(57)【要約】【課題】接触を回避しつつ、光学系と被検眼との高精度な位置合わせを行うための新たな技術を提供する。【解決手段】眼科装置は、被検眼のデータを取得するための光学系と、光学系と被検眼とを光学系の光軸方向に相対的に移動する駆動部と、光学系と被検眼との間の距離を繰り返し特定する距離特定部と、距離特定部により逐次に特定された距離に基づいて駆動部に対する制御条件を逐次に更新し、更新された制御条件に基づいて駆動部を制御することにより光学系と被検眼とを相対移動させる制御部とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼のデータを取得するための光学系と、
前記光学系と前記被検眼とを前記光学系の光軸方向に相対的に移動する駆動部と、
前記光学系と前記被検眼との間の距離を繰り返し特定する距離特定部と、
前記距離特定部により逐次に特定された前記距離に基づいて前記駆動部に対する制御条件を逐次に更新し、更新された前記制御条件に基づいて前記駆動部を制御することにより前記光学系と前記被検眼とを相対移動させる制御部と
を含む眼科装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記距離に基づいて前記被検眼に対し前記光学系が所定の距離以上に接近しないように前記駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記逐次に特定された距離に基づいて前記光学系が前記被検眼に接近する方向の移動可能距離を逐次に求め、前記方向について前記移動可能距離の範囲内で前記駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の眼科装置。
【請求項４】
前記光学系は、対物レンズを含み、
前記制御部は、前記距離から前記対物レンズの作動距離を差し引いた距離を前記移動可能距離として求める
ことを特徴とする請求項３に記載の眼科装置。
【請求項５】
前記被検眼の前眼部を異なる方向から同時に撮影するための２以上の撮影部と、
前記２以上の撮影部により同時に得られた２以上の撮影画像を解析することで、前記被検眼の３次元位置を特定する位置特定部と、
を含み、
前記距離特定部は、前記光学系と前記３次元位置との間の距離を特定する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の眼科装置。
【請求項６】
操作部を含み、
前記制御部は、前記操作部を用いた操作に応じて前記駆動部を制御して前記光学系と前記被検眼とを相対移動させる
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の眼科装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検眼のデータを取得するための眼科装置に関する。
【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】
眼科測定装置の例として、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、細胞分布等）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ある。
【０００４】
眼科撮影装置の例として、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走査により眼底の画像を得る走査型レーザ検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ、ＳＬＯ）などがある。
【０００５】
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（アライメント）が重要である。アライメントには、一般に、被検眼の軸に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。
【０００６】
特に、Ｚアライメントが必要な眼科装置には、光学系を収容する測定部と被検眼との接触を回避するための機構が設けられているものや、測定部と被検眼との接触を回避するように測定部等を移動する駆動部の制御が行われるものなどがある。
【０００７】
例えば、特許文献１には、架台と被検眼との接触を回避するためのセーフティストッパ機構を備えた眼科装置が開示されている。
【０００８】
例えば、特許文献２には、被検眼に対して指標光を投射し、その反射光に基づく指標像を検出することにより、架台に設置された装置本体の位置を検出し、装置本体が被検眼に対して所定距離以上に接近したと判断された場合に架台の前方への移動を停止させる手法が開示されている。
【０００９】
例えば、特許文献３には、被検眼に対して指標光を投射し、その反射光をプリズムレンズで２方向に曲折させて２次元受光素子で検出することにより、被検眼の角膜と検眼ユニットとの相対位置を算出し、検眼ユニットと被検眼との距離が適正作動距離よりも近付くと検眼ユニットの移動を停止させる手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１３−２２０１３４号公報
【特許文献２】特開平０１−２７４７３７号公報
【特許文献３】特開平０８−１２６６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示された手法では、被検者が額当てに顔を固定していても眼の位置には個人差があるため、被検者ごとにセーフティストッパの位置を設定する必要がある。
【００１２】
