(57)【要約】【課題】簡単な構成で被検眼と装置との適正な作動距離を検出することができる眼科装置の提供を目的とする。【解決手段】眼科装置において、被検眼に対する作動距離において強度分布が異なる複数の指標光束を各々投影する複数の指標投影手段、及び投影された複数の指標光束の被検眼からの複数の反射光束による複数の指標像を撮る撮像手段を有する光学ユニットと、複数の指標像に対応する複数の画素値に基づいて作動距離を決定する決定手段と、を配する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼に対する作動距離において強度分布が異なる複数の指標光束を各々投影する複数の指標投影手段、及び前記投影された複数の指標光束の前記被検眼からの複数の反射光束による複数の指標像を撮る撮像手段を有する光学ユニットと、
前記複数の指標像に対応する複数の画素値に基づいて前記作動距離を決定する決定手段と、を有することを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
前記複数の指標投影手段は各々の照明領域が異なることに応じて前記強度分布が異なり、前記決定手段は前記複数の画素値の大小関係に基づいて前記作動距離を決定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】
前記指標像が同時に撮像された前記被検眼の前眼部像より前記指標像を検出する指標像検出手段を有し、
前記複数の指標投影手段は各々前記被検眼から等距離に配置され、
前記撮像手段は前記指標像と同時に前記前眼部像を撮像することを特徴とする請求項１又は２に記載の眼科装置。
【請求項４】
前記複数の指標投影手段は、前記指標光束を第１指標投影範囲で前記被検眼に投影するための第１指標と、前記指標光束を第２指標投影範囲で前記被検眼に投影するための第２指標とを有し、
前記第１指標投影範囲と前記第２指標投影光範囲とは共通する照明範囲を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の眼科装置。
【請求項５】
前記複数の指標投影手段は、前記指標光束を第１指標投影範囲で前記被検眼に投影するための第１指標と、前記指標光束を第２指標投影範囲で前記被検眼に投影するための第２指標とを有し、
前記第１指標と第２指標とは、前記光学ユニットの光軸に対し垂直な同一平面内において前記光軸について対称となる位置に配置され、前記第１指標投影範囲と前記第２指標投影範囲とは前記光軸に対して非対称であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の眼科装置。
【請求項６】
前記一対の指標投影手段は、前記指標光束を第１指標投影範囲で前記被検眼に投影するための第１指標と、前記指標光束を第２指標投影範囲で前記被検眼に投影するための第２指標とを有し、
前記第１指標と第２指標とは、前記光学ユニットの光軸に対し垂直な同一平面内において隣接して配置されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の眼科装置。
【請求項７】
前記第１指標及び前記第２指標は、１つの光源から射出される光を透過することで各々前記指標光束を得ていることを特徴とする請求項６に記載の眼科装置。
【請求項８】
前記第１指標及び前記第２指標の前記１つの光源側に配される面は拡散面であることを特徴とする請求項７に記載の眼科装置。
【請求項９】
前記第２指標の前記被検眼側に配される面はフレネルプリズム面であることを特徴とする請求項７又は８に記載の眼科装置。
【請求項１０】
前記指標投影手段は、前記指標光束を第１指標投影範囲で前記被検眼に投影する第１指標と前記指標光束を第２指標投影範囲で前記被検眼に投影する第２指標とを含む前記複数の指標投影手段とは異なる、更なる指標光束を前記被検眼に投影する他の指標を有し、
前記第１指標、前記第２指標、及び前記他の指標は、前記光学ユニットの光軸からの高さが同じ距離にて配置されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の眼科装置。
【請求項１１】
前記決定手段は、前記一対の指標像各々の画素値を比較して得られる比較結果に応じて前記作動距離を決定することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の眼科装置。
【請求項１２】
被検眼から光学的に等距離に配置され、各々異なる強度分布を有して所定範囲の指標光束を前記被検眼に投影する複数の指標投影手段、及び複数の前記指標光束の前記被検眼からの複数の反射光束による複数の前記指標投影手段各々に対応する指標像と、前記被検眼の前眼部像とを同時に撮る前眼部撮像手段、を有する光学ユニットと、
前記前眼部撮像手段で撮られた前記被検眼の前眼部像から前記指標像を検出する指標像検出手段と、
前記指標像検出手段により検出された前記指標像の画素値に基づいて前記被検眼と前記光学ユニットとの作動距離を決定する決定手段と、を有することを特徴とする眼科装置。
【請求項１３】
