JP2022076390A - 眼科装置および眼科装置制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】被検眼の瞳孔位置を高い精度で検出することが可能な眼科装置および眼科装置制御プログラムを提供する。【解決手段】眼科装置は、筐体、検査用突出部、前眼部撮影部、および制御部を備える。検査用突出部は、筐体のうち被検眼側を向く面である被検眼対向面から、検査軸に沿って被検眼側に突出する。前眼部撮影部は、被検眼の前眼部画像を撮影する。制御部は、前眼部画像取得ステップ、および瞳孔位置検出ステップを実行する。前眼部画像取得ステップでは、制御部は、前眼部撮影部によって撮影された前眼部画像を取得する。瞳孔位置検出ステップでは、制御部は、取得した前眼部画像を処理することで、被検眼の瞳孔の位置を、前眼部画像に写り込む検査用突出部の影の影響を除外した状態で検出する。【選択図】図７

Description

本開示は、被検眼を検査するための眼科装置、および、眼科装置を制御する眼科装置制御プログラムに関する。

被検眼の前眼部の位置を検出する技術は、例えば、被検眼と眼科装置の相対位置を適切な相対位置に調整する場合（つまり、被検眼に対する眼科装置のアライメントを行う場合）等に利用される。例えば、特許文献１に記載の眼科装置は、被検眼の前眼部画像のエッジを検出し、検出したエッジの形状等に基づいて、被検眼の瞳孔の位置を検出する。

特開２０１９－６３０４３号公報

撮影された前眼部画像に基づいて被検眼の瞳孔の位置を検出する従来の技術では、前眼部撮影部による前眼部の撮影環境等が、瞳孔位置の検出精度に影響を与える場合があった。従って、前眼部の撮影環境等に関わらず、被検眼の瞳孔位置を高い精度で検出できる技術が望まれている。

本発明の典型的な目的は、被検眼の瞳孔位置を高い精度で検出することが可能な眼科装置および眼科装置制御プログラムを提供することである。

本開示における典型的な実施形態が提供する眼科装置は、被検眼に検査軸を一致させた状態で前記被検眼を検査する眼科装置であって、筐体と、前記筐体のうち前記被検眼側を向く面である被検眼対向面から、前記検査軸に沿って前記被検眼側に突出する検査用突出部と、前記被検眼の前眼部画像を撮影する前眼部撮影部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記前眼部撮影部によって撮影された前記前眼部画像を取得する前眼部画像取得ステップと、取得した前記前眼部画像を処理することで、前記被検眼の瞳孔の位置を、前記前眼部画像に写り込む前記検査用突出部の影の影響を除外した状態で検出する瞳孔位置検出ステップと、を実行する。

本開示における典型的な実施形態が提供する眼科装置制御プログラムは、被検眼に検査軸を一致させた状態で前記被検眼を検査する眼科装置によって実行される眼科装置制御プログラムであって、前記眼科装置は、筐体と、前記筐体のうち前記被検眼側を向く面である被検眼対向面から、前記検査軸に沿って前記被検眼側に突出する検査用突出部と、前記被検眼の前眼部画像を撮影する前眼部撮影部と、制御部と、を備え、前記眼科装置制御プログラムが前記眼科装置の前記制御部によって実行されることで、前記前眼部撮影部によって撮影された前記前眼部画像を取得する前眼部画像取得ステップと、取得した前記前眼部画像を処理することで、前記被検眼の瞳孔の位置を、前記前眼部画像に写り込む前記検査用突出部の影の影響を除外した状態で検出する瞳孔位置検出ステップと、が前記眼科装置によって実行される。

本開示に係る眼科装置および眼科装置制御プログラムによると、被検眼の瞳孔位置が高い精度で検出される。

眼科装置１の外観構成を示す左側面図である。 眼科装置１の内部構成を示す図である。 眼科装置１の光学系を示す図である。 被検者の皮膚を前眼部撮影部３５によって撮影した画像を示す図である。 瞳孔中心が検査軸ＩＯよりも下方に位置した状態で前眼部撮影部３５によって撮影された画像を示す図である。 検査軸ＩＯが瞳孔中心と角膜頂点に一致した状態で前眼部撮影部３５によって撮影された画像を示す図である。 眼科装置１が実行する自動アライメント処理のフローチャートである。 前眼部画像９０内に事前探索領域９１が設定された状態の一例を説明するための説明図である。 前眼部画像９０内に瞳孔探索領域９２が設定された状態の一例を説明するための説明図である。

＜概要＞
本開示で例示する眼科装置は、被検眼に検査軸を一致させた状態で被検眼を検査する。本開示に係る眼科装置は、筐体、検査用突出部、前眼部撮影部、および制御部を備える。検査用突出部は、筐体のうち被検眼側を向く面である被検眼対向面から、検査軸に沿って被検眼側に突出する。前眼部撮影部は、被検眼の前眼部画像を撮影する。制御部は、眼科装置における処理制御を司る。制御部は、前眼部画像取得ステップ、および瞳孔位置検出ステップを実行する。前眼部画像取得ステップでは、制御部は、前眼部撮影部によって撮影された前眼部画像を取得する。瞳孔位置検出ステップでは、制御部は、取得した前眼部画像を処理することで、被検眼の瞳孔の位置を、前眼部画像に写り込む検査用突出部の影の影響を除外した状態で検出する。

眼科装置の筐体に設けられる検査用突出部（例えば、被検眼の角膜に吹き付けられる流体が通過するノズル等）は、検査軸に沿って被検眼側に突出し、且つ、検査時には検査軸が被検眼に一致される。従って、前眼部撮影部によって撮影される前眼部画像に、被検眼側に突出した検査用突出部の影が写り込むことを抑制することは、構造上困難である。影が写り込んでいない前眼部画像では、被検眼の瞳孔が、瞳孔の周囲の組織（例えば、虹彩、強膜および瞼等）に比べて暗く写る。しかし、検査用突出部の影が写り込んだ前眼部画像では、通常であれば瞳孔よりも明るく写る瞳孔周辺の組織の明るさが、影の影響で低下してしまう場合がある。その結果、瞳孔近傍の組織の境界（例えば、瞳孔と虹彩の境界等）が不鮮明となり、エッジ検出を利用する従来の瞳孔検出方法では、高い検出精度を保つことは困難である。

これに対し、本開示に係る眼科装置は、前眼部画像を処理することで、被検眼の瞳孔の位置を、前眼部画像に写り込む検査用突出部の影の影響を除外した状態で検出する。従って、構造上抑制することが困難な、前眼部画像への検査用突出部の影の写り込みの有無に関わらず、高い精度で被検眼の瞳孔位置が検出される。

なお、瞳孔位置の検出結果の利用方法は適宜選択できる。例えば、被検眼と眼科装置の相対位置を適切な相対位置に調整する場合（つまり、被検眼に対する眼科装置のアライメントを行う場合）等に、瞳孔位置（例えば、瞳孔の中心の位置等）の検出結果が利用されてもよい。この場合には、眼科装置は、角膜上に形成された輝点に基づいてアライメントを行う場合とは異なり、角膜上に輝点が形成されていない状態でもアライメントを行うことができる。なお、瞳孔位置に基づくアライメントが行われた後に、角膜上に形成された輝点に基づいてアライメントが行われることで、最終的なアライメントの精度が向上されてもよい。

