JP2024060915A - 眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】アライメントを行うための新たな技術を提供する。【解決手段】眼科装置は、光学系と、移動機構と、仮検出処理部と、本検出処理部と、アライメント移動量特定部と、制御部と、を含む。光学系は、被検眼に対してリング状の光を投影し、被検眼からの戻り光を受光する。移動機構は、少なくとも光学系の光軸の交差方向に、被検眼に対して光学系を相対的に移動する。仮検出処理部は、戻り光から得られたリング像の第１中心位置を特定する。本検出処理部は、リング像に対して第１中心位置を中心とする極座標変換を施すことにより得られた極座標変換画像に基づいてリング像の第２中心位置を特定する。アライメント移動量特定部は、アライメント基準位置に対する第２中心位置の交差方向の変位に基づいて、被検眼に対する光学系の交差方向のアライメント移動量を特定する。制御部は、アライメント移動量に基づいて移動機構を制御する。【選択図】図２

Description

この発明は、眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラムに関する。

従来から、被検眼に対する光学系のアライメントを自動的に行った後に、この光学系を用いて被検眼に対する所定の検査を行うように構成された眼科装置が知られている（特許文献１参照）。このような眼科装置には、ベースに対して上下、前後、左右に移動可能に構成された測定ヘッドに上記の光学系や、被検眼に対する光学系の位置を検出するための手段などが設けられている。

例えば、上下方向、左右方向、及び前後方向に手動で大まかにアライメントを行った後、被検眼の前眼部に投影された輝点により形成された輝点像に基づいて、アライメントが自動的に行われる。

特開２０１２－１４７８３５号公報

従来の眼科装置では、アライメント専用の輝点の投影手段を設ける必要がある。輝点以外の別の形状を有する光を被検眼に投影してアライメントを行うことができれば、アライメント専用の構成を設けることなく、低コスト化を実現できる可能性がある。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、アライメントを行うための新たな技術を提供することにある。

実施形態の１つの態様は、被検眼に対してリング状の光を投影し、前記被検眼からの戻り光を受光する光学系と、少なくとも前記光学系の光軸の交差方向に、前記被検眼に対して前記光学系を相対的に移動する移動機構と、前記戻り光を受光することにより得られたリング像の第１中心位置を特定する仮検出処理部と、前記リング像に対して前記第１中心位置を中心とする極座標変換を施すことにより得られた極座標変換画像に基づいて前記リング像の第２中心位置を特定する本検出処理部と、アライメント基準位置に対する前記第２中心位置の前記交差方向の変位に基づいて、前記被検眼に対する前記光学系の前記交差方向のアライメント移動量を特定するアライメント移動量特定部と、前記アライメント移動量に基づいて前記移動機構を制御する制御部と、を含む、眼科装置である。

実施形態の別の態様は、被検眼に対してリング状の光を投影し、前記被検眼からの戻り光を受光する光学系と、少なくとも前記光学系の光軸の交差方向に、前記被検眼に対して前記光学系を相対的に移動する移動機構と、前記被検眼の瞳孔領域に基づいて、前記戻り光を受光することにより得られたリング像の第１中心位置を特定する仮検出処理部と、前記第１中心位置に基づいて前記リング像の第２中心位置を特定する本検出処理部と、アライメント基準位置に対する前記第２中心位置の前記交差方向の変位に基づいて、前記被検眼に対する前記光学系の前記交差方向のアライメント移動量を特定するアライメント移動量特定部と、前記アライメント移動量に基づいて前記移動機構を制御する制御部と、を含む、眼科装置である。

実施形態の更に別の態様は、被検眼に対してリング状の光を投影し、前記被検眼からの戻り光を受光する光学系と、少なくとも前記光学系の光軸の交差方向に、前記被検眼に対して前記光学系を相対的に移動する移動機構と、を含む眼科装置の制御方法である。眼科装置の制御方法は、前記戻り光を受光することにより得られたリング像の第１中心位置を特定する仮検出ステップと、前記リング像に対して前記第１中心位置を中心とする極座標変換を施すことにより得られた極座標変換画像に基づいて前記リング像の第２中心位置を特定する本検出ステップと、アライメント基準位置に対する前記第２中心位置の前記交差方向の変位に基づいて、前記被検眼に対する前記光学系の前記交差方向のアライメント移動量を特定するアライメント移動量特定ステップと、前記アライメント移動量に基づいて前記移動機構を制御する制御ステップと、を含む。

実施形態の更に別の態様は、コンピュータに、上記の眼科装置の制御方法の各ステップを実行させるプログラムである。

本発明によれば、アライメントを行うための新たな技術を提供することができる。

実施形態に係る眼科装置の光学系の構成例を示す概略図である。 実施形態に係る眼科装置の制御系の構成例を示す概略図である。 実施形態に係る眼科装置の制御系の構成例を示す概略図である。 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制御系の構成例を示す概略図である。 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制御系の構成例を示す概略図である。 実施形態に係る眼科装置の動作例を示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示すフローチャートである。

この発明に係る眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラムの実施形態の例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この明細書において引用された文献の記載内容や任意の公知技術を、以下の実施形態に援用することが可能である。

実施形態に係る眼科装置は、被検眼の所定部位にリング状の光を投影し、被検眼からの戻り光を受光する光学系を含み、取得された受光像としてのリング像の中心位置（又は、重心位置）に基づいて、光学系の光軸方向の交差方向のアライメント移動量を特定する。具体的には、眼科装置は、リング像の中心位置を大まかに検出する仮検出を行った後、仮検出で検出された中心位置に基づいてリング像の中心位置を精密に検出する本検出を行う。眼科装置は、アライメント基準位置に対する、本検出により検出された中心位置の変位に基づいて上記のアライメント移動量を特定し、特定されたアライメント移動量に基づいて被検眼に対する光学系のアライメントを実行する。

例えば、リング状の光は、被検眼の前眼部においてリングの中心位置を中心とする円弧状又は円周状の光であってよい。

いくつかの実施形態では、被検眼の前眼部に投影するリング状の光として、角膜形状測定を行うための光源（ケラトリング光源）からの光が用いられる。これにより、アライメント専用の光の投影手段を設けることなく、ケラトリング光源からの光を流用して、眼科装置の低コスト化を図ることが可能になる。

いくつかの実施形態では、屈折力測定を行うために被検眼の眼底に投影されるリングパターン光を、アライメントを行うときに被検眼の前眼部に投影させる。これにより、アライメント専用の光の投影手段を設けることなく、リングパターン光を流用して、眼科装置の低コスト化を図ることが可能になる。

実施形態に係る眼科装置は、実施形態に係る眼科情報処理装置の機能を実現する。実施形態に係る眼科情報の制御方法は、プロセッサ（コンピュータ）により実行され、実施形態に係る眼科装置を制御するための処理を実現するための１以上のステップを含む。実施形態に係るプログラムは、プロセッサに実施形態に係る眼科装置の制御方法の各ステップを実行させる。実施形態に係る記録媒体（記憶媒体）は、実施形態に係るプログラムが記録（記憶）されたコンピュータにより読み取り可能な非一時的な記録媒体（記憶媒体）である。

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。

以下、実施形態に係る眼科装置は、角膜形状測定を行うための光源（ケラトリング光源）からの光を用いて、被検眼に対する光学系のアライメントを実行する場合について説明する。

実施形態に係る眼科装置は、角膜形状測定を実行可能な光学系を含む。いくつかの実施形態に係る眼科装置は、更に、自覚検査を行うための自覚検査光学系や、その他の他覚測定を行うための他覚測定系を含む。

自覚検査は、被検者からの応答を利用して情報を取得する測定手法である。自覚検査には、遠用検査、近用検査、コントラスト検査、グレア検査等の自覚屈折測定や、視野検査などがある。

他覚測定は、被検者からの応答を参照することなく、主に物理的な手法を用いて被検眼に関する情報を取得する測定手法である。他覚測定には、被検眼の特性を取得するための測定と、被検眼の画像を取得するための撮影とが含まれる。その他の他覚測定には、屈折力測定（レフ測定）、眼圧測定、眼底撮影、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）計測等がある。

以下、眼底共役位置は、アライメントが完了した状態での被検眼の眼底と光学的に略共役な位置であり、被検眼の眼底と光学的に共役な位置又はその近傍を意味するものとする。同様に、瞳孔共役位置は、アライメントが完了した状態での被検眼の瞳孔と光学的に略共役な位置であり、被検眼の瞳孔と光学的に共役な位置又はその近傍を意味するものとする。

また、光学系の光軸の方向をＺ方向（前後方向）とし、光学系の光軸に直交する（広義には、交差する）水平方向をＸ方向（左右方向）とし、光学系の光軸に直交する垂直方向をＹ方向（上下方向）とする。

＜光学系の構成＞
図１に、実施形態に係る眼科装置１０００の光学系の構成例を示す。眼科装置１０００は、被検眼Ｅの角膜形状を測定するための光学系と、被検眼Ｅを観察するための光学系と、被検眼Ｅに対してその他の検査するための光学系と、これらの光学系の光路を波長分離するダイクロイックミラーとを含む。被検眼Ｅを観察するための光学系として、前眼部観察系５が設けられている。被検眼Ｅに対してその他の検査するための光学系としてレフ測定光学系（屈折力測定光学系）が設けられている。

眼科装置１０００は、上記の光学系として、Ｚアライメント系１、ケラト測定系３、固視投影系４、前眼部観察系５、レフ測定投射系６、及びレフ測定受光系７を含む。以下では、例えば、前眼部観察系５が９４０ｎｍ～１０００ｎｍの光を用い、レフ測定光学系（レフ測定投射系６、レフ測定受光系７）が８３０ｎｍ～８８０ｎｍの光を用い、固視投影系４が４００ｎｍ～７００ｎｍの光を用いるものとする。眼科装置１０００では、ケラト測定系３が、ＸＹアライメント系の機能を実現する。

（前眼部観察系５）
前眼部観察系５は、被検眼Ｅの前眼部を動画撮影する。前眼部観察系５を経由する光学系において、撮像素子５９の撮像面は瞳孔共役位置に配置されている。前眼部照明光源５０は、被検眼Ｅの前眼部に照明光（例えば、赤外光）を照射する。いくつかの実施形態では、前眼部照明光源５０の機能が後述のケラトリング光源３２により実現され、眼科装置１０００は、前眼部照明光源５０が省略された構成を有する。

