JP7227811B2 - ophthalmic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、被検眼の斜視を検査することが可能な眼科装置に関する。 The present invention relates to an ophthalmologic apparatus capable of examining strabismus of an eye to be examined.
従来から、斜視、斜位の矯正は眼鏡（プリズム眼鏡）によって行うことが知られている。また、斜視、斜位の検査は、眼科の医師または視能訓練士、あるいは眼鏡店の店員が、技量と経験を必要とするマニュアル検査により手動で行っている。 Conventionally, squint and squint are known to be corrected by spectacles (prism spectacles). In addition, strabismus and oblique examinations are manually performed by ophthalmologists, orthoptists, or eyeglass store clerks through manual examinations that require skill and experience.
しかしながら、手動での斜視、斜位の検査は、検者の知識と熟練によって結果が影響を受けやすいため、眼科の専門知識を持つスタッフの少ない眼鏡店では行いにくい検査である。 However, the results of manual strabismus and oblique examinations are likely to be affected by the knowledge and skill of the examiner, and are therefore difficult to perform at opticians with few staff members who have specialized knowledge of ophthalmology.
一方、斜視、斜位の未矯正は眼精疲労の一因となることが知られているため、眼鏡店において斜視、斜位の検査を自動的に行える眼科装置を提供し、眼鏡により矯正を行う潜在的需要は高い。 On the other hand, it is known that uncorrected strabismus and squint are a cause of asthenopia. The potential demand for doing so is high.
なお、被検眼への可視光を遮蔽し、または、可視光を遮蔽してから可視光を透過させたときの被検眼の視線方向を検出する眼科測定装置が提案されているが（特許文献１参照）、かかる装置によっても被検眼の斜視、斜位の精密な測定は困難であった。 An ophthalmologic measurement apparatus has been proposed that detects the line-of-sight direction of an eye to be inspected when visible light is shielded from the eye to be inspected, or when visible light is shielded and then transmitted through the eye (Patent Document 1). ), it was difficult to precisely measure the strabismus and obliqueness of the subject's eye even with such a device.
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、被検眼の斜視、斜位の検査を自動的にかつ精密に行うことが可能な眼科装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ophthalmologic apparatus capable of automatically and precisely examining strabismus and squint of an eye to be examined.
前記目的を達成するために、本発明の眼科装置は、それぞれ被検者の右被検眼または左被検眼の眼情報を取得する測定光学系が格納された一対の測定ヘッドと、測定光学系に設けられ、右被検眼及び左被検眼の測定光学系の光軸上の前眼部画像を取得する画像取得部と、測定光学系に設けられ、右被検眼及び左被検眼の少なくとも一方の視線の固視を行わせるための固視標を測定光学系の光軸上において右被検眼及び左被検眼に呈示する視標投影系と、画像取得部が取得した右被検眼及び左被検眼の前眼部画像から右被検眼及び左被検眼の瞳孔中心を検出する瞳孔中心検出部と、測定光学系から右被検眼及び左被検眼に入射される光軸に平行な光線が右被検眼及び左被検眼内で結像して得られる点像に基づいて、右被検眼及び左被検眼の角膜反射の位置を検出する角膜反射位置検出部と、固視標を呈示した状態における瞳孔中心と角膜反射の位置とに基づいて、角膜反射の位置が瞳孔中心と略同一位置となるように固視標を測定光学系の光軸に交差する方向に移動させる固視標移動制御部と、角膜反射の位置が瞳孔中心と略同一位置となったときの固視標移動制御部による固視標の移動量である角膜反射の位置と瞳孔中心とのずれ量を検出する固視標移動量検出部と、固視標移動量検出部により検出された固視標の移動量に基づいて、右被検眼及び左被検眼の視軸と光軸とのなす角度を算出する視軸算出部とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the ophthalmologic apparatus of the present invention comprises a pair of measuring heads each containing a measuring optical system for acquiring eye information of the right eye or the left eye of a subject; an image acquisition unit provided to acquire an anterior segment image on the optical axis of the measurement optical system for the right eye and the left eye; and a line of sight of at least one of the right eye and the left eye provided in the measurement optical system. A visual target projection system that presents a fixation target for performing visual fixation to the right eye and the left eye on the optical axis of the measurement optical system, and the right eye and the left eye acquired by the image acquisition unit A pupil center detection unit that detects the centers of the pupils of the right eye and the left eye from the anterior segment image; A corneal reflection position detection unit that detects the positions of the corneal reflections of the right eye and the left eye based on the point images formed in the left eye, and the center of the pupil when the fixation target is presented. a fixation target movement control unit for moving the fixation target in a direction intersecting the optical axis of the measurement optical system so that the position of the corneal reflection is substantially the same as the center of the pupil, based on the position of the corneal reflection ; Fixation target movement amount detection for detecting the shift amount between the position of the corneal reflection and the center of the pupil, which is the amount of movement of the fixation target by the fixation target movement control unit when the position of the reflection is approximately the same as the center of the pupil. and a visual axis calculation unit for calculating an angle between the optical axis and the visual axis of the right eye and the left eye based on the movement amount of the fixation target detected by the fixation target movement amount detection unit. characterized by having
このように構成された本発明の眼科装置では、固視標を呈示した状態における瞳孔中心と角膜反射の位置とに基づいて、固視標移動制御部が固視標を測定光学系の光軸に交差する方向に移動させている。 In the ophthalmologic apparatus of the present invention configured as described above, the fixation target movement control unit measures the fixation target on the optical axis of the optical system based on the pupil center and the position of the corneal reflection when the fixation target is presented. is moved in a direction that intersects with