瞳孔位置検出ステップにおいて、制御部は、瞳孔探索領域設定ステップ、暗領域面積取得ステップ、および領域検出ステップを実行してもよい。瞳孔探索領域設定ステップでは、制御部は、前眼部画像の画像領域の一部に、予め定められた形状の瞳孔探索領域を設定する。暗領域面積取得ステップでは、制御部は、瞳孔探索領域内において、輝度値が閾値以下の領域である暗領域の面積を取得する。領域検出ステップでは、制御部は、取得される暗領域の面積に基づいて、被検眼の瞳孔の位置を検出する。

前眼部画像に写る瞳孔周辺の組織のうち、検査用突出部の影が重なった部分の輝度は、影が重なっていない部分よりは低くなるものの、瞳孔部分の輝度よりは高くなる場合が多い。従って、輝度値が閾値以下となる暗領域は、影が重なって暗くなった瞳孔周辺組織よりもさらに暗い瞳孔の領域である可能性が高い。よって、暗領域の面積に基づいて瞳孔位置を検出することで、前眼部画像への影の写り込みの有無に関わらず、高い精度で被検眼の瞳孔位置が検出される。

つまり、本開示で例示する眼科装置では、瞳孔周辺組織への影の写り込みによって、瞳孔近傍の組織の境界が不鮮明となった場合でも、瞳孔位置が高い精度で検出され易い。また、瞳孔探索領域内の輝度の合計値または平均値が低くなった場合に、瞳孔探索領域内に瞳孔が位置すると判断する方法も考えられる。しかし、領域内の輝度の合計値または平均値が低くなる場合には、領域内の明るさが影によって全体的に低下することが原因となる場合と、領域の一部に暗い瞳孔が含まれていることが原因となる場合がある。従って、領域内の輝度の合計値または平均値を用いる方法では、高い検出精度を担保することは困難である。これに対し、本開示で例示する眼科装置では、輝度値が閾値以下となる暗領域が、瞳孔の領域として取り扱われることで、影が重なった瞳孔周辺領域が瞳孔の領域として誤検出される可能性が低下する。

なお、制御部は、輝度値を比較する閾値を設定する閾値設定ステップを実行してもよい。各画素が瞳孔領域の画素であるか否かを判断するための適切な閾値は、例えば、眼科装置が設置されている場所の明るさ、被検者の人種等に応じて変化する。従って、閾値が適宜設定されることで、瞳孔位置の検出精度がさらに向上する。

なお、閾値を設定するための具体的な方法は適宜選択できる。例えば、制御部は、ユーザによって入力された指示に応じて閾値を設定してもよい。また、前眼部画像の各画素の輝度値のヒストグラムには、瞳孔領域の輝度値のピークと、影が重なった瞳孔周辺領域の輝度値のピークが表れやすい。従って、制御部は、前眼部画像のヒストグラムから、瞳孔領域の輝度値のピークと、影が重なった瞳孔周辺領域の輝度値のピークの間の輝度値を検出し、検出した輝度値を閾値として設定してもよい。

なお、暗領域の面積に基づいて瞳孔位置を検出するための具体的な方法も、適宜選択できる。例えば、制御部は、取得される暗領域の面積が最大となる瞳孔探索領域を、瞳孔が位置する領域として検出してもよい。また、制御部は、暗領域の面積が閾値以上となる瞳孔探索領域が複数検出された場合に、検出された複数の瞳孔探索領域のうち、暗領域の面積が一般的な瞳孔の面積（例えば、一般人の瞳孔の面積の平均値等）に最も近くなる瞳孔探索領域を、瞳孔が位置する領域として検出してもよい。

瞳孔位置検出ステップにおいて、制御部は、前眼部画像内の各画素の輝度値を、閾値を基準として二値化する二値化処理を行うことで、瞳孔探索領域内における暗領域の面積を取得してもよい。この場合、輝度値が閾値以下である画素（つまり、瞳孔部分である可能性が高い画素であり、以下では「暗画素」という））と、輝度値が閾値よりも大きい画素（以下、「明画素」という）が、二値化処理によって適切に区分けされる。また、二値化処理が行われた前眼部画像（以下、「二値化画像」という場合もある）では、瞳孔探索領域内に含まれる暗画素の数が、暗領域の面積に比例する。また、瞳孔探索領域内に含まれる明画素の数が、暗領域の面積に反比例する。従って、例えば、瞳孔探索領域内の暗画素の数、明画素の数、合計輝度値（明画素の数に比例する）、または平均輝度値（明画素の数に比例する）等を二値化画像から算出する簡易な処理によって、瞳孔探索領域内の暗領域の面積が適切に取得される。

ただし、前眼部画像の二値化処理を行わずに、瞳孔探索領域内の暗領域の面積を取得することも可能である。この場合、例えば、制御部は、各画素の輝度値を閾値と比較し、輝度値が閾値以下である画素の数を算出することで、暗領域の面積を取得してもよい。

瞳孔位置検出ステップにおいて、制御部は、事前探索領域設定ステップをさらに実行してもよい。事前探索領域設定ステップでは、制御部は、前眼部画像の画像領域の一部に、瞳孔探索領域よりも小さい事前探索領域を設定し、設定した事前探索領域内において暗領域の面積を取得する。瞳孔探索領域設定ステップでは、制御部は、事前探索領域内における暗領域の面積が基準値よりも大きい場合に、事前探索領域を中心とする瞳孔探索領域を、前眼部画像の画像領域内に設定する。この場合、制御部は、事前探索領域内の暗領域の面積が基準値以下である場合には、瞳孔探索領域を設定して暗領域の面積を取得する処理を省略することができる。また、事前探索領域は瞳孔探索領域よりも小さいので、事前探索領域に関する処理の負担は、瞳孔探索領域に関する処理の負担に比べて小さい。よって、制御部は、事前探索領域に関する処理を行うことで、処理負担が増大することを抑制しつつ、高い精度で瞳孔位置を検出することができる。

なお、制御部は、事前探索領域内における暗領域の面積を、前述した二値化画像を用いて取得してもよい。この場合には、各画素の輝度値が閾値と比較される場合に比べて、制御部の処理負担がさらに軽減される。

眼科装置は、検査軸と一致する光軸に沿って指標光を出射することで、検査軸上に指標を投影する軸上指標投影光学系をさらに備えてもよい。事前探索領域の形状は、中心部のブランクの周囲を取り囲む二次元の形状であってもよい。被検眼と眼科装置の相対位置が適切な位置に調整されると、軸上指標投影光学系によって投影された指標は、被検眼の角膜（例えば、アライメントが完了した場合には角膜頂点）上の輝点となって、前眼部画像上に写り込む。輝点の部分の輝度値は高くなる。従って、設定された事前探索領域が、瞳孔中心および角膜頂点に適切に一致した場合でも、前眼部画像上で輝点が瞳孔と事前探索領域の両方に重なってしまうと、事前探索領域内における暗領域の面積が小さくなってしまい、瞳孔位置が検出されない可能性がある。これに対し、事前探索領域の形状を、中心部のブランクの周囲を取り囲む形状とした場合には、事前探索領域の中心のブランク内に輝点が位置することで、輝点の周囲の領域上に事前探索領域が重なる状態となる。よって、検査軸上に輝点が投影される場合でも、高い精度で瞳孔位置が検出される。