被検眼Ｅの前眼部により反射された光は、対物レンズ５１を透過し、ダイクロイックミラー５２を透過し、絞り（テレセン絞り）５３に形成された孔部を通過し、リレーレンズ５５及び５６を透過し、ダイクロイックミラー７６を透過する。ダイクロイックミラー５２は、レフ測定光学系の光路と前眼部観察系５の光路とを合成（分離）する。ダイクロイックミラー５２は、これらの光路を合成する光路合成面が対物レンズ５１の光軸に対して傾斜して配置される。ダイクロイックミラー７６を透過した光は、結像レンズ５８により撮像素子５９（エリアセンサー）の撮像面に結像される。撮像素子５９は、所定のレートで撮像及び信号出力を行う。撮像素子５９の出力（映像信号）は、後述の処理部９に入力される。処理部９は、この映像信号に基づく前眼部像Ｅ´を後述の表示部１０の表示画面１０ａに表示させる。前眼部像Ｅ´は、例えば赤外動画像である。

（Ｚアライメント系１）
Ｚアライメント系１は、前眼部観察系５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（赤外光）を被検眼Ｅに投射する。Ｚアライメント光源１１は、前眼部観察系５の光軸から離れた位置から被検眼Ｅの角膜Ｃｒに光を投射する。Ｚアライメント光源１１から出力された光は、被検眼Ｅの角膜Ｃｒに投射され、角膜Ｃｒにより反射され、結像レンズ１２によりラインセンサー１３のセンサー面に結像される。角膜頂点の位置が前眼部観察系５の光軸方向に変化すると、ラインセンサー１３のセンサー面における光の投射位置が変化する。処理部９は、ラインセンサー１３のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Ｅの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してＺアライメントを実行する。

（ケラト測定系３）
ケラト測定系３は、被検眼Ｅの角膜Ｃｒの形状を測定するためのリング状の光（赤外光、ケラトリング光）を角膜Ｃｒに投射する。ケラト板３１は、対物レンズ５１と被検眼Ｅとの間に配置されている。ケラト板３１の背面側（対物レンズ５１側）にはケラトリング光源３２が設けられている。ケラト板３１には、光学系（ケラト測定系３、前眼部観察系５）の光軸に相当する位置を中心として円弧状又は円周状に透過パターンが形成されている。以下では、ケラト板３１には、光軸を中心に２つの同心円状の透過パターンが形成されているものとするが、光軸を中心に１つの円状の透過パターン、又は３以上の童心円上の透過パターンが形成されていてもよい。

ケラトリング光源３２からの光でケラト板３１を照明することにより、被検眼Ｅの角膜Ｃｒにリング状光束（円弧状又は円周状の測定パターン、ケラトリング光）が投射される。被検眼Ｅの角膜Ｃｒからの反射光（ケラトリング像）は撮像素子５９により前眼部像Ｅ´とともに検出される。処理部９は、このケラトリング像を基に公知の演算を行うことで、角膜Ｃｒの形状を表す角膜形状パラメータを算出する。

眼科装置１０００は、角膜形状測定（ケラト測定）、及び、屈折力測定（レフ測定）を開始する前に、被検眼Ｅに対する光学系のアライメントを実行可能である。この実施形態では、ケラトリング光源３２からの光でケラト板３１を照明することにより、前眼部観察系５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リング状の光（赤外光）が被検眼Ｅの前眼部に投影される。被検眼Ｅの角膜Ｃｒによる反射光は、前眼部観察系５を通じて撮像素子５９に導かれる。

この反射光に基づく像（リング像、ケラトリング像）は前眼部像Ｅ´に含まれる。処理部９は、反射光に基づく像を含む前眼部像Ｅ´とアライメントマークＡＬとを表示部の表示画面に表示させる。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ＡＬ内に反射光に基づく像を誘導するように光学系の移動操作を行う。自動でアライメントを行う場合、処理部９は、アライメントマークＡＬに対する反射光に基づく像の変位がキャンセルされるように、光学系を移動させる機構を制御する。

（レフ測定投射系６、レフ測定受光系７）
レフ測定光学系は、屈折力測定に用いられるレフ測定投射系６及びレフ測定受光系７を含む。レフ測定投射系６は、屈折力測定用の光束（例えば、リング状光束）（赤外光）を眼底Ｅｆに投射する。レフ測定受光系７は、この光束の被検眼Ｅからの戻り光を受光する。レフ測定投射系６は、レフ測定受光系７の光路に設けられた孔開きプリズム６５によって分岐された光路に設けられる。孔開きプリズム６５に形成されている孔部は、瞳孔共役位置に配置される。レフ測定受光系７を経由する光学系において、撮像素子５９の撮像面は眼底共役位置に配置される。

いくつかの実施形態では、レフ測定光源６１は、高輝度光源であるＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）光源である。レフ測定光源６１は、光軸方向に移動可能である。レフ測定光源６１は、眼底共役位置に配置される。レフ測定光源６１から出力された光は、リレーレンズ６２を透過し、円錐プリズム６３の円錐面に入射する。円錐面に入射した光は偏向され、円錐プリズム６３の底面から出射する。円錐プリズム６３の底面から出射した光は、リング絞り６４にリング状に形成された透光部を透過する。リング絞り６４の透光部を透過した光（リング状光束）は、孔開きプリズム６５の孔部の周囲に形成された反射面により反射され、ロータリープリズム６６を通過し、ダイクロイックミラー６７により反射される。ダイクロイックミラー６７により反射された光は、ダイクロイックミラー５２により反射され、対物レンズ５１を透過し、被検眼Ｅに投射される。ロータリープリズム６６は、眼底Ｅｆの血管や疾患部位に対するリング状光束の光量分布を平均化や光源に起因するスペックルノイズの低減のために用いられる。

眼底Ｅｆに投射されたリング状光束の戻り光は、対物レンズ５１を透過し、ダイクロイックミラー５２及びダイクロイックミラー６７により反射される。ダイクロイックミラー６７により反射された戻り光は、ロータリープリズム６６を通過し、孔開きプリズム６５の孔部を通過し、リレーレンズ７１を透過し、反射ミラー７２により反射され、リレーレンズ７３及び合焦レンズ７４を透過する。合焦レンズ７４は、レフ測定受光系７の光軸に沿って移動可能である。合焦レンズ７４を透過した光は、反射ミラー７５により反射され、ダイクロイックミラー７６により反射され、結像レンズ５８により撮像素子５９の撮像面に結像される。処理部９は撮像素子５９からの出力を基に公知の演算を行うことで被検眼Ｅの屈折力値を算出する。例えば、屈折力値は、球面度数、乱視度数及び乱視軸角度、又は等価球面度数を含む。

（固視投影系４）
固視投影系４は、ダイクロイックミラー６７によりレフ測定光学系の光路から波長分離された光路に設けられる。

固視投影系４は、固視標を被検眼Ｅに呈示する。固視投影系４の光路には、固視ユニット４０が配置されている。固視ユニット４０は、後述の処理部９からの制御を受け、固視投影系４の光路に沿って移動可能である。固視ユニット４０は、液晶パネル４１を含む。

処理部９による制御を受けた液晶パネル４１は、固視標を表すパターンを表示する。液晶パネル４１は、ケラト測定用又はレフ測定用の固視標（例えば、風景チャート）を表す固視標パターンを表示することが可能である。

いくつかの実施形態では、固視標は、互いに視角が異なる２以上の固視標を含む。この場合、液晶パネル４１は、互いに視角が異なる２以上の固視標を選択的に被検眼Ｅに呈示するように、当該２以上の固視標のいずれか１つを表すパターンを表示する。

液晶パネル４１の画面上におけるパターンの表示位置を変更することにより、被検眼Ｅの固視位置を変更できる。被検眼Ｅの固視位置としては、眼底Ｅｆの黄斑部を中心とする画像を取得するための位置や、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための位置や、黄斑部と視神経乳頭との間の眼底中心を中心とする画像を取得するための位置などがある。固視標を表すパターンの表示位置を任意に変更することが可能である。

液晶パネル４１からの光は、リレーレンズ４２を透過し、リレーレンズ４３を透過し、反射ミラー４４により反射され、ダイクロイックミラー６７を透過し、ダイクロイックミラー５２により反射される。ダイクロイックミラー５２により反射された光は、対物レンズ５１を透過して眼底Ｅｆに投射される。いくつかの実施形態では、液晶パネル４１及びリレーレンズ４２のそれぞれは、独立に光軸方向に移動可能である。

いくつかの実施形態では、液晶パネル４１に代えて、透過型又は反射型の視標チャートと、視標チャートを照明する照明光源とが設けられる。視標チャートには、固視標を表す固視標パターンが印刷される。照明光源により視標チャートを照明することにより被検眼Ｅに固視標が呈示される。互いに視角が異なる固視標パターンが印刷された２以上の視標チャートが選択的に照明光源により照明されるように構成されてもよい。

処理部９は、レフ測定光学系を用いて得られた測定結果から屈折力値を算出し、算出された屈折力値に基づいて、眼底Ｅｆとレフ測定光源６１と撮像素子５９とが共役となる位置に、レフ測定光源６１及び合焦レンズ７４それぞれを光軸方向に移動させる。いくつかの実施形態では、処理部９は、レフ測定光源６１及び合焦レンズ７４の移動に連動して液晶パネル４１（固視ユニット４０）をその光軸方向に移動させる。

＜制御系の構成＞
眼科装置１０００の制御系の構成について説明する。

図２～図７に、眼科装置１０００の制御系を説明するための概略図を示す。図２、図３、図５、及び図７は、眼科装置１０００の制御系の機能的構成例のブロック図を表す。

図２は、眼科装置１０００の制御系の機能ブロック図の一例を表す。図２において、図１と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。図３は、図２のデータ処理部２２３の機能ブロック図の一例を表す。図４Ａ～図４Ｃは、図３の瞳孔領域特定部２４０の動作説明図を示す。図５は、図３の仮検出処理部２５１の機能ブロック図の一例を表す。図６Ａ～図６Ｃは、図３の仮検出処理部２５１の動作説明図を示す。図７は、図３の本検出処理部２５２の機能ブロック図の一例を表す。

