JP2019058618A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検眼に対する測定光学系の位置合わせを、迅速かつ高精度に行うことができ、被検眼の特性を適切に測定することができる眼科装置を提供する。【解決手段】眼科装置を、測定光学系と、アライメント光学系と、撮像素子と、測定光学系を鉛直方向及び水平方向に移動させる駆動機構と、測定光学系を支持し、装置本体に対して鉛直方向に移動自在に設けられたアームと、アームを鉛直方向に移動させるアーム駆動機構１６と、前眼部像に基づいて、鉛直方向への移動量及び水平方向への移動量を算出し、各移動量に基づいて駆動機構を駆動するとともに、鉛直方向への移動量が、閾値を超えたときに、鉛直方向への移動量に基づいて、アーム駆動機構１６を駆動する制御部と、を備えて構成する。【選択図】図５

Description

本発明は、眼科装置に関する。

検眼テーブルの上の駆動機構ボックスの上に、測定光学系を内蔵した本体部が、被検眼に対してＸＹＺ方向に移動可能に設けられた眼科装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の眼科装置では、本体部をＸＹＺ方向に移動することで、被検眼に対して適切な位置に測定光学系を配置し、この測定光学系を駆動することで、被検眼の特性を測定することができる。

国際公開第２００３／０４１５７１号

しかしながら、従来技術の眼科装置では、本体部のＸＹＺ方向への移動可能な距離は数ミリ程度であるため、本体部に対峙させた被検眼の位置が大きくずれていると、被検眼に対して測定光学系を適切な位置に配置することが困難となるおそれがあった。特に、座高が標準より高い人や、子供などでは、高さ方向の位置ずれが大きい。この場合、検眼テーブルを上下動させて高さ調整を行うこともできるが、調整に手間がかかるとともに微調整が難しかった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、被検眼に対する測定光学系の位置合わせを、迅速かつ高精度に行うことができ、被検眼の特性を適切に測定することができる眼科装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の眼科装置は、被検眼の情報を取得する測定光学系と、前記被検眼の前眼部像を取得する画像取得部と、前記測定光学系を鉛直方向及び水平方向に移動させる駆動機構と、前記測定光学系を支持し、装置本体に対して鉛直方向に移動自在に設けられた支持部と、前記支持部を鉛直方向に移動させる支持部駆動機構と、前記前眼部像に基づいて、前記被検眼に対する前記測定光学系の鉛直方向への移動量及び水平方向への移動量を算出し、各移動量に基づいて前記駆動機構を駆動するとともに、前記鉛直方向への移動量が、閾値を超えたときに、前記鉛直方向への移動量に基づいて、前記支持部駆動機構を駆動する制御部と、を備えたことを特徴とする。

このように構成された眼科装置では、画像取得部によって取得された前眼部像に基づいて制御部が測定光学系の鉛直方向への移動量及び水平方向への移動量を算出する。そして、各移動量に基づいて被検眼に対する測定光学系のアライメントを行うとともに、鉛直方向への移動量が、閾値を超えたときに、鉛直方向への移動量に基づいて、支持部を鉛直方向に移動させて、測定光学系の鉛直方向の位置を調整する。よって、被検眼に対する測定光学系の位置合わせを、迅速かつ高精度に行うことができ、被検眼の特性を適切に測定することができる。

実施例１の眼科装置の外観を示す斜視図である。 実施例１の眼科装置の測定ユニットの概略構成を示す図である。 実施例１の眼科装置の測定光学系の概略構成を示す図である。 実施例１の眼科装置の右眼用測定光学系の詳細構成を示す図である。 実施例１の眼科装置のアーム駆動機構の概略構成を示す断面図である。 実施例１の眼科装置のブロック構成を示す図である。 実施例１の眼科装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施例２の眼科装置の測定光学系の概略構成を示す図である。 実施例２の眼科装置の２台のカメラと被検眼との間の位置関係を模式的に表した図である。

（実施例１）
以下、本発明の眼科装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。まず、実施例１の眼科装置１０の全体構成を、図１〜図３を参照して説明する。実施例１の眼科装置１０は、被検者が左右の両眼を開放した状態で、被検眼の特性測定を両眼同時に実行可能な両眼開放タイプの眼科装置である。なお、両眼開放タイプに限定されるものではなく、片眼ずつ特性測定する眼科装置にも本発明を適用することができる。

［眼科装置の全体構成］
実施例１の眼科装置１０は、図１に示すように、床面に設置された基台１１と、検眼用テーブル１２と、支柱１３と、支持部としてのアーム１４と、測定ユニット２０とを備えている。この眼科装置１０では、検眼用テーブル１２と正対する被検者が、測定ユニット２０に設けられた額当部１５に額を当てた状態で被検眼の特性の測定を行う。なお、本明細書を通じて図１に記すようにＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を取り、被検者から見て、左右方向をＸ方向とし、上下方向（鉛直方向）をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向と直交する方向（測定ユニット２０の奥行き方向）をＺ方向とする。

検眼用テーブル１２は、後述する検者用コントローラ２７や被検者用コントローラ２８を置いたり検眼に用いるものを置いたりするための机であり、基台１１により支持されている。検眼用テーブル１２は、Ｙ方向での位置（高さ位置）を調節可能に基台１１に支持されていてもよい。

支柱１３は、検眼用テーブル１２の後端部からＹ方向に起立しており、上部にアーム１４が設けられている。アーム１４は、支柱１３に取り付けられ、検眼用テーブル１２の上方で駆動機構２２を介して一対の測定ヘッド２３を吊り下げ支持するものである。アーム１４は、支持部駆動機構としてのアーム駆動機構１６によって支柱１３つまり眼科装置１０の装置本体に対して上下動可能に取り付けられ、Ｙ方向での位置（高さ位置）が調節可能となっている。なお、アーム１４は、支柱１３に対してＸ方向及びＺ方向に移動可能としてもよい。

アーム１４は、支柱１３の挿入孔１４ａを有しこの支柱１３の外周に上下動自在に取り付けられる基部１４ｂと、この基部１４ｂからＺ方向（手前方向）に延在し、先端に測定ユニット２０が取り付けられるアーム本体１４ｃとを有している。