なお、事前探索領域の具体的な形状は、適宜設定可能である。例えば、事前探索領域は、環状（円環状、または、多角形の環状等）であってもよい。環状は、連続した環状でもよいし、断続的に形成された環状であってもよい。また、事前探索領域は、環状でなくＵ字状等であってもよい。

瞳孔探索領域の形状は、中心部のブランクの周囲を取り囲む二次元の形状であってもよい。この場合には、事前探索領域内における暗領域の面積の取得精度に加えて、瞳孔探索領域内における暗領域の面積の取得精度も向上する。従って、瞳孔位置の検出精度がさらに向上する。なお、瞳孔探索領域の具体的な形状にも、事前探索領域の形状と同様に、種々の形状（例えば、環状またはＵ字状等）を採用できる。また、瞳孔探索領域は、事前探索領域よりも大きいので、瞳孔探索領域の一部に輝点が重なっていても、瞳孔位置の検出精度に与える影響は大きくならない可能性もある。このような場合には、瞳孔探索領域は、中心部のブランクを有さない形状に形成されていてもよい。

また、事前探索領域および瞳孔探索領域の少なくとも一方の中心部をブランクとする場合、ブランクの大きさは、角膜上に形成される輝点の大きさよりも大きいことが望ましい。また、検査軸に沿う方向における被検眼と装置の相対的な位置合わせが不十分となり、角膜上に形成される輝点が大きくなる場合でも、輝点がブランク内に収まるように、ブランクの大きさが設定されることがより望ましい。

眼科装置は、駆動部をさらに備えていてもよい。駆動部は、被検眼に対する、前眼部撮影部および検査用突出部の相対的な位置を移動させる。制御部は、瞳孔位置検出ステップによる瞳孔位置の検出結果に基づいて駆動部の駆動を制御することで、被検眼に対する前眼部撮影部および検査用突出部の相対的な位置を自動調整する位置調整ステップをさらに実行してもよい。この場合、高い精度で検出された被検眼の瞳孔位置に基づいて、被検眼に対する装置の相対位置が適切に自動調整（つまり、アライメント）される。

なお、前眼部画像に写り込む検査用突出部の影の影響を除外した状態で、被検眼の瞳孔位置を検出するための方法は、瞳孔探索領域内における暗領域の面積の取得結果を利用する方法に限定されない。例えば、前眼部撮影部と検査用突出部の位置関係が固定されている場合等には、撮影される前眼部画像の画像領域のうち、検査用突出部の影が重なる領域が、一定の位置となる。従って、制御部は、前眼部画像中で検査用突出部の影が重なる領域の位置情報に基づいて、瞳孔位置を検出してもよい。例えば、制御部は、前眼部画像から、暗領域の面積が基準面積以上である領域が２つ検出された場合には、検出された２つの領域のうち、検査用突出部の影が重なる領域とは異なる領域を、瞳孔位置が含まれる領域として検出してもよい。

＜実施形態＞
以下、本開示に係る典型的な実施形態の１つについて、図面を参照して説明する。眼科装置１は、被検者の眼（被検眼）Ｅに検査軸ＩＯを一致させた状態で、被検眼Ｅを検査する。本実施形態で例示する眼科装置１は、検査軸ＩＯに沿って被検眼側に突出する検査用突出部（本実施形態ではノズル）９を備え、検査用突出部９から被検眼Ｅの角膜に流体を吹き付けることで、角膜の変形形状から被検眼Ｅの眼圧を測定する。つまり、本実施形態で例示する眼科装置１は、非接触式眼圧計である。しかし、本開示で例示する技術を適用できる眼科装置は、非接触式眼圧計に限定されない。例えば、検査用突出部を備えた各種の眼科装置（画角を広げるアタッチメントを検査用突出部として備えた眼科撮影装置、または、検査のための光を出射する検査用突出部を備えた眼科装置等）に、本開示で例示する技術の少なくとも一部を適用できる。また、検査用突出部を備えていない眼科装置に、本開示で例示する技術の少なくとも一部（例えば、後述する事前探索領域９１と瞳孔探索領域９２を用いて瞳孔位置を検出する技術等）を適用してもよい。本開示で例示する技術を適用できる眼科装置の一例として、眼屈折力測定装置、角膜曲率測定装置、眼底カメラ、ＯＣＴ装置、走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）等が挙げられる。本開示における「検査」には、被検眼Ｅの測定および撮影が共に含まれる。

図１を参照して、眼科装置１の概略構成について説明する。以下の説明では、図１における紙面左右方向をＺ方向（前後方向）とし、紙面上下方向をＹ方向（上下方向）とし、紙面奥行方向をＸ方向（左右方向）とする。詳細には、図１における紙面左側（被検者側）を眼科装置１の前側とし、紙面右側を眼科装置１の後側とする。図１における紙面上側を眼科装置１の上側とし、紙面下側を眼科装置１の下側とする。図１における紙面手前側を眼科装置１の左側とし、紙面奥側を眼科装置１の右側とする。

図１に示すように、本実施形態の眼科装置１は、基台２、筐体３、駆動部４、および顔支持部５を備える。基台２は、設置場所に載置され、眼科装置１の全体を支持する。筐体３は、被検眼Ｅの検査を実行するための各種構成を備える（詳細は後述する）。筐体３は、駆動部４を介して基台２に支持されている。顔支持部５は、被検者の顔を支持して位置決めする。本実施形態では、顔支持部５として顎台および額当てが使用されている。被検者が、顎を顎台に乗せ、且つ額を額当てに当てることで、顔が位置決めされる。駆動部４は、顔支持部５によって位置決めされた被検者の顔に対する、筐体３の相対位置を移動させる。

一例として、本実施形態の駆動部４は、モータ等のアクチュエータによって、基台２に対して筐体３を前後方向、上下方向、および左右方向（三次元方向）に移動させることで、被検者の顔（または被検眼）に対する筐体３の相対位置を移動させる。しかし、駆動部の構成を変更することも可能である。例えば、駆動部は、顔支持部５を移動させることで、被検者の顔に対する筐体３の相対位置を移動させてもよい。また、駆動部は、筐体３と顔支持部５を共に移動させてもよい。例えば、駆動部は、筐体３を前後方向および左右方向に移動させると共に、顔支持部５を上下方向に移動させることで、被検者の顔に対する筐体３の相対位置を移動させてもよい。

