WO2022030202A1 - 眼科装置、および眼科装置制御プログラム - Google Patents

Abstract

より適切なアライメント情報を取得できる眼科装置、および眼科装置制御プログラムを提供することを技術課題とする。被検眼を検査する眼科装置であって、前記被検眼を検査する検眼手段と、指標光源を有し、前記被検眼に対して指標を投影する指標投影手段と、前記被検眼の前眼部画像を撮影する撮影手段と、前記眼科装置を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記指標光源を点滅させることによって、前記指標光源が点灯された状態で撮影された第１前眼部画像と、前記指標光源が消灯された状態で撮影された第２前眼部画像と、を取得し、前記第１前眼部画像から角膜反射像を検出することで第１アライメント情報を取得し、前記第２前眼部画像から前記被検眼の瞳孔を検出することで第２アライメント情報を取得することを特徴とする。

Description

眼科装置、および眼科装置制御プログラム

　本開示は、被検眼を検査する眼科装置、および眼科装置制御プログラムに関する。

　被検眼を検査する眼科装置としては、眼屈折力測定装置、波面収差測定装置、眼圧測定装置、光干渉断層計（Optical Coherence Tomography:OCT）、走査型レーザ検眼鏡（Scanning Laser Ophthalmoscope:SLO）、眼底カメラ、視野測定装置、角膜形状測定層、角膜内皮撮影装置などが知られている。これらの眼科装置は、被検眼に対して検眼部を適正な位置にアライメントした状態で検査を行う。

　眼科装置のアライメント方法としては、例えば、被検眼の前眼部画像に対する輝点検出処理によって検出された角膜反射像に基づいてアライメント情報（例えば、検眼部と被検眼との位置ずれ情報など）を取得する方法、前眼部画像に対する瞳孔検出処理によって検出された瞳孔に基づいてアライメント情報を取得する方法などが挙げられる。

特開２０１３－０６６７６０号公報

　ところで、輝点検出によるアライメントと瞳孔検出によるアライメントを併用させようとした場合、前眼部画像に映る輝点検出用の角膜反射像の影響で瞳孔検出の精度が低下することがあった。

　本開示は、従来の問題点を鑑み、より適切なアライメント情報を取得できる眼科装置、および眼科装置制御プログラムを提供することを技術課題とする。

　上記課題を解決するために、本開示は以下のような構成を備えることを特徴とする。

　（１）　被検眼を検査する眼科装置であって、前記被検眼を検査する検眼手段と、指標光源を有し、前記被検眼に対して指標を投影する指標投影手段と、前記被検眼の前眼部画像を撮影する撮影手段と、前記眼科装置を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記指標光源を点滅させることによって、前記指標光源が点灯された状態で撮影された第１前眼部画像と、前記指標光源が消灯された状態で撮影された第２前眼部画像と、を取得し、前記第１前眼部画像から角膜反射像を検出することで第１アライメント情報を取得し、前記第２前眼部画像から前記被検眼の瞳孔を検出することで第２アライメント情報を取得することを特徴とする。
　（２）　被検眼を検査する眼科装置において実行される眼科装置制御プログラムであって、前記眼科装置の制御手段によって実行されることで、指標光源を点滅させる点滅ステップと、前記指標光源が点灯された状態で撮影された第１前眼部画像と、前記指標光源が消灯された状態で撮影された第２前眼部画像と、を取得する画像取得ステップと、前記第１前眼部画像から角膜反射像を検出することで第１アライメント情報を取得し、前記第２前眼部画像から前記被検眼の瞳孔を検出することで第２アライメント情報を取得する情報取得ステップと、を前記眼科装置に実行させることを特徴とする。

　本開示によれば、より適切なアライメント情報を取得できる。

本実施例の外観構成を示す図である。 本実施例の内部構成を示す図である。 本実施例の光学系を示す図である。 本実施例の制御動作を示すフローチャートである。 指標光源を点灯している状態で取得された前眼部画像の一例である。 前眼部画像アライメントの制御動作を示すフローチャートである。 指標光源を点灯している状態で取得された前眼部画像の一例である。 指標光源を消灯している状態で取得された前眼部画像の一例である。

