(57)【要約】【課題】被検眼の角膜頂点に測定光学系を迅速かつ正確に位置合わせ処理する。【構成】被検眼Ｅの測定を行うヘッド部７と、ヘッド部を移動させる駆動機構１００と、駆動制御部１５０と、を備える非接触式眼圧計Ｓである。被検眼Ｅの角膜頂点Ｔにおける第１光源４１の反射像を第１カメラ４３で、絞り３２の反射像を第２カメラ４４で取得する。第１光源４１及び第１カメラ４３は、ヘッド部７の軸Ｏ１を含む平面において軸Ｏ１に角度αをなして対称位置に配置される。第２光源４２及び第２カメラ４４は、ヘッド部７の軸Ｏ１を含む他の平面において軸Ｏ１に角度αで対称位置に配置される。駆動制御部１５０は、２組の反射像に基づいて駆動機構１００を制御してヘッド部７を被検眼Ｅの角膜頂点Ｔに対して位置合わせする。この位置合わせ処理の前に、被検眼Ｅの前眼部像に基づいて予め第１位置合わせ処理を行う。【選択図】図２
2018050922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼に近接して配置され前記被検眼の測定を行うヘッド部と、
前記ヘッド部を前記被検眼に対して相対的に移動させる駆動手段と、
前記駆動手段を制御して前記ヘッド部を前記被検眼の頂点に対して位置合わせする駆動制御部と、を備える眼科装置において、
前記ヘッド部の測定軸を含む平面内であって前記測定軸に想定した前記被検眼の頂点の想定位置を基点として前記測定軸に対して予め定めた所定の角度をなす線分上に配置された光源、及び前記測定軸を対称軸として線対称位置に設定された他の線分上に配置され前記光源の前記被検眼による反射像を取得する反射像取得装置を組とし、前記光源と前記反射像取得装置の組を、異なる方向から前記反射像が取得するべく２組以上配置し、
前記駆動制御部は、前記２組以上の反射像に基づいて前記駆動手段を制御して前記ヘッド部を前記被検眼の頂点に対して位置合わせすることを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
前記被検眼の前眼部像を取得する前眼部像取得装置を備え、
前記駆動制御部は、前記前眼部像に基づく位置合わせの制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
【請求項３】
前記前眼部像取得装置は前記反射像取得装置であ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】
前記前眼部像取得装置は、前記反射像取得装置とは異なる撮像装置であ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】
被検眼に近接して配置される前記被検眼の測定を行うヘッド部と、前記ヘッド部を前記被検眼に対して相対的に移動させる駆動手段とを備え、前記駆動手段を制御して前記ヘッド部を前記被検眼の頂点に対して位置合わせする眼科装置の位置合わせ方法であって、
前記ヘッド部の測定軸を含む平面内であって前記測定軸に想定した前記被検眼の頂点の想定位置を基点として前記測定軸に対して予め定めた所定の角度をなす異なる２以上の線分上に配置された２以上の光源の前記被検眼による２以上の反射像を、前記測定軸を対称軸として線対称位置に設定された他の２以上の線分上で取得するステップと、
前記２組以上の反射像に基づいて前記ヘッド部を前記被検眼に対して位置合わせするステップと、
を備えることを特徴とする眼科装置の位置合わせ方法。
【請求項６】
前記被検眼の前眼部像を取得するステップと、
前記前眼部像に基づいて前記ヘッド部の位置合わせを行うステップと、
を備えることを特徴とする請求項５に記載の眼科装置の位置合わせ方法。
【請求項７】
被検眼に近接して配置される前記被検眼の測定を行うヘッド部と、前記ヘッド部を前記被検眼に対して相対的に移動させる駆動手段とを備え、前記駆動手段を制御して前記ヘッド部を前記被検眼の頂点に対して位置合わせする眼科装置の位置合わせ方法であって、
前記被検眼の前眼部像を取得するステップと、
前記前眼部像に基づいて前記ヘッド部の位置合わせを行うステップと、
からなる位置合わせ処理を行った後、
前記ヘッド部の測定軸を含む平面内であって前記測定軸に想定した前記被検眼の頂点の想定位置を基点として前記測定軸に対して予め定めた所定の角度をなす異なる２以上の線分上に配置された２以上の光源の前記被検眼による２以上の反射像を、前記測定軸を対称軸として線対称位置に設定された他の２以上の線分上で取得するステップと、
前記２組以上の反射像に基づいて前記ヘッド部を前記被検眼に対して位置合わせするステップと、からなる位置合わせ処理を行う、
ことを特徴とする眼科装置の位置合わせ方法。
【請求項８】
被検眼に近接して配置される前記被検眼の測定を行うヘッド部と、前記ヘッド部を前記被検眼に対して相対的に移動させる駆動手段とを備え、前記駆動手段を制御して前記ヘッド部を前記被検眼の頂点に対して位置合わせする眼科装置の位置合わせ方法であって、
前記ヘッド部の測定軸を含む平面内であって前記測定軸に想定した前記被検眼の頂点の想定位置を基点として前記測定軸に対して予め定めた所定の角度をなす異なる２以上の線分上に配置された２以上の光源の前記被検眼による２以上の反射像を、前記測定軸を対称軸として線対称位置に設定された他の２以上の線分上で取得するステップと、
前記２組以上の反射像に基づいて前記ヘッド部を前記被検眼に対して位置合わせするステップと、からなる位置合わせ処理を行い、
所定のアライメントができなかった場合、
前記被検眼の前眼部像を取得するステップと、
前記前眼部像に基づいて前記ヘッド部の位置合わせを行うステップと、
からなる位置合わせ処理を行った後、
