(57)【要約】【課題】  検眼部を被検眼へ接近させる際の検眼部と鼻との接触が抑制された眼科装置を提供すること。【解決手段】眼科装置１は、被検眼を検査するための検眼部２と、左右の被検眼Ｅのうち少なくとも一方と鼻とを含む顔の画像を撮影する顔撮影部９０と、被検眼Ｅに対して検眼部２を３次元的に相対移動させる第１駆動部４と、制御部７０と、を備える。制御部７０は、顔の画像から、被検眼の位置情報である第１情報と、鼻の位置情報である第２情報と、を取得し、取得された第１情報および第２情報に基づいて第１駆動部４の駆動を制御することによって、被検眼Ｅへ検眼部２を接近させる。【選択図】      図１
2020124350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前記被検眼を検査するための検眼手段と、
左右の被検眼のうち少なくとも一方と鼻とを含む顔の画像を撮影する顔撮影手段と、
前記被検眼に対して前記検眼手段を３次元的に相対移動させる第１駆動手段と、を備え、
前記顔の画像から、前記被検眼の位置情報である第１情報と、前記鼻の位置情報である第２情報と、を取得し、取得された前記第１情報および前記第２情報に基づいて前記第１駆動手段の駆動を制御することによって、前記被検眼へ前記検眼手段を接近させる制御手段と、
を備える眼科装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１情報および前記第２情報に基づいて前記検眼手段を前記被検眼へ接近させる際に、前記鼻を迂回する経路で前記検眼手段を移動させる請求項１記載の眼科装置。
【請求項３】
前記第１位置情報は、被検眼の３次元位置情報であり、前記第２位置情報は、鼻の３次元位置情報であることを特徴とする請求項１又は２記載の眼科装置。
【請求項４】
被検者の顔の向きと前記検眼手段の検眼軸の向きとが変更されるように、被検者の顔を支持する顔支持部、又は、前記検眼手段、を駆動する第２駆動手段と、
前記被検眼に対して予め定められた目標位置へ前記検眼手段を移動させたときに、前記検眼手段が被検者の顔に接触するか否かを予測する予測手段と、を有し、
前記制御手段は、前記予測手段によって、前記検眼手段が被検者の顔に接触すると予測される場合は、前記第２駆動手段を駆動して、前記被検者の顔の向きと前記検眼手段の検眼軸の向きとを調整する、又は、調整のための操作を誘導する、請求項１から３のいずれかに記載の眼科装置。
【請求項５】
前記被検眼の前眼部画像を撮影する前眼撮影手段と、
前記被検眼の角膜にアライメント指標を投影する指標投影手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記第１情報および前記第２情報に基づいて前記検眼手段を移動させるとともに、前記前眼部画像に対する前記アライメント指標の検出処理を行い、前記検出処理によって検出された前記アライメント指標の位置に基づいて前記被検眼に対する前記検眼手段のアライメントを行うことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の眼科装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記検出処理において、前記アライメント指標が前記鼻によってケラレているか否かを検出する、請求項５記載の眼科装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記アライメント指標の前記鼻によるケラレが検出された場合は、前記被検眼に対する前記検眼手段の移動を停止させる請求項６記載の眼科装置。
【請求項８】
被検者の顔の向きと前記検眼手段の検眼軸の向きとが変更されるように、被検者の顔を支持する顔支持部、又は、前記検眼手段を駆動する第２駆動手段を有し、
前記制御手段は、前記前記アライメント指標の前記鼻によるケラレが検出された場合は、前記第２駆動手段を駆動して、前記被検者の顔の向きと前記検眼手段の検眼軸の向きとを調整する、又は、調整されるよう誘導する、請求項６記載の眼科装置。
【請求項９】
前記被検眼を検査するための検眼手段と、
前記被検眼の前眼部画像を撮影する前眼撮影手段と、
前記被検眼の角膜にアライメント指標を投影する指標投影手段と、
前記被検眼に対して前記検眼手段を３次元的に相対移動させる第１駆動手段と、を備え、
前記前眼部画像に対する前記アライメント指標の検出処理を行い、前記検出処理によって検出された前記アライメント指標の位置に基づいて前記第１駆動手段を駆動制御し、前記被検眼に対する前記検眼手段のアライメントを行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記アライメント指標の前記鼻によるケラレが検出された場合は、前記被検眼に対する前記検眼手段の移動を停止させる、或いは、前記被検者の顔の向きと前記検眼手段の検眼軸の向きとを調整する、又は、調整されるよう誘導する、眼科装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、角膜頂点に対して鼻側に投影される前記アライメント指標である、鼻側アライメント指標の検出結果に少なくとも基づいて前記ケラレを検出する、請求項９記載の眼科装置。
