(57)【要約】【課題】アライメント時における光学系の揺れを低減する。【解決手段】実施形態に係る眼科装置は、情報取得部と、移動機構と、指標生成部と、移動制御部とを含む。情報取得部は、被検眼に光を照射してその戻り光を検出する光学系を含み、光学系により得られたデータに基づいて被検眼情報を取得する。移動機構は、被検眼に対して前後方向及びそれに直交する方向に光学系を移動可能である。指標生成部は、前後方向のアライメントのための第１指標を生成する。光学系の光軸は、前後方向に対して傾斜している。移動制御部は、第１指標に基づいて、前後方向に対して傾斜した光軸に沿って光学系を移動するように移動機構を制御する。【選択図】図２
2018015019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼に光を照射してその戻り光を検出する光学系を含み、前記光学系により得られたデータに基づいて被検眼情報を取得する情報取得部と、
前記被検眼に対して前後方向及びそれに直交する方向に前記光学系を移動可能な移動機構と、
前記前後方向のアライメントのための第１指標を生成する指標生成部と、
前記移動機構を制御する移動制御部と
を備え、
前記光学系の光軸は、前記前後方向に対して傾斜しており、
前記移動制御部は、前記第１指標に基づいて、前記光学系を前記光軸に沿って移動するように前記移動機構を制御する
ことを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
前記移動機構は、
前記前後方向に前記光学系を移動するための前後移動機構と、
前記被検眼に対して左右方向に前記光学系を移動するための左右移動機構と、
前記被検眼に対して上下方向に前記光学系を移動するための上下移動機構と
を含み、
前記前後方向に対する前記光軸の傾斜方向は、前記左右方向、前記上下方向、又は、前記左右方向と前記上下方向との合成方向であり、
前記移動制御部は、
前記第１指標に基づいて前記前後移動機構の制御量を求める第１演算部と、
前記第１演算部により求められた前記制御量に基づいて、前記左右移動機構及び前記上下移動機構の少なくとも一方の制御量を求める第２演算部と
を含み、
前記第１演算部により求められた前記制御量に基づく前記前後移動機構の制御と、前記第２演算部により求められた前記制御量に基づく前記左右移動機構及び前記上下移動機構の少なくとも一方の制御とを並行して実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
【請求項３】
前記移動制御部は、前記前後移動機構の制御量と前記左右移動機構及び上下移動機構の少なくとも一方の制御量との対応を表す対応情報が予め記憶された記憶部を含み、
前記第２演算部は、前記第１演算部により求められた前記制御量と前記対応情報とに基づいて、前記左右移動機構及び前記上下移動機構の少なくとも一方の制御量を求める
ことを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
【請求項４】
前記第２演算部は、前記第１演算部により求められた前記制御量と前記前後方向に対する前記光軸の傾斜角度とに基づき、三角法を用いて、前記左右移動機構及び前記上下移動機構の少なくとも一方の制御量を求める
ことを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
【請求項５】
前記移動制御部は、前記前後移動機構の制御と、前記左右移動機構及び前記上下移動機構の少なくとも一方の制御とを、略同時に開始し、且つ、略同時に終了する
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の眼科装置。
【請求項６】
前記指標生成部は、前記前後方向に直交する方向のアライメントのための第２指標を生成し、
前記移動制御部は、前記第２指標に基づいて前記前後方向に直交する方向に前記光学系を移動するように前記移動機構を制御した後、前記第１指標に基づいて前記光学系を前記光軸に沿って移動するように前記移動機構を制御する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の眼科装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は眼科装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼科装置は、被検眼の特性や画像等の被検眼情報を光学的に取得する。多くの眼科装置では、被検眼に対する光学系の位置合わせ（アライメント）の後に被検眼情報の取得が行われる。アライメントは、例えば、被検眼に投影された輝点の像の位置を参照して実行される。典型的には、左右方向（Ｘ方向）及び上下方向（Ｙ方向）のアライメントと、前後方向（Ｚ方向）のアライメントとが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−４３１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば角膜内皮細胞撮影装置（スペキュラーマイクロスコープ）のように、被検眼情報を取得するための光学系の光軸がＺ方向に対して傾斜している眼科装置がある。このような眼科装置では、典型的には、ＸＹアライメントの後にＺアライメントが行われる。このＺアライメントでは、Ｚ方向への移動と、それに伴うＸＹ方向への変位をキャンセルためのＸＹ方向への移動とが、交互に実行される。
【０００５】
