JP2005087548A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適正タイミングで検眼でき、失敗のない検眼データが得られ、開瞼の苦手な被検者も簡単に検眼することができる眼科装置を提供すること。
【解決手段】被検眼を光学的に検知する検知手段と、前記検知手段の出力に基づいて被検眼の開瞼状態又は固視状態を監視する監視手段と、被検者に向かって発生する検者の音声を入力する音声入力手段と、前記監視手段が所定判断条件を満たす場合に前記音声入力手段の所定入力情報を認識する音声認識手段と、前記音声認識手段に基づいて検眼制御を行う制御手段を含んで眼科装置を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被検眼に位置合わせして検眼する眼科装置に関するものである。

従来、眼科分野における音声入力は、特許文献１記載のように患者のＩＤの入力の煩わしい操作を音声入力するものや、特許文献２記載のように手術中に手間の掛かる操作を音声入力で行うものが紹介されている。又、音声認識の技術も向上し、ＩＣ化された認識回路も普及している。

一方、眼科装置は、特許文献３記載のように被検眼の位置合わせから自動検眼、そして、反対眼の検眼まで行うフルオート測定の眼科装置も公開されている。フルオート化は、検者の操作が殆どなくなり、検者の技量の差はなく均一な操作で正確な検眼できるようになった。又、検者より患者の様子の確認に注意を払うことができたり、介助をすることができて便利である。

特開平０５−１８４５４４号公報 特開２００１−１０８９０６号公報 特開２０００−３３０７５号公報

しかしながら、フルオート化は、被検眼の開瞼がしっかりできた状態では測定は問題ないが、前眼部に疾患のある被検眼や開瞼が悪い被検眼がたまに検眼される場合、稀に、アライメントを手動操作で行ったり、検眼開始のスイッチも手動操作で行わなければならない。その場合、慣れない手動操作に手間取ったりして迅速に検眼できなく被検者に不快感を与えることになる。

又、上記に紹介した従来技術の音声入力手段は、音声入力のタイミングに条件はなく、入力で開始のためのスイッチを予めＯＮ状態にして行うため、ＯＮ状態が長いと、音声入力したくない言葉まで認識してしまう可能性がある。又、誤認識を防ぐため、スイッチのＯＮ／ＯＦＦを繰り返すのは煩わしく、操作性が悪い。

従って、検者が被検者に対して検眼する際の注意事項、例えば「目を大きく開けてください。」等の指示に対して、装置が開瞼状態を監視し、適正タイミングで検眼できると失敗のない検眼データが得られ、開瞼の苦手な被検者も簡単に検眼できる。

又、眼底カメラのようにフォーカス調整を手動で行わなければならない場合、「目を大きく開けてください。」等の指示をしながらフォーカス調整を行うことができる。又、検者が被検眼の瞼を上げる介助を行った際も「はい、撮影します。」等の指示に対して、音声認識して検眼されると、検者にとっても半身になって片手を被検者の介助し且つ片手を被検者の反対側にある操作部の撮影ボタンを押す不自然な姿勢を取ることなく、被検者の介助に集中できて良い。又、監視状態の元で決められた音声パターンの認識を行うことで、音声認識時間を特定の時間に限ることで、他の装置の検眼に干渉されずに誤動作を防げる。

従って、本発明の目的とする処は、適正タイミングで検眼でき、失敗のない検眼データが得られ、開瞼の苦手な被検者も簡単に検眼することができる眼科装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、被検眼を光学的に検知する検知手段と、前記検知手段の出力に基づいて被検眼の開瞼状態又は固視状態を監視する監視手段と、被検者に向かって発生する検者の音声を入力する音声入力手段と、前記監視手段が所定判断条件を満たす場合に前記音声入力手段の所定入力情報を認識する音声認識手段と、前記音声認識手段に基づいて検眼制御を行う制御手段を含んで眼科装置を構成したことを特徴とする。

本発明によれば、検者が被検者に対して検眼する際の注意事項、例えば「目を大きく開けてください。」等の指示に対して装置が開瞼状態を監視し、適正タイミングで検眼できると失敗のない検眼データが得られ、開瞼の苦手な被検者も簡単に検眼できる。

本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明に係る眼科装置の外観図である。

検者が操作する面には、測定値や被検眼像等の表示や各種装置の設定を選択する表示装置１（液晶モニターやＣＲＴモニター）と、その表示画面を操作するためや、測定部をラフに被検眼に位置合わせするためのトラックボール２とローラー３と、プリンター印字スイッチ４や測定開始スイッチ５が配置されている。

検者が操作すると、本体固定側６に対して測定部７が上下左右前後方向に移動でき、被検眼に対して位置合わせして検眼することができる。検者が操作する面と反対側には、被検者の顔を載せる顎台が配置され検者が操作する側の顎台上下動スイッチ８で顎台を上下方向に移動させることができる。測定部７の上には音声入力するためのマイクロフォン９が配置されている。

