JP2018050975A - Ophthalmologic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、眼科装置に関する。 The present invention relates to an ophthalmic apparatus.
被検眼の前眼部を画像撮影し、それをモニターに写すことができる眼科装置がある（例えば、特許文献１を参照）。この眼科装置を用いた前眼部の観察では、最初に被検眼の当該眼科装置に対するアライメント（位置調整）が行われる。このアライメントを前眼部の撮影画像に基づいて手動で行う場合がある。 There is an ophthalmologic apparatus that can take an image of an anterior segment of an eye to be examined and copy it on a monitor (see, for example, Patent Document 1). In observing the anterior segment using this ophthalmologic apparatus, first, alignment (position adjustment) of the eye to be examined with respect to the ophthalmologic apparatus is performed. This alignment may be performed manually based on the image of the anterior segment.
上記の技術において、アライメントの開始時は、装置と被検眼の位置が適正な位置関係にないので、多くの場合、前眼部の画像はボケており鮮明でない。アライメントは、前眼部を撮影した画像に基づいて行われるので、撮影した画像がボケていると、アライメントに支障がでる。 In the above technique, since the position of the apparatus and the eye to be examined are not in an appropriate positional relationship at the start of alignment, in many cases, the image of the anterior segment is blurred and not clear. Since the alignment is performed based on an image obtained by photographing the anterior segment, if the photographed image is blurred, the alignment is hindered.
この問題への対応として、光学絞りを入れ、焦点深度を深くして光軸方向のアライメントがずれていても像のボケを抑える方法がある。しかしながら、（１）絞りを入れるとボケが無くなるピークの位置が明確でなく、前後方向でのアライメントの微妙なズレを認識し難くなる問題、（２）画像が暗くなる問題が生じる。 As a countermeasure to this problem, there is a method in which an optical aperture is inserted and the depth of focus is increased to suppress blurring of an image even when the alignment in the optical axis direction is shifted. However, (1) the position of the peak where the blur is lost is not clear when the aperture is inserted, and it becomes difficult to recognize a slight misalignment in the front-rear direction, and (2) the image becomes dark.
上記の新たな問題への対応として、絞り径が異なる複数の光学絞りを用意し、光学絞りを適宜切り替えることで、適切な絞り径の光学絞りを選択できるようにする構造が挙げられる。しかしながら、この構造は、複数の光学絞りを駆動する駆動系が必要であり、また眼科装置の光軸と光学絞りの光軸との偏心を抑える構造が必要であり、装置が複雑化し、高コストとなる。 As a countermeasure to the above new problem, there is a structure in which a plurality of optical diaphragms having different diaphragm diameters are prepared and an optical diaphragm having an appropriate diaphragm diameter can be selected by appropriately switching the optical diaphragms. However, this structure requires a drive system that drives a plurality of optical diaphragms, and also requires a structure that suppresses the eccentricity between the optical axis of the ophthalmic apparatus and the optical axis of the optical diaphragm, which complicates the apparatus and increases the cost. It becomes.
同様な問題は、矯正用レンズを調べるための眼科装置でも生じる。この装置では、例えばターレット式に複数のレンズが切り替え可能で、被検眼で視標を見ている状態でレンズを適宜切り替えることで、当該被検眼に合うレンズを探す作業が行われる。この際、合うレンズが見つからない場合に、被検眼の光軸上に光学絞りを入れ、上述の場合と同様に被検眼の焦点深度を深くすることで、視力の出ない理由の切り分けが行われる。矯正しても視力が出ない場合や光学絞りを入れても視力が出ない時は、眼光学的な理由では無く視神経などが問題の可能性がある。ただしこの場合も複数の絞り径の選択が必要となることがある。 A similar problem occurs with ophthalmic devices for examining corrective lenses. In this apparatus, for example, a plurality of lenses can be switched in a turret manner, and an operation of searching for a lens suitable for the eye to be examined is performed by appropriately switching the lens while viewing the target with the eye to be examined. At this time, if a suitable lens is not found, an optical aperture is inserted on the optical axis of the eye to be examined, and the reason for the lack of visual acuity is determined by increasing the depth of focus of the eye to be examined in the same manner as described above. . If there is no visual acuity even after correction, or if there is no visual acuity even when an optical aperture is inserted, there is a possibility that the optic nerve or the like is a problem rather than an ophthalmic reason. In this case, however, it may be necessary to select a plurality of aperture diameters.
このような背景において、本発明は、被検眼と視標との間に光学絞りを配置した眼科装置において、機械的な移動部を必要とせずに光学絞りの絞り径を変更可能な技術の提供を目的とする。 In such a background, the present invention provides a technique capable of changing the aperture diameter of an optical aperture without requiring a mechanical moving unit in an ophthalmologic apparatus in which an optical aperture is disposed between an eye to be examined and a target. With the goal.
