JP6775337B2

JP6775337B2 - 眼科装置

Info

Publication number: JP6775337B2
Application number: JP2016127467A
Authority: JP
Inventors: 朋子内藤
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2036-06-28
Also published as: JP2018000290A

Description

この発明は、眼科装置に関する。

白内障は、レンズの役目を担う水晶体が混濁することにより徐々に視力が低下していく眼疾患である。このような白内障を診断するための方法の１つに、徹照法が知られている。徹照法は、被検眼に光を入射して眼底を照明し、眼底での反射光を光源として水晶体や硝子体等の中間透光体の混濁状況を観察する手法である。

例えば、特許文献１及び特許文献２には、徹照法により被検眼の徹照像を取得し、取得された徹照像を表示手段に表示させることにより水晶体の混濁状況等の観察が可能な眼科装置が開示されている。特許文献１及び特許文献２に開示された眼科装置では、光源からの光で眼底を照明し、被検眼の前眼部画像を取得するためのエリアセンサーにより眼底からの戻り光を受光することで徹照像が取得される。

特開２００８−０８００６５号公報特開２０１２−１００７１２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された眼科装置では、波面収差測定用のエリアセンサーと徹照像を取得するためのエリアセンサーとが別個に設けられている。それにより、測定用の光源を徹照光源と共通とする場合、眼底からの戻り光の光路を分割して一方を波面収差測定系に導き、他方を前眼部観察系に導くように構成されているため、光路分割素子の反射膜等の構成が複雑になる。また、戻り光の損失を伴うため、より多くの光を被検眼に入射する必要が生じ、患者の負担の増大を招く。更に、前眼部観察と波面収差測定とを同時に実行することができないため一連の動作に時間を要し、患者の負担がより大きくなる上に、被検眼の動きや瞳孔径の変化により観察部位の位置や測定部位の位置が不明確になる可能性がある。

また、特許文献１及び特許文献２に開示された眼科装置では、徹照像観察用の撮像素子が近赤外光を検出する前眼部観察用の撮像素子と兼用される。それにより、可視光に比べて混濁の影響を受けにくい近赤外光が用いられることにより微小な混濁部分の観察ができない可能性がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検眼の混濁状況を把握するための新たな技術を提供することである。

実施形態に係る眼科装置は、測定光学系と、混濁分布情報生成部と、撮影光学系と、表示制御部とを含む。測定光学系は、被検眼の眼底に測定光を投射し、眼底からの測定光の戻り光から複数の集束光を生成し、生成された複数の集束光を受光して点像群を検出する。混濁分布情報生成部は、測定光学系により検出された点像群の輝度に基づいて、被検眼の混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成する。撮影光学系は、被検眼を撮影する。表示制御部は、混濁分布情報を表示手段に表示させる。混濁分布情報生成部は、混濁分布情報として混濁部位の分布を表す混濁分布画像を生成し、表示制御部は、撮影光学系により得られた前眼部画像中の瞳孔領域に混濁分布画像が合成された合成画像を表示手段に表示させる。

この発明に係る眼科装置によれば、被検眼の混濁状況を把握するための新たな技術を提供することが可能になる。

実施形態に係る眼科装置の光学系の構成例を示す概略図である。実施形態に係るハルトマン板の構成例を示す概略図である。実施形態に係るハルトマン板の他の構成例を示す概略図である。実施形態に係るハルトマン板とエリアセンサーとの関係を模式的に表す説明図である。実施形態に係る眼科装置の処理系の構成例を示す概略図である。実施形態に係る眼科装置の処理系の構成例を示す概略図である。実施形態に係る混濁分布情報生成部の動作説明図である。実施形態に係る混濁分布情報生成部の動作説明図である。実施形態に係る混濁分布情報生成部の動作説明図である。実施形態に係るハルトマン画像の一例を示す図である。実施形態に係る擬似徹照像が描出された二値化画像の一例を示す図である。実施形態に係る擬似徹照像が描出されたグレースケール画像の一例を示す図である。実施形態に係る擬似徹照像が描出された擬似カラー画像の一例を示す図である。実施形態に係る前眼部画像の説明図である。実施形態に係る前眼部画像と混濁分布画像との合成画像の説明図である。実施形態に係る瞳孔輪郭特定部の動作説明図である。実施形態に係る瞳孔中心特定部の動作説明図である。実施形態に係る領域指定部の動作説明図である。実施形態において眼屈折力値を算出する場合の動作説明図である。実施形態において眼屈折力値を算出する場合の動作説明図である。実施形態において眼屈折力値を算出する場合の動作説明図である。実施形態に係る眼科装置の動作例のフロー図である。

この発明に係る眼科装置の実施形態の例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この明細書において引用された文献の記載内容や任意の公知技術を、以下の実施形態に援用することが可能である。

＜眼科装置＞
実施形態に係る眼科装置は、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実行可能である。自覚検査では、被検者に情報（視標など）が呈示され、その情報に対する被検者の応答に基づいて結果が取得される。自覚検査には、遠用検査、近用検査、コントラスト検査、グレアー検査等の自覚屈折測定や、視野検査などがある。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が取得される。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。他覚測定には、他覚屈折測定、角膜形状測定、眼圧測定、眼底撮影、光コヒーレンストモグラフィ（ＯｐｔｉｃａｌＣｏｈｅｒｅｎｃｅＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ：以下、ＯＣＴ）を用いた断層像撮影（ＯＣＴ撮影）、ＯＣＴを用いた計測等がある。

以下、実施形態に係る眼科装置は、自覚検査として、遠用検査、近用検査などを実行可能であり、且つ、他覚測定として、波面収差計測による他覚屈折測定、角膜形状測定などを実行可能な装置であるものとする。しかしながら、実施形態に係る眼科装置の構成は、これに限定されるものではない。

［構成］
実施形態に係る眼科装置は、ベースに固定された顔受け部と、ベースに対して前後上下左右に移動可能な架台とを備えている。架台には、被検眼の検査（測定）を行うための光学系が収納されたヘッド部が設けられている。検者側の位置に配置された操作部に対して操作を行うことにより、顔受け部とヘッド部とを相対移動することができる。また、眼科装置は、後述のアライメントを実行することにより顔受け部とヘッド部とを自動で相対移動することができる。

図１に、実施形態に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。眼科装置は、被検眼Ｅの検査を行うための光学系として、Ｚアライメント系１、ＸＹアライメント系２、プラチド視標投影系３、視標投影系４、観察系５、収差測定投影系６、及び収差測定受光系７を含む。また、眼科装置は処理部９を含む。

（処理部９）
処理部９は、眼科装置の各部を制御する。また、処理部９は、各種演算処理を実行可能である。処理部９はプロセッサを含む。プロセッサの機能は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、ＳＰＬＤ（ＳｉｍｐｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅ）、ＣＰＬＤ（ＣｏｍｐｌｅｘＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ））等の回路により実現される。処理部９は、例えば、記憶回路や記憶装置に格納されているプログラムを読み出し実行することで、実施形態に係る機能を実現する。

（観察系５）
観察系５は、被検眼Ｅの前眼部を動画撮影する。被検眼Ｅの前眼部からの光（赤外光）は、対物レンズ５１を通過し、ダイクロイックミラー５２を透過し、絞り５３の開口を通過する。絞り５３の開口を通過した光は、ハーフミラー２２を透過し、リレーレンズ５４を通過し、結像レンズ５５に導かれる。結像レンズ５５は、リレーレンズ５４から導かれた光をエリアセンサー５６の受光面に結像する。エリアセンサー５６の受光面は、被検眼Ｅの瞳孔と光学的に略共役な位置に配置されている。エリアセンサー５６は、所定のレートで撮像及び信号出力を行う。エリアセンサー５６の出力（映像信号）は処理部９に入力される。処理部９は、この映像信号に基づく前眼部画像Ｅ´を表示部１０の表示画面１０ａに表示させる。前眼部画像Ｅ´は、例えば赤外動画像である。観察系５は、前眼部を照明するための照明光源を含んでいてもよい。

（Ｚアライメント系１）
Ｚアライメント系１は、観察系５の光軸方向（前後方向、Ｚ方向）におけるアライメントを行うための光（赤外光）を被検眼Ｅに照射する。Ｚアライメント光源１１から出力された光は、被検眼Ｅの角膜Ｋに照射され、角膜Ｋにより反射され、結像レンズ１２に導かれる。結像レンズ１２は、導かれてきた光をラインセンサー１３の受光面に結像する。角膜頂点の位置が前後方向に変化すると、ラインセンサー１３に対する光の投影位置が変化する。ラインセンサー１３の出力は処理部９に入力される。処理部９は、ラインセンサー１３に対する光の投影位置に基づいて被検眼Ｅの角膜頂点の位置を求め、これに基づきＺアライメントを実行する。

