JP7148671B2 - 眼科装置 - Google Patents

Description

本発明は、眼科装置に関する。

被検眼の前眼部を画像撮影し、それをモニターに写すことができる眼科装置がある（例えば、特許文献１を参照）。この眼科装置を用いた前眼部の観察では、最初に被検眼の当該眼科装置に対するアライメント（位置調整）が行われる。このアライメントを前眼部の撮影画像に基づいて手動で行う場合がある。

特開２０１４－３０５７３号公報

上記の技術において、アライメントの開始時は、装置と被検眼の位置が適正な位置関係にないので、多くの場合、前眼部の画像はボケており鮮明でない。アライメントは、前眼部を撮影した画像に基づいて行われるので、撮影した画像がボケていると、アライメントに支障がでる。

この問題への対応として、光学絞りを入れ、焦点深度を深くして光軸方向のアライメントがずれていても像のボケを抑える方法がある。しかしながら、（１）絞りを入れるとボケが無くなるピークの位置が明確でなく、前後方向でのアライメントの微妙なズレを認識し難くなる問題、（２）画像が暗くなる問題が生じる。

上記の新たな問題への対応として、絞り径が異なる複数の光学絞りを用意し、光学絞りを適宜切り替えることで、適切な絞り径の光学絞りを選択できるようにする構造が挙げられる。しかしながら、この構造は、複数の光学絞りを駆動する駆動系が必要であり、また眼科装置の光軸と光学絞りの光軸との偏心を抑える構造が必要であり、装置が複雑化し、高コストとなる。

同様な問題は、矯正用レンズを調べるための眼科装置でも生じる。この装置では、例えばターレット式に複数のレンズが切り替え可能で、被検眼で視標を見ている状態でレンズを適宜切り替えることで、当該被検眼に合うレンズを探す作業が行われる。この際、合うレンズが見つからない場合に、被検眼の光軸上に光学絞りを入れ、上述の場合と同様に被検眼の焦点深度を深くすることで、視力の出ない理由の切り分けが行われる。矯正しても視力が出ない場合や光学絞りを入れても視力が出ない時は、眼光学的な理由では無く視神経などが問題の可能性がある。ただしこの場合も複数の絞り径の選択が必要となることがある。

このような背景において、本発明は、被検眼と視標との間に光学絞りを配置した眼科装置において、機械的な移動部を必要とせずに光学絞りの絞り径を変更可能な技術の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、被検眼に視標を投影する視標投影系と、前記被検眼の前眼部を観察する前眼部観察系とを備えた眼科装置であって、前記被検眼と、前記視標投影系および前記前眼部観察系との間には、前記被検眼側から順に、光学絞り、一または複数の矯正レンズをさらに備え、前記光学絞りは、有極性の第１の液体と前記第１の液体と分離した無極性の第２の液体を有し、前記第１の液体および前記第２の液体の一方は遮光性、他方は光透過性であり、前記第１の液体に電界を加えることで、前記絞り孔の径の調整が行われることを特徴とする眼科装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記絞り孔の位置の調整が可能なことを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、輝度の調整が可能な視標を備え、前記絞り孔の径に対応させて前記視標の前記輝度の調整が行われることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１～３のいずれかに記載の発明において、前記絞り孔の径の値に関係なく、前記光学絞りを介して、近赤外画像による前記被検眼の瞳孔の観察が可能であることを特徴とする。請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記第１の液体と前記第２の液体の一方が可視光を透過し、他方が可視光を遮光しつつ近赤外光を透過することを特徴とする。請求項６に記載の発明は、請求項１～５のいずれかに記載の発明において、前記第１の液体および前記第２の液体のうち遮光性の液体には、黒色の顔料または色素が分散されていることを特徴とする。請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記黒色の顔料または色素は、カーボンブラックであることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明において、前記光学絞りを介して前記被検眼の前眼部の近赤外画像を撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像または当該画像を画像処理した処理画像の画像データを出力する画像データ出力部とを備えることを特徴とする。請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記処理画像には、前記被検眼の瞳孔と前記絞り孔が強調表示されていることを特徴とする。

