121は、
図7Dに示すように、矩形領域ごとに輝度の比率に対応して色を擬似的に割り当てた擬似カラー画像を混濁分布画像として生成することが可能である。擬似カラー画像は、輝度の差又は輝度の比率の差を色の変化としてマッピングされた画像である。混濁分布情報生成部121は、所定の閾値以上で輝度の比率が高いほど暖色系の輝度値が高い色を割り当て、所定の閾値未満で輝度の比率が低いほど寒色系の輝度値が低い色を割り当てた擬似カラー画像を生成する。
【0060】
また、被検眼Eの眼屈折力値に乱視度数が含まれる場合、当該乱視度数に応じてエリアセンサー76における点像の検出位置がシフトする。実施形態に係る眼科装置は、光学設計上、既定の乱視度数の範囲において、各点像の検出位置のシフト範囲が、隣接する点像の検出位置のシフト範囲に重複しないように構成されている。そこで、混濁分布情報生成部121は、エリアセンサー76における点像の検出位置における検出結果に基づいて、当該検出位置に対応するマイクロレンズ75Aの位置における混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成することが可能である。
【0061】
例えば、混濁分布情報生成部121は、エリアセンサー76における点像の検出位置における検出結果をそのまま当該検出位置に対応するマイクロレンズ75Aの位置における検出結果として採用する。それにより、混濁分布情報生成部121は、エリアセンサー76により検出された点像群の輝度の分布から求められた混濁分布情報を、マイクロレンズ75Aの位置における混濁部位の分布を表す混濁分布情報として生成することができる。また、混濁分布情報生成部121は、マイクロレンズ75Aの位置における検出結果を、対応するエリアセンサー76における2以上の検出位置の2以上の検出結果から補間して求めてもよい。それにより、被検眼Eの眼屈折力値に乱視度数が含まれる場合であっても、被検眼Eの瞳孔Epにおける混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成することができ、より正確な混濁部位の分布を求めることが可能になる。
【0062】
表示制御部111Aは、
図8Aに示すように、エリアセンサー56の検出結果に基づいて生成された前眼部画像E´を表示部170に表示させる。このとき、表示制御部111Aは、
図8Bに示すように、前眼部画像E´中の瞳孔領域に混濁分布画像G1が合成された合成画像を表示部170に表示させることが可能である。観察系5により取得された前眼部画像E´のスケールは、観察系5の光学条件により一意に求められる。混濁分布画像G1のスケールは、マイクロレンズ75Aの配置ピッチと収差測定投影系6及び収差測定受光系7の光学倍率とにより一意に求められる。表示制御部111Aは、前眼部画像E´から特定された瞳孔Epの領域のサイズに応じて混濁分布画像G1に対してリサイズ処理を施すことにより、前眼部画像E´中の瞳孔領域に混濁分布画像G1が合成された合成画像を表示部170に表示させることができる。それにより、前眼部を観察するための前眼部画像中に擬似的な徹照像を表示させることが可能になる。
【0063】
〔瞳孔輪郭特定部122〕
瞳孔輪郭特定部122は、被検眼Eの瞳孔Epの輪郭を特定する。瞳孔輪郭特定部122は、エリアセンサー56の検出結果に基づいて生成された前眼部画像から瞳孔Epの領域を特定し、特定された瞳孔Epの領域から瞳孔Epの輪郭を公知の画像処理により特定することが可能である。また、瞳孔輪郭特定部122は、エリアセンサー56の検出結果に基づいて生成された前眼部画像から瞳孔Epの瞳孔径を特定し、特定された瞳孔Epの瞳孔径から瞳孔Epの輪郭を公知の画像処理により特定することが可能である。また、瞳孔輪郭特定部122は、
図6Bや
図7Aに示すようにエリアセンサー76により検出された点像群の輪郭を楕円(円)近似することにより瞳孔Epの輪郭を求めてもよい。
【0064】
表示制御部111Aは、
