特開 2024-139449 眼科装置

(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】P2024139449

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】眼科装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 3/15 20060101AFI20241002BHJP

   A61B 3/10 20060101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

A61B3/15

A61B3/10 100

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023050394

(22)【出願日】2023-03-27

(71)【出願人】

【識別番号】000220343

【氏名又は名称】株式会社トプコン

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川口 達也

(72)【発明者】

【氏名】山部 将

(72)【発明者】

【氏名】新井 慎平

(72)【発明者】

【氏名】沖川 滋

【テーマコード（参考）】

4C316

【Ｆターム（参考）】

4C316AA09

4C316AB11

4C316AB16

4C316FA06

4C316FB21

4C316FB26

4C316FY04

4C316FZ01

(57)【要約】

【課題】様々な被検者で固視位置を変えた場合であってもオートアライメントを実行できる眼科装置を提供すること。
【解決手段】眼科装置Ａの前眼部カメラ２２は、測定光学系５０の対物レンズ５１の外周領域に配置され、異なる方向から被検眼Ｅを同時に撮影する３個以上のカメラを有する。制御部６０は、３個以上のカメラから取得される３以上の画像に基づいて、被検眼Ｅと本体部２０との相対位置関係を調整する制御を行うアライメント制御部６３を備える。アライメント制御部６３は、３以上の画像から被検眼Ｅの瞳孔Ｐを検出できた画像数である瞳孔検出成功数を判断し、瞳孔検出の成功数毎に分けて設定された算出処理により瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出し、三次元現在座標を三次元目標座標に収束させる本体部２０の移動指令をＸＹＺ駆動部１８に出力するオートアライメント部６３２を有する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

顎受け部に被検者が顎を支持した状態で被検眼の眼特性を測定する測定光学系を内蔵する本体部と、前記本体部に設けられ、前記被検者の前眼部撮影により前眼部画像を取得する前眼部カメラと、前記本体部を三次元方向に移動させる駆動部と、装置各部を制御する制御部と、を備える眼科装置であって、
前記前眼部カメラは、前記測定光学系の対物レンズの外周領域に配置され、異なる方向から前記被検眼を同時に撮影する３個以上のカメラを有し、
前記制御部は、前記３個以上のカメラから取得される３以上の画像に基づいて、前記被検眼と前記本体部との相対位置関係を調整する制御を行うアライメント制御部を備え、
前記アライメント制御部は、前記３以上の画像から前記被検眼の瞳孔を検出できた画像数である瞳孔検出成功数を判断し、瞳孔検出の成功数毎に分けて設定された算出処理により瞳孔中心の三次元現在座標を算出し、前記三次元現在座標を三次元目標座標に収束させる前記本体部の移動指令を前記駆動部に出力するオートアライメント部を有する
ことを特徴する眼科装置。

【請求項2】

請求項１に記載された眼科装置において、
前記３個以上のカメラは、３つの前眼部画像を取得する３個のカメラであり、
前記オートアライメント部は、前記３つの前眼部画像から前記被検眼の瞳孔を検出できた画像数である瞳孔検出成功数を判断し、３画像で瞳孔検出成功と２画像で瞳孔検出成功と１画像で瞳孔検出成功とに分けて設定された算出処理により前記瞳孔中心の三次元現在座標を算出する
ことを特徴する眼科装置。

【請求項3】

請求項２に記載された眼科装置において、
前記オートアライメント部は、前記１画像で瞳孔検出成功の場合、瞳孔検出に失敗した２画像を合成した合成画像を生成し、前記合成画像と成功した前記１画像と合わせた２画像により前記瞳孔中心の三次元現在座標を算出し、
前記合成画像の生成は、瞳孔検出に失敗した２画像のうち、片方の失敗画像をもう一方の失敗画像の視点に視点変換することで視点変換画像を作成し、前記視点変換画像と前記もう一方の失敗画像とを合成することにより生成する
ことを特徴する眼科装置。

【請求項4】

請求項２に記載された眼科装置において、
前記３個のカメラは、前記対物レンズの光軸を通ってレンズを上下方向に２分割する水平分割線より下側領域に配置される左カメラと右カメラと下カメラであり、
前記オートアライメント部は、前記３画像で瞳孔検出成功の場合、規定の２画像により前記瞳孔中心の三次元現在座標を算出し、
前記規定の２画像は、右眼測定時に前記左カメラからの前眼部画像と前記下カメラからの前眼部画像とし、左眼測定時に前記右カメラからの前眼部画像と前記下カメラからの前眼部画像とする
ことを特徴する眼科装置。

【請求項5】

請求項２に記載された眼科装置において、
前記オートアライメント部は、前記３画像で瞳孔検出成功の場合、好適な２画像を抽出して前記瞳孔中心の三次元現在座標を算出し、
前記好適な２画像は、前記３画像に映っている瞳孔の円形度と面積を算出し、前記３画像の中から最も前記円形度が低い、もしくは、前記面積が設定範囲外と判断された１画像を排除することで抽出した２画像とする
ことを特徴する眼科装置。

【請求項6】

請求項２に記載された眼科装置において、
前記オートアライメント部は、前記３画像で瞳孔検出成功の場合、３通りの組み合わせ２画像から前記瞳孔中心の三次元現在座標をそれぞれ算出し、
最終的な前記瞳孔中心の三次元現在座標は、算出された３つの前記瞳孔中心の三次元現在座標の平均値、又は、平均値に最も近い中央値を選択したものとする
ことを特徴する眼科装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、眼科装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、被検眼と装置光学系との間の位置合わせを好適に行うことが可能な眼科装置を提供することを目的とし、前眼部カメラとして、対物レンズの両側位置にステレオカメラを配置し、被検眼の前眼部を異なる方向から同時に撮影する眼科装置が知られている（特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－２４８３７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、顎受け部に被検者が顎を支持した状態で被検眼の眼特性を測定する際、被検者が変わる毎に被検眼の位置がずれるため、被検眼と本体部（＝装置光学系）との相対位置関係を調整するアライメント制御（位置合わせ制御）が必要である。

【0005】

しかし、撮影画角が広角の眼底カメラやＯＣＴ（「Optical Coherence Tomography」の略）などの場合、撮影画角の広角化に伴う光学的な制約から対物レンズのレンズ径が大きくなり、レンズ径が小さい場合の作動距離に比べ、作動距離が狭くなる。作動距離が狭くなると、２個のカメラで構成されるステレオカメラのカメラ取付け見込み角度が、レンズ径が小さい場合のカメラ取付け見込み角度に比べて鋭角になる。ここで、「作動距離」とは、対物レンズのレンズ端面から被検眼の前眼部端面までの距離をいい、ワーキングディスタンスと呼ばれる。

【0006】

このため、ステレオカメラにより撮影される被検眼の瞳孔の形状が細長い楕円形状になったり、瞼や睫毛の映り込みにより瞳孔が隠れてしまうケラレが生じたりし、前眼部画像から瞳孔検出ができなくなる確率が、作動距離が狭くなるほど高くなる。特に、被検眼の固視位置を鼻側から耳側に変えたり耳側から鼻側に変えたりすると、被検眼の瞳孔の位置も変わり、瞳孔検出を失敗する可能性が高くなる。よって、様々な被検者で被検眼の視線を定める固視標の位置を変えた場合において、ステレオカメラにより取得される２つの前眼部画像からの瞳孔検出成功を条件として実行される瞳孔に対するオートアライメントができないことがある、という課題がある。

【0007】

本開示は、上記課題に着目してなされたもので、様々な被検者で固視位置を変えた場合であっても瞳孔に対するオートアライメントを実行できる眼科装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本開示の眼科装置は、顎受け部に被検者が顎を支持した状態で被検眼の眼特性を測定する測定光学系を内蔵する本体部と、前記本体部に設けられ、前記被検者の前眼部撮影により前眼部画像を取得する前眼部カメラと、前記本体部を三次元方向に移動させる駆動部と、装置各部を制御する制御部と、を備える。前記前眼部カメラは、前記測定光学系の対物レンズの外周領域に配置され、異なる方向から前記被検眼を同時に撮影する３個以上のカメラを有する。前記制御部は、前記３個以上のカメラから取得される３以上の画像に基づいて、前記被検眼と前記本体部との相対位置関係を調整する制御を行うアライメント制御部を備える。前記アライメント制御部は、前記３以上の画像から前記被検眼の瞳孔を検出できた画像数である瞳孔検出成功数を判断し、瞳孔検出の成功数毎に分けて設定された算出処理により瞳孔中心の三次元現在座標を算出し、前記三次元現在座標を三次元目標座標に収束させる前記本体部の移動指令を前記駆動部に出力するオートアライメント部を有する。

