CN110604543A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种眼科装置，其能够清楚确认测量光学系统相对于待检眼的位置对准的样子和待检眼的状态，并迅速且高精度地实施位置对准，从而能够恰当地测量待检眼的特征。眼科装置具有：获取待检眼的信息的测量光学系统，获取待检眼的前眼部图像的摄像元件，显示前眼部图像的显示部，从不同方向对待检眼的前眼部进行拍摄的摄像机，使测量光学系统沿着竖直方向及水平方向移动的驱动机构，以及控制部。控制部根据基于摄像机所拍摄的拍摄图像而获取的待检眼的三维位置信息算出测量光学系统在XYZ方向上的移动量，在控制驱动机构实施对准时，在显示部显示前眼部图像。

Description

眼科装置

技术领域

本发明涉及一种眼科装置。

背景技术

已知的眼科装置，其使用2个以上的拍摄部(相机)从不同的方向对待检眼(被检测者的眼睛)的前眼部进行拍摄，并基于所获得的2个以上的拍摄图像对待检眼和测量光学系统之间的位置进行调整(对准)(例如，参考专利文献1和2)。

在专利文献1中所描述的眼科装置中，分析2个以上的拍摄图像并确定瞳孔中心等的特征点，并基于由该特征点的位置和2个以上的拍摄部的位置获得的待检眼的三维位置(3D位置)，使主体单元沿XYZ方向移动。由此，可以适当地实施测量光学系统相对于待检眼的位置对准。

另外，专利文献2中公开了下述方法：从基于不同的方向拍摄待检眼而得到的2个以上的图像提取部分图像，再基于合成了这些部分图像的合成图像，以偏离了瞳孔中心的位置为特征点，求得待检眼的三维位置。由此，即便在待检眼为白内障眼而无法确定瞳孔中心的情况下，也能够适当地进行测量光学系统相对于待检眼的位置对准。

在这些现有技术中，检验者通过目视观察显示部所显示的拍摄图像或合成图像，即可确认自动进行位置对准的样子，或者手动进行位置对准。

为了以更高精度实行位置对准，亟待开发一种能够更恰当地测量待检眼的特征，更详细地进行位置对准的确认或待检眼的状态的观察的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2013－248376号公报

专利文献2：特开2014－200678号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明着眼于上述问题而进行，其目的在于提供一种能够清楚确认测量光学系统相对于待检眼的位置对准的样子以及待检眼的状态，且迅速且精准地进行位置对准，恰当地测量待检眼的特征的眼科装置。

解决问题的技术手段

为了达到上述目的，本发明的眼科装置具有下述构成：具有测量光学系统，获取被检测者的待检眼的信息；成像部，获取所述待检眼的所述测量光学系统的光轴上的前眼部图像；显示部，显示所述前眼部图像；2个以上的拍摄部，从不同的方向对所述待检眼的前眼部进行拍摄；驱动机构，使所述测量光学系统沿着竖直方向及水平方向移动；以及控制部，基于2个以上的所述拍摄部所拍摄的2个以上的拍摄图像，获取所述待检眼的三维位置信息，再基于所述位置信息，算出所述测量光学系统在所述竖直方向上的移动量以及在所述水平方向上的移动量，再基于各移动量控制所述驱动机构，进行所述测量光学系统相对于所述待检眼的位置对准，其中，所述控制部在进行所述测量光学系统相对于所述待检眼的位置对准时，在所述显示部显示所述前眼部图像。

发明的效果

通过具备上述构成的眼科装置，可以基于2个以上的拍摄部所获取的拍摄图像，三维获取待检眼与测量光学系统之间的位置关系。此时，检测者可以通过目视观察显示部所显示的由成像部所获取的测量光学系统的光轴条的前眼部图像。因此，可清楚确认测量光学系统相对于待检眼的位置对准的样子，待检眼的状态，迅速且高精度进行位置对准，恰当地测量待检眼的特征。

附图说明

图1是表示本实施方式相关的眼科装置的外观的主视图。

图2是表示本实施方式相关的眼科装置的测量单元的简要结构图。

图3是表示本实施方式相关的眼科装置的测量光学系统的简要结构图。

图4是表示本实施方式相关的眼科装置的控制系统的方块图。

图5是表示本实施方式相关的眼科装置的右眼用测量光学系统的详细结构图。

图6是示意性表示本实施方式相关的眼科装置的2台摄像机与待检眼之间的位置关系的图。

图7是表示本实施方式相关的眼科装置的工作案例的流程图。

图8是表示本实施方式相关的眼科装置的显示部所显示的图像的一例子的图。

图9是表示本实施方式相关的眼科装置的显示部所显示的图像的另一例子的图。

图10是表示本实施方式相关的眼科装置的显示部所显示的图像的不同例子的图。

图11是表示本实施方式相关的眼科装置的显示部所显示的图像的又一不同例子的图。

具体实施方式

以下，对用于实施本发明的眼科装置的实施方式进行说明。首先，对表示本实施方式相关的眼科装置10的整体结构参照图1～图3进行说明。本实施方式的眼科装置10是在被检测者打开左右两眼的状态下，对两眼同时进行待检眼的特征测量的两眼开放型的眼科装置。所进行的说明，并不限定于两眼开放型，本发明也可适用于单只眼睛进行特征测量的眼科装置。

[眼科装置的整体结构]

本实施方式的眼科装置10，如图1所示，具有设置于地板表面的基台11，验光台12，支柱13，作为支撑部的悬臂14以及测量单元20。在所述眼科装置10中，正对验光台12的被检测者在将其前额放置于设于测量单元20的额头抵靠部(额头抵接部)15的状态下进行待检眼的特征检测(测量)。予以说明，在本说明书中，如图1所示，设定X轴、Y轴以及Z轴，并从被检测者侧观察，以左右方向为X方向，以上下方向(竖直方向)为Y方向，以与X方向及Y方向正交的方向(测量单元20的向里侧的方向(深度方向))为Z方向。