従って、本発明の眼科装置によれば、被検眼の斜視、斜位の検査を自動的にかつ精密に行うことが可能となる。 Therefore, according to the ophthalmologic apparatus of the present invention, it is possible to automatically and precisely examine strabismus and squint of the subject's eye.
以下、本実施の形態である眼科装置を、図１から図５を用いて説明する。先ず、眼科装置１０の全体構成を説明する。
（眼科装置の全体構成）
An ophthalmologic apparatus according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. First, the overall configuration of the
(Overall Configuration of Ophthalmic Device)
眼科装置１０は、図１に示すように、基台１１と検眼用テーブル１２と支柱１３とアーム１４と駆動機構（駆動部）１５と一対の測定ヘッド１６とを備える。眼科装置１０では、検眼用テーブル１２と正対する被検者が、両測定ヘッド１６の間に設けられた額当部１７に額を当てた状態で、被検者の被検眼の情報を取得する。なお、本明細書を通じて図１に記すようにＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を取り、被検者から見て、左右方向をＸ方向とし、上下方向（鉛直方向）をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向と直交する方向（測定ヘッド１６の奥行き方向）をＺ方向とする。
The
検眼用テーブル１２は、後述する表示部兼検者用コントローラ（以下、単に検者用コントローラ２５と称する）２５や被検者用コントローラ２６を置いたり検眼に用いるものを置いたりするための机であり、基台１１により支持されている。検眼用テーブル１２は、Ｙ方向での位置（高さ位置）を調節可能に基台１１に支持されていてもよい。
The eye examination table 12 is a desk on which a display section/examiner controller (hereinafter simply referred to as an examiner controller 25) 25 and a
支柱１３は、検眼用テーブル１２の後端部でＹ方向に伸びるように基台１１により支持されており、先端にアーム１４が設けられている。
The post 13 is supported by the base 11 so as to extend in the Y direction at the rear end of the optometry table 12, and has an
アーム１４は、検眼用テーブル１２上で駆動機構１５を介して両測定ヘッド１６を吊り下げるもので、支柱１３から手前側へとＺ方向に伸びている。アーム１４は、支柱１３に対してＹ方向に移動可能とされている。なお、アーム１４は、支柱１３に対してＸ方向及びＺ方向に移動可能とされていてもよい。アーム１４の先端には、駆動機構１５により吊り下げられて一対の測定ヘッド１６が支持されている。
The
測定ヘッド１６は、被検者の左右の被検眼に個別に対応すべく対を為して設けられ、以下では個別に述べる際には左眼用測定ヘッド１６Ｌ及び右眼用測定ヘッド１６Ｒとする。左眼用測定ヘッド１６Ｌは、被験者の左側の被検眼の情報を取得し、右眼用測定ヘッド１６Ｒは、被験者の右側の被検眼の情報を取得する。左眼用測定ヘッド１６Ｌと右眼用測定ヘッド１６Ｒとは、Ｘ方向で双方の中間に位置する鉛直面に関して面対称な構成とされている。
The measuring heads 16 are provided in pairs so as to individually correspond to the left and right eyes of the subject, and hereinafter, the left
各測定ヘッド１６には偏向部材であるミラー１８が設けられ、ミラー１８を通じて後述する測定光学系２１により対応する被検眼の情報が取得される。
Each measuring
各測定ヘッド１６には、被検眼の眼情報を取得する測定光学系２１（個別に述べる際には右眼用測定光学系２１Ｒ及び左眼用測定光学系２１Ｌとする）が設けられている。測定光学系２１の詳細構成については後述する。
Each
両測定ヘッド１６は、アーム１４の先端から吊り下げられたベース部１９に設けられた駆動機構１５により移動可能に吊り下げられている。駆動機構１５は、本実施の形態では、図４、図５に示すように、左眼用測定ヘッド１６Ｌに対応する左眼用鉛直駆動部２２Ｌ、左眼用水平駆動部２３Ｌ及び左眼用回旋駆動部２４Ｌと、右眼用測定ヘッド１６Ｒに対応する右眼用鉛直駆動部２２Ｒ、右眼用水平駆動部２３Ｒ及び右眼用回旋駆動部２４Ｒとを有する。
Both measuring
左眼用測定ヘッド１６Ｌに対応する各駆動部の構成と、右眼用測定ヘッド１６Ｒに対応する各駆動部の構成とは、Ｘ方向で双方の中間に位置する鉛直面に関して面対称な構成とされており、個別に述べる時を除くときは単に鉛直駆動部２２、水平駆動部２３及び回旋駆動部２４と記す（図４参照）。
The configuration of each drive unit corresponding to the left-
図４に示すように、鉛直駆動部２２はベース部１９と水平駆動部２３との間に設けられ、ベース部１９に対して水平駆動部２３をＹ方向（鉛直方向）に移動させる。水平駆動部２３は鉛直駆動部２２と回旋駆動部２４との間に設けられ、鉛直駆動部２２に対して回旋駆動部２４をＸ方向及びＺ方向（水平方向）に移動させる。
As shown in FIG. 4 , the
鉛直駆動部２２及び水平駆動部２３は、例えばパルスモータのような駆動力を発生するアクチュエータと、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオン等のような駆動力を伝達する伝達機構とが設けられて構成される。水平駆動部２３は、例えばＸ方向とＺ方向とで個別にアクチュエータ及び伝達機構の組み合わせを設けることで、容易に構成できるとともに水平方向の移動の制御を容易なものにできる。
The
回旋駆動部２４は、水平駆動部２３に対して対応する測定ヘッド１６を、対応する被検眼の眼球回旋点を通り垂直方向（Ｙ方向）及び水平方向（Ｘ方向）に延びる一対の眼球回旋軸を中心にそれぞれ回転させる。回旋駆動部２４は、例えば、アクチュエータからの駆動力を受けた伝達機構が円弧状の案内溝に沿って移動する構成として、案内溝の中心位置が眼球回旋軸と一致されることで、被検眼の眼球回旋軸を中心に測定ヘッド１６を回転させる。
The
なお、回旋駆動部２４は、自らに設けた回転軸線回りに回転可能に測定ヘッド１６を支持するとともに水平駆動部２３と協働して測定ヘッド１６を支持する位置を変更しつつ回転させるものでもよい。
The
これにより、駆動機構１５は、各測定ヘッド１６を個別にまたは連動させて、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動させることができるとともに、被検眼の眼球回旋軸を中心に回転させることができる。
As a result, the
図１及び図５に示すように、基台１１には、眼科装置１０の各部を統括的に制御する制御部２７が設けられている。制御部２７は検者用コントローラ２５と近距離無線通信可能な通信部２７ｂを有する。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
検者用コントローラ２５は、例えばタブレット端末、スマートフォン等、制御部２７と近距離通信可能な通信部２５ｄを有する情報処理装置である。検者用コントローラ２５は、検者が眼科装置１０を操作するために用いられる。検者用コントローラ２５は、制御部２７から送出される表示制御信号に基づいて所定の画面を表示面２５ａに表示させる。また、表示面２５ａの上にはタッチパネル式の入力部２５ｃが設けられている。入力部２５ｃが受け入れた操作入力信号は通信部２５ｄを介して制御部２７に送出される。
The
本実施の形態の眼科装置１０では、検者用コントローラ２５は携帯可能に構成されており、検眼用テーブル１２上に配置された状態で操作されてもよく、また、検者が手に持って操作されてもよい。
In the
眼科装置１０の機能構成については後に詳述する。
The functional configuration of the
（眼科装置の光学系）
図２は本実施の形態である眼科装置のうち右眼用測定光学系２１Ｒの詳細構成を示す図である。なお、左眼用測定光学系２１Ｌの構成は右眼用測定光学系２１Ｒと同一であるので、その説明は省略することとし、右眼用測定光学系２１Ｒについてのみ説明する。
(Optical system of ophthalmic device)
FIG. 2 is a diagram showing the detailed configuration of the right-eye measuring
右眼用測定光学系２１Ｒは、図２に示すように、観察系３１、視標投影系３２、眼屈折力測定系３３、アライメント系３５、アライメント系３６及びケラト系３７を有する。
The right eye measurement
観察系３１は被検眼Ｅの前眼部を観察し、視標投影系３２は被検眼Ｅに視標を呈示し、眼屈折力測定系３３は眼屈折力の測定を行う。
An
眼屈折力測定系３３は、本実施の形態では、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに所定の測定パターンを投影する機能と、眼底Ｅｆに投影した測定パターンの像を検出する機能とを有する。
In this embodiment, the eye refractive
アライメント系３５及びアライメント系３６は、被検眼Ｅに対する光学系の位置合わせ（アライメント）を行い、アライメント系３５が観察系３１の光軸に沿う方向（前後方向）の、アライメント系３６が当該光軸に直交する方向（上下方向、左右方向）のアライメントをそれぞれ行う。
観察系３１は、対物レンズ３１ａ、ダイクロイックフィルタ３１ｂ、ハーフミラー３１ｃ、リレーレンズ３１ｄ、ダイクロイックフィルタ３１ｅ、結像レンズ３１ｆ及び撮像素子（ＣＣＤ：画像取得部）３１ｇを有する。
The
観察系３１では、被検眼Ｅ（前眼部）で反射された光束を、対物レンズ３１ａを経て結像レンズ３１ｆにより撮像素子３１ｇ上に結像する。これにより、撮像素子３１ｇ上には、後述するケラトリング光束やアライメント光源３５ａの光束やアライメント光源３６ａの光束（輝点像Ｂｒ）が投光（投影）された前眼部画像Ｅ′が形成される。観察系３１の撮像素子３１ｇはこの前眼部画像Ｅ′を撮影する。制御部２７は、撮像素子３１ｇから出力される画像信号に基づく前眼部画像Ｅ′等を検者用コントローラ２５の表示面２５ａに表示させる。
In the
対物レンズ３１ａの前方には、ケラト系３７が設けられている。ケラト系３７は、ケラト板３７ａ及びケラトリング光源３７ｂを有する。ケラト板３７ａは、観察系３１の光軸に関して同心状のスリットが設けられた板状を呈し、対物レンズ３１ａの近傍に設けられている。ケラトリング光源３７ｂは、ケラト板３７ａのスリットに合わせて設けられている。
A