また、特許文献２や特許文献３に開示された手法では、被検眼に投射された指標光の反射光に基づく指標像を検出することにより被検眼に対する光学系のアライメント状態が特定される。従って、アライメントを実行している間に被検眼の瞬きや視線変更が生じると、アライメント状態を特定することができなくなる。それにより、オートアライメントの場合には、光学系の駆動を停止して指標像が再び検出されるまで待機せざるを得なくなる。これに対して、マニュアルアライメントの場合には、検者等のユーザの操作により光学系の前進が可能である。従って、特許文献１に開示されたようなセーフティストッパ機構を設けたり、指標像が検出されない間は検者等の操作を受け付けないようにしたりすることが考えられるが、被検眼の瞬きや視線変更のたびに移動が停止してしまい操作に違和感を与えてしまう。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、接触を回避しつつ、光学系と被検眼との高精度な位置合わせを行うための新たな技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
実施形態に係る眼科装置の第１態様は、被検眼のデータを取得するための光学系と、前記光学系と前記被検眼とを前記光学系の光軸方向に相対的に移動する駆動部と、前記光学系と前記被検眼との間の距離を繰り返し特定する距離特定部と、前記距離特定部により逐次に特定された前記距離に基づいて前記駆動部に対する制御条件を逐次に更新し、更新された前記制御条件に基づいて前記駆動部を制御することにより前記光学系と前記被検眼とを相対移動させる制御部とを含む。
また、実施形態に係る眼科装置の第２態様では、第１態様において、前記制御部は、前記距離に基づいて前記被検眼に対し前記光学系が所定の距離以上に接近しないように前記駆動部を制御してもよい。
また、実施形態に係る眼科装置の第３態様では、第１態様又は第２態様において、前記制御部は、前記逐次に特定された距離に基づいて前記光学系が前記被検眼に接近する方向の移動可能距離を逐次に求め、前記方向について前記移動可能距離の範囲内で前記駆動部を制御してもよい。
また、実施形態に係る眼科装置の第４態様では、第３態様において、前記光学系は、対物レンズを含み、前記制御部は、前記距離から前記対物レンズの作動距離を差し引いた距離を前記移動可能距離として求めてもよい。
また、実施形態に係る眼科装置の第５態様は、第１態様〜第４態様のいずれかにおいて、前記被検眼の前眼部を異なる方向から同時に撮影するための２以上の撮影部と、前記２以上の撮影部により同時に得られた２以上の撮影画像を解析することで、前記被検眼の３次元位置を特定する位置特定部と、を含み、前記距離特定部は、前記光学系と前記３次元位置との間の距離を特定してもよい。
また、実施形態に係る眼科装置の第６態様は、第１態様〜第５態様のいずれかにおいて、操作部を含み、前記制御部は、前記操作部を用いた操作に応じて前記駆動部を制御して前記光学系と前記被検眼とを相対移動させてもよい。
なお、上記した複数の態様に係る構成を任意に組み合わせることが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、接触を回避しつつ、光学系と被検眼との高精度な位置合わせを行うための新たな技術を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。
【図２】実施形態に係る眼科装置の動作を説明するための概略図である。
【図３】実施形態に係る眼科装置の動作を説明するための概略図である。
【図４】実施形態に係る眼科装置の動作を説明するための概略図である。
【図５】実施形態に係る眼科装置の動作例を表すフローチャートである。
【図６】実施形態に係る眼科装置の動作例を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態を説明する。実施形態に係る眼科装置は、任意の眼科測定装置、任意の眼科撮影装置、又は眼科測定装置と眼科撮影装置とを組み合わせた任意の複合機であってよい。眼科測定装置としては、レフラクトメータ、ケラトメータ、視機能検査装置、眼圧計などがある。眼科撮影装置の例としては、ＯＣＴ装置、眼底カメラ、ＳＬＯなどがある。
【００１８】
＜構成＞
図１に、実施形態に係る眼科装置の構成例に示す。実施形態に係る眼科装置１は、被検眼Ｅのデータを取得する機能、つまり被検眼Ｅを撮影する機能及び／又は被検眼Ｅの特性を測定する機能を備える。
【００１９】
眼科装置１は、プロセッサ１０と、光学ユニット２０と、顔支持部７０と、第１駆動機構８０Ａと、第２駆動機構８０Ｂと、ユーザインターフェイス（ＵＩ）部９０とを含む。なお、第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの一方のみが設けられた構成であってもよい。
【００２０】
光学ユニット２０には、測定光学系３０と、前眼部カメラ６０とが設けられている。測定光学系３０は、対物レンズ４０を含む。前眼部カメラ６０は、異なる位置に２台以上設けられている。
【００２１】
（プロセッサ１０）
プロセッサ１０は、各種の情報処理を実行する。本明細書において「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。
【００２２】
プロセッサ１０は、例えば、記憶回路や記憶装置に格納されている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。記憶回路や記憶装置の少なくとも一部がプロセッサ１０に含まれていてよい。また、記憶回路や記憶装置の少なくとも一部がプロセッサ１０の外部に設けられていてよい。プロセッサ１０により実行可能な処理については後述する。プロセッサ１０は、制御部１１と、記憶部１２と、データ処理部１３とを含む。
