JP2024133180A - Ophthalmic Equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】適切なアライメント状態で被検眼情報を取得する。【解決手段】実施形態の眼科装置は、角膜内皮細胞撮影を第1時間間隔で繰り返して被検眼の情報を取得する情報取得部と、アライメントを行うアライメント部と、アライメントの完了判定を行う判定部とを含む。情報取得部は、アライメントと並行して第1時間間隔で角膜内皮細胞撮影を繰り返し行っているときに、アライメントが完了したと判定部により判定されたことに対応して、第1時間間隔の複数の撮影タイミングとは異なるタイミングで、第1時間間隔での角膜内皮細胞撮影の繰り返しへの割り込みとなる角膜内皮細胞撮影を行うことによって、アライメントと並行して繰り返し行われた角膜内皮細胞撮影による角膜内皮細胞画像と、割り込みの角膜内皮細胞撮影による角膜内皮細胞画像とを含む複数の角膜内皮細胞画像を取得する。【選択図】図4[Problem] Acquiring information about a subject's eye in an appropriate alignment state. [Solution] An ophthalmic apparatus according to an embodiment includes an information acquisition unit that acquires information about the subject's eye by repeating corneal endothelial cell photography at a first time interval, an alignment unit that performs alignment, and a determination unit that determines whether the alignment is complete. When corneal endothelial cell photography is being repeatedly performed at the first time interval in parallel with the alignment, in response to the determination unit determining that the alignment is complete, the information acquisition unit performs corneal endothelial cell photography that interrupts the repetition of corneal endothelial cell photography at the first time interval at a timing different from the multiple photography timings at the first time interval, thereby acquiring multiple corneal endothelial cell images including corneal endothelial cell images obtained by the corneal endothelial cell photography repeatedly performed in parallel with the alignment and corneal endothelial cell images obtained by the interrupt corneal endothelial cell photography. [Selected Figure] Figure 4
Description
本発明は眼科装置に関する。 The present invention relates to an ophthalmic device.
眼科装置は、被検眼の特性や画像等の被検眼情報を光学的に取得する。多くの眼科装置では、被検眼に対する光学系の位置合わせ(アライメント)の後に被検眼情報の取得が行われる。アライメントは、例えば、被検眼に投影された輝点の像の位置を参照して実行される。典型的には、左右方向(X方向)及び上下方向(Y方向)のアライメントと、前後方向(Z方向)のアライメントとが行われる。 Ophthalmic devices optically acquire information about the subject's eye, such as characteristics and images of the subject's eye. In many ophthalmic devices, the information about the subject's eye is acquired after the optical system is aligned with respect to the subject's eye. Alignment is performed, for example, by referring to the position of an image of a bright spot projected onto the subject's eye. Typically, alignment is performed in the left-right direction (X direction) and up-down direction (Y direction), as well as in the front-back direction (Z direction).
このようにアライメントの後に被検眼情報を取得する場合、アライメント完了後、被検眼が動かないうちに検査を行うことが望ましい。特に、例えば角膜内皮細胞撮影装置(スペキュラーマイクロスコープ)のように、非常に高いアライメント精度が要求される眼科装置においては、被検眼の少しの動きによって不適切なアライメント状態に移行してしまうおそれがある。 When obtaining information about the subject's eye after alignment in this way, it is desirable to perform the examination after alignment is complete and before the subject's eye moves. In particular, in ophthalmic devices that require extremely high alignment precision, such as corneal endothelial cell imaging devices (specular microscopes), even a slight movement of the subject's eye can cause the device to enter an inappropriate alignment state.
本発明の目的は、適切なアライメント状態で被検眼情報を取得することが可能な眼科装置を提供することにある。 The object of the present invention is to provide an ophthalmic device capable of acquiring information about a subject's eye in an appropriate alignment state.
実施形態に係る眼科装置は、光学系を用いた被検眼の検査を第1時間間隔で繰り返し行うことによって前記被検眼の情報を取得する情報取得部と、前記被検眼に対する前記光学系のアライメントを行うアライメント部と、前記アライメントが完了したか判定する判定部とを備え、前記情報取得部は、前記アライメントと並行して前記第1時間間隔で前記検査を繰り返し行っているときに、前記アライメントが完了したと前記判定部により判定されたことに対応して、前記第1時間間隔での前記検査の繰り返しへの割り込みとなる検査を行う。 The ophthalmic device according to the embodiment includes an information acquisition unit that acquires information about the test eye by repeatedly performing an examination of the test eye using an optical system at a first time interval, an alignment unit that aligns the optical system with the test eye, and a determination unit that determines whether the alignment is complete. When the information acquisition unit is repeatedly performing the examination at the first time interval in parallel with the alignment, and the determination unit determines that the alignment is complete, the information acquisition unit performs an examination that interrupts the repetition of the examination at the first time interval.
実施形態に係る眼科装置によれば、適切なアライメント状態で被検眼情報を取得することが可能である。 The ophthalmic apparatus according to the embodiment makes it possible to obtain information about the subject's eye in an appropriate alignment state.
実施形態に係る眼科装置は、被検眼の検査を好適に行うための位置に光学系を移動するアライメント機能を備え、アライメントの後に被検眼のデータを光学的に取得することで被検眼情報を生成する。検査には自覚検査と他覚検査とが含まれる。自覚検査の例として、遠用視力検査、近用視力検査、コントラスト検査、グレア検査などがある。他覚検査には、被検眼の特性を測定するための他覚測定と、被検眼の画像を取得するための撮影とがある。他覚測定の例として、他覚屈折測定、角膜形状測定、眼軸長測定、眼圧測定などがある。撮影の例として、角膜内皮細胞撮影、前眼部撮影、眼底撮影(眼底カメラ、走査型レーザ検眼鏡等)、光コヒーレンストモグラフィ(OCT)などがある。 The ophthalmic device according to the embodiment has an alignment function that moves the optical system to a position suitable for examining the subject's eye, and generates information about the subject's eye by optically acquiring data on the subject's eye after alignment. The examination includes subjective examination and objective examination. Examples of subjective examination include distance vision examination, near vision examination, contrast examination, and glare examination. Objective examination includes objective measurement for measuring the characteristics of the subject's eye and photography for acquiring an image of the subject's eye. Examples of objective measurement include objective refraction measurement, corneal shape measurement, axial length measurement, and intraocular pressure measurement. Examples of photography include corneal endothelial cell photography, anterior segment photography, fundus photography (fundus camera, scanning laser ophthalmoscope, etc.), optical coherence tomography (OCT), etc.
実施形態に係る眼科装置の光学系の光軸は、前後方向(Z方向)に対して傾斜していてよい。この傾斜の方向及び角度は任意であってよい。また、傾斜の方向及び角度が固定されていてもよいし、傾斜の方向及び/又は角度が可変であってもよい。後者の場合、傾斜の方向及び/又は角度を検知するためのセンサ及び/又はソフトウェアが設けられていてよく、検知された情報を制御や演算に利用することができる。 The optical axis of the optical system of the ophthalmic device according to the embodiment may be inclined with respect to the front-to-back direction (Z direction). The direction and angle of this inclination may be arbitrary. Furthermore, the direction and angle of inclination may be fixed, or the direction and/or angle of inclination may be variable. In the latter case, a sensor and/or software for detecting the direction and/or angle of inclination may be provided, and the detected information may be used for control and calculation.
以下の実施形態では、光学系の光軸が前後方向に対して傾斜している眼科装置について説明するが、光学系の光軸が前後方向と平行に配置された眼科装置に対して以下の実施形態と同様の構成を適用することも可能である。 In the following embodiment, an ophthalmic device in which the optical axis of the optical system is tilted relative to the front-to-rear direction is described, but it is also possible to apply a configuration similar to the following embodiment to an ophthalmic device in which the optical axis of the optical system is arranged parallel to the front-to-rear direction.
〈構成〉
実施形態に係る眼科装置の外観構成の例を図1に示す。眼科装置1は、ベース2と、架台3と、ヘッド部4と、顔受け部5と、ジョイスティック8と、表示部10とを備える。
<composition>
An example of the external configuration of an ophthalmic apparatus according to an embodiment is shown in Fig. 1. The ophthalmic apparatus 1 includes a
架台3は、ベース2上に設けられている。ジョイスティック8が操作されると、ベース2に対して上下・前後・左右に架台3が移動する。典型的には、ジョイスティック8をその軸周りに回転操作すると架台3が上下方向に移動し、ジョイスティック8を傾倒操作すると架台3が前後・左右に移動する。
The
ヘッド部4には、各種の光学系や機構が格納されている。ヘッド部4は、架台3上に設けられており、後述の電動的な機構によって、架台3に対して上下・前後・左右に移動される。
The head unit 4 houses various optical systems and mechanisms. The head unit 4 is mounted on the
顔受け部5は、被検者の顔を固定するための顎受け6及び額当て7を備える。ジョイスティック8は、架台3上に設けられている。表示部10は、ヘッド部4の背面(被検眼が配置される正面側に対向する側)に設けられ、タッチパネルを備える。このタッチパネルには、各種グラフィカルユーザーインターフェイス(GUI)が表示される。
The
眼科装置1には外部装置11が接続されている。外部装置11は、任意の装置であってよく、また、眼科装置1と外部装置11との間の接続態様(通信形態等)も任意であってよい。外部装置11の例として、レンズの光学特性を測定するためのレンズメータ、記録媒体のリーダ・ライタ、病院情報システム(HIS)サーバ、DICOMサーバ、医師端末、モバイル端末、眼科装置1のメーカ側のサーバや端末、クラウドサーバなどがある。 An external device 11 is connected to the ophthalmic device 1. The external device 11 may be any device, and the connection mode (communication form, etc.) between the ophthalmic device 1 and the external device 11 may also be any device. Examples of the external device 11 include a lens meter for measuring the optical characteristics of a lens, a reader/writer for a recording medium, a hospital information system (HIS) server, a DICOM server, a doctor's terminal, a mobile terminal, a server or terminal of the manufacturer of the ophthalmic device 1, a cloud server, etc.
眼科装置1の内部構成の例を図2に示す。眼科装置1は、光学ユニット20と、Zアライメント系30と、移動機構40と、データ処理部50と、ユーザインターフェイス60と、制御部70とを備える。 An example of the internal configuration of the ophthalmic device 1 is shown in FIG. 2. The ophthalmic device 1 includes an optical unit 20, a Z alignment system 30, a movement mechanism 40, a data processing unit 50, a user interface 60, and a control unit 70.
(光学ユニット20)
光学ユニット20は、例えば、被検眼Eの特性を測定するための各種の光学素子と、被検眼Eを撮影するための各種の光学素子と、いくつかの光学素子を移動させるための機構とを含む。光学ユニット20は、ヘッド部4に格納されている。本実施形態においては、光学ユニット20は、検査光学系21と、観察光学系22と、XYアライメント系23とを含む。
(Optical unit 20)
The optical unit 20 includes, for example, various optical elements for measuring characteristics of the subject's eye E, various optical elements for photographing the subject's eye E, and a mechanism for moving some of the optical elements. The optical unit 20 is stored in the head unit 4. In this embodiment, the optical unit 20 includes an inspection optical system 21, an observation optical system 22, and an XY alignment system 23.
