JP2018153543A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接触を回避しつつ、瞬きや視線変更が生じた場合でもアライメント動作を継続可能とする新たな技術を提供する。【解決手段】眼科装置は、被検眼のデータを取得するための測定光学系３０と、光学系と被検眼とを光学系の光軸方向に相対的に移動する駆動部８０Ａ，８０Ｂと、被検眼の前眼部を異なる方向から同時に撮影するための２以上の撮影部６０と、２以上の撮影部により同時に得られた２以上の撮影画像を解析することにより被検眼の２以上の特徴部位の少なくとも１つの３次元位置を特定する位置特定部１３１と、光学系と位置特定部により特定された３次元位置との間の距離を特定する距離特定部１３２と、距離特定部により特定された距離に基づいて駆動部を制御することにより光学系と被検眼とを相対移動させる制御部１１と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、被検眼のデータを取得するための眼科装置に関する。

眼科装置には、被検眼の特性を測定するための眼科測定装置と、被検眼の画像を得るための眼科撮影装置とが含まれる。

眼科測定装置の例として、被検眼の屈折特性を測定する眼屈折検査装置（レフラクトメータ、ケラトメータ）や、眼圧計や、角膜の特性（角膜厚、細胞分布等）を得るスペキュラーマイクロスコープや、ハルトマン−シャックセンサを用いて被検眼の収差情報を得るウェーブフロントアナライザなどがある。

眼科撮影装置の例として、光コヒーレンストモグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、ＯＣＴ）を用いて断層像を得る光干渉断層計や、眼底を写真撮影する眼底カメラや、共焦点光学系を用いたレーザ走査により眼底の画像を得る走査型レーザ検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ、ＳＬＯ）などがある。

このような装置を用いた眼科検査では、検査の精度や確度の観点から、光学系と被検眼との位置合わせ（アライメント）が重要である。アライメントには、一般に、被検眼の軸に光学系の光軸を一致させる動作（ＸＹアライメント）と、被検眼と光学系との間の距離を所定の作動距離に合わせる動作（Ｚアライメント）とがある。

Ｚアライメントが必要な眼科装置には、測定部と被検眼との接触を回避するように駆動部の制御が行われるものがある。

例えば、特許文献１には、被検眼に対して指標光を投射し、その反射光に基づく指標像を検出することにより、架台に設置された装置本体の位置を検出し、装置本体が被検眼に対して所定距離以上に接近したと判断された場合に架台の前方への移動を停止させる手法が開示されている。

例えば、特許文献２には、被検眼に対して指標光を投射し、その反射光をプリズムレンズで２方向に曲折させて２次元受光素子で検出することにより、被検眼の角膜と検眼ユニットとの相対位置を算出し、検眼ユニットと被検眼との距離が適正作動距離よりも近付くと、検眼ユニットの移動を停止させる手法が開示されている。

特開平０１−２７４７３７号公報 特開平０８−１２６６０９号公報

しかしながら、従来の手法では、被検眼に投射された指標光の反射光に基づく指標像を検出することにより被検眼に対する光学系のアライメント状態が特定される。従って、アライメントを実行している間に被検眼の瞬きや視線変更が生じると、アライメント状態を特定することができなくなる。それにより、指標像が再び検出されるまで待機せざるを得なくなるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、接触を回避しつつ、瞬きや視線変更が生じた場合でもアライメント動作を継続可能とする新たな技術を提供することにある。

