WO2016067332A1 - 観察装置及び観察方法並びにコンピュータプログラム - Google Patents

観察装置及び観察方法並びにコンピュータプログラム Download PDF

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WO2016067332A1
WO2016067332A1 PCT/JP2014/078465 JP2014078465W WO2016067332A1 WO 2016067332 A1 WO2016067332 A1 WO 2016067332A1 JP 2014078465 W JP2014078465 W JP 2014078465W WO 2016067332 A1 WO2016067332 A1 WO 2016067332A1
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WO
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image
observation
projection
unit
pattern
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/078465
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English (en)
French (fr)
Inventor
柳澤 琢麿
伊藤 善尚
佐藤 充
健久 奧山
琢也 白戸
Original Assignee
パイオニア株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to JP2016556056A priority patent/JPWO2016067332A1/ja
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions

Definitions

  • the present invention relates to an observation apparatus, an observation method, and a computer program for observing the eye state of a subject (for example, the state of a tear film formed on the surface of the cornea).
  • VDT Visual Display Terminals
  • diagnosis of dry eye is performed by an ophthalmologist observing the state of the tear film formed on the surface of the cornea.
  • an ophthalmologist applies a fluorescent staining solution to the eye of a subject (patient), and then observes the tear film directly, and the time from when the subject's eye opens until the surface of the tear film cracks.
  • BUT nail film Break Up Time: tear film destruction time
  • Patent Document 1 to Patent Document 3 a platide plate on which a concentric light and dark pattern is formed is placed facing the cornea, and a cornea reflection image of the light and dark pattern is photographed and analyzed.
  • An observation device that estimates the state of the eye for example, the state of the tear film
  • Patent Document 4 the cornea is irradiated with light from a light source so that the image of the light source coincides with the substantially center of curvature of the cornea, and the cornea surface irradiated with the light is imaged.
  • An observation device for observing the state for example, the state of the oil layer covering the tear film
  • the corneal reflection image cannot be switched while observing the eye state.
  • the platide plate is an illuminating plate in which a unique light and dark pattern is physically formed. That is, the observation devices described in Patent Document 1 to Patent Document 3 cannot capture a cornea reflection image using a desired light / dark pattern selected from a plurality of types of light / dark patterns.
  • the observation object of the observation apparatus described in Patent Document 4 is different from the observation object of the observation apparatus described in Patent Document 1 to Patent Document 3.
  • the former is a state of an oil layer covering the tear film
  • the latter is a shape change of the tear film.
  • each observation apparatus is equipped with an optimized illumination light source. Therefore, a user such as an ophthalmologist cannot observe the state of the oil layer and the shape change of the tear film with one observation device.
  • an observation apparatus for observing the state of a subject's eye, and includes a selection unit that selects one projection image from a plurality of projection images, and the selection unit.
  • a projection unit capable of projecting the one projection image selected by the projector on a diffuser plate placed opposite to the eye or near the surface of the cornea of the eye.
  • the observation method of the present invention uses the diffusing plate placed facing the subject's eye or the projection means capable of projecting on the vicinity of the cornea surface of the eye.
  • the computer program of the present invention uses the diffusing plate placed facing the subject's eye or a projection unit capable of projecting the vicinity of the surface of the cornea of the eye.
  • a computer program for operating an observation apparatus for observing an eye state wherein the observation apparatus is operated so as to select one projection image to be projected by the projection unit from a plurality of projection images.
  • the observation device of the present embodiment is an observation device for observing the eye state of a subject, a selection unit that selects one projection image from a plurality of projection images, and the one projection selected by the selection unit A diffusing plate placed opposite to the eye or a projection means capable of projecting the vicinity of the cornea surface of the eye.
  • the eye state of the subject is observed.
  • the observation apparatus can observe the state of an eye (typically, a tear film formed on the surface of the eye, the surface of the cornea, or the surface of the cornea).
  • the operation of “observing the eye state” mentioned here includes an arbitrary operation for directly or indirectly estimating the eye state.
  • the operation of “observing the state of the eye” captures the eye described later (typically, the surface of the eye, the surface of the cornea, or the surface of the tear film formed on the surface of the cornea, the tear film) A surface of the oil layer covering the surface of the oil layer, and a projection image on the diffusion plate reflected in the cornea).
  • the operation of “observing the eye state” may include an operation of analyzing an observation image acquired by imaging the eye.
  • the operation of “observing the eye state” may include an operation of directly or indirectly estimating the eye state based on the analysis result of the observation image.
  • a part of the operation of “observing the eye state” may be performed by a user of the observation apparatus (for example, an ophthalmologist or a subject).
  • the user of the observation device may estimate the eye state directly or indirectly based on an observation image acquired by the observation device imaging the eye.
  • the observation apparatus includes a selection unit and a projection unit.
  • the selection unit selects one projection image to be projected by the projection unit.
  • the projecting unit projects one projection image selected by the selecting unit onto the vicinity of the surface of the diffusing plate or the cornea of the eye placed facing the eye.
  • near the surface of the cornea here means a virtual optical surface in which the distance from the cornea surface as well as the cornea surface is within a predetermined distance.
  • one projection image to be projected by the projection unit is switched according to the selection content of the selection unit (in other words, changed, and so on). For example, when the selection unit selects the first projection image as one projection image, the projection unit projects the first projection image. For example, when the selection unit selects a second projection image that is different from the first projection image as one projection image, the projection unit selects a second projection image that is different from the first projection image. Project. That is, the selection unit can switch the projection image to be projected by the projection unit by appropriately selecting one projection image. In other words, the selection unit can appropriately select one projection image so that the projection image to be projected by the projection unit is switched. As a result, the projection unit can appropriately switch the projection image to be projected. In other words, the projection unit can project a projection image that is switched as appropriate.
  • the observation apparatus of the present embodiment can appropriately switch the projection image projected on the vicinity of the surface of the cornea of the diffusing plate eye placed facing the subject's eye.
  • the selection means may select one projection image from a plurality of projection images prepared in advance.
  • the selection unit may be able to appropriately create a plurality of projection images regardless of whether or not a plurality of projection images are prepared in advance.
  • the selection unit selects one projection image by creating one of the plurality of projection images that can be generated by the selection unit. May be. That is, the operation of creating one projection image different from a plurality of images prepared in advance or a new image not prepared in advance is also an operation of selecting one projection image substantially. It can be said.
  • the selection unit selects the one projection image based on the observation purpose of the eye state.
  • the selection unit can select one projection image that matches the observation purpose (that is, suitable, suitable, or appropriate for achieving the observation purpose). For example, when the observation purpose is the first purpose, the selection unit can select the first projection image that matches the first purpose as one projection image. For example, when the observation purpose is a second purpose different from the first purpose, the selection unit can select a suitable second projection image that matches the second purpose as one projection image. Therefore, the observation apparatus can preferably observe the eye state in an observation mode that matches the observation purpose.
  • the observation purpose is to observe the state of the oil layer in the tear film covering the surface of the eye.
  • the selection unit selects the first white image as the one projection image.
  • the observation apparatus projects the first image of all white (that is, the first image that is entirely white) onto the vicinity of the surface of the diffusion plate or the cornea of the eye that is placed facing the eye.
  • the state of the oil layer in the tear film covering the surface of the eye can be preferably observed.
  • the observation image acquired by imaging the surface of the eye (tear fluid) illuminated by the diffusion plate on which the first image is projected or illuminated by the first image projected in the vicinity of the surface of the cornea The interference mode of the light reflected by the surface of the oil layer and the light reflected by the back surface of the oil layer is included. Therefore, the observation device (or the user who visually recognizes the observation image presented by the observation device) can preferably observe the state of the oil layer based on the interference mode included in such an observation image.
  • the luminance at the outer edge portion of the first image is higher than the luminance at the center portion of the first image.
  • the observation apparatus can preferably observe the state of the oil layer in the tear film covering the surface of the eye. The reason why the state of the oil layer can be suitably observed when the luminance of the corneal image in the observation image is substantially uniform will be described in the examples described later.
  • the observation purpose is a second purpose of observing a change over time in the tear film covering the surface of the eye.
  • the selection unit selects a second image including a plurality of linear patterns as the one projection image.
  • the observation device projects a second image including a plurality of linear patterns onto the vicinity of the surface of the diffusing plate or the cornea of the eye placed facing the eye, thereby tears covering the surface of the eye
  • Changes over time in the liquid layer for example, the state of destruction of the tear film over time and the occurrence of cracks in the tear film due to instability of the tear film
  • an observation image acquired by capturing a corneal reflection image of a projection image formed near the surface of the diffusion plate or the eye on which the second image is projected corresponds to a change in the tear film over time.
  • a plurality of changing linear patterns are included. Therefore, the observation device (or the user who visually recognizes the observation image presented by the observation device) preferably estimates the temporal change of the tear film based on the temporal changes of the plurality of linear patterns. can do.
  • the selection unit selects an operation of selecting a third image as the one projection image and a fourth image different from the third image as the one projection image. Perform operations alternately.
  • the observation apparatus can alternately project the third image and the fourth image, which respectively match a certain observation purpose and are different from each other.
  • the observation accuracy of the eye state is improved as compared with a case where a single projection image that matches a certain observation purpose is continuously projected on the diffusion plate or near the surface of the eye.
  • the correcting means can correct one projection image based on the observation image. For this reason, when one projection image is corrected, the observation accuracy of the eye state is improved as compared with the case where one projection image is not corrected.
  • the observation image is a corneal reflection image of a projection image near the surface of the diffuser plate or eye cornea on which one projection image is projected (that is, a projection image projected near the surface of the diffusion plate or cornea). It is an image acquired by imaging the surface of the cornea of the eye or the reflected image of the projection image when reflected by the surface of the cornea. Therefore, the observation image shows the result of multiplying the projection state of one projection image and the corneal reflection state such as the corneal shape. Therefore, the correction unit may correct one projection image so that the observation image becomes an appropriate image for observing the eye state, for example.
  • the correction unit includes the acquired observation image (or the observation image).
  • the one projection image can be corrected so that the one projection image is preferable for observation of the eye state. For this reason, when one projection image is corrected, the observation accuracy of the eye state is improved as compared with the case where one projection image is not corrected.
  • the selection unit selects the first white image as the one projection image
  • the correction unit selects the corneal image that appears in the observation image.
  • the one projected image is corrected so that the luminance distribution is uniform over the observation region.
  • the observation accuracy of the eye state (in particular, the state of the oil layer described above) is improved.
  • the luminance distribution of the corneal image in the observation image is substantially uniform over the observation region (for example, an image portion used for observing the eye state in the observation image) (particularly, The reason why the observation accuracy of the oil layer state described above is improved will be described in the examples described later.
  • the selection unit selects a second image including a plurality of linear patterns as the one projection image, and the correction unit is included in the observation image.
  • the one projected image is corrected so that the intervals between the plurality of linear patterns appearing are equal.
  • the observation accuracy of the eye state (in particular, the change of the tear film over time described above) is improved.
  • the eye state (particularly, the above-described tear fluid)
  • the observation accuracy of the change in the layer over time) is improved.
  • the reason why the observation accuracy of the eye state (especially the change in the tear film over time described above) is improved when the intervals between the plurality of linear patterns in the observation image are the same will be described in Examples described later. explain.
  • the observation unit includes a storage unit that stores the correction content of the correction unit, and the correction unit stores the observation image and the correction content stored in the storage unit.
  • the one projection image is corrected based on at least one of them.
  • the correction unit corrects one projection image after correcting the one projection image once, in addition to or instead of correcting the one projection image based on the observation image.
  • One projection image can be corrected based on the previous correction content. That is, the correction unit can correct one projection image so as to perform the same correction as the previous correction content.
  • the observation method of the present embodiment is an observation in which a desired projection image is observed using a diffusing plate placed opposite to the subject's eye or a projection means capable of projecting on the vicinity of the cornea surface of the eye.
  • one projection image to be projected by the projection unit is selected from a plurality of projection images.
  • the observation method of the present embodiment it is possible to receive the same effects as the various effects that the observation apparatus of the present embodiment described above receives.
  • the observation method of the present embodiment can also adopt various aspects.
  • the computer program according to the present embodiment observes the state of the eye using a diffusing plate placed on the subject's eye or a projection unit capable of projecting on the vicinity of the cornea surface of the eye.
  • the computer program of the present embodiment it is possible to receive the same effects as the various effects that the observation apparatus of the present embodiment described above receives.
  • the computer program of the present embodiment can also adopt various aspects.
  • the computer program of the present embodiment may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • the observation apparatus of this embodiment includes a selection unit and a projection unit.
  • one projection image to be projected by the projection unit is selected from a plurality of projection images.
  • the computer program of the present embodiment operates the observation apparatus so as to select one projection image to be projected by the projection unit from among a plurality of projection images. Therefore, it is possible to appropriately switch the projection image projected on the diffusion plate placed facing the subject's eye or near the surface of the cornea of the eye.
  • the observation apparatus, the observation method, and the computer program of the present invention acquire an observation image and acquire the observation image by imaging the surface of the diffuser plate or the cornea of the subject that is placed facing the subject's eye. It is assumed that the present invention is applied to an observation apparatus that estimates (in other words, measures) the state of the tear film formed on the surface of the cornea by analyzing the observation image.
  • the observation apparatus, the observation method, and the computer program of the present invention may be applied to any observation apparatus that observes the eye state of the subject.
  • the observation apparatus, the observation method, and the computer program according to the present invention acquire an observation image by imaging the surface of the diffuser plate or the cornea of the subject that is placed facing the subject's eye, and obtain the acquired observation image. You may apply with respect to the observation apparatus displayed toward a user (for example, ophthalmologist, a test subject), etc.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the observation apparatus 1 of the first embodiment.