【発明の効果】

【0009】

本開示の眼科装置では、３以上の画像から瞳孔検出の成功数が判断され、瞳孔検出の成功数毎に分けて設定された算出処理により瞳孔中心の三次元現在座標が算出される。よって、瞳孔中心の三次元現在座標の算出が、全ての画像での瞳孔検出成功を条件とする算出ではなく瞳孔検出の失敗を許容する算出処理になる。このため、様々な被検者で固視位置を変えた場合であっても瞳孔に対するオートアライメントを実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例１の眼科装置を顎受け部側から斜め方向に視た外観構成を示す斜視図である。

【図2】実施例１の眼科装置をコントロールパネル側から斜め方向に視た外観構成を示す斜視図である。

【図3】実施例１の眼科装置を顎受け部側から本体部の正面を視た外観構成を示す正面図である。

【図4】実施例１の眼科装置の内蔵品及び付属品の概要構成を示す側面図である。

【図5】実施例１の眼科装置において前眼部カメラが取り付けられた対物レンズユニットを示す斜視図である。

【図6】実施例１の眼科装置において前眼部カメラが取り付けられた対物レンズユニットを示す正面図である。

【図7】実施例１の眼科装置において前眼部カメラが取り付けられた対物レンズユニットを示す図６のＢ－Ｂ線による横断平面図である。

【図8】実施例１の眼科装置における制御系構成を示すブロック図である。

【図9】実施例１の眼科装置により被検眼の前眼部像、眼底像、眼底断層像の何れかを撮影するときの基本操作の流れを示すフローチャートである。

【図10】実施例１のオートアライメント部により実行される瞳孔に対するオートアライメント処理の流れを示すフローチャートである。

【図11】対物レンズを標準レンズ径とした場合の作動距離と広角レンズ径とした場合の作動距離の違いを示す説明図である。

【図12】対物レンズが標準レンズ径である場合のステレオカメラの取付け角度と広角レンズ径である場合のステレオカメラの取付け角度の違いを示す説明図である。

【図13】鼻側を固視している場合に対物レンズが広角のステレオカメラ（右カメラ、左カメラ）からの前眼部画像の一例を示す前眼部画像図である。

【図14】耳側を固視している場合に対物レンズが広角のステレオカメラ（右カメラ、左カメラ）からの前眼部画像の一例を示す前眼部画像図である。

【図15】３個のカメラからのあおり撮影による被検眼の前眼部撮影状態を示す正面説明図である。

【図16】３個のカメラからのあおり撮影による被検眼の前眼部撮影状態を示す側面説明図である。

【図17】実施例１のオートアライメント処理における１画像で瞳孔検出成功の場合の瞳孔中心の三次元現在座標の算出作用を示す算出作用説明図である。

【図18】実施例２のオートアライメント部により実行される瞳孔に対するオートアライメント処理の流れを示すフローチャートである。

【図19】実施例３のオートアライメント部により実行される瞳孔に対するオートアライメント処理の流れを示すフローチャートである。

【図20】実施例３での三次元現在座標の算出においてＸ座標値とＹ座標値とＺ座標値の平均値を採用する例（ａ）と中間値を採用する例（ｂ）を示す座標値表である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本開示に係る眼科装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１～３に基づいて説明する。実施例１～３は、被検眼の前眼部像、被検眼の眼底像、被検眼の眼底断層像を観察、撮影及び記録し、電子画像として診断のために提供する眼科装置への適用例である。なお、各図面において、被検眼を基準として眼科装置の本体部に対峙したときの左右方向（水平方向）の左右軸をＸ軸で示し、上下方向（鉛直方向）の上下軸をＹ軸で示し、Ｘ軸及びＹ軸と直交する前後方向（奥行き方向）の前後軸をＺ軸で示す。

【実施例0012】

［装置全体構成（図１～図４）］
眼科装置Ａは、“３次元眼底像撮影装置”と呼ばれ、図１～図４に示すように、架台部１０と、本体部２０と、顎受け部３０と、コントロールパネル部４０と、測定光学系５０と、制御部６０と、を備える。

【0013】

眼科装置Ａは、被検眼Ｅの眼底像を取得する眼底カメラと、被検眼Ｅの眼底断層像を取得するＯＣＴと、を含む。ここで、「眼底カメラ」とは、被検眼Ｅの奥にある網膜や視神経、毛細血管などの眼底状態を画像化し、眼底像を撮影するカメラをいう。「ＯＣＴ」とは、光の干渉を利用して被検眼Ｅの眼底に存在する網膜の断層を画像化し、眼底断層像を撮影する光干渉断層計をいう。

【0014】

架台部１０は、高さ調整が可能な図外の検眼用テーブルＴなどに載置される。架台部１０の上面位置には、本体部２０がＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の三軸方向に移動可能に支持される。架台部１０の前面位置には、顎受け部３０が固定される。架台部１０の側面位置には、電源スイッチ１１と、電源インレット１２と、ＵＳＢ端子１３と、ＬＡＮ端子１４とが設けられる。なお、ＵＳＢは「Universal Serial Bus」の略であり、ＬＡＮは「Local Area Network」の略である。ＵＳＢ端子１３は、外部メモリ接続用端子であり、図４に示すように、ＨＤＤ（「Hard Disk Drive」の略）やＵＳＢメモリなどが接続される。ＬＡＮ端子１４は、ＬＡＮケーブル１５を介して専用ソフトウェアなどがインストールされているパーソナルコンピュータ１６が接続される。

【0015】

架台部１０の内部空間には、図４に示すように、電源部１７と、ＸＹＺ駆動部１８と、が内蔵される。電源部１７には、電源スイッチ１１と電源インレット１２とＵＳＢ端子１３とＬＡＮ端子１４などを含む。ＸＹＺ駆動部１８は、アライメント制御において架台部１０に対して本体部２０を移動させるとき、本体部２０をＸＹＺ軸の三軸方向に駆動するモータ及びモータ駆動回路を有するモータアクチュエータである。

【0016】

本体部２０は、顎受け部３０が固定される架台部１０に対してＸＹＺ駆動部１８によりＸ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向に移動可能に設けられる。本体部２０は、顎受け部３０に被検者が顎を支持した状態で被検眼Ｅの眼特性を測定する測定光学系５０が、全体を覆う本体カバー２１に内蔵される。本体カバー２１の背面上部位置には、図１，２，４に示すようにコントロールパネル部４０が配置される。本体カバー２１の内部空間には、図４に示すように、測定光学系５０以外に制御部６０が内蔵される。

【0017】

本体カバー２１の前面位置には、図３に示すように、中央部に被検眼Ｅと対峙する測定光学系５０において、広角の画角を得るために従来に比べて拡大したレンズ径による対物レンズ５１を有する。そして、対物レンズ５１の周辺部に、前眼部カメラ２２と、周辺固視灯２３と、前眼部観察フィルター２４と、を有する。

【0018】

前眼部カメラ２２は、被検者の前眼部撮影により被検眼Ｅを含む前眼部画像を取得する動画カメラであり、測定光学系５０の対物レンズ５１の外周領域に配置される複数個のカメラである。複数個のカメラとしては、図３に示すように、水平分割線ＨＬより下側領域に配置される３個のカメラ（左カメラ２２ａ、右カメラ２２ｂ、下カメラ２２ｃ）を備えている。なお、前眼部カメラ２２に関する詳細な説明は後述する。

【0019】

周辺固視灯２３は、点灯することによって被検眼Ｅの視線を固定させるために用いられる固視灯であり、対物レンズ５１の外周位置に等間隔で８個配置される。前眼部観察フィルター２４は、前眼部観察や前眼部ＯＣＴのときに光量調整するために用いられる偏光フィルターであり、左カメラ２２ａの外側位置と右カメラ２２ｂの外側位置の縦方向にそれぞれ２個（合計４個）配置される。