請求項１に記載の発明は、被検眼の光軸上に配置され、絞り孔の径を調整可能な光学絞りを備え、前記光学絞りは、有極性の第１の液体と前記第１の液体と分離した無極性の第２の液体を有し、前記第１の液体および前記第２の液体の一方は遮光性、他方は光透過性であり、前記第１の液体に電界を加えることで、前記絞り孔の径の調整が行われることを特徴とする眼科装置である。
The invention according to
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記絞り孔の位置の調整が可能なことを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、輝度の調整が可能な視標を備え、前記絞り孔の径に対応させて前記視標の前記輝度の調整が行われることを特徴とする。
The invention according to
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記絞り孔の径の値に関係なく、前記光学絞りを介して、近赤外画像による前記被検眼の瞳孔の観察が可能であることを特徴とする。請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記第１の液体と前記第２の液体の一方が可視光を透過し、他方が可視光を遮光しつつ近赤外光を透過することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects of the present invention, the near-infrared image can be obtained through the optical aperture regardless of the diameter of the aperture hole. The pupil of the optometer can be observed. According to a fifth aspect of the present invention, in the invention of the fourth aspect, one of the first liquid and the second liquid transmits visible light, and the other blocks near-visible light while blocking visible light. It is characterized by passing through.
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明において、前記光学絞りを介して前記被検眼の前眼部の近赤外画像を撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像または当該画像を画像処理した処理画像の画像データを出力する画像データ出力部とを備えることを特徴とする。請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記処理画像には、前記被検眼の瞳孔と前記絞り孔が強調表示されていることを特徴とする請求項６に記載の眼科装置。
The invention according to claim 6 is the invention according to
本発明によれば、被検眼と視標との間に光学絞りを配置した眼科装置において、機械的な移動部を必要とせずに光学絞りの絞り径を変更可能な技術が得られる。 According to the present invention, in an ophthalmologic apparatus in which an optical diaphragm is disposed between an eye to be examined and a visual target, a technique capable of changing the diaphragm diameter of the optical diaphragm without requiring a mechanical moving unit is obtained.
１．第１の実施形態
図１には、眼科装置１００が示されている。眼科装置１００は、視標投影系と前眼部観察系を備える。視標投影系は、被検眼に視標を投影する。視標は、視標提示用ＬＣＤ３１に表示され、その画像は、結像レンズ３２、合焦レンズ３３、リレーレンズ３４、ＶＣＣ３５、視標系絞り３６を経て、ミラー２９、ダイクロイックミラー２８，２７を経て、被検眼１０１に投影される。
1. First Embodiment FIG. 1 shows an
ＶＣＣ(Variable cross cylinder)３５は、Ｃ：−４Ｄ、Ｃ：＋４Ｄなどの単性乱視レンズを２枚組み合わせて独立して回転制御することにより、球面度数、乱視度数、軸角度を自由に設定できるレンズユニットである。ＶＣＣの詳細については、特願２０１６−１７９４７７号に記載されている。視標系絞り３６は、後述する前眼部絞り２１と同様な構造および機能を有している。
The VCC (Variable cross cylinder) 35 can freely set the spherical power, the astigmatic power, and the shaft angle by combining two single astigmatic lenses such as C: -4D and C: + 4D and independently controlling the rotation. It is a lens unit. Details of VCC are described in Japanese Patent Application No. 2006-179477. The visual target system diaphragm 36 has the same structure and function as those of the anterior
前眼部観察系は、被検眼１０１の前眼部（角膜、瞳孔、虹彩等）を撮影し、その画像を得る機能を有している。眼科装置１００は、近赤外光（波長９００〜１０００ｎｍ）を用いて被検眼１０１の外観（例えば、虹彩の状態）を観察することができる。また、前眼部観察系は、角膜の形状を計測する機能を有する。
The anterior ocular segment observation system has a function of photographing the anterior ocular segment (cornea, pupil, iris, etc.) of the subject eye 101 and obtaining the image. The
