(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-20
(45)【発行日】2023-10-30
(54)【発明の名称】眼科装置
(51)【国際特許分類】
A61B 3/10 20060101AFI20231023BHJP
【FI】
A61B3/10
(21)【出願番号】P 2019026723
(22)【出願日】2019-02-18
【審査請求日】2022-01-31
(73)【特許権者】
【識別番号】501299406
【氏名又は名称】株式会社トーメーコーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】110000660
【氏名又は名称】Knowledge Partners弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100117466
【氏名又は名称】岩上 渉
(72)【発明者】
【氏名】辺 光春
(72)【発明者】
【氏名】高田 英夫
(72)【発明者】
【氏名】陳 紹郎
【審査官】▲高▼原 悠佑
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-059726(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2007/0171365(US,A1)
【文献】特開2005-176971(JP,A)
【文献】特表2012-522594(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2012/0133887(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2006/0109423(US,A1)
【文献】国際公開第2019/031424(WO,A1)
【文献】特開2000-287928(JP,A)
【文献】特開2013-244385(JP,A)
【文献】国際公開第2007/004383(WO,A1)
【文献】特開2012-249809(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61B 3/00-3/18
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検眼を照明して撮影する撮影光学系と、
前記被検眼の基準部位を撮影する基準位置に前記撮影光学系を自動的に移動させるアライメントを実施する基準移動制御部と、
前記撮影光学系を、前記アライメントが実施された前記基準位置から、
鉛直方向に既定量だけ移動させることで、前記基準位置と異なる変位位置に前記撮影光学系を自動的に移動させる変位移動制御部と、
前記変位位置
において、前記撮影光学系
の前記変位位置における視野に含まれる測定対象に対して合焦させ、当該測定対象を測定する測定部と、
を備える眼科装置。
【請求項2】
前記測定部は、前記変位位置に存在する前記撮影光学系によって、前記被検眼の涙液メニスカスを照明して撮影した画像に含まれる前記涙液メニスカスからの反射光の像に基づいて、前記涙液メニスカスの測定を行う、
請求項1に記載の眼科装置。
【請求項3】
前記測定部は、
前記画像を表示部に表示させ、
検者が前記画像上で指定した前記涙液メニスカスの幅方向の端部の距離に基づいて、前記涙液メニスカスの幅の測定を行う、
請求項2に記載の眼科装置。
【請求項4】
前記測定部は、
前記画像を拡大して前記表示部に表示させ、
前記検者は拡大して表示された前記画像上で前記涙液メニスカスの幅方向の端部を指定する、
請求項3に記載の眼科装置。
【請求項5】
前記測定部は、
拡大前の前記画像を前記表示部に表示させ、
前記検者が拡大前の前記画像上で拡大部分の指定を行うと、前記拡大部分の前記画像を拡大して前記表示部に表示させる、
請求項4に記載の眼科装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、眼科装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、被検眼を照明し、反射光を検出することによって被検眼を撮影することで被検眼の種々の部位を測定する眼科装置が知られている。例えば、非特許文献1,2には、リング状の光源で被検眼を照明して被検眼を測定する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第5636405号公報
【文献】特許第5645893号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
