(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の眼を測定する測定光学系を含み移動可能な測定ユニットと、
前記測定光学系の光軸とは異なる方向から前記眼に対して光を照射するための第１光源と、
前記測定光学系の光軸方向から前記眼の角膜に光を照射するための第２光源と、
前記眼の画像を得るための撮像器と、
前記撮像器での撮像に基づいて前記第２光源の角膜反射像の位置を求めて、前記眼に対する前記測定ユニットの位置合わせ状態を検出する第１検出系と、
前記撮像器での撮像に基づいて前記第１光源の角膜反射像の位置を求めて、前記眼に対する前記測定ユニットの位置合わせ状態を検出する第２検出系と、
を有し、
前記第１検出系で角膜反射像を検出できなかった場合には、前記第２検出系の出力に基づいて前記測定光学系の光軸方向と前記眼が近づくように測定ユニットを移動させた後に、第１検出系の出力に基づいて前記測定光学系の光軸方向と前記眼が近づくように前記測定ユニットを移動させるように制御することを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
被検者の眼を測定する測定光学系を含み移動可能な測定ユニットと、
前記測定光学系の光軸とは異なる方向から前記眼に対して光を照射するための第１光源と、
前記眼の画像を得るための撮像器と、
前記撮像器での撮像に基づいて前記第１光源の角膜反射像の位置を求めて、前記眼に対する前記測定ユニットの位置合わせ状態を検出する第２検出系と、
を有し、
前記第２検出系により、前記第１光源の角膜反射像と共に瞳孔の位置を求めて、これらの位置関係に応じて前記位置合せ状態を検出することを特徴とする眼科装置。
【請求項３】
前記第１検出系で角膜反射像を検出できなかった際には、瞳孔の位置を求めて位置合せ状態を検出して、これに応じて前記測定ユニットを駆動させて粗い位置合せを実行し、その後も前記第１検出系で角膜反射像を検出できなかった際には、前記第２検出系により位置合せ状態を検出して、これに応じて前記測定ユニットを移動させて粗い位置合せを実行するよう制御する請求項１に記載の眼科装置。
【請求項４】
前記測定ユニットはＸＹＺの３方向に移動可能であり、前記第１検出系はＸＹＺ方向の検出を行い、前記第２検出系は少なくともＺ方向の検出を行う請求項１又は３のいずれか一項に記載の眼科装置。
【請求項５】
前記第１検出系及び前記第２検出系はプログラムに従って画像処理プロセスを実行するプロセッサを有する請求項１、３、４のいずれか一項に記載の眼科装置。
【請求項６】
前記第１光源は前眼部の観察に使用され、前記第２光源は眼の測定に使用されることを特徴とする請求項１、３、４，５のいずれか一項に記載の眼科装置。
【請求項７】
前記測定ユニットは角膜を測定するものである請求項６のいずれか記載の眼科装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は患者の被検眼に対して測定光学系の位置合わせが必要な眼科装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オートアライメント機能を搭載した眼科装置が知られている。これは被検眼の角膜に光束を投影しその反射光を受光素子で検出することで眼と測定光学系とのアライメント状態を求め、これに基づいてオートアライメントを行うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述のオートアライメント機能は、角膜からの反射光を受光素子で検出できる範囲が狭く、改良の余地がある。すなわち、初期状態でオートアライメント可能な検出範囲から外れてしまって反射光を検出できない場合は、眼に対して測定光学系（測定ユニット）を検出範囲内に入るまでオペレータが手動で粗い位置合わせを行う必要がある。これは装置を操作するオペレータにとっての手間となり迅速な測定の妨げになる可能性がある。この課題に対する一つの解決策は、大口径の受光レンズや広い受光面を有するセンサを用いてアライメントの検出範囲を拡大する方法である。だが、やみくもな大型化は装置の高コスト化・複雑化といった望ましくない結果を招く。