眼科装置１００は、上記光学系の他に、被検眼１０１の眼底を照明するための光学系、眼底の撮影を行うための光学系、被検眼１０１の波面測定を行う光学系等を備えることが可能である。図１には、波面測定系(詳細は省略)が示されている。
In addition to the above optical system, the
眼科装置１００は、プラチド板１０２を備えている。プラチド板１０２は、多重のリング状の透過パターンを有した光学マスクであり、角膜により反射したプラチドリング像をエリアセンサ２５で撮像、解析することで、角膜形状の測定が行われる。プラチド板１０２の裏面および周囲には、前眼部を照明する図示省略したＬＥＤが配置されている。このＬＥＤは、近赤外（例えば波長：９５０ｎｍ）の光を発光し、この発光により、被検眼１０１の前眼部への照明が行われる。
The
上記ＬＥＤからの照明光は、被検眼１０１の前眼部で反射され前眼部反射光となり、この前眼部反射光は、プラチド板１０２の中央に設けられた開口部を通過し、更に対物レンズ１０３を介して、前眼部絞り２１に入射する。前眼部絞り２１は、眼科装置１００および被検眼１０１の光軸１０４上に配置されている。前眼部絞り２１は、絞り孔１３４の位置（光軸に垂直な面内における位置）および径（孔径）を可変制御可能な光学的な絞りである。
The illumination light from the LED is reflected by the anterior eye part of the eye 101 to be examined and becomes an anterior eye part reflected light, and this anterior eye part reflected light passes through an opening provided in the center of the
前眼部絞り２１を通過した前眼部反射光は、ハーフミラー２２を透過し、更にリレーレンズ２３、結像レンズ２４を通ってエリアセンサ２５に入射する。エリアセンサ２５は、近赤外領域（波長：９００〜１０００ｎｍ）にも感度を有するＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサであり、被検眼１０１の前眼部の近赤外画像を撮像し、その画像データを出力する。被検眼１０１の前眼部の撮影画像は、図１では図示省略したディスプレイ（液晶ディスプレイ等）に表示され、それを測定者（例えば、眼科診断する医師等）や被検者が観察する。
The anterior segment reflected light that has passed through the anterior segment diaphragm 21 passes through the
眼科装置１００は、アライメント処理（眼科装置１００に対する被検眼１０１の位置合わせ）を行う際に利用されるＸＹ輝点２６およびリレーレンズ２７を有する。ＸＹ輝点２６は、近赤外光発光するＬＥＤや液晶表示装置により構成されている。ＸＹ輝点２６からの光束は、ハーフミラー２２にて被検眼１０１とエリアセンサ２５を結ぶ光軸１０４に合成され、対物レンズ１０３を介して略平行光束として被検眼１０１を照明する。被検眼１０１の角膜で反射した光束はプルキンエ像を生じ、プルキンエ像は、エリアセンサ２５に結像する。そのプルキンエ像の像位置がエリアセンサ２５上の規定の位置となるように被検眼１０１に対して眼科装置１００の位置が調整される。また、プルキンエ像のピントが合うように被検眼角膜と装置１００の距離の調整が行われる。このアライメント処理の際に光学絞り２１が利用される。アライメント処理の詳細については後述する。
The
（前眼部絞り２１の機能）
前眼部絞り２１は、絞り孔１３４の位置の制御、および絞り孔１３４の径の制御が可能である。前眼部絞り２１は、対物レンズ１０３とリレーレンズ２３の間に配置され、図２および図３に示すように、前眼部反射光の光束径を絞る。図２には、絞り孔１３４の径を広げて光学系のＮＡ値（開口数）を大きくし、被検眼１０１の焦点深度を浅くした場合が示されている。絞り孔１３４の径を広げ、被検眼１０１の焦点深度を浅くすることで、前眼部画像がピンポイントなアライメント位置で鮮明に見えるようにできる。この場合、アライメント位置の正確な調整が可能となる。また、絞り孔１３４の径を広げることで明るい画像を得ることができる。
(Function of the anterior segment diaphragm 21)
The
図３には、絞り孔１３４の径を狭めて光学系のＮＡ値（開口数）を小さくし、被検眼１０１の焦点深度を深くした場合が示されている。絞り孔１３４の径を狭め、被検眼１０１の焦点深度を深くすることで、前眼部画像の鮮明度を上げ、少々アライメント位置がずれても解像度の高い前眼部画像が得られる。ただし絞り孔１３４の径を狭めると、画像が暗くなる。
FIG. 3 shows a case where the diameter of the
（視標系絞り３６の機能）
視標系絞り３６は、屈折異常か眼底疾患かの判別に用いられる。被検眼によっては、自覚測定の時に他覚測定値に基づき、視標投影系にてLCD上に結像できるように設定しても、視標が視認し難いことがある。このような場合、視標系絞り３６を動作させ、適切な絞り径を選択することで、屈折異常で視力が出ないのか、あるいは他の原因(眼底疾患など)で視標が視認できないのかの判別ができる。
(Function of the target system diaphragm 36)
The visual target system diaphragm 36 is used to determine whether there is a refractive error or a fundus oculi disease. Depending on the eye to be examined, it may be difficult to visually recognize the target even if it is set so that the target projection system can form an image on the LCD based on the objective measurement value. In such a case, whether the visual acuity is not produced due to refraction abnormality or the visual target cannot be visually recognized due to another abnormality (fundus disease, etc.) by operating the visual target system diaphragm 36 and selecting an appropriate diaphragm diameter. Can be distinguished.