筐体３は、検査用突出部（ノズル）９、顔撮影部１２、表示部７、および操作部８を備える。検査用突出部９は、筐体３のうち、被検者の顔が位置決めされる側（本実施形態では、被検眼を向く前側）の面である被検眼対向面３Ａから、検査軸ＩＯに沿って被検眼側に突出する。検査軸ＩＯは、検査を実行する際に被検眼Ｅに合わせられる。一例として、本実施形態の検査用突出部９は、被検眼Ｅの角膜に流体（例えば圧縮空気）を吹き付けるノズルである。しかし、検査用突出部の具体的な構成は、眼科装置が実行する検査の種類等に応じて適宜選択できる。例えば、撮影画角を切り替えるために筐体３に着脱可能に装着されるアタッチメント、検査のための光または超音波等を先端から被検眼Ｅに出射する突出部等を、検査用突出部として使用してもよい。

顔撮影部１２は、被検者の顔を撮影する。表示部７は各種画像を表示する。本実施形態では、表示部７は、筐体３のうち検者に対向する後側に配置されている。操作部８には、ユーザによる各種操作指示が入力される。一例として、本実施形態では、表示部７の表示面に設置されるタッチパネルが操作部８として使用されている。しかし、ジョイスティック、マウス、キーボード、ドラックボール、ボタン、リモートコントローラ等の少なくともいずれかが、操作部８として使用されてもよい。

図２を参照して、眼科装置１の内部構成について説明する。眼科装置１は、測定光学系１０、流体吐出部２０、および制御ユニット８０を備える。測定光学系１０および流体吐出部２０は、被検眼の検査を実行する検査部の一例である。前述のように、本実施形態の検査部は、被検眼の眼圧を非接触で測定する。測定光学系の詳細については、図３を参照して後述する。

流体吐出部２０は、被検眼Ｅの角膜に流体を吐出する。流体吐出部２０は、例えば、シリンダ２０１、ピストン２０２、ソレノイドアクチュエータ（以下、ソレノイドともいう）２０３、および検査用突出部９を備える。シリンダ２０１とピストン２０２は、被検眼に吐出する空気を圧縮する空気圧縮機構として用いられる。シリンダ２０１は、例えば、円筒状である。ピストン２０２は、シリンダ２０１の軸方向に沿って摺動する。ピストン２０２は、シリンダ２０１内の空気圧縮室２３４の空気を圧縮する。ソレノイド２０３は、可動体２０４とコイル２０５を備える。可動体２０４には、例えば、永久磁石等の磁性体が用いられる。コイル２０５に電流が流れると、コイル２０５の内側に磁界が生じる。可動体２０４は、磁界から受けた電磁力によって図２のＡ方向に移動される。可動体２０４は、図示無きビス、ボルト、ナット等によってピストン２０２に固定される。したがって、ピストン２０２は、可動体２０４とともに移動する。可動体２０４の移動によって、ピストン２０２は圧縮方向（または前進方向、図１のＡ方向）に移動される。検査用突出部９は、圧縮された空気を装置外部に吐出する。

ピストン２０２の移動によりシリンダ２０１内の空気圧縮室２３４で圧縮された流体は、シリンダ２０１の先端に連結されるチューブ（パイプでもよい）２２０、圧縮された空気を収容する気密室２２１を介して、検査用突出部９から被検眼Ｅの角膜に向けて吐出される。

また、本実施例のソレノイド２０３は、コイル２０５に流す電流の方向を変えることで、可動体２０４の移動方向を変更することができる。例えば、コイル２０５に順方向に電流を流すときに可動体２０４が圧縮方向（前進方向、図２のＡ方向）に移動し、逆方向に電流を流すときは可動体２０４が反対方向（後退方向、図２のＢ方向）に移動する。眼科装置１は、ピストン２０２をＡ方向に移動させて空気圧縮室２３４の流体を圧縮した後、ピストン２０２をＢ方向に移動させて初期位置に戻すことができる。

流体吐出部２０は、ガラス板２０８とガラス板２０９を備える。ガラス板２０８は、透明であり、検査用突出部９を保持するとともに、観察光や指標光を透過させる。ガラス板２０９は、気密室２２１の後壁を構成するとともに、観察光や指標光を透過させる。

制御ユニット８０は、ＣＰＵ（コントローラ）８１、ＲＯＭ８２、およびＲＡＭ８３を備える。ＣＰＵ８１は、眼科装置１の各種制御を司る。ＲＯＭ８２には、各種プログラム、初期値等が記憶されている。ＲＡＭ８３は、各種情報を一時的に記憶する。制御ユニット８０は、表示部７、操作部８、および記憶部８４に接続されている。記憶部（例えば不揮発性メモリ）８４は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュＲＯＭ、および着脱可能なＵＳＢメモリ等を記憶部８４として使用してもよい。本実施形態では、後述する自動アライメント処理（図７参照）を実行するための眼科装置制御プログラム等が、記憶部８４に記憶される。さらに、制御ユニット８０には、駆動部４、測定光学系１０、顔撮影部１２等が接続される。

図３を参照して、眼科装置１の光学系について説明する。眼科装置１は、被検眼を照明する赤外照明光源３０を備える。赤外照明光源３０は、被検眼Ｅに指標を投光する指標投光部の少なくとも一部を兼用してもよい。赤外照明光源３０により照明された被検眼の前眼部の像は、ビームスプリッタ３１、対物レンズ３２、ダイクロイックミラー３３、撮像レンズ３７、及びフィルタ３４（以上の構成を、前眼部撮影光学系という場合もある）を介して、前眼部撮影部（例えばＣＣＤカメラ等）３５に結像する。前眼部撮影部３５の撮影光軸Ｌ１は、検査軸ＩＯ（図１参照）に一致する。従って、前眼部撮影部３５の撮影光軸Ｌ１は、検査用突出部９（図１および図２参照）を通過して被検眼に至る。よって、前眼部撮影部３５によって撮影される被検眼の前眼部画像には、検査用突出部９の影が写り込んでしまいやすい。フィルタ３４は、光源３０及びアライメント用の赤外光源４０の光を透過し、後述する角膜変形検出用の光源５０の光及び可視光に対して不透過の特性を持つ。前眼部撮影部３５に結像した像は、表示部７に表示される。

光源４０は、被検眼Ｅのうち検査軸ＩＯが通過する位置（つまり、検査軸ＩＯ上）に指標を投光する軸上指標投影光学系３９の一部である。軸上指標投影光学系３９は、検査軸ＩＯと一致する光軸Ｌ１に沿って指標光を出射することで、被検眼Ｅの角膜（アライメントが完了した状態では、角膜の頂点）に、輝点である指標を投影する。軸上指標投影光学系３９は、投影レンズ４１およびビームスプリッタ３１を備える。光源４０から投影レンズ４１を介して投影された赤外光は、ビームスプリッタ３１により反射され、被検眼Ｅに正面より投影される。光源４０により角膜に形成された指標（角膜輝点）は、ビームスプリッタ３１～フィルタ３４を介して前眼部撮影部３５に結像し、上下左右方向のアライメント検出、および、前眼部画像のフォーカス状態の評価に利用される。