処理部９は、眼科装置１０００の各部を制御する。また、処理部９は、各種演算処理を実行可能である。処理部９は、プロセッサを含む。処理部９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。

処理部９は、実施形態に係る「眼科情報処理装置」の一例である。すなわち、処理部９の機能を実現するためのプログラムは、実施形態に係る「プログラム」の一例である。

処理部９は、制御部２１０と、演算処理部２２０とを含む。処理部９の機能は、１以上のプロセッサにより実現される。いくつかの実施形態では、処理部９の機能は、処理部９（演算処理部２２０）を構成する機能ブロック毎に設けられた複数のプロセッサにより実現される。いくつかの実施形態では、処理部９の機能は、単一のプロセッサにより実現される。また、眼科装置１０００は、移動機構２００と、表示部２７０と、操作部２８０と、通信部２９０とを含む。

移動機構２００は、Ｚアライメント系１、ケラト測定系３、固視投影系４、前眼部観察系５、レフ測定投射系６、及びレフ測定受光系７等の光学系が収納されたヘッド部を左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向）、及び前後方向（Ｚ方向）に移動させる機構である。例えば、移動機構２００には、ヘッド部を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。アクチュエータは、例えばパルスモータにより構成される。伝達機構は、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオンなどによって構成される。制御部２１０（主制御部２１１）は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構２００に対する制御を行う。

（制御部２１０）
制御部２１０は、プロセッサを含み、眼科装置の各部を制御する。制御部２１０は、主制御部２１１と、記憶部２１２とを含む。記憶部２１２には、眼科装置を制御するためのコンピュータプログラムがあらかじめ格納される。コンピュータプログラムには、光源制御用プログラム、光学系制御用プログラム、演算処理用プログラム及びユーザインターフェイス用プログラムなどが含まれる。このようなコンピュータプログラムに従って主制御部２１１が動作することにより、制御部２１０は制御処理を実行する。

主制御部２１１は、測定制御部として眼科装置の各種制御を行う。Ｚアライメント系１に対する制御には、Ｚアライメント光源１１の制御、ラインセンサー１３の制御などがある。Ｚアライメント光源１１の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。ラインセンサー１３の制御には、検出素子の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。それにより、Ｚアライメント光源１１の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部２１１は、ラインセンサー１３により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づいてラインセンサー１３に対する光の投影位置を特定する。主制御部２１１は、演算処理部２２０を制御して、特定された投影位置に基づいて被検眼Ｅの角膜頂点の位置を特定させ、これに基づき移動機構２００を制御してヘッド部を前後方向に移動させる（Ｚアライメント）。

ケラト測定系３に対する制御には、ケラトリング光源３２の制御などがある。ケラトリング光源３２の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、ケラトリング光源３２の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部２１１は、撮像素子５９により検出されたケラトリング像に対する公知の演算を演算処理部２２０に実行させる。それにより、被検眼Ｅの角膜形状情報が求められる。

また、主制御部２１１は、撮像素子５９により検出された信号を取り込み、演算処理部２２０を制御して、取り込まれた信号に基づいて、ケラト板３１を通過したケラトリング光源３２からの光の戻り光に基づくリング像を特定させる。更に、主制御部２１１は、演算処理部２２０を制御して、特定されたリング像に基づくＸＹ方向のアライメント移動量を特定させる。主制御部２１１は、特定されたＸＹ方向のアライメント移動量に基づいて、アライメント基準位置に対するリング像の中心位置の変位がキャンセルされるように移動機構２００を制御してヘッド部をＸ方向、及びＹ方向に移動させる（ＸＹアライメント）。

いくつかの実施形態では、主制御部２１１は、ケラト板３１に形成された透過パターンのサイズ又は形状を変更する。この場合、被検眼Ｅの瞳孔サイズにかかわらず、ケラトリング光源３２からの光を用いたＸＹアライメントを行うことが容易になる。また、角膜形状測定に有用なサイズと異なるサイズで前眼部に投射させてＸＹアライメント精度を向上させることも可能になる。

例えば、ケラト板３１に形成された透過パターンのサイズ、及び、形状のパラメータを変更可能に構成されてもよい。いくつかの実施形態では、ケラト板３１は、透過パターンが異なる２以上のケラト板を有し、主制御部２１１からの制御を受け、２以上のケラト板を選択的に前眼部観察系５の光軸上に配置可能に構成される。いくつかの実施形態では、ケラト板３１は、透過パターン（遮光パターン）を変更可能な光学部材（例えば、液晶パネル）を含み、主制御部２１１からの制御を受け、透過パターンを変更可能に構成される。透過パターンのサイズを変更するためのパラメータの例として、透過パターンの径方向の幅、透過パターンの内径、透過パターンの外径などがある。透過パターンの形状を変更するためのパラメータの例として、円弧状又は円周状の透過パターンを中心とする偏角などがある。

固視投影系４に対する制御には、液晶パネル４１の制御や固視ユニット４０の移動制御などがある。液晶パネル４１の制御には、固視標を表すパターンの表示のオン・オフや、固視標を表すパターンの切り替え、固視標を表すパターンの表示位置の切り替えなどがある。固視標を表すパターンの切り替えとしては、視角が小さい固視標を表すパターンと視角が大きい固視標を表すパターンとの切り替えなどがある。

例えば、固視投影系４には、液晶パネル４１（又は固視ユニット４０）を光軸方向に移動する移動機構が設けられる。この移動機構には、移動機構２００と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部２１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、少なくとも液晶パネル４１を光軸方向に移動させる。それにより、液晶パネル４１と眼底Ｅｆとが光学的に共役となるように液晶パネル４１の位置が調整される。

前眼部観察系５に対する制御には、前眼部照明光源５０の制御、撮像素子５９の制御などがある。前眼部照明光源５０の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、前眼部照明光源５０の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。撮像素子５９の制御には、撮像素子５９の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。主制御部２１１は、撮像素子５９により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づく画像の形成等の処理を演算処理部２２０に実行させる。

レフ測定投射系６に対する制御には、レフ測定光源６１の制御、ロータリープリズム６６の制御などがある。レフ測定光源６１の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、レフ測定光源６１の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。例えば、レフ測定投射系６は、レフ測定光源６１を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構２００と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部２１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、レフ測定光源６１を光軸方向に移動させる。ロータリープリズム６６の制御には、ロータリープリズム６６の回転制御などがある。例えば、ロータリープリズム６６を回転させる回転機構が設けられており、主制御部２１１は、この回転機構を制御することによりロータリープリズム６６を回転させる。

レフ測定受光系７に対する制御には、合焦レンズ７４の制御などがある。合焦レンズ７４の制御には、合焦レンズ７４の光軸方向への移動制御などがある。例えば、レフ測定受光系７は、合焦レンズ７４を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構２００と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部２１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、合焦レンズ７４を光軸方向に移動させる。主制御部２１１は、レフ測定光源６１と眼底Ｅｆと撮像素子５９とが光学的に共役となるように、例えば被検眼Ｅの屈折力に応じてレフ測定光源６１及び合焦レンズ７４をそれぞれ光軸方向に移動させることが可能である。

また、主制御部２１１は、表示制御部として、各種情報を表示部２７０に表示させることが可能である。例えば、主制御部２１１は、撮像素子５９により得られた被検眼Ｅの画像（前眼部画像、眼底画像）、操作部２８０の機能をタッチパネルにより実現するためのグラフィカルユーザインターフェイス、及び演算処理部２２０の処理結果に対応した情報などを表示部２７０に表示させる。演算処理部２２０の処理結果として、眼屈折力算出部２２１により算出された被検眼Ｅの屈折力値、角膜形状情報算出部２２２により算出された被検眼Ｅの角膜形状情報、データ処理部２２３の処理結果などがある。

更に、主制御部２１１は、記憶部２１２にデータを書き込む処理や、記憶部２１２からデータを読み出す処理を行う。

（記憶部２１２）
記憶部２１２は、各種のデータを記憶する。記憶部２１２に記憶されるデータとしては、例えば他覚測定（レフ測定、ケラト測定）の測定結果、眼底像の画像データ、被検眼情報、被検者情報などがある。被検眼情報は、左眼／右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。被検者情報は、患者ＩＤ、氏名、被検者の年令、性別、身長、体重などの被検者に関する情報を含む。いくつかの実施形態では、被検者情報は、電子カルテから取得される情報である。いくつかの実施形態では、被検眼情報や被検者情報は、操作部２８０を用いて検者又は被検者により入力される情報である。また、記憶部２１２には、眼科装置を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。

（演算処理部２２０）
演算処理部２２０は、眼屈折力算出部２２１と、角膜形状情報算出部２２２と、データ処理部２２３とを含む。

（眼屈折力算出部２２１）
眼屈折力算出部２２１は、レフ測定投射系６により眼底Ｅｆに投影されたリング状光束（リング状の測定パターン）の戻り光を撮像素子５９が受光することにより得られたリング像（パターン像）を解析する。眼屈折力算出部２２１は、取得されたリング像の形状を公知の手法で解析することにより眼屈折力値を求める。

例えば、眼屈折力算出部２２１は、取得されたリング像（眼底像）の輝度分布を求め、求められた輝度分布からリング像の重心位置を求め、求められた重心位置から放射状にのびる複数の経線方向に沿った輝度分布を求め、この輝度分布からリング像を特定する。続いて、眼屈折力算出部２２１は、特定されたリング像の近似楕円を求め、この近似楕円の長径及び短径を公知の式に代入することによって球面度数Ｓ、乱視度数Ｃ及び乱視軸角度Ａを求める。いくつかの実施形態では、眼屈折力値として等価球面度数ＳＥ（＝Ｓ＋Ｃ／２）が算出される。

いくつかの実施形態では、眼屈折力算出部２２１は、基準パターンに対するリング像の変形及び変位に基づいて、球面度数Ｓ、乱視度数Ｃ及び乱視軸角度Ａ、又は等価球面度数ＳＥを求める。