（光学絞りの構造）
図４には、前眼部絞り２１の断面構造が示されている。光軸の方向から見た前眼部絞り２１の形状は、円形の外観を有している。前眼部絞り２１は、一対のガラス基板１２１と１２２を用いて構成されている。下側のガラス基板１２１上には、絞り孔１３４の径を変えるための円形状の電極１２３と高誘電フィルム１２４が積層されている。視標系絞り３６の場合で、径に加えて位置を変更したい場合は、電極１２３はアクティブマトリクス電極層（図６参照）となる。
(Optical aperture structure)
FIG. 4 shows a cross-sectional structure of the anterior
図６は、ガラス基板１２１上に形成されたアクティブマトリクス電極層１２３を矩形に切り取った状態の斜視イメージ図である。アクティブマトリクス電極層１２３は、マトリクス状に配置されたＩＴＯ膜で構成された複数の画素電極、各画素に配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、薄膜トランジスタを駆動する周辺駆動回路を備えている。これらの技術は、アクティブマトリクス型の液晶ディスプレイの技術を応用している。アクティブマトリクス電極層１２３は、マトリクス状に配置された複数の画素のそれぞれを独立に制御できる。アクティブマトリクス電極層１２３を採用した場合、絞り孔の径および位置の一方または両方の制御が可能となる。
FIG. 6 is a perspective image view of the active
高誘電フィルム１２４としては、例えばPVdF（ポリフッ化ビニリデン）やPTFE（ポリテトラフルオロエチレン）が用いられる。高誘電フィルム１２４に接して撥水膜１２５が配置されている。撥水膜１２５は、撥水性を有する膜で、例えばテフロンAF（登録商標）やサイトップが用いられる。
As the
撥水膜１２５に接してリング部材１２６が配置されている。リング部材１２６は、リング状の部材で、撥水膜１２５と高誘電膜１２７に接し、その内側に内部空間１２８が形成されている。上側の高誘電膜１２７は、上側の透明導電膜（ＩＴＯ膜）１２９に接し、透明導電膜１２９は上側のガラス基板１２２に接している。透明導電膜１２９は、光学部材として有効に働く領域の全面に一様に設けられている。リング部材１２６の周囲は、封止材１３０により封止され、内部空間１２８を密閉空間としている。
A
高誘電膜１２７の内部空間１２８の側には、親水膜１３１が配置されている。親水膜１３１は、親水機能を有する膜で、例えばトリシラノールやシリカなどの無機分散体により構成されている。内部空間１２８は、黒色の顔料や色素（例えば、カーボンブラック）を混合した水系の有極性液１３２と、透明で無極性のオイル１３３で満たされている。有極性液１３２の具体的な例としては、水やメタノール等が挙げられる。オイル１３３としては、炭化水素系合成油、シリコーンオイル等が挙げられる。
On the side of the
透明な無極性のオイル１３３の部分が絞り孔１３４を形成し、その周囲の黒色の顔料を含む有極性液１３２が絞り孔１３４周囲の遮光領域を形成する。有極性液１３２は、含有させるカーボンブラックの粒子径と密度を調整することで、可視光線は遮蔽するが、近赤外光は一部透過する（例えば、透過率２０％）。この条件を満たす条件としては、例えば、有極性液として水を用い、そこにカーボンブラックを混ぜる場合において、カーボンブラックとして粒径が１〜４００ｎｍのものを用い、その含有量を０．１〜２０Ｗ％とする場合が挙げられる。なお、無極性液を黒色（遮光性）とし、有極性液を透明（光透過性）とし、有極性液の部分で絞り孔を形成することも可能である。
The transparent non-polar oil 133 part forms the
各部の寸法としては、一例であるが、有効面の寸法が直径５ｍｍ〜１００ｍｍ程度の円形、ガラス基板１２１，１２２の厚みが０．１〜０．５ｍｍ、高誘電フィルム１２４の厚みは０．３〜５μｍ、撥水膜１２５の厚みは数〜５００ｎｍ、内部空間の高さ（撥水膜１２５と親水膜１３１との間の距離）が０．１〜５ｍｍ、高誘電膜１２７の厚みが０．３〜５μｍ、親水膜１３１の厚みが数〜５００μｍ、１２９の厚みが１０〜２００ｎｍが採用される。
The dimensions of each part are an example, but the dimensions of the effective surface are circular with a diameter of about 5 mm to 100 mm, the thickness of the glass substrates 121 and 122 is 0.1 to 0.5 mm, and the thickness of the
図４および図５には、電極１２３と透明電極１２９との間に電圧を加えた状態が示されている。この場合、有極性液１３２が電極間の方向（図の上下方向）に分布しようとするので、行き場のない無色のオイル１３３が中央に集まり、また厚みが厚くなって水滴状になり、中央部分にピンホールとなる透明な孔（絞り孔１３４）が形成される。絞り孔１３４の最適な径は、光源の種類、波長、光学系の構成、レンズの種類等によって異なるので、装置の種類ごとに異なるが、例えば０．５ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。
4 and 5 show a state where a voltage is applied between the