验光台12是用于放置后述的检测者用控制器27、被检测者用控制器28或者放置用于检测眼睛的物品的桌子，由基台11支撑。验光台12可以在Y方向上的位置(高度位置)以可调节的方式被基台11支撑。

支柱13从验光台12的后端部在Y方向上竖立，在上部设置有悬臂(支架)14。悬臂14安装于支柱13，在验光台12的上方经由一对驱动机构22吊挂支撑一对测量头23。

悬臂14可相对于支柱13沿着Y方向移动。予以说明，悬臂14也可相对于支柱13沿着X方向及Z方向移动。在该悬臂14的前端经由驱动机构22设置有具有一对测量头23的测量单元20。

基台11中，综合控制眼科装置10的各单元的控制部26收纳并设置于控制箱26b中。予以说明，经由电源线17a从商用电源朝向控制部26供电。

[测量单元]

测量单元20进行任意的主觉检验(自觉检验)及任意的他觉检验中的任一方。予以说明，主觉检验是向被检测者出示视标等，基于被检测者对该视标等的响应来获取检查结果。该主觉检验包含远用检验，近用检验，对比检验，眩光检验等主觉折射检验，视野检查(campimetry)等。另外，他觉检验是对待检眼照射光，基于该返回光的检测结果对待检眼相关的信息(特征)进行测量。所述他觉检验包括用于获取待检眼的特征的测量和用于获取待检眼的图像的拍摄。而且，他觉检验有他觉折射检验(反射式测量)，角膜形状检验(角膜检验)，眼压测量，眼底拍摄，使用光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography：以下称为“OCT”)的断层像拍摄(OCT拍摄)，使用OCT的检验等。

另外，该测量单元20经由控制/电源线17b(参照图2)与控制部26连接，再经由该控制部26进行供电。另外，测量单元20与控制部26之间的信息收发也经由该控制/电源线17b进行。

测量单元20，如图2所示，具有：安装基准部21，设置于该安装基准部21的左眼用驱动机构22L及右眼用驱动机构22R，以及由左眼用驱动机构22L支撑的左眼测量头23L，由右眼用驱动机构22R支撑的右眼测量头23R。

左眼测量头23L和右眼测量头23R在X方向上以位于双方的中间的竖直面为面对称的方式构成。另外，与左眼测量头23L对应的左眼用驱动机构22L的各驱动部的结构，以及，与右眼测量头23R对应的右眼用驱动机构22R的各驱动部的结构是指，在X方向上以位于双方的中间的竖直面为面对称的结构。以下，除非特别说明，有时仅仅称之为测量头23，驱动机构22。左右对称地设置的其它构成部件也一样。

安装基准部21固定于悬臂14的前端，在X方向上延伸，并且左眼用驱动机构22L吊挂在一方的端部，右眼用驱动机构22R吊挂在另一方的端部。另外，额头抵靠部15吊挂在该安装基准部21的中央部。

左眼用驱动机构22L基于来自控制部26的控制指令改变左眼测量头23L的X方向、Y方向、Z方向的位置以及以左眼EL的眼球旋转轴OL(参见图2)为中心的方向。如图2所示，该左眼用驱动机构22L具有左竖直驱动部22a、左水平驱动部22b以及左旋转驱动部22c。这些各驱动部22a～22c在安装基准部21与左眼测量头23L之间从上方侧依次配置左竖直驱动部22a、左水平驱动部22b、左旋转驱动部22c。

左竖直驱动部22a使左水平驱动部22b相对于安装基准部21在Y方向上移动。左水平驱动部22b使左旋转驱动部22c相对于左竖直驱动部22a在X方向以及Z方向上移动。左旋转驱动部22c使左眼测量头23L相对于左水平驱动部22b以左眼EL的眼球旋转轴OL为中心旋转。

右眼用驱动机构22R，基于来自控制部26的控制指令改变右眼测量头23R的X方向、Y方向、Z方向上的位置，以及以右眼ER的眼球旋转轴OR(图2参照)为中心的方向。如图2所示，该右眼用驱动机构22R具有右竖直驱动部22d、右水平驱动部22e以及右旋转驱动部22f。这些各驱动部22d～22f在安装基准部21与右眼测量头23R之间从上方侧依次配置右竖直驱动部22d、右水平驱动部22e、右旋转驱动部22f。

右竖直驱动部22d使右水平驱动部22e相对于安装基准部21在Y方向上移动。右水平驱动部22e使右旋转驱动部22f相对于右竖直驱动部22d在X方向及Z方向上移动。右旋转驱动部22f使右眼测量头23R相对于右水平驱动部22e以右眼ER的眼球旋转轴OR为中心进行旋转。

在此，左竖直驱动部22a、左水平驱动部22b、右竖直驱动部22d以及右水平驱动部22e均具有：产生脉冲马达等驱动力的致动器，以及由多个齿轮组或齿轮齿条(rack andpinion)等传递驱动力的传递机构。予以说明，左水平驱动部22b及右水平驱动部22e可在X方向及Z方向上分别组合设置致动器与传递机构，能够简化结构(构成)且容易地控制水平方向的移动。

另外，左旋转驱动部22c及右旋转驱动部22f具有产生脉冲马达等驱动力的致动器以及由多个齿轮组或齿轮齿条等传递驱动力的传递机构。在此，左旋转驱动部22c及右旋转驱动部22f使从致动器接收到驱动力的传递机构沿着以眼球旋转轴OL、OR为中心位置的圆弧状引导槽移动，因此能够分别以左眼EL的眼球旋转轴OL以及右眼ER的眼球旋转轴OR为中心使左眼测量头23L、右眼测量头23R旋转。

予以说明，左旋转驱动部22c及右旋转驱动部22f也可以在其具有的旋转轴线周围将左眼测量头23L、右眼测量头23R以能够旋转的方式安装。

通过左旋转驱动部22c以及右旋转驱动部22f，使左眼测量头23L与右眼测量头23R按照期待的方向旋转，能够使待检眼散开(散开运动)或辐辏(辐辏运动)。由此，眼科装置10能够进行散开运动以及辐辏运动的测试，以及在双眼目视的状态下能够进行远用检验，近用检验来测量两待检眼的各种特征。

