特許 7142350 検眼装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-15

(45)【発行日】2022-09-27

(54)【発明の名称】検眼装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 3/107 20060101AFI20220916BHJP

   A61B 3/16 20060101ALI20220916BHJP

【ＦＩ】

A61B3/107

A61B3/16

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018170716

(22)【出願日】2018-09-12

(65)【公開番号】P2020039700

(43)【公開日】2020-03-19

【審査請求日】2021-09-01

(73)【特許権者】

【識別番号】501299406

【氏名又は名称】株式会社トーメーコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】辺 光春

(72)【発明者】

【氏名】後藤 佳人

【審査官】冨永 昌彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－２８０９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０１９９１６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０００－２５４０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２０７４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１８７０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５０９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２５１０６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ３／００ － ３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検者の顔を支持するように構成される支持構造と、
前記被検者の眼である被検眼を照明するように構成される照明光源と、
前記被検眼からの反射光を受光するように構成される撮像素子を備える、前記被検眼を観察するための観察光学系と、
前記照明光源を点灯及び消灯させ、前記照明光源が点灯しているときに前記撮像素子により撮影された画像である第一画像及び前記照明光源が消灯しているときに前記撮像素子により撮影された画像である第二画像を前記撮像素子から取得し、前記第一画像と前記第二画像との間の相違に基づき、前記被検者の顔が前記支持構造に置かれているか否かを判定するように構成される制御部と、
を備える検眼装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記第一画像と前記第二画像との間の輝度の相違に基づき、前記被検者の顔が前記支持構造に置かれているか否かを判定する請求項１記載の検眼装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記第一画像と前記第二画像との間の輝度の差が基準以上であるとき、前記被検者の顔が前記支持構造に置かれていると判定し、前記輝度の差が基準未満であるとき、前記被検者の顔が前記支持構造に置かれていないと判定する請求項２記載の検眼装置。

【請求項4】

前記支持構造に対する前記観察光学系の相対位置を変更するための駆動系
を備え、
前記制御部は、前記被検者の顔が前記支持構造に置かれていると判定したことを条件に、前記駆動系を制御し、前記観察光学系を前記被検眼に位置合わせする請求項１～請求項３のいずれか一項記載の検眼装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記照明光源が点灯しているときに前記撮像素子により撮影された画像に基づき、前記被検眼の瞳孔位置を検出し、前記瞳孔位置に基づき、前記駆動系を制御して、前記観察光学系を前記被検眼に位置合わせする請求項４記載の検眼装置。

【請求項6】

前記被検眼の角膜に光を照射し、その反射光を受光することにより、角膜頂点の位置を検出する位置検出系
を備え、
前記制御部は、
前記被検者の顔が前記支持構造に置かれていると判定したことを条件に、前記照明光源が点灯しているときに前記撮像素子により撮影された画像に基づき、前記被検眼の瞳孔位置を検出し、前記検出された瞳孔位置に基づき、前記駆動系を制御して、前記観察光学系を前記被検眼に位置合わせする粗アライメント処理と、
前記粗アライメント処理の実行後に、前記位置検出系から得られた前記角膜頂点の位置に基づき、前記駆動系を制御して、前記観察光学系を前記被検眼に位置合わせする精アライメント処理と、
を実行することによって、前記観察光学系を前記被検眼に段階的に位置合わせする請求項４又は請求項５記載の検眼装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、検眼装置に関する。

【背景技術】

【0002】

被検者を検出するための構成を備える検眼装置が既に知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、公知の検眼装置は、所定周波数で発光素子を点滅させることによって、指標光を発射する一方、受光素子からの受光信号をバイパス回路に通すことにより、受光信号から所定周波数の信号を選択的に抽出する。被検者が存在する場合には、被検者から反射した指標光の成分がバイパス回路を通じて抽出される。検眼装置は、この抽出信号に基づき、被検者の有無を判定する。

【0003】

被検者の顔が載置されるあご台にセンサを設けて、被検者の有無を判定する検眼装置もまた知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０００－２５４０９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