前記ヘッド部の測定軸を含む平面内であって前記測定軸に想定した前記被検眼の頂点の想定位置を基点として前記測定軸に対して予め定めた所定の角度をなす異なる２以上の線分上に配置された２以上の光源の前記被検眼による２以上の反射像を、前記測定軸を対称軸として線対称位置に設定された他の２以上の線分上で取得するステップと、
前記２組以上の反射像に基づいて前記ヘッド部を前記被検眼に対して位置合わせするステップと、からなる位置合わせ処理を行う、
ことを特徴とする眼科装置の位置合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検眼のデータを取得するための眼科装置及び眼科装置における位置合わせ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼科装置には、被検眼の特性を測定するための眼科測定装置と、被検眼の画像を得るための眼科撮影装置とが含まれる。
【０００３】
眼科測定装置としては、被検眼の屈折特性を測定する眼屈折検査装置（レフラクトメータ、ケラトメータ）や、眼圧計や、角膜の特性（角膜厚、角膜内皮細胞密度等）を得るスペキュラーマイクロスコープや、ハルトマン−シャックセンサを用いて被検眼の収差情報を得るウェーブフロントアナライザなどが挙げられる。
また、眼科撮影装置としては、光コヒーレンストモグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、ＯＣＴ）を用いて断層像を得る光干渉断層計や、眼底を写真撮影する眼底カメラや、共焦点光学系を用いたレーザー走査により眼底の画像を得る走査型レーザー検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ、ＳＬＯ）などが挙げられる。
【０００４】
このような装置を用いた眼科検査では、検査の精度や確度の観点から、光学系と被検眼との位置合わせ処理（アライメント）が重要である。アライメントには、一般に、被検眼と光学系の光軸を一致させる動作（ＸＹアライメント）と、被検眼と光学系との間の距離を所定の作動距離に合わせる動作（Ｚアライメント）と、がある。
【０００５】
このような、アライメントに関しては、ステレオカメラで撮像した瞳孔像を基に、ＸＹアライメント及びＺアライメントを実施するものがある（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。このステレオカメラによるアライメントはアライメント可能な範囲が広く手動による位置合わせが不要で、ほとんどの場合に自動アライメントが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２４８３７６号公報
【特許文献２】特開２０１４−１１３３８５号公報
【特許文献３】特開２０１４−１２４３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来のステレオカメラを使用した位置合わせ処理は、装置の基準位置と瞳孔の距離を基準とするため、前房深度の個人差により角膜頂点の位置を決めることができない。なお、特許文献３には、角膜屈折力を用いた瞳孔像の深さ位置情報の補正方法が検討されているが、角膜屈折力を求めるためには、角膜の曲率を測定する機構を別途設ける必要がある。
【０００８】
従って、作動距離アライメント手段として、ステレオカメラ法は前房深度や角膜曲率などの個人差の影響を受けるため、角膜頂点に対するアライメントを要する機器において用いることはできなかった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、被検眼の角膜頂点に測定光学系を迅速かつ正確に位置合わせ処理することができる眼科装置、及び眼科装置の位置合わせ方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決する請求項１に記載の発明は、被検眼に近接して配置され前記被検眼の測定を行うヘッド部と、前記ヘッド部を前記被検眼に対して相対的に移動させる駆動手段と、前記駆動手段を制御して前記ヘッド部を前記被検眼の頂点に対して位置合わせする駆動制御部と、を備える眼科装置において、前記ヘッド部の測定軸を含む平面内であって前記測定軸に想定した前記被検眼の頂点の想定位置を基点として前記測定軸に対して予め定めた所定の角度をなす線分上に配置された光源、及び前記測定軸を対称軸として線対称位置に設定された他の線分上に配置され前記光源の前記被検眼による反射像を取得する反射像取得装置を組とし、前記光源と前記反射像取得装置の組を、異なる方向から前記反射像が取得するべく２組以上配置し、前記駆動制御部は、前記２組以上の反射像に基づいて前記駆動手段を制御して前記ヘッド部を前記被検眼の頂点に対して位置合わせすることを特徴とする。
【００１１】
同じく請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の眼科装置において、前記被検眼の前眼部像を取得する前眼部像取得装置を備え、前記駆動制御部は、前記前眼部像に基づく位置合わせの制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
同じく請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の眼科装置において、前記前眼部像取得装置は前記反射像取得装置であることを特徴とする。
【００１３】
同じく請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の眼科装置において、前記前眼部像取得装置は、前記反射像取得装置とは異なる撮像装置であることを特徴とする。
