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特開2024-16406眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024016406
(43)【公開日】2024-02-07
(54)【発明の名称】眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
   A61B 3/14 20060101AFI20240131BHJP
【FI】
A61B3/14
【審査請求】未請求
【請求項の数】23
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022118486
(22)【出願日】2022-07-26
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第2項適用申請有り 令和4年4月14日 第126回 日本眼科学会総会
(71)【出願人】
【識別番号】000220343
【氏名又は名称】株式会社トプコン
(74)【代理人】
【識別番号】100124626
【弁理士】
【氏名又は名称】榎並 智和
(72)【発明者】
【氏名】中島 将
(72)【発明者】
【氏名】酒井 潤
【テーマコード(参考)】
4C316
【Fターム(参考)】
4C316AA03
4C316AA09
4C316AA24
4C316AB11
4C316AB16
4C316AB19
4C316FA06
4C316FA08
4C316FA18
4C316FB21
4C316FB26
4C316FC01
4C316FY03
4C316FY05
4C316FY09
4C316FZ01
(57)【要約】
【課題】画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で高精度にフレアの発生を抑制するための新たな技術を提供する。
【解決手段】眼科装置は、光学系と、移動機構と、制御部とを含む。光学系は、被検眼の眼底を照明光で照明する照明光学系と、撮影絞りを有し撮影絞りを通過した被検眼からの戻り光をイメージセンサに導く撮影光学系と、を含む。移動機構は、撮影光学系の光軸の方向に被検眼と光学系とを相対的に移動する。制御部は、移動機構を制御する。角膜曲率半径をRとし、角膜頂点位置から撮影絞りと光学的に略共役な撮影絞り共役位置までの距離をdとした場合に、撮影絞り共役位置と照明光の角膜反射像の位置との光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、制御部は、移動機構を制御する。
【選択図】図1

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検眼の眼底を照明光で照明する照明光学系と、撮影絞りを有し前記撮影絞りを通過した前記被検眼からの戻り光をイメージセンサに導く撮影光学系と、を含む光学系と、
前記撮影光学系の光軸の方向に前記被検眼と前記光学系とを相対的に移動する移動機構と、
前記移動機構を制御する制御部と、
を含み、
角膜曲率半径をRとし、角膜頂点位置から前記撮影絞りと光学的に略共役な撮影絞り共役位置までの距離をdとした場合に、前記撮影絞り共役位置と前記照明光の角膜反射像の位置との前記光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより前記撮影絞りを通過する前記戻り光の光量が少なくなるように、前記制御部は、前記移動機構を制御する、眼科装置。
【請求項2】
前記光軸における前記光学系に対するアライメント基準位置を特定するアライメント基準位置特定部を含み、
前記制御部は、前記アライメント基準位置を基準に所定量だけ前記光軸の方向にシフトした位置に基づいて前記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。
【請求項3】
前記光軸における前記光学系に対するアライメント基準位置を特定するアライメント基準位置特定部と、
前記光軸における前記被検眼の角膜頂点の位置を特定する角膜頂点位置特定部と、
を含み、
前記制御部は、前記アライメント基準位置を基準に、前記角膜頂点の位置と前記被検眼の角膜曲率半径とに基づいて決定されるシフト量だけ前記光軸の方向にシフトした位置に基づいて前記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。
【請求項4】
前記光軸における前記光学系に対するアライメント基準位置を特定するアライメント基準位置特定部と、
前記光軸における前記角膜反射像の位置を特定する反射像位置特定部と、
を含み、
前記制御部は、前記アライメント基準位置を基準に、前記角膜反射像の位置に基づいて決定されるシフト量だけ前記光軸の方向にシフトした位置に基づいて前記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。
【請求項5】
前記イメージセンサにより得られた前記眼底の画像に基づいてフレアの状態を判定する判定部を含み、
前記制御部は、前記判定部により得られた判定結果に基づいて前記移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の眼科装置。
【請求項6】
操作部を含み、
前記制御部は、前記操作部に対する操作内容に基づいて前記移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の眼科装置。
【請求項7】
被検眼の眼底を照明光で照明する照明光学系と、
撮影絞りを有し、前記撮影絞りを通過した前記被検眼からの戻り光をイメージセンサに導く撮影光学系と、
前記撮影光学系の光軸の方向に前記撮影絞りを移動する撮影絞り移動機構と、
前記撮影絞り移動機構を制御することにより、前記撮影絞りと光学的に略共役な撮影絞り共役位置と前記照明光の角膜反射像の位置との前記撮影光学系の光軸の方向の距離を変更する制御部と、
を含む、眼科装置。
【請求項8】
角膜曲率半径をRとし、角膜頂点位置から前記撮影絞り共役位置までの距離をdとした場合に、前記撮影絞り共役位置と前記照明光の角膜反射像の位置との前記光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより前記撮影絞りを通過する前記戻り光の光量が少なくなるように、前記制御部は、前記撮影絞り移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項7に記載の眼科装置。
【請求項9】
前記光軸における前記被検眼の角膜頂点の位置を特定する角膜頂点位置特定部を含み、
前記制御部は、前記角膜頂点の位置と前記被検眼の角膜曲率半径とに基づいて決定されるシフト量だけ前記光軸の方向にシフトした位置に基づいて前記撮影絞り移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の眼科装置。
【請求項10】
前記光軸における前記角膜反射像の位置を特定する反射像位置特定部を含み、
前記制御部は、前記角膜反射像の位置に基づいて決定されるシフト量だけ前記光軸の方向にシフトした位置に基づいて前記撮影絞り移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の眼科装置。
【請求項11】
前記イメージセンサにより得られた前記眼底の画像に基づいてフレアの状態を判定する判定部を含み、
前記制御部は、前記判定部により得られた判定結果に基づいて前記撮影絞り移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の眼科装置。
【請求項12】
操作部を含み、
前記制御部は、前記操作部に対する操作内容に基づいて前記撮影絞り移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の眼科装置。
【請求項13】
前記光軸の方向に、前記被検眼と、前記照明光学系、及び前記撮影光学系を含む光学系とを相対的に移動する移動機構を含み、
前記制御部は、前記移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の眼科装置。
【請求項14】
被検眼の眼底を照明光で照明する照明光学系と、撮影絞りを有し前記撮影絞りを通過した前記被検眼からの戻り光をイメージセンサに導く撮影光学系と、を含む光学系と、
前記撮影光学系の光軸の方向に前記被検眼と前記光学系とを相対的に移動する移動機構と、
前記移動機構を制御する制御部と、を含む眼科装置の制御方法であって、
角膜曲率半径をRとし、角膜頂点位置から前記撮影絞りと光学的に略共役な撮影絞り共役位置までの距離をdとした場合に、前記撮影絞り共役位置と前記照明光の角膜反射像の位置との前記光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより前記撮影絞りを通過する前記戻り光の光量が少なくなるように、前記移動機構を制御する制御ステップを含む、眼科装置の制御方法。
【請求項15】
前記光軸における前記光学系に対するアライメント基準位置を特定するアライメント基準位置特定ステップを含み、
前記制御ステップは、前記アライメント基準位置を基準に所定量だけ前記光軸の方向にシフトした位置に基づいて前記移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項14に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項16】
前記光軸における前記光学系に対するアライメント基準位置を特定するアライメント基準位置特定ステップと、
前記光軸における前記被検眼の角膜頂点の位置を特定する角膜頂点位置特定ステップと、
を含み、
前記制御ステップは、前記アライメント基準位置を基準に、前記角膜頂点の位置と前記被検眼の角膜曲率半径とに基づいて決定されるシフト量だけ前記光軸の方向にシフトした位置に基づいて前記移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項14に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項17】
前記光軸における前記光学系に対するアライメント基準位置を特定するアライメント基準位置特定ステップと、
前記光軸における前記角膜反射像の位置を特定する反射像位置特定ステップと、
を含み、
前記制御ステップは、前記アライメント基準位置を基準に、前記角膜反射像の位置に基づいて決定されるシフト量だけ前記光軸の方向にシフトした位置に基づいて前記移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項14に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項18】
前記イメージセンサにより得られた前記眼底の画像に基づいてフレアの状態を判定する判定ステップを含み、
前記制御ステップは、前記判定ステップにおいて得られた判定結果に基づいて前記移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項14~請求項17のいずれか一項に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項19】
被検眼の眼底を照明光で照明する照明光学系と、
撮影絞りを有し、前記撮影絞りを通過した前記被検眼からの戻り光をイメージセンサに導く撮影光学系と、
前記撮影光学系の光軸の方向に前記撮影絞りを移動する撮影絞り移動機構と、
前記撮影絞り移動機構を制御することにより、前記撮影絞りと光学的に略共役な位置と前記照明光の角膜反射像の位置との前記前記撮影光学系の光軸の方向の距離を変更する制御部と、
を含む、眼科装置の制御方法であって、
角膜曲率半径をRとし、角膜頂点位置から前記撮影絞りと光学的に略共役な撮影絞り共役位置までの距離をdとした場合に、前記撮影絞り共役位置と前記照明光の角膜反射像の位置との前記光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより、前記撮影絞りを通過する前記戻り光の光量が少なくなるように、前記撮影絞り移動機構を制御する制御ステップを含む、眼科装置の制御方法。
【請求項20】
前記光軸における前記被検眼の角膜頂点の位置を特定する角膜頂点位置特定ステップを含み、
前記制御ステップは、前記角膜頂点の位置と前記被検眼の角膜曲率半径とに基づいて決定されるシフト量だけ前記光軸の方向にシフトした位置に基づいて前記撮影絞り移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項19に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項21】
前記光軸における前記角膜反射像の位置を特定する反射像位置特定ステップを含み、
前記制御ステップは、前記角膜反射像の位置に基づいて決定されるシフト量だけ前記光軸の方向にシフトした位置に基づいて前記撮影絞り移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項19に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項22】
前記イメージセンサにより得られた前記眼底の画像に基づいてフレアの状態を判定する判定ステップを含み、
前記制御ステップは、前記判定ステップにおいて得られた判定結果に基づいて前記撮影絞り移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項19に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項23】
コンピュータに、請求項14~請求項17、及び請求項19~請求項22のいずれか一項に記載の眼科装置の制御方法の各ステップを実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
被検眼の眼底を撮影する眼底カメラは、照明光で照明された眼底からの戻り光を受光することで眼底画像を取得するように構成されている。このような眼底カメラにより取得された眼底画像には、眼底より高い反射率を有する角膜からの角膜反射光が撮影光学系に導かれることに起因してフレアが発生することが知られている(例えば、特許文献1)。
【0003】
例えば、特許文献1には、瞳孔領域のサイズ情報に応じてアライメント目標位置のずらし量を変更する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2016-185192号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に開示された手法では、瞳孔領域だけでは高精度にフレアの発生を抑制することが難しく、被検眼によっては眼底画像に含まれるフレアの発生を十分に抑制できなかったり、フレアの発生を抑制できた場合でも眼底画像の画質の劣化を招いたりする場合がある。
【0006】
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、画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で高精度にフレアの発生を抑制するための新たな技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
実施形態の1つの態様は、被検眼の眼底を照明光で照明する照明光学系と、撮影絞りを有し前記撮影絞りを通過した前記被検眼からの戻り光をイメージセンサに導く撮影光学系と、を含む光学系と、前記撮影光学系の光軸の方向に前記被検眼と前記光学系とを相対的に移動する移動機構と、前記移動機構を制御する制御部と、を含み、角膜曲率半径をRとし、角膜頂点位置から前記撮影絞りと光学的に略共役な撮影絞り共役位置までの距離をdとした場合に、前記撮影絞り共役位置と前記照明光の角膜反射像の位置との前記光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより前記撮影絞りを通過する前記戻り光の光量が少なくなるように、前記制御部は、前記移動機構を制御する、眼科装置である。
【0008】