被検者を検出するための従来の構成には、検眼には直接的に関係しない専用回路等の物理的構成が含まれる。そこで、本開示の一側面によれば、検眼のための構成を有意義に活用して、被検者を検出可能な検眼装置を提供できることが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一側面に係る検眼装置は、支持構造と、照明光源と、観察光学系と、制御部とを備える。支持構造は、被検者の顔を支持するように構成される。照明光源は、被検者の眼である被検眼を照明するように構成される。観察光学系は、被検眼を観察するために設けられ、被検眼からの反射光を受光するように構成される撮像素子を備える。

【0007】

制御部は、照明光源を点灯及び消灯させ、照明光源が点灯しているときに撮像素子により撮影された画像である第一画像及び照明光源が消灯しているときに撮像素子により撮影された画像である第二画像を撮像素子から取得し、第一画像と第二画像との間の相違に基づき、被検者の顔が支持構造に置かれているか否かを判定するように構成される。

【0008】

この検眼装置によれば、検眼に用いられる照明光源及び観察光学系を利用して被検者の顔が支持構造に置かれているか否かを判定する。従って、本開示の一側面によれば、検眼のための構成を有意義に活用して、被検者を検出することができる。

【0009】

本開示の一側面によれば、制御部は、第一画像と第二画像との間の輝度の相違に基づき、被検者の顔が支持構造に置かれているか否かを判定してもよい。被検者の顔が支持構造に置かれている場合には、照明光源からの反射光が、撮像素子に届くために、第一画像の輝度が第二画像に比べて高くなる。従って、制御部は、被検者の顔が支持構造に置かれているか否かを輝度の相違に基づき、良好に判定することができる。

【0010】

本開示の一側面によれば、制御部は、第一画像と第二画像との間の輝度の差が基準以上であるとき、被検者の顔が支持構造に置かれていると判定し、輝度の差が基準未満であるとき、被検者の顔が支持構造に置かれていないと判定してもよい。

【0011】

本開示の一側面によれば、検眼装置は、支持構造に対する観察光学系の相対位置を変更するための駆動系を備えてもよい。制御部は、被検者の顔が支持構造に置かれていると判定したことを条件に、駆動系を制御し、観察光学系を被検眼に位置合わせしてもよい。この検眼装置によれば、被検者の顔が支持構造に置かれたことに応じて、適切且つ迅速に検眼のためのアライメント処理を行うことができる。

【0012】

本開示の一側面によれば、制御部は、照明光源が点灯しているときに撮像素子により撮影された画像に基づき、被検眼の瞳孔位置を検出し、瞳孔位置に基づき、駆動系を制御して、観察光学系を被検眼に位置合わせしてもよい。

【0013】

本開示の一側面によれば、検眼装置は、被検眼の角膜に光を照射し、その反射光を受光することにより、角膜頂点の位置を検出する位置検出系を備えてもよい。制御部は、粗アライメント処理と、精アライメント処理と、を実行することによって観察光学系を被検眼に段階的に位置合わせしてもよい。

【0014】

粗アライメント処理は、被検者の顔が支持構造に置かれていると判定したことを条件に、照明光源が点灯しているときに撮像素子により撮影された画像に基づき、被検眼の瞳孔位置を検出し、検出された瞳孔位置に基づき、駆動系を制御して、観察光学系を被検眼に位置合わせする処理であってもよい。

【0015】

精アライメント処理は、位置検出系から得られた角膜頂点の位置に基づき、駆動系を制御して、観察光学系を被検眼に位置合わせする処理であってもよい。精アライメント処理は、粗アライメント処理の実行後に、実行されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】検眼装置の外観構成を表す図である。

【図2】検眼装置の内部構成を表すブロック図である。

【図3】光学系の構成を表す図である。

【図4】制御装置が実行するアライメント処理のフローチャートである。

【図5】輝度に関する説明図である。

【図6】図６Ａ及び図６Ｂは、光源の反射点間の距離に基づく被検眼のＺ方向位置の検出方法に関する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本開示の例示的実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１に示す本実施形態の検眼装置１は、被検眼Ｅの角膜の厚みを測定するパキメータ、及び、眼圧を測定するトノメータとして機能するように構成される。この検眼装置１は、ヘッド部３と、本体部５と、支持構造７と、ディスプレイ９とを備える。

