JP6860720B2 - 眼科検査装置 - Google Patents

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本発明は、眼科検査装置に関する。
眼科検査装置は、被検眼に対して光学的に検査や測定を実行することが可能な装置である。眼科検査装置により実行可能な検査や測定には、自覚検査や他覚測定がある。自覚検査は、被検者からの応答に基づいて結果を得るものである。他覚測定は、被検者からの応答を参照することなく、主として物理的な手法を用いて被検眼に関する情報を取得するものである。
特に、自覚検査は、被検者自身が応答する必要がある検査であり、他覚測定に比べて検査時間が長くなる。それにより、被検者は、検査中に疲労したり、応答に迷いが生じたりすることが多くなる。この場合、検査の信頼性の低下を防ぐために、検者が被検者の疲労具合や応答状況などを確認しつつ検査を進行させることが望まれる。このとき、検者は、検査中の被検者の表情などを観察して被検者の疲労の程度や困惑の程度などを把握することが有効である。ところが、被検眼を検査するための光学系が収容されている測定ヘッドが検査中に被検眼に極めて近い位置に配置されるため、検者が検査中の被検者の表情を観察することは困難である。
これに対して、眼科検査装置には、被検眼より広い範囲を撮影可能なカメラが設けられているものが知られている。例えば特許文献1及び特許文献2には、被検眼の前眼部を撮影する前眼部カメラと、前眼部の周辺を含めた広い範囲を撮影するカメラとが設けられた眼科検査装置が開示されている。特許文献3には、被検眼の前眼部を撮影する前眼部カメラと、検査の切り替え時に左被検眼及び右被検眼を同時に撮影可能なカメラとが設けられた眼科検査装置が開示されている。
特開2006−280612号公報 特開2008−136617号公報 特開2015−139526号公報
しかしながら、特許文献1〜特許文献3に開示された眼科検査装置に設けられているカメラは、検査前のラフアライメントを行うために被検眼を撮影するものである。すなわち、アライメントを行うために被検眼の周囲だけを撮影するものであり、取得された画像から検者が被検者の表情等の被検者の様子を観察することができない。
一方、被検者の顔全体を撮影可能な位置にカメラを単純に配置することが考えられる。ところが、被検眼を検査するための光学系が収容されている測定ヘッドに遮られてしまい、取得された画像から検者が被検者の表情などを観察することができない。
この発明は、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、被検者の表情等の被検者の様子を検査中に観察することが可能な眼科検査装置を提供することを目的とする。
実施形態に係る眼科検査装置は、検者用コントローラ及び被検者用コントローラの少なくとも一方を用いて制御可能である。眼科検査装置は、解析部と、制御部とを含む。解析部は、被検者の顔を撮影することにより得られた画像を解析することにより被検者の状態を特定する。制御部は、解析部による解析結果に応じて、検者用コントローラ及び被検者用コントローラの少なくとも一方の動作制御を行う。解析部は、画像を解析することにより顔の部位を特定し、特定された部位の形状の変化を求め、求められた変化が予め決められた表情パターンに一致するか否かを判断することにより被検者の表情を特定する。
また、実施形態に係る眼科検査装置は、検者用コントローラ及び被検者用コントローラの少なくとも一方を用いて制御可能である。眼科検査装置は、解析部と、制御部とを含む。解析部は、被検者の顔を撮影することにより得られた画像を解析することにより被検者の状態を特定する。制御部は、解析部による解析結果に応じて、検者用コントローラ及び被検者用コントローラの少なくとも一方の動作制御を行う。制御部は、解析部による解析結果に基づいて検者用コントローラに被検者の状態を報知する。
また、実施形態に係る眼科検査装置は、検者用コントローラ及び被検者用コントローラの少なくとも一方を用いて制御可能である。眼科検査装置は、解析部と、制御部とを含む。解析部は、被検者の顔を撮影することにより得られた画像を解析することにより被検者の状態を特定する。制御部は、解析部による解析結果に応じて、検者用コントローラ及び被検者用コントローラの少なくとも一方の動作制御を行う。制御部は、解析部による解析結果に基づいて、検者用コントローラの表示部に対する検査の応答方法を含む追加説明の表示制御、又は音声による応答の誘導を行う。
また、実施形態に係る眼科検査装置は、検者用コントローラ及び被検者用コントローラの少なくとも一方を用いて制御可能である。眼科検査装置は、解析部と、制御部と、特定部と、画像合成部とを含む。解析部は、被検者の顔を撮影することにより得られた画像を解析することにより被検者の状態を特定する。制御部は、解析部による解析結果に応じて、検者用コントローラ及び被検者用コントローラの少なくとも一方の動作制御を行う。特定部は、被検眼を含む被検者の顔の少なくとも一部である第1範囲を前方から撮影する第1撮影装置と、第1範囲の一部であって被検眼を含む第2範囲を前方から撮影する第2撮影装置と、被検眼との間の位置関係を特定する。画像合成部は、検査が行われているとき、特定部により特定された位置関係に基づいて、第1撮影装置により取得された第1画像と第2撮影装置により取得された第2画像との合成画像を形成する。解析部は、画像合成部により形成された合成画像を解析する。
この発明に係る眼科検査装置によれば、被検者の表情等の被検者の様子を検査中に観察することが可能になる。
実施形態に係る眼科検査装置の外観構成を示す概略図。 実施形態に係る眼科検査装置の構成例を示す概略図。 実施形態に係る眼科検査装置の光学系の構成例を示す概略図。 実施形態に係る眼科検査装置の光学系の構成例を示す概略図。 実施形態に係る眼科検査装置の制御系の構成例を示す概略図。 実施形態に係る眼科検査装置の制御系の構成例を示す概略図。 実施形態に係る眼科検査装置の動作例のフロー図。 実施形態に係る眼科検査装置の動作説明図。 実施形態の第1変形例に係る眼科検査装置の動作説明図。 実施形態の第2変形例に係る眼科検査装置の制御系の構成例を示す概略図。
この発明に係る眼科検査装置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。
以下、実施形態に係る眼科検査装置が、左被検眼及び右被検眼の双方について自覚検査及び他覚測定が可能であって、左被検眼及び右被検眼の双方を撮影可能な場合について説明する。しかしながら、実施形態に係る眼科検査装置は、左被検眼及び右被検眼のいずれか一方だけについて自覚検査及び他覚測定が可能であって、左被検眼及び右被検眼のいずれか一方だけを撮影可能であってもよい。また、以下で説明する「検査」は、自覚検査等の被検眼に対する検査だけを意味するものではなく、他覚測定等の被検眼に対する測定を含む場合がある。
[構成]
図1に、実施形態に係る眼科検査装置の外観構成の概略を模式的に示す。実施形態に係る眼科検査装置1は、自覚検査と他覚測定とが可能な眼科装置である。自覚検査は、被検者の眼(被検眼)に視標を呈示し、その見え方に関する被検者からの応答に基づいて被検眼に関する情報を取得するための検査である。他覚測定は、被検者からの応答を参照することなく、主として物理的な手法を用いて被検眼に関する情報を取得するための測定である。
眼科検査装置1は、自覚検査中又は他覚測定中に、被検者の顔の少なくとも一部を撮影可能な広域カメラにより取得された画像に、アライメント用の狭域カメラにより取得された被検眼の画像を合成した合成画像を形成することが可能である。広域カメラは、撮影倍率が低倍率のカメラの一例である。狭域カメラは、撮影倍率が高倍率のカメラの一例である。合成画像は、自覚検査中又は他覚測定中に表示手段に表示される。所定の時間間隔で新たな合成画像を形成し、当該合成画像を表示手段に表示させることにより、動画表示が可能になる。それにより、検者は、自覚検査中又は他覚測定中の被検者の表情などを観察して被検者の疲労の程度や困惑の程度などをより把握しやすくなる。なお、狭域カメラは、アライメント用のカメラでなくてもよく、前眼部観察用のカメラであってよい。
眼科検査装置1は、有線又は無線の通信路を介して図示しない検者用コントローラ(例えば、タブレット端末)や被検者用コントローラ(例えば、コントロールレバーユニット)などと通信接続が可能である。眼科検査装置1は、検者用コントローラや被検者用コントローラに対する操作に基づいて制御される。以下では、被検者から見て左右方向をX方向とし、上下方向をY方向とし、被検者から見て測定ヘッド100の奥行き方向をZ方向として説明する場合がある。