このようなＺアライメントを行うと、光学系やそれを格納したユニットに不規則な揺れが発生し、その影響で光学系を適切な位置に導けないおそれがある。この問題は、角膜内皮細胞撮影装置のように非常に高いアライメント精度が要求される眼科装置において特に顕著である。また、光学系の揺れが収まるのを待ってから検査を開始することもできるが、検査時間が長くなるという問題が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、アライメント時における光学系の揺れを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る眼科装置は、情報取得部と、移動機構と、指標生成部と、移動制御部とを含む。情報取得部は、被検眼に光を照射してその戻り光を検出する光学系を含み、光学系により得られたデータに基づいて被検眼情報を取得する。移動機構は、被検眼に対して前後方向及びそれに直交する方向に光学系を移動可能である。指標生成部は、前後方向のアライメントのための第１指標を生成する。移動制御部は、移動機構を制御する。光学系の光軸は、前後方向に対して傾斜している。移動制御部は、第１指標に基づいて、光学系を光軸に沿って移動するように移動機構を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
実施形態によれば、アライメント時における光学系の揺れの低減を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る眼科装置の構成例を示す概略図である。
【図２】実施形態に係る眼科装置の構成例を示す概略図である。
【図３】実施形態に係る眼科装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態に係る眼科装置は、被検眼の検査を好適に行うための位置に光学系を移動するアライメント機能を備え、アライメントの後に被検眼のデータを光学的に取得することで被検眼情報を生成する。検査には自覚検査と他覚検査とが含まれる。自覚検査の例として、遠用視力検査、近用視力検査、コントラスト検査、グレア検査などがある。他覚検査には、被検眼の特性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ある。他覚測定の例として、他覚屈折測定、角膜形状測定、眼軸長測定、眼圧測定などがある。撮影の例として、角膜内皮細胞撮影、前眼部撮影、眼底撮影（眼底カメラ、走査型レーザ検眼鏡等）、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）などがある。
【００１１】
実施形態に係る眼科装置の光学系の光軸は、前後方向（Ｚ方向）に対して傾斜している。傾斜の方向及び角度は任意である。また、傾斜の方向及び角度が固定されていてもよいし、傾斜の方向及び／又は角度が可変であってもよい。後者の場合、傾斜の方向及び／又は角度を検知するためのセンサ及び／又はソフトウェアが設けられていてよく、検知された情報を制御や演算に利用することができる。
【００１２】
〈構成〉
実施形態に係る眼科装置の外観構成の例を図１に示す。眼科装置１は、ベース２と、架台３と、ヘッド部４と、顔受け部５と、ジョイスティック８と、表示部１０とを備える。
【００１３】
架台３は、ベース２上に設けられている。ジョイスティック８が操作されると、ベース２に対して上下・前後・左右に架台３が移動する。典型的には、ジョイスティック８をその軸周りに回転操作すると架台３が上下方向に移動し、ジョイスティック８を傾倒操作すると架台３が前後・左右に移動する。
【００１４】
ヘッド部４には、各種の光学系や機構が格納されている。ヘッド部４は、架台３上に設けられており、後述の電動的な機構によって、架台３に対して上下・前後・左右に移動される。
【００１５】
顔受け部５は、被検者の顔を固定するための顎受け６及び額当て７を備える。ジョイスティック８は、架台３上に設けられている。表示部１０は、ヘッド部４の背面（被検眼が配置される正面側に対向する側）に設けられ、タッチパネルを備える。このタッチパネルには、各種グラフィカルユーザーインターフェイス（ＧＵＩ）が表示される。
【００１６】
眼科装置１には外部装置１１が接続されている。外部装置１１は、任意の装置であってよく、また、眼科装置１と外部装置１１との間の接続態様（通信形態等）も任意であってよい。外部装置１１の例として、レンズの光学特性を測定するためのレンズメータ、記録媒体のリーダ・ライタ、病院情報システム（ＨＩＳ）サーバ、ＤＩＣＯＭサーバ、医師端末、モバイル端末、眼科装置１のメーカ側のサーバや端末、クラウドサーバなどがある。
【００１７】
眼科装置１の内部構成の例を図２に示す。眼科装置１は、光学ユニット２０と、Ｚアライメント系３０と、移動機構４０と、データ処理部５０と、ユーザインターフェイス６０と、制御部７０とを備える。
【００１８】
（光学ユニット２０）
光学ユニット２０は、例えば、被検眼Ｅの特性を測定するための各種の光学素子と、被検眼Ｅを撮影するための各種の光学素子と、いくつかの光学素子を移動させるための機構とを含む。光学ユニット２０は、ヘッド部４に格納されている。本実施形態においては、光学ユニット２０は、検査光学系２１と、観察光学系２２と、ＸＹアライメント系２３とを含む。
【００１９】
ＸＹアライメント系２３は、ハーフミラー等のビームスプリッタ２４によって観察光学系２２の光路から分岐された光路に設けられている。検査光学系２１の光路と観察光学系２２の光路とは、ハーフミラー又はダイクロイックミラー等のビームスプリッタ２５によって合成され、この合成光路ＯＰが対物レンズ２６を介して被検眼Ｅに導かれている。
【００２０】
合成光路ＯＰの軸（光学系の光軸）は、前後方向（Ｚ方向）に対して上方（＋Ｙ方向）に角度θだけ傾斜している。なお、光軸の傾斜方向は、上方には限定されず、Ｚ方向に対して任意方向（例えば下方、左方、右方等）であってもよい。また、角度θは固定されても可変であってもよい。固定の場合、角度θの値は任意であり、例えば５度に設定されている。可変の場合、角度θの範囲は任意である。このとき、傾斜方向も任意に可変であってもよい。
