JP7216562B2 - 眼科装置 - Google Patents

Description

本開示は、眼科装置に関する。

眼科装置は、眼情報取得部を用いて、眼特性等の被検眼の情報を求めるものがある（例えば、特許文献１参照）。

この眼科装置は、眼情報取得部が、被検眼の眼底に測定光束を投影し、眼底で反射された測定光束（反射光束）を測定パターン像として取得し、その測定パターン像（その画像データ）を解析し、その解析し結果に基づいて被検眼の眼特性としての屈折特性を求める。

特開２００７－８９７１５号

ここで、上記した眼科装置は、良好な眼特性が得られていないとき、それが正確な被検眼の眼特性である場合もあるが、被検眼の視線が適切な方向を向いていないことが原因の場合もある。このため、眼科装置は、被検眼の視線の方向を正確に把握できることが望ましい。

本開示は、上記の事情に鑑みて為されたもので、被検眼の視線の方向を正確に取得できる眼科装置を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本開示の眼科装置は、被検眼の情報を取得する眼情報取得部と、前記被検眼の前眼部を異なる方向から撮影する２つ以上の撮影部と、基準位置を形成するための光を前記前眼部に投光する基準投光部と、２つ以上の前記撮影部により撮影された被検眼画像における瞳孔中心位置を求める中心算出部と、前記基準投光部により形成された前記基準位置を求める基準算出部と、前記瞳孔中心位置と前記基準位置とから視線方向を求める視線算出部と、を備える。

本開示の眼科装置によれば、被検眼の視線の方向を正確に取得できる。

本開示に係る眼科装置の一例としての実施例１の眼科装置の全体構成を示す説明図である。 眼科装置において駆動機構を介して一対の測定ヘッドが移動可能とされた構成を模式的に示す説明図である。 眼科装置の眼情報取得部の概略的な構成を示す説明図である。 眼科装置の制御系の構成を示すブロック図である。 眼情報取得部の光学系の構成を示す説明図である。 一対のカメラで被検眼の特徴位置の３次元位置を求める様子を示す説明図である。 瞳孔中心位置と基準位置と視線方向との関係を示す説明図である。 眼科装置の表示部に表示する視線方向画面の一例を示す図である。 眼科装置の制御部で実行される眼情報取得処理（眼情報取得方法）を示すフローチャートである。 複数の前眼部投光部が設けられた例の測定ヘッドを示す説明図である。 ４つの投影像が検出された一対の被検眼画像を示す説明図である。

以下に、本開示に係る眼科装置の一実施形態としての眼科装置１０の実施例１について図１から図１１を参照しつつ説明する。なお、図５、図６は、それぞれが示す構成や内容の理解を容易とするために、偏向部材２６を省略して示している。

本開示に係る眼科装置は、被検眼の情報を取得する眼情報取得部を備えるもので、被検眼の情報の取得として、被検眼（前眼部や眼底等）を撮影することや被検眼の眼特性を求めることの少なくとも一方が可能とされている。本開示に係る眼科装置は、被検眼の眼特性を求めることとして、任意の自覚検査および任意の他覚検査の少なくとも一方を行う。自覚検査は、被検者に視標等を提示し、この視標等に対する被検者の応答に基づいて検査結果を取得するものである。この自覚検査には、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、視野検査等がある。また、他覚検査は、被検眼に光を照射し、その戻り光の検出結果に基づいて被検眼に関する情報（特性）を測定するものである。この他覚検査には、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。さらに、他覚検査には、他覚屈折測定（レフ測定）、角膜形状測定（ケラト測定）、眼圧測定、眼底撮影、光コヒーレンストモグラフィ（Optical Coherence Tomography：以下、「ＯＣＴ」という）を用いた断層像撮影（ＯＣＴ撮影）、ＯＣＴを用いた計測等がある。

実施例１の眼科装置１０は、被検者が左右の両眼を開放した状態で、被検眼Ｅの特性測定を両眼同時に実行可能な両眼開放タイプの眼科装置である。なお、眼科装置１０は、片眼を遮蔽したり、固視標を消灯したりすることで、片眼ずつ検査等することも可能である。また、本開示に係る眼科装置は、両眼開放タイプに限定されるものではなく、片眼ずつ特性測定するタイプにも適用できる。

眼科装置１０は、図１に示すように、床面に設置された基台１１と、検眼用テーブル１２と、支柱１３と、支持部としてのアーム１４と、駆動機構１５と、一対の測定ヘッド１６と、を備える。この眼科装置１０は、検眼用テーブル１２と正対する被検者が、両測定ヘッド１６の間に設けられた額当部１７に額を当てた状態で、被検者の被検眼Ｅ（図３等参照）の情報の取得を行う。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（鉛直方向）をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向と直交する方向（測定ヘッド１６の前後方向（被検者側を手前側とする））をＺ方向とする。

検眼用テーブル１２は、後述する検者用コントローラ３１や被検者用コントローラ３２（図４参照）を置いたり検眼に用いるものを置いたりするための机であり、基台１１により支持されている。検眼用テーブル１２は、Ｙ方向での位置（高さ位置）を調節可能に基台１１に支持されていてもよい。

支柱１３は、検眼用テーブル１２の後端部でＹ方向に伸びて基台１１に支持されており、上部にアーム１４が設けられる。アーム１４は、検眼用テーブル１２上で駆動機構１５を介して一対の測定ヘッド１６を吊り下げるもので、支柱１３から手前側へとＺ方向に伸びている。アーム１４は、支柱１３に対してＹ方向に移動可能とされ、後述するアーム駆動機構３４（図４参照）によりＹ方向での位置（高さ位置）が調節される。なお、アーム１４は、支柱１３に対してＸ方向およびＺ方向に移動可能とされていてもよい。このアーム１４の先端には、駆動機構１５により吊り下げられて両測定ヘッド１６が支持されている。

測定ヘッド１６は、被検者の左右の被検眼Ｅに個別に対応すべく対を為して設けられ、以下では個別に述べる際には左眼用測定ヘッド１６Ｌおよび右眼用測定ヘッド１６Ｒとする。左眼用測定ヘッド１６Ｌは、被験者の左側の被検眼Ｅの情報を取得し、右眼用測定ヘッド１６Ｒは、被験者の右側の被検眼Ｅの情報を取得する。左眼用測定ヘッド１６Ｌと右眼用測定ヘッド１６Ｒとは、Ｘ方向で双方の中間に位置する鉛直面に関して面対称な構成とされている。

各測定ヘッド１６には、被検眼Ｅの眼情報を取得する眼情報取得部２１（個別に述べる際には右眼情報取得部２１Ｒおよび左眼情報取得部２１Ｌとする（図２参照））が収容されている。その眼情報は、被検眼Ｅの屈折力や、被検眼Ｅの画像や、被検眼Ｅの眼底Ｅｆ（図５参照）の画像や、被検眼Ｅの網膜の断層画像や、被検眼Ｅの角膜内皮画像や、被検眼Ｅの角膜形状や、被検眼Ｅの眼圧等が適宜組み合わされる。各眼情報取得部２１は、屈折力を測定する屈折力測定機構（実施例１ではレフラクトメータ）、それと同じ光軸上で視標を呈示する視標呈示機構、呈示する視標を切り替えつつ視力検査を行う視力検査装置、矯正用レンズを切り換えて配置させて被検眼Ｅの適切な矯正屈折力を取得するフォロプタ、屈折力を測定する波面センサ、眼底の画像を撮影する眼底カメラ、網膜の断層画像を撮影する断層撮影装置(ＯＣＴ)、角膜内皮画像を撮影するスペキュラマイクロスコープ、角膜形状を測定するケラトメータ、眼圧を測定するトノメータ等が適宜組み合わされて構成される。

両測定ヘッド１６は、図２に示すように、アーム１４の先端に設けられた取付ベース部１８を介して駆動機構１５により移動可能に吊り下げられている。取付ベース部１８は、アーム１４の先端に固定され、Ｘ方向に延びるともに、一方の端部に後述する左眼用駆動機構１５Ｌが吊り下げられ、他方の端部に後述する右眼用駆動機構１５Ｒが吊り下げられている。また、この取付ベース部１８の中央部に、額当部１７が設けられている。

駆動機構１５は、実施例１では、左眼用測定ヘッド１６Ｌに対応する左眼用駆動機構１５Ｌ（左鉛直駆動部２２Ｌ、左水平駆動部２３Ｌ、左Ｙ軸回旋駆動部２４Ｌ、左Ｘ軸回旋駆動部２５Ｌ）と、右眼用測定ヘッド１６Ｒに対応する右眼用駆動機構１５Ｒ（右鉛直駆動部２２Ｒ、右水平駆動部２３Ｒ、右Ｙ軸回旋駆動部２４Ｒ、右Ｘ軸回旋駆動部２５Ｒ）と、を有する。この左眼用駆動機構１５Ｌと右眼用駆動機構１５Ｒと（双方の各駆動部の構成）は、Ｘ方向で双方の中間に位置する鉛直面に関して面対称な構成とされており、個別に述べる時を除くと単に鉛直駆動部２２と水平駆動部２３とＹ軸回旋駆動部２４とＸ軸回旋駆動部２５と記す。駆動機構１５は、アーム１４側から鉛直駆動部２２、水平駆動部２３、Ｙ軸回旋駆動部２４、Ｘ軸回旋駆動部２５の順に設けられている。