  • the observation apparatus 1 of the first example includes a projection unit 110, a diffusion plate 120, a mirror 130, and the implementation described above, which are specific examples of the “projection unit” in the above-described embodiment.
  • An imaging unit 140 which is a specific example of “imaging means” in the embodiment, and a control unit 150 are provided.
  • each of the projection unit 110, the diffusion plate 120, the mirror 130, and the imaging unit 140 is illustrated using a cross-sectional view along the optical axis of the projection unit 110 or the imaging unit 140.
  • the projection unit 110 projects a desired projection image on the diffusion plate 120.
  • the projection unit 110 includes a light source 111, a spatial modulator 112, a projection lens 113, and a projection diaphragm 114.
  • the light source 111 emits illumination light L1 projected on the display surface (in other words, the modulation surface) of the spatial modulator 112.
  • the light source 111 may be, for example, an incandescent bulb, a discharge lamp, an LED (Light Emitting Diode) lamp, or an EL (Electro Luminescence) lamp.
  • the spatial modulator 112 spatially modulates the illumination light L1 projected from the light source 111 based on the projection image displayed on the display surface provided in the spatial modulator 112. As a result, the spatially modulated illumination light L2 is emitted from the spatial modulator 112. Particularly in the first embodiment, the spatial modulator 112 spatially modulates the illumination light L1 under the control of the control unit 150 so that the illumination light L2 projects a projection image corresponding to the observation purpose on the diffusion plate 120. For example, the spatial modulator 112 may spatially modulate the illumination light L ⁇ b> 1 by displaying a projection image projected onto the diffusion plate 120 on the display surface of the spatial modulator 112.
  • the spatial modulator 112 is a transmissive spatial modulator.
  • the spatial modulator 112 may be a reflective spatial modulator.
  • the observation apparatus 1 may include any optical element that can arbitrarily adjust at least one of the phase and intensity of the illumination light L1.
  • the arbitrary optical element adjusts at least one of the phase and intensity of the illumination light L1 so as to generate the illumination light L2 that displays a projection image on the diffusion plate 120 according to the observation purpose.
  • the projection lens 113 focuses the illumination light L2 on the diffusion plate 120. As a result, the projection image projected by the projection unit 110 is formed on the diffusion plate 120.
  • the projection diaphragm 114 adjusts the amount of illumination light L2 emitted from the projection unit 110 toward the diffusion plate 120.
  • the diffusion plate 120 is a plate (in other words, a screen) that diffuses the illumination light L2 incident on the diffusion plate 120.
  • the diffusing plate 120 receives the illumination light L2 incident on the surface 121 of the diffusing plate 120 facing the projection unit 110 side, and the surface 122 of the diffusing plate 120 facing the subject side (corneal side). Is diffused as illumination light L3. At least part of the illumination light L3 diffused by the diffusion plate 120 illuminates the cornea.
  • the cross section of the surface 122 of the diffusion plate 120 is preferably a saw-shaped cross section. That is, the surface 122 preferably has a shape like the surface of a Fresnel lens.
  • the cross section of the surface 122 is preferably a saw-like cross section capable of diffusing more illumination light L2 toward the cornea as compared with the case where the cross section of the surface 122 does not become a saw-like cross section. .
  • the illumination light L2 is diffused so that more illumination light L2 travels toward the cornea as illumination light L3.
  • an opening 123 is formed in the diffusion plate 120.
  • the eye of the subject is located at a position where the cornea can face the opening 123.
  • the opening 123 is an opening that penetrates the diffusion plate 120 from the surface 121 toward the surface 122.
  • the opening 123 is an opening through which the reflected light L4 that is the illumination light L3 reflected by the cornea passes.
  • An optical element (for example, a lens) that guides the reflected light L4 to the reflecting surface of the mirror 130 may be disposed in the opening 123.
  • the diffusion plate 120 is a transmission type diffusion plate.
  • the diffusion plate 120 may be a reflection type diffusion plate.
  • the observation apparatus 1 may include an arbitrary optical element that can diffuse the illumination light L2 incident on the diffusion plate 120 in addition to or instead of the diffusion plate 120.
  • the observation apparatus 1 may include a Fresnel lens in addition to or instead of the diffusion plate 120.
  • the cross section of the surface 122 of the diffusion plate 120 may not be a saw-shaped cross section.
  • the surface 122 of the diffusion plate 120 may be a flat surface.
  • the mirror 130 reflects the reflected light L4, which is the illumination light L3 reflected by the cornea, toward the imaging unit 140.
  • the imaging unit 140 is a cornea reflection image (that is, an image formed by the reflected light L4 that is the illumination light L3 reflected by the cornea) on which the projection image is projected.
  • the imaging diaphragm 141 adjusts the light amount of the reflected light L4 reflected by the mirror 130 (more specifically, the light amount of the reflected light L4 toward the image sensor 143).
  • the imaging lens 142 forms an image of the reflected light L4 on the imaging element 143 (more specifically, on the imaging surface of the imaging element 143).
  • a corneal reflection image of the diffusion plate 120 on which the projection image is projected or an image showing the surface of the cornea is formed.
  • the image sensor 143 includes a CCD sensor or a CMOS sensor that converts the reflected light L4 incident on the image sensor 143 into an electric signal. As a result, the imaging device 143 acquires an observation image that is a cornea reflection image of the diffusion plate 120 on which the projection image is projected or an image showing the surface of the cornea. The observation image acquired by the image sensor 143 is output to the control unit 150.
  • the control unit 150 controls the overall operation of the observation apparatus 1.
  • the control unit 150 may include a CPU (Central Processing Unit).
  • the control unit 150 may include a memory such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory), for example.
  • the control unit 150 estimates the state of the tear film formed on the surface of the cornea by analyzing the observation image acquired by the imaging unit 140. Furthermore, the control unit 150 controls the projection unit 110 so as to project an appropriate projection image used for estimating the tear film state onto the diffusion plate 120.
  • the control unit 150 includes an image analysis unit 151 and a state estimation unit 152 mainly for estimating the tear film state. Further, the control unit 150 mainly controls the projection unit 110 so as to project an appropriate projection image, and a mode selection unit 153 and a pattern selection unit which is a specific example of the “selection unit” in the above-described embodiment.
  • the control unit 150 executes a computer program for causing the CPU to execute the operations of the image analysis unit 151, the state estimation unit 152, the mode specification unit 153, the pattern selection unit 154, the pattern correction unit 156, and the modulation control unit 158 on the CPU. May be executed.
  • the control unit 150 may read such a computer program from a recording medium such as a memory, or may download the computer program via a network.
  • the image analysis unit 151, the state estimation unit 152, the mode specification unit 153, the pattern selection unit 154, the pattern correction unit 156, and the modulation control unit 158 function on the CPU as logical processing blocks, for example.
  • the image analysis unit 151 the state estimation unit 152, the mode specification unit 153, the pattern selection unit 154, the pattern correction unit 156, and the modulation control unit 158 is physically realized in the control unit 150. It may be a circuit block.
  • the pattern storage unit 155 and the correction content storage unit 157 are typically memories.
  • the image analysis unit 151 analyzes the observation image acquired by the imaging unit 140. For example, as will be described in detail later, when an all-white projection image is projected onto the diffusion plate 120, the image analysis unit 151 may analyze the interference color that appears in the observation image.
  • the interference color appearing in the observation image is the color exhibited by the interference light between the reflected light L4 reflected by the surface of the oil layer and the reflected light L4 reflected by the back surface of the oil layer (that is, the interface between the oil layer and the water layer). means.
  • the image analysis unit 151 determines the luminance of the cornea image (that is, an image showing the cornea) that appears in the observation image. You may analyze.
  • the image analysis unit 151 changes the temporal change (temporal change) of the linear pattern appearing in the observation image. ) May be analyzed.
  • the image analysis unit 151 may analyze the interval between the linear patterns appearing in the observation image. .
  • the state estimation unit 152 estimates the state of the tear film based on the analysis result of the image analysis unit 151 (in other words, measures). For example, based on the “interference color appearing in the observation image” that is an example of the analysis result of the image analysis unit 151, the state estimation unit 152 configures an “oil layer (that is, a tear film) that is an example of the state of the tear film. It is also possible to estimate the “thickness of the oil layer)”.
  • the state estimation unit 152 based on “temporal change of linear pattern” which is an example of the analysis result of the image analysis unit 151, “BUT (tear film break up time: The tear film destruction time: the time from when the subject's eyes are opened until the surface of the tear film is cracked) may be estimated.
  • the mode designating unit 153 designates the observation mode (in other words, the measurement mode or the inspection mode) of the observation apparatus 1.
  • the observation mode is distinguished by the type of tear film state estimated by the observation apparatus 1.
  • the observation mode is distinguished according to the observation purpose of the observation apparatus 1.
  • the mode specifying unit 153 The oil layer mode may be designated as the observation mode of the observation apparatus 1.
  • the mode designating unit 153 sets the BUT mode to the observation device 1. May be designated as the observation mode.
  • the pattern selection unit 154 selects a projection image (that is, an image pattern) to be displayed by the spatial modulator 112 based on the observation mode specified by the mode specifying unit 153. In the first embodiment, the pattern selection unit 154 selects one basic image pattern from among a plurality of basic image patterns stored in the pattern storage unit 155 as a projection image to be displayed by the spatial modulator 112.
  • the pattern selection unit 154 newly generates a basic image pattern different from the plurality of basic image patterns stored in the pattern storage unit 155, and the spatial modulator 112 displays the newly generated basic image pattern. You may select as a projection image which should be performed.
  • the pattern selection unit 154 newly generates a basic image pattern based on the observation mode set by the mode setting unit 153, and generates the new generation The basic image pattern may be selected as a projection image to be displayed by the spatial modulator 112.
  • the pattern storage unit 155 stores a plurality of basic image patterns to be selected by the pattern selection unit 154.
  • the pattern correction unit 156 corrects the basic image pattern selected by the pattern selection unit 154 based on the analysis result of the image analysis unit 151.
  • the basic image pattern corrected by the pattern correction unit 156 is referred to as a “corrected image pattern”.
  • the correction content storage unit 157 stores the correction content performed by the pattern correction unit 156 on the basic image pattern.
  • the modulation control unit 158 controls the spatial modulator 112 so that the spatial modulator 112 displays the corrected image pattern corrected by the pattern correction unit 156. As a result, the spatial modulator 112 displays the same projected image as the corrected image pattern on the display surface. However, the modulation control unit 158 may control the spatial modulator 112 so that the spatial modulator 112 displays the basic image pattern selected by the pattern selection unit 154. As a result, the spatial modulator 112 displays the same projection image as the basic image pattern on the display surface.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the first operation example of the observation apparatus 1 of the first embodiment.
  • the mode designating unit 153 designates the observation mode of the observation apparatus 1 (step S101).
  • the mode designating unit 153 designates either the oil layer mode or the BUT mode described above.
  • the mode designation unit 153 may designate an observation mode different from the oil layer mode and the BUT mode.
  • the mode designating unit 153 may designate an observation mode based on a user instruction. For example, when the user outputs an instruction for observation of the oil layer (that is, estimation of the thickness of the oil layer) to the observation apparatus 1, the mode designating unit 153 designates the oil layer mode as the observation mode. May be. For example, when the user has output an instruction for BUT observation (that is, estimation of BUT) to the observation apparatus 1, the mode designating unit 153 may designate the BUT mode as the observation mode. .
  • the pattern selection unit 154 selects a projection image to be displayed by the spatial modulator 112 based on the observation mode designated by the mode designation unit 153 in step S101 (step S102). Specifically, the pattern selection unit 154 selects one basic image pattern among the plurality of basic image patterns stored in the pattern storage unit 155 as a projection image to be displayed by the spatial modulator 112.
  • FIG. 3A to FIG. 3D are plan views showing basic image patterns stored in the pattern storage unit 155, respectively.
  • FIG. 3A shows a first basic image pattern selected by the pattern selecting unit 154 when the mode specifying unit 153 specifies the oil layer mode.
  • the pattern selecting unit 154 is a first basic image that is an all-white image (that is, an image that is entirely white). Select a pattern.
  • the first basic image pattern is preferably an image pattern in which when the first basic image pattern is divided into a plurality of image portions, the luminance of each image portion becomes a luminance according to the position of each image portion.
  • the first basic image pattern is an image pattern in which the luminance of the image portion located at the center of the first basic image pattern is smaller than the luminance of the image portion located at the outer edge of the first basic image pattern.
  • the first basic image pattern is preferably an image pattern in which the brightness of the image portion decreases as the image portion approaches the central portion of the first basic image pattern.
  • the luminance of the image portion closer to the central portion of the first basic image pattern in the two image portions is farther from the central portion of the first basic image pattern in the two image portions.
  • the image pattern is preferably smaller than the luminance of the image portion.
  • the divisions “center portion of the first basic image pattern” and “outer edge portion of the first basic image pattern” are relative divisions. That is, the “center portion of the first basic image pattern” means an image portion closer to the center of the first basic image pattern than the “outer edge portion of the first basic image pattern” in the first basic image pattern. In other words, “the outer edge portion of the first basic image pattern” means an image portion closer to the outer edge of the first basic image pattern than the “center portion of the first basic image pattern” in the first basic image pattern.
  • FIG. 3B shows a first example of the second basic image pattern selected by the pattern selection unit 154 when the mode specification unit 153 specifies the BUT mode.
  • the pattern selecting unit 154 includes a second basic image pattern (that is, a multiple ring shape) that is an image of a plurality of concentric rings. Select (Pattern).
  • FIG. 3C shows a second example of the second basic image pattern selected by the pattern selecting unit 154 when the mode specifying unit 153 specifies the BUT mode.