（ＸＹアライメント系２）
ＸＹアライメント系２は、観察系５の光軸に直交する方向（左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向））のアライメントを行うための光（赤外光）を被検眼Ｅに照射する。ＸＹアライメント系２は、ハーフミラー２２により観察系５から分岐された光路に設けられたＸＹアライメント光源２１を含む。ＸＹアライメント光源２１から出力された光は、リレーレンズ２３を通過し、ハーフミラー２２により反射される。ハーフミラー２２により反射された光は、観察系５の光軸上の対物レンズ５１の前側焦点位置で集光された後、ダイクロイックミラー５２を透過し、対物レンズ５１により平行光とされ、被検眼Ｅの角膜Ｋに照射される。角膜Ｋの表面で反射した光は、被検眼Ｅの角膜表面の反射焦点位置近傍にプルキンエ像を形成する。ＸＹアライメント光源２１は、対物レンズ５１の焦点位置と光学的に略共役な位置に配置されている。角膜Ｋによる反射光は、観察系５を通じてエリアセンサー５６に導かれる。エリアセンサー５６の受光面には、ＸＹアライメント光源２１から出力された光のプルキンエ像（輝点）による像Ｂｒが形成される。

処理部９は、図１に示すように、輝点像Ｂｒと前眼部像とを表す前眼部画像Ｅ´とアライメントマークＡＬとを表示画面１０ａに表示させる。手動でＸＹアライメントを行う場合、検者は、アライメントマークＡＬ内に輝点像Ｂｒを誘導するように光学系の移動操作を行う。自動でアライメントを行う場合、処理部９は、アライメントマークＡＬに対する輝点像Ｂｒの変位がキャンセルされるように、光学系を移動させるための機構を制御する。

（プラチド視標投影系３）
プラチド視標投影系３は、角膜Ｋの形状を測定するための同心円状の複数のリング状光束（赤外光）を角膜Ｋに投影する。プラチド板３１は、対物レンズ５１の近傍に配置されている。プラチド板３１には、同心円状の複数の透光部（リングパターン）が形成されている。プラチド板３１の背面側（対物レンズ５１側）には、複数のＬＥＤを含むプラチド光源３２が設けられている。プラチド光源３２からの光でプラチド板３１を照明することにより、角膜Ｋに同心円状の複数のリング状光束が投影される。その反射光（プラチドリング像）はエリアセンサー５６により前眼部像とともに検出される。処理部９は、このプラチドリング像を基に公知の演算を行うことで角膜形状パラメータを算出する。プラチド板の代わりにケラト板が配置されていてもよい。

（視標投影系４）
視標投影系４は、固視標や自覚検査用の視標等の各種視標を被検眼Ｅに呈示する。視標チャート４２は、処理部９からの制御を受け、視標を表すパターンを表示する。光源４１から出力された光（可視光）は、視標チャート４２を通過し、リレーレンズ４３及びフィールドレンズ４４を通過し、反射ミラー４５により反射され、ダイクロイックミラー６８を透過し、ダイクロイックミラー５２により反射される。ダイクロイックミラー５２により反射された光は、対物レンズ５１を通過して眼底Ｅｆに投影される。

光源４１及び視標チャート４２を含む移動ユニット４６は、視標投影系４の光軸に沿って移動可能である。視標チャート４２と眼底Ｅｆとが光学的に略共役となるように移動ユニット４６の位置が調整される。

視標チャート４２は、処理部９からの制御を受け、被検眼Ｅを固視させるための固視標を表すパターンを表示することが可能である。視標チャート４２において固視標を表すパターンの表示位置を順次に変更することで固視位置を移動し、視線や被検眼の調節を誘導することができる。このような視標チャート４２には、液晶パネルや、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などを利用した電子表示デバイスや、回転するガラス板等に描画された複数の視標のいずれかを光軸上に適宜配置するもの（ターレットタイプ）などがある。また、視標投影系４は、前述の視標とともにグレアー光を被検眼Ｅに投影するためのグレアー検査光学系を含んでもよい。

自覚検査を行う場合、処理部９は、他覚測定の結果に基づき移動ユニット４６を制御する。処理部９は、検者又は処理部９により選択された視標を視標チャート４２に表示させる。それにより、当該視標が被検者に呈示される。被検者は視標に対する応答を行う。応答内容の入力を受けて、処理部９は、更なる制御や、自覚検査値の算出を行う。例えば、視力測定において、処理部９は、ランドルト環等に対する応答に基づいて、次の視標を選択して呈示し、これを繰り返し行うことで視力値を決定する。

他覚測定（他覚屈折測定など）においては、風景チャートが眼底Ｅｆに投影される。この風景チャートを被検者に固視させつつアライメントが行われ、雲霧視状態で眼屈折力が測定される。

（収差測定投影系６、収差測定受光系７）
収差測定投影系６及び収差測定受光系７は、被検眼Ｅの眼球収差特性の測定に用いられる。収差測定投影系６は、眼球収差特性測定用の光束（赤外光）を眼底Ｅｆに投影する。収差測定受光系７は、この光束の被検眼Ｅの眼底Ｅｆからの戻り光を受光する。収差測定受光系７による戻り光の受光結果から被検眼Ｅの眼球収差特性が求められる。

光源（点光源）６１は、微小な点状で、例えば８５０ｎｍの近傍の波長の光を発するものが用いられる。光源６１としては、例えばスーパールミネッセントダイオード（ＳｕｐｅｒＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｉｏｄｅ：ＳＬＤ）などが挙げられるが、ＬＤ（レーザーダイオード）や発光径の小さなＬＥＤでもよい。光源６１を含む移動ユニット６９は、収差測定投影系６の光軸に沿って移動可能である。光源６１は、眼底Ｅｆと光学的に略共役な位置に配置される。光源６１から出力された光（測定光）は、リレーレンズ６２及びフィールドレンズ６３を通過し、偏光板６４を透過する。偏光板６４は、光源６１から出力された光の偏光成分のうちｐ偏光成分のみを透過させる。偏光板６４を透過した光は、絞り６５の開口を通過し、ｐ偏光成分を反射する偏光ビームスプリッター６６により反射され、ロータリープリズム６７を通過し、ダイクロイックミラー６８により反射される。ダイクロイックミラー６８により反射された光は、ダイクロイックミラー５２により反射され、対物レンズ５１を通過して眼底Ｅｆに投影される。

なお、光源６１の位置に直接光源を配置せず、当該光源装置と眼科装置とを接続する光ファイバーにより光源６１からの光をリレーレンズ６２に導くようにしてもよい。この場合、光ファイバーのファイバー端は、眼底Ｅｆと光学的に略共役な位置に配置される。

ロータリープリズム６７は、眼底Ｅｆの血管や疾患部位における反射率のムラを平均化させたり、ＳＬＤ光源によるスペックルノイズを軽減したりするために用いられる。

被検眼Ｅに入射した光は、眼底による散乱反射により偏光状態が維持されなくなり、眼底Ｅｆからの戻り光は、ｐ偏光成分とｓ偏光成分とが混在した光となる。このような眼底Ｅｆからの戻り光は、対物レンズ５１を通過し、ダイクロイックミラー５２及び６８により反射される。ダイクロイックミラー６８により反射された戻り光は、ロータリープリズム６７を通過し、偏光ビームスプリッター６６に導かれる。偏光ビームスプリッター６６は、戻り光の偏光成分のうちｓ偏光成分のみを透過させる。偏光ビームスプリッター６６を透過したｓ偏光成分の光は、フィールドレンズ７１を通過し、反射ミラー７２により反射され、リレーレンズ７３を通過し、移動ユニット７７に導かれる。対物レンズ５１の表面や被検眼Ｅの角膜Ｋで正反射した光はｐ偏光成分を維持しているため偏光ビームスプリッター６６により反射され、収差測定受光系７に入射しないためゴーストの発生を軽減できる。