実施形態に係る眼科装置の第１態様は、被検眼のデータを取得するための光学系と、前記光学系と前記被検眼とを前記光学系の光軸方向に相対的に移動する駆動部と、前記被検眼の前眼部を異なる方向から同時に撮影するための２以上の撮影部と、前記２以上の撮影部により同時に得られた２以上の撮影画像を解析することにより前記被検眼の２以上の特徴部位の少なくとも１つの３次元位置を特定する位置特定部と、前記光学系と前記位置特定部により特定された前記３次元位置との間の距離を特定する距離特定部と、前記距離特定部により特定された前記距離に基づいて前記駆動部を制御することにより前記光学系と前記被検眼とを相対移動させる制御部と、を含む。
また、実施形態に係る眼科装置の第２態様では、第１態様において、前記制御部は、前記距離に基づいて前記被検眼に対し前記光学系が所定の距離以上に接近しないように前記駆動部を制御してもよい。
また、実施形態に係る眼科装置の第３態様では、第１態様又は第２態様において、前記位置特定部は、前記被検眼の第１特徴部位を特定できなかったとき、前記第１特徴部位と異なる前記被検眼の第２特徴部位の３次元位置を特定してもよい。
また、実施形態に係る眼科装置の第４態様では、第３態様において、前記第１特徴部位は、前記被検眼の瞳孔又は角膜であってよい。
また、実施形態に係る眼科装置の第５態様では、第３態様又は第４態様において、前記第２特徴部位は、前記被検眼の瞼又は睫毛であってよい。
また、実施形態に係る眼科装置の第６態様は、第１態様〜第５態様にいずれかにおいて、操作部を含み、前記制御部は、前記操作部を用いた操作に応じて前記駆動部を制御して前記光学系と前記被検眼とを相対移動させてもよい。
なお、上記した複数の態様に係る構成を任意に組み合わせることが可能である。

本発明によれば、接触を回避しつつ、瞬きや視線変更が生じた場合でもアライメント動作を継続可能とする新たな技術を提供することが可能である。

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例を表すフローチャートである。 実施形態に係る眼科装置の動作例を表すフローチャートである。

本発明の実施形態を説明する。実施形態に係る眼科装置は、任意の眼科測定装置、任意の眼科撮影装置、又は眼科測定装置と眼科撮影装置とを組み合わせた任意の複合機であってよい。眼科測定装置としては、レフラクトメータ、ケラトメータ、視機能検査装置、眼圧計などがある。眼科撮影装置の例としては、ＯＣＴ装置、眼底カメラ、ＳＬＯなどがある。

＜構成＞
図１に、実施形態に係る眼科装置の構成例に示す。実施形態に係る眼科装置１は、被検眼Ｅのデータを取得する機能、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、顔支持部７０と、第１駆動機構８０Ａと、第２駆動機構８０Ｂと、ユーザインターフェイス（ＵＩ）部９０とを含む。なお、第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの一方のみが設けられた構成であってもよい。

光学ユニット２０には、測定光学系３０と、前眼部カメラ６０とが設けられている。測定光学系３０は、対物レンズ４０を含む。前眼部カメラ６０は、異なる位置に２台以上設けられている。

（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、例えば、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（例えば、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、例えば、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と、記憶部１２と、データ処理部１３とを含む。

（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。特に、制御部１１は、光学ユニット２０、第１駆動機構８０Ａ、及び第２駆動機構８０Ｂを制御する。マニュアルアライメントの場合、制御部１１は、ユーザによるユーザインターフェイス部９０に対する操作を受け、第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方を制御することで、光学ユニット２０と被検眼Ｅとを相対移動させる。オートアライメントの場合、制御部１１は、後述の制御条件に基づいて第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方を制御することで、光学ユニット２０と被検眼Ｅとを相対移動させる。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、測定光学系３０により取得されたデータ（測定データ、撮影データ等）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。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。特に、データ処理部１３は、前眼部カメラ６０により取得された画像を解析する。データ処理部１３には、位置特定部１３１と、距離特定部１３２とが設けられている。これら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、図１に示す構成に加え、被検眼Ｅを正面から撮影するための光学系（観察光学系、撮影光学系等）やアライメント光学系が設けられてもよい。また、測定光学系３０のフォーカシングを行うための構成などが設けられていてもよい。更に、光学ユニット２０は、被検眼Ｅの前眼部Ｅａを照明するための光源（前眼部照明光源）を備えてもよい。

（測定光学系３０）
測定光学系３０は、被検眼Ｅの特性を測定するための構成を備える。測定光学系３０は、眼科装置１が提供する機能（測定機能、撮影機能等）に応じた構成を備える。例えば、測定光学系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、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。測定光学系３０の構成は従来の眼科装置のそれと同様であってよい。測定光学系３０の少なくとも一部は、光路の外部に配置されてもよい。例えば、角膜曲率を測定するためのケラトメータ機能が設けられている場合、リング状光束又は同心円状光束を角膜に投影するための光源（ケラトリング光源）が被検眼Ｅの直前位置に配置される。例えば、被検眼Ｅの断層像や眼内距離を取得するための光干渉断層計の機能が設けられている場合、干渉光学系の焦点位置を変更するために対物レンズ４０と被検眼Ｅとの間に挿脱可能な前置レンズが設けられる。