  • the pattern selecting unit 154 replaces the multiple ring-shaped pattern shown in FIG.
  • a second basic image pattern that is, a stripe pattern
  • a second basic image pattern that is, a stripe pattern
  • FIG. 3D shows a third example of the second basic image pattern selected by the pattern selecting unit 154 when the mode specifying unit 153 specifies the BUT mode.
  • the pattern selecting unit 154 uses the multiple ring pattern shown in FIG. 3B and the stripe shown in FIG. Instead of the pattern, a second basic image pattern (that is, a grid pattern) that is an image of a grid may be selected.
  • the pattern selecting unit 154 selects a second basic image pattern (that is, a linear pattern) that is a plurality of straight line, line segment, or curved images.
  • the first basic image pattern shown in FIG. 3A is merely an example of a basic image pattern that is selected by the pattern selection unit 154 when the mode specification unit 153 specifies the oil layer mode. Therefore, when the mode designating unit 153 designates the oil layer mode, the pattern selecting unit 154 may select a basic image pattern different from the first basic image pattern shown in FIG.
  • the second basic image pattern shown in FIGS. 3B to 3D is merely an example of the basic image pattern selected by the pattern selecting unit 154 when the mode specifying unit 153 specifies the BUT mode. . Therefore, when the mode designating unit 153 designates the BUT mode, the pattern selecting unit 154 may select a basic image pattern different from the second basic image pattern shown in FIGS. 3B to 3D. Good.
  • the modulation control unit 158 generates a projection image that is the basic image pattern selected by the pattern selection unit 154 in step S103 (or illumination light L2 that displays such a projection image on the diffusion plate 120.
  • the spatial modulator 112 is controlled so that the spatial modulator 112 displays the image) (step S103).
  • the spatial modulator 112 can generate a projection image that is the basic image pattern selected by the pattern selection unit 154 in step S103 (or illumination light L2 that displays such a projection image on the diffusion plate 120. Display) on the display surface (step S103).
  • the spatial modulator 112 displaying the projected image spatially modulates the illumination light L1 emitted from the light source 111.
  • the spatially modulated illumination light L2 is emitted from the spatial modulator 112.
  • the illumination light L2 enters the diffusion plate 120 through the projection lens 113 and the projection stop 114.
  • a projection image is formed on the diffusion plate 120.
  • the diffusion plate 120 diffuses the illumination light L2 incident on the diffusion plate 120 as illumination light L3.
  • the diffusion plate 120 functions as an illuminating plate that illuminates the eyes with a light / dark pattern corresponding to the projection image projected by the projection unit 110 (that is, the basic image pattern selected by the pattern selection unit 154 in step S103).
  • the imaging unit 140 captures the cornea reflection image of the diffuser plate 120 on which the projection image is projected or the cornea surface (step S104). As a result, the imaging unit 140 acquires an observation image that is an image reflecting the surface state of the cornea (step S104).
  • FIG. 4 is a plan view showing an observation image.
  • FIG. 4 shows the diffusion when the second basic image pattern (multiple ring pattern) shown in FIG. 3B is projected on the diffusion plate 120 (when the mode specifying unit 153 specifies the BUT mode).
  • photography the cornea reflection image of the board 120 is shown.
  • the observation image includes not only the projection image on the diffusion plate 120 reflected on the cornea (that is, the second basic image pattern that is a multiple ring pattern) but also the anterior eye portion of the subject. It is.
  • the imaging lens 142 focuses on the diffusing plate 120 reflected on the cornea, so that the anterior eye portion of the subject is somewhat blurred.
  • the image analysis unit 151 analyzes the observation image acquired by the imaging unit 140 in step S104 (step S105).
  • the imaging unit 140 captures an observation image after the focus of the imaging lens 142 is matched with the surface of the cornea.
  • the first basic image pattern which is an all white image is projected onto the diffusion plate 120.
  • the image analysis unit 151 analyzes the observation image so as to identify the interference color included in the observation image.
  • the image analysis unit 151 may analyze the observation image using a feature different from the interference color included in the observation image.
  • the imaging unit 140 captures an observation image after matching the focus of the imaging lens 142 with the diffusion plate 120 reflected on the cornea.
  • the observation image is a corneal reflection image of the diffusion plate 120 onto which the second basic image pattern which is a multiple ring pattern is projected.
  • the image analysis unit 151 analyzes the observation image so as to determine temporal changes (in other words, temporal changes) of the plurality of rings included in the observation image.
  • the image analysis unit 151 analyzes the observation image so as to determine the temporal destruction status of the plurality of rings included in the observation image.
  • the image analysis unit 151 changes the time-dependent changes of a plurality of lines or grids included in the observation image.
  • the observation image is analyzed so as to determine (especially the destruction state).
  • the image analysis unit 151 analyzes the observation image using a feature that is different from the change over time of the plurality of lines (particularly, the destruction state) among the features of the second basic image pattern included in the observation image. May be.
  • the state estimation unit 152 estimates the state of the tear film based on the analysis result of the image analysis unit 151 in step S105 (step S106).
  • the image analyzing unit 151 analyzes the observation image so as to identify the interference color included in the observation image.
  • the state estimation unit 152 estimates the thickness of the oil layer based on the interference color corresponding to the analysis result of the image analysis unit 151.
  • the interference color that appears in the observation image obtained by imaging the cornea illuminated by the diffusion plate 120 onto which the first basic image pattern that is an all white image is projected is the thickness of the oil layer. It tends to be a unique color. Therefore, the state estimation unit 152 can estimate the thickness of the oil layer based on the interference color corresponding to the analysis result of the image analysis unit 151.
  • the state estimation unit 152 may estimate a tear film state different from the thickness of the oil layer.
  • the image analysis unit 151 indicates changes with time (particularly, destruction status) of a plurality of rings included in the second basic image pattern included in the observation image.
  • the observation image is analyzed so as to determine.
  • the state estimation unit 152 estimates the BUT based on changes over time of the plurality of rings corresponding to the analysis result of the image analysis unit 151 (particularly, the destruction state). Specifically, when a crack is formed on the surface of the tear film, the shapes of a plurality of rings included in the observation image are disturbed.
  • the state estimation unit 152 starts from the time when the subject's eyes are opened until the shapes of the plurality of rings included in the observation image are disturbed (for example, at least one of the plurality of rings is destroyed in a predetermined destruction mode). By calculating the time, the BUT can be estimated. However, the state estimation unit 152 may estimate a tear film state different from the BUT.
  • the BUT is used as one of indices for diagnosing whether or not the eye of the subject is dry eye. Therefore, the observation apparatus 1 supports diagnosis of whether or not the eye of the subject is dry eye by presenting the BUT estimated by the state estimation unit 152 to the user (for example, an ophthalmologist or a subject). Good.
  • the observation apparatus 1 may support diagnosis of whether or not the eye of the subject is dry eye by presenting the thickness of the oil layer estimated by the state estimation unit 152 to the user.
  • the observation apparatus 1 estimates the BUT based on the thickness of the oil layer estimated by the state estimation unit 152 and presents the estimated BUT to the user, thereby diagnosing whether or not the eye of the subject is dry eye. May be supported.
  • the observation apparatus 1 that performs the first operation example can project the basic image pattern selected by the pattern selection unit 153 onto the diffusion plate 120 placed facing the subject's cornea. That is, the projection image projected by the observation apparatus 1 is switched according to the selection content of the pattern selection unit 153 (in other words, changed). In other words, as long as the selection content of the pattern selection unit 153 changes, the projection image projected by the observation apparatus 1 is not always fixed to a specific projection image. Therefore, the observation apparatus 1 can appropriately switch the illumination pattern of the diffusion plate used for observing the eye state of the subject.
  • the observation apparatus 1 performing the first operation example can project the basic image pattern selected by the pattern selection unit 153 based on the observation mode onto the diffusion plate 120 placed facing the subject's cornea. Therefore, the observation apparatus 1 can project a projection image that matches the designated observation mode (that is, optimal, suitable or appropriate for performing observation in the designated observation mode). Therefore, the observation apparatus 1 can preferably observe the state of the tear film in an observation mode that matches the observation mode.
  • the observation apparatus of the comparative example that cannot select a projection image always uses a specific projection image (that is, the same projection image) regardless of the difference in the observation mode.
  • the projected image does not always match different observation modes.
  • the first basic image pattern that is a projection image that matches the oil layer mode is different from the second basic image pattern that is a projection image that matches the BUT mode.
  • the observation device of the comparative example cannot properly observe the state of the tear film depending on the observation mode.
  • the observation device of the comparative example can be used only for observation in a single observation mode.
  • the observation apparatus 1 that performs the first operation example can project a projection image that is appropriately selected in consideration of the difference in the observation mode (that is, a projection image that matches the observation mode). Therefore, the observation device 1 can preferably observe the state of the tear film regardless of the observation mode.
  • the mode designating unit 153 designates the oil layer mode
  • the brightness of the image part located at the center is smaller than the brightness of the image part located at the outer edge.
  • the first basic image pattern can be projected as a projected image. For this reason, particularly in the observation apparatus 1 in which the projection image projected on the diffusion plate 120 illuminates the cornea as a surface illumination light source, the illumination light luminance over the entire cornea surface becomes substantially uniform. For this reason, the observation apparatus 1 can estimate the thickness of an oil layer suitably. The reason will be described below.
  • the intensity (or light amount) of the illumination light L3 diffused from the diffusion plate 120 has a large amount of deviation between the incident direction of the illumination light L2 on the diffusion plate 120 and the diffusion direction of the illumination light L3 from the diffusion plate 120. It gets smaller.
  • the eye (cornea) of the subject is positioned so as to face the central portion of the diffusion plate 120.
  • the illumination light L2 corresponding to the central portion of the first basic image pattern is diffused by the central portion of the diffusion plate 120 close to the cornea of the subject, and the first basic image pattern.
  • the illumination light L2 corresponding to the outer edge portion of the image pattern is diffused by the outer edge portion of the diffusion plate 120 far from the cornea of the subject. Then, between the incident direction of the illumination light L2 corresponding to the center portion of the first basic image pattern to the diffusion plate 120 and the diffusion direction of the illumination light L3 corresponding to the center portion of the first basic image pattern from the diffusion plate 120. Of the illumination light L2 corresponding to the outer edge portion of the first basic image pattern, and the diffusion direction of the illumination light L3 corresponding to the outer edge portion of the first basic image pattern from the diffusion plate 120.
  • the center portion of the diffusion plate 120 is directed toward the cornea.
  • the luminance of the illumination light L3 is larger than the luminance of the illumination light L3 from the outer edge of the diffuser plate 120 toward the cornea.
  • the projection unit 110 projects the first basic image pattern in which the luminance at the center is smaller than the luminance at the outer edge, the luminance for illuminating the cornea can be uniform.
  • the brightness of the observation image acquired by imaging the corneal surface can also be uniform.
  • observation apparatus 1 that performs the first operation example does not perform “basic image pattern correction” that is performed in the second operation example described later. For this reason, the observation apparatus 1 that performs the first operation example may not include the pattern correction unit 156 and the correction content storage unit 157.
  • the pattern selection unit 154 selects the basic image pattern based on the observation mode specified by the mode specification unit 153.
  • the pattern selection unit 154 may select the basic image pattern using another selection criterion in addition to or instead of based on the observation mode specified by the mode specifying unit 153.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the second operation example of the observation apparatus 1 of the first embodiment.
  • movement performed in a 1st operation example the detailed description is abbreviate
  • the observation apparatus 1 performs the operations from step S101 to step S105 as in the first operation example. That is, the mode designating unit 153 designates the observation mode of the observation apparatus 1 (Step S101). Thereafter, the pattern selection unit 154 selects a projection image to be displayed by the spatial modulator 112 based on the observation mode designated by the mode designation unit 153 in step S101 (step S102). Thereafter, the modulation control unit 158 controls the spatial modulator 112 so that the spatial modulator 112 displays the projection image that is the basic image pattern selected by the pattern selection unit 154 in step S103 (step S103).
  • the spatial modulator 112 displays the projection image, which is the basic image pattern selected by the pattern selection unit 154 in step S103, on the display surface (step S103).
  • the imaging unit 140 captures the cornea reflection image of the diffuser plate 120 on which the projection image is projected or the surface of the cornea (step S104).
  • the imaging unit 140 acquires an observation image that reflects the surface state of the cornea (step S104).
  • the image analysis unit 151 analyzes the observation image acquired by the imaging unit 140 in step S104 (step S105).
  • the pattern correction unit 156 determines whether or not the basic image pattern selected by the pattern selection unit 154 in step S103 should be corrected based on the analysis result of the image analysis unit 151 in step S105. Determination is made (step S201).
  • the observation image is an image of the surface of the cornea illuminated by the diffusion plate 120 onto which the first basic image pattern that is an all white image is projected.
  • the pattern correction unit 156 determines whether the luminance distribution of the corneal image included in the observation image satisfies a predetermined luminance condition. In this case, the pattern correction unit 156 uses a condition that the luminance of the cornea image included in the observation image is uniform as the predetermined luminance condition.
  • the pattern correction unit 156 as a predetermined luminance condition, the variation in luminance of the cornea image included in the observation image (for example, the difference between the maximum luminance and the minimum luminance of the cornea image) is within a predetermined amount.
  • the following condition may be used.
  • the pattern correction unit 156 determines that the basic image pattern does not have to be corrected.
  • the pattern correction unit 156 determines that the basic image pattern should be corrected.
  • the pattern correction unit 156 may determine whether a feature different from the luminance among the features of the cornea image included in the observation image satisfies a predetermined correction condition.
  • the observation image is a corneal reflection image of the diffusion plate 120 onto which the second basic image pattern which is a multiple ring pattern is projected.
