JP7370557B2

JP7370557B2 - 眼科装置

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Publication number: JP7370557B2
Application number: JP2019026723A
Authority: JP
Inventors: 光春辺; 英夫高田; 紹郎陳
Original assignee: Tomey Corp
Current assignee: Tomey Corp
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2023-10-30
Anticipated expiration: 2039-02-18
Also published as: CN111568370A; EP3695773A1; US20200260953A1; JP2020130527A

Description

本発明は、眼科装置に関する。

従来、被検眼を照明し、反射光を検出することによって被検眼を撮影することで被検眼の種々の部位を測定する眼科装置が知られている。例えば、非特許文献１，２には、リング状の光源で被検眼を照明して被検眼を測定する装置が開示されている。

特許第５６３６４０５号公報特許第５６４５８９３号公報

被検眼を撮影する際に、被検眼の全体を高い解像度で撮影しようとすると、撮影のための光学系や撮像素子が大きくなる。一方、被検眼における測定対象は、例えば、涙液メニスカス等であり、被検眼の特定の部位であることが多い。従って、被検眼の全体を高い解像度で撮影するための光学系や撮像素子を備える構成とすると、過大なコストがかかってしまう。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、簡易な構成によって被検眼の部位毎の測定を実行可能にすることを目的とする。

上記の目的を達成するため、眼科装置は、被検眼を照明して撮影する撮影光学系と、被検眼の基準部位を撮影する基準位置に撮影光学系を自動的に移動させる基準移動制御部と、基準位置と異なる変位位置に撮影光学系を移動させる変位移動制御部と、を備える。

すなわち、眼科装置においては、被検眼の基準部位を撮影する基準位置に撮影光学系を移動させるアライメントを自動的に実施した後、基準位置と異なる変位位置に撮影光学系を移動させる。従って、撮影光学系によって、基準部位から変位した位置の測定対象を撮影することができる。この測定対象の撮影は、測定対象を撮影可能であるが被検眼の全体を撮影できない（全体を視野に含む状態で撮影できない）撮影光学系によって実施可能である。従って、簡易な構成によって被検眼の部位毎の測定を実行可能である。

眼圧を測定する際に利用される光学系を示す図である。眼屈折力を測定する際に利用される光学系、涙液メニスカスの画像を撮影する際に利用される光学系を示す図である。制御部を含めた本発明の一実施例に係る眼科装置の全体構成を説明するブロック図である。図４Ａは移動制御処理のフローチャートであり、図４Ｂは測定処理のフローチャートである。撮影された画像の表示例を示す図である。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）眼科装置の構成：
（２）移動制御処理：
（３）測定処理：
（４）他の実施形態：

（１）眼科装置の構成：
本発明の一実施形態にかかる眼科装置１は筐体を備えおり、筐体内には、複数の種類の観察、測定に利用される光学系および制御部が備えられている。本実施形態において眼科装置１は、被検眼の涙液メニスカスの画像を表示部に表示して涙液メニスカスの幅を観察する機能と、眼屈折力を測定する機能と、眼圧を測定する機能とを有している。本実施形態において、涙液メニスカスの幅を観察するための光学系と、眼屈折力を測定するための光学系と、眼圧を測定するための光学系は一部の部品を共有している。

図１および図２は、これらの光学系を示す図である。図３は制御部を含めた本発明の一実施例に係る眼科装置１の全体構成を説明するブロック図である。これら図１～図３を用いて本発明の一実施例に係る眼科装置１について以下に説明する。眼科装置１は図３に示すように、被検眼を測定するための光学系が配置されたヘッド部６０２と、ヘッド部６０２の中の光学系や切替部の回転動作などを制御する制御部６００を備えた本体部６０１によって構成される。

なお、本体部６０１は、ヘッド部６０２を本体部６０１に対してＸＹＺ（左右、上下、前後）方向に移動させるＸＹＺ駆動制御部６３０、ヘッド部６０２の空間位置の調整等を支持するジョイスティック６４０、撮影された被検眼の画像や、眼屈折力、眼圧等の測定結果を表示する表示部６５０、測定項目等の指示を受け付けるタッチパネル６６０、制御部６００の制御処理において利用されるメモリ６７０、固視標部（後述）を制御する固視標制御部６８０を備えている。

（眼圧測定光学系）
図１には被検眼の眼圧測定を行う全体光学系（眼圧検査光学系）を示す。眼圧測定光学系は、光源１０１からプロファイルセンサ１０７、１０８に至る光路上の光学素子等を含むアライメント光学系１００を備えている。また、眼圧測定光学系は、光源３０１ａ、３０２ａから２次元撮像素子（ＣＣＤ）３０６に至る光路上の光学素子等を含む撮影光学系３００を備えている。さらに、眼圧測定光学系は、光源４０１から反射ミラー４０４を経て被検眼Ｅに至る光路上の光学素子等を含む固視光学系４００と、光源２０１からノズル２０５に至る光路上の光学素子等を含み被検眼の角膜の変形度合いを検出する変位変形検出受光光学系２００とを備えている。図１に示すように眼圧測定光学系を構成する各光学系はその一部が共有される構成になっている。本実施形態においては、被検眼の眼前に配置される見口部を切り替えることができる。眼圧測定の際には切替部が回転されて位置決めされ、眼圧測定のためのノズル２０５が被検眼の眼前に配置される。