【請求項１１】
左右の被検眼のうち少なくとも一方と鼻とを含む顔の画像を撮影する顔撮影手段を更に備え、
前記制御手段は、前記顔の画像から前記被検眼の位置情報を取得し、
前記位置情報に基づいて前記第１駆動手段の駆動を制御することによって前記被検眼へ前記検眼手段を接近させる、請求項９又は１０記載の眼科装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記ケラレの検出処理と並行して、前記位置情報に基づいて前記第１駆動手段の駆動を制御し、前記ケラレが検出された場合は、前記ケラレの検出に基づく処理を、前記検眼手段の移動よりも優先させる請求項１１記載の眼科装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記位置情報に基づいて前記第１駆動手段の駆動を制御して前記検眼手段が所定位置まで移動された後で、前記アライメント指標の位置に基づくアライメントを開始させる、請求項１１記載の眼科装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、被検眼を検査するための眼科装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の眼科装置としては、例えば、眼屈折力測定装置、角膜曲率測定装置、眼圧測定装置、眼底カメラ、ＯＣＴ、ＳＬＯ等が知られている。これらの眼科装置では、例えば、ジョイスティック等の操作による手動アライメントと、前眼部画像の輝点検出による自動アライメントなどによって、被検眼に対して検眼部を所定の位置にアライメントすることが一般的である（特許文献１参照）。
【０００３】
また、特許文献２では、被検者の顔を撮影した画像に基づいて被検眼に対する検眼部の位置合わせを行う装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０６６７６０
【特許文献２】特開平１０−２１６０８９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
装置の作動距離が短い装置では、検眼部の位置合わせの際に、検眼部の先端が、眼の周囲と接触してしまいやすい。しかしながら、上記従来技術のいずれにおいても、被検者における鼻の位置や高さ等は考慮されていなかった。
【０００６】
本開示は、従来技術の問題点に鑑み、検眼部を被検眼へ接近させる際の検眼部と鼻との接触が抑制された眼科装置を提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示の第１態様に係る眼科装置は、前記被検眼を検査するための検眼手段と、左右の被検眼のうち少なくとも一方と鼻とを含む顔の画像を撮影する顔撮影手段と、前記被検眼に対して前記検眼手段を３次元的に相対移動させる第１駆動手段と、を備え、前記顔の画像から、前記被検眼の位置情報である第１情報と、前記鼻の位置情報である第２情報と、を取得し、取得された前記第１情報および前記第２情報に基づいて前記第１駆動手段の駆動を制御することによって、前記被検眼へ前記検眼手段を接近させる制御手段と、を備える。
【０００８】
本開示の第２態様に係る眼科装置は、前記被検眼を検査するための検眼手段と、前記被検眼の前眼部画像を撮影する前眼撮影手段と、前記被検眼の角膜にアライメント指標を投影する指標投影手段と、前記被検眼に対して前記検眼手段を３次元的に相対移動させる第１駆動手段と、を備え、前記前眼部画像に対する前記アライメント指標の検出処理を行い、前記検出処理によって検出された前記アライメント指標の位置に基づいて前記第１駆動手段を駆動制御し、前記被検眼に対する前記検眼手段のアライメントを行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記アライメント指標の前記鼻によるケラレが検出された場合は、前記被検眼に対する前記検眼手段の移動を停止させる、或いは、前記被検者の顔の向きと前記検眼手段の検眼軸の向きとを調整する、又は、調整されるよう誘導する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施例の外観を示す概略図である。
【図２】本実施例の制御系を示すブロック図である。
【図３】本実施例の光学系を示す概略図である。
【図４】本実施例の制御動作を示すフローチャートである。
【図５】本実施例における経路の選択方法を説明するための図である。
【図６】鼻によって、指標像を形成する光束の一部がケラレた状態を示す図である。
【図７】図６の状態で撮影される前眼部画像を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施形態＞