本発明によれば、被検眼と視標との間に光学絞りを配置した眼科装置において、機械的な移動部を必要とせずに光学絞りの絞り径を変更可能な技術が得られる。

実施形態における眼科装置の概念図である。 絞り径を大きくした場合の光束の様子を示す図である。 絞り径を小さくした場合の光束の様子を示す図である。 光学絞りの断面図である。 光学絞りの断面図である。 アクティブマトリクス層の斜視図である。 制御系のブロック図である。 処理の手順の一例を示すフローチャートである。 実施形態の眼科装置の概念図である。 実施形態の眼科装置の概念図である。 被検眼の前眼部の撮像画像の一例である。

１．第１の実施形態
図１には、眼科装置１００が示されている。眼科装置１００は、視標投影系と前眼部観察系を備える。視標投影系は、被検眼に視標を投影する。視標は、視標提示用ＬＣＤ３１に表示され、その画像は、結像レンズ３２、合焦レンズ３３、リレーレンズ３４、ＶＣＣ３５、視標系絞り３６を経て、ミラー２９、ダイクロイックミラー２８，２７を経て、被検眼１０１に投影される。

ＶＣＣ(Variable cross cylinder)３５は、Ｃ：－４Ｄ、Ｃ：＋４Ｄなどの単性乱視レンズを２枚組み合わせて独立して回転制御することにより、球面度数、乱視度数、軸角度を自由に設定できるレンズユニットである。ＶＣＣの詳細については、特願２０１６－１７９４７７号に記載されている。視標系絞り３６は、後述する前眼部絞り２１と同様な構造および機能を有している。

前眼部観察系は、被検眼１０１の前眼部（角膜、瞳孔、虹彩等）を撮影し、その画像を得る機能を有している。眼科装置１００は、近赤外光（波長９００～１０００ｎｍ）を用いて被検眼１０１の外観（例えば、虹彩の状態）を観察することができる。また、前眼部観察系は、角膜の形状を計測する機能を有する。

眼科装置１００は、上記光学系の他に、被検眼１０１の眼底を照明するための光学系、眼底の撮影を行うための光学系、被検眼１０１の波面測定を行う光学系等を備えることが可能である。図１には、波面測定系(詳細は省略)が示されている。

眼科装置１００は、プラチド板１０２を備えている。プラチド板１０２は、多重のリング状の透過パターンを有した光学マスクであり、角膜により反射したプラチドリング像をエリアセンサ２５で撮像、解析することで、角膜形状の測定が行われる。プラチド板１０２の裏面および周囲には、前眼部を照明する図示省略したＬＥＤが配置されている。このＬＥＤは、近赤外（例えば波長：９５０ｎｍ）の光を発光し、この発光により、被検眼１０１の前眼部への照明が行われる。

上記ＬＥＤからの照明光は、被検眼１０１の前眼部で反射され前眼部反射光となり、この前眼部反射光は、プラチド板１０２の中央に設けられた開口部を通過し、更に対物レンズ１０３を介して、前眼部絞り２１に入射する。前眼部絞り２１は、眼科装置１００および被検眼１０１の光軸１０４上に配置されている。前眼部絞り２１は、絞り孔１３４の位置（光軸に垂直な面内における位置）および径（孔径）を可変制御可能な光学的な絞りである。

前眼部絞り２１を通過した前眼部反射光は、ハーフミラー２２を透過し、更にリレーレンズ２３、結像レンズ２４を通ってエリアセンサ２５に入射する。エリアセンサ２５は、近赤外領域（波長：９００～１０００ｎｍ）にも感度を有するＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサであり、被検眼１０１の前眼部の近赤外画像を撮像し、その画像データを出力する。被検眼１０１の前眼部の撮影画像は、図１では図示省略したディスプレイ（液晶ディスプレイ等）に表示され、それを測定者（例えば、眼科診断する医師等）や被検者が観察する。