実施形態の別の態様は、被検眼の眼底を照明光で照明する照明光学系と、撮影絞りを有し、前記撮影絞りを通過した前記被検眼からの戻り光をイメージセンサに導く撮影光学系と、前記撮影光学系の光軸の方向に前記撮影絞りを移動する撮影絞り移動機構と、前記撮影絞り移動機構を制御することにより、前記撮影絞りと光学的に略共役な撮影絞り共役位置と前記照明光の角膜反射像の位置との前記撮影光学系の光軸の方向の距離を変更する制御部と、を含む、眼科装置である。
【0009】
実施形態の更に別の態様は、被検眼の眼底を照明光で照明する照明光学系と、撮影絞りを有し前記撮影絞りを通過した前記被検眼からの戻り光をイメージセンサに導く撮影光学系と、を含む光学系と、前記撮影光学系の光軸の方向に前記被検眼と前記光学系とを相対的に移動する移動機構と、前記移動機構を制御する制御部と、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、角膜曲率半径をRとし、角膜頂点位置から前記撮影絞りと光学的に略共役な撮影絞り共役位置までの距離をdとした場合に、前記撮影絞り共役位置と前記照明光の角膜反射像の位置との前記光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより前記撮影絞りを通過する前記戻り光の光量が少なくなるように、前記移動機構を制御する制御ステップを含む。
【0010】
実施形態の更に別の態様は、被検眼の眼底を照明光で照明する照明光学系と、撮影絞りを有し、前記撮影絞りを通過した前記被検眼からの戻り光をイメージセンサに導く撮影光学系と、前記撮影光学系の光軸の方向に前記撮影絞りを移動する撮影絞り移動機構と、前記撮影絞り移動機構を制御することにより、前記撮影絞りと光学的に略共役な位置と前記照明光の角膜反射像の位置との前記前記撮影光学系の光軸の方向の距離を変更する制御部と、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、角膜曲率半径をRとし、角膜頂点位置から前記撮影絞りと光学的に略共役な撮影絞り共役位置までの距離をdとした場合に、前記撮影絞り共役位置と前記照明光の角膜反射像の位置との前記光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより、前記撮影絞りを通過する前記戻り光の光量が少なくなるように、前記撮影絞り移動機構を制御する制御ステップを含む。
【0011】
実施形態の更に別の態様は、コンピュータに、上記のいずれかに記載の眼科装置の制御方法の各ステップを実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【0012】
この発明によれば、画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で高精度にフレアの発生を抑制するための新たな技術を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】第1実施形態に係る眼科装置の光学系の構成例の概略図である。
図2】第1実施形態に係る眼科装置の動作を説明するための概略図である。
図3】第1実施形態に係る眼科装置の制御系の構成例の機能ブロック図である。
図4】第1実施形態に係る眼科装置の制御系の構成例の機能ブロック図である。
図5】第1実施形態に係る眼科装置の動作例のフロー図である。
図6】第1実施形態に係る眼科装置の動作例のフロー図である。
図7】第1実施形態に係る眼科装置の動作例のフロー図である。
図8】第1実施形態に係る眼科装置の動作を説明するための概略図である。
図9】第2実施形態に係る眼科装置の光学系の構成例の概略図である。
図10】第2実施形態に係る眼科装置の制御系の構成例の機能ブロック図である。
図11】第2実施形態に係る眼科装置の制御系の構成例の機能ブロック図である。
図12】第2実施形態に係る眼科装置の動作例のフロー図である。
図13】第2実施形態の変形例に係る眼科装置の制御系の構成例の機能ブロック図である。
図14】第2実施形態の変形例に係る眼科装置の動作例のフロー図である。
図15】第3実施形態に係る眼科装置の制御系の構成例の機能ブロック図の一例である。
図16】第3実施形態に係る眼科装置の動作例のフロー図である。
図17】第4実施形態に係る眼科装置の光学系の構成例の概略図である。
図18】第4実施形態に係る眼科装置の制御系の構成例の概略図である。
図19】第4実施形態に係る眼科装置の制御系の構成例の概略図である。
図20】第4実施形態に係る眼科装置の動作例のフロー図である。
図21】第5実施形態に係る眼科装置の動作例のフロー図である。
図22】第5実施形態の変形例に係る眼科装置の動作例のフロー図である。
図23】第6実施形態に係る眼科装置の動作例のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
この発明に係る眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラムの実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この明細書に記載された文献の記載内容を、以下の実施形態の内容として適宜援用することが可能である。
【0015】
実施形態に係る眼科装置は、被検眼の眼底を照明光で照明する照明光学系と、撮影絞りを有し、撮影絞りを通過した被検眼からの戻り光をイメージングセンサに導く撮影光学系とを含む光学系を備える。ここで、角膜曲率半径をRとし、角膜頂点位置から、撮影絞りと光学的に略共役な撮影絞り共役位置までの距離(以下、ギャップ長と表記する場合がある)をdとする。このとき、眼科装置は、撮影絞り共役位置と照明光の角膜反射像の位置との間の撮影光学系の光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより、撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、上記の光軸方向における被検眼に対する光学系の相対位置を変更したり、撮影絞りを上記の光軸方向に移動したりする。
【0016】
いくつかの実施形態では、上記の角膜曲率半径は、公知の模型眼のパラメータ、又は被検眼の角膜曲率半径である。撮影絞り共役位置は、撮影光学系の光軸において、撮影絞りと光学的に略共役で、被検眼の角膜頂点付近の位置である。いくつかの実施形態では、角膜反射像は、プルキンエ像である。
【0017】
これにより、光学系を不必要に移動させることなく被検眼に対する光学系の相対位置を高精度に調整できたり、光学系を移動することなく撮影絞りを高精度に移動させたりすることができる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0018】
なお、実施形態に係る眼科装置は、被検眼における眼底以外の部位の画像を取得することが可能な装置であってもよい。この場合でも、被検眼の所望の部位の画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、当該画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0019】
実施形態に係る眼科装置の制御方法は、実施形態に係る眼科装置においてプロセッサ(コンピュータ)により実行される処理を実現するための1以上のステップを含む。実施形態に係るプログラムは、プロセッサに実施形態に係る眼科装置の制御方法の各ステップを実行させる。実施形態に係る記録媒体(記憶媒体)は、実施形態に係るプログラムが記録(記憶)されたコンピュータにより読み取り可能な非一時的な記録媒体(記憶媒体)である。
【0020】
本明細書において「プロセッサ」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))等の回路を意味する。プロセッサは、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。
【0021】
以下、実施形態に係る眼科装置が、スリットスキャン方式で眼底を撮影する場合について説明するが、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。
【0022】
<第1実施形態>
<眼科装置>
第1実施形態に係る眼科装置は、スリット状の照明光の照射位置(照射範囲)を移動させながら被検眼の眼底を照明し、1次元的に又は2次元的に受光素子が配列されたイメージセンサを用いて眼底からの戻り光を受光する。戻り光の受光結果は、照明光の照射位置の移動タイミングに同期して、照明光の照射位置に対応した戻り光の受光位置における受光素子から読み出される。
【0023】
[光学系の構成]
図1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において、説明の便宜上、光学系(撮影光学系)の光軸に直交する左右方向(水平方向)をX方向とし、上記の光学系の光軸に直交する上下方向(垂直方向)をY方向とし、上記の光学系の光軸の方向(前後方向、作動距離方向)をZ方向とする。
【0024】
第1実施形態に係る眼科装置1は、光源10と、照明光学系20と、光スキャナ30と、撮影光学系40と、撮像装置50とを含む。いくつかの実施形態では、照明光学系20は、光源10、及び光スキャナ30(又は、光スキャナ30、及び後述のリレーレンズ31)の少なくとも1つを含む。いくつかの実施形態では、撮影光学系40は、撮像装置50を含む。以下、照明光学系20は、光源10を含むものとして説明する。
【0025】
(光源10)
光源10は、可視領域の光を発生する可視光源を含む。例えば、光源10は、420nm~700nmの波長範囲の中心波長を有する光を発生する。このような光源10は、例えば、LED(Light Emitting Diode)、LD(Laser Diode)、ハロゲンランプ、又はキセノンランプを含む。いくつかの実施形態では、光源10は、赤外領域(近赤外領域)の光を発生する赤外光源(近赤外光源)を含む。いくつかの実施形態では、光源10は、白色光源又はRGBの各色成分の光を出力可能な光源を含む。いくつかの実施形態では、光源10は、赤外領域の光又は可視領域の光を切り換えて出力することが可能な光源を含む。光源10は、眼底Ef及び虹彩のそれぞれと光学的に非共役な位置に配置される。
【0026】
(照明光学系20)
照明光学系20は、光源10からの光を用いてスリット状の照明光を生成する。照明光学系20は、生成された照明光を光スキャナ30に導く。
【0027】
照明光学系20は、虹彩絞り21と、スリット(スリット開口絞り)22と、リレーレンズ23とを含む。光源10からの光は、虹彩絞り21に形成された開口部を通過し、スリット22に形成された開口部を通過し、リレーレンズ23を透過する。リレーレンズ23は、1以上のレンズを含む。リレーレンズ23を透過した光は、光スキャナ30に導かれる。
【0028】
(虹彩絞り21)
虹彩絞り21(具体的には、後述の開口部)は、被検眼Eの虹彩(瞳孔)と光学的に略共役な位置に配置可能である。虹彩絞り21には、照明光学系20の光軸から離れた位置に1以上の開口部が形成されている。例えば、虹彩絞り21には、照明光学系20の光軸と中心とする円周方向に沿って所定の厚さを有する2つの開口部が形成されている。虹彩絞り21に形成された開口部は、被検眼Eの虹彩における照明光の入射位置(入射形状)を規定する。例えば、照明光学系20の光軸から離れた位置に2つの開口部を形成することにより、照明光学系20の光軸に被検眼Eの瞳孔中心が配置されたとき、瞳孔中心から偏心した位置(具体的には、瞳孔中心を中心とする点対称の位置)から照明光を眼内に入射させることが可能である。
【0029】
いくつかの実施形態では、光源10と虹彩絞り21との間に、虹彩絞り21に形成された開口部とスリット22に形成された開口部とを結ぶ方向の光量分布が最大になるように光源10からの光を偏向する光学素子が配置される。
【0030】
また、光源10と虹彩絞り21に形成された開口部との間の相対位置を変更することにより、虹彩絞り21に形成された開口部を通過する光の光量分布を変更することが可能である。
【0031】
(スリット22)
スリット22(具体的には、後述の開口部)は、被検眼Eの眼底Efと光学的に略共役な位置に配置可能である。例えば、スリット22には、後述するイメージセンサ51からローリングシャッター方式で読み出されるライン方向(ロウ方向)に対応した方向に開口部が形成されている。スリット22に形成された開口部は、被検眼Eの眼底Efにおける照明光の照射パターンを規定する。スリット22に形成された開口部がのびる方向をスリット方向と表記する場合がある。
【0032】
スリット22は、移動機構(後述の移動機構22D)により照明光学系20の光軸方向に移動可能である。移動機構は、後述の制御部100からの制御を受け、スリット22を光軸方向に移動する。例えば、後述の制御部100は、被検眼Eの状態に応じて移動機構を制御する。これにより、被検眼Eの状態(具体的には、屈折度(視度)、眼底Efの形状)に応じてスリット22の位置を移動することができる。
【0033】
虹彩絞り21に形成された開口部を通過した光源10からの光は、スリット22に形成された開口部を通過することによりスリット状の照明光として出力される。スリット状の照明光は、リレーレンズ23を透過して、光スキャナ30に導かれる。例えば、スリット22は、合焦状態において眼底Ef(又は眼底共役位置)においてX方向に平行なスリット状の照明光を生成する。この場合、光スキャナ30は、生成されたスリット状の照明光を、合焦状態における眼底Ef(又は眼底共役位置)においてY方向に偏向する。
【0034】
(光スキャナ30)
光スキャナ30は、被検眼Eの虹彩と光学的に略共役な位置に配置される。光スキャナ30は、リレーレンズ23を透過するスリット状の照明光(スリット22に形成された開口部を通過したスリット状の光)を偏向する。具体的には、光スキャナ30は、被検眼Eの虹彩又はその近傍をスキャン中心位置として所定の偏向角度範囲内で偏向角度を変更しつつ、眼底Efの所定の照明範囲を順次に照明するためのスリット状の照明光を偏向し、後述の穴鏡45に導く。光スキャナ30は、照明光を1次元的又は2次元的に偏向することが可能である。
【0035】
1次元的に偏向する場合、光スキャナ30は、所定の偏向方向を基準に所定の偏向角度範囲で照明光を偏向するガルバノスキャナを含む。ガルバノスキャナは、眼底Efに照射されたスリット状の照明光がスリット方向に交差する方向に移動するように照明光を偏向する。
【0036】
2次元的に偏向する場合、光スキャナ30は、第1ガルバノスキャナと、第2ガルバノスキャナとを含む。第1ガルバノスキャナは、照明光学系20の光軸に直交する水平方向に照明光の照射位置を移動するように照明光を偏向する。第2ガルバノスキャナは、照明光学系20の光軸に直交する垂直方向に照明光の照射位置を移動するように、第1ガルバノスキャナにより偏向された照明光を偏向する。
【0037】
光スキャナ30による照明光の照射位置を移動するスキャン態様としては、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。
【0038】
光スキャナ30と穴鏡45との間に、リレーレンズ31が配置されている。リレーレンズ31は、1以上のレンズを含む。
【0039】
いくつかの実施形態では、光スキャナ30と穴鏡45との間に、黒点、及びフォーカス指標光学系の少なくとも1つが配置される。
【0040】
黒点は、後述の対物レンズ46のレンズ表面で照明光が反射されることにより形成される中心ゴーストの位置と光学的に略共役な位置に配置される。
【0041】
フォーカス指標光学系は、フォーカス制御を行うときに被検眼Eの眼底Efにフォーカス指標を投影する。フォーカス指標光学系から出力された光(フォーカス指標光)は、被検眼Eの眼底Efに投影される。フォーカス指標光の眼底反射光は、穴鏡45に形成された孔部を通過して、撮像装置50のイメージセンサ51により検出される。イメージセンサ51による受光像(スプリット指標)は、図示しない表示手段に表示される。例えば、後述の制御部100は、シャイネルの原理に従ってスプリット指標の位置を解析して後述の合焦レンズ47及びフォーカス指標光学系のそれぞれを光軸方向に移動させてピント合わせを行う(オートフォーカス機能)。また、スプリット指標を視認しつつ手動でピント合わせを行ってもよい。
【0042】
(撮影光学系40)
撮影光学系40は、光スキャナ30により偏向された照明光を被検眼Eの眼底Efに導くと共に、眼底Efからの照明光の戻り光を撮像装置50に導く。
【0043】
撮影光学系40では、光スキャナ30からの照明光の光路と、眼底Efからの照明光の戻り光の光路とが結合される。これらの光路を結合する光路結合部材として穴鏡45を用いることで、照明光とその戻り光とを瞳分割することが可能である。