【0018】

ヘッド部３は、本体部５に対してＸＹＺ（左右、上下、前後）方向に相対移動可能に取り付けられている。支持構造７は、被検者の顔、特には、被検者の顎を支持するように構成され、本体部５に固定される。ディスプレイ９は、ヘッド部３の被検者と向き合う前部とは反対側の後部に設けられる。検眼時には、被検者の顔が支持構造７に配置される。これにより、被検眼Ｅの位置は、被検者の顔が支持構造７に支えられることにより安定する。検眼時には、更に、ヘッド部３が本体部５に対してＸＹＺ方向に相対移動して、ヘッド部３に内蔵される光学系が、被検眼Ｅに位置合わせされる。

【0019】

図２に示すように、ヘッド部３は、アライメント光学系１００、観察光学系３００、固視光学系４００、第一測定光学系５００、及び第二測定光学系６００を上記光学系として備える。

【0020】

本体部５は、制御装置７００、記憶装置７１０、ＸＹＺ駆動制御系７２０、及び操作系７４０を備える。制御装置７００は、検眼装置１の全体を統括制御し、被検眼Ｅの測定データを処理するように構成される。制御装置７００は、例えば、プロセッサ７０１及び一時記憶メモリ７０３を備え、記憶装置７１０が記憶するプログラムに従う処理をプロセッサ７０１が実行するように構成される。記憶装置７１０は、例えばフラッシュメモリ等の、電気的にデータ書換可能な不揮発性メモリで構成される。

【0021】

ＸＹＺ駆動制御系７２０は、制御装置７００からの指示に基づき、ヘッド部３を本体部５に対してＸＹＺ方向に相対移動させるように構成される。操作系７４０は、検査者からの操作を受け付けるために、ジョイスティック７４１を備える。更に、タッチパネル（図示せず）が、操作系７４０の一部として、ディスプレイ９の画面上に設けられてもよい。ディスプレイ９は、制御装置７００に制御されて、被検眼Ｅの画像、並びに、測定された眼圧及び角膜厚等の各種情報を検査者に向けて表示するように構成される。

【0022】

図３に示すように、ヘッド部３に内蔵されるアライメント光学系１００は、光源１０１、ホットミラー１０２、対物レンズ１０３、及びホットミラー１０４を備える。光源１０１は、アライメント光を出力するように構成される。

【0023】

光源１０１からのアライメント光は、ホットミラー１０２で反射され、対物レンズ１０３を通り、ホットミラー１０４で反射された後、見口２００を通って、被検眼Ｅの角膜に向けて照射される。光源１０１は、例えば、赤外光を出力するＬＥＤである。

【0024】

見口２００は、ノズル２０１及び平面ガラス２０５を備える。ノズル２０１は、被検眼Ｅと対向する透明な窓部材２０１ａと、窓部材２０１ａの中央に噴射口２０１ｂを形成する圧縮空気の噴射路としての開口部２０１ｃと、を備え、眼圧測定時には、この開口部２０１ｃを通じて噴射口２０１ｂから被検眼Ｅに向けて圧縮空気が送出される。上記ホットミラー１０４で反射されたアライメント光は、見口２００の平面ガラス２０５及びノズル２０１の開口部２０１ｃを通って、被検眼Ｅに照射される。

【0025】

被検眼Ｅの角膜で反射された光は、主光軸Ｏ１上に配置された、観察光学系３００の二次元撮像素子（ＣＣＤ）３０６で受光される。これにより、アライメント光に対応する反射光は、二次元撮像素子３０６で撮影される。反射光の撮影画像を含む二次元撮像素子３０６からの画像信号は、制御装置７００で処理される。制御装置７００は、この画像信号に含まれる反射光に基づいて、被検眼Ｅの角膜頂点のＸＹ方向の位置を検出する。ＸＹＺ駆動制御系７２０は、検出されたＸＹ方向の位置に基づき、ヘッド部３を被検眼Ｅに対してＸＹ方向に位置合わせするように移動させる。このようにアライメント光学系は、位置検出系として機能する。