図２は眼圧計を例に取った測定部の説明図である。

被検眼Ｅに対向して平行平面ガラス１０と対物レンズ１１の中心軸上にノズル１２が配置され、被検眼Ｅとは反対側に空気室１３、観察窓１４、ダイクロミラー１５、プリズム絞り１６、結像レンズ１７、撮像素子１８の順に配置されている。これは被検眼の観察光学系の受光用光路及びアライメント検出用光路になっている。プリズム絞り１６は、光軸中心の開口部の両側に対称に２つの開口部が設けられ、その開口部を塞ぐようにプリズムが角度を上下反対にしてそれぞれ配置されている。中心開口部の後方には、測定光源２７の波長をカットするフィルターが貼られ、プリズムには、後述する照明光源の波長をカットするダイクロ膜が蒸着されている。

空気室１３内の空気は、ソレノイド１９の駆動により押し上げられるピストン２０によって圧縮されパルス状の空気がノズル１２を介して被検眼Ｅに噴出するようになっている。ダイクロミラー１５の反射方向には、リレーレンズ２１、ハーフミラー２２、アパーチャ２３、受光素子２４が配置され、変形検出受光用光路になっている。ここで、アパーチャ２３の位置は、所定変形時に後述する測定光源の角膜反射像が共役になる位置に配置されている。

ハーフミラー２２の反射方向には、ハーフミラー２５、投影レンズ２６、測定光源２７が配置され、ハーフミラー２５の反射方向には、被検者が固視できる固視ＬＥＤ２８が配置されている。測定光源２７は、眼圧測定において測定及び被検眼に対するアライメントの兼用近赤外ＬＥＤを使用しており、被検眼に投影される測定光源２７の光束は投影レンズ２５で平行光の変換され、ハーフミラー２５で折り曲げられ、リレーレンズ２１でノズル１２内に一度結像され、被検眼Ｅの角膜に照射されされるようになっている。

角膜での測定光源２７の反射光束は、ノズル１２の外側の平行平面ガラス１０と対物レンズ１１を通るようになっている。ダイクロミラー１５の反射方向には、被検眼Ｅの角膜がパルス状に発せられた空気によって視軸方向に変形する時の変形検出受光光学系が配置されている。ハーフミラー２２を透過する角膜反射光束は、リレーレンズ２１によって所定変形時にアパーチャ２３とほぼ同等の大きさの角膜反射像を結像するように設計され、受光光束は、受光素子２４によって光電変換され電気信号に変換される。

平行平面ガラス１０の外径は、対物鏡筒２９で支えられ、その外側には被検眼を照明する照明光源３０ａ，３０ｂが配置されている。又、ソレノイド１９によってピストン２０が移動した時の空気室１３内の圧力をモニターするための圧力センサー３１が配置されている。

本体固定側６には、測定部７を被検眼に対して、左右方向に９０ｍｍ、被検眼前後方向に４０ｍｍ、上下方向に３０ｍｍの範囲で移動できる移動機構が配置され、左右、上下、前後方向に駆動させるモーターが配備されている。この詳細の構成は、特開平８−１２６６１１号公報に記載されたものと同等なものである。

図３は本眼圧計のシステム全体の電気ブロック図である。

測定スイッチ５、プリンター印字スイッチ４等が配置されたスイッチボード４０、測定部をラフに被検眼に位置合わせするためのトラックボール２、ローラー３に内蔵されたローターリーエンコーダ及び測定結果を印字するためのプリンタ４１がＭＰＵ４２のポートに接続されている。

ＭＰＵ４２は、システム全体を制御するための、システムを制御するプログラムを格納するＰＲＯＭ４２ａ、各種デバイス（受光素子、撮像素子等）から得られたデータを演算する演算処理部４２ｂ、データの入出力を制御するＩ／Ｏ４２ｃ等から成る。

撮像素子１８で撮影された被検眼前眼部像の映像信号は、Ａ／Ｄコンバーター４３によりデジタルデータに変換され、画像メモリ４４に格納される。ＭＰＵ４２は、画像メモリ４４に格納された画像を基に被検眼の角膜反射像を抽出し、アライメント検出を行う。撮像素子１８で撮影された前眼部像の映像信号は、キャラクタ発生装置４５からの信号と合成され、表示装置１上に前眼部像や測定値等が表示される。

又、受光素子１８で受光された信号と空気室１３で圧力センサー３１で検出された圧力信号は、増幅され、Ａ／Ｄコンバーター４６によりデジタルデータに変換され、逐次メモリ４７に格納される。ＭＰＵ４２は、Ａ／Ｄ変換されたＰＤ素子２４からの受光信号のピーク値を検出すると、Ａ／Ｄ変換された圧力センサー３１のデータを読み込んでメモリ４７に格納させる。又、受光信号と圧力信号のデータは全てメモリ４７に格納される。

音声入力部４８の一部であるマイクロフォン９に入力された音声信号は、増幅され、ＡＤ変換され、音声認識部４９に入力される。ここで、入力された音声のデジタル信号は、音声パターンで認識されたデジタル信号とのマッチングが行われ、予め登録された音声と一致されるかどうか判断される。判断された結果は、ＭＰＵ４２によって必要なタイミングで呼び出され、次の制御に利用される。