（角膜形状情報算出部２２２）
角膜形状情報算出部２２２は、ケラト測定系３によりケラトリング光束が投影された前眼部からの反射光を受光することにより前眼部観察系５により取得されたリングパターン像（ケラトリング像）に基づいて、角膜形状情報を算出する。角膜形状情報には、角膜屈折力、角膜乱視度、及び角膜乱視軸角度などがある。例えば、角膜形状情報算出部２２２は、ケラトリング像を解析することにより角膜前面の強主経線や弱主経線の角膜曲率半径を算出し、角膜曲率半径に基づいて上記の角膜形状情報を算出する。

（データ処理部２２３）
データ処理部２２３は、撮像素子５９により得られた画像に対して各種のデータ処理（画像処理）や解析処理を施す。例えば、データ処理部２２３は、画像の輝度補正や分散補正等の補正処理を実行する。

また、データ処理部２２３は、ＸＹアライメントを行うためのＸＹアライメント移動量と、Ｚアライメントを行うためのＺアライメント移動量とを特定する。ＸＹアライメントは、被検眼Ｅに対するＸＹ方向（Ｘ方向及びＹ方向）の眼科装置１０００の光学系のアライメントを意味する。Ｚアライメントは、被検眼Ｅに対するＺ方向の眼科装置１０００の光学系のアライメントを意味する。

図３に示すように、データ処理部２２３は、瞳孔領域特定部２４０と、ＸＹ移動量特定部２５０と、Ｚ移動量特定部２６０とを含む。

（瞳孔領域特定部２４０）
瞳孔領域特定部２４０は、ケラト測定系３によりケラトリング光束（リング状の光）が投影されている被検眼Ｅの前眼部画像を解析することにより瞳孔領域を特定する。

例えば、瞳孔領域特定部２４０は、図４Ａに示すように、前眼部観察系５により得られた前眼部画像ＩＭＧ０を取得する。前眼部画像ＩＭＧ０には、ケラトリング像が描出されている。

続いて、瞳孔領域特定部２４０は、図４Ｂに示すように、前眼部画像ＩＭＧ０に対して二値化処理を行い、二値化画像ＩＭＧ１を取得する。二値化処理の例として、大津の二値化を用いた処理がある。

次に、瞳孔領域特定部２４０は、二値化画像ＩＧＭ１に対してラベリング処理を施し、１以上の連結領域の１つを瞳孔領域として特定する。例えば、瞳孔領域特定部２４０は、図４Ｃに示すように、二値化画像ＩＭＧ１中の１以上の連結領域のうち、所定の瞳孔領域特定条件を満たす連結領域ＰＡを瞳孔領域として特定する。例えば、瞳孔領域特定部２４０は、その中心位置又は重心位置が所定の範囲内に位置し、第１閾値以上の面積を有し、且つ、当該連結領域に外接する矩形のアスペクト比（Ｘ方向の長さとＹ方向の長さとの比）が「１」に最も近い連結領域を瞳孔領域として特定する。

瞳孔領域特定部２４０は、特定された瞳孔領域を含む瞳孔領域特定画像を、前眼部画像からクリッピングして取得する。例えば、瞳孔領域特定部２４０は、特定された瞳孔領域がほぼ中心に位置するように瞳孔領域特定画像を取得する。

（ＸＹ移動量特定部２５０）
ＸＹ移動量特定部２５０は、瞳孔領域特定部２４０により特定された瞳孔領域におけるケラトリング像を解析することにより、アライメント基準位置に対するケラトリング像の中心位置の変位に対応したＸＹアライメント移動量を特定する。

ＸＹ移動量特定部２５０は、図３に示すように、仮検出処理部２５１と、本検出処理部２５２と、ＸＹアライメント移動量特定部２５３とを含む。

（仮検出処理部２５１）
仮検出処理部２５１は、瞳孔領域特定部２４０により取得された瞳孔領域特定画像におけるケラトリング像（広義には、リング像）の中心位置（第１中心位置）の仮検出を行う。中心位置は、重心位置であってもよい。

仮検出処理部２５１は、ケラトリング像に対して第１楕円近似処理を施し、第１楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置をケラトリング像の中心位置として大まかに特定することが可能である。

このような仮検出処理部２５１は、図５に示すように、第１極座標変換部２５１Ａと、第１重心位置特定部２５１Ｂと、第１楕円近似処理部２５１Ｃとを含む。

（第１極座標変換部２５１Ａ）
第１極座標変換部２５１Ａは、ケラトリング像に対して第１極座標変換を施す。具体的には、第１極座標変換部２５１Ａは、上記の瞳孔領域特定画像に対して、瞳孔領域特定部２４０により特定された瞳孔領域の中心位置又は重心位置を中心とした極座標変換を施す。これにより、Ｘ方向の軸及びＹ方向の軸により定義される直交座標系の瞳孔領域特定画像の画素（ｘ，ｙ）が、特定された瞳孔領域の中心位置又は重心位置を極（ｐｏｌｅ）として極からの距離である動径ｒと極を中心とする偏角θとにより定義される極座標系の画素（ｒ，θ）に変換される。その結果、瞳孔領域特定座標から図６Ａに示す極座標変換画像ＩＭＧ２が取得される。

例えば、第１極座標変換は、極を中心とする１２度の間隔で３０経線分の極座標変換を行う。

（第１重心位置特定部２５１Ｂ）
第１重心位置特定部２５１Ｂは、第１極座標変換により得られた極座標変換画像ＩＭＧ２におけるケラトリング像の径方向の重心位置を特定する。具体的には、第１重心位置特定部２５１Ｂは、図６Ｂに示すように、極座標変換画像ＩＭＧ２に対し、偏角θ毎にｒ方向の輝度プロファイルを生成し、生成された輝度プロファイルに対してｒ方向に輝度変化量を求める。輝度変化量は、ケラトリング像のエッジ部分で極大値となる。

第１重心位置特定部２５１Ｂは、２つの同心円状のリング像のそれぞれについて、２つの極大値の間の極小値ｐ１、ｐ２を特定し、特定された２つの極小値ｐ１、ｐ２の重心位置（又は中心位置）を径方向のケラトリング像の重心位置として特定する。第１重心位置特定部２５１Ｂは、複数の偏角θに対して、同様に２つの極大値の間の極小値ｐ１、ｐ２を特定し、特定された２つの極小値ｐ１、ｐ２の重心位置（又は中心位置）を径方向のケラトリング像の重心位置として特定する。

（第１楕円近似処理部２５１Ｃ）
第１楕円近似処理部２５１Ｃは、第１重心位置特定部２５１Ｂによってケラトリング像の３以上の径方向について特定された３以上の重心位置に対して第１楕円近似処理を施す。第１楕円近似処理部２５１Ｃは、図６Ｃに示すように、第１楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置Ｃｐをケラトリング像の中心位置（第１中心位置）として特定する。近似楕円の中心位置は、例えば、近似楕円の短軸と近似楕円の長軸の交点位置である。

（本検出処理部２５２）
本検出処理部２５２は、第１楕円近似処理部２５１Ｃにより特定された近似楕円の中心位置（第１中心位置）を用いて、瞳孔領域特定部２４０により取得された瞳孔領域特定画像におけるケラトリング像の中心位置（第２中心位置）の本検出を行う。本検出により検出される中心位置も、重心位置であってよい。

本検出処理部２５２は、ケラトリング像に対して、仮検出処理部２５１により得られたケラトリング像の中心位置（第１中心位置）を中心とする第２極座標変換を施す。本検出処理部２５２は、第２極座標変換により得られた極座標変換画像に基づいてケラトリング像の３以上の径方向について特定された３以上の重心位置に対して第２楕円近似処理を施す。更に、本検出処理部２５２は、第２楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置を、ケラトリング像の中心位置（第２中心位置）として精密に特定する。

このような本検出処理部２５２は、図７に示すように、第２極座標変換部２５２Ａと、第２重心位置特定部２５２Ｂと、第２楕円近似処理部２５２Ｃとを含む。

（第２極座標変換部２５２Ａ）
第２極座標変換部２５２Ａは、ケラトリング像に対して第２極座標変換を施す。具体的には、第２極座標変換部２５２Ａは、上記の瞳孔領域特定画像に対して、仮検出処理部２５１により特定されたケラトリング像の重心位置（又は中心位置）を中心とした極座標変換を施す。第２極座標変換の内容は、第１極座標変換部２５１Ａにより実行される第１極座標変換と同様である。

例えば、第２極座標変換は、極を中心とする１．５度の間隔で２４０経線分の極座標変換を行う。すなわち、第１極座標変換の分解能は、第２極座標変換の分解能より低い。

（第２重心位置特定部２５２Ｂ）
第２重心位置特定部２５２Ｂは、第２極座標変換により得られた極座標変換画像におけるケラトリング像の径方向の重心位置を特定する。具体的には、第２重心位置特定部２５２Ｂは、第１重心位置特定部２５１Ｂと同様に、極座標変換画像に対し、偏角θ毎にｒ方向の輝度プロファイルを生成し、生成された輝度プロファイルに対してｒ方向に輝度変化量を求める。

第２重心位置特定部２５２Ｂは、第１重心位置特定部２５１Ｂと同様に、２つの同心円状のリング像のそれぞれについて、２つの極大値の間の極小値を特定し、特定された２つの極小値の重心位置（又は中心位置）を径方向のケラトリング像の重心位置として特定する。第２重心位置特定部２５２Ｂは、複数の偏角に対して、同様に２つの極大値の間の極小値を特定し、特定された２つの極小値の重心位置（又は中心位置）を径方向のケラトリング像の重心位置として特定する。

（第２楕円近似処理部２５２Ｃ）
第２楕円近似処理部２５２Ｃは、第１楕円近似処理部２５１Ｃと同様に、第２重心位置特定部２５２Ｂによってケラトリング像の３以上の径方向について特定された３以上の重心位置に対して第２楕円近似処理を施す。第２楕円近似処理部２５２Ｃは、第２楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置をケラトリング像の中心位置（第２中心位置）として特定する。近似楕円の中心位置は、例えば、近似楕円の短軸と近似楕円の長軸の交点位置である。