【0026】

観察光学系３００は、光源３０１、光源３０２、対物レンズ３０３、ダイクロイックミラー３０４、結像レンズ３０５、及び二次元撮像素子３０６を備える。光源３０１及び光源３０２は、被検眼Ｅの前眼部領域を照明するように設けられる。光源３０１及び光源３０２には、アライメント用の光源１０１よりも短波長の赤外光を出力するＬＥＤが採用される。以下では、光源３０１及び光源３０２からの光を観察光と表現する。

【0027】

光源３０１及び光源３０２からの観察光は、被検眼Ｅで反射する。その反射光は、ホットミラー１０４を透過し、対物レンズ３０３、ダイクロイックミラー３０４、結像レンズ３０５を通って、二次元撮像素子（ＣＣＤ）３０６で受光される。この受光動作により、被検眼Ｅの前眼部領域は、二次元撮像素子３０６で撮影され、二次元撮像素子３０６からは、その撮影画像を表す画像信号が出力される。制御装置７００は、この二次元撮像素子３０６からの画像信号に基づき、被検眼Ｅの前眼部画像を、ディスプレイ９に表示させるように、ディスプレイ９を制御する。

【0028】

この他、固視光学系４００は、光源４０１、リレーレンズ４０３、及び反射ミラー４０４を備える。光源４０１は、被検者の固視を促す光（以下、固視光と表現する。）を照射するように動作する。この固視光は、リレーレンズ４０３を通り、反射ミラー４０４で反射した後、ダイクロイックミラー３０４で反射して主光軸Ｏ１を通り、対物レンズ３０３、ホットミラー１０４を通って、被検眼Ｅの網膜上で結像する。この固視光により、被検眼Ｅは、眼圧検査などの眼特性を検査可能な固視状態に置かれる。光源４０１には、被検者が視認可能な可視光を出力するＬＥＤが採用される。

【0029】

眼圧測定用の第一測定光学系５００は、光源５０１、ハーフミラー５０２、集光レンズ５０３、及び受光素子５０４を備える。光源５０１からの光（以下、第一測定光と表現する。）は、ハーフミラー５０２を透過後、ホットミラー１０２及び対物レンズ１０３を透過し、ホットミラー１０４で反射して主光軸Ｏ１を通り、平面ガラス２０５、ノズル２０１の開口部２０１ｃを通って、被検眼Ｅの角膜に照射される。

【0030】

被検眼Ｅの角膜に照射した光は、角膜で反射し、往路を戻るように、ノズル２０１の開口部２０１ｃ及び平面ガラス２０５を通り、ホットミラー１０４で反射し、対物レンズ１０３及びホットミラー１０２を通り、ハーフミラー５０２で反射し、集光レンズ５０３を通って、受光素子５０４で受光される。

【0031】

眼圧検査時には、ノズル２０１から圧縮空気が被検眼Ｅの角膜に向けて噴射される。圧縮空気が噴射されると被検眼Ｅの角膜が変位変形し、これにより受光素子５０４で受光される光量が変化する。被検眼Ｅの眼圧は、この光量の変化の度合いから算出される。

【0032】

光源５０１には、観察光より長波長で、且つ、アライメント光より短波長の赤外光を出力するＬＥＤが採用される。このように、アライメント光、観察光、固視光、第一測定光の波長が設定され、ホットミラー１０２、１０４及びダイクロイックミラー３０４の反射／透過特性が適宜設定されることにより、これら４つの光は適切な光路に沿って伝播する。