前記決定手段は、前記複数の指標投影手段の各々により投影された前記指標光束に対応する複数の前記指標像各々の画素値を比較して得られる比較結果に応じて前記作動距離を決定することを特徴とする請求項１２に記載の眼科装置。
【請求項１４】
前記被検眼の情報を取得する被検眼情報取得手段と、
前記決定手段による前記作動距離の決定に応じて前記被検眼情報取得手段による前記取得を許可する許可手段と、を有することを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の眼科装置。
【請求項１５】
前記許可手段は、前記作動距離が許容範囲にあると認められる場合に前記取得を許可することを特徴とする請求項１４に記載の眼科装置。
【請求項１６】
前記被検眼の情報を取得する被検眼情報取得手段を有し、
前記決定手段により決定された前記作動距離において前記被検眼情報取得手段は前記被検眼の情報を取得することを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の眼科装置。
【請求項１７】
前記反射光束の光路に配置されて前記指標像を得る前記光路より前記反射光束を他の光路に分割する光路分割手段を有し、
前記被検眼の眼底画像、屈折度、角膜曲率、眼底断層像の少なくとも何れかを前記被検眼の情報として取得する前記被検眼情報取得手段は、前記他の光路に配置されることを特徴とする請求項１４乃至１６の何れか一項に記載の眼科装置。
【請求項１８】
被検眼に対する作動距離において強度分布が異なる複数の指標光束を各々投影する複数の指標投影手段、及び前記投影された複数の前記指標光束の前記被検眼からの反射光束による複数の指標像を撮る撮像手段を有する光学ユニットを有する眼科装置の制御方法であって、
前記複数の指標像各々の画素値に基づいて、前記作動距離を決定する決定工程、を有することを特徴とする眼科装置の制御方法。
【請求項１９】
前記一対の指標投影手段は各々前記被検眼から等距離に配置されており、
前記撮像手段により前記指標像と同時に前記前眼部像を撮る工程と、
前記指標像が同時に撮られた前記被検眼の前眼部像より、前記指標像を検出する工程を有することを特徴とする請求項１７に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項２０】
前記複数の指標投影手段は各々の照明領域が異なることに応じて前記強度分布が異なり、前記決定手段は前記複数の画素値の大小関係に基づいて前記作動距離を決定することを特徴とする請求項１９に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項２１】
被検眼から光学的に等距離に配置され、各々異なる強度分布を有して所定範囲の指標光束を前記被検眼に投影する複数の指標投影手段、及び複数の前記指標光束の前記被検眼からの反射光束による複数の前記指標投影手段各々に対応する指標像と、前記被検眼の前眼部像とを同時に撮る前眼部撮像手段、を有する光学ユニットを有する眼科装置の制御方法であって、
前記前眼部撮像手段で撮られた前記被検眼の前眼部像から前記指標像を検出する指標像検出工程と、
前記指標像検出工程により検出された前記指標像の画素値に基づいて前記被検眼と前記光学ユニットとの作動距離を決定する決定工程と、を有することを特徴とする眼科装置の制御方法。
【請求項２２】
請求項１８乃至２１の何れか一項に記載の眼科装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば眼科診療に用いられる眼科装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、眼科診療において、眼底カメラ、眼屈折計、眼圧計、光断層画像撮像装置など、さまざまな眼科装置が使用されている。それら眼科装置において、被検眼と眼科装置との作動距離や、光軸に対する平面内でのこれらの相対位置を検出するためのアライメント検出手段が搭載されているものが知られている。
【０００３】
特許文献１に開示される眼科装置において、装置光軸上の異なる距離に配置された２つの指標光源が配置されている。アライメントに際しては、その２つの指標光源を交互に点滅させ、被検眼の角膜に指標光束を投影する。その指標光束の角膜からの反射光は受光素子により受光され、これら２つの反射光の光量が比較される。これら光量が等しいとき、アライメントが完了であると判断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１６３５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示される構成においては、装置光軸上において被検眼からの距離が異なる位置に配置された２つの指標光源から指標光を投影するために、光路分割のためのハーフミラーや投影用レンズなどの光学素子が必要となる。また、２つの指標光源の明るさを調整及び管理する必要性、点滅している指標光源の周期に同期させて指標光源からの光量を検出する必要性がある。従って、光量を比較するのも複雑な回路または処理が必要となる。なお、装置光軸方向における被検眼と装置とのアライメント位置について定義されるこれらの間隔について、以降において作動距離として総称する。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、簡単な構成であって且つ被検眼によらずに被検眼と装置との適正な作動距離を検出することができる眼科装置及その制御方法の提供を目的とする。
