特開2016-221075(P2016-221075A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特開2016-221075眼科装置、および眼科装置用プログラム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2016-221075(P2016-221075A)
(43)【公開日】2016年12月28日
(54)【発明の名称】眼科装置、および眼科装置用プログラム
(51)【国際特許分類】
   A61B 3/10 20060101AFI20161205BHJP
   A61B 3/00 20060101ALI20161205BHJP
【FI】
   A61B3/10 W
   A61B3/00 B
   A61B3/10 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2015-111788(P2015-111788)
(22)【出願日】2015年6月1日
(71)【出願人】
【識別番号】000135184
【氏名又は名称】株式会社ニデック
【住所又は居所】愛知県蒲郡市拾石町前浜34番地14
(72)【発明者】
【氏名】尾崎 賀洋
【住所又は居所】愛知県蒲郡市拾石町前浜34番地14 株式会社ニデック拾石工場内
(72)【発明者】
【氏名】有川 徹
【住所又は居所】愛知県蒲郡市拾石町前浜34番地14 株式会社ニデック拾石工場内
(72)【発明者】
【氏名】坂下 祐輔
【住所又は居所】愛知県蒲郡市拾石町前浜34番地14 株式会社ニデック拾石工場内
(57)【要約】
【課題】 自動でアライメントを行える眼科装置、及び眼科装置用プログラムを提供する。
【解決手段】 被検眼を検査する眼科装置であって、被検眼を検査する検眼手段と、前記被検眼に対して前記検眼手段を3次元的に相対移動させる第1駆動手段と、左右の被検眼のうち少なくとも一方を含む顔を2箇所以上の異なる位置から撮影する撮影手段と、前記2箇所以上の異なる位置から撮影された前記顔の画像から前記被検眼の3次元位置情報を取得し、取得された前記3次元位置情報に基づいて前記第1駆動手段の駆動を制御することによって、前記被検眼に対する前記検眼手段のアライメントを行う制御手段と、を備えることを特徴とする。
【選択図】 図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検眼を検査する眼科装置であって、
被検眼を検査する検眼手段と、
前記被検眼に対して前記検眼手段を3次元的に相対移動させる第1駆動手段と、
左右の被検眼のうち少なくとも一方を含む顔を2箇所以上の異なる位置から撮影する撮影手段と、
前記2箇所以上の異なる位置から撮影された前記顔の画像から前記被検眼の3次元位置情報を取得し、取得された前記3次元位置情報に基づいて前記第1駆動手段の駆動を制御することによって、前記被検眼に対する前記検眼手段のアライメントを行う制御手段と、
を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項2】
前記撮影手段は、第1撮影光学系と、前記第1撮影光学系を前記被検眼に対して相対移動させる第2駆動手段を備え、
前記制御手段によって前記第2駆動手段の駆動が制御され、前記第1撮影光学系が移動されることで、2箇所以上の異なる位置から前記顔を撮影することを特徴とする請求項1の眼科装置。
【請求項3】
前記第1撮影光学系は、第1位置と、前記第1位置とは異なる第2位置であって、左右の被検眼のうち先に測定を行う眼に対する距離が前記第1位置よりも小さい第2位置から前記顔を撮影する場合、前記第1位置において前記顔を撮影した後に前記第2位置において前記顔を撮影することを特徴とする請求項2の眼科装置。
【請求項4】
前記撮影手段は、前記被検眼を撮影する第1撮影光学系と、前記第1撮影光学系とは異なる位置から前記被検眼を撮影する第2撮影光学系と、を備えることを特徴とする請求項1の眼科装置。
【請求項5】
前記撮影手段は、左右の被検眼の両方を含む顔を2箇所以上の異なる位置から撮影し、
前記制御手段は、前記左右の被検眼の両方を含む顔を2箇所以上の異なる位置から撮影した画像に基づいて、右眼の3次元位置情報である右眼位置情報と、左眼の3次元位置情報である左眼位置情報とを取得し、前記右眼位置情報に基づいて前記右眼に対する前記検眼手段のアライメントを行い、前記左眼位置情報に基づいて前記左眼に対する前記検眼手段のアライメントを行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれかの眼科装置。
【請求項6】
被検眼を検査する眼科装置において実行される眼科装置用プログラムであって、
前記眼科装置のプロセッサによって実行させることで、
検眼手段によって被検眼を検査する検眼ステップと、
前記被検眼に対して前記検眼手段を3次元的に相対移動させる駆動ステップと、