図４の状態において、電極１２３と透明電極１２９の間に加える電圧を変化させると、絞り孔１３４の径（光軸方向から見た直径）が変化する。例えば、電圧を上げれば、有極性液１３２の集中状状態が強くなり、オイル１３３がより中央に押し込められるので、図５に示すように絞り孔１３４の径が大きくなる。他方で、電圧を下げれば絞り孔１３４の径が小さくなる（図４の状態）。この現象がエレクトロウェッティング現象である。電極層１２３として、アクティブマトリクス電極層を採用した場合、各画素電極のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、絞り孔１３４の位置を制御することができる。例えば、絞り孔１３２の位置を偏心した位置に移動させることが可能である。
In the state of FIG. 4, when the voltage applied between the
（制御系の構成）
図７は、眼科装置１００の制御系のブロック図である。図７は、制御系２００が示されている。制御系２００は、アライメント制御部２０１、光学絞り制御部２０２、輝度算出部２０３、光源制御部２０４を備えている。アライメント制御部２０１は、眼科装置１００の光学系を動かし、被検眼１０１に対する眼科装置１００の相対的な位置合わせを行う制御を行う。アライメント制御は、測定者（眼科装置１００を操作する医師や眼科技師等）または被検者が操作部２１１を操作することで行われる。勿論、自動制御も可能である。アライメント制御のための駆動系等の構成は、既知の眼科装置におけるものと同じである。
(Control system configuration)
FIG. 7 is a block diagram of a control system of the
光学絞り制御部２０２は、前眼部絞り２１（あるいは視標系絞り３６）の絞り孔１３４の径（絞り径）および絞り孔の位置の制御を行う。前眼部絞り２１の絞り孔１３４の径（絞り径）および絞り孔１３４の位置の制御は、測定者（眼科装置１００を操作する医師や眼科技師等）または被検者が操作部２１１を操作することで行われる。自動的に制御する構成にしても良い。
The optical
輝度算出部２０３は、被検眼１０１が視認するＸＹ輝点２６の画像の輝度（画像の明るさ）を算出する。この例では、被検者が認識するＸＹ輝点２６の明るさが前眼部絞り２１絞りの径に拘わらず一定になるよう制御する。
The
光源制御部２０４は、輝度算出部２０３の出力に基づき、ＸＹ輝点２６の輝度を制御する。具体的には、輝度算出部２０３で得られたＸＹ輝点２６の像面照度が低い場合は、視標であるＸＹ輝点の明るさを増し、明度が高い場合は、ＸＹ輝点の明るさを暗くする。適切な明度の判定は、上限および下限を決める閾値を利用して行う。視標投影系においては、視標系絞り３６の絞り径に基づき、視標提示用ＬＣＤ３１の明るさを制御する。
The light
（前眼部絞り２１に係る処理の一例）
以下、眼科装置１００における処理の一例を示す。まず、光学絞り２１の絞り孔１３４の径（絞り径）が調整されると、被検眼１０１が視認するＸＹ輝点の画像の明るさが変化する。具体的には、絞り径を絞れば、被検眼１０１が視認するＸＹ輝点の画像が暗くなる。また、絞り径を開けば、被検眼１０１が視認するＸＹ輝点の画像は明るくなる。
(Example of processing related to the anterior segment diaphragm 21)
Hereinafter, an example of processing in the
アライメント処理を自動で行う場合、絞り径を小さくすることで焦点深度を深くし、Ｚ軸方向（光軸方向）におけるアライメント位置にあまり依存せずに鮮明なＸＹ輝点の画像を被検眼１０１が見られるようにする（図３参照）。この場合、図示しない別の手段により、最適なＺ軸方向におけるアライメント位置が検出され、自動でＺ軸方向におけるアライメント調整が行われる。この場合、被検眼１０１が視認するＸＹ輝点の画像は鮮明になるが、画像は暗くなる。 When the alignment process is performed automatically, the depth of focus is increased by reducing the aperture diameter, and the eye 101 to be inspected can display a clear XY bright spot image without depending on the alignment position in the Z-axis direction (optical axis direction). Be visible (see FIG. 3). In this case, an optimum alignment position in the Z-axis direction is detected by another means (not shown), and alignment adjustment in the Z-axis direction is automatically performed. In this case, the image of the XY bright spot visually recognized by the eye 101 to be examined becomes clear, but the image becomes dark.