【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、本発明に係る眼科装置は、
被検眼に対する作動距離において強度分布が異なる複数の指標光束を各々投影する複数の指標投影手段、及び前記投影された複数の指標光束の前記被検眼からの複数の反射光束による複数の指標像を撮る撮像手段を有する光学ユニットと、
前記複数の指標像に対応する複数の画素値に基づいて前記作動距離を決定する決定手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単な構成であって且つ被検眼によらず被検眼と装置との適正な作動距離、精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１に係る眼科装置の全体構成を示した模式図である。
【図２】図１に示す構成について、被検眼と眼科装置の対物レンズ付近とを拡大して示した図である。
【図３】図１に示す構成について、被検眼と眼科装置の対物レンズ付近とを抽出して示した斜視図である。
【図４】本発明の実施例１に係る眼科装置において、被検眼と眼科装置との位置関係と、その際の作動距離にてモニタに映し出される被検眼像を示した図である。
【図５】本発明の実施例１に係る眼科装置において、被検眼と眼科装置との作動距離による二つの指標像の光量変化を示したグラフである。
【図６】本発明の実施例２に係る眼科装置について、被検眼と眼科装置の対物レンズ付近とを抽出して示した斜視図である。
【図７】本発明の実施例２に係る眼科装置において、被検眼と眼科装置との位置関係と、その際の作動距離にてモニタに映し出される被検眼像を示した図である。
【図８】本発明の実施例２に係る眼科装置において、被検眼と眼科装置との作動距離による指標像の光量変化を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の最良の実施例について説明する。なお、以下の実施例は特許請求の範囲に関わる本発明を限定するものではなく、また、本実施例で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【実施例１】
【００１１】
本発明を適用した眼科装置の実施例１について説明する。
図１は、本発明の実施例１に係る眼科装置の全体を示した模式図である。また、図２は当該図における被検眼と対物レンズ近傍の構成とを拡大して示した図であり、図３は図２に示す構成を斜視図として示したものである。
【００１２】
図１に示す構成において、被検眼Ｅに対向した光軸Ｌ１上には、対物レンズ１、光路分割ミラー２、絞り３、結像レンズ４、撮像素子５がこの順で配置される。当該配置において、被検眼Ｅと対物レンズ１との間が所定の作動距離となった場合には、被検眼Ｅの前眼部と撮像素子５とが光学的に共役な位置となるようになっている。これら対物レンズ１から撮像素子５に至る構成は１つの筐体に収められた光学ユニットとして扱われ、作動距離は被検眼とこの光学ユニットとの間の距離として規定される。また、光路分割手段たる光路分割ミラー２の反射方向の光軸Ｌ２上には、例えば、眼底画像、屈折度、角膜曲率、眼底断層像などの被検眼Ｅの固有な情報を取得するための被検眼情報取得手段６が配置されている。
【００１３】
一方、対物レンズ１の周辺部の光軸Ｌ１の軸外には、第一の指標光源７、第一の指標Ｆ−１、第二の指標光源８、及び第二の指標Ｆ−２が配置される。第一の指標光源７は例えばＬＥＤにより構成され、発する指標光により被検眼Ｅの前眼部を照明する。第一の指標光源７の前に配置される第一の指標Ｆ−１は、指標光を透過して第一の指標光束Ｉ−１を形成する。第一の指標光束Ｉ−１は被検眼Ｅの角膜Ｅｃに投影され、角膜Ｅｃによる反射像を形成する。
【００１４】
光軸Ｌ１の軸外であって、第一の指標光源７の反対側には、ＬＥＤ等からなる第二の指標光源８が配置される。該第二の指標光源８は、発する指標光により被検眼Ｅの前眼部を照明する。第二の指標光源８の前に配置される第二の指標Ｆ−２は、指標光を透過して第二の指標光束Ｉ−２を形成する。第二の指標光束Ｉ−２は被検眼Ｅの角膜Ｅｃに投影され、角膜Ｅｃによる反射像を形成する。なお、本実施例において、第一の指標Ｆ−１と第二の指標Ｆ−２とは光軸Ｌ１に垂直な同一の平面内に配置されており、被検眼Ｅに対して等しい距離に配置されている。
【００１５】
以上の構成は、本実施例における指標投影手段に対応する。該指標投影手段は、上述したように第一の指標光源７を含む指標投影手段と第二の指標光源８を含む指標投影手段との一組を用いる。あるいは、指標投影手段は、これら複数の指標光束を被検眼に投影する構成を包括し、被検眼Ｅに対して照明領域または強度分布が異なる少なくとも一対の指標光束を投影する構成としても把握できる。なお、これらは被検眼Ｅから光学的に等しい距離から指標を投影するように配置されることが好ましく、各々異なる領域、又は異なる強度分布を有して被検眼Ｅ上で所定範囲に指標光束を投影する。
【００１６】