左右の被検眼のうち少なくとも一方を含む顔を2箇所以上の異なる位置から撮影する撮影ステップと、
前記2箇所以上の異なる位置から撮影された前記顔の画像から前記検眼手段に対する前記被検眼の3次元位置情報を取得し、取得された前記3次元位置情報に基づいて、前記被検眼に対して前記検眼手段を3次元的に相対移動させ、前記被検眼に対する前記検眼手段のアライメントを行う駆動制御ステップと、
を前記眼科装置に実行させることを特徴とする眼科装置用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、被検眼を検査するための眼科装置、および眼科装置用プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来の眼科装置としては、例えば、眼屈折力測定装置、角膜曲率測定装置、眼圧測定装置、眼底カメラ、OCT、SLO等が知られている。これらの眼科装置では、ジョイスティック等の操作部材の操作によって検眼部を被検眼に対して上下左右前後方向に移動させ、被検眼に対して検眼部を所定の位置にアライメントすることが一般的である(特許文献1参照)。
また、従来の眼科装置において、被検者の顔を撮影した画像に基づいて被検眼に対する検眼部の位置合わせを行う装置が提案されている(特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013−066760
【特許文献2】特開平10−216089
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の眼科装置は、被検眼の3次元位置情報を取得して自動で位置合わせすることができなかった。
【0005】
本開示は、従来の問題点に鑑み、自動でアライメントを行える眼科装置、及び眼科装置用プログラムを提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本開示は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【0007】
(1) 被検眼を検査する眼科装置であって、被検眼を検査する検眼手段と、前記被検眼に対して前記検眼手段を3次元的に相対移動させる第1駆動手段と、左右の被検眼のうち少なくとも一方を含む顔を2箇所以上の異なる位置から撮影する撮影手段と、前記2箇所以上の異なる位置から撮影された前記顔の画像から前記被検眼の3次元位置情報を取得し、取得された前記3次元位置情報に基づいて前記第1駆動手段の駆動を制御することによって、前記被検眼に対する前記検眼手段のアライメントを行う制御手段と、を備えることを特徴とする。
(2) 被検眼を検査する眼科装置において実行される眼科装置用プログラムであって、前記眼科装置のプロセッサによって実行させることで、検眼手段によって被検眼を検査する検眼ステップと、前記被検眼に対して前記検眼手段を3次元的に相対移動させる駆動ステップと、左右の被検眼のうち少なくとも一方を含む顔を2箇所以上の異なる位置から撮影する撮影ステップと、前記2箇所以上の異なる位置から撮影された前記顔の画像から前記検眼手段に対する前記被検眼の3次元位置情報を取得し、取得された前記3次元位置情報に基づいて、前記被検眼に対して前記検眼手段を3次元的に相対移動させ、前記被検眼に対する前記検眼手段のアライメントを行う駆動制御ステップと、を前記眼科装置に実行させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本実施例の外観を示す概略図である。
図2】本実施例の制御系を示すブロック図である。
図3】本実施例の光学系を示す概略図である。
図4】本実施例の制御動作を示すフローチャートである。
図5】本実施例の撮影部によって撮影された顔画像の一例を示す図である。
図6】眼の3次元の検出について説明する図である。
図7】本実施例の変容例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本実施形態を図1〜7に基づいて簡単に説明する。本実施形態の眼科装置(例えば、眼科装置1)は、例えば、被検眼を検査するための眼科装置である。例えば、眼科装置は、被検眼の測定,撮影などを行う。眼科装置は、例えば、検眼部(例えば、検眼部2)と、第1駆動部(例えば、駆動部4)と、撮影部(例えば、撮影部3)と、制御部(例えば、制御部70)と、を主に備える。
【0010】
検眼部は、例えば、被検眼を検査する。検眼部は、例えば、屈折力測定装置、角膜曲率測定装置、眼圧測定装置、眼底カメラ、被検眼の断層像を撮影するOCT(optical coherence tomography)、レーザを走査することによって被検眼の眼底を撮影するSLO(Scanning Laser Ophthalmoscope)等であってもよい。
【0011】