眼科検査装置1は、測定ヘッド100と、制御装置200とを含む。測定ヘッド100には、上記の自覚検査や他覚測定等を行うための光学系や移動機構系が設けられている。自覚検査や他覚測定等を行うための光学系には、狭域カメラとしてのアライメント用の撮影部(後述)が設けられている。また、測定ヘッド100の内部又は外部には、検査中の被検者の顔全体(又は顔の一部)を撮影可能な位置に広域カメラとしての撮影部140が設けられている。制御装置200は、測定ヘッド100や撮影部140に対する制御や、検者用コントローラや被検者用コントローラに対する制御を行う。
眼科検査装置1は、検眼用テーブル3を備える。検眼用テーブル3は、測定ヘッド100の支持や検者用コントローラ又は被検者用コントローラの載置などのための机である。検眼用テーブル3は、支持部4によって床の上に支持された状態で設置される。検眼用テーブル3は、高さを上下に調節可能である。
検眼用テーブル3には、支柱5が立設される。支柱5の先端部には、横アーム6の基端部が保持される。横アーム6の先端部には、測定ヘッド100が吊り下げられている。例えば、支柱5は、アーム移動機構7により軸回り方向(矢印方向j、矢印方向k)に回動可能である。それにより、横アーム6は、軸回り方向に回動される。すなわち、測定ヘッド100は、軸回り方向に回動される。それにより、検眼用テーブル3の上方の検査空間から測定ヘッド100を退避させることが可能になり、検眼用テーブル3上の空きスペースを利用して効率的に検査を進めることができるようになる。
アーム移動機構7は、アーム上下動機構として、支柱5の先端部を上下方向(矢印方向h)に移動させるようにしてもよい。それにより、横アーム6は、上下方向に移動される。すなわち、測定ヘッド100は、上下方向に移動される。アーム移動機構7は、アーム伸縮機構として、検眼用テーブル3から上方に突出する支柱5を伸縮させることにより横アーム6を上下方向に移動させてもよい。この場合でも、測定ヘッド100を被検者の座高に合わせて上下したり、検眼用テーブル3の上方の検査空間から測定ヘッド100を退避させたりすることが可能になる。
測定ヘッド100を保管するための台などを別途に設け、前述の回動や上下方向の移動により測定ヘッド100を安定した位置に配置するようにしてもよい。この場合、測定ヘッド100の重さに起因した横アーム6への継続的な負荷の低減が可能になる。
アーム移動機構7は、操作者による操作を受け、手動により軸回り方向や上下方向に横アーム6を移動させることが可能である。アーム移動機構7は、電気的な機構で横アーム6を移動させてもよい。この場合、アーム移動機構7を移動させ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。
支持部4の側面には格納部9が設けられ、制御装置200などが格納される。なお、検眼用テーブル3の構成は、図1に示す構成に限定されるものではない。
〔測定ヘッド〕
測定ヘッド100は、左眼用検査ユニット120L及び右眼用検査ユニット120Rを含む。左眼用検査ユニット120L及び右眼用検査ユニット120Rには、それぞれ検眼窓130L、130Rが形成されている。被検者の左眼(左被検眼)は、検眼窓130Lを通じて検査が行われる。被検者の右眼(右被検眼)は、検眼窓130Rを通じて検査が行われる。
図2に、実施形態に係る測定ヘッド100の構成例のブロック図を示す。測定ヘッド100は、移動機構系110と、左眼用検査ユニット120Lと、右眼用検査ユニット120Rと、撮影部140とを含む。移動機構系110は、横アーム6に吊り下げられる。左眼用検査ユニット120L及び右眼用検査ユニット120Rは、移動機構系110により独立に又は連動して3次元的に移動される。左眼用検査ユニット120Lは、左被検眼の検査用の光学系を収容する。右眼用検査ユニット120Rは、右被検眼の検査用の光学系を収容する。
(移動機構系)
移動機構系110は、水平動機構111と、回動機構112L、112Rと、上下動機構113L、113Rとを含む。移動機構系110は、アーム移動機構7を更に含んでもよい。
水平動機構111は、回動機構112L、112R、上下動機構113L、113R、左眼用検査ユニット120L及び右眼用検査ユニット120Rを水平方向(横方向(X方向)、前後方向(Z方向))に移動させる。それにより、被検眼の配置位置に応じて、検眼窓130L、130Rの水平方向の位置を調整することができる。水平動機構111は、例えば、パルスモータや送りネジなどを用いた公知の構成を備え、制御装置200からの制御信号を受けて回動機構112L、112R等を水平方向に移動させる。水平動機構111は、操作者による操作を受け、前述の回動機構112L、112R等を水平方向に手動で移動させることも可能である。
回動機構112Lは、水平動機構111に連結された所定の第1軸を中心に上下動機構113L及び左眼用検査ユニット120Lを回動させる。第1軸は、略垂直方向の延びる軸であり、水平面に対して任意の角度で傾斜可能であってよい。回動機構112Lは、例えば、パルスモータや回動軸などを用いた公知の構成を備え、制御装置200からの制御信号を受けて第1軸を中心に左眼用検査ユニット120L等を回動させる。回動機構112Lは、操作者による操作を受け、第1軸を中心に左眼用検査ユニット120L等を手動で回動させることも可能である。
回動機構112Rは、水平動機構111に連結された所定の第2軸を中心に上下動機構113R及び右眼用検査ユニット120Rを回動させる。第2軸は、第1軸と同様に略垂直方向の延びる軸であり、水平面に対して任意の角度で傾斜可能であってよい。第2軸は、第1軸から所定の距離だけ離間した位置に配置された軸である。第1軸と第2軸との間の距離は、調整可能である。回動機構112Rは、回動機構112Lの回動に連動して右眼用検査ユニット120R等を回動させてもよいし、回動機構112Lの回動とは独立に右眼用検査ユニット120R等を回動させてもよい。回動機構112Rは、回動機構112Lと同様の公知の構成を備え、制御装置200からの制御信号を受けて第2軸を中心に右眼用検査ユニット120R等を回動させる。回動機構112Rは、操作者による操作を受け、第2軸を中心に右眼用検査ユニット120R等を手動で回動させることも可能である。
回動機構112L、112Rにより左眼用検査ユニット120L及び右眼用検査ユニット120Rを回動させることにより、左眼用検査ユニット120Lと右眼用検査ユニット120Rとの向きを相対的に変更することが可能である。例えば、左眼用検査ユニット120Lと右眼用検査ユニット120Rとが、被検者の左右眼の眼球回旋点を中心にそれぞれ逆方向に回転される。それにより、被検眼を開散、輻輳させることができる。
上下動機構113Lは、左眼用検査ユニット120Lを上下方向(Y方向)に移動させる。それにより、被検眼の配置位置に応じて、検眼窓130Lの高さ方向の位置を調整することができる。上下動機構113Lは、例えば、パルスモータや送りネジなどを用いた公知の構成を備え、制御装置200からの制御信号を受けて左眼用検査ユニット120Lを上下方向に移動させる。上下動機構113Lは、操作者による操作を受け、左眼用検査ユニット120Lを上下方向に手動で移動させることも可能である。
上下動機構113Rは、右眼用検査ユニット120Rを上下方向に移動させる。それにより、被検眼の配置位置に応じて、検眼窓130Lの高さ方向の位置を調整することができる。上下動機構113Rは、上下動機構113Lによる移動に連動して右眼用検査ユニット120Rを移動させてもよいし、上下動機構113Lによる移動とは独立に右眼用検査ユニット120Rを移動させてもよい。上下動機構113Rは、上下動機構113Lと同様の公知の構成を備え、制御装置200からの制御信号を受けて右眼用検査ユニット120Rを上下方向に移動させる。上下動機構113Rは、操作者による操作を受け、右眼用検査ユニット120Rを上下方向に手動で移動させることも可能である。
(各検査ユニットの構成)
左眼用検査ユニット120L及び右眼用検査ユニット120Rは、個別に動作可能である。
左眼用検査ユニット120Lは、第1視標呈示部122Lと、第1他覚測定部123Lと、第1撮影部124Lとを含む。第1視標呈示部122Lは、複数の視標を選択的に左被検眼に呈示する。第1他覚測定部123Lは、左被検眼の他覚屈折測定を行うために用いられる。第1撮影部124Lは、左被検眼の前眼部を撮影する。左眼用検査ユニット120Lには、左被検眼と後述の偏向部材Pとの間に配置可能な複数の光学素子を選択的に左被検眼に適用する光学素子適用部が設けられていてもよい。
右眼用検査ユニット120Rは、第2視標呈示部122Rと、第2他覚測定部123Rと、第2撮影部124Rとを含む。第2視標呈示部122Rは、複数の視標を選択的に右被検眼に呈示する。第2他覚測定部123Rは、右被検眼の他覚屈折測定を行うために用いられる。第2撮影部124Rは、右被検眼の前眼部を撮影する。右眼用検査ユニット120Rには、右被検眼と後述の偏向部材Pとの間に配置可能な複数の光学素子を選択的に右被検眼に適用する光学素子適用部が設けられていてもよい。