【００２１】
なお、検査光学系２１の光路と観察光学系２２の光路とが合成されない場合もある。例えば、眼科装置１が角膜内皮細胞撮影装置としての機能を有する場合（例えば前述の引用文献を参照）、検査光学系２１は、互いに異なる向きに光軸が配置された照明光学系及び撮影光学系に加え、照明光学系及び撮影光学系の双方の光軸と異なる向きに光軸が配置された観察光学系を含む。この観察光学系の光軸は、典型的には、Ｚ方向に沿って配置される。よって、検査光学系２１の光軸（照明光学系の光軸、撮影光学系の光軸）は、Ｚ方向と異なる向きに配置される。このように、検査光学系２１の光軸が２以上存在していてもよい。その場合、２以上の光軸の少なくとも１つがＺ方向に対して傾斜していればよい。
【００２２】
（検査光学系２１）
検査光学系２１は、被検眼Ｅの情報を取得するための光学系である。検査光学系２１により取得される情報には、任意の眼科測定手法により取得される測定データ、及び／又は、任意の眼科撮影手法（眼科モダリティ）により取得される撮影データ（画像データ、画像データを形成するために収集されたデータなど）が含まれる。検査光学系２１は、実施可能な測定及び／又は撮影の種別に応じた光学系を含む。検査光学系２１により実施可能な測定及び／又は撮影の種別は１つには限定されず、２以上であってもよい。検査光学系２１は、任意の眼科測定及び／又は任意の眼科撮影を実施可能に構成されていてよい。
【００２３】
例えば、眼科装置１は、角膜内皮細胞撮影装置、ＯＣＴ装置、眼底カメラ、スリットランプ、ＳＬＯ、レフラクトメータ、ケラトメータ、眼圧計、視野計などのうちの１つ以上の装置として機能する。
【００２４】
一例を説明する。眼科装置１が角膜内皮細胞撮影装置としての機能を備える場合、検査光学系２１は、従来の角膜内皮細胞撮影装置と同様に、角膜内皮細胞照明光学系（スリット光照明光学系）と、角膜内皮細胞撮影光学系とを含んでいる（例えば前述の引用文献を参照）。検査光学系２１により取得された画像はデータ処理部５０に送られる。
【００２５】
他の例として、眼科装置１がＯＣＴ装置としての機能を備える場合、検査光学系２１は、一般的なＯＣＴ装置と同様に、次の構成要素を含む：光源（低コヒーレンス光源、波長掃引光源など）；光源から出力された光を測定光と参照光とに分割し、且つ、被検眼Ｅからの測定光の戻り光と参照光とを干渉させる干渉光学系；干渉光学系により生成された干渉光を検出する検出部（分光器、バランスドフォトディテクタなど）。検査光学系２１により収集されたデータはデータ処理部５０に送られる。
【００２６】
検査光学系２１は、検査に付随する機能を提供するための構成を備えていてよい。例えば、被検眼Ｅを固視させるための視標（固視標）を眼底Ｅｆに投影するための固視光学系が設けられていてよい。
【００２７】
（観察光学系２２）
観察光学系２２は、被検眼Ｅを動画撮影（及び静止画撮影）する。観察光学系２２は、各種のレンズ（結像レンズ、フォーカシングレンズ、リレーレンズなど）と、レンズ以外の光学素子（絞り、撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサなど））とを含む。また、観察光学系２２は、光源を含んでいてよい。この光源は、例えば、赤外光（近赤外光）及び／又は可視光を発する。本実施形態では、赤外光を用いて前眼部を動画撮影する。
【００２８】
観察光学系２２は、２以上のカメラを含んだ構成であってもよい。例えば、光学ユニット２０の前面（被検者に対向する面）の異なる位置に２つのカメラを設ける。そして、２つのカメラを用いて異なる方向から前眼部を撮影する。すなわち、２つのカメラは、前眼部のステレオ撮影を行う。眼科装置１は、２つのカメラにより実質的に同時に取得された２つの画像に基づいて、前眼部の位置情報を求めることが可能である。
【００２９】
（ＸＹアライメント系２３）
ＸＹアライメント系２３は、検査光学系２１及び観察光学系２２の合成光路ＯＰの光軸に直交する方向（左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向））のアライメントを行うための光（赤外光）を被検眼Ｅに照射する。
【００３０】
ＸＹアライメント系２３は、ビームスプリッタ２４により観察光学系２２の光路から分岐された光路に設けられた光源（赤外光源）を含む。この光源から出力された光は、ビームスプリッタ２４及び２５により反射され、対物レンズ２６を通過して被検眼Ｅに照射される。その角膜Ｅｃによる反射光は、対物レンズ２６を通過し、ビームスプリッタ２５により反射され、ビームスプリッタ２４を透過し、観察光学系２２の撮像素子により検出される。
【００３１】
このように検出された反射光の像（輝点像）は、観察光学系２２により得られる前眼部像に描出され、ＸＹアライメントを行うための指標として用いられる（ＸＹアライメント指標、第２指標）。制御部７０は、ＸＹアライメント指標を含む前眼部像を表示部６１（表示部１０等）に表示させることができる。このとき、制御部７０は、アライメントのずれの許容範囲を示す画像（アライメントマーク）などを前眼部像に重ねて表示させることができる。
【００３２】
手動でＸＹアライメントを行う場合、ユーザは、アライメントマーク内にＸＹアライメント指標を誘導するようにヘッド部４（光学ユニット２０）の移動操作を行う。
【００３３】
自動でアライメントを行う場合、データ処理部５０は、アライメントマークに対するＸＹアライメント指標の変位を算出する。更に、制御部７０は、データ処理部５０により算出された変位がキャンセルされるように、ＸＹ方向におけるヘッド部４（光学ユニット２０）の移動制御を実行する。
【００３４】