【００１４】
同じく請求項５に記載の発明は、被検眼に近接して配置される前記被検眼の測定を行うヘッド部と、前記ヘッド部を前記被検眼に対して相対的に移動させる駆動手段とを備え、前記駆動手段を制御して前記ヘッド部を前記被検眼の頂点に対して位置合わせする眼科装置の位置合わせ方法であって、前記ヘッド部の測定軸を含む平面内であって前記測定軸に想定した前記被検眼の頂点の想定位置を基点として前記測定軸に対して予め定めた所定の角度をなす異なる２以上の線分上に配置された２以上の光源の前記被検眼による２以上の反射像を、前記測定軸を対称軸として線対称位置に設定された他の２以上の線分上で取得するステップと、前記２組以上の反射像に基づいて前記ヘッド部を前記被検眼に対して位置合わせするステップと、を備えることを特徴とする。
【００１５】
同じく請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の眼科装置の位置合わせ方法において、前記被検眼の前眼部像を取得するステップと、前記前眼部像に基づいて前記ヘッド部の位置合わせを行うステップと、を備えることを特徴とする。
【００１６】
同じく請求項７に記載の発明は、被検眼に近接して配置される前記被検眼の測定を行うヘッド部と、前記ヘッド部を前記被検眼に対して相対的に移動させる駆動手段とを備え、前記駆動手段を制御して前記ヘッド部を前記被検眼の頂点に対して位置合わせする眼科装置の位置合わせ方法であって、前記被検眼の前眼部像を取得するステップと、前記前眼部像に基づいて前記ヘッド部の位置合わせを行うステップと、からなる位置合わせ処理を行った後、前記ヘッド部の測定軸を含む平面内であって前記測定軸に想定した前記被検眼の頂点の想定位置を基点として前記測定軸に対して予め定めた所定の角度をなす異なる２以上の線分上に配置された２以上の光源の前記被検眼による２以上の反射像を、前記測定軸を対称軸として線対称位置に設定された他の２以上の線分上で取得するステップと、前記２組以上の反射像に基づいて前記ヘッド部を前記被検眼に対して位置合わせするステップと、からなる位置合わせ処理を行う、ことを特徴とする。
【００１７】
同じく請求項８に記載の発明は、被検眼に近接して配置される前記被検眼の測定を行うヘッド部と、前記ヘッド部を前記被検眼に対して相対的に移動させる駆動手段とを備え、前記駆動手段を制御して前記ヘッド部を前記被検眼の頂点に対して位置合わせする眼科装置の位置合わせ方法であって、前記ヘッド部の測定軸を含む平面内であって前記測定軸に想定した前記被検眼の頂点の想定位置を基点として前記測定軸に対して予め定めた所定の角度をなす異なる２以上の線分上に配置された２以上の光源の前記被検眼による２以上の反射像を、前記測定軸を対称軸として線対称位置に設定された他の２以上の線分上で取得するステップと、前記２組以上の反射像に基づいて前記ヘッド部を前記被検眼に対して位置合わせするステップと、からなる位置合わせ処理を行い、所定のアライメントができなかった場合、前記被検眼の前眼部像を取得するステップと、前記前眼部像に基づいて前記ヘッド部の位置合わせを行うステップと、からなる位置合わせ処理を行った後、前記ヘッド部の測定軸を含む平面内であって前記測定軸に想定した前記被検眼の頂点の想定位置を基点として前記測定軸に対して予め定めた所定の角度をなす異なる２以上の線分上に配置された２以上の光源の前記被検眼による２以上の反射像を、前記測定軸を対称軸として線対称位置に設定された他の２以上の線分上で取得するステップと、前記２組以上の反射像に基づいて前記ヘッド部を前記被検眼に対して位置合わせするステップと、からなる位置合わせ処理を行う、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、被検眼の角膜頂点に装置本体を迅速かつ正確にアライメントすることができる。
【００１９】
即ち、請求項１に記載の眼科装置によれば、２つの撮影装置で撮影した２以上の撮影画像から光源の反射像に基づいて被検眼の頂点に対するヘッド部の位置合わせを行うので、ヘッド部の位置調整に際して被検者の前房深度や角膜曲率の差を考慮する必要がない。
【００２０】
また、請求項２に記載の眼科装置によれば、前眼部像に基づく位置合わせの制御を、反射光に基づく制御と組みあわせて行うことができ、位置合わせ処理を正確かつ高速に行うことができる。
【００２１】
また、請求項３に記載の眼科装置によれば、前眼部像取得手段は反射像取得装置と同一の撮像装置としたので、撮影装置の数を増加させることがない。
【００２２】
また、請求項４に記載の眼科装置によれば、前眼部像取得装置を反射像取得装置と異なる撮像装置としたので、前眼部像の取得と反射像の取得に最適な位置に最適な撮影装置を配置することができる。
【００２３】
また、請求項５に記載の眼科装置の位置合わせ方法によれば、２つの撮影装置で撮影した２以上の撮影画像から光源の反射像に基づいて被検眼の頂点に対するヘッド部の位置合わせを行うので、ヘッド部の位置調整に際して被検者の前房深度や角膜曲率の差を考慮する必要がない。
【００２４】
また、請求項６に記載の眼科装置の位置合わせ方法によれば、前眼部像に基づく位置合わせの制御を、反射光に基づく制御と組みあわせて行うことができ、位置合わせ処理を正確かつ高速に行うことができる。
【００２５】
また、請求項７に記載の眼科装置の位置合わせ方法によれば、前記被検眼の前眼部像に基づく位置合わせ処理を行った後、２組以上の反射像に基づく位置合わせ処理を行うのでヘッド部の位置合わせ処理を迅速かつ正確に行うことができる。
【００２６】