第1駆動部は、例えば、被検眼に対して検眼部を3次元的に相対移動させる。制御部は、第1駆動部の駆動を制御することによって、被検眼に対する検眼部のアライメントを行ってもよい。なお、第1駆動部は、検眼部の測定光軸または作動距離を変化させる光学部材を駆動させることによって被検眼に対する検眼部のアライメントを行ってもよい。
【0012】
撮影部は、例えば、左右の被検眼のうち少なくとも一方を含む顔を2箇所以上の異なる位置から撮影する。
【0013】
制御部は、例えば、2箇所以上の異なる位置から撮影された顔の画像から被検眼の3次元位置情報を取得する。そしれ、制御部は、取得された3次元位置情報に基づいて第1駆動部の駆動を制御することによって、被検眼に対する検眼部のアライメントを行う。例えば、3次元位置情報は、絶対位置情報(例えば、絶対距離、絶対座標など)であってもよいし、相対位置情報(例えば、相対距離、相対座標など)であってもよい。例えば、3次元位置情報は、装置の基台を基準として設定された座標に基づく被検眼の3次元座標であってもよい。また、3次元位置情報は、被検眼と検眼部との3次元的な相対距離であってもよい。
【0014】
なお、撮影部は、例えば、第1撮影光学系(撮影光学系3A)と、第2駆動部(例えば、駆動部4,駆動部4aなど)を備えてもよい。第2駆動部は、例えば、第1撮影光学系を被検眼に対して相対移動させる。この場合、制御部は、第2駆動部を制御し、第1撮影光学系が移動されることで、2箇所以上の異なる位置から顔を撮影してもよい。これによって、撮影部は、撮影光学系を2つ備える必要がなくなる。したがって、装置の小型化、またはコストの削減が図れる。また、検眼部の種類によって撮影部を設ける位置に制約がある場合であっても、撮影光学系が1つであるため対応しやすい。なお、第2駆動部は、第1駆動部と兼用されてもよいし、第1駆動部とは別に設けられてもよい。
【0015】
なお、制御部は、第2駆動部の駆動を制御することによって、第1撮影部光学系を第1位置と、第2位置に移動させてもよい。第2位置は、例えば、第1位置とは異なる位置であって、左右の被検眼のうち先に測定を行う眼に対する距離が第1位置よりも小さい位置である。この場合、制御部は、第1撮影光学系によって第1位置における顔を撮影した後に第2位置における顔を撮影してもよい。これによって、第2位置の後に第1位置における顔を撮影する場合に比べ、検眼部を移動させる距離が小さくて済み、測定時間を短くすることができる。
【0016】
なお、撮影部は、第1撮影光学系と、第2撮影光学系(例えば、撮影光学系3B)を備えてもよい。例えば、第2撮影光学系は、第1撮影光学系とは異なる位置から被検眼を撮影してもよい。
【0017】
なお、撮影部は、左右の被検眼の両方を含む顔を2箇所以上の異なる位置から撮影してもよい。この場合、制御部は、撮影部によって撮影された画像に基づいて、右眼位置情報と、左眼位置情報を取得してもよい。右眼位置情報は、例えば、右眼の3次元位置情報である。左眼位置情報は、例えば、左眼の3次元位置情報である。制御部は、例えば、右眼位置情報に基づいて右眼に対する検眼部のアライメントを行い、左眼位置情報に基づいて左眼に対する検眼部のアライメントを行ってもよい。これによって、左右の被検眼の一方を測定した後に、他方を測定する際のアライメント動作がスムーズになる。この場合、制御部は、左右の3次元位置情報を記憶部(例えば、記憶部74)に記憶させてもよい。
【0018】
なお、撮影部は、2箇所以上の異なる位置において被検者の顔を撮影する場合、撮影光軸が平行になるようにそれぞれの位置での撮影を行ってもよい。例えば、撮影部は、第1位置における撮影部の撮影光軸と、第2位置における撮影部の撮影光軸が平行になるように構成されてもよい。この場合、撮影部の画像から被検眼を検出するときの条件を大幅に変更する必要がなくなる。
【0019】
<実施例>
本開示に係る眼科装置について、眼屈折力測定装置を一例として図面に基づいて説明する。もちろん、眼科装置は、眼屈折力測定装置、角膜曲率測定装置、眼圧測定装置、眼底カメラ、OCT(optical coherence tomography)、SLO(Scanning Laser Ophthalmoscope)等であってもよい。
【0020】
本実施例の眼科装置は、例えば、被検眼の眼屈折力を他覚的に測定する。例えば、本実施例の眼科装置は、片眼毎に測定を行うが、両眼同時に(両眼視で)測定を行う装置であってもよい。眼科装置は、例えば、検眼部と、撮影部と、駆動部と、制御部と、を主に備える。以下、詳細に説明する。
【0021】
<外観>
図1に基づいて、装置の外観を説明する。図1に示すように、本実施例の眼科装置1は、検眼部2と、撮影部3と、駆動部4と、を主に備える。検眼部2は、被検眼Eを検査する。検眼部2は、例えば、被検眼の眼屈折力、角膜曲率、眼圧等を測定する光学系を備えてもよいし、被検眼Eの前眼部、眼底等を撮影するための光学系等を備えてもよい。本実施例では、屈折力を測定する検眼部2を例に説明する。撮影部3は、例えば、被検眼の顔を撮影する。撮影部3は、例えば、左右の被検眼のうち少なくとも一方を含む顔を2箇所以上の異なる位置から撮影する。駆動部4は、例えば、検眼部2および撮影部3を基台5に対して上下左右前後方向(3次元方向)に移動させる。