ケラト系３７では、点灯したケラトリング光源３７ｂからの光束がケラト板３７ａのスリットを経ることで、被検眼Ｅ（角膜Ｅｃ）に角膜形状の測定のためのケラトリング光束（角膜曲率測定用リング状視標）を投光（投影）する。ケラトリング光束は、被検眼Ｅの角膜Ｅｃで反射されることで、観察系３１により撮像素子３１ｇ上に結像される。これにより、撮像素子３１ｇがリング状のケラトリング光束の像（画像）を検出（受像）し、制御部２７が、その測定パターンの像を表示面２５ａに表示させ、かつ当該画像（撮像素子３１ｇ）からの画像信号に基づき角膜形状（曲率半径）を周知の手法により測定する。
In the
なお、本実施の形態では、角膜形状測定系として、リングスリットが１重から３重程度で角膜の中心付近の曲率測定を行うケラト板３７ａを用いる例（ケラト系３７）を示しているが、角膜形状を測定するものであれば、多重のリングを有し角膜全面の形状を測定可能なプラチド板を用いるものでもよく、他の構成でもよく、本実施の形態の構成に限定されない。
In this embodiment, an example (kerat system 37) using a
ケラト系３７（ケラト板３７ａ）の後方にはアライメント系３５が設けられている。アライメント系３５は、一対のアライメント光源３５ａ及び投影レンズ３５ｂを有し、各アライメント光源３５ａからの光束を各投影レンズ３５ｂで平行光束とし、ケラト板３７ａに設けたアライメント用孔を通して被検眼Ｅの角膜Ｅｃに当該平行光束を投光（投影）する。
An
制御部２７または検者は、角膜Ｅｃに投光（投影）された輝点（輝点像）に基づき、測定ヘッド１６を前後方向に移動させることで、観察系３１の光軸に沿う方向（前後方向）のアライメントを行う。この前後方向のアライメントは、撮像素子３１ｇ上のアライメント光源３５ａによる２個の点像の間隔とケラトリング像の直径の比を所定範囲内とするように測定ヘッド１６の位置を調整して行う。
The
ここで、制御部２７は、当該比率からアライメントのずれ量を求めて、このアライメントのずれ量を表示面２５ａに表示させても良い。なお、前後方向のアライメントは、後述するアライメント光源３６ａによる輝点像Ｂｒのピントが合うように測定ヘッド１６の位置を調整することで行ってもよい。
Here, the
また、観察系３１にはアライメント系（平行光学系）３６が設けられている。アライメント系３６はアライメント光源３６ａ及び投影レンズ３６ｂを有し、ハーフミラー３１ｃ、ダイクロイックフィルタ３１ｂ及び対物レンズ３１ａを観察系３１と共用する。
Further, the
アライメント系３６は、アライメント光源（点光源）３６ａからの光束を、対物レンズ３１ａを経て平行光束として被検眼Ｅの角膜Ｅｃに投光（投影）する。アライメント系３６から被検眼Ｅの角膜Ｅｃに投影された平行光束Ｋは、角膜頂点Ｅｐｔと角膜曲率中心Ｒ０の略中間位置に、アライメント光の輝点Ｑを形成する（図７参照）。制御部２７または検者は、角膜Ｅｃに投光（投影）された輝点Ｑの像（輝点像）Ｂｒに基づき、測定ヘッド１６を前後方向に移動させることで、観察系３１の光軸に直交する方向（上下方向、左右方向）のアライメントを行う。
The
このとき、制御部２７は、輝点像Ｂｒが形成された前眼部画像Ｅ′に加えて、アライメントマークの目安となるアライメントマークＡＬを表示面２５ａに表示させる。制御部２７は、アライメントが完了すると測定を開始するように制御する構成としてもよい。
At this time, the
なお、アライメント光源３６ａは、アライメント系３６によるアライメント動作中にこのアライメント光源３６ａを被検者が視認することを抑止するために、赤外光（例えば９４０ｎｍ）を発光する発光ダイオードとされる。
The
視標投影系３２は、被検眼Ｅを固視、雲霧させる為に視標を投影し、眼底Ｅｆに呈示する光学系である。視標投影系３２は、ディスプレイ３２ａ、ロータリープリズム３２Ａ、３２Ｂ、結像レンズ３２ｂ、移動レンズ３２ｃ、リレーレンズ３２ｄ、フィールドレンズ３２ｆ、ミラー３２ｈ及びダイクロイックフィルタ３２ｉを有し、ダイクロイックフィルタ３１ｂ及び対物レンズ３１ａを観察系３１と共用する。
The visual
ディスプレイ３２ａは、他覚検査及び自覚検査を実施する際に、固視及び雲霧を行う風景チャートの他、ランドルト環やＥ文字視標等、検眼視標等を表示する。
The
このディスプレイ３２ａは、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）で形成することができ、制御部２７の制御下で任意の画像を表示する。ディスプレイ３２ａは、視標投影系３２の光路上において被検眼Ｅの眼底Ｅｆと共役となる位置に光軸に沿って移動可能に設けられている。
This
ロータリープリズム３２Ａ、３２Ｂは、斜位検査においてプリズム度数およびプリズム基底方向を調整するために用いられる。ロータリープリズム３２Ａ、３２Ｂは、パルスモータ等（図示せず）の駆動によってそれぞれ独立に回転される。図３に示すように、ロータリープリズム３２Ａ、３２Ｂが互いに逆方向に回転されるとプリズム度数が連続的に変更され、同じ方向に一体的に回転されるとプリズム基底方向が連続的に変更される。
The
移動レンズ３２ｃは、駆動モータ（図示せず）により光軸に沿って進退駆動される。移動レンズ３２ｃを被検眼Ｅ側に移動させることで、屈折力をマイナス側に変位させることができると共に、移動レンズ３２ｃを被検眼Ｅから離反する方向に移動させることで、屈折力をプラス側に変位させることができる。従って、移動レンズ３２ｃの進退駆動により、ディスプレイ３２ａに表示された視標の呈示距離を変更可能、即ち視標像の呈示位置を変更可能であると共に、被検眼Ｅを固視、雲霧させることができる。
The moving
眼屈折力測定系３３は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆにリング状の測定パターンを投影するリング状光束投影系３３Ａ、及び眼底Ｅｆからのリング状の測定パターンの反射光を検出（受像）するリング状光束受光系３３Ｂを有する。
The eye refractive
リング状光束投影系３３Ａは、レフ光源ユニット部３３ａ、リレーレンズ３３ｂ、瞳リング絞り３３ｃ、フィールドレンズ３３ｄ、穴開きプリズム３３ｅ及びロータリープリズム３３ｆを有し、ダイクロイックフィルタ３２ｉを視標投影系３２と共用し、ダイクロイックフィルタ３１ｂ及び対物レンズ３１ａを観察系３１と共用する。レフ光源ユニット部３３ａは、例えばＬＥＤを用いたレフ測定用のレフ測定光源３３ｇ、コリメータレンズ３３ｈ、円錐プリズム３３ｉ及びリングパターン形成板３３ｊを有し、それらが制御部２７の制御下で眼屈折力測定系３３の光軸上を一体的に移動可能とされる。
The ring-shaped
リング状光束受光系３３Ｂは、穴開きプリズム３３ｅの穴部３３ｐ、フィールドレンズ３３ｑ、反射ミラー３３ｒ、リレーレンズ３３ｓ、合焦レンズ３３ｔ及び反射ミラー３３ｕを有し、対物レンズ３１ａ、ダイクロイックフィルタ３１ｂ、ダイクロイックフィルタ３１ｅ、結像レンズ３１ｆ及び撮像素子３１ｇを観察系３１と共用し、ダイクロイックフィルタ３２ｉを視標投影系３２と共用し、ロータリープリズム３３ｆ及び穴開きプリズム３３ｅをリング状光束投影系３３Ａと共用する。
The ring-shaped
次に、眼屈折力測定モードの際の動作について説明する。制御部２７はレフ測定光源３３ｇを点灯させ、かつリング状光束投影系３３Ａのレフ光源ユニット部３３ａとリング状光束受光系３３Ｂの合焦レンズ３３ｔとを光軸方向に移動させる。リング状光束投影系３３Ａでは、レフ光源ユニット部３３ａがリング状の測定パターンを出射し、その測定パターンをリレーレンズ３３ｂ、瞳リング絞り３３ｃ及びフィールドレンズ３３ｄを経て穴開きプリズム３３ｅに進行させ、その反射面３３ｖで反射し、ロータリープリズム３３ｆを経てダイクロイックフィルタ３２ｉに導く。リング状光束投影系３３Ａでは、その測定パターンをダイクロイックフィルタ３２ｉ及びダイクロイックフィルタ３１ｂを経て対物レンズ３１ａに導くことで、被検眼Ｅの眼底Ｅｆにリング状の測定パターンを投影する。
Next, the operation in the eye refractive power measurement mode will be described. The
リング状光束受光系３３Ｂでは、眼底Ｅｆに形成されたリング状の測定パターンを対物レンズ３１ａで集光し、ダイクロイックフィルタ３１ｂ、ダイクロイックフィルタ３２ｉ及びロータリープリズム３３ｆを経て穴開きプリズム３３ｅの穴部３３ｐに進行させる。リング状光束受光系３３Ｂでは、その測定パターンをフィールドレンズ３３ｑ、反射ミラー３３ｒ、リレーレンズ３３ｓ、合焦レンズ３３ｔ、反射ミラー３３ｕ、ダイクロイックフィルタ３１ｅ及び結像レンズ３１ｆを経ることで、撮像素子３１ｇに結像させる。これにより、撮像素子３１ｇがリング状の測定パターンの像を検出し、制御部２７は、その測定パターンの像を表示面２５ａに表示させ、その画像（撮像素子３１ｇ）からの画像信号に基づき、眼屈折力としての球面度数、円柱度数、軸角度を周知の手法により測定する。
In the ring-shaped
また、眼屈折力測定モードでは、制御部２７は、視標投影系３２においてディスプレイ３２ａに固定固視標を表示させる。ディスプレイ３２ａからの光束は、ロータリープリズム３２Ａ、３２Ｂ、結像レンズ３２ｂ、移動レンズ３２ｃ、リレーレンズ３２ｄ、フィールドレンズ３２ｆ、ミラー３２ｈ、ダイクロイックフィルタ３２ｉ、ダイクロイックフィルタ３１ｂ、対物レンズ３１ａを経て、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに投光（投影）する。検者または制御部２７は、呈示した固定固視標を被検者に固視させた状態でアライメントを行い、眼屈折力（レフ）の仮測定の結果に基づいて被検眼Ｅの遠点に移動レンズ３２ｃを移動させた後にさらに雲霧状態として、調節休止時の眼屈折力を測定する。
In the eye refractive power measurement mode, the
なお、眼屈折力測定系３３、アライメント系３５、アライメント系３６及びケラト系３７等の構成や、眼屈折力（レフ）、自覚検査及び角膜形状（ケラト）の測定原理等は、公知であるので、詳細な説明は省略する。
The configurations of the eye refractive
（眼科装置の制御系）
図５を参照して、本実施の形態の眼科装置１０の機能構成について説明する。制御部２７には、上記した測定光学系２１と、駆動機構１５としての鉛直駆動部２２、水平駆動部２３及び回旋駆動部２４とに加えて、検者用コントローラ２５と被検者用コントローラ２６と記憶部２８とが接続されている。
(Control system for ophthalmic equipment)
A functional configuration of the
検者用コントローラ２５は、制御部２７から送出された表示制御信号に基づいて表示面２５ａに画面を表示する表示部２５ｂを有する。表示部２５ｂの表示面２５ａの上には、タッチパネル式の入力部２５ｃが設けられている。表示部２５ｂは、前眼部画像Ｅ′における瞳孔中心及び角膜反射の位置を示す模式図を表示する。表示部２５ｂにより表示される画面の詳細については後述する。
The
検者用コントローラ２５と制御部２７とは、それぞれ検者用コントローラ２５及び制御部２７に設けられた通信部２５ｄ、２７ｂにより近距離無線通信可能とされている。
The
被検者用コントローラ２６は、被検眼の各種の眼情報の取得の際に、被検者が応答するために用いられる。被検者用コントローラ２６は、例えばキーボード、マウス、ジョイスティック等の入力装置を備える。制御部２７は、被検者用コントローラ２６と有線または無線の通信路を介して接続されている。
The