（アライメント光学系１００）
アライメント光学系１００においては、光源１０１からの光がホットミラー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、平面ガラス２０６およびノズル２０５の開口部を通り被検眼Ｅの角膜に照射する。本実施例では、光源１０１は赤外光を出力するＬＥＤが採用されている。

角膜（の頂点）で反射された光は、主光軸Ｏ１に対して対称的に配置された第１の検出部であるレンズ１０５およびプロファイルセンサ１０７、第２の検出部であるレンズ１０６およびプロファイルセンサ１０８で受光される。本実施形態においては、被検眼の３次元方向の位置が適正な位置である場合に、角膜で反射された光がプロファイルセンサ１０７およびプロファイルセンサ１０８で検出される位置が予め決められている。本体部６０１の制御部６００は、角膜で反射された光がプロファイルセンサ１０７およびプロファイルセンサ１０８で検出される位置が予め決められた位置になるように、ＸＹＺ駆動制御部６３０に指示を行うことで３次元方向にヘッド部６０２を移動させる。この結果、ヘッド部６０２およびその内部の光学系が、被検眼に対して３次元方向に自動的にアライメントされる。本実施形態においては、角膜（の頂点）が基準部位であり、自動的にアライメントがされた状態において撮影光学系３００で基準部位を撮影することができる。従って、アライメントされた状態は、撮影光学系３００が基準位置に存在する状態である。

なお、アライメントを実施する手法は種々の手法が採用されてよい。例えば、検者が粗アライメントを行った後に、制御部６００がオートアライメント（微調整）を実施する構成等を採用可能である。なお、粗アライメントは、例えば、表示部６５０に表示された被検眼の画像上で検者が角膜からの反射による輝点を視認し、さらに、ジョイスティック６４０で輝点を所定の範囲に入るようにヘッド部６０２を移動させるなどの手法を採用可能である。むろん、アライメント光学系は、図１，図２に示される例に限定されず、例えば、Ｚ方向のアライメントを行う光学系とＸＹ方向のアライメントを行う光学系が別の光学系（一部重複含む）である構成等が採用されてもよい。

（撮影光学系３００）
撮影光学系３００は、光源３０１ａ、３０２ａを備えている。本実施形態において、光源３０１ａ、３０２ａは赤外線を出力する光源である。眼圧測定の際に撮影光学系３００が利用される場合、ヘッド部６０２の被検眼側に配置された光源３０１ａおよび光源３０２ａにより被検眼の角膜部を含む前眼部領域が照射される。この状態で、対物レンズ３０３、結像レンズ３０５および２次元撮像素子３０６により、被検眼の前眼部画像が取得され、取得された被検眼の前眼部画像が表示部６５０に表示される。光源３０１ａおよび光源３０２ａおよびアライメント用の光源１０１は赤外光を出力するＬＥＤが採用されるが、光源３０１ａおよび光源３０２ａは光源１０１より短波長の光が採用される。そのため、ホットミラー１０４は観察用の光（観察光）は透過し、アライメント用の光（アライメント光、光源１０１からの光）は反射する。また、ダイクロイックミラー３０４は、観察光は透過するように反射／透過の波長領域が設定されている。これにより、アライメント光と観察光は適切に分割され、各々の測定を可能にしている。

（固視光学系４００）
固視光学系４００が利用される場合、光源４０１からの光（固視光）がホットミラー４０２で反射され、リレーレンズ４０３を通り、反射ミラー４０４で反射される。この後、光はホットミラー５０６を透過し、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、被検眼の網膜上で結像する。そのため、光源４０１と被検眼の網膜位置は略共役であることが望ましい。被検眼は固視光に基づいて固視され、眼圧測定などの眼特性の測定が可能になる。光源４０１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。

