JP7447619B2 - ophthalmology equipment - Google Patents
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Description
本開示は、被検眼の眼軸長を取得するための眼科装置に関する。 The present disclosure relates to an ophthalmologic apparatus for obtaining the axial length of an eye to be examined.
眼内レンズの処方用途において、超音波式および光干渉式の眼軸長測定装置が利用されている。 Ultrasonic and optical interference type axial length measurement devices are used for prescription of intraocular lenses.
超音波式の眼軸長測定装置は、接触式であり、プローブを角膜に接触させて測定が行われる。 The ultrasonic axial length measuring device is a contact type, and measurement is performed by bringing a probe into contact with the cornea.
光干渉式の眼軸長測定装置においては、TD方式(タイムドメイン方式)と、SS方式(スウェプトソース方式)と、の2つの方式が主流となっている。TD方式では、コヒーレント光源が利用され、SS方式では波長掃引光源が利用される(特許文献1,2参照)。
In optical interference type axial length measurement devices, two methods are mainstream: a TD method (time domain method) and an SS method (swept source method). In the TD method, a coherent light source is used, and in the SS method, a wavelength swept light source is used (see
近年、若年層を中心とする近視有病率の増加が、国を問わず顕著になっている。眼軸長の伸長を伴って近視が進行することで、失明リスクが増大するので、大きな社会問題となっている。このような背景下において、眼軸長に基づく近視進行の評価が注目されている。若年層に対する検査が適切に行われるためには、白内障の治療施設に限らず、より多くの施設(病院施設、および、学校施設等)において眼軸長測定装置が普及することが望まれる。 In recent years, the increase in the prevalence of myopia, especially among young people, has become noticeable in all countries. Myopia progresses as the axial length of the eye increases, increasing the risk of blindness and has become a major social problem. Against this background, evaluation of myopia progression based on axial length is attracting attention. In order to appropriately perform tests on young people, it is desired that axial length measurement devices become widespread not only in cataract treatment facilities but also in more facilities (hospital facilities, school facilities, etc.).
しかしながら、超音波式の眼軸長測定装置は、接触式であるため検者が限定されるうえ、被検者への負担が大きい。また、光干渉式の眼軸長測定装置は、光源などの装置構成が高価である。よって、装置価格が施設への普及の妨げとなり得る。 However, since the ultrasonic axial length measuring device is a contact type, the number of examiners is limited and the burden on the examinee is heavy. Furthermore, the optical interference type axial length measuring device has an expensive device configuration such as a light source. Therefore, the cost of the device can be a hindrance to its widespread use in facilities.
これに対し、本願発明者は、眼軸長を測定する新規手法、および、新規手法を実現するための装置構成を検討した。 In response, the inventors of the present invention have studied a new method for measuring the axial length of the eye and an apparatus configuration for realizing the new method.
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、眼軸長を測定する手法および装置構成のうち何れかが新規な眼科装置を提供することを技術課題とする。 The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and a technical problem is to provide an ophthalmologic apparatus in which either a method for measuring the axial length of the eye or an apparatus configuration is novel.
本開示の第1態様に係る眼科装置は、被検眼の眼底に対して測定光を投光し、被検眼の眼屈折力を前記測定光の眼底反射光に基づいて取得する第1光学系と、前眼部の形状に関する情報である前眼部情報であって、少なくとも水晶体の形状情報を含む前眼部情報を取得するための第2光学系と、固視標を呈示する固視標呈示光学系と、を備え、前記第1光学系、前記第2光学系、および、前記固視標呈示光学系を制御して、前記固視標による被検眼に対する調節付加が前記眼屈折力の取得時と前記前眼部情報の取得時との間で互いに同一となるように、前記眼屈折力と前記前眼部情報とのそれぞれの取得タイミングを制御することによって、前記眼屈折力と前記前眼部情報とのそれぞれを、水晶体における調節が互いに同一な状態で取得する制御手段と、水晶体における調節が互いに同一な状態で取得された前記眼屈折力と前記前眼部情報とに基づいて、被検眼の眼軸長を遠点から被検眼に入射した光線が被検眼の透光体によって屈折されて前記第1光学系の光軸と交わるときの交点と被検眼の角膜頂点との距離として取得する眼軸長取得手段と、を備える。
本開示の第2態様に係る眼科装置は、被検眼の眼底に対して測定光を投光し、被検眼の眼屈折力を前記測定光の眼底反射光に基づいて取得する第1光学系と、前眼部の形状に関する情報である前眼部情報であって、少なくとも水晶体の形状情報を含む前眼部情報を取得するための第2光学系と、前記第1光学系および前記第2光学系を制御して、前記眼屈折力と前記前眼部情報とのそれぞれの取得タイミングを同期させることによって、前記眼屈折力と前記前眼部情報とのそれぞれを、水晶体における調節が互いに同一な状態で取得する制御手段と、水晶体における調節が互いに同一な状態で取得された前記眼屈折力と前記前眼部情報とに基づいて、被検眼の眼軸長を遠点から被検眼に入射した光線が被検眼の透光体によって屈折されて前記第1光学系の光軸と交わるときの交点と被検眼の角膜頂点との距離として取得する眼軸長取得手段と、を備える。
An ophthalmological apparatus according to a first aspect of the present disclosure includes a first optical system that projects measurement light onto the fundus of an eye to be examined and obtains the ocular refractive power of the eye to be examined based on the fundus reflected light of the measurement light. , a second optical system for acquiring anterior eye segment information that is information about the shape of the anterior eye segment and that includes at least shape information of the crystalline lens; and a fixation target presentation that presents the fixation target. an optical system, controlling the first optical system, the second optical system , and the fixation target presentation optical system , and adding accommodation to the eye to be examined by the fixation target to obtain the eye refractive power. By controlling the respective acquisition timings of the eye refractive power and the anterior eye segment information so that the acquisition timings of the eye refractive power and the anterior eye segment information are the same between the time and the acquisition time of the anterior eye segment information, the eye refractive power and the anterior eye segment information are acquired at the same time. a control means that acquires the eye information with the accommodation in the crystalline lens being the same as each other, and the eye refractive power and the anterior eye information obtained with the accommodation in the crystalline lens being the same as each other. , the distance between the axial length of the eye to be examined and the corneal vertex of the eye to be examined, when a light beam entering the eye to be examined from a far point is refracted by the transparent body of the eye to be examined and intersects with the optical axis of the first optical system; and an axial length acquisition means for acquiring the axial length.
An ophthalmological apparatus according to a second aspect of the present disclosure includes a first optical system that projects measurement light onto the fundus of an eye to be examined and obtains the ocular refractive power of the eye to be examined based on the fundus reflected light of the measurement light. , a second optical system for acquiring anterior eye segment information that is information about the shape of the anterior eye segment and includes at least shape information of the crystalline lens; the first optical system and the second optical system; By controlling the system and synchronizing the acquisition timings of the eye refractive power and the anterior eye segment information, each of the eye refractive power and the anterior eye segment information can be adjusted to the same extent in the crystalline lens. The axial length of the eye to be examined is determined based on the control means acquired under the condition, and the eye refractive power and the anterior eye segment information acquired under the same state of accommodation in the crystalline lens. The apparatus further includes an axial length obtaining means for obtaining an axial length as a distance between a point of intersection when a light beam is refracted by a transparent body of the eye to be examined and intersects with the optical axis of the first optical system and a corneal vertex of the eye to be examined.
「概要」
本開示の実施形態を説明する。以下の<>にて分類された項目は、独立または関連して利用されうる。例えば、ある実施形態において、複数の項目を適宜組み合わせることができる。また、例えば、ある実施形態に関して記載された項目を、他の実施形態に対して適用できる。
"overview"
Embodiments of the present disclosure will be described. The items classified in <> below can be used independently or in conjunction. For example, in some embodiments, multiple items can be combined as appropriate. Furthermore, for example, items described regarding one embodiment can be applied to other embodiments.
「第1実施形態」
まず、第1実施形態に係る眼科装置および眼軸長演算プログラムを説明する。第1実施形態において、眼科装置および眼軸長演算プログラムは、第1光学系を介して取得される被検眼の眼屈折力と、第2光学系を介して取得される前眼部情報と、に基づいて、被検眼の眼軸長を取得する。
"First embodiment"
First, an ophthalmologic apparatus and an axial length calculation program according to a first embodiment will be described. In the first embodiment, the ophthalmologic apparatus and the axial length calculation program include: the eye refractive power of the eye to be examined acquired through the first optical system; the anterior segment information acquired through the second optical system; The axial length of the eye to be examined is obtained based on the following.
<装置構成>
第1実施形態に係る眼科装置は、第1光学系と、第2光学系と、演算制御部と、を少なくとも有している。演算制御部は、実施形態における、眼軸長取得部、および、制御部である。眼科装置は、追加的に、固視標呈示光学系を有していてもよい。
<Device configuration>
The ophthalmologic apparatus according to the first embodiment includes at least a first optical system, a second optical system, and an arithmetic control section. The calculation control unit is an axial length acquisition unit and a control unit in the embodiment. The ophthalmologic apparatus may additionally include a fixation target presentation optical system.
演算制御部によって眼軸長演算プログラムが実行される。便宜上、特に断りが無い限り、以下の実施形態の説明では、眼軸長演算プログラムが眼科装置(眼科用コンピュータの一例)において実行されるものとする。 An axial length calculation program is executed by the calculation control unit. For convenience, unless otherwise specified, in the following description of the embodiment, it is assumed that the axial length calculation program is executed in an ophthalmological apparatus (an example of an ophthalmological computer).
<第1光学系>
第1光学系は、被検眼の眼屈折力を取得するために利用される。第1光学系は、被検眼の眼底に対して測定光を投光する。測定光の眼底反射光に基づいて、眼屈折力が取得される。第1光学系は、例えば、オートレフ、および、波面センサ等の他覚式眼屈折力測定装置の測定光学系であってもよい。
<First optical system>
The first optical system is used to obtain the eye refractive power of the eye to be examined. The first optical system projects measurement light onto the fundus of the eye to be examined. Ocular refractive power is acquired based on the fundus reflected light of the measurement light. The first optical system may be, for example, a measurement optical system of an objective eye refractive power measuring device such as an auto reflex camera or a wavefront sensor.
本実施形態において、第1光学系からの測定光は、赤外光であるものとする。但し、必ずしもこれに限られるものではなく、可視光であってもよい。 In this embodiment, the measurement light from the first optical system is assumed to be infrared light. However, the light is not necessarily limited to this, and visible light may also be used.
<第2光学系>
第2光学系は、前眼部の形状に関する情報である前眼部情報を取得するために利用される。
<Second optical system>
The second optical system is used to obtain anterior segment information, which is information regarding the shape of the anterior segment.
