JP2017063995A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＯＬが移植された眼に対するアライメントを円滑に行える眼科装置を提供する。
【解決手段】実施形態の眼科装置は、検査部と、移動機構と、投影系と、受光系と、プロセッサとを備える。検査部は、被検眼のデータを光学的に取得する。移動機構は、検査部を移動する。投影系は、被検眼に光束を投影する。受光系は、この光束の被検眼からの反射光束を撮像素子に導く。プロセッサは、撮像素子により得られた反射光束の像を解析することによりこの像の形状を表す形状値を算出し、この形状値に基づいて移動機構の制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は眼科装置に関する。

眼科分野においては様々な装置を用いて様々な検査が行われる。たとえば、眼科撮影装置を用いて被検眼の画像が取得され、眼科測定装置を用いて被検眼の特性が測定される。眼科撮影装置としては、光コヒーレンストモグラフィ装置（ＯＣＴ装置）、眼底カメラ、スリットランプ顕微鏡、走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）、手術用顕微鏡などがある。眼科測定装置としては、自覚検眼装置（視標呈示装置、レフラクターヘッド（フォロプタ））、視機能検査装置、レフラクトメータ、ケラトメータ、眼圧計、視野計などがある。なお、眼科測定装置にも撮影機能が設けられているのが通常である。

多くの眼科装置では、被検眼に対する位置合わせ（アライメント）の後に検査が行われる。アライメントは、被検眼に対する光学系の相対位置を示す指標（アライメント指標）を参照して行われる。典型的なアライメント指標として、角膜に投影された光束の反射像がある。

アライメントを困難にする要因の一つに眼内レンズ（ＩＯＬ）がある。ＩＯＬが移植された眼（ＩＯＬ眼）にアライメント光束を投影すると、角膜での反射像（正規輝点像）に加え、ＩＯＬでの反射像（ゴースト輝点像）も検出される。これら輝点像を識別してアライメントを行う様々な手法が提案されている。

特開２０１４−２３８０４号公報 特開２０１４−２３８０５号公報 特開２０１４−２０９９９３号公報 特開２０１５−８５０８１号公報

ＩＯＬ眼に対する従来のアライメント技術は、正規輝点像とゴースト輝点像とが分離されていることを前提としている。しかし、実際の被検眼では、ＩＯＬと角膜との偏心（ＩＯＬの軸と角膜頂点との変位）は比較的小さい場合が一般的であり、正規輝点像とゴースト輝点像とが部分的に重なっているケースが多い。このような場合、従来の技術では、アライメントを正確に行えないことがあった。

本発明の目的は、ＩＯＬ眼に対するアライメントを正確に行える眼科装置を提供することにある。

実施形態の眼科装置は、検査部と、移動機構と、投影系と、受光系と、プロセッサとを備える。検査部は、被検眼のデータを光学的に取得する。移動機構は、検査部を移動する。投影系は、被検眼に光束を投影する。受光系は、この光束の被検眼からの反射光束を撮像素子に導く。プロセッサは、撮像素子により得られた反射光束の像を解析することによりこの像の形状を表す形状値を算出し、この形状値に基づいて移動機構の制御を行う。

本発明に係る眼科装置によれば、ＩＯＬ眼に対するアライメントを正確に行うことが可能である。

実施形態に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。 実施形態に係る眼科装置の動作を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼科装置の動作を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼科装置の動作を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼科装置の使用形態の例を表すフローチャートである。

本発明に係る眼科装置の幾つかの実施形態を説明する。実施形態の眼科装置は、任意の眼科撮影装置、任意の眼科測定装置又は任意の複合機であってよい。眼科撮影装置の例として、ＯＣＴ装置、眼底カメラ、スリットランプ顕微鏡、ＳＬＯ、手術用顕微鏡などがある。眼科測定装置としては、自覚検眼装置（視標呈示装置、レフラクターヘッド（フォロプタ））、視機能検査装置、レフラクトメータ、ケラトメータ、眼圧計、視野計などがある。

［構成］
実施形態に係る眼科装置の構成の一例を図１に示す。眼科装置１は、被検眼Ｅの検査を行う機能、つまり被検眼Ｅを撮影する機能及び／又は被検眼Ｅの特性を測定する機能を備える。眼科装置１は、プロセッサ１０と、光学ユニット２０と、移動機構７０と、ユーザインターフェイス（ＵＩ）８０とを含む。光学ユニット２０には、検査部３０と、観察系４０と、投影系６０とが設けられている。

（プロセッサ１０）
プロセッサ１０は、各種の情報処理を実行する。本明細書において「プロセッサ」は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、プログラマブル論理デバイス（たとえば、ＳＰＬＤ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＰＬＤ（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ））等の回路を意味する。