なお、観察光学系２２を用いてＸＹアライメント指標を検出する代わりに、例えば、専用の光検出器（ＰＳＤセンサ等）を用いてＸＹアライメント指標を検出することも可能である。
【００３５】
（Ｚアライメント系３０）
Ｚアライメント系３０は、光学ユニット２０と一体的に移動する。Ｚアライメント系３０は、被検眼Ｅに対して前後方向（Ｚ方向）におけるアライメントを行うための光を被検眼Ｅに照射し、その戻り光を検出する。Ｚアライメント光源（赤外光源）３１から出力された光は、角膜Ｅｃに照射され、角膜Ｅｃにて反射され、結像レンズ３２によりラインセンサ３３に結像される。
【００３６】
被検眼Ｅと光学ユニット２０との相対位置がＺ方向に変化すると、ラインセンサ３３に対する光の投影位置が変化する。ラインセンサ３３に対する投影像は、Ｚアライメントを行うための指標として用いられる（Ｚアライメント指標、第１指標）。データ処理部５０は、ラインセンサ３３に対するＺアライメント指標の投影位置に基づいて、被検眼Ｅの角膜頂点、角膜内皮等のＺ方向における変位を求める。制御部７０は、算出された変位がキャンセルされるように、Ｚ方向におけるヘッド部４の移動制御を実行する。
【００３７】
なお、従来の技術では、Ｚ方向への移動と、傾斜角度θに応じたＸＹ方向への移動とを交互に行うが、本実施形態では、傾斜角度θに応じた方向（検査光学系２１の光軸の方向）にヘッド部４を移動するようになっている。
【００３８】
（移動機構４０）
移動機構４０は、光学ユニット２０（ヘッド部４）を移動するための機構である。移動機構４０は、光学ユニット２０を３次元的に移動することができる。移動機構４０は、光学ユニット２０を電動で移動させるための機構（例えば、架台３に対してヘッド部４を移動させるための機構）を含む。このような電動機構に加え、又は電動機構に代えて、移動機構４０は、光学ユニット２０を手動で移動させるための機構（例えば、ベース２に対して架台３を移動させるための機構）を含んでよい。
【００３９】
移動機構４０には、光学ユニット２０を左右方向（Ｘ方向）に移動するための左右移動機構４０Ｘと、上下方向（Ｙ方向）に移動するための上下移動機構４０Ｙと、前後方向（Ｚ方向）に移動するための前後移動機構４０Ｚとが設けられていてよい。
【００４０】
左右移動機構４０Ｘ、上下移動機構４０Ｙ、及び前後移動機構４０Ｚのそれぞれは、アクチュエータを備えている。アクチュエータは、例えばパルスモータを含む。アクチュエータは、制御部７０による制御を受けて駆動力を発生する。移動機構４０は、アクチュエータにより出力された駆動力を伝達して光学ユニット２０を移動するための伝達機構を含む。
【００４１】
制御部７０は、既定のコンピュータプログラムにしたがって、３つのアクチュエータのうちの少なくとも１つを制御する。また、制御部７０は、ユーザインターフェイス６０の操作部６２から入力される操作信号に基づいて、３つのアクチュエータのうちの少なくとも１つを制御する。
【００４２】
（データ処理部５０）
データ処理部５０は、眼科装置１により取得された情報の処理と、外部から入力された情報の処理とを実行する。例えば、データ処理部５０は、アライメントに関する処理を実行する。本実施形態には、Ｚアライメントを実行するための要素として、第１制御量演算部５１と第２制御量演算部５２とが設けられている。更に、データ処理部５０は、ＸＹアライメントのための公知の処理を実行する。
【００４３】
また、データ処理部５０は、検査光学系２１により取得されたデータの処理や、観察光学系２２により取得された画像の処理など、各種データ処理を実行する。データ処理部５０は、このような処理を実行するためのプロセッサ、記憶装置、ソフトウェア（コンピュータプログラム）等を含む。
【００４４】
（第１制御量演算部５１）
第１制御量演算部５１は、Ｚアライメント指標に基づいて前後移動機構４０Ｚの制御量を求める。なお、制御量は、移動機構４０の制御に利用可能な任意の量であってよい。例えば、移動機構４０に含まれるアクチュエータがパルスモータである場合、パルスモータに送られるパルスの数（パルス数）を制御量として用いることができる。或いは、光学ユニット２０を移動させる距離などを制御量として用いてもよい。
【００４５】
本実施形態では、Ｚアライメント系３０のラインセンサ３３に対する投影像が、Ｚアライメント指標として用いられる。第１制御量演算部５１は、ラインセンサ３３に対するＺアライメント指標の投影位置に基づいて、被検眼Ｅ（角膜頂点、角膜内皮等）のＺ方向における位置を特定する。
【００４６】
ここで、ラインセンサ３３に含まれる光検出素子列における位置（光検出素子のアドレス）には、Ｚ方向の位置が予め対応付けられている。第１制御量演算部５１は、ラインセンサ３３からの出力信号に基づいて、Ｚアライメント指標の投影位置、つまり被検眼Ｅからの反射光を検出した素子のアドレスを特定する。そして、特定されたアドレスに対応するＺ方向の位置が求められる。Ｚアライメントに関するこのような処理は、従来と同様である。
【００４７】
（第２制御量演算部５２）
第２制御量演算部５２は、第１制御量演算部５１により求められた制御量（Ｚ制御量）に基づいて、左右移動機構４０Ｘの制御量（Ｘ制御量）及び上下移動機構４０Ｙの制御量（Ｙ制御量）の少なくとも一方を求める。
【００４８】
第２制御量演算部５２により求められる制御量は、Ｚ方向に対する検査光学系２１の光軸の傾斜の方向に応じた制御量である。本実施形態では、図２に示すように、合成光路ＯＰの光軸がＹ方向に傾斜しているので、Ｙ制御量が求められる。以下、第１制御量演算部５１により求められたＺ制御量からＹ制御量（及び／又はＸ制御量）を求めるための処理の例を説明する。
【００４９】