（変位変形検出受光光学系２００）
変位変形検出受光光学系２００が利用される場合、光源２０１からの光（変形検出光）の一部がハーフミラー２０２を透過後、ホットミラー１０２、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を通る。さらに、光は、平面ガラス２０６、ノズル２０５の開口部を通って、被検眼の角膜に照射する。角膜に照射した光は角膜で反射し、逆の経路で、ノズル２０５の開口部、平面ガラス２０６を通過し、ホットミラー１０４で反射して対物レンズ１０３、ホットミラー１０２を通り、その一部がハーフミラー２０２で反射される。その後、光は、集光レンズ２０３により、受光素子２０４で受光される。眼圧測定時は、ノズル２０５の先端に設けられた空気噴出口から圧縮された空気が被検眼の角膜に向けて噴射される。空気が噴射されると角膜は変位変形するため受光素子２０４で受光する光量が変化する。この光量の変化の度合いから被検眼の眼圧値を算出するのである。光源２０１も赤外光を出力するＬＥＤが採用されるが、観察光より長波長で、かつ、アライメント光より短波長を光が選択され、採用される。このように、アライメント光、観察光、固視光、変形検出光（光源２０１からの光）の波長が設定され、ホットミラー１０２、１０４、５０６、４０２およびダイクロイックミラー３０４の反射／透過特性を適宜設定することにより、これら４つの光が適切な光路に沿って進むように構成されているのである。

（眼屈折力測定光学系）
図２には被検眼の眼屈折力測定を行う全体光学系（眼屈折力測定光学系）を示す。眼屈折力測定光学系は、光源１０１からプロファイルセンサ１０７、１０８に至る光路上の光学素子等を含むアライメント光学系１００を備えている。また、眼屈折力測定光学系は、光源３０１ａ、３０２ａまたは光源３００ａから２次元撮像素子３０６に至る光路上の光学素子等を含む撮影光学系３００を備えている。さらに、眼屈折力測定光学系は、光源５１４から固視標５１２、反射ミラー４０４を経て被検眼Ｅに至る光路上の光学素子等を含む固視光学系４００を備えている。さらに、眼屈折力測定光学系は、光源５０１からミラー５０３や平面ガラス５１１を経て被検眼Ｅに至る光路上の光学素子等を含み、被検眼の眼屈折力を検出する眼屈折力光学系５００から構成される。図２に示すように眼屈折力測定光学系を構成する各光学系はその一部が共有される構成になっている。そして、眼屈折力測定の際には切替部が回転されて位置決めされ、眼屈折力測定のための平面ガラス５１０および５１１が被検眼の眼前に配置される。

アライメント光学系１００と、光源３０１ａ、３０２ａを利用した撮影を行う際の撮影光学系３００は上述の眼圧測定時と同じであるので、ここでは、説明を省略する。光源３００ａを利用した撮影を行う際の撮影光学系３００と固視光学系４００は、眼圧測定時とは一部異なるため、以下に説明する。

（固視光学系４００：眼屈折力測定）
眼屈折力を測定する場合は、眼圧測定時に用いた光源４０１を消灯して、別の光源である光源５１４を点灯する。光源５１４からの光はコリメータレンズ５１３で平行光とされ、固視標５１２に照射される。そして、固視標５１２からの光はホットミラー４０２、リレーレンズ４０３を透過した後、反射ミラー４０４で反射し、ホットミラー５０６を透過して、ダイクロイックミラー３０４で反射して主光軸Ｏ１を通る。この後、光は、対物レンズ３０３、ホットミラー１０４、平面ガラス５１１、５１０を透過して、被検眼Ｅの網膜上で結像する。そのため、固視標５１２と被検眼の網膜位置は略共役であることが望ましい。被検眼は固視標５１２に基づいて固視される。眼屈折力を測定する際は、制御部６００が固視標制御部６８０に制御指示を出力する。この結果、固視標制御部６８０は、固視標と被検眼の網膜位置が略共役になるように固視標部（固視標５１２、コリメータレンズ５１３および光源５１４）を移動制御して被検眼を固視させる。その後、制御部６００が固視標制御部６８０に制御指示を出力し、固視標制御部６８０が固視標部を所定距離移動して雲霧状態にしてから、眼屈折力を測定する。そのため、制御部６００からの信号により固視標部は光軸に沿って前後に移動可能となっている。光源５１４は光源４０１より短波長である被検者が視認可能な可視光を出力するＬＥＤが採用される。

（眼屈折力光学系５００）
眼屈折力光学系５００が利用される場合、光源５０１からの光（レフ光）が集光レンズ５０２で集光し、ミラー５０３で反射して穴あきミラー５０４の中心にある穴を通る。そして、光軸Ｏ２に対して斜めに配置し、図示しない駆動部により光軸Ｏ２を中心に回転する平行平面ガラス５０５を光が透過した後、光は、ホットミラー５０６およびダイクロイックミラー３０４で反射して主光軸Ｏ１を通る。そして、光は、対物レンズ３０３、ホットミラー１０４、平面ガラス５１１および平面ガラス５１０を透過して被検眼Ｅの網膜に照射する。そして、被検眼Ｅの網膜からの反射光は、照射時とは逆の経路で、平面ガラス５１０、平面ガラス５１１、ホットミラー１０４および対物レンズ３０３を透過する。さらに、光は、ダイクロイックミラー３０４およびホットミラー５０６で反射して光軸Ｏ２を通り、平行平面ガラス５０５を透過した後、穴あきミラー５０４で反射し、レンズ５０７を透過する。その後、光は、リングレンズ５０８により、２次元撮像素子（ＣＣＤ）５０９でリング状に結像（リング像）する。光源５０１は、アライメント光（光源１０１）や観察光（光源３０１ａおよび３０２ａ）より長波長の赤外光が採用されている。本実施例では、波長８７０ｎｍのＳＬＤ（スーパールミネッセントダイオード）を採用しているが、これに限定するものではなく、光源１０１などに採用したＬＥＤやレーザーダイオード（ＬＤ）を採用してもよい。