第1実施形態では、切断面に関する前眼部情報が、第2光学系を介して取得されてもよい。このとき、切断面の面上には、第1光学系の光軸が配置される。 In the first embodiment, anterior segment information regarding the cut plane may be acquired via the second optical system. At this time, the optical axis of the first optical system is arranged on the cut surface.
第2光学系は、シャインプルーフ光学系等の断面撮影光学系であってもよいし、その他の光学系であってもよい。シャインプルーフ光学系が第2光学系として利用される場合、第2光学系における照明光の投光光軸と、第1光学系における測定光の投光光軸とが、同軸に配置されることが必要とされる。 The second optical system may be a cross-sectional imaging optical system such as a Scheimpflug optical system, or may be another optical system. When the Scheimpflug optical system is used as the second optical system, the optical axis of the illumination light in the second optical system and the optical axis of the measurement light in the first optical system are arranged coaxially. is required.
<前眼部情報の例>
前眼部情報には、前眼部における透光体の形状情報が含まれていてもよい。前眼部情報は、前眼部の画像であってもよい。前眼部情報からは、前眼部における透光体の形状が特定可能である。例えば、角膜厚、角膜前面曲率半径、角膜後面曲率半径、前房深度、水晶体厚、水晶体前面曲率半径、および、水晶体後面曲率半径のうち2つ以上が、前眼部情報に基づいて特定可能であることが望ましい。勿論、透光体の形状を特定するこれらの値そのものが、前眼部情報であってもよい。
<Example of anterior segment information>
The anterior segment information may include shape information of a transparent body in the anterior segment. The anterior segment information may be an image of the anterior segment. From the anterior segment information, the shape of the transparent body in the anterior segment can be specified. For example, two or more of the corneal thickness, the anterior corneal radius of curvature, the posterior corneal radius of curvature, the anterior chamber depth, the crystalline lens thickness, the anterior lens radius of curvature, and the posterior lens radius of curvature can be specified based on the anterior segment information. It is desirable that there be. Of course, these values that specify the shape of the transparent body may themselves be the anterior segment information.
第2光学系を介して取得される前眼部情報には、少なくとも水晶体の形状情報が含まれていてもよい。また、第1光学系による測定領域の形状が、第2光学系を介して取得される前眼部情報によって特定可能であってもよい。測定領域とは、第1光学系によって、眼屈折力の測定対象となった領域である。 The anterior segment information acquired via the second optical system may include at least shape information of the crystalline lens. Further, the shape of the measurement area by the first optical system may be specified by anterior segment information acquired via the second optical system. The measurement area is an area where the eye refractive power is measured by the first optical system.
<固視標呈示光学系>
眼科装置は、固視標呈示光学系を備えていてもよい。固視標呈示光学系は、被検眼に対して固視標を呈示する光学系であって、第1光学系と第2光学系とのそれぞれの動作の際に、利用されてもよい。
<Fixation target presentation optical system>
The ophthalmologic apparatus may include a fixation target presentation optical system. The fixation target presentation optical system is an optical system that presents a fixation target to the subject's eye, and may be used during the respective operations of the first optical system and the second optical system.
本実施形態における固視標呈示光学系は、固視標の呈示距離を変更可能であってもよい。このような固視標呈示光学系は、第1光学系によって屈折力を測定する際に、被検眼に雲霧を行うために利用されてもよい。また、眼内に調節付加を加えるために、第1光学系が利用されてもよい。 The fixation target presentation optical system in this embodiment may be capable of changing the presentation distance of the fixation target. Such a fixation target presentation optical system may be used to fog the subject's eye when measuring refractive power using the first optical system. The first optical system may also be utilized to add accommodation within the eye.
<眼軸長の導出手法(眼軸長演算プログラム)>
第1実施形態では、演算制御部が、被検眼の眼軸長を、眼屈折力と前眼部情報とに基づいて取得する。
<Derivation method of axial length (axial length calculation program)>
In the first embodiment, the calculation control unit acquires the axial length of the eye to be examined based on the eye refractive power and anterior segment information.
眼屈折力と前眼部情報とは、測定または撮影に基づいて取得されていてもよい。また、別体の装置によって測定または撮影されたものが、メモリに記憶されることによって取得されてもよい。 The eye refractive power and anterior segment information may be acquired based on measurement or photography. Moreover, what is measured or photographed by a separate device may be acquired by being stored in a memory.
このとき、切断面上での眼屈折力である面上眼屈折力と、切断面に関する前眼部情報と、に基づいて、眼軸長が取得されてもよい。眼屈折力と前眼部の形状を特定するための情報とが同一の切断面に関する情報であることによって、眼軸長が適正に導出されやすい。なお、このとき、切断面に関する前眼部情報としては、第1光学系による測定領域の形状を特定する情報が利用されることで、眼軸長をより適正に求めることができる。 At this time, the axial length may be acquired based on the on-plane ocular refractive power, which is the eye refractive power on the cut plane, and the anterior segment information regarding the cut plane. When the eye refractive power and the information for specifying the shape of the anterior segment are information regarding the same cutting plane, the ocular axial length can be easily derived appropriately. Note that at this time, the axial length can be determined more appropriately by using information that specifies the shape of the measurement area by the first optical system as the anterior segment information regarding the cut plane.
ここで、例えば、演算制御部は、光線追跡演算によって、眼軸長を導出してもよい。光線追跡演算では、遠点の位置が、面上眼屈折力に基づいて特定されてもよい。 Here, for example, the calculation control unit may derive the axial length by ray tracing calculation. In the ray tracing calculation, the far point location may be determined based on the on-plane ocular power.
光線追跡演算では、遠点から前眼部の所定位置に入射する光線が透光体によって屈折された後に光軸上に交わるときの、交点と角膜頂点との間隔が、眼軸長として導出される。このとき、眼科分野において遠点を特定するときに一般的に用いられている等価球面度数ではなく、切断面での眼屈折力(面上屈折力)が利用されてもよい。これにより、切断面上を通過する光線における遠点の位置が、より適正に特定される。結果として、眼軸長を、より適正に求めることができる。このとき、複数の光線のそれぞれについて光線追跡演算を行い、各光線の光線追跡演算の結果として、眼軸長を求めてもよい。例えば、それぞれの光線追跡演算で得られた眼軸長の平均値(加重平均でも良い)が、被検眼の眼軸長として求められてもよい。 In ray tracing calculations, when a ray that enters a predetermined position in the anterior segment from a far point is refracted by a transparent body and then intersects on the optical axis, the distance between the intersection point and the corneal apex is derived as the axial length. Ru. At this time, the eye refractive power at the cut plane (on-plane refractive power) may be used instead of the equivalent spherical power that is generally used when specifying the far point in the ophthalmology field. Thereby, the position of the far point of the light beam passing on the cut plane can be more appropriately specified. As a result, the axial length can be determined more appropriately. At this time, a ray tracing calculation may be performed for each of the plurality of light rays, and the axial length may be determined as a result of the ray tracing calculation for each ray. For example, the average value (a weighted average may be used) of the axial lengths obtained by each ray tracing calculation may be determined as the axial length of the eye to be examined.
なお、光線追跡演算では、各透光体の境界面に対する光線の入射位置および境界面での角度変化は、前眼部情報から特定される切断面での透光体の形状を考慮して決定される。より詳細な光線追跡法の説明については、後述の実施例において説明する。 In addition, in the ray tracing calculation, the incident position of the ray with respect to the boundary surface of each transparent body and the angle change at the boundary surface are determined by considering the shape of the transparent body at the cut plane specified from the anterior segment information. be done. A more detailed explanation of the ray tracing method will be given in Examples below.
さらに、演算制御部は、同一切断面に関する眼屈折力および前眼部情報から眼軸長を導出する際に、前眼部の透光体の偏心が考慮されてもよい。偏心は、前眼部情報に基づいて特定される。切断面内の透光体の偏心が考慮される結果として、眼軸長をより適正に求めることができる。この場合において、例えば、第1の光線と第2の光線とを少なくとも含む複数の光線のそれぞれについて光線追跡演算を行い光線毎に眼軸長を求め、複数の眼軸長に基づいて、最終的な測定値を求めてもよい。第1の光線と第2の光線とは、切断面上において、眼軸を挟んで配置される光線である。 Furthermore, the arithmetic control unit may take into account the eccentricity of the transparent body of the anterior segment when deriving the axial length from the eye refractive power and anterior segment information regarding the same cutting plane. Eccentricity is identified based on anterior segment information. As a result of taking into account the eccentricity of the light-transmitting body within the cutting plane, the axial length can be determined more appropriately. In this case, for example, a ray tracing calculation is performed on each of a plurality of rays including at least a first ray and a second ray to determine the axial length of each ray, and the final axial length is determined based on the plurality of axial lengths. You may also obtain a measured value. The first light ray and the second light ray are light rays arranged on the cutting plane with the eye axis in between.
<第2光学系の具体例:断面撮影光学系>
第1実施形態において、第2光学系は、被検眼の前眼部に設定される切断面の断面画像を撮影する断面撮影光学系であってもよい。断面撮影光学系は、例えば、シャインプルーフ光学系であってもよいし、OCT光学系であってもよい。断面画像からは、それぞれの透光体における境界面(表面)の形状だけでなく、境界面間の距離も特定可能となる。結果、眼軸長をより精度良く求めることができる。第2光学系が断面撮影光学系である場合、断面撮影光学系の撮影範囲には、被検眼の角膜前面から、少なくとも水晶体前面まで、が含まれていることが好ましい。いうまでも無く、角膜前面から水晶体後面までが撮影範囲に含まれていれば、更に好ましい。角膜厚、角膜前面曲率半径、角膜後面曲率半径、前房深度、水晶体厚、水晶体前面曲率半径、および、水晶体後面曲率半径を、漏れなく取得できるので、眼軸長をより適正に取得できる。
<Specific example of second optical system: cross-sectional imaging optical system>
In the first embodiment, the second optical system may be a cross-sectional photographing optical system that photographs a cross-sectional image of a cut plane set in the anterior segment of the subject's eye. The cross-sectional imaging optical system may be, for example, a Scheimpflug optical system or an OCT optical system. From the cross-sectional image, it is possible to specify not only the shape of the boundary surfaces (surfaces) of each transparent body but also the distance between the boundary surfaces. As a result, the axial length can be determined with higher accuracy. When the second optical system is a cross-sectional photographing optical system, it is preferable that the photographing range of the cross-sectional photographing optical system includes from the anterior surface of the cornea of the subject's eye to at least the anterior surface of the crystalline lens. Needless to say, it is more preferable if the imaging range includes from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens. Since the corneal thickness, the anterior corneal radius of curvature, the posterior corneal radius of curvature, the anterior chamber depth, the crystalline lens thickness, the anterior lens radius of curvature, and the posterior lens radius of curvature can be obtained without omission, the axial length can be obtained more appropriately.