XYアライメント系23は、ハーフミラー等のビームスプリッタ24によって観察光学系22の光路から分岐された光路に設けられている。検査光学系21の光路と観察光学系22の光路とは、ハーフミラー又はダイクロイックミラー等のビームスプリッタ25によって合成され、この合成光路OPが対物レンズ26を介して被検眼Eに導かれている。 The XY alignment system 23 is provided in an optical path branched off from the optical path of the observation optical system 22 by a beam splitter 24 such as a half mirror. The optical path of the inspection optical system 21 and the optical path of the observation optical system 22 are combined by a beam splitter 25 such as a half mirror or a dichroic mirror, and this combined optical path OP is guided to the subject's eye E via an objective lens 26.
合成光路OPの軸(光学系の光軸)は、前後方向(Z方向)に対して上方(+Y方向)に角度θだけ傾斜している。なお、光軸の傾斜方向は、上方には限定されず、Z方向に対して任意方向(例えば下方、左方、右方等)であってもよい。また、角度θは固定されても可変であってもよい。固定の場合、角度θの値は任意であり、例えば5度に設定されている。可変の場合、角度θの範囲は任意である。このとき、傾斜方向も任意に可変であってもよい。 The axis of the composite optical path OP (the optical axis of the optical system) is inclined upward (+Y direction) at an angle θ with respect to the front-to-back direction (Z direction). Note that the inclination direction of the optical axis is not limited to upward, and may be any direction with respect to the Z direction (e.g. downward, left, right, etc.). Furthermore, the angle θ may be fixed or variable. If it is fixed, the value of the angle θ is arbitrary, and is set to 5 degrees, for example. If it is variable, the range of the angle θ is arbitrary. In this case, the inclination direction may also be arbitrarily variable.
なお、検査光学系21の光路と観察光学系22の光路とが合成されない場合もある。例えば、眼科装置1が角膜内皮細胞撮影装置としての機能を有する場合(例えば前述の引用文献を参照)、検査光学系21は、互いに異なる向きに光軸が配置された照明光学系及び撮影光学系に加え、照明光学系及び撮影光学系の双方の光軸と異なる向きに光軸が配置された観察光学系を含む。この観察光学系の光軸は、典型的には、Z方向に沿って配置される。よって、検査光学系21の光軸(照明光学系の光軸、撮影光学系の光軸)は、Z方向と異なる向きに配置される。このように、検査光学系21の光軸が2以上存在していてもよい。その場合、2以上の光軸の少なくとも1つがZ方向に対して傾斜していればよい。 Note that the optical path of the inspection optical system 21 and the optical path of the observation optical system 22 may not be combined. For example, when the ophthalmic device 1 has a function as a corneal endothelial cell imaging device (see, for example, the above-mentioned cited document), the inspection optical system 21 includes an illumination optical system and a photographing optical system whose optical axes are arranged in different directions, as well as an observation optical system whose optical axis is arranged in a different direction from the optical axes of both the illumination optical system and the photographing optical system. The optical axis of this observation optical system is typically arranged along the Z direction. Therefore, the optical axis of the inspection optical system 21 (the optical axis of the illumination optical system and the optical axis of the photographing optical system) is arranged in a different direction from the Z direction. In this way, there may be two or more optical axes of the inspection optical system 21. In that case, it is sufficient that at least one of the two or more optical axes is inclined with respect to the Z direction.
(検査光学系21)
検査光学系21は、被検眼Eの情報を取得するための光学系である。検査光学系21により取得される情報には、任意の眼科測定手法により取得される測定データ、及び/又は、任意の眼科撮影手法(眼科モダリティ)により取得される撮影データ(画像データ、画像データを形成するために収集されたデータなど)が含まれる。検査光学系21は、実施可能な測定及び/又は撮影の種別に応じた光学系を含む。検査光学系21により実施可能な測定及び/又は撮影の種別は1つには限定されず、2以上であってもよい。検査光学系21は、任意の眼科測定及び/又は任意の眼科撮影を実施可能に構成されていてよい。
(Inspection optical system 21)
The examination optical system 21 is an optical system for acquiring information on the subject's eye E. The information acquired by the examination optical system 21 includes measurement data acquired by any ophthalmic measurement method and/or imaging data (image data, data collected to form image data, etc.) acquired by any ophthalmic imaging method (ophthalmic modality). The examination optical system 21 includes an optical system corresponding to the type of measurement and/or imaging that can be performed. The type of measurement and/or imaging that can be performed by the examination optical system 21 is not limited to one, and may be two or more. The examination optical system 21 may be configured to be able to perform any ophthalmic measurement and/or any ophthalmic imaging.
例えば、眼科装置1は、角膜内皮細胞撮影装置、OCT装置、眼底カメラ、スリットランプ、SLO、レフラクトメータ、ケラトメータ、眼圧計、視野計などのうちの1つ以上の装置として機能する。 For example, the ophthalmic device 1 functions as one or more of the following devices: a corneal endothelial cell imaging device, an OCT device, a fundus camera, a slit lamp, an SLO, a refractometer, a keratometer, a tonometer, a perimeter, etc.
一例を説明する。眼科装置1が角膜内皮細胞撮影装置としての機能を備える場合、検査光学系21は、従来の角膜内皮細胞撮影装置と同様に、角膜内皮細胞照明光学系(スリット光照明光学系)と、角膜内皮細胞撮影光学系とを含んでいる(例えば前述の引用文献を参照)。検査光学系21により取得された画像はデータ処理部50に送られる。 An example will be described. When the ophthalmic device 1 has the function of a corneal endothelial cell imaging device, the examination optical system 21 includes a corneal endothelial cell illumination optical system (slit light illumination optical system) and a corneal endothelial cell imaging optical system, similar to conventional corneal endothelial cell imaging devices (see, for example, the above-mentioned cited documents). The image acquired by the examination optical system 21 is sent to the data processing unit 50.
他の例として、眼科装置1がOCT装置としての機能を備える場合、検査光学系21は、一般的なOCT装置と同様に、次の構成要素を含む:光源(低コヒーレンス光源、波長掃引光源など);光源から出力された光を測定光と参照光とに分割し、且つ、被検眼Eからの測定光の戻り光と参照光とを干渉させる干渉光学系;干渉光学系により生成された干渉光を検出する検出部(分光器、バランスドフォトディテクタなど)。検査光学系21により収集されたデータはデータ処理部50に送られる。 As another example, when the ophthalmic device 1 has a function as an OCT device, the examination optical system 21 includes the following components, similar to a general OCT device: a light source (low coherence light source, wavelength swept light source, etc.); an interference optical system that splits the light output from the light source into measurement light and reference light and causes the return light of the measurement light from the subject's eye E to interfere with the reference light; and a detection unit (spectroscope, balanced photodetector, etc.) that detects the interference light generated by the interference optical system. The data collected by the examination optical system 21 is sent to the data processing unit 50.
検査光学系21は、検査に付随する機能を提供するための構成を備えていてよい。例えば、被検眼Eを固視させるための視標(固視標)を眼底Efに投影するための固視光学系が設けられていてよい。 The examination optical system 21 may be provided with a configuration for providing functions associated with the examination. For example, a fixation optical system may be provided for projecting a visual target (fixation target) for fixating the subject's eye E onto the fundus Ef.
(観察光学系22)
観察光学系22は、被検眼Eを動画撮影(及び静止画撮影)する。観察光学系22は、各種のレンズ(結像レンズ、フォーカシングレンズ、リレーレンズなど)と、レンズ以外の光学素子(絞り、撮像素子(CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサなど))とを含む。また、観察光学系22は、光源を含んでいてよい。この光源は、例えば、赤外光(近赤外光)及び/又は可視光を発する。本実施形態では、赤外光を用いて前眼部を動画撮影する。
(Observation optical system 22)
The observation optical system 22 captures video (and still images) of the subject's eye E. The observation optical system 22 includes various lenses (imaging lenses, focusing lenses, relay lenses, etc.) and optical elements other than lenses (apertures, imaging elements (CCD image sensors, CMOS image sensors, etc.)). The observation optical system 22 may also include a light source. This light source emits, for example, infrared light (near-infrared light) and/or visible light. In this embodiment, infrared light is used to capture video of the anterior segment.
観察光学系22は、2以上のカメラを含んだ構成であってもよい。例えば、光学ユニット20の前面(被検者に対向する面)の異なる位置に2つのカメラを設ける。そして、2つのカメラを用いて異なる方向から前眼部を撮影する。すなわち、2つのカメラは、前眼部のステレオ撮影を行う。眼科装置1は、2つのカメラにより実質的に同時に取得された2つの画像に基づいて、前眼部の位置情報を求めることが可能である。 The observation optical system 22 may be configured to include two or more cameras. For example, two cameras are provided at different positions on the front surface (the surface facing the subject) of the optical unit 20. The two cameras are then used to photograph the anterior segment from different directions. In other words, the two cameras perform stereo photography of the anterior segment. The ophthalmic device 1 is capable of determining position information of the anterior segment based on two images acquired by the two cameras substantially simultaneously.
(XYアライメント系23)
XYアライメント系23は、検査光学系21及び観察光学系22の合成光路OP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 alignment system 23)
The XY alignment system 23 irradiates the test eye E with light (infrared light) to perform alignment in directions perpendicular to the optical axis of the combined optical path OP of the inspection optical system 21 and the observation optical system 22 (left-right direction (X direction) and up-down direction (Y direction)).
XYアライメント系23は、ビームスプリッタ24により観察光学系22の光路から分岐された光路に設けられた光源(赤外光源)を含む。この光源から出力された光は、ビームスプリッタ24及び25により反射され、対物レンズ26を通過して被検眼Eに照射される。その角膜Ecによる反射光は、対物レンズ26を通過し、ビームスプリッタ25により反射され、ビームスプリッタ24を透過し、観察光学系22の撮像素子により検出される。 The XY alignment system 23 includes a light source (infrared light source) provided in an optical path branched off from the optical path of the observation optical system 22 by the beam splitter 24. The light output from this light source is reflected by the beam splitters 24 and 25, passes through the objective lens 26, and is irradiated onto the subject's eye E. The light reflected by the cornea Ec passes through the objective lens 26, is reflected by the beam splitter 25, passes through the beam splitter 24, and is detected by the image sensor of the observation optical system 22.
このように検出された反射光の像(輝点像)は、観察光学系22により得られる前眼部像に描出され、XYアライメントを行うための指標として用いられる(XYアライメント指標、第2指標)。制御部70は、XYアライメント指標を含む前眼部像を表示部61(表示部10等)に表示させることができる。このとき、制御部70は、アライメントのずれの許容範囲を示す画像(アライメントマーク)などを前眼部像に重ねて表示させることができる。
The image of the reflected light detected in this manner (bright spot image) is depicted in the anterior eye image obtained by the observation optical system 22 and is used as an index for performing XY alignment (XY alignment index, second index). The control unit 70 can display the anterior eye image including the XY alignment index on the display unit 61 (
手動でXYアライメントを行う場合、ユーザは、アライメントマーク内にXYアライメント指標を誘導するようにヘッド部4(光学ユニット20)の移動操作を行う。 When performing manual XY alignment, the user moves the head unit 4 (optical unit 20) so as to guide the XY alignment index into the alignment mark.