ここで、平行平面ガラス５０５は被検眼Ｅの瞳孔に共役となる位置に配置されている。レフ光（光源５０１からの光）は、光軸Ｏ２に対して斜めに配置した平行平面ガラス５０５に入射すると屈折して光軸Ｏ２に対して所定距離（例えばΔＨ）ずれる。上述のように、平行平面ガラス５０５は光軸Ｏ２を中心に回転するため、平行平面ガラス５０５を透過したレフ光は平行平面ガラス５０５の位置で、半径ΔＨで回転する。平行平面ガラス５０５は被検眼Ｅの瞳孔位置と共役な位置に配置されているため、被検眼Ｅの瞳孔位置で所定（一定）の半径（例えばΔｈ）で回転しながら被検眼の網膜上に照射する。このため、レフ光は被検眼Ｅの網膜上で被検眼Ｅの眼屈折力に応じた大きさや形状を持つ円状に結像される。ＣＣＤ５０９は被検眼Ｅの網膜と共役の位置に配置されているため、ＣＣＤ５０９で取得したリング像を解析することにより、被検眼の眼屈折力を求めることができるのである。

（光源３００ａを利用した撮影を行う際の撮影光学系３００）
本実施形態にかかる眼科装置１においては、以上の測定に加え、涙液メニスカスの観察を実行可能である。光源３００ａは、見口部の先端（被検眼Ｅ側）に取り付けられており、本実施形態において光源３００ａは、光軸を中心としたリング状パターンを投影する構成を備えている。本実施形態においてリング状パターンは複数個のリングを有し、各リングの直径が異なる。また、被検眼と光源３００ａとの距離が一定の場合、リングの径が大きくなるほど、当該リングによって測定可能な領域の範囲が広くなる。むろん、光源３００ａの構成は、種々の構成であって良く、リング状パターンの複数のリングから光を出力する１個の光源を有する構成であっても良いし、複数のリングのそれぞれに対応した複数の光源を有する構成であっても良い。

このため、光源３００ａが点灯されると、被検眼や涙液メニスカスに、多方向から光が照射される。なお、本実施形態において光源３００ａは、白色光である。白色光は、当該白色光が照射された被検眼がフルカラーで視認されるような分光分布であれば良く、色温度や波長毎の光の強度は限定されない。なお、光源３００ａは、測定対象の部位が２次元撮像素子３０６で撮影されるように測定対象の部位を照明することができればよい。従って、光源３００ａの波長は限定されず、例えば、光源３００ａは赤外線を出力する光源であっても良い。

本実施形態において、涙液メニスカス測定の際に撮影光学系３００が利用される場合、図２に示すように平面ガラス５１０および５１１を備える見口部が被検眼Ｅの眼前にセットされる。この状態で、光源３００ａにより涙液メニスカスが照射されると、対物レンズ３０３、結像レンズ３０５および２次元撮像素子３０６により、被検眼の前眼部画像が取得される。

本実施形態において、光源３００ａで照明され、撮影された画像に基づいて測定される対象は被検眼Ｅの特定の部位である。具体的には、涙液メニスカスが測定対象である。涙液メニスカスは、被検眼の下瞼（または上瞼）の縁と眼球との間に貯留している涙液である。従って、例えば、下瞼の涙液メニスカスを測定する際に、被検眼の全体を撮影する必要はない。このため、本実施形態における撮影光学系３００で被検眼を撮影する場合、２次元撮像素子３０６に被検眼の全体が撮影されなくてもよい。具体的には、本実施形態にかかる撮影光学系３００においては、眼圧、眼屈折力、涙液メニスカスの測定が行われる特定の部位を観察するために充分な大きさの２次元撮像素子３０６や光学部品が選定されている。一方、統計的に被検眼が大きい（目が開いている状態で上瞼と下瞼の間が広い）人物の眼球の全体は２次元撮像素子３０６の視野に入らないことが許容され、２次元撮像素子３０６の大きさや光学部品、光路が過度に大きくならないようにしてある。