眼科装置１００は、アライメント処理（眼科装置１００に対する被検眼１０１の位置合わせ）を行う際に利用されるＸＹ輝点２６およびリレーレンズ２７を有する。ＸＹ輝点２６は、近赤外光発光するＬＥＤや液晶表示装置により構成されている。ＸＹ輝点２６からの光束は、ハーフミラー２２にて被検眼１０１とエリアセンサ２５を結ぶ光軸１０４に合成され、対物レンズ１０３を介して略平行光束として被検眼１０１を照明する。被検眼１０１の角膜で反射した光束はプルキンエ像を生じ、プルキンエ像は、エリアセンサ２５に結像する。そのプルキンエ像の像位置がエリアセンサ２５上の規定の位置となるように被検眼１０１に対して眼科装置１００の位置が調整される。また、プルキンエ像のピントが合うように被検眼角膜と装置１００の距離の調整が行われる。このアライメント処理の際に光学絞り２１が利用される。アライメント処理の詳細については後述する。

（前眼部絞り２１の機能）
前眼部絞り２１は、絞り孔１３４の位置の制御、および絞り孔１３４の径の制御が可能である。前眼部絞り２１は、対物レンズ１０３とリレーレンズ２３の間に配置され、図２および図３に示すように、前眼部反射光の光束径を絞る。図２には、絞り孔１３４の径を広げて光学系のＮＡ値（開口数）を大きくし、被検眼１０１の焦点深度を浅くした場合が示されている。絞り孔１３４の径を広げ、被検眼１０１の焦点深度を浅くすることで、前眼部画像がピンポイントなアライメント位置で鮮明に見えるようにできる。この場合、アライメント位置の正確な調整が可能となる。また、絞り孔１３４の径を広げることで明るい画像を得ることができる。

図３には、絞り孔１３４の径を狭めて光学系のＮＡ値（開口数）を小さくし、被検眼１０１の焦点深度を深くした場合が示されている。絞り孔１３４の径を狭め、被検眼１０１の焦点深度を深くすることで、前眼部画像の鮮明度を上げ、少々アライメント位置がずれても解像度の高い前眼部画像が得られる。ただし絞り孔１３４の径を狭めると、画像が暗くなる。

（視標系絞り３６の機能）
視標系絞り３６は、屈折異常か眼底疾患かの判別に用いられる。被検眼によっては、自覚測定の時に他覚測定値に基づき、視標投影系にてLCD上に結像できるように設定しても、視標が視認し難いことがある。このような場合、視標系絞り３６を動作させ、適切な絞り径を選択することで、屈折異常で視力が出ないのか、あるいは他の原因(眼底疾患など)で視標が視認できないのかの判別ができる。

（光学絞りの構造）
図４には、前眼部絞り２１の断面構造が示されている。光軸の方向から見た前眼部絞り２１の形状は、円形の外観を有している。前眼部絞り２１は、一対のガラス基板１２１と１２２を用いて構成されている。下側のガラス基板１２１上には、絞り孔１３４の径を変えるための円形状の電極１２３と高誘電フィルム１２４が積層されている。視標系絞り３６の場合で、径に加えて位置を変更したい場合は、電極１２３はアクティブマトリクス電極層（図６参照）となる。

図６は、ガラス基板１２１上に形成されたアクティブマトリクス電極層１２３を矩形に切り取った状態の斜視イメージ図である。アクティブマトリクス電極層１２３は、マトリクス状に配置されたＩＴＯ膜で構成された複数の画素電極、各画素に配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、薄膜トランジスタを駆動する周辺駆動回路を備えている。これらの技術は、アクティブマトリクス型の液晶ディスプレイの技術を応用している。アクティブマトリクス電極層１２３は、マトリクス状に配置された複数の画素のそれぞれを独立に制御できる。アクティブマトリクス電極層１２３を採用した場合、絞り孔の径および位置の一方または両方の制御が可能となる。

高誘電フィルム１２４としては、例えばPVdF（ポリフッ化ビニリデン）やPTFE（ポリテトラフルオロエチレン）が用いられる。高誘電フィルム１２４に接して撥水膜１２５が配置されている。撥水膜１２５は、撥水性を有する膜で、例えばテフロンAF（登録商標）やサイトップが用いられる。

