WO2011092785A1

WO2011092785A1 - 眼科装置

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Publication number: WO2011092785A1
Application number: PCT/JP2010/007161
Authority: WO
Inventors: 孝紀武田
Original assignee: 株式会社トプコン
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2011-08-04
Also published as: JP2011156059A; JP5566711B2

Abstract

　角膜の形状を正確に測定することが可能な眼科装置を提供する。投影像形成部１３は、略円形状に配列された複数の輝点を被検眼Ｅの角膜に投影する。ＴＶカメラ５６は、複数の輝点が投影された状態の角膜を撮影する。記憶部７０は輝点像位置情報７１を予め記憶する。輝点像位置情報７１は、複数の輝点が投影された状態の無乱視角膜模型眼をＴＶカメラ５６で撮影して得られた無乱視撮影像に描写された複数の輝点像の位置を示す。演算処理部８０は、複数の輝点が投影された状態の被検眼Ｅの角膜をＴＶカメラ５６で撮影して得られた角膜撮影像に描写された複数の輝点像の位置を、輝点像位置情報７１に基づき補正する。更に、演算処理部８０は、補正後の複数の輝点像の位置に基づいて角膜の形状の評価値を算出する。

Description

眼科装置

　この発明は、角膜の形状を測定可能な眼科装置に関する。

　角膜の形状を測定する装置としてはケラトメータが知られている。ケラトメータは、被検眼の角膜形状を定量的に評価する装置である（たとえば特許文献１を参照）。ケラトメータは、円形状に配置された複数の光源から点状の光（輝点）を角膜に投影し、これら輝点の角膜反射像を撮影し、円形に対する角膜反射像群の変位に基づいて角膜形状を評価する。

　ケラトメータよりも高精度で角膜形状を測定する装置として、プラチドリング照明器を備えた眼科装置が知られている（たとえば特許文献２を参照）。プラチドリング照明器は、同心円状に配置された複数の輝点を投射する装置である。特許文献２に記載された装置は、眼科手術用の顕微鏡にプラチドリング照明器を取り付けたものである。

特開２００７－２１５９５６号公報特開平８－６６３６９号公報

　角膜形状の測定では、上記のように円形に対する角膜反射像の変位を参照している。このとき、複数の光源が真円状に配列されているものと仮定して変位を求めている。しかし、次のような理由から、角膜に投影される複数の輝点を真円状に配列させることは困難である。

　まず、製造上の理由がある。すなわち、複数の光源が真円状に配置されるように設計はなされるが、製造段階において光源を取り付ける際に、どうしても取り付け位置にズレが発生してしまう。たとえば、光源を取り付ける際のはんだの厚さがばらつくことにより、設計上の取り付け位置から外れた位置に光源が装着されることがある。

　また、光源の発光ムラの問題もある。つまり、光源の発光面から一様な強度の光を放出させることは極めて困難であるため、発光面の一部のみから強い光が放出されたり、発光面の一部から光が放出されなかったりする現象が起こる。そうすると、角膜に投影される複数の輝点の配列が、本来の真円状からずれてしまう。

　製造上の問題に対処するためにマスクを設けたり、発光ムラの問題に対処するために拡散板を設けたりといった工夫も考えられる。しかし、装置の構造が複雑化する、製造コストが上昇する、などの新たな問題が生じる。なお、拡散板を用いると、複数の輝点ではなく、リング状の光束が角膜に投影されることになる。

　このように、角膜に投影される複数の輝点が真円状に配列されていないと、上記仮定が崩れ、測定確度が低下してしまう。

　また、特許文献２に記載のように、複数の光源を有する投影装置を眼科装置に装着する場合において、投影装置を装着する向きを適宜に変更することがある。たとえば、助手用顕微鏡やスリット照明装置を取り付けて手術用顕微鏡を使用する場合、その取り付け向きに応じて投影装置の装着向きを変更することがある。投影装置の装着向きが変わると、歪んだ円形状に配列して角膜に投影される複数の光（又はリング状の光束）の向きも変化してしまう。そうすると、投影装置の装着向きの違いにより、同じ被検眼であっても異なる測定結果が得られることとなり、測定の再現性が低下してしまう。

　また、双眼観察が可能な眼科装置において、対物レンズの光軸に対して左右の観察光学系の光軸が変位しているものがある。このような構成では、角膜反射光は、対物レンズの縁部近傍を通過してから左右の光学系に入射する。そうすると、当該通過位置（縁部近傍）におけるプリズム効果等により角膜反射光の断面形状が変化し、角膜形状の評価の正確性が低下してしまう。

　この発明は、以上のような問題を解消するためになされたものであり、その目的は、角膜の形状を正確に測定することが可能な眼科装置を提供することにある。

　上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、略円形状に配列された複数の輝点を被検眼の角膜に投影する投影手段と、前記複数の輝点が投影された状態の前記角膜を撮影する撮影手段とを備え、当該撮影像に描写された前記複数の輝点の像の位置に基づいて前記角膜の形状の評価値を算出する眼科装置であって、前記複数の輝点が投影された状態の無乱視角膜模型眼を前記撮影手段により撮影して得られた無乱視撮影像に描写された前記複数の輝点の像の位置を示す輝点像位置情報を予め記憶する記憶手段と、前記複数の輝点が投影された状態の被検眼の角膜を前記撮影手段により撮影して得られた角膜撮影像に描写された前記複数の輝点の像の位置を、前記輝点像位置情報に基づき補正し、前記補正後の前記複数の輝点の像の位置に基づいて当該角膜の前記評価値を算出する演算手段と、を備えることを特徴とする。
　また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の眼科装置であって、前記輝点像位置情報には、前記無乱視撮影像中の前記複数の輝点の像の真円に対する変位が記録されており、前記演算手段は、前記角膜撮影像中の前記複数の輝点の像の位置を、前記変位を打ち消すように補正する補正手段を含み、前記補正後の前記像の位置に基づいて前記評価値を算出する、ことを特徴とする。
　また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の眼科装置であって、前記演算手段は、前記真円として、前記複数の輝点の像の位置に対する近似円を求める真円演算手段を含む、ことを特徴とする。
　また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の眼科装置であって、前記真円演算手段は、前記複数の輝点の像の位置に最小二乗法を適用して前記近似円を求める、ことを特徴とする。
　また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の眼科装置であって、前記投影手段は、前記複数の輝点を投影するための複数の光源が略円形状に設置され、かつ装置筺体に着脱可能な光源保持手段と、前記複数の光源のうちの特定の光源を制御して、他の光源と異なる点灯状態とする光源制御手段と、を含み、前記演算手段は、前記点灯状態に基づいて、前記複数の輝点の像のうち前記特定の光源に対応する像を選択する選択手段と、前記無乱視撮影像について前記選択された前記像の位置と、前記角膜撮影像について前記選択された前記像の位置とを比較して、前記無乱視撮影像の撮影時と前記角膜撮影像の撮影時との間における前記光源保持手段の装着方向の変位を求める装着方向変位算出手段と、前記求められた前記装着方向の変位に基づいて、前記輝点像位置情報にその位置を示す前記複数の輝点の像と、前記角膜撮影像中の前記複数の輝点の像とを対応付ける輝点像対応手段と、を含み、前記対応付けの結果に基づいて前記評価値を算出する、ことを特徴とする。
　また、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の眼科装置であって、前記投影手段は、前記複数の輝点を投影するための複数の光源が略円形状に設置され、かつ装置筺体に着脱可能な光源保持手段と、前記装置筺体に対する前記光源保持手段の装着方向を検出する検出手段と、を含み、前記演算手段は、前記無乱視撮影像の撮影時に前記検出された装着方向と、前記角膜撮影像の撮影時に前記検出された装着方向との間の変位を求める装着方向変位算出手段と、前記求められた前記装着方向の変位に基づいて、前記輝点像位置情報にその位置を示す前記複数の輝点の像と、前記角膜撮影像中の前記複数の輝点の像とを対応付ける輝点像対応手段と、を含み、前記対応付けの結果に基づいて前記評価値を算出する、ことを特徴とする。
　また、請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の眼科装置であって、対物レンズと、前記対物レンズを介して照明光を前記被検眼に照射する照明光学系と、前記対物レンズを経由した前記被検眼による前記照明光の反射光を、ズームレンズ系を介して接眼レンズに導く観察光学系と、を備え、前記複数の光源は、前記対物レンズと前記被検眼との間において前記照明光の光路及び前記反射光の光路から外れた位置に配置され、前記演算手段は、前記被検眼の角膜の乱視軸方向を前記評価値として算出し、該算出された乱視軸方向に対応する位置に配置された光源を前記複数の光源のうちから特定する光源特定手段を含み、該特定された光源の点灯状態を変更する点灯状態変更手段を更に備える、ことを特徴とする。
　また、請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の眼科装置であって、対物レンズと、前記対物レンズを介して照明光を前記被検眼に照射する照明光学系と、前記対物レンズを経由した前記被検眼による前記照明光の反射光を、ズームレンズ系を介して接眼レンズに導く観察光学系と、を備え、前記複数の光源は、前記対物レンズと前記被検眼との間において前記照明光の光路及び前記反射光の光路から外れた位置に配置され、前記演算手段は、前記被検眼の角膜の乱視軸方向を前記評価値として算出し、該算出された乱視軸方向に対応する位置に配置された光源を前記複数の光源のうちから特定する光源特定手段を含み、該特定された光源の点灯状態を変更する点灯状態変更手段を更に備える、ことを特徴とする。
　また、請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の眼科装置であって、前記観察光学系は、前記対物レンズを経由した前記反射光を左右の接眼レンズにそれぞれ導く左右の光学系を有し、前記左右の光学系のそれぞれの光軸は、前記対物レンズの光軸に対して変位しており、前記左右の光学系の一方は、前記反射光を前記接眼レンズに向かう光束と前記撮影手段に向かう光束とに分割するビームスプリッタを含み、前記記憶手段は、前記対物レンズに入射した略真円状の光束の前記撮影手段による撮影像に描写された前記光束の像の位置を示す光束像位置情報を予め記憶し、前記演算手段は、前記角膜撮影像に描写された前記複数の輝点の像の位置を、前記輝点像位置情報とともに前記光束像位置情報に基づき補正し、該補正後の前記複数の輝点の像の位置に基づいて前記評価値を算出する、ことを特徴とする。
　また、請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の眼科装置であって、前記観察光学系は、前記対物レンズを経由した前記反射光を左右の接眼レンズにそれぞれ導く左右の光学系を有し、前記左右の光学系のそれぞれの光軸は、前記対物レンズの光軸に対して変位しており、前記左右の光学系の一方は、前記反射光を前記接眼レンズに向かう光束と前記撮影手段に向かう光束とに分割するビームスプリッタを含み、前記記憶手段は、前記対物レンズに入射した略真円状の光束の前記撮影手段による撮影像に描写された前記光束の像の位置を示す光束像位置情報を予め記憶し、前記演算手段は、前記角膜撮影像に描写された前記複数の輝点の像の位置を、前記輝点像位置情報とともに前記光束像位置情報に基づき補正し、該補正後の前記複数の輝点の像の位置に基づいて前記評価値を算出する、ことを特徴とする。
　また、請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の眼科装置であって、前記光束像位置情報には、前記光束の像の真円に対する変位が記録されており、前記演算手段は、前記角膜撮影像中の前記複数の輝点の像の位置を、該変位を打ち消すように補正する、ことを特徴とする。
　また、請求項１２に記載の発明は、請求項１０に記載の眼科装置であって、前記光束像位置情報には、前記光束の像の真円に対する変位が記録されており、前記演算手段は、前記角膜撮影像中の前記複数の輝点の像の位置を、該変位を打ち消すように補正する、ことを特徴とする。
　また、請求項１３に記載の発明は、対物レンズと、前記対物レンズを介して照明光を被検眼に照射する照明光学系と、前記対物レンズを経由した前記被検眼による前記照明光の反射光を、ズームレンズ系を介して左右の接眼レンズにそれぞれ導く左右の光学系を有する観察光学系と、略円形状に配列された複数の輝点を前記被検眼の角膜に投影する投影手段と、前記複数の輝点が投影された状態の前記角膜を撮影する撮影手段と、当該撮影像に描写された前記複数の輝点の像の位置に基づいて前記角膜の形状の評価値を算出する演算手段と、前記対物レンズに入射した略真円状の光束の前記撮影手段による撮影像に描写された前記光束の像の位置を示す光束像位置情報を予め記憶する記憶手段と、を備え、前記左右の光学系のそれぞれの光軸は、前記対物レンズの光軸に対して変位しており、前記左右の光学系の一方は、前記反射光を前記接眼レンズに向かう光束と前記撮影手段に向かう光束とに分割するビームスプリッタを含み、前記演算手段は、前記複数の輝点が投影された状態の被検眼の角膜を前記撮影手段により撮影して得られた角膜撮影像に描写された前記複数の輝点の像の位置を、前記光束像位置情報に基づき補正し、前記補正後の前記複数の輝点の像の位置に基づいて当該角膜の前記評価値を算出する、ことを特徴とする眼科装置である。
　また、請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の眼科装置であって、前記光束像位置情報には、前記光束の像の真円に対する変位が記録されており、前記演算手段は、前記角膜撮影像中の前記複数の輝点の像の位置を、該変位を打ち消すように補正する、ことを特徴とする。