本実施形態を図面に基づいて簡単に説明する。眼科装置（例えば、眼科装置１）は、例えば、被検眼を検査する。例えば、眼科装置は、被検眼の眼屈折力、角膜曲率、眼圧等を測定してもよいし、被検眼の前眼部、眼底等の画像を撮影してもよい。
【００１１】
眼科装置は、例えば、検眼部（例えば、検眼部２）と、第１駆動部（例えば、第１駆動部４）と、顔撮影部（例えば、顔撮影部９０）と、制御部（例えば、制御部７０）等を備える。検眼部は、例えば、被検眼を検査する。検眼部は、例えば、眼屈折力測定光学系、角膜曲率測定光学系、眼圧測定光学系、眼底撮影光学系、断層像撮影光学系など、種々の検査光学系の少なくとも一つを備えてもよい。
【００１２】
駆動部は、被検眼に対して検眼部を３次元的に相対移動させる。顔撮影部は、例えば、左右の被検眼のうち少なくとも一方を含む顔の画像を撮影する。
【００１３】
追加的に、前眼撮影部（例えば、前眼撮影光学系６０）、指標投影部（例えば、指標投影光学系５０）、第２駆動部（例えば、第２駆動部１５）を有していてもよい。
【００１４】
前眼撮影部は、例えば、被検眼の前眼部の画像を撮影する。
【００１５】
指標投影部は、例えば、被検眼の角膜にアライメント指標を投影する。第２駆動部は、被検者の顔の向きと検眼手段の検眼軸の向きとを変更するために利用される。顔支持部、又は、検眼部、が、第２駆動部によって駆動される。
【００１６】
制御部は、駆動部の駆動を制御する。制御部は、例えば、被検者の顔の画像から、第１情報および第２情報を取得する。第１情報は、被検眼の位置情報である。第２情報は、被検者の鼻の位置情報である。第１情報および第２情報を得るために、顔撮影部は、被検者の顔の画像を複数枚撮影してもよい。
【００１７】
以下のように、照明および撮影光軸のうちいずれかが互いに異なる複数の画像は、位置情報として、３次元位置情報を得るうえで有利である。例えば、顔撮影部は、被検者の顔を複数の異なる方向から同時に撮影してもよい。また、被検者の顔に対する顔撮影部の位置きを変化させつつ異なる方向から被検者の顔を撮影してもよい。また、顔に対する照明の向きを変化させつつ、複数枚を撮影してもよい。３次元位置情報は、装置に対する３次元的な位置関係を示す情報である。３次元位置情報は、例えば、ステレオ計測によって求められてもよい。
【００１８】
以下の説明では、特に断りが無い限り、第１位置情報および第２位置情報として、それぞれ、被検眼の３次元位置情報および鼻の３次元位置情報が得られる場合について説明する。
【００１９】
但し、第２情報が、顔の画像に基づく実測値を表している必要は、必ずしも無い。例えば、例えば、顔の画像に基づく鼻の２次元的な検出位置、および、左右の被検眼の検出位置のうち少なくともいずれかを基準とした、一定の形状の鼻を想定して、第２情報が求められてもよい。詳細には、平均的なサイズに比べて十分大きな鼻のモデル（便宜上、「鼻モデル」と称する）が想定されてもよい。例えば、顔の画像に基づく鼻の２次元的な検出位置、および、左右の被検眼の検出位置から等距離な位置に、鼻モデルが配置されたときの鼻モデルの３次元的な位置情報が、被検者における鼻の３次元位置情報として、取得されてもよい。なお、この場合、鼻モデルは、少なくともＺ方向に関しては、例えば、被検眼の位置に対する相対位置によって定義されていてもよい。鼻モデルを表す情報には、少なくとも鼻の頂点位置の位置情報が、含まれる。その他に、鼻モデルを表す情報には、鼻の幅を表す情報、鼻の稜線の位置情報、等が含まれていてもよい。また、鼻モデルを表す情報は、３次元仮想空間上で、鼻モデルに対応するオブジェクトを形成するための情報であってもよい。
【００２０】
制御部は、第１情報および第２情報に基づいて検眼部を被検眼へ接近させる際に、鼻を迂回する経路で検眼部を移動させてもよい。この場合、第１経路と、一部または全部の区間が第１経路に比べてより耳側を通過する第２経路と、の少なくとも２つの経路の中から一方が、第１情報および第２情報に基づいて選択されてもよい。このとき、被検眼の３次元位置に応じて経路の終点（目標位置）が設定されると共に、通過点が被検眼と鼻との相対位置に応じて設定されてもよい。多数の被検者についての、鼻等に接触することなく検眼部を目標位置まで移動させたときの経路を表す経路学習データと、被検眼および鼻の３次元位置との関係とが対応付けられた相関データ（例えば、関数、ルックアップテーブル等）を、眼科装置は予め有していてもよい。検査の際には、被検者の顔の画像から求められた第１情報および第２情報に基づいて、相関データを参照することによって、被検者に応じた経路を選択してもよい。
【００２１】
また、検眼部を被検眼へ接近させるときの経路を選択する方法は、必ずしもこれに限られるものでは無い。例えば、３次元仮想空間におけるシミュレーションに基づいて、経路が算出されてもよい。シミュレーションを用いた場合、被検者の顔の形をより適正に考慮して、検眼部を被検眼へ接近させるときの経路を選択しやすい。
【００２２】