被検眼を撮影する際に、被検眼の全体を高い解像度で撮影しようとすると、撮影のための光学系や撮像素子が大きくなる。一方、被検眼における測定対象は、例えば、涙液メニスカス等であり、被検眼の特定の部位であることが多い。従って、被検眼の全体を高い解像度で撮影するための光学系や撮像素子を備える構成とすると、過大なコストがかかってしまう。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、簡易な構成によって被検眼の部位毎の測定を実行可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の目的を達成するため、眼科装置は、被検眼を照明して撮影する撮影光学系と、被検眼の基準部位を撮影する基準位置に撮影光学系を自動的に移動させる基準移動制御部と、基準位置と異なる変位位置に撮影光学系を移動させる変位移動制御部と、を備える。
【0006】
すなわち、眼科装置においては、被検眼の基準部位を撮影する基準位置に撮影光学系を移動させるアライメントを自動的に実施した後、基準位置と異なる変位位置に撮影光学系を移動させる。従って、撮影光学系によって、基準部位から変位した位置の測定対象を撮影することができる。この測定対象の撮影は、測定対象を撮影可能であるが被検眼の全体を撮影できない(全体を視野に含む状態で撮影できない)撮影光学系によって実施可能である。従って、簡易な構成によって被検眼の部位毎の測定を実行可能である。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】眼圧を測定する際に利用される光学系を示す図である。
【
図2】眼屈折力を測定する際に利用される光学系、涙液メニスカスの画像を撮影する際に利用される光学系を示す図である。
【
図3】制御部を含めた本発明の一実施例に係る眼科装置の全体構成を説明するブロック図である。
【
図4】
図4Aは移動制御処理のフローチャートであり、
図4Bは測定処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0008】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)眼科装置の構成:
(2)移動制御処理:
(3)測定処理:
(4)他の実施形態:
【0009】
(1)眼科装置の構成:
本発明の一実施形態にかかる眼科装置1は筐体を備えおり、筐体内には、複数の種類の観察、測定に利用される光学系および制御部が備えられている。本実施形態において眼科装置1は、被検眼の涙液メニスカスの画像を表示部に表示して涙液メニスカスの幅を観察する機能と、眼屈折力を測定する機能と、眼圧を測定する機能とを有している。本実施形態において、涙液メニスカスの幅を観察するための光学系と、眼屈折力を測定するための光学系と、眼圧を測定するための光学系は一部の部品を共有している。
【0010】
図1および
図2は、これらの光学系を示す図である。
図3は制御部を含めた本発明の一実施例に係る眼科装置1の全体構成を説明するブロック図である。これら
図1~
図3を用いて本発明の一実施例に係る眼科装置1について以下に説明する。眼科装置1は
図3に示すように、被検眼を測定するための光学系が配置されたヘッド部602と、ヘッド部602の中の光学系や切替部の回転動作などを制御する制御部600を備えた本体部601によって構成される。
【0011】
なお、本体部601は、ヘッド部602を本体部601に対してXYZ(左右、上下、前後)方向に移動させるXYZ駆動制御部630、ヘッド部602の空間位置の調整等を支持するジョイスティック640、撮影された被検眼の画像や、眼屈折力、眼圧等の測定結果を表示する表示部650、測定項目等の指示を受け付けるタッチパネル660、制御部600の制御処理において利用されるメモリ670、固視標部(後述)を制御する固視標制御部680を備えている。
【0012】
(眼圧測定光学系)
図1には被検眼の眼圧測定を行う全体光学系(眼圧検査光学系)を示す。眼圧測定光学系は、光源101からプロファイルセンサ107、108に至る光路上の光学素子等を含むアライメント光学系100を備えている。また、眼圧測定光学系は、光源301a、302aから2次元撮像素子(CCD)306に至る光路上の光学素子等を含む撮影光学系300を備えている。さらに、眼圧測定光学系は、光源401から反射ミラー404を経て被検眼Eに至る光路上の光学素子等を含む固視光学系400と、光源201からノズル205に至る光路上の光学素子等を含み被検眼の角膜の変形度合いを検出する変位変形検出受光光学系200とを備えている。
図1に示すように眼圧測定光学系を構成する各光学系はその一部が共有される構成になっている。本実施形態においては、被検眼の眼前に配置される見口部を切り替えることができる。眼圧測定の際には切替部が回転されて位置決めされ、眼圧測定のためのノズル205が被検眼の眼前に配置される。
【0013】
(アライメント光学系100)
アライメント光学系100においては、光源101からの光がホットミラー102で反射され、対物レンズ103を通り、ホットミラー104で反射された後、平面ガラス206およびノズル205の開口部を通り被検眼Eの角膜に照射する。本実施例では、光源101は赤外光を出力するLEDが採用されている。
【0014】