【０００４】
別のアプローチとして、特開平９−６６０２７号公報に開示される眼科装置は、前眼部の照明光源の被検眼での虚像に基づいてアライメント検出して、上下左右（XY）方向についての検出範囲の拡大を目指している。しかし、アライメント検出のための専用光学系を用いないので、高い検出精度を得ることが出来ない。また該装置の構造では前後（Z）方向についてアライメントの検出範囲を拡大することができない。
【０００５】
本発明の主目的はオートアライメント機能を備えた従来の眼科装置の改良である。具体的な目的の一つは、広範囲で且つ高精度なオートアライメントを可能とする眼科装置の提供である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明に係る眼科装置のある形態は、被検者の眼を測定する測定光学系を含み移動可能な測定ユニットと、
前記測定光学系の光軸とは異なる方向から前記眼に対して光を照射するための第１光源と、
前記測定光学系の光軸方向から前記眼の角膜に光を照射するための第２光源と、
前記眼の画像を得るための撮像器と、
前記撮像器での撮像に基づいて前記第２光源の角膜反射像の位置を求めて、前記眼に対する前記測定ユニットの位置合わせ状態を検出する第１検出系と、
前記撮像器での撮像に基づいて前記第１光源の角膜反射像の位置を求めて、前記眼に対する前記測定ユニットの位置合わせ状態を検出する第２検出系と、
を有し、
前記第１検出系で角膜反射像を検出できなかった場合には、前記第２検出系の出力に基づいて前記測定光学系の光軸方向と前記眼が近づくように測定ユニットを移動させた後に、第１検出系の出力に基づいて前記測定光学系の光軸方向と前記眼が近づくように前記測定ユニットを移動させるように制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明の更なる目的や形態は以下の実施の形態の説明の中で明らかにされる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
眼科装置の一形態である眼屈折力測定装置を例にとって説明する。なお、本発明を適用することができる眼科装置はこれに限らず、眼に対して光学系の精密な位置合わせが必要な機器、例えば、各種の角膜情報を計測する角膜測定装置、視力測定装置、眼底カメラ、眼血流計など、さまざまである。
【００１０】
図１は本例の装置の概観図である。オペレータが操作する面には測定値や患者眼の像などの表示や、各種設定を行うユーザーインターフェースを表示提供するディスプレイ１（液晶又はＣＲＴ）が設けられ、眼に対して測定ユニットを手動で位置合わせするための入力デバイスであるトラックボール２及びローラ３、操作パネル４（プリンタ印字スイッチや測定開始スイッチや選択設定スイッチなどが配置される）、及びプリンタ５が配置される。このオペレータが操作する面と反対側にある顔受け（不図示）に患者の顔を固定して、測定ユニットの光学系の前に眼Ｅを位置させる。
【００１１】
図２は、眼Ｅに対して測定ユニット６を自動位置合わせするための駆動機構を示す斜視図である。測定のための光学系を内蔵した測定ユニット６が設けられ、これを上下方向（Ｙ方向）に移動させるための上下駆動機構７により、測定ユニットは約３０ｍｍの範囲で上下方向に移動する。測定ユニット６は支柱８に支えられており、直動型のボールベアリングと昇降用の送りネジが内蔵された支柱９に接合され、その支柱９は基台１０に固定されている。測定ユニット６の支柱８の中心軸まわりの回転規制のため、回り止め支柱１１が測定ユニット６下部から突起しており、基台１０に固定された直動軸受１２と嵌合している。支柱９と直動軸受１２の間には、上下方向駆動用のモータ１３が配置されており、基台１０の裏面にベルトを介して支柱９の送りネジを回転できるようになっている。したがってモータ１３の正逆回転により測定ユニット６が昇降する。上下方向ストローク（約３０ｍｍ）の両端はリミットスイッチ（不図示）で移動限界を検知する。モータ１３の軸上には、パルスカウントできるエンコーダが同軸上に配置され、基台１０の裏面にはそれを検知するフォトカプラが配置される。