  • the pattern correction unit 156 determines whether or not the intervals between the plurality of rings included in the observation image (that is, the interval between two adjacent rings) satisfy a predetermined interval condition.
  • the pattern correction unit 156 uses a condition that the intervals of the plurality of rings are uniform as the predetermined interval condition.
  • the pattern correction unit 156 may use, as the predetermined interval condition, a condition that the variation in the interval between the plurality of rings (for example, the difference between the maximum interval and the minimum interval) is within a predetermined amount. .
  • the pattern correction unit 156 determines that the basic image pattern need not be corrected. On the other hand, when the intervals between the plurality of rings included in the observation image do not satisfy the predetermined interval condition, the pattern correction unit 156 determines that the basic image pattern should be corrected. Even when the pattern selection unit 154 selects the second basic image pattern that is a stripe pattern or a lattice pattern, the pattern correction unit 156 determines that the interval between the plurality of lines included in the observation image is a predetermined interval condition. It is determined whether or not However, the pattern correction unit 156 may determine whether a feature different from the interval between the plurality of lines among the features of the second basic image pattern included in the observation image satisfies a predetermined correction condition.
  • step S201 when it is determined that the basic image pattern should be corrected (step S201: Yes), the pattern correction unit 156 selects the basic image pattern selected by the pattern selection unit 154 in step S103. Correction is performed (step S202). As a result, the pattern correction unit 156 generates a corrected image pattern that is a corrected basic image pattern.
  • the pattern selecting unit 154 selects the first basic image pattern that is an all-white image.
  • the pattern correction unit 156 corrects the first basic image pattern so that the luminance distribution of the corneal image included in the observation image satisfies a predetermined luminance condition.
  • the pattern correction unit 156 corrects the luminance of at least a part of the first basic image pattern.
  • the pattern correction unit 156 may correct the basic image pattern so that a feature different from the luminance among the features of the first basic image pattern satisfies a predetermined condition. In this case, for example, the pattern correction unit 156 may correct a characteristic different from the luminance among the characteristics of at least a part of the image portion of the first basic image pattern.
  • the pattern selection unit 154 selects the second basic image pattern that is a multiple ring pattern.
  • the pattern correction unit 156 corrects the second basic image pattern so that the intervals between the plurality of rings included in the observation image satisfy a predetermined interval condition.
  • the pattern correction unit 156 corrects the diameter of at least one of a plurality of rings included in the second basic image pattern.
  • the pattern correction unit 156 may correct the basic image pattern so that a feature different from the interval between the plurality of lines among the features of the second basic image pattern satisfies a predetermined condition.
  • the pattern correction unit 156 may correct a characteristic different from the diameter among the characteristics of at least one ring included in the second basic image pattern.
  • the pattern correction unit 156 may correct any characteristic of at least a part of the second basic image pattern.
  • the correction content storage unit 157 stores the correction content performed by the pattern correction unit 156 in step S202 (step S203).
  • the correction content storage unit 157 may store the correction content performed by the pattern correction unit 156 in step S202 in association with the subject ID that can identify the subject.
  • the modulation control unit 158 can generate a projection image that is the corrected image pattern generated by the pattern correction unit 156 in step S202 (or illumination light L2 that displays such a projection image on the diffusion plate 120).
  • the spatial modulator 112 is controlled so that the spatial modulator 112 displays the image) (step S204).
  • the spatial modulator 112 displays the projection image, which is the corrected image pattern generated by the pattern correction unit 156 in step S202, on the display surface (step S204).
  • observation apparatus 1 repeats the operations of step S104, step S105, and step S201 to step S204 until it is determined in step S201 that the corrected image pattern does not need to be corrected any more.
  • step S201 determines whether the basic image pattern need not be corrected (No in step S201).
  • the pattern correction unit 156 selects the pattern selection unit 154 in step S103. Do not correct the basic image pattern.
  • the state estimation unit 152 is based on the analysis result of the image analysis unit 151 in step S105 (that is, the analysis result of the observation image acquired by the imaging unit 140 when the basic image pattern is projected). The state of the layer is estimated (step S106).
  • step S201 when it is determined as a result of the determination in step S201 that the correction image pattern does not need to be corrected any more (step S201: No), the pattern correction unit 156 stops the correction of the correction image pattern. .
  • the state estimation unit 152 is based on the analysis result of the image analysis unit 151 in step S105 (that is, the analysis result of the observation image acquired by the imaging unit 140 when the corrected image pattern is projected). The state of the layer is estimated (step S106).
  • the observation apparatus 1 that performs the second operation example can preferably enjoy the effects that the observation apparatus 1 that performs the first operation example described above can enjoy.
  • the observation apparatus 1 that performs the second operation example can correct the basic image pattern. For this reason, compared with the observation apparatus of the comparative example which cannot correct
  • the pattern correcting unit 156 sets the first basic so that the luminance distribution of the cornea image included in the observation image satisfies a predetermined luminance condition.
  • the image pattern can be corrected.
  • the pattern correction unit 156 can correct the first basic image pattern so that the luminance distribution of the cornea image included in the observation image is uniform.
  • the observation apparatus 1 can estimate the thickness of an oil layer suitably. The reason why the observation apparatus 1 can appropriately estimate the thickness of the oil layer when the luminance of the corneal image in the observation image is substantially uniform has been described in the first operation example.
  • the pattern correcting unit 156 corrects the second basic image pattern so that the intervals between the plurality of rings included in the observation image satisfy a predetermined interval condition. be able to. More specifically, the pattern correction unit 156 can correct the second basic image pattern so that the intervals between the plurality of rings included in the observation image are uniform.
  • the reason will be described below.
  • the shape of the surface of the cornea is a convex shape. Then, when the second basic image pattern in which the intervals between the plurality of rings are uniform is projected by the projection unit 110, the corneal reflection image of the diffusion plate 120 on which the second basic image pattern is projected is captured. The intervals between the plurality of rings in the observation image acquired in (1) are not uniform.
  • the observation apparatus 1 estimates the BUT by observing changes with time of a plurality of rings. For this reason, when the interval between the rings in the observation image is not uniform, there is a possibility that the observation accuracy of the change over time of the plurality of rings deteriorates (that is, the observation accuracy of the BUT deteriorates). Specifically, for example, the observation accuracy based on the temporal change of the ring in the central portion of the observation image and the observation accuracy based on the temporal change of the ring in the outer edge portion of the observation image may vary unintentionally. is there. However, in the second operation example, the intervals between the plurality of rings in the observation image are uniform. Therefore, deterioration of observation accuracy of temporal changes of a plurality of rings (that is, deterioration of BUT observation accuracy) is preferably prevented.
  • the observation apparatus 1 that performs the second operation example corrects the basic image pattern so that the cornea image or the cornea reflection image in the observation image satisfies a predetermined luminance condition, a predetermined interval condition, or a predetermined correction condition. Can do.
  • the shape of the cornea and the positional relationship between the cornea and the diffusion plate 120 are likely to be different for each subject. Even in such a case, the observation apparatus 1 can correct the basic image pattern so that the corneal image or the corneal reflection image in the observation image satisfies a condition that is commonly used for all subjects. Therefore, the observation apparatus 1 can correct the basic image pattern so that an observation image appropriate for each subject can be obtained in accordance with the shape of the cornea for each subject and the positional relationship between the cornea and the diffusion plate 120.
  • the observation apparatus 1 can correct the basic image pattern so that the observation accuracy does not vary due to individual differences between subjects (or to cancel out individual differences between subjects). As a result, deterioration in the observation accuracy of the tear film state due to individual differences among subjects is suitably prevented.
  • the observation apparatus 1 that performs the second operation example can store the correction content performed by the pattern correction unit 156. For this reason, when correcting the same basic image pattern after correcting a certain basic image pattern, the observation device 1 performs the previous time in addition to or instead of correcting the basic image pattern based on the observation image.
  • the basic image pattern can be corrected based on the correction contents. That is, the observation apparatus 1 can correct the basic image pattern so as to perform the same correction as the previous correction content.
  • the observation apparatus 1 that performs the second operation example can store the correction content performed by the pattern correction unit 156 in association with a subject ID that can identify the subject. For this reason, the observation device 1 can correct the basic image pattern based on the past correction content for the new subject every time the subject to be observed by the observation device 1 changes. As a result, it is relatively easy for the observation apparatus 1 to make a correction image pattern suitable for a new subject so that the observation accuracy does not vary due to individual differences between subjects (or to cancel individual differences between subjects). Can be generated.
  • the observation apparatus 1 may not store the correction content performed by the pattern correction unit 156. In this case, the observation apparatus 1 may not include the correction content storage unit 157.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the third operation example of the observation apparatus 1 of the first embodiment.
  • movement performed in a 1st operation example the detailed description is abbreviate
  • the observation apparatus 1 performs the operation of step S101 as in the first operation example. That is, the mode designating unit 153 designates the observation mode of the observation apparatus 1 (Step S101).
  • the pattern selection unit 154 selects a plurality of projection images to be displayed by the spatial modulator 112 based on the observation mode designated by the mode designation unit 153 in step S101 (step S302). Specifically, the pattern selection unit 154 selects at least two or more basic image patterns from among the plurality of basic image patterns stored in the pattern storage unit 155 as projection images to be displayed by the spatial modulator 112. To do. For example, when the mode designating unit 153 designates the BUT mode, the pattern selecting unit 154 uses the second basic image pattern (multiple ring pattern) shown in FIG. 3B and the second basic image pattern shown in FIG. Unlike the basic image pattern (striped pattern), the second basic image pattern (lattice pattern) shown in FIG.
  • the mode specification unit 153 specifies the oil layer mode
  • the pattern selection unit 154 is different from the first basic image pattern shown in FIG. 3A and the first basic image pattern shown in FIG.
  • at least two or more of the other first basic image patterns that can be used for estimating the thickness of the oil layer may be selected.
  • step S302 in the third operation example may be the same as the operation in step S102 in the first operation example, except that a plurality of projection images are selected.
  • the modulation control unit 158 controls the spatial modulator 112 so that the spatial modulator 112 displays a plurality of projection images that are a plurality of basic image patterns selected by the pattern selection unit 154 in step S302 (step S303). ).
  • the modulation control unit 158 controls the spatial modulator 112 so that the spatial modulator 112 displays a plurality of projection images in order and repeatedly (in other words, alternately).
  • the spatial modulator 112 displays a plurality of projection images in order and repeatedly on the display surface (step S303).
  • the modulation control unit 158 performs a plurality of projections at a cycle shorter than the time from when the subject's eyes are opened until the shapes of the plurality of rings included in the observation image are disturbed. It is preferable to control the spatial modulator 112 so that images are displayed sequentially and repeatedly. For example, when the pattern selection unit 154 selects a multiple ring pattern (see FIG. 3B) and a stripe pattern (see FIG. 3C), the modulation control unit 158 selects the multiple ring pattern. It is preferable to control the spatial modulator 112 so that the period for displaying each of the stripe patterns is shorter than the time from when the eyes of the subject open until the shapes of the plurality of rings included in the observation image are disturbed. .
  • step S303 in the third operation example may be the same as the operation in step S103 in the first operation example, except that the spatial modulator 112 is controlled to display a plurality of projection images. Good.
  • the imaging unit 140 captures the cornea reflection image of the diffuser plate 120 on which the projection image is projected or the cornea surface (step S104). As a result, the imaging unit 140 acquires an observation image that reflects the surface state of the cornea (step S104).
  • the image analysis unit 151 analyzes the observation image acquired by the imaging unit 140 in step S104 (step S305).
  • the image analysis unit 151 analyzes the observation image while distinguishing each basic image pattern. For example, when the pattern selection unit 154 selects a multiple ring pattern (see FIG. 3B) and a stripe pattern (see FIG. 3C), the image analysis unit 151 selects the multiple ring pattern. Both of the observation images are analyzed in parallel while distinguishing between the observation image including the image and the observation image including the stripe pattern.
  • step S305 in the third operation example may be the same as the operation in step S105 in the first operation example, except that the observation image is analyzed while distinguishing each basic image pattern.
  • the state estimation unit 152 estimates the state of the tear film based on the analysis result of the image analysis unit 151 in step S305 (step S306).
  • the state estimation unit 152 estimates the state of the tear film based on the analysis result distinguished for each basic image pattern. For example, when the pattern selection unit 154 selects a multiple ring pattern (see FIG. 3B) and a stripe pattern (see FIG. 3C), the state estimation unit 152 selects the multiple ring pattern.
  • the state of the tear film is estimated based on the analysis result of the observation image including the image, and the state of the tear film is estimated based on the observation image including the stripe pattern.
  • step S306 in the third operation example is the same as the operation in step S106 in the first operation example, except that the tear film state is estimated based on the analysis result distinguished for each basic image pattern. It may be the same.
  • the observation device 1 that performs the third operation example can preferably enjoy the effects that the observation device 1 that performs the first operation example described above can enjoy.
  • the observation apparatus 1 performing the third operation example can sequentially and repeatedly project a plurality of projection images that match a certain observation mode. As a result, the observation accuracy of the tear film state is improved as compared with the case where a single projection image that matches a certain observation mode is continuously projected. The reason will be described below.
  • the observation apparatus 1 estimates the BUT based on the change over time of the multiple ring pattern in the observation image acquired by capturing the cornea reflection image of the diffuser plate on which the multiple ring pattern is projected. To do.
  • the observation apparatus 1 estimates the BUT based on the change over time of the multiple ring pattern in the observation image acquired by capturing the cornea reflection image of the diffuser plate on which the multiple ring pattern is projected. To do.
  • the observation accuracy of the estimated BUT deteriorates.