角膜(の頂点)で反射された光は、主光軸O1に対して対称的に配置された第1の検出部であるレンズ105およびプロファイルセンサ107、第2の検出部であるレンズ106およびプロファイルセンサ108で受光される。本実施形態においては、被検眼の3次元方向の位置が適正な位置である場合に、角膜で反射された光がプロファイルセンサ107およびプロファイルセンサ108で検出される位置が予め決められている。本体部601の制御部600は、角膜で反射された光がプロファイルセンサ107およびプロファイルセンサ108で検出される位置が予め決められた位置になるように、XYZ駆動制御部630に指示を行うことで3次元方向にヘッド部602を移動させる。この結果、ヘッド部602およびその内部の光学系が、被検眼に対して3次元方向に自動的にアライメントされる。本実施形態においては、角膜(の頂点)が基準部位であり、自動的にアライメントがされた状態において撮影光学系300で基準部位を撮影することができる。従って、アライメントされた状態は、撮影光学系300が基準位置に存在する状態である。
【0015】
なお、アライメントを実施する手法は種々の手法が採用されてよい。例えば、検者が粗アライメントを行った後に、制御部600がオートアライメント(微調整)を実施する構成等を採用可能である。なお、粗アライメントは、例えば、表示部650に表示された被検眼の画像上で検者が角膜からの反射による輝点を視認し、さらに、ジョイスティック640で輝点を所定の範囲に入るようにヘッド部602を移動させるなどの手法を採用可能である。むろん、アライメント光学系は、
図1,
図2に示される例に限定されず、例えば、Z方向のアライメントを行う光学系とXY方向のアライメントを行う光学系が別の光学系(一部重複含む)である構成等が採用されてもよい。
【0016】
(撮影光学系300)
撮影光学系300は、光源301a、302aを備えている。本実施形態において、光源301a、302aは赤外線を出力する光源である。眼圧測定の際に撮影光学系300が利用される場合、ヘッド部602の被検眼側に配置された光源301aおよび光源302aにより被検眼の角膜部を含む前眼部領域が照射される。この状態で、対物レンズ303、結像レンズ305および2次元撮像素子306により、被検眼の前眼部画像が取得され、取得された被検眼の前眼部画像が表示部650に表示される。光源301aおよび光源302aおよびアライメント用の光源101は赤外光を出力するLEDが採用されるが、光源301aおよび光源302aは光源101より短波長の光が採用される。そのため、ホットミラー104は観察用の光(観察光)は透過し、アライメント用の光(アライメント光、光源101からの光)は反射する。また、ダイクロイックミラー304は、観察光は透過するように反射/透過の波長領域が設定されている。これにより、アライメント光と観察光は適切に分割され、各々の測定を可能にしている。
【0017】
(固視光学系400)
固視光学系400が利用される場合、光源401からの光(固視光)がホットミラー402で反射され、リレーレンズ403を通り、反射ミラー404で反射される。この後、光はホットミラー506を透過し、ダイクロイックミラー304で反射して主光軸O1を通り、対物レンズ303、ホットミラー104を通って、被検眼の網膜上で結像する。そのため、光源401と被検眼の網膜位置は略共役であることが望ましい。被検眼は固視光に基づいて固視され、眼圧測定などの眼特性の測定が可能になる。光源401は被検者が視認可能な可視光を出力するLEDが採用される。
【0018】
(変位変形検出受光光学系200)
変位変形検出受光光学系200が利用される場合、光源201からの光(変形検出光)の一部がハーフミラー202を透過後、ホットミラー102、対物レンズ103を透過し、ホットミラー104で反射して主光軸O1を通る。さらに、光は、平面ガラス206、ノズル205の開口部を通って、被検眼の角膜に照射する。角膜に照射した光は角膜で反射し、逆の経路で、ノズル205の開口部、平面ガラス206を通過し、ホットミラー104で反射して対物レンズ103、ホットミラー102を通り、その一部がハーフミラー202で反射される。その後、光は、集光レンズ203により、受光素子204で受光される。眼圧測定時は、ノズル205の先端に設けられた空気噴出口から圧縮された空気が被検眼の角膜に向けて噴射される。空気が噴射されると角膜は変位変形するため受光素子204で受光する光量が変化する。この光量の変化の度合いから被検眼の眼圧値を算出するのである。光源201も赤外光を出力するLEDが採用されるが、観察光より長波長で、かつ、アライメント光より短波長を光が選択され、採用される。このように、アライメント光、観察光、固視光、変形検出光(光源201からの光)の波長が設定され、ホットミラー102、104、506、402およびダイクロイックミラー304の反射/透過特性を適宜設定することにより、これら4つの光が適切な光路に沿って進むように構成されているのである。
【0019】
(眼屈折力測定光学系)