　この発明に係る眼科装置の第１の態様は、無乱視撮影像に描写された複数の輝点の像の位置を示す輝点像位置情報に基づいて、角膜撮影像に描写された前記複数の輝点の像の位置を補正し、補正後の像の位置に基づいて角膜の形状の評価値を算出するように構成されている。

　このように、無乱視状態における輝点の像の位置ズレ（輝点像位置情報）を参照して角膜撮影像中の像の位置を補正することで、光源の取り付け位置のズレの影響を排除して評価値を求めることができる。

　それにより、角膜に投影される複数の輝点が真円状に配列されていない場合であっても、角膜の形状を正確に測定することが可能になる。

　この発明に係る眼科装置の第２の態様は、観察光学系の左右の光学系のそれぞれの光軸が対物レンズの光軸に対して変位したものであって、左右の光学系の一方の側で角膜を撮影するようになっている。そして、この第２の態様は、複数の輝点が投影された状態の被検眼の角膜を撮影して得られた角膜撮影像に描写された複数の輝点の像の位置を、光束像位置情報に基づいて補正し、更に、この補正後の複数の輝点の像の位置に基づいて角膜の形状の評価値を算出するように構成されている。光束像位置情報は、対物レンズに入射した略真円状の光束の撮影像に描写された当該光束の像の位置を示す情報である。

　それにより、対物レンズの光軸と左右の光学系の光軸とが変位している場合であっても、角膜の形状を正確に測定することが可能になる。

この発明に係る眼科装置の実施の形態の外観構成の一例を表す概略図である。この発明に係る眼科装置の実施の形態における投影像形成部の構成の一例を表す概略図である。この発明に係る眼科装置の実施の形態における投影像形成部の構成の一例を表す概略図である。この発明に係る眼科装置の実施の形態における光学系の構成の一例を表す概略図である。この発明に係る眼科装置の実施の形態における光学系の構成の一例を表す概略図である。この発明に係る眼科装置の実施の形態における制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。この発明に係る眼科装置の実施の形態の変形例における制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。

　この発明に係る眼科装置の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の実施形態では、この発明に係る構成を眼科手術用顕微鏡に適用した場合について説明する。なお、この発明に係る構成の適用対象は、眼科手術用顕微鏡には限定されず、ケラトメータ、オートレフラクトメータ／ケラトメータを始めとする、角膜の形状を測定可能な任意の眼科装置であればよい。

［構成］
〔外観構成〕
　眼科手術用顕微鏡１の外観構成について図１を参照しつつ説明する。眼科手術用顕微鏡１は、従来と同様に、支柱２、第１アーム３、第２アーム４、駆動装置５、顕微鏡６及びフットスイッチ８を含んで構成される。

　これらに加え、眼科手術用顕微鏡１は、従来と同様の助手用顕微鏡を備えていてもよい。助手用顕微鏡は、術者が使用する顕微鏡６と異なる向きに装着される。助手用顕微鏡の装着位置は、手術室のレイアウトや患部位置などに応じて適宜に変更可能とされている。

　駆動装置５は、モータ等のアクチュエータを含んで構成される。駆動装置５は、フットスイッチ８等を用いた操作に応じて顕微鏡６を上下方向や水平方向に移動させる。それにより顕微鏡６は３次元的に移動可能とされる。

　顕微鏡６の鏡筒部１０には、各種の光学系、駆動系、制御系などが収納されている。鏡筒部１０の上部にはインバータ部１２が設けられている。インバータ部１２は、患者眼（被検眼）Ｅ（被検眼）の観察像が倒像として得られる場合に、この観察像を正立像に変換する。インバータ部１２の上部には、左右一対の接眼部１１Ｌ、１１Ｒが設けられている。観察者（術者等）は、左右の接眼部１１Ｌ、１１Ｒを覗き込むことにより、患者眼Ｅを双眼視することができる。

　眼科手術用顕微鏡１は、その特徴的な構成として投影像形成部１３を備えている。投影像形成部１３は、患者眼Ｅに光束を投射して所定の投影像を患者眼Ｅ上に形成する。この実施形態における投影像は、略円形状に配列された複数の輝点像とされる。投影像形成部１３は、後述の支持部材１７及び制御部６０とともに、この発明の「投影手段」の一例を構成している。

　投影像形成部１３の構成例を図２及び図３に示す。ここで、図２中の符合１４は撮影部を表している。撮影部１４には後述のＴＶカメラ５６等が格納されている。また、図３は、投影像形成部１３のヘッド部１３１を下方（つまり、患者眼Ｅの側、換言すると鏡筒部１０の反対側）から見たときの構成を表している。

　図２及び図３に示すように、ヘッド部１３１は円盤状の部材である。図３に示すように、ヘッド部１３１の下面には複数のＬＥＤ１３１－ｉ（ｉ＝１～Ｎ）が設けられている。ＬＥＤ群１３１－ｉは概ね円形状に配列されている。この実施形態では、３６個のＬＥＤ１３１－ｉが概ね等間隔に設けられている（Ｎ＝３６）。すなわち、ＬＥＤ群１３１－ｉの中心位置に対して、ＬＥＤ群１３１－ｉは概ね１０度間隔の角度で配置されている。換言すると、各ＬＥＤ１３１－ｉと当該中心位置とを結ぶ線分を考慮すると、隣接する２個のＬＥＤ１３１－ｉ、１３１－（ｉ＋１）に関する線分は当該中心位置において概ね角度１０度を成して交わる。ＬＥＤ群１３１－ｉは、対物レンズ１５と患者眼Ｅとの間において、照明光の光路及びその患者眼Ｅによる反射光の光路から外れた位置に配置されて使用される。

　前述したように、製造段階における取り付け位置ズレなどの問題により、複数のＬＥＤ１３１－ｉは真円状には配列されていない。図３では、このような配置状態を誇張して表現している。たとえばＬＥＤ１３１－ｋは、その近傍のＬＥＤ１３１－ｉの配列の傾向（円弧に沿って配列している）から外れた位置に設置されている。

　ＬＥＤ群１３１－ｉのうち、水平方向と垂直方向に相当するものが、他の方向に相当するものと異なる色を出力するように構成することができる。つまり、乱視軸方向（乱視軸角度）が０度、９０度、１８０度、２７０度に相当する位置のＬＥＤ（それぞれＬＥＤ１３１－１、１３１－１０、１３１－１９、１３１－２８）が、他のＬＥＤ１３１－ｉ（ｉ≠１、１０、１９、２８）と異なる色の光束を出力するように構成することが可能である。たとえば、ＬＥＤ１３１－１、１３１－１０、１３１－１９、１３１－２８として赤色ＬＥＤを用いるとともに、他のＬＥＤ１３１－ｉ（ｉ≠１、１０、１９、２８）として緑色ＬＥＤを用いることができる。それにより、乱視軸の水平方向と垂直方向とを容易に認識することが可能となる。なお、水平方向とは観察者（術者）側から見て顕微鏡６の視界における横方向（左右方向）を意味し、垂直方向とは水平方向に直交する方向を意味する。

　また、ＬＥＤ１３１－１、１３１－１０、１３１－１９、１３１－２８のうちの幾つかを他のＬＥＤと異なる色の光束を出力するようにしてもよい。たとえば、角度０度に相当するＬＥＤ１３１ｉのみを他のＬＥＤ（ｉ≠１）と異なる色を出力するように構成することが可能である。