【0044】
撮影光学系40は、穴鏡45、対物レンズ46、合焦レンズ47、レンズ48、及び撮影絞り49を含む。レンズ48は、1以上のレンズを含む。
【0045】
(穴鏡45)
穴鏡45には、撮影光学系40の光軸に配置される孔部が形成される。穴鏡45の孔部は、被検眼Eの虹彩と光学的に略共役な位置に配置される。穴鏡45は、孔部の周辺領域において、光スキャナ30(リレーレンズ31)からの照明光を対物レンズ46に向けて反射する。
【0046】
すなわち、穴鏡45は、照明光学系20の光路(光スキャナ30からの光路)と孔部を通過する光軸の方向に配置された撮影光学系40の光路とを結合すると共に、孔部の周辺領域において反射された照明光を眼底Efに導くように構成される。
【0047】
(合焦レンズ47)
合焦レンズ47は、図示しない移動機構により撮影光学系40の光軸方向に移動可能である。移動機構は、後述の制御部100からの制御を受け、合焦レンズ47を光軸方向に移動する。これにより、被検眼Eの状態に応じて、穴鏡45の孔部を通過した照明光の戻り光を撮像装置50のイメージセンサ51の受光面に結像させることができる。
【0048】
このような撮影光学系40では、光スキャナ30からの照明光(又はフォーカス指標光)は、穴鏡45に形成された孔部の周辺領域において対物レンズ46に向けて反射される。穴鏡45の周辺領域において反射された照明光は、対物レンズ46により屈折されて、被検眼Eの瞳孔を通じて眼内に入射し、被検眼Eの眼底Efを照明する。また、例えば、穴鏡45の周辺領域において反射されたフォーカス指標光は、対物レンズ46により屈折されて、被検眼Eの瞳孔を通じて眼内に入射し、被検眼Eの眼底Efに投影される。
【0049】
眼底Efからの照明光の戻り光(又はフォーカス指標光の眼底反射光)は、対物レンズ46により屈折され、穴鏡45の孔部を通過し、合焦レンズ47を透過し、レンズ48を介して撮像装置50のイメージセンサ51の受光面に結像される。
【0050】
(撮影絞り49)
撮影絞り49は、被検眼Eの虹彩(瞳孔)と光学的に略共役な位置に配置可能であり、イメージセンサ51に導かれる被検眼Eからの照明光の戻り光の光量を制限する。撮影絞り49には、撮影光学系40の光軸が通る開口部が形成されている。
【0051】
撮影絞り49は、穴鏡45と合焦レンズ47との間に配置される。いくつかの実施形態では、撮影絞り49は、穴鏡45に形成された孔部に設けられる。
【0052】
(撮像装置50)
撮像装置50は、撮影光学系40を通じて被検眼Eの眼底Efから導かれてきた照明光の戻り光を受光するイメージセンサ51を含む。撮像装置50は、後述の制御部100からの制御を受け、戻り光の受光結果の読み出し制御を行うことが可能である。
【0053】
(イメージセンサ51)
イメージセンサ51は、ピクセル化された受光器としての機能を実現する。イメージセンサ51の受光面(検出面、撮像面)は、眼底Efと光学的に略共役な位置に配置可能である。
【0054】
イメージセンサ51による受光結果は、後述の制御部100からの制御を受け、ローリングシャッター方式により読み出される。
【0055】
このようなイメージセンサ51は、CMOSイメージセンサを含む。この場合、イメージセンサ51は、ロウ方向に配列された複数のピクセル(受光素子)群がカラム方向に配列された複数のピクセルを含む。具体的には、イメージセンサ51は、2次元的に配列された複数のピクセルと、複数の垂直信号線と、水平信号線とを含む。各ピクセルは、フォトダイオード(受光素子)と、キャパシタとを含む。垂直信号線は、ロウ方向(水平方向)に直交するカラム方向(垂直方向)のピクセル群毎に設けられる。各垂直信号線は、受光結果に対応した電荷が蓄積されたピクセル群と選択的に電気的に接続される。水平信号線は、複数の垂直信号線と選択的に電気的に接続される。各ピクセルは、戻り光の受光結果に対応した電荷を蓄積し、蓄積された電荷は、例えばロウ方向のピクセル群毎に順次読み出される。例えば、ロウ方向のライン毎に、各ピクセルに蓄積された電荷に対応した電圧が垂直信号線に供給される。複数の垂直信号線は、選択的に水平信号線と電気的に接続される。垂直方向に順次に上記のロウ方向のライン毎の読み出し動作を行うことで、2次元的に配列された複数のピクセルの受光結果を読み出すことが可能である。
【0056】
このようなイメージセンサ51に対してローリングシャッター方式で戻り光の受光結果を取り込む(読み出す)ことにより、ロウ方向に延びる所望の仮想的な開口形状に対応した受光像が取得される。このような制御については、例えば、米国特許第7831106号明細書、米国特許第8237835号明細書等に開示されている。
【0057】
図2に、第1実施形態に係る眼科装置1の動作説明図を示す。図2は、眼底Efに照射されるスリット状の照明光の照射範囲IPと、イメージセンサ51の受光面SRにおける仮想的な開口範囲OPとを模式的に表す。
【0058】
例えば、後述の制御部100は、照明光学系20により形成されたスリット状の照明光を光スキャナ30を用いて偏向する。それにより、眼底Efにおいて、スリット状の照明光の照射範囲IPがスリット方向(例えば、ロウ方向、水平方向)と直交する方向(例えば、垂直方向)に順次に移動される。
【0059】
イメージセンサ51の受光面SRでは、後述の制御部100によって読み出し対象のピクセルをライン単位で変更することによって、仮想的な開口範囲OPが設定される。開口範囲OPは、受光面SRにおける照明光の戻り光の受光範囲IP´又は受光範囲IP´より広い範囲であることが望ましい。後述の制御部100は、照明光の照射範囲IPの移動制御に同期して、開口範囲OPの移動制御を実行する。それにより、不要な散乱光の影響を受けることなく、簡素な構成で、コントラストが強い眼底Efの高画質の画像を取得することが可能である。
【0060】
いくつかの実施形態では、イメージセンサ51は、1以上のラインセンサにより構成される。
【0061】
いくつかの実施形態では、合焦状態において、被検眼Eからの戻り光の波長範囲(中心波長)にかかわらず被検眼Eからの戻り光が撮像装置50のイメージセンサ51の受光面に結像するように、後述の撮影光学系40は、光源10が出力する光の波長範囲(中心波長)に応じて戻り光の光路に対して挿脱可能な補正レンズ等の光学素子を含む。
【0062】
更に、眼科装置1は、被検眼Eに対する光学系(照明光学系20、及び撮影光学系40)に対する位置合わせに用いることが可能な2以上の前眼部カメラを備えることができる。いくつかの実施形態では、2以上の前眼部カメラの1つは、イメージセンサ51である。第1実施形態では、眼科装置1は、前眼部カメラ60A、60Bを備える。
【0063】
(前眼部カメラ60A、60B)
前眼部カメラ60A、60Bは、例えば特開2013-248376号公報に記載された手法と同様に、眼科装置1の光学系と被検眼Eとの間の相対位置を求めるために用いられる。前眼部カメラ60A、60Bは、光学系が格納された眼科装置1の筐体の被検眼E側の面に設けられている。前眼部カメラ60A、60Bは、光学系(撮影光学系40)の光軸から離れた位置に設けられ、異なる方向から被検眼Eの前眼部Eaを撮影する。眼科装置1は、前眼部カメラ60A、60Bにより異なる方向から実質的に同時に取得された2つの前眼部画像を解析することにより、光学系と被検眼Eとの間の3次元的な相対位置を求める。2つの前眼部画像の解析は、特開2013-248376号公報に開示された解析と同様であってよい。
【0064】
本例では、2以上の前眼部カメラを利用して被検眼Eの位置(つまり被検眼Eと光学系との相対位置)を求めているが、被検眼Eの位置を求めるための手法はこれに限定されない。例えば、被検眼Eの正面画像(例えば前眼部Eaの観察画像)を解析することにより、被検眼Eの位置を求めることができる。或いは、被検眼Eの角膜に指標を投影する手段を設け、この指標の投影位置(つまり、この指標の角膜反射光束の検出状態)に基づいて被検眼Eの位置を求めることができる。
【0065】
[制御系の構成]
図3に、第1実施形態に係る眼科装置1の制御系の構成例の機能ブロック図を示す。図3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。
【0066】
眼科装置1の制御系(処理系)は、制御部100を中心に構成されている。なお、制御系の構成の少なくとも一部が眼科装置1に含まれていてもよい。
【0067】
(制御部100)
制御部100は、眼科装置1の各部を制御する。制御部100は、主制御部101と、記憶部102とを含む。主制御部101は、プロセッサを含み、記憶部102に記憶されたプログラムに従って処理を実行することで、眼科装置1の各部の制御処理を実行する。
【0068】
(主制御部101)
主制御部101は、光源10を含む照明光学系20に対する制御、光スキャナ30に対する制御、撮影光学系40に対する制御、撮像装置50に対する制御、前眼部カメラ60A、60Bに対する制御、移動機構150に対する制御、及びデータ処理部200に対する制御を行う。
【0069】
照明光学系20の制御には、光源10に対する制御、移動機構22Dの制御が含まれる。
【0070】
光源10に対する制御には、光源の点灯や消灯(又は光の波長領域)の切り替え、光源の光量の変更制御が含まれる。光源10が出射光の中心波長を変更可能な場合、光源10に対する制御には、更に、出射光の中心波長の変更制御が含まれる。
【0071】
いくつかの実施形態では、主制御部101は、光源10の位置及び向きの少なくとも1つを変更する移動機構(不図示)を制御して、虹彩絞り21及びスリット22に対する光源10の相対位置及び相対向きの少なくとも1つを変更する。
【0072】
移動機構22Dは、アクチュエータを含み、主制御部101からの制御を受けて、スリット22を照明光学系20の光軸方向に移動する。主制御部101は、被検眼Eの状態に応じて移動機構22Dを制御することにより、被検眼Eの状態に対応した位置にスリット22を配置する。被検眼Eの状態として、眼底Efの形状、屈折度(視度)、眼軸長などがある。屈折度は、例えば、フォーカス指標光学系と合焦レンズ47とを用いた合焦制御により合焦状態と判断されたときの合焦レンズ47の光軸上の位置から特定可能である。或いは、屈折度は、例えば、特開昭61-293430号公報又は特開2010-259495号公報に開示されているような公知の眼屈折力測定装置から取得可能である。眼軸長は、公知の眼軸長測定装置、又は光干渉断層計の測定値から取得可能である。
【0073】
例えば、複数の屈折度のそれぞれに対して照明光学系20の光軸におけるスリット22の位置があらかじめ関連付けられた第1制御情報が記憶部102に記憶されている。主制御部101は、第1制御情報を参照して屈折度に対応したスリット22の位置を特定し、特定された位置にスリット22が配置されるように移動機構22Dを制御する。
【0074】
ここで、スリット22の移動に伴い、スリット22に形成された開口部を通過する光の光量分布が変化する。このとき、上記のように、主制御部101は、移動機構を制御することにより、光源10の位置及び向きを変更することが可能である。
【0075】
光スキャナ30の制御には、スキャン範囲(スキャン開始位置及びスキャン終了位置)、スキャン速度、及び偏向動作の制御が含まれる。偏向動作の例として、1次元的な偏向動作、2次元的な偏向動作などがある。
【0076】
撮影光学系40の制御には、移動機構47Dの制御(合焦制御)が含まれる。移動機構47Dは、アクチュエータを含み、主制御部101からの制御を受けて、合焦レンズ47を撮影光学系40の光軸方向に移動する。主制御部101は、イメージセンサ51を用いて取得された画像の解析結果に基づいて移動機構47Dを制御することが可能である。例えば、フォーカス調整を行うとき、主制御部101は、フォーカス指標光学系を制御してフォーカス指標光としてのスプリット指標光を被検眼Eの眼底Efに投影させ、イメージセンサ51を用いて取得された画像に描出された2つのスプリット指標像を特定し、特定された2つのスプリット指標像の位置関係からシャイネルの原理に従って移動機構47Dを制御する。いくつかの実施形態では、主制御部101は、フォーカス指標光学系を用いることなく、イメージセンサ51を用いて取得された画像を解析して合焦状態を特定し、特定された合焦状態に応じて移動機構47Dを制御する。また、主制御部101は、後述の操作部110を用いたユーザーの操作内容に基づいて移動機構47Dを制御することが可能である。
【0077】
撮像装置50の制御には、イメージセンサ51の制御(ローリングシャッター制御)が含まれる。イメージセンサ51の制御には、リセット制御、露光制御、電荷転送制御、出力制御などが含まれる。また、リセット制御に要する時間、露光制御に要する時間(露光時間)、電荷転送制御に要する時間、出力制御に要する時間等を変更することが可能である。
【0078】
眼科装置1がフォーカス指標光学系を備える場合、主制御部101は、フォーカス指標光学系を制御することが可能である。フォーカス指標光学系の制御には、フォーカス指標光源の制御、フォーカス指標光学系からの光路を照明光学系20の光路に結合するための制御などが含まれる。
【0079】
前眼部カメラ60A、60Bに対する制御には、各カメラの受光感度の制御、フレームレート(受光タイミング)の制御、前眼部カメラ60A、60Bの同期制御などがある。
【0080】
移動機構150は、例えば、少なくとも眼科装置1の装置光学系(照明光学系20、及び撮影光学系40)を3次元的に移動する。典型的な例において、移動機構150は、少なくとも光学系(光学系を格納する筐体)をX方向(左右方向)に移動するための機構と、Y方向(上下方向)に移動するための機構と、Z方向(奥行き方向、前後方向、作動距離方向)に移動するための機構とを含む。X方向に移動するための機構は、例えば、X方向に移動可能なXステージと、Xステージを移動するX移動機構とを含む。Y方向に移動するための機構は、例えば、Y方向に移動可能なYステージと、Yステージを移動するY移動機構とを含む。Z方向に移動するための機構は、例えば、Z方向に移動可能なZステージと、Zステージを移動するZ移動機構とを含む。各移動機構は、アクチュエータとしてのパルスモータを含み、主制御部101からの制御を受けて動作する。
【0081】
移動機構150に対する制御は、アライメントやトラッキングにおいて用いられる。トラッキングとは、被検眼Eの眼球運動に合わせて装置光学系を移動させるものである。トラッキングを行う場合には、事前にアライメントとフォーカス調整が実行される。トラッキングは、装置光学系の位置を眼球運動に追従させることにより、アライメントとピントが合った好適な位置関係を維持する機能である。
【0082】
マニュアルアライメントの場合、光学系に対する被検眼Eの変位がキャンセルされるようにユーザーが操作部110に対して操作することにより光学系と被検眼Eとを相対移動させる。例えば、主制御部101は、操作部110に対する操作内容に対応した制御信号を移動機構150に出力することにより移動機構150を制御して被検眼Eに対して光学系を相対移動させる。
【0083】
オートアライメントの場合、光学系に対する被検眼Eの変位がキャンセルされるように主制御部101が移動機構150を制御することにより被検眼Eに対して光学系を相対移動させる。具体的には、特開2013-248376号公報に記載のように、前眼部カメラ60A、60Bと被検眼Eとの位置関係に基づく三角法を利用した演算処理を行い、主制御部101は、光学系に対する被検眼Eの位置関係が所定の位置関係になるように移動機構150を制御する。
【0084】
データ処理部200の制御には、イメージセンサ51から取得された受光結果に対する各種の画像処理や解析処理が含まれる。画像処理には、受光結果に対するノイズ除去処理、受光結果に基づく受光像に描出された所定の部位を識別しやすくするための輝度補正処理がある。解析処理には、上記の合焦制御のためのスプリット指標像の特定処理及びシャイネルの原理に従った合焦レンズ47(移動機構47D)に対する制御結果の特定処理、合焦状態の特定処理などがある。合焦レンズ47(移動機構47D)に対する制御結果の特定処理には、合焦レンズ47の光軸上の位置の特定処理などがある。合焦状態の特定処理には、画像のコントラストに基づく合焦レンズ47の制御結果の特定処理、画像内で最も明るい領域の明るさに基づく合焦レンズ47の制御結果の特定処理などがある。
【0085】