移動ユニット７７は、コリメータレンズ７４と、ハルトマン板７５と、エリアセンサー７６とを含む。エリアセンサー７６には、例えばＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）イメージセンサー又はＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサーが用いられる。移動ユニット７７に導かれた光は、コリメータレンズ７４を通過し、ハルトマン板７５に入射する。ハルトマン板７５は、被検眼Ｅの瞳孔と光学的に略共役な位置に配置されている。移動ユニット７７は、収差測定受光系７の光軸に沿って移動可能である。移動ユニット７７は、眼底Ｅｆとコリメータレンズ７４の前側焦点位置とが光学的に略共役になるように被検眼Ｅの眼屈折力値に応じて光軸に沿って移動される。

図２Ａ及び図２Ｂに、実施形態に係るハルトマン板７５の説明図を示す。図２Ａ及び図２Ｂは、収差測定受光系７の光軸方向から見たときのハルトマン板７５の構成を模式的に表したものである。ハルトマン板７５は、眼底Ｅｆからの戻り光から複数の集束光を生成する。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ハルトマン板７５には、複数のマイクロレンズ７５Ａが格子状に配列されている。ハルトマン板７５は、入射光を多数の光束に分割しそれぞれ集光する。例えば、ハルトマン板７５は、図２Ａに示すように、エッチングやモールド等によりガラス板に複数のマイクロレンズ７５Ａが配列された構成を有する。この場合、各マイクロレンズの開口を大きくとることができ、信号の強度を高めることができる。また、ハルトマン板７５は、図２Ｂに示すように、各マイクロレンズ７５Ａの周囲にクロム遮光膜等を形成することにより遮光部７５Ｂを設けて複数のマイクロレンズ７５Ａが配列された構成を有していてもよい。マイクロレンズ７５Ａは、正方配列されたものに限らず、同心円周上に配置されたものや三角形の各頂点位置に配置されたものや六方細密配置されたものであってもよい。

エリアセンサー７６は、マイクロレンズ７５Ａの焦点位置に配置され、ハルトマン板７５によりそれぞれ集光された光（集束光）を検出する。図３に示すように、エリアセンサー７６の受光面には、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐ上の光の照射領域ａ_１、・・・、ｂ_１、・・・、ｃ_１、・・・に対応してハルトマン板７５のマイクロレンズ７５Ａにより点像Ａ_１、・・・、Ｂ_１、・・・、Ｃ_１、・・・が形成される。上記のように眼底Ｅｆとコリメータレンズ７４の前側焦点位置とが光学的に略共役な関係にある場合、エリアセンサー７６の受光面に形成された点像の重心位置の間隔はマイクロレンズ７５Ａのレンズ中心間距離と略等しくなる。エリアセンサー７６は、ハルトマン板７５のマイクロレンズ７５Ａにより形成された点像群を検出する。処理部９は、エリアセンサー７６により検出された点像群に基づく検出信号と点像群の検出位置を示す位置情報とを取得し、各マイクロレンズ７５Ａにより形成された点像の位置を解析することで、ハルトマン板７５に入射した光の波面収差を求める。それにより、被検眼Ｅの眼球収差特性（波面収差特性）が求められる。処理部９は、求められた眼球収差特性から被検眼Ｅの眼屈折力値を求めることが可能である。

処理部９は、算出された眼屈折力値に基づいて、光源６１と眼底Ｅｆとコリメータレンズ７４の前側焦点位置とが光学的に共役になるように、移動ユニット６９と移動ユニット７７とをそれぞれ光軸方向に移動させることが可能である。更に、処理部９は、移動ユニット６９、７７の移動に連動して移動ユニット４６をその光軸方向に移動させることが可能である。

（処理系の構成）
実施形態に係る眼科装置の処理系について説明する。眼科装置の処理系の機能的構成の例を図４及び図５に示す。図４は、実施形態に係る眼科装置の処理系の機能ブロック図の一例を表す。図５は、図４の演算処理部１２０の機能ブロック図の一例を表す。処理部９は、制御部１１０と演算処理部１２０とを含む。また、実施形態に係る眼科装置は、表示部１７０と、操作部１８０と、通信部１９０と、移動機構２００とを含む。

移動機構２００は、Ｚアライメント系１、ＸＹアライメント系２、プラチド視標投影系３、視標投影系４、観察系５、収差測定投影系６、及び収差測定受光系７等の光学系が収納されたヘッド部を前後上下左右方向に移動させるための機構である。例えば、移動機構２００には、移動機構２００を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。アクチュエータは、例えばパルスモータにより構成される。伝達機構は、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオンなどによって構成される。制御部１１０（主制御部１１１）は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構２００に対する制御を行う。

（制御部１１０）
制御部１１０は、プロセッサを含み、眼科装置の各部を制御する。制御部１１０は、主制御部１１１と、記憶部１１２とを含む。記憶部１１２には、眼科装置を制御するためのコンピュータプログラムがあらかじめ格納されている。コンピュータプログラムには、光源制御用プログラム、エリアセンサー制御用プログラム、光学系制御用プログラム、演算処理用プログラム及びユーザインターフェイス用プログラムなどが含まれる。このようなコンピュータプログラムに従って主制御部１１１が動作することにより、制御部１１０は制御処理を実行する。

主制御部１１１は、測定制御部として眼科装置の各種制御を行う。Ｚアライメント系１に対する制御には、Ｚアライメント光源１１の制御、ラインセンサー１３の制御などがある。Ｚアライメント光源１１の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整などがある。ラインセンサー１３の制御には、検出素子の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。それにより、Ｚアライメント光源１１の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部１１１は、ラインセンサー１３により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づいてラインセンサー１３に対する光の投影位置を特定する。主制御部１１１は、特定された投影位置に基づいて被検眼Ｅの角膜頂点の位置を求め、これに基づき移動機構２００を制御してヘッド部を前後方向に移動させる（Ｚアライメント）。

ＸＹアライメント系２に対する制御には、ＸＹアライメント光源２１の制御などがある。ＸＹアライメント光源２１の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整などがある。それにより、ＸＹアライメント光源２１の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部１１１は、エリアセンサー５６により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づいてＸＹアライメント光源２１からの光の戻り光に基づく輝点像の位置を特定する。主制御部１１１は、所定の目標位置（例えば、アライメントマークの中心位置）に対する輝点像の位置との変位がキャンセルされるように移動機構２００を制御してヘッド部を左右上下方向に移動させる（ＸＹアライメント）。

プラチド視標投影系３に対する制御には、プラチド光源３２の制御などがある。プラチド光源３２の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整などがある。それにより、プラチド光源３２の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部１１１は、エリアセンサー５６により検出されたプラチドリング像に対する公知の演算を演算処理部１２０に実行させる。それにより、被検眼Ｅの角膜形状パラメータが求められる。

視標投影系４に対する制御には、光源４１の制御、視標チャート４２の制御、移動ユニット４６の移動制御などがある。光源４１の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整などがある。それにより、光源４１の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。視標チャート４２の制御には、視標や固視標の表示のオン・オフや、固視標の表示位置の切り替えなどがある。それにより、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに視標や固視標が投影される。例えば、視標投影系４は、移動ユニット４６を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構２００と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部１１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、移動ユニット４６を光軸方向に移動させる。それにより、視標チャート４２と眼底Ｅｆとが光学的に共役となるように移動ユニット４６の位置が調整される。

観察系５に対する制御には、エリアセンサー５６の制御や図示のない前眼部照明用ＬＥＤの点灯、消灯、光量調整などがある。エリアセンサー５６の制御には、エリアセンサー５６の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。主制御部１１１は、エリアセンサー５６により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づく画像の形成等の処理を演算処理部１２０に実行させる。なお、観察系５が照明光源を含んで構成されている場合、主制御部１１１は照明光源を制御することが可能である。

収差測定投影系６に対する制御には、光源６１の制御、ロータリープリズム６７の制御、移動ユニット６９の制御などがある。光源６１の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整などがある。それにより、光源６１の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。ロータリープリズム６７の制御には、ロータリープリズム６７の回転制御などがある。例えば、ロータリープリズム６７を回転させる回転機構が設けられており、主制御部１１１は、この回転機構を制御することによりロータリープリズム６７を回転させる。例えば、収差測定投影系６は、移動ユニット６９を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構２００と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部１１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、移動ユニット６９を光軸方向に移動させる。

収差測定受光系７に対する制御には、エリアセンサー７６の制御、移動ユニット７７の移動制御などがある。エリアセンサー７６の制御には、エリアセンサー７６の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。主制御部１１１は、エリアセンサー７６により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づく眼球収差特性の算出処理（眼屈折力値の算出処理を含む）などの演算処理を演算処理部１２０に実行させる。例えば、収差測定受光系７は、移動ユニット７７を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構２００と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部１１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、移動ユニット７７を光軸方向に移動させる。主制御部１１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、移動ユニット７７を光軸方向に移動させる。