【００１２】
前後駆動機構１４は測定ユニット６を前後方向（Ｚ方向）に駆動するためのものである。基台１０の裏面には雌ネジナット１５が固定され、その雌ネジナットには基台１６に支持されている送りネジ１７と螺合されている。送りネジは前後モータ１８とカップリングを介して結合されている。また、基台１０の左右両側面には、直動ガイドレール１９ａ、１９ｂが配置され、可動側が基台１０に固定側が基台１６に接合されている。前後モータ１８の正逆回転によって、上下駆動機構７を含む測定ユニット６は約４０ｍｍの範囲で前後方向に移動する。前後方向ストロークの両端はリミットスイッチ（不図示）で移動限界を検知する。前後モータ１８の軸上には、パルスカウントできるエンコーダが同軸上に配置され、基台１６の上面にはそれを検知するフォトカプラが配置される。
【００１３】
左右駆動機構２０は測定ユニット６を左右方向（Ｘ方向）に駆動するためのものである。基台１６の裏面は雌ネジナットが固定され、その雌ネジナットは基台２１に支持されている送りネジ２２と螺合されている。送りネジは左右モータ２３とベルト２４を介して結合されている。また基台１４の前後両側面には、直動ガイドレール２５ａ、２５ｂが配置され,可動側が基台１４に固定側が基台２１に接合されている。左右モータ２３の正逆回転によって、上下駆動機構７及び前後駆動機構１４を含む測定ユニット６は約９０ｍｍの範囲で左右方向に移動する。左右方向ストロークの両端はリミットスイッチ（不図示）で移動限界を検知する。左右モータ２３の軸上には、パルスカウントできるエンコーダが同軸上に配置され、基台２１の上面にはそれを検知するフォトカプラが配置される。
【００１４】
このように測定ユニット６は上下駆動機構７（Ｙ方向）、前後駆動機構１４（Ｚ方向）、左右駆動機構２０（Ｘ方向）により眼Ｅに対して三次元の各方向に移動する。このため、子供から大人までさまざまなサイズの被検者に対応可能で、被検者が顔受けに顔を固定すると、その被検者の眼に対して測定ユニットの位置合わせが行われる。
【００１５】
図３は測定ユニット６の内部の光学系の構成を示す。眼Ｅの視軸に位置合わせする測定ユニット６の中心軸Ｏ上には、可視光全反射し波長８８０ｎｍの光束を一部反射するダイクロイックミラー３１、対物レンズ３２、穴開きミラー３３、絞り３４、投影レンズ３５、投影絞り３６、及び波長８８０ｎｍの測定光源３７が配置される。穴開きミラー３３の反射方向には、六分割絞り３８と六分割プリズム３９と受光レンズ４０と二次元撮像素子（二次元ＣＣＤ）４１が配置される。六分割絞り３８と六分割プリズム３９は図５に示す形状であり、これら六分割絞り３８と六分割プリズム３９は密着された構造を備える。
【００１６】
眼屈折力を測定する際には、測定光源３７から発せられた光束は、投影絞り３６で光束を絞り、投影レンズ３５で対物レンズ３２の手前で一次結像し、対物レンズ３２、ダイクロイックミラー３１を透過して眼Ｅの瞳中心に投光される。その光束は眼底で結像され、その反射光は瞳周辺を通って、再び対物レンズ３２に入射される。入射された光束は太くなり、穴開きミラー３３で全反射される。反射された光束は六分割絞り３８で六分割され、六分割プリズム３９で二次元撮像素子４１の受光面領域の適正範囲に受光されるように屈折させ、６点のスポット像を二次元撮像素子４１上に投影する。二次元撮像素子４１上での６点のスポット像の位置関係から、眼屈折力を測定することができる。
【００１７】
一方、ダイクロイックミラー３１の反射方向には、固視標投影用の光学系と、前眼部観察とアライメント検出が共用される受光光学系が配置される。受光光学系には、レンズ４２、ダイクロイックミラー４３、アライメント用のプリズム絞り４４、結像レンズ４５、二次元撮像素子（二次元ＣＣＤ）４６が配置される。アライメント検出のための波長８８０ｎｍの光源は測定光源３７と共用され、測定光源３７からの光束は眼Ｅの角膜で反射される。その反射光束は、測定ユニット６へ戻りダイクロイックミラー３１で反射され、レンズ４２を通り、ダイクロイックミラー４３で反射されアライメント光学系へ導かれる。