如图2、图3所示，左眼测量头23L具有内置于固定于左旋转驱动部22c的左外壳23a的左眼用测量光学系统24L，以及设置于左外壳23a的外侧面的左眼用偏向部件25L。此外，接近于该左眼用偏向部件25L，在左外壳23a内，以夹持左眼用测量光学系统24L的光轴且在前后(Z方向)设置有2台摄像机(立体摄像机)40L、41L作为拍摄部。该左眼测量头23L通过将来自左眼用测量光学系统24L的出射光经由左眼用偏向部件25L弯曲照射至被检测者的左眼EL来测量左眼特征(参见图3)。另外，各摄像机40L、41L获取经由左眼用偏向部件25L弯曲入射的被检测者的左眼EL的前眼部图像(更具体而言，是从视轴交叉的斜向横方向拍摄的前眼部图像)。

另外，如图2、图3所示，右眼测量头23R具有：内置固定于右旋转驱动部22f的右外壳23b的右眼用测量光学系统24R，以及设置于右外壳23b的外侧面的右眼用偏向部件25R。此外，接近于该右眼用偏向部件25R，在右外壳23b内，以夹持右眼用测量光学系统24R的光轴且在前后(Z方向)设置有2台摄像机(拍摄部)40R、41R。该右眼测量头23R通过将来自右眼用测量光学系统24R的出射光经由右眼用偏向部件25R弯曲照射至被检测者的右眼ER来测量右眼特征(参见图3)。另外，各摄像机40R、41R获取经由右眼用偏向部件25R弯曲入射的被检测者的右眼ER的前眼部图像。

在本实施方式中，通过分别用各个摄像机40、41从不同的方向实质上同时拍摄待检眼E(EL、ER)，能够获取2个不同的前眼部图像。予以说明，左右各自设置的摄像机的位置不限定于前后，也可以夹持光轴而设置于上下方向。另外，摄像机的台数不限定于2台，例如也可以前后以及上下设置4台等这样的设置3台以上的摄像机，获取更多的前眼部图像。另外，可以将摄像机40、41设置于外壳23a、23b之外，也可根据各部件的尺寸或设计等设置于所希望的位置。

在此，“实质上同时”是指在用2个以上的摄像机40、41进行拍摄时，允许无视眼球运动这样程度的拍摄时刻的偏差。通过用2个以上的摄像机40、41对待检眼E的前眼部从不同的方向实质上同时拍摄，可以获取待检眼E处于相同位置(方向)时的2个以上的拍摄图像。

左眼用测量光学系统24L及右眼用测量光学系统24R可分别单独或多个组合下述构件来构成：切换分别出示的视标的同时进行视力检查的视力检查装置，切换和配置矫正用镜片的同时获取待检眼的适当的矫正折射力的跟踪器(综合屈光检查仪)，测量折射力的反射式仪表或波正面传感器，拍摄眼底图像的眼底摄像机，拍摄视网膜断层图像的断层拍摄装置，拍摄角膜内皮图像的镜面显微镜，设定角膜形状的角膜测量器，测量眼压的眼压计等。

[测量光学系统]

参照图3、图5对左眼用测量光学系统24L及右眼用测量光学系统24R的构成的一例进行说明。图3为表示本实施方式的眼科装置10的左眼用测量光学系统24L及右眼用测量光学系统24R的简要结构图，图5为右眼用测量光学系统24R的详细结构图。图5省略了右眼用偏向部件25R。予以说明，左眼用测量光学系统24L的构成与右眼用测量光学系统24R相同，因此省略其说明，以下仅对右眼用测量光学系统24R进行说明。

如图5所示，右眼用测量光学系统24R具有观察系统31，视标投影系统32，眼折射力测量系统33，主觉式检验系统34，对准光学系统35，对准光学系统36以及角膜测量系统37。观察系统31观察待检眼E的前眼部，视标投影系统32向待检眼E出示视标，眼折射力测量系统33进行眼折射力的测量，主觉式检验系统34进行主觉检验。

在本实施方式中，眼折射力测量系统33具有向待检眼E的眼底Ef投影规定的测量模式的功能以及检测向眼底Ef投影的测量模式的图像的功能。因此，眼折射力测量系统33作为向待检眼E的眼底Ef投射光束且接受来自该眼底Ef的反射光的第1测量系统而发挥功能。

在本实施方式中，主觉式检验系统34具有向待检眼E出示视标的功能，与视标投影系统32共用构成光学系统的光学元件。对准光学系统35及对准光学系统36用于进行光学系统相对于待检眼E的位置对准(对准)。控制部26通过对准光学系统35获取沿着观察系统31的光轴的前后方向(Z方向)的对准信息，通过对准光学系统36获取与该光轴正交的上下左右方向(Y方向、X方向)的对准信息。

观察系统31具有物镜31a、二向色滤光片31b、半反射镜31c、中断透镜31d、二向色滤光片31e、成像镜31f以及摄像元件(CCD)31g。观察系统31中，将待检眼E(前眼部)所反射的光束经由物镜31a并通过成像镜31f在摄像元件31g上成像。因此，在摄像元件31g上形成角膜光束、对准光源35a的光束以及对准光源36a的光束(亮点图像Br)所投射(投影)后的前眼部图像E′。控制部26在显示部30的显示面30a显示基于从摄像元件31g输出的图像信号的前眼部图像E′等。该物镜31a的前方设置角膜测量系统37。