アーム駆動機構１６は、ボールねじ機構により構成されている。図５に示すように、支柱１３の背面に、上下に延在するように凹部１３ａが設けられ、この凹部１３ａ内に、ボールねじ軸１６ａ及び一対のガイド棒１６ｂが取り付けられている。ボールねじ軸１６ａには、凹部１３ａ内を上下に移動自在にスライダ１６ｃが連結されている。またスライダ１６ｃには、ガイド棒１６ｂに沿って上下にスライド移動するリニアブッシュ１６ｄが取り付けられている。このスライダ１６ｃに、アーム１４の基部１４ｂが連結されている。ボールねじ機構は、支柱１３に設けられたアクチュエータによって駆動される。アクチュエータは制御部２６に接続されている。制御部２６の制御によってアクチュエータが作動することで、ボールねじ軸１６ａが回転し、スライダ１６ｃがベース部１６ｂ内を上下動することで、アーム１４が測定ユニット２０とともに支柱１３に対して上下動する。

なお、アーム駆動機構１６がこの構成に限定されるものではなく、ラック・アンド・ピニオン等の伝達機構とアクチュエータからなる機構やリニアモータ機構、エアシリンダ機構など、公知の直動機構などを用いることができる。また、本実施例では、アーム１４が支柱１３に対して上下動可能となっているが、これに限定されるものではない。アーム１４の高さ位置を調節できるものであれば、例えば、アーム１４を支柱１３に固定し、支柱１３自体を基台１１（つまり装置本体）に対して上下動可能とすることもできる。

基台１１には、眼科装置１０の各部を統括的に制御する制御部２６が、制御ボックス２６ｂに収納されて設けられている。なお、制御部２６には、電源ケーブル１７ａを介して図示しない商用電源から電力供給がなされる。

［測定ユニット］
測定ユニット２０は、任意の自覚検査及び任意の他覚測定の少なくとも一方を行う。なお、自覚検査では、被検者に視標等を提示し、この視標等に対する被検者の応答に基づいて検査結果を取得する。この自覚検査には、遠用検査、近用検査、コントラスト検査、グレア検査等の自覚屈折測定や、視野検査等がある。また、他覚測定では、被検眼に光を照射し、その戻り光の検出結果に基づいて被検眼に関する情報（特性）を測定する。この他覚測定には、被検眼の特性を取得するための測定と、被検眼の画像を取得するための撮影とが含まれる。さらに、他覚測定には、他覚屈折測定（レフ測定）、角膜形状測定（ケラト測定）、眼圧測定、眼底撮影、光コヒーレンストモグラフィ（Optical Coherence Tomography：以下、「ＯＣＴ」という）を用いた断層像撮影（ＯＣＴ撮影）、ＯＣＴを用いた計測等がある。

また、この測定ユニット２０は、制御／電源ケーブル１７ｂ（図２参照）を介して制御部２６に接続されており、この制御部２６を経由して電力供給がなされる。また、測定ユニット２０と制御部２６との間の情報の送受信も、この制御／電源ケーブル１７ｂを介して行われる。

測定ユニット２０は、図２に示すように、取付ベース部２１と、この取付ベース部２１に設けられた左眼用駆動機構２２Ｌ及び右眼用駆動機構２２Ｒと、左眼用駆動機構２２Ｌに支持された左眼測定ヘッド２３Ｌと、右眼用駆動機構２２Ｒに支持された右眼測定ヘッド２３Ｒと、を備えている。

左眼測定ヘッド２３Ｌと右眼測定ヘッド２３Ｒとは、Ｘ方向で双方の中間に位置する鉛直面に関して面対称な構成とされている。また、左眼測定ヘッド２３Ｌに対応する左眼用駆動機構２２Ｌの各駆動部の構成と、右眼測定ヘッド２３Ｒに対応する右眼用駆動機構２２Ｒの各駆動部の構成とは、Ｘ方向で双方の中間に位置する鉛直面に関して面対称な構成とされている。以下、個別に述べる時を除くと、単に測定ヘッド２３、駆動機構２２ということがある。左右に対称に設けられる他の構成部品についても同様である。

取付ベース部２１は、アーム１４の先端に固定され、Ｘ方向に延在されると共に、一方の端部に左眼用駆動機構２２Ｌが吊り下げられ、他方の端部に右眼用駆動機構２２Ｒが吊り下げられている。また、この取付ベース部２１の中央部には、額当部１５が吊り下げられている。

左眼用駆動機構２２Ｌは、制御部２６からの制御指令に基づいて、左眼測定ヘッド２３ＬのＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の位置、及び左眼ＥＬの眼球回旋軸ＯＬ（図３参照）を中心にした向きを変更する。この左眼用駆動機構２２Ｌは、図２に示すように、左鉛直駆動部２２ａと、左水平駆動部２２ｂと、左回旋駆動部２２ｃと、を有している。これらの各駆動部２２ａ〜２２ｃは、取付ベース部２１と左眼測定ヘッド２３Ｌとの間に、上方側から左鉛直駆動部２２ａ、左水平駆動部２２ｂ、左回旋駆動部２２ｃの順に配置されている。

左鉛直駆動部２２ａは、取付ベース部２１に対して左水平駆動部２２ｂをＹ方向に移動させる。左水平駆動部２２ｂは、左鉛直駆動部２２ａに対して左回旋駆動部２２ｃをＸ方向及びＺ方向に移動させる。左回旋駆動部２２ｃは、左水平駆動部２２ｂに対して左眼測定ヘッド２３Ｌを左眼ＥＬの眼球回旋軸ＯＬを中心に回転させる。

右眼用駆動機構２２Ｒは、制御部２６からの制御指令に基づいて、右眼測定ヘッド２３ＲのＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の位置、及び右眼ＥＲの眼球回旋軸ＯＲ（図３参照）を中心にした向きを変更する。この右眼用駆動機構２２Ｒは、図２に示すように、右鉛直駆動部２２ｄと、右水平駆動部２２ｅと、右回旋駆動部２２ｆと、を有している。これらの各駆動部２２ｄ〜２２ｆは、取付ベース部２１と右眼測定ヘッド２３Ｒとの間に、上方側から右鉛直駆動部２２ｄ、右水平駆動部２２ｅ、右回旋駆動部２２ｆの順に配置されている。