制御部２７は、接続された記憶部２８または内蔵する内部メモリ２７ａに記憶したプログラムを例えばＲＡＭ上に展開することにより、適宜検者用コントローラ２５や被検者用コントローラ２６に対する操作に応じて、眼科装置１０の動作を統括的に制御するとともに、後述する瞳孔中心検出部２７ｃ、角膜反射位置検出部２７ｄ、固視標移動制御部２７ｅ、固視標移動量検出部２７ｆ及び視軸算出部２７ｇとして機能する。本実施の形態では、内部メモリ２７ａはＲＡＭ等で構成され、記憶部２８は、ＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等で構成される。
The
瞳孔中心検出部２７ｃは、観察系３１の撮像素子３１ｇが取得した右被検眼及び左被検眼の前眼部画像Ｅ′から、これら右被検眼及び左被検眼の瞳孔中心を検出する。角膜反射位置検出部２７ｄは、アライメント系３６のアライメント光源３６ａからの平行光束Ｋ（図７参照）が右被検眼及び左被検眼内で結像して得られる輝点Ｑに基づいて、これら右被検眼及び左被検眼の角膜反射、すなわち輝点Ｑの像である輝点像Ｂｒの位置を検出する。図７に示すように、アライメント光源３６ａからの平行光束Ｋが眼球に入射すると、角膜Ｅｃ内部の位置Ｑ（角膜の曲率半径ｒの半分、ｒ／２）にスポット状の像（プルキンエ像）、すなわち角膜反射Ｂｒが形成される。
The pupil
固視標移動制御部２７ｅは、視標投影系３２のディスプレイ３２ａにより固視標を呈示した状態において、瞳孔中心検出部２７ｃ及び角膜反射位置検出部２７ｄにより検出された瞳孔中心と角膜反射の位置とに基づいて、固視標を測定光学系２１の光軸に交差する方向に移動させる。上述したように、本実施の形態である眼科装置１０では視標投影系３２のディスプレイ３２ａにより固視標が呈示されるので、固視標移動制御部２７ｅは、ディスプレイ３２ａの表示面に表示される固視標をこの表示面において移動させる。
The fixation target
さらに、固視標移動制御部２７ｅは、角膜反射の位置が瞳孔中心と略同一位置となるように固視標を移動させる。そして、固視標移動量検出部２７ｆは、固視標移動制御部２７ｅが固視標を移動させることにより角膜反射の位置が瞳孔中心と略同一位置となったら、そのときの固視標移動制御部２７ｅによる固視標の移動量を検出する。加えて、視軸算出部２７ｇは、固視標移動量検出部２７ｆにより検出された固視標の移動量に基づいて、右被検眼及び左被検眼の視軸を算出する。
Furthermore, the fixation target
また、本実施の形態に係る眼科装置１０では、表示部２５ｂに左被検眼ＥＬ及び右被検眼ＥＲの前眼部画像ＥＬ′，ＥＲ′を表示させている（図１６、図１７参照）。そのため、検者がこれらを視認することで、例えば、アライメントや検査がうまくできなかった原因等を把握することができる。つまりアライメント等がうまくできない原因として、例えば、固視ができていない、両眼視ができていない、斜視や斜位がある、眼瞼下垂がある、抑制がある、瞳孔の縮瞳がある、頭部が傾いている、などが挙げられる。アライメント等の実行中に、表示部２５ｂに表示される左被検眼ＥＬ及び右被検眼ＥＲの前眼部画像ＥＬ′，ＥＲ′を視認することで、検者はアライメント等ができない原因を明確に把握することが可能となる。そして、頭部の位置を修正したり、被検者に注意を促したりして、迅速に対策を講じることができ、再度のアライメント等の成功率を向上できる。
Further, in the
制御部２７が有するこれら機能実現手段については後に詳述する。
These function implementation means of the
なお、既に詳述したように、測定光学系２１は、観察系３１、視標投影系３２、眼屈折力測定系３３、アライメント系３５、アライメント系３６及びケラト系３７を有する。
As already described in detail, the measurement
視標投影系３２は、そのディスプレイ３２ａにより固視標が呈示された状態で、この固視標を固視していない被検眼Ｅへの固視標の呈示を遮蔽する遮蔽部３２ｊを有する。本実施の形態である眼科装置１０において、視標投影系３２はそのディスプレイ３２ａにより固視標を呈示しているので、固視標が呈示されていたディスプレイ３２ａを消灯する（表示をオフにする）ことにより、被検眼Ｅの前面に遮蔽部材が配置された状態と同等の状態を再現することが可能である。従って、遮蔽部３２ｊは、制御部２７からの指示等に基づいて、視標投影系３２のディスプレイ３２ａを消灯する。
The visual
（原理）
次に、図６～図１３を用いて、本実施の形態である眼科装置１０の測定原理について説明する。
(principle)
Next, the measurement principle of the
本実施の形態である眼科装置１０は、被検眼Ｅの斜視を定量的に測定する装置である。ここに、斜視とは、右被検眼と左被検眼の視線が異なる場所に向かっていることである。斜視のない被検眼Ｅであれば、右被検眼及び左被検眼により共通の固視標を固視すると、右被検眼と左被検眼の視線は略前方の共通の場所（固視標）に向かう。しかしながら、斜視のある被検眼Ｅであると、右被検眼または左被検眼の一方の視線は固視標に向かわず、従って、これら被検眼Ｅの視線は異なる場所に向かう。なお、本実施の形態である眼科装置１０では、右被検眼または左被検眼のいずれかの被検眼Ｅの視線が固視標に向かわないときの検査を行う。
An
図６は、右被検眼ＥＲを上方から見た場合の水平断面図である。図６において左側が前方、右側が後方にあたる。右被検眼ＥＲが固視をしている固視標（固視点）と瞳孔中心ＰＣとを結ぶ軸が、右被検眼ＥＲがどこを見ているかを示す視軸ＶＸである。一方、瞳孔中心ＰＣから角膜Ｅｃと垂直方向に出る軸は、右被検眼ＥＲが向いている方向を示す瞳孔軸ＰＸである。斜視のない被検眼Ｅであっても、視軸ＶＸは瞳孔軸ＰＸよりもやや鼻側（図６において下方）にずれている。視軸ＶＸと瞳孔軸ＰＸとのなす角度をラムダ角（図中λで示す）と称する。このラムダ角は、斜視のない正常な被検眼Ｅでも個体差があるが、平均値は＋５°である。斜視の定量的検査を行うときは、このラムダ角λを加味する必要がある。 FIG. 6 is a horizontal sectional view of the right eye ER viewed from above. In FIG. 6, the left side corresponds to the front and the right side corresponds to the rear. The axis connecting the fixation target (fixation point) at which the right eye ER is fixed and the pupil center PC is the visual axis VX indicating where the right eye ER is looking. On the other hand, the axis extending from the pupil center PC in the direction perpendicular to the cornea Ec is the pupil axis PX indicating the direction in which the right eye ER is facing. Even in the eye E without strabismus, the visual axis VX is slightly deviated to the nasal side (lower in FIG. 6) than the pupillary axis PX. The angle between the visual axis VX and the pupillary axis PX is called the lambda angle (indicated by λ in the figure). Although the lambda angle varies among individuals even in a normal eye E without strabismus, the average value is +5°. This lambda angle λ must be taken into consideration when performing a quantitative examination of strabismus.
ここに、被検眼Ｅにおける視軸ＶＸ及び瞳孔軸ＰＸは、アライメント光源３６ａに基づく輝点像Ｂｒ（以下、これを角膜反射と称する）の位置から知ることができる。また、被検眼Ｅにおける瞳孔軸ＰＸは、瞳孔中心ＰＣの位置から知ることができる。視軸ＶＸ、瞳孔軸ＰＸの詳細な算出方法については後述する。
Here, the visual axis VX and the pupillary axis PX of the subject's eye E can be known from the position of the bright point image Br (hereinafter referred to as corneal reflection) based on the
図８は、様々な斜視における瞳孔Ｐと角膜反射Ｂｒとの位置関係を示す図である。図８に示すように、斜視のある被検眼Ｅ（図８に示す例では右被検眼ＥＲ）において、角膜反射Ｂｒの位置が瞳孔中心からずれていることがわかる。そこで、本実施の形態である眼科装置１０では、瞳孔中心と角膜反射Ｂｒの位置とのずれ量（距離ｄ０）を求め、このずれ量から瞳孔軸ＰＸと測定光学系２１の光軸とのなす角度θを求め、この角度θ及び瞳孔軸ＰＸと視軸ＶＸとのなすラムダ角λに基づいて、視軸ＶＸと光軸とのなす角度θ１を求め、これによって斜視の定量的検査を行う。
FIG. 8 is a diagram showing the positional relationship between the pupil P and the corneal reflection Br in various strabismus. As shown in FIG. 8, it can be seen that the position of the corneal reflection Br is deviated from the center of the pupil in the eye to be examined E with strabismus (the right eye to be examined ER in the example shown in FIG. 8). Therefore, in the
本実施の形態である眼科装置１０では、クリムスキー（Krimsky）法に基づいて視軸ＶＸと光軸とのずれを求める。クリムスキー法では、ヒルシュベルグ（Hirshberg）法により視線が固視標を向いている被検眼（以下、これを固視眼と称することがある）と視線が固視標を向かない被検眼（以下、これを非固視眼と称することがある）とを判別し、引き続き被検者に固視標を固視することを指示したまま、固視眼または非固視眼の前方にプリズムを配置して、非固視眼における角膜反射の位置が瞳孔中心にきた時のプリズム度数により斜視の他覚的な定量検査を行っている。
The
なお、固視眼とは斜視のない被検眼Ｅであり、非固視眼とは斜視のある被検眼Ｅと言い換えることもできる。 It should be noted that the fixation eye is the subject's eye E without strabismus, and the non-fixation eye is the subject's eye E with strabismus.