プロセッサ１０は、たとえば、記憶回路や記憶装置に格納されているプログラムを読み出し実行することで、実施形態に係る機能を実現する。記憶回路や記憶装置の少なくとも一部がプロセッサ１０に含まれていてよい。また、記憶回路や記憶装置の少なくとも一部がプロセッサ１０の外部に設けられていてよい。プロセッサ１０により実行可能な処理については後述する。プロセッサ１０は、制御部１１、記憶部１２、及びデータ処理部１３を含む。

（制御部１１）
制御部１１は、眼科装置１の各部の制御を実行する。制御部１１により実行可能な制御については後述する。

（記憶部１２）
記憶部１２は、各種のデータを記憶する。記憶部１２に記憶されるデータとしては、検査部３０により取得されたデータ（撮影データ、測定データ等）や、被検者及び被検眼に関する情報などがある。記憶部１２には、眼科装置１を動作させるための各種のコンピュータプログラムやデータが記憶されていてよい。

記憶部１２には、後述の処理において使用・参照される各種のデータが記憶される。例えば、後述の既定範囲や既定閾値が予め記憶部１２に格納される。記憶部１２は、前述の記憶回路や記憶装置を含む。

（データ処理部１３）
データ処理部１３は各種のデータ処理を実行する。本実施形態では、各種の画像処理や演算処理が実行される。データ処理部１３には、輝点像検出部１３１、像数判定部１３２、形状値算出部１３３、形状値判定部１３４、重心算出部１３５、注目画素特定部１３６、及び移動量算出部１３７が設けられている。これら各部の動作については後述する。

（光学ユニット２０）
光学ユニット２０には、被検眼Ｅの検査やその準備を行うための構成が格納されている。例えば、光学ユニット２０には、被検眼Ｅの検査を行うための構成を備えた検査部３０が設けられている。更に、光学ユニット２０には、被検眼Ｅに対する光学ユニット２０（それに格納された光学系）のアライメントを行うための構成を備えた観察系４０及び投影系６０が含まれている。なお、検査の準備を行うための構成は、アライメントを行うための構成には限定されない。例えば、光学系のフォーカシングを行うための構成や、ＯＣＴ光学系（測定アーム及び／又は参照アーム）の光路長を変更するための構成などが設けられていてよい。

（検査部３０）
検査部３０は、被検眼Ｅを検査するための構成を含む。検査部３０は、眼科装置１が提供する機能（撮影機能、測定機能等）に応じた構成を備える。たとえば、検査部３０には、光源、光学素子（光学部材、光学デバイス）、アクチュエータ、機構、回路、光スキャナ、表示デバイス、受光素子、イメージセンサなどが設けられる。

検査部３０の構成は従来の眼科装置のそれと同様であってよい。例えば眼科装置１が眼圧計としての機能を備える場合、検査部３０は、圧縮空気を生成する機構と、生成された圧縮空気を被検眼Ｅの角膜に向けて吹き付けるためのノズルと、角膜に光を照射し、その戻り光を検出する光学系とを含む。プロセッサ１０は、この光学系からの出力に基づく角膜の変形量と圧縮空気の圧力とに基づいて眼圧値を算出する。

検査部３０は、検査に付随する機能を提供するための構成を備えていてよい。例えば、被検眼Ｅを固視させるための視標（固視標）を被検眼Ｅの眼底に投影するための固視光学系が設けられていてよい。

（観察系４０）
観察系４０は、被検眼Ｅを観察するための画像を取得する。観察系４０は、被検眼Ｅの動画撮影及び静止画撮影を実行可能であってよい。観察系４０は、従来と同様に、被検眼Ｅに照明光を照射する照明系と、撮像素子５０（ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサなど）と、照明光の戻り光を撮像素子５０に導く受光系とを含む。照明系は、赤外光（近赤外光）を発する照明光源を含む。本実施形態では、観察系４０は、赤外光を用いて前眼部を動画撮影する。

（投影系６０）
投影系６０は、アライメントのための光束を被検眼Ｅに投影する。このアライメントは、被検眼Ｅの軸方向（Ｚ方向、検査部３０の光軸方向）におけるＺアライメントと、Ｚ方向に直交する２次元方向におけるＸＹアライメントとを含んでよい。投影系６０は、ＸＹアライメントを行うための構成（ＸＹアライメント系）を少なくとも備え、Ｚアライメントを行うための構成（Ｚアライメント系）を含んでもよい。ＸＹアライメント系及びＺアライメント系は、例えば以下のように従来と同様の構成を備えていてよい。

ＸＹアライメント系は、検査部３０の光軸に直交する方向（左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向））のアライメントを行うための光束（赤外光）を被検眼Ｅに照射する。ＸＹアライメント系は、例えば、検査部３０の光路及び／又は観察系４０の光路からビームスプリッタにより分岐された光路に設けられた赤外光源（ＸＹアライメント光源）を含む。ＸＹアライメント光源から出力された光束（ＸＹアライメント光束）は、検査部３０及び観察系４０と同軸で被検眼Ｅに照射される。ＸＹアライメント光束の角膜からの反射光束は、観察系４０の撮像素子５０に導かれる。