上下モーター５０、前後モーター５１、左右モーター５２、顎台駆動用モーター５３はそれぞれモータードライバー５４，５５，５６，５７に接続され、ＭＰＵ４２からの指令により駆動される。又、ソレノイド１９は、駆動回路５８を介して接続され、ＭＰＵ４２の指令に基づき駆動制御される。測定光源２７、眼被検眼を照明する照明光源３０ａ，３０ｂは、Ｄ／Ａコンバータ５９に接続されており、ＭＰＵ４２からの指令により光量を変化させることができる。

このような構成において、被検眼に対する位置合わせは、次のように行われる。

即ち、被検者の顔を顎台に載せ、測定開始スイッチ５が押される。観察光学系の倍率は低く、片眼の被検眼だけは顔の大きさに拘らず被検眼Ｅを観察できるようになっている。従って、検眼開始スイッチ５の入力に伴って、約０．５秒間隔の所定のタイミングで定期的に撮像素子１８の映像信号を取り込むようになっている。

被検眼Ｅが図４（ａ）のように撮像素子１８に撮像されると、Ａ／Ｄコンバーター４３により映像信号はＡ／Ｄ変換され、画像メモリ４４に格納される。検出されなければ、上書きされて消去される。被検眼Ｅの瞳孔領域の画素は、他の部分に比べ暗く（映像信号のレベルが低い）所定レベルで２値化すると、図４（ｂ）に示すように瞳孔領域が抽出される。

次に、ＭＰＵ４２はこの瞳孔領域の図心を算出し、その位置と適正位置とのズレ量を算出する。更に、算出したズレ量相当の駆動量を算出し、モータードライバ５４，５６を介して上下モーター５０、左右モーター５２を駆動させる。測定部７がほぼ適正位置に合わされると、再度、撮像素子１８の映像信号を取り込む。取り込まれた映像は、図４（ｃ）のように映り、今度はノズル１２の内部から照射された測定光源２７の光束の角膜反射像Ｒｃがプリズム絞り１６によって光束が分離され、瞳孔内に撮像されている。

瞳孔抽出と同様に、所定レベルで２値化すると、図４（ｄ）のように瞳孔内の輝点像Ｒｃ’が抽出できる。この輝点像は、適正位置の場合は、図４（ｅ）のようになり、被検眼Ｅに対して前後方向の位置ズレでは図４（ｃ），（ｆ）のようにずれ、左右上下方向のずれに対しては、２つの輝点像Ｒｃ’が共に上下左右方向にずれる。この２つの輝点像の位置関係から、更に詳細な位置合わせが行われる。微少なズレ量も、それに応じた駆動量を各モーターに指令し、測定部７を移動させて位置合わせが行われる。

このように位置合わせが行われると、自動的に検眼（この場合眼圧測定）が行われる。

しかし、このような開瞼の良い被検眼だけではない。図５のように開瞼の良くない被検眼が稀にある。検者は、モニターを見て被検眼の開瞼状態が悪いときには「眼を大きくあけてください。」と言うと、被検眼は、一次的に図４（ｃ），（ｅ），（ｆ）のようになるが、再び、図５に戻ってしまう場合もある。この短い間に測定を行うために、本発明では次のような技術が組み込まれている。

図６は検眼動作の一連の流れをフローチャートにしたものである。

被検者の顔が顎台の上に載せられ、測定開始スイッチ５が押されると、ステップＳ１で上述したように所定間隔（約０．５秒）で定期的に撮像素子１８の映像信号を取り込むようになっている。撮像素子１８で取り込まれた映像信号をステップＳ２で上述した方法で瞳孔検出し、ステップＳ３で瞳孔の有無が判断される。

所定レベル以下の領域が瞳孔相当の大きさにないと瞳孔がないと判断されてステップＳ１に戻る。このとき、所定間隔で映像が取り込まれる間にトラックボール２やローラー３の操作で測定部７を強制的に移動させることができる。瞳孔があると判断された場合は、トラックボール２、ローラー３の操作を受け付けず、音声入力待機状態の開始がステップＳ４で行われる。

ステップＳ５では被検眼の開瞼状態が検出される。検出する方法としては、瞳孔検出を行って瞳孔の上部領域が所定エリア検出できない（瞳孔上部が欠けている。又は半分以上欠けている等）で判断する方法や、瞳孔境界領域をコントラスト差から抽出し、境界域が円形状から外れている部分の大きさで判断する方法もある。

又、開瞼状態は、瞼で塞がっているかどうか判断するだけでなく、塞がっている度合いを定量的に判断できるようになっている。ステップＳ６は開瞼状態を判断するステップで、ＯＫであれば、ステップＳ７へ移る。ＮＧであれば、音声入力があるかどうかのチェックがステップＳ８で行われる。ここで、検者から「眼を大きく開けてください」、「大きくひらいてください」等の言葉が発せられると、マイクロフォン９から入力された音声は音声認識部４９で予め決められた音声パターンと認識されるかどうかマッチングがステップＳ９で行われる。この場合、予め音声パターンになっている言葉なので、ステップＳ１０では開瞼に係わる言葉と判断されステップＳ５へ戻る。