右鉛直駆動部２２ｄは、取付ベース部２１に対して右水平駆動部２２ｅをＹ方向に移動させる。右水平駆動部２２ｅは、右鉛直駆動部２２ｄに対して右回旋駆動部２２ｆをＸ方向及びＺ方向に移動させる。右回旋駆動部２２ｆは、右水平駆動部２２ｅに対して右眼測定ヘッド２３Ｒを右眼ＥＲの眼球回旋軸ＯＲを中心に回転させる。

ここで、左鉛直駆動部２２ａ、左水平駆動部２２ｂ、右鉛直駆動部２２ｄ、右水平駆動部２２ｅは、いずれもパルスモータ等の駆動力を発生するアクチュエータと、複数の歯車組やラック・アンド・ピニオン等の駆動力を伝達する伝達機構と、を有している。なお、左水平駆動部２２ｂ及び右水平駆動部２２ｅは、Ｘ方向とＺ方向とで個別にアクチュエータ及び伝達機構の組み合わせを設けてもよく、構成を簡易にできるとともに水平方向の移動の制御を容易なものとすることができる。

また、左回旋駆動部２２ｃ及び右回旋駆動部２２ｆも、パルスモータ等の駆動力を発生するアクチュエータと、複数の歯車組やラック・アンド・ピニオン等の駆動力を伝達する伝達機構と、を有している。ここで、左回旋駆動部２２ｃ及び右回旋駆動部２２ｆは、アクチュエータからの駆動力を受けた伝達機構を、眼球回旋軸ＯＬ，ＯＲを中心位置とする円弧状の案内溝に沿って移動させることで、左眼ＥＬの眼球回旋軸ＯＬ，右眼ＥＲの眼球回旋軸ＯＲを中心にそれぞれ左眼測定ヘッド２３Ｌ、右眼測定ヘッド２３Ｒを回転させることができる。

なお、左回旋駆動部２２ｃ及び右回旋駆動部２２ｆは、自らが有する回転軸線回りに左眼測定ヘッド２３Ｌ、右眼測定ヘッド２３Ｒを回転可能に取り付けるものでもよい。

左回旋駆動部２２ｃ及び右回旋駆動部２２ｆによって、左眼用測定ヘッド２３Ｌと右眼用測定ヘッド２３Ｒとを所望の方向に回旋させることで、被検眼を開散（開散運動）させたり輻輳（輻輳運動）させたりすることができる。これにより、眼科装置１０では、開散運動及び輻輳運動のテストを行うことや、両眼視の状態で遠用検査や近用検査を行って両被検眼の各種特性を測定することができる。

左眼測定ヘッド２３Ｌは、図２に示すように、左回旋駆動部２２ｃに固定された左ハウジング２３ａに内蔵された左眼用測定光学系２４Ｌと、左ハウジング２３ａの外側面に設けられた左眼用偏向部材２５Ｌと、を有している。この左眼測定ヘッド２３Ｌでは、左眼用測定光学系２４Ｌからの出射光を、左眼用偏向部材２５Ｌを介して屈曲して被検者の左眼ＥＬに照射し、左眼特性を測定する（図３参照）。

また、右眼測定ヘッド２３Ｒは、図２に示すように、右回旋駆動部２２ｆに固定された右ハウジング２３ｂに内蔵された右眼用測定光学系２４Ｒと、右ハウジング２３ｂの外側面に設けられた右眼用偏向部材２５Ｒと、を有している。この右眼測定ヘッド２３Ｒでは、右眼用測定光学系２４Ｒからの出射光を、右眼用偏向部材２５Ｒを介して屈曲して被検者の右眼ＥＲに照射し、右眼特性を測定する（図３参照）。

左眼用測定光学系２４Ｌ及び右眼用測定光学系２４Ｒは、それぞれ提示する視標を切り替えながら視力検査を行う視力検査装置、矯正用レンズを切換え配置しつつ被検眼の適切な矯正屈折力を取得するフォロプタ、屈折力を測定するレフラクトメータや波面センサ、眼底の画像を撮影する眼底カメラ、網膜の断層画像を撮影する断層撮影装置、角膜内皮画像を撮影するスペキュラマイクロスコープ、角膜形状を測定するケラトメータ、眼圧を測定するトノメータ等が、単独又は複数組み合わされて構成されている。

［測定光学系］
左眼用測定光学系２４Ｌ及び右眼用測定光学系２４Ｒの構成の一例を、図３、図４を参照して説明する。図３は実施例１の眼科装置１０の左眼用測定光学系２４Ｌ及び右眼用測定光学系２４Ｒの概略構成を示す図であり、図４は右眼用測定光学系２４Ｒの詳細構成を示す図である。なお、左眼用測定光学系２４Ｌの構成は右眼用測定光学系２４Ｒと同一であるので、その説明は省略することとし、以下では右眼用測定光学系２４Ｒについてのみ説明する。

右眼用測定光学系２４Ｒは、図４に示すように、観察系３１と視標投影系３２と眼屈折力測定系３３と自覚式検査系３４とアライメント光学系３５とアライメント光学系３６とケラト系３７とを有する。観察系３１は、被検眼Ｅの前眼部を観察し、視標投影系３２は、被検眼Ｅに視標を呈示し、眼屈折力測定系３３は、眼屈折力の測定を行い、自覚式検査系３４は、自覚検査を行う。

眼屈折力測定系３３は、実施例１では、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに所定の測定パターンを投影する機能と、眼底Ｅｆに投影した測定パターンの像を検出する機能と、を有する。このため、眼屈折力測定系３３は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに光束を投光しかつその眼底Ｅｆからの反射光を受光する第１測定系として機能する。