撥水膜１２５に接してリング部材１２６が配置されている。リング部材１２６は、リング状の部材で、撥水膜１２５と高誘電膜１２７に接し、その内側に内部空間１２８が形成されている。上側の高誘電膜１２７は、上側の透明導電膜（ＩＴＯ膜）１２９に接し、透明導電膜１２９は上側のガラス基板１２２に接している。透明導電膜１２９は、光学部材として有効に働く領域の全面に一様に設けられている。リング部材１２６の周囲は、封止材１３０により封止され、内部空間１２８を密閉空間としている。

高誘電膜１２７の内部空間１２８の側には、親水膜１３１が配置されている。親水膜１３１は、親水機能を有する膜で、例えばトリシラノールやシリカなどの無機分散体により構成されている。内部空間１２８は、黒色の顔料や色素（例えば、カーボンブラック）を混合した水系の有極性液１３２と、透明で無極性のオイル１３３で満たされている。有極性液１３２の具体的な例としては、水やメタノール等が挙げられる。オイル１３３としては、炭化水素系合成油、シリコーンオイル等が挙げられる。

透明な無極性のオイル１３３の部分が絞り孔１３４を形成し、その周囲の黒色の顔料を含む有極性液１３２が絞り孔１３４周囲の遮光領域を形成する。有極性液１３２は、含有させるカーボンブラックの粒子径と密度を調整することで、可視光線は遮蔽するが、近赤外光は一部透過する（例えば、透過率２０％）。この条件を満たす条件としては、例えば、有極性液として水を用い、そこにカーボンブラックを混ぜる場合において、カーボンブラックとして粒径が１～４００ｎｍのものを用い、その含有量を０．１～２０Ｗ％とする場合が挙げられる。なお、無極性液を黒色（遮光性）とし、有極性液を透明（光透過性）とし、有極性液の部分で絞り孔を形成することも可能である。

各部の寸法としては、一例であるが、有効面の寸法が直径５ｍｍ～１００ｍｍ程度の円形、ガラス基板１２１，１２２の厚みが０．１～０．５ｍｍ、高誘電フィルム１２４の厚みは０．３～５μｍ、撥水膜１２５の厚みは数～５００ｎｍ、内部空間の高さ（撥水膜１２５と親水膜１３１との間の距離）が０．１～５ｍｍ、高誘電膜１２７の厚みが０．３～５μｍ、親水膜１３１の厚みが数～５００μｍ、１２９の厚みが１０～２００ｎｍが採用される。

図４および図５には、電極１２３と透明電極１２９との間に電圧を加えた状態が示されている。この場合、有極性液１３２が電極間の方向（図の上下方向）に分布しようとするので、行き場のない無色のオイル１３３が中央に集まり、また厚みが厚くなって水滴状になり、中央部分にピンホールとなる透明な孔（絞り孔１３４）が形成される。絞り孔１３４の最適な径は、光源の種類、波長、光学系の構成、レンズの種類等によって異なるので、装置の種類ごとに異なるが、例えば０．５ｍｍ～１０ｍｍ程度である。

図４の状態において、電極１２３と透明電極１２９の間に加える電圧を変化させると、絞り孔１３４の径（光軸方向から見た直径）が変化する。例えば、電圧を上げれば、有極性液１３２の集中状状態が強くなり、オイル１３３がより中央に押し込められるので、図５に示すように絞り孔１３４の径が大きくなる。他方で、電圧を下げれば絞り孔１３４の径が小さくなる（図４の状態）。この現象がエレクトロウェッティング現象である。電極層１２３として、アクティブマトリクス電極層を採用した場合、各画素電極のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、絞り孔１３４の位置を制御することができる。例えば、絞り孔１３２の位置を偏心した位置に移動させることが可能である。