　また、ＬＥＤ１３１－１、１３１－１０、１３１－１９、１３１－２８の全てが同じ色（上記例では赤色）の光束を出力するように構成する必要はない。たとえば、各ＬＥＤ１３１－１、１３１－１９として赤色ＬＥＤを用い、各ＬＥＤ１３１－１０、１３１－２８として白色ＬＥＤを用いるとともに、他のＬＥＤ１３１－ｉ（ｉ≠１、１０、１９、２８）として緑色ＬＥＤを用いることが可能である。それにより、水平方向と垂直方向とを容易に識別することが可能となる。

　なお、上記のように光源の出力色によって水平方向と垂直方向を認識可能にする代わりに、他の構成によって同様の効果を奏することも可能である。たとえば、出力光の明るさを違えることによって方向を識別可能にすることができる。

　ＬＥＤ群１３１－ｉは、この発明の「複数の光源」の一例である。ここで、各光源はＬＥＤである必要はなく、光束を出力可能な任意のデバイスを用いることが可能である。また、複数の光源は等間隔に配置されていなくてもよい。なお、図３は下面図なので、一般的な乱視軸の設定方向とは逆向き（逆回り）にＬＥＤ群１３１－ｉの配置順が設定されている。それにより、ＬＥＤ群１３１－ｉから出力された光束の角膜反射光（プルキンエ像）は一般的な乱視軸の設定方向として観察又は撮影される。

　また、この実施形態では光源が３６個設けられているが、設置される光源の個数は任意である。ただし、後述のように、この実施形態では、ＬＥＤ群１３１－ｉから出力される光束のプルキンエ像に基づいて患者眼Ｅの乱視軸方向を測定するので、この測定の精度や確度を担保できるだけの個数の光源が設けられていることが望ましい。

　また、乱視軸方向やトーリックＩＯＬ（Ｉｎｔｒａ　Ｏｃｕｌａｒ　Ｌｅｎｓ：眼内レンズ）の主経線の配置方向を術者が視認する際に要求される精度に応じて、光源の個数を適宜に設定することが可能である。たとえば、この実施形態では１０度間隔で光源を配置しているので、乱視軸方向等を少なくとも１０度単位で提示することが可能である。より高い精度で乱視軸方向等を提示するためには、その精度に応じた個数（たとえば５度単位であれば７２個）の光源を設けるようにする。より低い精度の場合も同様である。

　また、この実施形態では各々個別に構成された複数の光源（ＬＥＤ群１３１－ｉ）を設けているが、この発明はこれに限定されるものではない。たとえば、ヘッド部１３１の下面に表示デバイス（たとえばＬＣＤ（液晶ディスプレイ））を設け、この表示デバイスによって複数の輝点を表示することで同様の機能を得ることが可能である。この場合、各輝点を形成する表示デバイスの画素が「光源」に相当する。

　鏡筒部１０の下端には対物レンズ部１６が設けられている。対物レンズ部１６には、口述の対物レンズ１５が格納されている。対物レンズ部１６の近傍には支持部材１７が設けられている。支持部材１７は対物レンズ部１６から側方に向けて形成されている。

　支持部材１７の先端部１７ａには、上下方向に延びる貫通孔が形成されている。この貫通孔にはアーム１３３が挿入されている。アーム１３３はこの貫通孔内を摺動可能とされている。それにより、先端部１７ａに対し、アーム１３３を上下方向（図２中の両側矢印Ａが示す方向）に移動させることができる。ここで、顕微鏡６側を上方向とし、患者眼Ｅ側を下方向としている。

　アーム１３３の上端には落下防止部１３４が設けられている。落下防止部１３４は、上記貫通孔の口径よりも大きな径を有する板状部材である。それにより、落下防止部１３４は、アーム１３３が先端部１７ａから外れて落下することを防止している。

　アーム１３３の下端にはヘッド接続部１３２が設けられている。ヘッド接続部１３２は、ＬＥＤ１３１－ｉが設けられている面が下方を向くように、ヘッド部１３１をアーム１３３に接続している。

　このような構成により、ヘッド部１３１、ヘッド接続部１３２、アーム１３３及び落下防止部１３４（つまり投影像形成部１３）は、先端部１７ａに対して上下方向に移動自在とされている。投影像形成部１３の移動は、たとえば、ユーザがアーム１３３等を把持して行う。また、モータ等の駆動手段を用いることにより、投影像形成部１３を電動で移動させるように構成することも可能である。

　支持部材１７の下面には連結フック１８が設けられている。連結フック１８は、投影像形成部１３の係合部（図示せず）と係合可能に構成されている。この係合部は、たとえばヘッド接続部１３２に設けられる。投影像形成部１３を上方に移動させると、係合部と連結フック１８とが係合して投影像形成部１３の上下移動を禁止する。この係合関係は所定の操作（たとえば所定のボタンの押下）によって解除できるようになっている。連結フック１８及び上記係合部の構成は任意である。

　以上のような構成により、ＬＥＤ群１３１－ｉは、対物レンズ１５の光軸方向に沿って移動できるように保持されている。支持部材１７、ヘッド部１３１、ヘッド接続部１３２、アーム１３３及び落下防止部１３４は、この発明の「光源保持手段」の一例である。なお、保持手段は上記構成に限定されるものではない。対物レンズの光軸方向に沿って複数の光源を移動可能に保持するものであれば、保持手段の具体的構造は任意である。

　ヘッド部１３１は、顕微鏡６（の鏡筒部１０や対物レンズ部１６）に対して着脱可能に構成されている。ここで、ヘッド部１３１がヘッド接続部１３２に対して着脱可能に構成してもよいし、ヘッド接続部１３２がアーム１３３に対して着脱可能に構成してもよいし、先端部１７ａが支持部材１７に対して着脱可能に構成してもよいし、支持部材１７が対物レンズ部１６（又は鏡筒部１０）に対して着脱可能に構成してもよい。このような着脱を可能とする機構としては、公知の任意の構成を適用できる。

〔光学系の構成〕
　続いて、図４及び図５を参照しつつ、眼科手術用顕微鏡１の光学系について説明する。ここで、図４は、術者から見て左側から光学系を見た図である。また、図５は、術者側から光学系を見た図である。なお、図４及び図５に示す構成に加えて、助手が患者眼Ｅを観察するための光学系、つまり助手用顕微鏡が設けられていてもよい。

　助手用顕微鏡については、たとえば特開２００６－２８０８０５号公報に開示されている。この文献には、助手用顕微鏡を着脱可能に構成することや、助手用顕微鏡の装着位置を変更可能にすることが記載されている。

　この実施形態において、上下、左右、前後等の方向は、特に言及しない限り術者側から見た方向とする。なお、上下方向については、対物レンズ１５から観察対象（患者眼Ｅ）に向かう方向を下方とし、これの反対方向を上方とする。

　対物レンズ１５の下方位置（対物レンズ１５と患者眼Ｅとの間の位置）には、前述のＬＥＤ群１３１－ｉが設けられている。図４及び図５には、その視点方向から見て両端に位置するＬＥＤ１３１－ｉ、１３１－ｊ（ｉ、ｊ＝１～Ｎ、ｉ≠ｊ）のみ記載してある。

　なお、対物レンズ１５と患者眼Ｅとの間とは、上下方向における対物レンズの位置（高さ位置）と患者眼Ｅの位置（高さ位置）との間という意味である（つまり左右方向や前後方向における位置は考慮しない）。ＬＥＤ群１３１－ｉは、照明光やその反射光を遮蔽しないように、概ね円環状に配列されている。この略円環の径は、略円環状に配列された投影像（輝点像）を患者眼Ｅの角膜に形成可能な範囲で任意に設定できる。

　観察光学系３０について説明する。観察光学系３０は、図５に示すように左右一対設けられている。左側の観察光学系３０Ｌを左観察光学系と呼び、右側の観察光学系３０Ｒを右観察光学系と呼ぶ。符号ＯＬは左観察光学系３０Ｌの光軸（観察光軸）を示し、符号ＯＲは右観察光学系３０Ｒの光軸（観察光軸）を示す。左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒは、対物レンズ１５の光軸Ｏを挟むように配設されている。

　従来と同様に、左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒは、それぞれ、ズームレンズ系３１、ビームスプリッタ３２（右観察光学系３０Ｒのみ）、結像レンズ３３、像正立プリズム３４、眼幅調整プリズム３５、視野絞り３６及び接眼レンズ３７を有する。

　ズームレンズ系３１は複数のズームレンズ３１ａ、３１ｂ、３１ｃを含んでいる。各ズームレンズ３１ａ～３１ｃは、図示しない駆動機構によって観察光軸ＯＬ（又は観察光軸ＯＲ）に沿う方向に移動可能とされる。それにより患者眼Ｅを観察又は撮影する際の拡大倍率が変更される。

　右観察光学系３０Ｒのビームスプリッタ３２は、患者眼Ｅから観察光軸ＯＲに沿って導光された観察光の一部を分離してＴＶカメラ撮像系に導く。ＴＶカメラ撮像系は、結像レンズ５４、反射ミラー５５及びＴＶカメラ５６を含んで構成される。テレビカメラ撮像系は撮影部１４に格納されている。

　ＴＶカメラ５６は撮像素子５６ａを備えている。撮像素子５６ａは、たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅｓ）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等によって構成される。撮像素子５６ａとしては２次元の受光面を有するもの（エリアセンサ）が用いられる。ＴＶカメラ５６は、この発明の「撮影手段」の一例である。

　眼科手術用顕微鏡１の使用時には、撮像素子５６ａの受光面は、たとえば、患者眼Ｅの角膜の表面と光学的に共役な位置、又は、その角膜曲率半径の１／２だけ角膜頂点から深さ方向に離れた位置と光学的に共役な位置に配置される。

　像正立プリズム３４は倒像を正立像に変換する。眼幅調整プリズム３５は、術者の眼幅（左眼と右眼との間の距離）に応じて左右の観察光の間の距離を調整するための光学素子である。視野絞り３６は、観察光の断面における周辺領域を遮蔽して術者の視野を制限する。

　続いて、照明光学系２０について説明する。照明光学系２０は、図４に示すように、照明光源２１、光ファイバ２１ａ、出射口絞り２６、コンデンサレンズ２２、照明野絞り２３、スリット板２４、コリメータレンズ２７及び照明プリズム２５を含んで構成される。

　照明野絞り２３は、対物レンズ１５の前側焦点位置と光学的に共役な位置に設けられている。また、スリット板２４のスリット穴２４ａは、この前側焦点位置に対して光学的に共役な位置に形成されている。

　照明光源２１は、顕微鏡６の鏡筒部１０の外部に設けられている。照明光源２１には光ファイバ２１ａの一端が接続されている。光ファイバ２１ａの他端は、鏡筒部１０内のコンデンサレンズ２２に臨む位置に配置されている。照明光源２１から出力された照明光は、光ファイバ２１ａにより導光されてコンデンサレンズ２２に入射する。