自覚式検査系３４は、実施例１では、被検眼Ｅに視標を呈示する機能を有し、光学系を構成する光学素子を視標投影系３２と共用する。アライメント光学系３５及びアライメント光学系３６は、被検眼Ｅに対する光学系の位置合わせ（アライメント）を行うためのものである。制御部２６は、アライメント光学系３５によって観察系３１の光軸に沿う前後方向（Ｚ方向）のアライメント情報を取得し、アライメント光学系３６によって当該光軸に直交する上下左右方向（Ｙ方向、Ｘ方向）のアライメント情報を取得する。

観察系３１は、対物レンズ３１ａとダイクロイックフィルタ３１ｂとハーフミラー３１ｃとリレーレンズ３１ｄとダイクロイックフィルタ３１ｅと結像レンズ３１ｆと撮像素子（ＣＣＤ）３１ｇとを有する。観察系３１では、被検眼Ｅ（前眼部）で反射された光束を、対物レンズ３１ａを経て結像レンズ３１ｆにより撮像素子３１ｇ上に結像する。このため、撮像素子３１ｇ上には、後述するケラトリング光束やアライメント光源３５ａの光束やアライメント光源３６ａの光束（輝点像Ｂｒ）が投光（投影）された前眼部像Ｅ′が形成される。制御部２６は、撮像素子３１ｇから出力される画像信号に基づく前眼部像Ｅ′等を表示部３０の表示画面３０ａに表示させる。この対物レンズ３１ａの前方に、ケラト系３７を設ける。

ケラト系３７は、ケラト板３７ａとケラトリング光源３７ｂとを有する。ケラト板３７ａは、観察系３１の光軸に関して同心状のスリットが設けられた板状を呈し、対物レンズ３１ａの近傍に設けられる。ケラトリング光源３７ｂは、ケラト板３７ａのスリットに合わせて設けられる。このケラト系３７では、点灯したケラトリング光源３７ｂからの光束がケラト板３７ａのスリットを経ることで、被検眼Ｅ（角膜Ｅｃ）に角膜形状の測定のためのケラトリング光束（角膜曲率測定用リング状視標）を投光（投影）する。このケラトリング光束は、被検眼Ｅの角膜Ｅｃで反射されることで、観察系３１により撮像素子３１ｇ上に結像される。これにより、撮像素子３１ｇがリング状のケラトリング光束の像（画像）を検出（受像）し、制御部２６が、その測定パターンの像を表示画面３０ａに表示させ、かつ当該画像（撮像素子３１ｇ）からの画像信号）に基づき角膜形状（曲率半径）を周知の手法により測定する。このため、ケラト系３７は、被検眼Ｅの前眼部（角膜Ｅｃ）に光束を投光しかつその前眼部（角膜Ｅｃ）からの反射光から当該前眼部（角膜Ｅｃ）の特性を測定する第２測定系であって被検眼Ｅの角膜形状を測定する角膜形状測定系として機能する。なお、実施例１では、角膜形状測定系として、リングスリットが１重から３重程度で角膜の中心付近の曲率測定を行うケラト板３７ａを用いる例（ケラト系３７）を示しているが、角膜形状を測定するものであれば、多重のリングを有し角膜全面の形状を測定可能なプラチド板を用いるものでもよく、他の構成でもよく、本実施例の構成に限定されない。このケラト系３７（ケラト板３７ａ）の後方に、アライメント光学系３５を設ける。

アライメント光学系３５は、一対のアライメント光源３５ａと投影レンズ３５ｂとを有し、各アライメント光源３５ａからの光束を各投影レンズ３５ｂで平行光束とし、ケラト板３７ａに設けたアライメント用孔を通して被検眼Ｅの角膜Ｅｃに当該平行光束を投光（投影）する。制御部２６は、前眼部像Ｅ′上の角膜Ｅｃに投光（投影）された輝点（輝点像）に基づき、アライメント情報（例えば、前後方向の移動量）を取得する。制御部２６は、このアライメント情報に基づいて右水平駆動部２２ｅを駆動して右眼測定ヘッド２３Ｒを前後方向（Ｚ方向）に移動させることで、観察系３１の光軸に沿う前後方向（Ｚ方向）のアライメントを行う。この前後方向のアライメントは、撮像素子３１ｇ上のアライメント光源３５ａによる２個の点像の間隔とケラトリング像の直径の比を所定範囲内とするよう右眼測定ヘッド２３Ｒの位置を調整して行う。ここで、制御部２６は、当該比率からアライメントのずれ量を求めて、このアライメントのずれ量を表示画面３０ａに表示させてもよい。なお、前後方向のアライメントは、後述するアライメント光源３６ａによる輝点像Ｂｒのピントが合うように右眼測定ヘッド２３Ｒの位置を調整することで行ってもよい。

また、観察系３１にアライメント光学系３６を設けている。このアライメント光学系３６は、アライメント光源３６ａと投影レンズ３６ｂとを有し、ハーフミラー３１ｃ、ダイクロイックフィルタ３１ｂ及び対物レンズ３１ａを観察系３１と共用する。アライメント光学系３６は、アライメント光源３６ａからの光束を、対物レンズ３１ａを経て平行光束として角膜Ｅｃに投光（投影）する。制御部２６は、前眼部像Ｅ′上の角膜Ｅｃに投光（投影）された輝点（輝点像）に基づき、アライメント情報（例えば、Ｙ方向及びＸ方向の移動量）を取得する。制御部２６は、このアライメント情報に基づいて右水平駆動部２２ｅ及び右鉛直駆動部２２ｄを駆動して、右眼測定ヘッド２３Ｒを左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向）に移動させることで、左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向）のアライメントを行う。このとき、制御部２６は、輝点像Ｂｒが形成された前眼部像Ｅ′に加えて、アライメントマークの目安となるアライメントマークＡＬを表示画面３０ａに表示させる。また、制御部２６は、アライメントが完了すると測定を開始するように制御する構成としてもよい。