従って、本実施形態においては、アライメントが完了した状態の撮影光学系３００で被検眼の角膜の頂点周辺が撮影されることは保証されるが、涙液メニスカス部分が撮影可能であり、撮影された画像から涙液メニスカスの測定が可能であることは保証されない。そこで、本実施形態においては、自動的にアライメントが行われた後、さらに、撮影光学系３００を移動させて涙液メニスカスを確実に撮影できる状態にする。

（２）移動制御処理：
以下、涙液メニスカスを測定するための画像を撮影するために撮影光学系３００を移動させる移動制御処理について説明する。図４Ａは、移動制御処理を示すフローチャートである。移動制御処理は、制御部６００は、図示しない制御プログラムを実行することによって実現される。制御プログラムが実行されると制御部６００は、基準移動制御部６００ａ、変位移動制御部６００ｂ、測定部６００ｃとして機能する。基準移動制御部６００ａは、被検眼の基準部位を撮影する基準位置に撮影光学系を自動的に移動させる機能を制御部６００に実行させるプログラムモジュールである。また、変位移動制御部６００ｂは、基準位置と異なる変位位置に撮影光学系を自動的に移動させる機能を制御部６００に実行させるプログラムモジュールである。

被験者が自身の頭部をヘッド部６０２の既定位置にセットし、検者が涙液メニスカス
の測定の観察開始を指示すると、制御部６００は、移動制御処理を開始する。移動制御処理が開始されると、制御部６００は、基準移動制御部６００ａの機能により、アライメント動作を開始する。

アライメント動作においてまず制御部６００は、基準移動制御部６００ａの機能により、被検眼位置を検出する（ステップＳ１００）。具体的には、制御部６００は、光源１０１を点灯させる。この結果、光源１０１からの赤外光がホットミラー１０２、対物レンズ１０３、ホットミラー１０４を介して被検眼Ｅの角膜に照射する。赤外光は角膜で反射され、レンズ１０５を介してプロファイルセンサ１０７で受光され、また、レンズ１０６を介してプロファイルセンサ１０８で受光される。制御部６００は、当該プロファイルセンサ１０７，１０８で受光された反射光に基づいて、被検眼Ｅの位置を検出する。

次に、制御部６００は、撮影光学系３００を含むヘッド部６０２を基準位置に移動させる（ステップＳ１０５）。すなわち、制御部６００は、ＸＹＺ駆動制御部６３０に指示を行い、ヘッド部６０２を移動させる。この際、制御部６００は、撮影光学系３００によって被検眼Ｅを撮影可能な位置として予め決められた基準位置に向けてヘッド部６０２が既定量移動するようにＸＹＺ駆動制御部６３０に指示を行う。具体的には、ヘッド部６０２が基準位置に存在する際に、プロファイルセンサ１０７，１０８上で角膜からの反射光が受光される位置は予め決められている。そこで、制御部６００は、角膜からの反射光が予め決められた位置に向けて移動するように、ヘッド部６０２を既定量移動させる。

次に、制御部６００は、ヘッド部６０２が基準位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部６００は、プロファイルセンサ１０７，１０８で受光された反射光の位置が、予め決められた位置である場合に、ヘッド部６０２が基準位置に到達したと判定する。ステップＳ１１０において、ヘッド部６０２が基準位置に到達したと判定されない場合、制御部６００は、ステップＳ１０５以降の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ１１０において、ヘッド部６０２が基準位置に到達したと判定された場合、撮影光学系３００は、被検眼の基準部位である角膜を２次元撮像素子３０６で撮影可能な基準位置に存在する状態となる。この状態において、角膜が２次元撮像素子３０６で撮影可能であることは保証されるが、下瞼の涙液メニスカスが測定可能であることは保証されない。例えば、眼が大きい人物の下瞼は、２次元撮像素子３０６の視野外であるか、またはレンズの歪みが大きい縁に近い部分で撮影される。

そこで、制御部６００は、変位移動制御部６００ｂの機能により、撮影光学系３００を含むヘッド部６０２を既定方向に既定量移動させる（ステップＳ１１５）。既定方向および既定量は予め決められていれば良く、例えば、下瞼の涙液メニスカスを撮影する本例において、制御部６００は、角膜の頂点を撮影するための位置から撮影光学系３００を鉛直方向に移動させる。また、下瞼の涙液メニスカスを撮影する本例において、制御部６００は、角膜の頂点を撮影するための基準位置から下瞼の位置を撮影するための変位位置までの撮影光学系３００の変位量が既定量として予め特定されている。

そこで、制御部６００は、ヘッド部６０２が既定方向である下方向に既定量移動するようにＸＹＺ駆動制御部６３０に指示を行う。この結果、眼の大きい人物、眼の小さい人物のいずれであっても、下瞼の涙液メニスカスが２次元撮像素子３０６によって撮影される変位位置に撮影光学系３００が移動される。以上の制御処理により、涙液メニスカスが撮影される変位位置に撮影光学系３００が移動された状態になる。