測定光学系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。

（前眼部カメラ６０）
前眼部カメラ６０は、被検眼Ｅの前眼部Ｅａを撮影する。前眼部カメラ６０は、前述したように、異なる位置に２台以上設けられている。各前眼部カメラ６０は、例えば、所定のフレームレートで動画撮影を行うビデオカメラである。２以上の前眼部カメラ６０は、前眼部を異なる方向から実質的に同時に撮影する。

本実施形態では、図２及び図３に示すように、２台の前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂが設けられている。なお、図２は被検眼Ｅと前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂとの間の位置関係を示す上面図である。＋Ｙ方向は鉛直上方を示し、＋Ｚ方向は測定光学系３０の光軸方向であって測定光学系３０から被検眼Ｅに向かう方向を示す。図３は被検眼Ｅと前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂとの間の位置関係を示す側面図である。前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂはそれぞれ、測定光学系３０の光路から外れた位置に設けられている。以下、２台の前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂをまとめて符号６０で表すことがある。

前眼部カメラの個数は２以上の任意の個数であってよいが、異なる２方向から実質的に同時に前眼部を撮影可能な構成であればよい。また、１つの前眼部カメラが測定光学系３０と同軸に配置されていてもよい。

「実質的に同時」とは、２以上の前眼部カメラによる撮影において、眼球運動を無視できる程度の撮影タイミングのズレを許容することを示す。それにより、被検眼Ｅが同じ位置（向き）にあるときの画像を２以上の前眼部カメラによって取得することができる。

また、２以上の前眼部カメラによる撮影は動画撮影でも静止画撮影でもよいが、本実施形態では動画撮影を行う場合について特に詳しく説明する。動画撮影の場合、撮影開始タイミングを合わせるよう制御したり、フレームレートや各フレームの撮影タイミングを制御したりすることにより、上記した実質的に同時の前眼部撮影を実現することができる。一方、静止画撮影の場合、撮影タイミングを合わせるよう制御することにより、これを実現することができる。

本実施形態では、光学ユニット２０と被検眼Ｅとの位置合わせ（アライメント）に、２以上の前眼部カメラ６０により実質的に同時に得られる２以上の撮影画像が用いられる。アライメントには、測定光学系３０の光軸方向（Ｚ方向）におけるＺアライメントと、Ｚ方向に直交するＸ方向（水平方向）及びＹ方向（鉛直方向）におけるＸＹアライメントとがある。

本実施形態では、前眼部カメラ６０により得られた２以上の撮影画像それぞれについて被検眼Ｅの特徴部位に相当する特徴位置を特定し、前眼部カメラ６０の位置と特定された２以上の撮影画像中の特徴位置とに基づいて被検眼Ｅの特徴部位の３次元位置が求められる。特徴部位として、例えば瞳孔又は角膜の中心（又は重心）や、瞼や睫毛などがある。マニュアルアライメントの場合、アライメント基準位置に対する被検眼Ｅの特徴部位の位置の変位がキャンセルされるようにユーザがユーザインターフェイス部９０に対して操作することにより光学ユニット２０と被検眼Ｅとを相対移動させる。オートアライメントの場合、アライメント基準位置に対する被検眼Ｅの特徴部位の位置の変位がキャンセルされるように制御部１１が光学ユニット２０を３次元的に移動させる。アライメント基準位置は、測定光学系３０の光軸が被検眼Ｅの軸に略一致し、かつ、被検眼Ｅに対する測定光学系３０の距離が所定の作動距離になる位置である。ここで、作動距離とは、対物レンズ４０のワーキングディスタンスとも呼ばれる既定値であり、測定光学系３０を用いた検査時における被検眼Ｅと測定光学系３０との間の距離を意味する。

以下の実施形態では、被検眼Ｅのデータを取得するための測定光学系３０と被検眼Ｅとの間の距離は、測定光学系３０を収容する光学ユニット２０と被検眼Ｅとの間の距離又は対物レンズ４０と被検眼Ｅとの間の距離と同一視できるものとする。