角膜测量系统37具有角膜板37a和角膜测量光源37b。角膜板37a设置于物镜31a的附近，并呈现板状且设置有与观察系统31的光轴同轴的狭缝。角膜测量光源37b根据角膜板37a的狭缝设置。该角膜测量系统37中，来自点亮的角膜测量光源37b的光束经过角膜板37a的狭缝向待检眼E(角膜Ec)投射(投影)用于测量角膜形状的角膜测量光束(角膜曲率测量用环状视标)。该角膜测量光束被待检眼E的角膜Ec反射从而通过观察系统31在摄像元件31g成像。由此，摄像元件31g检测(接收)环状角膜测量光束的像(图像)，控制部26在显示面30a显示其测量图案的图像，且用公知的方法测量基于来自该图像(摄像元件31g)的图像信号的角膜形状(曲率半径)。由此，角膜测量系统37是向待检眼E的前眼部(角膜Ec)投射光束且利用来自其前眼部(角膜Ec)的反射光测量该前眼部(角膜Ec)的特征的第2测量系统，且发挥测量待检眼E的角膜形状的角膜形状测量系统的功能。予以说明，在本实施方式中，作为角膜形状测量系统，例示了使用环状狭缝1重～3重左右且测量角膜中心附近的曲率测量的角膜板37a的例子(角膜测量系统37)，但是只要是测量角膜形状的系统，也可使用具有多重环状且能够测量角膜整面形状的塑料板，也可以是其它构成，并不限定于本实施例的构成。该角膜测量系统37(角膜板37a)的后方设置对准光学系统35。

对准光学系统35具有一对对准光源35a和投影镜片35b，利用各投影镜片35b将来自各对准光源35a的光束形成为平行光束，并通过设置于角膜板37a的对准用孔向待检眼E的角膜Ec投射(投影)该平行光束。由此，用于对准的指标向待检眼E的角膜投影。该指标由角膜表面反射的虚像(Purkinje image)的形式被检测出。使用指标的对准至少包含测量光学系统24R的光轴方向的对准。使用指标的对准也可包含在X方向以及Y方向的对准。

予以说明，在本实施方式中，测量光学系统24R的光轴通过右眼用偏向部件25R折弯，在镜像相对于测量光学系统24R的右眼用偏向部件25R的位置上，测量光学系统24R的光轴大致与Z轴一致。因此，测量光学系统24R在光轴方向上的对准相当于在Z方向上的对准。

Z方向上的对准信息(Z方向上的移动量)是通过分析由2台摄像机40、41实质上同时得到的2个以上的拍摄图像而获取。XY方向上的对准信息(XY方向上的移动量)是基于投射(投影)至摄像元件31g所拍摄的前眼部图像上的角膜Ec上的亮点(亮点图像Br)而获得的。

控制部26基于该对准信息驱动右水平驱动部22e使右眼测量头23R在前后方向(Z方向)上移动，从而沿观察系统31的光轴实施在前后方向(Z方向)上的对准。另外，该前后方向上的对准通过调整右眼测量头23R的位置以使摄像元件31g上的对准光源35a的2个亮点图像Br的间隔与角膜测量像直径之比在规定的范围内。

在此，控制部26也可根据该比率求出对准的偏移量，将该对准的偏移量显示在显示面30a上。予以说明，前后方向的对准可以通过调整右眼测量头23R的位置来进行，以使后述的对准光源36a的亮点图像Br的焦点一致。

另外，在观察系统31设置对准光学系统36。该对准光学系统36具有对准光源36a和投影镜片36b，与观察系统31共用半反射镜31c、二向色滤光片31b以及物镜31a。对准光学系统36将来自对准光源36a的光束通过物镜31a形成平行光束再投光(投影)至角膜Ec。控制部26基于投光(投影)至前眼部图像E′上的角膜Ec的亮点(亮点图像)来获取对准信息(例如，Y方向以及X方向上的移动量)。控制部26基于该对准信息驱动右水平驱动部22e以及右竖直驱动部22d，使右眼测量头23R在左右方向(X方向)、上下方向(Y方向)上移动，由此进行左右方向(X方向)、上下方向(Y方向)的对准。此时，除了形成了亮点图像Br的前眼部图像E′之外，控制部26将作为对准标记的标准的对准标记AL也显示在显示面30a上。另外，控制部26进行控制以使对准完成时开始进行测量。

视标投影系统32(主觉式检验系统34)具有显示屏32a、半反射镜32b、中断透镜32c、反射镜32d、聚焦镜片32e、中断透镜32f、场镜32g、可变交叉柱面透镜(VCC)32h、反射镜32i以及二向色滤光片32j，并与观察系统31共用二向色滤光片31b和物镜31a。

另外，主觉式检验系统34在与通向显示屏32a等的光路径不同的光路径上在围绕光轴的位置至少具有2个向待检眼E照射眩光的眩光光源32k。显示屏32a呈现作为用于固定待检眼E视线的视标的固视标或点状视标，或者呈现用于自觉检验待检眼E的特征(视力值或矫正度数(远用度数，近用度数)等)的主觉检验视标。显示屏32a能够使用EL(电致发光)、液晶显示屏(Liquid Crystal Display(LCD))，在控制部26的控制下显示任意的图像。显示屏32a以在视标投影系统32(主觉式检验系统34)的光路径上与待检眼E的眼底Ef共轭的位置沿光轴能够移动的方式被设置。

另外，在视标投影系统32(主觉式检验系统34)中，在光路径上与待检眼E的瞳孔大致共轭的位置设置针孔板32p。该针孔板32p在板部件上形成通孔而形成，能够插入视标投影系统32(主觉式检验系统34)的光路径且能够从该光路径脱离，在插入到光路径时使通孔位于光轴上。针孔板32p能够在主觉检验模式中插入光路径，从而能够实施针孔测试，该针孔测试判别是否能够通过待检眼E的眼镜进行矫正。在本实施方式中，该针孔板32p设置于场镜32g与VCC32h之间，在控制部26的控制下插入并脱离。予以说明，设置针孔板32p的位置可以在光路径上设置于与待检眼E的瞳孔大致共轭的位置，但并不限于此。