また、撮像素子５は、画像メモリ９、及び装置全体の制御を行う制御手段１０に接続されている。制御手段１０は、指標像検出手段１１とアライメント判断手段１２とを有する。撮像素子５は、被検眼Ｅに投影された指標光束の該被検眼Ｅからの反射像を受光する。指標像検出手段１１は、撮像素子５で撮像された被検眼Ｅの前眼部像Ｅ’から第一の指標Ｆ−１及び第二の指標Ｆ−２の角膜Ｅｃの反射像である第一の指標像Ｆ−１’及び第二の指標像Ｆ−２’を検出する。アライメント判断手段１２は、検出した第一の指標像Ｆ−１’及び第二の指標像Ｆ−２’から、被検眼Ｅと装置との作動距離を含むアライメント状態を判断する。
【００１７】
制御手段１０には操作手段１３とモニタ１４が接続され、更には第一の指標光源７及び第二の指標光源８も接続される。操作手段１３は、装置の撮影または測定モード、光量設定、アライメント駆動制御などを行うために用いられる。表示手段たるモニタ１４は、被検眼像Ｅ’や装置の状態情報を表示する。
【００１８】
ここで、第一の指標Ｆ−１の第一の指標光源７側の面と、第二の指標Ｆ−２の第二の指標光源８側の面と、即ち光源側の面は拡散面となっている。また、第二の指標Ｆ−２の被検眼側の面はフレネルプリズム面となっている。このため、第二の指標Ｆ−２から射出した第二の指標光束Ｉ−２は、第一の指標Ｆ−１から射出した第一の指標光束Ｉ−１とは被検眼Ｅに対して相対的に異なる方向に偏向される。即ち、本実施例において、第一の指標光束Ｉ−１と第二の指標光束Ｉ−２とは、光軸Ｌ１に対して非対称な照明範囲と照明強度分布とを有している。
【００１９】
次に実施例１として示す眼科装置の作用について説明する。
前述したように、図１において、第一の指標光源７により照明された第一の指標Ｆ−１からは、被検眼Ｅに向けて第一の指標光束Ｉ−１が射出される。ここで、第一の指標光束Ｉ−１の一部は角膜Ｅｃにより反射され、対物レンズ１、光路分割ミラー２、絞り３及び、結像レンズ４を介して撮像素子５に達する。該反射光は、第一の角膜反射指標光束Ｉ−１’として撮像素子５により撮像される。
【００２０】
同様に、第二の指標光源８により照明された第二の指標Ｆ−２からは、被検眼Ｅに向けて第二の指標光束Ｉ−２が射出あるいは投影される。ここで、第二の指標光束Ｉ−２の一部は角膜Ｅｃにより反射され、第一の角膜反射指標光束Ｉ−１’と同様の経路を経て撮像素子５に達する撮像素子５は、該反射光束を角膜反射指標光束Ｉ−２’として撮像する。
【００２１】
この時、第一の指標光束Ｉ−１及び第二の指標光束Ｉ−２は被検眼Ｅの前眼部も照明している。照明された前眼部からの反射光も、対物レンズ１から結像レンズ４に至る光学素子を介し、撮像素子５に達する。該撮像素子５は、照明された前眼部について、これを前眼部像Ｅ’として撮像する。即ち、撮像素子５は、指標光束の被検眼Ｅからの反射光束によるものであって、前述した指標投影手段各々に対応する指標像と被検眼Ｅの前眼部像Ｅ’とを同時に撮る前眼部撮像手段として機能する。
【００２２】
撮像素子５からのこれら像を含む出力は画像メモリ９に記録されると同時に、制御手段１０を介してモニタ１４に映出される。モニタ１４には、前眼部像Ｅ’と共に、第一の指標Ｆ−１及び第二の指標Ｆ−２の角膜Ｅｃによる反射像である第一の指標像Ｆ−１’及び第二の指標像Ｆ−２’が映出される。通常、角膜Ｅｃの反射による第一の指標像Ｆ−１’及び第二の指標像Ｆ−２’は、前眼部像Ｅ’よりも明るい像として撮像されている。
【００２３】
したがって、指標像検出手段１１は、画像メモリ９に記録された画像データから所定値以上の画素値を持つ画素の領域を求めることにより、第一の指標像Ｆ−１’及び第二の指標像Ｆ−２’を検出することができる。換言すれば、該指標像検出手段１１は、前眼部撮像手段である撮像素子５で撮られた被検眼の前眼部像Ｅ’から指標像を検出する。
【００２４】
指標像検出手段１１で検出されたこれら指標像各々の明るさ（輝度値）や所定画素値以上の画素数等、所謂画素値をアライメント判断手段１２で比較し、比較結果より被検眼Ｅと装置との作動距離状態を判断する。即ち、該アライメント判断手段１２は、本実施形態において指標像の画素値に基づいて作動距離を決定する決定手段を構成する。なお、ホン実施例では、画素値の大小関係に基づいて作動距離を決定する。また、この時、アライメント判断手段１２は、第一の指標像Ｆ−１’及び第二の指標像Ｆ−２’の画像上の座標から、被検眼Ｅの装置光軸Ｌ１に垂直な面内の相対位置も判断することができる。
【００２５】
図４（ａ）〜（ｃ）は、被検眼Ｅと本実施例に係る眼科装置との作動距離が変化したときにモニタ１４に映し出された被検眼像Ｅ’と第一の指標像Ｆ−１’及び第二の指標像Ｆ−２’を示した図である。
【００２６】
前述したように、第一の指標光束Ｉ−１と第二の指標光束Ｉ−２は、互いに異なる強度分布を有している。このため、被検眼Ｅと装置との作動距離の変化に伴い、角膜Ｅｃの反射による第一の角膜反射指標光束Ｉ−１’と第二の角膜反射指標光束Ｉ−２’とは異なる変化様式を示す。その結果、撮像素子５で撮像される第一の指標像Ｆ−１’及び第二の指標像Ｆ−２’の明るさが個別に変化する。なお、本実施例では、照明範囲を異ならせることによって強度分布を異ならせているが、強度分布を異ならせる手法はこれに限られない。実際に強度を変える、光源前に透過率の異なるフィルタを配する、等種々の方法を用いることが可能である。