固視光学系４８は、光軸Ｌ１を有し、被検眼Ｅに対して正面方向から固視標を呈示する。固視光学系４８は、可視光源（固視灯）４５、投影レンズ４６、ダイクロイックミラー３３を有し、被検眼Ｅを正面方向に固視させるための光を被検眼Ｅに投影する。可視光源４５には、ＬＥＤ、レーザなどの光源が用いられる。可視光源４５から発せられた可視光は、投影レンズ４６を通過し、ダイクロイックミラー３３で反射され、対物レンズ３２を通過した後、被検眼Ｅの眼底に投影される。これにより、被検眼Ｅは、正面方向の固視標を固視した状態となり、視線方向が固定される。

角膜変形検出光学系は、投光光学系５００ａと、受光光学系５００ｂと、を含み、角膜Ｅｃの変形状態を検出するために用いられる。各光学系５００ａ、５００ｂは、検査部における測定光学系１０に配置され、駆動部４により３次元的に移動される。

投光光学系５００ａは、投光光軸として光軸Ｌ３を有し、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて斜め方向から照明光を照射する。投光光学系５００ａは、例えば、赤外光源５０、コリメータレンズ５１、ビームスプリッタ５２、を有する。受光光学系５００ｂは光検出器５７を有し、被検眼Ｅの角膜Ｅｃでの照明光の反射光を受光する。受光光学系５００ｂは、光軸Ｌ１に関して投光光学系５００ａと略対称的に配置されている。受光光学系５００ｂは、例えば、レンズ５３、ビームスプリッタ５５、ピンホール板５６、および光検出器５７を有し、受光光軸として光軸Ｌ２を形成する。

光源５０を出射した光は、コリメータレンズ５１により略平行光束とされ、ビームスプリッタ５２で反射された後、後述する受光光学系７０ｂの光軸Ｌ３と同軸（一致）となり、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに投光される。角膜Ｅｃで反射した光は、後述する投光光学系７０ａの光軸Ｌ２と同軸（一致）となり、レンズ５３を通過した後、ビームスプリッタ５５で反射し、ピンホール板５６を通過して光検出器５７に受光される。レンズ５３には、光源３０及び光源４０の光に対して不透過の特性を持つコーティングが施される。また、角膜変形検出用の光学系は、被検眼が所定の変形状態（偏平状態）のときに光検出器５７の受光量が最大になるように配置されている。

また、この角膜変形検出光学系は、被検眼Ｅに対する検査部（測定光学系１０および検査用突出部９等を含む）の作動距離（本実施形態ではＺ方向の距離）を検出するための作動距離検出光学系の一部を兼ねる。詳細には、本実施形態の作動距離検出光学系の投光光学系は、角膜変形検出光学系の投光光学系５００ａを兼用する。また、作動距離検出光学系の受光光学系６００ｂは、レンズ５３、ビームスプリッタ５８、集光レンズ５９、および位置検出素子６０を有する。

光源５０より投光され、角膜Ｅｃで反射した照明光は、光源５０の虚像である指標像を形成する。その指標像の光は、レンズ５３、ビームスプリッタ５５を通過してビームスプリッタ５８で反射され、集光レンズ５９を通過して、ＰＳＤやラインセンサ等の一次元または二次元の位置検出素子６０に入射する。被検眼Ｅ（角膜Ｅｃ）が作動距離方向（Ｚ方向）に移動すると、光源５０による指標像も位置検出素子６０上を移動する。従って、ＣＰＵ８１は、位置検出素子６０からの出力信号に基づいて作動距離を検出することができる。

角膜厚測定光学系は、投光光学系７０ａと、受光光学系７０ｂと、固視光学系４８とを含み、被検眼Ｅの角膜厚を測定するために用いられる。本実施形態では、投光光学系７０ａの一部と、角膜変形検出光学系及び作動距離検出光学系の一部は兼用される。投光光学系７０ａは、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて斜め方向から照明光（測定光）を照射する。投光光学系７０ａは、照明光源７１、集光レンズ７２、光制限部材７３、凹レンズ７４、および、角膜変形検出光学系と兼用されるレンズ５３を有する。照明光源７１には、可視光源若しくは赤外光源（近赤外を含む）が用いられ、例えば、ＬＥＤ、レーザなどの光源が用いられる。集光レンズ７２は、光源７１から出射された光を集光する。

光制限部材７３は、投光光学系７０ａの光路に配置され、光源７１から出射された光を制限する。光制限部材７３は、角膜Ｅｃに対して略共役な位置に配置される。光制限部材７３としては、例えば、ピンホール板、スリット板などが用いられる。光制限部材７３は、光源７１から出射された一部の光を通過させ、他の光を遮断するアパーチャーとして用いられる。そして、投光光学系７０ａは、眼Ｅの角膜上において所定のパターン光束（例えば、スポット光束、スリット光束）を形成する。

受光光学系７０ｂは、受光素子７７を有し、眼Ｅの角膜表面及び裏面での照明光の反射光を受光する。受光光学系７０ｂは、光軸Ｌ１に関して投光光学系７０ａと略対称に配置されている。受光光学系７０ｂは、受光レンズ７５、凹レンズ７６および受光素子７７を有し、受光光軸として光軸Ｌ３を形成する。

照明光源７１から出射された光は、集光レンズ７２によって集光され、光制限部材７３を背後から照明する。そして、光源７１からの光は、光制限部材７３によって制限された後、レンズ５３によって角膜Ｅｃ付近で結像（集光）される。角膜Ｅｃ付近において、例えば、ピンホール像（ピンホール板を使用の場合）、スリット像（スリット板を使用の場合）が結像される。このとき、光源７１からの光は、角膜Ｅｃ上における視軸との交差部分の近傍で結像される。角膜Ｅｃでの照明光の反射光は、光軸Ｌ１に関して投光光束とは対称な方向に進行する。そして、反射光は、受光レンズ７５によって受光素子７７上の受光面上で結像される。

図４～図６を参照して、本実施形態の眼科装置１の前眼部撮影部３５によって撮影される画像の特性について説明する。図４～図６はいずれも、同一の眼科装置１の前眼部撮影部３５によって撮影された画像である。眼科装置１の検査軸ＩＯ（図１参照）は、図４～図６に示す画像の中心よりもやや上方を通過する。

図４は、参考のために、被検眼Ｅではなく被検者の皮膚を前眼部撮影部３５によって撮影した画像である。図４に示す画像では、被検者の皮膚を撮影したにも関わらず、画像の中央のやや上方に、環状の暗い領域が存在する。暗い領域は、検査軸ＩＯ（図１参照）を中心とする領域となっている。この暗い領域は、撮影対象（図４では皮膚）側に突出している検査用突出部９の影である。眼科装置１の構造上、図４に例示する影の写り込みを抑制することは難しい。