【００２３】
（制御部１１）
制御部１１は、眼科装置１の各部の制御を実行する。特に、制御部１１は、光学ユニット２０、第１駆動機構８０Ａ、及び第２駆動機構８０Ｂを制御する。マニュアルアライメントの場合、制御部１１は、ユーザによるユーザインターフェイス部９０に対する操作を受け、第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方を制御することで、光学ユニット２０と被検眼Ｅとを相対移動させる。オートアライメントの場合、制御部１１は、後述の制御条件に基づいて第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方を制御することで、光学ユニット２０と被検眼Ｅとを相対移動させる。制御部１１により実行可能な制御については後述する。
【００２４】
（記憶部１２）
記憶部１２は、各種のデータを記憶する。記憶部１２に記憶されるデータとしては、測定光学系３０により取得されたデータ（測定データ、撮影データ等）や、被検者及び被検眼に関する情報などがある。記憶部１２には、眼科装置１を動作させるための各種のコンピュータプログラムやデータが記憶されていてよい。記憶部１２には、後述の処理において使用・参照される各種のデータが記憶される。記憶部１２は、前述の記憶回路や記憶装置を含む。
【００２５】
（データ処理部１３）
データ処理部１３は各種のデータ処理を実行する。特に、データ処理部１３は、前眼部カメラ６０により取得された画像を解析する。データ処理部１３には、位置特定部１３１と、距離特定部１３２とが設けられている。これらの動作については後述する。
【００２６】
（光学ユニット２０）
光学ユニット２０には、図１に示す構成に加え、被検眼Ｅを正面から撮影するための光学系（観察光学系、撮影光学系等）やアライメント光学系が設けられてもよい。また、測定光学系３０のフォーカシングを行うための構成などが設けられていてもよい。更に、光学ユニット２０は、被検眼Ｅの前眼部Ｅａを照明するための光源（前眼部照明光源）を備えてもよい。
【００２７】
（測定光学系３０）
測定光学系３０は、被検眼Ｅの特性を測定するための構成を備える。測定光学系３０は、眼科装置１が提供する機能（測定機能、撮影機能等）に応じた構成を備える。例えば、測定光学系３０には、光源、光学素子（光学部材、光学デバイス）、アクチュエータ、機構、回路、表示デバイス、受光素子、イメージセンサなどが設けられる。測定光学系３０の構成は従来の眼科装置のそれと同様であってよい。測定光学系３０の少なくとも一部は、光路の外部に配置されてもよい。例えば、角膜曲率を測定するためのケラトメータ機能が設けられている場合、リング状光束又は同心円状光束を角膜に投影するための光源（ケラトリング光源）が被検眼Ｅの直前位置に配置される。例えば、被検眼Ｅの断層像や眼内距離を取得するための光干渉断層計の機能が設けられている場合、干渉光学系の焦点位置を変更するために対物レンズ４０と被検眼Ｅとの間に挿脱可能な前置レンズが設けられる。
【００２８】
測定光学系３０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）を被検眼Ｅの眼底に投影するための固視光学系が設けられていてよい。
【００２９】
（前眼部カメラ６０）
前眼部カメラ６０は、被検眼Ｅの前眼部Ｅａを撮影する。前眼部カメラ６０は、前述したように、異なる位置に２台以上設けられている。各前眼部カメラ６０は、例えば、所定のフレームレートで動画撮影を行うビデオカメラである。２以上の前眼部カメラ６０は、前眼部を異なる方向から実質的に同時に撮影する。
【００３０】
本実施形態では、図２及び図３に示すように、２台の前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂが設けられている。なお、図２は被検眼Ｅと前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂとの間の位置関係を示す上面図である。＋Ｙ方向は鉛直上方を示し、＋Ｚ方向は測定光学系３０の光軸方向であって測定光学系３０から被検眼Ｅに向かう方向を示す。図３は被検眼Ｅと前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂとの間の位置関係を示す側面図である。前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂはそれぞれ、測定光学系３０の光路から外れた位置に設けられている。以下、２台の前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂをまとめて符号６０で表すことがある。
【００３１】
前眼部カメラの個数は２以上の任意の個数であってよいが、異なる２方向から実質的に同時に前眼部を撮影可能な構成であればよい。また、１つの前眼部カメラが測定光学系３０と同軸に配置されていてもよい。
【００３２】
「実質的に同時」とは、２以上の前眼部カメラ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示す。それにより、被検眼Ｅが同じ位置（向き）にあるときの画像を２以上の前眼部カメラによって取得することができる。
【００３３】
また、２以上の前眼部カメラによる撮影は動画撮影でも静止画撮影でもよいが、本実施形態では動画撮影を行う場合について特に詳しく説明する。動画撮影の場合、撮影開始タイミングを合わせるよう制御したり、フレームレートや各フレームの撮影タイミングを制御したりすることにより、上記した実質的に同時の前眼部撮影を実現することができる。一方、静止画撮影の場合、撮影タイミングを合わせるよう制御することにより、これを実現することができる。