図９は、観察系３１の撮像素子３１ｇにより撮像された前眼部画像Ｅ′の一例を示す図である。この図９中、Ｂｒは角膜反射を示し、Ｅｐは瞳孔像を示し、ＰＣは瞳孔像Ｅｐの瞳孔中心を示し、Ｉｒは虹彩像を示す。
FIG. 9 is a diagram showing an example of an anterior segment image E′ captured by the
図９（ａ）は、特定の視点（固視点）を固視するように指示した状態における固視眼である被検眼Ｅの前眼部画像Ｅ′である。既に説明したように、固視眼である被検眼Ｅであれば、前眼部画像Ｅ′中の瞳孔像Ｅｐの中心すなわち瞳孔中心ＰＣと角膜反射Ｂｒとは同一位置にある。 FIG. 9(a) is an anterior segment image E' of the subject's eye E, which is the fixation eye, in a state in which the user is instructed to fixate on a specific viewpoint (fixation point). As already explained, in the case of the eye to be examined E which is a fixed eye, the center of the pupil image Ep in the anterior segment image E', that is, the pupil center PC and the corneal reflection Br are at the same position.
次に、図９（ｂ）は特定の視点（固視点）を固視するように指示した状態における非固視眼である被検眼Ｅの前眼部画像Ｅ′である。非固視標である被検眼Ｅの視線は固視点を向いておらず、従って、これも既に説明したように、前眼部画像Ｅ′における角膜反射Ｂｒの位置は瞳孔中心ＰＣからずれる。 Next, FIG. 9(b) is an anterior segment image E' of the subject's eye E, which is a non-fixation eye, in a state in which the user is instructed to fixate on a specific viewpoint (fixation point). The line of sight of the subject's eye E, which is a non-fixation target, does not face the fixation point, and therefore, as also described above, the position of the corneal reflection Br in the anterior segment image E' deviates from the pupil center PC.
本実施の形態である眼科装置１０は、クリムスキー法に基づいて、被検眼Ｅに固視標を固視するように指示した状態で、非固視眼である被検眼Ｅに呈示する固視標を遮蔽部３２ｊにより遮蔽し、固視眼である被検眼Ｅに呈示する固視標を移動させる。固視標の移動に伴い、固視眼である被検眼Ｅの視線が移動する。非固視眼である被検眼Ｅには遮蔽部３２ｊにより固視標の呈示が遮蔽されているが、ヘリング（Hering）の法則により、大脳から指令される左右の眼球運動の命令量は等しいので、固視眼の視線移動に伴い非固視眼にも同一の視線移動命令が大脳から届く。従って、非固視眼の視線も固視眼の視線に伴って移動する。
The
固視眼に呈示する固視標を移動させることは、クリムスキー法においてプリズムを固視眼の前方に配置することと同等である。つまり、いずれの手法によっても固視眼の視線を所定方向に移動させることができる。 Moving the fixation target presented to the fixation eye is equivalent to arranging the prism in front of the fixation eye in the Krimsky method. That is, any method can move the line of sight of the fixation eye in a predetermined direction.
なお、遮蔽部３２ｊにより非固視眼への固視標の呈示を遮蔽しているのは、ヘリングの法則に基づく視線移動に影響を及ぼす他の要因をできるだけ排除するためである。
The reason why the presentation of the fixation target to the non-fixation eye is shielded by the shielding
具体的には、制御部２７は、眼科装置１０の視標投影系３２のディスプレイ３２ａの中央位置に固視標を表示させる。次いで、近方視における斜視の定量的検査を行う場合、制御部２７は、駆動機構１５により測定ヘッド１６Ｒ、１６Ｌを右被検眼ＥＲ及び左被検眼ＥＬの眼球回旋軸を中心として回転させ、被検眼Ｅから検査距離だけ前方にある固視点ＰＯ（図１３参照）に表示される固視標を固視するように指示する。これにより、右被検眼ＥＲ及び左被検眼ＥＬを輻輳させて固視標を注視させる。
Specifically, the
この際、ディスプレイ３２ａに表示される固視標は、右被検眼ＥＲ及び左被検眼ＥＬの融像を高める観点から、点状の固視標の周囲に矩形状等の融像枠を同時に表示したものとしてもよい。
At this time, the fixation target displayed on the
測定ヘッド１６Ｒ、１６Ｌの回旋角は次のようにして求めることができる。図１３に示すように、左被検眼ＥＬ（又は右被検眼ＥＲ）から固視標の提示位置までの提示距離（検査距離）をＬとし、被検者の瞳孔間距離をＰＤとし、瞳孔間距離の半分をｈＰＤとすると、右被検眼ＥＲまたは左被検眼ＥＬの輻輳角Θは次式（１）により与えられる。
この状態で本実施の形態である眼科装置１０の制御部２７の瞳孔中心検出部２７ｃ及び角膜反射位置検出部２７ｄは、固視眼である被検眼Ｅの前眼部画像Ｅ′における瞳孔像Ｅｐの中心（以下、これを瞳孔中心ＰＣと称することがある）と角膜反射Ｂｒの位置とをそれぞれ求める。
In this state, the pupil
次いで、制御部２７は、非固視眼である被検眼Ｅを測定している測定光学系２１の視標投影系３２のディスプレイ３２ａを遮蔽部３２ｊにより消灯させ、この被検眼Ｅへの可視光を遮蔽する。この状態で、固視標移動制御部２７ｅは、固視眼である被検眼Ｅを測定している測定光学系２１の視標投影系３２のディスプレイ３２ａの表示面に表示される固視標を移動させる。固視標移動制御部２７ｅによる固視標の移動方向は、角膜反射Ｂｒの位置を瞳孔中心ＰＣに近付ける方向である。
Next, the
固視標移動量検出部２７ｆは、固視眼における角膜反射Ｂｒの位置が瞳孔中心ＰＣと略同一位置となったら、そのときの固視標移動制御部２７ｅによる固視標の移動量を検出する。そして、視軸算出部２７ｇは、固視標移動量検出部２７ｆにより検出された固視標の移動量に基づいて、非固視眼、つまり斜視がある被検眼Ｅの瞳孔軸ＰＸと測定光学系２１の光軸とのなす角度θを求め、この角度θ及びラムダ角λを加味して視軸ＶＸと光軸とのなす角度θ１を求める。
When the position of the corneal reflection Br in the fixation eye becomes substantially the same position as the pupil center PC, the fixation target movement
さらに、視軸算出部２７ｇは、前眼部画像Ｅ′における瞳孔中心ＰＣと角膜反射Ｂｒの位置とを示す模式図を作成し、これを検者用コントローラ２５の表示部２５ｂに表示させる。
Further, the
表示部２５ｂに表示される模式図の一例を図１０に示す。図１０（ａ）は左被検眼ＥＬが外斜視（図８参照）である被検眼Ｅの模式図を示す図であり、図１０（ｂ）は実際の被検眼Ｅの瞳孔Ｐ及び角膜反射Ｂｒの位置を示す図である。図１０（ａ）に示す模式図において、内側の円Ｃ１は瞳孔Ｐの縁部を示し、外側の円Ｃ２は角膜Ｅｃの縁部を示す。そして、角膜反射Ｂｒの位置は×で示している。固視眼である右被検眼ＥＲの角膜反射Ｂｒの位置は瞳孔Ｐの中心（瞳孔中心ＰＣ）と略一致し、一方、非固視眼である左被検眼ＥＬの角膜反射Ｂｒの位置は瞳孔Ｐの中心（瞳孔中心ＰＣ）と一致していない（実際には角膜Ｅｃの縁部にまで至っている）。
An example of a schematic diagram displayed on the
瞳孔中心検出部２７ｃによる前眼部画像Ｅ′における瞳孔中心ＰＣの位置を求める手法は周知のものから適宜選定すればよい。一例として、瞳孔中心検出部２７ｃは、前眼部画像Ｅ′から瞳孔Ｅｐの縁部を検出し、この瞳孔Ｅｐの境界座標を算出する。瞳孔Ｅｐの縁部は、例えば、前眼部画像Ｅ′における瞳孔Ｅｐと虹彩像Ｉｒとの間の明度の差に基づいて検出することが可能である。
The method of obtaining the position of the pupil center PC in the anterior segment image E′ by the pupil
次に、瞳孔中心検出部２７ｃは、瞳孔Ｅｐの境界座標を楕円近似して、瞳孔近似楕円の中心を算出する。まず、瞳孔中心検出部２７ｃは、瞳孔像Ｅｐの境界座標から、最小自乗法により、次式（２）に示す楕円の一般式における係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｈを求める。
そして、瞳孔中心検出部２７ｃは、楕円の一般式（２）における係数から、瞳孔近似楕円の中心座標を次式（３）により求める。
また、角膜反射位置検出部２７ｄは、前眼部画像Ｅ′における角膜反射Ｂｒの位置座標を求める。本実施の形態である眼科装置１０では、アライメント光源３６ａが赤外光であるので、撮像素子３１ｇの出力信号から赤外光領域の信号のみを取り出すことで、アライメント光源３６ａからの反射光に基づく角膜反射Ｂｒの位置を簡易にかつ正確に求めることができる。
Also, the corneal reflection
視軸算出部２７ｇは、固視標移動制御部２７ｅによる固視標の移動の結果、固視眼において角膜反射Ｂｒの位置が瞳孔中心ＰＣと略同一位置となったときの固視標の移動量に基づき、非固視眼、つまり斜視がある被検眼Ｅの視軸と瞳孔軸とのなす角度（ラムダ角）を求める。
The visual