　光ファイバ２１ａの出射口（コンデンサレンズ２２側のファイバ端）に臨む位置には、出射口絞り２６が設けられている。出射口絞り２６は、光ファイバ２１ａの出射口の一部領域を遮蔽するように作用する。出射口絞り２６による遮蔽領域が変更されると、照明光の出射領域が変更される。それにより、照明光による照射角度、つまり患者眼Ｅに対する照明光の入射方向と対物レンズ１５の光軸Ｏとが成す角度などを変更することができる。

　スリット板２４は、遮光性を有する円盤状の部材により形成されている。スリット板２４には、照明プリズム２５の反射面２５ａの形状に応じた形状を有する複数のスリット穴２４ａからなる透光部が設けられている。スリット板２４は、図示しない駆動機構により、照明光軸Ｏ′に直交する方向（図４に示す両側矢印Ｂの方向）に移動される。それによりスリット板２４は照明光軸Ｏ′に対して挿脱される。

　コリメータレンズ２７は、スリット穴２４ａを通過した照明光を平行光束にする。平行光束になった照明光は、照明プリズム２５の反射面２５ａにて反射されて対物レンズ１５を経由して患者眼Ｅに投射される。患者眼Ｅに投射された照明光（の一部）は角膜にて反射される。患者眼Ｅによる照明光の反射光（観察光と呼ぶことにがある）は、対物レンズ１５を経由して観察光学系３０に入射する。このような構成により、患者眼Ｅの拡大像の双眼観察が可能となる。

〔制御系の構成〕
　次に、図６を参照しつつ眼科手術用顕微鏡１の制御系について説明する。なお、図６においては制御系の一部が省略されている。省略部分としては、駆動装置５、スリット板２４の駆動機構、ズームレンズ系３１の駆動機構などがある。

（制御部）
　眼科手術用顕微鏡１の制御系は制御部６０を中心に構成される。制御部６０は、眼科手術用顕微鏡１の任意の部位（たとえば支柱２の内部）に設けられる。記憶部７０や演算処理部８０についても同様である。なお、図１に示した構成とは別にコンピュータを設け、これを制御部６０や記憶部７０や演算処理部８０として用いるようにしてもよい。

　制御部６０は眼科手術用顕微鏡１の各部を制御する。制御部６０は、通常のコンピュータと同様にマイクロプロセッサやメモリを含んで構成される。制御部６０にはＬＥＤ制御部６１が設けられている。

（ＬＥＤ制御部）
　ＬＥＤ制御部６１はＬＥＤ群１３１－ｉを制御する。特に、ＬＥＤ制御部６１は、ＬＥＤ群１３１－ｉのうちの特定のＬＥＤ１３１－ｎを制御して、他のＬＥＤ群１３１－ｉ（ｉ≠ｎ）と異なる点灯状態にする。

　この点灯状態の制御例として、ＬＥＤ制御部６１は、特定のＬＥＤ１３１－ｎを点滅させるとともに、他のＬＥＤ群１３１－ｉを連続点灯させる。ここで、点滅とは、所定の時間間隔（たとえば１秒間隔）でＬＥＤ１３１－ｉ、１３１－（ｉ＋１８）の点灯と消灯とを繰り返すことである。また、連続点灯とは、消灯させるための指示がなされるまでＬＥＤ１３１－ｊを点灯させたままの状態にすることである。

　他の例として、ＬＥＤ制御部６１は、特定のＬＥＤ１３１－ｎからの出力光の色と、他のＬＥＤ群１３１－ｉからの出力光の色とを異ならせることができる。また、特定のＬＥＤ１３１－ｎからの出力光の明るさや輝点のサイズを、他のＬＥＤ群１３１－ｉと異ならせるようにしてもよい。この場合、特定のＬＥＤ１３１－ｎと他のＬＥＤ群１３１－ｉとを、異なるタイプのＬＥＤで構成することができる。

　以上は点灯状態の制御の一例に過ぎない。点灯状態の制御は、全てのＬＥＤ群１３１－ｉ（の輝点像）において、特定のＬＥＤ１３１－ｎ（の輝点像）の識別が可能となるものであれば、その手法や構成は問わない。この点灯状態の制御を行うＬＥＤ制御部６１は、この発明の「光源制御手段」の一例である。

　更に、ＬＥＤ制御部６１は、後述の光源特定部８２により特定されたＬＥＤ１３１－ｍの点灯状態を変更する。この制御の例として、ＬＥＤ制御部６１は、特定されたＬＥＤ１３１－ｍを点滅させたり、他のＬＥＤ１３１－ｉと異なる色の光をＬＥＤ１３１－ｍに出力させたりする。ＬＥＤ制御部６１は、この発明の「点灯状態変更手段」の一例である。

　このＬＥＤ１３１－ｍは、患者眼Ｅの乱視軸方向に対応する位置に配置されたものである。当該位置は、患者眼Ｅの角膜の主経線方向（強主経線方向又は弱主経線方向）に相当する位置、或いはトーリックＩＯＬの主経線（強主経線又は弱主経線）の配置方向に相当する位置などである。

（記憶部）
　記憶部７０は各種情報を記憶する。制御部６０は、記憶部７０に情報を記憶させる処理と、記憶部７０から情報を読み出す処理とを実行する。記憶部７０には輝点像位置情報７１が記憶される。輝点像位置情報７１は、複数のＬＥＤ１３１－ｉに基づく複数の輝点が投影された状態の無乱視角膜模型眼を撮影して得られた画像（無乱視撮影像）を解析して生成される情報であり、この無乱視撮影像に描写された複数の輝点像の位置を示す情報である。記憶部７０は、この発明の「記憶手段」の一例である。

　輝点像位置情報７１についてより詳しく説明する。輝点像位置情報生成部８１についてもここで説明する。無乱視角膜模型眼は、乱視を持たない角膜の模型を含む模型眼である。模型眼としては、たとえばＧｕｌｌｓｔｒａｎｄタイプのものが知られている。

　輝点像位置情報７１を生成する際には、無乱視角膜模型眼を使って次のような測定を行う。まず、無乱視角膜模型眼に対して装置光学系の位置合わせをする。更に、ヘッド部１３１を無乱視角膜模型眼に近づけて複数のＬＥＤ１３１－ｉを点灯させる。それにより、複数のＬＥＤ１３１－ｉに基づく輝点が無乱視角膜模型眼の角膜部位に投影される。この状態の無乱視角膜模型眼をＴＶカメラ５６で撮影する。これにより得られた無乱視撮影像には輝点像（プルキンエ像）が描写されている。制御部６０は、この無乱視撮影像を演算処理部８０に送る。

（輝点像位置情報生成部）
　輝点像位置情報生成部８１は、無乱視撮影像を解析して輝点像位置情報７１を生成する。この処理の一例を説明する。まず、輝点像位置情報生成部８１は、無乱視撮影像を構成する各画素の画素値に基づいて各輝点像の位置を特定する。この処理は、近傍の画素と比較して画素値（輝度値）が高い画素を抽出することで実行できる。

　この処理において、輝度値の低い画素を排除するフィルタ処理等を適用することも可能である。また、輝度値に関する閾値処理を適用することもできる。また、撮影用の照明光の角膜反射光を除去する処理を行うことも可能である。この処理は、たとえば複数の輝点像の配列を参照して実行できる。つまり、ＬＥＤ群１３１－ｉの配列及び無乱視であることを考慮すると、複数の輝点像は概ね円形状に配列される。よって、既に特定された輝点像の位置と比較することによって、輝点像として特定されたものが真に輝点像であるか或いは角膜反射光であるか判別できる。

　以上のように輝点像を自動で特定する代わりに、無乱視撮影像を表示させて手作業で輝点像を指定するように構成することも可能である。

　また、全てのＬＥＤ１３１－ｉに対応する輝点像が特定できない場合（図３のケースにおいては、輝点像が３６個未満しか特定されない場合）も想定される。これを考慮し、所定個数以上の輝点像が特定されれば十分であるとして、次の処理に移行するようにしてもよい。次の処理では、特定された輝点像群の位置の近似円を求める。数学的には、任意の３点が指定されれば、これらを通る円が得られる。一方、この実施形態では、真円に対する輝点像の位置ズレ（つまりＬＥＤ１３１－ｉの位置ズレ）を求める必要がある。よって、当該位置ズレを算出するために、たとえば輝点像が４つ以上特定されたときに次の処理に移行するよう構成できる。なお、処理の精度や確度を考慮すると、できるだけ多数の輝点像を特定するのが望ましいことは言うまでもない。

　輝点像の位置は、この無乱視撮影像のフレームに事前に定義された２次元座標系における座標値であってよい。以降の処理では、輝点像の絶対的な位置は参照せず、複数の輝点像の相対的な配置を考慮するので、全ての輝点像に対し一貫して座標系を適用する限りにおいて如何なる座標系を適用してもよい。

　次に、輝点像位置情報生成部８１は、特定された輝点像群の位置に対する近似円を求める。ＬＥＤ１３１－ｉの配列が真円に沿っていれば、全ての輝点像を通過する近似円が得られる。しかし、前述したように、ＬＥＤ１３１－ｉの取り付け時などにどうしても位置ズレが生じてしまうため、全ての輝点像を通過する近似円が得られることは稀である。

　一般的には、特定された輝点像群に対する位置ズレの総量が最小になるような近似円が得られる。このような近似円を得るには、たとえば、これら輝点像の位置に基づいて最小二乗法を実行すればよい。なお、いずれか一つの輝点像を基準として最小二乗法を実行する場合において、この輝点像の位置ズレが大きいと、この位置ズレの影響により近似円の確度が劣化するおそれがある。この問題を解消するために、幾つかの輝点像を基準として順次に近似円を求め、それらのうち最も位置ズレの総量の小さい近似円を採用するよう構成することが可能である。ここで、基準とする輝点像の個数は、処理時間等を重視する場合には少なく、確度を重視する場合には多く設定できる。

　近似円を求める手法は上記のものに限定されるものではなく、公知の任意の手法を適用することが可能である。この処理により得られた近似円は、この発明の「真円」として用いられる。輝点像位置情報生成部８１は、この発明の「真円演算手段」の一例である。

　続いて、輝点像位置情報生成部８１は、得られた近似円に対する各輝点像の変位を求める。この処理は、たとえば、各輝点像と近似円との距離を演算することで実行される。演算目的の変位は、算出された距離と、近似円に対する輝点像の方向とを含む情報である。各輝点像について求められた変位をまとめて輝点像位置情報７１とする。