　本開示に係る実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、被検眼を検査（撮影または測定など）する眼科装置である。本実施形態の眼科装置（例えば、眼科装置１）は、例えば、検眼部（例えば、測定部１００）と、指標投影部（例えば、指標投影光学系１４０）と、撮影部（例えば、観察光学系１３０）と、制御部（例えば、制御部８０）などを備える。検眼部は、被検眼を検査する。指標投影部は、指標光源（例えば、指標光源４０）を有し、被検眼に対して指標を投影する。撮影部は、被検眼の前眼部画像を撮影する。制御部は、眼科装置を制御する。制御部は、例えば、指標光源（指標）を点滅させることによって、第１前眼部画像（例えば、前眼部画像８００）と、第２前眼部画像（例えば、前眼部画像８０２）を取得する。第１前眼部画像は、例えば、指標光源が点灯された状態で撮影された前眼部画像である。第２前眼部画像は、例えば、指標光源が消灯された状態で撮影された前眼部画像である。そして、制御部は、第１前眼部画像に基づいて第１アライメント情報を取得し、第２前眼部画像に基づいて第２アライメント情報を取得する。第１アライメント情報は、例えば、第１前眼部画像から角膜反射像（プルキンエ像など）を検出することで取得されたアライメント情報（例えば、検眼部と被検眼との位置ずれ情報など）である。第２アライメント情報は、例えば、第２前眼部画像から被検眼の瞳孔を検出することで取得されたアライメント情報である。本実施形態の眼科装置は、上記の構成を備えることによって、輝点検出と瞳孔検出を併用する場合であっても、瞳孔検出の精度を安定させることができ、より適切なアライメント情報を取得できる。

　なお、眼科装置は、検眼部を被検眼に対して相対的に移動させる移動部（例えば、駆動部４）をさらに備えてもよい。この場合、制御部は、移動部を制御し、第１アライメント情報または第２アライメント情報に基づいて、検眼部を移動させてもよい。これによって、より確実に被検眼に対して検眼部をアライメントできる。

　なお、指標投影部は、複数の指標光源を備えてもよい。この場合、制御部は、複数の指標光源のうち、一部の指標光源を点滅させてもよい。これによって、全部の指標光源を点滅させる場合に比べ、表示部（例えば、表示部８５）に表示された前眼部画像のちらつき等を抑えることができる。

　なお、制御部は、被検眼に対する検眼部のアライメント状態に基づいて、指標光源を点滅させる状態から、指標光源を常時点灯させる状態に切り換えてもよい。例えば、制御部は、第１前眼部画像から角膜反射像が検出された場合に、指標光源を常時点灯させるようにしてもよい。また、制御部は、作動距離検出光学系（例えば、角膜変形検出光学系５００または角膜厚測定光学系７０など）によって作動距離が検出できるようになったときに指標光源４０を常時点灯させるようにしてもよい。このように、指標光源を常時点灯させる状態に切り換えることによって、輝点検出のサンプリングレートを増加させることができる。

　なお、制御部は、撮影部による前眼部画像のサンプリングと同期させて、指標光源を点滅させてもよい。これによって、指標光源が点灯した状態と消灯した状態の両方の前眼部画像を確実に取得できる。

　なお、制御部は、第１前眼部画像から角膜反射像が検出されなかった場合に指標光源を消灯させ、第２前眼部画像から瞳孔が検出された場合に指標光源を点灯させてもよい。このように、制御部は、輝点検出または瞳孔検出の検出結果に基づいて指標光源を点滅させることで、瞳孔検出の精度を安定させてもよい。

　なお、制御部は、記憶部等に記憶された眼科装置制御プログラムを実行してもよい。眼科装置制御プログラムは、例えば、点滅ステップと、画像取得ステップと、情報取得ステップと、を含む。点滅ステップは、指標光源を点滅させるステップである。画像取得ステップは、指標光源が点灯された状態で撮影された第１前眼部画像と、指標光源が消灯された状態で撮影された第２前眼部画像と、を取得するステップである。情報取得ステップは、第１前眼部画像から角膜反射像を検出することで第１アライメント情報を取得し、第２前眼部画像から被検眼の瞳孔を検出することで第２アライメント情報を取得するステップである。

＜実施例＞
　以下、本実施例の眼科装置を図面に基づいて説明する。本実施例の眼科装置は、被検眼の眼圧を非接触にて測定する非接触式眼圧計である。非接触式眼圧計は、例えば、被検眼の角膜に流体を吐出し、そのときの角膜の変形状態と流体の圧力の関係から被検眼の眼圧を測定する。なお、眼科装置は、非接触式眼圧計に限らず、その他の検査を行う眼科装置であってもよい。

　図１に示すように、本実施例の眼科装置１は、基台２、顔支持部３、駆動部４、制御部８０、表示部８５、測定部（検眼部）１００等を備えてもよい。基台２は、測定部１００を移動可能に支持する。顔支持部３は、被検者の顔を支持する。顔支持部３は、額当て３ａ、顎台３ｂ、顎台センサ３ｃ、顎台駆動部３ｄなどを備える。顎台センサ３ｃは、顎台３ｂに顎が載せられているかを検知する。顎台駆動部３ｄは、顎台３ｂを上下に移動させて高さを調整する。駆動部４は、測定部１００を基台２に対してＸＹＺ方向（３次元方向）に移動させる。もちろん、駆動部４は、移動方向毎に別々に設けられてもよい。駆動部４は、周知の移動機構を備えてもよい。制御部８０は、眼科装置１全体の制御を司る。表示部８５は、例えば、被検眼の観察画像および測定結果等を表示させる。表示部８５は、例えば、眼科装置１と一体的に設けられてもよいし、装置とは別に設けられてもよい。表示部８５は、表示画面が、被検者だけでなく被検者側に向くように配置可能であってもよい。表示部８５には、検者または被検者による各種操作指示が入力される。なお、表示部８５は、操作部８６として用いられてもよい。この場合、表示部８５は、眼科装置１の各種設定、測定開始、空気吸入時の操作等に用いられる。なお、操作部８６として、ジョイスティック、マウス、キーボード、トラックボール、ボタン等の各種ヒューマンインターフェイスが用いられてもよい。測定部１００は、被検眼を測定するための光学系などを備える。本実施例の測定部１００は、流体吐出部２００、測定光学系１０などを備える。