（ＸＹアライメント移動量特定部２５３）
ＸＹアライメント移動量特定部２５３は、所定のアライメント基準位置に対する、本検出により特定されたケラトリング像の中心位置（第２中心位置）のＸＹ方向（広義には、光学系の光軸の交差方向）の変位に基づいて、被検眼Ｅに対する光学系のＸＹ方向のアライメント移動量を特定する。本検出により特定されたケラトリング像の中心位置は、上記のように、第２楕円近似処理部２５２Ｃにより得られた近似楕円の中心位置である。アライメント基準位置の例として、前眼部画像又は瞳孔領域特定画像において光学系の光軸に相当する位置がある。アライメント基準位置は、あらかじめ決められた位置であってもよい。

制御部２１０（主制御部２１１）は、ＸＹアライメント移動量特定部２５３により特定されたＸＹアライメント移動量に基づいて移動機構２００を制御することにより、被検眼Ｅに対して光学系をＸＹ方向に移動する。この場合、例えば、制御部２１０（主制御部２１１）は、ＸＹアライメント移動量特定部２５３により特定されたＸＹアライメント移動量をＸ方向及びＹ方向のピクセル数として取得する。制御部２１０は、光学倍率に対応した装置固有のピクセルサイズに基づいて、取得されたＸ方向及びＹ方向のピクセル数をＸ方向及びＹ方向の物理量（例えば、ミリメートル）に変換し、変換された物理量を、パルスモータを制御するパルス数に変換する。制御部２１０は、変換されたパルス数に基づいて移動機構２００を移動するパルスモータを制御することで、被検眼Ｅに対して光学系をＸＹ方向に移動する。

（Ｚ移動量特定部２６０）
Ｚ移動量特定部２６０は、被検眼Ｅに対する光学系のＺ方向のアライメント移動量（Ｚアライメント移動量）を特定する。Ｚ移動量特定部２６０は、Ｚアライメント系１のラインセンサー１３における角膜Ｃｒからの反射光の受光位置に基づいて被検眼Ｅの角膜頂点の位置を特定し、例えば、光学系（例えば、対物レンズ５１）と角膜頂点の位置との間の距離が所定のワーキングディスタンスとなるように、特定された角膜頂点の位置からＺ方向のアライメント移動量を特定する。

制御部２１０（主制御部２１１）は、Ｚ移動量特定部２６０により特定されたＺ方向のアライメント移動量に基づいて移動機構２００を制御することにより、被検眼Ｅに対して光学系をＺ方向に移動する。この場合、例えば、制御部２１０（主制御部２１１）は、Ｚ移動量特定部２６０により特定されたＺアライメント移動量をＺ方向のシフト量として取得する。制御部２１０は、装置固有の単位シフト量当たりの物理量に対応する変換レートに基づいて、取得されたＺ方向のシフト量をＺ方向の物理量（例えば、ミリメートル）に変換し、変換された物理量を、パルスモータを制御するパルス数に変換する。制御部２１０は、変換されたパルス数に基づいて移動機構２００を移動するパルスモータを制御することで、被検眼Ｅに対して光学系をＺ方向に移動する。

（表示部２７０、操作部２８０）
表示部２７０は、ユーザインターフェイス部として、制御部２１０による制御を受けて情報を表示する。表示部２７０は、図１に示す表示部１０を含む。

操作部２８０は、ユーザインターフェイス部として、眼科装置を操作するために使用される。操作部２８０は、眼科装置に設けられた各種のハードウェアキー（ジョイスティック、ボタン、スイッチなど）を含む。また、操作部２８０は、タッチパネル式の表示画面１０ａに表示される各種のソフトウェアキー（ボタン、アイコン、メニューなど）を含んでもよい。

表示部２７０及び操作部２８０の少なくとも一部が一体的に構成されていてもよい。その典型例として、タッチパネル式の表示画面１０ａがある。

（通信部２９０）
通信部２９０は、図示しない外部装置と通信するための機能を有する。通信部２９０は、外部装置との接続形態に応じた通信インターフェイスを備える。外部装置の例として、レンズの光学特性を測定するための眼鏡レンズ測定装置がある。眼鏡レンズ測定装置は、被検者が装用する眼鏡レンズの度数などを測定し、この測定データを眼科装置１０００に入力する。また、外部装置は、任意の眼科装置、記録媒体から情報を読み取る装置（リーダ）や、記録媒体に情報を書き込む装置（ライタ）などでもよい。更に、外部装置は、病院情報システム（ＨＩＳ）サーバ、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ ＣＯｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）サーバ、医師端末、モバイル端末、個人端末、クラウドサーバなどでもよい。通信部２９０は、例えば処理部９に設けられていてもよい。

処理部９は、実施形態に係る「眼科情報処理装置」の一例である。Ｚアライメント系１、ケラト測定系３、固視投影系４、前眼部観察系５、レフ測定投射系６、及びレフ測定受光系７は、実施形態に係る「光学系」の一例である。ＸＹアライメント移動量特定部２５３は、実施形態に係る「アライメント移動量特定部」の一例である。第１重心位置特定部２５１Ｂは、実施形態に係る「重心位置特定部」の一例である。表示部２７０は、実施形態に係る「表示手段」の一例である。

＜動作例＞
実施形態に係る眼科装置１０００の動作について説明する。

図８及び図９に、眼科装置１０００の動作の一例を示す。図８は、眼科装置１０００の動作例のフロー図を表す。図９は、図８のステップＳ１の動作例のフロー図を表す。記憶部２１２には、図８及び図９に示す処理を実現するためのコンピュータプログラムが記憶されている。主制御部２１１は、このコンピュータプログラムに従って動作することにより、図８及び図９に示す処理を実行する。

（Ｓ１：アライメント）
図示しない顔受け部に被検者の顔が固定された状態で、検者が操作部２８０に対して所定の操作を行うことで、眼科装置１０００は、被検眼Ｅに対して固視標の呈示を開始する。具体的には、主制御部２１１は、固視投影系４を制御することにより、あらかじめ決められた固視標を表す固視標パターンを液晶パネル４１に表示させる。

また、検者が操作部２８０に対して所定の操作を行うことで、眼科装置１０００は、アライメントを実行する。

具体的には、主制御部２１１は、Ｚアライメント光源１１、ケラトリング光源３２、及び、前眼部照明光源５０を点灯させる。ケラトリング光源３２から光が出力されると、被検眼Ｅの角膜Ｃｒに角膜形状測定用のリング状光束（ケラトリング光）が投射される。処理部９は、撮像素子５９の撮像面上の前眼部の撮像信号を取得し、表示部２７０に前眼部画像を表示させる。前眼部画像には、ケラトリング光源３２からの光に基づいて形成されたケラトリング像が瞳孔領域に描出される。その後、主制御部２１１は、データ処理部２２３を制御することにより、前眼部画像に描出されたケラトリング像の解析結果に基づいて、図１に示す光学系を被検眼Ｅの検査位置に移動する。検査位置とは、被検眼Ｅの検査を十分な精度内で行うことが可能な位置である。前述のＸＹアライメント及びＺライメントを介して被検眼Ｅが検査位置に配置される。ステップＳ１の詳細は、後述する。

また、主制御部２１１は、レフ測定光源６１と、合焦レンズ７４と、固視ユニット４０（液晶パネル４１）をそれぞれの光軸に沿って原点の位置（例えば、０Ｄに相当する位置）に移動させる。

主制御部２１１からの指示、又は操作部２８０に対するユーザの操作若しくは指示により、眼科装置１０００の動作はステップＳ２に移行する。

（Ｓ２：角膜形状測定）
続いて、主制御部２１１は、角膜形状測定を実行させる。

具体的には、主制御部２１１は、ケラトリング光源３２からの光が前眼部に投影された前眼部画像を角膜形状情報算出部２２２に解析させる。

角膜形状情報算出部２２２は、ケラトリング像に対して所定の演算処理を施すことにより、角膜曲率半径を算出し、算出された角膜曲率半径から角膜屈折力、角膜乱視度及び角膜乱視軸角度を算出する。制御部２１０では、算出された角膜屈折力などが記憶部２１２に記憶される。

主制御部２１１からの指示、又は操作部２８０に対するユーザの操作若しくは指示により、眼科装置１０００の動作はステップＳ３に移行する。

（Ｓ３：屈折力測定）
屈折力測定では、主制御部２１１は、前述のように屈折力測定のためのリング状の測定パターン光束を被検眼Ｅに投射させる。被検眼Ｅからの測定パターン光束の戻り光に基づくリング像が撮像素子５９の撮像面に結像される。主制御部２１１は、撮像素子５９により検出された眼底Ｅｆからの戻り光に基づくリング像を取得できたか否かを判定する。例えば、主制御部２１１は、撮像素子５９により検出された戻り光に基づく像のエッジの位置（画素）を検出し、像の幅（外径と内径との差）が所定値以上であるか否かを判定する。或いは、主制御部２１１は、所定の高さ（リング径）以上の点（像）に基づいてリングを形成できるか否かを判定することにより、リング像を取得できたか否かを判定してもよい。

リング像を取得できたと判定されたとき、眼屈折力算出部２２１は、被検眼Ｅに投射された測定パターン光束の戻り光に基づくリング像を公知の手法で解析し、仮の球面度数Ｓ及び仮の乱視度数Ｃを求める。主制御部２１１は、求められた仮の球面度数Ｓ及び乱視度数Ｃに基づき、レフ測定光源６１、合焦レンズ７４、及び固視ユニット４０（液晶パネル４１）を等価球面度数（Ｓ＋Ｃ／２）の位置（仮の遠点に相当する位置）へ移動させる。

主制御部２１１は、特定された等価球面度数（Ｓ＋Ｃ／２）の位置から固視ユニット４０（液晶パネル４１）を更に雲霧位置に移動させる。

主制御部２１１は、本測定としてレフ測定投射系６及びレフ測定受光系７を制御することによりリング像を再び取得させる。主制御部２１１は、前述と同様に得られたリング像の解析結果と合焦レンズ７４の移動量から球面度数、乱視度数及び乱視軸角度を眼屈折力算出部２２１に算出させる。

制御部２１０では、合焦レンズ７４の位置や算出された球面度数などが記憶部２１２に記憶される。主制御部２１１からの指示、又は操作部２８０に対するユーザの操作若しくは指示により、眼科装置１０００の動作はステップＳ４に移行する。