自動でアライメントを行う場合、データ処理部50は、アライメントマークに対するXYアライメント指標の変位を算出する。更に、制御部70は、データ処理部50により算出された変位がキャンセルされるように、XY方向におけるヘッド部4(光学ユニット20)の移動制御を実行する。 When performing automatic alignment, the data processing unit 50 calculates the displacement of the XY alignment index relative to the alignment mark. Furthermore, the control unit 70 controls the movement of the head unit 4 (optical unit 20) in the XY directions so that the displacement calculated by the data processing unit 50 is cancelled.
なお、観察光学系22を用いてXYアライメント指標を検出する代わりに、例えば、専用の光検出器(PSDセンサ等)を用いてXYアライメント指標を検出することも可能である。 Instead of detecting the XY alignment index using the observation optical system 22, it is also possible to detect the XY alignment index using, for example, a dedicated photodetector (such as a PSD sensor).
(Zアライメント系30)
Zアライメント系30は、光学ユニット20と一体的に移動する。Zアライメント系30は、被検眼Eに対して前後方向(Z方向)におけるアライメントを行うための光を被検眼Eに照射し、その戻り光を検出する。Zアライメント光源(赤外光源)31から出力された光は、角膜Ecに照射され、角膜Ecにて反射され、結像レンズ32によりラインセンサ33に結像される。
(Z alignment system 30)
The Z alignment system 30 moves integrally with the optical unit 20. The Z alignment system 30 irradiates the subject's eye E with light for performing alignment in the front-back direction (Z direction) with respect to the subject's eye E, and detects the return light. Light output from a Z alignment light source (infrared light source) 31 is irradiated onto the cornea Ec, reflected by the cornea Ec, and imaged on a line sensor 33 by an imaging lens 32.
被検眼Eと光学ユニット20との相対位置がZ方向に変化すると、ラインセンサ33に対する光の投影位置が変化する。ラインセンサ33に対する投影像は、Zアライメントを行うための指標として用いられる(Zアライメント指標、第1指標)。データ処理部50は、ラインセンサ33に対するZアライメント指標の投影位置に基づいて、被検眼Eの角膜頂点、角膜内皮等のZ方向における変位を求める。制御部70は、算出された変位がキャンセルされるように、Z方向におけるヘッド部4の移動制御を実行する。 When the relative position between the subject's eye E and the optical unit 20 changes in the Z direction, the projection position of the light onto the line sensor 33 changes. The projected image onto the line sensor 33 is used as an index for performing Z alignment (Z alignment index, first index). The data processing unit 50 calculates the displacement in the Z direction of the corneal apex, corneal endothelium, etc. of the subject's eye E based on the projection position of the Z alignment index onto the line sensor 33. The control unit 70 controls the movement of the head unit 4 in the Z direction so that the calculated displacement is cancelled.
なお、従来の技術では、Z方向への移動と、傾斜角度θに応じたXY方向への移動とを交互に行うが、本実施形態では、傾斜角度θに応じた方向(検査光学系21の光軸の方向)にヘッド部4を移動するようになっている。 Note that in conventional technology, movement in the Z direction and movement in the XY directions according to the tilt angle θ are alternated, but in this embodiment, the head unit 4 is moved in a direction according to the tilt angle θ (the direction of the optical axis of the inspection optical system 21).
(移動機構40)
移動機構40は、光学ユニット20(ヘッド部4)を移動するための機構である。移動機構40は、光学ユニット20を3次元的に移動することができる。移動機構40は、光学ユニット20を電動で移動させるための機構(例えば、架台3に対してヘッド部4を移動させるための機構)を含む。このような電動機構に加え、又は電動機構に代えて、移動機構40は、光学ユニット20を手動で移動させるための機構(例えば、ベース2に対して架台3を移動させるための機構)を含んでよい。
(Moving mechanism 40)
The moving mechanism 40 is a mechanism for moving the optical unit 20 (the head section 4). The moving mechanism 40 can move the optical unit 20 three-dimensionally. The moving mechanism 40 includes a mechanism for electrically moving the optical unit 20 (for example, a mechanism for moving the head section 4 relative to the mount 3). In addition to or instead of such an electric mechanism, the moving mechanism 40 may include a mechanism for manually moving the optical unit 20 (for example, a mechanism for moving the
移動機構40には、光学ユニット20を左右方向(X方向)に移動するための左右移動機構40Xと、上下方向(Y方向)に移動するための上下移動機構40Yと、前後方向(Z方向)に移動するための前後移動機構40Zとが設けられていてよい。 The movement mechanism 40 may be provided with a left-right movement mechanism 40X for moving the optical unit 20 in the left-right direction (X direction), a vertical movement mechanism 40Y for moving the optical unit 20 in the up-down direction (Y direction), and a front-rear movement mechanism 40Z for moving the optical unit 20 in the front-rear direction (Z direction).
左右移動機構40X、上下移動機構40Y、及び前後移動機構40Zのそれぞれは、アクチュエータを備えている。アクチュエータは、例えばパルスモータを含む。アクチュエータは、制御部70による制御を受けて駆動力を発生する。移動機構40は、アクチュエータにより出力された駆動力を伝達して光学ユニット20を移動するための伝達機構を含む。 Each of the left-right movement mechanism 40X, the up-down movement mechanism 40Y, and the front-back movement mechanism 40Z is equipped with an actuator. The actuator includes, for example, a pulse motor. The actuator generates a driving force under the control of the control unit 70. The movement mechanism 40 includes a transmission mechanism for transmitting the driving force output by the actuator to move the optical unit 20.
制御部70は、既定のコンピュータプログラムにしたがって、3つのアクチュエータのうちの少なくとも1つを制御する。また、制御部70は、ユーザインターフェイス60の操作部62から入力される操作信号に基づいて、3つのアクチュエータのうちの少なくとも1つを制御する。 The control unit 70 controls at least one of the three actuators according to a predefined computer program. The control unit 70 also controls at least one of the three actuators based on an operation signal input from the operation unit 62 of the user interface 60.
(データ処理部50)
データ処理部50は、眼科装置1により取得された情報の処理と、外部から入力された情報の処理とを実行する。例えば、データ処理部50は、アライメントに関する処理を実行する。本実施形態には、Zアライメントを実行するための要素として、第1制御量演算部51と第2制御量演算部52とが設けられている。更に、データ処理部50は、XYアライメントのための公知の処理を実行する。
(Data Processing Unit 50)
The data processing unit 50 processes information acquired by the ophthalmologic apparatus 1 and information input from the outside. For example, the data processing unit 50 executes processing related to alignment. In this embodiment, a first control amount calculation unit 51 and a second control amount calculation unit 52 are provided as elements for executing Z alignment. Furthermore, the data processing unit 50 executes known processing for XY alignment.
また、データ処理部50は、検査光学系21により取得されたデータの処理や、観察光学系22により取得された画像の処理など、各種データ処理を実行する。データ処理部50は、このような処理を実行するためのプロセッサ、記憶装置、ソフトウェア(コンピュータプログラム)等を含む。 The data processing unit 50 also performs various data processing operations, such as processing data acquired by the inspection optical system 21 and processing images acquired by the observation optical system 22. The data processing unit 50 includes a processor, a storage device, software (computer program), and the like for performing such processing.
(第1制御量演算部51)
第1制御量演算部51は、Zアライメント指標に基づいて前後移動機構40Zの制御量を求める。なお、制御量は、移動機構40の制御に利用可能な任意の量であってよい。例えば、移動機構40に含まれるアクチュエータがパルスモータである場合、パルスモータに送られるパルスの数(パルス数)を制御量として用いることができる。或いは、光学ユニット20を移動させる距離などを制御量として用いてもよい。
(First Control Amount Calculation Unit 51)
The first control amount calculation unit 51 calculates the control amount of the forward/backward movement mechanism 40Z based on the Z alignment index. The control amount may be any amount that can be used to control the movement mechanism 40. For example, if the actuator included in the movement mechanism 40 is a pulse motor, the number of pulses sent to the pulse motor (pulse count) may be used as the control amount. Alternatively, the distance by which the optical unit 20 is moved may be used as the control amount.
本実施形態では、Zアライメント系30のラインセンサ33に対する投影像が、Zアライメント指標として用いられる。第1制御量演算部51は、ラインセンサ33に対するZアライメント指標の投影位置に基づいて、被検眼E(角膜頂点、角膜内皮等)のZ方向における位置を特定する。 In this embodiment, the projected image of the Z alignment system 30 onto the line sensor 33 is used as the Z alignment index. The first control amount calculation unit 51 determines the position of the test eye E (corneal apex, corneal endothelium, etc.) in the Z direction based on the projected position of the Z alignment index onto the line sensor 33.
ここで、ラインセンサ33に含まれる光検出素子列における位置(光検出素子のアドレス)には、Z方向の位置が予め対応付けられている。第1制御量演算部51は、ラインセンサ33からの出力信号に基づいて、Zアライメント指標の投影位置、つまり被検眼Eからの反射光を検出した素子のアドレスを特定する。そして、特定されたアドレスに対応するZ方向の位置が求められる。Zアライメントに関するこのような処理は、従来と同様である。 Here, the position in the row of light detection elements included in the line sensor 33 (address of the light detection element) is previously associated with a position in the Z direction. Based on the output signal from the line sensor 33, the first control amount calculation unit 51 identifies the projection position of the Z alignment index, that is, the address of the element that detects the reflected light from the subject's eye E. Then, the position in the Z direction corresponding to the identified address is obtained. This processing related to Z alignment is the same as in the conventional method.
(第2制御量演算部52)
第2制御量演算部52は、第1制御量演算部51により求められた制御量(Z制御量)に基づいて、左右移動機構40Xの制御量(X制御量)及び上下移動機構40Yの制御量(Y制御量)の少なくとも一方を求める。
(Second Control Amount Calculation Unit 52)
The second control amount calculation unit 52 calculates at least one of the control amount (X control amount) of the left/right movement mechanism 40X and the control amount (Y control amount) of the up/down movement mechanism 40Y based on the control amount (Z control amount) calculated by the first control amount calculation unit 51.
第2制御量演算部52により求められる制御量は、Z方向に対する検査光学系21の光軸の傾斜の方向に応じた制御量である。本実施形態では、図2に示すように、合成光路OPの光軸がY方向に傾斜しているので、Y制御量が求められる。以下、第1制御量演算部51により求められたZ制御量からY制御量(及び/又はX制御量)を求めるための処理の例を説明する。 The control amount calculated by the second control amount calculation unit 52 is a control amount according to the direction of inclination of the optical axis of the inspection optical system 21 relative to the Z direction. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the optical axis of the composite optical path OP is inclined in the Y direction, so the Y control amount is calculated. Below, an example of processing for calculating the Y control amount (and/or the X control amount) from the Z control amount calculated by the first control amount calculation unit 51 is described.