Ｚ制御量からＹ制御量を求めるための処理の第１の例として、予め作成された対応情報を参照することができる。対応情報は、例えば、制御部７０又はデータ処理部５０に予め記憶される。或いは、外部装置１１に対応情報を予め格納し、これを参照するようにしてもよい。対応情報が記憶される要素（記憶部）は、例えば、半導体メモリ、磁気記憶装置、光学記憶装置、光磁気ディスクのいずれかを含んでよい。
【００５０】
対応情報は、例えば、Ｚ制御量の複数の値のそれぞれにＹ制御量が対応付けられたテーブル情報である。このようなテーブル情報においては、例えば、Ｚ制御量の値０，ΔＺ１，ΔＺ２，ΔＺ３，・・・・，ΔＺＮ−１，ΔＺＮに対して、それぞれ、Ｙ制御量の値０，ΔＹ１，ΔＹ２，ΔＹ３，・・・・，ΔＹＮ−１，ΔＹＮが対応付けられている（ΔＺｎ＜ΔＺｎ＋１、ΔＹｎ＜ΔＹｎ＋１）。ここで、ΔＺｎとΔＹｎとの関係は、Ｚ方向に対する検査光学系２１の光軸（合成光路ＯＰの光軸）の傾斜角度θに基づき決定される。具体的には、関係式ΔＹｎ＝ΔＺｎ×ｔａｎθによって、ΔＺｎに対するΔＹｎが算出される（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）。
【００５１】
対応情報は、上記テーブル情報のような離散的な情報には限定されない。例えば、Ｚ制御量の値とＹ制御量の値との関係を連続的に表すグラフを対応情報として用いることができる。これは、例えば、Ｚ制御量の値ΔＺを横軸にとり、Ｙ制御量の値ΔＹを縦軸にとったグラフである。このようなグラフは、関係式ΔＹ＝ΔＺ×ｔａｎθによって得られる。
【００５２】
傾斜角度θが可変である場合、傾斜角度θの複数の値（離散的な値）θ１，θ２，・・・，θＫのそれぞれについて対応情報を準備することができる。例えば、傾斜角度θ＝θｋ（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）のそれぞれについて、Ｚ制御量の値ΔＺｎ（θｋ）にＹ制御量の値ΔＹｎ（θｋ）が対応付けられたテーブル情報を作成することができる。ここで、Ｚ制御量の値ΔＺｎ（θｋ）とＹ制御量の値ΔＹｎ（θｋ）とは、関係式ΔＹｎ（θｋ）＝ΔＺｎ（θｋ）×ｔａｎθｋを満足する。また、同様の関係式を利用することで、傾斜角度θ＝θｋ（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）のそれぞれについてのグラフを作成することもできる。
【００５３】
或いは、傾斜角度θの連続的な変化を考慮した対応情報を準備することも可能である。例えば、連続的な変数である傾斜角度θについて、Ｚ制御量の値ΔＺｎ（θ）にＹ制御量の値ΔＹｎ（θ）が対応付けられたテーブル情報を作成することができる。ここで、Ｚ制御量の値ΔＺｎ（θ）とＹ制御量の値ΔＹｎ（θ）とは、関係式ΔＹｎ（θ）＝ΔＺｎ（θ）×ｔａｎθを満足する。また、同様の関係式を利用することで、連続的な変数である傾斜角度θをインデックスとする関数族として対応情報を作成することもできる。
【００５４】
なお、対応情報は、テーブル情報やグラフに限定されるものではない。また、Ｚ制御量に対してＸ制御量が対応付けられた対応情報についても、Ｚ制御量に対してＹ制御量が対応付けられた対応情報と同じ要領で作成することができる。
【００５５】
第２制御量演算部５２は、第１制御量演算部５１により求められたＺ制御量と対応情報とに基づいて、Ｙ制御量（及び／又はＸ制御量）を求めることができる。
【００５６】
対応情報がテーブル情報である場合、第２制御量演算部５２は、まず、第１制御量演算部５１により求められたＺ制御量に応じたテーブル情報中のＺ制御量の値を選択する。テーブル情報では、Ｚ制御量の値は離散的である。第１制御量演算部５１により求められたＺ制御量と等しい値がテーブル情報に含まれる場合、この値が選択される。選択された値がＹ制御量として採用される。
【００５７】
第１制御量演算部５１により求められたＺ制御量と等しい値がテーブル情報に含まれない場合、第２制御量演算部５２は、例えば、第１制御量演算部５１により求められたＺ制御量に最も近い値を選択する。或いは、第１制御量演算部５１により求められたＺ制御量より小さい値のうちの最も大きい値を選択することや、第１制御量演算部５１により求められたＺ制御量より大きい値のうちの最も小さい値を選択することも可能である。選択された値が、第１制御量演算部５１により求められたＺ制御量に対応するＹ制御量として採用される。
【００５８】
対応情報が（連続的な）グラフである場合、第２制御量演算部５２は、第１制御量演算部５１により求められたＺ制御量に応じたＺ制御量の座標軸（例えば横軸）上の座標を特定し、当該グラフによって当該座標に対応付けられたＹ制御量の座標軸（例えば縦軸）上の座標を特定する。特定された座標が示す値が、第１制御量演算部５１により求められたＺ制御量に対応するＹ制御量として採用される。
【００５９】
Ｚ制御量からＹ制御量を求めるための処理の第２の例を説明する。本例では、第２制御量演算部５２は、第１制御量演算部５１によりＺ制御量が求められたとき、このＺ制御量に対応するＹ制御量（及び／又はＸ制御量）を、検査光学系２１の光軸の傾斜角度θに基づき演算する。つまり、本例では、Ｚ制御量に対応するＹ制御量（及び／又はＸ制御量）がその都度算出される。
【００６０】
具体的には、第２制御量演算部５２は、第１制御量演算部５１により求められたＺ制御量と傾斜角度θとに基づき、三角法を用いて、Ｙ制御量（及び／又はＸ制御量）を演算する。ここで、第１の例の場合と同様に、三角法の関係式「（Ｙ制御量）＝（Ｚ制御量）×ｔａｎθ」を利用することができる。本例では、制御部７０、データ処理部５０、外部装置１１等に、このような関係式が予め記憶される。
【００６１】
（被検眼情報生成部５３）
被検眼情報生成部５３は、光学ユニット２０（例えば検査光学系２１）により得られたデータに基づいて被検眼情報を取得する。取得される被検眼情報の種類は、眼科装置１の機能に対応する。
【００６２】