【００２７】
図４（ａ）は、被検眼Ｅと装置とが適正な作動距離ＷＤとなったときの図である。モニタ１４の表示画面では、第一の指標像Ｆ−１’及び第二の指標像Ｆ−２’の明るさがほぼ等しくなるようになっている。
【００２８】
図４（ｂ）は、被検眼Ｅと装置との作動距離が適正な作動距離ＷＤよりも近くなったときの図である。モニタ１４の表示画面において、第一の指標像Ｆ−１’及び第二の指標像Ｆ−２’の明るさを比較すると、第二の指標像Ｆ−２’の方が明るくなっている。
【００２９】
図４（ｃ）は、被検眼Ｅと装置との作動距離が適正な作動距離ＷＤよりも遠くなったときの図である。モニタ１４の表示画面において、第一の指標像Ｆ−１’及び第二の指標像Ｆ−２’の明るさを比較すると、第一の指標像Ｆ−１’の方が明るくなっている。
【００３０】
ここで、このような明るさの相違が生じる理由について述べる。図５は、被検眼Ｅと眼科装置との作動距離による指標像Ｆ−１’及びＦ−２’の光量変化を示したグラフである。同グラフにおいて、横軸は被検眼Ｅと装置との作動距離であり、縦軸は指標像の明るさである。同グラフに示すように、第一の指標像Ｆ−１’の光量１６は、被検眼Ｅと装置とが適正な作動距離ＷＤよりも遠くなったときに明るさのピークがある。また、第二の指標像Ｆ−２’の光量１７は、被検眼Ｅと装置とが適正な作動距離ＷＤよりも近くなったときに明るさのピークがある。これらピーク位置の相違は、前述したように、第一の指標光束Ｉ−１と第二の指標光束Ｉ−２は、互いに異なる照明範囲と強度分布を有することに起因する。
【００３１】
従って、アライメント判断手段１２は、第一の指標像Ｆ−１’と第二の指標像Ｆ−２’の光量比等を比較することで、被検眼Ｅと装置との作動距離が適正な作動距離ＷＤよりも近いか遠いか判断できる。更には、これら光量比等により適正な作動距離ＷＤから眼科装置が相対的にどの程度ずれているかも判断することができる。即ち、アライメント判断手段１２は決定手段として、撮像素子５に撮像される反射像の作動距離に依存して変化する一対の反射像各々の画素値に基づいて、作動距離の適否、或いはずれ量を判断し、決定する。
作動距離或いはずれ量が被検眼情報を取得する際の許容範囲であることが判定されると、制御手段１０より例えばモニタ１４を用いて検者にその旨が報知される。また、報知と共に、該作動距離での、或いは該作動距離に基づく被検眼情報取得手段６による被検眼情報の取得の操作が許可される。検者はその報知を確認後、操作手段１３を介して被検眼情報取得手段６による被検眼情報の取得操作を実行させる。或いは、許可に応じて自動的に被検眼情報の取得が実行されることとしても良い。これら報知、或いは許可、更にはこれらに基づく被検眼情報の取得の実行は、制御手段１０における各々対応するモジュールにより実行される。
【００３２】
なお、本実施例では、異なる照明領域または強度分布を有する第１指標である第一の指標Ｆ−１と第２指標である第二の指標Ｆ−２を配置した。本実施例では、第１指標は指標光束を第１指標投影範囲で被検眼Ｅに投影し、第２指標は指標光束を第２指標投影範囲で被検眼Ｅに投影している。しかし、装置光軸Ｌ１からの高さがこれら指標とほぼ同しい距離に、第一の指標Ｆ−１及び第二の指標Ｆ−２とは異なる照明領域または強度分布を有する第３指標、第４指標など２つ以上の指標を有するような構成にしても良い。この場合、それぞれの指標に対応した指標投影範囲を設定することとなる。これにより、より精度良く、被検眼Ｅと装置との作動距離を検出することができる。
【００３３】
また、上記したように、本実施例では、光軸Ｌ１に対して第一の指標Ｆ−１と第二の指標Ｆ−２とを対称となる位置に配置している。これにより、その角膜反射像である第一の指標像Ｆ−１’と第二の指標像Ｆ−２’とから、被検眼Ｅの光軸Ｌ１に垂直な平面内（以後ＸＹ平面内）でのアライメントずれ量も検出することができる。
【００３４】
以上説明したように、実施例１による眼科装置によれば、簡単な構成で被検眼と装置との適正な作動距離及びＸＹ平面内でのずれ量を検出することが可能となる。また、同じ被検眼から得られた複数の角膜反射指標像の明るさの差を評価基準として用いることから、作動距離等の検出に際して被検眼角膜の反射率や涙液量に影響されることがなくなり、精度のより検出ができる。
【００３５】
更に、本実施例では、各々の指標投影手段について、少なくとも第１指標による第１指標投影光範囲と第２指標による第２指標投影光範囲が共通の照明範囲を有することとしている。これによって、被検眼が装置光軸上にあれば、検出すべき作動距離内において、少なくとも第１指標像または第２指標像の何れかを検出することができるため、被検眼と装置との作動距離を効率よく判断することができる。
【実施例２】
【００３６】
本発明を適用した眼科装置の実施例２を説明する。
図６は、実施例２に係る眼科装置において、被検眼Ｅと眼科装置の対物レンズ近傍の構成を模式的に示した斜視図である。
【００３７】