【００３４】
本実施形態では、光学ユニット２０と被検眼Ｅとの位置合わせ（アライメント）に、２以上の前眼部カメラ６０により実質的に同時に得られる２以上の撮影画像が用いられる。アライメントには、測定光学系３０の光軸方向（Ｚ方向）におけるＺアライメントと、Ｚ方向に直交するＸ方向（水平方向）及びＹ方向（鉛直方向）におけるＸＹアライメントとがある。
【００３５】
本実施形態では、前眼部カメラ６０により得られた２以上の撮影画像それぞれについて被検眼Ｅの特徴部位（例えば瞳孔又は角膜の中心（重心））に相当する特徴位置を特定し、前眼部カメラ６０の位置と特定された２以上の撮影画像中の特徴位置とに基づいて被検眼Ｅの特徴部位の３次元位置が求められる。マニュアルアライメントの場合、アライメント基準位置に対する被検眼Ｅの特徴部位の位置の変位がキャンセルされるようにユーザがユーザインターフェイス部９０に対して操作することにより光学ユニット２０と被検眼Ｅとを相対移動させる。オートアライメントの場合、アライメント基準位置に対する被検眼Ｅの特徴部位の位置の変位がキャンセルされるように制御部１１が光学ユニット２０を３次元的に移動させる。アライメント基準位置は、測定光学系３０の光軸が被検眼Ｅの軸に略一致し、かつ、被検眼Ｅに対する測定光学系３０の距離が所定の作動距離になる位置である。ここで、作動距離とは、対物レンズ４０のワーキングディスタンスとも呼ばれる既定値であり、測定光学系３０を用いた検査時における被検眼Ｅと測定光学系３０との間の距離を意味する。
【００３６】
以下の実施形態では、被検眼Ｅのデータを取得するための測定光学系３０と被検眼Ｅとの間の距離は、測定光学系３０を収容する光学ユニット２０と被検眼Ｅとの間の距離又は対物レンズ４０と被検眼Ｅとの間の距離と同一視できるものとする。
【００３７】
（顔支持部７０）
顔支持部７０は、被検者の顔を支持するための部材を含む。例えば、顔支持部７０は、被検者の額が当接される額当てと、被検者の顎が載置される顎受けとを含む。なお、顔支持部７０は、額当て及び顎受けのいずれか一方のみを備えてもよく、これら以外の部材を備えてもよい。
【００３８】
（第１駆動機構８０Ａ、第２駆動機構８０Ｂ）
第１駆動機構８０Ａは、制御部１１による制御を受けて光学ユニット２０を移動する。第１駆動機構８０Ａは、光学ユニット２０を３次元的に移動可能である。第１駆動機構８０Ａは、例えば、従来と同様に、光学ユニット２０をＸ方向に移動させるための機構と、Ｙ方向に移動させるための機構と、Ｚ方向に移動させるための機構とを含む。第１駆動機構８０Ａは、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動させるための機構を駆動する複数のステッピングモータ等（駆動手段）を含む。例えば、制御部１１は、ステッピングモータに対して所定のパルス数の駆動信号を供給することで、当該パルス数に対応した移動量だけ光学ユニット２０を移動させることができる。また、第１駆動機構８０Ａは、光学ユニット２０の光軸を含む平面（水平面、垂直面等）内にて光学ユニット２０を回動させる回動機構を含んでもよい。
【００３９】
第２駆動機構８０Ｂは、制御部１１による制御を受けて顔支持部７０を移動する。第２駆動機構８０Ｂは、顔支持部７０を３次元的に移動可能である。第２駆動機構８０Ｂは、例えば、顔支持部７０をＸ方向に移動させるための機構と、Ｙ方向に移動させるための機構と、Ｚ方向に移動させるための機構とを含む。第２駆動機構８０Ｂは、第１駆動機構８０Ａと同様に、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動させるための機構を駆動する複数のステッピングモータ等（駆動手段）を含む。例えば、制御部１１は、ステッピングモータに対して所定のパルス数の駆動信号を供給することで、当該パルス数に対応した移動量だけ顔支持部７０を移動させることができる。また、第２駆動機構８０Ｂは、顔支持部７０（又はそれに含まれる部材）の向きを変更するための回動機構を含んでもよい。顔支持部７０に複数の部材が設けられている場合、第２駆動機構８０Ｂは、これら部材を個別に移動するよう構成されてよい。例えば、第２駆動機構８０Ｂは、額当てと顎受けとを個別に移動するよう構成されてよい。なお、前述したように、一般に、第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方が設けられる。被検者の顔の大きさに対応するため、顎受けのみＹ方向に移動可能であってもよい。
【００４０】
（ユーザインターフェイス部９０）
ユーザインターフェイス部９０は、情報の表示、情報の入力、操作指示の入力など、眼科装置１とそのユーザとの間で情報をやりとりするための機能を提供する。ユーザインターフェイス部９０は、出力機能と入力機能とを提供する。出力機能を提供する構成の例として、フラットパネルディスプレイ等の表示装置や、音声出力装置や、印刷出力装置や、記録媒体への書き込みを行うデータライタなどがある。入力機能を提供する構成の例として、操作レバー、ボタン、キー、ポインティングデバイス、マイクロフォン、データライタなどがある。ユーザインターフェイス部９０は、タッチパネルディスプレイのような出力機能と入力機能とが一体化されたデバイスを含んでよい。また、ユーザインターフェイス部９０は、情報の入出力を行うためのグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）を含んでよい。