【００１８】
アライメント光学系はプリズム絞り４４を備える。図４はプリズム絞り４４の構造を示し、円盤上の絞り板に水平に３つの開口部が設けられ、ダイクロイックミラー４３側に波長８８０ｎｍ付近のみの光束を透過するアライメント用のプリズム４７ａ、４７ｂが接着されている。プリズム４７ａを透過した光束は下方向に屈折され、プリズム４７ｂ透過した光束は上方向に屈折され、また中心の開口部４７ｃを通る光束はそのまま透過され、結像レンズ４５で二次元撮像素子４６上に３つの輝点が結像される。また前眼部像と共に、波長７７０ｎｍの外眼照明用の照明光源４８ａ、４８ｂによる角膜反射像も測定ユニット６へ戻ってダイクロイックミラー３１で反射され、レンズ４２を通り、ダイクロイックミラー４３で反射されアライメント光学系へ導かれ、プリズム絞り４４の中心の開口部４７ｃのみを通過し結像レンズ４５で二次元撮像素子４６に結像される。二次元撮像素子４６上での輝点の位置関係から、後述するようにアライメント状態を検出することができる。
【００１９】
次に、固視投影光学系について説明する。ダイクロイックミラー４３の透過側には固視投影光学系が配置される。全反射ミラー４９、固視誘導レンズ５０、固視チャート５１、固視投影光源５２、が配置されており、固視誘導時、点灯された固視投影光源５２の投影光束は固視チャート５１を裏側より照明され、固視誘導レンズ５０、レンズ４２を介して眼Ｅの眼底に投影される。固視誘導レンズ５０は眼Ｅの視度の変化に対応できるように固視誘導レンズ用モータ６１の回転により光軸方向に移動できるようになっている。
【００２０】
図８は本例の装置の全体的な電気のブロック図である。装置全体のコントロールおよび演算プロセスを実行するプロセッサであるＣＰＵ５４を中心にして、操作パネル４（測定スイッチ、プリント開始スイッチなど含む）、測定ユニットをラフに眼に位置合わせするためのトラックボール２及びローラ３にそれぞれ内臓されたローターリエンコーダ、及び、測定結果を印字するためのプリンタ５がＣＰＵ５４のポートに接続されている。二次元撮像素子４１で撮像された眼底像の映像信号はビデオスイッチ５７を介しＡ／Ｄコンバータ５５によりデジタルデータに変換され、画像メモリ５６に格納される。ＣＰＵ５４は画像メモリ５６に格納された画像を基に眼屈折力の演算を行う。また、二次元撮像素子４６で撮像された前眼部像の映像信号はビデオスイッチ５７を介しＡ／Ｄコンバータ５５によりデジタルデータに変換され、画像メモリ５６に格納される。ＣＰＵ５４は画像メモリ５６に格納された画像を基に、輝点像の抽出や瞳孔抽出などの画像処理を行う。また、二次元撮像素子４６で撮像された前眼部像の映像信号はキャラクタ発生器６３からの信号と合成され、ディスプレイ１上に前眼部像や測定値などが表示される。 上下モータ１３、前後モータ１８、左右モータ２３、固視誘導レンズ用モータ６１はそれぞれモータドライバ５８、５９、６０、６１に接続され、ＣＰＵ５４からの指令信号により駆動される。固視標光源５２、照明光源４８、測定光源３７は不図示のドライバーを介してＤ／Ａコンバータ６４に接続されており、ＣＰＵ５４からの命令により光量を変化させることが出来る。
【００２１】
図６は、アライメント検出に測定光源３７の角膜反射像を使用して精密に位置検出を行う場合に観察される被検眼の前眼部像である。図６（Ａ）は前後方向について適正に位置合わせされた場合を示す。前眼部像及び照明光源４８ａ、４８ｂの角膜反射像はプリズム絞り４４の中心の開口部４７ｃを透過した光束によって輝点６０，６１のように結像され、一方、測定光源３７の角膜反射像は縦（垂直）一列に並んだの３つの輝点６２として結像する。プリズム絞り４４の開口部４７ａ（図４参照）を透過した光束は上側の輝点、開口部４７ｂを透過した光束は下側の輝点、開口部４７ｃを透過した光束は中央の輝点となる。図６（Ｂ）は、眼Ｅと測定ユニット６との距離が適正値よりも大きい（より遠い）状態での観撮像を示し、３つの輝点６２が時計回りに回転して傾いている。逆に図６（Ｃ）は、眼Ｅと測定ユニット６との距離が適正値よりも小さい（より近い）状態での観撮像を示し、３つの輝点６２が反時計回りに傾いている。この３つの輝点の位置を利用し、前後方向（Ｚ方向）のアライメント状態は、３つの輝点のうち上下２つの輝点の左右方向の位置（Ｘ座標）から分かる。また上下左右方向（ＸＹ方向）のアライメント状態は中心の輝点の位置（座標）から分かる。