左眼用検査ユニット120L及び右眼用検査ユニット120Rには、図3に示すような光学系が収容されている。左眼用検査ユニット120L及び右眼用検査ユニット120Rは、その光学系を動作させることで、左被検眼EL及び右被検眼ERのそれぞれに対して、視標呈示部を用いた自覚検査と他覚測定部及び撮影部を用いた他覚屈折測定とを実行するように構成されている。検者や被検者は、コントローラ等を適宜操作することにより検査を行う。
各検査ユニットに上記の光学素子適用部が設けられる場合、光学素子適用部は、複数の光学素子と駆動機構とを含む。複数の光学素子は、被検眼の視機能を検査するための各種レンズからなる集合であり、例えば、球面レンズ、円柱レンズ及びプリズムレンズのうち少なくとも1つを含む。複数の光学素子は、検眼パラメータの種別ごとに組分けされる。例えば、検眼パラメータの種別は、球面度数、乱視度数、乱視軸角度、加入度数、瞳孔間距離、プリズム度数及びプリズム基底方向のうち少なくとも1つを含む。検眼パラメータの種別ごとの組分けとして、球面度数の組は、複数の球面レンズを含み、それぞれ異なる球面度数の球面レンズにより構成される。乱視度数の組は、複数の円柱レンズを含み、それぞれ異なる乱視度数の円柱レンズにより構成される。なお、乱視度数の組は、更に乱視軸角度に合わせて回転可能となっていてもよい。加入度数の組は、挿脱可能なプラス度数の球面レンズやマイナス度数の球面レンズにより構成される。プリズム度数の組は、複数のプリズムレンズを含み、それぞれ異なるプリズム度数のプリズムレンズにより構成される。なお、プリズム度数の組は、更にプリズム基底方向に合わせて回転可能となっていてもよい。瞳孔間距離は、被検眼の瞳孔間距離に合わせて設定される検査条件である。瞳孔間距離は、左眼用検査ユニット120Lと右眼用検査ユニット120Rの一方又は双方が、水平方向(図1の矢印方向m)にスライドすることにより設定される。
各検査ユニットに含まれる駆動機構は、複数の光学素子のそれぞれを検眼窓に配置させ、且つ、検眼窓から退避させることが可能に構成される。各検査ユニットに含まれる駆動機構は、制御装置200から制御信号を受けて光学素子を切り替える。それにより、球面度数、乱視度数、乱視軸角度、加入度数、瞳孔間距離、プリズム度数及びプリズム基底方向のうち少なくとも1つを切り替えて被検眼に適用することが可能である。
(撮影部)
撮影部140は、例えば、図示しない保持手段により保持されている。当該保持手段の基端部は、測定ヘッド100に固定されている。すなわち、検査中の被検者の顔(被検眼)と撮影部140との相対的な位置関係が略所定の位置関係となるように撮影部140が配置されている。撮影部140は、図1の検眼窓130L、130Rの近傍に左被検眼及び右被検眼が配置された被検者の顔全体を撮影する。撮影部140は、被検者の顔の一部を撮影するものであってよい。
〔光学系の構成〕
図3及び図4に、測定ヘッド100に収容された光学系の構成例を示す。図3は、左眼用検査ユニット120L及び右眼用検査ユニット120Rに収容された光学系の構成例のブロック図を表す。図4は、被検者の顔を撮影するための撮影部と、被検眼を撮影するための撮影部の配置を模式的に表す。図3及び図4では、撮影部140としてカメラ80が設けられている。
左眼用検査ユニット120Lは、偏向部材Pと、視標呈示光学系10Lと、撮影光学系20Lと、アライメント光学系30L、31Lと、レフ測定光学系40Lと、ケラト測定光学系50Lとを含む。左眼用検査ユニット120Lには、対物レンズ60と、ビームスプリッタBS1〜BS3とが設けられている。右眼用検査ユニット120Rは、偏向部材Pと、視標呈示光学系10Rと、撮影光学系20Rと、アライメント光学系30R、31Rと、レフ測定光学系40Rと、ケラト測定光学系50Rとを含む。右眼用検査ユニット120Rには、対物レンズ60と、ビームスプリッタBS1〜BS3とが設けられている。左眼用検査ユニット120Lの光学系と右眼用検査ユニット120Rの光学系とは左右対称に構成されている。以下、特に指摘しない限り、左眼用検査ユニット120Lの光学系について説明することとする。
視標呈示光学系10Lは、左被検眼ELの眼底Efに視標を投影するための光学系である。視標呈示光学系10Lは、LCD(Liquid Crystal Display)11と、移動レンズ70と、反射ミラーMとを含む。LCD11は、検眼用の各種の視標(チャート)を表示する。LCD11には、風景チャートからなる固視標、視力検査用のランドルト環等の視力チャート、クロスシリンダテストチャート、乱視検査用の放射チャート、斜位検査用の十字チャート、レッドグリーンテストチャートなどの視標が選択的に表示される。視標呈示光学系10Lには、LCD11に代えて、EL(エレクトロルミネッセンス)などを利用した電子表示デバイスや、回転するガラス板等に描画された複数の視標のいずれかを光軸上に適宜配置するもの(ターレットタイプ)が設けられていてもよい。
移動レンズ70は、視標呈示光学系10Lの光軸方向に移動可能である。移動レンズ70は、駆動機構70L(後述)により移動される。駆動機構70Lは、制御装置200からの制御信号を受けて移動レンズ70を移動させる。それにより、左被検眼ELに付加される球面度を変更することが可能である。例えば、レフ測定時に左被検眼ELの屈折力に応じた移動量だけ移動レンズ70を光軸方向に移動させることにより、左被検眼ELに対する固視雲霧を行うことができる。また、自覚検査時に、被検眼の遠点に相当する位置、近点に相当する位置、又はその中間の任意の位置に視標を呈示することができ、任意の検査距離で検査を行うことができる。
LCD11からの光は移動レンズ70を通過し、反射ミラーMにより反射される。反射ミラーMにより反射された光は、ビームスプリッタBS2を透過し、ビームスプリッタBS1により反射される。ビームスプリッタBS1により反射された光は、対物レンズ60を通過し、偏向部材Pにより左被検眼ELの眼底Efに向けて偏向される。
視標呈示光学系10Lには、左被検眼ELの乱視度数及び乱視軸角度を矯正するためのVCCレンズが設けられていてもよい。
撮影光学系20Lは、左被検眼ELの前眼部を撮影するための光学系である。撮影光学系20Lは、CCD(Charged−Coupled Device)21を含む。例えば図示しない前眼部照明系により左被検眼ELの前眼部が照明されると、偏向部材Pには、左被検眼ELの前眼部からの反射光が入射する。偏向部材Pは、反射光を対物レンズ60に向けて偏向する。偏向部材Pにより偏向された反射光は、対物レンズ60を通過し、ビームスプリッタBS1、BS3を透過し、図示しないCCDレンズ等によりCCD21の受光面に結像される。また、撮影光学系20Lは、レフ測定やケラト測定において左被検眼ELに投影された測定光束の反射光を受光する受光系として機能する。
アライメント光学系30Lは、左被検眼ELに対する左眼用検査ユニット120Lの光学系のXY方向のアライメントを行うための光学系である。アライメント光学系30Lは、アライメント用の光束(平行光)を左被検眼ELに投影する。アライメント用の光束は、ビームスプリッタBS3により反射され、ビームスプリッタBS1を透過し、対物レンズ60を通過して略平行光束とされ、偏向部材Pにより左被検眼ELの角膜に向けて偏向される。左被検眼ELに投射されたアライメント用の光束の角膜による反射光は、入射経路と同じ経路で戻り、ビームスプリッタBS3を通過し、撮影光学系20LのCCD21により受光される。
アライメント光学系31Lは、左被検眼ELに対する左眼用検査ユニット120Lの光学系のZ方向のアライメントを行うための光学系である。アライメント光学系31Lは、互いに異なる2以上の方向から左被検眼ELの前眼部を実質的に同時に撮影する2以上の撮影光学系を含む。以下、図4に示すように、アライメント光学系31Lは、2つの撮影光学系により左被検眼ELを異なる2つの方向から撮影するものとする。各撮影光学系は、狭域カメラとして近赤外領域に高い感度を有するCCDと、左被検眼ELからの光をCCDの受光面に結像させる結像レンズとを備えた赤外カメラを含む。各撮影光学系は、被検眼の前眼部(瞳孔や虹彩)だけではなく、被検眼の上瞼の少なくとも一部と下瞼の少なくとも一部を撮影可能である。これらの撮影光学系を用いて取得された互いに異なる2以上の方向からの前眼部の撮影画像に基づいて得られる視差からZ方向(作動距離方向)のアライメントが行われる。
図4に示すように、左被検眼EL及び右被検眼ERの双方の前方には、左被検眼EL及び右被検眼ERの双方を覆うカバー部材90が設けられてもよい。それにより、被検眼の前方の様子に惑わされることなく、被検者は検査に集中することが可能になる。この場合、カメラ80は、カバー部材90により覆われた検査中の被検者の顔全体(少なくとも被検眼の周辺領域や頬や口元を含む領域)をカラー撮影可能(又はモノクロ撮影可能)である。