データ処理部200は、主制御部101(制御部100)からの制御を受けてローリングシャッター方式によりイメージセンサ51から読み出された受光結果に基づいて、任意の開口範囲に対応した受光像を形成することが可能である。データ処理部200は、開口範囲に対応した受光像を順次に形成し、形成された複数の受光像から被検眼Eの画像を形成することが可能である。
【0086】
データ処理部200は、プロセッサを含み、記憶部等に記憶されたプログラムに従って処理を行うことで、上記の機能を実現する。
【0087】
(記憶部102)
記憶部102は、各種のコンピュータプログラムやデータを記憶する。コンピュータプログラムには、眼科装置1を制御するための演算プログラムや制御プログラムが含まれる。
【0088】
(操作部110)
操作部110は、操作デバイス又は入力デバイスを含む。操作部110には、眼科装置1に設けられたボタンやスイッチ(たとえば操作ハンドル、操作ノブ等)や、操作デバイス(マウス、キーボード等)が含まれる。また、操作部110は、トラックボール、操作パネル、スイッチ、ボタン、ダイアルなど、任意の操作デバイスや入力デバイスを含んでいてよい。
【0089】
(表示部120)
表示部120は、データ処理部200により生成された被検眼Eの画像を表示させる。表示部120は、LCD(Liquid Crystal Display)等のフラットパネルディスプレイなどの表示デバイスを含んで構成される。また、表示部120は、眼科装置1の筺体に設けられたタッチパネルなどの各種表示デバイスを含んでいてもよい。
【0090】
なお、操作部110と表示部120は、それぞれ個別のデバイスとして構成される必要はない。例えばタッチパネルのように、表示機能と操作機能とが一体化されたデバイスを用いることも可能である。その場合、操作部110は、このタッチパネルとコンピュータプログラムとを含んで構成される。操作部110に対する操作内容は、電気信号として制御部100に入力される。また、表示部120に表示されたグラフィカルユーザインターフェイス(GUI)と、操作部110とを用いて、操作や情報入力を行うようにしてもよい。いくつかの実施形態では、表示部120及び操作部110の機能は、タッチスクリーンにより実現される。
【0091】
(データ処理部200の構成例)
図4に、図3のデータ処理部200の構成例の機能ブロック図を示す。
【0092】
データ処理部200は、瞳孔領域特定部210と、3次元位置算出部220と、アライメント基準位置特定部230と、アライメント目標位置算出部240とを含む。
【0093】
(瞳孔領域特定部210)
瞳孔領域特定部210は、前眼部カメラ60A、60Bにより得られた一対の前眼部画像(撮影画像)のそれぞれを解析することで、前眼部Eaの瞳孔に相当する当該前眼部画像中の瞳孔領域(中心位置、重心位置)の位置を特定する。
【0094】
まず、瞳孔領域特定部210は、前眼部画像の画素値(輝度値など)の分布に基づいて、被検眼Eの瞳孔に相当する画像領域(瞳孔領域)を特定する。一般に瞳孔は他の部位よりも低い輝度で描画されるので、低輝度の画像領域を探索することによって瞳孔領域を特定することができる。このとき、瞳孔の形状を考慮して瞳孔領域を特定するようにしてもよい。つまり、略円形かつ低輝度の画像領域を探索することによって瞳孔領域を特定するように構成することができる。
【0095】
次に、瞳孔領域特定部210は、特定された瞳孔領域の中心位置を特定する。上記のように瞳孔は略円形であるので、瞳孔領域の輪郭を特定し、この輪郭(の近似円または近似楕円)の中心位置を特定し、これを瞳孔中心位置とすることができる。また、瞳孔領域の重心を求め、この重心位置を瞳孔重心位置として特定してもよい。
【0096】
瞳孔領域特定部210は、前眼部カメラ60A、60Bにより逐次に得られた一対の前眼部画像に対し、瞳孔に相当する瞳孔領域を逐次に特定することが可能である。また、瞳孔領域特定部210は、前眼部カメラ60A、60Bにより逐次に得られた一対の前眼部画像に対し1以上の任意の数のフレームおきに瞳孔領域を特定してもよい。
【0097】
(3次元位置算出部220)
3次元位置算出部220は、前眼部カメラ60A、60Bの位置と、瞳孔領域特定部210により特定された瞳孔領域(中心位置)とに基づいて瞳孔の3次元位置を特定する。3次元位置算出部220は、特開2013-248376号公報に開示されているように、2つの前眼部カメラ60A、60Bの位置(既知である)と、一対の前眼部画像において瞳孔領域に相当する位置とに対して、公知の三角法を適用することにより被検眼Eの3次元位置を算出する。
【0098】
(アライメント基準位置特定部230)
アライメント基準位置特定部230は、撮影光学系40の光軸における眼科装置1の光学系(撮影光学系40)に対するアライメント基準位置(Xr,Yr,Zr)を特定する。アライメント基準位置(Xr,Yr,Zr)は、眼科装置1の光学系における所定の基準位置を原点とする3次元座標系において定義される3次元位置である。アライメント基準位置のX方向の座標位置Xr、及びY方向の座標位置Yrは、撮影光学系40の光軸が被検眼Eの軸に略一致するXY平面上の位置である。アライメント基準位置のZ方向の座標位置Zrは、被検眼Eに対する撮影光学系40の距離が所定の作動距離になる撮影光学系40の光軸上の位置である。ここで、作動距離とは、対物レンズ46のワーキングディスタンスとも呼ばれる既定値であり、撮影光学系40を用いた測定時(撮影時)における被検眼Eと光学系との間の距離に相当する。
【0099】
アライメント基準位置の例として、被検眼Eの角膜頂点位置などがある。この場合、アライメント基準位置特定部230は、3次元位置算出部220により特定された瞳孔領域の3次元位置と、眼内パラメータとに基づいて、アライメント基準位置を特定することが可能である。眼内パラメータの例として、角膜頂点位置から瞳孔までの撮影光学系40の光軸方向の距離などがある。角膜頂点位置から瞳孔までの撮影光学系40の光軸方向の距離は、公知の模型眼のパラメータから求められた値であってもよいし、被検眼Eの測定値であってもよい。アライメント基準位置算出部230は、3次元位置算出部220により算出された瞳孔領域の3次元位置から、角膜頂点位置から瞳孔までの撮影光学系40の光軸方向の距離を示す眼内パラメータを用いて、アライメント基準位置を求めることが可能である。
【0100】
(アライメント目標位置算出部240)
アライメント目標位置算出部240は、アライメント基準位置特定部230により特定されたアライメント基準位置に基づいてアライメント目標位置を算出する。アライメント目標位置は、アライメント基準位置に被検眼Eが配置された状態より撮影絞り49を通過する光量が少なくなるアライメント位置である。
【0101】
ここで、被検眼Eの角膜曲率半径をRとすると、被検眼Eを照明光で照明した場合、角膜が角膜曲率半径Rを有する反射面として作用する。その結果、撮影光学系40の光軸方向に角膜頂点位置から(R/2)だけ離れた位置(図1の位置Pp)に角膜反射像(プルキンエ像)が形成される。一方、合焦状態において、撮影絞り49と光学的に略共役な位置である撮影絞り共役位置(図1の位置Pa)が、瞳孔又は角膜頂点付近に配置される。
【0102】
このとき、角膜頂点位置から撮影絞り共役位置Paまでの撮影光学系40の光軸方向の距離(ギャップ長)をdとする。アライメント目標位置算出部240は、撮影絞り共役位置Paと角膜反射像の位置Ppとの間の撮影光学系40の光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより撮影絞り49を通過する戻り光の光量が少なくなるようなアライメント目標位置を算出する。
【0103】
具体的には、アライメント目標位置算出部240は、アライメント基準位置(Xr,Yr,Zr)からZ方向(作動距離方向、図1では眼底Efに近付く作動距離方向)にシフト量Δsだけシフトしたアライメント目標位置(Xr,Yr,Zr+Δs)を算出する。ここで、シフト量Δsは、眼科装置1の光学系(照明光学系20、光スキャナ30及び撮影光学系40)の光学配置により一意に規定される既定値である。これにより、アライメント基準位置に対して、Z方向の成分だけシフトされたアライメント目標位置が算出される。ここで、(R/2-d+Δs)があらかじめ決められたギャップ閾値Gp以上となるように、シフト量Δsが決定される。
【0104】
主制御部101は、アライメント目標位置算出部240により算出されたアライメント目標位置に被検眼Eが配置されるように移動機構150を制御する。すなわち、主制御部101は、撮影絞り共役位置Paと角膜反射像の位置Ppとの間の撮影光学系40の光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより撮影絞り49を通過する戻り光の光量が少なくなるように、移動機構150を制御する。例えば、主制御部101は、撮影絞り共役位置Paと角膜反射像の位置Ppとの間の撮影光学系40の光軸の方向の距離があらかじめ決められたギャップ閾値Gp以上になるように移動機構150を制御する。
【0105】
なお、照明光の光路における屈折力は、角膜の影響が支配的であるため、角膜に入射する照明光が平行光でなくてもよい。この場合でも、撮影絞り共役位置Paと角膜反射像の位置Ppとの間の撮影光学系40の光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときを基準に、撮影絞り49を通過する戻り光の光量を少なくすれば、角膜反射光に起因したフレアの発生を抑制することが可能である。
【0106】
また、シフト量Δsをあらかじめ調整することで、撮影絞り49を通過する戻り光の光量が低下した場合でも、眼底画像の画質の劣化を実質的に抑えることができる。
【0107】
これにより、眼底画像を事前に解析したり、光学系を不必要に移動させたりすることなく、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0108】
(その他の構成)
いくつかの実施形態では、眼科装置1は、更に、固視投影系を含む。例えば、固視投影系の光路は、図1に示す光学系の構成において、撮影光学系40の光路に結合される。固視投影系は、内部固視標又は外部固視標を被検眼Eに提示することが可能である。内部固視標を被検眼Eに提示する場合、固視投影系は、制御部100からの制御を受けて内部固視標を表示するLCDを含み、LCDから出力された固視光束を被検眼Eの眼底に投影する。LCDは、その画面上における固視標の表示位置を変更可能に構成されている。LCDにおける固視標の表示位置を変更することにより、被検眼Eの眼底における固視標の投影位置を変更することが可能である。LCDにおける固視標の表示位置は、操作部110を用いることによりユーザーが指定可能である。
【0109】
[動作]
次に、眼科装置1の動作について説明する。
【0110】
図5図7に、第1実施形態に係る眼科装置1の動作例のフロー図を示す。記憶部102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101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。
【0111】
図5は、眼底を撮影する場合の眼科装置1の動作例のフロー図を表す。図6は、図5のステップS1の動作例のフロー図を表す。図7は、図5のステップS3の動作例のフロー図を表す。
【0112】
(S1:アライメント)
まず、主制御部101は、アライメントを実行する。これにより、撮影絞り共役位置Paと角膜反射像の位置Ppとの間の撮影光学系40の光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより撮影絞り49を通過する光量が少なくなる状態で、被検眼Eに対する光学系の位置合わせが完了する。ステップS1の詳細については、後述する。
【0113】
(S2:フォーカス調整)
次に、主制御部101は、移動機構47Dを制御して合焦レンズ47を光軸方向に移動することでフォーカス調整を行う。
【0114】
例えば、主制御部101は、図示しないフォーカス指標光学系を制御してフォーカス指標光としてのスプリット指標光を被検眼Eの眼底Efに投影させ、データ処理部200を制御することによりイメージセンサ51を用いて取得された画像に描出された2つのスプリット指標像を特定させる。主制御部101は、特定された2つのスプリット指標像の位置関係からシャイネルの原理に従って移動機構47Dを制御する。
【0115】
例えば、主制御部101は、フォーカス指標光学系を用いることなく、データ処理部200を制御することによりイメージセンサ51を用いて取得された画像を解析して合焦状態を特定させてもよい。この場合、主制御部101は、特定された合焦状態に応じて移動機構47Dを制御する。
【0116】
例えば、ユーザーは、表示部120に表示された眼底画像を参照しつつ、操作部110に対して合焦状態を変更する操作を行ってもよい。この場合、主制御部101は、操作部110を用いたユーザーの操作内容に基づいて移動機構47Dを制御する。
【0117】
(S3:眼底を撮影)
次に、主制御部101は、照明光学系20、光スキャナ30、撮影光学系40、及び撮像装置50を制御して、被検眼Eの眼底Efの撮影を行い、眼底画像を取得する。ステップS3の詳細については、後述する。
【0118】
以上で、眼科装置1の動作は終了である(エンド)。
【0119】
図5のステップS1の処理は、図6に示すフローに従って実行される。
【0120】
(S11:前眼部を撮影)
まず、主制御部101は、前眼部カメラ60A、60Bを制御して、互いに異なる方向から被検眼Eの前眼部Eaの撮影を開始し、実質的に同時に取得された一対の前眼部画像の取得を開始させる。
【0121】
(S12:瞳孔領域を特定)
次に、主制御部101は、瞳孔領域特定部210を制御して、ステップS11において取得された一対の前眼部画像のそれぞれについて瞳孔領域を特定させる。
【0122】
(S13:瞳孔領域の3次元位置を算出)
次に、主制御部101は、3次元位置算出部220を制御して、ステップS12において特定された一対の前眼部画像における瞳孔領域を用いて、上記のように、瞳孔領域の3次元位置を算出させる。
【0123】
(S14:アライメント基準位置を特定)
続いて、主制御部101は、アライメント基準位置特定部230を制御して、上記のように、ステップS13において算出された瞳孔領域の3次元位置と眼内パラメータとから角膜頂点位置をアライメント基準位置として特定させる。
【0124】
(S15:アライメント目標位置を算出)
続いて、主制御部101は、アライメント目標位置算出部240を制御して、ステップS14において特定されたアライメント基準位置を基準に、所定のシフト量Δsだけ撮影光学系40の光軸方向にシフトさせたアライメント目標位置を算出させる。
【0125】
(S16:移動機構を制御)
次に、主制御部101は、移動機構150を制御して、ステップS15において算出されたアライメント目標位置に被検眼Eを配置させる。
【0126】
以上で、図5のステップS1の処理は終了である(エンド)。
【0127】
図5のステップS3の処理は、図7に示すフローに従って実行される。
【0128】
(S21:屈折度を取得)
まず、主制御部101は、屈折度を取得する。例えば、主制御部101は、合焦状態に設定された合焦レンズ47の光軸上の位置(又は移動機構47Dを駆動するアクチュエータの制御結果)から屈折度を特定する。主制御部101は、外部の眼科測定装置又は電子カルテから被検眼Eの屈折度を取得するようにしてもよい。
【0129】
(S22:スリットの位置を変更)
次に、主制御部101は、ステップS21において取得された被検眼Eの視度に応じて、照明光学系20の光軸におけるスリット22の位置を変更する。
【0130】
具体的には、主制御部101は、記憶部102に記憶された第1制御情報を参照して視度に対応したスリット22の位置を特定し、特定された位置にスリット22が配置されるように移動機構22Dを制御する。
【0131】
(S23:照明光を照射)
次に、主制御部101は、照明光学系20によりスリット状の照明光を生成させ、光スキャナ30の偏向制御を開始させることにより、眼底Efにおける所望の照射範囲に対する照明光の照射を開始させる。照明光の照射が開始されると、上記のように、スリット状の照明光が所望の照射範囲内で順次に照射される。
【0132】
(S24:受光結果を取得)
主制御部101は、上記のように、ステップS23における眼底Efにおける照明光の照射範囲に対応したイメージセンサ51の開口範囲におけるピクセルの受光結果を取得する。
【0133】
(S25:次の照射位置?)