本実施例２に係る眼科装置では、対物レンズ１の周辺部の光軸Ｌ１の軸外には、第一の指標光源７１、第一の指標Ｆ−１１、第二の指標Ｆ−２１、第二の指標光源８１、第三の指標Ｆ−１２、及び第四の指標Ｆ−２２が配置される。ＬＥＤ等により構成された第一の指標光源７１は、発する指標光により被検眼Ｅの前眼部を照明する。第一の指標光源７１の前には、第一の指標Ｆ−１１及び第二の指標Ｆ−２１が配置され、これらは指標光を透過して第一の指標光束Ｉ−１１及び第二の指標光束Ｉ−２１を形成する。これら指標光束は被検眼Ｅの角膜Ｅｃに投影され、角膜Ｅｃによる反射像を形成する。
【００３８】
ここでは、第一の指標Ｆ−１１及び第二の指標Ｆ−２１は、光軸Ｌ１に垂直な同一平面内で互いに近接より好ましくは隣接して配置される。より詳細には、これら指標は、第一の指標Ｆ−１１と第三の指標Ｆ１２とが並ぶ方向とは垂直な方向に並んで配置される。また、これら指標は、１つの光源である指標光源から射出される光を透過することによって指標光束を得る。
【００３９】
光軸Ｌ１の軸外であって、第一の指標光源７１の反対側には、ＬＥＤ等により構成された指標光源８１が配置される。該第二の指標光源８１は、発する指標光により被検眼Ｅの前眼部を照明する。第二の指標光源８１の前には、第三の指標Ｆ−１２及び第四の指標Ｆ−２２が配置され、これらは指標光を透過して第三の指標光束Ｉ−１２及び第四の指標光束Ｉ−２２を形成する。これら指標光束は被検眼Ｅの角膜Ｅｃに投影され、角膜Ｅｃによる反射像を形成する。
【００４０】
また、第三の指標Ｆ−１２及び第四の指標Ｆ−２２も、光軸Ｌ１に垂直な同一平面内で互いに近接して配置されている。より詳細には、これら指標は、第一の指標Ｆ−１１と第三の指標Ｆ１２とが並ぶ方向とは垂直な方向に並んで配置される。更に、本実施例では、第一の指標Ｆ−１１と第二の指標Ｆ−２１及び第三の指標Ｆ−１２と第四の指標Ｆ−２２は、光軸Ｌ１に垂直な同一の平面内に配置されており、被検眼Ｅに対して等距離に配置されている。
【００４１】
第一の指標光源７１により照明された第一の指標Ｆ−１１と第二の指標Ｆ−２１とからは、被検眼Ｅに向けてそれぞれ第一の指標光束Ｉ−１１と第二の指標光束Ｉ−２１とが射出される。また、第二の指標光源８１により照明された第三の指標Ｆ−１２と第四の指標Ｆ−２２とからは、被検眼Ｅに向けてそれぞれ第三の指標光束Ｉ−１２と第四の指標光束Ｉ−２２とが射出される。実施例１の場合と同様に、これら指標像の一部は角膜Ｅｃにより反射され、対物レンズ１等を介して各々角膜反射指標光束として撮像素子５に至る。これら角膜反射光束の各々は、撮像素子５によって対応する指標像として撮像される。
【００４２】
本実施例では、第一の指標Ｆ−１１と第二の指標Ｆ−２１の第一の指標光源７１側の面と、第三の指標Ｆ−１２と第四の指標Ｆ−２２の第二の指標光源８１側の面とは、拡散面となっている。また、第二の指標Ｆ−２１と第四の指標Ｆ−２２の被検眼Ｅ側の面はフレネルプリズム面となっている。このため、第二の指標Ｆ−２１から射出した第二の指標光束Ｉ−２１は、第一の指標Ｆ−１１から射出した第二の指標光束Ｉ−２１に対して、被検眼Ｅについて相対的に異なる方向に偏向される。また、第四の指標Ｆ−２２とから射出した第四の指標光束Ｉ−２２は、第三の指標Ｆ−１２から射出した第三の指標光束Ｉ−１２に対して、被検眼Ｅについて相対的に異なる方向に偏向される。
【００４３】
そして、第一の指標光束Ｉ−１１と第三の指標光束Ｉ−１２とは、光軸Ｌ１に対して対称な照明範囲と強度分布を有することとし、第二の指標光束Ｉ−２１と第四の指標光束Ｉ−２２とも光軸Ｌ１に対して対称な照明範囲と強度分布とを有することとしている。以上の結果、第一の指標光束Ｉ−１１は、第二の指標光束Ｉ−２１及び第四の指標光束Ｉ−２２に対して、光軸Ｌ１について非対称な照明範囲と照明強度分布とを有することとなる。また、第三の指標光束Ｉ−１２は、第二の指標光束Ｉ−２１及び第四の指標光束Ｉ−２２に対して、光軸Ｌ１について非対称な照明範囲と照明強度分布とを有することとなる。
【００４４】
図７（ａ）〜（ｃ）は、被検眼Ｅと本実施例に係る眼科装置との作動距離が変化したときにモニタ１４に映し出された被検眼像Ｅ’と、第一の指標像Ｆ−１１’と第二の指標像Ｆ−２１’及び第三の指標像Ｆ−１２’と第四の指標像Ｆ−２２’を示した図である。
【００４５】
前述したように、第一の指標光束Ｉ−１１と第二の指標光束Ｉ−２１、及び第三の指標光束Ｉ−１２と第四の指標光束Ｉ−２２は、それぞれ互いに異なる照明範囲と強度分布を有している。このため、被検眼Ｅと装置との作動距離の変化に伴い、角膜Ｅｃの反射による角膜反射指標光束は、各々異なる変化様式を示す。その結果、撮像素子５で撮像される第一の指標像Ｆ−１１’と第二の指標像Ｆ−２１’、及び第三の指標像Ｆ−１２’と第四指標像Ｆ−２２’の明るさが変化する。
図７（ａ）は、被検眼Ｅと装置とが適正な作動距離ＷＤとなったときの図である。モニタ１４の表示画面において、第一の指標像Ｆ−１１’と第二の指標像Ｆ−２１’、及び第三の指標像Ｆ−１２’と第四の指標像Ｆ−２２’の明るさがほぼ等しくなるようになっている。
【００４６】
図７（ｂ）は、被検眼Ｅと装置との作動距離が適正な作動距離ＷＤよりも近くなったときの図である。モニタ１４の表示画面において、第一の指標像Ｆ−１１’と第二の指標像Ｆ−２１’、及び第三の指標像Ｆ−１２’と第四の指標像Ｆ−２２’の明るさをそれぞれ比較する。その結果、第二の指標像Ｆ−２１’及び第四の指標像Ｆ−２２’の方が、対応する他の指標像より明るくなっている。