一例として、光学ユニット２０により角膜内皮細胞画像が得られた場合、つまり、眼科装置１が角膜内皮細胞撮影装置として機能する場合、前述の引用文献を含む、当該分野の任意の公知技術を利用することが可能である。典型的には、被検眼情報生成部５３は、次のような処理を実行することができる：角膜内皮細胞画像の補正（コントラスト補正、輝度補正、鮮鋭化等）；連続して取得された複数の画像のうちから最適な画像を選択する処理；異なる部位の画像からパノラマ画像を生成する処理；画像を解析して角膜内皮細胞の密度を求める処理；角膜内皮細胞の輪郭を表す画像を生成する処理。
【００６３】
他の例として、光学ユニット２０によりＯＣＴデータが収集された場合、つまり、眼科装置１がＯＣＴ装置として機能する場合、当該分野の任意の公知技術を利用することが可能である。典型的には、被検眼情報生成部５３は、収集されたＯＣＴデータに基づき断層像を形成する。例えば、被検眼情報生成部５３は、従来のスウェプトソースＯＣＴと同様に、Ａライン毎のサンプリング結果に基づくスペクトル分布に信号処理を施してＡライン毎の反射強度プロファイルを形成し、これらＡラインプロファイルを画像化してスキャンラインに沿って配列する。上記信号処理には、ノイズ除去（ノイズ低減）、フィルタ処理、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などが含まれる。また、被検眼情報生成部５３は、断層像に対して画像処理や解析処理を施してもよい。例えば、被検眼情報生成部５３は、ラスタースキャンデータに基づく３次元画像データ（スタックデータ、ボリュームデータ等）の作成、３次元画像データのレンダリング、画像補正、解析アプリケーションに基づく画像解析などを実行するように構成されてよい。
【００６４】
（ユーザインターフェイス６０）
ユーザインターフェイス６０は、表示部６１と操作部６２とを含む。表示部６１は、表示部１０を含み、制御部７０による制御を受けて動作する。操作部６２は、眼科装置１の操作や情報の入力に使用される。表示部６１と操作部６２は、それぞれ個別のデバイスとして構成される必要はない。例えばタッチパネルのように表示機能と操作機能とが一体化されたデバイスを用いることが可能である。
【００６５】
（制御部７０）
制御部７０は、プロセッサ、記憶装置、通信インターフェイス、ソフトウェア等を含んで構成される。制御部７０は眼科装置１における各種制御を行う。例えば、制御部７０は、検査光学系２１の制御、観察光学系２２の制御、ＸＹアライメント系２３の制御、Ｚアライメント系３０の制御、移動機構４０の制御（左右移動機構４０Ｘ、上下移動機構４０Ｙ、及び前後移動機構４０Ｚの個別的制御及び／又は連係的制御等）、データ処理部５０の制御、表示部６１の制御などを実行する。
【００６６】
制御部７０は、ＸＹアライメント及びＺアライメントを実行する。ＸＹアライメントでは、制御部７０は、ＸＹアライメント系２３にＸＹアライメント指標を生成させる。データ処理部５０は、アライメントマークに対するＸＹアライメント指標（例えば、観察光学系２０により得られる前眼部像に描出されたＸＹアライメント指標の像）の変位を算出する。制御部７０は、データ処理部５０により算出された変位がキャンセルされるように、ＸＹ方向におけるヘッド部４（光学ユニット２０）の移動制御を実行する。このような変位算出と移動制御とが、前眼部像のフレームレートに応じた時間間隔で反復的に実行される。
【００６７】
Ｚアライメントでは、制御部７０は、Ｚアライメント系３０にＺアライメント指標を生成させる。更に、制御部７０は、Ｚアライメント指標（例えば、ラインセンサ３３に対する投影像）に基づいて、合成光路ＯＰの光軸に沿って光学ユニット２０を移動するように移動機構４０を制御する。本実施形態では、制御部７０は、第１制御量演算部５１により取得されたＺ制御量に基づく前後移動機構４０Ｚの制御と、第２制御量演算部５２により取得されたＹ制御量（及び／又はＸ制御量）に基づく上下移動機構４０Ｙ（及び／又は左右移動機構４０Ｘ）の制御とを並行して実行することにより、合成光路ＯＰの光軸に沿った光学ユニット２０の移動を実現する。
【００６８】
このようなＺアライメントにおいて、制御部７０は、Ｚ制御量に基づく前後移動機構４０Ｚの制御の開始タイミングと、Ｙ制御量（及び／又はＸ制御量）に基づく上下移動機構４０Ｙ（及び／又は左右移動機構４０Ｘ）の制御の開始タイミングとを、略一致させることができる。更に、制御部７０は、Ｚ制御量に基づく前後移動機構４０Ｚの制御の終了タイミングと、Ｙ制御量（及び／又はＸ制御量）に基づく上下移動機構４０Ｙ（及び／又は左右移動機構４０Ｘ）の制御の終了タイミングとを、略一致させることができる。
【００６９】
このような連係的制御は、前後方向（Ｚ方向）への移動速度と、上下方向（又は、左右方向、若しくは、上下成分と左右成分の双方を含む移動方向）への移動速度とを、調整することによって実現される。例えば、Ｚ方向への移動距離をＤＺとし、Ｙ方向への移動距離をＤＹとし、Ｚ方向への移動速度をＶＺとすると、Ｙ方向への移動速度ＶＹを次式により設定することができる：ＶＹ＝ＶＺ×（ＤＹ／ＤＺ）。
【００７０】
なお、プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、ＳＰＬＤ（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＰＬＤ（Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ））等の回路を意味する。プロセッサは、例えば、記憶回路や記憶装置に格納されているコンピュータプログラムを読み出し実行することで、実施形態に係る機能を実現する。
【００７１】
〈動作〉
眼科装置１の動作について説明する。眼科装置１の動作の例を図３に示す。
【００７２】