撮像素子５０により得られる反射光束の像（輝点像）は、観察系４０により得られる被検眼Ｅの前眼部の赤外動画像（前眼部観察像）に描出される。制御部１１は、輝点像を含む前眼部観察像をユーザインターフェイス８０の表示装置に表示させることができる。このとき、制御部１１は、アライメントのずれの許容範囲を示す画像（アライメントマーク）などを前眼部観察像に重ねて表示させることができる。手動でＸＹアライメントを行う場合、ユーザは、アライメントマーク内に輝点像を誘導するように光学ユニット２０の移動操作を行う。オートアライメントの場合、プロセッサ１０は、アライメントマークに対する輝点像の変位を算出し、この変位をキャンセルするようにＸＹ方向における光学ユニット２０の移動制御を実行する。

Ｚアライメント系は、検査部３０の光軸方向（前後方向、Ｚ方向）におけるアライメントを行うための光束（Ｚアライメント光束）を被検眼Ｅの角膜に照射し、その反射光束を検出する。Ｚアライメント用の赤外光源（Ｚアライメント光源）から出力された光は、検査部３０の光軸に対して傾斜した方向から角膜に照射される。Ｚアライメント光束の角膜による反射光束は、Ｚアライメント光束の入射方向に対向する方向に配置された結像レンズによりラインセンサに結像される。被検眼Ｅの位置が前後方向に変化すると、ラインセンサに対する光の投影位置が変化する。プロセッサ１０は、ラインセンサに対する光の投影位置に基づいて被検眼Ｅの角膜頂点のＺ方向における変位を求め、この変位をキャンセルするようにＺ方向における光学ユニット２０の移動制御を実行する。ラインセンサの基準位置（例えば中心位置）に対する光の投影位置の変位が所定の許容範囲内であるとき、Ｚアライメントが合致していると判定される。

（移動機構７０）
移動機構７０は、検査部３０等が格納された光学ユニット２０を移動する。移動機構７０は、光学ユニット２０を３次元的に移動可能である。移動機構７０は、例えば、従来と同様に、光学ユニット２０をＸ方向に移動させるための機構と、Ｙ方向に移動させるための機構と、Ｚ方向に移動させるための機構とを備えている。移動機構７０は、プロセッサ１０（制御部１１）による制御を受けて動作する。

（ユーザインターフェイス８０）
ユーザインターフェイス８０は、情報の表示、情報の入力、操作指示の入力など、眼科装置１とそのユーザとの間で情報をやりとりするための機能を提供する。ユーザインターフェイス８０は、出力機能と入力機能とを提供する。出力機能を提供するための構成の例として、フラットパネルディスプレイ等の表示装置や、音声出力装置や、印刷出力装置や、外部装置との通信インターフェイスや、記録媒体への書き込みを行うデータライタなどがある。入力機能を提供するための構成の例として、レバー、ボタン、キー、ポインティングデバイス、マイクロフォンなどがある。ユーザインターフェイス８０は、たとえばタッチパネルディスプレイのような出力機能と入力機能とが一体化されたデバイスを含んでよい。また、ユーザインターフェイス８０は、情報の入出力を行うためのグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）を含んでよい。

（データ処理部１３の詳細）
データ処理部１３に設けられた各部の詳細を説明する。前述のように、データ処理部１３には、輝点像検出部１３１、像数判定部１３２、形状値算出部１３３、形状値判定部１３４、重心算出部１３５、注目画素特定部１３６、及び移動量算出部１３７が設けられている。

データ処理部１３についての説明の準備として、ＸＹアライメント光束の被検眼Ｅからの戻り光の像（輝点像）について説明する。被検眼ＥがＩＯＬ眼である場合、生体組織である水晶体よりも反射率が高いため、正規の輝点像を形成するＸＹアライメント光束の角膜反射光に加え、ＩＯＬ前面（角膜側の面）での反射光や、ＩＯＬ後面（眼底側の面）での反射光が前眼部観察像に映り込んでしまう。

角膜反射光による正規の輝点像は、被検眼Ｅの角膜曲率半径の１／２の距離だけ角膜頂点から被検眼Ｅ内に変位した位置に形成され、アライメント状態が好適なときに、シャープな輝点像として前眼部観察像に描出される。

一方、ＩＯＬ前面での反射光による像（ＩＯＬ前面反射像）は、ＩＯＬよりも眼底側の位置に形成されるため、光学ユニット２０を徐々に被検眼Ｅに近づけていくアライメント動作においては常にボケた暗い像として前眼部観察像に描出される。よって、ＩＯＬ前面反射像がアライメントに及ぼす悪影響は小さい。