図9に示すように、瞳孔輪郭特定部122により特定された瞳孔Epの輪郭を表す画像Edを混濁分布画像G1に重ねて表示させることが可能である。それにより、混濁分布画像の有効範囲を容易に把握することができるようになる。なお、
図9では、瞳孔Epの輪郭の内側の範囲が有効範囲となるように混濁分布画像G1が表示されている。
【0065】
〔瞳孔中心特定部123〕
瞳孔中心特定部123は、被検眼Eの瞳孔Epの中心位置を特定する。瞳孔中心特定部123は、エリアセンサー56の検出結果に基づいて生成された前眼部画像から瞳孔Epの領域を特定し、特定された瞳孔Epの領域から瞳孔Epの輪郭を公知の画像処理により特定し、特定された輪郭から瞳孔Epの中心位置を求めることできる。また、瞳孔輪郭特定部122は、
図6Bや
図7Aに示すようにエリアセンサー76により検出された点像群の輪郭の近似楕円(円)の中心位置を瞳孔Epの中心位置として求めてもよい。
【0066】
表示制御部111Aは、
図10に示すように、瞳孔中心特定部123により特定された瞳孔Epの中心位置を表す画像Cpを混濁分布画像G1に重ねて表示させることが可能である。更に、表示制御部111Aは、
図10に示すように瞳孔Epの中心位置を中心として所定の瞳孔サイズを表す画像を混濁分布画像G1に重ねて表示させてもよい。
図10では、瞳孔Epの中心位置を中心とした直径6mmの瞳孔サイズを表す画像Cs6と、瞳孔Epの中心位置を中心とした直径3mmの瞳孔サイズを表す画像Cs3とが混濁分布画像G1に重ねて表示されている。また、
図10では、
図9に示す瞳孔Epの輪郭を表す画像Edが混濁分布画像G1に重ねて表示されている。それにより、瞳孔径とともに混濁部位の大きさを大まかに把握することができるようになる。
【0067】
〔領域指定部124〕
領域指定部124は、混濁分布情報生成部121により生成された混濁分布情報に基づいて波面収差等の解析範囲を指定する。領域指定部124は、制御部110(主制御部111)から制御を受け、解析範囲を指定することが可能である。例えば、領域指定部124は、点像の輝度、又は基準点像の輝度を基準とした点像の輝度の比率が所定の閾値以上の点像が含まれる領域を解析範囲として指定する。
【0068】
また、領域指定部124は、
図11に示すように、検者等のユーザにより操作された操作部180からの操作情報を受け、解析範囲を指定することが可能である。例えば、領域指定部124は、混濁分布情報として表示部170に表示されている混濁分布画像に対してユーザにより指定された領域ARを特定し、特定された領域ARを被検眼Eの波面収差の解析範囲として指定する。例えば、後述のように、表示部170及び操作部180がタッチパネル式のディスプレイにより構成されている場合、ユーザの指やタッチペンで指定された範囲が解析範囲として指定される。領域指定部124は、操作部180からの操作情報を受け、混濁分布画像において指定された位置を求めることにより、特定された領域に含まれる点像群を特定する。
【0069】
いずれの場合でも、表示制御部111Aは、表示部170に表示されている点像群のうち、指定された領域に含まれる点像を識別表示させることが可能である。また、指定された領域に含まれる点像は、ユーザによる操作部180に対する操作に基づいて、解析対象から除外可能であってよい。
【0070】
〔波面収差算出部125〕
波面収差算出部125は、エリアセンサー76により検出された点像群に基づいて被検眼Eの波面収差を求める。また、波面収差算出部125は、エリアセンサー76により検出された点像群のうち領域指定部124により指定された領域に含まれる複数の点像に基づいて被検眼Eの波面収差を求めることができる。
【0071】