そして、請求項８に記載の眼科装置における位置合わせ方法によれば、まず２組以上の反射像に基づく位置合わせ処理を行い、位置合わせができた場合は以後の処理を行わないので、位置合わせ処理を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る非接触式眼圧計の外観を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は使用状態を示す側面図である。
【図２】同非接触式眼圧計の内部構成を示す模式図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図３】同非接触式眼圧計における被検眼とカメラ及び光源の位置関係を示す模式図であり、（ａ）は被検眼とカメラ及び光源の位置を示す正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】同非接触式眼圧計眼科装置の制御システムを示すブロック図である。
【図５】同非接触式眼圧計の概略動作手順を示すフローチャートである。
【図６】同非接触式眼圧計における撮影装置に対する被検眼のＺ方向位置と反射像との関係を示す模式図である。
【図７】同非接触式眼圧計における撮影装置に対する被検眼のＸ方向位置と反射像との関係を示す模式図である。
【図８】同非接触式眼圧計における撮影装置に対する被検眼のＸＹＺ方向位置と反射像との関係を示す模式図である。
【図９】同非接触式眼圧計の基本動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る眼科装置のおける同非接触式眼圧計における被検眼とカメラ及び光源の位置関係を示す模式図であり、（ａ）は被検眼とカメラ及び光源の位置を示す正面図、（ｂ）は上面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る非接触式眼圧計を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明を実施するための形態に係る眼科装置、及び眼科装置の位置合わせ方法について説明する。本発明は、任意の眼科測定装置、任意の眼科撮影装置又は任意の複合機に適用することができる。即ち、本発明は、眼科測定装置として、レフラクトメータ、ケラトメータ、スペキュラーマイクロスコープ、眼圧計等に適用できる。
また、本発明は、眼科撮影装置として、ＯＣＴ（光干渉断層像）装置、眼底カメラ、ＳＬＯ（走査型レーザー検眼鏡）等に適用できる。
以下、実施形態に係る眼科装置として非接触式眼圧計を例として説明する。
【００２９】
＜非接触式眼圧計の概略構成＞
図１は本発明の実施形態に係る非接触式眼圧計の外観を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は使用状態を示す側面図である。非接触式眼圧計Ｓは、支持部１と、装置ベース２と、架台３と、装置本体４とを備えている。
【００３０】
支持部１は、装置ベース２に配置され、被験者の顔ＨＢを支持する。装置ベース２は、支持部１を有する。装置ベース２は、設置台Ｄに配置され、上部に架台３が配置される。架台３は、装置ベース２に対して前後方向、左右方向に移動可能に設けられている。なお、前後方向（非接触式眼圧計Ｓの光軸に沿う方向）をＺ方向、光軸に直行する左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向とする。
【００３１】
被検眼Ｅに近接配置されるヘッド部７を備える装置本体４は、架台３の上部に設けられ、装置本体４の内部に配置された駆動手段である駆動機構１００の動作により、架台３に対し、Ｚ方向、Ｘ方向、Ｙ方向に相対的に移動される。ヘッド部７には、気流吹付ノズル８が配置されている。なお、装置本体４は架台３に対して独立して移動せず一体としてＺ、Ｘ、Ｙ方向に移動する構造であってもよい。
【００３２】
架台３には、測定ボタン５ａを有する操作ノブ５と、モニタ６などが設けられている。操作ノブ５は、検査者により操作され、これにより架台３が前後左右上下に移動される。この例では、操作ノブを前後左右に倒すことで装置本体４が前後左右に移動し、ノブ自体をノブの軸周りに回転することで装置本体４が上下に移動する。また、装置本体４の前面には、被験者の被検眼Ｅと対向するように前眼部窓ガラス１２（図２参照）を通して気流吹付ノズル８が設けられている。更に、操作ノブ５はその機能をモニタ６のタッチパネルや外付けのマウスなどを用いて行う構成としてもよい。
【００３３】
＜非接触式眼圧計の内部構成＞
図２は同非接触式眼圧計の内部構成を示す模式図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、図３は同非接触式眼圧計における被検眼とカメラ及び光源の位置関係を示す模式図であり、（ａ）は被検眼とカメラ及び光源の位置を示す正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図である。
【００３４】
図２（ａ）に示すように、装置本体４の内部には、空気チャンバー１１、眼圧測定系１０、眼圧測定用の圧平光照射系２０、固視光照射系３０が配置されている。本実施形態では、装置本体４には、図２（ｂ）及び図３に示すように、光源と反射像取得装置の組として、２台の照明装置である第１光源４１、第２光源４２、及び２台の反射像取得装置として第１カメラ４３、第２カメラ４４を配置している。これにより、光源と反射像取得装置の組は２組配置されたことになる。第１光源４１及び第２光源４２は、赤外光を射出する点光源であり、第１カメラ４３及び第２カメラ４４は赤外光を検出する電子撮像素子を備えたデジタル撮像装置である。
【００３５】