【0022】
さらに、本実施例の眼科装置1は、例えば、筐体6、表示部7、操作部8、顔支持部9等を備えてもよい。例えば、筐体6は、検眼部2、撮影部3、駆動部4等を収納する。表示部7は、例えば、被検眼の観察画像および測定結果等を表示させる。表示部7は、例えば、装置1と一体的に設けられてもよいし、装置とは別に設けられてもよい。眼科装置1は、操作部8を備えてもよい。操作部8は、装置1の各種設定、測定開始時の操作に用いられる。操作部8には、検者による各種操作指示が入力される。例えば、操作部8は、タッチパネル、ジョイスティック、マウス、キーボード、トラックボール、ボタン等の各種ヒューマンインターフェイスであってもよい。顔支持部9は、例えば、額当て10と顎台11を備えてもよい。顎台11は、顎台駆動部12の駆動によって上下方向に移動されてもよい。
【0023】
<制御系>
図2に示すように、本装置1は制御部70を備える。制御部70は、本装置1の各種制御を司る。制御部70は、例えば、一般的なCPU71(Central Processing Unit)71、ROM72、RAM73等を備える。例えば、ROMには、眼科装置を制御するための眼科装置用プログラム、初期値等が記憶されている。例えば、RAMは、各種情報を一時的に記憶する。制御部70は、検眼部2、撮影部3、駆動部4、表示部7、操作部8、顎台駆動部12、記憶部(例えば、不揮発性メモリ)74等と接続されている。記憶部74は、例えば、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュROM、着脱可能なUSBメモリ等を記憶部74として使用することができる。
【0024】
<撮影部>
撮影部3は、例えば、左右の被検眼のうち少なくとも一方を含む顔を、被検眼Eに対して2箇所以上の異なる位置から撮影する。例えば、図3に示すように、本実施例の撮影部3は、例えば、被検者の顔を撮影する第1撮影光学系3Aを備える。第1撮影光学系3Aは、例えば、撮像素子3Aaと、撮像レンズ3Abを主に備える。本実施例の撮影部3は、例えば、駆動部4の駆動によって被検眼Eに対して移動される。これによって、撮影部3は、2箇所以上の異なる位置から被検眼Eを撮影する。
【0025】
もちろん、撮影部3は、第1撮影光学系3Aとは異なる位置から被検者の顔を撮影する第2撮影光学系3Bを備えてもよい(図3参照)。第2撮影光学系3Bは、例えば、撮像素子3Baと、撮像レンズ3Bbを主に備える。これによって、撮影部3は、2箇所以上の異なる位置から被検眼Eを撮影してもよい。なお、撮像素子3Aaと撮像素子3Baは兼用されてもよい。
【0026】
なお、図1では、撮影部3は検眼部2の下方に設けられているが、撮影部3の位置はこれに限定されない。例えば、撮影部3は、検眼部2の上方に設けられてもよいし、側方に設けられてもよい。もちろん、検眼部2の測定光軸と撮影部3の撮影光軸が同軸となるように設けられてもよい。また、例えば、撮影部3は、後述する観察光学系60と兼用されてもよい。また、撮影部3は、検眼部2の移動とは独立して配置されてもよい。例えば、撮影部3は基台5に3次元的に駆動可能に設けられ、駆動部4とは別の駆動部4a(図1参照)によって被検眼Eに対して3次元的に駆動されてもよい。もちろん本実施例のように検眼部2を移動させる第1駆動部と、撮影部3を移動させる第2駆動部が兼用されてもよい。
【0027】
<検眼部>
検眼部2は、被検眼Eの測定,検査,撮影などを行う。検眼部2は、例えば、被検眼Eの屈折力を測定する測定光学系を備えてもよい。例えば、図3に示すように、検眼部2は、測定光学系20と、固視標呈示光学系40と、アライメント指標投影光学系50と、観察光学系(撮像光学系)60と、を備えてもよい。
【0028】
測定光学系20は、投影光学系(投光光学系)20aと、受光光学系20bと、を有している。投影光学系20aは、被検眼Eの瞳孔を介して眼底Efに光束を投影する。また、受光光学系20bは、瞳孔周辺部を介して眼底Efからの反射光束(眼底反射光)をリング状に取り出し、主に屈折力の測定に用いるリング状の眼底反射像を撮像する。
【0029】
投影光学系20aは、測定光源21と、リレーレンズ22と、ホールミラー23と、対物レンズ24と、を光軸L1上に有している。光源21は、リレーレンズ22から対物レンズ24、および、瞳孔中心部を介して眼底Efにスポット状の光源像を投影する。光源21は、移動機構33によって光軸L1方向に移動される。ホールミラー23には、リレーレンズ22を介した光源21からの光束を通過させる開口が設けられている。ホールミラー23は、被検眼Eの瞳孔と光学的に共役な位置に配置されている。
【0030】