（顔支持部７０）
顔支持部７０は、被検者の顔を支持するための部材を含む。例えば、顔支持部７０は、被検者の額が当接される額当てと、被検者の顎が載置される顎受けとを含む。なお、顔支持部７０は、額当て及び顎受けのいずれか一方のみを備えてもよく、これら以外の部材を備えてもよい。

（第１駆動機構８０Ａ、第２駆動機構８０Ｂ）
第１駆動機構８０Ａは、制御部１１による制御を受けて光学ユニット２０を移動する。第１駆動機構８０Ａは、光学ユニット２０を３次元的に移動可能である。第１駆動機構８０Ａ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含む。第１駆動機構８０Ａは、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動させるための機構を駆動する複数のステッピングモータ等（駆動手段）を含む。例えば、制御部１１は、ステッピングモータに対して所定のパルス数の駆動信号を供給することで、当該パルス数に対応した移動量だけ光学ユニット２０を移動させることができる。また、第１駆動機構８０Ａは、光学ユニット２０の光軸を含む平面（水平面、垂直面等）内にて光学ユニット２０を回動させる回動機構を含んでもよい。

第２駆動機構８０Ｂは、制御部１１による制御を受けて顔支持部７０を移動する。第２駆動機構８０Ｂは、顔支持部７０を３次元的に移動可能である。第２駆動機構８０Ｂは、例えば、顔支持部７０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含む。第２駆動機構８０Ｂは、第１駆動機構８０Ａと同様に、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動させるための機構を駆動する複数のステッピングモータ等（駆動手段）を含む。例えば、制御部１１は、ステッピングモータに対して所定のパルス数の駆動信号を供給することで、当該パルス数に対応した移動量だけ顔支持部７０を移動させることができる。また、第２駆動機構８０Ｂは、顔支持部７０（又はそれに含まれる部材）の向きを変更するための回動機構を含んでもよい。顔支持部７０に複数の部材が設けられている場合、第２駆動機構８０Ｂは、これら部材を個別に移動するよう構成されてよい。例えば、第２駆動機構８０Ｂは、額当てと顎受けとを個別に移動するよう構成されてよい。被検者の顔の大きさの違いに起因した検査時における被検眼の変位を最小限に抑えるために、顎受けのみＹ方向に移動可能であってよい。なお、前述したように、一般に、第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方が設けられる。

（ユーザインターフェイス部９０）
ユーザインターフェイス部９０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部９０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、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構成の例として、操作レバー、ボタン、キー、ポインティングデバイス、マイクロフォン、データライタなどがある。ユーザインターフェイス部９０は、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部９０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の詳細を説明する。前述のように、データ処理部１３には、位置特定部１３１と、距離特定部１３２とが設けられている。

（位置特定部１３１）
位置特定部１３１は、前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂにより実質的に同時に得られた２以上の撮影画像を解析することにより、各撮影画像に描出された被検眼Ｅの２以上の特徴部位の少なくとも１つに相当する領域の位置（３次元位置）を特定する。位置特定部１３１は、所定の２以上の特徴部位それぞれに相当する領域のうち特定可能な領域の位置を特定することが可能である。この場合、位置特定部１３１は、あらかじめ決められた順序で順次に特徴部位に相当する領域の特定処理を行い、当該特定処理により特定された領域の位置を特定する。また、位置特定部１３１は、所定の２以上の特徴部位それぞれに相当する領域を特定し、特定された１以上の領域のいずれかの位置を特定してもよい。以下では、位置特定部１３１は、第１特徴部位としての瞳孔（又は角膜）を特定し、瞳孔中心が特定されなかったとき、第２特徴部位としての瞼（又は睫毛）を特定するものとする。

前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂが動画撮影を行う場合、位置特定部１３１は、各フレームから当該領域の位置を特定する。位置特定部１３１は、撮影画像の画素値を解析することによって当該領域の位置を特定することが可能である。撮影画像が輝度画像である場合、位置特定部１３１は、撮影画像における輝度値の分布に基づいて、特徴部位に相当する画像領域（画素）を特定する。