カメラ80は、被検眼を含む被検者の顔の少なくとも一部である第1範囲を前方(正面又は斜め)から撮影する撮影装置の一例である。アライメント光学系31Lに含まれるCCDは、被検者の顔の第1範囲の一部であって被検眼を含む第2範囲を前方から撮影する撮影装置の一例である。以下、カメラ80により取得された被検者の画像を「顔画像」と表記し、アライメント光学系31L、31Rに含まれるCCDにより取得された被検眼の画像を「被検眼画像」や「前眼部画像」と表記する場合がある。
レフ測定光学系40Lは、左被検眼ELのレフ測定(他覚屈折測定)を行うための光学系である。レフ測定光学系40Lにより出射されたレフ測定用の光束は、ビームスプリッタBS2により反射され、ビームスプリッタBS1により反射され、対物レンズ60を通過し、偏向部材Pにより左被検眼ELの眼底Efに向けて偏向される。左被検眼ELに投射されたレフ測定用の光束の眼底からの反射光は、入射経路と同じ経路で戻り、ビームスプリッタBS1、BS3を透過し、撮影光学系20LのCCD21により受光される。
ケラト測定光学系50Lは、左被検眼ELのケラト測定を行うための光学系である。ケラト測定光学系50Lにより出射されたケラトリング光源からのリング状光束は、偏向部材Pにて偏向され左被検眼ELの角膜を照明する。左被検眼ELの角膜からの反射光は偏向部材Pにより偏向され、対物レンズ60を通過し、ビームスプリッタBS1、BS3を透過し、図示しないCCDレンズ等によりCCD21の受光面にリング状の像として結像される。
測定ヘッド100は、後述の制御系の制御により、左眼用検査ユニット120L及び右眼用検査ユニット120Rのそれぞれの光学系のアライメント、他覚測定、自覚検査などを自動的に実行するようになっている。測定ヘッド100は、更に、両眼バランステストを自動的に実行するようにしてもよい。自覚検査においては、他覚測定にて得られた値(他覚値)が利用される。特に、自覚検査のうちのクロスシリンダテストにおいては、他覚検査にて得られた乱視度数及び乱視軸角度が利用される。
〔制御系〕
次に、図5及び図6を参照しながら、実施形態の眼科検査装置1の制御系について説明する。図5に示すブロック図は、眼科検査装置1の制御系の主要部分の概略構成を表している。図6に示すブロック図は、図5の演算部210の主要部分の概略構成を表している。図5及び図6において、図1〜図4と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
眼科検査装置1の制御系は、図5に示すように、装置各部を制御する制御装置200を中心に構成されている。制御装置200は、例えば、格納部9に格納されている。制御装置200は、制御部201と、記憶部202とを含む。
記憶部202には、後述するような処理を実行するための制御プログラムを含む眼科検査用のコンピュータプログラムや、LCD11に表示される視標パターンの画像データなどが記憶されている。また、記憶部202には、撮影光学系20L、20Rを用いて取得された左被検眼ELの前眼部の画像、右被検眼ERの前眼部の画像、アライメント光学系31Lを用いて取得された左被検眼ELの画像、アライメント光学系31Rを用いて取得された右被検眼ERの前眼部の画像、レフ測定結果、ケラト測定結果などが保存される。制御部201は、記憶部202に記憶されたコンピュータプログラムを読み出し、記憶部202に記憶された画像データなどを参照しつつコンピュータプログラムを順次に実行する。このような制御部201は、CPU(Central Processing Unit)等の演算制御用プロセッサを含む。
眼科検査装置1にはコンピュータ装置(図示せず)が接続されていてもよい。この場合、コンピュータ装置は、眼科検査装置1のコンソールとして用いられるとともに、眼科検査装置1による検査結果を蓄積して管理するために用いられる。なお、このコンピュータ装置のCPUや記憶装置を制御装置200として構成することも可能である。
制御装置200(制御部201)は、左眼用検査ユニット120L及び右眼用検査ユニット120Rの動作制御を行う。具体的には、制御装置200は、左眼用検査ユニット120L及び右眼用検査ユニット120Rを水平動させる水平動機構111を制御する。制御装置200は、左眼用検査ユニット120Lを回動させる回動機構112Lと、左眼用検査ユニット120Lを上下動させる上下動機構113Lとをそれぞれ制御する。同様に、制御装置200は、右眼用検査ユニット120Rを回動させる回動機構112Rと、右眼用検査ユニット120Rを上下動させる上下動機構113Rとをそれぞれ制御する。制御装置200は、横アーム6を上下動させたり回動させたりするアーム移動機構7を制御するようにしてもよい。
制御装置200(制御部201)は、左眼用検査ユニット120L及び右眼用検査ユニット120Rに収容された光学系の動作を制御する。制御装置200は、例えば、LCD11の表示制御、移動レンズ70を光軸方向に移動させる駆動機構70L、70Rの動作制御などを実行する。LCD11の表示制御には、視標の切り替え制御、視標の点灯制御、視標の消灯制御等がある。
制御装置200は、CCD21による受光制御、アライメント光学系30L、31L、30R、31R、レフ測定光学系40L、40R、ケラト測定光学系50L、50R、カメラ80などの動作制御などを実行する。アライメント光学系30Lにより左被検眼ELに投影されたスポット光の像の位置と左被検眼ELの瞳孔中心の位置とのずれがキャンセルされるように、左被検眼ELに対する左眼用検査ユニット120Lの光学系のXY方向のアライメントを行うことが可能である。アライメント光学系30Rも同様に、右被検眼ERに対する右眼用検査ユニット120Rの光学系のXY方向のアライメントを行うことが可能である。アライメント光学系31Lを用いて取得された互いに異なる2以上の方向からの左被検眼ELの前眼部の撮影画像に基づいて得られる視差からZ方向のアライメントを行うことが可能である。アライメント光学系31Rも同様に、互いに異なる2以上の方向からの右被検眼ERの前眼部の撮影画像に基づいて得られる視差からZ方向のアライメントを行うことが可能である。レフ測定光学系40L、40Rの動作制御には、レフ測定用の光束を出射する測定用光源の制御などがある。ケラト測定光学系50L、50Rの動作制御には、ケラトリング光源の制御などがある。カメラ80の動作制御には、フォーカス制御、ズーム制御、撮影条件の変更制御、撮影を開始させる制御や撮影を終了させる制御などがある。
各検査ユニットに光学素子適用部が設けられる場合、制御装置200(制御部201)は、複数の光学素子を選択的に左被検眼EL及び右被検眼ERの少なくとも一方に適用するための駆動機構の制御などを実行する。
制御装置200(制御部201)は、演算部210を制御する。演算部210は、左眼用検査ユニット120L又は右眼用検査ユニット120Rを用いた他覚屈折測定による測定結果に基づいて他覚値を求める。演算部210は、例えば、レフ測定光学系40L、40Rにより眼底Efに投影されたリング状の測定光束をCCD21により受光することにより取得されたリング視標像の形状を公知の手法で解析することにより他覚値を求める。演算部210は、例えば、ケラト測定光学系50L、50Rにより被検眼の角膜に投影されたリング状光束の角膜による反射光束をCCD21により受光することにより取得された像に対して所定の演算処理を施す。それにより、角膜の形状を表すパラメータを他覚値として算出することが可能である。制御装置200は、演算部210を含んでもよい。
演算部210は、図6に示すように、位置関係特定部220と、画像形成部230と、画像処理部240とを含む。画像処理部240は、サイズ変更部241と、輝度変更部242と、色設定部243と、画像合成部244とを含む。
演算部210は、記憶部202又は図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを読み出し、記憶部に記憶されたデータなどを参照しつつコンピュータプログラムを順次に実行することにより以下の機能を実現する。このような演算部210は、CPU等の演算制御用プロセッサを含む。