鉛直駆動部２２は、取付ベース部１８と水平駆動部２３との間に設けられ、取付ベース部１８に対して水平駆動部２３をＹ方向（鉛直方向）に移動させる。水平駆動部２３は、鉛直駆動部２２とＹ軸回旋駆動部２４との間に設けられ、鉛直駆動部２２に対してＹ軸回旋駆動部２４をＸ方向およびＺ方向（水平方向）に移動させる。この鉛直駆動部２２および水平駆動部２３は、例えばパルスモータのような駆動力を発生するアクチュエータと、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオン等のような駆動力を伝達する伝達機構と、を設けて構成する。水平駆動部２３は、例えば、Ｘ方向とＺ方向とで個別にアクチュエータおよび伝達機構の組み合わせを設けることで、容易に構成できるとともに水平方向の移動の制御を容易なものにできる。

Ｙ軸回旋駆動部２４は、水平駆動部２３とＸ軸回旋駆動部２５との間に設けられ、水平駆動部２３に対してＸ軸回旋駆動部２５を、対応する被検眼Ｅの眼球回旋点Ｏを通りＹ方向に延びる眼球回旋Ｙ軸を中心に回転させる。Ｘ軸回旋駆動部２５は、Ｙ軸回旋駆動部２４と対応する測定ヘッド１６との間に設けられ、Ｙ軸回旋駆動部２４に対して対応する測定ヘッド１６を、対応する被検眼Ｅの眼球回旋点Ｏを通りＸ方向に延びる眼球回旋Ｘ軸を中心に回転させる。

このＹ軸回旋駆動部２４およびＸ軸回旋駆動部２５は、例えば、鉛直駆動部２２や水平駆動部２３と同様にアクチュエータと伝達機構とを有するものとし、アクチュエータからの駆動力を受けた伝達機構が円弧状の案内溝に沿って移動する構成とする。Ｙ軸回旋駆動部２４は、案内溝の中心位置が眼球回旋Ｙ軸と一致されることで、被検眼Ｅの眼球回旋Ｙ軸を中心に測定ヘッド１６を回転させることができる。また、Ｘ軸回旋駆動部２５は、案内溝の中心位置が眼球回旋Ｘ軸と一致されることで、被検眼Ｅの眼球回旋Ｘ軸を中心に測定ヘッド１６を回転させることができる。すなわち、測定ヘッド１６は、Ｙ軸回旋駆動部２４およびＸ軸回旋駆動部２５の各々の案内溝の中心位置が被検眼Ｅの眼球回旋点Ｏと一致されることで、眼球回旋点Ｏを中心に左右方向（Ｙ方向を中心とする回転方向）および上下方向（Ｘ方向を中心とする回転方向）に回転可能とされている。

なお、Ｙ軸回旋駆動部２４は、自らに設けたＹ軸回転軸線回りに回転可能に測定ヘッド１６を支持するとともに水平駆動部２３と協働してＸ軸回旋駆動部２５を介して測定ヘッド１６を支持する位置を変更しつつ回転させることで、被検眼Ｅの眼球回旋Ｙ軸を中心に測定ヘッド１６を回転させるものでもよい。また、Ｘ軸回旋駆動部２５は、自らに設けたＸ軸回転軸線回りに回転可能に測定ヘッド１６を支持するとともに鉛直駆動部２２と協働して測定ヘッド１６を支持する位置を変更しつつ回転させることで、被検眼Ｅの眼球回旋Ｘ軸を中心に測定ヘッド１６を回転させるものでもよい。

以上の構成により、駆動機構１５は、各測定ヘッド１６を個別にまたは連動させて、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させることができるとともに、それぞれが対応する被検眼Ｅの眼球回旋点Ｏを中心に上下左右に回転させることができ、各測定ヘッド１６を対応する被検眼Ｅの回旋に対応する位置（姿勢）に移動させることができる。駆動機構１５は、各測定ヘッド１６の位置を調整することで、対応する被検眼Ｅを開散（開散運動）させたり輻輳（輻輳運動）させたりすることができる。これにより、眼科装置１０では、開散運動および輻輳運動のテストを行うことや、両眼視の状態で遠用検査や近用検査を行って両被検眼Ｅの各種特性を測定できる。

各測定ヘッド１６では、偏向部材２６が設けられ、偏向部材２６を通じて眼情報取得部２１により対応する被検眼Ｅの情報が取得される。眼科装置１０は、図３に示すように、各偏向部材２６が被験者の左右の被検眼Ｅにそれぞれ対応する位置となるように各測定ヘッド１６の位置を調整することで、被検者が左右の両眼を開放した状態（両眼視の状態）で、被検眼Ｅの情報を両眼同時に取得できる。また、眼科装置１０は、Ｘ軸回旋駆動部２５により眼球回旋Ｘ軸を中心に各測定ヘッド１６の回転姿勢を変化させることで、対応する被検眼Ｅを下方視や上方視させた状態で被検眼Ｅの情報を取得できる。そして、眼科装置１０は、Ｙ軸回旋駆動部２４により眼球回旋Ｙ軸を中心に各測定ヘッド１６の回転姿勢を変化させることで、対応する被検眼Ｅを左右視させた状態で被検眼Ｅの情報を取得できる。

各測定ヘッド１６は、偏向部材２６に近接して、各被検眼Ｅに対して異なる方向から撮影する２つ以上の撮影部としての複数のカメラ２７を有する。カメラ２７は、実施例１では、各被検眼Ｅに対して眼情報取得部２１の光軸Ｌを前後（Ｚ方向）に挟んで２台設けられており、ステレオカメラを構成している。各カメラ２７は、対応する被検眼Ｅからの光が偏向部材２６を介して進行方向が屈曲されて入射されて、それぞれが異なる方向であって斜め（正面（後述する観察系４１の光軸Ｌ）に対して傾斜する位置）から被検眼Ｅを見た画像となる被検眼画像Ｉｅ（図６等参照）を取得する。このため、各カメラ２７は、対応する被検眼Ｅに対して前後（Ｚ方向）で対を為しているが、偏向部材２６を介することで実質的に被検眼Ｅに対して左右（Ｘ方向）の斜めから被検眼画像Ｉｅを取得している。これにより、各カメラ２７は、一方が被験者の外側（被検眼Ｅに対して鼻とは反対側）から被検眼画像Ｉｅを取得する外側カメラ２７ｏとなり、他方が被験者の内側から被検眼画像Ｉｅを取得する内側カメラ２７ｉとなる。

ここで、２つのカメラ２７は、被検眼Ｅに対して実質的に、上下（Ｙ方向）で対を為して設けてもよいが、瞼が少し閉じられると上下の斜めからの被検眼画像Ｉｅでは被検眼Ｅに対して瞼に隠される領域が大きくなるので、同じ状況でも影響の少ない左右（Ｘ方向）から被検眼画像Ｉｅを取得する構成とすることが望ましい。加えて、年配の被検者は、瞼が下がる傾向があるので、左右（Ｘ方向）の斜め下方から被検眼画像Ｉｅを取得する位置関係で両カメラ２７を設けることが望ましい。

両カメラ２７は、実質的に同時に被検眼Ｅを撮影することで、同時点での２つの異なる被検眼画像Ｉｅを取得する。ここで、実質的に同時とは、両カメラ２７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意味する。両カメラ２７は、被検眼Ｅを異なる方向から実質的に同時に撮影することで、被検眼Ｅが同じ位置（向き）にあるときの２以上の被検眼画像Ｉｅを取得することが可能になる。これにより、両カメラ２７は、後述するように被検眼Ｅの３次元位置の算出に用いることができる。

なお、実施例１では、各被検眼Ｅに対して２つのカメラ２７（撮影部）を設けているが、各被検眼Ｅに対して２つ以上の撮影部を設ければよく、実施例１の構成に限定されない。しかしながら、後述の３次元位置を求める際の演算処理を考慮すると、異なる２方向から実質的に同時に被検眼Ｅ（その前眼部）を撮影可能な構成であれば十分である。また、実施例１では、眼情報取得部２１（その後述する観察系４１）とは別個に２つのカメラ２７を設けているが、異なる２つ以上の方向から実質的に同時に被検眼Ｅを撮影可能であれば、一方のカメラ２７に替えて観察系４１を用いるものとしてもよく、実施例１の構成に限定されない。

基台１１には、眼科装置１０の各部を統括的に制御する制御部２８が、制御ボックスに収納されて設けられる（図１参照）。制御部２８は、図４に示すように、上記した各眼情報取得部２１、駆動機構１５としての各鉛直駆動部２２、各水平駆動部２３、各Ｙ軸回旋駆動部２４、各Ｘ軸回旋駆動部２５および各カメラ２７（外側カメラ２７ｏ、内側カメラ２７ｉ）に加えて、検者用コントローラ３１と被検者用コントローラ３２と記憶部３３とアーム駆動機構３４と、が接続されている。眼科装置１０は、ケーブル２９（図１、図２参照）を介して商用電源から制御部２８に電力が供給され、制御部２８が駆動機構１５および両測定ヘッド１６（両眼情報取得部２１）に電力を供給する。制御部２８は、駆動機構１５や両測定ヘッド１６（両眼情報取得部２１）と情報の遣り取りが可能とされ、それらの動作を制御するとともにそれらから適宜情報を取得する。