＜流体吐出部＞
　流体吐出部２００は、例えば、被検眼Ｅの角膜に流体を吐出する。流体吐出部２００は、例えば、シリンダ２０１、ピストン２０２、ソレノイドアクチュエータ（以下、ソレノイドともいう）２０３、ノズル２０６を備える。シリンダ２０１とピストン２０２は、被検眼に吐出する空気を圧縮する空気圧縮機構として用いられる。シリンダ２０１は、例えば、円筒状である。ピストン２０２は、シリンダ２０１の軸方向に沿って摺動する。ピストン２０２は、シリンダ２０１内の空気圧縮室２３４の空気を圧縮する。本実施例のソレノイド２０３は、いわゆる直動ソレノイドであり、直線的に作動する。ソレノイド２０３は、可動体２０４とコイル２０５を備える。可動体２０４には、例えば、永久磁石等の磁性体が用いられる。コイル２０５に電流が流れると、コイル２０５の内側に磁界が生じる。可動体２０４は、磁界から受けた電磁力によって図２のＡ方向に移動される。可動体２０４は、図示無きビス、ボルト、ナット等によってピストン２０２に固定される。したがって、ピストン２０２は、可動体２０４とともに移動する。可動体２０４の移動によって、ピストン２０２は圧縮方向（または前進方向、図２のＡ方向）に移動される。ノズル２０６は、圧縮された空気を装置外部に吐出する。ノズル２０６は、吐出口２０６ａを有する。

　ピストン２０２の移動によりシリンダ２０１内の空気圧縮室２３４で圧縮された流体は、シリンダ２０１の先端に連結されるチューブ（パイプでもよい）２２０、圧縮された空気を収容する気密室２２１を介して、ノズル２０６から被検眼Ｅの角膜に向けて吐出される。なお、例えば、シリンダ２０１は水平面（ＸＺ面）に対して平行に配置されており、ソレノイド２０３の駆動によってピストン２０２がシリンダ２０１内で水平に移動されることにより流体の圧縮が行われてもよい。例えば、シリンダ２０１はその長手方向が水平方向と平行に配置され、シリンダ２０１の内面はピストン２０２をガイドする。このため、ピストン２０２の移動方向（圧縮方向）は、水平方向となる。なお、上記各構成部材は、装置本体の筐体内に設けられたステージ上にそれぞれ配置されている。

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

　流体吐出部２００は、例えば、ガラス板２０８と、ガラス板２０９を備えてもよい。ガラス板２０８は、透明であり、ノズル２０６を保持するとともに、観察光やアライメント光を透過させる。ガラス板２０９は、気密室２２１の後壁を構成するとともに、観察光やアライメント光を透過させる。

　なお、流体吐出部２００は、例えば、圧力センサ２１２、エア抜き穴２１３を備えてもよい。圧力センサ２１２は、例えば、気密室２２１の圧力を検出する。エア抜き穴２１３は、例えば、ピストン２０２に初速が付くまでの間の抵抗が減少され、時間的に比例的な立ち上がりの圧力変化を得ることができる。

＜測定光学系＞
　図３は、眼科装置１の測定光学系１０の概略図である。測定光学系１０は、例えば、観察光学系１３０、指標投影光学系１４０、固視光学系４８、角膜変形検出光学系５００、角膜厚測定光学系７０、顔撮影光学系９０などを備える。

＜観察光学系＞
　観察光学系１３０は、被検眼を観察するための前眼部画像を撮影する。観察光学系１３０によって撮影された前眼部画像は、測定部１００のアライメントなどに利用される。観察光学系１３０は、例えば、ビームスプリッタ３１、対物レンズ３２、ダイクロイックミラー３３、撮像レンズ３７、フィルタ３４、撮像素子３５などを備える。赤外照明光源３０からの照明光は、前眼部によって反射され、ビームスプリッタ３１、対物レンズ３２、ダイクロイックミラー３３、撮像レンズ３７、及びフィルタ３４を介して撮像素子３５に結像する。光軸Ｌ１は観察光軸として用いられる。

　フィルタ３４は、光源３０及びアライメント用の指標光源４０の光を透過し、後述する角膜変形検出用の光源５０の光及び可視光に対して不透過の特性を持つ。撮像素子３５に結像した像は表示部８５に表示される。