  • the observation apparatus 1 can project the multiple ring pattern and other linear patterns (for example, a lattice pattern or a stripe pattern) in order and repeatedly. Therefore, even when a crack that is difficult to observe based on a change with time of the multiple ring pattern enters the surface of the tear film, the observation apparatus 1 changes the change with time of other linear patterns. Based on the above, the BUT can be estimated appropriately. As a result, the BUT observation accuracy (that is, measurement accuracy) is improved as compared with the case where the multiple ring pattern is continuously projected.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the observation apparatus 2 according to the second embodiment.
  • the detailed description is abbreviate
  • the observation apparatus 2 of the second embodiment includes an objective lens 220 instead of the diffusion plate 120 and a beam instead of the mirror 130 as compared with the observation apparatus 1 of the first embodiment.
  • the difference is that a splitter 131 is provided.
  • Other configuration requirements provided in the observation device 2 of the second embodiment may be the same as other configuration requirements provided in the observation device 1 of the first embodiment.
  • the objective lens 220 forms an image of the illumination light L2 incident on the objective lens 220 after passing through the beam splitter 131 on the subject's cornea (or the vicinity thereof, the same applies hereinafter). Specifically, the objective lens 220 causes the illumination light L2 incident on the objective lens 220 to form an image on a virtual imaging plane in contact with the cornea (in particular, in contact with the central portion of the cornea or in the vicinity thereof).
  • the illumination light L2 passes through the projection lens 113 in addition to the objective lens 220.
  • the objective lens 220 images the illumination light L2 incident on the objective lens 220 via the projection lens 113 on a virtual imaging plane in contact with the cornea.
  • the objective lens 220 and the projection lens 113 are arranged so that the imaging surface of the illumination light L2 passing through the optical system of the objective lens 220 and the projection lens 113 is located in the cornea.
  • a virtual platide plate is formed in the vicinity of the cornea surface instead of the diffusion plate 120 of the first embodiment.
  • the reflected light L4 which is the illumination light L2 reflected by the cornea, enters the reflecting surface of the beam splitter 131 via the objective lens 220.
  • the reflected light L4 which is the illumination light L3 reflected by the cornea, enters the imaging unit 140.
  • the imaging unit 140 can acquire an observation image.
  • the projection diaphragm 114 and the center of curvature of the cornea have a conjugate relationship.
  • the illumination light L2 is incident substantially perpendicular to the cornea.
  • the reflected light L4 which is the illumination light L2 reflected by the cornea, passes through the objective lens 220 through substantially the same optical path as the illumination light L2 and enters the beam splitter 131.
  • the illumination light L2 reflected by the cornea is the reflected light L4
  • the optical path of the illumination light L2 and the optical path of the reflected light L4 are largely distinguished and described. Yes.
  • the observation apparatus 2 of the second embodiment can perform the first to third operation examples performed by the observation apparatus 1 of the first embodiment described above. As a result, the observation apparatus 2 of the second embodiment can preferably enjoy the effects that the observation apparatus 1 of the first embodiment described above can enjoy.

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Abstract

眼に投影する投影画像を適宜切り替える。 観察装置(1)は、被験者の眼の状態を観察する観察装置であって、複数の投影画像の中から眼に投影するべき一の投影画像を選択する選択手段(154)と、選択手段が選択した一の投影画像を眼に対向して置かれた拡散板又は眼の角膜の表面近傍に投影可能な投影手段(110)とを備える。

Description

観察装置及び観察方法並びにコンピュータプログラム
 本発明は、被験者の眼の状態(例えば、角膜の表面に形成される涙液層の状態)を観察する観察装置及び観察方法並びにコンピュータプログラムに関する。
 VDT(Visual Display Terminals)作業の増加や、スマートフォン又はタブレット端末の普及によって、ドライアイ症状を訴える人が増加している。通常、ドライアイの診断は、角膜の表面に形成される涙液層の状態を眼科医が観察することで行われる。例えば、眼科医は、蛍光染色液を被験者(患者)の眼に点眼し、その後、涙液層を直接観察すると共に被験者の眼が開いてから涙液層の表面に亀裂が入るまでの時間であるBUT(tear film Break Up Time:涙液層破壊時間)を計測することで、被験者の眼がドライアイであるか否かを診断する際の1つの判断基準にしている。
 しかしながら、眼科医が計測するBUTは、眼科医の経験や熟練度等に応じてばらつく可能性がある。そこで、近年、被験者の眼の状態を機械的に観察する観察装置が開発されている。例えば、特許文献1から特許文献3には、同心円状の明暗パターンが形成されたプラチド板を角膜に対向して設置し、当該明暗パターンの角膜反射像を撮影及び解析し、解析結果に基づいて眼の状態(例えば、涙液層の状態)を推定する観察装置が記載されている。例えば、特許文献4には、光源の像を角膜のほぼ曲率中心に合致させるように光源からの光を角膜に照射し、当該光が照射された角膜表面を撮像し、撮像結果に基づいて眼の状態(例えば、涙液層を覆っている油層の状態)を観察する観察装置が記載されている。
特許第4620443号公報 米国特許第5,975,700号 特開2011-167359号公報 特許第3586039号
 特許文献1から特許文献3に記載された観察装置は、プラチド板を用いているがゆえに、眼の状態を観察している間に角膜反射像を切り替えることができない。というのも、プラチド板は、固有の明暗パターンが物理的に形成されている照明板であるからである。つまり、特許文献1から特許文献3に記載された観察装置は、複数種類の明暗パターンの中から選択される所望の明暗パターンを利用して角膜反射像を撮影することができない。
 特許文献4に記載された観察装置の観察対象は、特許文献1から特許文献3に記載された観察装置の観察対象とは異なる。具体的には前者は涙液層を覆っている油層の状態であり、後者は涙液層の形状変化である。そのために、各観察装置は、それぞれ最適化された照明光源を搭載している。そのため、眼科医等のユーザは、油層の状態と涙液層の形状変化とを1台の観察装置で観察することはできない。
 本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、被験者の眼の状態を観察するために投影する投影画像を適宜切り替えることが可能な観察装置及び観察方法並びにコンピュータプログラムを提供することを課題とする。
 上記課題を解決するために、本発明の観察装置は、被験者の眼の状態を観察する観察装置であって、複数の投影画像の中から一の投影画像を選択する選択手段と、前記選択手段が選択した前記一の投影画像を前記眼に対向して置かれた拡散板又は前記眼の角膜の表面近傍に投影可能な投影手段とを備える。
 上記課題を解決するために、本発明の観察方法は、所望の投影画像を被験者の眼に対向して置かれた拡散板又は前記眼の角膜の表面近傍に投影可能な投影手段を用いて前記眼の状態を観察する観察方法であって、複数の投影画像の中から前記投影手段が投影するべき一の投影画像を選択する。
 上記課題を解決するために、本発明のコンピュータプログラムは、所望の投影画像を被験者の眼に対向して置かれた拡散板又は前記眼の角膜の表面近傍に投影可能な投影手段を用いて前記眼の状態を観察する観察装置を動作させるコンピュータプログラムであって、複数の投影画像の中から前記投影手段が投影するべき一の投影画像を選択するように前記観察装置を動作させる。
 本発明のこのような作用及び利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
第1実施例の観察装置の構成を示すブロック図である。 第1実施例の観察装置の第1動作例の流れを示すフローチャートである。 パターン格納部が格納している基本画像パターンを示す平面図である。 観察画像を示す平面図である。 第1実施例の観察装置の第2動作例の流れを示すフローチャートである。 第1実施例の観察装置の第3動作例の流れを示すフローチャートである。 第2実施例の観察装置の構成を示すブロック図である。
 以下、発明を実施するための形態として、本発明の観察装置及び観察方法、並びにコンピュータプログラムの夫々に係る実施形態について順に説明する。
 (観察装置の実施形態)
 <1>
 本実施形態の観察装置は、被験者の眼の状態を観察する観察装置であって、複数の投影画像の中から一の投影画像を選択する選択手段と、前記選択手段が選択した前記一の投影画像を前記眼に対向して置かれた拡散板又は前記眼の角膜の表面近傍に投影可能な投影手段とを備える。
 本実施形態の観察装置によれば、被験者の眼の状態が観察される。例えば、観察装置は、眼(典型的には、眼の表面、角膜の表面又は角膜の表面に形成される涙液層)の状態を観察することができる。尚、ここで言う「眼の状態を観察する」という動作は、眼の状態を直接的に又は間接的に推定するための任意の動作を包含する。例えば、「眼の状態を観察する」という動作は、後述する眼を撮像する(典型的には、眼の表面、角膜の表面又は角膜の表面に形成される涙液層の表面、涙液層を覆っている油層の表面、角膜に写っている拡散板上の投影画像を撮像する)動作を含んでいてもよい。例えば、「眼の状態を観察する」という動作は、眼を撮像することで取得される観察画像を解析する動作を含んでいてもよい。例えば、「眼の状態を観察する」という動作は、観察画像の解析結果に基づいて眼の状態を直接的に又は間接的に推定する動作を含んでいてもよい。但し、「眼の状態を観察する」という動作の一部は、観察装置のユーザ(例えば、眼科医や被験者等)によって行われてもよい。例えば、観察装置のユーザは、観察装置が眼を撮像することで取得される観察画像に基づいて、眼の状態を直接的に又は間接的に推定してもよい。
 眼の状態を観察するために、観察装置は、選択手段と、投影手段とを備えている。選択手段は、投影手段が投影するべき一の投影画像を選択する。投影手段は、選択手段が選択した一の投影画像を眼に対向して置かれた拡散板又は眼の角膜の表面近傍に投影する。尚、ここで言う「角膜の表面近傍」とは、角膜の表面のみならず角膜の表面からの距離が所定距離以内に位置する仮想的な光学面を意味するものとする。