図５は、被検眼Ｅの瞳孔中心が、検査軸ＩＯよりも下方に位置した状態で、前眼部撮影部３５によって撮影された前眼部画像である。図５に示すように、検査用突出部９の影が写り込んでいない部分では、被検眼Ｅの瞳孔は、瞳孔の周囲の組織（図５の画像に写る範囲では、瞳孔に近い位置から順に、虹彩、強膜、および瞼）よりも暗く写る。しかし、検査用突出部９の影が重なっている部分では、瞳孔の周囲の組織であっても、明るさが影の影響によって低下している。その結果、例えば、瞳孔と虹彩の境界部分が、影の影響で著しく不鮮明となっている。従って、瞳孔と虹彩の境界部分を検出する方法を、瞳孔位置を検出する方法として採用すると、検出精度が低下する。また、複数の画素の輝度の合計値または平均値が低い領域を、瞳孔が位置する領域として検出する方法でも、検査用突出部９の影によって明るさが全体的に低下した領域が、瞳孔の領域として誤検出されてしまう可能性がある。

図６は、検査軸ＩＯが被検眼Ｅの角膜頂点と瞳孔中心に一致した状態（つまり、被検眼Ｅに対する眼科装置１のアライメントが完了した状態）で、前眼部撮影部３５によって撮影された前眼部画像である。図６に示す状態では、ＸＹ方向に関するアライメントだけでなく、Ｚ方向（つまり、検査軸ＩＯに沿う方向）に関するアライメントも完了している。図６に示すように、アライメントが完了した状態で撮影される前眼部画像では、検査用突出部９の影が、瞳孔と虹彩の境界部分に重なっている。その結果、瞳孔と虹彩の境界部分の全体が不鮮明となっている。従って、アライメントが完了した状態であっても、瞳孔と虹彩の境界部分を検出する方法を、瞳孔位置を検出する方法として採用すると、検出精度が低下する。

また、図６に示すように、本実施形態の眼科装置１によって撮影された前眼部画像では、軸上指標投影光学系３９によって検査軸ＩＯ上に投影される指標が、角膜上に輝点となって写り込む場合がある。特に、アライメントが完了した状態では、被検眼の角膜頂点に輝点が写り込む。従って、角膜上に輝点が写り込んでいても、瞳孔位置を高い精度で検出できることが望ましい。

図７～図９を参照して、本実施形態の眼科装置１が実行する自動アライメント処理の一例について説明する。自動アライメント処理では、被検眼Ｅに対する検査部（測定光学系１０等）の相対的な位置が自動調整される。なお、本実施形態では、被検眼Ｅに対する検査部の位置が、自動アライメント処理によって適切に自動調整された際に、検査部による被検眼Ｅの検査が自動的に実行される。眼科装置１のＣＰＵ８１は、自動アライメント（本実施形態では自動検査）の実行指示がユーザによって入力されると、記憶部８４に記憶された眼科装置制御プログラムに従って、図７に例示する自動アライメント処理を実行する。

まず、ＣＰＵ８１は、前眼部撮影部３５によって撮影された被検眼Ｅの前眼部画像９０（図８および図９参照）を取得する（Ｓ１）。前眼部撮影部３５は、前眼部画像を断続的に撮影している。本実施形態のＳ１では、断続的に撮影される複数の画像のうち、最新の前眼部画像が取得される。

次いで、ＣＰＵ８１は、Ｓ１で取得された前眼部画像に対し、リサイズ処理およびトリミング処理を実行する（Ｓ２）。リサイズ処理では、Ｓ１で取得された前眼部画像のサイズ（解像度）を減少させることで、前眼部画像に対して以後に実行される処理の高速化が図られる。一例として、本実施形態では、画像のサイズ（解像度）が４分の１に減少される。また、トリミング処理では、Ｓ１で取得された前眼部画像から、瞳孔位置を検出するために不要となる可能性が高い領域（例えば、瞼、睫毛および各種部材（例えば、図２に示す気密室２２１等）の影等）が写り込む可能性が高い、前眼部画像内の周辺部の領域）が除去される。その結果、前眼部画像に対して以後に実行される処理の高速化が図られる。なお、リサイズ処理およびトリミング処理の少なくとも一方を省略することも可能である。

次いで、ＣＰＵ８１は、Ｓ１，Ｓ２によって取得された前眼部画像の全体の平均輝度が閾値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ３）。前眼部撮影部３５の撮影範囲内に、被検者の眼および皮膚等の撮影対象が存在しない場合には、撮影対象が存在する場合に比べて、撮影される画像全体の輝度値は低くなる。従って、Ｓ１，Ｓ２によって取得された前眼部画像の全体の平均輝度が閾値以下であれば（Ｓ３：ＮＯ）、前眼部撮影部３５の撮影範囲内に撮影対象が存在しなかった可能性が高いので、処理はそのままＳ１へ戻る。画像全体の平均輝度が閾値よりも大きい場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、処理はＳ４へ移行し、瞳孔位置を検出するための処理が行われる。なお、Ｓ３の処理では、前眼部画像全体の平均輝度の代わりに、画像を構成する複数の画素の合計輝度値が閾値と比較されてもよい。

ＣＰＵ８１は、瞳孔位置を検出するための処理を開始すると、まず、Ｓ１，Ｓ２で取得された前眼部画像に対してノイズ除去処理を実行する（Ｓ４）。ノイズ除去処理の具体的な方法は、適宜選択できる。例えば、ガウシアンフィルタ、平均化フィルタ、メディアンフィルタ、バイラテラルフィルタ、またはローパスフィルタ等によって、前眼部画像のノイズが除去されてもよい。

次いで、ＣＰＵ８１は、前眼部画像内の各画素の輝度値を、閾値を基準として二値化する二値化処理を実行する（Ｓ５）。二値化処理が行われた前眼部画像（以下、「二値化画像」という）の各画素は、輝度値が閾値以下の画素（以下、「暗画素」という）と、輝度値が閾値よりも大きい画素（以下、「明画素」という）のいずれかによって構成される。従って、二値化画像では、瞳孔部分である可能性が高い暗画素と、瞳孔以外の部分である可能性が高い明画素が、閾値に応じて適切に区分けされる。また、二値化画像における任意の領域内では、暗画素の数が、暗画素が占める領域（以下、「暗領域」という）の面積に比例し、明画素の数が、暗領域の面積に反比例する。よって、ＣＰＵ８１は、以後に実行されるＳ１０およびＳ１４の処理（詳細は後述する）において、任意の領域内の暗画素の数、明画素の数、合計輝度値（明画素の数に比例する）、または平均輝度値（明画素の数に比例する）等を二値化画像から算出するだけで、任意の領域内の暗領域の面積を適切に取得することができる。

なお、図５に示すように、前眼部画像に写る瞳孔の周囲の組織のうち、検査用突出部９の影が重なった部分の輝度は、影が重なっていない部分よりは低くなるものの、瞳孔部分の輝度よりは高くなる場合が多い。従って、輝度値を比較する閾値（本実施形態では、二値化処理を行う際に用いられる閾値）が適切な値（本実施形態では、瞳孔部分の輝度値と、検査用突出部９の影が重なった瞳孔の周囲の組織の輝度値を区分けするための閾値）に設定されることで、瞳孔部分である可能性が高い暗画素と、瞳孔以外の部分である可能性が高い明画素が、適切に区分けされる。