シミュレーションでは、例えば、所定の基準位置を原点として設定される３次元仮想空間（オブジェクト空間）において検眼部の少なくとも先端部の位置を特定するために、検眼部の３次元形状情報が必要となる。検眼部の３次元形状情報は、３次元仮想空間において検眼部のオブジェクトを形成するために利用される情報であってもよい。また、この場合、制御部は、第１情報および第２情報の他に、被検眼の周囲における顔の３次元形状情報を取得してもよい。３次元形状情報は、異なる方向から撮影された被検者の顔の各点の３次元位置情報に基づいて取得され得る。これにより、被検者の顔を表すオブジェクトが、３次元仮想空間上で形成され得る。なお、３次元仮想空間における被検眼及び鼻の位置は、第１情報および第２情報に基づいて特定され得る。この場合、例えば、複数の経路によるシミュレーションが行われ、その中から、検眼部を表すオブジェクトと鼻を表すオブジェクトとの接触が無く、全長が比較的短い経路が、制御部によって選択されてもよい。
【００２３】
このように、本実施形態において、制御部は、第１情報および第２情報に基づいて第１駆動部の駆動を制御することによって、被検眼へ検眼部を接近させる。つまり、被検者の鼻の３次元位置を考慮して、第１駆動部は駆動制御される。その結果、検眼部の先端と被検者の鼻との接触を回避しつつ、検眼部を被検眼に接近させやすくなる。
【００２４】
なお、検眼部を被検眼へ接近させる途中で、被検眼および鼻の３次元位置情報を逐次更新できる場合は、随時、経路選択を繰り返してもよい。例えば、検眼部を被検眼へ接近させる途中で被検者の顔が動いてしまった場合等において、検眼部の先端と被検者の鼻との接触を回避しつつ、検眼部を被検眼に接近できる。
【００２５】
また、制御部は、検眼部を被検眼に対して予め定められた目標位置へ移動させたときに、検眼部が被検者の顔に接触するか否かを予測してもよい。例えば、複数の異なる方向から撮影された被検者の顔の画像に基づいて、接触するか否かが予測されてもよい。詳細には、被検眼との鼻との相対位置に基づいて、予測することができる。また、顔撮影部とは別体の撮影部または検出部での撮影結果または検出結果に基づいて予測されてもよい。
【００２６】
制御部は、検眼手段が被検者の顔に接触すると予測される場合は、第２駆動手段を駆動して、被検者の顔の向きと検眼手段の検眼軸の向きとを調整してもよい。又は、制御部によって、調整のための操作が誘導されてもよい。調整のための操作を示す画像や音声ガイダンスを出力することによって、調整のための操作は誘導されてもよい。このとき、検眼部が被検者の顔の耳側または顎側へ相対的に旋回されるように、被検者の顔の向きと検眼軸の向きとが調整されると、検眼部を所用作動距離まで被検眼へ接近させる際に、被検者の鼻、頬、および、額等に、検眼部が接触しにくく好ましい。
【００２７】
制御部は、第１情報および第２情報に基づいて検眼部を移動させる間、前眼部画像に対するアライメント指標の検出処理を並行して行ってもよい。検出処理によって検出されるアライメント指標の位置に基づいて、被検眼に対する検眼部のアライメントが、更に制御部によって制御されてもよい。この場合、アライメント指標の位置に基づいて、アライメント状態が最終的に調整される。よって、例えば、制御部は、第１情報および第２情報に基づく検眼部の目標位置にズレがある場合であっっても、被検眼に対して検眼部を適正にアライメントできる。なお、目標位置にズレがある場合とは、例えば、顔撮影部によって顔の画像を撮影した時点と、前眼部画像を撮影した時点で、被検眼が動いた場合などが想定される。
【００２８】
検出処理において、アライメント指標が鼻によってケラレているか否かが検出されてもよい。このとき、アライメント指標は、複数の斜め方向から角膜に向けて投影されてもよく、角膜頂点に対して鼻側のアライメント指標が検出されないことによって、ケラレが検出されてもよい。アライメント指標の鼻によるケラレが検出された場合は、被検者の鼻に対して検眼部の先端が相当程度接近しているので、この場合、被検眼に対する検眼部の移動が停止されてもよい。これにより、被検者の鼻に対して検眼部が接触してしまうことが抑制される。
【００２９】
あるいは、アライメント指標の鼻によるケラレが検出された場合は、第２駆動部を駆動して被検者の顔の向きと検眼手段の検眼軸の向きとが制御部によって調整されてもよい。又は、制御部によって、調整のための操作が誘導されてもよい。
【００３０】
＜実施例＞
本開示に係る眼科装置を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、眼科装置として眼屈折力測定装置を例に説明するが、角膜曲率測定装置、角膜形状測定装置、眼圧測定装置、眼軸長測定装置、眼底カメラ、ＯＣＴ（optical coherence tomography）、ＳＬＯ（Scanning Laser Ophthalmoscope）等の他の眼科装置にも適用可能である。
【００３１】
本実施例の眼科装置は、例えば、被検眼を検査する。例えば、本実施例の眼科装置は、片眼毎に検査を行ってもよいし、両眼同時に（両眼視で）検査を行う装置であってもよい。