【0020】

顎受け部３０は、架台部１０に固定された顎受け支持部３１に対して高さ位置（Ｙ軸方向の位置）が調整可能に設けられ、被検者の顎を支持する。顎受け部３０は、内蔵された顎受け駆動部３２により昇降する昇降ロッド３０ａと、該昇降ロッド３０ａの上端位置に固定された顎受け台３０ｂと、該顎受け台３０ｂの両側位置に設けられた顎受け紙止めピン３０ｃと、を有している。顎受け駆動部３２は、アライメント制御において顎受け支持部３１（＝架台部１０）に対して顎受け部３０をＹ軸方向に移動させるとき、昇降ロッド３０ａをＹ軸方向に駆動するモータ及びモータ駆動回路を有するモータアクチュエータである。

【0021】

顎受け支持部３１は、Ｔ字形状の両端部位置に、顎受け部３０に顎を支持した被検者の顔を３方向で囲う形状による顔支持フレーム部３３が固定される。顔支持フレーム部３３のうちＹ軸方向に延びる一対の垂直フレームには、被検眼Ｅの高さ位置の目安となる高さマーク３３ａが設けられている。顔支持フレーム部３３のうち一対の垂直フレームの上端を結ぶ水平フレームには、シリコーンゴムなどで形成された着脱可能な額当て面３３ｂが設けられている。さらに、顔支持フレーム部３３のうち水平フレームの中央上部位置には、多段階に折り曲げ可能なアーム３４が設けられ、アーム３４の先端部に外部固視標３５が設けられている。

【0022】

コントロールパネル部４０は、本体カバー２１の背面上部位置に配置され、前眼部カメラ２２からの被検眼Ｅの前眼部画像や測定光学系５０からの被検眼Ｅの前眼部観察像などをカラー表示する表示画面４１を有している。表示画面４１は、表示されたボタン像や画像などを検者が指によって接触操作することが制御部６０への入力操作になるタッチパネルになっている。コントロールパネル部４０の本体部２０に対する連結支持部４２は、表示画面４１を本体部２０に対して全周方向の何れの位置にも設定可能であると共に、表示画面４１の傾斜角度も自由に設定可能な折れ曲げ支持と回転支持の組み合わせ支持構造にしている。つまり、本体部２０に備えるコントロールパネル部４０は、検者が被検者の傍に寄り添って眼特性の検査を行うときに用いられる。このため、検者が眼科装置Ａの周囲のどこの位置にいても表示画面４１を検者にとって操作しやすい位置と向きに配置にすることができる機能を連結支持部４２によって確保している。

【0023】

ここで、検者が眼特性の検査を、被検者から離れた位置からの遠隔操作により行うときは、例えば、図２に示すように、コントロールパネル部４０と同等の入力操作機能に加えて本体部２０との通信機能を備える遠隔操作用タブレット４０’が用いられる。よって、遠隔操作用タブレット４０’にもタッチパネルによる表示画面４１’を有している。

【0024】

測定光学系５０は、顎受け部３０に被検者が顎を支持した状態で被検眼Ｅの眼特性を測定するもので、図４に示すように、対物レンズ５１を有する眼底カメラユニット５２と、ＯＣＴユニット５３と、を有している。眼底カメラユニット５２は、照明光学系と撮影光学系とを含み、多数のレンズや撮像素子などにより被検眼Ｅの眼底像を取得する眼底カメラを構成するユニットである。ＯＣＴユニット５３は、波長可変光源やファイバカプラなどにより被検眼Ｅの眼底断層像を取得するＯＣＴを構成するユニットである。なお、測定光学系５０によって被検眼Ｅの眼底像と眼底断層像を観察・撮影できる以外に、被検眼Ｅの前眼部像を観察・撮影できる。

【0025】

制御部６０は、コントロールパネル部４０の表示画面４１へのタッチ操作などを含む各種の入力操作に基づいて、装置各部（眼底カメラユニット５２、ＯＣＴユニット５３、顎受け部３０、本体部２０など）を制御する。制御部６０は、ハードウェア構成として、図４に示すように、制御基板６０ａと、ＣＰＵ基板６０ｂと、画像ボード６０ｃと、を有している。

【0026】

［対物レンズユニット構成（図５～図７）］
対物レンズユニット７０は、図５～図７に示すように、対物レンズユニットケース７１と、対物レンズ５１と、カメラセットホルダー７２と、前眼部カメラ２２（左カメラ２２ａ、右カメラ２２ｂ、下カメラ２２ｃ）と、を備えている。さらに、対物レンズユニット７０は、前眼部カメラ２２に付属するカメラ用撮影ライト２５（左カメラ用撮影ライト２５ａ、右カメラ用撮影ライト２５ｂ、下カメラ用撮影ライト２５ｃ）を備えている。ここで、対物レンズユニット７０とは、測定光学系５０の対物レンズ５１に、前眼部カメラ２２とカメラ用撮影ライト２５を一体に組付けて構成したユニットをいう。

【0027】

対物レンズユニットケース７１は、本体部２０に内蔵されている眼底カメラユニット５２の眼底カメラユニットケース５４に対し取り付けられている。この対物レンズユニットケース７１は、短円筒形状によるケース部材であり、図７に示すように、円筒内面７１ａに対物レンズ５１が組付け固定され、被検眼Ｅ側の円筒端面に形成された円環状段差面７１ｂにカメラセットホルダー７２が組付け固定されている。なお、対物レンズユニットケース７１のうち、対物レンズ５１と前眼部カメラ２２とカメラ用撮影ライト２５とを除いた部分は、製品段階において本体カバー２１により覆われる。

【0028】

対物レンズ５１は、光軸ＯＡを共通にした第１レンズ５１ａと第２レンズ５１ｂとの組み合わせレンズにより構成されている。第１レンズ５１ａは、被検眼Ｅと対峙する手前側位置に配置されている。第２レンズ５１ｂは、第１レンズ５１ａの奥側位置に配置されている。

【0029】

カメラセットホルダー７２は、３個の前眼部カメラ２２と４個のカメラ用撮影ライト２５が予め組付け固定された状態で、対物レンズユニットケース７１の円環状段差面７１ｂに組付けて固定される円環状ホルダー部材である。前眼部カメラ２２としては、測定光学系５０の対物レンズ５１の外周位置であって、対物レンズ５１の光軸ＯＡを通ってレンズを上下方向に２分割する水平分割線ＨＬを引いたとき、水平分割線ＨＬより下側領域に３個のカメラを配置している。カメラ用撮影ライト２５は、前眼部カメラ２２を構成する３個それぞれのカメラの隣接位置に４個有する。

【0030】

ここで、前眼部カメラ２２としては、凸レンズと凹レンズの組み合わせレンズによるレンズユニットと、撮像素子によるイメージセンサーと、を備える小型カメラが用いられている。また、カメラ用撮影ライト２５としては、被検眼Ｅに向けて赤外光を照射することで、撮影された前眼部画像において瞳孔Ｐの部分とそれ以外の部分との輝度差を拡大する赤外線ＬＥＤ（「Light Emitting Diode」の略）が用いられている。

【0031】

前眼部カメラ２２を構成する３個のカメラは、対物レンズ５１の光軸ＯＡを通ってレンズを左右方向に２分割する垂直分割線ＶＬを引いたとき、垂直分割線ＶＬに対して線対称による左右位置に配置される左カメラ２２ａと右カメラ２２ｂを有する。左カメラ２２ａと右カメラ２２ｂは、図７に示すように、被検眼Ｅと対物レンズ５１との距離が目標とする作動距離ＷＤであるとき、２つのカメラレンズ光軸ＬＡ，ＬＡが被検眼Ｅの瞳孔中心Ｐｏの目標位置で交わるように、Ｘ軸・Ｙ軸・Ｚ軸に対して三次元方向の上向き傾斜角度を持たせて配置されている。左カメラ２２ａと右カメラ２２ｂは、図６に示すように、水平分割線ＨＬからのあおり角度θ（瞳孔Ｐを見上げる仰角）が５度～１５度の範囲になる下側領域に配置している。なお、あおり角度θの好ましい角度は、水平分割線ＨＬから１０度前後の角度設定としている。

【0032】

前眼部カメラ２２を構成する３個のカメラは、左カメラ２２ａと右カメラ２２ｂ以外に、垂直分割線ＶＬの線上の位置に配置される下カメラ２２ｃを有する。下カメラ２２ｃは、左カメラ２２ａと右カメラ２２ｂと同様に、被検眼Ｅと対物レンズ５１との距離が目標とする作動距離ＷＤにあるとき、カメラレンズ光軸ＬＡが被検眼Ｅの瞳孔中心Ｐｏの目標位置で交わるように、Ｙ軸・Ｚ軸に対して二次元方向の上向き傾斜角度を持たせて配置されている。