検者用コントローラ３１は、検者が眼科装置１０を操作するために用いられ、制御部２８と近距離無線通信によって、互いに通信可能に接続されている。なお、検者用コントローラ３１は、制御部２８と有線または無線の通信路を介して接続されていればよく、実施例１の構成に限定されない。実施例１の検者用コントローラ３１は、タブレット端末、スマートフォンなどの携帯端末（情報処理装置）が用いられている。なお、検者用コントローラ３１は、携帯端末に限定されることはなく、ノート型パーソナルコンピュータ、デスクトップ型パーソナルコンピュータ等でもよく、眼科装置１０に固定されて構成されていてもよく、実施例１の構成に限定されない。

検者用コントローラ３１は、液晶モニタからなる表示部３５を備える。この表示部３５は、画像等が表示される表示面３５ａ（図１等参照）と、そこに重畳して配置されたタッチパネル式の入力部３５ｂと、を有する。検者用コントローラ３１は、制御部２８の制御下で、後述する観察系４１に設けられた撮像素子４１ｇからの画像信号に基づく前眼部画像Ｉ（図５参照）や各カメラ２７からの被検眼画像Ｉｅ（図６等参照）や後述する測定リング像Ｒｉ（図８参照）や眼底画像等を、適宜表示面３５ａに表示させる。また、検者用コントローラ３１は、制御部２８の制御下で入力部３５ｂが表示され、そこに入力されたアライメントの指示や測定の指示等の操作情報を制御部２８に出力する。

被検者用コントローラ３２は、被検眼Ｅの各種の眼情報の取得の際に、被検者が応答するために用いられ、有線または無線の通信路を介して制御部２８と接続されている。被検者用コントローラ３２は、例えばキーボード、マウス、ジョイスティック等の入力装置とされる。

制御部２８は、接続された記憶部３３または内蔵する内部メモリ２８ａに記憶したプログラムを例えばＲＡＭ（Random Access Memory）上に展開することにより、適宜検者用コントローラ３１や被検者用コントローラ３２に対する操作に応じて、眼科装置１０の動作を統括的に制御する。実施例１では、内部メモリ２８ａは、ＲＡＭ等で構成され、記憶部３３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等で構成される。眼科装置１０では、上記した構成の他に、測定完了信号や測定者からの指示に応じて測定結果を印字するプリンタや、測定結果を外部メモリやサーバーに出力する出力部が適宜設けられる。

次に、眼情報取得部２１の一例としての光学的な構成を、図５を用いて説明する。上述したように、右眼情報取得部２１Ｒおよび左眼情報取得部２１Ｌの構成は、基本的に同一であるので、単に眼情報取得部２１として説明する。

眼情報取得部２１の光学系は、図５に示すように、観察系４１と視標投影系４２と眼屈折力測定系４３とＺアライメント系４４とＸＹアライメント系４５とケラト系４６とを有する。観察系４１は、被検眼Ｅの前眼部を観察し、視標投影系４２は、被検眼Ｅに視標を呈示し、眼屈折力測定系４３は、被検眼Ｅの眼屈折力（屈折特性）の測定を行う。Ｚアライメント系４４およびＸＹアライメント系４５は、被検眼Ｅに対する光学系の位置合わせ（アライメント）を行うために設けられている。Ｚアライメント系４４は、観察系４１の光軸Ｌに沿う前後方向（Ｚ方向）のアライメント情報を生成し、ＸＹアライメント系４５は、光軸Ｌに直交する上下左右方向（Ｙ方向、Ｘ方向）のアライメント情報を生成する。ケラト系４６は、角膜形状の測定を行う。

観察系４１は、対物レンズ４１ａとダイクロイックフィルタ４１ｂとハーフミラー４１ｃとリレーレンズ４１ｄとダイクロイックフィルタ４１ｅと結像レンズ４１ｆと撮像素子４１ｇとを有する。観察系４１は、被検眼Ｅ（前眼部）で反射された光束を、対物レンズ４１ａを経て結像レンズ４１ｆにより撮像素子４１ｇ（その受光面）上に結像する。このため、撮像素子４１ｇは、後述するケラトリング光束やアライメント光源４４ａの光束やアライメント光源４５ａの光束（輝点像Ｂｒ）が投光（投影）された前眼部画像Ｉを検出（受像）する。制御部２８は、撮像素子４１ｇから出力される画像信号に基づく前眼部画像Ｉ等を表示部３５の表示面３５ａに表示させる。この対物レンズ４１ａの前方にケラト系４６を設けている。

ケラト系４６は、ケラト板４６ａとケラトリング光源４６ｂとを有する。ケラト板４６ａは、観察系４１の光軸Ｌに関して同心状のスリットが設けられた板状とされ、対物レンズ４１ａの近傍に設けられる。ケラトリング光源４６ｂは、ケラト板４６ａのスリットに合わせて設けられる。このケラト系４６は、点灯したケラトリング光源４６ｂからの光束がケラト板４６ａのスリットを経ることで、被検眼Ｅ（その角膜Ｅｃ）に角膜形状の測定のためのケラトリング光束（角膜曲率測定用リング状視標）を投光（投影）する。ケラトリング光束は、被検眼Ｅの角膜Ｅｃで反射されることで、観察系４１により撮像素子４１ｇ上に結像され、撮像素子４１ｇがリング状のケラトリング光束の像（画像）を検出（受像）する。制御部２８は、撮像素子４１ｇからの画像信号に基づいて、その測定パターンの像を表示面３５ａに表示させるとともに、角膜形状（曲率半径）を周知の手法により測定するケラト測定を行う。なお、実施例１では、角膜形状を測定する角膜形状測定系として、リングスリットが１重から３重程度で角膜の中心付近の曲率測定を行うケラト板４６ａを用いる例（ケラト系４６）を示しているが、多重のリングを有し角膜全面の形状を測定可能なプラチド板を用いるものでもよく、他の構成でもよく、実施例１の構成に限定されない。このケラト系４６（ケラト板４６ａ）の後方にＺアライメント系４４を設けている。

Ｚアライメント系４４は、一対のアライメント光源４４ａと投影レンズ４４ｂとを有し、各アライメント光源４４ａからの光束を各投影レンズ４４ｂで平行光束とし、ケラト板４６ａに設けたアライメント用孔を通して被検眼Ｅの角膜Ｅｃに当該平行光束を投光（投影）する。この平行光束は、角膜Ｅｃに投影された輝点（輝点像）のアライメント情報として検出される。これにより、Ｚ方向のアライメントのための視標が被検眼Ｅの角膜Ｅｃに投影される。この視標は、角膜表面反射による虚像（プルキンエ像）として検出される。制御部２８は、撮像素子４１ｇ上のアライメント光源４４ａによる２個の輝点像の間隔とケラトリング像の直径との比が所定範囲内となるように、水平駆動部２３により測定ヘッド１６を前後方向（Ｚ方向）に移動させることで、眼情報取得部２１の光学系の光軸Ｌに沿う前後方向（Ｚ方向）のアライメントを行う。ここで、制御部２８は、その比率からアライメントのずれ量を求めて、このアライメントのずれ量を表示面３５ａに表示させてもよい。なお、前後方向のアライメントは、後述するアライメント光源４５ａによる輝点像のピントが合うように右眼用測定ヘッド１６Ｒの位置を調整することで行ってもよい。また、Ｚアライメント系４４による視標を用いたアライメントは、Ｘ方向およびＹ方向へのアライメントを含んでもよい。さらに、前後方向のアライメントは、一対のカメラ２７からの２つの被検眼画像Ｉｅを用いて行ってもよい。

観察系４１には、ＸＹアライメント系４５が設けられている。ＸＹアライメント系４５は、アライメント光源４５ａと投影レンズ４５ｂとを有し、ハーフミラー４１ｃ、ダイクロイックフィルタ４１ｂおよび対物レンズ４１ａを観察系４１と共用する。ＸＹアライメント系４５は、アライメント光源４５ａからの光束を、対物レンズ４１ａを経て平行光束として光軸Ｌ上で角膜Ｅｃに投光する。この平行光束は、角膜表面反射による虚像（プルキンエ像）を描出し、この虚像である輝点像Ｂｒが観察系４１（その撮像素子４１ｇ）により検出される。この輝点（輝点像Ｂｒ）は、角膜頂点Ｅｔと、角膜Ｅｃの曲率中心と、の略中間位置に形成される。制御部２８は、輝点（輝点像Ｂｒ）に基づき、鉛直駆動部２２および水平駆動部２３を駆動して、測定ヘッド１６を左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向）に移動させることで、上下左右方向（光軸Ｌに直交する方向）のアライメントを行う。このとき、制御部２８は、輝点像が形成された前眼部画像Ｉに加えて、アライメントの目安となるアライメントマークＡＬを表示面３５ａに表示させる。また、制御部２８は、アライメントが完了すると測定を開始するように制御する構成としてもよい。アライメント光源４５ａは、ＸＹアライメント系４５によるアライメント動作中に、このアライメント光源４５ａを被検者が視認することを抑止するために、赤外光（例えば９４０ｎｍ）を発光する発光ダイオードとしている。