【００３２】
＜外観＞
図１に基づいて、眼科装置の外観を説明する。図１に示すように、本実施例の眼科装置１は、検眼部２、顔撮影部９０、および、第１駆動部４、を主に備える。検眼部２は、被検眼を検査する。検眼部２は、例えば、被検眼の眼屈折力、角膜曲率、眼圧等を測定する光学系を備えてもよい。また、検眼部２は、被検眼の前眼部、眼底等を撮影するための光学系等を備えてもよい。本実施例では、眼底を撮影する検眼部２を例に説明する。顔撮影部９０は、例えば、被検眼の顔を撮影する。顔撮影部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。第１駆動部４は、例えば、検眼部２および顔撮影部９０を基台５に対して上下左右前後方向（３次元方向）に移動させる。
【００３３】
さらに、本実施例の眼科装置１は、例えば、筐体６、表示部７、操作部８、顔支持部９、第２駆動部１５、等を備えてもよい。例えば、筐体６は、検眼部２、顔撮影部９０、第１駆動部４等を収納する。
【００３４】
表示部７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７は、例えば、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。眼科装置１は、操作部８を備えてもよい。操作部８は、装置１の各種設定、測定開始時の操作に用いられる。操作部８には、検者による各種操作指示が入力される。例えば、操作部８は、タッチパネル、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であってもよい。
【００３５】
顔支持部９は、例えば、額当て１０と顎台１１を備えてもよい。顎台１１は、顎台駆動部１２の駆動によって上下方向に移動されてもよい。
【００３６】
本実施例における第２駆動部１５は、スイングチルト機構を含む。本実施例のスイングチルト機構は、被検眼に対して検眼部２を左右に旋回させるスイング機構１５ａと、被検眼に対して検眼部２を俯仰させるチルト機構１５ｂと、が含まれる。本実施例では、第２駆動部１５が駆動することによって、顔の向きに対する検眼軸Ｌ１の向きが、変更される。第２駆動部１５は、制御部７０からの信号に基づいて図示なきアクチュエータを駆動させることで、検眼軸Ｌ１の向きを変更してもよい。
【００３７】
＜制御系＞
図２に示すように、本装置１は制御部７０を備える。制御部７０は、本装置１の各種制御を司る。制御部７０は、例えば、一般的なＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３等を備える。例えば、ＲＯＭ７２には、眼科装置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、ＲＡＭは、各種情報を一時的に記憶する。制御部７０は、検眼部２、顔撮影部９０、第１駆動部４、表示部７、操作部８、顎台駆動部１２、記憶部（例えば、不揮発性メモリ）７４等と接続されている。記憶部７４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７４として使用することができる。
【００３８】
＜検眼部＞
検眼部２は、被検眼の測定、検査、および、撮影などを行う。本実施例において、検眼部２は、例えば、撮影光学系２０を有する。撮影光学系２０は、眼底を撮影するための主要な光学系である。また、例えば、図３に示すように、検眼部２は、指標投影光学系５０と、前眼撮影光学系６０と、を備えてもよい。
【００３９】
撮影光学系２０は、検眼軸Ｌ１を介して、被検眼の眼底を撮影する。撮影光学系２０は、観察光学系を兼用していてもよい。本実施例における検眼軸Ｌ１は、撮影光学系２０の撮影光軸である。本実施例において、撮影光学系２０は、光源２１、ビームスプリッタ２３、対物レンズ２５、および、撮像素子２９を少なくとも含んでいる。撮影光学系２０は、光源２１を含む投光光学系２０ａと、撮像素子２９を含む受光光学系２０ｂと、に大別される。光源２１は、眼底を撮影するための照明光を発する。照明光は、対物レンズ２５を経て、眼底へ照射される。撮像素子２９は、眼底共役位置に配置される。照明光の眼底反射光は、撮像素子２９で結像される。その結果、被検眼Ｅの眼底画像が撮像される。
【００４０】
図３に示すように、受光光学系２０ｂの光軸Ｌ２は、ビームスプリッタ２３によって検眼軸Ｌ１と同軸となる。対物レンズ２５は、検眼軸Ｌ１上に配置される。
【００４１】
検眼軸Ｌ１上には、ビームスプリッタ６３が配置されている。ビームスプリッタ６３は、前眼部撮影光学系２０と、撮影光学系２０と、の光路を結合する。
【００４２】
図３に示すように、被検眼の前方には、指標投影光学系５０が配置されてもよい。指標投影光学系５０は、主に、被検眼に対する光学系の位置合わせ（アライメント）に用いられる指標を前眼部に投影する。ここで、指標投影光学系５０は、眼Ｅの前眼部を照明する前眼部照明としても用いられてもよい。
【００４３】