＜指標投影光学系＞
　指標投影光学系１４０は、被検眼に対して指標を投影する。指標投影光学系１４０は、指標光源４０、投影レンズ４１などを備える。指標光源４０は、例えば、点灯／消灯の切り換えが可能である。指標光源４０は、任意の光量設定が可能であってもよい。指標光源４０から投影レンズ４１を介して投影された赤外光はビームスプリッタ３１により反射され、被検眼に正面より投影される。指標光源４０により角膜頂点に形成された角膜輝点は、ビームスプリッタ３１～フィルタ３４を介して撮像素子３５に結像し、上下左右方向のアライメント検出に利用される。光軸Ｌ１はアライメント光軸として用いられる。

　固視光学系４８は、光軸Ｌ１を有し、被検眼Ｅに対して正面方向から固視標を呈示する。この場合、光軸Ｌ１は固視光軸として用いられる。固視光学系４８は、例えば、可視光源（固視灯）４５、投影レンズ４６、ダイクロイックミラー３３を有し、被検眼Ｅを正面方向に固視させるための光を被検眼Ｅに投影する。可視光源４５には、ＬＥＤ、レーザなどの光源が用いられる。また、可視光源４５には、例えば、点光源、スリット光源、リング光源などのパターン光源の他、液晶ディスプレイなどの二次元表示器が用いられる。

　光源４５から発せられた可視光は、投影レンズ４６を通過し、ダイクロイックミラー３３で反射され、対物レンズ３２を通過した後、被検眼Ｅの眼底に投影される。これにより、被検眼Ｅは、正面方向の固視点を固視した状態となり、視線方向が固定される。なお、光源４５から発せられた可視光は投影レンズ４６及び対物レンズ３２を通過することで、平行光束に変換される。

　角膜変形検出光学系５００は、投光光学系５００ａと、受光光学系５００ｂと、を含み、角膜Ｅｃの変形状態を検出するために用いられる。各光学系５００ａ、５００ｂは、測定部１００に配置され、駆動部４により３次元的に移動される。

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

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

　また、この角膜変形検出光学系５００は第１作動距離検出光学系の一部を兼ねており、第１作動距離検出光学系の投光光学系は、角膜変形検出光学系５００の投光光学系５００ａを兼用する。光源５０による角膜Ｅｃでの反射光を受光する受光光学系６００ｂは、例えば、投光光学系５００ａのレンズ５３、ビームスプリッタ５８、集光レンズ５９、位置検出素子６０を有し、受光光軸として光軸Ｌ２を形成する。

　光源５０より投光され、角膜Ｅｃで反射した照明光は光源５０の虚像である指標像を形成する。その指標像の光は、レンズ５３、ビームスプリッタ５５を通過してビームスプリッタ５８で反射され、集光レンズ５９を通過してＰＳＤやラインセンサ等の一次元または二次元の位置検出素子６０に入射する。位置検出素子６０は、被検眼Ｅ（角膜Ｅｃ）が作動距離方向（Ｚ方向）に移動すると、光源５０による指標像も位置検出素子６０上を移動するため、制御回路２０は位置検出素子６０からの出力信号に基づいて作動距離情報を得る。なお、本実施形態の位置検出素子６０からの出力信号は、作動距離方向（Ｚ方向）のアライメント（粗調整）に利用される。第１作動距離検出光学系の受光光学系６００ｂは後述する受光光学系７０ｂほど倍率が大きくない。そのため、位置検出素子６０のＺ方向の距離検出範囲は受光素子７７より広くなる。

　角膜厚測定光学系７０は、投光光学系７０ａと、受光光学系７０ｂと、固視光学系４８と、を含み、被検眼Ｅの角膜厚を測定するために用いられる。また、投光光学系７０ａは、角膜変形検出光学系５００及び第１作動距離検出光学系の一部が兼用される。

　投光光学系７０ａは、投光光軸として光軸Ｌ２を有し、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて斜め方向から照明光（測定光）を照射する。投光光学系７０ａは、例えば、照明光源７１、集光レンズ７２、光制限部材７３、凹レンズ７４、角膜変形検出光学系５００と兼用されるレンズ５３、を有する。照明光源７１には、可視光源若しくは赤外光源（近赤外を含む）が用いられ、例えば、ＬＥＤ、レーザなどの光源が用いられる。集光レンズ７２は、光源７１から出射された光を集光する。なお、光源５０及び光源７１は互いに波長帯域を用いる。

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

　受光光学系７０ｂは、受光素子７７を有し、被検眼Ｅの角膜表面及び裏面での照明光の反射光を受光する。受光光学系７０ｂは、光軸Ｌ１に関して投光光学系７０ａと略対称に配置されている。受光光学系７０ｂは、例えば、受光レンズ７５、凹レンズ７６、受光素子７７、を有し、受光光軸として光軸Ｌ３を形成する。なお、図３の受光光学系７０ｂは、被検眼Ｅに対するＺ方向のアライメント状態を検出する第２作動距離検出光学系を兼用する。