波面収差算出部125は、エリアセンサー76により検出された点像群を解析することにより被検眼Eの波面収差を求め、求められた波面収差から単一の眼屈折力値を求めることが可能である。波面収差算出部125は、エリアセンサー76により検出された点像群のうち領域指定部124により指定された領域に含まれる点像群に基づいて単一の眼屈折力値を求めることが可能である。例えば、波面収差算出部125は、収差測定受光系7においてハルトマン板75によりエリアセンサー76の受光面に形成された点像群を解析する。具体的には、波面収差算出部125は、得られた点像群が描出された画像から特定された光線の傾きを求める。波面収差算出部125は、求められた光線の傾き量を用いた公知の演算により波面の近似式を求める。求められた波面の近似式は、ゼルニケ係数とゼルニケ多項式とにより表される。波面収差は、ゼルニケ係数で表される。波面収差算出部125は、公知の演算により、ゼルニケ係数の低次項から球面度数S、乱視度数C及び乱視軸角度Aを眼屈折力値として求める。
【0072】
〔眼屈折力値算出部126〕
取得された点像群の分布に対称性がない場合、上記のように点像群を1つの曲面に近似して眼屈折力値を求めると、近似結果の誤差が大きくなり、求められた眼屈折力値の信頼性が低下する場合がある。このような場合に、眼屈折力値算出部126は、エリアセンサー76により検出された点像群から1以上の部分点像群のそれぞれについて眼屈折力値を求めることが可能である。部分点像群は、少なくとも3つの点像を含む。眼屈折力値算出部126は、既定の位置関係にある3以上の点像を含むように部分点像群を設定する。既定の位置関係にある3以上の点像の例には、互いに隣接する3以上の点像、所定の形状を有する領域に含まれる3点以上の点像、瞳孔の所定部位(例えば瞳孔中心)に対応する位置(エリアセンサー76上の位置)を含む領域に含まれる3点以上の点像などがある。眼屈折力値算出部126は、一の部分点像群により規定される領域の少なくとも一部が他の一の部分点像群により規定される領域と重複するように部分点像群を設定することが可能である。
【0073】
以下、眼屈折力値算出部126による眼屈折力値の算出処理例について説明する。
【0074】
図12A〜
図12Cに、眼屈折力値算出部126の処理例の説明図を示す。
図12Aは、部分点像群に含まれる任意の2つの点像に基づいて被検眼の球面度数Sを求める場合の説明図を表す。
図12Aは、上記の2つの点像を形成する2つのマイクロレンズ75Aを通る断面線における断面構造を模式的に表している。
図12Bは、被検眼の眼屈折力値が球面度数だけを含む場合に、ハルトマン板75のマイクロレンズ75Aとエリアセンサー76とを結ぶ直線の交点を模式的に表した透視図である。
図12Bでは、ハルトマン板75、エリアセンサー76、及び上記交点における仮想的な平面80が収差測定受光系7の光軸方向に配置されている。
図12Cは、被検眼の眼屈折力値が乱視度数を含む場合に、ハルトマン板75のマイクロレンズ75Aとエリアセンサー76とを結ぶ直線の交点を模式的に表した透視図である。
図12Cでは、ハルトマン板75、エリアセンサー76、及び上記交点における仮想的な平面81が収差測定受光系7の光軸方向に配置されている。なお、
図12Cは、説明の便宜上、単性乱視の場合の説明図を表している。
【0075】
ハルトマン板75から光線の仮想的な上記の交点までの距離をFとし、被検眼Eの瞳からハルトマン板75までの倍率をMとすると、眼屈折力値算出部126は、式(1)に従って被検眼Eの球面度数Sを求めることができる。
【0077】
被検眼Eの眼屈折力値が球面度数だけを含む場合、
図12Bに示すように、ハルトマン板75のマイクロレンズ75Aのレンズ中心とエリアセンサー76の受光面における点像の重心位置とを結ぶ直線は、一点で交差する。従って、任意の2つの点像について、マイクロレンズ75Aのレンズ中心と点像の重心位置とをそれぞれ結ぶ2つの直線の交点を被検眼Eの焦点位置として特定することができる。
【0078】
図12Aに示すように、2つのマイクロレンズ75Aのレンズ中心の間隔をLとし、ハルトマン板75からエリアセンサー76までの距離をfとすると、眼屈折力値算出部126は、式(2)に従ってハルトマン板75から交点までの距離Fを求めることができる。