指標投影光学系５０は、被検眼にアライメント指標を投影する。本実施例の指標投影光学系５０は、図３に示すように、検眼軸Ｌ１を中心として同心円上に指標光源が複数個配置されている。指標投影光学系５０は、第１指標投影光学系５１と、第２指標投影光学系５２と、を備える。第１指標投影光学系５１は、被検者眼Ｅの角膜に拡散光を投影し、有限遠の指標を投影する。第１指標投影光学系５１は、本実施例の眼科装置１では、被検眼Ｅの前眼部を照明する前眼部照明としても用いられる。第２指標投影光学系５２は、被検眼の角膜に平行光を投影し、無限遠の指標を投影する。一例として、本実施例において、第１指標投影光学系５１は、被検者眼Ｅの角膜に無限遠の指標を左右方向から投影する。本実施形例の第２指標投影光学系５２は、被検者眼Ｅの角膜に有限遠の指標を斜め下方向から投影する。
【００４４】
制御部７０は、前眼部画像第１指標光学系５１と第２指標投影光学系５２によって被検眼に投影された指標の位置を検出することによって、被検眼の位置情報を取得する。
【００４５】
前眼撮影光学系６０は、被検眼の前眼部画像を撮像するために設けられてもよい。例えば、前眼撮影光学系６０は、撮像素子６２を少なくとも備える。図３では、撮像素子６２が、ビームスプリッタ６３の反射方向の光軸Ｌ３上に設けられている。撮像素子６２は、被検眼の前眼部と光学的に共役な位置に配置される。撮像素子６２は、指標投影光学系５０によって照明される前眼部を撮像する。撮像素子６２からの出力は、制御部７０に入力される。その結果、撮像素子６２によって撮像される被検眼の前眼部画像Ｐ１が、表示部７に表示される（図２参照）。また、撮像素子６２では、指標投影光学系５０によって被検眼の角膜に形成されるアライメント指標（本実施例では、有限遠指標および無限遠指標）が撮像される。その結果、制御部７０は、撮像素子６２の撮像結果に基づいてアライメント指標を検出できる。また、制御部７０は、アライメント状態の適否を、アライメント指標が検出される位置に基づいて判定できる。例えば、制御部７０は、有限遠指標と無限遠指標との位置関係に基づいて、作動距離を検出してもよい。なお、前眼撮影光学系６０の光軸Ｌ３は、ビームスプリッタ６３によって測定光軸Ｌ１と同軸とされる。
【００４６】
また、検眼部２には、被検眼を固視させるための視標呈示光学系を有していてもよい。視標呈示光学系は、例えば、検眼軸Ｌ１を介して、固視標を投影する。
【００４７】
＜顔撮影部＞
顔撮影部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を備えてもよい。例えば、図３に示すように、本実施例の顔撮影部９０は、例えば、撮像素子９１と、撮像レンズ９２を主に備える。
【００４８】
顔撮影部９０は、例えば、検眼部２が初期位置にある場合に、被検眼の両眼および鼻を撮影できる位置に設けられる。本実施例において、検眼部２の初期位置は、右眼を検査し易いように、被検者の顔の中心に対して右側にずれた位置に設定される。したがって、顔撮影部９０は、検眼部２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、顔撮影部９０は、検眼部２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、顔撮影部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。なお、片眼瞳孔間距離の平均値はおよそ３２ｍｍである。
【００４９】
また、顔撮影部９０は、種々の装置の光学系に配慮して配置されてもよい。装置によっては、中央の検眼窓の左右に光源・レンズ・受光素子等の光学素子が設けられる場合がある。また、検眼窓の上下において光学素子が設けられる場合がある。また、眼圧測定用の空気噴出ノズルが設けられる場合がある。これらの場合を考慮して顔撮影部９０は、検眼窓の上下方向と左右方向を避け、斜め方向に取り付けてもよい。本実施例では、斜め左に取り付けられる。このように、顔撮影部９０の配置を種々の装置の光学系に配慮してもよい。もちろん、機種によっては検眼窓の回りのどの方向に取り付けてもよい。
【００５０】
本実施例の顔撮影部９０は、第１駆動部４によって検眼部２とともに移動される。もちろん、顔撮影部９０は、例えば、基台５に対して固定され、移動しない構成でもよい。
【００５１】
なお、本実施例において、顔撮影部９０は、一つのタイミングで被検眼の両眼および鼻を一方向から撮影するが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、顔撮影部９０は、検眼部２が初期位置にある場合に、複数の異なる方向から同時に、被検眼の両眼および鼻を撮影可能であってもよい。この場合、顔撮影部９０は、例えば、ステレオカメラであってもよい。
【００５２】
＜顔照明光学系＞