　受光素子７７は、複数の光電変換素子を有し、角膜表面及び裏面からの反射光をそれぞれ受光する。受光素子７７には、例えば、一次元ラインセンサ、二次元エリアセンサなどの光検出デバイスが用いられる。角膜厚測定光学系７０及び第２作動距離検出光学系の受光光学系７０ｂは倍率を大きくして観察を行う。そのため、受光素子７７のＺ方向の距離検出範囲は位置検出素子６０より狭くなる。

　被検眼Ｅ（角膜Ｅｃ）が作動距離方向（Ｚ方向）に移動すると、角膜Ｅｃでの光源７１の反射光も受光素子７７上を移動するため、制御部８０は、第２作動距離検出光学系の受光素子７７からの出力信号に基づいて作動距離情報を得る。また、制御部８０はこの受光素子７７からの出力信号により、角膜変形状態や被検眼Ｅの瞬きを知り、ソレノイド２０３の駆動を制御する。

　照明光源７１から出射された光は、集光レンズ７２によって集光され、光制限部材７３を背後から照明する。そして、光源７１からの光は、光制限部材７３によって制限された後、レンズ５３によって角膜Ｅｃ付近で結像（集光）される。角膜Ｅｃ付近において、例えば、ピンホール像（ピンホール板を使用の場合）、スリット像（スリット板を使用の場合）が結像される。このとき、光源７１からの光は、角膜Ｅｃ上における視軸との交差部分の近傍で結像される。

　投光光学系７０ａによって角膜Ｅｃに照明光が投光されると、角膜Ｅｃでの照明光の反射光は、光軸Ｌ１に関して投光光束とは対称な方向に進行する。そして、反射光は、受光レンズ７５によって受光素子７７上の受光面上で結像される。

　なお、受光光学系５００ｂ、６００ｂ及び投光光学系７０ａで兼用されるレンズ５３は、光源５０による角膜Ｅｃでの反射光をピンホール板５６の穴の中央部に集光させ、かつ、光源７１からの照明光を角膜Ｅｃ表面及び裏面で集光させる位置に配置される。

　顔撮影光学系９０は、例えば、被検眼の顔を撮影する。顔撮影光学系９０は、例えば、左右の被検眼のうち少なくとも一方を含む顔を撮影するための光学系である。例えば、図３に示すように、本実施例の顔撮影光学系９０は、例えば、撮像素子９１と、撮像レンズ９２を主に備える。

　顔撮影光学系９０は、例えば、測定部１００が初期位置にある場合に被検眼の両眼を撮影できる位置に設けられる。本実施例において、測定部１００の初期位置は、右眼を検査し易いように測定部１００の光軸Ｌ１に対して右側にずれた位置に設定される。したがって、顔撮影光学系９０は、測定部１００が右側にずれた初期位置にある状態で、被検眼の両眼を撮影できる位置に設けられる。例えば、顔撮影光学系９０は、測定部１００が初期位置にある状態で機械中心に配置される。初期位置は、例えば、瞳孔間距離の半分、つまり片眼瞳孔間距離に基づいて設定される場合、顔撮影光学系９０は、装置本体の機械中心に対して片眼瞳孔間距離だけ左右にずれた位置に配置されてもよい。

　本実施例の顔撮影光学系９０は、駆動部４によって測定部１００とともに移動される。もちろん、顔撮影光学系９０は、例えば、基台２に対して固定され、移動しない構成でもよい。

　なお、撮像レンズ９２は、例えば、広角レンズであってもよい。広角レンズは、例えば、魚眼レンズ、円錐レンズ等である。広角レンズを備えることによって、顔撮影光学系９０は、広い画角で被検者の顔を撮影できる。

＜制御系＞
　図２に示すように、眼科装置１は制御部８０を備える。制御部８０は、眼科装置１の各種制御を司る。制御部８０は、例えば、一般的なＣＰＵ（Central Processing Unit）８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３等を備える。例えば、ＲＯＭ８２には、眼科装置１を制御するための眼科装置制御プログラム、初期値等が記憶されている。例えば、ＲＡＭ８３は、各種情報を一時的に記憶する。制御部８０は、測定部１００、顔撮影光学系９０、駆動部４、表示部８５、操作部８６、顎台駆動部３ｄ、記憶部（例えば、不揮発性メモリ）８４等と接続されている。記憶部８４は、例えば、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、ハードディスクドライブ、着脱可能なＵＳＢフラッシュメモリ等を記憶部８４として使用することができる。

＜制御動作＞
　以上のような構成を備える眼科装置１の制御動作を図４に基づいて説明する。なお、図４の例において、眼科装置１は角膜厚測定と眼圧測定を行うが、これは一例であり、眼科装置１は別の検査を行ってもよい。