リング像を取得できないと判定されたとき、主制御部２１１は、強度屈折異常眼である可能性を考慮して、レフ測定光源６１及び合焦レンズ７４をあらかじめ設定したステップでマイナス度数側（例えば－１０Ｄ）、プラス度数側（例えば＋１０Ｄ）へ移動させる。主制御部２１１は、レフ測定受光系７を制御することにより各位置でリング像を検出させる。それでもリング像を取得できないと判定されたとき、主制御部２１１は、所定の測定エラー処理を実行する。制御部２１０では、レフ測定結果が得られなかったことを示す情報が記憶部２１２に記憶される。

（Ｓ４：自覚検査）
続いて、主制御部２１１は、例えば、操作部２８０に対するユーザの指示に基づき、液晶パネル４１を制御することにより所望の視標を表示させる。また、主制御部２１１は、屈折力測定の結果に応じた位置に固視ユニット４０を移動する。主制御部２１１は、操作部２８０に対するユーザの指示に応じた位置に固視ユニット４０を移動させてもよい。

被検者は、眼底Ｅｆに投射された視標に対する応答を行う。例えば、視力測定用の視標の場合には、被検者の応答により被検眼の視力値が決定される。視標の選択とそれに対する被検者の応答が、検者又は主制御部２１１の判断により繰り返し行われる。検者又は主制御部２１１は、被検者からの応答に基づいて視力値或いは処方値（Ｓ、Ｃ、Ａ）を決定する。

以上で、眼科装置１０００の動作は終了である（エンド）。

図８のステップＳ１は、図９に示すフローに従って実行される。図９のステップＳ１３～ステップＳ１５は、ケラトリング像の中心位置の仮検出処理に相当し、図９のステップＳ１６～ステップＳ１９は、ケラトリング像の中心位置の本検出処理に相当する。

（Ｓ１１：前眼部画像を取得）
主制御部２１１は、前眼部照明光源５０により照明され、ケラトリング光が瞳孔領域に投影された前眼部画像を前眼部観察系５に取得させる。

（Ｓ１２：瞳孔領域を特定）
続いて、主制御部２１１は、瞳孔領域特定部２４０を制御して、ステップＳ１１において取得された前眼部画像に対して瞳孔領域の特定処理を実行させる。

瞳孔領域特定部２４０は、上記のように、前眼部画像における瞳孔領域を特定し、特定された瞳孔領域を含む瞳孔領域特定画像を、前眼部画像からクリッピングして取得する。

（Ｓ１３：第１極座標変換）
次に、主制御部２１１は、第１極座標変換部２５１Ａを制御して、ステップＳ１２において特定された取得された瞳孔領域特定画像中のケラトリング像に対して第１極座標変換を実行させる。

第１極座標変換部２５１Ａは、上記のように、上記の瞳孔領域特定画像に対して、瞳孔領域特定部２４０により特定された瞳孔領域の中心位置又は重心位置を中心として、偏角１２度の間隔で３０経線分の極座標変換を施す。

（Ｓ１４：径方向の重心位置を特定）
次に、主制御部２１１は、第１重心位置特定部２５１Ｂを制御して、ステップＳ１３における第１極座標変換により得られた極座標変換画像におけるケラトリング像の径方向の重心位置を特定させる。

第１重心位置特定部２５１Ｂは、上記のように、複数の偏角θに対して、２つの極大値の間の極小値を特定し、特定された２つの極小値の重心位置（又は中心位置）を径方向のケラトリング像の重心位置として特定する。

（Ｓ１５：第１楕円近似処理）
次に、主制御部２１１は、第１楕円近似処理部２５１Ｃを制御して、ステップＳ１４においてケラトリング像の３以上の径方向について特定された３以上の重心位置に対して第１楕円近似処理を実行させる。

第１楕円近似処理部２５１Ｃは、上記のように、ステップＳ１４において得られた３以上の重心位置に対して第１楕円近似処理を施し、第１楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置をケラトリング像の中心位置（第１中心位置）として特定する。

（Ｓ１６：第２極座標変換）
次に、主制御部２１１は、第２極座標変換部２５２Ａを制御して、ステップＳ１２において取得された瞳孔領域特定画像中のケラトリング像に対して、ステップＳ１５において大まかに特定されたケラトリング像の中心位置を中心とした第２極座標変換を実行させる。

第２極座標変換部２５２Ａは、上記のように、上記の瞳孔領域特定画像に対して、ステップＳ１５において大まかに特定されたケラトリング像の中心位置を中心として、偏角１．５度の間隔で２４０経線分の極座標変換を施す。

（Ｓ１７：径方向の重心位置を特定）
次に、主制御部２１１は、第２重心位置特定部２５２Ｂを制御して、ステップＳ１６における第２極座標変換により得られた極座標変換画像におけるケラトリング像の径方向の重心位置を特定させる。

第２重心位置特定部２５２Ｂは、上記のように、複数の偏角θに対して、２つの極大値の間の極小値を特定し、特定された２つの極小値の重心位置（又は中心位置）を径方向のケラトリング像の重心位置として特定する。

（Ｓ１８：第２楕円近似処理）
次に、主制御部２１１は、第２楕円近似処理部２５２Ｃを制御して、ステップＳ１７においてケラトリング像の３以上の径方向について特定された３以上の重心位置に対して第２楕円近似処理を実行させる。

第２楕円近似処理部２５２Ｃは、上記のように、ステップＳ１７において得られた３以上の重心位置に対して第２楕円近似処理を施す。

（Ｓ１９：ケラトリング像の中心位置を特定）
続いて、主制御部２１１は、第２楕円近似処理部２５２Ｃを制御して、ステップＳ１８における第２楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置をケラトリング像の中心位置（第２中心位置）として特定させる。

（Ｓ２０：ＸＹアライメント移動量算出）
次に、主制御部２１１は、ＸＹアライメント移動量特定部２５３を制御して、ステップＳ１９において特定されたケラトリング像の中心位置を用いてＸＹアライメント移動量を特定させる。

ＸＹアライメント移動量特定部２５３は、上記のように、光学系の光軸に相当する位置をアライメント基準位置として、アライメント基準位置に対する、ステップＳ１９において特定されたケラトリング像の中心位置のＸＹ方向の変位に基づいて、被検眼Ｅに対する光学系のＸＹ方向のアライメント移動量を特定する。

（Ｓ２１：Ｚアライメント移動量算出）
続いて、主制御部２１１は、Ｚ移動量特定部２６０を制御して、被検眼Ｅに対するＺ方向のアライメント移動量を特定させる。

Ｚ移動量特定部２６０は、上記のように、Ｚアライメント系１のラインセンサー１３における角膜Ｃｒからの反射光の受光位置に基づいて被検眼Ｅの角膜頂点の位置を特定し、特定された角膜頂点の位置からＺ方向のアライメント移動量を特定する。

（Ｓ２２：移動機構を制御）
続いて、主制御部２１１は、ステップＳ２０において算出されたＸＹアライメント移動量とステップＳ２１において算出されたＺアライメント移動量とに基づいて移動機構２００を制御し、被検眼Ｅに対して光学系を３次元的に移動させ、被検眼Ｅに対する光学系の位置合わせを実行する。

以上で、図８のステップＳ１は終了である（エンド）。

以上説明したように、リング状の光を用いてＸＹアライメント移動量を算出するようにしたので、輝点を投影する手段を設ける必要がなくなる。特に、リング状の光としてケラトリング光を用いるようにしたので、アライメント専用の輝点を投影する手段を設ける必要がなくなり、眼科装置の低コスト化を実現することができるようになる。

なお、角膜形状測定用のケラトリング光を用いることなく、前眼部に輝点を投影する従来の手段に代えて、上記のケラトリング光のようなリング状の光を前眼部に投影する手段を設けるようにしてもよい。この場合、リング状の光ではなく、所定のアライメント基準位置に対して所定の位置関係を有し、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれにのびる形状を有する１以上の受光像を取得可能な１以上の光束を前眼部に投影してもよい。

上記の実施形態では、ステップＳ１のアライメントを実行する際に取得された瞳孔領域特定画像を流用してステップＳ２の角膜形状測定を行う場合について説明したが、実施形態に係る構成はこれに限定されるものではない。例えば、ステップＳ２の角膜形状測定を行う場合に、瞳孔領域特定画像を再度取得するようにしてもよい。

また、ステップＳ１のアライメントを実行する際に前眼部に投影するケラトリング光の形状は、ステップＳ２において角膜形状測定を実行する際に前眼部に投影するケラトリング光の形状と異なってもよい。この場合、ケラトリング光の数（同心円状のリング光の数）、径、形状を変更することができる。例えば、アライメントを実行する場合、角膜形状測定を実行する場合よりも径が小さい（又は、大きい）ケラトリング光を投影して、ケラトリング像の中心位置の特定精度を向上させるようにしてもよい。

［作用］
実施形態に係る眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラムについて説明する。

いくつかの実施形態の第１態様は、光学系（Ｚアライメント系１、ケラト測定系３、固視投影系４、前眼部観察系５、レフ測定投射系６、及びレフ測定受光系７）と、移動機構（２００）と、仮検出処理部（２５１）と、本検出処理部（２５２）と、アライメント移動量特定部（ＸＹアライメント移動量特定部２５３）と、制御部（２１０、主制御部２１１）と、を含む、眼科装置（１０００）である。光学系は、被検眼（Ｅ）に対してリング状の光（ケラトリング光）を投影し、被検眼からの戻り光を受光する。移動機構は、少なくとも光学系の光軸の交差方向（ＸＹ方向）に、被検眼に対して光学系を相対的に移動する。仮検出処理部は、戻り光を受光することにより得られたリング像（ケラトリング像）の第１中心位置を特定する。本検出処理部は、リング像に対して第１中心位置を中心とする極座標変換を施すことにより得られた極座標変換画像に基づいてリング像の第２中心位置を特定する。アライメント移動量特定部は、アライメント基準位置に対する第２中心位置の交差方向の変位に基づいて、被検眼に対する光学系の交差方向のアライメント移動量（ＸＹアライメント移動量）を特定する。制御部は、アライメント移動量に基づいて移動機構を制御する。