【００２２】
図７は、アライメント検出に測定光源３７による反射像ではなく、外眼照明用の照明光源４８による角膜反射像を使用する場合に観察される被検眼の前眼部像である。図７（Ａ）は前後方向（Ｚ方向）に適正に位置合わせされた場合を示し、瞳孔中心６３の位置と外眼照明用の照明光源４８による角膜反射像６１（像６０でもよい）との間隔ｄはある所定値になっている。図７（Ｂ）は眼Ｅと測定ユニット６との距離が適正値より大きい状態での観撮像を示し、間隔ｄは図７（Ａ）の場合より狭くなっている。逆に図７（Ｃ）は眼Ｅと測定ユニット６との間隔が適正値より小さい状態での観撮像を示し、間隔ｄは図７（Ａ）のものより広くなっている。よって間隔ｄの値によりＺ方向のアライメント状態が分かる。また瞳孔中心６３の位置（座標）によりＸＹ方向のアライメント状態が分かる。
【００２３】
このように前後方向（Ｚ方向）のアライメント状態は、３つの輝点の傾き（図６の方式）、あるいは瞳孔中心と輝点との間隔ｄ（図７の方式）により算出する。だだし間隔ｄは眼の角膜の曲率半径（個人差がある）によっても変化するため、曲率半径に応じて補正することが望ましい。また上下左右方向（ＸＹ方向）のアライメント状態は、中央輝点の座標（図６の方式）、あるいは瞳孔中心の位置座標（図７の方式）により算出する。ここで図６の方式と図７の方式とを比較すると、ＸＹＺの各方向における検出可能な範囲は図７の方が広い。その一方、ＸＹＺの各方向の検出精度については図６の方が優れている。すなわち図６の方式は検出範囲は狭いが精密な位置検出であり、対する図７の方式は検出範囲は広いが精度は劣る位置検出である。そこで本例の装置では後述するように、各方式それぞれの長所を活かして、広範囲な検出と高精度な検出を両立した優れたオートアライメントを実現する。
【００２４】
次に、本例の装置における操作手順を以下説明する。被検者の顔を不図示の顔受け台に載せ、眼Ｅに対して測定ユニット６を光軸Ｏを合わせるため、オペレータはトラックボール２とローラ３を操作する。ここではトラックボール２の操作は、測定ユニット６を眼に対し左右及び前後方向に移動させ、ローラ３は測定ユニット６を上下方向に移動させて位置合わせできる。この操作において、装置側ではトラックボール２及びローラ３に内蔵されている各々のパルスカウンタやローターリエンコーダからの出力信号をＣＰＵ５４で受けて、操作量及び速度を検知する。さらにその操作量及び速度より各モータドライバ５８、５９、６０を介して上下モータ１３、前後モータ１８、左右モータ２３を駆動する。
【００２５】
オペレータは、上述した操作で測定ユニット６を移動させ、眼Ｅの観察画像をディスプレイ１で確認し、確認したら操作パネル４に配置された測定開始スイッチを押す。これに応じて、眼Ｅに対して測定ユニット６を自動的に位置合わせすべくオートアライメントを開始する。図９に示すフローチャートは、オートアライメント開始から完了までの一連の動作手順を示す。
【００２６】