ステップＳ８で音声入力がない場合は判断ステップＳ１１を介してステップＳ５へ戻る。又、ステップ１０で開瞼に係わる言葉でないと判断されると、ステップＳ７へ移行される。判断ステップ１１は、ステップＳ５へ戻った後、再度判断ステップＳ６と判断ステップＳ８から移行する場合、即ち、開瞼状態が悪く、音声入力がない場合は、所定時間経ったかどうかの判断を行うようになっている。

所定時間経ったと判断されると判断ステップＳ１２に移行し、経っていなければステップＳ５へ戻る。判断ステップ１２ではステップＳ５の開瞼状態検出で前回と比較して開瞼状態が改善されているかチェックされ、完全ではないが或る程度の開瞼がなされていると判断されれば後述するステップへ移行する。

ステップＳ７では瞳孔検出の位置ズレ量から測定部７を移動させる動作が行われる。判断ステップＳ１３では再度瞳孔検出が行われ、瞳孔中心が所定許容範囲に入ったかどうかの判断が行われる。許容範囲に入った場合はステップＳ１４に移行し、許容範囲に入らなかった場合は、ステップＳ１に戻り、再度瞳孔検出から測定部７の移動まで（Ｓ２〜Ｓ７）が繰り返される。

ステップＳ１４では、上述した輝点検出が行われる。瞳孔内に映された２つの輝点を抽出して被検眼と測定部７の詳細な位置合わせができているかの位置ズレを検出する。判断ステップＳ１５では、ステップＳ１４で検出された位置ズレが適正位置になっているかどうか判断される。適正位置になっていなければ、そのズレ量に応じてステップＳ７に戻り、測定部７の移動が行われる。適正位置になっていればステップＳ１６でこの場合、眼圧測定が行われる。

眼圧測定は、先ず、ソレノイド１９の駆動が開始されピストン２０が移動してノズル１２から空気が噴出する。被検眼角膜は、その空気によって変形され、所定変形状態を受光素子２４で検出され、そのときの空気室内の圧力を圧力センサー３１で検出して眼圧値に換算するようになっている。

ステップＳ１７では、ステップＳ４の音声入力の待機開始を終了状態にし、マイクロフォン９からの音声入力を受け付けないようになっている。判断ステップＳ１８では、測定結果が得られたかどうかの判断がなされる。開瞼は行われたが、測定瞬間に瞬きや固視ずれがあった場合は、測定エラーになる可能性がある。測定結果が得られないと判断ステップＳ１９に移り、再測定するどうか判断される。

例えば、装置の設定条件が片眼３回ずつ測定し、測定エラーが２回までは再測定する様に設定されていれば、その条件を満たすまで判断ステップ１９からステップ１へ戻る。再測定の条件を満たした場合には判断ステップ２０へ移り、反対眼の測定をするかどうか判断される。既に片眼の測定が行われていれば測定終了する。未だ測定されていなければステップ２１に移動して反対眼へ測定部７を駆動させる制御を行う。反対眼位置への移動は、通常、被検眼の瞳孔間距離は６２ｍｍなので、その所定量移動させる。

判断ステップ１２で開瞼状態がある程度改善されていると判断されると、ステップＳ１６に移り強制的に測定を開始させる。これは検者にとって、正確な測定値を得ることは大切であるが、眼圧測定の場合は、接触式の精密眼圧測定や眼底検査等の２次検査が行われることがある。或る程度の目安測定値を出すことも望まれている。この測定によって判断ステップＳ１７で測定結果が得られ場合には、開瞼状態が不十分だった信頼性の低いデータとして測定数値の表示ではデータの横に「＊」マーク等を付けると分かり易い。

以上説明したように、音声入力による被検者への開瞼指示で、被検眼の瞼が上がりすぐに位置合わせして測定に移ると、失敗のない測定が行える。又、被検者が顔を顎に正しく載せられていない場合や顔受けの額当てに額をしっかり当てられず測る場合、検者が両手で介助する時、音声入力で被検眼の開瞼時に素早く測定できて便利である。

上述した実施の形態は、被検眼の開瞼状態が良くない場合に音声入力で測定をスムーズに行うした例であったが、次の実施の形態は被検眼の固視状態が悪い場合に、注意を促す言葉を音声入力して、検眼動作をスムーズに行うものである。

次に、眼底カメラとレフケラトメーターを例に取って説明する。

図７はレフケラトメーターの測定部７’の内部の構成の平面図を示したものである。

被検眼Ｅの視軸に位置合わせする測定部６の中心軸Ｏ上には、ケラトリング光源６０、可視光全反射し波長８８０ｎｍの光束を一部反射するダイクロイックミラー６１、対物レンズ６２、穴明きミラー６３、絞り６４、投影レンズ６５、投影絞り６６、８８０ｎｍの測定光源６７が配置されている。穴明きミラー６３の反射方向には、６分割絞り６８と６分割プリズム６９と受光レンズ７０と２次元撮像素子７１が配置されている。