（３）測定処理：
本実施形態においては、以上のようにして撮影光学系３００を移動させた後に、涙液メニスカスの画像を撮影し、涙液メニスカスの幅を測定する。すなわち、撮影光学系３００の移動が完了すると、制御部６００は、図示しない制御プログラムを実行する。この結果、制御部６００は、変位位置に存在する撮影光学系３００によって、被検眼の涙液メニスカスを照明して撮影した画像に含まれる涙液メニスカスからの反射光の像に基づいて、涙液メニスカスの測定を行う測定部６００ｃとして機能する。

図４Ｂは、制御部６００が測定部６００ｃの機能により実行する測定処理を示すフローチャートである。測定処理が開始されると、制御部６００は、測定部６００ｃの機能により、涙液メニスカスを撮影する（ステップＳ２００）。すなわち、制御部６００は、測定部６００ｃの機能により、撮影光学系３００におけるレンズの駆動部を制御し、対物レンズ３０３、結像レンズ３０５の少なくとも一方を光軸方向に移動させて涙液メニスカスを合焦状態にさせ、２次元撮像素子３０６を制御して撮影を行う。この結果、涙液メニスカスの画像が撮影される。むろん、合焦状態を実現するための処理は種々の処理であって良く、合焦状態で撮影が行われても良いし、レンズの位置を変えながら複数の画像が撮影され、合焦状態の画像が選択されてもよい。撮影が行われると、制御部６００は、２次元撮像素子３０６が出力された画像をメモリ６７０に記録する。

次に、制御部６００は、測定部６００ｃの機能により、撮影画像を表示させる（ステップＳ２０５）。すなわち、制御部６００は、表示部６５０を制御し、ステップＳ２００で取得された撮影画像を表示させる。なお、本実施形態においては、表示部６５０上で涙液メニスカスの画像を既定の大きさで表示し、当該画像上で検者が選択した部分を拡大して表示することができる。

このような構成を実現するため、ステップＳ２０５において制御部６００は、拡大前の画像を表示部６５０に表示させる。図５は、撮影画像を表示するための画面の例を示す図である。図５においては、ある被験者の右眼および左眼のそれぞれについて撮影された画像を選択して表示可能な構成が採用されている。図５においては、Ｒと示されたアイコンＩ₁が右眼、Ｌと示されたアイコンＩ₂が左眼を示しており、アイコン内の眼が開いている方の画像が表示され、アイコン内の眼が閉じている方の画像は表示されない。従って、図５に示す例は、右眼の画像である。

さらに、図５に示す例では、上部の右側に拡大前の画像Ｉｓが表示される。従って、ステップＳ２０５の段階では、図５に示す画面内に画像Ｉｓは表示されるが、画像Ｉｅは表示されていない。本実施形態において制御部６００は、涙液メニスカスの画像をモノクロ画像として表示部６５０に表示させてもよいし、カラー画像として表示部６５０に表示させてもよいし、これらのいずれかが選択可能であっても良い。

次に、制御部６００は、測定部６００ｃの機能により、拡大領域の選択を受け付ける（ステップＳ２１０）。すなわち、制御部６００は、ジョイスティック６４０やタッチパネル６６０に対する検者の操作を受け付け、拡大前の画像Ｉｓ内で拡大対象となる領域である拡大領域の選択を受け付ける。本実施形態において、測定対象は下瞼の涙液メニスカスである。従って、検者は、ジョイスティック６４０やタッチパネル６６０を操作して、下瞼の涙液メニスカスを含む部分を指定する。図５においては、指定された部位を矩形Ｐｃとして示している。

次に、制御部６００は、測定部６００ｃの機能により、拡大画像を表示する（ステップＳ２１５）。すなわち、制御部６００は、表示部６５０を制御し、ステップＳ２１０で受け付けた部分を拡大表示させる。具体的には、制御部６００は、メモリ６７０を参照し、ステップＳ２１０で受け付けた拡大領域の画像に対して拡大処理を適用する。拡大処理は、各種の補間処理であって良い。なお、撮影された画像の解像度が充分に高く、ステップＳ２０５における画像の表示が、撮影された画像を縮小した表示である場合、ステップＳ２１５における表示の際に補間処理等が行われることなく表示されても良い。この場合であっても、ステップＳ２０５における表示は拡大前の表示であり、ステップＳ２１５においては当該画像を拡大した表示であると言える。図５に示す例では、画面の左側に拡大後の画像Ｉｅが表示されている。