ここで、ディスプレイ３２ａの表示面と撮像素子３１ｇの受光面とは共役であると考えられるので、角膜反射Ｂｒの位置が瞳孔中心ＰＣと略同一位置となったときの固視標移動制御部２７ｅによる固視標の移動量は、固視標移動制御部２７ｅにより固視標を移動させる前の非固視眼の前眼部画像Ｅ′における角膜反射Ｂｒの位置と瞳孔中心ＰＣとのずれ量（距離ｄ０）と略等しいと考えられる。
Here, since the display surface of the
例えば、図１１（ａ）に示すような模式図で示される瞳孔中心ＰＣの位置座標及び角膜反射Ｂｒの位置座標が求められたものとする。図１１に示す例では、左被検眼ＥＬが外斜視及び下斜視である。そこで、視軸算出部２７ｇは、瞳孔中心ＰＣの位置に対する角膜反射Ｂｒの位置のずれ量（距離ｄ０）を、図１１（ｂ）に示すように、図中水平方向のずれ量ｄｘ及び垂直方向のずれ量ｄｙとして求める。
For example, it is assumed that the positional coordinates of the pupil center PC and the positional coordinates of the corneal reflection Br shown in the schematic diagram as shown in FIG. 11(a) are obtained. In the example shown in FIG. 11, the left eye EL to be examined has an exotropia and a lower oblique. Therefore, as shown in FIG. 11B, the
次いで、視軸算出部２７ｇは、瞳孔軸ＰＸと測定光学系２１の光軸とのなす角度θを求める。その算出手順を、図１２を参照して説明する。図１２（ａ）は、固視標移動制御部２７ｅにより固視標が移動された結果、角膜反射Ｂｒの位置が瞳孔中心ＰＣと略同一位置となった非固視眼である被検眼Ｅにおけるアライメント光源３６ａの輝点Ｑの位置を示し、図１２（ｂ）は、固視標移動制御部２７ｅにより固視標を移動させる前の非固視眼である被検眼Ｅの輝点Ｑの位置を示す。既に説明したように、輝点Ｑの位置は前眼部画像Ｅ′における角膜反射Ｂｒの位置として求められる。
Next, the
この角度θは、一般的には次式（４）に基づいて、角膜の曲率半径ｒ（つまり角膜曲率中心Ｒ０から角膜頂点Ｅｐｔまでの距離）と、角膜頂点Ｅｐｔの位置と角膜反射Ｂｒの位置との距離ｄとを用いて算出できる。 This angle θ is generally based on the following equation (4), where the radius of curvature r of the cornea (that is, the distance from the center of corneal curvature R0 to the corneal vertex Ept), the position of the corneal vertex Ept, and the corneal reflection Br It can be calculated using the distance d from the position.
ｓｉｎθ ＝ ｄ／ｒ ・・・（４） sin θ = d/r (4)
しかし、ここでは固視標移動制御部２７ｅは、瞳孔中心ＰＣの位置に対する角膜反射Ｂｒの位置のずれ量ｄ０（ｄｘ及びｄｙを区別せずに説明する場合はずれ量ｄ０として説明する）と、角膜曲率中心Ｒ０から瞳孔中心ＰＣまでの距離ｒ０を用いて、次式（４－１）に基づいて、角度θを求める。これにより、前眼部画像Ｅ′に基づいて、より効率的に角度θ等を算出できる
However, here, the fixation target
ｓｉｎθ ＝ ｄ０／ｒ０ ・・・（４－１） sin θ = d 0 /r 0 (4-1)
上記式（４－１）に、先に求めた距離ｄ０を代入することにより、角度θを算出できる。距離ｒ０は、例えば平均値を用いることができる。具体的には、距離ｒ０は、角膜の曲率半径ｒから、角膜頂点Ｅｐｔと瞳孔中心ＰＣとの距離ｒ’を差分することで求められる。ｒの平均値＝７．７ｍｍ、ｒ’の平均値＝３．６ｍｍ（ただし、瞳孔中心ＰＣを水晶体の前面とした場合の平均値）とした場合、距離ｒ０＝（７．７－３．６）ｍｍ＝４．１ｍｍとなる。 The angle θ can be calculated by substituting the previously obtained distance d 0 into the above equation (4-1). For the distance r0 , for example, an average value can be used. Specifically, the distance r0 is obtained by subtracting the distance r' between the corneal vertex Ept and the pupil center PC from the radius of curvature r of the cornea. If the average value of r = 7.7 mm and the average value of r' = 3.6 mm (however, the average value when the pupil center PC is the front surface of the lens), the distance r 0 = (7.7-3. 6) mm=4.1 mm.
なお、瞳孔中心ＰＣと角膜反射Ｂｒの各位置は、角膜の屈折作用の影響を受け易く、また、距離ｒ０には個人差がある。そのため、斜視のない被検眼Ｅの瞳孔軸ＰＸや、他の様々な方向を向いた被検眼Ｅの瞳孔軸ＰＸに関する、距離ｄ０、距離ｒ０を収集し、これらの連立方程式に基づいて、距離ｒ０を最適化してもよい。または、ケラト測定により取得された角膜の曲率半径ｒの実測値から、距離ｒ０を最適化してもよい。 The positions of the pupil center PC and the corneal reflection Br are easily affected by the refraction action of the cornea, and the distance r0 varies from person to person. Therefore, the distance d 0 and the distance r 0 regarding the pupillary axis PX of the eye to be examined E without strabismus and the pupillary axis PX of the eye to be examined E oriented in various other directions are collected, and based on these simultaneous equations, The distance r 0 may be optimized. Alternatively, the distance r 0 may be optimized from actual measurements of the radius of curvature r of the cornea obtained by keratometry.
また、上記（４）、（４－１）を用いた算出手順に代えて、次式（５）によっても、角度θを算出することができる。次式（５）中、Ｌ０は角膜頂点Ｅｐｔから眼球回旋点Ｏまでの距離を示し、Ｄは角膜頂点Ｅｐｔの位置と眼球回旋点Ｏの位置との距離を示す。なお、角膜頂点Ｅｐｔから眼球回旋点Ｏまでの距離Ｌ０は予め決められた値（例えば、平均的な値である１３ｍｍ）であってよい。あるいは、別の機器による測定において、実距離が既知である場合にはこの値を入力可能としてもよい。角膜の曲率半径ｒは、ケラト測定により取得された実測値を用いることが可能である。また、角膜の曲率半径ｒは、初期値として平均値（７．７ｍｍ）を用いてもよい。またこの場合も、距離Ｌ０に代えて瞳孔中心ＰＣから眼球回旋点Ｏまでの距離を用い、距離Ｄに代えて、前眼部画像Ｅ′における瞳孔中心ＰＣの位置と眼球回旋点Ｏの位置との距離を用いて算出してもよい。 The angle θ can also be calculated by the following equation (5) instead of the calculation procedure using the above (4) and (4-1). In the following equation (5), L0 indicates the distance from the corneal vertex Ept to the eyeball rotation point O, and D indicates the distance between the positions of the corneal vertex Ept and the eyeball rotation point O. Note that the distance L0 from the corneal vertex Ept to the eyeball rotation point O may be a predetermined value (for example, an average value of 13 mm). Alternatively, if the actual distance is known for measurement by another device, this value may be input. A measured value obtained by keratometry can be used as the radius of curvature r of the cornea. An average value (7.7 mm) may be used as the initial value for the radius of curvature r of the cornea. Also in this case, instead of the distance L0 , the distance from the pupil center PC to the eyeball rotation point O is used, and instead of the distance D, the positions of the pupil center PC and the eyeball rotation point O in the anterior segment image E′ You may calculate using the distance from.