上述した光学系は、眼屈折測定の光学系であり、測定光源６７から発せられた光束は、投影絞り６６で光束を絞り、投影レンズ６５で対物レンズ６２の手前で１次結像し、対物レンズ６２、ダイクロイックミラー６１を透過して被検眼Ｅの瞳中心に投光される。その光束は眼底で結像され、その反射光は瞳周辺を通って再び対物レンズ６２に入射される。入射された光束は太くなり、穴明きミラー６３で全反射される。反射された光束は、６分割絞り６８で６分割され、６分割プリズム６９で２次元撮像素子７１の受光面領域の適正範囲に受光されるように屈折させ、６点のスポット像を投影するようになっている。

被検眼Ｅが正視であれば、この６点のスポット像の重心を結ぶ近似曲線は所定の円になり、近視眼や遠視眼では近似曲線の円の曲率が大きくなったり小さくなったりする。乱視がある場合は、近似曲線は楕円になり、水平軸と楕円の長軸でなす角度が乱視軸角度となる。この楕円の近似曲線の係数より屈折値を求める。

一方、ダイクロイックミラー６１の反射方向には、固視標投影光学系と、前眼部観察とケラト測定とアライメント検出が共用されるアライメント受光光学系が配置されている。アライメント受光光学系には、レンズ７２、ダイクロイックミラー７３、アライメントプリズム絞り７４、結像レンズ７５、ケラト絞り７６、２次元撮像素子７７が配置されている。アライメント検出のための光源は、眼屈折測定用の測定光源７７と兼用され、測定部６から投影された光束は、被検眼Ｅの角膜Ｃで反射される。その反射光束は、再び測定部６へ戻り、ダイクロイックミラー６１で反射され、レンズ７２で平行光束になり、ダイクロイックミラー７３で反射され受光光学系へ導かれる。

アライメント受光光学系では、アライメントプリズム絞り７４とケラト絞り７６が光路上で挿脱可能になっており、屈折測定時にはアライメントプリズム絞り７４のみ光路内に挿入され、ケラト測定時には、ケラト絞り７６のみ挿入されるようになっている。アライメントプリズム絞り７４は、上述した眼圧測定のプリズム絞り１６と同様に水平に３つの開口部が設けられており、両側に２つのプリズムには波長８８０ｎｍ付近のみの光束を透過するダイクロ膜が蒸着されている。

アライメントプリズム絞り７４を透過した光束は、上下方向に屈折され、中心の開口部は、前眼部照明７８ａ，７８ｂの波長７８０ｎｍ以上の光束が通りようになっている。従って、前眼部照明７８ａ，７８ｂで照明された前眼部像の反射光束は、アライメントプリズム絞り７４の中心の開口部を通り、結像レンズ７５で２次元撮像素子７７に結像される。このように構成されたレフケラトメーターのアライメント検出光学系は、上述した眼圧測定と同様に瞳孔検出から詳細位置合わせの輝点検出まで行うことができる。

次に、固視投影光学系について説明する。

ダイクロイックミラー７３の透過側には固視投影光学系が配置されている。全反射ミラー７９、固視誘導レンズ８０、固視チャート８１、固視投影光源８２が配置されており、固視誘導時に、点灯された固視投影光源８２の投影光束は、固視チャート８１を裏側より照明され、固視誘導レンズ８０とレンズ７２を介して被検眼Ｅの眼底に投影される。固視誘導レンズ８２は、被検眼Ｅの視度の変化に対応できるように光軸方向に移動できるようになっている。

図８はレフケラトメーターにおける電気ブロック図の一部である。

眼圧測定のブロック図と類似であり、同じ符号は同等の機能を備えたデバイスである。又、測定スイッチ５、スイッチボード４０、トラックボール２、ローラー３、プリンター４１と測定部７’を移動させる各方向のモーターとドライバ及び顎台の上下用モーターとドライバも接続されるデバイスであるが、ここでは図を省略している。

２次元撮像素子７７で撮像された被検眼前眼部像の映像信号は、Ａ／Ｄコンバーター４３によりデジタルデータに変換され、画像メモリ４４に格納される。ＭＰＵ４２は、画像メモリ４４に格納された画像を基に被検眼の角膜反射像を抽出し、アライメント検出を行う。ケラト測定もケラト絞り７６の挿入後、撮像されたケラトリング像を画像メモリ４４に格納し、リング像を抽出して楕円近似して角膜曲率半径を計測する。

又、２次元撮像素子７１で撮像された画像もＡ／Ｄコンバーター９０によりデジタルデータに変換され、画像メモリ９１に格納され、６点スポット像を抽出して眼屈折力を測定している。レフ測定の場合は、被検眼に固視標を提示し、固視レンズ駆動モーター９２によって固視誘導レンズ８２を移動させ被検者には遠点での指標を呈示するように固視標を雲霧させる。レフ測定では被検眼の屈折調整で近点を見ている状態にならないように測定しないと正しい測定値が得られない。被検眼が固視標を固視する時間は数秒間あり、その間に固視位置がずれてしまっても正しい測定はできない。