次に、制御部６００は、測定部６００ｃの機能により、拡大画像上で涙液メニスカスの幅方向の端部の指定を受け付ける（Ｓ２２０）。すなわち、本実施形態において、検者は、拡大して表示された画像上で涙液メニスカスの幅方向の端部を指定することができる。このために制御部６００は、ジョイスティック６４０やタッチパネル６６０に対する検者の操作を受け付け、拡大後の画像Ｉｅ内で涙液メニスカスの幅方向の端部を視認し、幅方向の端部を２箇所指定する。図５においては、指定された２箇所の端部をＥ₁，Ｅ₂として示している。以上のように、拡大図内で涙液メニスカスの端部を指定する構成によれば、非常に小さい涙液メニスカスの端部を容易に指定することができ、また、正確に指定することができる。

次に、制御部６００は、測定部６００ｃの機能により、涙液メニスカスの幅の測定結果を表示する（ステップＳ２２５）。すなわち、制御部６００は、ステップＳ２２０で受け付けた端部間の距離を涙液メニスカスの幅として取得する。当該幅の取得は、種々の手法で行われて良く、例えば、拡大後の画像内の１画素と実空間内での距離との対応関係を予め特定しおく構成等を採用可能である。

涙液メニスカスの幅が取得されると、制御部６００は、測定部６００ｃの機能により、表示部６５０を制御し、涙液メニスカスの幅を表示させる。図５においては、測定された涙液メニスカスの幅が表示される表示部Ｐａが設けられており、制御部６００は、当該表示部Ｐａに涙液メニスカスの幅を長さの単位で表示させる。以上の構成によれば、どのような大きさの眼を持つ被験者であっても、その涙液メニスカスを撮影し、容易に涙液メニスカスの幅を測定することが可能である。

（４）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、自動的にアライメントされた撮影光学系を変位させることによって被検眼の特定の部位を撮影可能にする限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、眼科装置は、上述のようにヘッド部と本体部とを備える構成に限定されず、他にも種々の要素を備える眼科装置であって良い。また、図５に示すような涙液メニスカスの測定画面は一例であり、むろん、複数箇所について涙液メニスカスの幅を測定し、表示しても良いし、各種の統計値を表示しても良い。

撮影光学系は、被検眼を照明して撮影することができればよい。すなわち、撮影光学系は、被検眼を照明する光源と、被検眼で反射される反射光を画像化するセンサと、光源とセンサとの間の光学部品とを含む。むろん、撮影光学系は、上述の実施形態以外にも種々の構成が採用されてよい。例えば、上述の実施形態においては、光源にリング状の照明が利用されるが、他の形状の照明であっても良い。すなわち、測定対象から反射された光がセンサに到達するように照明が行われればよい。むろん、撮影光学系は、各種の測定（上述の実施形態では眼圧や眼屈折力）を行うための光学系と部品が共有されていても良いし、共有されていなくても良い。

基準移動制御部は、被検眼の基準部位を撮影する基準位置に撮影光学系を自動的に移動させることができればよい。すなわち、撮影光学系が変位位置に存在する状態で測定対象を測定しようとしても、被検眼の位置が不明であれば当該測定対象を撮影する変位位置に撮影光学系を位置合わせすることもできない。そこで、撮影光学系を基準位置に自動的に移動させる自動アライメント機能を眼科装置が備える構成とすれば、当該基準位置を基準にして変位位置を容易に特定することができる。

なお、被検眼の基準部位は、撮影光学系の位置を決めるための基準となる部位であれば良く、上述の実施形態のような角膜の頂点である構成以外にも種々の構成が採用されてよい。例えば、内眼角、外眼角、眉毛の端部など、種々の部位が基準部位となってよい。基準位置は、基準部位を撮影する位置であれば良く、撮影光学系が備えるセンサで基準部位を撮影可能であればよい。従って、撮影光学系のレンズの状態は任意であり、合焦状態であっても良いし、合焦していない状態であっても良い。

撮影光学系を、基準位置に自動的に移動させるための構成としては、上述の実施形態の構成以外にも種々の手法を採用可能である。例えば、撮影光学系で撮影された像を解析し、基準部位が撮像素子の特定の部位で撮影されるような位置に撮影光学系を移動させる構成等を採用可能である。なお、撮影光学系の移動方向は、３次元空間の任意の方向であっても良いし、２次元、または１次元の任意の方向であっても良い。

変位移動制御部は、基準位置と異なる変位位置に撮影光学系を移動させることができればよい。すなわち、撮影光学系が基準位置に存在する状態においては、撮影光学系と被検眼の基準部位とが既定の関係になっている。被検眼における特定の部位を測定対象とする場合、万人の（または大半の）被験者の被検眼における特定の部位はほぼ同様の位置にあり、撮影光学系を基準位置からどの程度移動させるべきであるのか予め特定することができる。そこで、万人の（または大半の）被験者の被検眼における特定の部位を撮影可能な変位位置と基準位置との間の位置変位を明らかにしておけば、当該位置変位に相当する移動を行わせることで、変位位置に撮影光学系を自動的に移動させることができる。