これに対し、ＩＯＬ後面での反射光による像（ＩＯＬ後面反射像）は、被検眼Ｅよりも手前側（光学ユニット２０側）の位置に形成される。そのため、アライメントにおいて光学ユニット２０を徐々に被検眼Ｅに近づけていく動作の或る段階で、明るくシャープな像として前眼部観察像に描出される。このとき、角膜反射光による正規の輝点像は、ボケた状態である。そのため、ＩＯＬ後面反射像の明るさやシャープさが相対的に正規の輝点像のそれ以上になることがある。このように、ＩＯＬ後面反射像がアライメントに及ぼす悪影響は大きい。

このような３つの反射像の態様を図２に示す。符号Ｇは、前眼部観察像（その１つのフレーム）を表す。前眼部観察像Ｇには、被検眼Ｅの前眼部が描出される。符号Ｅｐは、瞳孔に相当する画像領域（瞳孔領域）を示す。ＸＹアライメントが大まかに合致している状態においては、正規の輝点像（角膜反射像）Ｂと、ＩＯＬ前面反射像ＦＢと、ＩＯＬ後面反射像ＲＢとが、フレームの中央又はその近傍に表れる。

前眼部観察像Ｇの下方には、前眼部観察像Ｇの１つの画素ライン（Ａ−Ａライン）における画素値（輝度値）の分布が示されている。なお、角膜反射像Ｂ、ＩＯＬ前面反射像ＦＢ及びＩＯＬ後面反射像ＲＢ以外の画素の輝度値は省略する。符号Ｄは角膜反射像Ｂの輝度値を、符号ＦＤはＩＯＬ前面反射像ＦＢの輝度値を、符号ＲＤはＩＯＬ後面反射像ＲＢの輝度値を、それぞれ示す。符号Ｈは、後述の輝点像検出処理において参照される画像領域（参照領域）を示し、符号ＴＨは、同処理において用いられる閾値（輝度値のスライスレベル）を示す。

図２に示す状態においては、Ｘ、Ｙ、Ｚのアライメント全てがほぼ合致した状態であり、角膜反射像Ｂが最も明るくかつシャープな像になっている。ＩＯＬ後面反射像ＲＢは多少ボケており、明るさは角膜反射像のそれよりも低い。ＩＯＬ前面反射像ＦＢは、大きくボケた暗い像である。

（輝点像検出部１３１）
輝点像検出部１３１は、観察系４０により取得された前眼部観察像を解析して輝点像を検出する。前眼部観察像は赤外動画像であり、画素値として輝度値が用いられる輝度画像である。輝点像検出部１３１は、前眼部観察像の各フレームにおける輝度値の分布に基づいて、輝点像に相当する画像領域（画素）を特定する。この処理は、例えば、既定閾値より高い輝度値を有する画素を選択する処理を含む。

輝点像を検出する処理について図２を参照しつつ具体例を説明する。輝点像検出部１３１は、参照領域Ｈ内における輝度値の最大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）とを求め、これらに基づき閾値ＴＨを設定する。閾値ＴＨは、例えば、演算式「ＴＨ＝Ｍｉｎ＋（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）×０．９」によって算出される。輝点像検出部１３１は、輝度値が閾値ＴＨを超える画素を特定する。図２に示す状態では、角膜反射像Ｂを形成する画素群と、ＩＯＬ後面反射像ＲＢを形成する画素群とが検出される。

（像数判定部１３２）
像数判定部１３２は、輝点像検出部１３１により検出された輝点像の個数を求め、引き続き実行される処理を選択する。輝点像の個数を求める処理は、例えば、閾値ＴＨより高い輝度値を有する連結画像領域に対するラベリング処理を含む。図２に示す例では、輝点像の個数は２つであると判定される。

検出された輝点像の個数が１つである場合、像数判定部１３２は、輝点像検出部１３１による検出結果（輝点像に関するデータ）を形状値算出部１３３に送る。一方、検出された輝点像の個数が２以上である場合、像数判定部１３２は、輝点像に関するデータを重心算出部１３５に送る。

（形状値算出部１３３）
形状値算出部１３３は、検出された輝点像の個数が１つである場合、この輝点像を解析することにより、この輝点像の形状を表すパラメータの値（形状値）を算出する。形状値の算出は、例えば、輝点像の輪郭や、輪郭を近似する図形に基づいて行われる。

具体例として、形状値算出部１３３は、輝点像の短手方向の長さに対する長手方向の長さの比（アスペクト比）を算出する。図２に示すように輝度値の閾値ＴＨで前眼部観察像Ｇ（参照領域Ｈ）をスライスすると、各輝点像は元々の略円形ではなく、不規則な形状となることが多い。輝点像の態様の例を図３Ａ及び図３Ｂに示す。