視標投影系４２は、被検眼Ｅを固視、雲霧させる為に視標を投影して、その視標を眼底Ｅｆに呈示する。視標投影系４２は、ディスプレイ４２ａとロータリープリズム４２ｂ、４２ｃと結像レンズ４２ｄと移動レンズ４２ｅとリレーレンズ４２ｆとフィールドレンズ４２ｇとミラー４２ｈとダイクロイックフィルタ４２ｉとを有し、ダイクロイックフィルタ４１ｂおよび対物レンズ４１ａを観察系４１と共用する。ディスプレイ４２ａは、被検眼Ｅの視線を固定する視標としての固視標や点状視標を呈示したり、被検眼Ｅの特性（視力値や矯正度数（遠用度数、近用度数）等）を自覚的に検査するための自覚検査視標を呈示したりする。ディスプレイ４２ａは、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）や液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display（ＬＣＤ））を用いることができ、制御部２８の制御下で任意の画像を表示する。ディスプレイ４２ａは、視標投影系４２の光路上において被検眼Ｅの眼底Ｅｆと共役となる位置に光軸に沿って移動可能に設けられる。

ロータリープリズム４２ｂ、４２ｃは、斜位検査においてプリズム度数およびプリズム基底方向を調整するために用いられ、パルスモータ等の駆動によってそれぞれ独立に回転される。ロータリープリズム４２ｂ、４２ｃは、互いに逆方向に回転されるとプリズム度数が連続的に変更され、同じ方向に一体的に回転されるとプリズム基底方向が連続的に変更される。移動レンズ４２ｅは、駆動モータにより光軸に沿って進退駆動される。視標投影系４２は、移動レンズ４２ｅを被検眼Ｅ側に移動させることで、屈折力をマイナス側に変位させることができるとともに、移動レンズ４２ｅを被検眼Ｅから離反する方向に移動させることで、屈折力をプラス側に変位させることができる。これにより、視標投影系４２は、移動レンズ４２ｅの進退駆動により、ディスプレイ４２ａに表示された視標の呈示距離を変更可能、すなわち視標像の呈示位置を変更可能であるとともに、被検眼Ｅを固視、雲霧させることができる。このため、視標投影系４２は、被検眼Ｅに対して、固視のための指標や自覚検査のための指標を、任意の呈示距離で呈示できる。

眼屈折力測定系４３は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに測定光束を投影し、眼底Ｅｆで反射された測定光束（その反射光束）を後述する測定リング像Ｒｉ（図８参照）として取得することで、被検眼Ｅの眼屈折力の測定を可能とする。実施例１の眼屈折力測定系４３は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆにリング状の測定パターンを投影するリング状光束投影系４３Ａと、眼底Ｅｆからのリング状の測定パターンの反射光を検出（受像）するリング状光束受光系４３Ｂと、を有する。なお、眼屈折力測定系４３は、上記した構成としているが、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに測定光束を投影し、眼底Ｅｆで反射された測定光束を測定リング像Ｒｉとして取得するものであれば、他の構成でもよく、実施例１の構成に限定されない。この他の構成の一例としては、測定光束として点状のスポット光を眼底Ｅｆに投影し、眼底Ｅｆで反射された測定光束（その反射光束）をリング状のスリットやレンズを通すことでリング状の光束として、測定リング像Ｒｉを取得するものがあげられる。

リング状光束投影系４３Ａは、レフ光源ユニット部４３ａとリレーレンズ４３ｂと瞳リング絞り４３ｃとフィールドレンズ４３ｄと穴開きプリズム４３ｅとロータリープリズム４３ｆとを有し、ダイクロイックフィルタ４２ｉを視標投影系４２と共用し、ダイクロイックフィルタ４１ｂおよび対物レンズ４１ａを観察系４１と共用する。レフ光源ユニット部４３ａは、例えばＬＥＤを用いたレフ測定用のレフ測定光源４３ｇとコリメータレンズ４３ｈと円錐プリズム４３ｉとリングパターン形成板４３ｊとを有し、それらが制御部２８の制御下で眼屈折力測定系４３の光軸上を一体的に移動可能となっている。

リング状光束受光系４３Ｂは、穴開きプリズム４３ｅの穴部４３ｐとフィールドレンズ４３ｑと反射ミラー４３ｒとリレーレンズ４３ｓと合焦レンズ４３ｔと反射ミラー４３ｕとを有し、対物レンズ４１ａ、ダイクロイックフィルタ４１ｂ、ダイクロイックフィルタ４１ｅ、結像レンズ４１ｆおよび撮像素子４１ｇを観察系４１と共用し、ダイクロイックフィルタ４２ｉを視標投影系４２と共用し、ロータリープリズム４３ｆおよび穴開きプリズム４３ｅをリング状光束投影系４３Ａと共用する。

眼屈折力測定系４３は、眼屈折力測定モードにおいて、制御部２８の制御下で、次のように動作されて被検眼Ｅの眼屈折力を測定する。先ず、リング状光束投影系４３Ａのレフ測定光源４３ｇが点灯され、かつリング状光束投影系４３Ａのレフ光源ユニット部４３ａとリング状光束受光系４３Ｂの合焦レンズ４３ｔとが光軸方向に移動される。リング状光束投影系４３Ａでは、レフ光源ユニット部４３ａがリング状の測定パターンを出射し、その測定パターンをリレーレンズ４３ｂ、瞳リング絞り４３ｃおよびフィールドレンズ４３ｄを経て穴開きプリズム４３ｅに進行させ、その反射面４３ｖで反射し、ロータリープリズム４３ｆを経てダイクロイックフィルタ４２ｉに導く。リング状光束投影系４３Ａでは、その測定パターンをダイクロイックフィルタ４２ｉおよびダイクロイックフィルタ４１ｂを経て対物レンズ４１ａに導くことで、被検眼Ｅの眼底Ｅｆにリング状の測定パターンを投影する。

リング状光束受光系４３Ｂでは、眼底Ｅｆに形成されたリング状の測定パターンを対物レンズ４１ａで集光し、ダイクロイックフィルタ４１ｂ、ダイクロイックフィルタ４２ｉおよびロータリープリズム４３ｆを経て穴開きプリズム４３ｅの穴部４３ｐに進行させる。リング状光束受光系４３Ｂでは、その測定パターンをフィールドレンズ４３ｑ、反射ミラー４３ｒ、リレーレンズ４３ｓ、合焦レンズ４３ｔ、反射ミラー４３ｕ、ダイクロイックフィルタ４１ｅおよび結像レンズ４１ｆを経ることで、撮像素子４１ｇに結像させる。これにより、撮像素子４１ｇがリング状の測定パターンの像（以下では測定リング像Ｒｉともいう）を検出し、その測定リング像Ｒｉが表示部３５の表示面３５ａに適宜表示される（図８参照）。制御部２８は、その測定リング像Ｒｉ（撮像素子４１ｇからの画像信号）に基づいて、眼屈折力としての球面度数Ｓ、円柱度数Ｃ（乱視度数）、軸角度Ａｘ（乱視軸角度）を周知の手法により算出する。制御部２８は、算出した眼屈折力を適宜表示面３５ａに表示させる。

また、眼屈折力測定モードでは、制御部２８は、視標投影系４２においてディスプレイ４２ａに固定固視標を表示させる。ディスプレイ４２ａからの光束は、ロータリープリズム４２ｂ、４２ｃ、結像レンズ４２ｄ、移動レンズ４２ｅ、リレーレンズ４２ｆ、フィールドレンズ４２ｇ、ミラー４２ｈ、ダイクロイックフィルタ４２ｉ、ダイクロイックフィルタ４１ｂ、対物レンズ４１ａを経て、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに投光（投影）する。検者または制御部２８は、呈示した固定固視標を被検者に固視させた状態でアライメントを行い、眼屈折力（レフ）の仮測定の結果に基づいて被検眼Ｅの遠点に移動レンズ４２ｅを移動させた後に、ピントが合わない位置に移動レンズ４２ｅを移動させて雲霧状態とする。これにより、被検眼Ｅは、調節休止状態（水晶体の調整除去状態）となり、その調節休止状態で眼屈折力が測定される。

なお、眼屈折力測定系４３、Ｚアライメント系４４、ＸＹアライメント系４５およびケラト系４６等の構成や、眼屈折力（レフ）、自覚検査および角膜形状（ケラト）の測定原理等は、公知であるので、詳細な説明は省略する。

眼科装置１０は、制御部２８の制御下で、オートアライメント（自動による位置合わせ）を行いつつ眼情報取得部２１を用いて被検眼Ｅの眼情報を取得する。詳細には、制御部２８は、Ｚアライメント系４４、ＸＹアライメント系４５からのアライメント情報に基づいて、眼情報取得部２１（その光学系）の光軸Ｌを被検眼Ｅの軸に合わせつつ被検眼Ｅに対する眼情報取得部２１の距離が所定の作動距離になる移動量（アライメント情報）を算出する。ここで、作動距離とは、ワーキングディスタンスとも呼ばれる既定値であり、眼情報取得部２１を用いて特性を適切に測定するための眼情報取得部２１と被検眼Ｅとの間の距離である。制御部２８は、移動量に応じて駆動機構１５を駆動して被検眼Ｅに対して眼情報取得部２１を移動させることで、対応する被検眼Ｅに対する眼情報取得部２１（測定ヘッド１６）のＸＹＺ方向のアライメントを行う。