【0033】

カメラ用撮影ライト２５は、左カメラ２２ａに付属する左カメラ用撮影ライト２５ａと、右カメラ２２ｂに付属する右カメラ用撮影ライト２５ｂと、下カメラ２２ｃに付属する下カメラ用撮影ライト２５ｃと、を備えている。左カメラ用撮影ライト２５ａは、左カメラ２２ａから上方に隣接する位置に１個設けられている。右カメラ用撮影ライト２５ｂは、右カメラ２２ｂから上方に隣接する位置に１個設けられている。下カメラ用撮影ライト２５ｃは、下カメラ２２ｃの左右に隣接する位置に２個設けられている。カメラと撮影ライトの組み合わせセットは、図６に示すように、カメラセットホルダー７２に対して予め組付けられた状態でビス止め固定することにより、対物レンズ５１の外周を取り囲む円環領域に配置されている。

【0034】

前眼部カメラ２２を構成する３個のカメラは、図６に示すように、対物レンズ５１の外周に沿う円形環状領域のうち、水平分割線ＨＬより上側の上側円弧領域ＵＡを除いた領域に配置している。また、対物レンズ５１の外周に沿う円形環状領域のうち、水平分割線ＨＬより下側の左下円弧領域ＤＬ及び右下円弧領域ＤＲを除いた領域に配置している。なお、前眼部カメラ２２を４個以上のカメラにより構成する場合も、上側円弧領域ＵＡ、左下円弧領域ＤＬ及び右下円弧領域ＤＲを除いた領域にカメラを配置するのが好ましい。

【0035】

上側円弧領域ＵＡを除く理由は、上側円弧領域ＵＡにカメラを配置すると、被検眼Ｅの瞼や睫毛で瞳孔Ｐが隠れるケラレが発生し易いことによる。なお、実施例１の本体部２０はＸＹＺ軸方向に直線運動のみを行う。これに対し、例えば、Ｙ軸回りにスイング運動する機能とＸ軸回りにチルト運動する機能の少なくとも一方を付加した本体部とした場合には、上側円弧領域ＵＡにカメラを配置すると、スイング動作やチルト動作により被検者の額と接触干渉し易くなることによる。

【0036】

左下円弧領域ＤＬ及び右下円弧領域ＤＲを除く理由は、左下円弧領域ＤＬ及び右下円弧領域ＤＲにカメラを配置すると、作動距離が狭い場合に被検者の鼻と接触し易くなることによる。なお、スイング機能とチルト機能の少なくとも一方を付加した本体部とした場合には、左下円弧領域ＤＬ及び右下円弧領域ＤＲにカメラを配置すると、スイング動作やチルト動作により被検者の鼻や頬と接触干渉し易くなることによる。

【0037】

［制御系構成（図８）］
眼科装置Ａの制御系構成は、図８に示すように、コントロールパネル部４０（表示画面４１）と、測定光学系５０（眼底カメラユニット５２、ＯＣＴユニット５３）と、制御部６０と、を有している。

【0038】

制御部６０は、眼底カメラユニット５２及びＯＣＴユニット５３を制御する主制御部６１と、必要データを記憶しておく記憶部６２と、アライメント制御部６３と、を備えている。アライメント制御部６３は、前眼部カメラ２２により取得された前眼部画像に基づいて被検眼Ｅと本体部２０（本体部２０に有する対物レンズ５１）との相対位置関係を調整するアライメント制御を行う。アライメント制御部６３は、顎受け高さ調整部６３１と、オートアライメント部６３２と、マニュアルアライメント部６３３と、を有している。

【0039】

アライメント制御部６３は、前眼部カメラ２２（左カメラ２２ａ、右カメラ２２ｂ、下カメラ２２ｃ）により被検者の顔の左前眼部と右前眼部のそれぞれを３方向から撮影することで前眼部画像を取得する。また、測定光学系５０により右眼と左眼を撮影することで前眼部観察像を取得する。アライメント制御部６３は、ＸＹＺ駆動部１８と顎受け駆動部３２の少なくとも一方へ出力する駆動指令により、被検眼Ｅと本体部２０に設けられた対物レンズ５１との相対位置関係の調整を行う。ここで、ＸＹＺ駆動部１８と顎受け駆動部３２の使い分けは、調整移動量がＸＺ軸方向移動量のみであればＸＹＺ駆動部１８を用いる。一方、調整移動量にＹ軸方向移動量を含む場合は、ＸＹＺ駆動部１８の移動許容範囲より顎受け駆動部３２のＹ軸移動許容範囲が広いため、ＸＹＺ駆動部１８と顎受け駆動部３２を使い分ける。例えば、Ｙ軸移動の際、顎受け高さ調整では顎受け駆動部３２を用い、オートアライメントではＸＹＺ駆動部１８を用いる。

【0040】

顎受け高さ調整部６３１は、画面表示される前眼部画像に被検眼Ｅが映っていることが確認されると、被検眼Ｅの瞳孔Ｐの位置が前眼部画像の中央部付近に存在するように顎受け駆動部３２により顎受け部３０の高さを調整する。この顎受け高さ調整は、検者がコントロールパネル部４０に表示されている前眼部観察像と前眼部画像を見ながら、表示画面４１に対する検者のマニュアル操作で行われる。具体的操作は、表示画面４１に表示された前眼部観察像において、前眼部観察像の表示枠内に瞳孔Ｐが入るように、表示されている瞳孔Ｐを検者がタップ操作する。次いで、表示画面４１に表示された撮影眼に近い方のカメラが取得した前眼部画像において、瞳孔表示ラインを目安に顎受け部３０の高さマーク３３ａを被検眼Ｅの高さに合わせるように、表示されている顎受け上下動ボタンを検者がタッチ操作することで行われる。

【0041】

オートアライメント部６３２は、３個の左カメラ２２ａ、右カメラ２２ｂ、下カメラ２２ｃによって同時に取得される前眼部画像からの瞳孔検出に基づき、本体部２０に対する瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出する。そして、三次元現在座標を三次元目標座標に収束させる本体部２０の移動指令をＸＹＺ駆動部１８に出力することで、本体部２０の位置を自動調整する瞳孔Ｐに対するオートアライメント制御が実行される。

【0042】

ここで、瞳孔検出は、前眼部画像を輝度の高低をあらわす輝度画像に変換する画像処理をし、変換した輝度画像において最も輝度が低い円形状の瞳孔Ｐを検出することにより行われる。例えば、輝度画像において最も輝度が低い領域の円形度と領域面積を算出し、円形度算出値が円形判定閾値以上で、かつ、領域面積算出値が瞳孔判定閾値以上であるときは、瞳孔検出成功と判定する。なお、「円形度」とは、面積と周囲長の関係から求められる円らしさを表す指標値であり、円形度＝４πＳ／Ｌ^２（Ｓは面積、Ｌは周囲長）の式により算出される。一方、最も輝度が低い領域の円形度条件と領域面積条件のうち、少なくとも一方の条件が成立しないときは、瞳孔検出失敗と判定する。

【0043】

次に、瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標の算出を説明する。例えば、左カメラ２２ａと右カメラ２２ｂからの前眼部画像により瞳孔検出が成功した場合、瞳孔中心Ｐｏと、左カメラ位置と、右カメラ位置と、の３点を結ぶ三角形を三次元空間に描く。そして、描いた三角形に対して、既知のカメラ取付けスパンと、既知のカメラ取付け位置と、公知の三角関数とを用いることで、瞳孔中心Ｐｏの位置を表す三次元現在座標（ｘｏ，ｙｏ，ｚｏ）が算出される。瞳孔中心Ｐｏの三次元目標座標は、ＸＹ座標面において対物レンズ５１の光軸ＯＡと瞳孔Ｐの中心とが一致し、かつ、Ｚ軸方向に既定の作動距離ＷＤだけ離れた位置を目標位置とし、瞳孔中心Ｐｏの三次元目標座標（ｘｔ，ｙｔ，ｚｔ）が予め決められる（図７を参照）。