（Ｓ１：前眼部撮影を開始する）
まず、制御部７０は、観察光学系２２を制御して前眼部撮影を開始させる。観察光学系２２から逐次に出力されるフレームは、制御部７０を介してデータ処理部５０に送られる。これと並行し、制御部７０は、前眼部像を表示部６１に動画表示させることができる。
【００７３】
（Ｓ２：アライメント指標の生成を開始する）
続いて、制御部７０は、ＸＹアライメント系２３及びＺアライメント系３０を制御し、ＸＹアライメント指標とＺアライメント指標とを生成させる。ＸＹアライメント系２３から出力された光は、角膜Ｅｃにて反射され、前眼部像のフレームに輝点像として描出される。制御部７０は、前眼部像のフレームをデータ処理部５０に逐次に転送する。
【００７４】
Ｚアライメント光源３１から出力された光は、角膜Ｅｃにて反射され、結像レンズ３２によりラインセンサ３３に投影される。ラインセンサ３３は、既定の時間間隔で検出信号を制御部７０に入力する。制御部７０は、この検出信号をデータ処理部５０に逐次に転送する。
【００７５】
なお、本例では、ＸＹアライメントの後にＺアライメントを実行する。よって、ＸＹアライメント時にはＸＹアライメント指標のみを生成し、Ｚアライメント時にはＺアライメント指標のみを生成するようにしてもよい。
【００７６】
（Ｓ３：ＸＹアライメントを行う）
制御部７０、データ処理部５０及び移動機構４０は、ステップＳ２で生成が開始されたＸＹアライメント指標に基づいてＸＹアライメントを実行する。つまり、データ処理部５０は、ＸＹアライメント指標を参照してＸＹ方向のずれを求め、制御部７０は、このずれをキャンセルするように左右移動機構４０Ｘ及び／又は上下移動機構４０Ｙを制御する。ＸＹアライメントは、例えば、アライメントマークに対するＸＹアライメント指標の変位が既定値以下となるように行われる。
【００７７】
（Ｓ４：Ｚアライメントを行う）
ステップＳ３のＸＹアライメントが完了したら、制御部７０、データ処理部５０及び移動機構４０は、ステップＳ２で生成が開始されたＺアライメント指標に基づいてＺアライメントを実行する。
【００７８】
つまり、データ処理部５０は、Ｚアライメント指標を参照してＺ方向のずれを求め、制御部７０は、このずれをキャンセルするように前後移動機構４０Ｚの制御を行いつつ、このＺ方向への移動に伴うＹ方向（及び／又はＸ方向）へのずれを補正するために上下移動機構４０Ｙ（及び／又は左右移動機構４０Ｘ）を制御する。ここで、Ｚ方向への移動に伴うＹ方向（及び／又はＸ方向）へのずれは、Ｚ方向と合成光路ＯＰの光軸とがなす角度θに起因する。
【００７９】
本実施形態では、データ処理部５０の第１制御量演算部５１が、Ｚアライメント指標に基づいてＺ制御量を求め、第２制御量演算部５２が、このＺ制御量と上記対応情報又は上記関係式とに基づいてＹ制御量を求める。制御部７０は、データ処理部５０により求められたＺ制御量及びＹ制御量に基づいて、Ｚ方向への移動速度（Ｚ移動速度）とＹ方向への移動速度（Ｙ移動速度）とを設定することができる。制御部７０は、Ｚ制御量及びＺ移動速度に基づく前後移動機構４０Ｚの制御と、Ｙ制御量及びＹ移動速度に基づく上下移動機構４０Ｙの制御とを並行して実行する。これにより、合成光路ＯＰの光軸に沿って光学ユニット２０が移動される。
【００８０】
Ｚアライメントは、例えば、Ｚアライメント指標がラインセンサ３３の所定位置（ラインセンサ３３に含まれる光検出素子列のうちの所定の光検出素子）にて得られるように行われる。
【００８１】
（Ｓ５：検査を行う）
ステップＳ４のＺアライメントが完了した後、被検眼Ｅの検査が行われる。例えば、Ｚアライメントの完了を受けて、制御部７０は、アライメントが完了したことを示すメッセージ等を表示部６１に表示させる。ユーザは、操作部６２を用いて検査開始操作を行うことができる。検査開始操作を受けた制御部７０は、検査光学系２１を制御して検査（測定、撮影等）を実行させる。
【００８２】
或いは、Ｚアライメントの完了に対応して検査を開始することができる。例えば、Ｚアライメント指標がラインセンサ３３の所定位置にて得られたとき（例えば、第１制御量演算部５１により算出された制御量が既定値以下になったとき）、制御部７０は、検査光学系２１を制御して検査（測定、撮影等）を実行させることができる。このように、アライメント（Ｚアライメント）の完了を検査開始トリガとすることが可能である。
【００８３】
取得された検査データ（測定データ、画像データ等）は、制御部７０の記憶装置に保存される。また、検査データを外部装置１１に送ることもできる。以上で、本動作例に係る処理は終了となる。
【００８４】
〈作用・効果〉
実施形態に係る眼科装置の作用及び効果について説明する。
【００８５】
実施形態に係る眼科装置は、情報取得部と、移動機構と、指標生成部と、移動制御部とを備える。
【００８６】
情報取得部は、被検眼に光を照射してその戻り光を検出する光学系を含む。光学系の光軸は、前後方向（Ｚ方向）に対して傾斜している。つまり、光学系の光軸は、前後方向と非平行に配置されている（前後方向と交差している）。情報取得部は、光学系により得られたデータに基づいて被検眼情報を取得する。上記実施形態において、光学系は検査光学系２１を含み、情報取得部は被検眼情報生成部５３を含む。また、上記実施形態において、光学系の光軸は、合成光軸ＯＰの光軸である。
【００８７】
移動機構は、被検眼に対して前後方向（Ｚ方向）及びそれに直交する方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に光学系を移動可能である。上記実施形態において、移動機構は移動機構４０を含み、前後方向への移動は前後移動機構４０Ｚが担っており、前後方向に直交する方向への移動は左右移動機構４０Ｘ及び上下移動機構４０Ｙが担っている。
【００８８】