　別の手法として次のようなものもある。まず、一つの輝点像を基準とする。この基準輝点像としては、たとえば、近似円に対する距離が最短なものが選択される。次に、基準輝点像に対応する近似円上の位置（基準位置）を決める。基準輝点像が近似円上にある場合、その位置を基準位置とする。他方、基準輝点像が近似円上にない場合、基準輝点像と近似円との距離を求め、この距離の方向に沿った線分と近似円との交点を基準位置とする。なお、基準位置の設定方法はこれに限定されるものではない。

　続いて、基準位置を起点として、近似円を所定個数の弧に分割する。この所定個数はＬＥＤ１３１－ｉの個数である。図３に示すケースでは近似円を３６等分する。それにより、近似円上に所定個数の点（基準点）が設定される。図３のケースでは３６個の点が設定される。

　次に、各基準点に対応する輝点像を選択する。この処理は、たとえば、各基準点に最も近い輝点像を選択することで実行できる。ＬＥＤ１３１－ｉの位置ズレはそれほど大きなものでなく、更に無乱視であることを考慮すると、各基準点について一意的に輝点像が特定される可能性が高い。

　ただし、各基準点について輝点像の候補が二つ以上特定されることも無いとは言えない。その場合には、たとえば、これら輝点像の相対位置を参照することができる。つまり、基準輝点像を起点として時計回り（又は反時計回り）に複数の輝点像に順序を付けることができる。同様に、基準位置を起点として時計回り（又は反時計回り）に基準点に順序を付けることができる。これら順序に基づいて、輝点像と基準点とを対応付けることが可能である。なお、この手法を最初から用いて各基準点に対応する輝点像を選択してもよい。

　また、ＬＥＤ１３１－ｉの個数よりも少ない輝点像しか抽出されなかった場合、全ての基準点に対して輝点像を対応付けることはできない。この場合、たとえば、各輝点像に対して最短距離に位置する基準点を選択すればよい。

　次に、各々対応づけられた基準点と輝点像のペアについて、基準点に対する輝点像の変位を求める。この変位には、基準点と輝点像との距離と、基準点に対する輝点像の方向とが含まれる。そして、各ペアについて求められた変位をまとめて輝点像位置情報７１とする。以上で輝点像位置情報生成部８１についての説明を終了する。

（演算処理部）
　演算処理部８０は各種の演算処理を実行する。特に、演算処理部８０は、この発明の「演算手段」の一例として機能し、被検眼の角膜形状の評価値を算出する。この評価値としては、従来と同様に、角膜曲率半径、角膜屈折力、角膜乱視度、角膜乱視軸角度などがある。演算処理部８０は、目的の演算処理を実行可能なマイクロプロセッサ等を含んで構成される。

　演算処理部８０には、輝点像位置情報生成部８１、光源特定部８２、輝点像選択部８３、装着方向変位算出部８４、輝点像対応部８５、輝点像位置補正部８６及び評価値算出部８７が設けられている。輝点像位置情報生成部８１については前述した。

（光源特定部）
　光源特定部８２は、患者眼Ｅの乱視軸方向に対応する位置に配置されたＬＥＤ１３１－ｉを特定する。この乱視軸方向としては、後述の評価値算出部８７により算出された値が用いられる。なお、過去の検査で取得された患者眼Ｅの乱視軸方向の値を用いるようにしてもよい。また、乱視軸方向に対応する位置とは、患者眼Ｅの角膜の主経線方向（強主経線方向又は弱主経線方向）や、トーリックＩＯＬの主経線（強主経線又は弱主経線）の配置方向などである。光源特定部８２は、この発明の「光源特定手段」の一例である。

　光源特定部８２が実行する処理の例を説明する。乱視軸方向は既知である。乱視軸方向は、たとえば１０度単位や５度単位で得られる。図３に示す例において、１０度単位で乱視軸方向が得られた場合、当該乱視軸方向に沿って対向して位置する一対のＬＥＤ１３１－ｉ、１３１－（ｉ＋１８）が特定される。

　一方、５度単位で乱視軸方向が得られた場合、対向配置された一対のＬＥＤ１３１－ｉ、１３１－（ｉ＋１８）が特定されるケースと、それ以外のケースがある。前者のケースは、たとえば当該乱視軸方向に示す角度が１０の倍数である場合である。後者のケースは、たとえば当該乱視軸方向に示す角度が５の倍数でありかつ１０の倍数でない場合である。後者のケースにおいては、たとえば、当該乱視軸方向を挟み、かつ各々対向配置された二対のＬＥＤ１３１－ｉ、１３１－（ｉ＋１８）、１３１－（ｉ＋１）、１３１－（ｉ＋１９）を特定するよう構成する。

　ＬＥＤ制御部６１は、特定されたＬＥＤ１３１－ｉの点灯状態を変更する。この処理については前述した。

（輝点像選択部）
　輝点像選択部８３から評価値算出部８７までは連係して一連の処理を実行する。この一連の処理は、患者眼Ｅの角膜の形状の評価値を算出するための処理である。特に、輝点像選択部８３から輝点像対応部８５までは、ＬＥＤ群１３１－ｉが配列されたヘッド部１３１の装着方向を考慮して行う処理である。

　ヘッド部１３１の装着方向を考慮する場合には、無乱視撮影像を取得するとき、及び、患者眼Ｅの角膜の撮影画像（角膜撮影像）を取得するときの双方において、前述したように、ＬＥＤ群１３１－ｉのうちの特定のＬＥＤ１３１－ｎの点灯状態の制御を制御して、特定のＬＥＤ１３１－ｎの輝点像の識別を可能にする。

　輝点像選択部８３は、特定のＬＥＤ１３１－ｎとその他のＬＥＤ１３１－ｉとの点灯状態の相違に基づいて、特定のＬＥＤ１３１－ｎに対応する輝点像を全ての輝点像のうちから選択する。輝点像選択部８３は、この発明の「選択手段」の一例である。

　輝点像選択部８３が実行する処理について説明する。前述のように、点灯状態を相違させる例として、特定のＬＥＤ１３１－ｎを（１）点滅させる、（２）出力光の色を変える、（３）出力光の明るさを変える、（４）輝点のサイズを変える、などがある。

　（１）特定のＬＥＤ１３１－ｎを点滅させる場合、無乱視撮影像及び角膜撮影像として動画像を取得する。この動画像の撮影時間は、特定のＬＥＤ１３１－ｎの点滅間隔以上であれば十分である。輝点像選択部８３は、この動画像を構成する画素の画素値の時間変化に基づいて、特定のＬＥＤ１３１－ｎに対応する輝点像を選択する。このとき、点滅間隔を参照し、それと同じ周期で画素値が変化する画素を特定するようにしてもよい。

　なお、点滅中において消灯しているタイミングで静止画像を取得し、他と比較して暗い輝点に相当する画素（完全に消灯していないタイミングで撮影したとき）や、有るべき輝点が検出されない位置に相当する画素（完全に消灯しているタイミングで撮影したとき）を探索し、その画素の位置を特定のＬＥＤ１３１－ｎに対応する輝点像（の位置）として選択するように構成してもよい。

　（２）出力光の色を変える場合、無乱視撮影像や角膜撮影像は動画像でも静止画像でもよい。対象画像はカラー画像であることが望ましいが、モノクロ画像であってもよい。モノクロ画像は、輝度値が明確に異なるような出力色が設定されている場合に適用することが望ましい。

　対象画像がカラー画像である場合、輝点像選択部８３は、対象画像を構成する画素の画素値（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値）を参照して当該画素が表現する色を識別し、その結果に基づいて特定のＬＥＤ１３１－ｎに対応する輝点像を選択する。対象画像がモノクロ画像である場合、輝点像選択部８３は、対象画像を構成する画素の輝度値に基づいて当該画素が表現する色を識別し、その結果に基づいて特定のＬＥＤ１３１－ｎに対応する輝点像を選択する。

（装着方向変位算出部）
　装着方向変位算出部８４は、無乱視撮影像における特定のＬＥＤ１３１－ｎに対応する輝点像（無乱視特定輝点像）の位置情報と、角膜撮影像における特定のＬＥＤ１３１－ｎに対応する輝点像（角膜特定輝点像）の位置情報とを、輝点像選択部８３から取得する。

　これら位置情報は、たとえば、当該画像中の所定位置に対する特定輝点像の相対位置を表す。一例として、前述の近似円の中心に対する特定輝点像の方向（たとえば所定方向に対する角度）を位置情報として用いることができる。

　装着方向変位算出部８４は、無乱視特定輝点像の位置情報と角膜特定輝点像の位置情報とを比較して、無乱視撮影像の撮影時と角膜撮影像の撮影時との間における投影像形成部１３（光源保持手段）の装着方向の変位を求める。装着方向変位算出部８４は、この発明の「装着方向変位算出手段」の一例である。

　装着方向変位算出部８４が実行する処理の例を説明する。位置情報が上記角度である場合において、無乱視特定輝点像の位置情報に示す角度をθ_０、角膜特定輝点像の位置情報に示す角度をθとする。なお、これら角度θ_０、θは、双方の画像における同方向（たとえば上方）に対する角度とされる。

　装着方向変位算出部８４は、これら角度θ_０、θの変位Δθ＝θ－θ_０を算出する。変位Δθは、無乱視特定輝点像側の角度θ_０に対する角膜特定輝点像側の角度θのズレを表している。これの代わりに、角膜特定輝点像側の角度θに対する無乱視特定輝点像側の角度θ_０の変位を算出するようにしてもよい。

（輝点像対応部）
　輝点像対応部８５は、装着方向変位算出部８４により算出された変位（Δθ）の情報を取得する。輝点像対応部８５は、変位Δθに基づいて、輝点像位置情報７１にその位置を示す複数の輝点像と、角膜撮影像中の複数の輝点像とを対応付ける。ここで、輝点像位置情報７１にその位置を示す複数の輝点像とは、無乱視撮影像から特定された複数の輝点像を意味する。輝点像対応部８５は、この発明の「輝点像対応手段」の一例である。

　輝点像対応部８５が実行する処理の例を説明する。まず、双方の画像について、ＬＥＤ群１３１－ｉと同じ個数の輝点像が得られた場合について説明する（図３の例において、双方の画像から３６個の輝点像が特定された場合である）。