（制御系の構成）
図７は、眼科装置１００の制御系のブロック図である。図７は、制御系２００が示されている。制御系２００は、アライメント制御部２０１、光学絞り制御部２０２、輝度算出部２０３、光源制御部２０４を備えている。アライメント制御部２０１は、眼科装置１００の光学系を動かし、被検眼１０１に対する眼科装置１００の相対的な位置合わせを行う制御を行う。アライメント制御は、測定者（眼科装置１００を操作する医師や眼科技師等）または被検者が操作部２１１を操作することで行われる。勿論、自動制御も可能である。アライメント制御のための駆動系等の構成は、既知の眼科装置におけるものと同じである。

光学絞り制御部２０２は、前眼部絞り２１（あるいは視標系絞り３６）の絞り孔１３４の径（絞り径）および絞り孔の位置の制御を行う。前眼部絞り２１の絞り孔１３４の径（絞り径）および絞り孔１３４の位置の制御は、測定者（眼科装置１００を操作する医師や眼科技師等）または被検者が操作部２１１を操作することで行われる。自動的に制御する構成にしても良い。

輝度算出部２０３は、被検眼１０１が視認するＸＹ輝点２６の画像の輝度（画像の明るさ）を算出する。この例では、被検者が認識するＸＹ輝点２６の明るさが前眼部絞り２１絞りの径に拘わらず一定になるよう制御する。

光源制御部２０４は、輝度算出部２０３の出力に基づき、ＸＹ輝点２６の輝度を制御する。具体的には、輝度算出部２０３で得られたＸＹ輝点２６の像面照度が低い場合は、視標であるＸＹ輝点の明るさを増し、明度が高い場合は、ＸＹ輝点の明るさを暗くする。適切な明度の判定は、上限および下限を決める閾値を利用して行う。視標投影系においては、視標系絞り３６の絞り径に基づき、視標提示用ＬＣＤ３１の明るさを制御する。

（前眼部絞り２１に係る処理の一例）
以下、眼科装置１００における処理の一例を示す。まず、光学絞り２１の絞り孔１３４の径（絞り径）が調整されると、被検眼１０１が視認するＸＹ輝点の画像の明るさが変化する。具体的には、絞り径を絞れば、被検眼１０１が視認するＸＹ輝点の画像が暗くなる。また、絞り径を開けば、被検眼１０１が視認するＸＹ輝点の画像は明るくなる。

アライメント処理を自動で行う場合、絞り径を小さくすることで焦点深度を深くし、Ｚ軸方向（光軸方向）におけるアライメント位置にあまり依存せずに鮮明なＸＹ輝点の画像を被検眼１０１が見られるようにする（図３参照）。この場合、図示しない別の手段により、最適なＺ軸方向におけるアライメント位置が検出され、自動でＺ軸方向におけるアライメント調整が行われる。この場合、被検眼１０１が視認するＸＹ輝点の画像は鮮明になるが、画像は暗くなる。

他方で、被検眼によっては、自動でのアライメントが上手くゆかず、測定者が手動で行う場合もある。この場合、測定者（または被検者）は、エリアセンサ２５が撮像する前眼部の撮像画像を見ながらＺ軸方向のアライメントを行う。この際、絞り孔１３４の絞り径を開くことで、画像はボケ易いが、ピンポイントな位置でピントが合う特性が得られ、手動による正確なＺ軸方向のアライメントが可能となる（図２参照）。なお被検眼１０１が視認するＸＹ輝点の画像は明るくなる。なお、被検者が自ら行うアライメントの前眼部像は、ＸＹ輝点２６を液晶に置き換えて表示させれば良い。

上記のように、絞り孔１３４の絞り径は、状況に応じて可変されるが、絞り径に応じて被検眼１０１が視認するＸＹ輝点の画像の明度は変化する。被検眼１０１は、ＸＹ輝点２６をストレス無く視認する必要があるので、その明度には適切な範囲がある。ここでは、絞り孔１３４の絞り径に応じて、ＸＹ輝点２６の輝度（発光強度）を制御することで、被検眼１０１がＸＹ輝点２６をストレス無く視認できるようにする制御を行う場合を説明する。