（ステップＳ１０１：顔画像アライメント）
　まず、検者は、被検者の顔を顔支持部３に支持させる。制御部８０は、顔撮影光学系９０によって被検者の顔を撮影し、顔画像を取得する。制御部８０は、取得された顔画像から被検眼を検出する。制御部８０は、顔画像から検出した被検眼の位置情報に基づいて、測定部１００のアライメントを行う。例えば、制御部８０は、顔画像上の被検眼の座標に基づいて、被検眼の存在する直線を求め、その直線に沿って測定部１００を移動させる（例えば、特開２０１７－０６４０５８号公報参照）。

（ステップＳ１０２：前眼部画像アライメント）
　顔画像アライメントによって被検眼に対する測定部１００の位置がある程度調整され、観察光学系１３０によって被検眼の前眼部が撮影できるようになると、制御部８０は前眼部画像に基づいて測定部１００のアライメントを行う。例えば、制御部８０は、前眼部画像の瞳孔検出または輝点検出によってアライメント情報（測定部１００と被検眼との位置ずれ情報等）を取得し、測定部１００を被検眼に対して位置合わせする。

（ステップＳ１０３：測定）
　アライメントが完了すると、制御部８０は、被検眼を測定する。本実施例では、例えば、角膜厚と眼圧を測定する。まず、制御部８０は、角膜厚測定光学系７０によって被検眼の角膜厚を測定する。例えば、制御部８０は、受光素子７７によって検出された角膜前面での反射信号と角膜裏面での反射信号との距離（ピーク間距離）を算出する。角膜厚の測定が完了すると、制御部８０は眼圧を測定する。例えば、制御部８０はソレノイド２０３を駆動させてピストン２０２を移動させると、シリンダ２０１内の空気が圧縮され、圧縮空気がノズル２０６から角膜Ｅｃに向けて吹き付けられる。角膜Ｅｃは、圧縮空気の吹き付けにより徐々に変形し、扁平（または圧平）状態に達したときに光検出器５７に最大光量が入射される。制御部８０は、圧力センサ２１２からの出力信号と光検出器５７からの出力信号とに基づき眼圧値を求める。

（ステップＳ１０４：結果出力）
　測定が完了すると、制御部８０は、測定結果のデータを出力する。例えば、制御部８０は、測定結果を表示部８５に表示させたり、プリントアウトしたり、無線または有線で装置外部に出力したりする。データ出力が完了すると、制御部８０は、処理を終了する。

＜前眼部画像アライメント＞
　次に、ステップＳ１０２の前眼部画像アライメントの動作について詳細に説明する。本実施例の眼科装置１は、アライメント状態を検出するために、瞳孔検出と輝点検出を併用することで適切なアライメントを行う。

　ところで、瞳孔検出と輝点検出を併用する場合、瞳孔検出の精度が低下することがある。例えば、図５のように、前眼部画像８００の中心部に、指標光源４０からの指標光による角膜反射像（輝点）Ｋ１が映っているとする。このような前眼部画像８００に対して瞳孔検出をする場合、制御部８０は、暗い円状の領域を瞳孔として検出しようとするため、輝点Ｋ１を避けた領域での中心を検知してしまう。このため、例えば、制御部８０は、本来の瞳孔中心からずれた位置Ｐ１を瞳孔中心（暗い領域の重心位置）として検出してしまう。特に、適正な作動距離よりも測定部１００と被検眼が離れた状態で前眼部画像８００のピントがぼけている場合は、輝点が薄く（輝度が低く）大きな像になってしまうため、より瞳孔検出の精度が低下してしまう。この対策として指標光源４０を消灯すると、角膜反射像がなくなり、今度は輝点検出ができなくなってしまう。かといって不正確な瞳孔中心情報では被検眼に対して正確にアライメントできなくなる。

　そこで、本実施例の眼科装置１は、指標光源４０を点滅させ、指標光源４０が点灯している状態で撮影された前眼部画像に基づいて輝点検出を行い、指標光源４０が消灯している状態で撮影された前眼部画像に基づいて瞳孔検出を行う。例えば、図６に示すフローチャートのような制御が行われる。以下、図６のフローチャートに基づいて説明する。

（ステップＳ２０１：指標光源点滅）
　前眼部画像アライメントにおいて、まず制御部８０は指標光源４０を点滅させる。例えば、制御部８０は、所定のタイミングで指標光源４０の点灯と消灯を交互に繰り返す。制御部８０は、撮像素子３５による前眼部画像のサンプリングに同期させて指標光源４０を点滅させてもよい。例えば、制御部８０は、撮像素子３５によって前眼部画像を１フレーム撮影する度に点灯状態と消灯状態が交互に繰り返されるように指標光源４０を点滅させてもよい。

（ステップＳ２０２：前眼部画像撮影）
　制御部８０は、観察光学系１３０の撮像素子３５によって被検眼の前眼部を撮影する。これによって、制御部８０は、被検眼の前眼部画像を取得する。なお、ステップＳ２０１において指標光源４０が点滅しているため、指標光源４０が点灯された状態と、消灯された状態のどちらかの状態で撮影された前眼部画像が随時取得される。