主制御部101は、次に照明光で照射すべき照射位置があるか否かを判定する。主制御部101は、順次に移動される照明光の照射範囲があらかじめ決められた眼底Efの撮影範囲を網羅したか否かを判定することにより、次に照明光で照射すべき照射位置があるか否かを判定することが可能である。
【0134】
次に照明光で照射すべき照射位置があると判定されたとき(S25:Y)、眼科装置1の動作はステップS23に移行する。次に照明光で照射すべき照射位置があると判定されなかったとき(S25:N)、眼科装置1の動作はステップS26に移行する。
【0135】
(S26:眼底画像を形成)
ステップS25において、次に照明光で照射すべき照射位置がないと判定されたとき(S25:N)、主制御部101は、ステップS23及びステップS24において照明光の照射範囲を変更しつつ繰り返し取得された受光結果から被検眼Eの眼底画像をデータ処理部200に形成させる。
【0136】
例えば、データ処理部200は、ステップS23~ステップS25の処理の繰返し回数分の互いに照明光の照射範囲(イメージセンサ51の受光面SRにおける開口範囲)が異なる複数の受光結果を照射範囲の移動順序に基づいて合成する。それにより、眼底Efの1フレーム分の眼底画像が形成される。
【0137】
いくつかの実施形態では、ステップS23では、隣接する照射範囲との重複領域が設けられるように設定された照射範囲に照明光が照射される。それにより、ステップS26では、互いの重複領域が重なるように眼底画像を合成することで1フレーム分の眼底画像が形成される。
【0138】
以上で、図5のステップS3の処理は終了である(エンド)。
【0139】
図8に、第1実施形態に係る眼科装置1の動作説明図を示す。図8は、アライメント基準位置に基づいて被検眼Eに対する光学系の位置合わせが行われたときの眼底画像IMG0と、アライメント目標位置に基づいて被検眼Eに対する光学系の位置合わせが行われたときの眼底画像IMG1とを表す。
【0140】
眼底画像IMG0では、眼底EfにおいてX方向(眼底Efにおけるスリット方向に相当)にのびるフレアFR0が発生している。アライメント目標位置に対して被検眼Eに対する光学系の位置合わせを行うことで、撮影絞り49を通過する照明光の戻り光の光量が少なくなる。従って、眼底画像IMG1では、フレアFR0と比較して、フレアFR1による画質の劣化を抑えることができる。
【0141】
なお、眼底画像IMG1では、アライメント目標位置に対して位置合わせが実行されることにより光学系における光学的条件が変更され、眼底画像IMG0と比較してフレアの発生箇所が異なる。
【0142】
いくつかの実施形態では、眼底画像におけるフレアの発生位置が注目領域と重複しないようにアライメント目標位置が算出される。例えば、図8の場合、眼底画像における上端付近又は下端付近にフレアの発生位置が移動するようにアライメント目標位置が算出される。この場合、シフト量Δsをあらかじめ調整された既定値とすればよい。
【0143】
いくつかの実施形態では、光スキャナ30による眼底Efにおける照射範囲の位置に応じて、シフト量Δsが変更されてもよい。この場合、撮影絞り49を通過する光量の低下を最小限に抑えることが可能になる。
【0144】
以上説明したように、第1実施形態によれば、撮影絞り共役位置Paと角膜反射像の位置Ppとの間の撮影光学系40の光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより撮影絞り49を通過する戻り光の光量が少なくなるように、アライメント基準位置から所定量だけ撮影光学系40の光軸方向にシフトしたアライメント目標位置が算出される。これにより、眼底画像を解析することなく、算出されたアライメント目標位置を用いて被検眼Eに対する光学系の位置合わせを行うようにしたので、光学系を不必要に移動させたりすることなく、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0145】
<第2実施形態>
第1実施形態では、実質的に同時に取得された一対の前眼部画像に基づいて特定された瞳孔領域の3次元位置からアライメント基準位置(アライメント目標位置)が算出される場合について説明したが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。第2実施形態では、被検眼Eの角膜頂点位置を測定し、測定により得られた角膜頂点位置と、角膜曲率半径とを用いてアライメント目標位置が算出される。
【0146】
以下、第2実施形態に係る眼科装置の構成及び動作ついて、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
【0147】
図9に、第2実施形態に係る眼科装置1aの光学系の構成例を示す。図9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。
【0148】
眼科装置1aの光学系は、第1実施形態に係る眼科装置1の光学系において角膜頂点検出光学系70が追加された構成を有している。角膜頂点検出光学系70は、被検眼Eの角膜頂点を検出する。
【0149】
角膜頂点検出光学系70は、光源71と、ラインセンサ72とを含む。光源71は、撮影光学系40(装置光学系)の光軸から離れ位置から、可視領域、赤外領域又は近赤外領域の光を照射する。ラインセンサ72は、撮影光学系40(装置光学系)の光軸から離れた位置に配置され、被検眼Eの前眼部(具体的には角膜頂点)で反射された光源71からの光の反射光を受光する。
【0150】
ラインセンサ72の受光面では、光学系に対する被検眼Eの撮影光学系40の光軸方向の相対位置に応じて反射光の受光位置が変化する。ここで、ラインセンサ72の受光面では、例えばアライメント基準位置を基準に、反射光の受光位置に対応した光学系に対する被検眼E(具体的には角膜頂点)の撮影光学系40の光軸方向の相対位置があらかじめ割り当てられている。従って、ラインセンサ72の受光面における反射光の受光位置から、光学系に対する被検眼E(角膜頂点)の撮影光学系40の光軸方向の相対位置を特定することが可能である。
【0151】
図10に、第2実施形態に係る眼科装置1aの制御系の構成例の機能ブロック図を示す。図10において、図3又は図9と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0152】
眼科装置1aの制御系の構成が第1実施形態に係る眼科装置1の制御系の構成と異なる点は、制御部100に代えて制御部100aが設けられた点と、データ処理部200に代えてデータ処理部200aが設けられた点である。制御部100aは、制御部100が実行する制御に加えて、角膜頂点検出光学系70に対する制御を行うと共に、角膜頂点検出光学系70により特定された角膜検出位置を用いてアライメント目標位置を算出するデータ処理部200aを制御する。
【0153】
図11に、図10のデータ処理部200aの構成例の機能ブロック図を示す。図11において、図4と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0154】
データ処理部200は、瞳孔領域特定部210と、3次元位置算出部220と、アライメント基準位置特定部230と、角膜頂点位置特定部250aと、アライメント目標位置算出部240aとを含む。
【0155】
角膜頂点位置特定部250aは、上記のようにラインセンサ72の受光面における光源71からの光の反射光の受光位置に対応した被検眼Eの角膜頂点に対する光学系の撮影光学系40の光軸方向の相対位置を特定する。眼科装置1の光学系における所定の基準位置を原点とする3次元座標系の位置は既知である。例えば、角膜頂点位置特定部250aは、被検眼Eの角膜頂点に対する光学系の撮影光学系40の光軸方向の相対位置から、当該3次元座標系における角膜頂点位置を特定する。例えば、特定された角膜頂点位置は、アライメント基準位置特定部230により特定されるアライメント基準位置のZ位置(=Zr)として用いられる。
【0156】
アライメント目標位置算出部240aは、アライメント基準位置特定部230により特定されたアライメント基準位置(Xr,Yr,Zr)からZ方向(作動距離方向)にシフト量Δs1だけシフトしたアライメント目標位置(Xr,Yr,Zr+Δs1)を算出する。ここで、シフト量Δs1は、眼科装置1aの光学系の光学配置により一意に規定される既定値である。第2実施形態では、角膜頂点位置特定部250aにより特定された角膜頂点位置から撮影絞り共役位置Paまでの撮影光学系40の光軸方向の距離をdとし、角膜曲率半径Rを用いて、アライメント基準位置に対して、Z方向の成分だけシフトされたアライメント目標位置が算出される。ここで、(R/2-d+Δs1)があらかじめ決められたギャップ閾値Gp以上となるように、シフト量Δs1が決定される。
【0157】
このような眼科装置1aの動作は、第1実施形態に係る眼科装置1の動作とほぼ同様である。しかしながら、第2実施形態では、アライメント目標位置の算出に、角膜頂点検出光学系70を用いて検出された角膜頂点位置が用いられる点が第1実施形態と異なる。
【0158】
第2実施形態では、図5のステップS1の処理は、図12に示すフローに従って実行される。
【0159】
図12に、第2実施形態に係る図5のステップS1の処理例のフロー図を示す。記憶部102aには、図12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101a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12に示す処理を実行する。
【0160】
(S31:前眼部を撮影)
まず、主制御部101は、ステップS11と同様に、前眼部カメラ60A、60Bを制御して、互いに異なる方向から被検眼Eの前眼部Eaの撮影を開始し、実質的に同時に取得された一対の前眼部画像の取得を開始させる。
【0161】
(S32:瞳孔領域を特定)
次に、主制御部101は、ステップS12と同様に、瞳孔領域特定部210を制御して、ステップS31において取得された一対の前眼部画像のそれぞれについて瞳孔領域を特定させる。
【0162】
(S33:瞳孔領域の3次元位置を算出)
次に、主制御部101は、ステップS13と同様に、3次元位置算出部220を制御して、ステップS32において特定された一対の前眼部画像における瞳孔領域を用いて、上記のように、瞳孔領域の3次元位置を算出させる。
【0163】
(S34:アライメント基準位置を特定)
続いて、主制御部101は、ステップS14と同様に、アライメント基準位置特定部230を制御して、ステップS33において算出された瞳孔領域の3次元位置からアライメント基準位置を特定させる。
【0164】
(S35:角膜頂点位置を特定)
続いて、主制御部101は、角膜頂点検出光学系70を用いて光源71から光を被検眼Eの前眼部に照射させ、ラインセンサ72の受光面における反射光の受光位置と取得する。主制御部101は、角膜頂点位置特定部250aを制御して、取得されたラインセンサ72の受光面における反射光の受光位置から被検眼Eの角膜頂点位置を特定させる。
【0165】
例えば、ステップS34において特定されたアライメント基準位置のZ位置は、ステップS35において特定された角膜頂点位置に置き換えられる。
【0166】
(S36:アライメント目標位置を算出)
続いて、主制御部101は、ステップS15と同様に、アライメント目標位置算出部240aを制御して、ステップS34、及びステップS35において特定されたアライメント基準位置を基準に、所定のシフト量Δs1だけ撮影光学系40の光軸方向にシフトさせたアライメント目標位置を算出させる。
【0167】
(S37:移動機構を制御)
次に、主制御部101は、移動機構150を制御して、ステップS36において算出されたアライメント目標位置に被検眼Eを配置させる。
【0168】
以上で、第2実施形態における図5のステップS1の処理は終了である(エンド)。
【0169】
このような第2実施形態によれば、被検眼Eの角膜頂点位置を特定し、アライメント基準位置を基準に、角膜頂点位置と角膜曲率半径とに基づいて決定されるΔs1だけ撮影光学系40の光軸方向にシフトしたアライメント目標位置が算出される。それにより、第1実施形態よりも高精度に撮影絞り49を通過する戻り光の光量が少なくなるように、移動機構150を制御することが可能になる。
【0170】
なお、第2実施形態では、前眼部カメラ60A、60Bを用いて取得された一対の前眼部画像を解析してアライメント基準位置のX位置及びY位置を求める場合について説明したが、第2実施形態に係る構成はこれに限定されるものではない。例えば、眼科装置1は、XYアライメント系を含み、XYアライメント系を用いてアライメント基準位置のX位置及びY位置を求めてもよい。この場合、XYアライメント系は、被検眼Eに輝点(赤外領域又は近赤外領域の輝点)を投影する。データ処理部200aは、例えば、前眼部カメラ60A、60B、又はイメージセンサ51を用いて、輝点が投影された被検眼Eの前眼部像を取得し、取得された前眼部像に描出された輝点像と所定の基準位置との変位に基づいて、アライメント基準位置のX位置及びY位置を求めることが可能である。
【0171】
以上説明したように、第2実施形態によれば、光学系を不必要に移動させたりすることなく、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を第1実施形態より高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0172】
<第2実施形態の変形例>
第2実施形態では、被検眼Eの角膜頂点位置を検出し、検出された角膜頂点位置と、角膜曲率半径とを用いてアライメント基準位置を算出する場合について説明したが、実施形態に係る構成はこれに限定されるものではない。第2実施形態の変形例では、照明光の角膜反射像位置(プルキンエ像位置)を検出し、検出された角膜反射像を用いてアライメント基準位置を算出する。
【0173】
以下、第2実施形態の変形例に係る眼科装置の構成及び動作ついて、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
【0174】
第2実施形態の変形例に係る眼科装置の光学系は、第1実施形態に係る眼科装置1の光学系の構成において、被検眼に光を投影する投影光学系(不図示)が追加された構成を有している。本変形例に係る眼科装置の制御系は、第1実施形態に係る眼科装置1の制御系の構成において、データ処理部200に代えてデータ処理部200bが設けられた構成を有している。
【0175】
図13に、本変形例に係るデータ処理部200bの構成例の機能ブロック図を示す。図13において、図4と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0176】
データ処理部200bは、角膜反射像位置特定部260bと、アライメント基準位置特定部230bと、アライメント目標位置算出部240bとを含む。
【0177】
角膜反射像位置特定部260bは、投影光学系により被検眼Eに光が投影されることにより形成される角膜反射像の位置を特定する。例えば、角膜反射像位置特定部260bは、前眼部カメラ60A、60Bにより取得された一対の前眼部画像のそれぞれに描出された角膜反射像を特定し、3次元位置算出部220と同様の手法で、角膜反射像位置の3次元の座標位置を特定する。
【0178】
アライメント基準位置特定部230bは、角膜反射像位置特定部260bにより特定された角膜反射像位置に基づいてアライメント基準位置を特定する。例えば、アライメント基準位置特定部230bは、眼科装置の光学系により一意に定まる既知の作動距離を用いて、角膜反射像位置のZ位置から作動距離分だけ差し引くことで角膜頂点位置を特定する。アライメント基準位置特定部230bは、角膜反射像位置のX位置及びY位置と、角膜頂点位置(Z位置)とから、アライメント基準位置(Xr,Yr,Zr)を特定する。
【0179】