なお、第2光学系がシャインプルーフ光学系である場合には、照明光の投光光軸が、第1光学系における測定光の投光光軸と、同軸に配置される必要がある。また、シャインプルーフ光学系の投光光学系は、照明光としてスリット光を照射してもよい。スリット光の照射領域が、切断面として設定される。また、シャインプルーフ光学系の受光光学系は、切断面とシャインプルーフの関係で配置されたレンズ系および撮像素子を有する。受光光学系には、切断面に対して傾斜した受光光軸が配置される。 Note that when the second optical system is a Scheimpflug optical system, the projection optical axis of the illumination light needs to be arranged coaxially with the projection optical axis of the measurement light in the first optical system. Further, the light projecting optical system of the Scheimpflug optical system may emit slit light as illumination light. The irradiation area of the slit light is set as a cutting plane. Further, the light receiving optical system of the Scheimpflug optical system includes a lens system and an image sensor arranged in a Scheimpflug relationship with the cutting surface. The light-receiving optical system is provided with a light-receiving optical axis that is inclined with respect to the cutting surface.
スリット光として、可視光が照射されてもよいし、赤外光が照射されてもよい。可視光のほうが、赤外光よりも、透光体における散乱が得られやすい。一方、赤外光が照射される場合は、撮影時に被検者に与える負担を抑制できる。 Visible light or infrared light may be irradiated as the slit light. Visible light is more likely to be scattered by a transparent material than infrared light. On the other hand, when infrared light is irradiated, the burden on the subject during imaging can be suppressed.
また、第2光学系がOCT光学系である場合、前眼部OCTだけでなく、眼底OCTも撮影可能であってもよい。この場合において、前眼部OCTと眼底OCTとが一回的に撮影可能である必要は無く、OCT光学系の一部を切換えることによって、前眼部OCTと眼底OCTとが個別に撮影可能となってもよい。 Further, when the second optical system is an OCT optical system, it may be possible to image not only the anterior segment OCT but also the fundus OCT. In this case, it is not necessary that anterior segment OCT and fundus OCT can be imaged at the same time; by switching a part of the OCT optical system, anterior segment OCT and fundus OCT can be imaged separately. It's okay to be.
<第2光学系の具体例:プルキンエ像取得光学系>
断面撮影光学系の代わりに、プルキンエ像取得光学系を、第2光学系として適用してもよい。プルキンエ像取得光学系は、一定のパターンによる測定指標(パターン指標という)を、被検眼と対向する正面から前眼部に投影する指標投影器と、パターン指標によるプルキンエ像を撮影する正面撮影光学系と、を含む。このとき、第1プルキンエ像(角膜前面による反射像)、第2プルキンエ像(角膜後面による反射像)、第3プルキンエ像(水晶体前面による反射像)、および、第4プルキンエ像(水晶体後面による反射像)が、それぞれ生じ得る。各プルキンエ像の位置情報に基づいて、各プルキンエ像と対応する境界面の形状を求めることが考えられる。但し、プルキンエ像の位置情報のみからは、角膜厚、前房深度、および、水晶体厚等を取得できない。つまり、透光体の境界面間の距離を取得できない。これに対し、断面撮影光学系の方が、境界面間の距離を取得するうえで、より有利である。また、第3プルキンエ像(水晶体前面による反射像)は、第1,第2,第4プルキンエ像に比べて、正面撮影光学系の光軸近傍に生じるため、水晶体前面の形状の違いが、第3プルキンエ像の現出位置の違いとして現れにくい。このため、撮影範囲に被検眼の角膜前面から少なくとも水晶体前面までが含まれる断面撮影光学系であれば、プルキンエ像取得光学系と比べて、水晶体前面の形状情報を精度よく取得するうえで、より有利である。
<Specific example of second optical system: Purkinje image acquisition optical system>
Instead of the cross-sectional imaging optical system, a Purkinje image acquisition optical system may be applied as the second optical system. The Purkinje image acquisition optical system consists of an index projector that projects a measurement index based on a certain pattern (called a pattern index) onto the anterior segment of the eye from the front facing the subject's eye, and a frontal photographing optical system that photographs the Purkinje image using the pattern index. and, including. At this time, the first Purkinje image (image reflected by the anterior surface of the cornea), the second Purkinje image (image reflected by the posterior surface of the cornea), the third Purkinje image (image reflected by the anterior surface of the crystalline lens), and the fourth Purkinje image (image reflected by the posterior surface of the crystalline lens) image) can occur, respectively. It is conceivable to find the shape of the boundary surface corresponding to each Purkinje image based on the position information of each Purkinje image. However, corneal thickness, anterior chamber depth, crystalline lens thickness, etc. cannot be obtained from only the position information of the Purkinje image. In other words, the distance between the boundary surfaces of the transparent body cannot be obtained. On the other hand, a cross-sectional imaging optical system is more advantageous in obtaining the distance between boundary surfaces. In addition, the third Purkinje image (an image reflected by the front surface of the crystalline lens) occurs near the optical axis of the frontal photographing optical system compared to the first, second, and fourth Purkinje images, so the difference in the shape of the front surface of the crystalline lens is caused by the difference in the shape of the front surface of the lens. 3 It is difficult to see this because of the difference in the appearance position of Purkinje's image. Therefore, a cross-sectional imaging optical system whose imaging range includes from the anterior surface of the cornea of the subject's eye to at least the anterior surface of the crystalline lens is more effective in obtaining shape information of the anterior surface of the lens than a Purkinje image acquisition optical system. It's advantageous.
なお、指標投影器から投影されるパターン指標は、リング状のパターンであってもよいし、線、又は、複数の点によって形成された、他の2次元的なパターンであってもよい。例えば、円周上に配置される複数の点指標が、パターン指標として投影されてもよい。また、複数のパターンを組み合わせてもよい。 Note that the pattern index projected from the index projector may be a ring-shaped pattern, a line, or another two-dimensional pattern formed by a plurality of points. For example, a plurality of point indicators arranged on the circumference may be projected as pattern indicators. Further, a plurality of patterns may be combined.
<測定制御>
上記手法によって、眼軸長を適正に求めるためには、より多くの種類の透光体の形状情報が、前眼部情報に含まれていることが望ましい。このとき、少なくとも水晶体の形状情報が、前眼部情報に含まれている場合が考えられる。この場合において、第1光学系で測定される眼屈折力と、前眼部情報に含まれる水晶体の形状情報と、は、それぞれ眼内の調節の影響が避けられない。従って、眼軸長の正確性および再現性を担保するためには、眼内の調節の状態を考慮して、眼屈折力および前眼部情報をそれぞれ取得することが要求される。
<Measurement control>
In order to appropriately determine the axial length using the above method, it is desirable that the anterior segment information includes shape information of more types of light-transmitting bodies. At this time, it is conceivable that at least the shape information of the crystalline lens is included in the anterior segment information. In this case, the eye refractive power measured by the first optical system and the crystalline lens shape information included in the anterior segment information are each unavoidably influenced by intraocular accommodation. Therefore, in order to ensure the accuracy and reproducibility of the ocular axial length, it is required to take into account the state of accommodation within the eye and acquire the ocular refractive power and anterior segment information, respectively.
これに対し、本実施形態において、演算制御部は、眼屈折力と前眼部情報とのそれぞれが、眼内の調節が互いに同一な状態で取得されるように、第1光学系および第2光学系を制御してもよい。 On the other hand, in the present embodiment, the arithmetic control unit controls the first optical system and the second optical system so that the eye refractive power and the anterior segment information are acquired with the same intraocular accommodation. The optical system may also be controlled.
眼屈折力と前眼部情報とのそれぞれが、眼内の調節が互いに同一な状態で取得されていれば、取得された情報のそれぞれが調節の影響を等しく受けているので、眼軸長を適正に求めることができる。 If each of the eye refractive power and anterior segment information is acquired with the same intraocular accommodation, each of the acquired information will be equally affected by the accommodation, so the axial length can be adjusted. You can ask for it appropriately.
このとき、演算制御部は、眼屈折力の取得時と前眼部情報の取得時との間で、固視標によって被検眼に与えられる調節付加が同一となるように、眼屈折力と前眼部情報とのそれぞれの取得タイミングを制御してもよい。固視標の呈示距離の変更制御と連動して、取得タイミングが制御されてもよい。 At this time, the arithmetic control unit adjusts the eye refractive power and anterior segment so that the accommodation addition given to the subject's eye by the fixation target is the same between the time of acquiring the eye refractive power and the time of acquiring the anterior eye segment information. The acquisition timing of each eye information may be controlled. The acquisition timing may be controlled in conjunction with the control to change the presentation distance of the fixation target.
例えば、眼屈折力の取得時と前眼部情報の取得時との間で、固視標の呈示位置が互いに同一となるように、それぞれの取得タイミングが制御されてもよい。 For example, the acquisition timings may be controlled such that the presentation position of the fixation target is the same between when acquiring the eye refractive power and when acquiring the anterior segment information.
また、例えば、演算制御部は、眼屈折力と前眼部情報とのそれぞれの取得タイミングを同期させてもよい。ここでいう同期とは、それぞれの取得タイミングが完全に同時であることは、必ずしも要求されない。例えば、それぞれの取得タイミングの間に、調節状態に有意な差が生じない程度の時間差が存在してもよい。 Further, for example, the calculation control unit may synchronize the acquisition timings of the eye refractive power and the anterior segment information. Synchronization here does not necessarily require that the respective acquisition timings be completely simultaneous. For example, there may be a time difference between the respective acquisition timings that does not cause a significant difference in the adjustment state.
また、演算制御部は、固視標呈示光学系を制御することによって被検眼に対して雲霧を付加し、被検眼が無調節状態であるときに眼屈折力と前眼部情報とのそれぞれを取得してもよい。無調節状態で取得された眼屈折力と前眼部情報とに基づいて眼軸長を求める方が、調節状態で測定された眼屈折力と前眼部情報とから眼軸長を求める場合と比べて、眼軸長の正確性および再現性が、より向上する。 The arithmetic control unit adds fog to the subject's eye by controlling the fixation target presentation optical system, and displays each of the eye refractive power and anterior segment information when the subject's eye is in an unaccommodated state. You may obtain it. It is better to calculate the axial length based on the eye refractive power and anterior eye segment information obtained in the non-accommodative state than to calculate the axial length from the eye refractive power and anterior eye segment information measured in the accommodative state. In comparison, the accuracy and reproducibility of the axial length are further improved.
ところで、前述したように、前眼部情報の取得に利用される第2光学系は、シャインプルーフ光学系であってもよく、この場合、可視光が照明光として前眼部に照射されて、前眼部の断面画像が撮影される場合が想定される。一方、眼屈折力の測定には、測定光として赤外光が利用される。 By the way, as described above, the second optical system used to obtain anterior ocular segment information may be a Scheimpflug optical system, in which case visible light is irradiated to the anterior ocular segment as illumination light, A case is assumed in which a cross-sectional image of the anterior segment of the eye is photographed. On the other hand, infrared light is used as measurement light to measure eye refractive power.