図2には被検眼の眼屈折力測定を行う全体光学系(眼屈折力測定光学系)を示す。眼屈折力測定光学系は、光源101からプロファイルセンサ107、108に至る光路上の光学素子等を含むアライメント光学系100を備えている。また、眼屈折力測定光学系は、光源301a、302aまたは光源300aから2次元撮像素子306に至る光路上の光学素子等を含む撮影光学系300を備えている。さらに、眼屈折力測定光学系は、光源514から固視標512、反射ミラー404を経て被検眼Eに至る光路上の光学素子等を含む固視光学系400を備えている。さらに、眼屈折力測定光学系は、光源501からミラー503や平面ガラス511を経て被検眼Eに至る光路上の光学素子等を含み、被検眼の眼屈折力を検出する眼屈折力光学系500から構成される。
図2に示すように眼屈折力測定光学系を構成する各光学系はその一部が共有される構成になっている。そして、眼屈折力測定の際には切替部が回転されて位置決めされ、眼屈折力測定のための平面ガラス510および511が被検眼の眼前に配置される。
【0020】
アライメント光学系100と、光源301a、302aを利用した撮影を行う際の撮影光学系300は上述の眼圧測定時と同じであるので、ここでは、説明を省略する。光源300aを利用した撮影を行う際の撮影光学系300と固視光学系400は、眼圧測定時とは一部異なるため、以下に説明する。
【0021】
(固視光学系400:眼屈折力測定)
眼屈折力を測定する場合は、眼圧測定時に用いた光源401を消灯して、別の光源である光源514を点灯する。光源514からの光はコリメータレンズ513で平行光とされ、固視標512に照射される。そして、固視標512からの光はホットミラー402、リレーレンズ403を透過した後、反射ミラー404で反射し、ホットミラー506を透過して、ダイクロイックミラー304で反射して主光軸O1を通る。この後、光は、対物レンズ303、ホットミラー104、平面ガラス511、510を透過して、被検眼Eの網膜上で結像する。そのため、固視標512と被検眼の網膜位置は略共役であることが望ましい。被検眼は固視標512に基づいて固視される。眼屈折力を測定する際は、制御部600が固視標制御部680に制御指示を出力する。この結果、固視標制御部680は、固視標と被検眼の網膜位置が略共役になるように固視標部(固視標512、コリメータレンズ513および光源514)を移動制御して被検眼を固視させる。その後、制御部600が固視標制御部680に制御指示を出力し、固視標制御部680が固視標部を所定距離移動して雲霧状態にしてから、眼屈折力を測定する。そのため、制御部600からの信号により固視標部は光軸に沿って前後に移動可能となっている。光源514は光源401より短波長である被検者が視認可能な可視光を出力するLEDが採用される。
【0022】
(眼屈折力光学系500)
眼屈折力光学系500が利用される場合、光源501からの光(レフ光)が集光レンズ502で集光し、ミラー503で反射して穴あきミラー504の中心にある穴を通る。そして、光軸O2に対して斜めに配置し、図示しない駆動部により光軸O2を中心に回転する平行平面ガラス505を光が透過した後、光は、ホットミラー506およびダイクロイックミラー304で反射して主光軸O1を通る。そして、光は、対物レンズ303、ホットミラー104、平面ガラス511および平面ガラス510を透過して被検眼Eの網膜に照射する。そして、被検眼Eの網膜からの反射光は、照射時とは逆の経路で、平面ガラス510、平面ガラス511、ホットミラー104および対物レンズ303を透過する。さらに、光は、ダイクロイックミラー304およびホットミラー506で反射して光軸O2を通り、平行平面ガラス505を透過した後、穴あきミラー504で反射し、レンズ507を透過する。その後、光は、リングレンズ508により、2次元撮像素子(CCD)509でリング状に結像(リング像)する。光源501は、アライメント光(光源101)や観察光(光源301aおよび302a)より長波長の赤外光が採用されている。本実施例では、波長870nmのSLD(スーパールミネッセントダイオード)を採用しているが、これに限定するものではなく、光源101などに採用したLEDやレーザーダイオード(LD)を採用してもよい。
【0023】
ここで、平行平面ガラス505は被検眼Eの瞳孔に共役となる位置に配置されている。レフ光(光源501からの光)は、光軸O2に対して斜めに配置した平行平面ガラス505に入射すると屈折して光軸O2に対して所定距離(例えばΔH)ずれる。上述のように、平行平面ガラス505は光軸O2を中心に回転するため、平行平面ガラス505を透過したレフ光は平行平面ガラス505の位置で、半径ΔHで回転する。平行平面ガラス505は被検眼Eの瞳孔位置と共役な位置に配置されているため、被検眼Eの瞳孔位置で所定(一定)の半径(例えばΔh)で回転しながら被検眼の網膜上に照射する。このため、レフ光は被検眼Eの網膜上で被検眼Eの眼屈折力に応じた大きさや形状を持つ円状に結像される。CCD509は被検眼Eの網膜と共役の位置に配置されているため、CCD509で取得したリング像を解析することにより、被検眼の眼屈折力を求めることができるのである。
【0024】
(光源300aを利用した撮影を行う際の撮影光学系300)