アライメント目標位置算出部240bは、アライメント基準位置特定部230bにより特定されたアライメント基準位置(Xr,Yr,Zr)からZ方向(作動距離方向)にシフト量Δs2だけシフトしたアライメント目標位置(Xr,Yr,Zr+Δs2)を算出する。ここで、シフト量Δs2は、眼科装置の光学系の光学配置により一意に規定される既定値である。第2実施形態の変形例では、特定された角膜頂点位置から撮影絞り共役位置Paまでの撮影光学系40の光軸方向の距離をdとし、角膜頂点から角膜像反射位置までの距離R1をR/2に置き換えて、アライメント基準位置に対して、Z方向の成分だけシフトされたアライメント目標位置が算出される。ここで、(R1-d+Δs2)があらかじめ決められたギャップ閾値Gp以上となるように、シフト量Δs2が決定される。
【0180】
このような本変形例に係る眼科装置の動作は、第1実施形態に係る眼科装置1の動作とほぼ同様である。しかしながら、本変形例では、アライメント目標位置の算出に、角膜反射像位置が用いられる点が第1実施形態と異なる。
【0181】
本変形例では、図5のステップS1の処理は、図14に示すフローに従って実行される。
【0182】
図14に、第2実施形態の変形例に係る図5のステップS1の処理例のフロー図を示す。記憶部102aには、図14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101a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14に示す処理を実行する。
【0183】
(S41:前眼部に光を投影)
まず、主制御部101aは、上記のように、投影光学系を制御して、被検眼Eの前眼部Eaに光が投影させる。
【0184】
(S42:前眼部を撮影)
続いて、主制御部101aは、前眼部カメラ60A、60Bを制御して、互いに異なる方向から被検眼Eの前眼部Eaの撮影を開始し、実質的に同時に取得された一対の前眼部画像の取得を開始させる。
【0185】
(S43:角膜反射像位置を特定)
次に、主制御部101aは、角膜反射像位置特定部260bを制御して、ステップS42において取得された一対の前眼部画像のそれぞれに描出された角膜反射像を特定し、ステップS13と同様の手法で、角膜反射像位置の3次元の座標位置を特定させる。
【0186】
(S44:アライメント基準位置を特定)
次に、主制御部101aは、アライメント基準位置特定部230bを制御して、ステップS43において特定された角膜反射像位置に基づいてアライメント基準位置を特定する。ここでは、アライメント基準位置特定部230bは、上記のように、アライメント基準位置(Xr,Yr,Zr)を特定する。
【0187】
(S45:アライメント目標位置を算出)
次に、主制御部101は、アライメント目標位置算出部240bを制御して、ステップS44において特定されたアライメント基準位置(Xr,Yr,Zr)からZ方向(作動距離方向)にシフト量Δs2だけシフトしたアライメント目標位置(Xr,Yr,Zr+Δs2)を算出させる。
【0188】
(S46:移動機構を制御)
次に、主制御部101は、移動機構150を制御して、ステップS45において算出されたアライメント目標位置に被検眼Eを配置させる。
【0189】
以上で、第2実施形態の変形例における図5のステップS1の処理は終了である(エンド)。
【0190】
このような第2実施形態の変形例によれば、被検眼Eの角膜反射像位置を特定し、アライメント基準位置を基準に、特定された角膜反射像位置に基づいて決定されるシフト量Δs2だけ撮影光学系40の光軸方向にシフトしたアライメント目標位置が算出される。それにより、第1実施形態よりも高精度に撮影絞り49を通過する戻り光の光量が少なくなるように、移動機構150を制御することが可能になる。
【0191】
以上説明したように、第2実施形態の変形例によれば、光学系を不必要に移動させたりすることなく、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を第1実施形態より高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0192】
<第3実施形態>
上記の実施形態では、眼底画像におけるフレアの発生を抽出することなく、撮影絞り共役位置と照明光の角膜反射像の位置との間の撮影光学系の光軸の方向の距離が(R/2-d)(又は(R1-d))であるときより、撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、撮影光学系40の光軸方向における被検眼に対する光学系の相対位置を変更する場合について説明したが、実施形態に係る眼科装置はこれに限定されるものではない。第3実施形態では、眼底画像におけるフレアの発生の有無を判定し、フレアが発生していると判定されたとき、撮影絞り共役位置と照明光の角膜反射像の位置との間の撮影光学系の光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより、撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、撮影光学系40の光軸方向における被検眼に対する光学系の相対位置を変更する。
【0193】
以下、第3実施形態に係る眼科装置の構成及び動作ついて、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
【0194】
第3実施形態に係る眼科装置の光学系の構成は、第1実施形態に係る眼科装置1の光学系の構成と同様である。また、第3実施形態に係る眼科装置の制御系は、第1実施形態に係る眼科装置1の制御系の構成において、データ処理部200に代えてデータ処理部200cが設けられた構成を有している。
【0195】
図15に、第3実施形態に係るデータ処理部200cの構成例の機能ブロック図を示す。図15において、図4と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0196】
データ処理部200cは、瞳孔領域特定部210と、3次元位置算出部220と、アライメント基準位置特定部230と、アライメント目標位置算出部240cと、フレア判定部270cとを含む。
【0197】
フレア判定部270cは、眼底画像におけるフレアの状態を判定する。フレアの状態の例として、フレアの有無がある。例えば、フレア判定部270cは、眼底画像において所定の輝度値以上を有する画像領域のサイズ(面積)が第1閾値以上であるとき、当該眼底画像にフレアが発生していると判定し、当該サイズが第1閾値未満であるとき、当該眼底画像にフレアが発生していないと判定する。
【0198】
いくつかの実施形態では、フレア判定部270cは、眼底画像中のあらかじめ決められた領域内でフレアの状態を判定する。あらかじめ決められた領域の例として、眼底Efにおける特徴部位を含む領域、撮影光学系40の光軸に相当する位置を含む領域などがある。
【0199】
いくつかの実施形態では、フレア判定部270cは、眼底画像においてX方向(スリット方向)と交差する方向の輝度プロファイルから、眼底Efにおけるスリット幅に対応するY口腔の領域での輝度の変化に基づいてフレアの状態を判定する。
【0200】
アライメント目標位置算出部240cは、アライメント基準位置特定部230により特定されたアライメント基準位置に基づいてアライメント目標位置を算出する。具体的には、アライメント目標位置算出部240cは、アライメント基準位置(Xr,Yr,Zr)からZ方向(作動距離方向)にあらかじめ決められたシフト量Δs3だけシフトしたアライメント目標位置(Xr,Yr,Zr+Δs3)を算出する。ここで、シフト量Δs3は、第1実施形態におけるシフト量Δs1であってよい。また、シフト量Δs3は、フレア判定部270cにより発生していると判定されたフレアのサイズに対応したシフト量(可変)であってもよい。また、シフト量Δs3は、フレア判定部270cにより発生していると判定されたフレアの眼底画像中の位置に対応したシフト量(可変)であってよい。
【0201】
このような第3実施形態に係る眼科装置の動作は、第1実施形態に係る眼科装置1の動作とほぼ同様である。しかしながら、第3実施形態では、フレア判定部270cにより眼底画像中にフレアが発生していると判定されたとき、アライメント目標位置算出部240cが、アライメント目標位置を算出する点が第1実施形態と異なる。いくつかの実施形態では、フレアが発生していないと判定されるまで、アライメント目標位置の算出、移動機構の制御、及びフレアの状態の判定が繰り返される。
【0202】
第3実施形態では、図5のステップS1の処理は、図16に示すフローに従って実行される。
【0203】
図16に、第3実施形態に係る図5のステップS1の処理例のフロー図を示す。記憶部102には、図16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101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16に示す処理を実行する。
【0204】
(S51:前眼部を撮影)
まず、主制御部101は、ステップS11と同様に、前眼部カメラ60A、60Bを制御して、互いに異なる方向から被検眼Eの前眼部Eaの撮影を開始し、実質的に同時に取得された一対の前眼部画像の取得を開始させる。
【0205】
(S52:瞳孔領域を特定)
次に、主制御部101は、ステップS12と同様に、瞳孔領域特定部210を制御して、ステップS51において取得された一対の前眼部画像のそれぞれについて瞳孔領域を特定させる。
【0206】
(S53:瞳孔領域の3次元位置を算出)
次に、主制御部101は、ステップS13と同様に、3次元位置算出部220を制御して、ステップS52において特定された一対の前眼部画像における瞳孔領域を用いて、上記のように、瞳孔領域の3次元位置を算出させる。
【0207】
(S54:アライメント基準位置を特定)
続いて、主制御部101は、ステップS14と同様に、アライメント基準位置特定部230を制御して、ステップS53において算出された瞳孔領域の3次元位置から角膜頂点位置をアライメント基準位置として特定させる。
【0208】
(S55:アライメント目標位置を算出)
次に、主制御部101は、ステップS54において特定されたアライメント基準位置を撮影光学系40の光軸方向に所定のシフト量Δs3だけシフトさせたアライメント目標位置を算出させる。
【0209】
(S56:移動機構を制御)
次に、主制御部101は、移動機構150を制御して、ステップS55において算出されたアライメント目標位置に被検眼Eを配置させる。
【0210】
(S57:眼底を撮影)
続いて、主制御部101は、ステップS56において光学系が移動された状態で、照明光学系20、光スキャナ30、撮影光学系40、及び撮像装置50を制御して、被検眼Eの眼底Efを撮影させ、眼底画像を取得させる。
【0211】
(S58:フレア発生?)
次に、主制御部101は、フレア判定部270cを制御して、ステップS57において取得された眼底画像中にフレアが発生しているか否かを判定させる。眼底画像中にフレアが発生していると判定されたとき(S58:Y)、図5のステップS1の処理はステップS55に移行する。眼底画像中にフレアが発生していないと判定されたとき(S58:N)、図5のステップS1の処理は終了である(エンド)。
【0212】
このような第3実施形態によれば、フレアの発生を確認しつつ、アライメント基準位置を基準に、所定のシフト量Δs3だけ撮影光学系40の光軸方向にシフトしたアライメント目標位置が算出される。それにより、第1実施形態と同様に、撮影絞り49を通過する戻り光の光量が少なくなるように、移動機構150を制御することが可能になる。
【0213】
第3実施形態において、眼底画像におけるフレアの状態を判定することなく、眼底画像を見ながらユーザーが操作部110に対する操作を行い、主制御部101が、操作部に対する操作内容に基づいて移動機構150を制御するようにしてもよい。これにより、マニュアルでフレアの発生を抑えることも可能である。
【0214】
なお、第3実施形態は、第1実施形態、第2実施形態、又は第2実施形態の変形例に適用することが可能である。
【0215】
以上説明したように、第3実施形態によれば、フレアの発生を確認しつつ、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0216】
<第4実施形態>
上記の実施形態又は変形例では、アライメント基準位置をシフトしたアライメント目標位置に被検眼Eを配置することで、撮影絞り49を通過する光量を低減していたが、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4実施形態では、アライメント基準位置に被検眼Eを配置すると共に、撮影絞り49を光軸方向に移動することで、撮影絞り49を通過する光量を低減する。
【0217】
以下、第4実施形態に係る眼科装置の構成及び動作について、第1実施形態に係る眼科装置1との相違点を中心に説明する。
【0218】
図17に、第4実施形態に係る眼科装置1dの光学系の構成例を示す。図17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。
【0219】
眼科装置1dの光学系の構成が第1実施形態に係る眼科装置1の光学系の構成と異なる点は、撮影絞り49が撮影光学系40の光軸方向に移動可能な点である。すなわち、撮影絞り49は、上記の実施形態又は変形例において光学系を撮影光学系40の光軸方向にアライメント基準位置を基準としたシフト量に対応した移動量だけ移動される。
【0220】
図18に、第4実施形態に係る眼科装置1dの制御系の構成例の機能ブロック図を示す。図18において、図3と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0221】
眼科装置1dの制御系の構成が第1実施形態に係る眼科装置1の制御系の構成と異なる点は、制御部100に代えて制御部100dが設けられた点と、撮影絞り49を移動する撮影絞り移動機構49Dが追加された点と、データ処理部200に代えてデータ処理部200dが設けられた点である。
【0222】
制御部100dは、主制御部101dと、記憶部102dとを含む。
【0223】
主制御部101dは、主制御部101により実行される制御に加えて、撮影絞り移動機構49Dに対する制御と、データ処理部200dに対する制御とを実行可能である。
【0224】
被検眼Eの瞳孔(付近)から撮影絞り49までの横倍率が既知のQ倍であるものとすると、縦倍率がQ倍となる。従って、主制御部101dは、被検眼Eから離れる方向に撮影絞り49をシフト量(Δs×Q)だけ撮影光学系40の光軸方向に移動させる。ここで、Δsは、第1実施形態と同様に、あらかじめ決められたシフト量である。
【0225】
記憶部102dは、記憶部102と同様の情報を記憶すると共に、主制御部101dにより実行されるプログラムを記憶する。
【0226】
撮影絞り移動機構49Dは、アクチュエータを含み、主制御部101からの制御を受けて、撮影絞り49を撮影光学系40の光軸方向に移動する。
【0227】
図19に、第4実施形態に係るデータ処理部200dの構成例の機能ブロック図を示す。図19において、図4と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0228】
データ処理部200dは、瞳孔領域特定部210と、3次元位置算出部220と、アライメント基準位置特定部230とを含む。
【0229】
このような第4実施形態に係る眼科装置の動作は、第1実施形態に係る眼科装置1の動作とほぼ同様である。しかしながら、第4実施形態では、主制御部101dが移動機構150を制御してアライメント基準位置に被検眼Eを配置させると共に、撮影絞り移動機構49Dを制御して撮影絞り49を通過する照明光の戻り光の光量を低減する点が第1実施形態と異なる。
【0230】
第4実施形態では、図5のステップS1の処理は、図20に示すフローに従って実行される。
【0231】