【0080】
式(2)において、変位量dxは、マイクロレンズ75Aのレンズ中心と、対応するエリアセンサー76上での点像の重心位置との変位量を表す(
図12A参照)。変位量は、
図12Aに示すように、式(3)で表される。
【0082】
間隔Lと距離fとは光学設計により既知の情報であり、距離hは、エリアセンサー76により得られた検出結果により特定可能な情報である。以上より、眼屈折力値算出部126は、上記のように被検眼Eの球面度数Sを算出することが可能である。
【0083】
これに対して、被検眼Eの眼屈折力値が乱視度数を含む場合、ハルトマン板75のマイクロレンズ75Aを通過した光によりエリアセンサー76上に形成される点像は、乱視の経線方向にパワーを受けて移動する(
図12C参照)。被検眼Eの第1焦点位置(後側焦点位置)における仮想的な平面81上では乱視の経線方向に点像が並び、被検眼Eの第2焦点位置(前側焦点位置)における仮想的な平面上で当該経線方向に直交する乱視の経線方向に点像が並ぶ。従って、眼屈折力値算出部126は、少なくとも3つの点像が一直線上に並ぶ位置を被検眼Eの焦点位置(後側焦点位置、前側焦点位置)として特定し、特定された焦点位置に基づく焦点距離から被検眼Eの眼屈折力値を求めることができる。なお、眼屈折力値算出部126は、少なくとも3つの点像が所定の誤差の範囲内で直線上に並ぶと判断される位置を被検眼Eの焦点位置として特定してもよい。
【0084】
例えば、ハルトマン板75から被検眼Eの後側焦点位置までの距離をFとし、ハルトマン板75から被検眼Eの前側焦点位置までの距離をF´とすると、眼屈折力値算出部126は、距離Fから球面度数Dを求め、距離F´から球面度数D´を求める。球面度数SをDとしたとき、眼屈折力値算出部126は、(D´−D)を算出することにより乱視度数Cを求め、特定された被検眼Eの後側焦点位置における平面81上で求められた3つの点像が並ぶ直線の傾きθを乱視軸角度Aとして求めることができる。或いは、球面度数SをD´としたとき、眼屈折力値算出部126は、(D−D´)を算出することにより乱視度数Cを求め、特定された被検眼Eの前側焦点位置における平面上で求められた3つの点像が並ぶ直線の傾きθ´を乱視軸角度Aとして求めることができる。
【0085】
眼屈折力値算出部126は、所定の領域(例えば、白内障等でぼけの程度が著しい領域)を除く2以上の眼屈折力値を平均化した代表値を求めてもよい。また、眼屈折力値算出部126は、部位ごとに異なる重み付け加算を行って代表値を求めたりすることが可能である。例えば、眼屈折力値算出部126は、当該部分点像群の中心位置(重心位置)からの距離に対応した重み付け加算によって代表値を求めてもよい。
【0086】
なお、
図12A〜
図12Cでは、主に、部分点像群の2つ又は少なくとも3つの点像に基づいて眼屈折力値を算出する例について説明したが、眼屈折力値算出部126の処理はこれに限定されるものではない。例えば、眼屈折力値算出部126は、エリアセンサー76により検出された全点像に対して眼屈折力値を求め、求められた眼屈折力算出値を平均化したり、部位ごとに異なる重み付け加算を行って得られた代表値を単一の眼屈折力値として求めたりしてもよい。
【0087】
また、眼屈折力値算出部126は、観察系5により取得されたプラチドリング像を用いて公知の演算を行うことにより角膜形状パラメータ(角膜曲率半径、角膜屈折力、角膜乱視度、角膜乱視軸方向及び角膜波面収差)を算出する。例えば、眼屈折力値算出部126は、取得されたプラチドリング像のリング像の間隔を解析することにより上記角膜形状パラメータを算出する。
【0088】
(表示部170、操作部180)
表示部170は、ユーザインターフェイス部として、制御部110(主制御部111)による制御を受けて情報を表示する。表示部170は、
図1に示す表示部10を含む。
【0089】