【0044】

マニュアルアライメント部６３３は、オートアライメント制御に失敗したとき、又は、検者が積極的にマニュアル操作を選択したとき、検者による表示画面４１への手動操作により調整する瞳孔Ｐに対するマニュアルアライメント制御を実行する。マニュアルアライメント制御では、オートアライメント画面に表示されているマニュアルモードボタンをタップすると、撮影眼の自動調整を中止し、手動で撮影眼の調整を行う「マニュアル調整モード」へ移行する。「マニュアル調整モード」では、表示画面４１に表示されている２つの前眼部画像の瞳孔マークをタップ操作する。このタップ操作に基づくＸＹＺ駆動部１８の駆動により、前眼部画像の中央位置に２つの瞳孔マークが重なって配置されるように、ＸＹＺ軸アライメント調整が行われる。

【0045】

［被検眼画像の撮影処理動作（図９）］
制御部６０において実行される被検眼画像（例えば、前眼部像、眼底像、眼底断層像の何れかの画像）を撮影するときの撮影処理動作を、図９に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、撮影処理動作は、電源スイッチをオンにした眼科装置Ａによる被検者が確定したらスタートする。

【0046】

ステップＳ１では、スタートに続き、患者（＝被検者）を特定する氏名や患者ＩＤによる患者登録をし、ステップＳ２へ進む。ここで、患者ＩＤとは、被検者の眼科検査に係る個人情報を管理するための識別番号であり、年齢や性別やフォローアップのための過去の検査情報などを含めることができる。

【0047】

ステップＳ２では、ステップＳ１での患者登録に続き、検者によるマニュアル操作により顎受け高さを調整し、ステップＳ３へ進む。この顎受け高さ調整は、アライメント制御部６３の顎受け高さ調整部６３１によって行われる。

【0048】

ステップＳ３では、ステップＳ２での顎受け高さ調整に続き、撮影種別の選択をし、ステップＳ４へ進む。この撮影種別の選択は、コントロールパネル部４０の表示画面４１に表示される撮影アイコン選択画面から撮影モード（前眼部像撮影モード、眼底像撮影モード、眼底断層像撮影モードなど）の何れかをタッチ操作により選択することで行われる。なお、撮影種別の選択と併せて、表示ボタンのタッチ操作により撮影眼が選択される。

【0049】

ステップＳ４では、ステップＳ３での撮影種別の選択に続き、被検眼Ｅ（＝撮影眼）の瞳孔Ｐに対するオートアライメント（自動調整）を実行し、ステップＳ５へ進む。このオートアライメントは、アライメント制御部６３のオートアライメント部６３２によって実行される（図１０を参照）。なお、オートアライメントに失敗したときや検者が積極的に希望したときは、瞳孔Ｐに対するオートアライメント（自動調整）に代え、瞳孔Ｐに対するマニュアルアライメント（手動調整）がマニュアルアライメント部６３３により行われる。

【0050】

ステップＳ５では、ステップＳ４のオートアライメント、或いは、ステップＳ７でのプレビュー確認ＮＧに続き、自動的に焦点調整するオートフォーカスを行い、ステップＳ６へ進む。このオートフォーカスにおいては、前眼部像撮影モードのとき被検眼Ｅの前眼部に対して焦点の調整をし、眼底像撮影モード及び眼底断層像撮影モードのとき被検眼Ｅの眼底に対して焦点の調整をする。

【0051】

ステップＳ６では、ステップＳ５でのオートフォーカスに続き、被検眼画像（例えば、前眼部像、眼底像、眼底断層像の何れかの画像）を撮影し、ステップＳ７へ進む。この撮影では、表示画面４１に表示される撮影画面にて「ＯＫボタン」をタップ操作したら今回の撮影をし、次の撮影に移行する。そして、１回の撮影毎に撮影画像のプレビューが表示される。

【0052】

ステップＳ７では、ステップＳ６での撮影に続き、撮影画像のプレビューを確認し、プレビュー確認ＯＫと判断したらステップＳ８へ進み、プレビュー確認ＮＧと判断したらステップＳ５へ戻る。つまり、プレビュー確認ＮＧと判断したら、ステップＳ６へ戻って再びオートフォーカスを行い、ステップＳ７にてプレビュー確認ＯＫと判断されるまで、ステップＳ６にて撮影を試みることができる。

【0053】

ステップＳ８では、ステップＳ７でのプレビュー確認ＯＫとの判断に続き、撮影画像を記憶部６２に保存し、エンドへ進む。

【0054】

［瞳孔に対するオートアライメント処理動作（図１０）］
オートアライメント部６３２にて実行される瞳孔Ｐに対するオートアライメント処理動作を、図１０を参照しながら説明する。このオートアライメント処理は、図９のステップＳ４にて実行されるもので、ステップＳ３の撮影種別の選択に続いて開始される。

【0055】

ステップ１０１では、オートアライメント開始、或いは、ステップＳ１０７でのＸＹＺ移動、或いは、ステップＳ１１４でのＮＯ判断に続き、前眼部カメラ（左カメラ２２ａ、右カメラ２２ｂ、下カメラ２２ｃ）から画像を取得し、ステップＳ１０２へ進む。

【0056】

ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１での前眼部画像の取得に続き、取得した３つの前眼部画像から瞳孔中心Ｐｏを特定し、ステップＳ１０３へ進む。ここで、「前眼部画像から瞳孔中心Ｐｏを特定する」とは、前眼部画像から瞳孔Ｐが検出できたことを条件とし、検出された瞳孔Ｐの中心位置を特定することをいう。

【0057】

ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２での瞳孔中心Ｐｏの特定に続き、３画像で瞳孔検出が成功したか否かが判断される。ＹＥＳ（３画像で瞳孔検出が成功した）の場合はステップＳ１０４へ進み、ＮＯ（３画像で瞳孔検出が成功していない）の場合はステップＳ１０８へ進む。

【0058】

ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３での３画像で瞳孔検出が成功したとの判断に続き、瞳孔検出成功の３画像のうち、規定の２画像から三次元現在座標を算出し、ステップＳ１０５へ進む。ここで、「規定の２画像」とは、右眼測定時に左カメラ２２ａからの前眼部画像と下カメラ２２ｃからの前眼部画像とし、左眼測定時に右カメラ２２ｂからの前眼部画像と下カメラ２２ｃからの前眼部画像としている。

【0059】

ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４、又は、ステップＳ１０９、又は、ステップＳ１１２での三次元現在座標の算出に続き、目標座標と現在座標の差を計算し、ステップＳ１０６へ進む。ここで、目標座標と現在座標の差の計算では、Ｘ軸座標値とＹ軸座標値とＺ軸座標値のそれぞれの目標座標と現在座標の差を計算する。

【0060】

ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５での目標座標と現在座標の差の計算に続き、目標座標と現在座標の差が、閾値以下か否かが判断される。ＹＥＳ（差が閾値以下）の場合はオートアライメント終了へ進み、ＮＯ（差が閾値を超えている）の場合はステップＳ１０７へ進む。ここで、閾値は、Ｘ軸の座標値差とＹ軸の座標値差とＺ軸の座標値差のそれぞれに対し、現在座標が目標座標に収束していることを示す値に設定される。

【0061】

ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６での差が閾値を超えているとの判断に続き、本体部２０をＸＹＺ移動し、ステップＳ１０１へ戻る。ここで、「ＸＹＺ移動」とは、Ｘ軸の座標値差とＹ軸の座標値差とＺ軸の座標値差をそれぞれ目標移動量とし、ＸＹＺ駆動部１８の駆動により本体部２０をＸＹＺ軸方向に移動させることをいう。

【0062】

ステップＳ１０８では、ステップＳ１０３での３画像で瞳孔検出が成功していないとの判断に続き、２画像で瞳孔検出が成功したか否かが判断される。ＹＥＳ（２画像で瞳孔検出が成功した）の場合はステップＳ１０９へ進み、ＮＯ（２画像で瞳孔検出が成功していない）の場合はステップＳ１１０へ進む。

【0063】

ステップＳ１０９では、ステップＳ１０８での２画像で瞳孔検出が成功したとの判断に続き、瞳孔検出成功の２画像から三次元現在座標を算出し、ステップＳ１０５へ進む。

【0064】

ステップＳ１１０では、ステップＳ１０８での２画像で瞳孔検出が成功していないとの判断に続き、１画像で瞳孔検出が成功したか否かが判断される。ＹＥＳ（１画像で瞳孔検出が成功した）の場合はステップＳ１１１へ進み、ＮＯ（３画像で瞳孔検出が成功していない）の場合はステップＳ１１３へ進む。