本実施形態にかかる眼科装置1においては、以上の測定に加え、涙液メニスカスの観察を実行可能である。光源300aは、見口部の先端(被検眼E側)に取り付けられており、本実施形態において光源300aは、光軸を中心としたリング状パターンを投影する構成を備えている。本実施形態においてリング状パターンは複数個のリングを有し、各リングの直径が異なる。また、被検眼と光源300aとの距離が一定の場合、リングの径が大きくなるほど、当該リングによって測定可能な領域の範囲が広くなる。むろん、光源300aの構成は、種々の構成であって良く、リング状パターンの複数のリングから光を出力する1個の光源を有する構成であっても良いし、複数のリングのそれぞれに対応した複数の光源を有する構成であっても良い。
【0025】
このため、光源300aが点灯されると、被検眼や涙液メニスカスに、多方向から光が照射される。なお、本実施形態において光源300aは、白色光である。白色光は、当該白色光が照射された被検眼がフルカラーで視認されるような分光分布であれば良く、色温度や波長毎の光の強度は限定されない。なお、光源300aは、測定対象の部位が2次元撮像素子306で撮影されるように測定対象の部位を照明することができればよい。従って、光源300aの波長は限定されず、例えば、光源300aは赤外線を出力する光源であっても良い。
【0026】
本実施形態において、涙液メニスカス測定の際に撮影光学系300が利用される場合、
図2に示すように平面ガラス510および511を備える見口部が被検眼Eの眼前にセットされる。この状態で、光源300aにより涙液メニスカスが照射されると、対物レンズ303、結像レンズ305および2次元撮像素子306により、被検眼の前眼部画像が取得される。
【0027】
本実施形態において、光源300aで照明され、撮影された画像に基づいて測定される対象は被検眼Eの特定の部位である。具体的には、涙液メニスカスが測定対象である。涙液メニスカスは、被検眼の下瞼(または上瞼)の縁と眼球との間に貯留している涙液である。従って、例えば、下瞼の涙液メニスカスを測定する際に、被検眼の全体を撮影する必要はない。このため、本実施形態における撮影光学系300で被検眼を撮影する場合、2次元撮像素子306に被検眼の全体が撮影されなくてもよい。具体的には、本実施形態にかかる撮影光学系300においては、眼圧、眼屈折力、涙液メニスカスの測定が行われる特定の部位を観察するために充分な大きさの2次元撮像素子306や光学部品が選定されている。一方、統計的に被検眼が大きい(目が開いている状態で上瞼と下瞼の間が広い)人物の眼球の全体は2次元撮像素子306の視野に入らないことが許容され、2次元撮像素子306の大きさや光学部品、光路が過度に大きくならないようにしてある。
【0028】
従って、本実施形態においては、アライメントが完了した状態の撮影光学系300で被検眼の角膜の頂点周辺が撮影されることは保証されるが、涙液メニスカス部分が撮影可能であり、撮影された画像から涙液メニスカスの測定が可能であることは保証されない。そこで、本実施形態においては、自動的にアライメントが行われた後、さらに、撮影光学系300を移動させて涙液メニスカスを確実に撮影できる状態にする。
【0029】
(2)移動制御処理:
以下、涙液メニスカスを測定するための画像を撮影するために撮影光学系300を移動させる移動制御処理について説明する。
図4Aは、移動制御処理を示すフローチャートである。移動制御処理は、制御部600は、図示しない制御プログラムを実行することによって実現される。制御プログラムが実行されると制御部600は、基準移動制御部600a、変位移動制御部600b、測定部600cとして機能する。基準移動制御部600aは、被検眼の基準部位を撮影する基準位置に撮影光学系を自動的に移動させる機能を制御部600に実行させるプログラムモジュールである。また、変位移動制御部600bは、基準位置と異なる変位位置に撮影光学系を自動的に移動させる機能を制御部600に実行させるプログラムモジュールである。
【0030】
被験者が自身の頭部をヘッド部602の既定位置にセットし、検者が涙液メニスカス
の測定の観察開始を指示すると、制御部600は、移動制御処理を開始する。移動制御処理が開始されると、制御部600は、基準移動制御部600aの機能により、アライメント動作を開始する。
【0031】
アライメント動作においてまず制御部600は、基準移動制御部600aの機能により、被検眼位置を検出する(ステップS100)。具体的には、制御部600は、光源101を点灯させる。この結果、光源101からの赤外光がホットミラー102、対物レンズ103、ホットミラー104を介して被検眼Eの角膜に照射する。赤外光は角膜で反射され、レンズ105を介してプロファイルセンサ107で受光され、また、レンズ106を介してプロファイルセンサ108で受光される。制御部600は、当該プロファイルセンサ107,108で受光された反射光に基づいて、被検眼Eの位置を検出する。
【0032】