操作部180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180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180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。
【0090】
表示部170及び操作部180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。
【0091】
(通信部190)
通信部190は、図示しない外部装置と通信するための機能を有する。通信部190は、例えば処理部9に設けられていてもよい。通信部190は、外部装置との通信の形態に応じた構成を有する。
【0092】
収差測定投影系6及び収差測定受光系7は、実施形態に係る「測定光学系」の一例である。ハルトマン板75は、実施形態に係る「レンズアレイ」の一例である。観察系5は、実施形態に係る「撮影光学系」の一例である。
【0093】
[動作例]
実施形態に係る眼科装置の動作例について説明する。
【0094】
図13に、実施形態に係る眼科装置の動作例のフロー図を示す。
【0095】
(S1)
被検者の顔を顔受け部で固定した後、XYアライメント系2によるXYアライメントとZアライメント系1によるZアライメントとによりヘッド部が被検眼Eの検査位置に移動される。検査位置とは、被検眼Eの検査を既定の精度内で行うことが可能な位置である。例えば、処理部9(主制御部111)は、エリアセンサー56の受光面上に結像された前眼部像の撮像信号を取得し、表示部170(表示部10の表示画面10a)に前眼部画像E´を表示させる。その後、上記のXYアライメントとZアライメントとによりヘッド部が被検眼Eの検査位置に移動される。ヘッド部の移動は、主制御部111による指示に従って、主制御部111によって実行されるが、ユーザによる操作若しくは指示に従って主制御部111によって実行されてもよい。
【0096】
(S2)
S1におけるアライメントが完了すると、主制御部111は、被検眼Eの前眼部画像を取得される。具体的には、主制御部111は、被検眼Eの前眼部からの光が受光面に結像されたエリアセンサー56の出力を取り込むことにより、被検眼Eの前眼部画像を取得させる。これにより、
図8Aに示すような前眼部画像が取得される。この際、プラチドリング光源を点灯しプラチドリング像が描画された画像を同時に取り込んでもよい。
【0097】
(S3)
続いて、主制御部111は、光源61を点灯させ、仮測定を行う。仮測定結果に基づき移動部を移動後、雲霧する。得られた被検眼Eからの戻り光に基づく点像群をエリアセンサー76により検出させる。これにより、
図6Bや
図7Aに示すようなハルトマン画像が取得される。
【0098】
(S4)
次に、主制御部111は、S3で得られたハルトマン画像における点像群の輝度を波面収差算出部125に解析させる。例えば、波面収差算出部125は、点像ごとに輝度のピーク値を求めたり、2以上の点像群が含まれる領域ごとに点像群の輝度の平均値を求めたりする。
【0099】
(S5)
主制御部111は、擬似徹照像を生成するか否かを判定する。主制御部111は、S4において得られた点像群の輝度の解析結果に基づいて、擬似徹照像を生成するか否かを判定することが可能である。例えば、主制御部111は、S4において得られた点像の輝度差や、2以上の点像群が含まれる領域ごとに点像群の輝度の平均値が所定の閾値より高いか否かを判定することにより、擬似徹照像を生成するか否かを判定することが可能である。S4において得られた点像の輝度差又は領域ごと点像群の輝度の平均値が所定の閾値より高いとき(S5:Y)、主制御部111は、混濁部位に起因した輝度差が生じた可能性があると判断し、擬似徹照像を生成すると判定する。このとき、眼科装置の動作はS6に移行する。S4において得られた点像の輝度差又は領域ごと点像群の輝度の平均値が所定の閾値より高くないとき(S5:N)、主制御部111は、擬似徹照像の生成の必要がないと判断し、擬似徹照像を生成しないと判定する。このとき、眼科装置の動作はS10に移行する。