例えば、特徴部位が瞳孔である場合、位置特定部１３１は、撮影画像の画素値（輝度値など）の分布に基づいて、被検眼Ｅの瞳孔に相当する画像領域（瞳孔領域）を特定する。一般に瞳孔は他の部位よりも低輝度で描画されるので、低輝度の画像領域を探索することによって瞳孔領域を特定することができる。このとき、瞳孔の形状を考慮して瞳孔領域を特定するようにしてもよい。つまり、略円形かつ低輝度の画像領域を探索することによって瞳孔領域を特定するように構成することができる。次に、位置特定部１３１は、特定された瞳孔領域の中心位置を特定する。上記のように瞳孔は略円形であるので、瞳孔領域の輪郭を特定し、この輪郭（の近似円または近似楕円）の中心位置を特定し、これを瞳孔中心とすることができる。また、瞳孔領域の重心を求め、この重心位置を瞳孔中心としてもよい。なお、他の特徴部位に対応する特徴位置を特定する場合であっても、上記と同様に撮影画像の画素値の分布に基づいて当該特徴位置を特定することが可能である。また、位置特定部１３１は、被検眼Ｅの角膜に指標光束を投射し、角膜からの反射光束に基づく反射像を検出し、当該反射像の位置を被検眼Ｅの位置として特定することも可能である。

例えば、特徴部位が瞼である場合、位置特定部１３１は、撮影画像の画素値（輝度値など）の分布に基づいて、被検眼Ｅの瞼の特徴領域に相当する画像領域を特定する。一般に被検眼Ｅの瞳孔と瞼とは互いに異なる輝度で描画されるので、瞼に対応する輝度の画像領域を探索することによって瞼領域を特定することができる。

また、位置特定部１３１は、図２及び図３に示すように特徴位置を３次元位置として特定することが可能である。図２及び図３において、ＸＹ方向における２つの前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂの間の距離（基線長）を「Ｂ」で表す。２つの前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂの基線と、被検眼Ｅの特徴部位としての瞼上の特徴点（又は瞳孔）Ｐとの間の距離を「Ｈ」で表す。各前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂと、その画面平面との間の距離（画面距離）を「ｆ」で表す。

このような配置状態において、前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂによる撮影画像の分解能は次式で表される。ここで、Δｐは画素分解能を表す。

ＸＹ方向の分解能：ΔＸＹ＝Ｈ×Δｐ／ｆ
Ｚ方向の分解能：ΔＺ＝Ｈ×Ｈ×Δｐ／（Ｂ×ｆ）

位置特定部１３１は、２つの前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂの位置（既知である）と、２つの撮影画像における瞼上の特徴点Ｐの位置とに対して、図２及び図３に示す配置関係を考慮した公知の三角法を適用することにより、瞼上の特徴点Ｐの位置を特定する。瞼上の特徴点Ｐの位置は、被検眼Ｅの位置（３次元位置）として特定される。なお、特徴部位が瞳孔中心の場合も同様に瞳孔中心の位置が被検眼Ｅの位置として特定される。

位置特定部１３１により特定された被検眼Ｅの位置は制御部１１に送られる。制御部１１は、前述したように、求められた被検眼Ｅの位置に基づいて測定光学系３０の光軸を被検眼Ｅの軸に合わせるように、かつ、被検眼Ｅに対する測定光学系３０の距離が所定の作動距離になるように第１駆動機構８０Ａ及び／又は第２駆動機構８０Ｂを制御する。

（距離特定部１３２）
距離特定部１３２は、位置特定部１３１により特定された被検眼Ｅの位置と測定光学系３０（対物レンズ４０）との間の距離を移動距離（光学系・被検眼距離）として特定する。例えば、位置特定部１３１は、光学ユニット２０の基準位置（測定光学系３０の対物レンズ４０の位置）を基準とした３次元座標系において被検眼Ｅの位置を特定する。この場合、距離特定部１３２は、当該３次元座標系における公知の距離算出処理で上記の移動距離を特定することが可能である。距離特定部１３２は、逐次に特定される被検眼Ｅの位置を用いて移動距離を逐次に求める。

制御部１１は、距離特定部１３２により特定された移動距離に基づいて第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方を制御することにより光学ユニット２０と被検眼Ｅとを相対移動させる。このとき、制御部１１は、距離特定部１３２により逐次に特定された移動距離に基づいて第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方に対する制御条件を逐次に更新する。制御部１１は、更新された制御条件に基づいて第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方を制御することが可能である。

光学ユニット２０又は測定光学系３０は、実施形態に係る「光学系」の一例である。第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方は、実施形態に係る「駆動部」の一例である。ユーザインターフェイス部９０は、実施形態に係る「操作部」の一例である。前眼部カメラ６０は、実施形態に係る「撮影部」の一例である。