このような態様によれば、アライメント専用に輝点を前眼部に投影することなく、リング状の光を投影して、リング像の中心位置を大まかに検出（仮検出）した後、リング像の中心位置を精密に検出（本検出）し、光学系の光軸の交差方向のアライメントを高精度に行うことができるようになる。特に、リング状の光を投影することで、角膜形状測定用のケラトリング光や、屈折力測定用のリングパターン光を投影する手段を流用し、眼科装置の低コスト化を図ることができるようになる。

いくつかの実施形態の第２態様では、第１態様において、仮検出処理部は、リング像に対して第１楕円近似処理を施す第１楕円近似処理部（２５１Ｃ）を含み、第１楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置を第１中心位置として特定する。

このような態様によれば、楕円近似処理によりリング像の中心位置を高速に特定することが可能になる。

いくつかの実施形態の第３態様では、第２態様において、仮検出処理部は、リング像の径方向の重心位置を特定する重心位置特定部（第１重心位置特定部２５１Ｂ）を含み、第１楕円近似処理部は、重心位置特定部によってリング像の３以上の径方向について特定された３以上の重心位置に対して第１楕円近似処理を施す。

このような態様によれば、リング像の中心位置の特定精度の低下を抑えつつ、高速に、リング像の中心位置の仮検出を行うことができる。

いくつかの実施形態の第４態様では、第３態様において、仮検出処理部は、リング像に対して第１極座標変換処理を施す第１極座標変換部（２５１Ａ）を含み、重心位置特定部は、第１極座標変換処理により得られた第１極座標変換画像におけるリング像に基づいて重心位置を特定する。

このような態様によれば、極座標変換して、リング像の径方向の重心位置を特定するようにしたので、処理負荷をかけることなく、高速に、リング像の中心位置の仮検出を行うことができる。

いくつかの実施形態の第５態様は、第４態様において、リング状の光が投影された被検眼の前眼部画像における瞳孔領域を特定する瞳孔領域特定部（２４０）を含み、第１極座標変換部は、リング像に対して瞳孔領域の中心位置を中心とする第１極座標変換処理を施す。

このような態様によれば、瞳孔領域を特定し、特定された瞳孔領域の中心位置を中心とする第１極座標変換処理をリング像に対して施すようにしたので、リング像の中心位置を高精度に特定することが可能になる。

いくつかの実施形態の第６態様では、第１態様～第５態様のいずれかにおいて、本検出処理部は、リング像に対して第１中心位置を中心とする第２極座標変換を施す第２極座標変換部（２５２Ａ）と、第２極座標変換により得られた極座標変換画像に基づいてリング像の３以上の径方向について特定された３以上の重心位置に対して第２楕円近似処理を施す第２楕円近似処理部（２５２Ｃ）と、を含み、第２楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置を第２中心位置として特定する。

このような態様によれば、仮検出により特定された第１中心位置を中心に極座標変換してから、リング像の中心位置を第２中心位置として本検出するようにしたので、リング像の中心位置を高精度に特定することが可能になる。

いくつかの実施形態の第７態様では、第４態様において、本検出処理部は、リング像に対して第１中心位置を中心とする第２極座標変換を施す第２極座標変換部（２５２Ａ）と、第２極座標変換により得られた極座標変換画像に基づいてリング像の３以上の径方向について特定された３以上の重心位置に対して第２楕円近似処理を施す第２楕円近似処理部（２５２Ｃ）と、を含み、第２楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置を第２中心位置として特定し、第１極座標変換の分解能は、第２極座標変換の分解能より低い。

このような態様によれば、リング像の中心位置の特定処理の処理負荷を最適化しつつ、高精度、且つ、高速にアライメント移動量を算出することが可能になる。

いくつかの実施形態の第８態様では、第１態様～第５態様、及び、第７態様のいずれかにおいて、光学系は、リング状の光としてケラトリング光を投影する。眼科装置は、ケラトリング光を受光することにより得られたケラトリング像に基づいて、被検眼の角膜形状情報を算出する角膜形状情報算出部（２２２）を含む。

このような態様によれば、リング状の光を投影することで、角膜形状測定用のケラトリング光を投影する手段を流用するようにしたので、眼科装置の低コスト化を図ることができるようになる。

いくつかの実施形態の第９態様は、光学系（Ｚアライメント系１、ケラト測定系３、固視投影系４、前眼部観察系５、レフ測定投射系６、及びレフ測定受光系７）と、移動機構（２００）と、仮検出処理部（２５１）と、本検出処理部（２５２）と、アライメント移動量特定部（ＸＹアライメント移動量特定部２５３）と、制御部（２１０、主制御部２１１）と、を含む、眼科装置（１０００）である。光学系は、被検眼（Ｅ）に対してリング状の光（ケラトリング光）を投影し、被検眼からの戻り光を受光する。移動機構は、少なくとも光学系の光軸の交差方向（ＸＹ方向）に、被検眼に対して光学系を相対的に移動する。仮検出処理部は、被検眼の瞳孔領域に基づいて、戻り光を受光することにより得られたリング像の第１中心位置を特定する。本検出処理部は、第１中心位置に基づいてリング像の第２中心位置を特定する。アライメント移動量特定部は、アライメント基準位置に対する第２中心位置の交差方向の変位に基づいて、被検眼に対する光学系の交差方向のアライメント移動量（ＸＹアライメント移動量）を特定する。制御部は、アライメント移動量に基づいて移動機構を制御する。

このような態様によれば、アライメント専用に輝点を前眼部に投影することなく、リング状の光を投影して、リング像の中心位置を大まかに検出（仮検出）した後、リング像の中心位置を精密に検出（本検出）し、光学系の光軸の交差方向のアライメントを高精度に行うことができるようになる。特に、リング状の光を投影することで、角膜形状測定用のケラトリング光や、屈折力測定用のリングパターン光を投影する手段を流用し、眼科装置の低コスト化を図ることができるようになる。

いくつかの実施形態の第１０態様は、被検眼（Ｅ）に対してリング状の光（ケラトリング光）を投影し、被検眼からの戻り光を受光する光学系（Ｚアライメント系１、ケラト測定系３、固視投影系４、前眼部観察系５、レフ測定投射系６、及びレフ測定受光系７）と、少なくとも光学系の光軸の交差方向（ＸＹ方向）に、被検眼に対して光学系を相対的に移動する移動機構（２００）と、を含む眼科装置（１０００）の制御方法である。眼科装置の制御方法は、戻り光を受光することにより得られたリング像の第１中心位置を特定する仮検出ステップと、リング像に対して第１中心位置を中心とする極座標変換を施すことにより得られた極座標変換画像に基づいてリング像の第２中心位置を特定する本検出ステップと、アライメント基準位置に対する第２中心位置の交差方向の変位に基づいて、被検眼に対する光学系の交差方向のアライメント移動量（ＸＹアライメント移動量）を特定するアライメント移動量特定ステップと、アライメント移動量に基づいて移動機構を制御する制御ステップと、を含む。

このような方法によれば、アライメント専用に輝点を前眼部に投影することなく、リング状の光を投影して、リング像の中心位置を大まかに検出（仮検出）した後、リング像の中心位置を精密に検出（本検出）し、光学系の光軸の交差方向のアライメントを高精度に行うことができるようになる。特に、リング状の光を投影することで、角膜形状測定用のケラトリング光や、屈折力測定用のリングパターン光を投影する手段を流用し、眼科装置の低コスト化を図ることができるようになる。

いくつかの実施形態の第１１態様では、第１０態様において、仮検出ステップは、リング像に対して第１楕円近似処理を施す第１楕円近似ステップを含み、第１楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置を第１中心位置として特定する。

このような方法によれば、楕円近似処理によりリング像の中心位置を高速に特定することが可能になる。

いくつかの実施形態の第１２態様では、第１１態様において、仮検出ステップは、リング像の径方向の重心位置を特定する重心位置特定ステップを含み、第１楕円近似ステップは、重心位置特定ステップにおいてリング像の３以上の径方向について特定された３以上の重心位置に対して第１楕円近似処理を施す。

このような方法によれば、リング像の中心位置の特定精度の低下を抑えつつ、高速に、リング像の中心位置の仮検出を行うことができる。

いくつかの実施形態の第１３態様では、第１２態様において、仮検出ステップは、リング像に対して第１極座標変換処理を施す第１極座標変換ステップを含み、重心位置特定ステップは、第１極座標変換処理により得られた第１極座標変換画像におけるリング像に基づいて重心位置を特定する。

このような方法によれば、極座標変換して、リング像の径方向の重心位置を特定するようにしたので、処理負荷をかけることなく、高速に、リング像の中心位置の仮検出を行うことができる。

いくつかの実施形態の第１４態様は、第１３態様において、リング状の光が投影された被検眼の前眼部画像における瞳孔領域を特定する瞳孔領域特定ステップを含み、第１極座標変換ステップは、リング像に対して瞳孔領域の中心位置を中心とする第１極座標変換処理を施す。

このような方法によれば、瞳孔領域を特定し、特定された瞳孔領域の中心位置を中心とする第１極座標変換処理をリング像に対して施すようにしたので、リング像の中心位置を高精度に特定することが可能になる。

いくつかの実施形態の第１５態様では、第１０態様～第１４態様のいずれかにおいて、本検出ステップは、リング像に対して第１中心位置を中心とする第２極座標変換を施す第２極座標変換ステップと、第２極座標変換により得られた極座標変換画像に基づいてリング像の３以上の径方向について特定された３以上の重心位置に対して第２楕円近似処理を施す第２楕円近似ステップと、を含み、第２楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置を第２中心位置として特定する。

このような方法によれば、リング像の中心位置の特定処理の処理負荷を最適化しつつ、高精度、且つ、高速にアライメント移動量を算出することが可能になる。

いくつかの実施形態の第１６態様では、第１３態様において、本検出ステップは、リング像に対して第１中心位置を中心とする第２極座標変換を施す第２極座標変換ステップと、第２極座標変換により得られ極座標変換画像に基づいてリング像の３以上の径方向について特定された３以上の重心位置に対して第２楕円近似処理を施す第２楕円近似ステップと、を含み、第２楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置を第２中心位置として特定し、第１極座標変換の分解能は、第２極座標変換の分解能より低い。