シャインプルーフ光学系で断面画像が撮影される場合、撮影光として、比較的強い可視光が照射される。このとき、強い可視光の照射によって、被検者を驚かせ、その結果、アライメント状態が変化してしまうおそれがある。 When a cross-sectional image is photographed using the Scheimpflug optical system, relatively strong visible light is irradiated as photographing light. At this time, the strong visible light irradiation may surprise the subject, and as a result, the alignment state may change.
これに対し、演算制御部は、先に、眼屈折力の取得動作を実行し、その取得動作が完了するタイミングで、前眼部情報の取得動作を実行してもよい。これにより、眼屈折力の取得時と、前眼部情報である断面画像の取得時と、の間において、アライメントズレが抑制される。また、このとき、各動作の実行順序は、 雲霧 ⇒ 眼屈折力の取得 ⇒ 前眼部情報の取得 の順であってもよい。また、眼屈折力の取得動作の完了タイミングと、前眼部情報の取得動作の実行タイミングとは、前述の通り、略同時であることで、調節状態およびアライメント状態のそれぞれについて、眼屈折力の取得時と、前眼部情報である断面画像の取得時と、の間でのズレが生じ難い。結果、眼軸長の正確性および再現性が向上する。 On the other hand, the arithmetic control unit may first perform the operation of acquiring the eye refractive power, and at the timing when the acquisition operation is completed, execute the operation of acquiring the anterior segment information. This suppresses misalignment between the time of acquiring the eye refractive power and the time of acquiring the cross-sectional image which is the anterior segment information. Further, at this time, the order of execution of each operation may be: fog ⇒ acquisition of eye refractive power ⇒ acquisition of anterior segment information. In addition, the completion timing of the eye refractive power acquisition operation and the execution timing of the anterior eye segment information acquisition operation are approximately the same time, as described above, so that the eye refractive power can be adjusted for each of the accommodation state and alignment state. Discrepancies are unlikely to occur between the time of acquisition and the time of acquisition of a cross-sectional image that is anterior segment information. As a result, the accuracy and reproducibility of the axial length is improved.
以上の通り、第1実施形態の眼科装置では、従来の眼軸長測定装置とは異なる新規な手法および新規な装置構成によって、眼軸長が測定される。 As described above, in the ophthalmologic apparatus of the first embodiment, the axial length is measured using a novel method and a new device configuration that are different from conventional axial length measurement apparatuses.
ここで、第1光学系は、近視の評価において重要な被検眼の眼屈折力を取得できる。第1実施形態の眼科装置は、眼屈折力と眼軸長という、近視の評価において重要な情報を、1台で取得できる。 Here, the first optical system can acquire the eye refractive power of the eye to be examined, which is important in evaluating myopia. The ophthalmologic apparatus of the first embodiment can acquire important information in the evaluation of myopia, such as eye refractive power and axial length, with a single device.
特に、第1実施形態において、シャインプルーフ光学系が第2光学系として利用される場合は、装置コストを、光干渉式の眼軸長測定装置に対して十分に抑制しつつも、近視進行を監視するうえで必要とされる眼軸長の測定精度を、満足しやすい。 In particular, in the first embodiment, when the Scheimpflug optical system is used as the second optical system, the device cost can be sufficiently suppressed compared to the optical interference type axial length measuring device, and the progression of myopia can be prevented. It is easy to satisfy the measurement accuracy of the axial length required for monitoring.
<複数の切断面から眼軸長を取得>
上記説明では、1つの切断面に関する前眼部情報を用いて眼軸長を求めている。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、複数の切断面のそれぞれに関して複数の前眼部情報を取得してもよい。この場合、それぞれの切断面毎に、上記手法を用いて眼軸長を導出してもよい。例えば、それぞれの切断面毎に得られた眼軸長の平均値が求められてもよい。
<Obtaining axial length from multiple cut planes>
In the above description, the axial length is determined using anterior segment information regarding one cut plane. However, the present invention is not necessarily limited to this, and a plurality of pieces of anterior segment information may be acquired for each of a plurality of cut planes. In this case, the axial length may be derived for each cut plane using the above method. For example, the average value of the axial lengths obtained for each cut plane may be determined.
なお、シャインプルーフ光学系において、複数の切断面を撮影する手法としては、受光光学系を、投光光軸の周りに回転させて撮影する手法が知られており、これを用いてもよい。 In addition, in the Scheimpflug optical system, as a method of photographing a plurality of cut planes, a method of rotating the light receiving optical system around the light emitting optical axis and photographing the light receiving optical system is known, and this may be used.
「第2実施形態」
次に、第2実施形態を説明する。
“Second embodiment”
Next, a second embodiment will be described.
第2実施形態に係る眼科装置は、第1実施形態の装置構成に加えて、第3光学系を、更に備える。すなわち、第2実施形態にかかる眼科装置は、第1光学系、第2光学系、第3光学系、および、演算制御部、を備える。 The ophthalmologic apparatus according to the second embodiment further includes a third optical system in addition to the apparatus configuration of the first embodiment. That is, the ophthalmologic apparatus according to the second embodiment includes a first optical system, a second optical system, a third optical system, and an arithmetic control section.
第1実施形態との共通する構成については、第1実施形態の説明を適宜援用し、詳細は省略する。但し、第2実施形態において、第2光学系は、前眼部断面撮影光学系であって、特に断りが無い限り、シャインプルーフ光学系であるものとして説明する。 Regarding configurations common to the first embodiment, the description of the first embodiment will be used as appropriate, and details will be omitted. However, in the second embodiment, the second optical system is an anterior segment cross-sectional photographing optical system, and will be described as a Scheimpflug optical system unless otherwise specified.
第2実施形態において、第3光学系は、角膜形状を測定するためのパターン指標を、被検眼と対向する正面から前眼部へ投影する指標投影器を有する。追加的に、第3光学系は、パターン指標による角膜プルキンエ像を撮影する正面撮像光学系を有してもよい。角膜プルキンエ像は、前眼部正面画像として撮影されてもよい。 In the second embodiment, the third optical system includes an index projector that projects a pattern index for measuring the corneal shape from the front facing the eye to be examined onto the anterior segment of the eye. Additionally, the third optical system may include a front imaging optical system that captures a corneal Purkinje image using the pattern index. The corneal Purkinje image may be captured as a frontal image of the anterior segment of the eye.
第2実施形態において、演算制御部は、切断面に関する眼屈折力および前眼部情報と、角膜プルキンエ像に基づく角膜形状情報と、に基づいて眼軸長を取得してもよい。 In the second embodiment, the arithmetic control unit may acquire the axial length based on the eye refractive power and anterior segment information regarding the cut plane, and the corneal shape information based on the corneal Purkinje image.
ここで、少なくとも角膜前面の曲率半径を含む角膜形状情報については、シャインプルーフ光学系によって撮影される前眼部断面画像から求めるよりも、角膜プルキンエ像から導出したほうが、より高い精度が享受できる。このため、例えば、眼軸長演算において、前眼部情報の角膜に関する一部の情報を、角膜プルキンエ像から導出した角膜形状情報によって代替してもよい。また、前眼部情報の一部または全体を、角膜形状情報に基づいて補正してもよい。補正の具体例として、角膜プルキンエ像に基づく角膜形状に、前眼部断面画像の角膜形状が合致するように、前眼部断面画像全体を変形させたうえで、変形後の画像に基づく各透光体の形状が、眼軸長演算に利用されてもよい。 Here, corneal shape information, including at least the radius of curvature of the anterior surface of the cornea, can be derived with higher accuracy from the corneal Purkinje image than from the anterior segment cross-sectional image taken by the Scheimpflug optical system. For this reason, for example, in the axial length calculation, part of the information regarding the cornea in the anterior segment information may be replaced by corneal shape information derived from the corneal Purkinje image. Further, part or all of the anterior segment information may be corrected based on the corneal shape information. As a specific example of correction, the entire anterior segment cross-sectional image is transformed so that the corneal shape of the anterior segment cross-sectional image matches the corneal shape based on the corneal Purkinje image, and then each transparency based on the transformed image is The shape of the light object may be used to calculate the axial length of the eye.
このように、眼軸長演算において、角膜プルキンエ像から導出した角膜形状情報が考慮されることによって、眼軸長を、より適正に求めることができる。 In this way, in the axial length calculation, the corneal shape information derived from the corneal Purkinje image is taken into consideration, so that the axial length can be determined more appropriately.
シャインプルーフ光学系である第2光学系において、切断面(物面)に対する光軸の傾斜が小さいほど、撮影範囲を深さ方向に関して拡大させやすくなる。つまり、切断面(物面)に対して第2光学系の受光光軸(撮影光軸)の傾斜が小さいほど、角膜前面から水晶体後面までを、第2光学系によって撮影するうえで有利となる。但し、角膜前面から水晶体後面までが撮影できる程度に受光光軸を傾斜させると、第2光学系の光学系の受光光学系と、第3光学系の指標投影器とが、空間的に干渉してしまうおそれがある。 In the second optical system, which is a Scheimpflug optical system, the smaller the inclination of the optical axis with respect to the cutting plane (object surface), the easier it is to expand the imaging range in the depth direction. In other words, the smaller the inclination of the light-receiving optical axis (photographing optical axis) of the second optical system with respect to the cutting plane (object surface), the more advantageous it is for the second optical system to photograph the area from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens. . However, if the light-receiving optical axis is tilted to the extent that images can be taken from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens, the light-receiving optical system of the second optical system and the index projector of the third optical system will spatially interfere with each other. There is a risk that this may occur.
より詳細に説明する。通常、角膜形状を測定する手法の1つであるケラト測定では、角膜のφ2mm~φ4mmの範囲内にある1以上の円周領域が、測定領域として用いられることが多い。このとき、パターン指標を形成する光束は、眼軸に対して14°(φ2mmに相当)~29°(φ4mmに相当)の範囲の角度で投影される。 This will be explained in more detail. Normally, in keratometry, which is one of the methods for measuring the shape of the cornea, one or more circumferential regions of the cornea within the range of 2 mm to 4 mm are often used as the measurement region. At this time, the light flux forming the pattern index is projected at an angle in the range of 14° (corresponding to φ2 mm) to 29° (corresponding to φ4 mm) with respect to the eye axis.