その後、制御部２８は、適宜眼情報取得部２１を駆動して、被検眼Ｅの各種の眼情報を取得させる。眼科装置１０では、手動すなわち検者が検者用コントローラ３１を操作することで、被検眼Ｅに対して眼情報取得部２１をアライメントし、眼屈折力測定系４３を駆動して被検眼Ｅの各種の眼情報を取得することもできる。眼科装置１０では、被検眼Ｅの各種の眼情報を取得する際、被検者が被検者用コントローラ３２を操作することで応答することができ、被検眼Ｅの各種の眼情報の取得を補助する。このＸＹＺ方向のアライメントにより、各測定ヘッド１６は、Ｙ軸回旋駆動部２４およびＸ軸回旋駆動部２５の各々の案内溝の中心位置が被検眼Ｅの眼球回旋点Ｏと一致され、眼球回旋点Ｏを中心に左右方向（Ｙ方向を中心とする回転方向）および上下方向（Ｘ方向を中心とする回転方向）に回転可能とされる。そして、制御部２８は、ＸＹＺ方向のアライメントが行われた各測定ヘッド１６の位置に基づいて、各被検眼Ｅの眼球回旋点Ｏの３次元位置を取得できる。

眼科装置１０は、眼情報取得部２１のオートアライメントを、両カメラ２７（そこからの被検眼画像Ｉｅ（そのデータ））を用いて行うことができる。このとき、制御部２８は、先ず、対を為すカメラ２７からの各被検眼画像Ｉｅにおいて共通の特徴位置を検出する。制御部２８は、例えば前眼部の瞳孔中心に相当する位置を特徴位置とすると、後述するように被検眼画像Ｉｅにおける瞳孔中心の座標を求め、それらと既知である両カメラ２７の位置や角度や光学的特性等を用いて公知の三角法を適用することにより、瞳孔中心すなわち被検眼Ｅの３次元位置を算出する。そして、制御部２８は、算出した被検眼Ｅの３次元位置に基づいて、眼情報取得部２１（その光学系）の光軸Ｌを被検眼Ｅの軸に合わせつつ被検眼Ｅに対する眼情報取得部２１の距離が所定の作動距離になる移動量（アライメント情報）を算出し、その移動量に応じて駆動機構１５を制御する。制御部２８は、移動量に応じて駆動機構１５を駆動して被検眼Ｅに対して眼情報取得部２１を移動させることで、両カメラ２７を用いて眼情報取得部２１のオートアライメントを行うことができる。

眼科装置１０では、制御部２８が中心算出部２８ｂと基準算出部２８ｃと視線算出部２８ｄとを有する。中心算出部２８ｂは、各被検眼Ｅに対して、対応する一対のカメラ２７が取得した２つの被検眼画像Ｉｅに基づいて、瞳孔中心位置Ｐｃ（図６等参照）の３次元位置を求める。基準算出部２８ｃは、各被検眼Ｅに対して、対応する一対のカメラ２７が取得した２つの被検眼画像Ｉｅに基づいて、ＸＹアライメント系４５が描出した輝点としてのプルキンエ像の虚像である輝点像Ｂｒの３次元位置（基準位置Ｐｂ）を求める。視線算出部２８ｄは、中心算出部２８ｂで求めた瞳孔中心位置Ｐｃと、基準算出部２８ｃで求めた基準位置Ｐｂと、に基づいて、各被検眼Ｅの視線の方向を示す視線方向Ｅｄ（図７参照）を求める。

中心算出部２８ｂは、先ず、各被検眼画像Ｉｅにおける瞳孔中心位置Ｐｃの位置（座標）を求める。この各被検眼画像Ｉｅにおける瞳孔中心位置Ｐｃの位置を求める手法は周知のものから適宜選定すればよい。一例として、中心算出部２８ｂは、単一の被検眼Ｅを異なる２つの方向から撮影した２つの被検眼画像Ｉｅにおいて、画素値（輝度値等）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）を求める。一般に瞳孔は、他の部位よりも低い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求めることができる。このとき、瞳孔の形状が略円形であることを考慮して、略円形で低輝度の画像領域を探索することにより、瞳孔領域を求めるものとしてもよい。

次に、中心算出部２８ｂは、求めた瞳孔領域の中心位置を求める。中心算出部２８ｂは、上記のように瞳孔は略円形であるので、瞳孔領域の境界座標を楕円近似して、瞳孔近似楕円の中心を算出する。まず、中心算出部２８ｂは、瞳孔領域の境界座標から、最小自乗法により、次式（１）に示す楕円の一般式における係数ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｈを求める。

そして、中心算出部２８ｂは、楕円の一般式（１）における各係数から、瞳孔近似楕円の中心座標を次式（２）により求める。下記式（２）により求められた瞳孔近似楕円の中心座標が各被検眼画像Ｉｅにおける瞳孔中心位置Ｐｃの座標となる。

なお、中心算出部２８ｂは、瞳孔領域の重心を求め、この重心位置を各被検眼画像Ｉｅにおける瞳孔中心位置Ｐｃの座標としてもよい。

その後、中心算出部２８ｂは、２つの被検眼画像Ｉｅを取得した一対のカメラ２７の位置と、求めた２つの被検眼画像Ｉｅにおける瞳孔中心位置Ｐｃの座標と、に基づいて、被検眼Ｅの瞳孔中心位置Ｐｃの３次元位置を算出する。この処理について図６を用いて説明する。

図６は、被検眼Ｅと外側カメラ２７ｏと内側カメラ２７ｉとの間の位置関係を示しているとともに、各カメラ２７の下方にそれぞれが撮影した被検眼画像Ｉｅを示している。なお、図６では、Ｙ方向（鉛直方向）での被検眼Ｅと各カメラ２７との位置関係を省略しているが、被検眼Ｅと各カメラ２７とのＹ方向の位置は変位していても等しくてもよい。ここで、外側カメラ２７ｏと内側カメラ２７ｉとの間の距離を基線長Ｂとし、基線長Ｂと瞳孔中心位置Ｐｃとの間の距離を撮影距離Ｈとする。また、各外側カメラ２７ｏと内側カメラ２７ｉとが互いに等しい構成であるものとし、それぞれにおけるレンズ中心と撮像素子（画面平面）との間の距離を画面距離ｆ（焦点距離と略等しい）とする。

すると、外側カメラ２７ｏおよび内側カメラ２７ｉによる被検眼画像Ｉｅの分解能は次式で表すことができる。ここで、Δｐは、両カメラ２７における画素分解能とする。
ｘｙ方向の分解能（平面分解能）：Δｘｙ＝Ｈ×Δｐ／ｆ
ｚ方向の分解能（奥行き分解能）：Δｚ＝Ｈ×Ｈ×Δｐ／（Ｂ×ｆ）
このように、両カメラ２７からの被検眼画像Ｉｅでは、Ｚ方向のズレを画素位置のズレとして検出することができるので、両カメラ２７の画素分解能に応じてＺ方向の位置を検出できる。

中心算出部２８ｂは、２つの外側カメラ２７ｏ、内側カメラ２７ｉの位置（既知である）と、２つの被検眼画像Ｉｅにおける瞳孔中心位置Ｐｃの座標とに対して、図６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、瞳孔中心位置Ｐｃの３次元位置を求める。

ここで、中心算出部２８ｂは、算出した瞳孔中心位置Ｐｃの３次元位置に対して、所定変位量だけ前後方向（Ｚ方向）の手前側へと変位させて瞳孔中心位置Ｐｃの３次元位置としてもよい。これは、瞳孔中心位置Ｐｃすなわち瞳孔は、所定変位量だけ角膜Ｅｃの内方に位置することによる。中心算出部２８ｂは、求めた瞳孔中心位置Ｐｃから所定変位量だけ手前側へと変位させることで、瞳孔中心位置Ｐｃが形成された位置を上下左右方向に変化させることなく角膜Ｅｃ上に変位させることができる。この所定変位量は、適宜設定すればよく、例えば、平均的な値として３．６ｍｍを用いることができる。

基準算出部２８ｃは、輝点像Ｂｒの３次元位置に基づいて基準位置Ｐｂの３次元位置を求める。各被検眼Ｅでは、アライメント光源４５ａからの平行光束が入射すると、図７に示すように、角膜Ｅｃ内部の位置Ｑ（角膜頂点Ｅｔから内方へと角膜の曲率半径ｒの半分（ｒ／２）の位置）にスポット状の虚像（プルキンエ像）が描出される。このプルキンエ像は、両カメラ２７による各被検眼画像Ｉｅにおいて輝点像Ｂｒとして取得（撮影）される。ここで、実施例１では、アライメント光源４５ａを赤外光としているので、両カメラ２７の出力信号から赤外光領域の信号のみを取り出すことで、アライメント光源４５ａからの反射光に基づく輝点像Ｂｒの位置を簡易にかつ正確に求めることができる。基準算出部２８ｃは、中心算出部２８ｂが瞳孔中心位置Ｐｃを求めることと同様に、各被検眼画像Ｉｅにおける輝点像Ｂｒの位置を求め、その両輝点像Ｂｒの位置および一対のカメラ２７の位置に基づいて、輝点像Ｂｒの３次元位置を算出する。