図３Ａに示す例において、符号Ｈ１は、前眼部観察像Ｇ内の参照領域Ｈの例を示す。参照領域Ｈ１内には、１つの輝点像Ｂ１が描出されている。形状値算出部１３３は、例えば閾値処理やエッジ検出により輝点像Ｂ１の輪郭を特定し、特定された輪郭に外接する長方形Ｃ１を求める。更に、形状値算出部１３３は、輝点像Ｂ１の形状値として、長方形Ｃ１の短辺の長さａ２に対する長辺の長さａ１の比「ａ１／ａ２」を算出する。同様に、図３Ｂに示す例において、形状値算出部１３３は、参照領域Ｈ２内に描出された輝点像Ｂ１の形状値として、輝点像Ｂ２の輪郭に外接する長方形Ｃ２の短辺の長さｂ２に対する長辺の長さｂ１の比「ｂ１／ｂ２」を算出する。このようなアスペクト比に基づく判定処理が、次の形状値判定部１３４によって実行される。

角膜とＩＯＬとの偏心が小さい場合、角膜反射像Ｂの輝度値ＤとＩＯＬ後面反射像ＲＢの輝度値ＲＤとの双方が閾値ＴＨより高くなり、かつ、角膜反射像ＢとＩＯＬ後面反射像ＲＢとが結合して描出されることから、アスペクト比（（長辺の長さ）／（短辺の長さ））の大きな輝点像が得られる。また、角膜とＩＯＬとの偏心が大きい場合であっても、Ｚアライメントがずれている場合には、角膜反射像ＢとＩＯＬ後面反射像ＲＢとの双方が大きくボケて結合し、同様にアスペクト比が大きな輝点像が得られる。

（形状値判定部１３４）
形状値判定部１３４は、形状値算出部１３３により算出された形状値が既定範囲に含まれるか否か判定する。既定範囲は予め決定されてプロセッサ１０に記憶される。

アスペクト比が用いられる場合、既定範囲は例えば「２．０以下」に設定される。つまり、アスペクト比に関する既定閾値として「２．０」が設定される。形状値判定部１３４は、形状値算出部１３３により算出されたアスペクト比と既定閾値「２．０」とを比較する。図３Ａに示すケースでは、アスペクト比「ａ１／ａ２」は、既定閾値「２．０」未満と判定される。一方、図３Ｂに示すケースでは、アスペクト比「ｂ１／ｂ２」は、既定閾値「２．０」を超えると判定される。

なお、上記の例では、アスペクト比は「（長辺の長さ）／（短辺の長さ）」と定義されているが、この逆数「（短辺の長さ）／（長辺の長さ）」としてアスペクト比を定義することもできる。この場合、既定範囲は例えば「０．５以上」に設定される。このようなアスペクト比の定義の相違は実質的なものではなく、一方の値が決定すれば他方の値も一意的に決定されるので、これら定義は等価である。アスペクト比以外の形状パラメータが適用される場合にも同様である。

（重心算出部１３５）
重心算出部１３５は、従来と同様の処理により、輝点像の重心位置を求める。本実施形態では、輝点像が２つ以上存在すると像数判定部１３２によって判定された場合に重心算出部１３５が動作する。或いは、輝点像が１つしか存在しないと像数判定部１３２によって判定された場合であって、更に、形状値が既定範囲に含まれると形状値判定部１３４によって判定された場合に、重心算出部１３５が動作する。

輝点像が２つ以上存在すると像数判定部１３２によって判定された場合、重心算出部１３５は、これら２以上の輝点像のサイズを比較する。サイズの比較は、例えば、各輝点像を形成する画素数をカウントする処理と、これら画素数を比較する処理とを含む。重心算出部１３５は、これら輝点像のうちサイズが最大の輝点像（注目像）を選択し、この注目像の重心位置を求める。

輝点像が１つしか存在しないと像数判定部１３２によって判定され、かつ、形状値が既定範囲に含まれると形状値判定部１３４によって判定された場合の例として、図３Ａに示すケース（アスペクト比が既定閾値未満であるケース）がある。このような場合において、重心算出部１３５は、この単一の輝点像の重心位置を求める。

（注目画素特定部１３６）
例えば図３Ｂに示すケースのように、輝点像が１つしか存在しないと像数判定部１３２によって判定され、かつ、形状値が既定範囲に含まれないと形状値判定部１３４によって判定された場合、注目画素特定部１３６は、この単一の輝点像において輝度が最大の画素（注目画素）を特定する。この処理は、輝点像を形成する複数の画素の輝度値のヒストグラムを作成する処理や、これら画素の輝度値を比較する処理を含んでよい。