位置関係特定部220は、アライメント光学系31Lに含まれる2つのCCD(2つのCCDのいずれか1つ又はこれらの代表位置でも可)と、カメラ80と、左被検眼ELとの間の位置関係を特定する。眼科検査装置1の予め決められた基準位置(例えば、測定ヘッド100に設けられた額当て)とカメラ80との相対位置は、装置の構造や光学設計に基づき一意に定まる(既知)。この基準位置とカメラ80との相対位置は、キャリブレーション等によって決定されてもよい。CCDとカメラ80との相対位置と、CCDと左被検眼ELとの相対位置とは、検査前又は検査中のアライメント結果から求められる。例えば、CCDとカメラ80との相対位置と、CCDと左被検眼ELとの相対位置とは、アライメントにより移動された左眼用検査ユニット120Lの移動量に基づいて求められる。左眼用検査ユニット120Lの移動量は、左眼用検査ユニット120Lを移動する移動機構に対する制御内容や、左眼用検査ユニット120Lの位置を検出するセンサーにより得られた検出信号に基づいて特定可能である。従って、位置関係特定部220は、上記のアライメント結果からCCDとカメラ80との相対位置とCCDと左被検眼ELとの相対位置とを求め、既知である眼科検査装置1の基準位置とカメラ80との相対位置を用いて、CCDと、カメラ80と、左被検眼ELとの間の位置関係を特定することが可能である。すなわち、位置関係特定部220は、アライメントに用いられる左被検眼ELの2つの被検眼画像に基づいて、CCDと、カメラ80と、左被検眼ELとの間の位置関係を特定することが可能である。
カメラ80により被検者の顔画像が取得され、アライメント光学系31Lに含まれるCCDにより左被検眼ELの被検眼画像が取得される。位置関係特定部220は、アライメントにより移動された左眼用検査ユニット120L(測定ヘッド100)の移動量から顔画像における左被検眼ELの被検眼画像の位置を求めることが可能である。それにより、測定ヘッド100に対して被検者の顔の位置が一定にならない場合であっても、顔画像における左被検眼に相当する領域に被検眼画像が合成(配置)された合成画像を違和感なく観察することができる。
同様に、アライメント光学系31Rに含まれるCCDにより右被検眼ERの被検眼画像が取得される。右眼用検査ユニット120Rについても左眼用検査ユニット120Lと同様に、位置関係特定部220は、アライメント光学系31Rに含まれるCCDと、カメラ80と、右被検眼ERとの間の位置関係とを特定する。位置関係特定部220は、アライメントにより移動された右眼用検査ユニット120R(測定ヘッド100)の移動量から顔画像における右被検眼ERの被検眼画像の位置を求めることが可能である。
画像形成部230は、アライメント光学系31Lにより取得された左被検眼ELの2以上の被検眼画像に基づいて1つの左被検眼ELの被検眼画像を形成する。取得された2以上の被検眼画像は正面からの撮影により取得された画像ではないため、それぞれの画像に歪みが生じている。画像形成部230は、取得された2以上の被検眼画像の1つを選択し、選択された被検眼画像に対して所定の補正量だけ歪み補正を行い、正面から見た左被検眼ELの被検眼画像を形成する。また、画像形成部230は、取得された左被検眼ELの2以上の被検眼画像に共通の特徴部位を特定し、特定された特徴部位に基づいて補正量を求め、2以上の被検眼画像の1つに対して、求められた補正量だけ歪み補正を行い、正面から見た左被検眼ELの被検眼画像を形成してもよい。また、画像形成部230は、同様に、アライメント光学系31Rにより取得された右被検眼ERの2以上の被検眼画像に基づいて1つの右被検眼ERの被検眼画像を形成する。また、画像形成部230は、カメラ80と眼科検査装置1の予め決められた基準位置(被検者の顔(被検眼))との相対位置に応じて、カメラ80により取得された被検者の顔画像に対して所定量だけ歪み補正を行い、正面から見た被検者の顔画像を形成することが可能である。
画像処理部240は、アライメント光学系31L、31Rにより取得された被検眼画像とカメラ80により取得された被検者の顔画像とを合成し、合成画像を形成する。画像処理部240は、被検眼画像及び顔画像の少なくとも一方に対して、必要に応じて所定の画像処理を施すことが可能である。画像処理の例として、以下に示すようなサイズ変更処理、輝度変更処理、色設定処理などがある。それにより、検者にとって違和感のない合成画像を形成することができる。
サイズ変更部241は、被検者の顔画像及び被検眼画像(左被検眼ELの画像、右被検眼ERの画像)の少なくとも一方のサイズを変更する。この実施形態では、サイズ変更部241は、左被検眼ELの被検眼画像のサイズ及び右被検眼ERの被検眼画像のサイズを変更する。サイズ変更部241は、被検者の顔画像における左被検眼に相当する領域のサイズと左被検眼ELの被検眼画像のサイズとが一致するように、カメラ80の撮影倍率とアライメント光学系31Lの撮影倍率とに基づいて左被検眼ELの被検眼画像のサイズを変更する。同様に、サイズ変更部241は、被検者の顔画像における右被検眼に相当する領域のサイズと右被検眼ERの被検眼画像のサイズとが一致するように、カメラ80の撮影倍率とアライメント光学系31Rの撮影倍率とに基づいて右被検眼ERの被検眼画像のサイズを変更する。
輝度変更部242は、顔画像の明るさと被検眼画像(左被検眼ELの画像、右被検眼ERの画像)の明るさとが一致するように、被検者の顔画像及び被検眼画像の少なくとも一方の輝度を変更する。この実施形態では、輝度変更部242は、顔画像の輝度分布に基づいて被検眼画像の輝度を変更することが可能である。例えば、輝度変更部242は、顔画像の輝度分布を求め、顔画像における最大輝度と最小輝度との差分に一致するように被検眼画像の輝度を変更する。
色設定部243は、顔画像及び被検眼画像の少なくとも一方の色を設定する。この実施形態では、顔画像はカラー画像であり、被検眼画像は近赤外領域に感度を有するCCDにより取得されたグレースケール画像である。色設定部243は、顔画像における皮膚に相当する領域の色と同色になるように被検眼画像における皮膚に相当する領域の色を設定する。すなわち、色設定部243は、顔画像における皮膚に相当する領域の色と同色になるように被検眼画像における皮膚に相当する領域を着色する。同様に、色設定部243は、被検眼画像における虹彩や瞳孔に相当する領域の色を予め決められた色に設定する。
画像合成部244は、位置関係特定部220により特定された位置関係に基づいて、顔画像と被検眼画像とを合成することにより合成画像を形成する。具体的には、画像合成部244は、位置関係特定部220により特定された位置関係に基づいて顔画像における左被検眼に相当する領域と右被検眼に相当する領域とを特定する。画像合成部244は、左被検眼に相当する領域に左被検眼ELの被検眼画像を配置し、右被検眼に相当する領域に右被検眼ERの被検眼画像を配置することにより合成画像を形成する。
カメラ80及びアライメント光学系31L、31Rに含まれるCCDのそれぞれは、制御装置200からの制御を受け、所定時間間隔で撮影を繰り返す。画像合成部244は、カメラ80及びアライメント光学系31L、31Rに含まれるCCDの少なくとも1つにより取得された新たな画像に基づいて新たな合成画像を形成することが可能である。
なお、画像合成部244は、顔画像と被検眼画像との境界部分が目立たないように、顔画像及び被検眼画像の少なくとも一方に対して公知の平滑化処理や補間処理を施すことが可能である。
制御装置200は、以上のような制御の他に、眼科検査装置1のあらゆる動作制御やデータ処理を実行する。
制御装置200は、検者用コントローラ300と被検者用コントローラ310とそれぞれ有線又は無線の通信路を介して接続可能である。制御装置200は、検者用コントローラ300や被検者用コントローラ310に対する操作内容に対応した操作信号を受けて、眼科検査装置1の各部を制御する。制御装置200は、操作画面や測定を行うための各種情報などを検者用コントローラ300や被検者用コントローラ310の表示部に表示させることが可能である。
制御装置200や演算部210は、例えば、マイクロプロセッサ、RAM、ROM、ハードディスクドライブ、通信インターフェイスなどを含んで構成されていてもよい。演算部210は、制御装置200に含まれていてもよい。
なお、前述の光学系を用いたアライメントの動作原理、自覚検査の測定原理、他覚測定の測定原理、角膜形状の測定原理などは既に公知であるので、詳細な説明は省略する。
第1視標呈示部122Lの機能は、左眼用検査ユニット120Lに含まれる視標呈示光学系10Lにより実現される。第2視標呈示部122Rの機能は、右眼用検査ユニット120Rに含まれる視標呈示光学系10Rにより実現される。第1他覚測定部123Lの機能は、左眼用検査ユニット120Lに含まれるレフ測定光学系40Lやケラト測定光学系50Lにより実現される。第2他覚測定部123Rの機能は、右眼用検査ユニット120Rに含まれるレフ測定光学系40Rやケラト測定光学系50Rにより実現される。撮影部140の機能は、カメラ80により実現される。
撮影部140、カメラ80は、実施形態に係る「第1撮影装置」の一例である。アライメント光学系31L、31Rは、実施形態に係る「第2撮影装置」の一例である。位置関係特定部220は、実施形態に係る「特定部」の一例である。左眼用検査ユニット120L及び右眼用検査ユニット120Rに含まれる光学系は、実施形態に係る「検査光学系」の一例である。移動機構系110は、実施形態に係る「移動機構」の一例である。アライメント光学系31L、31Rのそれぞれに含まれるCCDは、実施形態に係る「2以上の撮影部」の一例である。