Z制御量からY制御量を求めるための処理の第1の例として、予め作成された対応情報を参照することができる。対応情報は、例えば、制御部70又はデータ処理部50に予め記憶される。或いは、外部装置11に対応情報を予め格納し、これを参照するようにしてもよい。対応情報が記憶される要素(記憶部)は、例えば、半導体メモリ、磁気記憶装置、光学記憶装置、光磁気ディスクのいずれかを含んでよい。 As a first example of a process for determining a Y control amount from a Z control amount, correspondence information created in advance can be referenced. The correspondence information is stored in advance in, for example, the control unit 70 or the data processing unit 50. Alternatively, the correspondence information may be stored in advance in the external device 11 and referenced. The element (storage unit) in which the correspondence information is stored may include, for example, any of a semiconductor memory, a magnetic storage device, an optical storage device, and a magneto-optical disk.
対応情報は、例えば、Z制御量の複数の値のそれぞれにY制御量が対応付けられたテーブル情報である。このようなテーブル情報においては、例えば、Z制御量の値0,ΔZ1,ΔZ2,ΔZ3,・・・・,ΔZN-1,ΔZNに対して、それぞれ、Y制御量の値0,ΔY1,ΔY2,ΔY3,・・・・,ΔYN-1,ΔYNが対応付けられている(ΔZn<ΔZn+1、ΔYn<ΔYn+1)。ここで、ΔZnとΔYnとの関係は、Z方向に対する検査光学系21の光軸(合成光路OPの光軸)の傾斜角度θに基づき決定される。具体的には、関係式ΔYn=ΔZn×tanθによって、ΔZnに対するΔYnが算出される(n=1,2,・・・,N)。 The correspondence information is, for example, table information in which a Y control amount is associated with each of a plurality of values of the Z control amount. In such table information, for example, the values of the Z control amount 0, ΔZ 1 , ΔZ 2 , ΔZ 3 , ..., ΔZ N-1 , ΔZ N are associated with the values of the Y control amount 0, ΔY 1 , ΔY 2 , ΔY 3 , ..., ΔY N-1 , ΔY N (ΔZ n < ΔZ n+1 , ΔY n < ΔY n+1 ). Here, the relationship between ΔZ n and ΔY n is determined based on the inclination angle θ of the optical axis of the inspection optical system 21 (the optical axis of the composite optical path OP) with respect to the Z direction. Specifically, ΔY n for ΔZ n is calculated by the relational expression ΔY n = ΔZ n × tan θ (n = 1, 2, ..., N).
対応情報は、上記テーブル情報のような離散的な情報には限定されない。例えば、Z制御量の値とY制御量の値との関係を連続的に表すグラフを対応情報として用いることができる。これは、例えば、Z制御量の値ΔZを横軸にとり、Y制御量の値ΔYを縦軸にとったグラフである。このようなグラフは、関係式ΔY=ΔZ×tanθによって得られる。 The correspondence information is not limited to discrete information such as the table information described above. For example, a graph that continuously represents the relationship between the Z control amount value and the Y control amount value can be used as the correspondence information. This is, for example, a graph with the Z control amount value ΔZ on the horizontal axis and the Y control amount value ΔY on the vertical axis. Such a graph can be obtained by the relational equation ΔY = ΔZ × tan θ.
傾斜角度θが可変である場合、傾斜角度θの複数の値(離散的な値)θ1,θ2,・・・,θKのそれぞれについて対応情報を準備することができる。例えば、傾斜角度θ=θk(k=1,2,・・・,K)のそれぞれについて、Z制御量の値ΔZn(θk)にY制御量の値ΔYn(θk)が対応付けられたテーブル情報を作成することができる。ここで、Z制御量の値ΔZn(θk)とY制御量の値ΔYn(θk)とは、関係式ΔYn(θk)=ΔZn(θk)×tanθkを満足する。また、同様の関係式を利用することで、傾斜角度θ=θk(k=1,2,・・・,K)のそれぞれについてのグラフを作成することもできる。 When the tilt angle θ is variable, correspondence information can be prepared for each of a plurality of values (discrete values) θ 1 , θ 2 , ..., θ K of the tilt angle θ. For example, table information can be created in which the Z control amount value ΔZ n (θ k ) is associated with the Y control amount value ΔY n (θ k ) for each tilt angle θ = θ k (k = 1, 2, ..., K). Here, the Z control amount value ΔZ n (θ k ) and the Y control amount value ΔY n (θ k ) satisfy the relational expression ΔY n (θ k ) = ΔZ n (θ k ) × tan θ k . In addition, by using a similar relational expression, a graph can be created for each tilt angle θ = θ k (k = 1, 2, ..., K).
或いは、傾斜角度θの連続的な変化を考慮した対応情報を準備することも可能である。例えば、連続的な変数である傾斜角度θについて、Z制御量の値ΔZn(θ)にY制御量の値ΔYn(θ)が対応付けられたテーブル情報を作成することができる。ここで、Z制御量の値ΔZn(θ)とY制御量の値ΔYn(θ)とは、関係式ΔYn(θ)=ΔZn(θ)×tanθを満足する。また、同様の関係式を利用することで、連続的な変数である傾斜角度θをインデックスとする関数族として対応情報を作成することもできる。 Alternatively, it is also possible to prepare correspondence information that takes into account continuous changes in the tilt angle θ. For example, for the tilt angle θ, which is a continuous variable, table information can be created in which the Z control amount value ΔZ n (θ) is associated with the Y control amount value ΔY n (θ). Here, the Z control amount value ΔZ n (θ) and the Y control amount value ΔY n (θ) satisfy the relational expression ΔY n (θ) = ΔZ n (θ) × tan θ. Furthermore, by using a similar relational expression, it is also possible to create correspondence information as a family of functions with the tilt angle θ, which is a continuous variable, as an index.
なお、対応情報は、テーブル情報やグラフに限定されるものではない。また、Z制御量に対してX制御量が対応付けられた対応情報についても、Z制御量に対してY制御量が対応付けられた対応情報と同じ要領で作成することができる。 The correspondence information is not limited to table information or graphs. In addition, correspondence information in which an X control amount is associated with a Z control amount can be created in the same manner as correspondence information in which a Y control amount is associated with a Z control amount.
第2制御量演算部52は、第1制御量演算部51により求められたZ制御量と対応情報とに基づいて、Y制御量(及び/又はX制御量)を求めることができる。 The second control amount calculation unit 52 can calculate the Y control amount (and/or the X control amount) based on the Z control amount calculated by the first control amount calculation unit 51 and the corresponding information.
対応情報がテーブル情報である場合、第2制御量演算部52は、まず、第1制御量演算部51により求められたZ制御量に応じたテーブル情報中のZ制御量の値を選択する。テーブル情報では、Z制御量の値は離散的である。第1制御量演算部51により求められたZ制御量と等しい値がテーブル情報に含まれる場合、この値が選択される。選択された値がY制御量として採用される。 When the corresponding information is table information, the second control amount calculation unit 52 first selects the value of the Z control amount in the table information corresponding to the Z control amount calculated by the first control amount calculation unit 51. In the table information, the values of the Z control amount are discrete. When a value equal to the Z control amount calculated by the first control amount calculation unit 51 is included in the table information, this value is selected. The selected value is adopted as the Y control amount.
第1制御量演算部51により求められたZ制御量と等しい値がテーブル情報に含まれない場合、第2制御量演算部52は、例えば、第1制御量演算部51により求められたZ制御量に最も近い値を選択する。或いは、第1制御量演算部51により求められたZ制御量より小さい値のうちの最も大きい値を選択することや、第1制御量演算部51により求められたZ制御量より大きい値のうちの最も小さい値を選択することも可能である。選択された値が、第1制御量演算部51により求められたZ制御量に対応するY制御量として採用される。 If the table information does not include a value equal to the Z control amount calculated by the first control amount calculation unit 51, the second control amount calculation unit 52 selects, for example, a value closest to the Z control amount calculated by the first control amount calculation unit 51. Alternatively, it is also possible to select the largest value among values smaller than the Z control amount calculated by the first control amount calculation unit 51, or to select the smallest value among values larger than the Z control amount calculated by the first control amount calculation unit 51. The selected value is adopted as the Y control amount corresponding to the Z control amount calculated by the first control amount calculation unit 51.
対応情報が(連続的な)グラフである場合、第2制御量演算部52は、第1制御量演算部51により求められたZ制御量に応じたZ制御量の座標軸(例えば横軸)上の座標を特定し、当該グラフによって当該座標に対応付けられたY制御量の座標軸(例えば縦軸)上の座標を特定する。特定された座標が示す値が、第1制御量演算部51により求められたZ制御量に対応するY制御量として採用される。 When the correspondence information is a (continuous) graph, the second control amount calculation unit 52 identifies a coordinate on the coordinate axis (e.g., horizontal axis) of the Z control amount corresponding to the Z control amount calculated by the first control amount calculation unit 51, and identifies a coordinate on the coordinate axis (e.g., vertical axis) of the Y control amount associated with the coordinate by the graph. The value indicated by the identified coordinate is adopted as the Y control amount corresponding to the Z control amount calculated by the first control amount calculation unit 51.
Z制御量からY制御量を求めるための処理の第2の例を説明する。本例では、第2制御量演算部52は、第1制御量演算部51によりZ制御量が求められたとき、このZ制御量に対応するY制御量(及び/又はX制御量)を、検査光学系21の光軸の傾斜角度θに基づき演算する。つまり、本例では、Z制御量に対応するY制御量(及び/又はX制御量)がその都度算出される。 A second example of the process for calculating the Y control amount from the Z control amount will be described. In this example, when the Z control amount is calculated by the first control amount calculation unit 51, the second control amount calculation unit 52 calculates the Y control amount (and/or the X control amount) corresponding to this Z control amount based on the tilt angle θ of the optical axis of the inspection optical system 21. In other words, in this example, the Y control amount (and/or the X control amount) corresponding to the Z control amount is calculated each time.
具体的には、第2制御量演算部52は、第1制御量演算部51により求められたZ制御量と傾斜角度θとに基づき、三角法を用いて、Y制御量(及び/又はX制御量)を演算する。ここで、第1の例の場合と同様に、三角法の関係式「(Y制御量)=(Z制御量)×tanθ」を利用することができる。本例では、制御部70、データ処理部50、外部装置11等に、このような関係式が予め記憶される。 Specifically, the second control amount calculation unit 52 uses trigonometry to calculate the Y control amount (and/or the X control amount) based on the Z control amount and the tilt angle θ calculated by the first control amount calculation unit 51. Here, as in the first example, the trigonometric relational equation "(Y control amount) = (Z control amount) × tan θ" can be used. In this example, such a relational equation is stored in advance in the control unit 70, the data processing unit 50, the external device 11, etc.