＜動作＞
眼科装置１の動作について説明する。

図４及び図５に、眼科装置１の動作例のフロー図を示す。図４及び図５は、実施形態に係る眼科装置１のＺアライメントの動作例を表す。なお、図４及び図５では、ＸＹアライメントが完了しているものとして説明する。

（Ｓ１）
被検眼Ｅの前眼部Ｅａの撮影を開始するための指示がユーザ又は制御部１１によりなされたことに対応し、制御部１１は、前眼部カメラ６０を制御することで、被検眼Ｅの前眼部Ｅａの動画像の取得を開始させる。前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂは、所定のフレームレートで撮影画像（フレーム）を形成する。撮影画像は、データ処理部１３に逐次に入力される。

（Ｓ２）
制御部１１は、Ｓ１において取得された撮影画像において第１特徴部位として被検眼Ｅの瞳孔中心に相当する位置を位置特定部１３１に特定させる。位置特定部１３１は、前述したように、Ｓ１において前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂにより実質的に同時に得られた２以上の撮影画像を解析することにより、各撮影画像に描出された被検眼Ｅの瞳孔中心に相当する領域の３次元位置を被検眼Ｅの位置として特定する。

（Ｓ３）
制御部１１は、被検眼Ｅの位置を特定できたか否かを判定する。例えば、制御部１１は、得られた撮影画像の輝度分布から瞳孔領域の特定が不可能なとき、位置特定部１３１により被検眼Ｅの位置が特定されなかったと判定する。被検眼Ｅの位置が特定されなかったと判定されたとき（Ｓ３：Ｎ）、眼科装置１の動作はＳ７に移行する（エンド）。なお、被検眼Ｅの位置の特定ができたか否かについては、所定回数だけ上記の位置特定処理を繰り返して被検眼Ｅの位置の特定ができないと判定されたとき、眼科装置１の動作を終了してもよい。

被検眼Ｅの位置が特定されたと判定されたとき（Ｓ３：Ｙ）、眼科装置１の動作はＳ４に移行する。

（Ｓ４）
Ｓ３において被検眼Ｅの瞳孔中心に相当する位置が特定されたと判定されたとき（Ｓ３：Ｙ）、制御部１１は、光学ユニット２０の基準位置（既知）と特定された被検眼Ｅの位置（瞳孔中心に相当する位置）とに基づいて、光学ユニット２０と被検眼Ｅとの間の距離である移動距離を距離特定部１３２に特定させる。

（Ｓ５） 制御部１１は、Ｚアライメントが完了したか否かを判定する。例えば、制御部１１は、Ｓ４において求められた光学ユニット２０の位置と被検眼Ｅの位置との間のＺ方向の移動距離と、対物レンズ４０の作動距離との差分が所定の閾値以下のとき、Ｚアライメントが完了したと判定する。Ｚアライメントが完了したと判定されたとき（Ｓ５：Ｙ）、眼科装置１の動作はＳ６に移行する。Ｚアライメントが完了していないと判定されたとき（Ｓ５：Ｎ）、眼科装置１の動作はＳ９に移行する。

（Ｓ６）
Ｓ５においてＺアライメントが完了したと判定されたとき（Ｓ５：Ｙ）、制御部１１は、測定光学系３０が備える機能に応じて測定光学系３０を制御することにより被検眼Ｅに対する測定を実行させる。以上で、眼科装置１の動作は終了する（エンド）。

（Ｓ７）
Ｓ３において被検眼Ｅの瞳孔中心に相当する位置が特定されないと判定されたとき（Ｓ３：Ｎ）、制御部１１は、Ｓ１において取得された撮影画像において第２特徴部位として被検眼Ｅの瞼（瞼上の特徴点）に相当する位置を位置特定部１３１に特定させる。位置特定部１３１は、前述したように、Ｓ１において前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂにより実質的に同時に得られた２以上の撮影画像を解析することにより、各撮影画像に描出された被検眼Ｅの瞼に相当する領域（瞼上の特徴点）の３次元位置を被検眼Ｅの位置として特定する。

（Ｓ８）
続いて、制御部１１は、光学ユニット２０の基準位置とＳ７において特定された被検眼Ｅの位置（瞼に相当する位置、瞼上の特徴点の位置）とに基づいて、光学ユニット２０と被検眼Ｅとの間の距離である移動距離を距離特定部１３２に特定させる。