視標投影系３２（自覚式検査系３４）は、ディスプレイ３２ａとハーフミラー３２ｂとリレーレンズ３２ｃと反射ミラー３２ｄと合焦レンズ３２ｅとリレーレンズ３２ｆとフィールドレンズ３２ｇとバリアブルクロスシリンダレンズ（ＶＣＣ）３２ｈと反射ミラー３２ｉとダイクロイックフィルタ３２ｊとを有し、ダイクロイックフィルタ３１ｂ及び対物レンズ３１ａを観察系３１と共用する。

また、自覚式検査系３４は、ディスプレイ３２ａ等に至る光路とは別の光路で光軸を取り巻く位置に、被検眼Ｅにグレア光を照射する少なくとも２つのグレア光源３２ｋを有する。ディスプレイ３２ａは、被検眼Ｅの視線を固定すべく視標としての固視標や点状視標を呈示したり、被検眼Ｅの特性（視力値や矯正度数（遠用度数、近用度数）等）を自覚的に検査するための自覚検査視標を呈示したりする。ディスプレイ３２ａは、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）や液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display（ＬＣＤ））を用いることができ、制御部２６の制御下で任意の画像を表示する。ディスプレイ３２ａは、視標投影系３２（自覚式検査系３４）の光路上において被検眼Ｅの眼底Ｅｆと共役となる位置に光軸に沿って移動可能に設けられる。

また、視標投影系３２（自覚式検査系３４）では、光路上において被検眼Ｅの瞳孔と略共役となる位置にピンホール板３２ｐを設ける。このピンホール板３２ｐは、板部材に貫通孔を設けて形成し、視標投影系３２（自覚式検査系３４）の光路への挿入と当該光路からの離脱とを可能とし、光路に挿入されると貫通孔を光軸上に位置させる。ピンホール板３２ｐは、自覚検査モードにおいて光路に挿入されることで、被検眼Ｅの眼鏡による矯正が可能であるか否かを判別するピンホールテストを行うことを可能とする。このピンホール板３２ｐは、実施例１では、フィールドレンズ３２ｇとＶＣＣ３２ｈとの間に設け、制御部２６の制御下で挿入及び離脱される。なお、ピンホール板３２ｐを設ける位置は、光路上において被検眼Ｅの瞳孔と略共役となる位置に設ければよく、実施例１に限定されない。

眼屈折力測定系３３は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆにリング状の測定パターンを投影するリング状光束投影系３３Ａと、眼底Ｅｆからのリング状の測定パターンの反射光を検出（受像）するリング状光束受光系３３Ｂと、を有する。リング状光束投影系３３Ａは、レフ光源ユニット部３３ａとリレーレンズ３３ｂと瞳リング絞り３３ｃとフィールドレンズ３３ｄと穴開きプリズム３３ｅとロータリープリズム３３ｆとを有し、ダイクロイックフィルタ３２ｊを視標投影系３２（自覚式検査系３４）と共用し、ダイクロイックフィルタ３１ｂ及び対物レンズ３１ａを観察系３１と共用する。レフ光源ユニット部３３ａは、例えばＬＥＤを用いたレフ測定用のレフ測定光源３３ｇとコリメータレンズ３３ｈと円錐プリズム３３ｉとリングパターン形成板３３ｊとを有し、それらが制御部２６の制御下で眼屈折力測定系３３の光軸上を一体的に移動可能となっている。

リング状光束受光系３３Ｂは、穴開きプリズム３３ｅの穴部３３ｐとフィールドレンズ３３ｑと反射ミラー３３ｒとリレーレンズ３３ｓと合焦レンズ３３ｔと反射ミラー３３ｕとを有し、対物レンズ３１ａ、ダイクロイックフィルタ３１ｂ、ダイクロイックフィルタ３１ｅ、結像レンズ３１ｆ及び撮像素子３１ｇを観察系３１と共用し、ダイクロイックフィルタ３２ｊを視標投影系３２（自覚式検査系３４）と共用し、ロータリープリズム３３ｆ及び穴開きプリズム３３ｅをリング状光束投影系３３Ａと共用する。

上記のような右眼用測定光学系２４Ｒ及び左眼用測定光学系２４Ｌを用いた眼屈折力の測定や自覚検査については、例えば、特開２０１７−６３９７８号公報などに記載されている動作と同様の動作で行うことができる。

［制御部］
制御部２６は、眼科装置１０の各部を統括的に制御する。制御部２６には、図６に示すように、上記した左眼用測定光学系２４Ｌと、右眼用測定光学系２４Ｒと、左眼用駆動機構２２Ｌの左鉛直駆動部２２ａ、左水平駆動部２２ｂ及び左回旋駆動部２２ｃと、右眼用駆動機構２２Ｒの右鉛直駆動部２２ｄ、右水平駆動部２２ｅ及び右回旋駆動部２２ｆと、アーム駆動機構１６と、に加えて、検者用コントローラ（第一の入力部）２７と被検者用コントローラ（第二の入力部）２８と記憶部２９と表示部３０とが接続されている。

検者用コントローラ２７は、検者が眼科装置１０を操作するために用いられる。検者用コントローラ２７には、被検眼の特性を測定するための各種操作ボタンの他に、アーム１４を上下動する上下動ボタンなどが設けられている。被検者用コントローラ２８は、被検眼の各種の眼情報の取得の際に、被検者が応答するために用いられる。検者用コントローラ２７及び被検者用コントローラ２８は、いずれも、例えばキーボード、マウス、ジョイスティック等の入力装置を備えている。また、検者用コントローラ２７については、表示部３０がタッチパネル式であれば、このタッチパネルも含まれうる。制御部２６は、検者用コントローラ２７や被検者用コントローラ２８と、それぞれ有線又は無線の通信路を介して接続されている。

制御部２６は、接続された記憶部２９又は内蔵する内部メモリ２６ａに記憶したプログラムを例えばＲＡＭ上に展開することにより、適宜検者用コントローラ２７や被検者用コントローラ２８に対する操作に応じて、眼科装置１０の動作を統括的に制御する。本実施の形態では、内部メモリ２６ａはＲＡＭ等で構成され、記憶部２９は、ＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等で構成される。