他方で、被検眼によっては、自動でのアライメントが上手くゆかず、測定者が手動で行う場合もある。この場合、測定者（または被検者）は、エリアセンサ２５が撮像する前眼部の撮像画像を見ながらＺ軸方向のアライメントを行う。この際、絞り孔１３４の絞り径を開くことで、画像はボケ易いが、ピンポイントな位置でピントが合う特性が得られ、手動による正確なＺ軸方向のアライメントが可能となる（図２参照）。なお被検眼１０１が視認するＸＹ輝点の画像は明るくなる。なお、被検者が自ら行うアライメントの前眼部像は、ＸＹ輝点２６を液晶に置き換えて表示させれば良い。
On the other hand, depending on the eye to be examined, the automatic alignment may not be successful and may be performed manually by the measurer. In this case, the measurer (or the subject) performs alignment in the Z-axis direction while viewing the captured image of the anterior segment captured by the
上記のように、絞り孔１３４の絞り径は、状況に応じて可変されるが、絞り径に応じて被検眼１０１が視認するＸＹ輝点の画像の明度は変化する。被検眼１０１は、ＸＹ輝点２６をストレス無く視認する必要があるので、その明度には適切な範囲がある。ここでは、絞り孔１３４の絞り径に応じて、ＸＹ輝点２６の輝度（発光強度）を制御することで、被検眼１０１がＸＹ輝点２６をストレス無く視認できるようにする制御を行う場合を説明する。
As described above, the aperture diameter of the
図８の処理の手順の一例を示す。処理が開始されると、絞り孔１３４の絞り径を取得し（ステップＳ１０１）、この絞り径から被検眼１０１が視認するＸＹ輝点２６の明度が算出される（ステップＳ１０２）。次に、算出されたＸＹ輝点２６の明度が規定の範囲内であるか否か、が判定され（ステップＳ１０３）、算出されたＸＹ輝点２６の明度が規定の範囲内であればステップＳ１０１以下の処理を繰り返す。また、算出されたＸＹ輝点２６の明度が規定の範囲内でなければ、ステップＳ１０４に進み、ＸＹ輝点２６の明度が規定の範囲内となるように、ＸＹ輝点２６の輝度の調整が行われる（ステップＳ１０４）。その後、ステップＳ１０２以下の処理が繰り返される。
An example of the processing procedure of FIG. 8 is shown. When the process is started, the aperture diameter of the
（視標系絞り３６に係る処理の一例）
この例では、視標系絞り３６の絞り径の調整に応じて、視標提示用ＬＣＤ３１に表示される視標の輝度を調整する。この際の調整の仕組みは、前眼部絞り２１の場合と同じである。この場合、視標提示用ＬＣＤ３１に表示される視標が明瞭に見えるように視標系絞り３６の絞り径の調整が行われる。これは第１の処理例の場合と同じである。
(Example of processing related to the target system diaphragm 36)
In this example, the luminance of the visual target displayed on the visual target presenting LCD 31 is adjusted according to the adjustment of the aperture diameter of the visual target system diaphragm 36. The adjustment mechanism at this time is the same as in the case of the anterior
この処理では、視標系絞り３６の絞り径と視標提示用ＬＣＤ３１に表示される視標の輝度との最適な関係を予め取得しておき、そのデータに基づいて視標提示用ＬＣＤ３１に表示される視標の輝度の調整が行われる。 In this processing, an optimum relationship between the aperture diameter of the target system diaphragm 36 and the luminance of the target displayed on the target presentation LCD 31 is acquired in advance, and the target presentation LCD 31 displays the optimum relationship based on the data. The brightness of the target to be adjusted is adjusted.
視標提示用ＬＣＤ３１に表示される視標の輝度の調整を被検者がマニュアルで行う構成も可能である。視標の輝度を変更しない場合、視標系絞り３６の絞り径の変更に伴い被検者が感じる視標の明るさに変化が生じるが、視標提示用ＬＣＤ３１に表示される視標の輝度の調整を被検者がマニュアルで行うことで、被検者が視標提示用ＬＣＤ３１に表示される視標を常に見やすい状態を維持できる。 A configuration in which the subject manually adjusts the luminance of the target displayed on the target-presenting LCD 31 is also possible. When the brightness of the target is not changed, the brightness of the target felt by the subject changes with the change of the aperture diameter of the target system diaphragm 36, but the brightness of the target displayed on the target display LCD 31 is changed. When the subject performs the adjustment manually, it is possible to maintain a state in which the subject can always easily see the visual target displayed on the visual target presenting LCD 31.
また、光学センサにより、視標系絞り３６を介して被検眼１０１に視認される視標（提示用ＬＣＤ３１に表示される視標）の輝度をモニターし、提示用ＬＣＤ３１に表示される視標の輝度を調整する構成も可能である。この場合、ミラー２９をハーフミラーとし、その背後にＣＣＤセンサ等を配置する。そして、視標系絞り３６を通過した提示用ＬＣＤ３１に表示される視標の画像をＣＣＤセンサで検出し、その輝度が予め定めた輝度（あるいは輝度の範囲）となるように提示用ＬＣＤ３１の調整を行う。
In addition, the luminance of a visual target (a visual target displayed on the presentation LCD 31) visually recognized by the eye 101 via the visual target system diaphragm 36 is monitored by an optical sensor, and the visual target displayed on the presentation LCD 31 is monitored. A configuration for adjusting the luminance is also possible. In this case, the
また、前眼部観察系で撮影した前眼部の画像中に視標系絞り３６の絞り径と絞り孔の位置を重ねて表示(スーパーインポーズ)する。この重畳表示は、視標系絞り３６の制御信号に基づいて生成する（実際の絞り画像ではない）。 Further, the aperture diameter of the visual target system diaphragm 36 and the position of the aperture hole are displayed superimposed (superimposed) on the image of the anterior segment imaged by the anterior segment observation system. This superimposed display is generated based on the control signal of the visual target system aperture 36 (not an actual aperture image).
本実施形態によれば、被検眼１０１の瞳孔と視標系絞り３６の絞り孔の位置関係が画像表示され、その調整が可能となる。また、視標系絞り３６の絞り孔の絞り径は調整に応じて、視標提示用ＬＣＤに表示される視標の輝度の調整が行われることで、視標が視認し易い。 According to the present embodiment, the positional relationship between the pupil of the eye 101 to be examined and the aperture of the target system aperture 36 is displayed as an image, and adjustment thereof is possible. Further, according to the adjustment of the aperture diameter of the aperture hole of the target system stop 36, the brightness of the target displayed on the target display LCD is adjusted, so that the target is easily visually recognized.