【００４１】
（データ処理部１３の詳細）
データ処理部１３の詳細を説明する。前述のように、データ処理部１３には、位置特定部１３１と、距離特定部１３２とが設けられている。
【００４２】
（位置特定部１３１）
位置特定部１３１は、前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂにより実質的に同時に得られた２以上の撮影画像を解析することにより、各撮影画像に描出された被検眼Ｅの特徴部位に相当する領域の位置（３次元位置）を特定する。前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂが動画撮影を行う場合、位置特定部１３１は、各フレームから当該領域の位置を特定する。位置特定部１３１は、撮影画像の画素値を解析することによって当該領域の位置を特定することが可能である。撮影画像が輝度画像である場合、位置特定部１３１は、撮影画像における輝度値の分布に基づいて、特徴部位に相当する画像領域（画素）を特定する。例えば、特徴部位が瞳孔中心である場合、位置特定部１３１は、撮影画像の画素値（輝度値など）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）を特定する。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特定することができる。このとき、瞳孔の形状を考慮して瞳孔領域を特定するようにしてもよい。つまり、略円形かつ低輝度の画像領域を探索することによって瞳孔領域を特定するように構成することができる。次に、位置特定部１３１は、特定された瞳孔領域の中心位置を特定する。上記のように瞳孔は略円形であるので、瞳孔領域の輪郭を特定し、この輪郭（の近似円または近似楕円）の中心位置を特定し、これを瞳孔中心とすることができる。また、瞳孔領域の重心を求め、この重心位置を瞳孔中心としてもよい。なお、他の特徴部位に対応する特徴位置を特定する場合であっても、上記と同様に撮影画像の画素値の分布に基づいて当該特徴位置を特定することが可能である。なお、角膜に指標光束を投影し、角膜からの指標光束の反射光に基づく反射像の位置を特徴位置として特定してもよい。
【００４３】
また、位置特定部１３１は、図２及び図３に示すように特徴位置を３次元位置として特定することが可能である。図２及び図３において、ＸＹ方向における２つの前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂの間の距離（基線長）を「Ｂ」で表す。２つの前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂの基線と、被検眼Ｅの特徴部位としての瞳孔中心Ｐとの間の距離（指標像距離）を「Ｈ」で表す。各前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂと、その画面平面との間の距離（画面距離）を「ｆ」で表す。
【００４４】
このような配置状態において、前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂによる撮影画像の分解能は次式で表される。ここで、Δｐは画素分解能を表す。
【００４５】
ＸＹ方向の分解能：ΔＸＹ＝Ｈ×Δｐ／ｆ
Ｚ方向の分解能：ΔＺ＝Ｈ×Ｈ×Δｐ／（Ｂ×ｆ）
【００４６】
位置特定部１３１は、２つの前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂの位置（既知である）と、２つの撮影画像における瞳孔中心Ｐの位置とに対して、図２及び図３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Ｐの位置を特定する。瞳孔中心Ｐの位置は、被検眼Ｅの位置（３次元位置）として特定される。
【００４７】
位置特定部１３１により特定された被検眼Ｅの位置は制御部１１に送られる。制御部１１は、前述したように、求められた被検眼Ｅの位置に基づいて測定光学系３０の光軸を被検眼Ｅの軸に合わせるように、かつ、被検眼Ｅに対する測定光学系３０の距離が所定の作動距離になるように第１駆動機構８０Ａ及び／又は第２駆動機構８０Ｂを制御する。
【００４８】
（距離特定部１３２）
距離特定部１３２は、位置特定部１３１により特定された被検眼Ｅの位置と測定光学系３０（対物レンズ４０）との間の距離（光学系・被検眼距離）を特定する。例えば、位置特定部１３１は、光学ユニット２０の基準位置（測定光学系３０の対物レンズ４０の位置）を基準とした３次元座標系において被検眼Ｅの位置を特定する。この場合、距離特定部１３２は、当該３次元座標系における公知の距離算出処理で上記の光学系・被検眼距離を特定することが可能である。距離特定部１３２は、逐次に特定される被検眼Ｅの位置を用いて光学系・被検眼距離を逐次に求める。
【００４９】
制御部１１は、距離特定部１３２により特定された光学系・被検眼距離に基づいて第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方を制御することにより光学ユニット２０と被検眼Ｅとを相対移動させる。このとき、制御部１１は、距離特定部１３２により逐次に特定された光学系・被検眼距離に基づいて第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方に対する制御条件を逐次に更新する。制御部１１は、更新された制御条件に基づいて第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方を制御することが可能である。
【００５０】