表示部３０の表示画面３０ａ（図４参照）には、観察系３１に設けられた撮像素子（ＣＣＤ）３１ｇから出力される画像信号に基づく前眼部像Ｅ′等が表示される。

上述のような構成の実施例１の眼科装置１０を用いて、測定ヘッド２３のＸＹＺ方向のアライメントと上下方向（Ｙ方向）の位置の調整（以下、「高さ調整」という。）を行って、被検眼の特性を測定するとき動作の一例を、図７のフローチャートに基づいて説明する。

実施例１の眼科装置１０は、制御部２６の制御下で、アライメント光学系３５，３６及び駆動機構２２により測定ヘッド２３のアライメントを自動で行っているが、この他にも手動又自動でアーム１４を上下動することで、測定ヘッド２３の高さ調整を行えるようになっている。これにより、実施例１の眼科装置１０では、駆動機構２２による通常のアライメントでは測定ヘッド２３の上下方向の位置合わせができない場合であっても、アーム１４を上下動することで測定ヘッド２３の高さ調整を行うことを可能とし、被検眼Ｅの特性の測定を迅速かつ高精度に行うことを可能としたものである。

被検眼Ｅの特性を測定するに際して、まず、被検者を椅子等に座らせて、眼科装置１０と対峙させる。次いで、検者は検者用コントローラ２７の上下動ボタンを操作して、被検者の眼の高さに測定ヘッド２３が位置するように、測定ヘッド２３の高さを手動で調整する。つまり、検者による上下動ボタンの操作に応じて、制御部２６がアーム駆動機構１６を駆動制御して、支柱１３に対してアーム１４を上下動することで、測定ヘッド２３の高さを概略に調整する（ステップＳ１）。概略に調整とは、厳密ではなく大まかに調整することをいう。

次に、被検者が測定ユニット２０の額当部１５に額を当てた状態で、検者が検者用コントローラ２７の操作ボタン等を操作して、測定の指示を行う。この指示に応じて、眼科装置１０では、上記したように、制御部２６は、アライメント光学系３５、アライメント光学系３６及び駆動機構２２を制御して、被検眼Ｅに対する測定ヘッド２３（測定光学系２４）のＸＹＺ方向のアライメントを行う（ステップＳ２）。

このアライメントは、例えば、前述したように、アライメント光学系３５やアライメント光学系３６によって、前眼部像Ｅ′上に形成された輝点像に基づいて、アライメント情報（ＸＹＺ方向への各移動量）を取得する。このアライメント情報に基づいて、制御部２６が駆動機構２２を駆動して、測定ヘッド２３をＸＹＺ方向に移動して、アライメントを行う。このアライメントは、左眼測定ヘッド２３Ｌ及び右側測定ヘッド２３Ｒの双方でそれぞれ行われるため、左眼と右眼との位置に、ＸＹＺ方向で多少のずれがあった場合でも、左眼と右眼の位置に応じて、適切にアライメントを行うことができる。

アライメントを実行したら、ステップＳ３に進み、アライメントが成功したか否か判定する。アライメント成功（ＹＥＳ）と判定された場合は、ステップＳ４に進んで、制御部２６の制御の下、測定光学系２４によって被検眼Ｅの特性を測定する。

一方、アライメント失敗（ＮＯ）と判定された場合であって、その原因がＹ方向の移動量が閾値（駆動機構２２で移動できる距離）を超えたためにＹ方向のアライメントエラーとなった場合、測定ヘッド２３の高さ調整を行うべく、ステップＳ５に進む。このステップＳ５では、制御部２６が、アライメント情報に基づいてＹ方向への移動量（以下、「高さ調整量」という。）を算出する。このとき、左側測定ヘッド２３Ｌと右側測定ヘッド２３Ｒのいずれか一方のＹ方向の移動量を、高さ調整量としてもよいし、双方の移動量に基づいて算出した値（例えば、平均値）を、高さ調整量としてもよい。また、算出された高さ調整量を、適宜補正してもよい。

次いで、制御部２６は、算出した高さ調整量に応じて、アーム駆動機構１６を駆動してアーム１４を上下動し、測定ヘッド２３の高さ調整を行う。高さ調整が終了したら、ステップＳ４に進み、被検眼Ｅの特性を測定する。なお、ステップＳ２に戻って、再度アライメントを実行してからステップＳ４に進んでもよく、より高精度にアライメントを行った上での測定が可能となる。

ここで、Ｙ方向のアライメントエラー以外の原因によってエラーとなった場合は、処理を終了してもよいし、ステップＳ１に戻って処理をやり直してもよい。

次に、実施例１の眼科装置１０の作用効果を説明する。実施例１の眼科装置１０は、上述したように、測定光学系２４と、アライメント光学系３５，３６と、撮像素子３１ｇと、駆動機構２２と、アーム１４と、アーム駆動機構１６と、制御部２６とを備えている。制御部２６は、撮像素子３１ｇから出力される画像信号に基づく前眼部像Ｅ′に基づいて、測定光学系２４の鉛直方向への移動量及び水平方向への移動量を算出し、各移動量に基づいて駆動機構２２を駆動し、被検眼Ｅに対する測定光学系２４のアライメントを行うとともに、鉛直方向への移動量が、閾値を超えたときに、鉛直方向への移動量に基づいて、アーム駆動機構１６を駆動し、アーム１４を鉛直方向に移動させて、測定光学系２４の鉛直方向の位置を調整する。

したがって、被検者が標準より座高が高い者であったり、被検者が座高の低い子供などであったり、被検者の額と眼の位置が標準より離れていたり、額当部１５への額の当接位置が誤っていたりしても、眼の位置に応じて適切に測定光学系２４を配置することができる。よって、被検者が無理な態勢で測定する必要がない。その結果、被検眼に対する測定光学系の位置合わせを、迅速かつ高精度に行うことができ、被検眼の特性を適切に測定することができる。