一方、第2光学系であるシャインプルーフ光学系で角膜前面から水晶体後面までを撮影しようとしたとき、第2光学系の受光光軸と切断面との角度は、より小さくすることが望ましい。従来の眼科用のシャインプルーフカメラは、主に前眼部の解析装置において利用されており、歪みの少なさや、解像度の高さが優先されたため、上記角度は、45°程度かそれよりも大きかった。これに対し、本実施形態のシャインプルーフ光学系における上記角度は、より深くまで撮影できることを優先して略40°程度か、それ未満とすることが望ましい。このため、指標投影器におけるそれぞれの光束出射位置と、第2光学系の受光光軸とが、視軸に対して略同一の円周上に配置され得る。そのうえで各部の光学素子のサイズを考慮すると、上記の干渉の問題が生じ得る。 On the other hand, when attempting to photograph the area from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens using the Scheimpflug optical system, which is the second optical system, it is desirable to make the angle between the light receiving optical axis of the second optical system and the cutting surface smaller. Conventional Scheimpflug cameras for ophthalmology are mainly used in anterior segment analysis devices, and because low distortion and high resolution are prioritized, the above angle is around 45° or larger. Ta. On the other hand, the angle in the Scheimpflug optical system of this embodiment is desirably about 40 degrees or less, giving priority to being able to photograph deeper. Therefore, each light beam output position in the index projector and the light receiving optical axis of the second optical system can be arranged on substantially the same circumference with respect to the visual axis. If the sizes of the optical elements in each part are taken into account in addition, the above-mentioned interference problem may occur.
これに対し、第2実施形態では、第3光学系の指標投影器は、第2光学系における受光光軸を避けるようにして配置される。より詳細には、第2光学系によって形成される前眼部の切断面の法線方向(少なくとも、第2光学系の受光光学系が置かれる方向)を避けるようにして、第3光学系の指標投影器が配置されていてもよい。例えば、法線方向が上下方向である場合、第3光学系の光軸に対して±90°方向(水平方向を0°とする)となる位置を避けるようにして、第3光学系の指標投影器が配置されてもよい。 On the other hand, in the second embodiment, the target projector of the third optical system is arranged so as to avoid the light receiving optical axis of the second optical system. More specifically, the third optical system is designed to avoid the normal direction of the cut plane of the anterior segment formed by the second optical system (at least the direction in which the light-receiving optical system of the second optical system is placed). An indicator projector may also be arranged. For example, if the normal direction is the vertical direction, the index of the third optical system is A projector may be arranged.
指標投影器から投影されるパターン指標は、第3光学系の光軸に対して±90°方向(水平方向を0°とする)となる位置を避けて形成される。パターン指標は、第3光学系の光軸に関して対称形のパターン形状を有してもよい。例えば、線、又は、複数の点によって形成された、2次元的なパターンであってもよい。例えば、円周上に配置される複数の点指標が、パターン指標として投影されてもよい。また、複数のパターンを組み合わせてもよい。 The pattern index projected from the index projector is formed avoiding positions in the ±90° direction (with the horizontal direction being 0°) with respect to the optical axis of the third optical system. The pattern index may have a pattern shape that is symmetrical with respect to the optical axis of the third optical system. For example, it may be a two-dimensional pattern formed by lines or a plurality of points. For example, a plurality of point indicators arranged on the circumference may be projected as pattern indicators. Further, a plurality of patterns may be combined.
「実施例」
次に、第1および第2実施形態に対応する1つの実施例を、図1~図7を参照して説明する。
"Example"
Next, one example corresponding to the first and second embodiments will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
<実施例の全体構成>
まず、図1を参照して、実施例に係る眼科装置10の概略構成を示す。
<Overall configuration of example>
First, with reference to FIG. 1, a schematic configuration of an
本実施例において、眼科装置10は、他覚式眼屈折力測定装置(特に、本実施例では、オートレフラクトメータ)と、シャインプルーフカメラと、の複合機である。本実施例において、眼科装置10は、据え置き型の検査装置であるが、必ずしもこれに限られるものでは無く、手持ち型であってもよい。
In the present embodiment, the
図1に示すように、眼科装置10は、測定ユニット11、基台12、アライメント駆動部13、顔支持ユニット15、モニタ16、および、制御部50、を少なくとも有している。
As shown in FIG. 1, the
測定ユニット11は、被検眼を検査に利用される測定系および撮影系等を備える。本実施例では、図2に示す光学系が配置されている。
The
アライメント駆動部13は、測定ユニット11を基台12に対して3次元的に移動可能であってもよい。
The
顔支持ユニット102は、測定ユニット11の正面において被検者の顔を固定するために利用される。顔支持ユニット102は、基台12に対して固定されており、被検者の顔を支持する。
The face support unit 102 is used to fix the subject's face in front of the
演算制御部(プロセッサともいう。以下、単に、制御部と称する)50は、眼科装置10全体の制御を司る。また、測定ユニット11を介して取得された各種の検査結果を処理する。
An arithmetic control unit (also referred to as a processor; hereinafter simply referred to as a control unit) 50 controls the entire
<光学系>
次に、図2を参照して、眼科装置10における光学系を説明する。
<Optical system>
Next, with reference to FIG. 2, the optical system in the
一例として、眼科装置10は、測定光学系100、固視標呈示光学系150、正面撮影光学系200、断面撮影光学系300a,300b、および、指標投影光学系400を備える。また、各光学系の光路を分岐および結合する、ビープスプリッタ501,502,503を有する。
As an example, the
<測定光学系>
測定光学系100は、被検眼Eの眼屈折力を他覚的に測定する。例えば、SPH:球面度数、CYL:柱面度数、AXIS:乱視軸角度、の各値が、眼屈折力の測定結果として取得されてもよい。
<Measurement optical system>
The measurement
測定光学100は、投影光学系100a、および、受光光学系100bを有する。
The measurement
投影光学系100aは、少なくとも測定光源111を有し、被検眼Eにおける瞳孔Pの中心部または角膜頂点を介して、被検眼Eの眼底にスポット状の測定光を投影する。本実施例では、測定光として赤外光が利用される。但し、必ずしもこれに限られるものではなく、測定光は可視光であってもよい。測定光源111は、SLD光源であってもよいし、LED光源であってもよいし、その他の光源であってもよい。
The projection
本実施例では、投影光学系100aおよび受光光学系100bの共通経路上にプリズム115が配置される。プリズム115が光軸L1周りに回転されることによって、瞳上での投影光束が高速に偏心回転される。一例として、本実施例では、瞳上のφ2mm~φ4mmの領域で、投影光束が偏心回転される。この領域が、本実施例における眼屈折力の測定領域となる。
In this embodiment, a prism 115 is arranged on a common path of the projection
受光光学系100bは、少なくともリングレンズ124と、撮像素子125と、を有する。図2に示すように、測定光学系100は、その他にもレンズや絞り等の光学素子を有していてもよい。受光光学系100bは、眼底から反射された測定光束の反射光束を、瞳孔の周辺部を介してリング状に取り出す。リングレンズ124は、瞳孔共役位置に配置されており、撮像素子125は、眼底共役位置に配置されている。リングレンズ124を介して撮像素子125上に形成されるリング像が解析されることによって、眼屈折力が導出される。
The light receiving
前述の通り、本実施例では、瞳上で測定光が高速に偏心回転されているので、回転周期に対して十分長い時間の露光に基づく撮像素子125からの出力画像、或いは、撮像素子125から逐次出力される画像データの加算画像、に対して解析処理が行われ、眼屈折力が導出される。本実施例では、SPH:球面度数、CYL:柱面度数、AXIS:乱視軸角度の値が、解析処理の結果として少なくとも取得される。
As mentioned above, in this embodiment, the measurement light is eccentrically rotated on the pupil at high speed, so the output image from the
<固視標呈示光学系>
固視標呈示光学系300は、被検眼Eに対して固視標を呈示する。固視標は、測定光学系100の光軸上に呈示される。固視標呈示光学系300は、被検眼を固視させるために利用される。また、雲霧および調節負荷を、被検眼に与えるために利用される。例えば、固視標呈示光学系300は、光源151、および、固視標板155を少なくとも備える。固視標板155は、駆動部155aによって、光軸に沿って移動可能である。これにより、被検眼Eに対する固視標の呈示距離(呈示位置)を変更できる。
<Fixation target presentation optical system>
The fixation target presentation optical system 300 presents a fixation target to the eye E to be examined. The fixation target is presented on the optical axis of the measurement
<正面撮影光学系>
正面撮影光学系200は、被検眼Eの前眼部の正面画像を撮像する。例えば、正面撮影光学系200は、撮像素子205等を備える。正面画像として、前眼部の観察画像が取得されてもよい。観察画像は、アライメント等に利用される。また、指標投影光学系400から被検眼の角膜に投影されるパターン指標による指標像(パターン指標像)が、正面撮影光学系200によって撮影される。
<Front photographing optical system>
The front photographing
<断面撮影光学系>
断面撮影光学系300a,300bは、前眼部の断面画像を撮影するために利用される。断面撮影光学系300a,300bは、照射光学系300aと受光光学系300bと、を備える。照射光学系300aは、測定光学系100の測定光の投光光軸(光軸L1)と同軸で、スリット光を前眼部に対して照射する。照射光学系300aは、光源311およびスリット312等を有する。本実施例において、照明光であるスリット光は、可視光である。例えば、光源311には、青色光を発する可視光源が使用されてもよい。
<Cross-sectional imaging optical system>
The cross-sectional photographing
本実施例では、前眼部におけるスリット光の通過断面を「切断面」と称する。切断面は、断面撮影光学系300a,300bの物面となる。図2において、スリット312の開口は、水平方向(図2の紙面奥行き方向)を長手方向とする。よって、本実施例では、光軸L1を含む水平面(XZ断面)が切断面として設定される。本実施例では、少なくとも、角膜前面から水晶体後面までの間に切断面が形成される。
In this embodiment, the cross section through which the slit light passes through the anterior segment of the eye is referred to as a "cutting surface." The cut plane becomes the object plane of the cross-sectional photographing
受光光学系300bは、レンズ系322および撮像素子321等を有する。受光光学系300において、レンズ系322および撮像素子321は、前眼部に設定される切断面とシャインプルーフの関係に配置される。すなわち、切断面とレンズ系322の主平面と撮像素子321の撮像面との各延長面が、1本の交線(一軸)で交わるような光学配置となっている。撮像素子321からの信号に基づいて前眼部の断面画像(図3参照)が取得される。
The light receiving
<指標投影光学系>