 本実施形態では、投影手段が投影するべき一の投影画像は、選択手段の選択内容に応じて切り替わる(言い換えれば、変更される、以下同じ)。例えば、選択手段が第1の投影画像を一の投影画像として選択している場合には、投影手段は、第1の投影画像を投影する。例えば、選択手段が第1の投影画像とは異なる第2の投影画像を一の投影画像として選択している場合には、投影手段は、第1の投影画像とは異なる第2の投影画像を投影する。つまり、選択手段は、一の投影画像を適宜選択することで、投影手段投影するべき一の投影画像を切り替えることができる。言い換えれば、選択手段は、投影手段が投影するべき投影画像が切り替わるように、一の投影画像を適宜選択することができる。その結果、投影手段は、投影するべき投影画像を適宜切り替えることができる。言い換えれば、投影手段は、適宜切り替わる投影画像を投影することができる。
 以上説明したように、本実施形態の観察装置は、被験者の眼に対向して置かれた拡散板眼の角膜の表面近傍に投影する投影画像を適宜切り替えることができる。
 尚、選択手段は、予め用意されている複数の投影画像の中から一の投影画像を選択してもよい。或いは、選択手段は、複数の投影画像が予め用意されているか否かに関係なく、複数の投影画像を適宜作成可能であってもよい。選択手段が複数の投影画像を適宜作成可能である場合には、選択手段は、選択手段が作成可能な複数の投影画像のうちの一の投影画像を作成することで、一の投影画像を選択してもよい。つまり、予め用意されている複数の画像とは異なる一の投影画像又は予め用意されていない新たな一の画像を作成する動作もまた、実質的には、一の投影画像を選択する動作であると言える。
 <2>
 本実施形態の観察装置の他の態様では、前記選択手段は、前記眼の状態の観察目的に基づいて、前記一の投影画像を選択する。
 この態様によれば、選択手段は、観察目的に合致した(つまり、観察目的を達成するために最適な、好適な又は適切な)一の投影画像を選択することができる。例えば、選択手段は、観察目的が第1目的である場合には、第1目的に合致した第1の投影画像を一の投影画像として選択することができる。例えば、選択手段は、観察目的が第1目的とは異なる第2目的である場合には、第2目的に合致した好適な第2の投影画像を一の投影画像として選択することができる。従って、観察装置は、観察目的に合致した観察態様で、眼の状態を好適に観察することができる。
 <3>
 上述の如く観察目的に基づいて一の投影画像を選択する観察装置の他の態様では、前記観察目的が前記眼の表面を覆う涙液層のうちの油層の状態を観察するという第1目的である場合には、前記選択手段は、全白色の第1画像を前記一の投影画像として選択する。
 この態様によれば、観察装置は、全白色の第1画像(つまり、全体が白色となる第1画像)を眼に対向して置かれた拡散板又は眼の角膜の表面近傍に投影することで、眼の表面を覆う涙液層のうちの油層の状態を好適に観察することができる。例えば、第1画像が投影された拡散板によって照明された又は角膜の表面近傍に投影された第1画像によって照明された眼(涙液)の表面を撮像することで取得される観察画像には、油層の表面によって反射された光と油層の裏面によって反射された光との干渉態様が含まれている。従って、観察装置(或いは、観察装置が提示する観察画像を視認するユーザ)は、このような観察画像中に含まれる干渉態様に基づいて、油層の状態を好適に観察することができる。
 <4>
 上述の如く全白色の第1画像を一の投影画像として選択する観察装置の他の態様では、前記第1画像の中心部における輝度よりも、前記第1画像の外縁部における輝度が大きい。
 この態様によれば、後に詳述するように投影手段が投影画像を投影している拡散板からの拡散光が眼を照明する場合において、第1画像が投影された拡散板によって照明された眼の表面を撮像することで取得される観察画像中での角膜像の輝度が概ね均一になる。このため、観察装置は、眼の表面を覆う涙液層のうちの油層の状態を好適に観察することができる。尚、観察画像中での角膜像の輝度が概ね均一になる場合に油層の状態を好適に観察することができる理由については、後述する実施例において説明する。
 <5>
 上述の如く観察目的に基づいて一の投影画像を選択する観察装置の他の態様では、前記観察目的が前記眼の表面を覆う涙液層の経時的な変化を観察するという第2目的である場合には、前記選択手段は、複数の線状パターンを含む第2画像を前記一の投影画像として選択する。
 この態様によれば、観察装置は、複数の線状パターンを含む第2画像を眼に対向して置かれた拡散板又は眼の角膜の表面近傍に投影することで、眼の表面を覆う涙液層の経時的な変化(例えば、涙液層の経時的な破壊状況であり、涙液の不安定性に起因して涙液層に生ずる亀裂の発生状況)を好適に観察することができる。例えば、第2画像が投影された拡散板や眼の表面近傍に形成された投影像の角膜反射像を撮像することで取得される観察画像には、涙液層の経時的な変化に応じて変化する複数の線状パターンが含まれている。従って、観察装置(或いは、観察装置が提示する観察画像を視認するユーザ)は、このような複数の線状パターンの経時的な変化に基づいて、涙液層の経時的な変化を好適に推定することができる。
 <6>
 本実施形態の観察装置の他の態様では、前記選択手段は、第3画像を前記一の投影画像として選択する動作及び前記第3画像とは異なる第4画像を前記一の投影画像として選択する動作を交互に行う。
 この態様によれば、観察装置は、夫々がある観察目的に合致していると共に互いに異なる第3画像及び第4画像を交互に投影することができる。その結果、ある観察目的に合致した単一の投影画像が前記拡散板や前記眼の表面近傍に投影され続ける場合と比較して、眼の状態の観察精度が向上する。
 <7>
 本実施形態の観察装置の他の態様では、前記一の投影画像が投影された前記拡散板の若しくは前記眼の表面近傍に投影された前記投影画像の角膜反射像又は前記眼の角膜の表面を撮像することで観察画像を取得する撮像手段と、前記観察画像に基づいて、前記選択手段が選択した前記一の投影画像を補正する補正手段とを更に備え、前記投影手段は、前記補正手段が補正した前記一の投影画像を投影する。
 この態様によれば、補正手段は、観察画像に基づいて一の投影画像を補正することができる。このため、一の投影画像が補正される場合には、一の投影画像が補正されない場合と比較して、眼の状態の観察精度が向上する。
 具体的には、観察画像は、一の投影画像が投影された拡散板又は眼の角膜の表面近傍の投影像の角膜反射像(つまり、拡散板又は角膜の表面近傍に投影された投影画像が角膜の表面によって反射される場合の、当該投影画像の反射像)や眼の角膜の表面を撮像することで取得される画像である。従って、観察画像は、一の投影画像の投影状態と角膜形状などの角膜反射状態を掛けあわせた結果を示している。従って、補正手段は、例えば、観察画像が眼の状態を観察するのに適切な画像となるように、一の投影画像を補正してもよい。その結果、取得した観察画像(或いは、観察画像に含まれる一の投影画像)が眼の状態の観察にとって好ましくない場合であっても、補正手段は、取得した観察画像(或いは、観察画像に含まれる一の投影画像)が眼の状態の観察にとって好ましくなるように、一の投影画像を補正することができる。このため、一の投影画像が補正される場合には、一の投影画像が補正されない場合と比較して、眼の状態の観察精度が向上する。
 <8>
 上述の如く補正手段を備える観察装置の他の態様では、前記選択手段は、全白色の第1画像を前記一の投影画像として選択し、前記補正手段は、前記観察画像中に現れる角膜像の輝度分布が観察領域に渡って均一となるように、前記一の投影画像を補正する。
 この態様によれば、眼の状態(特に、上述した油層の状態)の観察精度が向上する。尚、観察画像中での角膜像の輝度分布が観察領域(例えば、観察画像のうち眼の状態を観察するために使用する画像部分)に渡って概ね均一になる場合に眼の状態(特に、上述した油層の状態)の観察精度が向上する理由については、後述する実施例において説明する。
 <9>
 上述の如く補正手段を備える観察装置の他の態様では、前記選択手段は、複数の線状パターンを含む第2画像を前記一の投影画像として選択し、前記補正手段は、前記観察画像中に現れる前記複数の線状パターンの間隔が等しくなるように、前記一の投影画像を補正する。
 この態様によれば、眼の状態(特に、上述した涙液層の経時的な変化)の観察精度が向上する。特に、後に詳述するように投影手段が拡散板の上に一の投影画像を投影し、その投影像の角膜反射像を撮像手段が撮像する場合において、眼の状態(特に、上述した涙液層の経時的な変化)の観察精度が向上する。尚、観察画像中での複数の線状パターンの間隔が等しい場合に眼の状態(特に、上述した涙液層の経時的な変化)の観察精度が向上する理由については、後述する実施例において説明する。
 <10>
 上述の如く補正手段を備える観察装置の他の態様では、前記補正手段の補正内容を記憶する記憶手段を備え、前記補正手段は、前記観察画像及び前記記憶手段が記憶している前記補正内容の少なくとも一方に基づいて、前記一の投影画像を補正する。
 この態様によれば、補正手段は、一の投影画像を一旦補正した後に一の投影画像を改めて補正する場合には、観察画像に基づいて一の投影画像を補正することに加えて又は代えて、前回の補正内容に基づいて一の投影画像を補正することができる。つまり、補正手段は、前回の補正内容と同一の補正を行うように、一の投影画像を補正することができる。
 (観察方法の実施形態)
 <11>
 本実施形態の観察方法は、所望の投影画像を被験者の眼に対向して置かれた拡散板又は前記眼の角膜の表面近傍に投影可能な投影手段を用いて前記眼の状態を観察する観察方法であって、複数の投影画像の中から前記投影手段が投影するべき一の投影画像を選択する。
 本実施形態の観察方法によれば、上述した本実施形態の観察装置が享受する各種効果と同様の効果を享受することが可能となる。尚、上述した本実施形態の観察装置における各種態様に対応して、本実施形態の観察方法も各種態様を採ることが可能である。
 (コンピュータプログラムの実施形態)
 <12>
 本実施形態のコンピュータプログラムは、所望の投影画像を被験者の眼に対向して置かれた拡散板又は前記眼の角膜の表面近傍に投影可能な投影手段を用いて前記眼の状態を観察する観察装置を動作させるコンピュータプログラムであって、複数の投影画像の中から前記投影手段が投影するべき一の投影画像を選択するように前記観察装置を動作させる。
 本実施形態のコンピュータプログラムによれば、上述した本実施形態の観察装置が享受する各種効果と同様の効果を享受することが可能となる。尚、上述した本実施形態の観察装置における各種態様に対応して、本実施形態のコンピュータプログラムも各種態様を採ることが可能である。また、本実施形態のコンピュータプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。
 本実施形態のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から更に明らかにされる。
 以上説明したように、本実施形態の観察装置は、選択手段及び投影手段を備える。本実施形態の観察方法は、複数の投影画像の中から前記投影手段が投影するべき一の投影画像を選択する。本実施形態のコンピュータプログラムは、複数の投影画像の中から前記投影手段が投影するべき一の投影画像を選択するように観察装置を動作させる。従って、被験者の眼に対向して置かれた拡散板又は前記眼の角膜の表面近傍に投影する投影画像を適宜切り替えることができる。
 以下、図面を参照しながら、本発明の観察装置及び観察方法並びにコンピュータプログラムの実施例を説明する。尚、以下では、本発明の観察装置及び観察方法並びにコンピュータプログラムが、被験者の眼に対向して置かれた拡散板又は被験者の角膜の表面を撮像することで観察画像を取得すると共に当該取得した観察画像を解析することで角膜の表面に形成される涙液層の状態を推定する(言い換えれば、計測する)観察装置に適用されるものとする。
 但し、本発明の観察装置及び観察方法並びにコンピュータプログラムは、被験者の眼の状態を観察する任意の観察装置に対して適用されてもよい。例えば、本発明の観察装置及び観察方法並びにコンピュータプログラムは、被験者の眼に対向して置かれた拡散板又は被験者の角膜の表面を撮像することで観察画像を取得するとともに当該取得した観察画像をユーザ(例えば、眼科医や被験者)等に向けて表示する観察装置に対して適用されてもよい。
 (1)第1実施例
 はじめに、図1から図7を参照しながら、第1実施例の観察装置1について説明する。
 (1-1)第1実施例の観察装置1の構成
 はじめに、図1を参照しながら、第1実施例の観察装置1の構成について説明する。図1は、第1実施例の観察装置1の構成を示すブロック図である。
 図1に示すように、第1実施例の観察装置1は、上述した実施形態中の「投影手段」の一具体例である投影部110と、拡散板120と、ミラー130と、上述した実施形態中の「撮像手段」の一具体例である撮像部140と、制御部150とを備える。尚、図1では、投影部110、拡散板120、ミラー130及び撮像部140の夫々は、投影部110又は撮像部140の光軸に沿った断面図を用いて記載されている。
 投影部110は、拡散板120に対して所望の投影画像を投影する。投影画像を投影するために、投影部110は、光源111と、空間変調器112と、投影レンズ113と、投影絞り114とを備える。
 光源111は、空間変調器112の表示面(言い換えれば、変調面)に投影される照明光L1を出射する。光源111は、例えば、白熱電球、放電ランプ、LED(Light Emitting Diode)ランプ又はEL(Electro Luminescence)ランプであってもよい。
 空間変調器112は、光源111から投影される照明光L1を、当該空間変調器112が備える表示面に表示される投影画像に基づいて空間変調する。その結果、空間変調器112からは、空間変調された照明光L2が出射する。第1実施例では特に、空間変調器112は、観察目的に応じた投影画像を照明光L2が拡散板120上に映し出すように、制御部150の制御の下で照明光L1を空間変調する。例えば、空間変調器112は、拡散板120上に投影する投影画像を当該空間変調器112の表示面に表示することで、照明光L1を空間変調してもよい。
 尚、図1では、空間変調器112は、透過型の空間変調器である。しかしながら、空間変調器112は、反射型の空間変調器であってもよい。また、観察装置1は、空間変調器112に加えて又は代えて、照明光L1の位相及び強度の少なくとも一方を任意に調整可能な任意の光学素子を備えていてもよい。この場合、当該任意の光学素子は、観察目的に応じた投影画像を拡散板120上に映し出す照明光L2を生成するように、照明光L1の位相及び強度の少なくとも一方を調整する。
 投影レンズ113は、照明光L2を拡散板120上に結像させる。その結果、投影部110が投影する投影画像は、拡散板120上で結像する。
 投影絞り114は、投影部110から拡散板120に向かって出射する照明光L2の光量を調整する。
 拡散板120は、拡散板120に入射してくる照明光L2を拡散する板(言い換えれば、スクリーン)である。具体的には、拡散板120は、投影部110側を向いている拡散板120の表面121に入射してくる照明光L2を、被験者側(角膜側)を向いている拡散板120の表面122から照明光L3として拡散する。拡散板120によって拡散された照明光L3の少なくとも一部は、角膜を照明する。
 第1実施例では、拡散板120の表面122の断面(具体的には、光軸に沿った断面)は、のこぎり状の断面となることが好ましい。つまり、表面122は、フレネルレンズの表面の如き形状を有していることが好ましい。特に、表面122の断面は、表面122の断面がのこぎり状の断面とならない場合と比較してより多くの照明光L2を角膜に向けて拡散することが可能なのこぎり状の断面となることが好ましい。その結果、図1に示すように、照明光L2は、より多くの照明光L2が照明光L3として角膜に向かうように拡散される。