受光光学系20bは、ホールミラー23と、対物レンズ24と、を投影光学系20aと共用する。また、受光光学系20bは、リレーレンズ26と、全反射ミラー27と、を有している。更に、受光光学系20bは、受光絞り28と、コリメータレンズ29と、リングレンズ30と、撮像素子32と、をホールミラー23の反射方向の光軸L2上に有している。撮像素子32には、エリアCCD等の二次元受光素子を用いることができる。受光絞り28、コリメータレンズ29、リングレンズ30、及び撮像素子32は、移動機構33によって、投影光学系10aの測定光源11と一体的に光軸L2方向に移動される。移動機構33によって光源21が眼底Efと光学的に共役な位置に配置される場合、受光絞り28及び撮像素子32も、眼底Efと光学的に共役な位置に配置される。
【0031】
リングレンズ30は、対物レンズ24からコリメータレンズ29を介して導かれる眼底反射光を、リング状に整形するための光学素子である。リングレンズ30は、リング状のレンズ部と、遮光部と、を有している。また、受光絞り28及び撮像素子32が、眼底Efと光学的に共役な位置に配置される場合、リングレンズ30は、被検眼Eの瞳孔と光学的に共役な位置に配置される。撮像素子32では、リングレンズ30を介したリング状の眼底反射光(以下、リング像という)が受光される。撮像素子32は、受光したリング像の画像情報を、CPU71に出力する。その結果、CPU71では、表示部7でのリング像の表示、およびリング像に基づく屈折力の算出等が行われる。
【0032】
また、図3に示すように、本実施例では、対物レンズ24と被検眼Eとの間に、ダイクロイックミラー39が配置されている。ダイクロイックミラー39は、光源21から出射された光、および、光源21からの光に応じた眼底反射光を透過する。また、ダイクロイックミラー39は、後述の固視標呈示光学系40からの光束を被検眼Eに導く。更に、ダイクロイックミラー39は、後述のアライメント指標投影光学系50からの光の前眼部反射光を反射して、その前眼部反射光を観察光学系60に導く。
【0033】
図3に示すように、被検眼Eの前方には、アライメント指標投影光学系50が配置されている。アライメント指標投影光学系50は、主に、被検眼Eに対する光学系の位置合わせ(アライメント)に用いられる指標像を前眼部に投影する。アライメント指標投影光学系50は、リング指標投影光学系51と、指標投影光学系52と、を備える。リング指標投影光学系51は、被検者眼Eの角膜に拡散光を投影し、リング指標を投影する。リング指標投影光学系51は、本実施例の眼科装置1では、被検者眼Eの前眼部を照明する前眼部照明としても用いられる。指標投影光学系52は、被検眼Eの角膜に平行光を投影し、無限遠指標を投影する。
【0034】
観察光学系60は、撮像レンズ61と、撮像素子62とを、ハーフミラー63の反射方向の光軸L3上に備える。撮像素子62は、被検眼Eの前眼部と光学的に共役な位置に配置される。撮像素子62は、リング指標投影光学系61によって照明される前眼部を撮像する。撮像素子62からの出力は、CPU71に入力される。その結果、撮像素子62によって撮像される被検眼Eの前眼部像が、表示部7に表示される。また、撮像素子62では、アライメント指標投影光学系50によって被検眼Eの角膜に形成されるアライメント指標像(本実施例では、リング指標および無限遠指標)が撮像される。その結果、CPU71は、撮像素子62の撮像結果に基づいてアライメント指標像を検出できる。また、CPU71は、アライメント状態の適否を、アライメント指標像が検出される位置に基づいて判定できる。
【0035】
視標呈示光学系40は、光源41、固視標42、リレーレンズ43、反射ミラー46の反射方向の光軸L4上に有している。固視標42は、他覚屈折力測定時に被検者眼Eを固視させるために使用される。例えば、光源41によって固視標42が照明されることによって、被検眼Eに呈示される。
【0036】
光源41及び固視標42は、駆動機構48によって光軸L4の方向に一体的に移動される。光源41及び固視標42の移動によって、固視標の呈示位置(呈示距離)を変更してもよい。これによって、被検眼Eに雲霧をかけて屈折力測定を行うことができる。
【0037】
<制御方法>
以下、本装置1の制御動作を図4のフローチャートに基づいて説明する。本装置1は、例えば、被検眼Eを検査するために、検眼部2と被検眼Eとの位置合わせ(アライメント)を自動で行う。例えば、CPU71は、検者の操作によって操作部8から出力された操作信号に基づいて測定を開始してもよい。例えば、CPU71は、左右の被検眼Eのうち先に測定する眼を選択するための左右眼選択信号を操作部8から受け付け、測定を開始するようにしてもよい。なお、CPU71は、例えば、ROM72に記憶されたプログラムによって以下のような処理ステップを眼科装置1に実行させてもよい。
【0038】
(ステップS1)