主制御部１１１は、表示制御部１１１Ａを含む。表示制御部１１１Ａは、各種情報を表示部１７０に表示させる。表示部１７０に表示される情報には、上記の光学系を用いて取得された他覚測定結果（収差測定結果）や自覚検査結果、これらに基づく画像や情報などがある。また、演算処理部１２０により演算された処理結果（後述の混濁分布情報や波面収差算出結果など）が表示部１７０に表示される。表示制御部１１１Ａは、これらの情報を互いに重畳して表示部１７０に表示させたり、その一部を識別表示させたりすることが可能である。

また、主制御部１１１は、記憶部１１２にデータを書き込む処理や、記憶部１１２からデータを読み出す処理を行う。

（記憶部１１２）
記憶部１１２は、各種のデータを記憶する。記憶部１１２に記憶されるデータとしては、例えば自覚検査の検査結果、他覚測定の測定結果、前眼部画像の画像データ、ハルトマン点像の画像データ、混濁分布情報、被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者ＩＤや氏名などの被検者に関する情報や、左眼／右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。また、記憶部１１２には、眼科装置を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。

（演算処理部１２０）
演算処理部１２０は、プロセッサを含み、図示しない記憶部（又は記憶部１１２）に記憶されたコンピュータプログラムに従って次の各部の処理を実行する。演算処理部１２０は、混濁分布情報生成部１２１と、瞳孔輪郭特定部１２２と、瞳孔中心特定部１２３と、領域指定部１２４と、波面収差算出部１２５とを含む。演算処理部１２０は、図５に示すように、眼屈折力値算出部１２６を更に含んでもよい。

〔混濁分布情報生成部１２１〕
混濁分布情報生成部１２１は、エリアセンサー７６により検出された点像群の輝度に基づいて、被検眼Ｅの混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成する。混濁分布情報には、混濁部位を表す混濁分布画像や被検眼Ｅの所定の領域（例えば、瞳孔領域）における混濁部位の面積比率を表す分布情報などがある。混濁分布画像は、擬似的な徹照像（擬似徹照像）を表す画像である。

図６Ａ〜図６Ｃに、混濁分布情報生成部１２１の動作説明図を示す。図６Ａは、被検眼Ｅの瞳孔におけるマイクロレンズ７５Ａの配置例を模式的に表す。図６Ｂは、図６Ａに示す被検眼Ｅに光を入射したときにエリアセンサー７６において検出される点像群の一例を模式的に表す。図６Ｃは、実施形態に係る混濁分布画像の一例を模式的に表す。

例えば、図６Ａに示すように、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐに白内障等に起因する混濁部位ＡＲ１、ＡＲ２が存在する場合、混濁部位ＡＲ１、ＡＲ２では被検眼Ｅに入射した光が遮られたり、当該光の透過率が低下したりする。それにより、エリアセンサー７６では、図６Ｂに示すように、当該混濁部位ＡＲ１、ＡＲ２に対応する検出位置における点像が欠損したり、混濁状況に応じて輝度が低下した点像が検出されたりする。混濁分布情報生成部１２１は、エリアセンサー７６により検出された点像群の輝度のピーク値の分布から被検眼Ｅの混濁部位の分布を特定し、特定された混濁部位の分布を表す混濁分布画像Ｇ１（例えば、図６Ｃ）や混濁部位の面積比率を表す分布情報等を生成する。

混濁分布画像Ｇ１は、マイクロレンズ７５Ａのレンズ中心を中心とした所定の矩形領域（セグメント）ごとに混濁状況を表す画像であってよい。混濁分布情報生成部１２１は、点像の輝度に基づいて、当該点像の検出位置に対応した矩形領域ごとに混濁状況（混濁の有無や混濁の程度）を表す混濁分布画像Ｇ１を生成することが可能である。

混濁分布情報生成部１２１は、エリアセンサー７６において検出された点像群のうち所定の点像の輝度を基準とした各点像の輝度に基づいて混濁分布情報を生成することが可能である。例えば、混濁分布情報生成部１２１は、エリアセンサー７６において検出された点像群のうち最高輝度（Ｐｍａｘ）の点像を特定し、特定された最高輝度に対する各点像の輝度（Ｐ）の比率（Ｐ／Ｐｍａｘ）の分布に基づいて混濁部位の分布を特定することにより、混濁分布情報を生成してもよい。また、例えば、混濁分布情報生成部１２１は、瞳孔Ｅｐにおける領域ごと（例えば、瞳孔中心領域とその周囲の領域）に異なる点像の輝度を基準に、各点像の輝度の比率の分布に基づいて混濁部位の分布を特定し、混濁分布情報を生成してもよい。

例えば、混濁分布情報生成部１２１は、混濁分布情報として次のような混濁分布画像を生成することが可能である。

図７Ａ〜図７Ｄに、実施形態に係る混濁分布画像の説明図を示す。図７Ａは、エリアセンサー７６において検出された点像群が描出されたハルトマン画像の一例を表す。図７Ｂは、図７Ａに示すハルトマン画像に基づいて生成された二値化画像の一例を表す。図７Ｃは、図７Ａに示すハルトマン画像に基づいて生成されたグレースケール画像の一例を表す。図７Ｄは、図７Ａに示すハルトマン画像に基づいて生成された擬似カラー画像の一例を表す。なお、図７Ｄは、図示の都合上、擬似カラー画像をモノクロ画像で表している。

図７Ａに示すハルトマン画像が取得された場合、混濁分布情報生成部１２１は、図７Ｂに示すように、矩形領域ごとに混濁部位であるか否かを示す二値化画像を混濁分布画像として生成することが可能である。混濁分布情報生成部１２１は、エリアセンサー７６により検出された点像群のうち所定の閾値以下の輝度の点像を含む矩形領域を混濁部位が存在しない領域とし、所定の閾値を超える輝度の点像を含む矩形領域を混濁部位が存在する領域とする二値化画像を生成する。閾値は、ユーザが操作部１８０に対する操作を行うことにより任意に変更可能であってよい。

図７Ａに示すハルトマン画像が取得された場合、混濁分布情報生成部１２１は、図７Ｃに示すように、矩形領域ごとに輝度の比率に対応して階調値が割り当てられたグレースケール画像を混濁分布画像として生成することが可能である。混濁分布情報生成部１２１は、輝度の比率が高いほど輝度値が高い階調値を割り当て、輝度の比率が低いほど輝度値が低い階調値を割り当てたグレースケール画像を生成する。

図７Ａに示すハルトマン画像が取得された場合、混濁分布情報生成部１２１は、図７Ｄに示すように、矩形領域ごとに輝度の比率に対応して色を擬似的に割り当てた擬似カラー画像を混濁分布画像として生成することが可能である。擬似カラー画像は、輝度の差又は輝度の比率の差を色の変化としてマッピングされた画像である。混濁分布情報生成部１２１は、所定の閾値以上で輝度の比率が高いほど暖色系の輝度値が高い色を割り当て、所定の閾値未満で輝度の比率が低いほど寒色系の輝度値が低い色を割り当てた擬似カラー画像を生成する。

また、被検眼Ｅの眼屈折力値に乱視度数が含まれる場合、当該乱視度数に応じてエリアセンサー７６における点像の検出位置がシフトする。実施形態に係る眼科装置は、光学設計上、既定の乱視度数の範囲において、各点像の検出位置のシフト範囲が、隣接する点像の検出位置のシフト範囲に重複しないように構成されている。そこで、混濁分布情報生成部１２１は、エリアセンサー７６における点像の検出位置における検出結果に基づいて、当該検出位置に対応するマイクロレンズ７５Ａの位置における混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成することが可能である。

例えば、混濁分布情報生成部１２１は、エリアセンサー７６における点像の検出位置における検出結果をそのまま当該検出位置に対応するマイクロレンズ７５Ａの位置における検出結果として採用する。それにより、混濁分布情報生成部１２１は、エリアセンサー７６により検出された点像群の輝度の分布から求められた混濁分布情報を、マイクロレンズ７５Ａの位置における混濁部位の分布を表す混濁分布情報として生成することができる。また、混濁分布情報生成部１２１は、マイクロレンズ７５Ａの位置における検出結果を、対応するエリアセンサー７６における２以上の検出位置の２以上の検出結果から補間して求めてもよい。それにより、被検眼Ｅの眼屈折力値に乱視度数が含まれる場合であっても、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐにおける混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成することができ、より正確な混濁部位の分布を求めることが可能になる。