（Ｓ９）
Ｓ５においてＺアライメントが完了していないと判定されたとき（Ｓ５：Ｎ）、又はＳ８に続いて、制御部１１は、移動距離が所定の安全距離以下であるか否かを判定する。安全距離は、光学ユニット２０の基準位置から対物レンズ４０の作動距離と微小距離（例えば５ミリメートル）とを加算した距離だけ被検眼Ｅに近い位置までの距離であってよい。移動距離が安全距離以下であると判定されたとき（Ｓ９：Ｙ）、眼科装置１の動作はＳ１１に移行する。移動距離が安全距離以下ではないと判定されたとき（Ｓ９：Ｎ）、眼科装置１の動作はＳ１０に移行する。

（Ｓ１０）
Ｓ９において移動距離が安全距離以下ではないと判定されたとき（Ｓ９：Ｎ）、制御部１１は、ユーザによるユーザインターフェイス部９０に対する操作を受け付け、操作内容に応じて第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方の移動量を決定する。本実施形態では、例えば、制御部１１は、ユーザの操作内容に応じて第１駆動機構８０Ａを制御することにより光学ユニット２０を移動させる。その後、眼科装置１の動作はＳ２に移行する。

（Ｓ１１）
Ｓ９において移動距離が安全距離以下であると判定されたとき（Ｓ９：Ｙ）、制御部１１は、第１駆動機構８０Ａを制御することにより光学ユニット２０が被検眼Ｅに接近する前進移動を停止させる。

（Ｓ１２）
続いて、制御部１１は、第１駆動機構８０Ａを制御することにより光学ユニット２０が被検眼Ｅから遠ざかる方向に所定の移動量だけ後退させる。それにより、制御部１１は、被検眼Ｅに対して所定の距離以上に接近しないように第１駆動機構８０Ａを制御することができる。その後、眼科装置１の動作は、Ｓ９に移行する。

以上説明したように、実施形態によれば、前眼部カメラ６０により被検眼Ｅの２以上の特徴部位を特定し、特定された特徴部位の位置を被検眼Ｅの位置を特定することができるので、被検眼Ｅの瞬きや視線変更などが生じても、被検眼Ｅの位置を特定して光学ユニット２０と被検眼Ｅとの位置合わせを継続することができる。特に、瞼は角膜頂点や瞳孔よりも光学ユニット２０側に位置するため、光学ユニット２０と瞳孔中心や角膜中心等との間の距離を基準に位置合わせをする場合に比べて光学ユニット２０と被検眼Ｅとの接触をより安全に回避することができる。

＜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。

実施形態に係る眼科装置（１）は、光学系（測定光学系３０）と、駆動部（第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方）と、２以上の撮影部（前眼部カメラ６０、６０Ａ、６０Ｂ）と、位置特定部（１３１）と、距離特定部（１３２）と、制御部（１１）とを含む。光学系は、被検眼（Ｅ）のデータを取得するために用いられる。駆動部は、光学系と被検眼とを光学系の光軸方向（Ｚ方向）に相対的に移動する。２以上の撮影部は、被検眼の前眼部（Ｅａ）を異なる方向から同時に撮影するために用いられる。位置特定部は、２以上の撮影部により同時に得られた２以上の撮影画像を解析することにより被検眼の２以上の特徴部位のうち少なくとも１つの３次元位置を特定する。距離特定部は、光学系と位置特定部により特定された３次元位置との間の距離（光学系・被検眼距離）を特定する。制御部は、距離特定部により特定された上記の距離に基づいて駆動部を制御することにより光学系と被検眼とを相対移動させる。

このような構成によれば、２以上の撮影部により同時に得られた２以上の被検眼の前眼部の撮影画像を用いて被検眼の２以上の特徴部位の少なくとも１つの３次元位置を特定し、光学系と３次元位置との距離に基づいて光学系と被検眼とを相対移動させるようにしたので、被検眼の瞬きや視線変更などが生じても、被検眼Ｅの位置を特定して光学系と被検眼との位置合わせを継続することができる。