【００４７】
図７（ｃ）は、被検眼Ｅと装置との作動距離が適正な作動距離ＷＤよりも遠くなったときの図である。モニタ１４の表示画面において、第一の指標像Ｆ−１１’と第二の指標像Ｆ−２１’、及び第三の指標像Ｆ−１２’と第四の指標像Ｆ−２２’の明るさをそれぞれ比較する。その結果、第一の指標像Ｆ−１１’及び第三の指標像Ｆ−１２’の方が、対応する他の指標像より明るくなっている。
【００４８】
ここで、このような明るさの相違が生じる理由について述べる。図８は、被検眼Ｅと眼科装置との作動距離による第一の指標像Ｆ−１１’と第二の指標像Ｆ−２１’、及び第三の指標像Ｆ−１２’と第四の指標像Ｆ−２２’の光量変化を示したグラフである。同グラフにおいて、横軸は被検眼Ｅと装置との作動距離であり、縦軸は指標像明るさである。同グラフに示すように、第一の指標像Ｆ−１１’の光量１８は、被検眼Ｅと装置とが適正な作動距離ＷＤよりも遠くなったときに明るさのピークがある。第二の指標像Ｆ−２１’の光量１９は、被検眼Ｅと装置とが適正な作動距離ＷＤよりも近くなったときに明るさのピークがある。同様に、第三の指標像Ｆ−１２’の光量２０は、被検眼Ｅと装置とが適正な作動距離ＷＤよりも遠くなったときに明るさのピークがある。また、第四の指標像Ｆ−２２’の光量２１は、被検眼Ｅと装置とが適正な作動距離ＷＤよりも近くなったときに明るさのピークがある。これらピーク位置の相違は、前述したようにこれら指標光束の互いに異なる照明範囲と強度分布とに起因する。
【００４９】
従って、アライメント判断手段１２は、第一の指標像Ｆ−１１’と第二の指標像Ｆ−２１’の光量比等を比較すること、或いは第三の指標像Ｆ−１２’と第四の指標像Ｆ−２２’の光量比等を比較することで、被検眼Ｅと装置との作動距離の適否が判断できる。より詳細には、現状の被検眼と装置との間隔が適正な作動距離ＷＤよりも近いか遠いか、及び適正な作動距離ＷＤからどの程度ずれているか判断できる。
【００５０】
また、この判断の正確さは、前述した実施例１の場合よりも高い。これは、光量を比較するそれぞれの第一の指標像Ｆ−１１’と第二の指標像Ｆ−２１’、或いは第三の指標像Ｆ−１２’と第四の指標像Ｆ−２２’が、それぞれ同じ第一の指標光源７１或いは第二の指標光源８１からの指標像であることによる。本実施例では、前述したように同一の光源から比較する指標像を得ている。このことから、第一の指標光源７１と第二の指標光源８１との明るさの差の影響を受けない。また、個々の指標光源に関しても、経年変化等で明るさが変化して場合等であっても、その影響を受けない。
【００５１】
さらには、本実施例では、第一の指標Ｆ−１１と第二の指標Ｆ−２１とは、近接して配置されている。このため、第一の指標像Ｆ−１１’と第二の指標像Ｆ−２１’とを形成する角膜反射光束の各々は、角膜Ｅｃのほぼ同じ領域の角膜面における反射光束となる。従って、本実施例によれば、角膜Ｅｃの部位による反射率違いや涙液量の影響、角膜形状の影響を受けにくい。同様に、第三の指標Ｆ−１２と第四の指標Ｆ−２２とも、近接して配置されている。このため、第三の指標像Ｆ−１２’と第四の指標像Ｆ−２２’とを形成する角膜反射光束は、角膜Ｅｃのほぼ同じ領域の角膜面における反射光束となる。従って、角膜Ｅｃの部位による反射率違いや涙液量の影響、角膜形状の影響を受けにくい。
【００５２】
また、上述したように４つの指標である第一の指標Ｆ−１１、第二の指標Ｆ−２１、第三の指標Ｆ−１２及び第四の指標Ｆ２２は、光軸Ｌ１からの高さが等しく且つＹ軸に対して対称に配置されていると認識可能である。よって、その角膜反射像である第一の指標像Ｆ−１１’、第二の指標像Ｆ−１２’、第三の指標像Ｆ−２１’、及び第四の指標像Ｆ−２２’から、被検眼ＥのＸＹ平面内でのアライメントずれ量も検出することができる。
【００５３】
このような４つの指標の配置は、光軸Ｌ１からの高さが等しい、つまり同心円上に少なくとも３つ以上の指標が配置されているとも認識可能である。この場合、その角膜反射像である少なくとも３つ以上の指標像から被検眼ＥのＸＹ平面内でのアライメントずれ量も検出することができると言える。このような場合、第１指標を用いる指標投影手段と第２指標を用いる指標投影手段との一組とは別に、これらとは異なる更なる指標光束を被検眼Ｅに投影する他の指標を配する構成としても把握できる。前述したように、これら構成は光学ユニットの光軸から高さが同じ距離となるように配置されれば良い。
【００５４】
以上説明したように、本発明の実施例２に係る眼科装置は、１つの指標光源７１によって照明された２つの指標の像である第一の指標像Ｆ−１１’と第二の指標像Ｆ−２１’の光量１８と光量１９とを比較している。また、同時に、１つの指標光源８１によって照明された２つの指標の像である第三の指標像Ｆ−１２’と第四の指標像Ｆ−２２’の光量２０と光量２１とを比較している。アライメント判断手段１２によりこれら複数の指標像の光量を比較することで、実施例１の眼科装置よりも、角膜Ｅｃの状態や、２つの指標光源の光量差や経年変化などの影響を受けることなくなる。従って、安定して且つ精度良く、作動距離を判断することができる。また、第一の指標光源７１と第二の指標光源８１との光量の校正も不要となる。