２．第２の実施形態
本発明における光学絞りは、フォロプター(phoropter）の光学絞りに適用することもできる。フォロプターは、被検眼に合うレンズを選択するために用いられる眼科装置であり、複数のレンズを備え、その１または複数を光軸上に挿入する。同様な眼科装置として、ターレット式にレンズの交換が可能な「ターレット式検眼器」がある。また、古典的なものとしては、手動で眼鏡式の検眼装置のレンズを手動で交換するトライアルレンズセットが知られている。
2. Second Embodiment The optical diaphragm according to the present invention can also be applied to an optical diaphragm of a phoropter. The phoropter is an ophthalmologic apparatus used to select a lens that matches an eye to be examined, and includes a plurality of lenses, and one or more of them are inserted on the optical axis. As a similar ophthalmologic apparatus, there is a “turret type optometer” in which a lens can be exchanged in a turret type. Further, as a classic one, a trial lens set in which a lens of a spectacle type optometry apparatus is manually exchanged is known.
図９にフォロプターの一例を示す。レンズ群３０１，３０２は、各種のレンズであり、符号３０３，３０４は補助レンズである。これらのレンズの中から一または複数のレンズが選択され、光軸上に挿入される。レンズの移動は、モータやアクチュエータによって行われる。
FIG. 9 shows an example of a phoropter. The
また、図９に示す眼科装置は、光軸上に光学絞り３０５，３０６が配置されている。光学絞り３０５，３０６は、図４，５の光学絞り２１と同様な構造を有し、絞り孔の径および位置の制御が可能である。
In the ophthalmologic apparatus shown in FIG. 9,
被検眼によっては、レンズの選択だけでは、視標が視認し難く、適切なレンズが見つからない場合がある。このような場合、光学絞り３０５，３０６を動作させ、適切な絞り径を選択することで、屈折異常で視力が出ないのか、他の原因(眼底疾患など)の判別ができる。
Depending on the eye to be examined, it is difficult to visually recognize the target only by selecting the lens, and an appropriate lens may not be found. In such a case, by operating the
図９の構成において、図１の前眼部観察系と同様な仕組みを利用して前眼部の画像観察を行ってもよい。この場合も第１の実施形態の場合と同様に、瞳孔と絞り孔１３４の位置関係を画像として把握でき、両者が適切な位置関係となるように、絞り孔１３４の位置の調整が可能となる。
In the configuration of FIG. 9, an image of the anterior segment may be observed using a mechanism similar to that of the anterior segment observation system of FIG. Also in this case, as in the case of the first embodiment, the positional relationship between the pupil and the
図１０には、レフラクターヘッド、視標投影系および前眼部観察系を備えた眼科装置２００が示されている。視標投影系および前眼部観察系の各部の構成は、図１に関連して説明したものと同じである。
FIG. 10 shows an
レフラクターヘッド１０５には、度数の異なる複数のレンズが収められている。検眼時には、複数用意された矯正レンズの一または複数が光軸上に挿入される。この点は、図９にフォロプターと同じである。 The refractor head 105 houses a plurality of lenses having different frequencies. At the time of optometry, one or more of the prepared correction lenses are inserted on the optical axis. This is the same as the phoropter in FIG.
レフラクターヘッド１０５には、光学絞り１０６が配置されている。光学絞り１０６は、図４に関連して説明したように、絞り孔１０７は可視光および近赤外光を透過させ、絞り孔１０７周囲の遮光領域は、可視光を遮蔽し、近赤外光は一部透過する（例えば、近赤外光に対する透過率が２０％程度）。よって、絞り孔１０７の径の値を変更しても、絞り孔１０７に邪魔されつつも一部透過する近赤外光によって被検眼１０１の前眼部をエリアセンサ２５で撮像し、その近赤外画像が得られる。
An
また、図７に示すように、エリアセンサ２５が撮像した近赤外の画像は、絞り孔位置検出部２１２に送られる。絞り孔位置検出部２１２は、エリアセンサ２５が撮像した近赤外光の画像（近赤外画像）に基づき、絞り孔１０７の位置を検出する。具体的には、被検眼１０１の瞳孔に対する絞り孔１０７の相対位置を検出する。
Also, as shown in FIG. 7, the near-infrared image captured by the
光学絞り１０６の遮光領域（絞り孔１０７の周囲の領域）は、可視光は遮蔽するが、近赤外光は一部透過する。したがって、近赤外画像において、絞り孔１０７（図１０参照）の縁の部分で光量が大きく変わるので、絞り孔１０７が認識できる。このことを利用して、絞り孔位置検出部２１２は、撮像画像中における絞り孔１０７の縁を検出する。他方で、瞳孔の縁は、近赤外画像（前眼部画像）から検出できる。また、仮に瞳孔と絞り孔１０７がずれており、瞳孔が絞り孔１０７から外れても、絞り孔１０７の周囲を透過した近赤外光の画像（当然相対的に暗いが）から瞳孔の縁が検出できる。この結果、絞り孔１０７の位置と瞳孔の位置の相対位置関係を知ることができる。この処理が絞り孔位置検出部２１２で行われる。