眼折射力测量系统33具有对待检眼E的眼底Ef投影环状的测量图案的环状光束投影系统33A以及对来自眼底Ef的环状测量图案的反射光进行检测(受像)的环状光束受光系统33B。环状光束投影系统33A具有反射光源单元部33a、中断透镜33b、瞳环状光圈33c、场镜33d、开孔棱镜33e以及旋转棱镜33f，并与视标投影系统32(主觉式检验系统34)共用二向色滤光片32j，与观察系统31共用二向色滤光片31b和物镜31a。反射光源单元部33a具有例如使用了LED的反射式测量用的反射式测量光源33g、光栅镜片33h、圆锥棱镜33i以及环状图案形成板33j，并且它们在控制部26的控制下能够一体地在眼折射力测量系统33的光轴上移动。

环状光束受光系统33B具有：开孔棱镜33e的孔部33p、场镜33q、反射镜33R、中断透镜33s、聚焦镜片33t、反射镜33u，并与观察系统31共用物镜31a、二向色滤光片31b、二向色滤光片31e、成像镜31f以及摄像元件31g，与视标投影系统32(主觉式检验系统34)共用二向色滤光片32j，与环状光束投影系统33A共用旋转棱镜33f以及开孔棱镜33e。

对于使用如上所述的那样的右眼用测量光学系统24R以及左眼用测量光学系统24L的眼折射力的测量或主觉检验，例如，能够与在特开JP2017－63978号公报等中描述的操作(动作)实施相同的操作(动作)。

[控制部]

控制部26集中控制眼科装置10的各部。如图6所示，控制部26与以下构件连接：上述的左眼用测量光学系统24L，右眼用测量光学系统24R，左眼用驱动机构22L的左竖直驱动部22a、左水平驱动部22b以及左旋转驱动部22c，右眼用驱动机构22R的右竖直驱动部22d、右水平驱动部22e以及右旋转驱动部22f，悬臂驱动机构16。除此之外还与下述构件连接：具有摄像机40L、41L和摄像机40R、41L以及显示部30的检测者用控制器(第一输入部)27，被检测者用控制器(第二输入部)28，存储部29。

检测者用控制器27用于检测者操作眼科装置10。虽然检测者用控制器27与控制部26通过短距离无线通信能够通信地彼此连接，但是也可以通过电线(有线通信)连接。

在本实施方式中，作为检测者用控制器27，使用如平板终端或智能电话等的便携式终端(信息処理装置)。由此，检测者可以握在手中进行操作，并且能够从任何位置对被检测者和眼科装置10进行操作，因此，能够提高在测量时的检测者的自由度。此外，检测者用控制器27能够放置在验光台12上进行操作。另外，检测者用控制器27不限于便携式终端，可以使用笔记本式个人计算机或者台式个人计算机。

检测者用控制器27具备由液晶显示器形成的显示部30。该显示部30具备触屏式的输入部30b，该输入部30b以叠加在显示图像等的显示面30a(参照图4，图7等)上的方式配置。检测者测量待检眼的特征时，从该输入部30b输入用于对准的指示或用于测量的指示。在显示面30a上显示，基于从设置在观察系统31上的摄像元件(CCD)31g输出的图像信号的前眼部图像E′或作为输入部30b的操作画面50(参照图8等)等。

在获取待检眼E的各种的眼信息时被检测者使用被检测者用控制器28进行应答。被检测者用控制器28例如具备如键盘，鼠标和操纵杆等的输入设备。被检测者用控制器28介于短距离无线通信或者有线通信与控制部26连接。

控制部26，通过将连接的存储部29或者内置的内部存储部26a中存储的程序展开在例如RAM上，根据对检测者用控制器27或者被检测者用控制器28的适当操作，对眼科装置10的动作实施集中控制。在本实施方式中，内部存储部26a由RAM等构成，存储部29由ROM或EEPROM等构成。

使用如上所述的构成的本实施方式的眼科装置10，实施测量头23的XYZ方向的对准，作为待检眼的特征，参照附图7的流程图以及图8～图11的屏幕示例，对测量(反射式测量)眼折射力(折射(Refract))时的动作的一例进行说明。

本实施方式的眼科装置10在控制部26的控制下，分析由2台的摄像机40、41拍摄的待检眼E的2个不同的前眼部图像，并基于分析结果对驱动机构22实施控制而自动实施测量头23的对准。另外，检测者能够基于在检测者用控制器27的显示部30上显示的前眼部的前眼部图像E′(正面图像)确认该对准的样子或待检眼E的状态。由此，能够迅速且高精度地实施对准，并能够迅速且高精度地实施待检眼E的特征的测量。

也就是说，基于待检眼E的状态，可能存在不能对准的情况，其原因，例如存在，不能够凝视(Fixation)、不能双眼视觉、存在倾斜·眼睑下垂·抑制，存在瞳孔的缩瞳、头部的倾斜等。但是，以往，在对准等时显示在显示部的图像由于是由2个以上的拍摄部从待检眼E的前眼部的倾斜方向拍摄的图像或者合成图像，因此很难掌握这些原因。

与此相比，在本实施方式中，在实施对准途中，能够在操作画面50上视觉识别待检眼E的前眼部图像E′(正面图像)。因此，检测者能够准确地掌握不能对准的原因。因此，通过校正头部的位置或者提醒被检测者注意，并能够迅速地采取措施，并且能够提高再次对准的成功率。

在测量待检眼E的特征时，首先，开启电源并启动眼科装置10，并且启动用于检测者用控制器27的浏览器或者应用软件，使眼科装置10的操作画面50显示于显示面30a上(参见图8等)。该操作画面50作为用于操作眼科装置10的输入部30b发挥功能。

接着，让被检测者坐在椅子等处，与眼科装置10对峙，并在测量单元20的额头抵靠部15上抵靠额头。然后，通过在左右的测量光学系统24设置观察系统31，开始左眼EL以及右眼ER的前眼部的拍摄。如图8所示，控制部26将基于从摄像元件31g输出的图像信号的左眼EL以及右眼ER的前眼部图像(正面图像)EL′、ER′显示在操作画面50的前眼部图像显示区域51L、51R上(步骤S1)。