まずアライメント光の角膜反射像による精密なアライメント動作（ファインアライメント）について説明する。ステップＳ１では、二次元撮像素子４６で撮像された画像を画像メモリ５６に取り込み、ＣＰＵ５４にて画像処理プロセスにより測定光源３７による角膜反射像の３つの輝点の検出を行う。ステップＳ２ではステップＳ１で３つの輝点が検出されたかどうかを判断し、検出された場合はステップＳ３に移行し３つの輝点の位置からＸＹＺ各方向のずれをＣＰＵ５４で算出する。ステップＳ４ではステップＳ３で算出されたＸＹＺ各方向の位置ずれが眼測定可能な範囲内であるかの判断を行い。範囲内であればオートアライメント完了である。範囲外のときはステップＳ５に移行する。ステップＳ５ではＸＹＺ各方向の位置ずれ量に応じてＣＰＵ５４の指令で上下左右前後の各モータを駆動して測定ユニット６を移動させ、再びステップＳ１に戻る。このステップＳ１〜Ｓ５のループを、ステップＳ４でＸＹＺ各方向の位置ずれ量が測定可能な範囲内と判断されるまで繰り返してオートアライメントを行う。アライメントが完了したら眼屈折力の測定を実行する。
【００２７】
次に、測定光源３７による角膜反射像の３つの輝点の検出が十分可能な範囲に入るまでの位置合わせ動作（コースアライメント）について説明する。これはステップＳ２の判断が「いいえ」の場合、すなわち３つの輝点が検出されなかった場合に移行する処理である。ステップＳ２で３つの輝点が検出されなかったと判断した場合はステップＳ６に移行し、二次元撮像素子４６で撮像され画像メモリ５６に取り込まれた画像を基に、画像処理プロセスによってＣＰＵ５４により眼の瞳孔中心の位置（座標）を検出する。そして検出された瞳孔中心位置からＸＹ各方向の位置ずれを計算する。ステップＳ７ではステップＳ６で求めたＸＹ各方向の位置ずれ量が所定範囲内かどうかの判断し、範囲外の場合はステップＳ８に移行する。この所定範囲とは、測定光源３７による角膜反射像の３つの輝点を検出が十分可能なＸＹ方向での範囲である。ステップＳ８ではＸＹ各方向の位置ずれ量に応じてＣＰＵ５４の指令により上下左右の各モータを駆動し測定ユニット６を移動させ、再びステップＳ６に戻る。このステップＳ６〜Ｓ８のループを、ステップＳ７でＸＹ各方向の位置ずれ量が所定範囲内と判断されるまで繰り返す。ここでステップＳ６〜Ｓ８の処理ループでＺ方向の位置合わせを行わない理由は次のとおりである。先に図７で説明したように、Ｚ方向の位置ずれは瞳孔中心と角膜反射像との間隔から分かるが、これは角膜の曲率半径の値によって変化するので、患者の個人差によってＺ方向のずれ検出値が変化する。そのため、本当はＺ方向のずれが小さい（例えば左右眼のうち一方の測定を終えた後に他方の眼に切り替えた場合）にも関わらず、Ｚ方向の誤差が大きいと判断してしまう場合があり、もしこれに基づいて測定ユニットを駆動すると、Ｚ方向のずれ量を逆に広げてしまう可能性がある。つまりステップＳ１で測定光源３７による角膜反射像の３つの輝点の検出ができなかった原因が主としてＸＹ方向のずれである場合は、もしＸＹ方向と共にＺ方向のアライメントも行うと、Ｚ方向の位置ずれ量を広げてしまう可能性がある。これを防ぐために、ステップＳ６〜Ｓ８ではＺ方向のアライメントは行わず、ＸＹ方向のみのアライメントを行っている。
【００２８】
ステップＳ７の判断が「はい」になったらステップＳ９に移行する。ステップＳ９〜Ｓ１０での処理は上述のステップＳ１〜Ｓ２と同様であり、測定光源３７による角膜反射像の３つの輝点の検出を行う。ステップＳ１０ではステップＳ７で３つの輝点が検出されたかどうを判断し検出された場合はステップＳ３に移行し、その場合は上述したようにステップＳ４以降の動作を行う。
【００２９】
ステップＳ１０の判断が「いいえ」の場合はステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１以降の処理は、上記ステップＳ６〜Ｓ８の処理に比較して特にＺ方向についてずれを検出して位置合わせを行う点に特徴がある。二次元撮像素子４６で撮像され画像メモリ５６に取り込まれた画像を基に、ＣＰＵ５４にて画像処理プロセスによって瞳孔の中心位置と共に照明光源４８の角膜反射像の中心位置を検出する。そして、検出された瞳孔中心と角膜反射像の中心との間隔を計算し、ＸＹ方向と共にＺ方向の位置ずれを求める。具体的には、瞳孔中心の座標値でＸＹ方向のずれを検出し、外眼照明の反射像と瞳孔中心との間隔からＺ方向のずれを検出する。なお、別法として瞳孔中心位置は求めずに照明光源４８の２つの角膜反射像（図７の像６０，６１）の間隔、あるいはそれらの座標値からＸＹＺ方向の位置ずれを求めることも出来る。