（移動量算出部１３７）
移動量算出部１３７は、重心算出部１３５により算出された重心位置に基づいて、又は、注目画素特定部１３６により特定された注目画素の位置に基づいて、ＸＹアライメントにおける移動機構７０の移動量を求める。この移動量は、例えば、移動機構７０によるＸ方向への移動量（移動方向及び移動距離）と、Ｙ方向への移動量（移動方向及び移動距離）とを含む。或いは、移動量算出部１３７により算出される移動量は、Ｘ方向の制御パラメータ値と、Ｙ方向の制御パラメータ値とを含む。制御パラメータ値は、例えば、移動機構７０のアクチュエータ（例：パルスモータ）に送信される制御信号に関するパラメータ値（例：パルス数）を含む。

本実施形態では、輝点像が２つ以上存在する場合、或いは、輝点像が１つ存在し、かつ、形状値が既定範囲に含まれる場合、移動量算出部１３７は、重心算出部１３５により算出された輝点像の重心位置に基づいて移動量を算出する。他方、輝点像が１つ存在し、かつ、形状値が既定範囲に含まれない場合、移動量算出部１３７は、注目画素特定部１３６により特定された輝点像の注目画素の位置に基づいて移動量を算出する。

移動量の算出は、例えば、所定の基準位置に対する重心位置（又は注目画素の位置）の変位を求める処理と、この変位がキャンセルされるように（つまり、この変位が打ち消されるように）移動量を設定する処理とを含む。この基準位置は、例えば、前眼部観察像のフレームの中心位置（観察系４０の光軸位置）である。このフレーム中心位置は、例えば、図２に示す参照領域Ｈ（図３Ａ及び図３Ｂに示す参照領域Ｈ１及びＨ２）の中心位置に相当する。

［使用形態］
眼科装置１の使用形態について説明する。眼科装置１により実行されるアライメント（ＸＹアライメント）の態様の一例を図４に示す。

（Ｓ１：前眼部観察像の入力開始）
観察系４０による被検眼Ｅの前眼部観察像の取得と、投影系６０によるＸＹアライメント光束及びＺアライメント光束の被検眼Ｅへの投影とが開始される。これらアライメント光束が投影されている被検眼Ｅについて取得された前眼部観察像は、プロセッサ１０に入力される。このとき、前眼部観察像は、そのフレームレートに同期したタイミングでプロセッサ１０にリアルタイムで入力される。

（Ｓ２：参照領域内の輝点像の検出）
輝点像検出部１３１は、前眼部観察像（フレーム）の参照領域Ｈ内における輝度値に基づき閾値ＴＨを設定し、参照領域Ｈ内の画素のうち輝度値が閾値ＴＨを超える画素を特定する。それにより、輝点像（反射像）を形成する画素群が検出される。

（Ｓ３：輝点像が検出されたか？）
ステップＳ２において輝点像が検出されなかった場合（Ｓ３：Ｎｏ）、処理はステップＳ４に移行する。一方、輝点像が検出された場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５に移行する。

（Ｓ４：瞳孔中心に基づくアライメント）
ステップＳ３において「Ｎｏ」と判定された場合、被検眼Ｅの瞳孔中心（瞳孔重心）の位置に基づくアライメントが実行される。このアライメントの例として、プロセッサ１０は、前眼部観察像を解析して瞳孔領域を特定し、この瞳孔領域の輪郭を近似する楕円を求め、この近似楕円の中心位置を求め、この中心位置とフレームの基準位置（フレーム中心、観察系４０等の光軸位置）との変位を求め、この変位をキャンセルするように移動機構７０を制御して光学ユニット２０を移動させる。なお、このような瞳孔に基づくアライメントに代えて、他のオートアライメント又は手動アライメントを実行するようにしてもよい。ステップＳ４の完了後、処理はステップＳ２に戻る。

（Ｓ５：輝点像は１つか？）
ステップＳ３において「Ｙｅｓ」と判定された場合、像数判定部１３２は、ステップＳ２で検出された輝点像の個数の判定を行う。輝点像の個数が１つである場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ７に移行する。一方、輝点像の個数が２つ以上である場合（Ｓ５：Ｎｏ）、処理はステップＳ６に移行する。

（Ｓ６：最大輝点像の重心の算出）
ステップＳ５において「Ｎｏ」と判定された場合、重心算出部１３５は、２つ以上の輝点像のうちサイズが最大の輝点像（注目像）を選択し、この注目像の重心位置を求める。そして、処理はステップＳ１１に移行する。

なお、注目像の重心に対応する画素の輝度値が既定閾値以上であるか判定し、この輝度値が既定閾値以上である場合にはこの重心位置を採用し、この輝度値が既定閾値未満である場合にはステップＳ２又はステップＳ４に移行するように構成することができる。

（Ｓ７：形状値の算出）
ステップＳ５において「Ｙｅｓ」と判定された場合、形状値算出部１３３は、この単一の輝点像を解析することにより、この輝点像の形状値（アスペクト比等）を算出する。

（Ｓ８：形状値は既定範囲内か？）
形状値判定部１３４は、ステップＳ７で算出された形状値が既定範囲内であるか判定する。形状値が既定範囲内である場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０に移行する。一方、形状値が既定範囲外である場合（Ｓ８：Ｎｏ）、処理はステップＳ９に移行する。