【0065】

ステップＳ１１１では、ステップＳ１１０での１画像で瞳孔検出が成功したとの判断に続き、瞳孔検出に失敗した２画像を合成した合成画像（１画像）を生成し、ステップＳ１１２へ進む。ここで、「合成画像」は、瞳孔検出に失敗した２画像のうち、片方の失敗画像をもう一方の失敗画像の視点に視点変換することで視点変換画像を作成し、視点変換画像ともう一方の失敗画像とを合成することにより生成される。

【0066】

ステップＳ１１２では、ステップＳ１１１での合成画像（１画像）の生成に続き、合成画像と成功した１画像と合わせた２画像により瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出し、ステップＳ１０５へ進む。

【0067】

ステップＳ１１３では、ステップＳ１１０での３画像で瞳孔検出が成功していないとの判断に続き、３画像での瞳孔検出失敗回数Ｎを設定し、ステップＳ１１４へ進む。ここで、３画像での瞳孔検出失敗回数Ｎは、ステップＳ１１３を通過する毎に前回値に＋１が加算される。

【0068】

ステップＳ１１４では、ステップＳ１１３でのＮの設定に続き、３画像での瞳孔検出失敗回数Ｎが設定回数Ｎｓを超えているか否かが判断される。ＹＥＳ（Ｎ＞Ｎｓ）の場合はステップＳ１１５へ進み、ＮＯ（Ｎ≦Ｎｓ）の場合はステップＳ１０１へ戻る。ここで、設定回数Ｎｓは、１０以下の数回の値に設定される。

【0069】

ステップＳ１１５では、ステップＳ１１４でのＮ＞Ｎｓであるとの判断に続き、オートアライメント失敗を検者に通知し、オートアライメントを終了する。なお、オートアライメント失敗が通知された検者は、例えば、マニュアルモードボタンをタップすることで、瞳孔Ｐに対するマニュアルアライメントへ移行する。

【0070】

［背景技術（図１１～図１４）］
前眼部カメラとして２個のカメラで構成されるステレオカメラを用いた場合の背景技術を、図１１～図１４を参照しながら説明する。前眼部カメラとして、対物レンズの左右外側位置のうち、水平分割線上であって垂直分割線に対称な位置に左カメラと右カメラを配置した前眼部ステレオカメラを備える眼科装置を比較例とする。この比較例のうち、例えば、撮影画角が標準画角による眼科装置などの場合であって、図１１に示すように、レンズ径が小さな第１対物レンズを用いるものを比較例１とする。一方、比較例のうち、例えば、撮影画角が広角の眼底カメラやＯＣＴなどの場合であって、図１１に示すように、撮影画角の広角化に伴う光学的な制約から第２対物レンズのレンズ径が、比較例１のレンズ径より大きなものを比較例２とする。

【0071】

まず、比較例１と比較例２とで対物レンズのレンズ端面から被検眼Ｅの前眼部までの作動距離ＷＤを対比する。作動距離ＷＤは、図１１に示すように、レンズ径が大きい比較例２の第２作動距離ＷＤ２が、レンズ径が小さい比較例１の第１作動距離ＷＤ１に比べて狭くなる。そして、撮影画角の広角化が進み、第２対物レンズのレンズ径が大きくなればなるほど、第２作動距離ＷＤ２がさらに狭くなってゆくという関係になる。

【0072】

そして、比較例１と比較例２とで左カメラと右カメラを繋ぐカメラ連結線に対するレンズ光軸の傾斜角度であるカメラ取付け見込み角度αを対比する。カメラ取付け見込み角度αは、図１２に示すように、第２作動距離ＷＤ２による比較例２のカメラ取付け見込み角度α２が、第１作動距離ＷＤ１による比較例１のカメラ取付け見込み角度α１（＞α２）に比べて鋭角になる。このように、作動距離ＷＤが狭くなればなるほど、カメラ取付け見込み角度αの鋭角化が進んで小さな角度になる。

【0073】

このため、ステレオカメラにより撮影される被検眼Ｅの瞳孔Ｐの形状が細長い楕円形状になったり、被検眼Ｅの瞼や睫毛の映り込みにより瞳孔Ｐが隠れてしまうケラレが生じたりし、前眼部画像から瞳孔検出ができなくなる確率が、作動距離ＷＤが狭くなるほど高くなる。特に、被検眼Ｅの固視位置を鼻側から耳側に変えたり耳側から鼻側に変えたりすると、被検眼Ｅの瞳孔の位置も変わり、瞳孔検出を失敗する可能性が高くなる。

【0074】

例えば、鼻側を固視している被検者の左眼（被検眼）に対して右カメラと左カメラから取得される前眼部画像を検証する。被検者の左眼にて鼻側を固視している場合、右カメラから取得される左眼（被検眼）の前眼部画像には、図１３の上部に示すように、瞳孔Ｐが撮影されていない。これは、耳側に配置される右カメラから左眼を狙った場合は、左眼の瞳孔Ｐが鼻側に移動しているため、右カメラによって瞳孔Ｐを捉えることができないことによる。一方、左カメラから取得される左眼（被検眼）の前眼部画像には、図１３の下部に示すように、瞳孔Ｐが円形に近い形で撮影される。これは、鼻側に配置される左カメラから左眼を狙った場合は、左眼の瞳孔Ｐが鼻側に移動しているため、左カメラによって瞳孔Ｐを正面側から捉えることができることによる。

【0075】

例えば、耳側を固視している被検者の左眼（被検眼）に対して右カメラと左カメラから取得される前眼部画像を検証する。被検者の左眼にて耳側を固視している場合、右カメラから取得される左眼（被検眼）の前眼部画像には、図１４の上部に示すように、瞳孔Ｐの一部が瞼によって隠れるケラレが発生する。これは、耳側に配置される右カメラから左眼を狙った場合は、左眼の瞳孔Ｐが耳側に移動しているが、カメラ取付け見込み角度が鋭角な右カメラによって瞳孔Ｐを捉えようとしても手前の瞼の映り込みによって瞳孔Ｐが隠れることによる。一方、左カメラから取得される左眼（被検眼）の前眼部画像には、図１４の下部に示すように、瞳孔Ｐが細長い楕円形状で撮影されるか、又は、瞳孔Ｐが撮影されない。これは、鼻側に配置される左カメラから左眼を狙った場合は、左眼の瞳孔Ｐが耳側に移動しているため、左カメラから瞳孔Ｐをうまく捉えることができないことによる。

【0076】

よって、様々な被検者で被検眼Ｅの視線を定める固視標の位置を変えた場合において、取得される２つの前眼部画像からの瞳孔検出が共に成功することを条件として実行されるオートアライメントができないことがある。つまり、瞳孔検出の失敗が許されず、２つの前眼部画像の両方から瞳孔Ｐを検出できないと、瞳孔Ｐに対するオートアライメントが実行できない。

【0077】

［前眼部カメラによる瞳孔検出作用（図１５、図１６）］
上記背景技術の課題に対し、前眼部カメラ２２の設置数を、瞳孔検出の失敗が許容される数にすると、瞳孔検出の成功確率を上げることができる点に着目した。この着目点にしたがって、前眼部カメラ２２は、測定光学系５０の対物レンズ５１の外周領域に配置される３個以上のカメラ（左カメラ２２ａ、右カメラ２２ｂ、下カメラ２２ｃ）を有する構成を採用した。

【0078】

さらに、前眼部カメラ２２の配置を、前眼部画像からの瞳孔検出に有利な位置へのカメラ配置にすると、瞳孔検出の成功確率を上げることができる点に着目した。この着目点にしたがって、前眼部カメラ２２は、対物レンズ５１の光軸ＯＡを通ってレンズを上下方向に２分割する水平分割線ＨＬより下側領域に配置される３個のカメラ（左カメラ２２ａ、右カメラ２２ｂ、下カメラ２２ｃ）を含む構成を採用した。

【0079】

水平分割線ＨＬより下側領域に配置される３個のカメラを含む構成にすると、左カメラ２２ａと、右カメラ２２ｂと、下カメラ２２ｃからは、図１５及び図１６に示すように、上向きに被検眼Ｅを狙うあおり撮影により瞳孔Ｐが捉えられる。よって、対物レンズ５１と被検眼Ｅとの作動距離ＷＤが狭くても、被検眼Ｅの瞼や睫毛の映り込みにより瞳孔Ｐが隠れるケラレを抑えることが可能であり、前眼部画像からの瞳孔検出を有利にするカメラ配置になる。