【0100】
なお、S5において、輝度が所定の閾値以下の点像の割合に基づいて、擬似徹照像を生成するか否かが判定されてもよい。例えば、主制御部111は、輝度が所定の閾値以下の点像の割合が所定の比率以下のとき、擬似徹照像を生成すると判定し、輝度が所定の閾値以下ではないとき、擬似徹照像を生成しないと判定する。
【0101】
(S6)
上記のようにS5において擬似徹照像を生成すると判定されたとき(S6:Y)、主制御部111は、擬似徹照像が描出された混濁分布画像を混濁分布情報生成部121に生成させる。具体的には、混濁分布情報生成部121は、
図6Bや
図7Aに示すような点像群の輝度の分布に基づいて混濁分布画像を生成する。これにより、
図6Cや
図7B〜
図7Dに示すような擬似徹照像が描出された混濁分布画像が生成される。
【0102】
(S7)
次に、表示制御部111Aは、S6において生成された擬似徹照像が描出された混濁分布画像を表示部170に表示させる。すなわち、被検眼Eの瞳孔Epにおいて輝度の比率が所定の閾値を超えるムラがある場合に混濁分布画像を自動的に表示させることが可能である。このとき、表示制御部111Aは、
図8Bに示すように、前眼部画像中の瞳孔領域に混濁分布画像が合成された合成画像を表示部170に表示させることが可能である。また、表示制御部111Aは、
図9に示すように、瞳孔Epの輪郭を表す画像Edを混濁分布画像G1に重ねて表示させてもよい。また、表示制御部111Aは、
図10に示すように、瞳孔Epの中心位置を表す画像Cpを混濁分布画像G1に重ねて表示させてもよい。
【0103】
表示制御部111Aは、ユーザによる操作部180に対する操作を行うことにより、合成画像、混濁分布画像G1、これに重ねて表示された画像Ed、Cp、Cs3、Cs6などを拡大縮小させた画像を表示部170に表示させることが可能である。また、表示制御部111Aは、ユーザによる操作部180に対する操作内容に応じて、混濁分布画像G1等の表示、非表示を切り替えるようにしてもよい。
【0104】
(S8)
主制御部111は、S7において表示部170に表示された混濁分布画像に対して、波面収差等の解析範囲を表す領域を指定するか否かを判定する。例えば、主制御部111は、
図11に示すように領域指定部124により領域が指定されたとき、領域を指定すると判定することが可能である。領域を指定すると判定されたとき(S8:Y)、眼科装置の動作はS9に移行する。領域を指定すると判定されなかったとき(S8:N)、眼科装置の動作はS10に移行する。
【0105】
(S9)
領域を指定すると判定されたとき(S8:Y)、主制御部111は、S8において指定された領域に含まれる点像群に基づいて被検眼Eの波面収差を波面収差算出部125に算出させる。波面収差算出部125は、上記のように、得られた点像群に基づき被検眼Eの波面収差を求め、求められた波面収差から球面度数S、乱視度数C及び乱視軸角度Aを眼屈折力値として求める。
【0106】
また、S9において、主制御部111は、S8において指定された領域に含まれる点像群に基づいて被検眼Eの眼屈折力値を眼屈折力値算出部126に算出させてもよい。
【0107】
(S10)
S5において擬似徹照像を生成すると判定されなかったとき(S6:N)、又はS8において領域を指定すると判定されなかったとき(S8:N)、主制御部111は、波面収差算出部125に被検眼Eの波面収差を算出させる。波面収差算出部125は、S3において取得された点像群を解析することにより被検眼Eの波面収差を求め、求められた波面収差から単一の眼屈折力値を求める。
【0108】
(S11)
S9又はS10に続いて、表示制御部111Aは、S9において求められた眼屈折力値(又は波面収差算出結果)、或いはS10において求められた眼屈折力値(又は波面収差算出結果)を表示部170に表示させる。以上で、眼科装置の動作は終了する(エンド)。