従って、固視状態を監視し、固視状態がずれたままの場合は警告すると更に良い。本実施の形態では、雲霧中に固視ずれある場合に、検者が注意を促す言葉によって固視が安定し、その場合すぐに測定できるようにしたものである。２次元撮像素子７７によって瞳孔と２つの輝点の位置関係を所定時間（例えば１フィールド毎）毎に監視し、位置関係の変化が大きいかどうかを確認して固視ずれしているかを判断するようになっている。

図９は雲霧中に、開瞼状態と固視状態を確認し、音声入力で被検眼の状態が改善されたときに測定するフローチャートである。検眼動作全体の一部であり、雲霧動作から測定までについてのフローである。同じ符号は同じ機能を示す。

被検眼と測定部７’との位置合わせは、上述した眼圧測定と同様に行われ、ステップＳ５０でオートアライメントが完了、即ち適正位置に合わされたことが確認された。ステップＳ５１では固視誘導レンズ８０によって固視標の提示状態を変える雲霧開始が行われる。主に固視誘導レンズ８０の移動である。

ステップＳ５２では、雲霧開始後、音声入力部４８の音声入力の待機状態に設定される。引き続きステップＳ５では上述した眼圧測定と同様に開瞼状態が検出される。判断ステップＳ６で開瞼状態が判断され、ＯＫであればＳ５３で固視状態検出を行う。ＮＧであれば判断ステップＳ８で「目を大きく開けてください」等の音声入力があると、ステップＳ９で音声認識が行われる。

音声認識は、入力された音声情報が予め決められた音声パターンと認識されるかどうかのマッチングで行われる。判断ステップＳ１０でマッチングにおいて開瞼状態に関する言葉であると認識された場合にステップＳ５に戻り、再度開瞼状態の検出が行われる。開瞼状態に関する言葉でない場合は、ステップＳ５４で固視状態に関すること言葉である場合、例えば「まっすぐ見てください」、「真中の赤い家を見てください」等、ステップＳ５３の固視状態検出へ移る。

固視状態検出は、上述したように被検眼の瞳孔と輝点の位置関係を所定時間間隔で監視して行われる。判断ステップＳ５５で固視状態が判定され、ＯＫであれば、ステップＳ５６で雲霧動作を続けて完了状態まで進める。ＮＧであれば、ステップＳ８→Ｓ９→Ｓ１０→Ｓ５４と移り、音声入力の有無や音声認識が開瞼状態か固視状態かの判断がなされる。音声入力が無く（ステップＳ８でＮＯ）、音声認識された言葉が開瞼状態や固視状態の注意する言葉でなかった場合（ステップＳ５４でＮＯ）は判断ステップＳ１１へ移る。判断ステップＳ１１では開瞼状態や固視状態が悪く、音声入力がない場合は所定時間経ったかどうかの判断を行うようになっている。

所定時間経って、開瞼状態が改善されているとＳ１２で判断されると、判断ステップＳ５７で固視状態が改善されているか判断される。固視状態の改善が認められれば、ステップＳ５８でレフ画像取り込みに移る。ここでは、雲霧途中であるが、被検眼の開瞼状態や固視状態等が検者が注意を促したにも拘らず完全な開瞼や固視状態にならなかったが、多少の改善が見込まれているため、この状態でレフ測定のための画像を取り込んでしまうことができる。

判断ステップＳ１２と判断ステップＳ５７で開瞼状態と固視状態が改善されない場合はステップＳ５９へ移り、装置が警告音を鳴らしたり、表示装置に警告表示を行って測定を終了することになる。又、レフ画像が取り込まれると、ステップＳ１７で音声入力の待機状態を終了し、これ移行音声入力を受け付けないようにする。

以上説明したように、開瞼状態だけでなく固視状態を監視し、音声入力で開瞼や固視が悪い状態を改善させてすぐに測定を行うことで、検眼動作全体をスムーズに行うことができる。この固視状態を監視する眼科装置としては、自覚式レフラクトメーターや視力計にも同様に行える。

次に、眼底カメラにおいて固視状態を監視し、音声入力で固視が改善されたときに撮影する装置について説明する。

図１０は眼底カメラの光学系の構成図を示している。

被検眼Ｅと対向する対物レンズ１００の光路上には、外眼観察レンズ１０１、中央部に開口を有する孔あきミラー１０２、フォーカスレンズ１０３、撮影レンズ１０４、回動可能なミラー１０５が配列され、ミラー１０５の上方の固視光学系には、被検眼Ｅに固視させる液晶ディスプレイ１０６、光源１０７が配列されている。