まず、CPU71は、第1位置O(例えば、初期位置でもよい)において、撮影部3によって撮影された第1画像PICoを取得する(図5参照)。そして、CPU71は、取得された第1画像PICoから被検眼Eを検出する。撮影部3によって取得する第1画像PICoは、被検者の片眼が写った画像でもよいし、両眼が写った画像でもよい。本実施例において、図5(a)に示すように、CPU71は、被検者の左眼ELと右眼ERの両方が写った第1画像PICoを取得する。CPU71は、例えば、第1画像PICoから被検眼Eを検出し、第1画像PICoにおける被検眼Eの2次元位置情報を取得する。例えば、CPU71は、第1画像PICoに基づいて左眼ELおよび右眼ERの2次元座標(PLo(x,y)、PRo(x,y))を取得する(図6参照)。CPU71は、取得した被検眼Eの2次元座標PLo、PRoを記憶部74に記憶させてもよい。もちろん、第1画像PICoに片眼のみが写っている場合、CPU71は、片眼の2次元座標のみを取得し、その結果を記憶部74に記憶させてもよい。
【0039】
なお、画像から被検眼Eを検出する方法としては、例えば、赤外撮影による瞳孔検出、輝度値のエッジ検出等の種々の画像処理方法が挙げられる。例えば、被検者の顔を赤外撮影した場合、肌は白く写り、瞳孔は黒く写る。したがって、CPU71は、赤外撮影によって得られた赤外画像から円くて黒い(輝度の低い)部分を瞳孔として検出してもよい。また、瞬きによる画像の輝度変化を検出すうRことによって被検眼を検出してもよい。上記のような方法を用いて、CPU71は、第1画像PICoから被検眼Eを検出し、その2次元位置情報(例えば、画素の座標など)を取得してもよい。
【0040】
(ステップS2)
続いて、CPU71は、駆動部4を駆動させ、撮影部3の位置を第1位置O(x,y,z)とは異なる第2位置Or(x,y,z)へ移動させる。第2位置Orは、例えば、第1位置Oに対して少なくともx,y,zのいずれかの座標が異なる位置である。例えば、本実施例のCPU71は、第1位置Oに対してx座標の異なる第2位置Orに撮影部3を移動させる。
【0041】
(ステップS3)
次いで、CPU71は、第2位置Orにおいて、撮影部3によって撮影された第2画像PICrを取得する。そして、CPU71は、取得された第2画像PICrから被検眼Eを検出する。CPU71によって取得される第2画像PICrは、被検者の片眼が写った画像でもよいし、両眼が写った画像でもよい。ただし、CPU71は、左眼ELおよび右眼ERのうち、第1画像PICoに写っている眼が少なくともいずれかが写り込んだ第2画像PICrを取得する。本実施例では、図5(b)に示すように、被検者の左眼ELと右眼ERの両方が写った第2画像PICrを取得する。CPU71は、例えば、第2画像PICrからも第1画像PICoと同様に被検眼Eを検出し、第2画像PICrにおける被検眼Eの2次元位置情報を取得する。例えば、CPU71は、第2画像PICrに基づいて左眼ELおよび右眼ERの2次元座標(PLr(x,y)、PRr(x,y))を取得する。CPU71は、第2画像PICrに基づいて取得した被検眼Eの2次元座標PLr、PRrを記憶部74に記憶させてもよい。
【0042】
(ステップS4)
CPU71は、第1画像PICoおよび第2画像PICrに基づいてそれぞれ取得された被検眼Eの2次元位置情報と、撮影部3による撮影を行った第1位置Oと第2位置Orとの位置関係から被検眼Eの3次元位置情報を取得する。例えば、CPU71は、ステレオ計測によって被検眼Eの3次元位置情報を取得してもよい。例えば、右眼ERの3次元位置情報を取得する場合、CPU71は、図6に示すように、既知の撮影部3の位置Oとステップ1で取得した座標PRoとの関係から、O−ERを含む直線ARoを取得する。同様に、CPU71は、既知の撮影部3の位置Orとステップ3で取得した座標PRrとの関係から、Or−ERを含む直線ARrを取得する。CPU71は、この2つの直線ARo,ARrの交点を右眼ERの3次元座標ER(x,y,z)として取得する。
【0043】
なお、本実施例のように、第1画像PICoと第2画像PICrのそれぞれから両眼が検出される場合、CPU71は、左眼ELおよび右眼ERの両方の3次元位置情報(例えば、EL(x,y,z)、ER(x,y,z))を取得してもよい。左眼ELの3次元位置情報も上記と同様に求められる。両眼の3次元位置情報を取得した場合、左右眼の切り換えがスムーズに行える(詳細は後述する)。
【0044】
(ステップS5)
被検眼Eの3次元座標E(x,y,z)を取得すると、CPU71は、被検眼Eの高さ(アイレベル)が検眼部2によって測定を行える許容範囲内であるかどうか判定する。例えば、この許容範囲は、検眼部2の駆動範囲に基づいて設定される。例えば、許容範囲は、検眼部2の駆動範囲の下限と上限における測定光軸L1の高さの範囲に設定されてもよい。CPU71は、アイレベルが許容範囲外であった場合にはステップS6に進み、アイレベルが許容範囲内であった場合にはステップ7に進む。
【0045】
(ステップS6)