【0109】
なお、S11において、瞳孔Epの所定の領域ごとの輝度値又は輝度値の比率の変化に基づいて白内障の定量的な評価が可能な情報が表示部170に表示されてもよい。例えば、S9又はS10において、演算処理部120が、被検眼Eの瞳孔Ep全体の点像群の輝度値の度数分布や標準偏差、エリア毎の点像群の輝度値の度数分布や標準偏差を求める。エリア毎の点像群の輝度値の度数分布や標準偏差として、例えば、瞳孔中心から既定の範囲に含まれる点像群の輝度値の度数分布や標準偏差、当該既定の範囲に含まれない点像群の輝度値の度数分布や標準偏差などがある。既定の範囲の例には、瞳孔中心を通る直径3mmの範囲などがある。S11では、表示制御部111Aは、S9又はS10において求められた度数分布や標準偏差を表示部170に表示させる。更に、演算処理部120は、求められた輝度値のばらつきの大きさに基づいて、白内障の等級を求めてよい。この場合、表示制御部111Aは、S11において、求められた白内障の等級を表示部170に表示させることが可能である。
【0110】
以上のように、実施形態に係る眼科装置は、点光源である光源61からの光を被検眼Eに照射し、ハルトマン板75を用いて点像群を取得し、取得された点像群の輝度の分布から被検眼Eの混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成する。それにより、ハルトマン画像から混濁分布情報を生成することができるため、徹照像を観察するための専用の光学系を設けることなく既存の波面収差測定用の光学系により擬似的な徹照像を取得することができる。また、波面収差測定と略同時に擬似的な徹照像を取得することができるため、一連の動作の時間が短縮され、患者の負担を軽減することが可能になる。更に、波面収差測定により得られる測定結果に加えて、被検眼Eの混濁状況を追加情報として取得することが可能になる。
【0111】
また、ハルトマン画像又はハルトマン画像と略同時に取得された前眼部画像から瞳孔の輪郭を特定し、混濁分布情報として取得された混濁分布画像に重ねて表示させるようにしたので、混濁部位を容易に把握できるようになる。
【0112】
(作用・効果)
実施形態に係る眼科装置の作用及び効果について説明する。
【0113】
実施形態に係る眼科装置は、測定光学系(収差測定投影系6、収差測定受光系7)と、混濁分布情報生成部(混濁分布情報生成部121)とを含む。測定光学系は、被検眼(被検眼E)の眼底(眼底Ef)に測定光を投射し、眼底からの測定光の戻り光から複数の集束光を生成し、生成された複数の集束光を受光して点像群を検出する。混濁分布情報生成部は、測定光学系により検出された点像群の輝度に基づいて、被検眼の混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成する。
【0114】
このような構成によれば、測定光学系により検出された点像群の輝度に基づいて、被検眼の混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成するようにしたので、徹照像を観察するための専用の光学系を設けることなく既存の測定光学系により擬似的な徹照像を取得することができる。また、波面収差測定と略同時に擬似的な徹照像を取得することができるため、一連の動作の時間が短縮され、患者の負担を軽減することが可能になり、被検眼の動きや瞳孔系の変化等に左右されずに微少な混濁部分の観察を可能とし、かつ、被検眼の混濁状況の把握が可能になる。更に、波面収差測定により得られる測定結果に加えて、被検眼の混濁状況を追加情報として取得することが可能になる。
【0115】
また、実施形態に係る眼科装置では、測定光学系は、戻り光から複数の集束光を生成する複数のレンズが配列されたレンズアレイ(ハルトマン板75)と、レンズアレイにより生成された複数の集束光を受光するエリアセンサー(エリアセンサー76)と、を含み、混濁分布情報生成部は、複数のレンズの位置に対応する瞳孔(瞳孔Ep)の複数の位置における混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成してもよい。