　この場合、輝点像対応部８５は、変位Δθが解消されるように角膜撮影像を－Δθだけ回転させる。このときの回転中心は、角膜撮影像について得られた近似円の中心である。それにより、角膜撮影像における角膜特定輝点像の方向が、無乱視撮影像における無乱視特定輝点像の方向に一致する。

　続いて、輝点像対応部８５は、角膜特定輝点像と無乱視特定輝点像とを対応付けし、更に、時計回り（又は反時計回り）で双方の輝点像を順次に対応付けていく。それにより、無乱視撮影像中の複数の輝点像と、角膜撮影像中の複数の輝点像とが対応付けされる。

　一方又は双方の画像について、ＬＥＤ群１３１－ｉより少ない個数の輝点像しか得られなかった場合について説明する。この場合においても、角膜撮影像を－Δθだけ回転させて、角膜特定輝点像の方向を無乱視特定輝点像の方向に一致させる。

　続いて、輝点像対応部８５は、角膜特定輝点像と無乱視特定輝点像とを対応付けし、更に、時計回り（又は反時計回り）で双方の輝点像を順次に対応付けていく。このとき、所定角度（ＬＥＤ群１３１－ｉの間隔。１０度、５度等。）毎に対応付けしていくが、対応先が見つからない輝点像が発生する。

　ＬＥＤ１３１－ｉの位置ズレ、つまり輝点像の位置ズレは、上記所定角度と比較して十分に小さい。また、近似円の径方向への位置ズレもそれほど大きくはならない。よって、或る輝点像の対応先として二つ以上が候補となる可能性は小さい。これを考慮し、対応先が見つからない輝点像は無視することができる。

　別の手法として、対応先が見つからない輝点像について、他方の画像側の近似円上の位置を対応付けることができる。この近似円上の位置としては、対応先の輝点像が本来有るべき位置（上記の近似円を弧に分割した位置など）が採用される。この手法を適用する場合、以降の処理において、この近似円上の位置が輝点像の位置とみなされる。

（輝点像位置補正部）
　輝点像位置補正部８６は、角膜撮影像に描写された複数の輝点像の位置を輝点像位置情報７１に基づき補正する。輝点像位置補正部８６は、この発明の「補正手段」の一例を構成している。

　輝点像位置補正部８６が実行する処理の例を説明する。前述したように、輝点像位置情報７１には、無乱視撮影像中の複数の輝点像の真円に対する変位が記録されている。また、角膜撮影像中の複数の輝点像と、無乱視撮影像中の複数の輝点像との間には、輝点像対応部８５による対応付けがなされている。

　輝点像位置補正部８６は、角膜撮影像中の各輝点像について、これに対応付けられた無乱視撮影像中の輝点像の変位を輝点像位置情報７１から選択する。更に、輝点像位置補正部８６は、この選択された変位を打ち消すように、角膜札得像中の当該輝点像の位置を変更する。変位を打ち消すように輝点像の位置を変更するとは、当該変位の逆ベクトル分だけ当該輝点像を移動させることを意味する。

　なお、この処理において、角膜撮影像中の輝点像の位置を実際に移動させる必要はない。各輝点像の位置は、角膜撮影像に定義された２次元座標系によって表現されている。よって、上記処理では、各輝点像の座標値を、対応する変位の逆ベクトル分だけ変更すれば十分である。輝点像位置補正部８６は、角膜撮影像中の複数の輝点像のそれぞれに対して上記処理を行う。

（評価値算出部）
　評価値算出部８７は、輝点像位置補正部８６により位置が補正された後の複数の輝点像に基づいて、患者眼Ｅの角膜の形状の評価値を算出する。この評価値としては、前述したように、角膜曲率半径、角膜屈折力、角膜乱視度、角膜乱視軸角度などがある。これら評価値の算出方法は、従来のケラトメータと同様である。

（操作部）
　操作部９０は、眼科手術用顕微鏡１を操作するために術者等により使用される。操作部９０には、顕微鏡６の筺体などに設けられた各種のハードウェアキー（ボタン、スイッチ等）や、フットスイッチ８が含まれる。また、タッチパネルディスプレイが設けられている場合、これに表示される各種のソフトウェアキーも操作部９０に含まれる。

［作用・効果］
　眼科手術用顕微鏡１の作用及び効果について説明する。

　まず、眼科手術用顕微鏡１は、準備段階として輝点像位置情報７１を生成する。この処理の内容については前述した。この処理は、この実施形態に係る機能を用いる前の任意のタイミングで実施できる。たとえば、眼科手術用顕微鏡１の製造時や出荷前、手術室への設置時などにこの処理を実施することができる。また、眼科手術用顕微鏡１を使用するにつれてＬＥＤ群１３１-ｉの位置が変化するおそれのある場合などには、輝点像位置情報７１を適宜に更新するようにしてもよい。生成された輝点像位置情報７１は記憶部７０に記憶される。

　以下の工程は手術時に実施される。まず、眼科手術用顕微鏡１は、ＬＥＤ１３１-ｉにより複数の輝点が投影された状態の患者眼Ｅの角膜を撮影する。

　更に、眼科手術用顕微鏡１は、この角膜撮影像に描写された複数の輝点像の位置を輝点像位置情報７１に基づき補正する。この処理では、たとえば、輝点像位置情報７１に示す無乱視撮影像中の各輝点像の変位を打ち消すように、角膜撮影像中の各輝点像の位置を補正する。

　そして、眼科手術用顕微鏡１は、補正後の複数の輝点像の位置に基づいて、患者眼Ｅの角膜形状の評価値を算出する。この評価値には、角膜曲率半径、角膜屈折力、角膜乱視度、角膜乱視軸角度などが含まれる。

　このように、眼科手術用顕微鏡１は、無乱視状態における輝点像の位置ズレ（輝点像位置情報７１）を用いて、角膜撮影像中の輝点像の位置を変更して評価値を求めるようになっている。したがって、ＬＥＤ１３１-ｉの取り付け位置のズレの影響を排除して評価値を求めることができる。すなわち、眼科手術用顕微鏡１によれば、角膜に投影される複数の輝点が真円状に配列されていない場合であっても、角膜の形状を正確に測定することが可能である。

　また、眼科手術用顕微鏡１は、ＬＥＤ群１３１－ｉのうちの特定のＬＥＤ１３１－ｎを制御して、他のＬＥＤ群１３１－ｉ（ｉ≠ｎ）と異なる点灯状態にする。それにより、特定のＬＥＤ１３１－ｎに対応する輝点像は、観察対象（無乱視角膜模型眼、患者眼Ｅ）において、他のＬＥＤ群１３１－ｉに対応する輝点像と異なる形態で観察される。この状態で無乱視撮影像と角膜撮影像とがそれぞれ取得される。

　眼科手術用顕微鏡１は、各ＬＥＤ１３１－ｉの点灯状態に基づいて、複数の輝点像のうちから特定のＬＥＤ１３１－ｎに対応する輝点像を選択する。

　更に、眼科手術用顕微鏡１は、無乱視撮影像について選択された輝点像（特定のＬＥＤ１３１－ｎに対応するもの）の位置と、角膜撮影像について選択された輝点像（特定のＬＥＤ１３１－ｎに対応するもの）の位置とを比較して、無乱視撮影像の撮影時と角膜撮影像の撮影時との間における投影像形成部１３の装着方向の変位を求める。

　そして、眼科手術用顕微鏡１は、この投影像形成部１３の装着方向の変位に基づいて、輝点像位置情報７１にその位置を示す複数の輝点像（つまり無乱視撮影像中の輝点像）と、角膜撮影像中の複数の輝点像とを対応付ける。なお、この対応付けにおいては、前述のように、対応付けされない輝点像が残ってもよい。

　このような構成によれば、無乱視撮影像の取得時と角膜撮影像の取得時とで投影像形成部１３の装着方向が異なったとしても、特定のＬＥＤ１３１－ｎに対応する輝点像を参照することにより、無乱視撮影像中の輝点像と角膜撮影像中の輝点像とを正確に対応付けることができる。

　一般に、眼科手術用顕微鏡においては、助手用顕微鏡やスリット照明装置の取り付け位置を変更することができる。それにより、投影像形成部１３の取り付け位置も変更されることがある。そうすると、ＬＥＤ群１３１－ｉの向きが変わり、真円に対するＬＥＤ群１３１－ｉの変位の状態が変化し、結果として評価値算出の再現性が低下する。これに対し、当該構成によれば、無乱視撮影像中の輝点像と角膜撮影像中の輝点像とを正確に対応付けることができるので、このような問題は生じない。

　また、患者眼Ｅの角膜の乱視軸方向を評価値として算出する場合、眼科手術用顕微鏡１は、この乱視軸方向に対応する位置に配置されたＬＥＤ１３１－ｍをＬＥＤ群１３１－ｉのうちから特定し、このＬＥＤ１３１－ｍの点灯状態を変更する。

　それにより、たとえばトーリックＩＯＬの移植手術などにおいて、患者眼Ｅの乱視軸の向きを術者等に呈示することが可能である。特に、この実施形態で得られる乱視軸方向は確度が高いので、手術精度の向上が期待される。

［変形例］
　以上に説明した内容は、この発明を実施するための一構成例に過ぎない。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適宜に変形を加えることが可能である。

　上記の実施形態と異なる方法で無乱視撮影像中の輝点像と角膜撮影像中の輝点像とを正確に対応付けるための構成を説明する。

　この変形例に係る眼科手術用顕微鏡は、顕微鏡６（装置筺体）に対する投影像形成部１３（光源保持手段）の装着方向を検出するセンサを有する。このセンサは、この発明の「検出手段」の一例である。

　センサの具体例を説明する。顕微鏡６に対する光源保持手段の各装着位置にセンサを設ける。或る装着位置に光源保持手段が装着されると、当該装着位置のセンサが装着を検出する。なお、センサの構成はこれに限定されるものではなく、装置筺体に対する光源保持手段の装着方向を検出可能であればその具体的構成は問わない。

　この眼科手術用顕微鏡は、上記実施形態と同様の制御系を有する（図６を参照）。ただし、輝点像選択部８３は不要である。以下、図６を参照して説明する。センサにより検出された装着方向を示す情報は、記憶部７０に記憶される。特に、記憶部７０には、無乱視撮影像の撮影時における装着方向（基準装着方向）を示す情報（基準装着方向情報）が記憶される。