アイレベルが許容範囲外であった場合、例えば、CPU71は、顎台駆動部12の駆動を制御し、顎台11を移動させる。例えば、CPU71は、顎台11を上下移動させることによって、アイレベルを調整してもよい。例えば、CPU71は、撮影部3によって撮影される画像によって被検眼Eを検出しながらアイレベルが許容範囲内になるように顎台11の高さを調整してもよい。
【0046】
なお、顎台11を駆動させる場合、CPU71は、操作部8が操作されることによって出力されるトリガ信号に基づいて顎台11の駆動を開始させるようにしてもよいし、顎台11の駆動開始を被検者に報知してもよい。これによって、被検者が気付かないうちに不意に顎台11が動くことを抑制できる。なお、本実施例では自動で顎台11を上下させているが、CPU71は、表示部7等に顎台11の移動方向(例えば、上下)を示し、被検者に操作部8を操作させることによって顎台11が駆動されるようにしてもよい。
【0047】
(ステップS7)
アイレベルが許容範囲内であると判定した場合、CPU71は、駆動部4を駆動させ、検眼部2を被検眼Eに向けて移動させる。例えば、CPU71は、ステップ4において取得された被検眼Eの3次元座標に基づいて検眼部2を移動させる(第1アライメント)。このように、顔画像から取得された被検眼Eの3次元座標に基づいて検眼部2を移動させることによって、検眼部2と被検眼Eが離れた位置から自動でアライメントを行うことができる。これによって、検者の負担が軽減される。
【0048】
なお、本実施例においては、例えば、被検眼Eの3次元座標に基づいて検眼部2を移動させた後、さらに微調整(第2アライメント)を行う。例えば、CPU71は、アライメント指標投影光学系50によって被検眼Eに投影された指標像を検出し、その位置に基づいて検眼部2と被検眼Eとの位置を微調整する。このような場合、CPU71は、指標像が検出できるアライメント可能範囲まで、被検眼Eの3次元位置情報に基づいて検眼部2を移動させてもよい。上記のように、CPU71は、第1アライメント制御と第2アライメント制御を切り換えてもよい。もちろん、微調整を行わず、3次元座標に基づく検眼部2が完了した時点で被検眼の測定を開始してもよい。
【0049】
(ステップS8)
CPU71は、検眼部2のアライメント可能範囲までの移動が完了すると、微調整を開始する。例えば、前述のように、アライメント指標投影光学系50によって被検眼Eに投影された指標像を観察光学系60によって検出する。そして、CPU71は、検出された輝点の位置に基づいて、駆動部4を制御し、検眼部2の測定光軸L1を被検眼Eに合わせる。
【0050】
(ステップS9)
微調整が完了すると、CPU71は、被検眼Eの測定を行う。本実施例の検眼部2は、眼屈折力の測定を行う。もちろん、屈折力の測定に限らず、検眼部の種類に応じた種々の測定・撮影等が実行される。
【0051】
(ステップS10)
片眼の測定が完了すると、CPU71は、駆動部4を制御し、検眼部2をもう一方の眼に移動させる。上記の例の場合、CPU71は、先に測定した右眼ERの測定位置から左眼ELの測定位置へ検眼部2を移動させる。なお、左右眼を切り換える場合、CPU71は、例えば、被検眼Eの両眼の3次元座標に基づいて検眼部2を移動させてもよい。例えば、本実施例のように、第1画像PICoと第2画像PICrに被検者の両眼が写っている場合、CPU71は、ステップ1〜4において被検眼の両眼の3次元座標を取得できる。この場合、CPU71は、取得された両眼の3次元座標を記憶部74に記憶しておき、左右眼の切り換えを行うときに、測定が完了していない方の眼の3次元座標を記憶部74から読み出してもよい。そして、読み出した3次元座標に基づいて、検眼部2を移動させてもよい。このように、両眼の3次元位置情報を取得することによって、片眼の測定終了後に、もう一方の眼の位置を検出する必要がないため、左右眼の切り換えをスムーズに行える。
【0052】
(ステップS11)
なお、左右眼を切り換えた後に検眼部2がアライメント可能範囲に入っていなかった場合は、再度、撮影部3によって撮影された画像に基づいて検眼部2を移動させてもよい。例えば、CPU71は、撮影部3によって撮影された画像から取得した被検眼Eの2次元座標に基づいて検眼部2を移動させてもよいし、第1画像PICoと、左右眼の切り換え後に撮影部3によって撮影された画像とから取得した被検眼Eの3次元座標に基づいて検眼部2を移動させてもよい。
【0053】
(ステップS12)
CPU71は、他方の眼へのアライメントが完了すると、ステップ9と同様に他方の眼の測定を行う。例えば、CPU71は、検眼部2によって取得された被検眼Eの測定結果を表示部7に表示させてもよい。
【0054】
以上のように、本実施例の眼科装置1は、被検眼を含む顔を2箇所以上の位置から撮影することによって取得された被検眼Eの3次元位置に基づいて被検眼Eに対する検眼部3のアライメントを行う。これによって、不慣れな検者でもスムーズに測定を行うことができる。
【0055】