表示制御部１１１Ａは、図８Ａに示すように、エリアセンサー５６の検出結果に基づいて生成された前眼部画像Ｅ´を表示部１７０に表示させる。このとき、表示制御部１１１Ａは、図８Ｂに示すように、前眼部画像Ｅ´中の瞳孔領域に混濁分布画像Ｇ１が合成された合成画像を表示部１７０に表示させることが可能である。観察系５により取得された前眼部画像Ｅ´のスケールは、観察系５の光学条件により一意に求められる。混濁分布画像Ｇ１のスケールは、マイクロレンズ７５Ａの配置ピッチと収差測定投影系６及び収差測定受光系７の光学倍率とにより一意に求められる。表示制御部１１１Ａは、前眼部画像Ｅ´から特定された瞳孔Ｅｐの領域のサイズに応じて混濁分布画像Ｇ１に対してリサイズ処理を施すことにより、前眼部画像Ｅ´中の瞳孔領域に混濁分布画像Ｇ１が合成された合成画像を表示部１７０に表示させることができる。それにより、前眼部を観察するための前眼部画像中に擬似的な徹照像を表示させることが可能になる。

〔瞳孔輪郭特定部１２２〕
瞳孔輪郭特定部１２２は、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐの輪郭を特定する。瞳孔輪郭特定部１２２は、エリアセンサー５６の検出結果に基づいて生成された前眼部画像から瞳孔Ｅｐの領域を特定し、特定された瞳孔Ｅｐの領域から瞳孔Ｅｐの輪郭を公知の画像処理により特定することが可能である。また、瞳孔輪郭特定部１２２は、エリアセンサー５６の検出結果に基づいて生成された前眼部画像から瞳孔Ｅｐの瞳孔径を特定し、特定された瞳孔Ｅｐの瞳孔径から瞳孔Ｅｐの輪郭を公知の画像処理により特定することが可能である。また、瞳孔輪郭特定部１２２は、図６Ｂや図７Ａに示すようにエリアセンサー７６により検出された点像群の輪郭を楕円（円）近似することにより瞳孔Ｅｐの輪郭を求めてもよい。

表示制御部１１１Ａは、図９に示すように、瞳孔輪郭特定部１２２により特定された瞳孔Ｅｐの輪郭を表す画像Ｅｄを混濁分布画像Ｇ１に重ねて表示させることが可能である。それにより、混濁分布画像の有効範囲を容易に把握することができるようになる。なお、図９では、瞳孔Ｅｐの輪郭の内側の範囲が有効範囲となるように混濁分布画像Ｇ１が表示されている。

〔瞳孔中心特定部１２３〕
瞳孔中心特定部１２３は、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐの中心位置を特定する。瞳孔中心特定部１２３は、エリアセンサー５６の検出結果に基づいて生成された前眼部画像から瞳孔Ｅｐの領域を特定し、特定された瞳孔Ｅｐの領域から瞳孔Ｅｐの輪郭を公知の画像処理により特定し、特定された輪郭から瞳孔Ｅｐの中心位置を求めることできる。また、瞳孔輪郭特定部１２２は、図６Ｂや図７Ａに示すようにエリアセンサー７６により検出された点像群の輪郭の近似楕円（円）の中心位置を瞳孔Ｅｐの中心位置として求めてもよい。

表示制御部１１１Ａは、図１０に示すように、瞳孔中心特定部１２３により特定された瞳孔Ｅｐの中心位置を表す画像Ｃｐを混濁分布画像Ｇ１に重ねて表示させることが可能である。更に、表示制御部１１１Ａは、図１０に示すように瞳孔Ｅｐの中心位置を中心として所定の瞳孔サイズを表す画像を混濁分布画像Ｇ１に重ねて表示させてもよい。図１０では、瞳孔Ｅｐの中心位置を中心とした直径６ｍｍの瞳孔サイズを表す画像Ｃｓ６と、瞳孔Ｅｐの中心位置を中心とした直径３ｍｍの瞳孔サイズを表す画像Ｃｓ３とが混濁分布画像Ｇ１に重ねて表示されている。また、図１０では、図９に示す瞳孔Ｅｐの輪郭を表す画像Ｅｄが混濁分布画像Ｇ１に重ねて表示されている。それにより、瞳孔径とともに混濁部位の大きさを大まかに把握することができるようになる。

〔領域指定部１２４〕
領域指定部１２４は、混濁分布情報生成部１２１により生成された混濁分布情報に基づいて波面収差等の解析範囲を指定する。領域指定部１２４は、制御部１１０（主制御部１１１）から制御を受け、解析範囲を指定することが可能である。例えば、領域指定部１２４は、点像の輝度、又は基準点像の輝度を基準とした点像の輝度の比率が所定の閾値以上の点像が含まれる領域を解析範囲として指定する。

また、領域指定部１２４は、図１１に示すように、検者等のユーザにより操作された操作部１８０からの操作情報を受け、解析範囲を指定することが可能である。例えば、領域指定部１２４は、混濁分布情報として表示部１７０に表示されている混濁分布画像に対してユーザにより指定された領域ＡＲを特定し、特定された領域ＡＲを被検眼Ｅの波面収差の解析範囲として指定する。例えば、後述のように、表示部１７０及び操作部１８０がタッチパネル式のディスプレイにより構成されている場合、ユーザの指やタッチペンで指定された範囲が解析範囲として指定される。領域指定部１２４は、操作部１８０からの操作情報を受け、混濁分布画像において指定された位置を求めることにより、特定された領域に含まれる点像群を特定する。

いずれの場合でも、表示制御部１１１Ａは、表示部１７０に表示されている点像群のうち、指定された領域に含まれる点像を識別表示させることが可能である。また、指定された領域に含まれる点像は、ユーザによる操作部１８０に対する操作に基づいて、解析対象から除外可能であってよい。

〔波面収差算出部１２５〕
波面収差算出部１２５は、エリアセンサー７６により検出された点像群に基づいて被検眼Ｅの波面収差を求める。また、波面収差算出部１２５は、エリアセンサー７６により検出された点像群のうち領域指定部１２４により指定された領域に含まれる複数の点像に基づいて被検眼Ｅの波面収差を求めることができる。

波面収差算出部１２５は、エリアセンサー７６により検出された点像群を解析することにより被検眼Ｅの波面収差を求め、求められた波面収差から単一の眼屈折力値を求めることが可能である。波面収差算出部１２５は、エリアセンサー７６により検出された点像群のうち領域指定部１２４により指定された領域に含まれる点像群に基づいて単一の眼屈折力値を求めることが可能である。例えば、波面収差算出部１２５は、収差測定受光系７においてハルトマン板７５によりエリアセンサー７６の受光面に形成された点像群を解析する。具体的には、波面収差算出部１２５は、得られた点像群が描出された画像から特定された光線の傾きを求める。波面収差算出部１２５は、求められた光線の傾き量を用いた公知の演算により波面の近似式を求める。求められた波面の近似式は、ゼルニケ係数とゼルニケ多項式とにより表される。波面収差は、ゼルニケ係数で表される。波面収差算出部１２５は、公知の演算により、ゼルニケ係数の低次項から球面度数Ｓ、乱視度数Ｃ及び乱視軸角度Ａを眼屈折力値として求める。

〔眼屈折力値算出部１２６〕
取得された点像群の分布に対称性がない場合、上記のように点像群を１つの曲面に近似して眼屈折力値を求めると、近似結果の誤差が大きくなり、求められた眼屈折力値の信頼性が低下する場合がある。このような場合に、眼屈折力値算出部１２６は、エリアセンサー７６により検出された点像群から１以上の部分点像群のそれぞれについて眼屈折力値を求めることが可能である。部分点像群は、少なくとも３つの点像を含む。眼屈折力値算出部１２６は、既定の位置関係にある３以上の点像を含むように部分点像群を設定する。既定の位置関係にある３以上の点像の例には、互いに隣接する３以上の点像、所定の形状を有する領域に含まれる３点以上の点像、瞳孔の所定部位（例えば瞳孔中心）に対応する位置（エリアセンサー７６上の位置）を含む領域に含まれる３点以上の点像などがある。眼屈折力値算出部１２６は、一の部分点像群により規定される領域の少なくとも一部が他の一の部分点像群により規定される領域と重複するように部分点像群を設定することが可能である。