(被検眼情報生成部53)
被検眼情報生成部53は、光学ユニット20(例えば検査光学系21)により得られたデータに基づいて被検眼情報を取得する。取得される被検眼情報の種類は、眼科装置1の機能に対応する。
(Examined eye information generation unit 53)
The subject's eye information generating unit 53 acquires subject's eye information based on data acquired by the optical unit 20 (e.g., the examination optical system 21). The type of acquired subject's eye information corresponds to the function of the ophthalmologic apparatus 1. do.
一例として、光学ユニット20により角膜内皮細胞画像が得られた場合、つまり、眼科装置1が角膜内皮細胞撮影装置として機能する場合、前述の引用文献を含む、当該分野の任意の公知技術を利用することが可能である。典型的には、被検眼情報生成部53は、次のような処理を実行することができる:角膜内皮細胞画像の補正(コントラスト補正、輝度補正、鮮鋭化等);連続して取得された複数の画像のうちから最適な画像を選択する処理;異なる部位の画像からパノラマ画像を生成する処理;画像を解析して角膜内皮細胞の密度を求める処理;角膜内皮細胞の輪郭を表す画像を生成する処理。 As an example, when a corneal endothelial cell image is obtained by the optical unit 20, that is, when the ophthalmic device 1 functions as a corneal endothelial cell imaging device, any known technology in the field, including the above-mentioned cited documents, can be used. Typically, the subject's eye information generating unit 53 can execute the following processes: correction of the corneal endothelial cell image (contrast correction, brightness correction, sharpening, etc.); processing for selecting the optimal image from multiple images acquired in succession; processing for generating a panoramic image from images of different regions; processing for analyzing images to determine the density of corneal endothelial cells; processing for generating an image showing the contours of corneal endothelial cells.
他の例として、光学ユニット20によりOCTデータが収集された場合、つまり、眼科装置1がOCT装置として機能する場合、当該分野の任意の公知技術を利用することが可能である。典型的には、被検眼情報生成部53は、収集されたOCTデータに基づき断層像を形成する。例えば、被検眼情報生成部53は、従来のスウェプトソースOCTと同様に、Aライン毎のサンプリング結果に基づくスペクトル分布に信号処理を施してAライン毎の反射強度プロファイルを形成し、これらAラインプロファイルを画像化してスキャンラインに沿って配列する。上記信号処理には、ノイズ除去(ノイズ低減)、フィルタ処理、FFT(Fast Fourier Transform)などが含まれる。また、被検眼情報生成部53は、断層像に対して画像処理や解析処理を施してもよい。例えば、被検眼情報生成部53は、ラスタースキャンデータに基づく3次元画像データ(スタックデータ、ボリュームデータ等)の作成、3次元画像データのレンダリング、画像補正、解析アプリケーションに基づく画像解析などを実行するように構成されてよい。 As another example, when OCT data is collected by the optical unit 20, that is, when the ophthalmic device 1 functions as an OCT device, any known technology in the field can be used. Typically, the subject eye information generating unit 53 forms a tomographic image based on the collected OCT data. For example, the subject eye information generating unit 53 performs signal processing on the spectral distribution based on the sampling result for each A-line to form a reflection intensity profile for each A-line, as in the conventional swept-source OCT, and images and arranges these A-line profiles along the scan line. The above signal processing includes noise removal (noise reduction), filter processing, FFT (Fast Fourier Transform), and the like. The subject eye information generating unit 53 may also perform image processing and analysis processing on the tomographic image. For example, the subject eye information generating unit 53 may be configured to perform creation of three-dimensional image data (stack data, volume data, etc.) based on raster scan data, rendering of the three-dimensional image data, image correction, image analysis based on an analysis application, and the like.
(ユーザインターフェイス60)
ユーザインターフェイス60は、表示部61と操作部62とを含む。表示部61は、表示部10を含み、制御部70による制御を受けて動作する。操作部62は、眼科装置1の操作や情報の入力に使用される。表示部61と操作部62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が可能である。
(User Interface 60)
The user interface 60 includes a display unit 61 and an operation unit 62. The display unit 61 includes the
(制御部70)
制御部70は、プロセッサ、記憶装置、通信インターフェイス、ソフトウェア等を含んで構成される。制御部70は眼科装置1における各種制御を行う。例えば、制御部70は、検査光学系21の制御、観察光学系22の制御、XYアライメント系23の制御、Zアライメント系30の制御、移動機構40の制御(左右移動機構40X、上下移動機構40Y、及び前後移動機構40Zの個別的制御及び/又は連係的制御等)、データ処理部50の制御、表示部61の制御などを実行する。制御部70は、アライメント制御部71と、判定部72と、検査制御部73とを備える。
(Control unit 70)
The control unit 70 includes a processor, a storage device, a communication interface, software, etc. The control unit 70 performs various controls in the ophthalmologic apparatus 1. For example, the control unit 70 executes control of the inspection optical system 21, control of the observation optical system 22, control of the XY alignment system 23, control of the Z alignment system 30, control of the movement mechanism 40 (individual control and/or coordinated control of the left-right movement mechanism 40X, the up-down movement mechanism 40Y, and the front-back movement mechanism 40Z, etc.), control of the data processing unit 50, control of the display unit 61, etc. The control unit 70 includes an alignment control unit 71, a determination unit 72, and an inspection control unit 73.
(アライメント制御部71)
アライメント制御部71は、XYアライメント及びZアライメントのための制御を実行する。XYアライメントでは、アライメント制御部71は、XYアライメント系23にXYアライメント指標を生成させる。データ処理部50は、アライメントマークに対するXYアライメント指標(例えば、観察光学系20により得られる前眼部像に描出されたXYアライメント指標の像)の変位を算出する。アライメント制御部71は、データ処理部50により算出された変位がキャンセルされるように、XY方向におけるヘッド部4(光学ユニット20)の移動制御を実行する。このような変位算出と移動制御とが、前眼部像のフレームレートに応じた時間間隔で反復的に実行される。
(Alignment control unit 71)
The alignment control unit 71 executes control for XY alignment and Z alignment. In XY alignment, the alignment control unit 71 causes the XY alignment system 23 to generate an XY alignment index. The data processing unit 50 calculates the displacement of the XY alignment index (for example, an image of the XY alignment index depicted in the anterior eye image obtained by the observation optical system 20) relative to the alignment mark. The alignment control unit 71 executes movement control of the head unit 4 (optical unit 20) in the XY directions so that the displacement calculated by the data processing unit 50 is canceled. Such displacement calculation and movement control are repeatedly executed at time intervals according to the frame rate of the anterior eye image.
Zアライメントでは、アライメント制御部71は、Zアライメント系30にZアライメント指標を生成させる。更に、アライメント制御部71は、Zアライメント指標(例えば、ラインセンサ33に対する投影像)に基づいて、合成光路OPの光軸に沿って光学ユニット20を移動するように移動機構40を制御する。本実施形態では、アライメント制御部71は、第1制御量演算部51により取得されたZ制御量に基づく前後移動機構40Zの制御と、第2制御量演算部52により取得されたY制御量(及び/又はX制御量)に基づく上下移動機構40Y(及び/又は左右移動機構40X)の制御とを並行して実行することにより、合成光路OPの光軸に沿った光学ユニット20の移動を実現する。 In Z alignment, the alignment control unit 71 causes the Z alignment system 30 to generate a Z alignment index. Furthermore, the alignment control unit 71 controls the movement mechanism 40 to move the optical unit 20 along the optical axis of the composite optical path OP based on the Z alignment index (e.g., a projected image onto the line sensor 33). In this embodiment, the alignment control unit 71 controls the front-rear movement mechanism 40Z based on the Z control amount acquired by the first control amount calculation unit 51 and the up-down movement mechanism 40Y (and/or the left-right movement mechanism 40X) based on the Y control amount (and/or the X control amount) acquired by the second control amount calculation unit 52 in parallel, thereby realizing the movement of the optical unit 20 along the optical axis of the composite optical path OP.
このようなZアライメントにおいて、アライメント制御部71は、Z制御量に基づく前後移動機構40Zの制御の開始タイミングと、Y制御量(及び/又はX制御量)に基づく上下移動機構40Y(及び/又は左右移動機構40X)の制御の開始タイミングとを、略一致させることができる。更に、アライメント制御部71は、Z制御量に基づく前後移動機構40Zの制御の終了タイミングと、Y制御量(及び/又はX制御量)に基づく上下移動機構40Y(及び/又は左右移動機構40X)の制御の終了タイミングとを、略一致させることができる。 In such Z alignment, the alignment control unit 71 can substantially match the start timing of control of the forward/backward movement mechanism 40Z based on the Z control amount with the start timing of control of the up/down movement mechanism 40Y (and/or left/right movement mechanism 40X) based on the Y control amount (and/or X control amount). Furthermore, the alignment control unit 71 can substantially match the end timing of control of the forward/backward movement mechanism 40Z based on the Z control amount with the end timing of control of the up/down movement mechanism 40Y (and/or left/right movement mechanism 40X) based on the Y control amount (and/or X control amount).
このような連係的制御は、前後方向(Z方向)への移動速度と、上下方向(又は、左右方向、若しくは、上下成分と左右成分の双方を含む移動方向)への移動速度とを、調整することによって実現される。例えば、Z方向への移動距離をDZとし、Y方向への移動距離をDYとし、Z方向への移動速度をVZとすると、Y方向への移動速度VYを次式により設定することができる:VY=VZ×(DY/DZ)。 Such coordinated control is realized by adjusting the movement speed in the forward/backward direction (Z direction) and the movement speed in the up/down direction (or left/right direction, or a movement direction including both up/down and left/right components). For example, if the movement distance in the Z direction is DZ , the movement distance in the Y direction is DY , and the movement speed in the Z direction is VZ , then the movement speed in the Y direction VY can be set by the following formula: VY = VZ × ( DY / DZ ).
(判定部72)
判定部72は、アライメントが完了したか判定する。XYアライメントの典型的な例において、データ処理部50は、アライメントマークに対するXYアライメント指標の変位を算出する。判定部72は、この変位の量を既定の閾値と比較する。変位量が閾値を超える場合、XYアライメントは完了していないと判定され、XYアライメントが継続される。変位量が閾値以下である場合、XYアライメントは完了したと判定される。つまり、XYアライメントは、アライメントマークに対するXYアライメント指標の変位量が閾値以下になるように実行される。
(Determination unit 72)
The determination unit 72 determines whether the alignment is complete. In a typical example of XY alignment, the data processing unit 50 calculates the displacement of the XY alignment index relative to the alignment mark. The determination unit 72 compares the amount of this displacement with a predefined threshold. If the amount of displacement exceeds the threshold, it is determined that the XY alignment is not complete, and the XY alignment is continued. If the amount of displacement is equal to or less than the threshold, it is determined that the XY alignment is complete. That is, the XY alignment is performed so that the amount of displacement of the XY alignment index relative to the alignment mark is equal to or less than the threshold.