顔照明光学系８０は、被検眼の顔を照明する。顔照明光学系８０は、被検者の両眼を含む被検者の顔を照明するために設けられてもよい。顔照明光学系８０は、例えば、照明光源８１を備える。照明光源８１は、赤外光を発する。なお、顔照明光学系８０は、顔撮影部９０の光軸の周辺を均一に被検眼の顔を照明することが好ましい。本実施例では、検眼窓の左右の位置に照明光源８１が設けられている。なお、顔照明光学系８０は、顔撮影部９０を基準として対称的な位置に設けられてもよい。例えば、顔撮影部９０を中心として左右対称な位置に設けられてもよいし、上下対称な位置に設けられてもよい。なお、顔照明光学系８０は、アライメント用の指標光源よりも指向性の低い光源が用いられる。
【００５３】
＜制御方法＞
以下、図４のフローチャートに基づいて、本装置１の制御動作について説明する。本装置１は、例えば、被検眼を検査するために、検眼部２と被検眼との位置合わせ（アライメント）を自動で行う。なお、以下の説明において、被検者の顔は、事前に、顔支持部９によって支持されている。
【００５４】
（ステップＳ１：顔撮影）
制御部７０は、顔支持部９に支持された被検者の顔を顔撮影部９０によって撮影する。本実施例では、予め定められた２点間で検眼部２を移動させる。その２点で顔撮影部９０によって顔を撮影することによって、異なる２つの方向から顔を撮影する。以下、顔が撮影するための検眼部２の位置として予め定められた、２点の位置を、それぞれ、それぞれ、第１顔撮影位置および第２顔撮影位置と称する。本実施例では、第１顔撮影位置から第２顔撮影位置へ移動されると共に、各位置で、顔の画像が撮影される。その後、第２顔撮影位置を初期位置として、検眼部２が被検眼へ接近される。
【００５５】
（ステップＳ２：第１情報、第２情報の取得）
次に、制御部７０は、２方向から撮影された顔の画像から、第１情報および第２情報を、少なくとも取得する。前述の通り、第１情報は、被検眼の３次元位置情報である。また、第２情報は、鼻の３次元位置情報である。例えば、本出願人による特開２０１５−２２１０７５号公報において、２方向から撮影された顔の画像から左右の被検眼の３次元座標を取得する手法が開示されている。例えば、この手法を用いて、第１情報が、被検眼の３次元座標として取得されてもよい。
【００５６】
本実施例では、鼻の３次元位置情報についても、特開２０１５−２２１０７５号公報において被検眼を検出する手法と同様の手法を用いて取得され得る。このとき、画像処理等を利用して各方向の顔の画像における鼻の位置を検出し、各方向の画像で特定された鼻の位置情報から、鼻の３次元座標を、第２情報として導出してもよい。鼻の位置を検出する画像処理の一例として、例えば、鼻検出用のフィルタを用いるものや、特徴量抽出を行うもの等が知られている。本実施例では、撮影した方向が異なる２つの顔の画像をマッチングしたときに一致する鼻の各点についての３次元座標をそれぞれ得ることで、鼻の３次元形状情報が、併せて取得される。
【００５７】
（ステップＳ３：経路選択）
制御部７０は、第１情報および第２情報に基づいて、検眼部２を被検眼Ｅへ接近させるための経路を選択する。本実施例において、経路の初期位置Ｐｏは、第２撮影位置であり、目標位置は、被検眼Ｅに対して、一定距離だけＺ方向に離れた位置である。本実施例において、目標位置は、所要作動距離に対して被検眼Ｅから離れ、且つ、アライメント指標像の検出が可能となる範囲に設定される。このように、本実施例において、第２撮影位置の３次元位置情報は既知であり、目標位置の３次元位置情報は、第１情報が示す被検眼の３次元位置に基づいて定められる。
【００５８】
制御部７０は、初期位置から目標位置までの間に、鼻を迂回する経路を選択する。一例として、制御部７０は、図５に示すように、所定の位置を原点とする３次元仮想空間上で、左右の被検眼のオブジェクトＯｂ１，Ｏｂ２、および、鼻のオブジェクトＯｂ３と、検眼部２の少なくとも先端部を含むオブジェクトＯｂ４と、をステップ２で取得された各種情報に基づいて生成する。そのうえで、まず、初期位置Ｐｏと目標位置Ｐｅとを結ぶ直線経路Ｑ１（本実施形態における第１経路）で、検眼部２を移動させるシミュレーションを行う。シミュレーションの途中で、検眼部２と鼻との両オブジェクトＯｂ３，Ｏｂ４が接触しなければ、当該経路が、制御部７０によって、選択される。一方、シミュレーションの途中で、検眼部２と鼻との両オブジェクトＯｂ３，Ｏｂ４が接触する場合は、新たな経路によるシミュレーションを行う。例えば、前回の経路によるシミュレーションにおいて、両オブジェクトＯｂ３，Ｏｂ４が接触した位置（通過点Ｐａ）に対して、被検者の耳側に所定距離だけ離れた位置に、新たな経路Ｑ２における通過点Ｐｂを設定する。そして、初期位置Ｐａと通過点Ｐｂ、通過点Ｐｂと目標位置Ｐｅとを、それぞれ直線または曲線で結ぶ新たな経路Ｑ２で、検眼部２を移動させるシミュレーションを行う。接触が解消した場合は、その経路を採用し、接触が解消しなかった場合は、繰り返し上記の処理を行ってもよい。
【００５９】
（ステップ４  経路に沿った検眼部の移動）
制御部７０は、第１駆動部４を制御することによって、ステップ３によって選択された経路に沿って検眼部２が移動される（第１アライメント）。これにより、検眼部２と被検眼Ｅとが離れた位置から、検眼部２が鼻を避けつつ、自動で接近される。 