在该前眼部图像EL′、ER′的拍摄和显示时刻可以被配置成在由启动眼科装置10的时刻上实施的构成，也可以被配置成在由被检测者将额头抵靠在额头抵靠部15时通过传感器等检测的时刻上实施的构成。或者，可以配置成在由检测者从操作画面50赋予的拍摄指示的时刻上实施的构成。

此外，观察前眼部图像显示区域51L、51R，并在前眼部图像EL′、ER′的位置具有大的偏移或者没有被拍摄的情况时，通过操作操作画面50的上下移动按钮54，使悬臂14上下移动，大致调整相对于待检眼E的测量头23的高度。大致调整是指不进行精确的调整而是实施粗略的调整。

在实施该高度的大致调整之后，为了实施更加精确的位置对准，实施自动对准(自动实施位置对准)(步骤S2)。在图8示出了实施自动对准之前且右眼ER的前眼部图像ER′的上部存在缺少的状态的显示，并且示出了右眼ER从适当的位置偏移的样子。此外，如果该偏移是由于被检测者的头部倾斜而造成，则通过实施提醒被检测者注意或者检测者协助等措施，通过确认操作画面50能够使头部的位置返回到适当(准确)的位置。

以下，对步骤S2的自动对准的过程的细节进行说明。通过检测者触摸操作画面50的测量开始按钮計測开始按钮52而开始实施该自动对准的处理(过程)。已经接受该开始指示的控制部26通过控制对准光学系统35，经由在角膜板37a上设置的对准用孔对待检眼E的角膜Ec投射(投影)该平行光束。由此，用于对准的指标投影在待检眼E的角膜上。该指标作为角膜表面反射的虚像(浦肯野图像)而被检出。

而且，控制部26基于在前眼部图像E′上形成的亮点图像Br获得朝向XY方向的对准信息(朝向XY方向的每个移动量)。

另一方面，在控制部26的控制下，摄像机40、41从不同的方向基本上同時对待检眼E的前眼部图像进行拍摄。该拍摄是将待检眼E的前眼部作为拍摄对象的短片拍摄(视频拍摄)。各摄像机40、41以预定的帧速率对待检眼E实施视频拍摄。各摄像机40、41将获取的帧以实时顺序发送至控制部26。控制部26根据拍摄的时刻使由各摄像机40、41获得的帧相关联。

另外，控制部26基于存储在存储部29的像差信息校正每个帧(框架)的歪斜(畸变)。基于例如用于校正畸变像差的校正系数的已知的图像处理技术来实施该校正处理。

控制部26通过分析已经校正的每个帧来识别特征位置，例如对应于前眼部的瞳孔中心的位置。控制部26基于拍摄图像(前眼部图像)的像素值(亮度值等)的分布，识别对应待检眼E的瞳孔的图像区域(瞳孔区域)。通常，由于瞳孔以比其它部分亮度低的方式绘制，所以通过搜索低亮度的图像区域能够识别瞳孔区域。此时，可以考虑瞳孔的形状并识别瞳孔区域。也就是说，能够以通过搜索大致圆形且低亮度的图像区域来识别瞳孔区域的方式构成。

接下来，控制部26识别已经被识别的瞳孔区域的中心位置。如上所述，由于瞳孔是大致圆形，所以识别瞳孔区域的轮廓，并识别该轮廓(轮廓的近似圆或近似椭圆)的中心位置，并能够将其设为瞳孔中心。另外，可以求出瞳孔区域的重心，并将该重心位置设为瞳孔中心。

此外，即使存在识别对应其它特征部位的特征位置的情况时，与上述相同，基于拍摄图像的像素值的分布能够识别该特征位置。

接下来，基于获得的特征位置(瞳孔中心)，结合图6对获得待检眼E的三维位置信息的步骤进行说明。图6示意性地示出2台的摄像机40、41与待检眼E之间的位置关系的图。

在图6中，由“B”表示2台的摄像机40、41间的距离(基线长度)。2台的摄像机40、41的基线与待检眼E的特征部位P之间的距离(拍摄距离)由“H”表示。各摄像机40、41与其屏幕平面之间的距离(屏幕距离)由“f”表示。

在这样的配置状态下，由2台的摄像机40、41获取的拍摄图像的分辨率由以下等式表示。在此，Δp表示像素分辨率。

XY方向的分辨率(平面分辨率)：Δxy＝H×Δp/f

Z方向的分辨率(深度分辨率)：Δz＝H×H×Δp/(B×f)

控制部26相对于2台的摄像机40、41的位置(已知的位置)和在2个拍摄图像中的相当于特征部位P的特征位置，通过应用考虑到图6所示的配置关系的已知的三角法，算出特征部位P的三维位置，也就是说，算出待检眼E的三维位置。

控制部26基于算出的待检眼E的三维位置，算出用于使测量光学系统24的光轴与待检眼E的轴对齐且相对于待检眼E的测量光学系统24的距离成为预定的工作(动作)距离的方式控制驱动机构22的在Z方向上的对准信息。在此，工作距离也称为动作距离的既定值，是指测量使用测量光学系统24的特征时的待检眼E与测量光学系统24之间的距离。

基于如上所述那样获取的对准信息，驱动驱动机构22，并沿XYZ方向移动测量头23，实施XYZ方向的对准。由于该对准分别在左眼测量头23L和右眼测量头23R的两个上实施，因此在左眼EL和右眼ER的位置上，即使在XYZ方向上存在轻微的偏差的情况时，也能够对应该左眼EL和右眼ER的位置适当地实施对准。

另外，摄像机40、41将前眼部以从不同方向平行实施视频拍摄的情况时，例如，通过实施如下的处理(1)和(2)，对应于待检眼E的动作(移动)能够实施测量光学系统24的追踪。由此，即使在待检眼E移动的情况时，也能够适当地实施待检眼E的对准和特征的测量。