The light shielding region (region around the aperture hole 107) of the
画像表示制御部２１３は、エリアセンサ２５が撮像した近赤外画像に、更に絞り孔位置検出部２１２が検出した絞り孔１０７と瞳孔の位置情報を加味した画像を生成し、それを画像表示装置２１５に表示するための制御を行う。例えば、図１１に示すような前眼部観察画像に絞り孔１０７と瞳孔の位置を強調表示した画像を加えた処理画像が生成され、それが画像データ出力部２１４から画像表示部２１５に出力される。図１１には、瞳孔に対して、絞り孔（ピンホール）１０７が少しずれている状態が表示された処理画像の例が示されている。また、図１１には、絞り孔１０７の内側は、相対的に光量が多いので、明度が高い近赤外画像であり、絞り孔１０７の外側は、絞り孔１０７の周囲で近赤外光が一部遮蔽されるので、明度の低い近赤外画像である点が示されている。
The image display control unit 213 generates an image in which the position information of the
なお、絞り孔１０７と瞳孔の位置を強調表示せず、エリアセンサ２５が撮像した画像をそのまま（勿論、色補正や明るさ補正等を行ってもよい）外部に出力あるいは画像表示部２１５に表示してもよい。
The positions of the
図１１の画像は、液晶ディスプレイ等の画像表示部２１５に表示される。この画像表示部２１５は、被検眼１０１の前眼部画像を観察するためのディスプレイである。測定者または被検者は、図１１の画像を見ながら、瞳孔と絞り孔１０７の位置関係を把握し、図示しない操作部を操作することで、両者の位置関係を修正できる。なお、この修正を自動制御により行うことも可能である。また、画像表示部２１５を備えず、スマートフォンやタブレットのディスプレイ、あるいは外付けの適当なディスプレイに画像データ出力部２１４から出力された画像を表示する形態も可能である。この場合、有線ＬＡＮや無線ＬＡＮ等の公知の通信回線を利用して、画像データの伝送が行われる。
The image in FIG. 11 is displayed on an
理想的には、瞳孔の縁と絞り孔１０７の縁とは同心円の関係にあることが好ましい。本実施形態では、被検眼１０１の瞳孔と絞り孔１０７を同時に観察できるので、仮に両者の位置関係にずれがある場合に、それを認識できる。また、絞り孔１０７の位置の調整も可能なので、被検眼１０１の瞳孔と絞り孔１０７の位置関係にずれがある場合に、絞り孔１０７の位置を調整してのずれの修正が行なえる。もちろん、上記のずれの修正を、アライメント処理により行うこと、あるいはアライメント処理と絞り孔１０７の位置調整の両方を併用して行うことも可能である。
Ideally, the edge of the pupil and the edge of the
１００…眼科装置、１０１…被検眼、１０２…プラチド板、１０３…対物レンズ、１０６…光学絞り、１０７…絞り孔、２１…光学絞り、２２…ハーフミラー、２３…リレーレンズ、２４…結像レンズ、２５…エリアセンサ、２６…ＸＹ輝点、２７…リレーレンズ、１２１…ガラス基板、１２２…ガラス基板、１２３…電極、１２４…高誘電フィルム、１２５…撥水膜、１２６…リング部材、１２７…高誘電膜、１２８…内部空間、１２９…透明導電膜、１３０…封止材、１３１…親水膜、１３２…有極性液、１３３…透明で無極性のオイル。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記光学絞りは、有極性の第１の液体と前記第１の液体と分離した無極性の第２の液体を有し、
前記第１の液体および前記第２の液体の一方は遮光性、他方は光透過性であり、
前記第１の液体に電界を加えることで、前記絞り孔の径の調整が行われることを特徴とする眼科装置。 It is arranged on the optical axis of the eye to be examined and is equipped with an optical aperture that can adjust the diameter of the aperture.
The optical diaphragm has a polar first liquid and a nonpolar second liquid separated from the first liquid;
One of the first liquid and the second liquid is light shielding, and the other is light transmissive,
The ophthalmologic apparatus is characterized in that the diameter of the aperture is adjusted by applying an electric field to the first liquid.
前記絞り孔の径に対応させて前記視標の前記輝度の調整が行われることを特徴とする請求項１または２に記載の眼科装置。 Equipped with a target with adjustable brightness,
The ophthalmologic apparatus according to claim 1, wherein the brightness of the target is adjusted in accordance with a diameter of the aperture hole.
前記撮像部が撮像した画像または当該画像を画像処理した処理画像の画像データを出力する画像データ出力部と
を備えることを特徴とする請求項４または５に記載の眼科装置。 An imaging unit that captures a near-infrared image of the anterior segment of the eye to be examined through the optical aperture;
The ophthalmologic apparatus according to claim 4, further comprising: an image data output unit that outputs an image captured by the imaging unit or image data of a processed image obtained by performing image processing on the image.
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