本実施形態において、第１光源４１及び第１カメラ４３は、図３（ａ）に示すように、気流吹付ノズル８を含むヘッド部７の測定軸である軸Ｏ１を通る水平面Ｈから角度βだけ傾いた平面Ａに配置されている。また、第１カメラ４３の軸Ｏ２は、図５（ｂ）に示すように角膜頂点Ｔを通り軸Ｏ１と角度αをなす線分に配置されている。また、第１光源４１は、図２（ｂ）において、軸Ｏ１を対称軸として第１カメラ４３と線対称位置に配置される。
【００３６】
同様に、第２光源４２及び第２カメラ４４は、図３（ａ）に示すように、軸Ｏ１を通る水平面Ｈから平面Ａと反対側に角度βだけ傾いた平面Ｂに配置されている。また、第２カメラ４４の軸Ｏ３は、図５（ｂ）に示すように角膜頂点Ｔ通り軸Ｏ１と角度αをなす線分に配置される。第２光源４２は、図２（ｂ）において、軸Ｏ１を対称軸として第２カメラ４４と線対称位置に配置される。
【００３７】
これにより、第１光源４１からの赤外線は被検眼Ｅの角膜頂点Ｔで全反射され、第１カメラ４３はこの輝点を反射像として取得する。同様に第２光源４２からの赤外線は被検眼Ｅの角膜頂点Ｔで全反射され、第２カメラ４４はこの輝点を反射像として取得する。なお、この例において、第１カメラ４３、第２カメラ４４は水平面Ｈに対して角度γだけ下方から被検眼Ｅを撮影する。これは睫や瞼により撮影が妨げられるのを防止するためである。
【００３８】
更に、この実施形態では、図２（ａ）に示すように、前眼部照明光源１９が配置され、第１カメラ４３、第２カメラ４４は、前眼部照明光源１９による被検眼Ｅの瞳孔の画像を、前眼部像として取得する。即ち、第１カメラ４３、第２カメラ４４は反射像取得装置及び前眼部像取得装置の両機能を備える。
【００３９】
第１カメラ４３及び第２カメラ４４は、被検眼Ｅによる反射像及び前眼部像の各々を実質的に同時に撮影する。ここで、「実質的に同時」とは、第１カメラ４３、第２カメラ４４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ずれを許容することを示す。それにより、被検眼Ｅが同じ位置にあるときの画像を２以上配置したカメラによって取得することができる。このため、これらの画像を解析することにより、瞳孔や輝点の位置をＸＹＺ方向で特定できる。
【００４０】
空気チャンバー１１には、空気噴射装置７０（図４参照：図２には示していない）から空気が送出され、送出された空気は気流吹付ノズル８から被検眼Ｅに向け噴出される。なお、図中符号１２は前眼部ガラス、符号１３、１４はチャンバーガラスを示している。空気チャンバー１１には、ロータリーソレノイドで駆動されるピストンでシリンダ内の空気を圧縮して、圧縮された空気を空気チャンバー１１に送り出す。
【００４１】
空気チャンバー１１後方には、眼圧測定系１０、圧平光照射系２０、及び固視光照射系３０の光軸が配置され、眼圧測定系１０、圧平光照射系２０、固視光照射系３０の光軸は、気流吹付ノズル８中に配置される。また、空気チャンバー１１には、チャンバー窓ガラス１４が配置され、このチャンバー窓ガラス１４には、眼圧測定系１０、圧平光照射系２０及び固視光照射系３０の軸Ｏ１が貫通する。チャンバー窓ガラス１４は、光の反射の影響をなくすため軸Ｏ１に対して所定の角度をもって傾斜配置されている。
【００４２】
＜非接触式眼圧計の光学系＞
図２（ａ）に示すように、眼圧測定系１０は、第１ダイクロイックミラー１５、結像レンズ１６、赤外線センサから構成される圧平センサ１７、ピンホール１８を備える。また、圧平光照射系２０は、赤外光源である圧平光源２１、絞り２２を備える。更に、固視光照射系３０は、可視光、例えば緑色の固視光源３１、絞り３２を備える。圧平光照射系２０と固視光照射系３０とは第２ダイクロイックミラー２４で結合され、コリメータレンズ２５で平行光とされ、第１ダイクロイックミラー１５に導かれ、空気チャンバー１１から気流吹付ノズル８を経て被検眼Ｅに照射される。
【００４３】
本実施形態では、圧平光照射系２０の圧平光源２１は、所定の直径の赤外光を被検眼Ｅに照射する。圧平センサ１７は、被検眼Ｅからの反射光を検出する。気流吹付ノズル８から被検眼Ｅに空気を噴出したとき、圧平センサ１７で検出された角膜形状の変化に基づく反射光量の変化を計測して眼圧を測定する。
【００４４】
圧平光照射系２０において、圧平光源２１からの赤外光は、絞り２２を透過後、第２ダイクロイックミラー２４で反射されコリメータレンズ２５で平行光束とされる。そして、第１ダイクロイックミラー１５で反射され、チャンバー窓ガラス１４、気流吹付ノズル８の内部を通過して、被検眼Ｅの角膜を照明する。圧平光照射系２０と、固視光照射系３０は、第２ダイクロイックミラー２４で同軸として合成され被検眼Ｅに照射される。
【００４５】
なお、第２ダイクロイックミラー２４は、固視光照射系３０からの可視光域の波長を透過するとともに、圧平光照射系２０からの赤外光域の波長を反射する。第２ダイクロイックミラー２４は、上述した特性の誘電体多層膜が形成されている。第１ダイクロイックミラー１５は、可視光域の波長をほぼ反射し、赤外域の波長は一部透過、一部を反射する特性を有する。第２ダイクロイックミラー２４は、多層膜ミラーであり、一般的には透過率５０％、反射率を５０％とするが、透過率が低く、反射率が高くなるような構成でもよい。
【００４６】
被検眼Ｅの角膜で反射した赤外光は、気流吹付ノズル８の内側、チャンバー窓ガラス１４、第１ダイクロイックミラー１５を通過し、結像レンズ１６、ピンホール１８を透過して圧平センサ１７に至る。圧平センサ１７は、角膜から反射されピンホール１８を透過した赤外光の光量の変化を検出する。これにより、被検眼Ｅの眼圧が測定される。
【００４７】