　患者眼Ｅの手術において光源保持手段が装着されると、センサは検出信号を制御部６０に入力する。制御部６０は、この検出信号に基づいて現在の装着方向を特定する。各装着位置にセンサが設けられている場合、制御部６０は、どのセンサから検出信号を受けたかに応じて現在の装着方向を特定する。この処理を実行するために、各センサと装着方向とを対応付けるテーブル情報を予め有していてもよい。制御部６０は、記憶部７０から基準装着方向情報を読み出し、現在の装着方向を示す情報（現在装着方向情報）とともに演算処理部８０に送る。

　装着方向変位算出部８４は、上記実施形態と異なる処理により装着方向の変位を算出する。すなわち、装着方向変位算出部８４は、基準装着方向と現在の装着方向との変位を算出することで、無乱視撮影像の撮影時における装着方向と、前記角膜撮影像の撮影時における装着方向との間の変位を求める。ここで、装着方向は、たとえば、所定方向（術者側など）を基準（０度）とする反時計回り方向の角度として表現される。装着方向変位算出部８４は、この発明の「装着方向変位算出手段」の一例である。

　輝点像対応部８５は、装着方向変位算出部８４から装着方向の変位の算出結果を受ける。輝点像対応部８５は、この装着方向の変位に基づいて、輝点像位置情報７１にその位置を示す複数の輝点像と、角膜撮影像中の複数の輝点像とを対応付ける。この処理は、上記実施形態と同様にして実行できる。輝点像対応部８５は、この発明の「輝点像対応手段」の一例である。

　輝点像位置補正部８６及び評価値算出部８７は、上記実施形態と同様に動作して、患者眼Ｅの角膜形状の評価値を算出する。

　この変形例に係る眼科手術用顕微鏡によれば、無乱視撮影像の撮影時と角膜撮影像の撮影時とで光源保持手段の装着方向が異なったとしても、各撮影時における装着方向を検出してその変位を考慮することにより、無乱視撮影像中の輝点像と角膜撮影像中の輝点像とを正確に対応付けることができる。それにより、評価値算出の再現性が低下する問題が回避される。

　他の変形例を説明する。眼科装置には、被検眼を双眼で観察できるよう構成されたものがある。上記の眼科手術用顕微鏡１はその一例である（特に図５を参照）。このような眼科装置の観察光学系は、対物レンズを共通とする左右一対の光学系が設けられている。つまり、このような眼科装置においては、被検眼による照明光の反射光は、対物レンズを経由して左右の光学系に入射し、左右の接眼レンズにそれぞれ導かれる。検者は、左右の接眼レンズを左右眼で覗き込んで双眼での観察を行う。

　対物レンズと左右の光学系とが偏心して配置されている眼科装置、すなわち、対物レンズの光軸（対物光軸）と左右の光学系の軸（観察光軸）とが変位して配置されている眼科装置においては、対物レンズの縁部近傍を通過した光束が左右の光学系に入射する（図５を参照）。左右の光学系に入射する光束は、その通過部位（縁部近傍）のプリズム効果などにより、その断面形状が変化する。たとえば断面が真円状の光束を対物レンズに入射させると、対物レンズの影響で断面形状が略楕円形になった光束が左右の光学系に入射することになる。

　このような眼科装置に投影手段と撮影手段を搭載して角膜形状の評価を行うと、対物レンズの影響で誤差が発生する。つまり、投影手段により角膜に投影された複数の輝点像の角膜反射光は、対物レンズの影響によって配列状態にずれが生じて撮影手段に投影される。よって、その撮影像に描写された複数の輝点像の配列は、角膜形状を正確に反映したものではなくなり、結果として評価値に誤差が生じることになる。この誤差は乱視として認識されるものである。

　以下に説明する変形例は、このような問題を解消するためのものである。この変形例の構成を上記実施形態に加えることで、角膜形状を更に正確に測定することが可能となる。なお、上記実施形態の特徴は備えず、かつ、この変形例の特徴を備える眼科装置を構成することも可能である。

　上記実施形態の眼科手術用顕微鏡１を参照して説明する。図５に示すように、右観察光学系３０Ｒにはビームスプリッタ３２が設けられている。ビームスプリッタ３２は、対物レンズ１５を経て観察光軸ＯＲに沿って導光された観察光の一部を分離してＴＶカメラ５６（撮影手段）に導く。なお、この変形例では左右の光学系の一方のみに撮影手段が設けられているが、双方の光学系にそれぞれ撮影手段を設けるようにしてもよい。

　この変形例の制御系は上記実施形態とほぼ同様である。制御系の一例を図７に示す。この変形例と上記実施形態との主たる相違は、記憶部７０に光束像位置情報７２が記憶されている点と、演算処理部８０の動作内容である。

　光束像位置情報７２は予め作成されて記憶部７０に格納される。光束像位置情報７２の作成方法の一例を説明する。まず、対物レンズ１５の下方（患者眼Ｅが配置される側）から略真円状のビーム断面を有する光束を対物レンズ１５に向けて照射する。この光束は、対物レンズ１５を経由して略楕円形状の断面となり、左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒにそれぞれ入射する。右観察光学系３０Ｒに入射した光束は、ビームスプリッタ３２により、接眼レンズ３７に向かう光束とＴＶカメラ５６に向かう光束とに分割される。ＴＶカメラ５６は、観察光軸ＯＲから分岐された光束を検出する。それにより、この光束の撮影像が得られる。

　演算処理部８０は、この撮影像を解析して光束像位置情報７２を作成する。この解析処理では、この撮影像に描写された光束の像（光束像と呼ぶ）の位置を示す情報として、真円に対するこの光束像の変位を求める。この処理についてより詳しく説明する。

　まず、演算処理部８０は、この光束像を最適に近似する楕円（近似楕円）を求める。この処理はたとえば最小二乗法を適用して実行できる。次に、演算処理部８０は、この近似楕円の形状、つまり真円に対する変位を表す情報を求める。この情報は、楕円に関する各種パラメータ（長径・短径、楕円率（短径と長径との比）、長軸（短軸）の向き、離心率等）のうちから、楕円の形状を一義的に表現可能なパラメータとして予め選択されたものである。なお、長軸や短軸の向きは、たとえば、ＴＶカメラ５６の撮像素子の受光面に予め設定された２次元座標系（直交座標系等）に基づいて定義することができる。

　制御部６０は、演算処理部８０により得られたこの情報を光束像位置情報７２として記憶部７０に記憶させる。

　なお、光束像位置情報７２の作成に用いられる略真円状の光束は、たとえば、その断面がリング状や円盤状の光束である。後者の場合には、たとえば、撮影像中における光束像の輪郭抽出を実行してから近似楕円の算出を行う。また、略真円状の光束として、略真円状に配列された複数の輝点からなる光束群を用いることも可能である。この場合、上記実施形態と同様にして光束群に対応する複数の光束像の配列形状を求めればよい。また、近似楕円上の各点の真円に対する変位を示す情報を光束像位置情報７２とすることも可能である。また、近似楕円に対する真円の変位を示す情報を光束像位置情報７２としてもよい。

　また、光束像位置情報７２は、光束像が描写された撮影像の画像データや、光束像の形状を一義的に表現可能なパラメータなどであってもよい。これらの場合には上記の処理を後で（角膜撮影像の解析時など）実行するだけであるので、真円に対する光束像の変位を示す情報を光束像位置情報７２とする場合と比較して実質的な相違はない。

　前述した作成方法から分かるように、輝点像位置情報７１は投影手段毎に作成され、光束像位置情報７２は眼科装置毎に作成される。

　ＴＶカメラ５６は、ＬＥＤ１３１-ｉ群により複数の輝点が投影された状態の患者眼Ｅの角膜を撮影する。演算処理部８０（特に輝点像位置補正部８６）は、上記実施形態と同様に、この角膜撮影像に描写された複数の輝点像の位置を、輝点像位置情報７１及び光束像位置情報７２に基づいて補正する。輝点像位置情報７１に基づく補正は上記実施形態と同様である。

　光束像位置情報７２に基づく補正について説明する。輝点像位置補正部８６は、光束像位置情報７２に記録された変位を、輝点像位置情報７１を用いた補正後の各輝点像の位置に反映させることで、当該各輝点像の位置を補正する。たとえば、真円に対する近似楕円の変位が光束像位置情報７２に記録されている場合、輝点像位置補正部８６は、各輝点像について、これに対応する変位の逆ベクトルだけ当該輝点像の位置をずらす。つまり、輝点像位置補正部８６は、角膜撮影像中の複数の輝点の像の位置を、当該変位を打ち消すように補正する。

　また、近似楕円に対する真円の変位が記録されている場合、輝点像位置補正部８６は、各輝点像について、これに対応する変位だけ当該輝点像の位置をずらす。また、上記パラメータが記録されている場合、輝点像位置補正部８６は、このパラメータの逆の値を用いて複数の輝点像の配列を変形する。

　そして、演算処理部８０は、双方の補正が施された後の複数の輝点像の位置に基づいて、患者眼Ｅの角膜形状の評価値を算出する。この評価値には、角膜曲率半径、角膜屈折力、角膜乱視度、角膜乱視軸角度などが含まれる。

　なお、輝点像位置情報７１に基づく補正を行う前に、光束像位置情報７２に基づく補正を行うようにしてもよい。また、双方の補正パラメータ（又は変位）を合成して得られるパラメータ（又は変位）を用いて輝点像群の位置の補正を行うようにしてもよい。

　この変形例によれば、双眼観察が可能な眼科装置において、ＬＥＤ群１３１-ｉの位置に起因する角膜形状の評価値の誤差だけでなく、対物光軸と観察光軸との変位に起因する誤差についても自動的に補正することができる。よって、角膜に投影される複数の輝点が真円状に配列されていない場合であっても、角膜形状の測定を正確に行うことが可能となる。

　なお、前述したように、上記実施形態の特徴は備えず、かつ、この変形例の特徴を備える眼科装置を構成することが可能である。この眼科装置は、対物レンズ、照明光学系、観察光学系、投影手段、撮影手段、演算手段及び記憶手段を備える。照明光学系は、対物レンズを介して照明光を被検眼に照射する。観察光学系は、対物レンズを経由した被検眼による照明光の反射光を、ズームレンズ系を介して左右の接眼レンズにそれぞれ導く左右の光学系を有する。投影手段は、略円形状に配列された複数の輝点を被検眼の角膜に投影する。撮影手段は、複数の輝点が投影された状態の角膜を撮影する。演算手段は、この撮影像に描写された複数の輝点の像の位置に基づいて角膜の形状の評価値を算出する。記憶手段は、対物レンズに入射した略真円状の光束の撮影手段による撮影像に描写された上記光束の像の位置を示す光束像位置情報を予め記憶する。