また、実施例１では、駆動機構２２は、アーム１４に吊り下げられ、測定光学系２４は、駆動機構２２に吊り下げられている。この構成により、被検者の前方に駆動機構２２を位置させる必要がなく、ＸＹＺ方向での駆動機構２２による測定光学系２４のアライメントを可能としつつ、被検者の前方に空間を設けることができ、被検者に圧迫感を与えることのない眼科装置１０を提供することができる。また、アーム１４を鉛直方向に移動することで、駆動機構２２とともに測定光学系２４を鉛直方向に移動させることができ、駆動機構２２での測定光学系２４の移動と、アーム１４による測定光学系２４の移動を連動させることができる。

なお、実施例１では、アライメント光学系３５，３６を用いて、前眼部像Ｅ′上の角膜Ｅｃに投光された輝点に基づいて、被検眼Ｅに対する光学系の位置合わせ（アライメント）を行っている。しかし、アライメントの手法がこれに限定されるものではなく、角膜に視標を投影し、その視標像（例えば、プルキンエ像など）に基づいて測定光学系２４のアライメントを行ってもよいし、前眼部像Ｅ′の瞳孔に基づいてアライメントを行うものであってもよいし、その他公知のいずれの手法を用いてアライメントを行うものであってもよい。

視標によってアライメントを行う場合、眼科装置は、例えば、被検眼Ｅに対する測定光学系２４のアライメントを行うための視標を被検眼Ｅの前眼部に投影するアライメント光学系を備え、撮像素子３１ｇは、視標が投影された被検眼Ｅの前眼部像Ｅ′を取得し、制御部２６は、前眼部像Ｅ′中の視標像に基づいて、測定光学系２４の鉛直方向への移動量及び水平方向への移動量を算出する構成とすることができる。このようにして算出された各移動量に基づいて、測定光学系２４のＸＹＺ方向のアライメントを行い、Ｙ方向の移動量が閾値を超えた場合は、アーム１４を上下動して、測定光学系２４の高さ調整を行うことで、被検眼Ｅに対する測定光学系２４の位置合わせを、迅速かつ高精度に行うことができ、被検眼Ｅの特性を適切に測定することができる。

（実施例２）
次に、実施例２に係る眼科装置１０について、図８を参照しながら説明する。実施例２に係る眼科装置１０は、測定ヘッド２３の測定光学系２４に、複数のカメラ（いわゆるステレオカメラ）を設けたこと以外は、実施例１に係る眼科装置１０と同様の基本構成を有している。そのため、以下では実施例１とは異なる測定光学系２４について説明し、同様の構成については説明を省略する。

図７に示すように、実施例２の左側測定ヘッド２３Ｌは、左眼用測定光学系２４Ｌと、左眼用偏向部材２５Ｌとを有し、さらに、この左眼用偏向部材２５Ｌに近接して、左眼用測定光学系２４Ｌの光軸を挟んで前後に、２台のカメラ（撮像装置）４０Ｌ，４１Ｌを設けている。

また、実施例２の右側測定ヘッド２３Ｒは、右眼用測定光学系２４Ｒと、右眼用偏向部材２５Ｒとを有し、さらに、この右眼用偏向部材２５Ｒに近接して、右眼用測定光学系２４Ｒの光軸を挟んで前後に、２台のカメラ４０Ｒ，４１Ｒを設けている。

実施例２では、それぞれのカメラ４０，４１によって異なる方向から、被検眼Ｅを撮影することで、２つの異なる前眼部像Ｅ′を取得することができる。なお、左右それぞれに設けるカメラの位置が、前後に限定されるものではなく、光軸を挟んで上下に配置してもよい。また、カメラの台数が２台に限定されるものではなく、例えば、前後及び上下に４台設けるなど、カメラを３台以上設けてもよく、より多くの前眼部像Ｅ′を取得することができる。

実施例２では、取得された２つの前眼部像Ｅ′を解析して、アライメント情報を取得し、ＸＹＺのアライメント及び高さ調整を行う。アライメント情報の取得手順の一例を以下に説明する。

まず、制御部２６の制御の下、２台のカメラ４０，４１で、被検眼Ｅの前眼部像Ｅ′を撮影する。この撮影は、被検眼Ｅの前眼部を撮影対象とする動画撮影である。各カメラ４０，４１は、所定のフレームレートで動画撮影を行う。各カメラ４０，４１は、取得されたフレームをリアルタイムで順次に制御部２６に送る。制御部２６は、各カメラ４０，４１により得られたフレームを、撮影タイミングに応じて対応付ける。

制御部２６は、各フレームの歪みを、記憶部２９に記憶されている収差情報に基づいて補正する。この補正処理は、例えば歪曲収差を補正するための補正係数に基づく公知の画像処理技術を用いて行われる。

制御部２６は、歪みが補正された各フレームを解析することで、特徴位置、例えば前眼部の瞳孔中心に相当する位置を特定する。制御部２６は、撮影画像（前眼部像Ｅ′）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、制御部２６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（輪郭の近似円又は近似楕円）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。

次に、取得した特徴位置（瞳孔中心）に基づいて、被検眼Ｅの位置情報を取得する手順を、図９を参照して説明する。図９は、２台のカメラ４０，４１と被検眼Ｅとの間の位置関係を模式的に表した図である。

図９に、２台のカメラ４０，４１間の距離（基線長）を「Ｂ」で表す。２台のカメラ４０，４１の基線と、被検眼Ｅの特徴部位Ｐとの間の距離（撮影距離）を「Ｈ」で表す。各カメラ４０，４１と、その画面平面との間の距離（画面距離）を「ｆ」で表す。

このような配置状態において、２台のカメラ４０，４１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。

ｘｙ方向の分解能（平面分解能）：Δｘｙ＝Ｈ×Δｐ／ｆ
ｚ方向の分解能（奥行き分解能）：Δｚ＝Ｈ×Ｈ×Δｐ／（Ｂ×ｆ）

制御部２６は、２台のカメラ４０，４１の位置（既知である）と、２つの撮影画像において特徴部位Ｐに相当する特徴位置とに対して、図９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、特徴部位Ｐの３次元位置、つまり被検眼Ｅの３次元位置を算出する。