ｓｉｎθ ＝ Ｄ／Ｌ０ ・・・（５） sin θ = D/L 0 (5)
さらに異なる角度θの算出手法として、例えば、角膜反射Ｂｒの変位Δ（図１２（ｂ）参照）を用いることもできる。変位Δは、ずれが検出された被検眼Ｅのみに固視標を固視させて、図１２（ａ）の状態での各数値を求め、眼球回旋点Ｏからの角膜反射Ｂｒのずれ量として表すことができる。 Furthermore, as a method of calculating the different angle θ, for example, the displacement Δ of the corneal reflection Br (see FIG. 12B) can also be used. The displacement Δ is obtained by fixing the fixation target only on the subject eye E in which displacement has been detected, obtaining each numerical value in the state of FIG. can be represented.
角膜頂点Ｅｐｔから眼球回旋点Ｏまでの距離をＬ０とし、角膜の曲率半径をｒとすると、図１２（ｂ）に示す角膜反射Ｂｒの変位Δは、次式（６）のように表される。この場合も、角膜頂点から眼球回旋点Ｏまでの距離Ｌ０は予め決められた値（例えば、平均的な値である１３ｍｍ）であってよい。あるいは、別の機器による測定において、実距離が既知である場合にはこの値を入力可能としてもよい。角膜の曲率半径ｒは、ケラト測定により取得された実測値または平均値（７．７ｍｍ）を用いることが可能である。 Assuming that the distance from the corneal vertex Ept to the eyeball rotation point O is L0 and the radius of curvature of the cornea is r, the displacement Δ of the corneal reflection Br shown in FIG. be. Also in this case, the distance L0 from the corneal vertex to the eyeball rotation point O may be a predetermined value (for example, an average value of 13 mm). Alternatively, if the actual distance is known for measurement by another device, this value may be input. A measured value or an average value (7.7 mm) obtained by keratometry can be used as the radius of curvature r of the cornea.
Δ＝（Ｌ０ － ｒ）・ｓｉｎθ・・・（６） Δ=(L 0 −r)·sin θ (6)
（眼科装置の動作）
次に、図１４に示すフローチャート及び図１５～図１７を参照して、本実施の形態である眼科装置１０の動作の概略について説明する。
(Operation of Ophthalmic Device)
Next, with reference to the flowchart shown in FIG. 14 and FIGS. 15 to 17, the outline of the operation of the
図１４に示すフローチャートは、いずれかの被検眼Ｅにおいて斜視が発見された後、斜視検査を眼科装置１０により行うためのものである。
The flowchart shown in FIG. 14 is for performing strabismus examination by the
まず、ステップＳ１では、固視標の提示位置を所定位置とすべく、制御部２７が測定ヘッド１６を回転させる。次に、ステップＳ２では、視標投影系３２がそのディスプレイ３２ａの中央位置に固視標を表示させる。この状態で、検者は被検者に対して固視標を固視するように指示する。
First, in step S1, the
ステップＳ３では、被検者に固視標を固視させた状態で、アライメント系３６がＸＹアライメント動作を行う。ステップＳ４では、瞳孔中心検出部２７ｃが前眼部画像Ｅ′中の瞳孔中心ＰＣの位置を検出し、角膜反射位置検出部２７ｄが前眼部画像Ｅ′中の角膜反射Ｂｒの位置を検出する。
In step S3, the
ステップＳ５では、視標投影系３２の遮蔽部３２ｊが、非固視眼である被検眼Ｅへの可視光を遮蔽し、この状態で、固視標移動制御部２７ｅが、固視眼である被検眼Ｅの前眼部画像Ｅ′における角膜反射Ｂｒの位置が瞳孔中心ＰＣと略同一位置となるように、視標投影系３２のディスプレイ３２ａに表示される固視標を移動させる。
In step S5, the shielding
図１６は、本実施の形態の眼科装置１０の検者用コントローラ２５の表示面２５ａに表示される画面の一例を示す図である。図１６に示す画面は、図１４のフローチャートにおけるステップＳ５で実施される固視標の移動前の状態を示す画面である。
FIG. 16 is a diagram showing an example of a screen displayed on the
図１６に示す画面の中央部の左には右被検眼ＥＲの前眼部画像ＥＲ′が、右には左被検眼ＥＬの前眼部画像ＥＬ′がそれぞれ表示されている。既に説明したように、これら前眼部画像ＥＲ′、ＥＬ′は観察系３１の撮像素子３１ｇにより撮像されたものである。
An anterior segment image ER' of the right eye ER to be examined is displayed on the left of the central portion of the screen shown in FIG. 16, and an anterior segment image EL' of the left eye to be examined EL is displayed on the right. As already explained, these anterior segment images ER' and EL' are captured by the
また、これら前眼部画像ＥＲ′、ＥＬ′の下には、現在右被検眼ＥＲ及び左被検眼ＥＬに呈示されている固視標４０Ｒ、４０Ｌがそれぞれ表示されている。そして、これら固視標４０Ｒ、４０Ｌの下には、瞳孔中心検出部２７ｃ及び角膜反射位置検出部２７ｄの検出結果である模式図４１Ｒ、４１Ｌがそれぞれ表示されている。
Further, below the anterior segment images ER' and EL', the
図１６（及び図１５、図１７）に示す例において、右被検眼ＥＲが非固視眼であり、左被検眼ＥＬが固視眼である。右被検眼ＥＲに呈示されている固視標４０Ｒは遮蔽部３２ｊにより遮蔽されているので、画面上では黒く表示されている。図１５（ａ）は、図１６に示す画面から固視標４０Ｒ、４０Ｌ及び模式図４１Ｒ、４１Ｌのみ取り出したものである。
In the example shown in FIG. 16 (and FIGS. 15 and 17), the right eye ER is the non-fixed eye and the left eye EL is the fixed eye. Since the
図１５（ｂ）に示すように、右被検眼ＥＲへの可視光を遮蔽部３２ｊにより遮蔽した状態で、固視標移動制御部２７ｅにより、左被検眼ＥＬに呈示する固視標４０Ｒを図中右方向（左被検眼ＥＬを外転させる方向）に移動させる。固視標４０Ｒの移動に伴い、ヘリングの法則に則って非固視眼である右被検眼ＥＲの視線が内転し、右被検眼ＥＲの角膜反射Ｂｒの位置が瞳孔中心ＰＣの位置に近付く方向に移動する。
As shown in FIG. 15B, the
ステップＳ６では、ステップＳ５における固視標移動制御部２７ｅによる固視標４０Ｒの移動の後、瞳孔中心検出部２７ｃ及び角膜反射位置検出部２７ｄが非固視眼である右被検眼ＥＲの角膜反射Ｂｒの位置及び瞳孔中心ＰＣの位置を検出する。
In step S6, after the fixation target
ステップＳ７では、ステップＳ６において検出された角膜反射Ｂｒの位置及び瞳孔中心ＰＣの位置に基づき、そのずれ量ｄ０を算出し、ずれ量ｄ０が０であるか否かを判定する。つまり、角膜反射Ｂｒの位置が瞳孔中心ＰＣと略同一位置となったか否かを判定する。この結果、ずれ量ｄ０が０である（ステップＳ７においてＹＥＳ）と判定されたら、プログラムはステップＳ８に進み、ずれ量ｄ０が０ではない（ステップＳ７においてＮＯ）と判定されたら、プログラムはステップＳ５に戻ってさらに固視標４０Ｒを移動させる。
In step S7, the deviation amount d0 is calculated based on the position of the corneal reflection Br and the position of the pupil center PC detected in step S6, and it is determined whether or not the deviation amount d0 is zero. That is, it is determined whether or not the position of the corneal reflection Br is substantially the same as the pupil center PC. As a result, if it is determined that the amount of deviation d0 is 0 (YES in step S7), the program proceeds to step S8, and if it is determined that the amount of deviation d0 is not 0 (NO in step S7), the program Returning to step S5, the
図１５（ｃ）は、固視標４０Ｒが移動された結果、右被検眼ＥＲにおいて角膜反射Ｂｒの位置が瞳孔中心ＰＣと略同一位置となった状態を示す。
FIG. 15(c) shows a state in which the position of the corneal reflection Br in the right eye ER is substantially the same as the pupil center PC as a result of the movement of the
ステップＳ８では、固視標移動制御部２７ｅによる固視標４０Ｒの移動量に基づき、視軸算出部２７ｇが瞳孔軸ＰＸと光軸とのなす角度θを算出し、この角度θ及び瞳孔軸ＰＸと視軸ＶＸとのなすラムダ角λに基づいて、視軸ＶＸと光軸とのなす角度θ１を求める。さらには、固視標４０Ｒの移動量を斜視の定量的検査の値、すなわちプリズム度数として算出する。なお、何点かの固視点を被検者に提示し、問題なく固視しているか自覚判断を行い、この自覚判断に基づいて角度θ１を補正してもよい。また、これらの平均補正値を実装してもよい。
In step S8, based on the amount of movement of the
ステップＳ９では、ステップＳ８で算出されたプリズム度数に基づき、視標投影系３２のロータリープリズム３２Ａ、３２Ｂを回転駆動させ、これらロータリープリズム３２Ａ、３２Ｂによりプリズム基底方向及びプリズム度数を与える。この状態で、検者は被検者に対して、視標投影系３２により呈示される固視標が右被検眼ＥＲ及び左被検眼ＥＬでずれて（ブレて）いるかどうかの自覚検査を行う（ステップＳ１０）。その後、検者は、検者用コントローラ２５等を用いてロータリープリズム３２Ａ、３２Ｂの回転駆動を指示し、ロータリープリズム３２Ａ、３２Ｂにより与えられるプリズム基底方向及びプリズム度数の微調整を行い、最終的に固視標がずれて検出されない状態での右被検眼ＥＲまたは左被検眼ＥＬの斜視の度合いをプリズム基底方向及びプリズム度数として求める。
In step S9, the
（眼科装置の効果）