本実施例において、指標投影光学系400は、複数の点光源401を有する。本実施例において、各点光源401は、赤外光を発する。但し、可視光であってもよい。図4A、図4Bに示すように、本実施例において、指標投影光学系400は、指標投影器410として、測定ユニット11の前面に配置されている。指標投影光学系400は、角膜形状を測定するためのパターン指標を、被検眼と対向する正面から前眼部へ投影する。本実施例では、光軸L1に対して対称な4点の点像によるパターン指標が、角膜に対して投影される。パターン指標が投影される円周領域が、指標投影光学系400および正面撮影光学系200による角膜形状の測定領域である。一例として、本実施例では、所定の曲率半径を持つ角膜模型眼が所定作動距離の位置に置かれたときに、角膜模型眼のφ3mmの円周領域が、パターン指標を構成するそれぞれの点像が投影される。なお、本実施例では、パターン指標は4点の点像によって構成されるものとしたが、指標の数は、必ずしもこれに限られるものでは無い。パターン指標は、3点以上の複数の点像によって構成されていてもよいし、線状の指標像等が含まれていてもよい。
<Indicator projection optical system>
In this embodiment, the target projection
ところで、本実施例では、断面撮影光学系300における受光光軸L2は、光軸L1の直下(-90°方向)に配置されている。角膜前面から水晶体後面までの撮影範囲を実現するために、切断面に対して第2光学系の受光光軸(撮影光軸)の傾斜が十分に小さい結果として、装置を側面から見たときに、指標投影光学系400から投影されるパターン指標の光線と、受光光軸L2とが、接近した位置関係に置かれる(図4A参照)。
By the way, in this embodiment, the light receiving optical axis L2 in the cross-sectional photographing optical system 300 is arranged directly below the optical axis L1 (in the −90° direction). In order to achieve an imaging range from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens, the inclination of the light-receiving optical axis (imaging optical axis) of the second optical system with respect to the cutting plane is sufficiently small. , the light beam of the pattern index projected from the index projection
ここで、図4Bには、測定部13に仮想的に配置される(実際には配置されていない)指標投影器450を、破線で示している。指標投影器450は、指標投影器400と同一の円周領域に、マイヤリングを投影する。パターン指標の光線と、受光光軸L2とが、接近した位置関係である場合において、マイヤリング等のリング上のパターン指標を投影しようとすると、指標投影器450に、受光光軸L2が干渉してしまうことが見て取れる。
Here, in FIG. 4B, the index projector 450 that is virtually arranged (not actually arranged) in the
これに対し、指標投影器410は、光軸L1の下方を避けるようにして配置されている。例えば、図4Bでは、光軸L1の右上、右下、左上、左下の4か所それぞれに、光源401と、角度調整用のミラー402(図2では図示を省略)と、が配置された装置構成が例示されている。本実施例では、光軸L1に対して対称な4点の点像によるパターン指標が角膜に対して投影される。本実施例では、このような指標投影器410の配置の結果、断面撮影光学系300による広範囲の撮影と、プルキンエ像による角膜形状の取得と、が両立される。
On the other hand, the
<アライメント指標投影光学系>
更に、眼科装置10は、アライメント用光源600を備える。アライメント用光源600は、左右に1つずつ設けられていてもよい。例えば、光軸L1を含む水平面に沿って、光束が投影される。本実施例では、指標投影光学系400と、光源600と、によって、アライメント指標投影光学系が形成される。指標投影光学系400と、光源600とのうち、一方からは拡散光が投影され、他方からは平行光が投影される。平行光による角膜プルキンエ像と拡散光によるプルキンエ像とが所定の比率で撮影されるように、前後方向に移動させることで、作動距離調整が行われてもよい。
<Alignment index projection optical system>
Furthermore, the
<制御動作>
次に、眼科装置10の制御動作を、図5のフローチャートを参照しつつ説明する。
<Control operation>
Next, the control operation of the
本実施例では、眼科装置10によって、角膜曲率測定、前眼部断面画像の撮影、および、眼屈折力測定、が順番に実行され、測定および撮影の結果に基づいて眼軸長が取得されるものとして、説明する。
In this embodiment, the
まず、被検眼Eに対する測定部11の位置合わせ(アライメント)が行われる(S1)。検者は、被検者に、顔を顔支持ユニット15へ載せるように指示する。また、固視標の呈示および前眼部観察画像の取得が開始される。
First, alignment of the
その後、例えば、正面撮影光学系200を介して取得される前眼部の観察画像に少なくとも基づいて、被検眼と装置とが、所定の位置関係へと調整される。より詳細には、光軸L1が被検眼Eの角膜頂点と一致するようにXY方向に関するアライメントが行われる。また、被検眼と装置との間隔が、所定の作動距離となるように、Z方向に関するアライメントが行われる。このとき、図示なきアライメント指標を角膜に投影し、観察画像において検出されるアライメント指標に基づいてアライメントが調整されてもよい。
Thereafter, the eye to be examined and the device are adjusted to a predetermined positional relationship, for example, based at least on the observation image of the anterior segment obtained through the frontal photographing
次に、角膜形状が測定される(S2)。指標投影器410(指標投影光学系400)からパターン指標を投影し、パターン指標の角膜プルキンエ像を、正面撮影光学系200によって撮影する。角膜プルキンエ像に基づいて角膜形状情報を取得する。角膜プルキンエ像の像高に基づいて、角膜形状情報が導出される。本実施例では、角膜形状情報として、角膜曲率、乱視度数、および、乱視軸角度の各値が少なくとも取得される。
Next, the corneal shape is measured (S2). A pattern index is projected from the index projector 410 (index projection optical system 400), and a corneal Purkinje image of the pattern index is photographed by the front photographing
次に、本実施例では、眼屈折力が測定される(S3)。例えば、先に予備測定が実施され、次に、本測定が実施されてもよい。 Next, in this example, the eye refractive power is measured (S3). For example, a preliminary measurement may be performed first, and then a main measurement may be performed.
予備測定では、固視標が所定の呈示距離に配置された状態で、被検眼Eの眼屈折力が測定される。測定時において、被検眼Eに対して光学的に十分な遠方の距離であり、0D眼の遠点に相当する初期位置に、固視標板155が配置されてもよい。この状態で照射された測定光に基づいて撮像素子125によって撮像されるリング像が、演算制御部50によって画像解析される。解析結果として、各経線方向の屈折力の値が求められる。各経線方向の屈折力に所定の処理を施すことによって、少なくとも、予備測定における球面度数を取得する。
In the preliminary measurement, the eye refractive power of the eye E to be examined is measured with the fixation target placed at a predetermined presentation distance. At the time of measurement, the
続いて、制御部50は、被検眼Eの予備測定の球面度数に応じて、被検眼Eの焦点が合う雲霧開始位置に、固視標板155を移動させる。これによって、被検眼Eには固視標がはっきりと観察されるようになる。その後、制御部50は、雲霧開始位置から固視標を移動させることによって、制御部50は、被検眼Eに対して雲霧を付加する。これによって、被検眼Eの調節を解除させる。
Subsequently, the
被検眼Eに雲霧を付加した状態で、本測定が行われる。雲霧が付加された被検眼Eについて撮像されたリング像に対し、所定の解析処理が行われることで、被検眼のSPH:球面度数、CYL:柱面度数、AXIS:乱視軸角度の他覚値が取得される。 The main measurement is performed with a cloud added to the eye E to be examined. A predetermined analysis process is performed on the ring image captured for the subject's eye E to which fog has been added, thereby obtaining the objective value of the subject's eye: SPH: spherical power, CYL: cylindrical power, AXIS: astigmatic axis angle. is obtained.
次に、前眼部の断面画像が撮影される(S4)。このとき、撮影動作は、眼屈折力の本測定の完了後、直ちに実行される。例えば、眼屈折力の本測定の完了をトリガとして、断面画像の撮影動作が実行されてもよい。つまり、本測定の完了後、直ちに、照射光学系300aから可視光による照明光を照射すると共に、撮像素子321に結像される前眼部の断面画像を取得する。前眼部の断面画像が、眼屈折力の本測定の完了後、直ちに実行されるので、眼屈折力の測定時と断面画像の撮影時との間でアライメントズレが軽減される。
Next, a cross-sectional image of the anterior segment of the eye is photographed (S4). At this time, the photographing operation is executed immediately after the main measurement of the eye refractive power is completed. For example, the completion of the main measurement of the eye refractive power may be used as a trigger to perform the operation of photographing a cross-sectional image. That is, immediately after the main measurement is completed, visible illumination light is irradiated from the irradiation
更に、本実施例では、断面画像の撮影の前には、可視光が照射されないので、断面画像の撮影時に縮瞳していることが抑制される。その結果、前眼部のより深くまでが撮影された断面画像が、良好に撮影されやすくなる。 Furthermore, in this embodiment, visible light is not irradiated before the cross-sectional image is photographed, so that miosis is suppressed when the cross-sectional image is photographed. As a result, a cross-sectional image in which the anterior segment of the eye is photographed deeper is more likely to be photographed satisfactorily.
次に、演算制御部50は、S2~S4の各ステップで取得された情報または画像に基づいて、被検眼の眼軸長を演算する。
Next, the
本実施例では、切断面上での光線追跡演算に基づいて眼軸長が導出される。 In this embodiment, the axial length is derived based on ray tracing calculations on the cut plane.
図6に示すように、遠点FPから被検眼に入射する光線(例えば、図6の光線Lx)を追跡し、光線が被検眼の各透光体によって屈折されて光軸と交わるときの交点の位置を求める。求められた交点と角膜頂点との距離が、眼軸長として導出される。なお、本実施例では、説明の便宜上、それぞれの透光体(角膜、房水、および、水晶体)における屈折率は、それぞれ一定であり、それぞれの内部での屈折変化が無いものとする。但し、必ずしもこれに限られるものではなく、透光体内部での屈折率の変化(例えば、水晶体の内側-外側間の屈折率の変化)を考慮して、眼軸長が導出されてもよい。 As shown in FIG. 6, a light ray entering the subject's eye from the far point FP (for example, the light ray Lx in FIG. 6) is traced, and the intersection point when the light ray is refracted by each transparent body of the subject's eye and intersects with the optical axis. Find the position of. The distance between the obtained intersection point and the corneal apex is derived as the ocular axial length. In this example, for convenience of explanation, it is assumed that the refractive index of each light-transmitting body (cornea, aqueous humor, and crystalline lens) is constant, and there is no change in refraction inside each of them. However, it is not necessarily limited to this, and the axial length may be derived by taking into account changes in the refractive index inside the light-transmitting body (for example, changes in the refractive index between the inside and outside of the crystalline lens). .