【0080】

このように、前眼部カメラ２２は、瞳孔検出の失敗が許容されるカメラ設置数であるし、瞳孔検出に有利なカメラ配置としている。したがって、様々な被検者で被検眼Ｅの視線を定める固視標の位置を変えた場合において、取得される３つの前眼部画像からの瞳孔検出が成功する確率が、前眼部カメラをステレオカメラとする比較例に比べ上がる。

【0081】

［瞳孔に対するオートアライメント処理作用（図１０）］
上記背景技術の課題に対し、前眼部カメラ２２を３個以上のカメラ数にしたとき、瞳孔検出に成功した数毎に分けて瞳孔中心Ｐｏの現在位置を算出すると、瞳孔検出の成功確率を上げることができる点に着目した。この着目点にしたがって、オートアライメント部６３２で実行される瞳孔Ｐに対するオートアライメント処理作用を、図１０を参照しながら瞳孔検出成功数により分けて説明する。

【0082】

（３画像での瞳孔検出成功）
３画像で瞳孔検出が成功したときは、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１→ステップＳ１０２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０４へと進む。ステップＳ１０４では、規定の２画像により、瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標が算出される。ステップＳ１０４からは、ステップＳ１０５→ステップＳ１０６へと進み、ステップＳ１０６にて差が閾値を超えていると、ステップＳ１０７へ進み、本体部２０のＸＹＺ移動をし、ステップＳ１０１での前眼部カメラ２２からの画像取得に戻る。ステップＳ１０６にて差が閾値以下であると、オートアライメントを終了する。

【0083】

このように、３画像で瞳孔検出が成功したときは、被検眼Ｅの右眼測定時には、耳側の左カメラ２２ａからの前眼部画像と下カメラ２２ｃからの前眼部画像を規定の２画像として瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標が算出される。また、被検眼Ｅの左眼測定時には、耳側の右カメラ２２ｂからの前眼部画像と下カメラ２２ｃからの前眼部画像を規定の２画像として瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標が算出される。よって、３画像で瞳孔検出成功の場合は、右眼測定時であるか左眼測定時であるかにかかわらず、瞳孔Ｐを捉えるのに有利な耳側と下側から撮影される前眼部画像に基づいて、瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標が算出される。

【0084】

（２画像での瞳孔検出成功）
２画像で瞳孔検出が成功したときは、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１→ステップＳ１０２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０８→ステップＳ１０９へと進む。ステップＳ１０９では、瞳孔検出に成功した２画像により、瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標が算出される。ステップＳ１０９からは、ステップＳ１０５→ステップＳ１０６へと進み、ステップＳ１０６にて差が閾値を超えていると、ステップＳ１０７へ進み、本体部２０のＸＹＺ移動をし、ステップＳ１０１での前眼部カメラ２２からの画像取得に戻る。ステップＳ１０６にて差が閾値以下であると、オートアライメントを終了する。

【0085】

このように、２画像で瞳孔検出が成功したときは、被検眼Ｅの右眼測定時には、被検眼Ｅを右眼のときに瞳孔検出に成功した２つの前眼部画像を用いて瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標が算出される。また、被検眼Ｅの左眼測定時には、被検眼Ｅを左眼のときに瞳孔検出に成功した２つの前眼部画像を用いて瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標が算出される。

【0086】

（１画像での瞳孔検出成功）
１画像で瞳孔検出が成功したときは、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１→ステップＳ１０２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０８→ステップＳ１１０→ステップＳ１１１→ステップＳ１１２へと進む。ステップＳ１１１では、瞳孔検出に失敗した２画像を用いて合成画像を生成し、ステップＳ１１２では、生成した合成画像と瞳孔検出に成功した１画像との２画像により、瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標が算出される。ステップＳ１１２からは、ステップＳ１０５→ステップＳ１０６へと進み、ステップＳ１０６にて差が閾値を超えていると、ステップＳ１０７へ進み、本体部２０のＸＹＺ移動をし、ステップＳ１０１での前眼部カメラ２２からの画像取得に戻る。ステップＳ１０６にて差が閾値以下であると、オートアライメントを終了する。

【0087】

このように、１画像で瞳孔検出が成功したときは、被検眼Ｅの右眼測定時であるか、被検眼Ｅの左眼測定時であるかにかかわらず、瞳孔検出に失敗した２画像を用いて生成した合成画像と、瞳孔検出に成功した１画像と、による２画像を用いて瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標が算出される。

【0088】

（３画像での瞳孔検出失敗）
３画像の何れも瞳孔検出に失敗したときは、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１→ステップＳ１０２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０８→ステップＳ１１０→ステップＳ１１３→ステップＳ１１４へと進む。ステップＳ１１４では、３画像での瞳孔検出失敗回数Ｎが設定回数Ｎｓを超えているか否かが判断される。そして、ステップＳ１１４でＮＯ（Ｎ≦Ｎｓ）と判断されている間は、ステップＳ１０１へ戻り、改めて前眼部カメラ２２からの画像を取得し、再度、瞳孔検出成功数が判断される。但し、ステップＳ１１４でＹＥＳ（Ｎ＞Ｎｓ）と判断されると、ステップＳ１１４からステップＳ１１５→オートアライメント終了へと進む。

【0089】

このように、３画像の何れも瞳孔検出に失敗したときは、１回の失敗でオートアライメントの実行を断念するのではなく、オートアライメントの実行機会が複数回与えられる。つまり、３画像の何れも瞳孔検出に失敗したときは、改めて前眼部カメラ２２からの新たな画像を取得することで、オートアライメントを実行する機会を、ステップＳ１１４にてＮ＞Ｎｓと判断されるまでの間、複数回（＝Ｎｓ回）与えることができる。

【0090】

上記のように、前眼部カメラ２２を瞳孔検出の失敗が許容される３個のカメラ数にしたとき、瞳孔検出成功毎に分けて瞳孔中心Ｐｏの現在位置を算出している。つまり、瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標の算出が、３画像の全ての画像での瞳孔検出成功を条件とする算出ではなく、瞳孔検出の失敗を許容する算出処理としている。このため、瞳孔Ｐに対するオートアライメントを実行する確率が上がり、様々な被検者で固視位置を変えた場合であっても瞳孔Ｐに対するオートアライメントを実行できる。

【0091】

［１画像で瞳孔検出成功の場合の三次元現在座標の算出作用（図１７）］
三角関数を用いて瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出するには、３個の左カメラ２２ａ、右カメラ２２ｂ、下カメラ２２ｃによって同時に取得される前眼部画像から少なくとも２つの瞳孔検出が成功し、三角形を描くことができることを基本条件とする。このため、１画像で瞳孔検出成功のときには、基本条件が成立せず、三角関数を用いて瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出できない。

【0092】

これに対し、１画像で瞳孔検出成功のとき、瞳孔検出失敗の２画像のうち１画像の瞳孔Ｐの一部のみがケラレにより隠れているような場合があり、この場合は瞳孔Ｐの一部を埋める補填ができたら２画像で瞳孔検出成功として扱うことができる点に着目した。この着目点を反映し、瞳孔検出に失敗した２画像を用いて生成した合成画像と、瞳孔検出に成功した１画像と、による２画像を用いて瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出するようにした。具体的な１画像で瞳孔検出成功の場合の三次元現在座標の算出作用を、図１７を参照して説明する。

【0093】

まず、図１７(a)に示すように、被検眼である右眼を耳側の左カメラ２２ａにより撮影した１つの前眼部画像を瞳孔検出成功画像とする（右端画像）。そして、右眼を鼻側の右カメラ２２ｂにより撮影した前眼部画像（左端画像）と、右眼を下側の下カメラ２２ｃにより撮影した前眼部画像（中間画像）と、を瞳孔検出失敗画像とする。

【0094】

次に、図１７(b)に示すように、右眼を鼻側の右カメラ２２ｂにより撮影した前眼部画像（左端画像）を、下カメラ２２ｃからの前眼部画像の視点に合わせて視点変換する画像処理を施し、視点変換画像を作成する。ここで、視点変換する画像としては、瞳孔検出に失敗した２画像にて円形度と領域面積を対比したとき、より円形度が低い側や領域面積が狭い側が選択される。つまり、瞳孔検出に失敗した２画像のうち、円形度が高い側や領域面積が広い側を瞳孔検出成功として扱うときのベース画像として残す。