制御部１１は、必要に応じて制御条件を更新しつつ、光学系・被検眼距離に基づいて被検眼Ｅに対して光学ユニット２０が所定の距離以上に接近しないように第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方を制御する。具体的には、制御部１１は、逐次に特定された光学・被検眼距離から、光学ユニット２０が被検眼Ｅに接近する方向の移動可能距離を逐次に求め、当該方向について当該移動可能距離の範囲内で光学ユニット２０と被検眼Ｅとを相対移動させる。移動可能距離を求めることは、移動限界位置を求めることに相当する。
【００５１】
例えば、移動可能距離は、第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方に対して供給される駆動信号の移動可能パルス数として記憶部１２等に記憶される。制御部１１は、第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方を駆動するたびに、記憶部１２等に記憶された移動可能パルス数から移動量に対応したパルス数を減算し、新たに更新された移動可能パルス数を再び記憶部１２等に保存する。それにより、記憶部１２等に記憶された移動可能パルス数から残りの移動量が認識される。
【００５２】
図４に、実施形態に係る移動可能距離の説明図を示す。図４において、図１と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５３】
距離特定部１３２により光学系・被検眼距離Ｌ１が求められると、制御部１１は、光学系・被検眼距離Ｌ１から既知の対物レンズ４０の作動距離ＷＤを差し引いた距離ＭＣ１を移動可能距離として求める。制御部１１は、距離特定部１３２により光学系・被検眼距離Ｌ１が逐次に特定されると、移動可能距離である距離ＭＣ１を逐次に求める。Ｚアライメントの実行中に被検眼Ｅの位置が変更された場合、距離特定部１３２が光学系・被検眼距離Ｌ２を新たに特定すると、制御部１１は、光学系・被検眼距離Ｌ２から対物レンズ４０の作動距離ＷＤを差し引いた距離ＭＣ２を新たな移動可能距離として求める。制御部１１は、Ｚ方向について当該移動可能距離（ＭＣ２）の範囲内で光学ユニット２０と被検眼Ｅとを相対移動させることが可能である。移動可能距離は作動距離ＷＤよりも大きく（遠く）、又は小さく（近く）設定してもよい。作動距離ＷＤが短い機器においては、接触の危険性をより軽減するため移動可能距離を作動距離ＷＤよりも大きく設定することが望ましい。
【００５４】
光学ユニット２０又は測定光学系３０は、実施形態に係る「光学系」の一例である。第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方は、実施形態に係る「駆動部」の一例である。ユーザインターフェイス部９０は、実施形態に係る「操作部」の一例である。前眼部カメラ６０は、実施形態に係る「撮影部」の一例である。
【００５５】
＜動作＞
眼科装置１の動作について説明する。
【００５６】
図５及び図６に、眼科装置１の動作例のフロー図を示す。図５及び図６は、実施形態に係る眼科装置１のＺアライメントの動作例を表す。なお、図５及び図６では、ＸＹアライメントが完了しているものとして説明する。
【００５７】
（Ｓ１）
被検眼Ｅの前眼部Ｅａの撮影を開始するための指示がユーザ又は制御部１１によりなされたことに対応し、制御部１１は、前眼部カメラ６０を制御することで、被検眼Ｅの前眼部Ｅａの動画像の取得を開始させる。前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂは、所定のフレームレートで撮影画像（フレーム）を形成する。撮影画像は、データ処理部１３に逐次に入力される。
【００５８】
（Ｓ２）
制御部１１は、被検眼Ｅの位置を位置特定部１３１に特定させる。位置特定部１３１は、前述したように、Ｓ１において前眼部カメラ６０Ａ及び６０Ｂにより実質的に同時に得られた２以上の撮影画像を解析することにより、各撮影画像に描出された被検眼Ｅの瞳孔中心に相当する領域の３次元位置を被検眼Ｅの位置として特定する。
【００５９】
（Ｓ３）
制御部１１は、Ｓ２において被検眼Ｅの位置が特定されたか否かを判定する。例えば、制御部１１は、被検眼Ｅの瞬きや視線変更などによって位置特定部１３１により瞳孔領域の特定が不可能なとき、位置特定部１３１により被検眼Ｅの位置が特定されなかったと判定する。Ｓ２において被検眼Ｅの位置が特定されたと判定されたとき（Ｓ３：Ｙ）、眼科装置１の動作はＳ４に移行する。Ｓ２において被検眼Ｅの位置が特定されなかったと判定されたとき（Ｓ３：Ｎ）、眼科装置１の動作はＳ９に移行する。
【００６０】
（Ｓ４）
Ｓ３において被検眼Ｅの位置が特定されたと判定されたとき（Ｓ３：Ｙ）、制御部１１は、光学ユニット２０と被検眼Ｅとの間の距離である光学系・被検眼距離を距離特定部１３２に特定させる。次に、制御部１１は、前述したように、特定された光学・被検眼距離から光学ユニット２０が被検眼Ｅに接近する方向の移動可能距離（移動可能パルス数）を求める。例えば、移動可能距離は、初期値から、新たに求められた当該移動可能距離に更新される。
【００６１】
（Ｓ５）