以下、眼屈折力値算出部１２６による眼屈折力値の算出処理例について説明する。

図１２Ａ〜図１２Ｃに、眼屈折力値算出部１２６の処理例の説明図を示す。図１２Ａは、部分点像群に含まれる任意の２つの点像に基づいて被検眼の球面度数Ｓを求める場合の説明図を表す。図１２Ａは、上記の２つの点像を形成する２つのマイクロレンズ７５Ａを通る断面線における断面構造を模式的に表している。図１２Ｂは、被検眼の眼屈折力値が球面度数だけを含む場合に、ハルトマン板７５のマイクロレンズ７５Ａとエリアセンサー７６とを結ぶ直線の交点を模式的に表した透視図である。図１２Ｂでは、ハルトマン板７５、エリアセンサー７６、及び上記交点における仮想的な平面８０が収差測定受光系７の光軸方向に配置されている。図１２Ｃは、被検眼の眼屈折力値が乱視度数を含む場合に、ハルトマン板７５のマイクロレンズ７５Ａとエリアセンサー７６とを結ぶ直線の交点を模式的に表した透視図である。図１２Ｃでは、ハルトマン板７５、エリアセンサー７６、及び上記交点における仮想的な平面８１が収差測定受光系７の光軸方向に配置されている。なお、図１２Ｃは、説明の便宜上、単性乱視の場合の説明図を表している。

ハルトマン板７５から光線の仮想的な上記の交点までの距離をＦとし、被検眼Ｅの瞳からハルトマン板７５までの倍率をＭとすると、眼屈折力値算出部１２６は、式（１）に従って被検眼Ｅの球面度数Ｓを求めることができる。

被検眼Ｅの眼屈折力値が球面度数だけを含む場合、図１２Ｂに示すように、ハルトマン板７５のマイクロレンズ７５Ａのレンズ中心とエリアセンサー７６の受光面における点像の重心位置とを結ぶ直線は、一点で交差する。従って、任意の２つの点像について、マイクロレンズ７５Ａのレンズ中心と点像の重心位置とをそれぞれ結ぶ２つの直線の交点を被検眼Ｅの焦点位置として特定することができる。

図１２Ａに示すように、２つのマイクロレンズ７５Ａのレンズ中心の間隔をＬとし、ハルトマン板７５からエリアセンサー７６までの距離をｆとすると、眼屈折力値算出部１２６は、式（２）に従ってハルトマン板７５から交点までの距離Ｆを求めることができる。

式（２）において、変位量ｄｘは、マイクロレンズ７５Ａのレンズ中心と、対応するエリアセンサー７６上での点像の重心位置との変位量を表す（図１２Ａ参照）。変位量は、図１２Ａに示すように、式（３）で表される。

間隔Ｌと距離ｆとは光学設計により既知の情報であり、距離ｈは、エリアセンサー７６により得られた検出結果により特定可能な情報である。以上より、眼屈折力値算出部１２６は、上記のように被検眼Ｅの球面度数Ｓを算出することが可能である。

これに対して、被検眼Ｅの眼屈折力値が乱視度数を含む場合、ハルトマン板７５のマイクロレンズ７５Ａを通過した光によりエリアセンサー７６上に形成される点像は、乱視の経線方向にパワーを受けて移動する（図１２Ｃ参照）。被検眼Ｅの第１焦点位置（後側焦点位置）における仮想的な平面８１上では乱視の経線方向に点像が並び、被検眼Ｅの第２焦点位置（前側焦点位置）における仮想的な平面上で当該経線方向に直交する乱視の経線方向に点像が並ぶ。従って、眼屈折力値算出部１２６は、少なくとも３つの点像が一直線上に並ぶ位置を被検眼Ｅの焦点位置（後側焦点位置、前側焦点位置）として特定し、特定された焦点位置に基づく焦点距離から被検眼Ｅの眼屈折力値を求めることができる。なお、眼屈折力値算出部１２６は、少なくとも３つの点像が所定の誤差の範囲内で直線上に並ぶと判断される位置を被検眼Ｅの焦点位置として特定してもよい。

例えば、ハルトマン板７５から被検眼Ｅの後側焦点位置までの距離をＦとし、ハルトマン板７５から被検眼Ｅの前側焦点位置までの距離をＦ´とすると、眼屈折力値算出部１２６は、距離Ｆから球面度数Ｄを求め、距離Ｆ´から球面度数Ｄ´を求める。球面度数ＳをＤとしたとき、眼屈折力値算出部１２６は、（Ｄ´−Ｄ）を算出することにより乱視度数Ｃを求め、特定された被検眼Ｅの後側焦点位置における平面８１上で求められた３つの点像が並ぶ直線の傾きθを乱視軸角度Ａとして求めることができる。或いは、球面度数ＳをＤ´としたとき、眼屈折力値算出部１２６は、（Ｄ−Ｄ´）を算出することにより乱視度数Ｃを求め、特定された被検眼Ｅの前側焦点位置における平面上で求められた３つの点像が並ぶ直線の傾きθ´を乱視軸角度Ａとして求めることができる。

眼屈折力値算出部１２６は、所定の領域（例えば、白内障等でぼけの程度が著しい領域）を除く２以上の眼屈折力値を平均化した代表値を求めてもよい。また、眼屈折力値算出部１２６は、部位ごとに異なる重み付け加算を行って代表値を求めたりすることが可能である。例えば、眼屈折力値算出部１２６は、当該部分点像群の中心位置（重心位置）からの距離に対応した重み付け加算によって代表値を求めてもよい。

なお、図１２Ａ〜図１２Ｃでは、主に、部分点像群の２つ又は少なくとも３つの点像に基づいて眼屈折力値を算出する例について説明したが、眼屈折力値算出部１２６の処理はこれに限定されるものではない。例えば、眼屈折力値算出部１２６は、エリアセンサー７６により検出された全点像に対して眼屈折力値を求め、求められた眼屈折力算出値を平均化したり、部位ごとに異なる重み付け加算を行って得られた代表値を単一の眼屈折力値として求めたりしてもよい。

また、眼屈折力値算出部１２６は、観察系５により取得されたプラチドリング像を用いて公知の演算を行うことにより角膜形状パラメータ（角膜曲率半径、角膜屈折力、角膜乱視度、角膜乱視軸方向及び角膜波面収差）を算出する。例えば、眼屈折力値算出部１２６は、取得されたプラチドリング像のリング像の間隔を解析することにより上記角膜形状パラメータを算出する。

（表示部１７０、操作部１８０）
表示部１７０は、ユーザインターフェイス部として、制御部１１０（主制御部１１１）による制御を受けて情報を表示する。表示部１７０は、図１に示す表示部１０を含む。

操作部１８０は、ユーザインターフェイス部として、眼科装置を操作するために使用される。操作部１８０は、眼科装置に設けられた各種のハードウェアキー（ジョイスティック、ボタン、スイッチなど）を含む。また、操作部１８０は、タッチパネル式の表示画面１０ａに表示される各種のソフトウェアキー（ボタン、アイコン、メニューなど）を含んでもよい。

表示部１７０及び操作部１８０の少なくとも一部が一体的に構成されていてもよい。その典型例として、タッチパネル式の表示画面１０ａがある。

（通信部１９０）
通信部１９０は、図示しない外部装置と通信するための機能を有する。通信部１９０は、例えば処理部９に設けられていてもよい。通信部１９０は、外部装置との通信の形態に応じた構成を有する。

収差測定投影系６及び収差測定受光系７は、実施形態に係る「測定光学系」の一例である。ハルトマン板７５は、実施形態に係る「レンズアレイ」の一例である。観察系５は、実施形態に係る「撮影光学系」の一例である。

［動作例］
実施形態に係る眼科装置の動作例について説明する。

図１３に、実施形態に係る眼科装置の動作例のフロー図を示す。

（Ｓ１）
被検者の顔を顔受け部で固定した後、ＸＹアライメント系２によるＸＹアライメントとＺアライメント系１によるＺアライメントとによりヘッド部が被検眼Ｅの検査位置に移動される。検査位置とは、被検眼Ｅの検査を既定の精度内で行うことが可能な位置である。例えば、処理部９（主制御部１１１）は、エリアセンサー５６の受光面上に結像された前眼部像の撮像信号を取得し、表示部１７０（表示部１０の表示画面１０ａ）に前眼部画像Ｅ´を表示させる。その後、上記のＸＹアライメントとＺアライメントとによりヘッド部が被検眼Ｅの検査位置に移動される。ヘッド部の移動は、主制御部１１１による指示に従って、主制御部１１１によって実行されるが、ユーザによる操作若しくは指示に従って主制御部１１１によって実行されてもよい。