(1)控制部26通过依次分析与摄像机40、41的视频拍摄实质性地同时获得的2个以上的帧，依次求出待检眼E的三维位置。

(2)控制部26通过基于依次求出待检眼E的三维位置依次控制驱动机构22，使测量光学系统24的位置跟随待检眼E的移动。

在图9中示出了适当实施对准，并且左右的前眼部图像EL′、ER′在前眼部图像显示区域51L、51R的适当的位置上显示的状态。如此，由于在操作画面50上实时依次显示前眼部图像EL′、ER′，因此检测者在实施用于测量的操作的同时，能够正确地掌握对准是否适当实施。

如果对准完成，则进入步骤S3，并作为测量眼折射力前的前测量，进行粗略测量。粗略测量是指，掌握待检眼E的大致的眼折射力(眼屈光力)，并且为了确定聚焦镜片32e的移动量而进行的预先的测量。首先，将聚焦镜片32e配置于0D(屈光度)位置，固视固视标，并使用眼折射力测量系统33测量(粗略测量)眼折射力。

下面，为了实施本测量(主测量)，进行再对准(步骤S4)。再对准与上述步骤S2的自动对准相同的顺序进行。

然后，进入步骤S5，将聚焦镜片32e移动至不对齐焦点的位置，使待检眼E在雾状状态。在该雾状之后的状态中，弱散光眼的被验者在所有的经线方向上视认模糊的图像，并能够使待检眼E在调节休止状态(晶状体的调整除去状态)。在该调节休止状态下，能够实施下一个步骤S6的眼折射力的本测量。

在步骤S6中，实施待检眼E的本测量(反射式测量)。在该反射式测量中，控制部26基于由粗略测量获得的球面度数S、圆柱度数C(散光度数)、轴角度Ax(散光轴角度)驱动控制眼折射力测量系统33。在图10中示出了实施反射式测量时的操作画面50。在该图10的前眼部图像显示区域51L、51R中显示，左眼EL和右眼ER的各自的眼底Ef上形成的环状的测量图案像KR。

反射式测量以已知的顺序实施，并通过环状光束受光系统33B，在待检眼E的眼底Ef上投射环状的测量图案，从而在眼底Ef上形成环状的测量图案像KR(参见图10)。该测量图案像KR形成的眼底Ef的图像由物镜31a集光，并经由与观察系统31共有的光学系统，在摄像元件31g上成像。摄像元件31g检出环状的测量图案像KR，并向控制部26输出基于获取的图像的图像信号。

控制部26基于图像信号，在前眼部图像显示区域51L、51R上显示左眼EL和右眼ER的测量图案像KR，并且通过分析该测量图案像KR，算出作为待检眼E的眼折射力的球面度数S、圆柱度数C(散光度数)、轴角度Ax(散光轴角度)。

接下来，在步骤S7中，如图11所示，控制部26将基于左眼EL、右眼ER分别算出的球面度数S、圆柱度数C、轴角度Ax的値显示在操作画面50的测量结果显示区域53L，53R上。另外，控制部26将左眼EL和右眼ER的前眼部图像EL′、ER′显示在前眼部图像显示区域51L、51R上。通过上述操作，完成待检眼E的折射力测量(反射式测量)。

下面，对本实施方式的眼科装置10的作用效果进行说明。如上所述。本实施方式的眼科装置10具备：测量光学系统24，摄像元件(成像部)31g，显示部30，2个摄像机40、41，驱动机构22，控制部26。控制部26基于在摄像机40、41上拍摄的2个拍摄图像，获取待检眼E的三维位置信息，并基于位置信息，算出测量光学系统24的朝向竖直方向的移动量以及朝向水平方向的移动量，并基于每个移动量控制驱动机构22，并实施针对待检眼E的测量光学系统24的位置对准。在实施该位置对准时，控制部26在显示部30上显示基于从摄像元件31g输出的图像信号的测量光学系统24的光轴上的前眼部图像E′。

通过该构成，能够基于由摄像机40、41所获得的拍摄图像三维地且精确地获得待检眼E和测量光学系统24之间的位置关系。因此，能够进行高精度的宽度范围的对准。由此，即使在待检眼具有白内障眼并不能够识别瞳孔中心的情况时，也能够适当地实施测量光学系统针对待检眼的位置的对准。因此，能够准确地确认对准的状态(样子)和待检眼E的状态，并能够快速且高精度地实施位置对准，并且能够适当地测量待检眼E的特征。

另外，这种对准是否适当地实施不是基于由摄像机40、41从相对于光轴倾斜的倾斜方向拍摄的拍摄图像，而是能够基于从摄像元件31g输出的图像信号显示在显示部30上的，在测量光学系统24的光轴上的准确的前眼部图像(正面像)E′(实时图像)来确认。

因此，能够清楚地观察在对准期间的待检眼E的状态，并且能够获得非常有利的效果，例如，能够适当地掌握以下(1)～(4)的状态。

(1)不能够固视。

(2)存在倾斜。

(3)存在眼睑下垂。

(4)存在瞳孔的收缩。

当待检眼E处于上述状态时，存在不能够有效对准的情况。因此，通过能够准确掌握这些状态，在对准失败时等情况下，也能够迅速且准确地掌握其原因。而且，能够通过提醒(警告)提示被检测者固视等或者用手打开眼睑或者提示不要紧张等措施，校正这些缺陷，并能够适当地实施对准。其结果是，能够更加迅速且高精度地实施待检眼E的特征的测量。

另外，在测量待检眼E的特征时也能够以前眼部图像E′(正面像)显示在操作画面50上，因此在测量中也能够确认待检眼E的状态，并能够提高测量精度，能够掌握测量失败时的原因。

另外，在本实施方式中，测量光学系统24能够对应被检测者的左眼EL和右眼ER设定一对，能够实施双目视觉上的测量。另外，该一对测量光学系统24分别具备：摄像元件31g和摄像机40、41，并且控制部26以在显示部30显示左眼EL和右眼ER的前眼部图像EL′、ER′的方式构成。通过该构成，除上述(1)～(4)之外，还能够掌握双目视觉测量的特有的以下(5)～(7)的待检眼E的状态。因此，能够进一步提高双目视觉上的同时测量中的对准和测量精度。特别是，由于在双目视觉上的测量中能够确认是否能够形成重要的固视，因此能够极大提高双目视觉上的测量精度。