このような方法によれば、リング像の中心位置の特定処理の処理負荷を最適化しつつ、高精度、且つ、高速にアライメント移動量を算出することが可能になる。

いくつかの実施形態の第１７態様では、第１０態様～第１４態様、及び、第１６態様のいずれかにおいて、光学系は、リング状の光としてケラトリング光を投影し、ケラトリング光を受光することにより得られたケラトリング像に基づいて、被検眼の角膜形状情報を算出する角膜形状情報算出ステップを含む。

このような方法によれば、リング状の光を投影することで、角膜形状測定用のケラトリング光を投影する手段を流用するようにしたので、眼科装置の低コスト化を図ることができるようになる。

いくつかの実施形態の第１８態様は、コンピュータに、第１０態様～第１４態様、及び、第１６態様のいずれかの眼科装置の制御方法の各ステップを実行させるプログラムである。

このようなプログラムによれば、アライメント専用に輝点を前眼部に投影することなく、リング状の光を投影して、リング像の中心位置を大まかに検出（仮検出）した後、リング像の中心位置を精密に検出（本検出）し、光学系の光軸の交差方向のアライメントを高精度に行うことができるようになる。特に、リング状の光を投影することで、角膜形状測定用のケラトリング光や、屈折力測定用のリングパターン光を投影する手段を流用し、眼科装置の低コスト化を図ることができるようになる。

＜その他＞
以上に示された実施形態は、この発明を実施するための一例に過ぎない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内において任意の変形、省略、追加等を施すことが可能である。

１ Ｚアライメント系
３ ケラト測定系
４ 固視投影系
５ 前眼部観察系
６ レフ測定投射系
７ レフ測定受光系
９ 処理部
２００ 移動機構
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
２２０ 演算処理部
２２２ 角膜形状情報算出部
２２３ データ処理部
２４０ 瞳孔領域特定部
２５０ ＸＹ移動量特定部
２５１ 仮検出処理部
２５１Ａ 第１極座標変換部
２５１Ｂ 第１重心位置特定部
２５１Ｃ 第１楕円近似処理部
２５２ 本検出処理部
２５２Ａ 第２極座標変換部
２５２Ｂ 第２重心位置特定部
２５２Ｃ 第２楕円近似処理部
２５３ ＸＹアライメント移動量特定部
２６０ Ｚ移動量特定部
１０００ 眼科装置

Claims (18)

1. 被検眼に対してリング状の光を投影し、前記被検眼からの戻り光を受光する光学系と、
   少なくとも前記光学系の光軸の交差方向に、前記被検眼に対して前記光学系を相対的に移動する移動機構と、
   前記戻り光を受光することにより得られたリング像の第１中心位置を特定する仮検出処理部と、
   前記リング像に対して前記第１中心位置を中心とする極座標変換を施すことにより得られた極座標変換画像に基づいて前記リング像の第２中心位置を特定する本検出処理部と、
   アライメント基準位置に対する前記第２中心位置の前記交差方向の変位に基づいて、前記被検眼に対する前記光学系の前記交差方向のアライメント移動量を特定するアライメント移動量特定部と、
   前記アライメント移動量に基づいて前記移動機構を制御する制御部と、
   を含む、眼科装置。
2. 前記仮検出処理部は、前記リング像に対して第１楕円近似処理を施す第１楕円近似処理部を含み、前記第１楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置を前記第１中心位置として特定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記仮検出処理部は、前記リング像の径方向の重心位置を特定する重心位置特定部を含み、
   前記第１楕円近似処理部は、前記重心位置特定部によって前記リング像の３以上の径方向について特定された３以上の前記重心位置に対して前記第１楕円近似処理を施す
   ことを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
4. 前記仮検出処理部は、前記リング像に対して第１極座標変換処理を施す第１極座標変換部を含み、
   前記重心位置特定部は、前記第１極座標変換処理により得られた第１極座標変換画像における前記リング像に基づいて前記重心位置を特定する
   ことを特徴とする請求項３に記載の眼科装置。
5. 前記リング状の光が投影された前記被検眼の前眼部画像における瞳孔領域を特定する瞳孔領域特定部を含み、
   前記第１極座標変換部は、前記リング像に対して前記瞳孔領域の中心位置を中心とする前記第１極座標変換処理を施す
   ことを特徴とする請求項４に記載の眼科装置。
6. 前記本検出処理部は、
   前記リング像に対して前記第１中心位置を中心とする第２極座標変換を施す第２極座標変換部と、
   前記第２極座標変換により得られた前記極座標変換画像に基づいて前記リング像の３以上の径方向について特定された３以上の重心位置に対して第２楕円近似処理を施す第２楕円近似処理部と、
   を含み、
   前記第２楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置を前記第２中心位置として特定する
   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。
7. 前記本検出処理部は、
   前記リング像に対して前記第１中心位置を中心とする第２極座標変換を施す第２極座標変換部と、
   前記第２極座標変換により得られた前記極座標変換画像に基づいて前記リング像の３以上の径方向について特定された３以上の重心位置に対して第２楕円近似処理を施す第２楕円近似処理部と、
   を含み、
   前記第２楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置を前記第２中心位置として特定し、
   前記第１極座標変換の分解能は、前記第２極座標変換の分解能より低い
   ことを特徴とする請求項４に記載の眼科装置。
8. 前記光学系は、前記リング状の光としてケラトリング光を投影し、
   前記ケラトリング光を受光することにより得られたケラトリング像に基づいて、前記被検眼の角膜形状情報を算出する角膜形状情報算出部を含む
   ことを特徴とする請求項１～請求項５、請求項７に記載の眼科装置。
9. 被検眼に対してリング状の光を投影し、前記被検眼からの戻り光を受光する光学系と、
   少なくとも前記光学系の光軸の交差方向に、前記被検眼に対して前記光学系を相対的に移動する移動機構と、
   前記被検眼の瞳孔領域に基づいて、前記戻り光を受光することにより得られたリング像の第１中心位置を特定する仮検出処理部と、
   前記第１中心位置に基づいて前記リング像の第２中心位置を特定する本検出処理部と、
   アライメント基準位置に対する前記第２中心位置の前記交差方向の変位に基づいて、前記被検眼に対する前記光学系の前記交差方向のアライメント移動量を特定するアライメント移動量特定部と、
   前記アライメント移動量に基づいて前記移動機構を制御する制御部と、
   を含む、眼科装置。
10. 被検眼に対してリング状の光を投影し、前記被検眼からの戻り光を受光する光学系と、
    少なくとも前記光学系の光軸の交差方向に、前記被検眼に対して前記光学系を相対的に移動する移動機構と、を含む眼科装置の制御方法であって、
    前記戻り光を受光することにより得られたリング像の第１中心位置を特定する仮検出ステップと、
    前記リング像に対して前記第１中心位置を中心とする極座標変換を施すことにより得られた極座標変換画像に基づいて前記リング像の第２中心位置を特定する本検出ステップと、
    アライメント基準位置に対する前記第２中心位置の前記交差方向の変位に基づいて、前記被検眼に対する前記光学系の前記交差方向のアライメント移動量を特定するアライメント移動量特定ステップと、
    前記アライメント移動量に基づいて前記移動機構を制御する制御ステップと、
    を含む、眼科装置の制御方法。
11. 前記仮検出ステップは、前記リング像に対して第１楕円近似処理を施す第１楕円近似ステップを含み、前記第１楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置を前記第１中心位置として特定する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の眼科装置の制御方法。
12. 前記仮検出ステップは、前記リング像の径方向の重心位置を特定する重心位置特定ステップを含み、
    前記第１楕円近似ステップは、前記重心位置特定ステップにおいて前記リング像の３以上の径方向について特定された３以上の前記重心位置に対して前記第１楕円近似処理を施す
    ことを特徴とする請求項１１に記載の眼科装置の制御方法。
13. 前記仮検出ステップは、前記リング像に対して第１極座標変換処理を施す第１極座標変換ステップを含み、
    前記重心位置特定ステップは、前記第１極座標変換処理により得られた第１極座標変換画像における前記リング像に基づいて前記重心位置を特定する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の眼科装置の制御方法。
14. 前記リング状の光が投影された前記被検眼の前眼部画像における瞳孔領域を特定する瞳孔領域特定ステップを含み、
    前記第１極座標変換ステップは、前記リング像に対して前記瞳孔領域の中心位置を中心とする前記第１極座標変換処理を施す
    ことを特徴とする請求項１３に記載の眼科装置の制御方法。
15. 前記本検出ステップは、
    前記リング像に対して前記第１中心位置を中心とする第２極座標変換を施す第２極座標変換ステップと、
    前記第２極座標変換により得られた前記極座標変換画像に基づいて前記リング像の３以上の径方向について特定された３以上の重心位置に対して第２楕円近似処理を施す第２楕円近似ステップと、
    を含み、
    前記第２楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置を前記第２中心位置として特定する
    ことを特徴とする請求項１０～請求項１４のいずれか一項に記載の眼科装置の制御方法。
16. 前記本検出ステップは、
    前記リング像に対して前記第１中心位置を中心とする第２極座標変換を施す第２極座標変換ステップと、
    前記第２極座標変換により得られた前記極座標変換画像に基づいて前記リング像の３以上の径方向について特定された３以上の重心位置に対して第２楕円近似処理を施す第２楕円近似ステップと、
    を含み、
    前記第２楕円近似処理により得られた近似楕円の中心位置を前記第２中心位置として特定し、
    前記第１極座標変換の分解能は、前記第２極座標変換の分解能より低い
    ことを特徴とする請求項１３に記載の眼科装置の制御方法。
17. 前記光学系は、前記リング状の光としてケラトリング光を投影し、
    前記ケラトリング光を受光することにより得られたケラトリング像に基づいて、前記被検眼の角膜形状情報を算出する角膜形状情報算出ステップを含む
    ことを特徴とする請求項１０～請求項１４、請求項１６に記載の眼科装置の制御方法。
18. コンピュータに、請求項１０～請求項１４、請求項１６のいずれか一項に記載の眼科装置の制御方法の各ステップを実行させることを特徴とするプログラム。

Images