【００３０】
ステップＳ１２ではステップＳ１１で求められたＸＹＺ方向のずれが所定範囲内かどうかの判断を行い、範囲外であればステップＳ１３に移行する。この所定範囲とは測定光源３７による角膜反射像の３つの輝点を検出が十分可能なＸＹＺ方向の範囲である。ステップＳ１３では位置ずれ量に応じてＣＰＵ５４の命令により各方向のモータを駆動し測定ユニット６を移動させ、再びステップＳ１１に戻る。このステップＳ１１からステップＳ１３のループをステップＳ１２での判断によりずれ量が所定範囲内になるまで繰り返す。ステップＳ１３での判断が「はい」になったらえステップＳ１に移行する。ここまでの処理により、すでにＸＹＺ各方向とも測定光源３７による角膜反射像の３つの輝点を検出が十分可能な範囲に入っているので、ステップＳ２においては角膜反射像の３つの輝点を検出することができる。これ以降は上述したようにオートアライメントを行い、それが完了したら眼屈折力の測定を実行する。
【００３１】
図９に示したオートアライメントの処理手順では、最終的なファインアライメントを行うための第１のアライメントモード（ステップＳ１〜Ｓ５）、ＸＹ方向の粗いコースアライメントを行う第２のアライメントモード（ステップＳ６〜Ｓ８）、およびＺ方向も含めた粗いコースアライメントを行う第３のアライメントモード（ステップＳ１１〜Ｓ１３）を備え、これら３つのモードを順に実行するアルゴリズムである。変形例として、第２のアライメントモードを省略、すなわちステップＳ２の判断が「いいえ」の場合はステップＳ１１に移行するようなアルゴリズムとしてもよい。
【００３２】
以上のように、検出範囲は狭いが精密な位置検出による位置合わせと、検出範囲は広いが位置検出精度は劣る位置合わせを、有機的に組み合わせて両者の長所を活かすことで、広範囲と高精度を両立した優れたオートアライメントが実現する。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、被検眼に対して広範囲で且つ高精度なオートアライメントを可能とする優れた眼科装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の眼科装置の外観図である。
【図２】測定ユニットを移動させる駆動機構の構造を示す図である。
【図３】測定ユニット内部の光学的な構成図である。
【図４】六分割絞りと六分割プリズムの構成図である。
【図５】プリズム絞りの構成図である。
【図６】アライメント光の反射像によるアライメント時の前眼部像である。
【図７】瞳孔及び外眼照明光の反射像によるアライメント時の前眼部像である。
【図８】電気的な構成を示すブロック図である。
【図９】オートアライメントの処理手順を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
Ｅ  被検者の眼
１  ディスプレイ
２  トラックボール
３  ローラ
４  操作パネル
５  プリンタ
６  測定ユニット
７  上下駆動機構
９  支柱
１０  基台
１１  支柱
１２  直動軸受
１３  上下駆動用の上下モータ
１４  前後駆動機構
１６  基台
１８  前後駆動用の前後モータ
２０  左右駆動機構
２３  左右駆動用の左右モータ
３７  測定光源
４１  二次元撮像素子
４４  プリズム絞り
４６  二次元撮像素子
４８（４８ａ、４８ｂ）  照明光源
５４  ＣＰＵ
５５  Ａ／Ｄコンバータ
５６  画像メモリ
【図１】
0004769365.tif 000002
【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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【図８】
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【図９】
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