Zアライメントでは、ラインセンサ33におけるZアライメント指標の位置(ラインセンサ33に含まれる光検出素子列のうちZアライメント指標の生成に寄与した光検出素子の位置)が参照される。判定部72は、Zアライメントが適正な状態に対応するラインセンサ33の位置(例えば、光検出素子列の中心に位置する光検出素子)に対する変位、つまり、Zアライメント指標の形成に寄与した光検出素子の位置(アドレス)に基づいて、Zアライメントが完了したか否か判定することができる。或いは、第1制御量演算部51により求められたZ制御量を既定閾値と比較し、Z制御量が閾値以下であるときにZアライメントは完了したと判定することができる。 In Z alignment, the position of the Z alignment index in the line sensor 33 (the position of the photodetection element that contributed to the generation of the Z alignment index among the photodetection element row included in the line sensor 33) is referenced. The determination unit 72 can determine whether or not Z alignment is complete based on the displacement relative to the position of the line sensor 33 that corresponds to a proper Z alignment state (for example, the photodetection element located at the center of the photodetection element row), that is, the position (address) of the photodetection element that contributed to the formation of the Z alignment index. Alternatively, the Z control amount calculated by the first control amount calculation unit 51 can be compared with a default threshold value, and it can be determined that Z alignment is complete when the Z control amount is equal to or less than the threshold value.
典型的な例では、XYアライメントの後にZアライメントが行われる。この場合、XYアライメントが完了したと判定部72により判定されたことに対応して、アライメント制御部71は、XYアライメントのための制御を終了し、Zアライメントのための制御を開始する。更に、Zアライメントが完了したと判定部72により判定されたことに対応して、アライメント制御部71はZアライメントを終了し、且つ、後述の検査制御部73が検査を開始する。 In a typical example, Z alignment is performed after XY alignment. In this case, in response to the determination unit 72 determining that XY alignment has been completed, the alignment control unit 71 ends control for XY alignment and starts control for Z alignment. Furthermore, in response to the determination unit 72 determining that Z alignment has been completed, the alignment control unit 71 ends Z alignment, and the inspection control unit 73 described below starts inspection.
(検査制御部73)
検査制御部73は、アライメントが完了したとの判定結果を判定部72から受けて、被検眼Eのデータを取得するように検査光学系21を制御する。典型的な例において、検査制御部73は、Zアライメントの完了を受けて検査光学系21にデータの取得を開始させる。
(Test control unit 73)
The examination control unit 73 receives the determination result that the alignment is completed from the determination unit 72, and controls the examination optical system 21 to acquire data of the subject's eye E. In a typical example, the examination control unit 73 causes the examination optical system 21 to start acquiring data upon completion of the Z alignment.
なお、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コンピュータ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。 The processor refers to a circuit such as a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or a programmable logic device (e.g., an SPLD (Simple Programmable Logic Device), a CPLD (Complex Programmable Logic Device), or an FPGA (Field Programmable Gate Array)). The processor realizes the functions according to the embodiment by, for example, reading and executing a computer program stored in a memory circuit or a memory device.
〈動作〉
眼科装置1の動作について説明する。眼科装置1の動作の例を図3に示す。
Actions
A description will now be given of the operation of the ophthalmic apparatus 1. An example of the operation of the ophthalmic apparatus 1 is shown in FIG.
(S1:前眼部撮影を開始する)
まず、制御部70は、観察光学系22を制御して前眼部撮影を開始させる。観察光学系22から逐次に出力されるフレームは、制御部70を介してデータ処理部50に送られる。これと並行し、制御部70は、前眼部像を表示部61に動画表示させることができる。
(S1: Start photographing the anterior segment)
First, the control unit 70 starts photographing the anterior eye segment by controlling the observation optical system 22. Frames sequentially output from the observation optical system 22 are sent to the data processing unit 50 via the control unit 70. In parallel with this, the control unit 70 can cause the display unit 61 to display a moving image of the anterior eye segment.
(S2:アライメント指標の生成を開始する)
続いて、アライメント制御部71は、XYアライメント系23及びZアライメント系30を制御し、XYアライメント指標とZアライメント指標とを生成させる。XYアライメント系23から出力された光は、角膜Ecにて反射され、前眼部像のフレームに輝点像として描出される。制御部70は、前眼部像のフレームをデータ処理部50に逐次に転送する。
(S2: Start generating alignment indices)
Next, the alignment control unit 71 controls the XY alignment system 23 and the Z alignment system 30 to generate an XY alignment index and a Z alignment index. The light output from the XY alignment system 23 is reflected by the cornea Ec and is depicted as a bright point image in the frame of the anterior eye image. The control unit 70 sequentially transfers the frame of the anterior eye image to the data processing unit 50.
Zアライメント光源31から出力された光は、角膜Ecにて反射され、結像レンズ32によりラインセンサ33に投影される。ラインセンサ33は、既定の時間間隔で検出信号を制御部70に入力する。制御部70は、この検出信号をデータ処理部50に逐次に転送する。 The light output from the Z alignment light source 31 is reflected by the cornea Ec and projected onto the line sensor 33 by the imaging lens 32. The line sensor 33 inputs a detection signal to the control unit 70 at a predetermined time interval. The control unit 70 sequentially transfers this detection signal to the data processing unit 50.
なお、本例では、XYアライメントの後にZアライメントを実行する。よって、XYアライメント時にはXYアライメント指標のみを生成し、Zアライメント時にはZアライメント指標のみを生成するようにしてもよい。 In this example, Z alignment is performed after XY alignment. Therefore, only XY alignment indices may be generated during XY alignment, and only Z alignment indices may be generated during Z alignment.
(S3:XYアライメントを行う)
アライメント制御部71、データ処理部50及び移動機構40は、ステップS2で生成が開始されたXYアライメント指標に基づいてXYアライメントを実行する。つまり、データ処理部50は、XYアライメント指標を参照してXY方向のずれを求め、アライメント制御部71は、このずれをキャンセルするように左右移動機構40X及び/又は上下移動機構40Yを制御する。XYアライメントは、例えば、アライメントマークに対するXYアライメント指標の変位が既定値以下となるように行われる。XYアライメントが完了したか否かの判定は、判定部72によって行われる。
(S3: Perform XY alignment)
The alignment control unit 71, the data processing unit 50, and the movement mechanism 40 perform XY alignment based on the XY alignment index whose generation has started in step S2. That is, the data processing unit 50 determines the deviation in the XY directions by referring to the XY alignment index, and the alignment control unit 71 controls the left-right movement mechanism 40X and/or the up-down movement mechanism 40Y to cancel this deviation. The XY alignment is performed, for example, so that the displacement of the XY alignment index relative to the alignment mark is equal to or smaller than a preset value. The determination unit 72 determines whether the XY alignment is completed.
(S4、S5:Zアライメントを行う)
ステップS3のXYアライメントが完了したら、アライメント制御部71、データ処理部50及び移動機構40は、ステップS2で生成が開始されたZアライメント指標に基づいてZアライメントを実行する。
(S4, S5: Perform Z alignment)
When the XY alignment in step S3 is completed, the alignment control unit 71, the data processing unit 50, and the moving mechanism 40 execute Z alignment based on the Z alignment index whose generation started in step S2.
つまり、データ処理部50は、Zアライメント指標を参照してZ方向のずれを求め、アライメント制御部71は、このずれをキャンセルするように前後移動機構40Zの制御を行いつつ、このZ方向への移動に伴うY方向(及び/又はX方向)へのずれを補正するために上下移動機構40Y(及び/又は左右移動機構40X)を制御する。ここで、Z方向への移動に伴うY方向(及び/又はX方向)へのずれは、Z方向と合成光路OPの光軸とがなす角度θに起因する。 In other words, the data processing unit 50 determines the deviation in the Z direction by referring to the Z alignment index, and the alignment control unit 71 controls the forward/backward movement mechanism 40Z to cancel this deviation, while controlling the up/down movement mechanism 40Y (and/or left/right movement mechanism 40X) to correct the deviation in the Y direction (and/or X direction) that accompanies the movement in the Z direction. Here, the deviation in the Y direction (and/or X direction) that accompanies the movement in the Z direction is due to the angle θ between the Z direction and the optical axis of the composite optical path OP.
本実施形態では、データ処理部50の第1制御量演算部51が、Zアライメント指標に基づいてZ制御量を求め、第2制御量演算部52が、このZ制御量と上記対応情報又は上記関係式とに基づいてY制御量を求めるアライメント制御部71は、データ処理部50により求められたZ制御量及びY制御量に基づいて、Z方向への移動速度(Z移動速度)とY方向への移動速度(Y移動速度)とを設定することができる。アライメント制御部71は、Z制御量及びZ移動速度に基づく前後移動機構40Zの制御と、Y制御量及びY移動速度に基づく上下移動機構40Yの制御とを並行して実行する。これにより、合成光路OPの光軸に沿って光学ユニット20が移動される。 In this embodiment, the first control amount calculation unit 51 of the data processing unit 50 calculates the Z control amount based on the Z alignment index, and the second control amount calculation unit 52 calculates the Y control amount based on this Z control amount and the above correspondence information or the above relational expression. The alignment control unit 71 can set the movement speed in the Z direction (Z movement speed) and the movement speed in the Y direction (Y movement speed) based on the Z control amount and Y control amount calculated by the data processing unit 50. The alignment control unit 71 controls the front-back movement mechanism 40Z based on the Z control amount and the Z movement speed, and controls the up-down movement mechanism 40Y based on the Y control amount and the Y movement speed, in parallel. This causes the optical unit 20 to move along the optical axis of the composite optical path OP.
Zアライメントは、例えば、Zアライメント指標がラインセンサ33の所定位置(ラインセンサ33に含まれる光検出素子列のうちの所定の光検出素子)にて得られるように行われる。Zアライメントが完了したか否かの判定は、判定部72によって行われる(S5)。 Z alignment is performed, for example, so that the Z alignment index is obtained at a predetermined position of the line sensor 33 (a predetermined light detection element in the row of light detection elements included in the line sensor 33). Whether or not the Z alignment is completed is determined by the determination unit 72 (S5).
(S6:検査を行う)
Zアライメントが完了したと判定されると(S5:Yes)、検査制御部73は、被検眼Eのデータを取得するための検査光学系21の制御を実行する。それにより、アライメントの完了と実質的に同時に検査(測定、撮影等)が開始される。このように、本実施形態では、アライメント(Zアライメント)の完了が検査開始トリガとして用いられる。
(S6: Perform inspection)
When it is determined that the Z alignment is completed (S5: Yes), the examination control unit 73 executes control of the examination optical system 21 to acquire data of the subject's eye E. As a result, the examination (measurement, photography, etc.) is started substantially simultaneously with the completion of the alignment. Thus, in this embodiment, the completion of the alignment (Z alignment) is used as an examination start trigger.
このような処理の例について図4を参照しつつ説明する。本例では、検査又はそのための動作が所定の時間間隔で繰り返し実行される(図4に示す検査タイミング)。例えば、角膜内皮細胞撮影では、撮像装置(CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ等)が所定のレートで繰り返し撮影を行う。このような反復動作はZアライメントと並行して実行される。検査又はそのための動作の時間間隔をΔT1で表す。 An example of such processing will be described with reference to Fig. 4. In this example, the inspection or the operation therefor is repeatedly performed at a predetermined time interval (inspection timing shown in Fig. 4). For example, in corneal endothelial cell photography, an imaging device (CCD image sensor, CMOS image sensor, etc.) repeatedly photographs at a predetermined rate. Such repetitive operations are performed in parallel with Z alignment. The time interval of the inspection or the operation therefor is represented as ΔT1 .