そして、基準算出部２８ｃは、算出した輝点像Ｂｒの３次元位置に対して、角膜の曲率半径ｒの半分（ｒ／２）だけ前後方向（Ｚ方向）の手前側へと変位させて基準位置Ｐｂの３次元位置とする。これは、上記したように、プルキンエ像が角膜Ｅｃの曲率半径ｒの半分の値だけ角膜Ｅｃの内方に形成されるので、輝点像Ｂｒから半分の値だけ手前側へと変位させることで、輝点像Ｂｒが形成された位置を上下左右方向に変化させることなく角膜Ｅｃ上に変位させた位置を基準位置Ｐｂとすることによる。このため、ＸＹアライメント系４５（アライメント光源４５ａ）は、基準位置Ｐｂを形成するための光を前眼部に投光する基準投光部として機能する。なお、角膜の曲率半径ｒは、ケラト測定により取得された角膜の曲率Ｒを用いて求めること（ｒ＝１／Ｒ）ができるとともに、平均的な値を用いることもできる。ここで、曲率半径ｒは、ケラト測定での測定結果を用いることで、実際の被検眼Ｅにより適切に対応したものとなるので、視線方向Ｅｄをより正確に取得できることとなる。

視線算出部２８ｄは、視線方向Ｅｄとして、被検眼Ｅにおける基準点から瞳孔中心位置Ｐｃへ向かう方向を求める。実施例１の視線算出部２８ｄは、被検眼Ｅにおける基準点を眼球回旋点Ｏとする。ここで、輝点像Ｂｒは、被検眼Ｅに対して眼情報取得部２１が適切にアライメントされた状態では、眼情報取得部２１（視標投影系４２）の光軸Ｌ上に形成されるとともに、その光軸Ｌ上に眼球回旋点Ｏも存在する。そして、輝点像Ｂｒは、上記したように角膜頂点Ｅｔから内方へと角膜の曲率半径ｒの半分の位置に形成される。視線算出部２８ｄは、角膜頂点Ｅｔから眼球回旋点Ｏまでの距離Ｄｌとして予め決められた値（例えば、平均的な値である１３ｍｍ）を用いることで、眼球回旋点Ｏの３次元位置を求めることができる。なお、距離Ｄｌは、別の機器による測定において、実距離が既知である場合にはこの値を用いてもよい。

視線算出部２８ｄは、例えば、眼球回旋点Ｏから基準位置Ｐｂ（輝点像Ｂｒ）へ向かう方向（光軸Ｌの方向）を基準線Ｂｌとして、視線方向Ｅｄ（眼球回旋点Ｏから瞳孔中心位置Ｐｃへ向かう方向）を報知することで、視線方向Ｅｄの把握を容易なものにできる。この方法としては、視線方向Ｅｄは、基準線Ｂｌに対して、水平方向（Ｘ方向）および上下方向（Ｙ方向）で為す角度（回旋角度）や被検眼画像Ｉｅ上での距離等で表すことがあげられる。なお、光軸Ｌの方向（基準線Ｂｌ）は、両被検眼Ｅの間隔となる瞳孔間距離ＰＤと、両被検眼Ｅから固視画像の呈示位置までの間隔となる呈示距離Ｄｐと、から求めることができる。ここで、眼情報取得部２１（視標投影系４２）において、無限遠に固視画像Ｓｆを表示する状態おける光軸Ｌの方向（被検眼Ｅから各偏向部材２６に至るまでの光軸Ｌの方向）が互いに平行な状態を基準とした角度を回旋角αとする。すると、回旋角αは、ｔａｎ－１（ＰＤ／２Ｄｐ）で求めることができ、この回旋角αが光軸Ｌの方向（基準線Ｂｌ）となる。その瞳孔間距離ＰＤは、前眼部画像Ｉやアライメントの位置から求めてもよく、一般的な値を用いてもよい。

ここで、基準位置Ｐｂ（輝点像Ｂｒ）から光軸Ｌの方向に伸ばした線上に眼球回旋点Ｏが存在しない場合が考えられる。この場合、視線算出部２８ｄは、輝点像Ｂｒが角膜頂点Ｅｔから内方へと角膜の曲率半径ｒの半分の位置に形成されることに基づいて、基準位置Ｐｂ（輝点像Ｂｒ）から角膜の曲率中心の三次元位置を求め、曲率中心と瞳孔中心位置Ｐｃとを結ぶ方向を求めることで、距離Ｄｌを用いて眼球回旋点Ｏの３次元位置を求めることができる。そして、視線算出部２８ｄは、瞳孔中心位置Ｐｃと眼球回旋点Ｏ（曲率中心）とを結ぶ方向および光軸Ｌの方向から、視線方向Ｅｄを求めることができる。

また、制御部２８は、適切な視線方向Ｅｄではない場合に、所定の警告情報を出力部に出力させるものとしてもよい。この出力部としては、表示部３５や図示しない音声出力部などがある。表示部３５を出力部として用いる場合、制御部２８は、所定の文字列情報、画像情報、ポップアップウインドウ等からなる警告メッセージを表示部３５（その表示面３５ａ）に表示させる。音声出力部を出力部として用いる場合、制御部２８は、所定の音声情報、警告音等を音声出力部に出力させる。

実施例１の眼科装置１０では、例えば、三角測量に基づいて瞳孔中心位置Ｐｃや輝点像Ｂｒの３次元位置を求めるものとしている。しかしながら、瞳孔中心位置Ｐｃと輝点像Ｂｒとの３次元位置を求めるものであればよく、この手法に限定されるものではない。

図８は、一例として視線方向Ｅｄを表示面３５ａに表示させた様子を示す。図８の例では、表示面３５ａにおいて、右上に左眼の正面被検眼画像Ｉｆを、左上に右眼の正面被検眼画像Ｉｆを、表示させているとともに、右下に左眼の測定リング像Ｒｉを、左下に右眼の測定リング像Ｒｉを、表示させている。その正面被検眼画像Ｉｆは、カメラ２７が取得した被検眼画像Ｉｅを、被検眼Ｅの正面に設定した仮想視点から見たものに変換したものである。制御部２８は、周知の技術を用いて、一方のカメラ２７から入力された被検眼画像Ｉｅの各画素の座標値に当該カメラ２７の角度等に基づく種々の係数を乗じて出力画素の全ての座標値を形成する変換処理を行うことで、仮想視点から見た正面被検眼画像Ｉｆを生成する。

そして、図８の例では、表示面３５ａにおいて、各正面被検眼画像Ｉｆの下方に、視線方向Ｅｄを示す視線方向表示Ｉｄを表示させている。図８の例の視線方向表示Ｉｄは、水平方向（Ｘ方向）での回旋角度Ｉｄ１と、上下方向（Ｙ方向）での回旋角度Ｉｄ２と、を表示させている。なお、この視線方向表示Ｉｄは、被検眼画像Ｉｅ上での基準位置Ｐｂと瞳孔中心位置Ｐｃとの距離で示してもよく、基準線Ｂｌと視線方向Ｅｄとを模式的に示す図であってもよく、実施例１の構成に限定されない。

両測定リング像Ｒｉは、上記したように、眼屈折力測定系４３による被検眼Ｅの眼屈折力の測定の際に取得される。表示面３５ａでは、例えば、眼屈折力測定系４３で被検眼Ｅの眼屈折力の測定を行っていて、両測定リング像Ｒｉを表示させている場合であっても、その測定には使用しないカメラ２７からの被検眼画像Ｉｅに基づく正面被検眼画像Ｉｆを表示させることができる。また、表示面３５ａでは、眼屈折力測定系４３での測定を行っている場合でも、両カメラ２７からの２つの被検眼画像Ｉｅに基づいて視線方向Ｅｄ（眼球回旋点Ｏから瞳孔中心位置Ｐｃへの方向）を求めることができるので、視線方向Ｅｄ（それを示す視線方向表示Ｉｄ）を併せて表示させることができる。このため、眼科装置１０は、カメラ２７を有効利用しつつ表示面３５ａを見るだけで測定リング像Ｒｉと正面被検眼画像Ｉｆと視線方向表示Ｉｄとを視認可能とすることができ、測定リング像Ｒｉの状態とともに被検眼Ｅの状態や視線方向Ｅｄを容易に確認させることができる。

次に、眼科装置１０を用いて、被検眼Ｅの情報を取得する際に視線方向Ｅｄを測定して表示する一例としての眼情報取得処理（眼情報取得方法）について、図９を用いて説明する。この眼情報取得処理は、記憶部３３または内蔵する内部メモリ２８ａに記憶されたプログラムに基づいて、制御部２８が実行する。以下では、この図９のフローチャートの各ステップ（各工程）について説明する。この図９のフローチャートは、眼科装置１０が起動されて、検者用コントローラ３１のブラウザまたはアプリが立ち上がって表示面３５ａが表示され、その入力部３５ｂで眼情報取得が開始されることにより開始される。このとき、被検者は椅子等に座っており、額当部１７に額が当てられている。なお、実施例１の図９のフローチャートは、各ステップ（各工程）が一対の測定ヘッド１６（両眼情報取得部２１）で同時に行われるものであり、両眼視の状態で同時に測定されるものとしている。加えて、実施例１の図９のフローチャートは、後述するように正面被検眼画像Ｉｆの動画を表示面３５ａに表示させているが、静止画やコマ送りの画像でもよく、実施例１の構成に限定されない。実施例１の図９のフローチャートは、一例として、眼屈折力を被検眼Ｅの情報としており、眼屈折力測定系４３による測定を行うものとしている。