また、実施形態に係る眼科装置では、制御部は、上記の距離に基づいて被検眼に対し光学系が所定の距離以上に接近しないように駆動部を制御してもよい。

このような構成によれば、位置合わせの間に被検眼の瞬きや視線変更などが生じても、光学系と被検眼との接触を回避しつつ、高精度な位置合わせが可能な眼科装置を提供することができるようになる。

また、実施形態に係る眼科装置では、位置特定部は、被検眼の第１特徴部位を特定できなかったとき、第１特徴部位と異なる被検眼の第２特徴部位の３次元位置を特定してもよい。

このような構成によれば、被検眼の第１特徴部位に相当する領域の位置を特定できなくても第２特徴部位に相当する領域の位置を被検眼の位置として特定して光学系と被検眼との位置合わせを継続することができる。

また、実施形態に係る眼科装置では、第１特徴部位は、被検眼の瞳孔又は角膜であってよい。

このような構成によれば、被検眼の瞳孔又は角膜に相当する領域が特定されたときには光学系の光軸方向について高精度な位置合わせを行いつつ、瞳孔及び角膜に相当する領域が特定されないときでも当該位置合わせ動作を継続させることができる。

また、実施形態に係る眼科装置では、第２特徴部位は、被検眼の瞼又は睫毛であってよい。

このような構成によれば、被検眼が閉じた状態でも瞼や睫毛の位置を被検眼の３次元位置として特定することができるので、瞬きや視線方向が生じても光学系と被検眼との位置合わせを継続させることができる。

また、実施形態に係る眼科装置は、操作部（ユーザインターフェイス部９０）を含み、制御部は、操作部を用いた操作に応じて駆動部を制御して光学系と被検眼とを相対移動させてもよい。

このような構成によれば、位置合わせの間に被検眼の瞬きや視線変更が生じても、ユーザによる操作に違和感を与えることなく、高精度な位置合わせが可能になる。

＜変形例＞
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。

複数の測定（撮影）を順次に行う場合、各測定の直前にアライメントを行うことができる。例えば、角膜曲率測定（ケラト測定）と、眼屈折力測定（レフ測定）と、自覚検査（視力測定）とをこの順で行う場合、ケラト測定の前、ケラト測定とレフ測定との間、及び、レフ測定と自覚検査との間に、それぞれアライメントを行うことが可能である。また、複数の測定の一部の直前にアライメントを行うようにしてもよい。

１ 眼科装置
１１ 制御部
１２ 記憶部
１３ データ処理部
２０ 光学ユニット
３０ 測定光学系
４０ 対物レンズ
６０、６０Ａ、６０Ｂ 前眼部カメラ
７０ 顔支持部
８０Ａ 第１駆動機構
８０Ｂ 第２駆動機構
９０ ユーザインターフェイス部
１３１ 位置特定部
１３２ 距離特定部
Ｅ 被検眼
Ｅａ 前眼部

Claims (6)

1. 被検眼のデータを取得するための光学系と、
   前記光学系と前記被検眼とを前記光学系の光軸方向に相対的に移動する駆動部と、
   前記被検眼の前眼部を異なる方向から同時に撮影するための２以上の撮影部と、
   前記２以上の撮影部により同時に得られた２以上の撮影画像を解析することにより前記被検眼の２以上の特徴部位の少なくとも１つの３次元位置を特定する位置特定部と、
   前記光学系と前記位置特定部により特定された前記３次元位置との間の距離を特定する距離特定部と、
   前記距離特定部により特定された前記距離に基づいて前記駆動部を制御することにより前記光学系と前記被検眼とを相対移動させる制御部と、
   を含む眼科装置。
2. 前記制御部は、前記距離に基づいて前記被検眼に対し前記光学系が所定の距離以上に接近しないように前記駆動部を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記位置特定部は、前記被検眼の第１特徴部位を特定できなかったとき、前記第１特徴部位と異なる前記被検眼の第２特徴部位の３次元位置を特定する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の眼科装置。
4. 前記第１特徴部位は、前記被検眼の瞳孔又は角膜である
   ことを特徴とする請求項３に記載の眼科装置。
5. 前記第２特徴部位は、前記被検眼の瞼又は睫毛である
   ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の眼科装置。
6. 操作部を含み、
   前記制御部は、前記操作部を用いた操作に応じて前記駆動部を制御して前記光学系と前記被検眼とを相対移動させる
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の眼科装置。

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