【００５５】
なお、図６に示す実施例において、第一の指標光源７１に照明される指標は、第一の指標Ｆ−１１が上側に、第二の指標Ｆ−２１が下側に配置されている。また、第二の指標光源８１に照明される指標は、第三の指標Ｆ−１２が上側に、第四の指標Ｆ−２２が下側に配置されている。しかし、例えば、第二の指標光源８１に照明される指標について、第四の指標Ｆ−２２が上側に、第三の指標Ｆ−１２が下側になるように配置することで、作動距離検出の性能を損なうことなく、指標を構成する部品の共通化ができる。これにより、これら指標等を投影するための構成のコストダウンが可能となる。更に、指標をこのような配置、つまり、光軸Ｌ１に対称な位置に配置された２対の指標とすることで、その角膜反射像である２対の指標像から被検眼ＥのＸＹ平面内でのアライメントずれ量も検出することができる。
【００５６】
以上述べたように、本発明によれば、被検眼角膜の反射率や涙液量に影響されることなく、作動距離を精度良く得ることが可能となる。なお、指標投影手段において、少なくとも第１指標による第１指標投影光範囲と第２指標による第２指標投影光範囲が共通の照明範囲を有することが好ましい。このように、被検眼が装置光軸上にあれば、検出すべき作動距離内において、少なくとも第１指標像または第２指標像の何れかを検出することができる。その結果、被検眼と装置との作動距離を効率よく判断することができる。
【００５７】
また、指標投影手段は、少なくとも第１指標と第２指標が光軸に対し垂直な同一平面内かつ近傍に配置され、１つの光源を共用していることが好ましい。このような構成を配することで、指標光源の光量の校正等が不要になる。さらに、経年変化などによる指標光源の劣化などがあった場合でも、少なくとも第１指標像と第２指標像の明るさまたは所定輝度以上の画素数を比較することが可能となる。以上のことから、被検眼と装置の作動距離検出精度が低下することなく、判断することができる。
【００５８】
さらには、指標投影手段は、少なくとも第１指標と第２指標をそれぞれ複数個有し、光軸からの高さが略同距離上に配置されていることが好ましい。このような配置とすることで、前眼部撮像手段で撮像された複数の第１指標像及び複数の第２指標像の画像中心からのずれ量から、被検眼の装置光軸からの相対位置を検出することができる。
【００５９】
なお、被検眼と検査装置との作動距離情報を得る眼科検査装置として、該装置の光学系光軸に対し対称な位置に配置される指標用の光源の組について、被検眼からの距離の異なる２組が配する構成も考えられる。当該構成の場合、作動距離情報を得る際には、それら光源より各々指標用光束を被検眼に投影し、それら指標光束の角膜反射像の各組の相互間隔を検出することとなる。このような構成とした場合、検査装置の光学系光軸に対し対称な位置から、距離の異なる２組の指標像を投影することとなる。このために、それぞれ指標投影系及び光源が必要であり、装置が大型化しないように距離の異なる指標を投影するためには、レンズなどの光学部材が必要となる。これに対し、本発明によれば、より簡易且つ装置を大型化することなく作動距離情報を得ることが可能となる。
【００６０】
また、作動距離検出用の装置も存在する。当該装置では、被検眼の前眼部を照明する照明光源像を前眼部像と共に撮像している。当該装置では、被検眼の角膜と装置との作動距離が所定の範囲内に位置している場合、被検眼の角膜の曲率によらず、照明光源像の輝度が一定値となるようにしている。これにより、作動距離を所定の範囲内とすることができる。即ち、当該装置では、被検眼の角膜の曲率によらず、所定作動距離となったときに、角膜による照明光源像の輝度値が一定値となるように構成されている。しかし、被検眼の角膜の反射率には個人差があり、また、同一眼でも涙液の量や瞬目前後で反射率が変動する。このため、照明光源像の輝度値が一定値となるようにしても、そのときの作動距離に誤差が生じやすい。上述したように、本発明によれば、同じ被検眼から得られた複数の角膜反射指標像の明るさの差を評価基準として用いることから、作動距離等の検出に際して被検眼角膜の反射率や涙液量に影響されることがなくなり、精度のより検出ができる。
【００６１】
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１：対物レンズ、３：絞り、４：結像レンズ、５：撮像素子、７：指標光源、
８：指標光源、１１：指標像検出手段、１２：アライメント判断手段、１４：モニタ、
Ｅ：被検眼、Ｅｃ：角膜、Ｆ−１：第一の指標、Ｆ−２：第二の指標、Ｉ−１：第一の指標光束、Ｉ−２：第二の指標光束、Ｉ−１’：第一の角膜反射指標光束、Ｉ−２’：第二の角膜反射指標光束、Ｅ’：前眼部像、Ｆ−１’：第一の指標像、Ｆ−２’：第二の指標像
【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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【図８】
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