即ち、角膜は噴射された空気の圧力により扁平となり陥凹する。ピンホール１８は角膜が平面になったとき結像レンズにより光源と共役になるように配置されている。このため、角膜が凸面から平面、凹面へと変化するとき平面になったときに最大の光量がピンホール１８を透過して圧平センサ１７に入射する。よって、空気の噴射開始から圧平センサ１７での受光量が最大になったときが、角膜が平面になったと判断される。ここで、空気チャンバー１１には空気チャンバー１１の内圧を検出する圧力計が配置され、上記光量が最大となったとき（角膜が平面になったとき）、検出された圧力値が眼圧値として測定される。
【００４８】
被験者は略無限遠方に結像する固視光源３１の像を固視することで視線を測定光軸に固定する。なお、固視光源３１で絞りを照明して、この絞りを二次的な光源とすることができる。
【００４９】
＜非接触式眼圧計の制御系＞
次に実施形態に係る非接触式眼圧計Ｓの制御系について説明する。図４は同非接触式眼圧計眼科装置の制御システムを示すブロック図である。非接触式眼圧計Ｓには、上述した各部の他、空気チャンバー１１に圧縮空気を導入する空気噴射装置７０、支持部１の顎受けを上下動させる顎受け駆動モータ８１、初期位置スイッチ９１、装置本体４の駆動機構１００、プリンタ部１１０、通信部１２０、制御部１３０を備える。
【００５０】
空気噴射装置７０には、空気チャンバー１１に圧送される空気を圧送するピストンを駆動するロータリーソレノイド７１、空気チャンバー１１内の圧力を測定する圧力センサ７２を備える。
【００５１】
初期位置スイッチ９１は、非接触式眼圧計Ｓ起動時や被検眼の測定完了後に、非接触式眼圧計Ｓの各可動部を初期位置にリセットするために使用される。駆動機構１００は、装置本体４を支持部１に対して、ＸＹ、Ｚ方向に相対移動させてアライメントを行う。モニタ６は、例えば液晶表示装置で構成され、第１カメラ４３、第２カメラ４４で撮影された前眼部の画像等、必要な情報等が表示される。操作部は、上述した操作ノブ５を含む様々な操作手段を備える。操作部はモニタ６に取り付けられたタッチパネルから入力可能な構成でもよい。プリンタ部１１０は、測定結果等を用紙に印刷する。通信部１２０は、測定結果を電子カルテシステムや他の装置に伝送する他、バーコードリーダーで読み取った被験者ＩＤ等を受信する。
【００５２】
制御部１３０は、演算処理部１４０、駆動制御装置である駆動制御部１５０を備える。演算処理部１４０は、画像処理等を行う。駆動制御部１５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等からなる主制御部１５１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等からなる記憶部１５２を備える。主制御部１５１で記憶部１５２に格納されたプログラムにより本発明の眼科装置の制御方法を実行して後述した各処理を行う。
【００５３】
＜非接触式眼圧計Ｓの概略動作＞
図５は同非接触式眼圧計の基本動作手順を示すフローチャートである。本実施形態に係る非接触式眼圧計Ｓで被験者の眼圧を測定するには、まず被験者を支持部１に位置設定し（ステップＳ１）、次いで第１の位置合わせ処理（ステップＳ２）を行い、次いで第２の位置合わせ処理（ステップＳ３）を行う。これらの処理により、気流吹付ノズル８の先端を被検眼Ｅに位置合わせするととともに角膜頂点に対して距離合わせを行う。そして、アライメントが完了した後に眼圧の測定を行う（ステップＳ４）。
【００５４】
＜第１の位置合わせ処理＞
本実施形態に係る非接触式眼圧計Ｓでは、第１の位置合わせ処理として、被検眼Ｅを異なる方向から撮影する第１カメラ４３、第２カメラ４４により前眼部像を取得し、２つの前眼部像に基づいてＸＹＺ方向に大まかなアライメントを実施する。第１の位置合わせ処理の完了後、装置本体４を規定量（例えば３ｍｍ）だけ後退させた後、第１カメラ４３で取得した第１光源４１の被検眼Ｅの角膜頂点における反射像及び第２カメラ４４で取得した第２光源４２の被検眼Ｅの角膜頂点における反射像に基づいて第２の位置合わせ処理としてＸＹＺ方向の精密な位置合わせを行う。
【００５５】
ここで、前眼部像の瞳孔を基準とする第１の位置合わせ処理は瞳孔の位置を公知の手法により検出して、瞳孔の位置を検出する。しかし、第１の位置合わせ処理では、角膜頂点Ｔに対する位置合わせ特にＺ方向の位置を厳密に合わせることが難しい。これは、角膜より奥側にある瞳孔の位置に基づいて位置合わせを行うためである。そこで本実施形態では、第１の位置合わせ処理で概略の位置合わせを行った後、角膜頂点における反射像を用いた第２の位置合わせを行い、ヘッド部７の角膜頂点への位置合わせを正確に行う
【００５６】
＜第２の位置合わせ処理＞
以下第２の位置合わせ処理について説明する。図６は同非接触式眼圧計における撮影装置に対する被検眼のＺ方向位置と反射像との関係を示す模式図、図７は同非接触式眼圧計における撮影装置に対する被検眼のＸ方向位置と反射像との関係を示す模式図、図８は同非接触式眼圧計における撮影装置に対する被検眼のＸＹＺ方向位置と反射像との関係を示す模式図である。
【００５７】
被検眼Ｅと気流吹付ノズル８先端との距離について図６に基づいて説明する。例えば第１カメラ４３で第１光源４１の被検眼Ｅの角膜による反射像を取得する。図３（ａ）に示すように、気流吹付ノズル８の先端からＷＤだけ離れた位置を被検眼Ｅの想定位置である基点ＳＴとする。そして、被検眼Ｅの角膜頂点Ｔが、基点ＳＴに対して遠い場合（図６（ｂ））、合致している場合（同図（ｃ））、近い場合（同図（ｄ））にあるときの反射画像について検討する。
【００５８】
被検眼Ｅの角膜頂点Ｔが基点ＳＴに対して遠い場合、同図（ｂ）に示すように、反射画像６０の輝点６１は、軸Ｏ２から軸Ｏ１側に生成される。そして輝点６１はややぼけている。