 第1実施例では、拡散板120には、開口123が形成されている。被験者の眼は、角膜が開口123に対向することが可能な位置に位置している。開口123は、表面121から表面122に向かって拡散板120を貫通する開口である。開口123は、角膜によって反射された照明光L3である反射光L4が通過する開口である。開口123には、反射光L4をミラー130の反射面に導く光学素子(例えば、レンズ)が配置されていてもよい。
 尚、図1では、拡散板120は、透過型の拡散板である。しかしながら、拡散板120は、反射型の拡散板であってもよい。また、観察装置1は、拡散板120に加えて又は代えて、拡散板120に入射してくる照明光L2を拡散することが可能な任意の光学素子を備えていてもよい。例えば、観察装置1は、拡散板120に加えて又は代えて、フレネルレンズを備えていてもよい。また、拡散板120の表面122の断面は、のこぎり状の断面でなくてもよい。例えば、拡散板120の表面122は、平面であってもよい。
 ミラー130は、角膜によって反射された照明光L3である反射光L4を、撮像部140に向けて反射する。
 撮像部140は、投影画像が投影されている拡散板120の角膜反射像(つまり、角膜によって反射された照明光L3である反射光L4によって形成される画像であり、実質的には拡散板120の表面122)もしくは角膜の表面を撮像する。そのために、撮像部140は、撮像絞り141と、撮像レンズ142と、撮像素子143とを備えている。
 撮像絞り141は、ミラー130によって反射された反射光L4の光量(より具体的には、撮像素子143に向かう反射光L4の光量)を調整する。
 撮像レンズ142は、反射光L4を撮像素子143上に(より具体的には、撮像素子143の撮像面上に)結像させる。その結果、撮像素子143上では、投影画像が投影されている拡散板120の角膜反射像もしくは角膜の表面を示す画像が結像する。
 撮像素子143は、撮像素子143に入射してくる反射光L4を電気信号に変換するCCDセンサ又はCMOSセンサを備えている。その結果、撮像素子143は、投影画像が投影されている拡散板120の角膜反射像もしくは角膜の表面を示す画像である観察画像を取得する。撮像素子143が取得した観察画像は、制御部150に出力される。
 制御部150は、観察装置1の全体の動作を制御する。制御部150は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を備えていてもよい。制御部150は、例えば、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等のメモリを備えていてもよい。
 第1実施例では特に、制御部150は、撮像部140が取得した観察画像を解析することで、角膜の表面に形成される涙液層の状態を推定する。更に、制御部150は、涙液層の状態を推定するために用いられる適切な投影画像を拡散板120上に投影するように、投影部110を制御する。制御部150は、主として涙液層の状態を推定するために、画像解析部151と、状態推定部152とを備えている。更に、制御部150は、主として適切な投影画像を投影するように投影部110を制御するために、モード指定部153と、上述した実施形態における「選択手段」の一具体例であるパターン選択部154と、パターン格納部155と、上述した実施形態における「補正手段」の一具体例であるパターン補正部156と、上述した実施形態における「記憶手段」の一具体例である補正内容記憶部157と、変調制御部158とを備えている。
 制御部150は、画像解析部151、状態推定部152、モード指定部153、パターン選択部154、パターン補正部156及び変調制御部158の動作をCPUに実行させるためのコンピュータプログラムを、CPU上で実行してもよい。制御部150は、このようなコンピュータプログラムをメモリ等の記録媒体から読み出してもよいし、ネットワークを介してダウンロードしてもよい。その結果、画像解析部151、状態推定部152、モード指定部153、パターン選択部154、パターン補正部156及び変調制御部158は、例えば、論理的な処理ブロックとしてCPU上で機能する。但し、画像解析部151、状態推定部152、モード指定部153、パターン選択部154、パターン補正部156及び変調制御部158のうちの少なくとも一つは、制御部150内に物理的に実現される回路ブロックであってもよい。一方で、パターン格納部155及び補正内容記憶部157は、典型的にはメモリである。
 画像解析部151は、撮像部140が取得した観察画像を解析する。例えば、後に詳述するように、全白色の投影画像が拡散板120に投影されている場合には、画像解析部151は、観察画像に現れる干渉色を解析してもよい。尚、観察画像に現れる干渉色は、油層の表面によって反射された反射光L4と油層の裏面(つまり、油層と水層との界面)によって反射された反射光L4との干渉光が呈する色を意味する。例えば、後に詳述するように、全白色の投影画像が拡散板120に投影されている場合には、画像解析部151は、観察画像に現れる角膜像(つまり、角膜を示す画像)の輝度を解析してもよい。例えば、後に詳述するように、線状パターンを含む投影画像が拡散板120に投影されている場合には、画像解析部151は、観察画像に現れる線状パターンの時間的変化(経時的変化)を解析してもよい。例えば、後に詳述するように、線状パターンを含む投影画像が拡散板120に投影されている場合には、画像解析部151は、観察画像に現れる線状パターンの間隔を解析してもよい。
 状態推定部152は、画像解析部151の解析結果に基づいて、涙液層の状態を推定する(言い換えれば、計測する)。例えば、状態推定部152は、画像解析部151の解析結果の一例である「観察画像に現れる干渉色」に基づいて、涙液層の状態の一例である「油層(つまり、涙液層を構成する一つの層である油層)の厚さ」を推定してもよい。例えば、状態推定部152は、画像解析部151の解析結果の一例である「線状パターンの時間的変化」に基づいて、涙液層の状態の一例である「BUT(tear film Break Up Time:涙液層破壊時間:被験者の眼が開いてから涙液層の表面に亀裂が入るまでの時間)」を推定してもよい。
 モード指定部153は、観察装置1の観察モード(言い換えれば、計測モード又は検査モード)を指定する。観察モードは、観察装置1が推定する涙液層の状態の種類によって区別される。言い換えれば、観察モードは、観察装置1の観察目的によって区別される。例えば、モード指定部153は、観察装置1が涙液層の状態の一例である油層の厚さを推定する(つまり、観察目的が油層の厚さを推定するという目的である)場合には、油層モードを観察装置1の観察モードとして指定してもよい。例えば、モード指定部153は、観察装置1が涙液層の状態の一例であるBUTを推定する(つまり、観察目的がBUTを推定するという目的である)場合には、BUTモードを観察装置1の観察モードとして指定してもよい。
 パターン選択部154は、モード指定部153が指定した観察モードに基づいて、空間変調器112が表示するべき投影画像(つまり、画像パターン)を選択する。第1実施例では、パターン選択部154は、パターン格納部155が格納している複数の基本画像パターンのうちの一つの基本画像パターンを、空間変調器112が表示するべき投影画像として選択する。
 但し、パターン選択部154は、パターン格納部155が格納している複数の基本画像パターンとは異なる基本画像パターンを新たに生成すると共に、当該新たに生成した基本画像パターンを空間変調器112が表示するべき投影画像として選択してもよい。或いは、観察装置1がパターン格納部155を備えていない場合には、パターン選択部154は、モード設定部153が設定した観察モードに基づいて基本画像パターンを新たに生成すると共に、当該新たに生成した基本画像パターンを空間変調器112が表示するべき投影画像として選択してもよい。
 パターン格納部155は、パターン選択部154による選択の対象となる複数の基本画像パターンを格納する。
 パターン補正部156は、画像解析部151の解析結果に基づいて、パターン選択部154が選択した基本画像パターンを補正する。以下では、説明の便宜上、パターン補正部156が補正した基本画像パターンを“補正画像パターン”と称する。
 補正内容記憶部157は、パターン補正部156が基本画像パターンに対して行った補正内容を記憶する。
 変調制御部158は、パターン補正部156が補正した補正画像パターンを空間変調器112が表示するように、空間変調器112を制御する。その結果、空間変調器112は、補正画像パターンと同一の投影画像を表示面に表示する。但し、変調制御部158は、パターン選択部154が選択した基本画像パターンを空間変調器112が表示するように、空間変調器112を制御してもよい。その結果、空間変調器112は、基本画像パターンと同一の投影画像を表示面に表示する。
 (1-2)第1実施例の観察装置1の動作
 続いて、図2から図7を参照しながら、第1実施例の観察装置1の動作について説明する。以下では、夫々が第1実施例の観察装置1の動作の一例である3つの動作例(具体的には、第1動作例から第3動作例)について順に説明する。
 (1-2-1)第1動作例
 はじめに、図2を参照しながら、第1実施例の観察装置1の第1動作例について説明する。図2は、第1実施例の観察装置1の第1動作例の流れを示すフローチャートである。
 図2に示すように、モード指定部153は、観察装置1の観察モードを指定する(ステップS101)。第1実施例では、モード指定部153は、上述した油層モード及びBUTモードのいずれかを指定する。但し、モード指定部153は、油層モード及びBUTモードとは異なる観察モードを指定してもよい。
 モード指定部153は、ユーザの指示に基づいて、観察モードを指定してもよい。例えば、ユーザが油層の観察(つまり、油層の厚さの推定)を希望する指示を観察装置1に対して出力している場合には、モード指定部153は、油層モードを観察モードとして指定してもよい。例えば、ユーザがBUTの観察(つまり、BUTの推定)を希望する指示を観察装置1に対して出力している場合には、モード指定部153は、BUTモードを観察モードとして指定してもよい。
 その後、パターン選択部154は、ステップS101でモード指定部153が指定した観察モードに基づいて、空間変調器112が表示するべき投影画像を選択する(ステップS102)。具体的には、パターン選択部154は、パターン格納部155が格納している複数の基本画像パターンのうちの一つの基本画像パターンを、空間変調器112が表示するべき投影画像として選択する。
 ここで、図3(a)から図3(d)を参照しながら、パターン格納部155が格納している複数の基本画像パターンについて説明する。図3(a)から図3(d)は、夫々、パターン格納部155が格納している基本画像パターンを示す平面図である。
 図3(a)は、モード指定部153が油層モードを指定する場合にパターン選択部154が選択する第1基本画像パターンを示している。図3(a)に示すように、モード指定部153が油層モードを指定する場合には、パターン選択部154は、全白色の画像(つまり、全体が白色となる画像)である第1基本画像パターンを選択する。
 第1基本画像パターンは、当該第1基本画像パターンを複数の画像部分に分割した際に、各画像部分の輝度が各画像部分の位置に応じた輝度となる画像パターンであることが好ましい。具体的には、第1基本画像パターンは、第1基本画像パターンの中心部に位置する画像部分の輝度が第1基本画像パターンの外縁部に位置する画像部分の輝度よりも小さくなる画像パターンであることが好ましい。言い換えれば、第1基本画像パターンは、画像部分が第1基本画像パターンの中心部に近づけば近づくほど当該画像部分の輝度が小さくなる画像パターンであることが好ましい。更に言い換えれば、第1基本画像パターンは、2つの画像部分のうち第1基本画像パターンの中心部により近い画像部分の輝度が、2つの画像部分のうち第1基本画像パターンの中心部からより遠い画像部分の輝度よりも小さくなる画像パターンであることが好ましい。
 尚、「第1基本画像パターンの中心部」と「第1基本画像パターンの外縁部」という区分は、相対的な区分である。つまり、「第1基本画像パターンの中心部」は、第1基本画像パターンのうち「第1基本画像パターンの外縁部」よりも第1基本画像パターンの中心に近い画像部分を意味する。言い換えれば、「第1基本画像パターンの外縁部」は、第1基本画像パターンのうち「第1基本画像パターンの中心部」よりも第1基本画像パターンの外縁に近い画像部分を意味する。
 図3(b)は、モード指定部153がBUTモードを指定する場合にパターン選択部154が選択する第2基本画像パターンの第1例を示している。図3(b)に示すように、モード指定部153がBUTモードを指定する場合には、パターン選択部154は、同心円の複数のリングの画像である第2基本画像パターン(つまり、多重リング状パターン)を選択する。
 図3(c)は、モード指定部153がBUTモードを指定する場合にパターン選択部154が選択する第2基本画像パターンの第2例を示している。図3(c)に示すように、モード指定部153がBUTモードを指定する場合には、パターン選択部154は、図3(b)に示す多重リング状パターンに代えて、互いに平行な複数の直線又は線分の画像である第2基本画像パターン(つまり、ストライプ状パターン)を選択してもよい。
 図3(d)は、モード指定部153がBUTモードを指定する場合にパターン選択部154が選択する第2基本画像パターンの第3例を示している。図3(d)に示すように、モード指定部153がBUTモードを指定する場合には、パターン選択部154は、図3(b)に示す多重リング状パターン及び図3(c)に示すストライプ状パターンに代えて、格子の画像である第2基本画像パターン(つまり、格子状パターン)を選択してもよい。
 つまり、モード指定部153がBUTモードを指定する場合には、パターン選択部154は、複数の直線、線分又は曲線の画像である第2基本画像パターン(つまり、線状パターン)を選択する。
 尚、図3(a)に示す第1基本画像パターンは、モード指定部153が油層モードを指定する場合にパターン選択部154が選択する基本画像パターンの一例に過ぎない。従って、モード指定部153が油層モードを指定する場合に、パターン選択部154は、図3(a)に示す第1基本画像パターンとは異なる基本画像パターンを選択してもよい。
 同様に、図3(b)から図3(d)に示す第2基本画像パターンは、モード指定部153がBUTモードを指定する場合にパターン選択部154が選択する基本画像パターンの一例に過ぎない。従って、モード指定部153がBUTモードを指定する場合に、パターン選択部154は、図3(b)から図3(d)に示す第2基本画像パターンとは異なる基本画像パターンを選択してもよい。
 再び図2において、変調制御部158は、ステップS103でパターン選択部154が選択した基本画像パターンである投影画像(或いは、このような投影画像を拡散板120上に映し出す照明光L2を生成することが可能な画像)を空間変調器112が表示するように、空間変調器112を制御する(ステップS103)。その結果、空間変調器112は、ステップS103でパターン選択部154が選択した基本画像パターンである投影画像(或いは、このような投影画像を拡散板120上に映し出す照明光L2を生成することが可能な画像)を表示面に表示する(ステップS103)。
 投影画像を表示した空間変調器112は、光源111から出射される照明光L1を空間変調する。その結果、空間変調器112からは、空間変調された照明光L2が出射する。照明光L2は、投影レンズ113及び投影絞り114を介して、拡散板120に入射する。その結果、拡散板120上では、投影画像が結像する。拡散板120は、拡散板120に入射してくる照明光L2を、照明光L3として拡散する。その結果、拡散板120は投影部110が投影している投影画像(つまり、ステップS103でパターン選択部154が選択した基本画像パターン)に応じた明暗パターンで眼を照明する照明板として機能する。