ステップＳ１では、被検眼Ｅの前眼部画像の表示部３５の表示面３５ａでの表示を開始して、ステップＳ２へ進む。ステップＳ１では、前眼部画像として、一方のカメラ２７からの正面被検眼画像Ｉｆの動画を表示面３５ａに表示させる。なお、ステップＳ１では、観察系４１で取得した前眼部画像Ｉ（動画）を表示面３５ａに表示させてもよい。

ステップＳ２では、オートアライメントを実行して、ステップＳ３へ進む。ステップＳ２では、上述したように、両カメラ２７（そこからの被検眼画像Ｉｅ（そのデータ））を用いて、眼情報取得部２１のオートアライメントを行う。このとき、ステップＳ２では、両カメラ２７を用いたオートアライメントに伴う被検眼Ｅの被検眼画像Ｉｅの動画を表示面３５ａに表示させている。なお、ステップＳ２は、後述するステップＳ６とともに、Ｚアライメント系４４およびＸＹアライメント系４５を用いてオートアライメントを行ってもよい。

ステップＳ３では、視線方向Ｅｄの測定を開始して、ステップＳ４へ進む。ステップＳ３では、上述したように、両カメラ２７からの被検眼画像Ｉｅ（そのデータ）を用いて、視線方向Ｅｄの測定を開始する。このため、このステップＳ３以降は、リアルタイムで視線方向Ｅｄを検出することとなる。

ステップＳ４では、視線方向Ｅｄの表示を開始して、ステップＳ５へ進む。ステップＳ４では、ステップＳ３で開始して測定した視線方向Ｅｄの表示を開始するもので、実施例１では表示面３５ａにおいて両被検眼Ｅの視線方向表示Ｉｄの表示を開始する。このため、このステップＳ４以降は、リアルタイムで視線方向Ｅｄを表示することとなる。

ステップＳ５では、眼屈折力測定系４３を用いてラフ測定を実行して、ステップＳ６へ進む。ラフ測定とは、視標投影系４２の移動レンズ４２ｅやリング状光束投影系４３Ａのレフ光源ユニット部４３ａやリング状光束受光系４３Ｂの合焦レンズ４３ｔの移動量を決定するために、予備的に被検眼Ｅの概略の眼屈折力を測定することをいう。ステップＳ５では、移動レンズ４２ｅ、レフ光源ユニット部４３ａおよび合焦レンズ４３ｔを０Ｄ（ディオプタ）位置に配置し、視標投影系４２で固視標を固視させて、眼屈折力測定系４３を用いてリング状光束投影系４３Ａにより被検眼Ｅの眼底Ｅｆにリング状の測定パターンを投影する。そして、ステップＳ５では、リング状光束受光系４３Ｂにより撮像素子４１ｇでリング状の測定パターンの測定リング像Ｒｉを検出し、その測定リング像Ｒｉを表示部３５の表示面３５ａに表示させつつ、測定リング像Ｒｉに基づき眼屈折力を測定する。また、ステップＳ５では、視線方向表示Ｉｄおよび測定リング像Ｒｉとともに、一方のカメラ２７からの正面被検眼画像Ｉｆ（動画）を表示面３５ａに表示させる（図８参照）。

ステップＳ６では、オートアライメント（再アライメント）を実行して、ステップＳ７へ進む。ステップＳ６では、ステップＳ２と同様にオートアライメントを実行する。

ステップＳ７では、視標投影系４２を用いて雲霧を行い、ステップＳ８へ進む。ステップＳ７では、視標投影系４２を用いてステップＳ５でのラフ測定による眼屈折力に基づいて合焦レンズ４３ｔを移動させた後に雲霧状態とし、被検眼Ｅを調節休止状態とする。このとき、ステップＳ７では、表示面３５ａには視線方向表示Ｉｄおよび正面被検眼画像Ｉｆを表示させる。

ステップＳ８では、眼屈折力測定系４３を用いた被検眼Ｅの特性の測定を実行して、ステップＳ９へ進む。ステップＳ８では、ステップＳ５でのラフ測定による眼屈折力に基づいて眼屈折力測定系４３のレフ光源ユニット部４３ａおよび合焦レンズ４３ｔを移動させ、雲霧状態（調節休止の状態）の被検眼Ｅに対して、眼屈折力測定系４３を用いて測定リング像Ｒｉを検出する。また、ステップＳ８では、眼屈折力測定系４３が取得した測定リング像Ｒｉに基づいて、眼屈折力としての球面度数、円柱度数、軸角度を周知の手法により算出する。このとき、ステップＳ８では、ステップＳ５と同様に、表示面３５ａに、視線方向表示Ｉｄおよび正面被検眼画像Ｉｆとともに測定リング像Ｒｉを表示させる。

ステップＳ９では、測定値を表示させて、ステップＳ１０へ進む。このステップＳ９では、ステップＳ８で測定した両被検眼Ｅの眼屈折力（球面度数、円柱度数、軸角度）を、表示面３５ａに表示させる。

ステップＳ１０では、視線方向Ｅｄの表示を終了して、この眼情報取得処理を終了する。このステップＳ１０では、ステップＳ４で開始した視線方向Ｅｄの表示を終了する。また、ステップＳ１０では、ステップＳ３で開始した視線方向Ｅｄの測定も併せて終了する。

これにより、眼科装置１０は、被検眼Ｅの眼屈折力を測定することができる。このとき、眼科装置１０は、両眼視の状態で双方の被検眼Ｅの眼屈折力を測定しているので、より自然に近い状態の眼屈折力を得ることができるとともに、一方ずつ測定することと比較して短時間で両被検眼Ｅの眼屈折力を測定することができる。

本開示の眼科装置１０は、上記した眼情報取得処理により被検眼Ｅの情報を取得できる。このとき、眼科装置１０は、眼情報取得部２１とは別に設けた一対のカメラ２７からの被検眼画像Ｉｅに基づいて視線方向Ｅｄ（眼球回旋点Ｏから瞳孔中心位置Ｐｃへの方向）を求めることができるので、視線方向表示Ｉｄを併せて表示させることができる。このため、検者は、視線方向Ｅｄをリアルタイムで把握しつつ被検眼Ｅの情報を取得できるので、取得した情報が良好ではない場合に、被検眼Ｅの視線が適切な方向を向いていないことが原因であるか否かの判断が容易となる。

ここで、眼科装置１０は、一対のカメラ２７から被検眼画像Ｉｅに基づいて視線方向Ｅｄを求めているので、正確な視線方向Ｅｄを求めることができる。これは、眼科装置１０が、一対のカメラ２７からの被検眼画像Ｉｅに基づいて瞳孔中心位置Ｐｃや基準位置Ｐｂ（輝点像Ｂｒ）の３次元位置を求めているので、Ｚ方向（前後方向）での変位を被検眼画像ＩｅにおけるＸ方向での変位とすることができ、両カメラ２７における画素分解能でＺ方向（前後方向）での変位を検出できることによる。ここで、ケラトリング像の直径との比を用いることで、瞳孔中心位置Ｐｃや輝点像ＢｒのＺ方向の位置を求めることも考えられるが、両カメラ２７の画素分解能で変位を検出することと比較すると、精度が低下してしまう。また、瞳孔中心位置Ｐｃや輝点像Ｂｒのピント状態から瞳孔中心位置Ｐｃや輝点像ＢｒのＺ方向の位置を求めることも考えられるが、両カメラ２７の画素分解能で変位を検出することと比較すると、精度が大きく低下してしまう。このため、眼科装置１０は、瞳孔中心位置Ｐｃや基準位置Ｐｂ（輝点像Ｂｒ）の３次元位置を極めて高い精度で求めることができるので、その３次元位置に基づいて求めた視線方向Ｅｄの精度を向上させることができ、視線方向Ｅｄを正確に取得できる。

本開示に係る眼科装置の実施例１の眼科装置１０は、以下の各作用効果を得ることができる。

眼科装置１０は、被検眼Ｅの情報を取得する眼情報取得部２１と、被検眼Ｅの前眼部を異なる方向から撮影する２つ以上の撮影部としてのカメラ２７と、基準位置Ｐｂを形成するための光を前眼部に投光する基準投光部としてのＸＹアライメント系４５と、を備える。そして、眼科装置１０は、２つ以上のカメラ２７により撮影された被検眼画像Ｉｅにおける瞳孔中心位置Ｐｃを求める中心算出部２８ｂと、ＸＹアライメント系４５により形成された基準位置Ｐｂを求める基準算出部２８ｃと、瞳孔中心位置Ｐｃと基準位置Ｐｂとから視線方向Ｅｄを求める視線算出部２８ｄと、を備える。このため、眼科装置１０は、２つ以上のカメラ２７からの被検眼画像Ｉｅに基づいて瞳孔中心位置Ｐｃや基準位置Ｐｂの３次元位置を求めて、それらから視線方向Ｅｄを求めているので、正確な視線方向Ｅｄを求めることができる。