【００６０】
（ステップ５  アライメント指標の投影および検出の開始）
本実施例においては、制御部７０は、経路に沿った検眼部２の移動と並行して、アライメント指標の投影と、前眼部画像に基づく指標像Ｍａ〜Ｍｄの検出と、を開始する。指標像Ｍａ，Ｍｂは、第１指標投影光学系５１による無限遠の指標である。指標像Ｍｃ，Ｍｄは、第２指標投影光学系５２による無限遠の指標である。
【００６１】
（ステップ６  ケラレの判定）
検眼部２が被検眼Ｅに対して所定の範囲まで移動された段階で、指標像Ｍａ〜Ｍｄが前眼部画像に基づいて検出可能となる。この段階で、制御部７０は、指標像Ｍａ〜Ｍｄのうちいずれかがケラレているか否かを随時判定する。本実施例では、制御部７０は、指標像Ｍａ〜Ｍｄのうち、鼻側に形成される指標像が検出されず、耳側に形成される指標像が検出される場合に、図６に示すように、鼻側の指標光束が鼻Ｎによってケラレていると制御部７０によって判定される。このとき、図７に示すように、一部の指標像（ここでは、指標像Ｍａ）が、鼻Ｎによってケラレるため、描写されなくなる。ケラレが生じている場合、検眼部２と鼻との間隔が狭い状態であると考えられる。
【００６２】
（ステップ７  検眼部の移動停止、又は、接近報知）
そこで、本実施例において、ケラレが生じていると判定された場合（ステップ６；Ｙｅｓ）、制御部７０は、検眼部２の移動制御を停止させる。これにより、検眼部２が被検者の顔に接触することを抑制する。移動制御を停止させた後、手動で検眼部２の位置を調整するモード（マニュアルアライメントモード）へ、切換られてもよい。マニュアルアライメントモードへ切り替わった後、例えば、検者は、第２駆動部１５を手動で操作して、被検者の顔の向きに対する検眼軸Ｌ１の向きを調整すると共に、ＸＹＺの各方向に関して手動でアライメント状態を調整してもよい。
【００６３】
また、制御部７０は、ケラレが生じていると判定された場合に、表示部７等を介して検者等へ報知が行われてもよい。例えば、検眼部２が被検者の顔（より詳細には鼻）と接触する可能性があることが報知されてもよい。また、マニュアルアライメントモードへ切替わる場合、例えば、その旨が報知されてもよい。
【００６４】
（ステップ８  指標像に基づくアライメント）
指標像が良好に検出される場合（ステップ６；Ｎｏ）、制御部７０は、指標像Ｍａ〜Ｍｄの位置に基づくアライメントを行う（検眼部２と被検眼Ｅとの位置を微調整する）。
【００６５】
このとき、制御部７０は、リング状に投影された指標像Ｍａ〜Ｍｄ（図２参照）によって形成されるリング形状の中心のＸＹ座標を、仮想の角膜頂点位置Ｍｏ（図２参照）として検出する。制御部７０は、検出した角膜頂点位置Ｍｏを、アライメント目標位置として設定する。次に、制御部７０は、検眼軸Ｌ１とアライメント目標位置（つまり角膜頂点位置Ｍｏ）とが一致するように、第１駆動部４を駆動制御する。また、制御部７０は、無限遠の指標像Ｍａ，Ｍｂの像間隔と有限遠の指標像Ｍｃ，Ｍｄの像間隔との比率を比較することによって、Ｚ方向のアライメント偏位量を求めることができる（詳しくは、特開平６−４６９９９号参照）。制御部７０は、求めたＺ方向のアライメント偏位量に基づいて、第１駆動部４を駆動制御する。以降の説明で、上述したアライメント制御を、オートトラッキングと呼ぶ場合がある。
【００６６】
（ステップ９  アライメント完了の判定）
被検者眼Ｅと検眼部２のアライメント関係が、所定の許容範囲内（本実施例における目標）に収まると、制御部７０は、アライメント動作を一旦停止させる。所定の許容範囲内でない場合、制御部７０は、例えば、ステップ６からの各ステップを繰り返してもよい。
【００６７】
（ステップ１０  眼底の撮影）
制御部７０は、ＸＹＺ方向のアライメントずれ量が、所定の許容範囲となった段階で、検眼部２によって被検眼の検査を開始する。本実施例では、検眼部２によって、眼底画像が撮影される。もちろん、眼底撮影に限らず、検眼部の種類に応じた種々の測定・撮影等が実行されてもよい。
【００６８】
（その他）
このようにして片眼を撮影した後、検眼部２を移動して、他方の眼を撮影してもよい。このとき、他方の眼についての３次元位置情報と、鼻の３次元位置情報に基づいて、検眼部２の移動が制御されてもよい。制御部７０は、撮影済みの眼から検眼部２を後退させてから、他方の眼へ検眼部２を接近させる。その際、ステップ３およびステップ４と同様の手法で、検眼部３が制御されてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１  眼科装置
２  検眼部
４  駆動部
５  基台
９  顔支持部
６０  前眼撮影光学系
７０  制御部
９０  顔撮影部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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