【0095】

次に、図１７(c)に示すように、右カメラ２２ｂにより撮影した前眼部画像の視点変換画像（左端画像）と、下カメラ２２ｃからの前眼部画像と、を合成する画像合成処理を施し、１つの合成画像を作成する。この合成画像は、検出失敗と判定された２つの瞳孔Ｐが互いに重なり合って生成される瞳孔画像になり、例えば、瞳孔Ｐの一部のみがケラレにより隠れているような場合に瞳孔Ｐの一部を埋める画像になる。このため、瞳孔中心Ｐｏの座標を計算するとき、瞳孔検出が成功した下カメラ２２ｃからの前眼部画像として取り扱うことができる。

【0096】

次に、図１７(d)に示すように、作成された合成画像から得られた瞳孔位置のＸＹ座標を計算する（左端画像）。瞳孔検出成功の左カメラ２２ａにより撮影した前眼部画像から得られた瞳孔位置のＸＹ座標を計算する（右端画像）。そして、２つの画像から瞳孔中心位置の三次元現在座標を算出し、算出した座標値を瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標として採用する。このように、１画像で瞳孔検出成功のとき、瞳孔検出失敗の２画像による合成画像と、瞳孔検出に成功した１画像と、による２画像を用い、瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標が算出される。

【0097】

以上説明したように、実施例１の眼科装置Ａにあっては、下記に列挙する効果を奏する。
（１）眼科装置Ａは、本体部２０と、前眼部カメラ２２と、ＸＹＺ駆動部１８と、制御部６０と、を備える。前眼部カメラ２２は、測定光学系５０の対物レンズ５１の外周領域に配置され、異なる方向から被検眼Ｅを同時に撮影する３個以上のカメラを有する。制御部６０は、３個以上のカメラから取得される３以上の画像に基づいて、被検眼Ｅと本体部２０との相対位置関係を調整する制御を行うアライメント制御部６３を備える。アライメント制御部６３は、３以上の画像から被検眼Ｅの瞳孔Ｐを検出できた画像数である瞳孔検出成功数を判断し、瞳孔検出の成功数毎に分けて設定された算出処理により瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出し、三次元現在座標を三次元目標座標に収束させる本体部２０の移動指令をＸＹＺ駆動部１８に出力するオートアライメント部６３２を有する。
このため、様々な被検者で固視位置を変えた場合であっても瞳孔Ｐに対するオートアライメントを実行することができる。

【0098】

（２）３個以上のカメラは、３つの前眼部画像を取得する３個のカメラである。オートアライメント部６３２は、３つの前眼部画像から被検眼Ｅの瞳孔Ｐを検出できた画像数である瞳孔検出成功数を判断し、３画像で瞳孔検出成功と２画像で瞳孔検出成功と１画像で瞳孔検出成功とに分けて設定された算出処理により瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出する。
このため、前眼部カメラ２２を３個にしたとき、３画像と２画像での瞳孔検出成功に限らず、１画像での瞳孔検出成功を含めて瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出でき、瞳孔Ｐに対するオートアライメントを実行する確率をより高くすることができる。

【0099】

（３）オートアライメント部６３２は、１画像で瞳孔検出成功の場合、瞳孔検出に失敗した２画像を合成した合成画像を生成し、合成画像と成功した１画像と合わせた２画像により瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出する。合成画像の生成は、瞳孔検出に失敗した２画像のうち、片方の失敗画像をもう一方の失敗画像の視点に視点変換することで視点変換画像を作成し、視点変換画像ともう一方の失敗画像とを合成することにより生成する。
このため、１画像で瞳孔検出成功のとき、瞳孔検出失敗の２画像による合成画像と、瞳孔検出に成功した１画像と、による２画像を用いて瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出することができる。

【0100】

（４）３個のカメラは、対物レンズ５１の光軸ＯＡを通ってレンズを上下方向に２分割する水平分割線ＨＬより下側領域に配置される左カメラ２２ａと右カメラ２２ｂと下カメラ２２ｃである。オートアライメント部６３２は、３画像で瞳孔検出成功の場合、規定の２画像により瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出する。規定の２画像は、右眼測定時に左カメラ２２ａからの前眼部画像と下カメラ２２ｃからの前眼部画像とし、左眼測定時に右カメラ２２ｂからの前眼部画像と下カメラ２２ｃからの前眼部画像とする。
このため、３画像で瞳孔検出成功の場合、右眼測定時であるか左眼測定時であるかにかかわらず、瞳孔Ｐを捉えるのに有利な耳側と下側から撮影される前眼部画像に基づいて、精度良く瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出することができる。

【実施例0101】

実施例２は、３画像で瞳孔検出成功の場合、好適な２画像を抽出し、瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出する例である。なお、オートアライメント部６３２により実行される瞳孔Ｐに対するオートアライメント処理の流れを示すフローチャート（図１８）以外については、実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。

【0102】

以下、図１８を参照し、実施例２の瞳孔Ｐに対するオートアライメント処理動作を説明する。なお、ステップＳ２０４を除き、ステップＳ２０１～ステップＳ２０３、ステップＳ２０５～ステップＳ２１５は、図１０のステップＳ１０１～ステップＳ１０３、ステップＳ１０５～ステップＳ１１５とそれぞれ対応するステップであるので説明を省略する。

【0103】

ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３での３画像で瞳孔検出が成功したとの判断に続き、瞳孔検出成功の３画像のうち、好適な２画像から三次元現在座標を算出し、ステップＳ２０５へ進む。ここで、「好適な２画像」とは、３画像に映っている瞳孔Ｐの円形度と面積を算出し、３画像の中から最も瞳孔円形度が低い、もしくは、瞳孔面積が設定範囲外と判断された１画像を排除することで抽出した２画像としている。設定範囲としては、例えば、上限は大きいとされる瞳孔径８ｍｍの１．２倍の径による瞳孔面積、下限は小さいとされる瞳孔径２ｍｍの０．５倍の径（１ｍｍ）による瞳孔面積などが設定される。これによって、瞳孔面積が設定範囲より小さな面積になった場合に限らず、誤検出により瞳孔面積が設定範囲より大きな面積になった場合も排除できる。また、瞳孔円形度が低い画像と瞳孔面積が設定範囲外の画像が別の画像であった場合、瞳孔円形度が高い方がより確からしい位置が得られるため、瞳孔面積が設定範囲外の画像を排除することを選択してもよい。

【0104】

３画像での瞳孔検出成功したときの瞳孔Ｐに対するオートアライメント処理作用説明する。３画像で瞳孔検出が成功したときは、図１８のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１→ステップＳ２０２→ステップＳ２０３→ステップＳ２０４へと進む。ステップＳ２０４では、好適な２画像により、瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標が算出される。

【0105】

このように、３画像で瞳孔検出が成功したときは、３画像に映っている瞳孔Ｐの円形度と面積を算出し、３画像の中から最も瞳孔円形度が低い、もしくは、瞳孔面積が設定範囲外と判断された１画像を排除することで抽出した２画像が好適な２画像とされる。よって、３画像で瞳孔検出成功の場合は、３画像の中から、瞳孔Ｐを捉えるのに不利な１画像を排除することで、１画像を排除した後に残った瞳孔Ｐを捉えるのに有利な２画像に基づいて、瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標が算出される。

【0106】

以上説明したように、実施例２の眼科装置Ａにあっては、実施例１の（１）～（３）の効果に加え、下記の効果を奏する。
（５）オートアライメント部６３２は、３画像で瞳孔検出成功の場合、好適な２画像を抽出して瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出する。好適な２画像は、３画像に映っている瞳孔Ｐの円形度と面積を算出し、３画像の中から最も瞳孔円形度が低い、もしくは、瞳孔面積が設定範囲外と判断された１画像を排除することで抽出した２画像とする。
このため、３画像で瞳孔検出成功の場合、３画像の中から、瞳孔Ｐを捉えるのに不利な１画像を排除することで、１画像を排除した後に残った瞳孔Ｐを捉えるのに有利な２画像に基づいて、精度良く瞳孔中心Ｐｏの三次元現在座標を算出することができる。