　更に、この眼科装置は次のような特徴を有する。まず、観察光学系の左右の光学系のそれぞれの光軸は、対物レンズの光軸に対して変位している。更に、左右の光学系の一方は、被検眼からの照明光の反射光を接眼レンズに向かう光束と撮影手段に向かう光束とに分割するビームスプリッタを含んでいる。そして、演算手段は、複数の輝点が投影された状態の被検眼の角膜を撮影手段により撮影して得られた角膜撮影像に描写された複数の輝点の像の位置を、光束像位置情報に基づき補正し、更に、この補正後の複数の輝点の像の位置に基づいて角膜の形状の評価値を算出する。

　この眼科装置によれば、双眼観察が可能な眼科装置において、対物光軸と観察光軸との変位に起因する角膜形状の評価値の誤差を自動的に補正することができるので、角膜形状の測定の正確性を向上させることが可能である。

１　眼科手術用顕微鏡（眼科装置）
１３　投影像形成部
１３１　ヘッド部
１３１－ｉ　ＬＥＤ（群）
１３２　ヘッド接続部
１３３　アーム
１３４　落下防止部
１５　対物レンズ
２０　照明光学系
３０　観察光学系
３２　ビームスプリッタ
５６　ＴＶカメラ
６０　制御部
６１　ＬＥＤ制御部
７０　記憶部
７１　輝点像位置情報
７２　光束像位置情報
８０　演算処理部
８１　輝点像位置情報生成部
８２　光源特定部
８３　輝点像選択部
８４　装着方向変位算出部
８５　輝点像対応部
８６　輝点像位置補正部
８７　評価値算出部
Ｅ　患者眼

Claims

　略円形状に配列された複数の輝点を被検眼の角膜に投影する投影手段と、前記複数の輝点が投影された状態の前記角膜を撮影する撮影手段とを備え、当該撮影像に描写された前記複数の輝点の像の位置に基づいて前記角膜の形状の評価値を算出する眼科装置であって、
　前記複数の輝点が投影された状態の無乱視角膜模型眼を前記撮影手段により撮影して得られた無乱視撮影像に描写された前記複数の輝点の像の位置を示す輝点像位置情報を予め記憶する記憶手段と、
　前記複数の輝点が投影された状態の被検眼の角膜を前記撮影手段により撮影して得られた角膜撮影像に描写された前記複数の輝点の像の位置を、前記輝点像位置情報に基づき補正し、前記補正後の前記複数の輝点の像の位置に基づいて当該角膜の前記評価値を算出する演算手段と、
　を備えることを特徴とする眼科装置。
　前記輝点像位置情報には、前記無乱視撮影像中の前記複数の輝点の像の真円に対する変位が記録されており、
　前記演算手段は、
　前記角膜撮影像中の前記複数の輝点の像の位置を、前記変位を打ち消すように補正する補正手段を含み、
　前記補正後の前記像の位置に基づいて前記評価値を算出する、
　ことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
　前記演算手段は、前記真円として、前記複数の輝点の像の位置に対する近似円を求める真円演算手段を含む、
　ことを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
　前記真円演算手段は、前記複数の輝点の像の位置に最小二乗法を適用して前記近似円を求める、
　ことを特徴とする請求項３に記載の眼科装置。
　前記投影手段は、
　前記複数の輝点を投影するための複数の光源が略円形状に設置され、かつ装置筺体に着脱可能な光源保持手段と、
　前記複数の光源のうちの特定の光源を制御して、他の光源と異なる点灯状態とする光源制御手段と、
　を含み、
　前記演算手段は、
　前記点灯状態に基づいて、前記複数の輝点の像のうち前記特定の光源に対応する像を選択する選択手段と、
　前記無乱視撮影像について前記選択された前記像の位置と、前記角膜撮影像について前記選択された前記像の位置とを比較して、前記無乱視撮影像の撮影時と前記角膜撮影像の撮影時との間における前記光源保持手段の装着方向の変位を求める装着方向変位算出手段と、
　前記求められた前記装着方向の変位に基づいて、前記輝点像位置情報にその位置を示す前記複数の輝点の像と、前記角膜撮影像中の前記複数の輝点の像とを対応付ける輝点像対応手段と、
　を含み、
　前記対応付けの結果に基づいて前記評価値を算出する、
　ことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
　前記投影手段は、
　前記複数の輝点を投影するための複数の光源が略円形状に設置され、かつ装置筺体に着脱可能な光源保持手段と、
　前記装置筺体に対する前記光源保持手段の装着方向を検出する検出手段と、
　を含み、
　前記演算手段は、前記無乱視撮影像の撮影時に前記検出された装着方向と、前記角膜撮影像の撮影時に前記検出された装着方向との間の変位を求める装着方向変位算出手段と、
　前記求められた前記装着方向の変位に基づいて、前記輝点像位置情報にその位置を示す前記複数の輝点の像と、前記角膜撮影像中の前記複数の輝点の像とを対応付ける輝点像対応手段と、
　を含み、
　前記対応付けの結果に基づいて前記評価値を算出する、
　ことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
　対物レンズと、
　前記対物レンズを介して照明光を前記被検眼に照射する照明光学系と、
　前記対物レンズを経由した前記被検眼による前記照明光の反射光を、ズームレンズ系を介して接眼レンズに導く観察光学系と、
　を備え、
　前記複数の光源は、前記対物レンズと前記被検眼との間において前記照明光の光路及び前記反射光の光路から外れた位置に配置され、
　前記演算手段は、
　前記被検眼の角膜の乱視軸方向を前記評価値として算出し、
　該算出された乱視軸方向に対応する位置に配置された光源を前記複数の光源のうちから特定する光源特定手段を含み、
　該特定された光源の点灯状態を変更する点灯状態変更手段を更に備える、
　ことを特徴とする請求項５に記載の眼科装置。
　対物レンズと、
　前記対物レンズを介して照明光を前記被検眼に照射する照明光学系と、
　前記対物レンズを経由した前記被検眼による前記照明光の反射光を、ズームレンズ系を介して接眼レンズに導く観察光学系と、
　を備え、
　前記複数の光源は、前記対物レンズと前記被検眼との間において前記照明光の光路及び前記反射光の光路から外れた位置に配置され、
　前記演算手段は、
　前記被検眼の角膜の乱視軸方向を前記評価値として算出し、
　該算出された乱視軸方向に対応する位置に配置された光源を前記複数の光源のうちから特定する光源特定手段を含み、
　該特定された光源の点灯状態を変更する点灯状態変更手段を更に備える、
　ことを特徴とする請求項６に記載の眼科装置。
　前記観察光学系は、前記対物レンズを経由した前記反射光を左右の接眼レンズにそれぞれ導く左右の光学系を有し、
　前記左右の光学系のそれぞれの光軸は、前記対物レンズの光軸に対して変位しており、
　前記左右の光学系の一方は、前記反射光を前記接眼レンズに向かう光束と前記撮影手段に向かう光束とに分割するビームスプリッタを含み、
　前記記憶手段は、前記対物レンズに入射した略真円状の光束の前記撮影手段による撮影像に描写された前記光束の像の位置を示す光束像位置情報を予め記憶し、
　前記演算手段は、前記角膜撮影像に描写された前記複数の輝点の像の位置を、前記輝点像位置情報とともに前記光束像位置情報に基づき補正し、該補正後の前記複数の輝点の像の位置に基づいて前記評価値を算出する、
　ことを特徴とする請求項７に記載の眼科装置。
　前記観察光学系は、前記対物レンズを経由した前記反射光を左右の接眼レンズにそれぞれ導く左右の光学系を有し、
　前記左右の光学系のそれぞれの光軸は、前記対物レンズの光軸に対して変位しており、
　前記左右の光学系の一方は、前記反射光を前記接眼レンズに向かう光束と前記撮影手段に向かう光束とに分割するビームスプリッタを含み、
　前記記憶手段は、前記対物レンズに入射した略真円状の光束の前記撮影手段による撮影像に描写された前記光束の像の位置を示す光束像位置情報を予め記憶し、
　前記演算手段は、前記角膜撮影像に描写された前記複数の輝点の像の位置を、前記輝点像位置情報とともに前記光束像位置情報に基づき補正し、該補正後の前記複数の輝点の像の位置に基づいて前記評価値を算出する、
　ことを特徴とする請求項８に記載の眼科装置。
　前記光束像位置情報には、前記光束の像の真円に対する変位が記録されており、
　前記演算手段は、前記角膜撮影像中の前記複数の輝点の像の位置を、該変位を打ち消すように補正する、
　ことを特徴とする請求項９に記載の眼科装置。
　前記光束像位置情報には、前記光束の像の真円に対する変位が記録されており、
　前記演算手段は、前記角膜撮影像中の前記複数の輝点の像の位置を、該変位を打ち消すように補正する、
　ことを特徴とする請求項１０に記載の眼科装置。
　対物レンズと、
　前記対物レンズを介して照明光を被検眼に照射する照明光学系と、
　前記対物レンズを経由した前記被検眼による前記照明光の反射光を、ズームレンズ系を介して左右の接眼レンズにそれぞれ導く左右の光学系を有する観察光学系と、
　略円形状に配列された複数の輝点を前記被検眼の角膜に投影する投影手段と、
　前記複数の輝点が投影された状態の前記角膜を撮影する撮影手段と、
　当該撮影像に描写された前記複数の輝点の像の位置に基づいて前記角膜の形状の評価値を算出する演算手段と、
　前記対物レンズに入射した略真円状の光束の前記撮影手段による撮影像に描写された前記光束の像の位置を示す光束像位置情報を予め記憶する記憶手段と、
　を備え、
　前記左右の光学系のそれぞれの光軸は、前記対物レンズの光軸に対して変位しており、
　前記左右の光学系の一方は、前記反射光を前記接眼レンズに向かう光束と前記撮影手段に向かう光束とに分割するビームスプリッタを含み、
　前記演算手段は、前記複数の輝点が投影された状態の被検眼の角膜を前記撮影手段により撮影して得られた角膜撮影像に描写された前記複数の輝点の像の位置を、前記光束像位置情報に基づき補正し、前記補正後の前記複数の輝点の像の位置に基づいて当該角膜の前記評価値を算出する、
ことを特徴とする眼科装置。
　前記光束像位置情報には、前記光束の像の真円に対する変位が記録されており、
　前記演算手段は、前記角膜撮影像中の前記複数の輝点の像の位置を、該変位を打ち消すように補正する、
　ことを特徴とする請求項１３に記載の眼科装置。