【0033】

角膜厚測定用の第二測定光学系６００は、光源６０１、レンズ６０２、円柱レンズ６０３、及び受光素子６０４を備える。光源６０１からの光（以下、第二測定光と表現する。）は、レンズ６０２により平行光に変換された後、見口２００の透明な窓部材２０１ａを通って被検眼Ｅの角膜に照射される。角膜に照射された第二測定光は、被検眼Ｅの角膜内皮および角膜上皮で反射する。これらの反射光は、見口２００の透明な窓部材２０１ａを通って円柱レンズ６０３を通り受光素子６０４で受光される。光源６０１には、例えば、可干渉性を有するスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）が採用される。光源６０１には、ＳＬＤに限らずレーザーダイオード（ＬＤ）のように可干渉性をもつ光源（ダイオード）が採用されてもよい。

【0034】

光源６０１として可干渉性光源を用いた場合には、スペックルノイズが発生し、角膜厚の測定精度が低下する可能性があるが、上記のように被検眼Ｅの角膜内皮および角膜上皮で反射された第二測定光を、円柱レンズ６０３を通しライン状の光とすることにより、スペックルノイズを低減することができる。

【0035】

受光素子６０４からの受光信号は、制御装置７００で処理される。制御装置７００は、この受光信号から特定される被検眼Ｅの角膜内皮からの反射光と、角膜上皮からの反射光との受光面上の受光位置の差に基づき、被検眼Ｅの角膜厚を測定するように動作する。

【0036】

付言すれば、第二測定光学系６００は、検眼前にＺアライメント光学系としても利用される。受光素子６０４における反射光の受光位置は、被検眼Ｅの角膜のＺ方向の位置に応じて変化する。制御装置７００は、この受光位置に基づき、被検眼Ｅの角膜のＺ方向の位置を検出する。ＸＹＺ駆動制御系７２０は、この検出位置に基づき、被検眼Ｅに対するヘッド部３のＺ方向の位置を調整する。

【0037】

検眼装置１において、被検眼Ｅに対するヘッド部３のＺ方向の位置合わせは、例えば二次元撮像素子３０６からの画像信号が示す被検眼Ｅの前眼部画像に基づき自動で行われ（粗アライメント）、その後、第二測定光に基づいて、自動で精度よく行われる（精アライメント）。上述したように、被検眼Ｅに対するヘッド部３のＸＹ方向の位置合わせも同様に、二次元撮像素子３０６からの画像信号が示す被検眼Ｅの前眼部画像に基づき自動で行われ（粗アライメント）、その後、アライメント光に基づいて、自動で精度よく行われる（精アライメント）。自動での粗アライメントが不可能であるときには、ジョイスティック７４１を用いて検査者による手動で粗アライメントが行われる。

【0038】

続いて、制御装置７００が実行するアライメント処理の詳細を、図４を用いて説明する。制御装置７００は、図４に示すアライメント処理を繰返し実行することにより、被検者の顔が支持構造７に置かれているとき、自動で被検眼Ｅに対するヘッド部３の位置合わせを行うように構成される。

【0039】

アライメント処理を開始すると、制御装置７００は、精アライメント処理を実行可能であるか否かを判断する（Ｓ１１０）。被検眼Ｅに対するヘッド部３の相対位置が、精アライメント処理を実行可能な範囲内にあるとき、制御装置７００は、Ｓ１１０で肯定判断し、それ以外の場合に、Ｓ１１０で否定判断する。

【0040】

精アライメント処理が実行可能であるか否かを判断するために、制御装置７００は、光源１０１からアライメント光を照射して、二次元撮像素子３０６から画像信号を取得することができる。そして、画像信号にアライメント光に対応する反射光成分が含まれ、その反射光成分から角膜頂点の位置を検出することができる場合に、精アライメント処理を実行可能であると判断することができる。

【0041】

Ｓ１１０で精アライメント処理を実行可能であると判断すると（Ｓ１１０でＹｅｓ）、制御装置７００は、Ｓ２２０に移行して、精アライメント処理を実行する。その後、アライメント処理を終了する。一方、Ｓ１１０で否定判断すると、制御装置７００は、Ｓ１２０に移行する。