【0116】
このような構成によれば、レンズアレイとエリアセンサーとを備え、被検眼の波面収差を測定する測定光学系を流用することができるので、低コストで、波面収差測定と略同時に擬似的な徹照像の取得が可能な眼科装置を提供することが可能になる。また、瞳孔における複数の位置における混濁部位の分布を表すようにしたので、被検眼の瞳孔の混濁状況を容易に把握することが可能になる。
【0117】
また、実施形態に係る眼科装置では、混濁分布情報生成部は、点像群のうち所定の点像の輝度を基準とした各点像の輝度に基づいて混濁分布情報を生成してもよい。
【0118】
このような構成によれば、輝度の比率に基づいて混濁分布情報を生成することできるので、被検眼の混濁状況をより詳細に把握可能な眼科装置を提供することが可能になる。
【0119】
また、実施形態に係る眼科装置では、混濁分布情報生成部は、混濁分布情報として混濁部位の分布を表す混濁分布画像(混濁分布画像G1)を生成し、混濁分布画像を表示手段に表示させる表示制御部(表示制御部111A)を含んでもよい。
【0120】
このような構成によれば、混濁部位を表す混濁分布画像を表示手段に表示させるようにしたので、専用の光学系を設けることなく既存の測定光学系により被検眼の混濁状況を観察可能な眼科装置を提供することが可能になる。
【0121】
また、実施形態に係る眼科装置は、被検眼を撮影する撮影光学系(観察系5)を含み、表示制御部は、撮影光学系により得られた前眼部画像中の瞳孔領域に混濁分布画像が合成された合成画像を表示手段(表示部10、表示部170)に表示させてもよい。
【0122】
このような構成によれば、患者の負担を軽減しつつ、混濁部位の分布の把握がより容易になる。
【0123】
また、実施形態に係る眼科装置は、被検眼の瞳孔の輪郭を特定する瞳孔輪郭特定部(瞳孔輪郭特定部122)を含み、表示制御部は、瞳孔輪郭特定部により特定された輪郭を表す画像(画像Ed)を混濁分布画像に重ねて表示させてもよい。
【0124】
このような構成によれば、混濁分布情報の有効範囲を容易に把握することができるようになる。
【0125】
また、実施形態に係る眼科装置は、被検眼の瞳孔中心を特定する瞳孔中心特定部(瞳孔中心特定部123)を含み、表示制御部は、瞳孔中心特定部により特定された瞳孔中心を表す画像(画像Cp)を混濁分布画像に重ねて表示させてもよい。
【0126】
このような構成によれば、瞳孔中心を基準として混濁部位の分布の把握がより容易になる。
【0127】
また、実施形態に係る眼科装置は、混濁分布情報に基づいて解析範囲を指定する領域指定部(領域指定部124)と、点像群のうち領域指定部により指定された解析範囲に含まれる複数の点像に基づいて被検眼の波面収差を求める波面収差算出部(波面収差算出部125)とを含んでもよい。
【0128】
このような構成によれば、混濁部位を避けて波面収差を求めることができるので、実際に被検者の知覚に寄与する部位の波面収差を求めることが可能になる。
【0129】
(その他の変形例)
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。
【0130】
眼圧測定機能、眼底撮影機能、前眼部撮影機能、光干渉断層撮影(OCT)機能、超音波検査機能など、眼科分野において使用可能な任意の機能を有する装置に対して、上記の実施形態に係る発明を適用することが可能である。なお、眼圧測定機能は眼圧計等により実現される。眼底撮影機能は眼底カメラや走査型検眼鏡(SLO)等により実現される。前眼部撮影機能はスリットランプ等により実現される。OCT機能は光干渉断層計等により実現される。超音波検査機能は超音波診断装置等により実現される。また、このような機能のうち2つ以上を具備した装置(複合機)に対してこの発明を適用することも可能である。