[動作例]
次に、実施形態に係る眼科検査装置1の動作について説明する。以下では、眼科検査装置1が、自覚検査中に合成画像を形成する場合について説明する。
図7に、眼科検査装置1の動作例のフロー図を示す。ここでは、被検者の顔が測定ヘッド100の検査位置に配置されているものとする。図8に、眼科検査装置1の動作説明図を示す。図8において、図3と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
(S1)
制御装置200は、左右眼についてアライメント制御を実行する。すなわち、制御装置200は、アライメント光学系30Lを用いて左被検眼ELに対する左眼用検査ユニット120Lの光学系のXY方向のアライメントを実行し、アライメント光学系30Rを用いて右被検眼ERに対する右眼用検査ユニット120Rの光学系のXY方向のアライメントを実行する。続いて、制御装置200は、アライメント光学系31Lを用いて取得された2つの被検眼画像に基づいて左被検眼ELに対する左眼用検査ユニット120Lの光学系のZ方向のアライメントを実行し、アライメント光学系31Rを用いて取得された2つの被検眼画像に基づいて右被検眼ERに対する右眼用検査ユニット120Rの光学系のZ方向のアライメントを実行する。Z方向のアライメントが完了すると、位置関係特定部220は、上記のように、アライメント光学系31L、31Rに含まれるCCDとカメラ80との相対位置と、CCDと左被検眼ELとの相対位置とを求め、CCDと、カメラ80と、左被検眼ELとの間の位置関係を求める。
(S2)
カメラ80は、制御装置200からの制御を受け、被検者の顔全体を撮影する。それにより、検査中の被検者の顔画像PFが取得される(図8参照)。取得された顔画像PFには、測定ヘッド100(例えば、偏向部材P)により遮られた被検者の顔が描出され、左被検眼及び右被検眼が描出されない。取得された顔画像PFの画像データは、記憶部202に保存される。
(S3)
アライメント光学系31Lは、制御装置200からの制御を受け、左被検眼ELの前眼部を互いに異なる2つの方向から実質的に同時に撮影する。それにより、左被検眼ELの2つの前眼部画像(被検眼画像)が取得される。同様に、アライメント光学系31Rは、右被検眼ERの前眼部を互いに異なる2つの方向から実質的に同時に撮影する。それにより、右被検眼ERの2つの前眼部画像が取得される。取得された左被検眼ELの前眼部画像の画像データ及び右被検眼ERの前眼部画像の画像データは、記憶部202に保存される。S3において取得された前眼部画像は、S1のアライメントを行うときに取得された画像であってもよい。
(S4)
画像形成部230は、制御装置200からの制御を受け、S3において取得された左被検眼ELの2つの前眼部画像から正面から見た前眼部画像を左被検眼ELの被検眼画像PLとして形成する(図8参照)。同様に、画像形成部230は、S3において取得された右被検眼ERの2つの前眼部画像から正面から見た前眼部画像を右被検眼ERの被検眼画像PRとして形成する。形成された被検眼画像PLの画像データと被検眼画像PRとは、記憶部202に保存される。
(S5)
サイズ変更部241は、制御装置200からの制御を受け、S4において形成された被検眼画像PLのサイズを変更する。同様に、サイズ変更部241は、S4において形成された被検眼画像PRのサイズを変更する。それにより、被検眼画像PLのサイズが、S2において取得された顔画像PFにおける左被検眼に相当する領域のサイズと略一致し、被検眼画像PRのサイズが、S2において取得された顔画像PFにおける右被検眼に相当する領域のサイズと略一致する。
(S6)
演算部210(位置関係特定部220)は、制御装置200からの制御を受け、S2において取得された顔画像PFにおける被検眼画像PLの位置と被検眼画像PRの位置とを決定する。具体的には、演算部210(位置関係特定部220)は、特定されたアライメント光学系31Lに含まれるCCDと、カメラ80と、左被検眼ELとの間の位置関係に基づいて、顔画像PFにおける被検眼画像PLの位置を決定する。同様に、演算部210は、特定されたアライメント光学系31Rに含まれるCCDと、カメラ80と、右被検眼ERとの間の位置関係に基づいて、顔画像PFにおける被検眼画像PRの位置を決定する。
(S7)
輝度変更部242は、制御装置200からの制御を受け、顔画像PFの明るさと被検眼画像PLの明るさと被検眼画像PRの明るさとが一致するように、被検眼画像PLの輝度と被検眼画像PRの輝度とを変更する。
(S8)
色設定部243は、制御装置200からの制御を受け、被検眼画像PLの色と被検眼画像PRの色とを設定する。色設定部243は、顔画像PFにおける皮膚に相当する領域の色と同色になるように被検眼画像PL、PRにおける皮膚に相当する領域の色を設定する。また、色設定部243は、被検眼画像PL、PRにおける虹彩や瞳孔に相当する領域の色を予め決められた色に設定する。
(S9)
画像合成部244は、制御装置200からの制御を受け、S2において取得された顔画像PFと、S8において着色された被検眼画像PL及び被検眼画像PRとを合成し、合成画像PMを形成する。形成された合成画像PMの画像データは、記憶部202に保存される。
(S10)
制御装置200は、S9において形成された合成画像PMを検者用コントローラ300の表示部に表示させる。以上で、眼科検査装置1の動作は終了する(エンド)。
なお、図7では、顔画像を取得するごとに前眼部画像(被検眼画像)を取得して合成画像を形成する場合について説明したが、実施形態に係る眼科検査装置1の動作はこれに限定されるものではない。例えば、顔画像を1度取得した後に、前眼部画像の取得だけを繰り返し、新たな前眼部画像が取得されるごとに当該新たな前眼部画像を用いて新たな合成画像を形成するようにしてもよい。或いは、例えば、前眼部画像を1度取得した後に、顔画像の取得だけを繰り返し、新たな顔画像が取得されるごとに当該新たな顔画像を用いて新たな合成画像を形成するようにしてもよい。
また、図7では、顔画像PFと被検眼画像PL、PMを合成する前に歪み補正やサイズ変更や明るさ変更や着色を行う場合について説明したが、実施形態に係る眼科検査装置1の動作はこれに限定されるものではない。例えば、S9の後に、S3、S4、S5、S7及びS8の少なくとも1つが実行されてもよい。
以上のように、実施形態によれば、検査中において、被検者の顔画像と被検眼の画像とを取得し、顔画像と被検眼の画像との合成画像を検者用コントローラ300の表示部に表示させるようにしたので、検者は被検者の表情等を検査中に観察することができる。それにより、検者は、検査の信頼性を損なうことなく、検査を進めることが可能になる。また、Zアライメントを行うためのアライメント光学系31L、31Rを流用して被検眼の画像を取得するようにしたので、光学系を大幅に追加させる必要がない。
〔変形例〕
(第1変形例)
実施形態では、アライメント光学系31L、31Rに含まれるCCDにより被検眼の画像を取得する場合について説明したが、実施形態に係る眼科検査装置1の構成はこれに限定されるものではない。例えば、前眼部を観察するための撮影光学系20L、20Rに含まれるCCD21により被検眼の画像を取得するようにしてもよい。
実施形態の第1変形例に係る眼科検査装置の構成は、実施形態に係る眼科検査装置1の構成と同様である。第1変形例に係る眼科検査装置の動作が、実施形態に係る眼科検査装置1の動作と異なる点は、S1において位置関係特定部220がCCD21とカメラ80と被検眼(左被検眼EL及び右被検眼ER)との間の位置関係を求める点と、S3においてCCD21により被検眼の画像を取得する点である。
図9に、第1変形例に係る眼科検査装置の動作説明図を示す。図9において、図8と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
制御装置200が左右眼についてアライメントを実行すると、位置関係特定部220は、撮影光学系20L、20Rに含まれるCCD21とカメラ80との相対位置と、CCD21と被検眼(左被検眼EL、右被検眼ER)との相対位置とを求め、CCD21と、カメラ80と、被検眼との間の位置関係を求める。
制御装置200は、撮影光学系20Lに含まれるCCD21を用いて左被検眼ELの前眼部を撮影させ、左被検眼ELの前眼部画像(被検眼画像)を取得させる。同様に、制御装置200は、撮影光学系20Rに含まれるCCD21を用いて右被検眼ERの前眼部を撮影させ、右被検眼ERの前眼部画像を取得させる。取得された左被検眼ELの前眼部画像の画像データ及び右被検眼ERの前眼部画像の画像データは、記憶部202に保存される。第1変形例では、CCD21を用いて取得された前眼部画像をそのまま被検眼画像として用いることが可能である。