（ステップＳ２０３：指標光源の点灯判定）
　制御部８０は、ステップＳ２０２において撮影された前眼部画像が、指標光源４０の点灯状態における前眼部画像か、消灯状態における前眼部画像かを判定する。例えば、制御部８０は前眼部画像のフレーム数または撮影タイミングなどに基づいて、指標光源４０の点灯状態を判定する。例えば、制御部８０は、奇数フレーム目の前眼部画像は指標光源４０が点灯状態にあると判定し、偶数フレーム目の前眼部画像は指標光源４０が消灯状態にあると判定してもよい。

　制御部８０は、指標光源４０が点灯しているときの前眼部画像だと判定された場合はステップＳ２０４の輝点検出処理を行い、指標光源４０が消灯しているときの前眼部画像であると判定された場合は、ステップＳ２０５の瞳孔検出処理を行う。

（ステップＳ２０４：輝点検出）
　制御部８０は、ステップＳ２０２において撮影された前眼部画像に対する画像処理によって輝点検出を行う。輝点検出の方法は、例えば、前眼部画像の輝度値の解析など、周知の方法が利用できる。なお、図７に示すように、被検眼が適正な作動距離の近くに存在し、前眼部画像８０１のピントが合っている場合は、前眼部画像上の輝点Ｋ１が濃く（輝度が高く）小さな像になるため、輝点検出が可能となる。

（ステップＳ２０５：瞳孔検出）
　制御部８０は、ステップＳ２０２において撮影された前眼部画像に対する画像処理によって瞳孔検出を行う。例えば、制御部８０は、前眼部画像の暗い領域を瞳孔Ｄとして検出する。図８に示すように、指標光源４０が消灯された状態で撮影された前眼部画像８０２は中心部に輝点Ｋ１が無いため、制御部８０は瞳孔中心（輝度の低い領域の重心）の正しい位置Ｐ２を安定して検出できる。

（ステップＳ２０６：ＸＹＺ駆動）
　制御部８０は、ステップＳ２０４において検出された輝点の位置情報、またはステップＳ２０５において検出された瞳孔の位置情報に基づいて駆動部４を駆動させ、測定部１００をＸＹＺ方向に移動させる。これによって、被検眼に対する測定部１００の位置が調整される。なお、瞳孔検出よりも輝点検出の方が正確なアライメント情報を得られやすいため、制御部８０は、輝点が検出された場合は輝点の位置情報を優先してアライメントを行うようにしてもよい。

　以上のように、本実施例の眼科装置１は、指標光源４０を点滅させ、指標光源４０が点灯している状態で撮影された前眼部画像を輝点検出に用い、指標光源４０が消灯している状態で撮影された前眼部画像を瞳孔検出に用いる。これによって、輝点検出と瞳孔検出を並行して行う場合でも、瞳孔検出による瞳孔中心の検出精度が安定するようになり、適切なアライメントを行うことができる。

　なお、以上の実施例において、制御部８０は指標光源４０を点滅させるものと説明したが、指標光源４０を完全に消灯させなくてもよい。例えば、制御部８０は、瞳孔検出に支障が出ない程度に、輝点検出時よりも指標光源４０の光量を減少させればよい。また、制御部８０は、指標光源４０の指標光束の光路上に遮蔽板またはフィルタなどを挿抜させることによって指標光源４０を点滅（光量変化）させてもよい。

　なお、制御部８０は、輝点検出処理において輝点が検出された場合、それ以降は指標光源４０を常時点灯させるようにしてもよい。これによって、輝点検出処理のサンプリングレートを増加させることができ、より精度よくアライメントを行うことができる。なお、常時点灯させるタイミングは、前眼部画像から輝点が検出されたときに限らず、例えば、作動距離検出光学系などによって作動距離が検出できるようになったときに指標光源４０を常時点灯させるようにしてもよい。

　なお、制御部８０は、指標光源４０を点滅させる場合、前眼部画像の解析結果に基づいて指標光源４０を点滅させてもよい。例えば、制御部８０は、指標光源４０が点灯された状態で撮影された前眼部画像に対して輝点検出処理を行い、輝点が検出されなかった場合に指標光源４０を消灯させてもよい。そして、制御部８０は、指標光源４０を消灯させた状態で撮影された前眼部画像に対して瞳孔検出を行い、瞳孔を検出でき、瞳孔検出の結果に基づいてアライメントできた場合に指標光源４０を点灯させ、再度輝点検出処理を行うようにしてもよい。

　なお、制御部８０は、指標光源４０を点滅させているときの前眼部画像を表示部８５に表示させてもよい。このとき、指標光源４０を点滅させることによって、画面がちらつくことを防ぐために、指標光源４０が点灯しているときの画像だけを表示させるようにしてもよい。もちろん、指標光源４０が消灯しているときの画像だけを表示させるようにしてもよい。