また、前眼部情報である断面画像とは別に、透光体の屈折率に関する屈折率情報を取得し、屈折率情報を、眼軸長を導出するうえで利用してもよい。つまり、眼軸長を取得するうえで屈折率情報に基づく透光体の屈折率が更に考慮されてもよい。屈折率情報は、例えば、水晶体の屈折率は、加齢による変化があることが知られている。そこで、水晶体の屈折率が年齢ごとに対応付けられた計算式やルックアップテーブルを、装置が有していてもよい。この場合、年齢が入力されることで、年齢に応じた屈折率が取得される。この屈折率を用いて光線追跡演算が行われてもよい。 Furthermore, in addition to the cross-sectional image that is the anterior segment information, refractive index information regarding the refractive index of the transparent body may be acquired, and the refractive index information may be used to derive the ocular axial length. That is, when acquiring the axial length, the refractive index of the light-transmitting body based on the refractive index information may be further taken into consideration. Regarding the refractive index information, for example, it is known that the refractive index of the crystalline lens changes with age. Therefore, the device may include a calculation formula or lookup table in which the refractive index of the crystalline lens is associated with each age. In this case, by inputting the age, a refractive index according to the age is acquired. Ray tracing calculation may be performed using this refractive index.
この手法においては、遠点FPの位置の他に、以下のパラメータが利用される。以下のパラメータは、シャインプルーフ画像および角膜形状情報に基づいて取得される。
Ra :角膜前面の曲率半径
Rp :角膜後面の曲率半径
CT :角膜厚
ACD:前房深度
ra :水晶体前面の曲率半径
rp :水晶体後面の曲率半径
LT :水晶体厚
また、眼屈折力の測定結果に基づいて、角膜頂点に対する被検眼の遠点FPの位置が求められる。例えば、被検眼Eに乱視が無く、SPH=-5Dであり、VD=12mmであれば、12+1000/5=212mmが、角膜頂点から遠点FPまでの距離となる。ここからの光線が、被検眼の眼底に結像すると考えられる。なお、12mmのVDは、眼鏡レンズの装用を前提とした角膜頂点間距離を示す一定値である。VDは、装置によって異なり得る。
In this method, the following parameters are used in addition to the position of the far point FP. The following parameters are obtained based on the Scheimpflug image and corneal shape information.
Ra : Radius of curvature of the anterior surface of the cornea Rp : Radius of curvature of the posterior surface of the cornea CT : Corneal thickness ACD : Depth of the anterior chamber ra : Radius of curvature of the anterior surface of the crystalline lens rp : Radius of curvature of the posterior surface of the crystalline lens LT : Lens thickness In addition, the measurement results of the ocular refractive power Based on this, the position of the far point FP of the eye to be examined relative to the corneal vertex is determined. For example, if the eye E to be examined has no astigmatism, SPH=-5D, and VD=12 mm, then the distance from the corneal vertex to the far point FP is 12+1000/5=212 mm. It is thought that the light rays from here form an image on the fundus of the eye to be examined. Note that the VD of 12 mm is a constant value indicating the distance between the corneal vertices on the assumption that spectacle lenses are worn. VD may vary from device to device.
ところで、広く利用されているSPH、CYL、AXISによる眼屈折力の表現形式では、SPHは、強主経線(又は弱主経線)に関する屈折力を示しているので、切断面での光線追跡において、必ずしも適切な値とはならない。例えば、SPH=-5D、CYL=-2D、AXIS=30°であった場合を考える。この場合、上記光学系の例で水平断面を取得したとすると、この断面での屈折力は-5Dでも無いし、CYLを付加した-7Dでも無い。 By the way, in the widely used expression format of eye refractive power using SPH, CYL, and AXIS, SPH indicates the refractive power regarding the strong principal meridian (or weak principal meridian), so in ray tracing on a cutting plane, It is not necessarily an appropriate value. For example, consider a case where SPH=-5D, CYL=-2D, and AXIS=30°. In this case, if a horizontal cross section is obtained using the optical system example above, the refractive power at this cross section is neither -5D nor -7D with CYL added.
これに対し、本実施例では、切断面上での眼屈折力である面上眼屈折力を求めて、面上屈折力に基づいて、遠点FPの位置が設定される。ここで、任意の面での屈折度数は、次の式によって表現される。 In contrast, in this embodiment, the on-plane ocular refractive power, which is the ocular refractive power on the cut plane, is determined, and the position of the far point FP is set based on the on-plane refractive power. Here, the refractive power on any surface is expressed by the following formula.
P(θ)=S+C×[sin2(θ-A)]
但し、θは、水平面に対する角度であって、水平方向を0°とする。本実施例の切断面は、水平面(θ=0°)である。このため、SPH=-5D、CYL=-2D、AXIS=30°である場合は、P(0°)=-5.5Dが算出される(図7参照)。この場合、12+1000/5.5=194mmが、切断面における角膜頂点から遠点FPまでの距離となる。
P(θ)=S+C×[sin 2 (θ−A)]
However, θ is an angle with respect to a horizontal plane, and the horizontal direction is assumed to be 0°. The cut plane in this example is a horizontal plane (θ=0°). Therefore, when SPH=-5D, CYL=-2D, and AXIS=30°, P(0°)=-5.5D is calculated (see FIG. 7). In this case, 12+1000/5.5=194 mm is the distance from the corneal vertex to the far point FP on the cutting plane.
ここで、このようにして設定された遠点FPからの光線が追跡される。例えば、遠点FPから一定位置(一例として、被検眼の瞳(角膜の奥3mm程度)の位置でφ6mmの位置)に向かう光線(例えば、図6の光線Lx)を導く。なお、一定位置を被検眼の瞳の位置でφ6mmとすることは、一例に過ぎず、適宜変更可能である。 Here, the light ray from the far point FP thus set is traced. For example, a light ray (for example, the light ray Lx in FIG. 6) is guided from the far point FP toward a certain position (for example, a position of φ6 mm at the position of the pupil of the eye to be examined (approximately 3 mm deep into the cornea)). Note that setting the fixed position to φ6 mm at the position of the pupil of the eye to be examined is only an example, and can be changed as appropriate.
この光線は、まず、角膜前面で最初の屈折が生じる。光線と角膜前面の交点が、角膜前面の曲率半径Raと、遠点FPの位置および遠点FPでの光線角度に基づいて、算出される。また、更に、該交点での光線の入射角が算出される。角膜前面に到達した光線は、スネルの法則に基づいて、入射角に対して決まった屈折角で、向きを変化させる。このようにして、それぞれの透光体境界面での光線が、逐次追跡される。その際、シャインプルーフ画像および角膜形状情報に基づいて取得される各種パラメータ(Ra,Rp,CT,ACD,ra,rp,LT)が、各境界面と光線との交点とを与えるために適宜利用される。本実施例では、最終的に、水晶体後面を出た後に、眼の軸(ここでは視軸)と交わる点を求める。交点から角膜頂点(ここでは原点)までの距離が、眼軸長ALとして利用される。 This light ray undergoes initial refraction at the anterior surface of the cornea. The intersection of the ray and the anterior surface of the cornea is calculated based on the radius of curvature Ra of the anterior surface of the cornea, the position of the far point FP, and the ray angle at the far point FP. Furthermore, the angle of incidence of the light beam at the intersection is calculated. Light rays that reach the front surface of the cornea change direction at a fixed refraction angle relative to the angle of incidence, based on Snell's law. In this way, the light rays at each transparent body boundary surface are sequentially traced. At that time, various parameters (Ra, Rp, CT, ACD, ra, rp, LT) acquired based on the Scheimpflug image and corneal shape information are used as appropriate to provide the intersection of each boundary surface and the light ray. be done. In this embodiment, the point that intersects with the axis of the eye (here, the visual axis) after exiting the posterior surface of the crystalline lens is finally determined. The distance from the intersection to the corneal apex (here, the origin) is used as the axial length AL.
なお、光線追跡演算において上記の各種パラメータ(Ra,Rp,CT,ACD,ra,rp,LT)を利用する場合、本実施例では、少なくとも角膜前面の曲率半径Raについては、パターン指標の角膜プルキンエ像に基づく値が利用され、残りの値については、シャインプルーフ画像に基づく値が利用される。一般に、角膜前面形状については、シャインプルーフ画像に基づく測定精度よりも、角膜プルキンエ像に基づく測定精度のほうが、高いからである。なお、前述の通り、本実施例では、角膜形状情報として、角膜曲率、乱視度数、および、乱視軸角度の各値が少なくとも取得される。切断面に関して屈折度数を求めた手法と同様の手法を用いて、これらの値から、切断面における角膜曲率(角膜前面の曲率)を求めることができる。求めた値の逆数が、Raとして利用される。 Note that when using the above various parameters (Ra, Rp, CT, ACD, ra, rp, LT) in the ray tracing calculation, in this example, at least the radius of curvature Ra of the anterior surface of the cornea is determined by the corneal Purkinian pattern index. The values based on the image are used, and for the remaining values, the values based on the Scheimpflug image are used. This is because, in general, the measurement accuracy based on the corneal Purkinje image is higher than the measurement accuracy based on the Scheimpflug image regarding the anterior surface shape of the cornea. Note that, as described above, in this embodiment, at least each value of corneal curvature, astigmatic power, and astigmatic axis angle is acquired as corneal shape information. The corneal curvature (curvature of the front surface of the cornea) at the cut plane can be determined from these values using a method similar to the method used to determine the refractive power for the cut plane. The reciprocal of the obtained value is used as Ra.
以上のようにして、一定位置に向かう光線の追跡によって眼軸長を求めることができる。但し、光線追跡の手法は、上記手法に限定されない。例えば、近軸計算によって遠点から結像する点が求められても良い。また、被検眼に入射する位置が互いに異なる複数の光線を考慮して、遠点から結像する点が求められてもよい。例えば、近軸光線と近軸とは異なる一定位置に向かう光線とのそれぞれの光線に対する光線追跡を組み合わせてもよい。複数本の光線の光線追跡が行われる場合、眼軸長の最終的な測定値(演算値)は、それぞれの光線追跡による眼軸長の平均値であってもよい(加重平均値であってもよい)。 As described above, the axial length of the eye can be determined by tracing the rays toward a certain position. However, the ray tracing method is not limited to the above method. For example, a point that forms an image from a far point may be determined by paraxial calculation. Further, the point at which the image is formed from the far point may be determined by considering a plurality of light rays that enter the subject's eye at different positions. For example, ray tracing for each ray of a paraxial ray and a ray directed toward a fixed position different from the paraxial ray may be combined. When ray tracing of multiple rays is performed, the final measured value (calculated value) of the axial length may be the average value of the axial lengths obtained by each ray tracing (it may be a weighted average value). good).
また、測定光学系100による測定領域(瞳上のφ2mm~φ4mm)に向かう光線を追跡することで、眼軸長を求めてもよい。例えば、瞳上のφ2mm~φ4mmの領域に向かう複数本の光線のそれぞれで、光線追跡を実施し、各々の光線追跡によって求められる眼軸長の平均値を、演算結果として取得してもよい。より適切な条件で光線追跡が行われるので、眼軸長がより精度よく取得されやすくなる。
Furthermore, the axial length may be determined by tracing the light rays directed toward the measurement area (φ2 mm to φ4 mm on the pupil) by the measurement
なお、本実施例において得られる眼軸長値には、所定のオフセット値が加えられていてもよい。オフセット値により、演算値と実測値との誤差が補正される。 Note that a predetermined offset value may be added to the axial length value obtained in this example. The offset value corrects the error between the calculated value and the actual measurement value.