変位移動制御部が、撮影光学系を移動させる際の既定方向は、基準位置に存在する撮影光学系を変位位置に移動させる方向であれば良く、予め決められていれば良い。測定対象の部位が複数個存在するのであれば、既定方向は測定対象毎に決まっていても良い。変位移動制御部が、撮影光学系を移動させる際の既定量は、基準位置に存在する撮影光学系を変位位置に移動させる際の移動量であれば良く、予め決められていれば良い。測定対象の部位が複数個存在するのであれば、既定量は測定対象毎に決まっていても良い。

測定部は、変位位置に存在する撮影光学系によって、被検眼の涙液メニスカスを照明して撮影した画像に含まれる涙液メニスカスからの反射光の像に基づいて、涙液メニスカスの測定を行うことができればよい。すなわち、検者が指定した涙液メニスカスの端部の距離に基づいて涙液メニスカスの幅を測定する上述の実施形態のような構成以外にも種々の構成を採用可能である。例えば、撮影された画像に基づいて画像処理を行い、涙液メニスカスの画像の特徴に基づいて涙液メニスカスの像を特定し、当該像に基づいて涙液メニスカスの幅を測定する構成であっても良い。涙液メニスカスの像を特定するための画像処理は、種々の処理であって良く、例えば、パターンマッチング等であっても良いし、機械学習等を利用した人工知能による処理等であっても良い。

さらに、自動的にアライメントされた撮影光学系を変位させることによって被検眼の特定の部位を撮影可能にする手法は、方法の発明としても適用可能である。また、以上のような眼科装置、方法は、単独の装置として実現される場合や、複数の機能を有する装置の一部として実現される場合が想定可能であり、各種の態様を含むものである。

１…眼科装置、１００…アライメント光学系、１０１…光源、１０２…ホットミラー、１０３…対物レンズ、１０４…ホットミラー、１０５…レンズ、１０６…レンズ、１０７…プロファイルセンサ、１０８…プロファイルセンサ、１０８…プロファイルセンサ、２００…変位変形検出受光光学系、２０１…光源、２０２…ハーフミラー、２０３…集光レンズ、２０４…受光素子、２０５…ノズル、２０６…平面ガラス、３００…撮影光学系、３００ａ…光源、３０１ａ…光源、３０２ａ…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…２次元撮像素子、４００…固視光学系、４０１…光源、４０２…ホットミラー、４０３…リレーレンズ、４０４…反射ミラー、５００…眼屈折力光学系、５０１…光源、５０２…集光レンズ、５０３…ミラー、５０４…ミラー、５０５…平行平面ガラス、５０６…ホットミラー、５０７…レンズ、５０８…リングレンズ、５０９…ＣＣＤ、５１０…平面ガラス、５１１…平面ガラス、５１２…固視標、５１３…コリメータレンズ、５１４…光源、６００…制御部、６００ａ…基準移動制御部、６００ｂ…変位移動制御部、６００ｃ…測定部、６０１…本体部、６０２…ヘッド部、６３０…ＸＹＺ駆動制御部、６４０…ジョイスティック、６５０…表示部、６６０…タッチパネル、６７０…メモリ、６８０…固視標制御部

Claims

被検眼を照明して撮影する撮影光学系と、
前記被検眼の基準部位を撮影する基準位置に前記撮影光学系を自動的に移動させるアライメントを実施する基準移動制御部と、
前記撮影光学系を、前記アライメントが実施された前記基準位置から、鉛直方向に既定量だけ移動させることで、前記基準位置と異なる変位位置に前記撮影光学系を自動的に移動させる変位移動制御部と、
前記変位位置において、前記撮影光学系の前記変位位置における視野に含まれる測定対象に対して合焦させ、当該測定対象を測定する測定部と、
を備える眼科装置。
前記測定部は、前記変位位置に存在する前記撮影光学系によって、前記被検眼の涙液メニスカスを照明して撮影した画像に含まれる前記涙液メニスカスからの反射光の像に基づいて、前記涙液メニスカスの測定を行う、
請求項１に記載の眼科装置。
前記測定部は、
前記画像を表示部に表示させ、
検者が前記画像上で指定した前記涙液メニスカスの幅方向の端部の距離に基づいて、前記涙液メニスカスの幅の測定を行う、
請求項２に記載の眼科装置。
前記測定部は、
前記画像を拡大して前記表示部に表示させ、
前記検者は拡大して表示された前記画像上で前記涙液メニスカスの幅方向の端部を指定する、
請求項３に記載の眼科装置。
前記測定部は、
拡大前の前記画像を前記表示部に表示させ、
前記検者が拡大前の前記画像上で拡大部分の指定を行うと、前記拡大部分の前記画像を拡大して前記表示部に表示させる、
請求項４に記載の眼科装置。