図20に、第4実施形態に係る図5のステップS1の処理例のフロー図を示す。記憶部102dには、図20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101d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20に示す処理を実行する。
【0232】
(S61:前眼部に光を投影)
まず、主制御部101dは、ステップS11と同様に、投影光学系を制御して、被検眼Eの前眼部Eaに光が投影させる。
【0233】
(S62:前眼部を撮影)
続いて、主制御部101dは、ステップS12と同様に、前眼部カメラ60A、60Bを制御して、互いに異なる方向から被検眼Eの前眼部Eaの撮影を開始し、実質的に同時に取得された一対の前眼部画像の取得を開始させる。
【0234】
(S63:瞳孔領域の3次元位置を算出)
次に、主制御部101dは、ステップS13と同様に、3次元位置算出部220を制御して、ステップS62において特定された一対の前眼部画像における瞳孔領域を用いて、瞳孔領域の3次元位置を算出させる。
【0235】
(S64:アライメント基準位置を特定)
続いて、主制御部101dは、ステップS14と同様に、アライメント基準位置特定部230を制御して、ステップS63において算出された瞳孔領域の3次元位置から角膜頂点位置をアライメント基準位置として特定させる。
【0236】
(S65:移動機構を制御、撮影絞り移動機構を制御)
次に、主制御部101dは、移動機構150を制御して、ステップS64において特定されたアライメント基準位置に被検眼Eを配置させると共に、撮影絞り移動機構49Dを制御して、撮影絞り49を撮影光学系40の光軸方向にシフト量(Δs×Q)だけ移動させる。
【0237】
以上で、第4実施形態における図5のステップS1の処理は終了である(エンド)。
【0238】
このような第4実施形態によれば、アライメント基準位置をシフトさせたアライメント目標位置に被検眼Eが配置されるように移動機構150を制御することなく、撮影絞り49を移動させることが可能になる。
【0239】
以上説明したように、第4実施形態によれば、光学系を不必要に移動させたりすることなく、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0240】
<第5実施形態>
第4実施形態において、第2実施形態と同様に、被検眼Eの角膜頂点位置を測定し、測定により得られた角膜頂点位置と、角膜曲率半径とを用いてアライメント目標位置が算出されてもよい。
【0241】
以下、第5実施形態に係る眼科装置の構成及び動作ついて、第4実施形態との相違点を中心に説明する。
【0242】
第5実施形態に係る眼科装置の光学系の構成は、第4実施形態に係る眼科装置1dの光学系の構成において、図9に示す角膜頂点検出光学系70が追加された構成を有している。また、第5実施形態に係る眼科装置の制御系の構成では、図19に示すデータ処理部の構成において角膜頂点位置特定部250aが追加された構成を有している。
【0243】
このような第5実施形態に係る眼科装置の動作は、第4実施形態に係る眼科装置1の動作とほぼ同様である。しかしながら、第5実施形態では、アライメント目標位置の算出に、角膜頂点検出光学系70を用いて検出された角膜頂点位置が用いられる点と、主制御部101dが被検眼Eから離れる方向に撮影絞り49をシフト量(Δs1×Q)だけ撮影光学系40の光軸方向に移動させる点とが第4実施形態と異なる。ここで、Δs1は、第2実施形態と同様に、あらかじめ決められたシフト量である。
【0244】
第5実施形態では、図5のステップS1の処理は、図21に示すフローに従って実行される。
【0245】
図21に、第5実施形態に係る図5のステップS1の処理例のフロー図を示す。記憶部102dには、図21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101d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21に示す処理を実行する。
【0246】
(S71:前眼部を撮影)
まず、主制御部101dは、ステップS61と同様に、前眼部カメラ60A、60Bを制御して、互いに異なる方向から被検眼Eの前眼部Eaの撮影を開始し、実質的に同時に取得された一対の前眼部画像の取得を開始させる。
【0247】
(S72:瞳孔領域を特定)
次に、主制御部101dは、ステップS62と同様に、瞳孔領域特定部210を制御して、ステップS61において取得された一対の前眼部画像のそれぞれについて瞳孔領域を特定させる。
【0248】
(S73:瞳孔領域の3次元位置を算出)
次に、主制御部101dは、ステップS63と同様に、3次元位置算出部220を制御して、ステップS72において特定された一対の前眼部画像における瞳孔領域を用いて、瞳孔領域の3次元位置を算出させる。
【0249】
(S74:アライメント基準位置を特定)
続いて、主制御部101dは、ステップS64と同様に、アライメント基準位置特定部230を制御して、ステップS73において算出された瞳孔領域の3次元位置から角膜頂点位置をアライメント基準位置として特定させる。
【0250】
(S75:角膜頂点位置を特定)
続いて、主制御部101dは、ステップS35と同様に、角膜頂点検出光学系70を用いて光源71から光を被検眼Eの前眼部に照射させ、ラインセンサ72の受光面における反射光の受光位置と取得する。主制御部101dは、角膜頂点位置特定部250aを制御して、取得されたラインセンサ72の受光面における反射光の受光位置から被検眼Eの角膜頂点位置を特定させる。例えば、ステップS74において特定されたアライメント基準位置のZ位置は、ステップS75において特定された角膜頂点位置に置き換えられる。
【0251】
(S76:移動機構を制御)
次に、主制御部101dは、ステップS65と同様に、移動機構150を制御して、ステップS74、及びステップS75において特定されたアライメント基準位置に被検眼Eを配置させると共に、撮影絞り移動機構49Dを制御して、撮影絞り49を撮影光学系40の光軸方向にシフト量(Δs1×Q)だけ移動させる。
【0252】
以上で、第5実施形態における図5のステップS1の処理は終了である(エンド)。
【0253】
このような第5実施形態によれば、角膜頂点検出光学系70を用いて特定された被検眼Eの角膜頂点位置を含むアライメント基準位置を基準に被検眼Eを配置すると共に、角膜頂点位置と角膜曲率半径とに基づいて決定されるΔs1だけ撮影光学系40の光軸方向に撮影絞り49が移動される。それにより、第4実施形態よりも高精度に撮影絞り49を通過する戻り光の光量が少なくなるように、移動機構150を制御することが可能になる。
【0254】
以上説明したように、第5実施形態によれば、光学系を不必要に移動させたりすることなく、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を第1実施形態より高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0255】
<第5実施形態の変形例>
第5実施形態では、被検眼Eの角膜頂点位置を検出し、検出された角膜頂点位置と角膜曲率半径とを用いてアライメント基準位置を算出する場合について説明したが、実施形態に係る構成はこれに限定されるものではない。第5実施形態の変形例では、第2実施形態の変形例と同様に、照明光の角膜反射像位置(プルキンエ像位置)を検出し、検出された角膜反射像を用いてアライメント基準位置を算出する。
【0256】
以下、第5実施形態の変形例に係る眼科装置の構成及び動作ついて、第4実施形態との相違点を中心に説明する。
【0257】
第5実施形態の変形例に係る眼科装置の光学系は、第4実施形態に係る眼科装置1dの光学系の構成において、被検眼に光を投影する投影光学系(不図示)が追加された構成を有している。本変形例に係る眼科装置の制御系は、第4実施形態に係る眼科装置1dの制御系の構成において、データ処理部200dにおいて角膜反射像位置特定部260bが追加された構成を有している。
【0258】
このような第5実施形態の変形例に係る眼科装置の動作は、第4実施形態に係る眼科装置1の動作とほぼ同様である。しかしながら、第5実施形態の変形例では、アライメント目標位置の算出に、角膜反射像位置が用いられる点と、主制御部101dが被検眼Eから離れる方向に撮影絞り49をシフト量(Δs2×Q)だけ撮影光学系40の光軸方向に移動させる点とが第4実施形態と異なる。ここで、Δs2は、第2実施形態の変形例と同様に、あらかじめ決められたシフト量である。
【0259】
本変形例では、図5のステップS1の処理は、図22に示すフローに従って実行される。
【0260】
図22に、第5実施形態の変形例に係る図5のステップS1の処理例のフロー図を示す。記憶部102dには、図22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101d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22に示す処理を実行する。
【0261】
(S81:前眼部に光を投影)
まず、主制御部101dは、ステップS41と同様に、投影光学系を制御して、被検眼Eの前眼部Eaに光が投影させる。
【0262】
(S82:前眼部を撮影)
続いて、主制御部101dは、ステップS42と同様に、前眼部カメラ60A、60Bを制御して、互いに異なる方向から被検眼Eの前眼部Eaの撮影を開始し、実質的に同時に取得された一対の前眼部画像の取得を開始させる。
【0263】
(S83:角膜反射像位置を特定)
次に、主制御部101dは、ステップS43と同様に、角膜反射像位置特定部260bを制御して、ステップS82において取得された一対の前眼部画像のそれぞれに描出された角膜反射像を特定し、ステップS13と同様の手法で、角膜反射像位置の3次元の座標位置を特定させる。
【0264】
(S84:アライメント基準位置を特定)
次に、主制御部101dは、ステップS44と同様に、アライメント基準位置特定部230を制御して、ステップS83において特定された角膜反射像位置に基づいてアライメント基準位置を特定する。
【0265】
(S85:移動機構を制御)
次に、主制御部101dは、ステップS65と同様に、移動機構150を制御して、ステップS84において特定されたアライメント基準位置に被検眼Eを配置させると共に、撮影絞り移動機構49Dを制御して、撮影絞り49を撮影光学系40の光軸方向にシフト量(Δs2×Q)だけ移動させる。
【0266】
以上で、第5実施形態の変形例における図5のステップS1の処理は終了である(エンド)。
【0267】
このような第5実施形態の変形例によれば、被検眼Eの角膜反射像位置を含むアライメント基準位置を基準に被検眼Eを配置すると共に、角膜反射像位置に基づいて決定されるシフト量だけ撮影光学系40の光軸方向に撮影絞り49が移動される。それにより、第4実施形態よりも高精度に撮影絞り49を通過する戻り光の光量が少なくなるように、移動機構150を制御することが可能になる
【0268】
以上説明したように、第5実施形態の変形例によれば、光学系を不必要に移動させたりすることなく、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を第1実施形態より高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0269】
<第6実施形態>
第4実施形態、及び、第5実施形態又はその変形例では、眼底画像におけるフレアの発生を抽出することなく、撮影絞り共役位置と照明光の角膜反射像の位置との間の撮影光学系の光軸の方向の距離が(R/2-d)(又は(R1-d))であるときより、撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、撮影光学系40の光軸方向における撮影絞り49の位置を変更する場合について説明したが、実施形態に係る眼科装置はこれに限定されるものではない。第6実施形態では、眼底画像におけるフレアの発生の有無を判定し、フレアが発生していると判定されたとき、撮影絞り共役位置と照明光の角膜反射像の位置との間の撮影光学系の光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより、撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、撮影光学系40の光軸方向における撮影絞り49の位置を変更する。
【0270】
以下、第6実施形態に係る眼科装置の構成及び動作ついて、第4実施形態との相違点を中心に説明する。
【0271】
第6実施形態に係る眼科装置の光学系の構成は、第4実施形態に係る眼科装置1dの光学系の構成と同様である。また、第6実施形態に係る眼科装置の制御系は、第4実施形態に係る眼科装置1dの制御系の構成において、データ処理部200において、第3実施形態に係るフレア判定部270cが追加された構成を有している。
【0272】
このような第6実施形態に係る眼科装置の動作は、第1実施形態に係る眼科装置1の動作とほぼ同様である。しかしながら、第6実施形態では、フレア判定部270cにより眼底画像中にフレアが発生していると判定されたとき、アライメント目標位置算出部240cが、アライメント目標位置を算出する点と、主制御部101dが被検眼Eから離れる方向に撮影絞り49をシフト量(Δs3×Q)だけ撮影光学系40の光軸方向に移動させる点とが第4実施形態と異なる。ここで、Δs3は、第3実施形態の変形例と同様に、あらかじめ決められたシフト量である。いくつかの実施形態では、フレアが発生していないと判定されるまで、アライメント目標位置の算出、移動機構の制御、及びフレアの状態の判定が繰り返される。
【0273】
第6実施形態では、図5のステップS1の処理は、図23に示すフローに従って実行される。
【0274】
図23に、第6実施形態に係る図5のステップS1の処理例のフロー図を示す。記憶部102dには、図23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101d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23に示す処理を実行する。
【0275】
(S91:前眼部を撮影)
まず、主制御部101dは、ステップS61と同様に、前眼部カメラ60A、60Bを制御して、互いに異なる方向から被検眼Eの前眼部Eaの撮影を開始し、実質的に同時に取得された一対の前眼部画像の取得を開始させる。
【0276】
(S92:瞳孔領域を特定)
次に、主制御部101dは、ステップS62と同様に、瞳孔領域特定部210を制御して、ステップS91において取得された一対の前眼部画像のそれぞれについて瞳孔領域を特定させる。
【0277】
(S93:瞳孔領域の3次元位置を算出)
次に、主制御部101dは、ステップS63と同様に、3次元位置算出部220を制御して、ステップS92において特定された一対の前眼部画像における瞳孔領域を用いて、上記のように、瞳孔領域の3次元位置を算出させる。
【0278】
(S94:アライメント基準位置を特定)
続いて、主制御部101dは、ステップS64と同様に、アライメント基準位置特定部230を制御して、ステップS93において算出された瞳孔領域の3次元位置から角膜頂点位置をアライメント基準位置として特定させる。
【0279】
(S95;移動機構を制御)
次に、主制御部101dは、ステップS94において特定されたアライメント基準位置に被検眼Eを配置させる。
【0280】
(S96:撮影絞り移動機構を制御)
続いて、主制御部101dは、撮影絞り移動機構49Dを制御して、撮影絞り49を撮影光学系40の光軸方向にシフト量(Δs3×Q)だけ移動させる。
【0281】
(S97:眼底を撮影)
続いて、主制御部101dは、ステップS57と同様に、ステップS95及びステップS96において光学系及び撮影絞り49が移動された状態で、照明光学系20、光スキャナ30、撮影光学系40、及び撮像装置50を制御して、被検眼Eの眼底Efを撮影させ、眼底画像を取得させる。
【0282】
(S98:フレア発生?)