図4に示すアライメント確認タイミングは、Zアライメントが完了したか否かの判定処理が繰り返し実行されるタイミングを表す。当該判定処理の時間間隔をΔT2で表す。本例では、時間t=t0にZアライメントが完了したとする(図4に示す「OK」の時間)。 The alignment confirmation timing shown in Fig. 4 indicates the timing at which the process of determining whether or not Z alignment is complete is repeatedly executed. The time interval of the determination process is represented as ΔT2 . In this example, it is assumed that Z alignment is completed at time t = t0 (the "OK" time shown in Fig. 4).
従来の眼科装置では、Zアライメントが完了した時間t=t0の直後に到来する検査タイミングt=t1に検査を実行するように制御が行われる。例えば、典型的な角膜内皮細胞撮影における時間間隔ΔT1は33ミリ秒である。よって、Zアライメントが完了してから33ミリ秒近く経過したタイミングで検査(角膜内皮細胞の撮影画像の取り込み)が開始される。したがって、この間にアライメント状態がずれてしまう可能性がある。つまり、Zアライメントが完了した時間t=t0と検査開始の時間t=t1との差(Δt=t1-t0)が、検査を好適に行うための阻害要因となっている。 In a conventional ophthalmic device, control is performed so that the examination is performed at the examination timing t= t1 , which arrives immediately after the time t= t0 when the Z alignment is completed. For example, the time interval ΔT1 in typical corneal endothelial cell photography is 33 milliseconds. Therefore, the examination (capturing the photographed image of the corneal endothelial cell) starts at a timing nearly 33 milliseconds after the Z alignment is completed. Therefore, there is a possibility that the alignment state may be shifted during this time. In other words, the difference (Δt= t1 - t0 ) between the time t= t0 when the Z alignment is completed and the time t= t1 when the examination starts is an obstacle to performing the examination appropriately.
これに対し、本実施形態に係る眼科装置では、Zアライメントの完了をトリガとして検査制御部73が検査光学系21に検査を実行させる。図4に示す例では、検査制御部73は、Zアライメントの完了(時間t=t0)に対応して検査光学系21に検査開始の指示を送る。この処理に要する時間をΔta=ta-t0とする。このような信号の送信に要する時間Δtaは十分に短く、少なくともΔtよりも短い。したがって、Zアライメントの完了から検査の開始までの時間が従来よりも短くなり、Zアライメントの完了から検査の開始までの間にアライメント状態がずれる可能性が小さくなる。 In contrast, in the ophthalmologic apparatus according to this embodiment, the examination control unit 73 causes the examination optical system 21 to perform an examination, triggered by the completion of Z alignment. In the example shown in FIG. 4, the examination control unit 73 sends an instruction to start the examination to the examination optical system 21 in response to the completion of Z alignment (time t=t 0 ). The time required for this process is set to Δt a =t a -t 0. The time Δt a required to transmit such a signal is sufficiently short, and is at least shorter than Δt. Therefore, the time from the completion of Z alignment to the start of the examination is shorter than in the past, and the possibility of the alignment state being shifted between the completion of Z alignment and the start of the examination is reduced.
取得された検査データ(測定データ、画像データ等)は、制御部70の記憶装置に保存される。また、検査データを外部装置11に送ることもできる。以上で、本動作例に係る処理は終了となる。 The acquired test data (measurement data, image data, etc.) is stored in the storage device of the control unit 70. The test data can also be sent to the external device 11. This completes the processing for this operation example.
〈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。
<Action and Effects>
The operation and effects of the ophthalmic apparatus according to the embodiment will be described.
実施形態に係る眼科装置は、情報取得部と、移動機構と、指標生成部と、第1制御部と、判定部と、第2制御部とを備える。 The ophthalmologic apparatus according to the embodiment includes an information acquisition unit, a movement mechanism, an index generation unit, a first control unit, a determination unit, and a second control unit.
情報取得部は、被検眼に光を照射してその戻り光を検出する光学系を含む。一例において、光学系の光軸は、前後方向(Z方向)に対して傾斜していてよい。つまり、光学系の光軸は、前後方向と非平行に配置されていてよい(前後方向と交差していてよい)。他の例において、光学系の光軸は、前後方向と平行に配置されていてよい。情報取得部は、光学系により得られたデータに基づいて被検眼情報を取得する。上記実施形態において、光学系は検査光学系21を含み、情報取得部は被検眼情報生成部53を含む。また、上記実施形態において、光学系の光軸は、合成光軸OPの光軸である。 The information acquisition unit includes an optical system that irradiates light onto the test eye and detects the return light. In one example, the optical axis of the optical system may be inclined with respect to the front-to-back direction (Z direction). That is, the optical axis of the optical system may be arranged non-parallel to the front-to-back direction (may intersect with the front-to-back direction). In another example, the optical axis of the optical system may be arranged parallel to the front-to-back direction. The information acquisition unit acquires test eye information based on data obtained by the optical system. In the above embodiment, the optical system includes the examination optical system 21, and the information acquisition unit includes a test eye information generation unit 53. Also, in the above embodiment, the optical axis of the optical system is the optical axis of the composite optical axis OP.
移動機構は、光学系を移動する。一例において、移動機構は、被検眼に対して前後方向(Z方向)及びそれに直交する方向(X方向、Y方向)に光学系を移動可能である。上記実施形態において、移動機構は移動機構40を含み、前後方向への移動は前後移動機構40Zが担っており、前後方向に直交する方向への移動は左右移動機構40X及び上下移動機構40Yが担っている。 The moving mechanism moves the optical system. In one example, the moving mechanism can move the optical system in the front-to-back direction (Z direction) and in directions perpendicular to the front-to-back direction (X direction, Y direction) relative to the subject's eye. In the above embodiment, the moving mechanism includes a moving mechanism 40, and the movement in the front-to-back direction is performed by a front-to-back moving mechanism 40Z, while the movement in the direction perpendicular to the front-to-back direction is performed by a left-to-right moving mechanism 40X and a up-to-down moving mechanism 40Y.
指標生成部は、アライメントのための指標を生成する。例えば、指標生成部は、前後方向のアライメントのための第1指標(Zアライメント指標)を生成する。上記実施形態において、指標生成部は、Zアライメント系30を含む。 The index generating unit generates an index for alignment. For example, the index generating unit generates a first index (Z alignment index) for alignment in the front-rear direction. In the above embodiment, the index generating unit includes a Z alignment system 30.
第1制御部は、指標生成部により生成された指標に基づいて移動機構を制御することによりアライメントを行う。光学系の光軸が前後方向に対して傾斜している場合、第1制御部は、Zアライメントにおいて、光軸に沿って光学系を移動するように移動機構を制御することができる。上記実施形態では、アライメント制御部71とデータ処理部50とが第1制御部として機能する。 The first control unit performs alignment by controlling the movement mechanism based on the index generated by the index generation unit. If the optical axis of the optical system is inclined with respect to the front-to-rear direction, the first control unit can control the movement mechanism to move the optical system along the optical axis in Z alignment. In the above embodiment, the alignment control unit 71 and the data processing unit 50 function as the first control unit.
判定部は、アライメントが完了したか判定する。例えば、判定部は、第1指標を用いたアライメント(Zアライメント)が完了したか判定することができる。上記実施形態では、判定部72がこれに相当する。 The determination unit determines whether alignment is complete. For example, the determination unit can determine whether alignment using the first index (Z alignment) is complete. In the above embodiment, this corresponds to the determination unit 72.
第2制御部は、判定部によりアライメントが完了したと判定されたことに対応して光学系にデータを取得させる。上記実施形態では、検査制御部73がこれに相当する。 The second control unit causes the optical system to acquire data in response to the determination unit determining that alignment is complete. In the above embodiment, this corresponds to the inspection control unit 73.
このような実施形態に係る眼科装置によれば、アライメントの完了を契機として被検眼のデータの取得を実行できる。例えば、情報取得部が所定の時間間隔でデータを取得できるように同期制御が行われている場合、従来の技術では、この時間間隔の間に被検眼が動いてしまうおそれがあった。一方、実施形態に係る眼科装置では、例えば、アライメントの完了の直後に、情報取得部の同期制御に割り込みを行うことで、光学系にデータを取得させることが可能である。したがって、従来のように、データ取得のトリガをユーザが入力する場合や、情報取得部の同期制御の制限を受ける場合と比較し、アライメントの完了後に迅速に検査を行うことが可能である。よって、実施形態に係る眼科装置によれば、適切なアライメント状態で被検眼情報を取得することが可能である。 According to such an ophthalmic apparatus of the embodiment, data on the subject's eye can be acquired when the alignment is completed. For example, when synchronous control is performed so that the information acquisition unit can acquire data at a predetermined time interval, in the conventional technology, there is a risk that the subject's eye may move during this time interval. On the other hand, in the ophthalmic apparatus of the embodiment, for example, immediately after the alignment is completed, the synchronous control of the information acquisition unit is interrupted, so that the optical system can acquire data. Therefore, it is possible to perform an examination quickly after the alignment is completed, compared to the conventional case where the user inputs a trigger for data acquisition or the case where the synchronous control of the information acquisition unit is limited. Therefore, according to the ophthalmic apparatus of the embodiment, it is possible to acquire information on the subject's eye in an appropriate alignment state.
実施形態において、指標生成部は、前後方向に直交する方向のアライメントのための第2指標(XYアライメント指標)を生成することができる。上記実施形態において、指標生成部は、Zアライメント系30に加え、XYアライメント系23を含む。 In the embodiment, the index generating unit can generate a second index (XY alignment index) for alignment in a direction perpendicular to the front-rear direction. In the above embodiment, the index generating unit includes an XY alignment system 23 in addition to the Z alignment system 30.
第1制御部は、第2指標に基づいて前後方向に直交する方向に光学系を移動するように移動機構を制御した後、第1指標に基づいて光学系を光軸に沿って移動するように移動機構を制御することができる。つまり、XYアライメントを行った後にZアライメントを行うことができる。この場合、判定部によってXYアライメントの完了を検知してZアライメントに移行するように構成することができる。 The first control unit can control the movement mechanism to move the optical system in a direction perpendicular to the front-to-rear direction based on the second index, and then control the movement mechanism to move the optical system along the optical axis based on the first index. In other words, Z alignment can be performed after XY alignment. In this case, the determination unit can be configured to detect the completion of XY alignment and move on to Z alignment.
判定部は、第2指標に基づくアライメント(XYアライメント)の後に実行された第1指標に基づくアライメント(Zアライメント)が完了したか判定する。Zアライメントが完了したと判定されたことを受け、第2制御部は、光学系を制御して被検眼のデータを取得させる。 The determination unit determines whether the alignment based on the first index (Z alignment) performed after the alignment based on the second index (XY alignment) has been completed. When it is determined that the Z alignment has been completed, the second control unit controls the optical system to acquire data of the subject's eye.