（Ｓ９：輝点像中の最大輝度画素の特定）
ステップＳ８において「Ｎｏ」と判定された場合、注目画素特定部１３６は、この単一の輝点像において輝度が最大の画素（注目画素）を特定する。そして、処理はステップＳ１１に移行する。

ここで、注目画素の輝度値が既定閾値以上であるか判定し、この輝度値が既定閾値以上である場合にはこの注目画素を採用し、この輝度値が既定閾値未満である場合にはステップＳ２又はステップＳ４に移行するように構成することができる。

（Ｓ１０：輝点像の重心の算出）
ステップＳ８において「Ｙｅｓ」と判定された場合、重心算出部１３５は、単一の輝点像の重心位置を求める。

ここで、この重心位置に対応する画素の輝度値が既定閾値以上であるか判定し、この輝度値が既定閾値以上である場合にはこの重心位置を採用し、この輝度値が既定閾値未満である場合にはステップＳ２又はステップＳ４に移行するように構成することができる。

（Ｓ１１：移動量の算出）
移動量算出部１３７は、ステップＳ６で算出された重心、ステップＳ９で特定された最大輝度画素、又はステップＳ１０で算出された重心に基づいて、ＸＹアライメントにおける移動機構７０の移動量を求める。

（Ｓ１２：ＸＹアライメント完了？）
プロセッサ１０（例えばデータ処理部１３）は、ステップＳ１１において算出された移動量が既定閾値以下であるか判定する。移動量が既定閾値以下である場合、ＸＹアライメントは完了したと判定され（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１４に移行する。一方、移動量が既定閾値を超える場合、ＸＹアライメントは未だ完了していないと判定され（Ｓ１２：Ｎｏ）、処理はステップＳ１３に移行する。

なお、ステップＳ１２における「Ｎｏ」判定が所定回数繰り返された場合、或いは、所定時間経過しても「Ｙｅｓ」判定が得られない場合、他のオートアライメント（瞳孔に基づくアライメント等）や手動アライメントに移行するようにしてよい。

（Ｓ１３：光学ユニットの移動）
ステップＳ１２において「Ｎｏ」と判定された場合、制御部１１は、ステップＳ１１で算出された移動量に基づき移動機構７０を制御することにより光学ユニット２０を移動させる。処理はステップＳ２に戻る。以上の一連の処理は、ステップＳ１２で「Ｙｅｓ」と判定されるまで反復される。或いは、この一連の処理は、所定回数又は所定時間にわたり反復される。

（Ｓ１４：Ｚアライメント）
ステップＳ１２で「Ｙｅｓ」と判定されると、つまりＸＹアライメントが完了したと判定されると、処理はステップＳ１４に移行する。Ｚアライメントは、前述したように、従来と同じ要領で実行される。なお、Ｚアライメントが行われている間、上記のＸＹアライメント（又は他の態様のＸＹアライメント）を並行して実行することが可能である。

ＸＹアライメント及びＺアライメントの双方が合致していると判定されると、アライメントは終了となる。そして、フォーカシング等の更なる準備動作を必要に応じて実行した後、検査部３０を用いた被検眼Ｅの検査が実行される。

（使用形態の他の例）
上記の使用形態では、２つ以上の輝点像が検出された場合（Ｓ５：Ｎｏ）、これら輝点像のうちサイズが最大の像である注目像の重心を特定し（Ｓ６）、特定された重心の位置に基づいて光学ユニット２０の移動制御を行っている（Ｓ１１〜Ｓ１３）。しかし、２つ以上の輝点像が検出された場合における処理はこれには限定されない。例えば、２つ以上の輝点像が検出された場合、データ処理部１３は、これら輝点像のうちからサイズが最大の像である注目像を特定し、特定された注目像について形状値（アスペクト比等）を算出するよう構成されてよい。つまり、検出された輝点像の個数に関わらず、形状値を判定材料としてＸＹアライメントを実行するよう構成されてよい。

［作用・効果］
実施形態に係る眼科装置の作用及び効果について説明する。

実施形態の眼科装置は、検査部（３０）と、移動機構（７０）と、投影系（６０）と、受光系（観察系４０）と、プロセッサ（１０）とを備える。検査部は、被検眼のデータを光学的に取得するための検査を実行する。移動機構は、少なくとも検査部を移動する。投影系は、アライメントのための光束を被検眼に投影する。特に、投影系は、ＸＹアライメントのための光束を被検眼に投影する。受光系は、投影系が投影した光束の被検眼からの反射光束を撮像素子（５０）に導く。撮像素子は、眼科装置（受光系）に含まれてもよいし、眼科装置（受光系）の外部に設けられてもよい。プロセッサは、撮像素子により得られた反射光束の像（輝点像、反射像）を解析することにより、この像の形状を表す形状値を算出する。更に、プロセッサは、算出された形状値に基づいて移動機構の制御を行うことによりＸＹアライメントを実行する。