制御部２６は、算出した被検眼Ｅの３次元位置に基づいて、測定光学系２４の光軸を被検眼Ｅの軸Ｏに合わせるように、かつ、被検眼Ｅに対する測定光学系２４の距離が所定の作動距離になるように駆動部２２を制御するためのアライメント情報を算出する。ここで、作動距離とは、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２４を用いた特性の測定時における被検眼Ｅと測定光学系２４との間の距離を意味する。

以上のようにして取得したアライメント情報に基づいて、駆動機構２２を駆動して、測定ヘッド２３のＸＹＺ方向のアライメントを行う。また、駆動機構２２によるアライメントではＹ方向のアライメントができない場合は、アーム駆動機構１６を駆動して、アーム１４を上下動し、測定ヘッド２３の高さ調整を行う。

以上説明したように、実施例２の眼科装置１０では、実施例１と同様の作用効果が得られる。更に、実施例２の眼科装置１０では、画像取得部として、被検眼Ｅの前眼部像Ｅ′を、異なる方向から撮影する複数のカメラ４０，４１を備えている。そして、複数のカメラ４０，４１で撮影した複数の前眼部像Ｅ′に基づいて、被検眼Ｅの位置情報を取得している。すなわち、複数の前眼部像Ｅ′から得られる視差情報に基づいて、被検眼Ｅの位置情報をより精度よく取得することができる。このような位置情報に基づいて取得したアライメント情報を用いることで、駆動機構２２による測定ヘッド２３のＸＹＺ方向のアライメントと、アーム駆動機構１６による測定ヘッド２３の高さ調整を、より精度よく行うことができる。

また、このように２台以上のカメラ４０，４１を用いた測定光学系２４のアライメント及び高さ調整は、視力検査装置、オートレフラクトメータ、オートケラトメータ、眼圧計、視野計など、被検眼Ｅの検査を行う眼科装置だけでなく、ＯＣＴや眼底カメラなど、被検眼Ｅの診断を行う眼科装置にも適用することができる。

以上、本発明の眼科装置を各実施例に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

上記各実施例では、前眼部像Ｅ′に基づいて取得されたアライメント情報に基づいて、測定ヘッド２３の高さ調整を行っていたが、これに限定されるものではない。例えば、位置検出手段によって被検眼Ｅの高さ情報を取得し、この高さ情報に基づいて取得したアライメント情報を用いて、測定ヘッド２３のＹ方向のアライメントや高さ調整を行ってもよい。

この位置検出手段として、例えば、測定ヘッド２３に、集光レンズや位置検出素子を有する検出光学系を設ける。そして、赤外線等を発する光源を、被検眼Ｅの高さに合わせて配置し、光源から測定ヘッド２３に向けて光を出射する。この光が集光レンズによって集光されて位置検出素子に受光される。位置検出素子で検出した出力信号に基づいて、制御部２６が被検眼Ｅの位置情報を取得する。そして、この位置情報から被検眼ＥのＹ方向の位置情報（高さ情報）を取得し、この高さ情報に基づいて高さの調整量を算出し、アーム駆動機構１６を駆動してアーム１４を上下動することで、測定ヘッド２３の高さ調整を行う。

また、Ｙ方向のアライメント情報算出の他の異なる実施例として、例えば、表示画面３０ａ上の前眼部像Ｅ′の所定の位置（例えば、瞳の位置とする）の基準位置を予め設定しておく。実際の前眼部像Ｅ′の瞳の位置と基準位置との距離を輝度値の分布やこれから取得される画素数等から取得し、この距離に基づいて、Ｙ方向のアライメント情報を算出してもよい。このアライメント情報に基づいて、駆動機構２２により測定ヘッド２３のＹ方向のアライメントを行うとともに、アライメント情報に基づく移動量が閾値を超えた場合は、アーム駆動機構１６によりアーム１４を上下動させ、測定ヘッド２３の高さ調整を行うことができる。この場合も、左側測定ヘッド２３Ｌと右側測定ヘッド２３Ｒのそれぞれのアライメント情報に基づいて、高さの調整量を算出することができる。

１０ 眼科装置
１４ アーム（支持部）
２４ 測定光学系
３５，３６アライメント光学系
３１ｇ 撮像素子
２２ 駆動機構
１６ アーム駆動機構（支持部駆動機構）
２６ 制御部
４０，４１ カメラ（撮像装置）

Claims (5)

1. 被検眼の情報を取得する測定光学系と、
   前記被検眼の前眼部像を取得する画像取得部と、
   前記測定光学系を鉛直方向及び水平方向に移動させる駆動機構と、
   前記測定光学系を支持し、装置本体に対して鉛直方向に移動自在に設けられた支持部と、
   前記支持部を鉛直方向に移動させる支持部駆動機構と、
   前記前眼部像に基づいて、前記被検眼に対する前記測定光学系の鉛直方向への移動量及び水平方向への移動量を算出し、各移動量に基づいて前記駆動機構を駆動するとともに、前記鉛直方向への移動量が、閾値を超えたときに、前記鉛直方向への移動量に基づいて、前記支持部駆動機構を駆動する制御部と、を備えたことを特徴とする眼科装置。
2. 前記画像取得部として、前記被検眼の前記前眼部像を、異なる方向から撮影する複数の撮像装置を備え、前記制御部は、前記複数の撮像装置で撮影した複数の前眼部像に基づいて、前記被検眼の位置情報を取得し、前記位置情報に基づいて、前記測定光学系の前記鉛直方向への移動量及び前記水平方向への移動量を算出することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記被検眼に対する前記測定光学系のアライメントを行うための視標を前記被検眼の前眼部に投影するアライメント光学系を備え、前記画像取得部は、前記視標が投影された前記被検眼の前記前眼部像を取得し、前記制御部は、前記前眼部像中の視標像に基づいて、前記測定光学系の前記鉛直方向への移動量及び前記水平方向への移動量を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の眼科装置。
4. 前記制御部は、前記画像取得部で取得した前記前眼部像に基づいて、前記被検眼の高さ情報を取得し、前記高さ情報に基づいて、前記鉛直方向への移動量を算出することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
5. 前記駆動機構は、前記支持部に吊り下げられ、前記測定光学系は、前記駆動機構に吊り下げられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の眼科装置。