本実施形態では、ＣＰＵ８１は、操作部８を介して入力された指示に応じて、輝度値を比較する閾値を設定する。従って、ユーザは、各種状況（例えば、眼科装置１が設置されている場所の明るさ等）に応じた適切な閾値を指定することができる。ただし、閾値の設定方法を変更することも可能である。例えば、ＣＰＵ８１は、撮影された前眼部画像のうち、検査用突出部９の影が重なった瞳孔の周辺組織における輝度値の情報を取得し、取得した輝度値と、瞳孔部分の輝度値の間の閾値を設定してもよい。また、閾値は固定値であってもよい。

次いで、ＣＰＵ８１は、二値化画像から、輝度値を積分した積分画像を作成する（Ｓ６）。積分画像が作成されることで、画像に対して以後に実行される各種処理が高速化される。

次いで、ＣＰＵ８１は、前眼部画像（詳細には、本実施形態では、ノイズ除去処理および二値化処理等が行われた前眼部画像）内において格子状に並ぶ複数の画素のうち、ｎ番目（ｎの初期値は「１」）の画素を、注目画素に設定する（Ｓ８）。ＣＰＵ８１は、設定した注目画素を中心とする事前探索領域を、前眼部画像内に設定する（Ｓ９）。

図８は、前眼部画像９０内に事前探索領域９１が設定された状態の一例を説明するための説明図である。説明の理解を容易にするために、図８および図９に示す前眼部画像９０には、便宜上、前述したリサイズ処理および二値化処理等が行われる前の前眼部画像が用いられている。事前探索領域９１は、後述する瞳孔位置検出処理（Ｓ１３～Ｓ１７）を実行する前に、注目画素の周囲の領域が、瞳孔の可能性がある暗領域であるか否かを、事前に簡易的に判断するために設定される。従って、事前探索領域９１は、後述する瞳孔位置検出処理（Ｓ１３～Ｓ１７）において設定される瞳孔探索領域９２（図９参照）よりも小さい。

次いで、ＣＰＵ８１は、前眼部画像９０に設定した事前探索領域９１内における暗領域の面積を取得する（Ｓ１０）。前述したように、本実施形態のＳ１０では、事前探索領域９１内の暗画素の数、明画素の数、合計輝度値、または平均輝度値等が二値化画像から算出されることで、事前探索領域９１内の暗領域の面積が適切に取得される。事前探索領域９１内の暗領域の面積が大きい場合には、事前探索領域９１は、図８に示すように、瞳孔が写る位置に設定されている可能性が高い。一方で、事前探索領域９１内の暗領域の面積が小さい場合には、事前探索領域９１は、瞳孔以外の位置に設定されている可能性が高い。

ここで、図８に示す前眼部画像９０では、軸上指標投影光学系３９（図３参照）によって投影された指標が、角膜（図８では角膜頂点）上に輝点となって写り込んでいる。輝点の部分の輝度値は高くなる。従って、前眼部画像９０上に設定された事前探索領域９１が、瞳孔が写る位置に一致した場合でも、前眼部画像９０上で輝点が瞳孔と事前探索領域９１の両方に重なってしまうと、事前探索領域９１内における暗領域の面積が小さくなってしまう。その結果、実際には事前探索領域９１が瞳孔の位置に一致していても、一致していないと判断される可能性がある。

従って、図８に示すように、本実施形態の事前探索領域９１の形状は、中心部のブランクの周囲を取り囲む二次元の形状に形成されている。その結果、事前探索領域９１の中心のブランク内に輝点が位置することで、輝点の周囲の領域上に事前探索領域９１が重なる状態となる。よって、検査軸ＩＯ上に輝点が投影される場合でも、高い精度で瞳孔位置が検出される。

なお、本実施形態の事前探索領域９１の形状は、連続した矩形の環状である。しかし、事前探索領域の形状は、例えば、円環状またはＵ字状等に変更されてもよい。また、事前探索領域９１の中心部のブランクの大きさは、角膜上に形成される輝点の大きさよりも大きいことが望ましい。この場合、設定された事前探索領域９１のブランクの中心に輝点が位置した際に、輝点が事前探索領域９１に重なる可能性がさらに低下する。また、事前探索領域９１の外形は、被検眼Ｅの瞳孔に収まる大きさであってもよい。

図７の説明に戻る。ＣＰＵ８１は、事前探索領域９１内の暗領域の面積が、基準値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１２）。前述したように、事前探索領域９１内の暗領域の面積が基準値以下である場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、事前探索領域９１は、瞳孔以外の位置に設定されている可能性が高い。この場合、注目画素を中心とする瞳孔探索領域９２（図９参照）に対して、後述する瞳孔位置検出処理（Ｓ１３～Ｓ１７）を実行しても、瞳孔位置が検出される可能性は低い。従って、処理はそのままＳ１９へ移行する。

事前探索領域９１内の暗領域の面積が、基準値よりも大きい場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ｓ８で設定された注目画素を中心とする瞳孔探索領域９２（図９参照）が、前眼部画像９０の画像領域内に設定される（Ｓ１３）。つまり、Ｓ１３では、Ｓ９で設定された事前探索領域９１を中心とし、且つ事前探索領域９１よりも大きい瞳孔探索領域９２が、前眼部画像９０内に設定される。

次いで、ＣＰＵ８１は、前眼部画像９０に設定した瞳孔探索領域９２内における暗領域の面積を取得する（Ｓ１４）。前述したように、本実施形態のＳ１４では、瞳孔探索領域９２内の暗画素の数、明画素の数、合計輝度値、または平均輝度値等が二値化画像から算出されることで、瞳孔探索領域９２内の暗領域の面積が適切に取得される。

ここで、図９に示すように、本実施形態の瞳孔探索領域９２の形状は、事前探索領域９１の形状と同様に、中心部のブランクの周囲を取り囲む二次元の形状に形成されている。よって、検査軸ＩＯ上に輝点が投影される場合でも、高い精度で瞳孔探索領域９２内の暗領域の面積が取得される。なお、瞳孔探索領域９２の具体的な形状には、事前探索領域９１の形状と同様に、種々の形状（例えば、環状またはＵ字状等）を採用できる。瞳孔探索領域９２の中心部のブランクの大きさは、角膜上に形成される輝点の大きさよりも大きいことが望ましい。本実施形態では、瞳孔探索領域９２の中心部のブランクは、事前探索領域９１の中心部のブランクと一致する。また、瞳孔探索領域９２の外形は、被検眼Ｅの瞳孔の全体を覆うことが可能な大きさであってもよい。

次いで、ＣＰＵ８１は、Ｓ１で取得された１つの前眼部画像９０に対して、瞳孔探索領域９２の設定位置を変更しながらＳ１４で繰り返し取得される暗領域の面積の中で、今回のＳ１４の処理で取得された暗領域の面積が最大であるか否かを判断する（Ｓ１６）。暗領域の面積が最大となる瞳孔探索領域９２には、瞳孔が位置している可能性が高い。Ｓ１４で取得された暗領域の面積が最大でなければ（Ｓ１６：ＮＯ）、処理はそのままＳ１９へ移行する。Ｓ１４で取得された暗領域の面積が最大であれば（Ｓ１６：ＹＥＳ）、現在設定されている瞳孔探索領域９２が、瞳孔が位置する領域の候補として記憶される（Ｓ１７）。