次に、制御部600は、撮影光学系300を含むヘッド部602を基準位置に移動させる(ステップS105)。すなわち、制御部600は、XYZ駆動制御部630に指示を行い、ヘッド部602を移動させる。この際、制御部600は、撮影光学系300によって被検眼Eを撮影可能な位置として予め決められた基準位置に向けてヘッド部602が既定量移動するようにXYZ駆動制御部630に指示を行う。具体的には、ヘッド部602が基準位置に存在する際に、プロファイルセンサ107,108上で角膜からの反射光が受光される位置は予め決められている。そこで、制御部600は、角膜からの反射光が予め決められた位置に向けて移動するように、ヘッド部602を既定量移動させる。
【0033】
次に、制御部600は、ヘッド部602が基準位置に到達したか否かを判定する(ステップS110)。すなわち、制御部600は、プロファイルセンサ107,108で受光された反射光の位置が、予め決められた位置である場合に、ヘッド部602が基準位置に到達したと判定する。ステップS110において、ヘッド部602が基準位置に到達したと判定されない場合、制御部600は、ステップS105以降の処理を繰り返す。
【0034】
一方、ステップS110において、ヘッド部602が基準位置に到達したと判定された場合、撮影光学系300は、被検眼の基準部位である角膜を2次元撮像素子306で撮影可能な基準位置に存在する状態となる。この状態において、角膜が2次元撮像素子306で撮影可能であることは保証されるが、下瞼の涙液メニスカスが測定可能であることは保証されない。例えば、眼が大きい人物の下瞼は、2次元撮像素子306の視野外であるか、またはレンズの歪みが大きい縁に近い部分で撮影される。
【0035】
そこで、制御部600は、変位移動制御部600bの機能により、撮影光学系300を含むヘッド部602を既定方向に既定量移動させる(ステップS115)。既定方向および既定量は予め決められていれば良く、例えば、下瞼の涙液メニスカスを撮影する本例において、制御部600は、角膜の頂点を撮影するための位置から撮影光学系300を鉛直方向に移動させる。また、下瞼の涙液メニスカスを撮影する本例において、制御部600は、角膜の頂点を撮影するための基準位置から下瞼の位置を撮影するための変位位置までの撮影光学系300の変位量が既定量として予め特定されている。
【0036】
そこで、制御部600は、ヘッド部602が既定方向である下方向に既定量移動するようにXYZ駆動制御部630に指示を行う。この結果、眼の大きい人物、眼の小さい人物のいずれであっても、下瞼の涙液メニスカスが2次元撮像素子306によって撮影される変位位置に撮影光学系300が移動される。以上の制御処理により、涙液メニスカスが撮影される変位位置に撮影光学系300が移動された状態になる。
【0037】
(3)測定処理:
本実施形態においては、以上のようにして撮影光学系300を移動させた後に、涙液メニスカスの画像を撮影し、涙液メニスカスの幅を測定する。すなわち、撮影光学系300の移動が完了すると、制御部600は、図示しない制御プログラムを実行する。この結果、制御部600は、変位位置に存在する撮影光学系300によって、被検眼の涙液メニスカスを照明して撮影した画像に含まれる涙液メニスカスからの反射光の像に基づいて、涙液メニスカスの測定を行う測定部600cとして機能する。
【0038】
図4Bは、制御部600が測定部600cの機能により実行する測定処理を示すフローチャートである。測定処理が開始されると、制御部600は、測定部600cの機能により、涙液メニスカスを撮影する(ステップS200)。すなわち、制御部600は、測定部600cの機能により、撮影光学系300におけるレンズの駆動部を制御し、対物レンズ303、結像レンズ305の少なくとも一方を光軸方向に移動させて涙液メニスカスを合焦状態にさせ、2次元撮像素子306を制御して撮影を行う。この結果、涙液メニスカスの画像が撮影される。むろん、合焦状態を実現するための処理は種々の処理であって良く、合焦状態で撮影が行われても良いし、レンズの位置を変えながら複数の画像が撮影され、合焦状態の画像が選択されてもよい。撮影が行われると、制御部600は、2次元撮像素子306が出力された画像をメモリ670に記録する。
【0039】
次に、制御部600は、測定部600cの機能により、撮影画像を表示させる(ステップS205)。すなわち、制御部600は、表示部650を制御し、ステップS200で取得された撮影画像を表示させる。なお、本実施形態においては、表示部650上で涙液メニスカスの画像を既定の大きさで表示し、当該画像上で検者が選択した部分を拡大して表示することができる。
【0040】
このような構成を実現するため、ステップS205において制御部600は、拡大前の画像を表示部650に表示させる。
図5は、撮影画像を表示するための画面の例を示す図である。
図5においては、ある被験者の右眼および左眼のそれぞれについて撮影された画像を選択して表示可能な構成が採用されている。
図5においては、Rと示されたアイコンI
1が右眼、Lと示されたアイコンI
2が左眼を示しており、アイコン内の眼が開いている方の画像が表示され、アイコン内の眼が閉じている方の画像は表示されない。従って、
図5に示す例は、右眼の画像である。
【0041】
さらに、
図5に示す例では、上部の右側に拡大前の画像Isが表示される。従って、ステップS205の段階では、