【0042】

Ｓ１２０において、制御装置７００は、光源３０１及び光源３０２を点灯及び消灯させる。そして、点灯時及び消灯時のそれぞれにおいて二次元撮像素子３０６から画像信号を取得する。点灯時の画像信号は、点灯時の二次元撮像素子３０６の撮影画像（受光画像）を表す。消灯時の画像信号は、消灯時の二次元撮像素子３０６の撮影画像（受光画像）を表す。

【0043】

その後、制御装置７００は、取得した画像信号に基づき、点灯時の撮影画像の輝度Ｂ１と、消灯時の撮影画像の輝度Ｂ２とを算出する（Ｓ１３０）。更に、制御装置７００は、点灯時の輝度Ｂ１と消灯時の輝度Ｂ２との差である輝度差ＢＤ＝Ｂ１－Ｂ２を算出する（Ｓ１４０）。輝度Ｂ１及び輝度Ｂ２は、撮影画像全体における各画素の輝度の和又は平均であってもよいし、撮影画像の予め定められた中央部における各画素の輝度の和又は平均であってもよい。

【0044】

その後、制御装置７００は、上記算出した輝度差ＢＤに基づいて、被検者の顔が支持構造７に置かれているか否かを判断する（Ｓ１５０）。図５に示すように、被検者の顔が支持構造７に置かれていない場合、二次元撮像素子３０６に到達する光は、外部から見口２００を介して伝播する背景光がほとんどであり、二次元撮像素子３０６の撮影画像の輝度は、光源３０１及び光源３０２が点灯しているか否かに依らず、低い。図５では、輝度が低いことをハッチングの描写で示している。

【0045】

これに対し、被検者の顔が支持構造７に置かれている場合には、光源３０１及び光源３０２からの光が、被検者の顔、特に眼で反射し、その反射光が二次元撮像素子３０６で受光されるため、撮影画像の輝度は、消灯時には低いが点灯時には高い。Ｓ１５０では、このような現象を利用して、輝度差ＢＤに基づき、被検者の顔が支持構造７に置かれているか否かを判断する。

【0046】

具体的に、制御装置７００は、輝度差ＢＤが予め定められた閾値以上であるとき、被検者の顔が支持構造７に置かれていると判断し（Ｓ１５０でＹｅｓ）、それ以外の場合に、被検者の顔が支持構造７に置かれていないと判断することができる（Ｓ１５０でＮｏ）。

【0047】

制御装置７００は、被検者の顔が支持構造７に置かれていないと判断すると（Ｓ１５０でＮｏ）、Ｓ１２０に移行して、光源３０１及び光源３０２を再度、点灯及び消灯させる。その後、Ｓ１３０～Ｓ１５０の処理を再度実行する。再度の点灯及び消灯は、直前の点灯及び消灯とは、一定間隔空けて実行することができる。

【0048】

制御装置７００は、被検者の顔が支持構造７に置かれていると判断すると（Ｓ１５０でＹｅｓ）、ヘッド部３をＺ方向の原点位置に配置し、被検眼Ｅを撮影し、瞳孔を検出する（Ｓ１６０）。

【0049】

具体的に、制御装置７００は、まずＸＹＺ駆動制御系７２０を介してヘッド部３をＺ方向の原点位置に移動させる。原点位置は、被検眼Ｅの瞳孔を撮影可能な範囲で、ヘッド部３が被検眼ＥからＺ方向に最も離れた位置に対応する。ここで、ヘッド部３を原点位置に配置するのは、後のヘッド部３の移動によって被検者に（特には被検眼Ｅに）ヘッド部３が接触しないようにするためである。

【0050】

その後、制御装置７００は、ヘッド部３を原点位置に配置した状態で、光源３０１及び光源３０２を点灯させ、その点灯時の画像信号を二次元撮像素子３０６から取得することにより、被検眼Ｅを撮影する。この画像信号は、基本的には、被検眼Ｅの前眼部領域の撮影画像を表す。制御装置７００は、取得した画像信号を解析し、画像信号が示す前眼部領域の撮影画像において黒い円形領域を検出することにより、被検眼Ｅの瞳孔及びそのＸＹ方向の位置を検出する。