　なお、本実施例では、指標光源４０の輝点以外に、光源３０による輝点も前眼部画像上に映り込むが、全ての光源を点滅させる必要はない。本実施例のように、瞳孔検出において支障となる一部の光源（指標光源４０）を点滅させればよい。これによって、表示部８５に前眼部画像を表示させたときのちらつきを抑えることができる。

　なお、以上の実施例において、制御部８０は、前眼部画像の暗い領域を瞳孔Ｄとして検出するものとしたが、これに限らず、別の瞳孔検出方法を用いてもよい。例えば、前眼部画像のエッジ検出し、エッジの形状などに基づいて瞳孔Ｄを検出してもよい。このように、他の瞳孔検出方法を用いる場合であっても、指標光源４０を消灯させることで、瞳孔検出の精度を安定させることができる。

　なお、以上の実施例において、制御部８０は、瞳孔検出で得られたアライメント情報よりも輝点検出で得られたアライメント情報を優先させるものとしたが、どちらを優先させてもよい。例えば、制御部８０は、測定内容に応じて、瞳孔アライメント情報（瞳孔検出で得られたアライメント情報）と輝点アライメント情報（輝点検出で得られたアライメント情報）の優先度を変更してもよい。例えば、角膜曲率半径と眼屈折力を測定できる眼科装置において、制御部８０は、角膜曲率半径を測定する場合は輝点アライメント情報を優先させ、眼屈折力を測定する場合は瞳孔アライメント情報を優先させるように、測定内容に応じて優先度を変更してもよい。このように、角膜頂点でアライメントすることが望ましい測定（例えば、角膜曲率半径、角膜形状などの測定）と、瞳孔中心でアライメントすることが望ましい測定（例えば、眼屈折力、波面収差、眼軸長などの測定光が瞳孔を通過する測定）とで、アライメント情報の優先度を切り換えることによって、各測定に適したアライメントで測定を行うことができる。なお、輝点と瞳孔中心がほぼ同じ位置の場合は優先度を変更しても測定結果への影響が小さいと考えられるため、制御部８０は、輝点と瞳孔中心が所定以上離れている場合に、優先度を変更するようにしてもよい。

　１　眼科装置
　４０　指標光源
　８０　制御部
　８５　表示部
　１００　測定部
 

Claims (7)

1. 　被検眼を検査する眼科装置であって、
   　前記被検眼を検査する検眼手段と、
   　指標光源を有し、前記被検眼に対して指標を投影する指標投影手段と、
   　前記被検眼の前眼部画像を撮影する撮影手段と、
   　前記眼科装置を制御する制御手段と、を備え、
   　前記制御手段は、前記指標光源を点滅させることによって、前記指標光源が点灯された状態で撮影された第１前眼部画像と、前記指標光源が消灯された状態で撮影された第２前眼部画像と、を取得し、前記第１前眼部画像から角膜反射像を検出することで第１アライメント情報を取得し、前記第２前眼部画像から前記被検眼の瞳孔を検出することで第２アライメント情報を取得することを特徴とする眼科装置。
2. 　前記検眼手段を前記被検眼に対して相対的に移動させる移動手段をさらに備え、
   　前記制御手段は、前記移動手段を制御し、前記第１アライメント情報または前記第２アライメント情報に基づいて、前記検眼手段を移動させることを特徴とする請求項１の眼科装置。
3. 　前記指標投影手段は、複数の指標光源を備え、
   　前記制御手段は、前記複数の指標光源のうち、一部の指標光源を点滅させることを特徴とする請求項１または２の眼科装置。
4. 　前記制御手段は、前記被検眼に対する前記検眼手段のアライメント状態に基づいて、前記指標光源を点滅させる状態から、前記指標光源を常時点灯させる状態に切り換えることを特徴とする請求項１～３のいずれかの眼科装置。
5. 　前記制御手段は、前記撮影手段による前記前眼部画像のサンプリングと同期させて、前記指標光源を点滅させることを特徴とする請求項１～４のいずれかの眼科装置。
6. 　前記制御手段は、前記第１前眼部画像から前記角膜反射像が検出されなかった場合に前記指標光源を消灯させ、前記第２前眼部画像から前記瞳孔が検出された場合に前記指標光源を点灯させることを特徴とする請求項１～４のいずれかの眼科装置。
7. 　被検眼を検査する眼科装置において実行される眼科装置制御プログラムであって、前記眼科装置の制御手段によって実行されることで、
   　指標光源を点滅させる点滅ステップと、
   　前記指標光源が点灯された状態で撮影された第１前眼部画像と、前記指標光源が消灯された状態で撮影された第２前眼部画像と、を取得する画像取得ステップと、
   　前記第１前眼部画像から角膜反射像を検出することで第１アライメント情報を取得し、前記第２前眼部画像から前記被検眼の瞳孔を検出することで第２アライメント情報を取得する情報取得ステップと、
   を前記眼科装置に実行させることを特徴とする眼科装置制御プログラム。

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