図８の処理の手順の一例を示す。処理が開始されると、絞り孔１３４の絞り径を取得し（ステップＳ１０１）、この絞り径から被検眼１０１が視認するＸＹ輝点２６の明度が算出される（ステップＳ１０２）。次に、算出されたＸＹ輝点２６の明度が規定の範囲内であるか否か、が判定され（ステップＳ１０３）、算出されたＸＹ輝点２６の明度が規定の範囲内であればステップＳ１０１以下の処理を繰り返す。また、算出されたＸＹ輝点２６の明度が規定の範囲内でなければ、ステップＳ１０４に進み、ＸＹ輝点２６の明度が規定の範囲内となるように、ＸＹ輝点２６の輝度の調整が行われる（ステップＳ１０４）。その後、ステップＳ１０２以下の処理が繰り返される。

（視標系絞り３６に係る処理の一例）
この例では、視標系絞り３６の絞り径の調整に応じて、視標提示用ＬＣＤ３１に表示される視標の輝度を調整する。この際の調整の仕組みは、前眼部絞り２１の場合と同じである。この場合、視標提示用ＬＣＤ３１に表示される視標が明瞭に見えるように視標系絞り３６の絞り径の調整が行われる。これは第１の処理例の場合と同じである。

この処理では、視標系絞り３６の絞り径と視標提示用ＬＣＤ３１に表示される視標の輝度との最適な関係を予め取得しておき、そのデータに基づいて視標提示用ＬＣＤ３１に表示される視標の輝度の調整が行われる。

視標提示用ＬＣＤ３１に表示される視標の輝度の調整を被検者がマニュアルで行う構成も可能である。視標の輝度を変更しない場合、視標系絞り３６の絞り径の変更に伴い被検者が感じる視標の明るさに変化が生じるが、視標提示用ＬＣＤ３１に表示される視標の輝度の調整を被検者がマニュアルで行うことで、被検者が視標提示用ＬＣＤ３１に表示される視標を常に見やすい状態を維持できる。

また、光学センサにより、視標系絞り３６を介して被検眼１０１に視認される視標（提示用ＬＣＤ３１に表示される視標）の輝度をモニターし、提示用ＬＣＤ３１に表示される視標の輝度を調整する構成も可能である。この場合、ミラー２９をハーフミラーとし、その背後にＣＣＤセンサ等を配置する。そして、視標系絞り３６を通過した提示用ＬＣＤ３１に表示される視標の画像をＣＣＤセンサで検出し、その輝度が予め定めた輝度（あるいは輝度の範囲）となるように提示用ＬＣＤ３１の調整を行う。

また、前眼部観察系で撮影した前眼部の画像中に視標系絞り３６の絞り径と絞り孔の位置を重ねて表示(スーパーインポーズ)する。この重畳表示は、視標系絞り３６の制御信号に基づいて生成する（実際の絞り画像ではない）。

本実施形態によれば、被検眼１０１の瞳孔と視標系絞り３６の絞り孔の位置関係が画像表示され、その調整が可能となる。また、視標系絞り３６の絞り孔の絞り径は調整に応じて、視標提示用ＬＣＤに表示される視標の輝度の調整が行われることで、視標が視認し易い。

２．第２の実施形態
本発明における光学絞りは、フォロプター(phoropter）の光学絞りに適用することもできる。フォロプターは、被検眼に合うレンズを選択するために用いられる眼科装置であり、複数のレンズを備え、その１または複数を光軸上に挿入する。同様な眼科装置として、ターレット式にレンズの交換が可能な「ターレット式検眼器」がある。また、古典的なものとしては、手動で眼鏡式の検眼装置のレンズを手動で交換するトライアルレンズセットが知られている。

図９にフォロプターの一例を示す。レンズ群３０１，３０２は、各種のレンズであり、符号３０３，３０４は補助レンズである。これらのレンズの中から一または複数のレンズが選択され、光軸上に挿入される。レンズの移動は、モータやアクチュエータによって行われる。

また、図９に示す眼科装置は、光軸上に光学絞り３０５，３０６が配置されている。光学絞り３０５，３０６は、図４，５の光学絞り２１と同様な構造を有し、絞り孔の径および位置の制御が可能である。