（Ｓ２）
Ｓ１におけるアライメントが完了すると、主制御部１１１は、被検眼Ｅの前眼部画像を取得される。具体的には、主制御部１１１は、被検眼Ｅの前眼部からの光が受光面に結像されたエリアセンサー５６の出力を取り込むことにより、被検眼Ｅの前眼部画像を取得させる。これにより、図８Ａに示すような前眼部画像が取得される。この際、プラチドリング光源を点灯しプラチドリング像が描画された画像を同時に取り込んでもよい。

（Ｓ３）
続いて、主制御部１１１は、光源６１を点灯させ、仮測定を行う。仮測定結果に基づき移動部を移動後、雲霧する。得られた被検眼Ｅからの戻り光に基づく点像群をエリアセンサー７６により検出させる。これにより、図６Ｂや図７Ａに示すようなハルトマン画像が取得される。

（Ｓ４）
次に、主制御部１１１は、Ｓ３で得られたハルトマン画像における点像群の輝度を波面収差算出部１２５に解析させる。例えば、波面収差算出部１２５は、点像ごとに輝度のピーク値を求めたり、２以上の点像群が含まれる領域ごとに点像群の輝度の平均値を求めたりする。

（Ｓ５）
主制御部１１１は、擬似徹照像を生成するか否かを判定する。主制御部１１１は、Ｓ４において得られた点像群の輝度の解析結果に基づいて、擬似徹照像を生成するか否かを判定することが可能である。例えば、主制御部１１１は、Ｓ４において得られた点像の輝度差や、２以上の点像群が含まれる領域ごとに点像群の輝度の平均値が所定の閾値より高いか否かを判定することにより、擬似徹照像を生成するか否かを判定することが可能である。Ｓ４において得られた点像の輝度差又は領域ごと点像群の輝度の平均値が所定の閾値より高いとき（Ｓ５：Ｙ）、主制御部１１１は、混濁部位に起因した輝度差が生じた可能性があると判断し、擬似徹照像を生成すると判定する。このとき、眼科装置の動作はＳ６に移行する。Ｓ４において得られた点像の輝度差又は領域ごと点像群の輝度の平均値が所定の閾値より高くないとき（Ｓ５：Ｎ）、主制御部１１１は、擬似徹照像の生成の必要がないと判断し、擬似徹照像を生成しないと判定する。このとき、眼科装置の動作はＳ１０に移行する。

なお、Ｓ５において、輝度が所定の閾値以下の点像の割合に基づいて、擬似徹照像を生成するか否かが判定されてもよい。例えば、主制御部１１１は、輝度が所定の閾値以下の点像の割合が所定の比率以下のとき、擬似徹照像を生成すると判定し、輝度が所定の閾値以下ではないとき、擬似徹照像を生成しないと判定する。

（Ｓ６）
上記のようにＳ５において擬似徹照像を生成すると判定されたとき（Ｓ６：Ｙ）、主制御部１１１は、擬似徹照像が描出された混濁分布画像を混濁分布情報生成部１２１に生成させる。具体的には、混濁分布情報生成部１２１は、図６Ｂや図７Ａに示すような点像群の輝度の分布に基づいて混濁分布画像を生成する。これにより、図６Ｃや図７Ｂ〜図７Ｄに示すような擬似徹照像が描出された混濁分布画像が生成される。

（Ｓ７）
次に、表示制御部１１１Ａは、Ｓ６において生成された擬似徹照像が描出された混濁分布画像を表示部１７０に表示させる。すなわち、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐにおいて輝度の比率が所定の閾値を超えるムラがある場合に混濁分布画像を自動的に表示させることが可能である。このとき、表示制御部１１１Ａは、図８Ｂに示すように、前眼部画像中の瞳孔領域に混濁分布画像が合成された合成画像を表示部１７０に表示させることが可能である。また、表示制御部１１１Ａは、図９に示すように、瞳孔Ｅｐの輪郭を表す画像Ｅｄを混濁分布画像Ｇ１に重ねて表示させてもよい。また、表示制御部１１１Ａは、図１０に示すように、瞳孔Ｅｐの中心位置を表す画像Ｃｐを混濁分布画像Ｇ１に重ねて表示させてもよい。

表示制御部１１１Ａは、ユーザによる操作部１８０に対する操作を行うことにより、合成画像、混濁分布画像Ｇ１、これに重ねて表示された画像Ｅｄ、Ｃｐ、Ｃｓ３、Ｃｓ６などを拡大縮小させた画像を表示部１７０に表示させることが可能である。また、表示制御部１１１Ａは、ユーザによる操作部１８０に対する操作内容に応じて、混濁分布画像Ｇ１等の表示、非表示を切り替えるようにしてもよい。

（Ｓ８）
主制御部１１１は、Ｓ７において表示部１７０に表示された混濁分布画像に対して、波面収差等の解析範囲を表す領域を指定するか否かを判定する。例えば、主制御部１１１は、図１１に示すように領域指定部１２４により領域が指定されたとき、領域を指定すると判定することが可能である。領域を指定すると判定されたとき（Ｓ８：Ｙ）、眼科装置の動作はＳ９に移行する。領域を指定すると判定されなかったとき（Ｓ８：Ｎ）、眼科装置の動作はＳ１０に移行する。

（Ｓ９）
領域を指定すると判定されたとき（Ｓ８：Ｙ）、主制御部１１１は、Ｓ８において指定された領域に含まれる点像群に基づいて被検眼Ｅの波面収差を波面収差算出部１２５に算出させる。波面収差算出部１２５は、上記のように、得られた点像群に基づき被検眼Ｅの波面収差を求め、求められた波面収差から球面度数Ｓ、乱視度数Ｃ及び乱視軸角度Ａを眼屈折力値として求める。

また、Ｓ９において、主制御部１１１は、Ｓ８において指定された領域に含まれる点像群に基づいて被検眼Ｅの眼屈折力値を眼屈折力値算出部１２６に算出させてもよい。

（Ｓ１０）
Ｓ５において擬似徹照像を生成すると判定されなかったとき（Ｓ６：Ｎ）、又はＳ８において領域を指定すると判定されなかったとき（Ｓ８：Ｎ）、主制御部１１１は、波面収差算出部１２５に被検眼Ｅの波面収差を算出させる。波面収差算出部１２５は、Ｓ３において取得された点像群を解析することにより被検眼Ｅの波面収差を求め、求められた波面収差から単一の眼屈折力値を求める。

（Ｓ１１）
Ｓ９又はＳ１０に続いて、表示制御部１１１Ａは、Ｓ９において求められた眼屈折力値（又は波面収差算出結果）、或いはＳ１０において求められた眼屈折力値（又は波面収差算出結果）を表示部１７０に表示させる。以上で、眼科装置の動作は終了する（エンド）。

なお、Ｓ１１において、瞳孔Ｅｐの所定の領域ごとの輝度値又は輝度値の比率の変化に基づいて白内障の定量的な評価が可能な情報が表示部１７０に表示されてもよい。例えば、Ｓ９又はＳ１０において、演算処理部１２０が、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐ全体の点像群の輝度値の度数分布や標準偏差、エリア毎の点像群の輝度値の度数分布や標準偏差を求める。エリア毎の点像群の輝度値の度数分布や標準偏差として、例えば、瞳孔中心から既定の範囲に含まれる点像群の輝度値の度数分布や標準偏差、当該既定の範囲に含まれない点像群の輝度値の度数分布や標準偏差などがある。既定の範囲の例には、瞳孔中心を通る直径３ｍｍの範囲などがある。Ｓ１１では、表示制御部１１１Ａは、Ｓ９又はＳ１０において求められた度数分布や標準偏差を表示部１７０に表示させる。更に、演算処理部１２０は、求められた輝度値のばらつきの大きさに基づいて、白内障の等級を求めてよい。この場合、表示制御部１１１Ａは、Ｓ１１において、求められた白内障の等級を表示部１７０に表示させることが可能である。

以上のように、実施形態に係る眼科装置は、点光源である光源６１からの光を被検眼Ｅに照射し、ハルトマン板７５を用いて点像群を取得し、取得された点像群の輝度の分布から被検眼Ｅの混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成する。それにより、ハルトマン画像から混濁分布情報を生成することができるため、徹照像を観察するための専用の光学系を設けることなく既存の波面収差測定用の光学系により擬似的な徹照像を取得することができる。また、波面収差測定と略同時に擬似的な徹照像を取得することができるため、一連の動作の時間が短縮され、患者の負担を軽減することが可能になる。更に、波面収差測定により得られる測定結果に加えて、被検眼Ｅの混濁状況を追加情報として取得することが可能になる。