次に、主制御部101dは、ステップS58と同様に、フレア判定部270cを制御して、ステップS97において取得された眼底画像中にフレアが発生しているか否かを判定させる。眼底画像中にフレアが発生していると判定されたとき(S98:Y)、図5のステップS1の処理はステップS96に移行する。眼底画像中にフレアが発生していないと判定されたとき(S98:N)、図5のステップS1の処理は終了である(エンド)。
【0283】
ステップS98からステップS96に移行した場合のステップS96における撮影絞り49の撮影光学系40の光軸方向の移動量は前回の移動量と同じ移動量であってもよいし、異なる移動量であってもよい。いくつかの実施形態では、ステップS98からステップS96に移行した場合のステップS96における撮影絞り49の撮影光学系40の光軸方向の移動量は、ステップS98において検出されたフレアの状態に応じて変更される。例えば、フレア判定部270cにより判定されたフレアのサイズに応じて、2回目以降の撮影絞り49の移動量が変更される。
【0284】
このような第6実施形態によれば、フレアの発生を確認しつつ、アライメント基準位置を基準に光学系が移動されると共に、撮影絞り49が撮影光学系40の光軸方向にシフトしたアライメント目標位置が算出される。それにより、第4実施形態と同様に、撮影絞り49を通過する戻り光の光量が少なくなるように、撮影絞り移動機構49Dを制御することが可能になる。
【0285】
第6実施形態において、眼底画像におけるフレアの状態を判定することなく、眼底画像を見ながらユーザーが操作部110に対する操作を行い、主制御部101dが、操作部に対する操作内容に基づいて撮影絞り移動機構49Dを制御するようにしてもよい。これにより、マニュアルでフレアの発生を抑えることも可能である。
【0286】
なお、第6実施形態は、第4実施形態、第5実施形態、又は第5実施形態の変形例に適用することが可能である。
【0287】
以上説明したように、第6実施形態によれば、フレアの発生を確認しつつ、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0288】
第4実施形態、第5実施形態、第5実施形態の変形例、又は第6実施形態において、撮影絞り49を光軸方向に移動させることなく、撮影絞り49に形成された開口部のサイズを変更可能に構成されていてもよい。撮影絞り49に形成された開口部のサイズを変更することで、撮影絞り49を通過してイメージセンサ51に導かれる照明光の戻り光の光量を低減することが可能である。
【0289】
[作用]
実施形態に係る眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラムについて説明する。
【0290】
いくつかの実施形態の第1態様は、光学系(光源10、照明光学系20、光スキャナ30、撮影光学系40、及び撮像装置50)と、移動機構(150)と、制御部(100、100a、100d、主制御部101、101a、101d)とを含む眼科装置(1、1a、1d)である。光学系は、被検眼(E)の眼底(Ef)を照明光で照明する照明光学系(20)と、撮影絞り(49)を有し撮影絞りを通過した被検眼からの戻り光をイメージセンサ(51)に導く撮影光学系(40)と、を含む。移動機構は、撮影光学系の光軸の方向に被検眼と光学系とを相対的に移動する。制御部は、移動機構を制御する。角膜曲率半径をRとし、角膜頂点位置から撮影絞りと光学的に略共役な撮影絞り共役位置までの距離をdとした場合に、撮影絞り共役位置と照明光の角膜反射像(プルキンエ像)の位置との上記の光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、制御部は、移動機構を制御する。
【0291】
このような態様によれば、撮影絞り共役位置と角膜反射像の位置との間の撮影光学系の光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、被検眼に対する光学系の相対位置が変更される。これにより、眼底画像を解析することなく被検眼に対する光学系の相対位置が変更されるため、光学系を不必要に移動させたりすることなく、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0292】
いくつかの実施形態の第2態様は、第1態様において、光軸における光学系に対するアライメント基準位置を特定するアライメント基準位置特定部(230)を含み、制御部は、アライメント基準位置を基準に所定量(シフト量Δs)だけ光軸の方向にシフトした位置(アライメント目標位置)に基づいて移動機構を制御する。
【0293】
このような態様によれば、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0294】
いくつかの実施形態の第3態様は、第1態様において、光軸における光学系に対するアライメント基準位置を特定するアライメント基準位置特定部(230)と、光軸における被検眼の角膜頂点の位置を特定する角膜頂点位置特定部(250a)と、を含む。制御部は、アライメント基準位置を基準に、角膜頂点の位置と被検眼の角膜曲率半径とに基づいて決定されるシフト量(Δs1)だけ光軸の方向にシフトした位置(アライメント目標位置)に基づいて移動機構を制御する。
【0295】
このような態様によれば、被検眼の角膜頂点位置を特定し、アライメント基準位置を基準に、角膜頂点位置と角膜曲率半径とに基づいて決定されるシフト量だけ撮影光学系の光軸方向にシフトしたアライメント目標位置が算出される。それにより、光学系を不必要に移動させたりすることなく、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置をより高精度に調整することが可能になる。
【0296】
いくつかの実施形態の第4態様は、第1態様において、光軸における光学系に対するアライメント基準位置を特定するアライメント基準位置特定部(230b)と、光軸における角膜反射像の位置を特定する反射像位置特定部(角膜反射像位置特定部260b)と、を含む。制御部は、アライメント基準位置を基準に、角膜反射像の位置に基づいて決定されるシフト量(Δs2)だけ光軸の方向にシフトした位置(アライメント目標位置)に基づいて移動機構を制御する。
【0297】
このような態様によれば、被検眼の角膜反射像位置を特定し、アライメント基準位置を基準に、特定された角膜反射像位置に基づいて決定されるシフト量だけ撮影光学系の光軸方向にシフトしたアライメント目標位置が算出される。それにより、より高精度に撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、移動機構を制御することが可能になる。
【0298】
いくつかの実施形態の第5態様は、第1態様~第4態様のいずれかにおいて、イメージセンサにより得られた眼底の画像に基づいてフレアの状態を判定する判定部(フレア判定部270c)を含む。制御部は、判定部により得られた判定結果に基づいて移動機構を制御する。
【0299】
このような態様によれば、フレアの発生を確認しつつ、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0300】
いくつかの実施形態の第6態様は、第1態様~第4態様のいずれかにおいて、操作部(110)を含み、制御部は、操作部に対する操作内容に基づいて移動機構を制御する。
【0301】
このような態様によれば、フレアの発生を確認しつつ、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0302】
いくつかの実施形態の第7態様は、被検眼(E)の眼底(Ef)を照明光で照明する照明光学系(20)と、撮影絞り(49)を有し、撮影絞りを通過した被検眼からの戻り光をイメージセンサ(51)に導く撮影光学系(40)と、撮影光学系の光軸の方向に撮影絞りを移動する撮影絞り移動機構(49D)と、撮影絞り移動機構を制御することにより、撮影絞りと光学的に略共役な撮影絞り共役位置と照明光の角膜反射像の位置との撮影光学系の光軸の方向の距離を変更する制御部(100、101a、101d)と、を含む、眼科装置(1、1a、1d)である。
【0303】
このような態様によれば、撮影絞り共役位置と角膜反射像の位置との間の撮影光学系の光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、撮影絞り共役位置と角膜反射像の位置との撮影光学系の光軸の方向の距離が変更される。これにより、光学系を不必要に移動させたりすることなく、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0304】
いくつかの実施形態の第8態様では、第7態様において、角膜曲率半径をRとし、角膜頂点位置から撮影絞り共役位置までの距離をdとした場合に、撮影絞り共役位置と照明光の角膜反射像の位置との光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、制御部は、撮影絞り移動機構を制御する。
【0305】
このような態様によれば、撮影絞りを移動させるようにしたので、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0306】
いくつかの実施形態の第9態様は、第7態様又は第8態様において、光軸における被検眼の角膜頂点の位置を特定する角膜頂点位置特定部(250a)を含む。制御部は、角膜頂点の位置と被検眼の角膜曲率半径とに基づいて決定されるシフト量(Δs1)だけ光軸の方向にシフトした位置に基づいて撮影絞り移動機構を制御する。
【0307】
このような態様によれば、被検眼の角膜頂点位置を特定し、特定された角膜頂点位置を用いて撮影絞りを移動させるようにしたので、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0308】
いくつかの実施形態の第10態様は、第7態様又は第8態様において、光軸における角膜反射像の位置を特定する反射像位置特定部(角膜反射像位置特定部260b)を含む。制御部は、角膜反射像の位置に基づいて決定されるシフト量だけ光軸の方向にシフトした位置に基づいて撮影絞り移動機構を制御する。
【0309】
このような態様によれば、角膜反射像位置を特定し、特定された角膜反射像位置を用いて撮影絞りを移動させるようにしたので、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0310】
いくつかの実施形態の第11態様は、第7態様又は第8態様において、イメージセンサにより得られた眼底の画像に基づいてフレアの状態を判定する判定部(フレア判定部270c)を含む。制御部は、判定部により得られた判定結果に基づいて撮影絞り移動機構を制御する。
【0311】
このような態様によれば、フレアの発生を確認しつつ、フレアの発生を抑制できるように撮影絞りを高精度に移動することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0312】
いくつかの実施形態の第12態様は、第7態様又は第8態様において、操作部(110)を含み、制御部は、操作部に対する操作内容に基づいて撮影絞り移動機構を制御する。
【0313】
このような態様によれば、フレアの発生を確認しつつ、フレアの発生を抑制できるように撮影絞りを高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0314】
いくつかの実施形態の第13態様は、第7態様又は第8態様において、光軸の方向に、被検眼と、照明光学系、及び撮影光学系を含む光学系とを相対的に移動する移動機構(150)を含む。制御部は、移動機構を制御する。
【0315】
このような態様によれば、移動機構により被検眼と光学系とを相対的に移動するアライメント動作とは別個に、撮影絞りを移動するようにしたので、光学系を不必要に移動させたりすることなく、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を高精度に調整することが可能になる。
【0316】
いくつかの実施形態の第14態様は、被検眼(E)の眼底(Ef)を照明光で照明する照明光学系(20)と、撮影絞り(49)を有し撮影絞りを通過した被検眼からの戻り光をイメージセンサ(51)に導く撮影光学系(40)と、を含む光学系と、撮影光学系の光軸の方向に被検眼と光学系とを相対的に移動する移動機構(150)と、移動機構を制御する制御部(100、100a、100d、主制御部101、101a、101d)とを含む眼科装置(1、1a、1d)の制御方法である。眼科装置の制御方法は、角膜曲率半径をRとし、角膜頂点位置から撮影絞りと光学的に略共役な撮影絞り共役位置までの距離をdとした場合に、撮影絞り共役位置と照明光の角膜反射像の位置との光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、移動機構を制御する制御ステップを含む。
【0317】
このような態様によれば、撮影絞り共役位置と角膜反射像の位置との間の撮影光学系の光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、被検眼に対する光学系の相対位置が変更される。これにより、眼底画像を解析することなく被検眼に対する光学系の相対位置が変更されるため、光学系を不必要に移動させたりすることなく、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0318】
いくつかの実施形態の第15態様は、第14態様において、光軸における光学系に対するアライメント基準位置を特定するアライメント基準位置特定ステップを含む。制御ステップは、アライメント基準位置を基準に所定量だけ光軸の方向にシフトした位置に基づいて移動機構を制御する。
【0319】
このような態様によれば、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0320】
いくつかの実施形態の第16態様は、第14態様において、光軸における光学系に対するアライメント基準位置を特定するアライメント基準位置特定ステップと、光軸における被検眼の角膜頂点の位置を特定する角膜頂点位置特定ステップと、を含む。制御ステップは、アライメント基準位置を基準に、角膜頂点の位置と被検眼の角膜曲率半径とに基づいて決定されるシフト量だけ光軸の方向にシフトした位置に基づいて移動機構を制御する。
【0321】
このような態様によれば、被検眼の角膜頂点位置を特定し、アライメント基準位置を基準に、角膜頂点位置と角膜曲率半径とに基づいて決定されるシフト量だけ撮影光学系の光軸方向にシフトしたアライメント目標位置が算出される。それにより、光学系を不必要に移動させたりすることなく、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置をより高精度に調整することが可能になる。
【0322】
いくつかの実施形態の第17態様は、第14態様において、光軸における光学系に対するアライメント基準位置を特定するアライメント基準位置特定ステップと、光軸における角膜反射像の位置を特定する反射像位置特定ステップと、を含む。制御ステップは、アライメント基準位置を基準に、角膜反射像の位置に基づいて決定されるシフト量だけ光軸の方向にシフトした位置に基づいて移動機構を制御する。
【0323】
このような態様によれば、被検眼の角膜反射像位置を特定し、アライメント基準位置を基準に、特定された角膜反射像位置に基づいて決定されるシフト量だけ撮影光学系の光軸方向にシフトしたアライメント目標位置が算出される。それにより、より高精度に撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、移動機構を制御することが可能になる。
【0324】
いくつかの実施形態の第18態様は、第14態様~第17態様のいずれかにおいて、イメージセンサにより得られた眼底の画像に基づいてフレアの状態を判定する判定ステップを含む。制御ステップは、判定ステップにおいて得られた判定結果に基づいて移動機構を制御する。
【0325】
このような態様によれば、フレアの発生を確認しつつ、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0326】
いくつかの実施形態の第19態様は、被検眼(E)の眼底(Ef)を照明光で照明する照明光学系(20)と、撮影絞り(49)を有し、撮影絞りを通過した被検眼からの戻り光をイメージセンサ(51)に導く撮影光学系(40)と、撮影光学系の光軸の方向に撮影絞りを移動する撮影絞り移動機構(49D)と、撮影絞り移動機構を制御することにより、撮影絞りと光学的に略共役な位置と照明光の角膜反射像の位置との撮影光学系の光軸の方向の距離を変更する制御部(100、101a、101d)と、を含む、眼科装置(1、1a、1d)の制御方法である。眼科装置の制御方法は、角膜曲率半径をRとし、角膜頂点位置から撮影絞りと光学的に略共役な撮影絞り共役位置までの距離をdとした場合に、撮影絞り共役位置と照明光の角膜反射像の位置との光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより、撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、撮影絞り移動機構を制御する制御ステップを含む。
【0327】
このような態様によれば、撮影絞り共役位置と角膜反射像の位置との間の撮影光学系の光軸の方向の距離が(R/2-d)であるときより撮影絞りを通過する戻り光の光量が少なくなるように、撮影絞り共役位置と角膜反射像の位置との撮影光学系の光軸の方向の距離が変更される。これにより、光学系を不必要に移動させたりすることなく、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0328】
いくつかの実施形態の第20態様は、第19態様において、光軸における被検眼の角膜頂点の位置を特定する角膜頂点位置特定ステップを含む。制御ステップは、角膜頂点の位置と被検眼の角膜曲率半径とに基づいて決定されるシフト量だけ光軸の方向にシフトした位置に基づいて撮影絞り移動機構を制御する。
【0329】
このような態様によれば、被検眼の角膜頂点位置を特定し、特定された角膜頂点位置を用いて撮影絞りを移動させるようにしたので、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0330】
いくつかの実施形態の第21態様は、第19態様において、光軸における角膜反射像の位置を特定する反射像位置特定ステップを含む。制御ステップは、角膜反射像の位置に基づいて決定されるシフト量だけ光軸の方向にシフトした位置に基づいて撮影絞り移動機構を制御する。
【0331】
このような態様によれば、角膜反射像位置を特定し、特定された角膜反射像位置を用いて撮影絞りを移動させるようにしたので、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0332】
いくつかの実施形態の第22態様は、第19態様において、イメージセンサにより得られた眼底の画像に基づいてフレアの状態を判定する判定ステップを含む。制御ステップは、判定ステップにおいて得られた判定結果に基づいて撮影絞り移動機構を制御する。
【0333】
このような態様によれば、フレアの発生を確認しつつ、フレアの発生を抑制できるように撮影絞りを高精度に移動することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0334】
いくつかの実施形態の第23態様は、コンピュータに、第14態様~第17態様、及び第19態様~第22態様のいずれかの眼科装置の制御方法の各ステップを実行させるプログラムである。
【0335】
このような態様によれば、光学系を不必要に移動させたりすることなく、フレアの発生を抑制できるように被検眼に対する光学系の相対位置を高精度に調整することが可能になる。その結果、眼底画像の画質の劣化を抑えつつ、簡素な構成で、眼底画像に含まれるフレアの発生を高精度に抑制することが可能になる。
【0336】
以上に示された実施形態又はその変形例は、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。
【0337】
上記の実施形態において、眼科装置は、例えば、眼軸長測定機能、眼圧測定機能、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していてもよい。なお、眼軸長測定機能は、光干渉断層計等により実現される。また、眼軸長測定機能は、被検眼に光を投影し、当該被検眼に対する光学系のZ方向(前後方向)の位置を調整しつつ眼底からの戻り光を検出することにより、当該被検眼の眼軸長を測定するようにしてもよい。眼圧測定機能は、眼圧計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。
【0338】
いくつかの実施形態では、上記の眼科装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。このようなプログラムを、コンピュータによって読み取り可能な非一時的な(non-transitory)任意の記録媒体に記憶させることができる。この記録媒体としては、たとえば、半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク(CD-ROM/DVD-RAM/DVD-ROM/MO等)、磁気記憶媒体(ハードディスク/フロッピー(登録商標)ディスク/ZIP等)などを用いることが可能である。また、インターネットやLAN等のネットワークを通じてこのプログラムを送受信することも可能である。
【符号の説明】
【0339】
1、1a、1d 眼科装置
10 光源
20 照明光学系
21 虹彩絞り
22 スリット
30 光スキャナ
45 穴鏡
46 対物レンズ
47 合焦レンズ
49 撮影絞り
49D 撮影絞り移動機構
50 撮像装置
51 イメージセンサ
60A、60B 前眼部カメラ
70 角膜頂点検出光学系
100、100a、100d 制御部
101、101a、101d 主制御部
102、102a、102d 記憶部
110 操作部
150 移動機構
200、200a、200b、200c、200d データ処理部
230、230b アライメント基準位置特定部
240、240a、240b、240c アライメント目標位置算出部
250a 角膜頂点位置特定部
260b 角膜反射像位置特定部
270c フレア判定部
E 被検眼
Ea 前眼部
Ef 眼底
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
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図20
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図23
【手続補正書】
【提出日】2023-02-16
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図20
【補正方法】変更
【補正の内容】
図20