【００５９】
また、被検眼Ｅの角膜頂点Ｔが基点ＳＴに合致している場合、同図（ｃ）に示すように、反射画像６０の輝点６１は、軸Ｏ２に生成される。そして輝点６１は合焦してはっきりと現れる。
【００６０】
更に、被検眼Ｅの角膜頂点Ｔが基点ＳＴより近い場合、同図（ｄ）に示すように、反射画像６０の輝点６１は、軸Ｏ２にから軸Ｏ１と反対側にずれて生成される。そして輝点６１はややぼけている。
【００６１】
このような条件で、被検眼ＥがＸ方向にずれていても、図７（ｄ）に示すように、輝点６１は軸Ｏ１より軸Ｏ２側に生成される。これは図６（ｂ）に示す被検眼Ｅが基点ＳＴから離れている場合の反射像と類似している。このため、１台のカメラでは、Ｘ方向のずれとＺ方向のずれとは区別できないことがある。本実施形態では、被検眼ＥのＺ方向（遠近）のずれと、Ｘ方向のずれを第１カメラ４３で取得した反射画像（第１反射画像Ｒ１）と、第２カメラ４４で取得した反射画像（第２反射画像Ｒ２）により判定する。
【００６２】
図８は同非接触式眼圧計における撮影装置に対する被検眼のＸＹＺ方向位置と反射像との関係を示す模式図である。被検眼Ｅの角膜頂点Ｔが基点ＳＴと合致したとき、第１反射画像Ｒ１及び第２反射画像Ｒ２の輝点６１、６１は中央位置に生成される。角膜頂点Ｔが基点ＳＴより近いときは、同図（ｂ）に示すように、第１反射画像Ｒ１及び第２反射画像Ｒ２において、２つの輝点６１、６１は中央位置から図中で離間する方向に離れる。また、角膜頂点Ｔが基点ＳＴより遠いときは、同図（ｃ）に示すように、第１反射画像Ｒ１及び第２反射画像Ｒ２において２つの輝点６１、６１は軸Ｏ２、軸Ｏ３から軸Ｏ１側に移動する。
【００６３】
一方、角膜頂点ＴがＸ方向にずれたときは、同図（ｄ）、（ｅ）に示すように、第１反射画像Ｒ１及び第２反射画像Ｒ２において２つの輝点６１、６１は軸Ｏ２、軸Ｏ３からＸ軸上を同方向に移動する。更に、角膜頂点ＴがＹ方向にずれたときは、同図（ｆ）、（ｇ）に示すように、第１反射画像Ｒ１及び第２反射画像Ｒ２において２つの輝点６１、６１は軸Ｏ２、軸Ｏ３からＹ軸上を方向に反対方向に移動する。
【００６４】
本実施形態では以上のようにして、第１カメラ４３及び第２カメラ４４で取得した２つの反射像から気流吹付ノズル８の先端に対する被検眼Ｅの角膜頂点Ｔの位置を取得する。しかし、この手法は「光てこ」の原理を使用しているため、被検眼Ｅの微小変位が反射像に拡大されて反映される。このため、被検眼Ｅの角膜頂点Ｔが大きくずれていると、第１カメラ４３及び第２カメラ４４では検出できないことがある。
【００６５】
そこで、本実施形態では、第１カメラ４３、第２カメラ４４で被検眼Ｅの前眼部像を取得し、これにより第１の位置合わせ処理を行い、更に第２の位置合わせ処理として、上述した反射像に基づく位置合わせを行う。
【００６６】
＜非接触式眼圧計の基本的動作手順＞
以下、眼圧測定の手順の詳細について説明する。図９は同非接触式眼圧計の動作手順を示すフローチャートである。まず、非接触式眼圧計Ｓにおいて、制御部１３０により、固視光源３１を点灯して、固視光を被検眼Ｅに照射する（ステップＳＡ１）。次いで、制御部１３０は、第１位置合わせ処理を行う。即ち、制御部１３０は、前眼部照明光源１９を点灯して被検眼Ｅを赤外光で照明する（ステップＳＡ２）。これにより、被検眼Ｅの前眼部像が第１カメラ４３、第２カメラ４４で撮像される。制御部１３０は、２枚の前眼部像に基づいて瞳孔を探察し（ステップＳＡ３）、瞳孔を検出したら（ステップＳＡ４のＹｅｓ）、瞳孔中心を演算し（ステップＳＡ５）、この瞳孔中心の位置に基づいて駆動機構１００を駆動して、ＸＹＺ方向に位置合わせ（ＸＹＺアライメント）を行う（ステップＳＡ６）。
【００６７】
なお、この処理で瞳孔が検出されない場合（ステップＳＡ４のＮＯ）は、検査者による手動のアライメントを行い（ステップＳＡ１４）を行う。瞳孔を検出できないのは、顔ＨＢに対して支持部１の調整があっておらず第１カメラ４３、第２カメラ４４は被検眼Ｅ以外の顔ＨＢの部分を撮像している場合である。検査者は被験者の顔ＨＢが支持部１に正しく配置されるように支持部１の高さを調整し、更に検査者は、モニタ６を観察しつつ操作ノブ５を操作して駆動機構１００を動作させて、装置本体４を移動し、第１カメラ４３、第２カメラ４４で被検眼Ｅが観察できるように調整する。
【００６８】
ＸＹＺアライメントが終了した状態（ステップＳＡ７）ではいまだ、気流吹付ノズル８は被検眼Ｅに対して適正位置ではないことがある。このため、制御部１３０は、第２位置合わせ処理を行う。この処理に先立って、制御部１３０は、駆動機構１００を駆動して気流吹付ノズル８をＺ方向に例えば３ｍｍ後退させる（ステップＳＡ７）。
【００６９】
次いで、制御部１３０は、第２の位置合わせ処理を行う。まず、制御部１３０は、第１光源４１と第２光源４２を点灯する（ステップＳＡ８）。そして、第１カメラ４３及び第２カメラ４４で被検眼Ｅの角膜頂点Ｔにおける第１光源４１、第２光源４２の反射像を取得する（ステップＳＡ９）。次いで、制御部１３０は、各反射像における輝点の重心を演算し、上述した手法で気流吹付ノズル８先端と被検眼Ｅの角膜頂点Ｔとの位置関係に基づいて駆動機構１００を駆動してＸＹＺ方向の位置合わせ（ＸＹＺアライメント）を行う（ステップＳＡ１１）。そして、制御部１３０は、空気噴射装置７０を駆動して気流吹付ノズル８から空気を被検眼Ｅに噴出し、反射光を圧平センサ１７で検出し、眼圧を測定する（ステップＳＡ１３）。なお、ＸＹのアライメントに関してはアライメント中に圧平光源２１を点灯し、これが角膜で反射して生じたプルキンエ像の位置に基づいて位置合わせを行っても良い。