図5に示す画面内に画像Isは表示されるが、画像Ieは表示されていない。本実施形態において制御部600は、涙液メニスカスの画像をモノクロ画像として表示部650に表示させてもよいし、カラー画像として表示部650に表示させてもよいし、これらのいずれかが選択可能であっても良い。
【0042】
次に、制御部600は、測定部600cの機能により、拡大領域の選択を受け付ける(ステップS210)。すなわち、制御部600は、ジョイスティック640やタッチパネル660に対する検者の操作を受け付け、拡大前の画像Is内で拡大対象となる領域である拡大領域の選択を受け付ける。本実施形態において、測定対象は下瞼の涙液メニスカスである。従って、検者は、ジョイスティック640やタッチパネル660を操作して、下瞼の涙液メニスカスを含む部分を指定する。
図5においては、指定された部位を矩形Pcとして示している。
【0043】
次に、制御部600は、測定部600cの機能により、拡大画像を表示する(ステップS215)。すなわち、制御部600は、表示部650を制御し、ステップS
210で受け付けた部分を拡大表示させる。具体的には、制御部600は、メモリ670を参照し、ステップS210で受け付けた拡大領域の画像に対して拡大処理を適用する。拡大処理は、各種の補間処理であって良い。なお、撮影された画像の解像度が充分に高く、ステップS205における画像の表示が、撮影された画像を縮小した表示である場合、ステップS215における表示の際に補間処理等が行われることなく表示されても良い。この場合であっても、ステップS205における表示は拡大前の表示であり、ステップS215においては当該画像を拡大した表示であると言える。
図5に示す例では、画面の左側に拡大後の画像Ieが表示されている。
【0044】
次に、制御部600は、測定部600cの機能により、拡大画像上で涙液メニスカスの幅方向の端部の指定を受け付ける(S220)。すなわち、本実施形態において、検者は、拡大して表示された画像上で涙液メニスカスの幅方向の端部を指定することができる。このために制御部600は、ジョイスティック640やタッチパネル660に対する検者の操作を受け付け、拡大後の画像Ie内で涙液メニスカスの幅方向の端部を視認し、幅方向の端部を2箇所指定する。
図5においては、指定された2箇所の端部をE
1,E
2として示している。以上のように、拡大図内で涙液メニスカスの端部を指定する構成によれば、非常に小さい涙液メニスカスの端部を容易に指定することができ、また、正確に指定することができる。
【0045】
次に、制御部600は、測定部600cの機能により、涙液メニスカスの幅の測定結果を表示する(ステップS225)。すなわち、制御部600は、ステップS220で受け付けた端部間の距離を涙液メニスカスの幅として取得する。当該幅の取得は、種々の手法で行われて良く、例えば、拡大後の画像内の1画素と実空間内での距離との対応関係を予め特定しおく構成等を採用可能である。
【0046】
涙液メニスカスの幅が取得されると、制御部600は、測定部600cの機能により、表示部650を制御し、涙液メニスカスの幅を表示させる。
図5においては、測定された涙液メニスカスの幅が表示される表示部Paが設けられており、制御部600は、当該表示部Paに涙液メニスカスの幅を長さの単位で表示させる。以上の構成によれば、どのような大きさの眼を持つ被験者であっても、その涙液メニスカスを撮影し、容易に涙液メニスカスの幅を測定することが可能である。
【0047】
(4)他の実施形態:
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、自動的にアライメントされた撮影光学系を変位させることによって被検眼の特定の部位を撮影可能にする限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、眼科装置は、上述のようにヘッド部と本体部とを備える構成に限定されず、他にも種々の要素を備える眼科装置であって良い。また、
図5に示すような涙液メニスカスの測定画面は一例であり、むろん、複数箇所について涙液メニスカスの幅を測定し、表示しても良いし、各種の統計値を表示しても良い。
【0048】
撮影光学系は、被検眼を照明して撮影することができればよい。すなわち、撮影光学系は、被検眼を照明する光源と、被検眼で反射される反射光を画像化するセンサと、光源とセンサとの間の光学部品とを含む。むろん、撮影光学系は、上述の実施形態以外にも種々の構成が採用されてよい。例えば、上述の実施形態においては、光源にリング状の照明が利用されるが、他の形状の照明であっても良い。すなわち、測定対象から反射された光がセンサに到達するように照明が行われればよい。むろん、撮影光学系は、各種の測定(上述の実施形態では眼圧や眼屈折力)を行うための光学系と部品が共有されていても良いし、共有されていなくても良い。
【0049】