被検眼によっては、レンズの選択だけでは、視標が視認し難く、適切なレンズが見つからない場合がある。このような場合、光学絞り３０５，３０６を動作させ、適切な絞り径を選択することで、屈折異常で視力が出ないのか、他の原因(眼底疾患など)の判別ができる。

図９の構成において、図１の前眼部観察系と同様な仕組みを利用して前眼部の画像観察を行ってもよい。この場合も第１の実施形態の場合と同様に、瞳孔と絞り孔１３４の位置関係を画像として把握でき、両者が適切な位置関係となるように、絞り孔１３４の位置の調整が可能となる。

図１０には、レフラクターヘッド、視標投影系および前眼部観察系を備えた眼科装置２００が示されている。視標投影系および前眼部観察系の各部の構成は、図１に関連して説明したものと同じである。

レフラクターヘッド１０５には、度数の異なる複数のレンズが収められている。検眼時には、複数用意された矯正レンズの一または複数が光軸上に挿入される。この点は、図９にフォロプターと同じである。

レフラクターヘッド１０５には、光学絞り１０６が配置されている。光学絞り１０６は、図４に関連して説明したように、絞り孔１０７は可視光および近赤外光を透過させ、絞り孔１０７周囲の遮光領域は、可視光を遮蔽し、近赤外光は一部透過する（例えば、近赤外光に対する透過率が２０％程度）。よって、絞り孔１０７の径の値を変更しても、絞り孔１０７に邪魔されつつも一部透過する近赤外光によって被検眼１０１の前眼部をエリアセンサ２５で撮像し、その近赤外画像が得られる。

また、図７に示すように、エリアセンサ２５が撮像した近赤外の画像は、絞り孔位置検出部２１２に送られる。絞り孔位置検出部２１２は、エリアセンサ２５が撮像した近赤外光の画像（近赤外画像）に基づき、絞り孔１０７の位置を検出する。具体的には、被検眼１０１の瞳孔に対する絞り孔１０７の相対位置を検出する。

光学絞り１０６の遮光領域（絞り孔１０７の周囲の領域）は、可視光は遮蔽するが、近赤外光は一部透過する。したがって、近赤外画像において、絞り孔１０７（図１０参照）の縁の部分で光量が大きく変わるので、絞り孔１０７が認識できる。このことを利用して、絞り孔位置検出部２１２は、撮像画像中における絞り孔１０７の縁を検出する。他方で、瞳孔の縁は、近赤外画像（前眼部画像）から検出できる。また、仮に瞳孔と絞り孔１０７がずれており、瞳孔が絞り孔１０７から外れても、絞り孔１０７の周囲を透過した近赤外光の画像（当然相対的に暗いが）から瞳孔の縁が検出できる。この結果、絞り孔１０７の位置と瞳孔の位置の相対位置関係を知ることができる。この処理が絞り孔位置検出部２１２で行われる。

画像表示制御部２１３は、エリアセンサ２５が撮像した近赤外画像に、更に絞り孔位置検出部２１２が検出した絞り孔１０７と瞳孔の位置情報を加味した画像を生成し、それを画像表示装置２１５に表示するための制御を行う。例えば、図１１に示すような前眼部観察画像に絞り孔１０７と瞳孔の位置を強調表示した画像を加えた処理画像が生成され、それが画像データ出力部２１４から画像表示部２１５に出力される。図１１には、瞳孔に対して、絞り孔（ピンホール）１０７が少しずれている状態が表示された処理画像の例が示されている。また、図１１には、絞り孔１０７の内側は、相対的に光量が多いので、明度が高い近赤外画像であり、絞り孔１０７の外側は、絞り孔１０７の周囲で近赤外光が一部遮蔽されるので、明度の低い近赤外画像である点が示されている。

なお、絞り孔１０７と瞳孔の位置を強調表示せず、エリアセンサ２５が撮像した画像をそのまま（勿論、色補正や明るさ補正等を行ってもよい）外部に出力あるいは画像表示部２１５に表示してもよい。