次いで、Ｓ１で取得された前眼部画像の全体に対する瞳孔位置の探索が完了したか否かが判断される（Ｓ１９）。完了していなければ（Ｓ１９：ＮＯ）、注目画素を設定するためのｎの値が更新されて（Ｓ２１）、処理はＳ８へ戻り、Ｓ８～Ｓ１７の処理が繰り返される。前眼部画像全体に対する瞳孔位置の探索が完了すると（Ｓ１９：ＹＥＳ）、Ｓ１７で瞳孔が位置する領域の候補として記憶された瞳孔探索領域９２が、瞳孔が位置する領域として確定される（Ｓ２０）。また、ＣＰＵ８１は、確定（検出）された瞳孔の位置に基づいて、駆動部４（図１参照）の駆動を制御することで、被検眼Ｅに対する前眼部撮影部３５および検査用突出部９の相対的な位置を自動調整する（Ｓ２０）。次いで、自動アライメントを継続する場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、処理はＳ１へ戻り、最新の前眼部画像に対する瞳孔位置検出処理が実行される。自動アライメントを終了する場合（例えば、被検眼Ｅに対する検査が終了した場合等）には、自動アライメント処理を終了する。

上記実施形態で開示された技術は一例に過ぎない。従って、上記実施形態で例示された技術を変更することも可能である。例えば、上記実施形態では、事前探索領域９１と瞳孔探索領域９２を用いた瞳孔検出処理は、各領域内の暗領域の面積に基づいて実行される。その結果、検査用突出部９の影の影響に関わらず、高い精度で瞳孔位置が検出される。しかし、検査用突出部９の影の影響が小さい場合等には、事前探索領域９１と瞳孔探索領域９２を用いた瞳孔検出処理は、各領域内の暗領域の面積でなく、各領域内の輝度値の合計値または平均値に基づいて実行されてもよい。

上記実施形態では、角膜に写る輝点の影響を抑制するために、事前探索領域９１および瞳孔探索領域９２の各々の中央部にブランクが設けられている。しかし、角膜に写る輝点の影響が小さい場合等には、事前探索領域９１および瞳孔探索領域９２には、中央部のブランクが設けられていなくてもよい。

上記実施形態では、事前探索領域９１よりも大きい瞳孔検索領域９２を用いた処理の負担を軽減するために、事前探索領域９１を用いた事前処理が採用されている。しかし、眼科装置１は、事前探査右領域９１を用いずに、瞳孔探索領域９２のみを用いて瞳孔位置を検出することも可能である。

なお、図７のＳ１で前眼部画像を取得する処理は、「前眼部画像取得ステップ」の一例である。図７のＳ４～Ｓ２１で瞳孔位置を検出する処理は、「瞳孔位置検出ステップ」の一例である。図７のＳ１３で瞳孔探索領域９２を設定する処理は、「瞳孔探索領域設定ステップ」の一例である。図７のＳ１４で暗領域の面積を取得する処理は、「暗領域面積取得ステップ」の一例である。図７のＳ６，１７で、暗領域の面積が最大となる瞳孔探索領域９２を検出する処理は、「領域検出ステップ」の一例である。図７のＳ９で事前探索領域９１を設定する処理は、「事前探索領域設定ステップ」の一例である。

１ 眼科装置
３ 筐体
３Ａ 被検眼対向面
４ 駆動部
９ 検査用突出部
３５ 前眼部撮影部
３９ 軸上指標投影光学系
８１ ＣＰＵ
８４ 記憶部
９０ 前眼部画像
９１ 事前探索領域
９２ 瞳孔探索領域

Claims (7)

1. 被検眼に検査軸を一致させた状態で前記被検眼を検査する眼科装置であって、
   筐体と、
   前記筐体のうち前記被検眼側を向く面である被検眼対向面から、前記検査軸に沿って前記被検眼側に突出する検査用突出部と、
   前記被検眼の前眼部画像を撮影する前眼部撮影部と、
   制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記前眼部撮影部によって撮影された前記前眼部画像を取得する前眼部画像取得ステップと、
   取得した前記前眼部画像を処理することで、前記被検眼の瞳孔の位置を、前記前眼部画像に写り込む前記検査用突出部の影の影響を除外した状態で検出する瞳孔位置検出ステップと、
   を実行することを特徴とする眼科装置。
2. 請求項１に記載の眼科装置であって、
   前記瞳孔位置検出ステップでは、前記制御部は、
   前記前眼部画像の画像領域の一部に瞳孔探索領域を設定し、
   設定した前記瞳孔探索領域内において、輝度値が閾値以下の領域である暗領域の面積を取得し、
   取得される前記暗領域の面積に基づいて、前記被検眼の瞳孔の位置を検出することを特徴とする眼科装置。
3. 請求項２に記載の眼科装置であって、
   前記瞳孔位置検出ステップでは、前記制御部は、
   前記前眼部画像内の各画素の輝度値を、前記閾値を基準として二値化する二値化処理を行うことで、前記瞳孔探索領域内における前記暗領域の面積を取得することを特徴とする眼科装置。
4. 請求項２または３に記載の眼科装置であって、
   前記瞳孔位置検出ステップでは、前記制御部は、
   前記前眼部画像の画像領域の一部に、前記瞳孔探索領域よりも小さい事前探索領域を設定し、
   設定した前記事前探索領域内において前記暗領域の面積を取得し、
   前記事前探索領域内における前記暗領域の面積が基準値よりも大きい場合に、前記事前探索領域を中心とする前記瞳孔探索領域を、前記前眼部画像の画像領域内に設定することを特徴とする眼科装置。
5. 請求項４に記載の眼科装置であって、
   前記検査軸と一致する光軸に沿って指標光を出射することで、前記検査軸上に指標を投影する軸上指標投影光学系をさらに備え、
   前記事前探索領域の形状は、中心部のブランクの周囲を取り囲む二次元の形状に形成されていることを特徴とする眼科装置。
6. 請求項５に記載の眼科装置であって、
   前記瞳孔探索領域の形状は、中心部のブランクの周囲を取り囲む二次元の形状に形成されていることを特徴とする眼科装置。
7. 被検眼に検査軸を一致させた状態で前記被検眼を検査する眼科装置によって実行される眼科装置制御プログラムであって、
   前記眼科装置は、
   筐体と、
   前記筐体のうち前記被検眼側を向く面である被検眼対向面から、前記検査軸に沿って前記被検眼側に突出する検査用突出部と、
   前記被検眼の前眼部画像を撮影する前眼部撮影部と、
   制御部と、
   を備え、
   前記眼科装置制御プログラムが前記眼科装置の前記制御部によって実行されることで、
   前記前眼部撮影部によって撮影された前記前眼部画像を取得する前眼部画像取得ステップと、
   取得した前記前眼部画像を処理することで、前記被検眼の瞳孔の位置を、前記前眼部画像に写り込む前記検査用突出部の影の影響を除外した状態で検出する瞳孔位置検出ステップと、
   が前記眼科装置によって実行されることを特徴とする眼科装置制御プログラム。
   
   

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