基準移動制御部は、被検眼の基準部位を撮影する基準位置に撮影光学系を自動的に移動させることができればよい。すなわち、撮影光学系が変位位置に存在する状態で測定対象を測定しようとしても、被検眼の位置が不明であれば当該測定対象を撮影する変位位置に撮影光学系を位置合わせすることもできない。そこで、撮影光学系を基準位置に自動的に移動させる自動アライメント機能を眼科装置が備える構成とすれば、当該基準位置を基準にして変位位置を容易に特定することができる。
【0050】
なお、被検眼の基準部位は、撮影光学系の位置を決めるための基準となる部位であれば良く、上述の実施形態のような角膜の頂点である構成以外にも種々の構成が採用されてよい。例えば、内眼角、外眼角、眉毛の端部など、種々の部位が基準部位となってよい。基準位置は、基準部位を撮影する位置であれば良く、撮影光学系が備えるセンサで基準部位を撮影可能であればよい。従って、撮影光学系のレンズの状態は任意であり、合焦状態であっても良いし、合焦していない状態であっても良い。
【0051】
撮影光学系を、基準位置に自動的に移動させるための構成としては、上述の実施形態の構成以外にも種々の手法を採用可能である。例えば、撮影光学系で撮影された像を解析し、基準部位が撮像素子の特定の部位で撮影されるような位置に撮影光学系を移動させる構成等を採用可能である。なお、撮影光学系の移動方向は、3次元空間の任意の方向であっても良いし、2次元、または1次元の任意の方向であっても良い。
【0052】
変位移動制御部は、基準位置と異なる変位位置に撮影光学系を移動させることができればよい。すなわち、撮影光学系が基準位置に存在する状態においては、撮影光学系と被検眼の基準部位とが既定の関係になっている。被検眼における特定の部位を測定対象とする場合、万人の(または大半の)被験者の被検眼における特定の部位はほぼ同様の位置にあり、撮影光学系を基準位置からどの程度移動させるべきであるのか予め特定することができる。そこで、万人の(または大半の)被験者の被検眼における特定の部位を撮影可能な変位位置と基準位置との間の位置変位を明らかにしておけば、当該位置変位に相当する移動を行わせることで、変位位置に撮影光学系を自動的に移動させることができる。
【0053】
変位移動制御部が、撮影光学系を移動させる際の既定方向は、基準位置に存在する撮影光学系を変位位置に移動させる方向であれば良く、予め決められていれば良い。測定対象の部位が複数個存在するのであれば、既定方向は測定対象毎に決まっていても良い。変位移動制御部が、撮影光学系を移動させる際の既定量は、基準位置に存在する撮影光学系を変位位置に移動させる際の移動量であれば良く、予め決められていれば良い。測定対象の部位が複数個存在するのであれば、既定量は測定対象毎に決まっていても良い。
【0054】
測定部は、変位位置に存在する撮影光学系によって、被検眼の涙液メニスカスを照明して撮影した画像に含まれる涙液メニスカスからの反射光の像に基づいて、涙液メニスカスの測定を行うことができればよい。すなわち、検者が指定した涙液メニスカスの端部の距離に基づいて涙液メニスカスの幅を測定する上述の実施形態のような構成以外にも種々の構成を採用可能である。例えば、撮影された画像に基づいて画像処理を行い、涙液メニスカスの画像の特徴に基づいて涙液メニスカスの像を特定し、当該像に基づいて涙液メニスカスの幅を測定する構成であっても良い。涙液メニスカスの像を特定するための画像処理は、種々の処理であって良く、例えば、パターンマッチング等であっても良いし、機械学習等を利用した人工知能による処理等であっても良い。
【0055】
さらに、自動的にアライメントされた撮影光学系を変位させることによって被検眼の特定の部位を撮影可能にする手法は、方法の発明としても適用可能である。また、以上のような眼科装置、方法は、単独の装置として実現される場合や、複数の機能を有する装置の一部として実現される場合が想定可能であり、各種の態様を含むものである。
【符号の説明】
【0056】
1…眼科装置、100…アライメント光学系、101…光源、102…ホットミラー、103…対物レンズ、104…ホットミラー、105…レンズ、106…レンズ、107…プロファイルセンサ、108…プロファイルセンサ、108…プロファイルセンサ、200…変位変形検出受光光学系、201…光源、202…ハーフミラー、203…集光レンズ、204…受光素子、205…ノズル、206…平面ガラス、300…撮影光学系、300a…光源、301a…光源、302a…光源、303…対物レンズ、304…ダイクロイックミラー、305…結像レンズ、306…2次元撮像素子、400…固視光学系、401…光源、402…ホットミラー、403…リレーレンズ、404…反射ミラー、500…眼屈折力光学系、501…光源、502…集光レンズ、503…ミラー、504…ミラー、505…平行平面ガラス、506…ホットミラー、507…レンズ、508…リングレンズ、509…CCD、510…平面ガラス、511…平面ガラス、512…固視標、513…コリメータレンズ、514…光源、600…制御部、600a…基準移動制御部、600b…変位移動制御部、600c…測定部、601…本体部、602…ヘッド部、630…XYZ駆動制御部、640…ジョイスティック、650…表示部、660…タッチパネル、670…メモリ、680…固視標制御部