又、ミラー１０５の後方の光路上には、フィールドレンズ１０８、視野絞り１０９、結像レンズ１１０、撮像手段１１１が配列され、孔あきミラー１０２の入射方向の光路上には、レンズ１１２、リング絞り１１３、光源１１４が配列され、リング絞り１１３は、レンズ１１２に関して孔あきミラー１０２と略共役に配置されている。

更に、撮像手段１１１の出力は制御手段１１５に接続され、制御手段１１５の出力はテレビモニタ１１６に接続され、撮影スイッチ１１７、固視標移動スイッチ１１８、外眼観察レンズスイッチ１１９の出力は、それぞれ制御手段１１５に接続されている。

このような構成において、眼底観察用光源１１４を発した光束は、リング絞り１１３の開口部とレンズ１１２を通り、孔あきミラー１０２のミラー部により左方に反射され、対物レンズ１００を通って被検眼Ｅの眼底Ｅｒを照明する。眼底Ｅｒからの反射光束は、瞳孔Ｅｐ、対物レンズ１００、孔あきミラー１０２の開口部、フォーカスレンズ１０３、撮影レンズ１０４及びフィールドレンズ１０８を通り、視野絞り１０９の近傍に眼底像として一旦結像し、結像レンズ１１０により撮像手段１１１に再度結像する。

結像手段１１２に結像した眼底像Ｐｒは、ビデオ信号に変換され、制御手段１１５を介してテレビモニタ１１６に映される。又、制御手段１１５の内部には音声認識部４９も内蔵されている。更に、音声入力部のＡＤ変換部も制御手段１１５に内蔵され、マイクロフォン９も制御手段１１５に接続されている。

検者は、前眼観察をするために外眼レンズ１０１を光路中に挿入するように外眼観察レンズスイッチ１１９を入れる。前眼部観察で位置合わせを行い、適正な位置に合わせられると外眼レンズ１０１を光路から外す。テレビモニタ１１５に映っている眼底動画像を観察し、フォーカスレンズ１０２を調整することにより眼底像Ｐｒの照準を合わせ、更に被検眼Ｅの所望部位を撮影するために、固視標移動スイッチ１１７を操作して液晶ディスプレイ１０５の固視目標位置を移動させる。検者は、所望部位に被検眼Ｅを誘導した後に、撮影スイッチ１１６を押して眼底撮影用光源１１３を発光し、眼底像Ｐｒを制御手段１１４の内部の記憶手段に静止画像として記録する。

図１１は眼底カメラの開瞼状態と固視状態を監視し、音声入力で被検眼の状態が改善したときに撮影するフローチャートである。同じ符号は同じ機能を示す。

被検眼と眼底撮影部との位置合わせは、ここではオートアライメントではなく、ジョイスティックで撮影部が搭載された可動板を上下左右前後方向に移動させて、被検眼に対する位置合わせを行う。位置合わせが完了すると外眼観察レンズ１０１の切換えが行われる（ステップＳ６０）。外眼観察レンズ１０１が切換えられると自動的にステップＳ６１に移り、音声入力の待機状態が開始される。

引き続きステップＳ６２では開瞼状態が検出される。ここでは、眼底観察時の開瞼状態を判断することになるが、上述した眼圧計やレフケラトメーターと同様に撮像手段１１１で撮像された映像信号は、制御手段１１５内部の画像メモリに取り込まれる。取り込まれた画像は、開瞼状態が悪く瞼が掛かっている場合は図１２に示すように瞼による反射光束が多く撮像手段１１１に入ってくる。

ステップＳ６２では、この白く強い反射光束の領域を検出する。判断ステップＳ６３では、白い反射光束の領域の撮像部全領域に対する割合を判断して開瞼状態の判断を行う。判断ステップＳ６３で開瞼状態が判断され、ＯＫであればＳ６４で固視状態検出を行う。開瞼状態の悪い被検眼の場合は、判断ステップＳ８に移り、「目を大きく開けてください」等の音声入力があるとステップＳ９で音声認識が行われる。音声認識は、入力された音声情報が予め決められた音声パターンと認識されるかどうかのマッチングで行われる。

判断ステップＳ１０でマッチングにおいて開瞼状態に関する言葉であると認識された場合にステップＳ６２に戻り、再度開瞼状態の検出が行われる。開瞼状態に関する言葉でない場合は、ステップＳ５４に移る。ステップＳ５４で固視状態に関すること言葉、例えば「まっすぐ見てください」、「真中の赤い家を見てください」等を認識した場合にステップＳ６４の固視状態検出へ移る。固視状態検出は眼底観察であるため瞳孔検出ではなく、乳頭の位置で判断する。

図１３は乳頭Ｎｃを抽出した画像である。検者が固視標移動スイッチ１１９を操作し、操作直後の乳頭Ｎｃの位置と操作後所望の位置に固視標を移動させた時の乳頭Ｎｃの位置を確認し、被検眼の固視位置が変わったことを検知し（図１３の矢印等の方向へ動く）、固視が安定する所定時間後の乳頭Ｎｃの位置がずれていないことを確認して、固視が安定したことを検出する。