【0051】

ここで瞳孔を検出することができた場合、制御装置７００は、Ｓ１７０で肯定判断して、Ｓ１８０に移行する。一方、制御装置７００は、瞳孔を検出することができなかった場合、Ｓ１７０で否定判断して、Ｓ１２０に移行する。

【0052】

Ｓ１８０に移行すると、制御装置７００は、検出された瞳孔の位置に基づいて、ＸＹ方向の粗アライメント処理を実行する。即ち、制御装置７００は、ヘッド部３を、検出された瞳孔の中心に位置あわせするように、ＸＹＺ駆動制御系７２０を介してヘッド部３をＸＹ方向に移動させる。

【0053】

その後、制御装置７００は、Ｚ方向の粗アライメント処理を実行可能であるか否かを判断する（Ｓ１９０）。具体的に、制御装置７００は、二次元撮像素子３０６からの画像信号を解析し、瞳孔に写る光源３０１の反射光の位置と瞳孔に写る光源３０２の反射光の位置との間の距離Ｄを算出可能であるか否かを判断する。

【0054】

解析対象の画像信号は、ＸＹ方向の粗アライメント処理（Ｓ１８０）が実行された後の撮影動作により得られた画像信号であり得る。即ち、Ｓ１９０において、制御装置７００は、上記判断のために、光源３０１及び光源３０２を点灯させた状態で、その点灯時の画像信号を新しく二次元撮像素子３０６から取得して、この画像信号を解析することができる。別例として、Ｓ１９０での判断は、ＸＹ方向の粗アライメント処理を実行する前の処理（Ｓ１６０）で取得した画像信号に基づいて、行われてもよい。

【0055】

本実施形態においては、光源３０１及び光源３０２が被検眼Ｅの左右に配置されている。このため、距離Ｄを算出可能である場合には、被検眼Ｅの曲率の差に起因する誤差を含むものの、距離Ｄから被検眼ＥのＺ方向の位置をおよそ特定可能である。例えば、図６Ａに示されるように距離Ｄが長い場合には、図６Ｂに示される距離Ｄが短い場合よりも、被検眼Ｅとヘッド部３との距離が近いことを示している。図６Ａ及び図６Ｂに示されるハッチングされた円形領域は、被検眼Ｅを示し、白い円形領域は、被検眼Ｅに映る反射光を示す。距離ＤとＺ方向の被検眼Ｅの位置との関係式は、予め実験により又は卓上計算により導出することができる。

【0056】

制御装置７００は、予め定められた正常範囲の距離Ｄを算出可能であるとき、Ｚ方向の粗アライメント処理を実行可能であると判断し、それ以外の場合に、Ｚ方向の粗アライメント処理を実行不可能であると判断することができる。

【0057】

制御装置７００は、Ｚ方向の粗アライメント処理を実行可能であると判断すると（Ｓ１９０でＹｅｓ）、上記距離Ｄから特定される被検眼ＥのＺ方向の位置に基づいて、Ｚ方向の粗アライメント処理を実行する（Ｓ２００）。即ち、制御装置７００は、ヘッド部３を、被検眼Ｅの位置からＺ方向に適切な距離離れた位置に位置合わせするように、ＸＹＺ駆動制御系７２０を介してヘッド部３をＺ方向に移動させる。その後、Ｓ１１０に移行する。この場合には、基本的に、被検眼Ｅに対するヘッド部３の相対位置が、精アライメント処理を実行可能な範囲内にある。従って、制御装置７００は、Ｓ１１０で肯定判断して、Ｓ２２０に移行し、精アライメント処理を実行する。

【0058】

一方、制御装置７００は、Ｚ方向の粗アライメント処理を実行可能ではないと判断すると（Ｓ１９０でＮｏ）、ディスプレイ９を通じて、Ｚ方向の位置合わせを手動で行うように検査者に指示し、ジョイスティック７４１の操作を受け付けて、ヘッド部３を本体部５に対して相対移動させる（Ｓ２１０）。検査者は、ディスプレイ９に表示される被検眼Ｅの前眼部領域の撮影画像に基づいて、手動によりヘッド部３を被検眼Ｅに位置合わせすることができる。