眼科装置１０は、基準算出部２８ｃは、２つ以上のカメラ２７により撮影された被検眼画像Ｉｅに基づいてＸＹアライメント系４５により形成された輝点像Ｂｒの位置を求め、輝点像Ｂｒを被検眼Ｅの角膜Ｅｃ上に変位させることで基準位置Ｐｂを求める。このため、眼科装置１０は、ＸＹアライメント系４５からの光が描出させた角膜表面反射による虚像（プルキンエ像）を用いて、より正確に視線方向Ｅｄを求めることができる。また、眼科装置１０は、輝点像Ｂｒが左右の被検眼Ｅの外観形状等の差異に拘わらず等しい条件下で形成されるので、その３次元位置を基準位置Ｐｂとすることで、より適切な視線方向Ｅｄを求めることができる。

眼科装置１０は、眼情報取得部２１が被検眼Ｅの情報を取得する光軸Ｌ上とは異なる位置で、対を為してカメラ２７を設けている。このため、眼科装置１０は、眼情報取得部２１が被検眼Ｅの情報の取得を行っている最中でも、正確な視線方向Ｅｄを求めることができる。

眼科装置１０は、眼情報取得部２１が被検眼Ｅの情報を取得する光軸Ｌ上で、ＸＹアライメント系４５が被検眼Ｅの前眼部に投光して基準位置Ｐｂを形成する。このため、眼科装置１０は、ＸＹアライメント系４５の光が光軸Ｌ上に描出させた角膜表面反射による虚像（プルキンエ像）を用いて、より正確に視線方向Ｅｄを求めることができる。

したがって、本開示に係る眼科装置の一実施例としての眼科装置１０では、被検眼Ｅの視線の方向（視線方向Ｅｄ）を正確に取得できる。

以上、本開示の眼科装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施例１では、ケラト系４６を用いることで、角膜形状を測定できるものとしている。しかしながら、他の構成を用いて角膜形状を測定できるものとしてもよい。この一例を図１０、図１１を用いて説明する。図１０に示す例では、各測定ヘッド１６の筐体表面に複数の前眼部投光部５１を設けている。各前眼部投光部５１は、被検眼Ｅの角膜曲率情報を取得するために、互いに異なる方向から前眼部に光を投光するもので、この例では発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられて非平行光（発散光、収束光等）を前眼部に投光する。前眼部投光部５１は、２つ以上の任意の個数とされ、この例では各カメラ２７の上方（＋Ｙ方向）および下方（－Ｙ方向）となる位置で合計４つ設けられている。各前眼部投光部５１は、非平行光を前眼部の角膜Ｅｃに投光することで、角膜表面反射による虚像（プルキンエ像）を描出し、この虚像である投影像Ｂｐが各カメラ２７により被検眼画像Ｉｅとして検出される（図１１参照）。

また、この例では、制御部２８に形状算出部２８ｅ（図５参照）が設けられている。この形状算出部２８ｅは、各前眼部投光部５１により描出される投影像Ｂｐ（図１１参照）を用いて被検眼Ｅの角膜Ｅｃの形状（角膜形状）を求める。図１１において、被検眼画像Ｉｅ１は、被検眼Ｅの右側斜め方向のカメラ２７が撮影したものであり、被検眼画像Ｉｅ２は、被検眼Ｅの左側斜め方向のカメラ２７が撮影したものである。図１１の両被検眼画像Ｉｅでは、４つの投影像Ｂｐに加えて、輝点像Ｂｒも合わせて検出されている。形状算出部２８ｅは、先ず、両被検眼画像Ｉｅを解析することで、周囲と比較して高輝度の画素を抽出する等により、それぞれにおける４つの投影像Ｂｐを探索し、各投影像Ｂｐがいずれの前眼部投光部５１に対応するものであるかを特定するラベリング処理を、周知の方法を用いて行う。そして、形状算出部２８ｅは、各被検眼画像Ｉｅにおける各投影像Ｂｐの描出位置と、両カメラ２７の見込角および撮影倍率と、に基づいて、眼科装置１０に対する各投影像Ｂｐの相対位置（３次元位置）を求めることで、角膜曲率（角膜曲率半径）を求める。

このような構成とすると、眼科装置１０は、被検眼Ｅの情報を取得している最中、例えば、実施例１のように眼屈折力測定系４３で眼屈折力を求めている最中であっても、角膜Ｅｃの形状を求めることができ、視線方向Ｅｄをより正確に取得できる。また、この例の眼科装置１０は、先にケラト系４６による測定を行うことなく視線方向Ｅｄをより正確に取得できるので、使い勝手を向上させることができる。さらに、この例の眼科装置１０は、ケラト系４６が設けられていない場合であっても、被検眼Ｅの情報の取得する際に視線方向Ｅｄをより正確に取得して、それを報知することができる。

また、実施例１では、上記した構成の眼情報取得部２１を用いている。しかしながら、本開示の眼情報取得部は、被検眼Ｅの情報を取得できるものであれば、適用することができ、実施例１の構成に限定されない。

さらに、実施例１では、測定ヘッド１６（眼情報取得部２１）が対を為して設けられて、両眼視の状態で被検眼Ｅの特性の測定を行うことができるものとされている。しかしながら、本開示の眼科装置は、片眼視の状態で被検眼Ｅの眼屈折力を測定する構成でもよく、実施例１の構成に限定されない。

実施例１では、上記したように視線方向Ｅｄを求めている。しかしながら、視線方向Ｅｄは、被検眼Ｅがどこを見ているかを示す視軸と被検眼Ｅが向いている方向を示す瞳孔軸とが為す角度であるラムダ角（平均値は５度）を考慮して補正したものとしてもよく、実施例１の構成に限定されない。

１０ 眼科装置 ２１ 眼情報取得部 ２７ （撮影部の一例としての）カメラ ２８ｂ 中心算出部 ２８ｃ 基準算出部 ２８ｄ 視線算出部 ２８ｅ 形状算出部 ３５ 表示部 ４５ （基準投光部の一例としての）ＸＹアライメント系 ５１ 前眼部投光部 Ｂｐ 投影像 Ｂｒ 輝点像 Ｅ 被検眼 Ｅｃ 角膜 Ｅｄ 視線方向 Ｉｅ 被検眼画像 Ｌ 光軸 Ｐｂ 基準位置 Ｐｃ瞳孔中心位置

Claims (6)

1. 被検眼の情報を取得する眼情報取得部と、
   前記被検眼の前眼部を異なる方向から撮影する２つ以上の撮影部と、
   基準位置を形成するための光を前記前眼部に投光する基準投光部と、
   ２つ以上の前記撮影部により撮影された被検眼画像における瞳孔中心位置を求める中心算出部と、
   前記基準投光部により形成された前記基準位置を求める基準算出部と、
   前記瞳孔中心位置と前記基準位置とから視線方向を求める視線算出部と、を備え、
   前記基準算出部は、２つ以上の前記撮影部により撮影された前記被検眼画像に基づいて前記基準投光部により形成された輝点像の位置を求め、前記輝点像の位置を前記被検眼の角膜上に変位させることで前記基準位置を求め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、
   さらに、投影像を形成するための光を前記前眼部に投光する前眼部投光部と、
   前記投影像に基づいて前記角膜の形状を求める形状算出部と、備え、
   前記基準算出部は、前記形状算出部が求めた前記角膜の形状に基づいて、求めた前記輝点像の位置を前記被検眼の前記角膜上に変位させることを特徴とする眼科装置。
3. 前記撮影部は、前記眼情報取得部の光軸上とは異なる位置で対を為して設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の眼科装置。
4. 前記基準投光部は、前記眼情報取得部の光軸上で前記前眼部に投光して前記基準位置を形成することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の眼科装置。
5. 被検眼の情報を取得する眼情報取得部と、
   前記被検眼の前眼部を異なる方向から撮影する２つ以上の撮影部と、
   基準位置を形成するための光を前記前眼部に投光する基準投光部と、
   ２つ以上の前記撮影部により撮影された被検眼画像における瞳孔中心位置を求める中心算出部と、
   前記基準投光部により形成された前記基準位置を求める基準算出部と、
   前記瞳孔中心位置と前記基準位置とから視線方向を求める視線算出部と、を備え、
   前記撮影部は、前記眼情報取得部の光軸上とは異なる位置で対を為して設けられていることを特徴とする眼科装置。
6. 被検眼の情報を取得する眼情報取得部と、
   前記被検眼の前眼部を異なる方向から撮影する２つ以上の撮影部と、
   基準位置を形成するための光を前記前眼部に投光する基準投光部と、
   ２つ以上の前記撮影部により撮影された被検眼画像における瞳孔中心位置を求める中心算出部と、
   前記基準投光部により形成された前記基準位置を求める基準算出部と、
   前記瞳孔中心位置と前記基準位置とから視線方向を求める視線算出部と、を備え、
   前記基準投光部は、前記眼情報取得部の光軸上で前記前眼部に投光して前記基準位置を形成することを特徴とする眼科装置。

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