このように構成された本実施の形態である眼科装置１０では、固視標を呈示した状態において、瞳孔中心検出部２７ｃ及び角膜反射位置検出部２７ｄがそれぞれ検出した瞳孔中心ＰＣの位置及び角膜反射Ｂｒの位置に基づいて、固視標移動制御部２７ｅが固視標を測定光学系２１の光軸に交差する方向に移動させている。
(Effect of ophthalmic device)
In the
従って、固視標移動制御部２７ｅによる固視標の移動の結果、角膜反射Ｂｒの位置が瞳孔中心ＰＣと略同一位置となったとき、そのときの固視標の移動量が角膜反射Ｂｒの位置及び瞳孔中心ＰＣとのずれ量ｄ０（または変位Δ）であり、このずれ量ｄ０（または変位Δ）に基づいて、斜視のある被検眼Ｅにおける瞳孔軸ＰＸと光軸とのなす角度θ、及び視軸ＶＸと光軸とのなす角度θ１を算出することができる。
Therefore, when the position of the corneal reflection Br becomes substantially the same as the pupil center PC as a result of the movement of the fixation target by the fixation target
このずれ量ｄ０（または変位Δ）及び角度θ１は被検眼Ｅの斜視の定量値であるので、従って、本実施の形態である眼科装置１０によれば、被検眼Ｅの斜視、斜位の検査を自動的にかつ精密に行うことが可能となる。
Since the displacement amount d 0 (or the displacement Δ) and the angle θ 1 are quantitative values of the strabismus of the eye E to be examined, therefore, according to the
また、測定光学系２１の視標投影系３２は、固視標が呈示された状態でこの固視標を固視していない被検眼への固視標の呈示を遮蔽する遮蔽部３２ｊを有するので、固視標を固視している被検眼Ｅに対して固視標移動制御部２７ｅにより固視標を移動させた際に、固視標を固視していない被検眼Ｅにヘリングの法則に基づく視線の回転のみを行わせることができ、斜視の定量的検査をより正確に行うことができる。
In addition, the
さらに、測定ヘッド１６を、右被検眼ＥＲまたは左被検眼ＥＬの眼球回旋点を通り垂直方向に延びる眼球回旋軸を中心として回転させる駆動機構１５を有するので、右被検眼ＥＲや左被検眼ＥＬを適宜輻輳、解散させて固視標を固視させることができる。
Furthermore, since it has a
さらに、固視標移動制御部２７ｅは、角膜反射Ｂｒの位置が瞳孔中心ＰＣと略同一位置となるように固視標を移動させるので、固視標の移動を眼科装置１０により自動的に行わせることができる。
Furthermore, since the fixation target
そして、角膜反射Ｂｒの位置が瞳孔中心ＰＣと略同一位置となったときの固視標移動制御部２７ｅによる固視標の移動量を検出する固視標移動量検出部２７ｆと、固視標移動量検出部２７ｆにより検出された固視標の移動量に基づいて右被検眼ＥＲ及び左被検眼ＥＬの視軸を算出する視軸算出部２７ｇとを有するので、斜視の定量的検査を眼科装置１０により自動的に行わせることができる。
A fixation target movement
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments and examples, and design modifications that do not deviate from the gist of the present invention are possible. are included in the present invention.
一例として、検者用コントローラ２５の表示部２５ｂの画面に、固視標の提示位置と右被検眼または左被検眼との間の距離を表示させてもよい（図１３における距離Ｌ）。また、表示部２５ｂの画面に、視軸算出部２７ｇによる算出結果に基づく視軸と瞳孔軸の関係を示す図、一例として、図６に示すような、右被検眼及び左被検眼の水平方向の断面図に、実際の測定結果に基づく視軸及び瞳孔軸（光軸）を書き加えたような図を表示させてもよい。
As an example, the screen of the
さらに、上述の実施の形態である眼科装置１０では、固視標移動制御部２７ｅが自動的に固視標を移動させていたが、検者が検者用コントローラ２５を用いて固視標の移動量を指示する構成であってもよい。つまり、固視標移動制御部２７ｅによる固視標の移動量を検者が直接指定する構成であってもよい。
Furthermore, in the
Ｂｒ 角膜反射
Ｅ、ＥＲ、ＥＬ 被検眼
ＥＬ′、ＥＲ′ 前眼部画像
Ｅｃ 角膜
Ｐ 瞳孔
ＰＣ 瞳孔中心
ＰＸ 瞳孔軸
Ｒ 輝点
ＶＸ 視軸
ｄ０ ずれ量
１０ 眼科装置
１５ 駆動機構（駆動部）
１６ 測定ヘッド
２１、２１Ｒ、２１Ｌ 測定光学系
２５ 検者用コントローラ
２５ｂ 表示部
２７ 制御部
２７ｃ 瞳孔中心検出部
２７ｄ 角膜反射位置検出部
２７ｅ 固視標移動制御部
２７ｆ 固視標移動量検出部
２７ｇ 視軸算出部
３１ 観察系
３１ｇ 撮像素子（画像取得部）
３２ 視標投影系
３２ａ ディスプレイ
３２ｊ 遮蔽部
３６ アライメント系
３６ａ アライメント光源
Br corneal reflection E, ER, EL eye to be examined EL', ER' anterior segment image Ec cornea P pupil PC pupil center PX pupil axis R bright spot VX visual axis d 0 shift amount 10
16 measurement heads 21, 21R, 21L measurement
32 Visual
Claims (4)
前記測定光学系に設けられ、前記右被検眼及び前記左被検眼の前記測定光学系の光軸上の前眼部画像を取得する画像取得部と、
前記測定光学系に設けられ、前記右被検眼及び前記左被検眼の少なくとも一方の視線の固視を行わせるための固視標を前記測定光学系の光軸上において前記右被検眼及び前記左被検眼に呈示する視標投影系と、
前記画像取得部が取得した前記右被検眼及び前記左被検眼の前記前眼部画像から前記右被検眼及び前記左被検眼の瞳孔中心を検出する瞳孔中心検出部と、
前記測定光学系から前記右被検眼及び前記左被検眼に入射される前記光軸に平行な光線が前記右被検眼及び前記左被検眼内で結像して得られる点像に基づいて、前記右被検眼及び前記左被検眼の角膜反射の位置を検出する角膜反射位置検出部と、
前記固視標を呈示した状態における前記瞳孔中心と前記角膜反射の位置とに基づいて、前記角膜反射の位置が前記瞳孔中心と略同一位置となるように前記固視標を前記測定光学系の光軸に交差する方向に移動させる固視標移動制御部と、
前記角膜反射の位置が前記瞳孔中心と略同一位置となったときの前記固視標移動制御部による前記固視標の移動量である前記角膜反射の位置と前記瞳孔中心とのずれ量を検出する固視標移動量検出部と、
前記固視標移動量検出部により検出された前記固視標の移動量に基づいて、前記右被検眼及び前記左被検眼の視軸と光軸とのなす角度を算出する視軸算出部と
を有することを特徴とする眼科装置。 a pair of measuring heads each containing a measuring optical system for obtaining eye information of the right or left eye of a subject;
an image acquisition unit provided in the measurement optical system for acquiring an anterior segment image of the right eye and the left eye on the optical axis of the measurement optical system;
A fixation target provided in the measurement optical system for causing visual fixation of at least one of the right eye and the left eye is arranged on the optical axis of the measurement optical system. a visual target projection system presented to the subject's eye;
a pupil center detection unit that detects pupil centers of the right eye and the left eye from the anterior segment images of the right eye and the left eye acquired by the image acquisition unit;
Based on a point image obtained by forming an image in the right eye and the left eye by light beams parallel to the optical axis that are incident on the right eye and the left eye from the measurement optical system, a corneal reflection position detection unit that detects the positions of the corneal reflections of the right eye and the left eye;
Based on the pupillary center and the position of the corneal reflex when the fixation target is presented , the fixation target is positioned in the measurement optical system so that the position of the corneal reflex is substantially the same as the pupillary center. a fixation target movement controller that moves in a direction intersecting the optical axis ;
Detecting a shift amount between the position of the corneal reflection and the center of the pupil, which is the amount of movement of the fixation target by the fixation target movement control unit when the position of the corneal reflection is substantially the same as the center of the pupil. a fixation target movement amount detection unit for
a visual axis calculator that calculates an angle between the visual axes of the right eye and the left eye to be examined and the optical axis based on the movement amount of the fixation target detected by the fixation target movement amount detector;
An ophthalmic device characterized by comprising:
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