制御部１１は、ユーザによるユーザインターフェイス部９０に対する操作を受け付け、操作内容に応じて第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方の移動量を決定する。本実施形態では、例えば、制御部１１は、ユーザの操作内容に応じて第１駆動機構８０Ａを制御することにより光学ユニット２０を移動させるものとする。制御部１１は、当該移動量だけ光学ユニット２０を移動させたときの位置がＳ４において求められた移動可能距離の範囲内であるか否かを判定する。移動可能距離の範囲内であるか否かの判定は、第１駆動機構８０Ａに対して出力する駆動信号に含まれるパルス数に基づいて行われてよい。当該移動可能距離の範囲内であると判定されたとき（Ｓ５：Ｙ）、眼科装置１の動作はＳ６に移行する。当該移動可能距離の範囲内ではないと判定されたとき（Ｓ５：Ｎ）、眼科装置１の動作はＳ１２に移行する。
【００６２】
（Ｓ６）
Ｓ５において移動後の光学ユニット２０の位置がＳ４において求められた移動可能距離の範囲内であると判定されたとき（Ｓ５：Ｙ）、制御部１１は、Ｓ５において決定された移動量だけ光学ユニット２０を移動させる。例えば、制御部１１は、第１駆動機構８０Ａに対して当該移動量に対応したパルス数の駆動信号を供給することにより、当該移動量だけ光学ユニット２０を移動させることができる。
【００６３】
（Ｓ７）
制御部１１は、Ｓ６において移動された光学ユニット２０の位置と被検眼Ｅの位置とに基づいてＺアライメントが完了したか否かを判定する。例えば、制御部１１は、光学ユニット２０の位置と被検眼Ｅの位置との間のＺ方向の距離と、対物レンズ４０の作動距離との差分が所定の閾値以下のとき、Ｚアライメントが完了したと判定する。Ｚアライメントが完了したと判定されたとき（Ｓ７：Ｙ）、眼科装置１の動作はＳ８に移行する。Ｚアライメントが完了していないと判定されたとき（Ｓ７：Ｎ）、眼科装置１の動作はＳ２に移行する。
【００６４】
（Ｓ８）
Ｓ７においてＺアライメントが完了したと判定されたとき（Ｓ７：Ｙ）、制御部１１は、測定光学系３０が備える機能に応じて測定光学系３０を制御することにより被検眼Ｅに対する測定を実行させる。以上で、眼科装置１の動作は終了する（エンド）。
【００６５】
（Ｓ９）
Ｓ３において被検眼Ｅの位置が特定されなかったと判定されたとき（Ｓ３：Ｎ）、制御部１１は、ユーザによるユーザインターフェイス部９０に対する操作を受け付け、操作内容に応じて第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方の移動量を決定する。制御部１１は、当該移動量だけ光学ユニット２０を移動させたときの位置が既に求められた移動可能距離（又は初期値のままの移動可能距離）の範囲内であるか否かを判定する。移動可能距離の範囲内であるか否かの判定は、第１駆動機構８０Ａに対して出力する駆動信号に含まれるパルス数に基づいて行われてよい。判定移動可能距離の範囲内であると判定されたとき（Ｓ９：Ｙ）、眼科装置１の動作はＳ１０に移行する。移動可能距離の範囲内ではないと判定されたとき（Ｓ９：Ｎ）、眼科装置１の動作はＳ１１に移行する。
【００６６】
（Ｓ１０）
Ｓ９において移動後の光学ユニット２０の位置が移動可能距離の範囲内であると判定されたとき（Ｓ９：Ｙ）、制御部１１は、Ｓ９において決定された移動量だけ光学ユニット２０を移動させる。眼科装置１の動作は、Ｓ２に移行する。
【００６７】
（Ｓ１１）
Ｓ９において移動後の光学ユニット２０の位置が移動可能距離の範囲内ではないと判定されたとき（Ｓ９：Ｎ）、制御部１１は、少なくとも光学ユニット２０が被検眼Ｅに接近する方向の移動を停止させる。眼科装置１の動作は、Ｓ２に移行する。
【００６８】
（Ｓ１２）
Ｓ５において移動後の光学ユニット２０の位置がＳ４において求められた移動可能距離の範囲内ではないと判定されたとき（Ｓ５：Ｎ）、制御部１１は、光学ユニット２０を被検眼Ｅに接近する方向に移動できない旨を報知させる。この報知は、ユーザインターフェイス部９０への情報出力や音出力、ランプ点灯などであってよい。
【００６９】
なお、制御部１１は、移動可能距離の範囲内であるか否かに応じてユーザインターフェイス部９０に対する表示態様を変更させることが可能である。それにより、ユーザは、光学ユニット２０と被検眼Ｅとの間の距離を容易に把握することができるようになる。
【００７０】
また、制御部１１は、移動可能パルス数に応じてユーザインターフェイス部９０に対する表示態様を変更させてもよい。それにより、ユーザは、光学ユニット２０と被検眼Ｅとをどの程度相対移動可能かを容易に把握することができるようになる。
【００７１】
（Ｓ１３）
続いて、制御部１１は、眼科装置１の動作を終了するか否かを判定する。例えば、眼科装置１の動作を終了させるための指示がユーザ又は制御部１１によりなされたことに対応し、制御部１１は、眼科装置１の動作を終了するか否かを判定する。眼科装置１の動作を終了すると判定されたとき（Ｓ１３：Ｙ）、眼科装置１の動作は終了する（エンド）。眼科装置１の動作を終了しないと判定されたとき（Ｓ１３：Ｎ）、眼科装置１の動作はＳ２に移行する。
【００７２】
以上説明したように、実施形態によれば、被検眼Ｅの前眼部Ｅａの画像が得られるたびに移動可能距離などを含む制御条件を逐次に更新することができる。そして、被検眼Ｅの瞬きや視線変更などによって被検眼Ｅの位置を特定することできないとき、直前に更新された移動可能距離（又は初期値のままの移動可能距離）の範囲内で光学ユニット２０と被検眼Ｅとを相対移動させることができる。
【００７３】
＜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。
【００７４】
実施形態に係る眼科装置（１）は、光学系（測定光学系３０）と、駆動部（第１駆動機構８０Ａ及び第２駆動機構８０Ｂの少なくとも一方）と、距離特定部（１３２）と、制御部（１１）とを含む。光学系は、被検眼（Ｅ）のデータを取得するために用いられる。駆動部は、光学系と被検眼とを光学系の光軸方向（Ｚ方向）に相対的に移動する。距離特定部は、光学系と被検眼との間の距離（光学系・被検眼距離）を繰り返し特定する。制御部は、距離特定部により逐次に特定された距離に基づいて駆動部に対する制御条件を逐次に更新し、更新された制御条件に基づいて駆動部を制御することにより光学系と被検眼とを相対移動させる。