判断ステップＳ６５で固視状態が判定されＯＫであれば、ステップＳ６６で眼底撮影が許可され、撮影スイッチ１１５の入力で眼底撮影が行われる。ＮＧであれば、ステップＳ８→Ｓ９→Ｓ１０→Ｓ５４と移り、音声入力の有無や音声認識が開瞼状態か固視状態かの判断がなされる。音声入力が無く（ステップＳ８でＮＯ）、音声認識された言葉が開瞼状態や固視状態の注意する言葉でなかった場合（ステップＳ５４でＮＯ）は判断ステップＳ６６に移る。

判断ステップＳ６６では、検者が被検者の様子や眼底の観察状態から判断して撮影許可する場合に「はい、撮影します。」等の言葉を認識したかどうかの判断ステップである。これは検者が、被検眼の介助で忙しい場合や、後述するフォーカス調整で忙しい場合に有効である。この撮影許可の音声認識が判断されるとステップＳ６７に移る。撮影許可の音声がない場合は判断ステップＳ１１に移る。

判断ステップＳ１１では、開瞼状態や固視状態が悪く音声入力がない場合は所定時間経ったかどうかの判断を行うようになっている。所定時間経って、開瞼状態が改善されているとＳ１２で判断されると、判断ステップＳ５７で固視状態が改善されているか判断される。固視状態の改善が認められれば、ステップＳ６７で眼底撮影が許可され、撮影スイッチ１１５の入力での眼底撮影が行われる。

ここでは、フォーカス調整について省略したが、固視標移動スイッチ１１７の操作前後に検者が操作することで、開瞼状態と固視状態が良好になった時点ですぐに撮影できる。又、検者が開瞼や固視の注意を言葉で指示する最中にフォーカス調整することができ、検眼動動作をスムーズに行える。判断ステップＳ１２と判断ステップＳ５７で開瞼状態と固視状態が改善されない場合は、ステップＳ５９へ移り、装置が警告音を鳴らしたり、表示装置に警告表示を行って撮影を終了することになる。又、眼底画像が取り込まれると、ステップＳ１７で音声入力の待機状態を終了し、これ移行音声入力を受け付けないようにする。

以上説明したように、眼底カメラにおいても被検眼の開瞼状態や固視状態を監視し、音声入力による開瞼と固視の状態を改善させ、その直後に眼底撮影できるので、検眼動作がスムーズに行え、撮影の失敗もない。検者の手を使って開瞼しなければならない場合でも、手動操作でフォーカス調整する時に有効である。

本発明は、被検眼に位置合わせして検眼する眼科装置に対して適用可能である。

眼科装置の外観図である。 非接触眼圧計の光学配置図である。 眼圧計のシステム全体の電気ブロック図である。 被検眼検出の説明図である。 開瞼状態の悪い被検眼図である。 眼圧計を例にした検眼フローチャートである。 レフケラトメーターの光学配置図である。 レフケラトメーターの一部のシステムブロック図である。 レフケラトメーターの一部のフローチャートである。 眼底カメラの光学配置図とブロック図である。 眼底カメラの一部のフローチャートである。 開瞼状態の悪い眼底図である。 乳頭画像抽出の説明図である。

符号の説明

１ 表示装置
６ 本体固定側
７ 測定部
９ マイクロフォン
１２ ノズル
１８ 撮像素子
２４ 受光素子
２７ 測定光源
３１ 圧力センサー
４２ ＭＰＵ
４８ 音声入力部
４９ 音声認識部
７１，７７ ２次元撮像素子
８１，１０６ 固視標
１１５ 眼底カメラの制御手段

Claims (8)

1. 被検眼を光学的に検知する検知手段と、前記検知手段の出力に基づいて被検眼の開瞼状態又は固視状態を監視する監視手段と、被検者に向かって発生する検者の音声を入力する音声入力手段と、前記監視手段が所定判断条件を満たす場合に前記音声入力手段の所定入力情報を認識する音声認識手段と、前記音声認識手段に基づいて検眼制御を行う制御手段を有することを特徴とする眼科装置。
2. 前記制御手段は、検眼のための位置合わせ制御であることを特徴とする請求項１記載の眼科装置。
3. 前記制御手段は、眼圧測定の開始の制御であることを特徴とする請求項１記載の眼科装置。
4. 前記制御手段は、眼屈折力測定の眼底画像の取り込み開始の制御であることを特徴とする請求項１記載の眼科装置。
5. 前記制御手段は、眼底撮影の眼底画像の取り込み開始の制御であることを特徴とする請求項１記載の眼科装置。
6. 前記監視手段は、被検眼の瞳孔を抽出して開瞼状態を監視する監視手段であることを特徴とする請求項１記載の眼科装置。
7. 前記監視手段は、被検眼の瞳孔と角膜反射像を抽出して両者の位置関係により固視状態を監視する監視手段であることを特徴とする請求項１記載の眼科装置。
8. 前記監視手段は、被検眼の乳頭を抽出して固視状態を監視する監視手段であることを特徴とする請求項１記載の眼科装置。

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