また、遠点から出射し、角膜形状測定用のパターン指標が投影される円周領域を通過する光線を追跡することで、光線追跡が行われてもよい。これにより、光線追跡の条件が一層適正になるため、眼軸長がより精度よく取得されやすくなる。 Alternatively, ray tracing may be performed by tracing a ray that is emitted from a far point and passes through a circumferential region on which a pattern index for corneal shape measurement is projected. This makes the conditions for ray tracing more appropriate, making it easier to obtain the axial length with higher accuracy.
求められた眼軸長は、モニタ16において表示される。本実施例では、眼屈折力(SPH、CYL、AXIS)および角膜形状情報のうち、少なくとも一方と共に、眼軸長が表示される。被検眼に対する過去の測定結果が存在する場合、過去の眼軸長測定結果と共に、今回の測定結果が表示されてもよい。例えば、横軸を年齢(測定日)縦軸を眼軸長とするトレンドグラフによって、測定結果が表示されてもよい。勿論、測定結果の表示態様はこれらに限定されるものでは無い。
The determined axial length is displayed on the
<変容例>
以上、実施形態および実施例に基づいて説明を行ったが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
<Transformation example>
Although the description has been made above based on the embodiments and examples, the present disclosure is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible.
例えば、上記実施例において、光線追跡に利用される各種パラメータ(Ra,Rp,CT,ACD,ra,rp,LT)には、いずれも、実測値が利用された。但し、必ずしもこれに限られるものではなく、各種パラメータは、部分的に、標準値(仮定値)が用いられてもよい。標準値は、平均値であってもよいし、所定の眼光学モデル(例えば、グルストランド模型眼モデル等)において採用される値であってもよい。標準値は、年齢、性別、地域のうち少なくともいずれか毎に、複数用意されていてもよく、どの標準値を用いて眼軸長を求めるかについてを、検者が選択可能であってもよい。 For example, in the above embodiment, actual measured values were used for various parameters (Ra, Rp, CT, ACD, ra, rp, LT) used in ray tracing. However, the present invention is not necessarily limited to this, and standard values (hypothetical values) may be used for some of the various parameters. The standard value may be an average value or a value employed in a predetermined eye optical model (for example, Gullstrand model eye model, etc.). A plurality of standard values may be prepared for at least one of age, gender, and region, and the examiner may be able to select which standard value is used to determine the axial length. .
また、例えば、上記実施例では、被検眼の眼軸長が、被検眼の眼屈折力と前眼部情報とに基づく演算処理の結果として、取得された。但し、必ずしもこれに限られるものではなく、機械学習アルゴリズムによって訓練された数学モデルを用いて、眼軸長を取得してもよい。数学モデルは、例えば、入力データと出力データとの関係を予測するためのデータ構造を指す。数学モデルは、訓練データセットを用いて訓練されることで構築される。訓練データセットは、入力用訓練データと出力用訓練データのセットである。入力用訓練データは、数学モデルに入力されるサンプルデータである。例えば、入力訓練データには、過去に取得された複数の被検眼の眼屈折力と、前眼部情報と、が用いられる。出力用訓練データは、数学モデルによって予測する値のサンプルデータである。例えば、出力用訓練データには、過去に取得された複数の被検眼の眼軸長値が用いられる。眼軸長値は、光干渉式または超音波式の眼軸長測定装置で取得された測定値であってもよい。数学モデルは、ある入力訓練データが入力されたときに、それに対応する出力用訓練データが出力されるように訓練される。本実施例では、演算制御部が、数学モデルに対して眼屈折力と前眼部情報とを入力することで、被検眼の眼軸長値を、予測値として取得してもよい。 Further, for example, in the above embodiment, the axial length of the eye to be examined is obtained as a result of arithmetic processing based on the eye refractive power and anterior segment information of the eye to be examined. However, the method is not necessarily limited to this, and the axial length may be obtained using a mathematical model trained by a machine learning algorithm. A mathematical model refers to, for example, a data structure for predicting the relationship between input data and output data. A mathematical model is constructed by being trained using a training dataset. The training data set is a set of input training data and output training data. Input training data is sample data that is input to the mathematical model. For example, the input training data uses the eye refractive powers of a plurality of eyes to be examined and anterior segment information acquired in the past. The output training data is sample data of values predicted by the mathematical model. For example, the axial length values of a plurality of eyes to be examined acquired in the past are used as the output training data. The axial length value may be a measured value obtained by an optical interference type or ultrasonic type axial length measuring device. A mathematical model is trained such that when certain input training data is input, corresponding output training data is output. In this embodiment, the arithmetic control unit may obtain the axial length value of the subject's eye as a predicted value by inputting the eye refractive power and anterior segment information into the mathematical model.
また、例えば、上記実施形態および実施例において、雲霧を付加するために固視標を移動する間、逐次、水晶体の形状情報を含む前眼部情報を取得してもよい。これにより、前眼部情報から水晶体の形状変化を検出し、形状変化に基づいて雲霧が適正に行われているか否かが確認されてもよい。 Furthermore, for example, in the embodiments and examples described above, anterior segment information including crystalline lens shape information may be sequentially acquired while the fixation target is moved in order to add fog. Thereby, changes in the shape of the crystalline lens may be detected from the anterior segment information, and based on the changes in shape, it may be confirmed whether or not fogging is being performed appropriately.
10 眼科装置
50 制御部
100 測定光学系
300a,300b 断面撮影光学系
10
Claims (4)
前眼部の形状に関する情報である前眼部情報であって、少なくとも水晶体の形状情報を含む前眼部情報を取得するための第2光学系と、
固視標を呈示する固視標呈示光学系と、を備え、
前記第1光学系、前記第2光学系、および、前記固視標呈示光学系を制御して、前記固視標による被検眼に対する調節付加が前記眼屈折力の取得時と前記前眼部情報の取得時との間で互いに同一となるように、前記眼屈折力と前記前眼部情報とのそれぞれの取得タイミングを制御することによって、前記眼屈折力と前記前眼部情報とのそれぞれを、水晶体における調節が互いに同一な状態で取得する制御手段と、
水晶体における調節が互いに同一な状態で取得された前記眼屈折力と前記前眼部情報とに基づいて、被検眼の眼軸長を遠点から被検眼に入射した光線が被検眼の透光体によって屈折されて前記第1光学系の光軸と交わるときの交点と被検眼の角膜頂点との距離として取得する眼軸長取得手段と、を備える眼科装置。 a first optical system that projects measurement light onto the fundus of the eye to be examined and obtains the eye refractive power of the eye to be examined based on the fundus reflected light of the measurement light;
a second optical system for acquiring anterior eye segment information, which is information regarding the shape of the anterior eye segment and includes at least shape information of the crystalline lens;
a fixation target presentation optical system that presents a fixation target;
The first optical system, the second optical system , and the fixation target presenting optical system are controlled to add accommodation to the eye to be examined using the fixation target when acquiring the eye refractive power and the anterior segment information. By controlling the respective acquisition timings of the eye refractive power and the anterior eye segment information so that they are the same between the acquisition times of the eye refractive power and the anterior eye segment information, the eye refractive power and the anterior eye segment information are each , control means for obtaining accommodation in the crystalline lens in mutually identical conditions;
Based on the eye refractive power and the anterior segment information obtained with the same accommodation in the crystalline lens , the axial length of the eye to be examined is determined so that the light beam incident on the eye to be examined from the far point transmits light through the eye to be examined. An ophthalmological apparatus comprising: an axial length obtaining means for obtaining an axial length as a distance between a point of intersection when refracted by a body and intersecting an optical axis of the first optical system and a corneal apex of an eye to be examined .
前記制御手段は、前記固視標呈示光学系を制御することによって被検眼に対して雲霧を行い、被検眼が雲霧状態であるときに前記眼屈折力と前記前眼部情報とのそれぞれを取得する請求項1記載の眼科装置。The control means performs fogging on the subject's eye by controlling the fixation target presentation optical system, and acquires each of the eye refractive power and the anterior eye segment information when the subject's eye is in the foggy state. The ophthalmological apparatus according to claim 1.
前眼部の形状に関する情報である前眼部情報であって、少なくとも水晶体の形状情報を含む前眼部情報を取得するための第2光学系と、
前記第1光学系および前記第2光学系を制御して、前記眼屈折力と前記前眼部情報とのそれぞれの取得タイミングを同期させることによって、前記眼屈折力と前記前眼部情報とのそれぞれを、水晶体における調節が互いに同一な状態で取得する制御手段と、
水晶体における調節が互いに同一な状態で取得された前記眼屈折力と前記前眼部情報とに基づいて、被検眼の眼軸長を遠点から被検眼に入射した光線が被検眼の透光体によって屈折されて前記第1光学系の光軸と交わるときの交点と被検眼の角膜頂点との距離として取得する眼軸長取得手段と、を備える眼科装置。 a first optical system that projects measurement light onto the fundus of the eye to be examined and obtains the eye refractive power of the eye to be examined based on the fundus reflected light of the measurement light;
a second optical system for acquiring anterior eye segment information, which is information regarding the shape of the anterior eye segment and includes at least shape information of the crystalline lens;
By controlling the first optical system and the second optical system to synchronize the respective acquisition timings of the eye refractive power and the anterior eye segment information, the eye refractive power and the anterior eye segment information can be synchronized. a control means for obtaining each in the same state of accommodation in the crystalline lens ;
Based on the eye refractive power and the anterior segment information obtained with the same accommodation in the crystalline lens , the axial length of the eye to be examined is determined so that the light beam incident on the eye to be examined from the far point transmits light through the eye to be examined. An ophthalmological apparatus comprising: an axial length obtaining means for obtaining an axial length as a distance between a point of intersection when refracted by a body and intersecting an optical axis of the first optical system and a corneal apex of an eye to be examined .
前記第2光学系は、スリット光を前眼部に対して照射する照射光学系、および、前記スリット光によって前眼部に設定される切断面に対してシャインプルーフの関係に配置されるレンズ系および撮像素子を有する受光光学系、を備え、前記撮像素子からの信号に基づいて前眼部の断面画像を取得する、請求項1から3の何れかに記載の眼科装置。 The first optical system irradiates infrared light as the measurement light,
The second optical system includes an irradiation optical system that irradiates the anterior eye segment with slit light, and a lens system that is arranged in a Scheimpflug relationship with respect to a cut plane set in the anterior eye segment by the slit light. The ophthalmologic apparatus according to any one of claims 1 to 3 , comprising: a light receiving optical system having a sensor and an image sensor, and obtains a cross-sectional image of the anterior segment based on a signal from the image sensor.
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