指標生成部は、前後方向のアライメントのための第１指標（Ｚアライメント指標）を生成する。上記実施形態において、指標生成部は、Ｚアライメント系３０を含む。
【００８９】
移動制御部は、移動機構を制御する。特に、移動制御部は、第１指標に基づいて、光学系をその光軸に沿って移動するように移動機構を制御する。上記実施形態では、制御部７０とデータ処理部５０とが移動制御部として機能する。
【００９０】
このような実施形態によれば、第１指標を用いたアライメント（Ｚアライメント）において、前後方向に対して傾斜した光軸の方向に沿って光学系を移動させることができる。したがって、Ｚ方向への移動とそれに伴うＸＹ方向への変位の補正とを交互に実行する従来のＺアライメント動作と比較して、光学系（眼科装置）に発生する揺れを低減することが可能である。
【００９１】
つまり、従来の眼科装置では、Ｚ方向への移動と、それに伴うずれを補正するためのＸＹ方向への移動とを交互に何度も繰り返すため、移動開始時や停止時に揺れが発生する。更に、移動と停止を繰り返すため、揺れが増幅されるおそれもある。しかも、異なる方向への移動を交互に行うため、不規則で複雑な揺れが発生する。これに対し、実施形態に係る眼科装置によれば、Ｚ方向への移動に伴うＸＹ方向へのずれが補正される方向（つまり光軸に沿った方向）に光学系を移動させるので、揺れを抑制することが可能である。
【００９２】
このような実施形態の典型的な構成例として、移動機構は、前後方向に光学系を移動するための前後移動機構（例えば前後移動機構４０Ｚ）と、被検眼に対して左右方向に光学系を移動するための左右移動機構（例えば左右移動機構４０Ｘ）と、被検眼に対して上下方向に光学系を移動するための上下移動機構（例えば上下移動機構４０Ｙ）とを含んでよい。
【００９３】
また、前後方向（Ｚ方向）に対する光軸の傾斜方向（例えば傾斜角度θが示す方向）は、左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向）、又は、左右方向と上下方向との合成方向であってよい。つまり、光軸の傾斜方向は、ＸＹ面における任意の方向であってよい。
【００９４】
移動制御部は、第１演算部（例えば第１制御量演算部５１）と第２演算部（例えば第２制御量演算部５２）とを含んでよい。第１演算部は、第１指標（Ｚアライメント指標）に基づいて、前後移動機構の制御量（Ｚ制御量）を求める。第２演算部は、第１演算部により求められた制御量に基づいて、左右移動機構及び上下移動機構の少なくとも一方の制御量を求める。
【００９５】
更に、移動機構は、第１演算部により求められた制御量に基づく前後移動機構の制御と、第２演算部により求められた制御量に基づく左右移動機構及び上下移動機構の少なくとも一方の制御とを並行して実行することができる。
【００９６】
Ｚ制御量からＸ制御量及び／又はＹ制御量を求めるための構成の典型的な例において、移動制御部は、前後移動機構の制御量と左右移動機構及び上下移動機構の少なくとも一方の制御量との対応を表す対応情報が予め記憶された記憶部を含む。対応情報は、例えばテーブル情報又はグラフであってよい。また、対応情報は、傾斜角度θの１以上の値について準備されてもよい。上記実施形態において、記憶部は、例えば、制御部７０、データ処理部５０、外部装置１１等に設けられている。第２演算部は、第１演算部により求められた制御量と対応情報とに基づいて、左右移動機構及び上下移動機構の少なくとも一方の制御量を求めることができる。
【００９７】
他の典型例において、第２演算部は、第１演算部により求められた制御量と前後方向に対する光軸の傾斜角度とに基づき、三角法を用いて、左右移動機構及び上下移動機構の少なくとも一方の制御量を求めることができる。このとき、三角法に基づく演算式（例えばＺ制御量とＹ制御量（及び／又はＸ制御量）との間の関係式）が準備され、制御部７０、データ処理部５０、外部装置１１等に予め格納される。
【００９８】
実施形態において、移動制御部は、前後移動機構の制御と、左右移動機構及び上下移動機構の少なくとも一方の制御とを、略同時に開始し、且つ、略同時に終了することができる。
【００９９】
このような構成によれば、移動・停止の回数を低減することができ、揺れの更なる抑制が可能となる。
【０１００】
実施形態において、指標生成部は、前後方向に直交する方向のアライメントのための第２指標（ＸＹアライメント指標）を生成することができる。上記実施形態において、指標生成部は、Ｚアライメント系３０に加え、ＸＹアライメント系２３を含む。
【０１０１】
移動制御部は、第２指標に基づいて前後方向に直交する方向に光学系を移動するように移動機構を制御した後、第１指標に基づいて光学系を光軸に沿って移動するように移動機構を制御することができる。つまり、ＸＹアライメントを行った後にＺアライメントを行うことができる。
【０１０２】
このような構成によれば、まずＸＹ方向の位置を合わせた後に、この好適な位置関係が維持されるようにＺアライメントを行うことができる。
【０１０３】
以上に示された実施形態は、本発明を実施するための一例に過ぎない。本発明を実施しようとする者は、本発明の要旨の範囲内において任意の変形、省略、追加等を施すことが可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１  眼科装置
２０  光学ユニット
２１  検査光学系
２２  観察光学系
２３  ＸＹアライメント系
３０  Ｚアライメント系
４０  移動機構
４０Ｘ  左右移動機構
４０Ｙ  上下移動機構
４０Ｚ  前後移動機構
５１  第１制御量演算部
５２  第２制御量演算部
５３  被検眼情報生成部
７０  制御部
【図１】
2018015019.tif 000003
【図２】
2018015019.tif 000004
【図３】
2018015019.tif 000005