(5)不能够双目视觉。

(6)存在抑制。

(7)头部的位置是倾斜的。

另外，在本实施方式中，显示部30具备触屏式的输入部30b，该触屏式的输入部30b被设置成重叠于显示前眼部图像E′的显示面30a上。控制部26伴随介于输入部30b输入的指示，实施位置对准时，在显示面30a上依次显示前眼部图像E′。通过该构成，检测者能够在实施对准的操作的同时确认对准的样子。其结果是，能够极大地提高检测者的操作性，并且能够迅速地确认对准是否成或者能够适当地掌握失败时的原因。

另外，在本实施方式中，控制部26基于摄像机40、41所获取的拍摄图像，提取待检眼E的特征部位的同时算出特征部位和摄像机40、41之间的距离，并基于该距离和预先确定的摄像机40、41之间的距离，算出待检眼E的三维位置信息。通过该构成，能够进一步高精度地获取待检眼E的三维位置信息，并能够提高对准精度。

另外，在本实施方式中，具备支撑测量光学系统24的悬臂14，驱动机构22吊挂在悬臂14上，测量光学系统24吊挂在驱动机构22上。通过该构成，不需要将驱动机构22配置在被检测者的前方，能够实现在XYZ方向上的由驱动机构22的测量光学系统24的对准，并且能够在被检测者的前方设置空间，并能够提供不给被检测者压力感的眼科装置10。

以上，基于实施方式对本发明的眼科装置进行了说明，但是，具体的构成结构不限于该实施方式，在不脱离本专利申请权利要求书所包含的本发明的主题的情况下，允许对设计进行变更和添加。

例如，在本实施方式中，对在测量眼折射力时的动作的一例和其测量时显示在显示面30a上的操作画面50的例子进行了说明，但是，本发明不限于此。本发明能够适用于角膜形状测量(角膜测量)、眼压测量、眼底拍摄、OCT拍摄等。另外，也能够适用于远用检验、近用检验、对比检验、眩光检验等的主觉折射测量或视野检查等。对应这些测量的操作画面分别显示在显示部30上，通过在该操作画面上显示待检眼E的前眼部图像(正面像)E′，检测者能够在实施为了测量的操作的同时能够适当地观察对准的样子和待检眼E的状态。

另外，在本实施方式中，具备左眼用测量光学系统24L和右眼用测量光学系统24R，并在双目视觉上测量待检眼E的特征，但是本发明不限于此。也能够适用于在单眼视觉的状态上测量待检眼E的特征的情况。因此，观察在显示部30上显示的单眼的前眼部图像(正面像)E′的同时能够迅速且高精度地实施对准和特征的测量。此外，单眼视觉的情况下且仅设定有1个测量光学系统24的情况时，能够使用没有设置偏向部件25的测量光学系统24(参见图5)。

(附图标记说明)

10 眼科装置

14 悬臂(支撑部)

22 驱动机构

24 测量光学系统

26 控制部

30 显示部

30a 显示面

30b 输入部

31g 摄像元件(成像部)

40、41 摄像机(拍摄部)

E 待检眼

EL 左眼

ER 右眼

E′ 前眼部图像。

Claims (7)

1.一种眼科装置，其特征在于，具有：

测量光学系统，其获取被检测者的待检眼的信息；

成像部，其获取所述待检眼的所述测量光学系统的光轴上的前眼部图像；

显示部，其显示所述前眼部图像；

2个以上的拍摄部，其从不同的方向对所述待检眼的前眼部进行拍摄；

驱动机构，其使所述测量光学系统沿着竖直方向及水平方向移动；以及

控制部，其基于2个以上的所述拍摄部所拍摄的2个以上的拍摄图像，获取所述待检眼的三维位置信息，再基于所述位置信息，算出所述测量光学系统在所述竖直方向上的移动量及在所述水平方向上的移动量，再基于各移动量控制所述驱动机构，进行所述测量光学系统相对于所述待检眼的位置对准，

其中，所述控制部在进行所述测量光学系统相对于所述待检眼的位置对准时，在所述显示部显示所述前眼部图像。

2.根据权利要求1所述的眼科装置，其特征在于：

对应于所述被检测者的左眼及右眼设置一对所述测量光学系统，该一对所述测量光学系统分别具有所述成像部以及2个以上的所述拍摄部；

所述控制部在所述显示部显示所述左眼及所述右眼的所述前眼部图像。

3.根据权利要求1所述的眼科装置，其特征在于：

所述显示部具有在显示所述前眼部图像的显示面上重叠配置的触屏式输入部；

所述控制部在遵照输入部所输入的指示进行所述位置对准时，在所述显示面依次显示所述前眼部图像。

4.根据权利要求2所述的眼科装置，其特征在于：

所述显示部具有在显示所述前眼部图像的显示面上重叠配置的触屏式输入部；

所述控制部在遵照输入部所输入的指示进行所述位置对准时，在所述显示面依次显示所述前眼部图像。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的眼科装置，其特征在于：

所述控制部基于由2个以上的所述拍摄部所获取的所述拍摄图像，提取所述待检眼的特征部位，并且算出所述特征部位与2个以上的所述拍摄部之间的距离，再根据该距离与预先确定的2个以上的所述拍摄部之间的距离算出所述待检眼的所述三维位置信息。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的眼科装置，其特征在于：

具备支撑所述测量光学系统的支撑部；

所述驱动机构吊挂在所述支撑部；

所述测量光学系统吊挂在所述驱动机构。

7.根据权利要求5所述的眼科装置，其特征在于：

具备支撑所述测量光学系统的支撑部；

所述驱动机构吊挂在所述支撑部；

所述测量光学系统吊挂在所述驱动机构。