取得された前眼部画像(被検眼画像)は実施形態と同様に、サイズ変更や明るさ変更や着色が行われた後、顔画像PFと合成される。それにより、実施形態と同様に合成画像PMが形成される。
第1変形例によれば、実施形態と同様の効果を得ることができる。また、取得された前眼部画像に対して歪み補正を行うことなく正面から見た前眼部の画像を得ることができる。更に、Zアライメントを行うための2以上の撮影部を備えることなく、他の公知の手法でZアライメントを行う眼科検査装置に適用することができる。
(第2変形例)
実施形態又はその第1変形例において、形成された合成画像を解析することにより被検者の状態を特定し、特定された被検者の状態に応じて検者用コントローラ300及び被検者用コントローラ310の少なくとも一方を制御することが可能である。
実施形態の第2変形例に係る眼科検査装置の構成が、実施形態に係る眼科検査装置1の構成と異なる点は、演算部210に解析部250が追加された点である。以下、第2変形例に係る眼科検査装置について、実施形態に係る眼科検査装置1との相違点を中心に説明する。
図10に、第2変形例に係る眼科検査装置における演算部の構成例のブロック図を示す。図10において、図6と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第1変形例に係る演算部210aの構成が実施形態に係る演算部210と異なる点は、解析部250が追加された点である。解析部250は、画像合成部244により形成された合成画像を解析することにより被検者の状態を特定する。具体的には、解析部250は、合成画像を解析することにより上瞼、下瞼、口元などの顔の部位を特定し、特定された部位の形状の変化を求め、求められた変化が予め決められた表情パターンに一致するか否かを判断することにより被検者の表情を特定する。それにより、被検者の疲労の程度や困惑の程度などの特定が可能になる。また、解析部250は、被検者用コントローラ310に対する被検者の応答状態を加味して被検者の表情を特定してもよい。
制御装置200は、解析部250による解析結果に応じて、検者用コントローラ300及び被検者用コントローラ310の動作制御を行うことが可能である。
解析部250による解析結果に基づいて被検者が疲労していると判断されたとき、制御装置200は、被検者が疲労していることを検者に報知する。検者への報知には、検者用コントローラ300の表示部に「被検者が疲労しているようです」等のメッセージを出力させたり、音声を出力させたり、表示灯を表示させたりする。また、検者用コントローラ300の表示部にアバター(キャラクター)を表示させ、当該アバターにより被検者が疲労していることを報知させてもよい。
解析部250による解析結果に基づいて被検者が応答等に困惑していると判断されたとき、制御装置200は、被検者が困惑していることを検者に報知する。検者への報知には、検者用コントローラ300の表示部に「被検者が困惑しているようです」等のメッセージを出力させたり、音声を出力させたり、表示灯を表示させたりする。また、検者用コントローラ300の表示部にアバターを表示させ、当該アバターにより被検者が困惑していることを報知させてもよい。また、被検者用コントローラ310の表示部に「何かお困りのことはありませんか?」等のメッセージを出力させ、具体的な応答方法などの追加説明を当該表示部に表示させたり、音声で応答を誘導させたりしてもよい。
また、図7のS10において合成画像をそのまま表示させることなく、解析部250による解析結果に応じて、検者用コントローラ300の表示部にメッセージを出力させたり、音声を出力させたり、表示灯を表示させたりしてもよい。
[効果]
実施形態に係る眼科検査装置の効果について説明する。
実施形態に係る眼科検査装置(眼科検査装置1)は、被検眼(左被検眼EL、右被検眼ER)の検査(自覚検査、他覚測定)を行う。眼科検査装置は、特定部(位置関係特定部220)と、画像合成部(画像合成部244)とを含む。特定部は、被検眼を含む被検者の顔の少なくとも一部である第1範囲を前方から撮影する第1撮影装置(撮影部140、カメラ80)と、第1範囲の一部であって被検眼を含む第2範囲を前方から撮影する第2撮影装置(アライメント光学系31L、31R、又は撮影光学系20L、20R)と、被検眼との間の位置関係を特定する。画像合成部は、検査が行われているとき、特定部により特定された位置関係に基づいて、第1撮影装置により取得された第1画像(顔画像)と第2撮影装置により取得された第2画像(前眼部画像、被検眼画像)との合成画像を形成する。
このような構成によれば、被検者の顔の少なくとも一部の第1範囲を撮影可能な第1撮影装置と、第1範囲の一部で被検眼を撮影可能な第2撮影装置とを設け、第1撮影装置と第2撮影装置と被検眼との間の位置関係を特定し、検査中に、特定された位置関係に基づいて第1撮影装置により取得された第1画像と第2撮影装置により取得された第2画像との合成画像を形成するようにしたので、検査中の被検者の表情等の被検者の様子を観察可能な画像を取得することができる。それにより、検査を行うための光学系が眼前に配置される被検者の疲労の程度や困惑の程度などを検査中に把握することが可能になる。
また、実施形態に係る眼科検査装置では、画像合成部は、第1撮影装置及び第2撮影装置により実質的に同時に取得された第1画像及び第2画像を合成してもよい。
このような構成によれば、リアルタイムで検査中の被検者の表情等の被検者の様子を違和感なく観察可能な画像を取得することが可能になる。
また、実施形態に係る眼科検査装置では、第1撮影装置及び第2撮影装置のそれぞれは、所定時間間隔で撮影を繰り返し、画像合成部は、第1撮影装置及び第2撮影装置の少なくとも一方により取得された新たな画像に基づいて新たな合成画像を形成してもよい。
このような構成によれば、検査中の被検者の表情等の被検者の様子を観察可能な動画像を取得することが可能になる。それにより、検者は、検査中の被検者の表情などを観察して被検者の疲労の程度や困惑の程度などをより把握しやすくなる。
また、実施形態に係る眼科検査装置は、被検者の前方から撮影可能な位置に配置された第1撮影装置を含んでもよい。
このような構成によれば、眼科検査装置の予め決められた基準位置(被検者の顔)又は被検眼と第1撮影装置との相対位置が一定となり、第1撮影装置と第2撮影装置と被検眼との間の位置関係をより高精度に求めることが可能になる。それにより、違和感のない合成画像の形成が容易になる。
また、実施形態に係る眼科検査装置は、検査を行うための検査光学系(左眼用検査ユニット120L及び右眼用検査ユニット120Rに含まれる光学系)と、第2撮影装置とを含む測定ヘッド(測定ヘッド100)と、測定ヘッドを移動する移動機構(移動機構系110)と、第2撮影装置により取得された第2画像に基づいて被検眼に対する検査光学系の位置合わせを行うように測定ヘッド及び移動機構を制御する制御部(制御装置200、制御部201)と、を含んでもよい。
このような構成によれば、検査中に測定ヘッドに遮られる被検者の表情等の被検者の様子を観察可能な画像を取得することができる。
また、実施形態に係る眼科検査装置では、特定部は、被検眼に対する検査光学系の位置合わせ結果を用いて位置関係を求めてもよい。
このような構成によれば、検査前に行われる被検眼に対する検査光学系の位置合わせの結果を流用して位置関係を求めることができるので、大幅な構成の追加を伴うことなく、検査中の被検者の表情等の被検者の様子を観察可能な画像を取得することが可能になる。
また、実施形態に係る眼科検査装置では、特定部は、測定ヘッドの移動量に基づいて第1画像における第2画像の位置を求め、画像合成部は、特定部により求められた第1画像における位置に第2画像を配置することにより合成画像を形成してもよい。
このような構成によれば、測定ヘッドに対して被検者の顔の位置が一定ではない場合であっても検査中の被検者の表情等の被検者の様子を違和感なく観察可能な画像を取得することが可能になる。
また、実施形態に係る眼科検査装置では、第2撮影装置は、第2範囲を異なる方向から実質的に同時に撮影する2以上の撮影部(アライメント光学系31L、31Rのそれぞれに含まれるCCD)を含んでもよい。
このような構成によれば、第2範囲を異なる方向から実質的に同時に撮影する2以上の撮影部を用いて第2画像を取得するようにしたので、取得された第2画像をZ方向のアライメントに流用しつつ検査中の被検者の表情等の被検者の様子を観察可能な画像を取得することが可能になる。
また、実施形態に係る眼科検査装置は、2以上の撮影部により取得された2以上の画像に基づいて第2画像を形成する画像形成部(画像形成部230)を含んでもよい。