図１１の画像は、液晶ディスプレイ等の画像表示部２１５に表示される。この画像表示部２１５は、被検眼１０１の前眼部画像を観察するためのディスプレイである。測定者または被検者は、図１１の画像を見ながら、瞳孔と絞り孔１０７の位置関係を把握し、図示しない操作部を操作することで、両者の位置関係を修正できる。なお、この修正を自動制御により行うことも可能である。また、画像表示部２１５を備えず、スマートフォンやタブレットのディスプレイ、あるいは外付けの適当なディスプレイに画像データ出力部２１４から出力された画像を表示する形態も可能である。この場合、有線ＬＡＮや無線ＬＡＮ等の公知の通信回線を利用して、画像データの伝送が行われる。

理想的には、瞳孔の縁と絞り孔１０７の縁とは同心円の関係にあることが好ましい。本実施形態では、被検眼１０１の瞳孔と絞り孔１０７を同時に観察できるので、仮に両者の位置関係にずれがある場合に、それを認識できる。また、絞り孔１０７の位置の調整も可能なので、被検眼１０１の瞳孔と絞り孔１０７の位置関係にずれがある場合に、絞り孔１０７の位置を調整してのずれの修正が行なえる。もちろん、上記のずれの修正を、アライメント処理により行うこと、あるいはアライメント処理と絞り孔１０７の位置調整の両方を併用して行うことも可能である。

１００…眼科装置、１０１…被検眼、１０２…プラチド板、１０３…対物レンズ、１０６…光学絞り、１０７…絞り孔、２１…光学絞り、２２…ハーフミラー、２３…リレーレンズ、２４…結像レンズ、２５…エリアセンサ、２６…ＸＹ輝点、２７…リレーレンズ、１２１…ガラス基板、１２２…ガラス基板、１２３…電極、１２４…高誘電フィルム、１２５…撥水膜、１２６…リング部材、１２７…高誘電膜、１２８…内部空間、１２９…透明導電膜、１３０…封止材、１３１…親水膜、１３２…有極性液、１３３…透明で無極性のオイル。

Claims (9)

1. 被検眼に視標を投影する視標投影系と、
   前記被検眼の前眼部を観察する前眼部観察系と
   を備えた眼科装置であって、
   前記被検眼と、前記視標投影系および前記前眼部観察系との間には、前記被検眼側から順に、光学絞り、一または複数の矯正レンズをさらに備え、
   前記光学絞りは、有極性の第１の液体と前記第１の液体と分離した無極性の第２の液体を有し、
   前記第１の液体および前記第２の液体の一方は遮光性、他方は光透過性であり、
   前記第１の液体に電界を加えることで、前記絞り孔の径の調整が行われることを特徴とする眼科装置。
2. 前記絞り孔の位置の調整が可能なことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
3. 輝度の調整が可能な視標を備え、
   前記絞り孔の径に対応させて前記視標の前記輝度の調整が行われ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. 前記絞り孔の径の値に関係なく、前記光学絞りを介して、近赤外画像による前記被検眼の瞳孔の観察が可能であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の眼科装置。
5. 前記第１の液体と前記第２の液体の一方が可視光を透過し、他方が可視光を遮光しつつ近赤外光を透過することを特徴とする請求項４に記載の眼科装置。
6. 前記第１の液体および前記第２の液体のうち遮光性の液体には、黒色の顔料または色素が分散されていることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の眼科装置。
7. 前記黒色の顔料または色素は、カーボンブラックであることを特徴とする請求項６に記載の眼科装置。
8. 前記光学絞りを介して前記被検眼の前眼部の近赤外画像を撮像する撮像部と、
   前記撮像部が撮像した画像または当該画像を画像処理した処理画像の画像データを出力する画像データ出力部と
   を備えることを特徴とする請求項４または５に記載の眼科装置。
9. 前記処理画像には、前記被検眼の瞳孔と前記絞り孔が強調表示されていることを特徴とする請求項８に記載の眼科装置。

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