このような構成によれば、まずXY方向の位置を合わせた後に、この好適な位置関係が維持されるようにZアライメントを行うことができる。そして、Zアライメントが完了したことに対応して(つまり、X方向、Y方向及びZ方向の全てにおいてアライメントが合致したことに対応して)、検査を行うことができる。 With this configuration, after first aligning the positions in the X and Y directions, Z alignment can be performed so that this preferred positional relationship is maintained. Then, once Z alignment has been completed (i.e., once alignment has been achieved in all of the X, Y, and Z directions), inspection can be performed.
また、第1指標を用いたアライメント(Zアライメント)において、前後方向に対して傾斜した光軸の方向に沿って光学系を移動させる場合、Z方向への移動とそれに伴うXY方向への変位の補正とを交互に実行する従来のZアライメント動作と比較して、光学系(眼科装置)に発生する揺れを低減することが可能である。 In addition, in alignment using the first index (Z alignment), when the optical system is moved along the direction of the optical axis inclined relative to the front-to-back direction, it is possible to reduce the shaking that occurs in the optical system (ophthalmic device) compared to conventional Z alignment operations that alternate between movement in the Z direction and the associated correction of displacement in the X and Y directions.
つまり、従来の眼科装置では、Z方向への移動と、それに伴うずれを補正するためのXY方向への移動とを交互に何度も繰り返すため、移動開始時や停止時に揺れが発生する。更に、移動と停止を繰り返すため、揺れが増幅されるおそれもある。しかも、異なる方向への移動を交互に行うため、不規則で複雑な揺れが発生する。これに対し、実施形態に係る眼科装置によれば、Z方向への移動に伴うXY方向へのずれが補正される方向(つまり光軸に沿った方向)に光学系を移動させるので、揺れを抑制することが可能である。 In other words, in conventional ophthalmic devices, movement in the Z direction and movement in the XY directions to correct the associated misalignment are repeatedly repeated, causing shaking when the movement starts and stops. Furthermore, the repeated movement and stopping can amplify the shaking. Moreover, the alternating movement in different directions causes irregular and complex shaking. In contrast, with the ophthalmic device of the embodiment, the optical system is moved in a direction that corrects the misalignment in the XY directions associated with movement in the Z direction (i.e., the direction along the optical axis), making it possible to suppress shaking.
このような実施形態の典型的な構成例として、移動機構は、前後方向に光学系を移動するための前後移動機構(例えば前後移動機構40Z)と、被検眼に対して左右方向に光学系を移動するための左右移動機構(例えば左右移動機構40X)と、被検眼に対して上下方向に光学系を移動するための上下移動機構(例えば上下移動機構40Y)とを含んでよい。 As a typical configuration example of such an embodiment, the movement mechanism may include a front-rear movement mechanism (e.g., front-rear movement mechanism 40Z) for moving the optical system in the front-rear direction, a left-right movement mechanism (e.g., left-right movement mechanism 40X) for moving the optical system in the left-right direction relative to the test eye, and a up-down movement mechanism (e.g., up-down movement mechanism 40Y) for moving the optical system in the up-down direction relative to the test eye.
また、前後方向(Z方向)に対する光軸の傾斜方向(例えば傾斜角度θが示す方向)は、左右方向(X方向)、上下方向(Y方向)、又は、左右方向と上下方向との合成方向であってよい。つまり、光軸の傾斜方向は、XY面における任意の方向であってよい。 The tilt direction of the optical axis relative to the front-back direction (Z direction) (e.g., the direction indicated by the tilt angle θ) may be the left-right direction (X direction), the up-down direction (Y direction), or a combined direction of the left-right direction and the up-down direction. In other words, the tilt direction of the optical axis may be any direction on the XY plane.
第1制御部は、第1演算部(例えば第1制御量演算部51)と第2演算部(例えば第2制御量演算部52)とを含んでよい。第1演算部は、第1指標(Zアライメント指標)に基づいて、前後移動機構の制御量(Z制御量)を求める。第2演算部は、第1演算部により求められた制御量に基づいて、左右移動機構及び上下移動機構の少なくとも一方の制御量を求める。 The first control unit may include a first calculation unit (e.g., a first control amount calculation unit 51) and a second calculation unit (e.g., a second control amount calculation unit 52). The first calculation unit calculates a control amount (Z control amount) of the forward/backward movement mechanism based on a first index (Z alignment index). The second calculation unit calculates a control amount of at least one of the left/right movement mechanism and the up/down movement mechanism based on the control amount calculated by the first calculation unit.
更に、移動機構は、第1演算部により求められた制御量に基づく前後移動機構の制御と、第2演算部により求められた制御量に基づく左右移動機構及び上下移動機構の少なくとも一方の制御とを並行して実行することができる。 Furthermore, the movement mechanism can control the forward/backward movement mechanism based on the control amount calculated by the first calculation unit, and control at least one of the left/right movement mechanism and the up/down movement mechanism based on the control amount calculated by the second calculation unit, in parallel.
Z制御量からX制御量及び/又はY制御量を求めるための構成の典型的な例において、第1制御部は、前後移動機構の制御量と左右移動機構及び上下移動機構の少なくとも一方の制御量との対応を表す対応情報が予め記憶された記憶部を含む。対応情報は、例えばテーブル情報又はグラフであってよい。また、対応情報は、傾斜角度θの1以上の値について準備されてもよい。上記実施形態において、記憶部は、例えば、制御部70、データ処理部50、外部装置11等に設けられている。第2演算部は、第1演算部により求められた制御量と対応情報とに基づいて、左右移動機構及び上下移動機構の少なくとも一方の制御量を求めることができる。 In a typical example of a configuration for determining the X control amount and/or the Y control amount from the Z control amount, the first control unit includes a storage unit in which correspondence information is stored in advance that indicates the correspondence between the control amount of the forward/backward movement mechanism and at least one of the control amounts of the left/right movement mechanism and the up/down movement mechanism. The correspondence information may be, for example, table information or a graph. Furthermore, the correspondence information may be prepared for one or more values of the tilt angle θ. In the above embodiment, the storage unit is provided, for example, in the control unit 70, the data processing unit 50, the external device 11, etc. The second calculation unit can determine at least one of the control amounts of the left/right movement mechanism and the up/down movement mechanism based on the control amount determined by the first calculation unit and the correspondence information.
他の典型例において、第2演算部は、第1演算部により求められた制御量と前後方向に対する光軸の傾斜角度とに基づき、三角法を用いて、左右移動機構及び上下移動機構の少なくとも一方の制御量を求めることができる。このとき、三角法に基づく演算式(例えばZ制御量とY制御量(及び/又はX制御量)との間の関係式)が準備され、制御部70、データ処理部50、外部装置11等に予め格納される。 In another typical example, the second calculation unit can use trigonometry to determine the control amount of at least one of the left-right movement mechanism and the up-down movement mechanism based on the control amount determined by the first calculation unit and the tilt angle of the optical axis relative to the front-rear direction. At this time, a calculation formula based on trigonometry (for example, a relational formula between the Z control amount and the Y control amount (and/or the X control amount)) is prepared and stored in advance in the control unit 70, the data processing unit 50, the external device 11, etc.
実施形態において、第1制御部は、前後移動機構の制御と、左右移動機構及び上下移動機構の少なくとも一方の制御とを、略同時に開始し、且つ、略同時に終了することができる。 In an embodiment, the first control unit can substantially simultaneously start and substantially simultaneously end control of the forward/backward movement mechanism and control of at least one of the left/right movement mechanism and the up/down movement mechanism.
このような構成によれば、移動・停止の回数を低減することができ、揺れの更なる抑制が可能となる。 This configuration reduces the number of movements and stops, further reducing shaking.
以上に示された実施形態は、本発明を実施するための一例に過ぎない。本発明を実施しようとする者は、本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。 The embodiment described above is merely one example for implementing the present invention. Anyone who wishes to implement the present invention may make any modifications, omissions, additions, etc. within the scope of the gist of the present invention.
1 眼科装置
20 光学ユニット
21 検査光学系
22 観察光学系
23 XYアライメント系
30 Zアライメント系
40 移動機構
40X 左右移動機構
40Y 上下移動機構
40Z 前後移動機構
51 第1制御量演算部
52 第2制御量演算部
53 被検眼情報生成部
70 制御部
71 アライメント制御部
72 判定部
73 検査制御部
Reference Signs List 1 Ophthalmic apparatus 20 Optical unit 21 Examination optical system 22 Observation optical system 23 XY alignment system 30 Z alignment system 40 Movement mechanism 40X Left-right movement mechanism 40Y Up-down movement mechanism 40Z Front-rear movement mechanism 51 First control amount calculation unit 52 Second control amount calculation unit 53 Tested eye information generation unit 70 Control unit 71 Alignment control unit 72 Determination unit 73 Examination control unit
Claims (4)
前記被検眼に対する前記光学系のアライメントを行うアライメント部と、
前記アライメントが完了したか判定する判定部と
を備え、
前記情報取得部は、
前記アライメントと並行して前記第1時間間隔で前記角膜内皮細胞撮影を繰り返し行っているときに、前記アライメントが完了したと前記判定部により判定されたことに対応して、前記第1時間間隔の複数の撮影タイミングとは異なるタイミングで、前記第1時間間隔での前記角膜内皮細胞撮影の繰り返しへの割り込みとなる角膜内皮細胞撮影を行うことによって、前記アライメントと並行して繰り返し行われた角膜内皮細胞撮影による角膜内皮細胞画像と、前記割り込みの前記角膜内皮細胞撮影による角膜内皮細胞画像とを含む複数の角膜内皮細胞画像を取得する検査光学系と
を含む、
ことを特徴とする眼科装置。 an information acquiring unit that acquires information about the subject's eye by repeatedly photographing corneal endothelial cells of the subject's eye at a first time interval using an optical system;
an alignment unit that aligns the optical system with the subject's eye;
a determination unit that determines whether the alignment is completed,
The information acquisition unit is
an examination optical system for acquiring a plurality of corneal endothelial cell images including corneal endothelial cell images obtained by the corneal endothelial cell photographing performed repeatedly in parallel with the alignment and corneal endothelial cell images obtained by the corneal endothelial cell photographing performed at the interruption, the corneal endothelial cell photographing being performed at a timing different from the plurality of photographing timings at the first time interval in response to the determination unit determining that the alignment is completed while the corneal endothelial cell photographing is being performed repeatedly in parallel with the alignment and the corneal endothelial cell images obtained by the interrupted corneal endothelial cell photographing.
An ophthalmic apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 The ophthalmic apparatus according to claim 1 , wherein the determination unit repeatedly determines whether the alignment is completed at a second time interval.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の眼科装置。 The ophthalmologic apparatus according to claim 1 , wherein an optical axis of the examination optical system is arranged parallel to a front-rear direction.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の眼科装置。
The ophthalmologic apparatus according to claim 1 , wherein an optical axis of the examination optical system is inclined with respect to a front-rear direction.
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