このような構成によれば、第2範囲を異なる方向から撮影することにより得られた2以上の画像から所定の方向(例えば正面)から見た第2画像を形成することが可能になるので、検査中の被検者の表情等を違和感なく観察可能な画像を取得することができる。
また、実施形態に係る眼科検査装置では、特定部は、2以上の画像に基づいて位置関係を求めてもよい。
このような構成によれば、Z方向のアライメントに用いる画像に基づいて位置関係を求めるようにしたので、Z方向のアライメントに用いる画像を流用しつつ検査中の被検者の表情等の被検者の様子を観察可能な画像を取得することが可能になる。
また、実施形態に係る眼科検査装置は、第1撮影装置の撮影倍率と第2撮影装置の撮影倍率とに基づいて第2画像のサイズを変更するサイズ変更部(サイズ変更部241)を含んでもよい。
このような構成によれば、第1画像における被検眼に相当する領域のサイズに応じて第2画像のサイズを変更するようにしたので、合成画像に描出される検査中の被検者の表情等を違和感なく観察可能な画像を取得することができる。
また、実施形態に係る眼科検査装置は、第1画像及び第2画像の少なくとも一方の輝度を変更する輝度変更部(輝度変更部242)を含んでもよい。
このような構成によれば、第1画像及び第2画像の少なくとも一方の輝度を変更するようにしたので、合成画像に描出される検査中の被検者の表情等を違和感なく観察可能な画像を取得することができる。
また、実施形態に係る眼科検査装置では、第2撮影装置は、赤外カメラであり、赤外カメラにより取得されたグレースケールの第2画像の色を第1画像に基づいて設定する色設定部(色設定部243)を含んでもよい。
このような構成によれば、第2画像の色を第1画像に基づいて設定するようにしたので、合成画像に描出される検査中の被検者の表情等を違和感なく観察可能な画像を取得することができる。
また、実施形態に係る眼科検査装置では、第2撮影装置は、左被検眼及び右被検眼の双方を実質的に同時に撮影し、画像合成部は、第1画像と、第2撮影装置を用いて取得された左前眼部像(左被検眼ELの被検眼画像)及び右前眼部像(右被検眼ERの被検眼画像)の双方を含む第2画像とを合成してもよい。
このような構成によれば、両眼の検査中の被検者の表情等の被検者の様子を観察可能な画像を取得することができる。それにより、検査を行うための光学系が眼前に配置される被検者の疲労の程度や困惑の程度などを検査中に把握することが可能になる。
[その他]
なお、前述の実施形態又はその変形例は、図3で説明した光学系の構成や図5及び図6で説明した制御系の構成や制御内容に限定されるものではない。例えば、他覚測定には、被検眼に関する値を測定するための他覚測定と、被検眼の画像を取得するための撮影とが含まれてよい。このような他覚測定には、例えば、他覚屈折測定、角膜形状測定、眼圧測定、眼底撮影、OCTの手法を用いたOCT(Optical Coherence Tomography)計測などがある。また、自覚検査には、例えば、遠用検査、近用検査、コントラスト検査、グレアー検査などの自覚屈折測定や、視野検査などがある。
また、実施形態に係る眼科検査装置は、自覚検査として、遠用検査、近用検査、コントラスト検査、グレアー検査などを実行可能であり、且つ、他覚測定として、他覚屈折測定、角膜形状測定、OCT計測などを実行可能な装置であってよい。OCT計測では、眼軸長、角膜厚、前房深度、水晶体厚などの被検眼の構造を表す眼球情報の取得が行われてもよい。
以上に説明した構成は、この発明を好適に実施するための一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形(省略、置換、付加など)を適宜に施すことが可能である。
1 眼科検査装置
20L、20R 撮影光学系
21 CCD
31L、31R アライメント光学系
80 カメラ
100 測定ヘッド
110 移動機構系
120L 左眼用検査ユニット
120R 右眼用検査ユニット
140 撮影部
200 制御装置
210、210a 演算部
220 位置関係特定部
230 画像形成部
240 画像処理部
244 画像合成部
EL 左被検眼
ER 右被検眼

Claims (10)

  1. 検者用コントローラ及び被検者用コントローラの少なくとも一方を用いて制御可能な眼科検査装置であって、
    被検者の顔を撮影することにより得られた画像を解析することにより被検者の状態を特定する解析部と、
    前記解析部による解析結果に応じて、前記検者用コントローラ及び前記被検者用コントローラの少なくとも一方の動作制御を行う制御部と、
    を含み、
    前記解析部は、前記画像を解析することにより前記顔の部位を特定し、特定された部位の形状の変化を求め、求められた変化が予め決められた表情パターンに一致するか否かを判断することにより前記被検者の表情を特定する眼科検査装置。
  2. 検者用コントローラ及び被検者用コントローラの少なくとも一方を用いて制御可能な眼科検査装置であって、
    被検者の顔を撮影することにより得られた画像を解析することにより被検者の状態を特定する解析部と、
    前記解析部による解析結果に応じて、前記検者用コントローラ及び前記被検者用コントローラの少なくとも一方の動作制御を行う制御部と、
    を含み、
    前記制御部は、前記解析部による解析結果に基づいて前記検者用コントローラに前記被検者の状態を報知する眼科検査装置。
  3. 前記制御部は、前記検者用コントローラの表示部にアバターを表示させ、当該アバターにより前記被検者の状態を報知する
    ことを特徴とする請求項に記載の眼科検査装置。
  4. 検者用コントローラ及び被検者用コントローラの少なくとも一方を用いて制御可能な眼科検査装置であって、
    被検者の顔を撮影することにより得られた画像を解析することにより被検者の状態を特定する解析部と、
    前記解析部による解析結果に応じて、前記検者用コントローラ及び前記被検者用コントローラの少なくとも一方の動作制御を行う制御部と、
    を含み、
    前記制御部は、前記解析部による解析結果に基づいて、前記検者用コントローラの表示部に対する検査の応答方法を含む追加説明の表示制御、又は音声による応答の誘導を行う眼科検査装置。
  5. 検者用コントローラ及び被検者用コントローラの少なくとも一方を用いて制御可能な眼科検査装置であって、
    被検者の顔を撮影することにより得られた画像を解析することにより被検者の状態を特定する解析部と、
    前記解析部による解析結果に応じて、前記検者用コントローラ及び前記被検者用コントローラの少なくとも一方の動作制御を行う制御部と、
    被検眼を含む前記被検者の顔の少なくとも一部である第1範囲を前方から撮影する第1撮影装置と、前記第1範囲の一部であって前記被検眼を含む第2範囲を前方から撮影する第2撮影装置と、前記被検眼との間の位置関係を特定する特定部と、
    検査が行われているとき、前記特定部により特定された前記位置関係に基づいて、前記第1撮影装置により取得された第1画像と前記第2撮影装置により取得された第2画像との合成画像を形成する画像合成部と、
    を含み、
    前記解析部は、前記画像合成部により形成された前記合成画像を解析する眼科検査装置。
  6. 前記画像合成部は、前記第1撮影装置及び前記第2撮影装置により実質的に同時に取得された前記第1画像及び前記第2画像を合成する
    ことを特徴とする請求項に記載の眼科検査装置。
  7. 前記第1撮影装置及び前記第2撮影装置のそれぞれは、所定時間間隔で撮影を繰り返し、
    前記画像合成部は、前記第1撮影装置及び前記第2撮影装置の少なくとも一方により取得された新たな画像に基づいて新たな合成画像を形成する
    ことを特徴とする請求項又は請求項に記載の眼科検査装置。
  8. 前記被検者の前方から撮影可能な位置に配置された前記第1撮影装置を含む
    ことを特徴とする請求項〜請求項のいずれか一項に記載の眼科検査装置。
  9. 前記検査を行うための検査光学系と、前記第2撮影装置とを含む測定ヘッドと、
    前記測定ヘッドを移動する移動機構と、
    を含み、
    前記制御部は、前記第2撮影装置により取得された前記第2画像に基づいて前記被検眼に対する前記検査光学系の位置合わせを行うように前記測定ヘッド及び前記移動機構を制御する
    ことを特徴とする請求項〜請求項のいずれか一項に記載の眼科検査装置。
  10. 前記第2撮影装置は、左被検眼及び右被検眼の双方を実質的に同時に撮影し、
    前記画像合成部は、前記第1画像と、前記第2撮影装置を用いて取得された左前眼部像及び右前眼部像の双方を含む第2画像とを合成する
    ことを特徴とする請求項〜請求項のいずれか一項に記載の眼科検査装置。
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