【0059】

制御装置７００は、このような手動操作が終了すると、Ｓ１１０に移行する。手動操作によりヘッド部３が精アライメント処理を実行可能な位置まで調整されている場合、制御装置７００は、Ｓ１１０で肯定判断し、精アライメント処理を実行する（Ｓ２２０）。あるいは、制御装置７００は、Ｓ２１０への移行後、手動操作によって粗アライメント処理が実行可能になると、手動操作の受付を終了してＳ２００と同様に粗アライメント処理を実行した後、Ｓ１１０に移行し、ここで肯定判断して、精アライメント処理（Ｓ２２０）を実行することができる。

【0060】

精アライメント処理（Ｓ２２０）において、制御装置７００は、二次元撮像素子３０６からの画像信号に含まれるアライメント光の反射光成分に基づき、被検者の角膜頂点の位置を検出し、被検眼Ｅの角膜頂点の位置に、ヘッド部３を位置合わせするように、ＸＹＺ駆動制御系７２０を介して、ヘッド部３をＸＹ方向に移動させる。

【0061】

更に、制御装置７００は、第二測定光学系６００を制御して、光源６０１から第二測定光を照射し、その反射光の受光信号を受光素子６０４から取得し、取得した受光信号に含まれる反射光成分から特定される被検眼ＥのＺ方向の位置に対して適切な位置に、ヘッド部３を位置合わせするように、ＸＹＺ駆動制御系７２０を介して、ヘッド部３をＺ方向に移動させる。その後、制御装置７００は、図４に示すアライメント処理を終了する。制御装置７００は、このアライメント処理の終了後、検眼処理、具体的には、角膜厚の測定処理及び眼圧の測定処理を実行することができる。

【0062】

以上に説明した本実施形態の検眼装置１によれば、被検眼Ｅの観察のために設けられた照明用の光源３０１及び光源３０２の点灯及び消灯により、支持構造７に置かれた被検者の顔を検出することができる。そして、検出後には、自動で被検眼Ｅに対してヘッド部３の位置合わせを行うことができる。従って、検眼のための検査者の負荷を抑えつつ、迅速に、検眼のための準備動作を自動で実行することができる。これは、検査時間の短縮に貢献する。従って、本実施形態によれば、利便性の高い検眼装置１を提供することができる。

【0063】

更に言えば、本実施形態では、被検者の顔を自動検出して、自動でヘッド部３の位置合わせを行うので、被検者の顔が支持構造７に置かれていないのにもかかわらず、不要に位置合わせのためのヘッド部３の駆動が行われるのを抑制することができる。

【0064】

更に、本実施形態では、被検者の顔を検出するための構成として専用部品を必要としない。即ち、専用のハードウェアを必要とせず、光源３０１及び光源３０２の点滅、及び、撮影画像の解析といったソフトウェア処理のみで、被検者の顔を検出することができる。従って、本実施形態によれば、検眼装置における検眼のための構成を有意義に活用して、被検者を検出することができる。

【0065】

以上に、本開示の例示的実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能は、複数の構成要素に分散して設けられてもよい。複数の構成要素が有する機能は、１つの構成要素に統合されてもよい。上記実施形態の構成の一部は、省略されてもよい。上記実施形態の構成の少なくとも一部は、他の実施形態の構成に対して付加又は置換されてもよい。特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【符号の説明】

【0066】

１…検眼装置、３…ヘッド部、５…本体部、７…支持構造、９…ディスプレイ、１００…アライメント光学系、２００…見口、３００…観察光学系、３０１…光源、３０２…光源、３０３…対物レンズ、３０４…ダイクロイックミラー、３０５…結像レンズ、３０６…二次元撮像素子、４００…固視光学系、５００…第一測定光学系、６００…第二測定光学系、７００…制御装置、７１０…記憶装置、７２０…ＸＹＺ駆動制御系、７４０…操作系。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】