【００７０】
以上のように、本実施形態に係る非接触式眼圧計Ｓは、２つの前眼部像に基づいて第１の位置合わせ処理を行ったのち、一端、装置本体４を後退させた後、第１光源及び第２光源の被検眼Ｅの角膜頂点Ｔによる２枚の反射像に基づいて第２の位置合わせを行う。よって、非接触式眼圧計Ｓは、被検眼Ｅの角膜頂点Ｔを直接検出することができ、被験者の前房深度や角膜曲率の差を考慮する必要がなく、正確に気流吹付ノズル８の角膜頂点Ｔに対する位置合わせを行うことができる。
【００７１】
なお、図９に示した例では、第１位置合わせ処理によって被検眼の瞳孔にアライメントを行い、この後平均的な前房深度(３ｍｍ)分後退し、第２位置合わせ処理を開始する構成としたが、第１位置合わせ処理におけるアライメント完了位置を瞳孔の前方３ｍｍの位置とすることもできる。この場合被検眼に近接しすぎることなく第１位置合わせから第２位置合わせにスムーズに移行することができる。
【００７２】
また、図９に示した例では、第１位置合わせ処理において、前眼部像を第１カメラ４３、第２カメラ４４を用いて取得したが、第１カメラ４３、第２カメラ４４とは別に赤外線撮影装置である前眼部カメラ２３（図３参照）を配置し、この前眼部カメラ２３で被検眼Ｅの前眼部像を取得することができる。この場合、第１カメラ４３、第２カメラ４４はもっぱら第１光源４１、第２光源４２の反射像を取得するために使用される。また、反射像を取得する光源及びカメラの組を２組としたが、これの組は２組以上であればよく、例えば３組備えるようにしてもよい。
【００７３】
＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について説明する。図１０は本発明の第２実施形態に係る眼科装置のおける同非接触式眼圧計における被検眼とカメラ及び光源の位置関係を示す模式図であり、（ａ）は被検眼とカメラ及び光源の位置を示す正面図、（ｂ）は上面図である。
【００７４】
本実施形態では、第１光源４１、第２光源４２、第１カメラ４３、第２カメラ４４を気流吹付ノズル８の軸Ｏ１を通る水平面Ｈに配置している。第１カメラ４３及び第１カメラ４３は軸Ｏ３と同一の角度δをなすように軸Ｏ２、軸Ｏ３を配置する。また、第１カメラ４３、第２カメラ４４の軸Ｏ２、軸Ｏ３上に、ハーフミラーやダイクロイックミラーからなる反射部材４５、４６を配置し、第１光源４１及び第２光源４２を第１カメラ４３、第２カメラ４４の鏡像の位置に配置する。これにより、第１光源４１及び第２光源４２からの光が被検眼Ｅに軸Ｏ２及び軸Ｏ３に沿って照射される。
【００７５】
＜その他の実施形態＞
上記各例では、第１光源４１及び第１カメラ４３が軸Ｏ１となす角度と、第２光源４２及び第２カメラ４４が軸Ｏ１となす角度とを同一とした。本発明では、この角度を異なるものとできる。図１１は本発明の他の実施形態に係る非接触式眼圧計を説明する模式図である。
【００７６】
図１１（ａ）に示した例は、第１光源４１、第１カメラ４３が軸Ｏ１に対してなす角度ａと、第２光源４２、第２カメラ４４が軸Ｏ１に対してなす角度ｂとしたものである。また、同図（ｂ）に示した例は、第１光源４１、第１カメラ４３が軸Ｏ１に対してなす角度ｃとし、第２光源４２、第２カメラ４４の軸を軸Ｏ１と一致させたものである。この例では、第２カメラ４４において、レンズ４４ａと撮像素子４４ｂとお間にハーフミラー４４ｃを配置し、第１光源４１からの光を軸Ｏ１に導いている。これを非接触式眼圧計Ｓに配置するには、例えば、図２（ｂ）に示した例にこの第２カメラ４４を付加する場合には、眼圧測定系１０の圧平センサ１７に到る光路中に新たなハーフミラーを軸Ｏ１に対して４５°の角度で配置し、この第２カメラ４４を取付ける。これらの例によっても第１実施形態及び第２実施形態と同様に光源の角膜頂点Ｔでの２つの反射像を取得して位置合わせ処理を行うことができる。
【符号の説明】
【００７７】
１：支持部
２：装置ベース
３：架台
４：装置本体
５：操作ノブ
５ａ：測定ボタン
６：モニタ
７：ヘッド部
８：気流吹付ノズル
１０：眼圧測定系
１１：空気チャンバー
１２：前眼部窓ガラス
１４：チャンバー窓ガラス
１５：第１ダイクロイックミラー
１６：結像レンズ
１７：圧平センサ
１８：ピンホール
１９：前眼部照明光源
２０：圧平光照射系
２１：圧平光源
２２：絞り
２３：前眼部カメラ
２４：第２ダイクロイックミラー
２５：コリメータレンズ
２９：前眼部エリアセンサ
３０：固視光照射系
３１：固視光源
３２：絞り
４１：第１光源
４２：第２光源
４３：第１カメラ
４４：第２カメラ
４４ａ：レンズ
４４ｂ：撮像素子
４４ｃ：ハーフミラー
４５、４６：反射部材
６０：反射画像
６１：輝点
７０：空気噴射装置
７１：ロータリーソレノイド
７２：圧力センサ
８１：顎受け駆動モータ
９１：初期位置スイッチ
１００：駆動機構
１１０：プリンタ部
１２０：通信部
１３０：制御部
１４０：演算処理部
１５０：駆動制御部
１５１：主制御部
１５２：記憶部
【図１】
2018050922.tif 000003
【図２】
2018050922.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018050922.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018050922.tif 000008
【図７】
2018050922.tif 000009
【図８】
2018050922.tif 000010
【図９】
2018050922.tif 000011
【図１０】
2018050922.tif 000012
【図１１】
2018050922.tif 000013