【００７５】
このような構成において、光学系と被検眼との間の距離を繰り返し特定し、特定された距離に基づいて駆動部に対する制御条件を逐次に更新し、更新された制御条件に基づいて光学系と被検眼とを相対移動させる。それにより、被検眼の瞬きや視線変更等が生じた場合であっても、直前に更新された制御条件に基づいて光学系と被検眼とを相対移動させることができる。従って、被検眼の瞬きや視線変更が行われている間であっても、直前に更新された制御条件に基づいて光学系と被検眼とが相対移動されるため、光学系と被検眼との位置合わせの間に頻繁に停止することなく、高精度な位置合わせが可能になる。
【００７６】
また、実施形態に係る眼科装置では、制御部は、上記の距離に基づいて被検眼に対し光学系が所定の距離以上に接近しないように駆動部を制御してもよい。
【００７７】
このような構成によれば、光学系と被検眼との位置合わせの間に頻繁に停止することなく、光学系と被検眼との接触を回避しつつ、高精度な位置合わせが可能な眼科装置を提供することができるようになる。
【００７８】
また、実施形態に係る眼科装置では、制御部は、逐次に特定された距離に基づいて光学系が被検眼に接近する方向の移動可能距離を逐次に求め、上記の方向について移動可能距離の範囲内で駆動部を制御してもよい。
【００７９】
このような構成によれば、移動可能距離の範囲内であれば光学系と被検眼との位置合わせの間に停止することなく、高精度な位置合わせが可能になる。
【００８０】
また、実施形態に係る眼科装置では、光学系は、対物レンズ（４０）を含み、制御部は、上記の距離から対物レンズの作動距離を差し引いた距離を移動可能距離として求めてもよい。
【００８１】
このような構成によれば、被検眼との位置合わせの間に頻繁に停止することなく、対物レンズの作動距離を確保しつつ、高精度な位置合わせが可能になる。
【００８２】
また、実施形態に係る眼科装置は、被検眼の前眼部（Ｅａ）を異なる方向から同時に撮影するための２以上の撮影部（前眼部カメラ６０、６０Ａ、６０Ｂ）と、２以上の撮影部により同時に得られた２以上の撮影画像を解析することで、被検眼の３次元位置を特定する位置特定部（１３１）と、を含み、距離特定部は、光学系と３次元位置との間の距離を特定してもよい。
【００８３】
このような構成によれば、広範囲から被検眼を撮影することが可能となり、光学系と被検眼との間の距離がある程度長いような場合であっても、接触を回避しつつ、光学系と被検眼との高精度な位置合わせを行うことが可能になる。
【００８４】
また、実施形態に係る眼科装置は、操作部（ユーザインターフェイス部９０）を含み、制御部は、操作部を用いた操作に応じて駆動部を制御して光学系と被検眼とを相対移動させてもよい。
【００８５】
このような構成によれば、被検眼の瞬きや視線変更が行われている間であっても、直前に更新された制御条件に基づいて光学系と被検眼とが相対移動されるため、ユーザによる操作に違和感を与えることなく、高精度な位置合わせが可能になる。
【００８６】
＜変形例＞
以上に説明した実施形態は本発明の典型的な例示に過ぎない。よって、本発明の要旨の範囲内における任意の変形（省略、置換、付加等）を適宜に施すことが可能である。
【００８７】
複数の測定（撮影）を順次に行う場合、各測定の直前にアライメントを行うことができる。例えば、角膜曲率測定（ケラト測定）と、眼屈折力測定（レフ測定）と、自覚検査（視力測定）とをこの順で行う場合、ケラト測定の前、ケラト測定とレフ測定との間、及び、レフ測定と自覚検査との間に、それぞれアライメントを行うことが可能である。また、複数の測定の一部の直前にアライメントを行うようにしてもよい。
【００８８】
実施形態において、Ｚアライメントを本実施形態の手法で実行し、ＸＹアライメントを他の手法で行うことができる。ＸＹアライメントには、例えば、特開２０１３−２４８３７６号公報に開示された技術が適用されてよい。つまり、実質的に同時に取得された前眼部の２以上の撮影画像に基づいて、瞳孔を基準としたＸＹアライメントを行うことができる。或いは、被検眼を正面から撮影するための観察光学系が設けられている場合、それにより得られる前眼部の正面画像中の指標像（輝点像）や瞳孔中心位置等に基づいて、公知のＸＹアライメントを行うことが可能である。
【００８９】
実施形態は、光学ユニット２０と被検眼Ｅとの間の距離を特定する手法に限定されるものではない。例えば、いわゆる光テコ方式で光学ユニット２０と被検眼Ｅとの相対位置を検出し、光学ユニット２０と被検眼Ｅとの間の距離を特定してもよい。また、被検眼Ｅの位置を検出するセンサーを設け、センサーの検出結果を用いて光学ユニット２０と被検眼Ｅとの間の距離を特定してもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１  眼科装置
１１  制御部
１２  記憶部
１３  データ処理部
２０  光学ユニット
３０  測定光学系
４０  対物レンズ
６０、６０Ａ、６０Ｂ  前眼部カメラ
７０  顔支持部
８０Ａ  第１駆動機構
８０Ｂ  第２駆動機構
９０  ユーザインターフェイス部
１３１  位置特定部
１３２  距離特定部
Ｅ  被検眼
Ｅａ  前眼部
【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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