また、ハルトマン画像又はハルトマン画像と略同時に取得された前眼部画像から瞳孔の輪郭を特定し、混濁分布情報として取得された混濁分布画像に重ねて表示させるようにしたので、混濁部位を容易に把握できるようになる。

（作用・効果）
実施形態に係る眼科装置の作用及び効果について説明する。

実施形態に係る眼科装置は、測定光学系（収差測定投影系６、収差測定受光系７）と、混濁分布情報生成部（混濁分布情報生成部１２１）とを含む。測定光学系は、被検眼（被検眼Ｅ）の眼底（眼底Ｅｆ）に測定光を投射し、眼底からの測定光の戻り光から複数の集束光を生成し、生成された複数の集束光を受光して点像群を検出する。混濁分布情報生成部は、測定光学系により検出された点像群の輝度に基づいて、被検眼の混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成する。

このような構成によれば、測定光学系により検出された点像群の輝度に基づいて、被検眼の混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成するようにしたので、徹照像を観察するための専用の光学系を設けることなく既存の測定光学系により擬似的な徹照像を取得することができる。また、波面収差測定と略同時に擬似的な徹照像を取得することができるため、一連の動作の時間が短縮され、患者の負担を軽減することが可能になり、被検眼の動きや瞳孔系の変化等に左右されずに微少な混濁部分の観察を可能とし、かつ、被検眼の混濁状況の把握が可能になる。更に、波面収差測定により得られる測定結果に加えて、被検眼の混濁状況を追加情報として取得することが可能になる。

また、実施形態に係る眼科装置では、測定光学系は、戻り光から複数の集束光を生成する複数のレンズが配列されたレンズアレイ（ハルトマン板７５）と、レンズアレイにより生成された複数の集束光を受光するエリアセンサー（エリアセンサー７６）と、を含み、混濁分布情報生成部は、複数のレンズの位置に対応する瞳孔（瞳孔Ｅｐ）の複数の位置における混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成してもよい。

このような構成によれば、レンズアレイとエリアセンサーとを備え、被検眼の波面収差を測定する測定光学系を流用することができるので、低コストで、波面収差測定と略同時に擬似的な徹照像の取得が可能な眼科装置を提供することが可能になる。また、瞳孔における複数の位置における混濁部位の分布を表すようにしたので、被検眼の瞳孔の混濁状況を容易に把握することが可能になる。

また、実施形態に係る眼科装置では、混濁分布情報生成部は、点像群のうち所定の点像の輝度を基準とした各点像の輝度に基づいて混濁分布情報を生成してもよい。

このような構成によれば、輝度の比率に基づいて混濁分布情報を生成することできるので、被検眼の混濁状況をより詳細に把握可能な眼科装置を提供することが可能になる。

また、実施形態に係る眼科装置では、混濁分布情報生成部は、混濁分布情報として混濁部位の分布を表す混濁分布画像（混濁分布画像Ｇ１）を生成し、混濁分布画像を表示手段に表示させる表示制御部（表示制御部１１１Ａ）を含んでもよい。

このような構成によれば、混濁部位を表す混濁分布画像を表示手段に表示させるようにしたので、専用の光学系を設けることなく既存の測定光学系により被検眼の混濁状況を観察可能な眼科装置を提供することが可能になる。

また、実施形態に係る眼科装置は、被検眼を撮影する撮影光学系（観察系５）を含み、表示制御部は、撮影光学系により得られた前眼部画像中の瞳孔領域に混濁分布画像が合成された合成画像を表示手段（表示部１０、表示部１７０）に表示させてもよい。

このような構成によれば、患者の負担を軽減しつつ、混濁部位の分布の把握がより容易になる。

また、実施形態に係る眼科装置は、被検眼の瞳孔の輪郭を特定する瞳孔輪郭特定部（瞳孔輪郭特定部１２２）を含み、表示制御部は、瞳孔輪郭特定部により特定された輪郭を表す画像（画像Ｅｄ）を混濁分布画像に重ねて表示させてもよい。

このような構成によれば、混濁分布情報の有効範囲を容易に把握することができるようになる。

また、実施形態に係る眼科装置は、被検眼の瞳孔中心を特定する瞳孔中心特定部（瞳孔中心特定部１２３）を含み、表示制御部は、瞳孔中心特定部により特定された瞳孔中心を表す画像（画像Ｃｐ）を混濁分布画像に重ねて表示させてもよい。

このような構成によれば、瞳孔中心を基準として混濁部位の分布の把握がより容易になる。

また、実施形態に係る眼科装置は、混濁分布情報に基づいて解析範囲を指定する領域指定部（領域指定部１２４）と、点像群のうち領域指定部により指定された解析範囲に含まれる複数の点像に基づいて被検眼の波面収差を求める波面収差算出部（波面収差算出部１２５）とを含んでもよい。

このような構成によれば、混濁部位を避けて波面収差を求めることができるので、実際に被検者の知覚に寄与する部位の波面収差を求めることが可能になる。

（その他の変形例）
以上に示された実施形態は、この発明を実施するための一例に過ぎない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内において任意の変形、省略、追加等を施すことが可能である。

眼圧測定機能、眼底撮影機能、前眼部撮影機能、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）機能、超音波検査機能など、眼科分野において使用可能な任意の機能を有する装置に対して、上記の実施形態に係る発明を適用することが可能である。なお、眼圧測定機能は眼圧計等により実現される。眼底撮影機能は眼底カメラや走査型検眼鏡（ＳＬＯ）等により実現される。前眼部撮影機能はスリットランプ等により実現される。ＯＣＴ機能は光干渉断層計等により実現される。超音波検査機能は超音波診断装置等により実現される。また、このような機能のうち２つ以上を具備した装置（複合機）に対してこの発明を適用することも可能である。

４視標投影系
５観察系
６収差測定投影系
７収差測定受光系
７５ハルトマン板
７６エリアセンサー
１１０制御部
１１１主制御部
１１１Ａ表示制御部
１２０演算処理部
１２１混濁分布情報生成部
１２２瞳孔輪郭特定部
１２３瞳孔中心特定部
１２４領域指定部
１２５波面収差算出部

Claims

被検眼の眼底に測定光を投射し、前記眼底からの前記測定光の戻り光から複数の集束光を生成し、生成された前記複数の集束光を受光して点像群を検出する測定光学系と、
前記測定光学系により検出された前記点像群の輝度に基づいて、前記被検眼の混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成する混濁分布情報生成部と、
前記被検眼を撮影する撮影光学系と、
前記混濁分布情報を表示手段に表示させる表示制御部と、
を含み、
前記混濁分布情報生成部は、前記混濁分布情報として前記混濁部位の分布を表す混濁分布画像を生成し、
前記表示制御部は、前記撮影光学系により得られた前眼部画像中の瞳孔領域に前記混濁分布画像が合成された合成画像を前記表示手段に表示させる、眼科装置。
前記測定光学系は、
前記戻り光から前記複数の集束光を生成する複数のレンズが配列されたレンズアレイと、
前記レンズアレイにより生成された前記複数の集束光を受光するエリアセンサーと、
を含み、
前記混濁分布情報生成部は、前記複数のレンズの位置に対応する瞳孔の複数の位置における混濁部位の分布を表す混濁分布情報を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
前記混濁分布情報生成部は、前記点像群のうち所定の点像の輝度を基準とした各点像の輝度に基づいて前記混濁分布情報を生成する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の眼科装置。
前記被検眼の瞳孔の輪郭を特定する瞳孔輪郭特定部を含み、
前記表示制御部は、前記瞳孔輪郭特定部により特定された前記輪郭を表す画像を前記混濁分布画像に重ねて表示させる
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の眼科装置。
前記被検眼の瞳孔中心を特定する瞳孔中心特定部を含み、
前記表示制御部は、前記瞳孔中心特定部により特定された前記瞳孔中心を表す画像を前記混濁分布画像に重ねて表示させる
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の眼科装置。
前記混濁分布情報に基づいて解析範囲を指定する領域指定部と、
前記点像群のうち前記領域指定部により指定された前記解析範囲に含まれる複数の点像に基づいて前記被検眼の波面収差を求める波面収差算出部と、
を含むことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の眼科装置。