実施形態において、形状値が既定範囲に含まれない場合、プロセッサは、輝点像において輝度が最大の画素である注目画素を特定し、注目画素の位置に基づき移動機構を制御してＸＹアライメントを実行するよう構成されてよい。形状値は、輝点像の短手方向の長さに対する長手方向の長さの比（アスペクト比）を含んでいてよい。そして、アスペクト比が既定閾値を超える場合、プロセッサは、注目画素を特定する処理を実行することができる。一方、アスペクト比が既定閾値以下である場合、プロセッサは、輝点像の重心を特定し、特定された重心の位置に基づき移動機構を制御してＸＹアライメントを実行することができる。

実施形態は、輝点像が１つのみ存在し、かつ、形状値が既定範囲に含まれない場合に、プロセッサが注目画素を特定する処理を行うよう構成されてよい。また、輝点像が１つのみ存在し、かつ、形状値が既定範囲に含まれる場合に、プロセッサが、この輝点像の重心を特定し、この重心の位置に基づき移動機構を制御してＸＹアライメントを実行するよう構成されてよい。

実施形態は、輝点像が２以上存在する場合に、プロセッサが、これら２以上の機縁像のうちサイズが最大の像である注目像の重心を特定し、この重心の位置に基づいて移動機構を制御してＸＹアライメントを実行するよう構成されてよい。或いは、輝点像が２以上存在する場合に、プロセッサが、これら２以上の像のうちサイズが最大の像である注目像を解析してその形状を表す形状値を算出するよう構成されてよい。

このような実施形態によれば、正規輝点像（角膜反射像）とゴースト輝点像（それ以外の反射像。例えばＩＯＬによる反射像）とが分離されているか否かに関わらず、輝点像の形状に基づいてＸＹアライメントを実行することができる。したがって、正規輝点像とゴースト輝点像とが分離していることを前提にＸＹアライメントを実行する従来の眼科装置と異なり、正規輝点像とゴースト輝点像とが分離していなくても、得られた輝点像の形状を表すパラメータ値に基づいてＸＹアライメントを行うことが可能である。したがって、ゴースト輝点像の影響が大きいＩＯＬ眼であっても、ＸＹアライメントを正確に行うことが可能である。

以上に説明した実施形態は本発明の典型的な例示に過ぎない。よって、本発明の要旨の範囲内における任意の変形（省略、置換、付加等）を適宜に施すことが可能である。

１ 眼科装置
１０ プロセッサ
３０ 検査部
４０ 観察系
５０ 撮像素子
６０ 投影系
７０ 移動機構

Claims (9)

1. 被検眼のデータを光学的に取得する検査部と、
   前記検査部を移動する移動機構と、
   前記被検眼に光束を投影する投影系と、
   前記光束の前記被検眼からの反射光束を撮像素子に導く受光系と、
   前記撮像素子により得られた前記反射光束の像を解析することによりこの像の形状を表す形状値を算出し、前記形状値に基づいて前記移動機構の制御を行うプロセッサと
   を備える眼科装置。
2. 前記形状値が既定範囲に含まれない場合、前記プロセッサは、当該像において輝度が最大の画素である注目画素を特定し、前記注目画素の位置に基づいて前記移動機構の制御を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記形状値は、当該像の短手方向の長さに対する長手方向の長さの比を含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
4. 前記比が既定閾値を超える場合、前記プロセッサは、前記注目画素の特定を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の眼科装置。
5. 前記比が既定閾値以下である場合、前記プロセッサは、当該像の重心を特定し、前記重心の位置に基づいて前記移動機構の制御を行う
   ことを特徴とする請求項４に記載の眼科装置。
6. 前記撮像素子により得られた前記反射光束の像が１つのみ存在し、かつ、前記形状値が既定範囲に含まれない場合、前記プロセッサは、前記注目画素の特定を行う
   ことを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
7. 前記撮像素子により得られた前記反射光束の像が１つのみ存在し、かつ、前記形状値が既定範囲に含まれる場合、前記プロセッサは、当該像の重心を特定し、前記重心の位置に基づいて前記移動機構の制御を行う
   ことを特徴とする請求項２又は請求項６に記載の眼科装置。
8. 前記撮像素子により得られた前記反射光束の像が２以上存在する場合、前記プロセッサは、２以上の像のうちサイズが最大の像である注目像の重心を特定し、この重心の位置に基づいて前記移動機構の制御を行う
   ことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の眼科装置。
9. 前記撮像素子により得られた前記反射光束の像が２以上存在する場合、前記プロセッサは、２以上の像のうちサイズが最大の像である注目像についての前記形状値を算出する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の眼科装置。