なお、CPU71は、被検眼Eの3次元位置情報を取得し、記憶部74に記憶してもよい。記憶部74に記憶する3次元位置情報は、例えば、ステップ1〜4において取得してもよいし、測定を行ったときの検眼部2の位置に基づいて取得してもよい。CPU71は、取得された被検者の顔寸法を記憶部74に記憶してもよい。顔寸法は、例えば、被検眼Eから顎までの長さであってもよいし、顎台11に対する被検眼Eの相対位置であってもよい。顔寸法は、被検眼Eの3次元位置情報と顎台11の高さから取得されてもよい。例えば、顎台11に設けた位置センサー14によって顎台11の高さを検出してもよい。
【0056】
例えば、CPU71は、記憶部74に記憶された顔寸法に基づいて、被検眼Eに対する検眼部2のアライメントを行ってもよい。例えば、患者毎に記憶部74から顔寸法を呼び出してもよい。もちろん、CPU71は、取得した顔寸法を外部出力する出力部として機能してもよい。例えば、CPU71は、取得した顔寸法を外部出力し、電子カルテ等に保存してもよい。この場合、その患者を測定する場合に電子カルテからデータを読み込んでもよい。なお、CPU71によるデータ出力は、プリンター等でバーコード、QRコード(登録商標)等に印刷する方法でもよい。これによって、測定前に被検眼Eの3次元位置情報を検出する必要がなくなり、測定時間を短縮することができる。
【0057】
なお、出力部(例えば、CPU71)は、例えば、取得した顔寸法を他の眼科装置に出力してもよい。これによって、撮影部3等を持たず、被検眼Eの3次元位置情報を検出できない眼科装置において、アライメントの効率化が図られる。
【0058】
なお、本装置1は、被検者の顔寸法の入力を受け付ける顔寸法受付部を備えてもよい。本実施例においては、CPU71が顔寸法受付部として用いられてもよい。例えば、CPU71は、操作部8へ入力された顔寸法を受け付けてもよいし、外部の装置から出力された顔寸法を受け付けてもよい。例えば、CPU71は、受け付けた顔寸法に基づいて検眼部2のアライメントを行ってもよい。例えば、CPU71は、顎台11の高さから推定される被検眼Eの位置に対して検眼部2のアライメントを行ってもよい。なお、顔寸法は、例えば、他の機器によって測定されてもよい。
【0059】
なお、本実施例のように、撮影部3を駆動部4によって移動させることによって2箇所以上の異なる位置から被検者の顔を撮影する場合、第2位置Orは、第1位置Oよりも先に測定する眼に対して移動距離が小さくなる位置に設定されてもよい。これによって、検眼部2を被検眼Eに対して近づけつつ、3次元位置情報を取得するための画像の撮影が行え、アライメント動作の効率化が図れる。例えば、第2位置Orは、第1位置Oに対して先に測定する眼の方向にx座標がずれた位置であってもよい。この場合、瞳孔間距離の平均値がおよそ64mmであることを考慮して、その半分の32mm程度、第1位置Oからx方向にずれた第2位置Orでの撮影を行ってもよい。これによって、アライメントの際の無駄な動作が少なくなる場合がある。もちろん、第2位置Orは、x座標だけでなく、y座標,z座標が第1位置Oの座標よりも被検眼Eに近く設定されてもよい。
【0060】
なお、検眼部2は、2種類以上の異なる検眼部を備えてもよい。例えば、図7に示すように、第1測定光学系2aと第2測定光学系2bを備えてもよい。この場合、CPU71は、撮影部3の画像から取得した被検眼Eの3次元位置情報に基づいて、被検眼Eと第1測定光学系2aの測定光軸を合わせる第1駆動制御と、被検眼Eと第2測定光学系2bの第2測定光軸を合わせる第2駆動制御とを、測定項目に応じて切り換えてもよい。これによって、CPU71は、第1測定光学系2aと第2測定光学系2bの測定順序が切り換わってもスムーズにアライメントを行える。また、第1測定光学系2aと第2測定光学系2bのどちらか一方のみの測定を行う場合にも無駄な動作が少ない。
【0061】
なお、CPU71は、撮影部3によって測定中の被検眼Eを撮影してもよい。そして、CPU71は、撮影部3によって撮影された画像に基づいて、測定中に被検眼Eがずれたことを検出してもよい。さらに、CPU71は、測定中にずれた被検眼Eの位置を検出し、再度3次元位置情報を取得してもよい。例えば、一方の眼を測定中に被検眼Eの位置がずれた場合であっても、再度3次元位置情報を取得することによって、スムーズに両眼の切り換えを行える。例えば、被検眼Eに向けて空気を噴出し、その時の眼球形状の変化に基づいて被検眼Eの眼圧を測定する場合、被検者の顔が動くことがある。このような場合、顔の位置が移動した後の被検眼Eの3次元位置情報を取得しておくことで、左右眼の切り換えをスムーズに行える。
【符号の説明】
【0062】
1 眼科装置
2 検眼部
3 撮影部
4 駆動部
5 基台
6 筐体
70 制御部
71 CPU
72 ROM
73 RAM
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7