 その後、撮像部140は、投影画像が投影されている拡散板120の角膜反射像もしくは角膜の表面を撮像する(ステップS104)。その結果、撮像部140は、角膜の表面状態を反映した画像である観察画像を取得する(ステップS104)。
 ここで、図4を参照しながら、観察画像について説明する。図4は、観察画像を示す平面図である。
 図4は、図3(b)に示す第2基本画像パターン(多重リング状パターン)を拡散板120上に投影している場合(モード指定部153がBUTモードを指定する場合)に、当該拡散板120の角膜反射像を撮影することで取得される観察画像を示している。図4に示すように、観察画像には、角膜に写っている拡散板120上の投影画像(つまり、多重リング状パターンである第2基本画像パターン)のみならず、被験者の前眼部が含まれている。ただし、BUTモードでは、撮像レンズ142は角膜に写っている拡散板120にピントを合わせるので、被験者の前眼部は多少ボケることになる。
 再び図2において、その後、画像解析部151は、ステップS104で撮像部140が取得した観察画像を解析する(ステップS105)。
 例えば、モード指定部153が油層モードを指定する場合には、撮像部140は、撮像レンズ142のピントを角膜の表面に合わせた上で観察画像を撮像する。このとき拡散板120には全白色の画像である第1基本画像パターンが投影されている。この場合、画像解析部151は、観察画像に含まれる干渉色を識別するように、観察画像を解析する。但し、画像解析部151は、観察画像に含まれる干渉色とは異なる特徴を利用して、観察画像を解析してもよい。
 例えば、モード指定部153がBUTモードを指定する場合には、撮像部140は、撮像レンズ142のピントを角膜に映った拡散板120に合わせた上で観察画像を撮像する。このため、観察画像は、多重リング状パターンである第2基本画像パターンが投影されている拡散板120の角膜反射像となる。この場合、画像解析部151は、観察画像に含まれる複数のリングの経時的な変化(言い換えれば、時間的な変化)を判定するように、観察画像を解析する。特に、画像解析部151は、観察画像に含まれる複数のリングの経時的な破壊状況を判定するように、観察画像を解析する。尚、パターン選択部154がストライプ状パターン又は格子状パターンである第2基本画像パターン選択している場合においても、画像解析部151は、観察画像に含まれる複数のライン又は格子の経時的な変化(特に、破壊状況)を判定するように、観察画像を解析する。但し、画像解析部151は、観察画像に含まれる第2基本画像パターンの特徴のうち複数の線の経時的な変化(特に、破壊状況)とは異なる特徴を利用して、観察画像を解析してもよい。
 その後、状態推定部152は、ステップS105における画像解析部151の解析結果に基づいて、涙液層の状態を推定する(ステップS106)。
 例えば、モード指定部153が油層モードを指定する場合には、画像解析部151は、観察画像に含まれる干渉色を識別するように、観察画像を解析している。この場合、状態推定部152は、画像解析部151の解析結果に相当する干渉色に基づいて、油層の厚さを推定する。具体的には、全白色の画像である第1基本画像パターンが投影されている拡散板120によって照明されている角膜を撮像することで得られる観察画像に現れる干渉色は、油層の厚さに固有の色となる傾向にある。従って、状態推定部152は、画像解析部151の解析結果に相当する干渉色に基づいて、油層の厚さを推定することができる。但し、状態推定部152は、油層の厚さとは異なる涙液層の状態を推定してもよい。
 例えば、モード指定部153がBUTモードを指定する場合には、画像解析部151は、観察画像に含まれる第2基本画像パターンに含まれる複数のリングの経時的な変化(特に、破壊状況)を判定するように、観察画像を解析している。この場合、状態推定部152は、画像解析部151の解析結果に相当する複数のリングの経時的な変化(特に、破壊状況)に基づいて、BUTを推定する。具体的には、涙液層の表面に亀裂が入ると、観察画像に含まれる複数のリングの形状が乱れる。従って、状態推定部152は、被験者の眼が開いてから観察画像に含まれる複数のリングの形状が乱れる(例えば、複数のリングのうちの少なくとも一つが所定の破壊態様で破壊される)までの時間を算出することで、BUTを推定することができる。但し、状態推定部152は、BUTとは異なる涙液層の状態を推定してもよい。
 尚、BUTは、上述したように、被験者の眼がドライアイであるか否かを診断するための指標の1つとして用いられる。従って、観察装置1は、状態推定部152が推定したBUTをユーザ(例えば、眼科医や被験者等)に提示することで、被験者の眼がドライアイであるか否かの診断をサポートしてもよい。
 一方で、油層の厚さは、BUTと一定の相関があることが知られている。従って、観察装置1は、状態推定部152が推定した油層の厚さをユーザに提示することで、被験者の眼がドライアイであるか否かの診断をサポートしてもよい。観察装置1は、状態推定部152が推定した油層の厚さに基づいてBUTを推定すると共に当該推定したBUTをユーザに提示することで、被験者の眼がドライアイであるか否かの診断をサポートしてもよい。
 以上説明したように、第1動作例を行う観察装置1は、パターン選択部153が選択した基本画像パターンを被験者の角膜に対向して置かれた拡散板120に投影することができる。つまり、観察装置1が投影する投影画像は、パターン選択部153の選択内容に応じて切り替わる(言い換えれば、変更される)。言い換えれば、パターン選択部153の選択内容が変わる限りは、観察装置1が投影する投影画像が特定の投影画像に常に固定されるということはない。従って、観察装置1は、被験者の眼の状態を観察するために用いる拡散板の照明パターンを適宜切り替えることができる。
 加えて、第1動作例を行う観察装置1は、パターン選択部153が観察モードに基づいて選択した基本画像パターンを被験者の角膜に対向して置かれた拡散板120に投影することができる。従って、観察装置1は、指定された観察モードに合致した(つまり、指定された観察モードでの観察を行うために最適な、好適な又は適切な)投影画像を投影することができる。従って、観察装置1は、観察モードに合致した観察態様で、涙液層の状態を好適に観察することができる。
 尚、投影画像を選択することができない比較例の観察装置は、観察モードの違いに係らず、常に特定の投影画像(つまり、同一の投影画像)を利用することになる。しかしながら、その投影画像が異なる観察モードに合致しているとは限らない。例えば、上述したように、油層モードに合致した投影画像である第1基本画像パターンは、BUTモードに合致した投影画像である第2基本画像パターンとは異なる。このため、比較例の観察装置は、観察モードによっては涙液層の状態を好適に観察することができない可能性が高い。或いは、比較例の観察装置は、単一の観察モードでの観察だけにしか使用することができない。しかるに、第1動作例を行う観察装置1は、観察モードの違いを考慮して適切に選択した投影画像(つまり、観察モードに合致した投影画像)を投影することができる。従って、観察装置1は、観察モードの違いに係らず、涙液層の状態を好適に観察することができる。
 加えて、第1動作例を行う観察装置1は、モード指定部153が油層モードを指定する場合には、中心部に位置する画像部分の輝度が外縁部に位置する画像部分の輝度よりも小さくなる第1基本画像パターンを投影画像として投影することができる。このため、拡散板120上に投影された投影画像が面照明光源として角膜を照明する観察装置1において特に、角膜全面に渡っての照明光輝度が概ね均一になる。このため、観察装置1は、油層の厚さを好適に推定することができる。以下、その理由について説明する。
 拡散板120から拡散された照明光L3の強度(或いは、光量)は、拡散板120への照明光L2の入射方向と拡散板120からの照明光L3の拡散方向との間のずれ量が大きくなるほど小さくなる。ここで、図1に示すように、一般的には、拡散板120の中心部に対向するように被験者の眼(角膜)が位置する可能性が高い。更に、一般的には、図1に示すように、第1基本画像パターンの中心部に対応する照明光L2は、被験者の角膜に近い拡散板120の中心部によって拡散され、且つ、第1基本画像パターンの外縁部に対応する照明光L2は、被験者の角膜から遠い拡散板120の外縁部によって拡散される可能性が高い。そうすると、第1基本画像パターンの中心部に対応する照明光L2の拡散板120への入射方向と第1基本画像パターンの中心部に対応する照明光L3の拡散板120からの拡散方向との間のずれ量は、第1基本画像パターンの外縁部に対応する照明光L2の拡散板120への入射方向と第1基本画像パターンの外縁部に対応する照明光L3の拡散板120からの拡散方向との間のずれ量よりも小さくなる可能性が高い。その結果、各画像部分の輝度が各画像部分の位置によらずに均一になる第1基本画像パターンが投影部110によって投影されている場合には、拡散板120の中心部から角膜方向に向かう照明光L3の輝度は、拡散板120の外縁部から角膜方向に向かう照明光L3の輝度よりも大きくなる可能性が高い。このような特性を考慮すれば、中心部の輝度が外縁部の輝度よりも小さくなる第1基本画像パターンを投影部110が投影すれば、角膜を照明する輝度が均一になり得る。その結果、角膜表面を撮像することで取得される観察画像の明るさもまた均一になり得る。
 尚、第1動作例を行う観察装置1は、後述する第2動作例において行われる「基本画像パターンの補正」を行うことはない。このため、第1動作例を行う観察装置1は、パターン補正部156及び補正内容記憶部157を備えていなくてもよい。
 また、上述の説明では、パターン選択部154は、モード指定部153が指定した観測モードに基づいて、基本画像パターンを選択している。しかしながら、パターン選択部154は、モード指定部153が指定した観測モードに基づくことに加えて又は代えて、その他の選択基準を用いて基本画像パターンを選択してもよい。
 (1-2-2)第2動作例
 続いて、図5を参照しながら、第1実施例の観察装置1の第2動作例について説明する。図5は、第1実施例の観察装置1の第2動作例の流れを示すフローチャートである。尚、第1動作例で行われる動作と同一の動作については、同一のステップ番号を付することでその詳細な説明を省略する。
 図5に示すように、第2動作例においても、第1動作例と同様に、観察装置1は、ステップS101からステップS105までの動作を行う。つまり、モード指定部153は、観察装置1の観察モードを指定する(ステップS101)。その後、パターン選択部154は、ステップS101でモード指定部153が指定した観察モードに基づいて、空間変調器112が表示するべき投影画像を選択する(ステップS102)。その後、変調制御部158は、ステップS103でパターン選択部154が選択した基本画像パターンである投影画像を空間変調器112が表示するように、空間変調器112を制御する(ステップS103)。その結果、空間変調器112は、ステップS103でパターン選択部154が選択した基本画像パターンである投影画像を表示面に表示する(ステップS103)。その後、撮像部140は、投影画像が投影されている拡散板120の角膜反射像もしくは角膜の表面を撮像する(ステップS104)。その結果、撮像部140は、角膜の表面状態を反映した観察画像を取得する(ステップS104)。その後、画像解析部151は、ステップS104で撮像部140が取得した観察画像を解析する(ステップS105)。
 その後、第2動作例では特に、パターン補正部156は、ステップS105における画像解析部151の解析結果に基づいて、ステップS103でパターン選択部154が選択した基本画像パターンを補正するべきか否かを判定する(ステップS201)。
 例えば、モード指定部153が油層モードを指定する場合には、観察画像は、全白色の画像である第1基本画像パターンが投影されている拡散板120によって照明されている角膜の表面の画像となる。この場合、パターン補正部156は、観察画像に含まれる角膜像の輝度分布が所定の輝度条件を満たしているか否かを判定する。この場合、パターン補正部156は、所定の輝度条件として、観察画像に含まれる角膜像の輝度が均一になっているという条件を用いる。但し、パターン補正部156は、所定の輝度条件として、観察画像に含まれる角膜像の輝度のばらつき(例えば、角膜像の最大輝度と最小輝度との間の差)が所定量以内に収まっているという条件を用いてもよい。観察画像に含まれる角膜像の輝度分布が所定の輝度条件を満たす場合には、パターン補正部156は、基本画像パターンを補正しなくてもよいと判定する。一方で、観察画像に含まれる角膜像の輝度分布が所定の輝度条件を満たしていない場合には、パターン補正部156は、基本画像パターンを補正するべきであると判定する。但し、パターン補正部156は、観察画像に含まれる角膜像の特徴のうち輝度とは異なる特徴が所定の補正条件を満たすか否かを判定してもよい。
 例えば、モード指定部153がBUTモードを指定する場合には、観察画像は、多重リング状パターンである第2基本画像パターンが投影されている拡散板120の角膜反射像となる。この場合、パターン補正部156は、観察画像に含まれる複数のリングの間隔(つまり、隣り合う2つのリングの間の間隔)が所定の間隔条件を満たしているか否かを判定する。この場合、パターン補正部156は、所定の間隔条件として、複数のリングの間隔が均一になっているという条件を用いる。但し、パターン補正部156は、所定の間隔条件として、複数のリングの間隔のばらつき(例えば、最大間隔と最小間隔との間の差)が所定量以内に収まっているという条件を用いてもよい。観察画像に含まれる複数のリングの間隔が所定の間隔条件を満たす場合には、パターン補正部156は、基本画像パターンを補正しなくてもよいと判定する。一方で、観察画像に含まれる複数のリングの間隔が所定の間隔条件を満たしていない場合には、パターン補正部156は、基本画像パターンを補正するべきであると判定する。尚、パターン選択部154がストライプ状パターン又は格子状パターンである第2基本画像パターン選択している場合においても、パターン補正部156は、観察画像に含まれる複数の線の間隔が所定の間隔条件を満たしているか否かを判定する。但し、パターン補正部156は、観察画像に含まれる第2基本画像パターンの特徴のうち複数の線の間隔とは異なる特徴が所定の補正条件を満たすか否かを判定してもよい。
 ステップS201の判定の結果、基本画像パターンを補正するべきであると判定される場合には(ステップS201:Yes)、パターン補正部156は、ステップS103でパターン選択部154が選択した基本画像パターンを補正する(ステップS202)。その結果、パターン補正部156は、補正された基本画像パターンである補正画像パターンを生成する。
 例えば、モード指定部153が油層モードを指定する場合には、パターン選択部154は、全白の画像である第1基本画像パターンを選択している。この場合、パターン補正部156は、観察画像に含まれる角膜像の輝度分布が所定の輝度条件を満たすように、第1基本画像パターンを補正する。例えば、パターン補正部156は、第1基本画像パターンのうちの少なくとも一部の画像部分の輝度を補正する。但し、パターン補正部156は、第1基本画像パターンの特徴のうち輝度とは異なる特徴が所定条件を満たすように、基本画像パターンを補正してもよい。この場合、例えば、パターン補正部156は、第1基本画像パターンのうちの少なくとも一部の画像部分の特性のうち輝度とは異なる特性を補正してもよい。
 例えば、モード指定部153がBUTモードを指定する場合には、パターン選択部154は、多重リング状パターンである第2基本画像パターンを選択している。この場合、パターン補正部156は、観察画像に含まれる複数のリングの間隔が所定の間隔条件を満たすように、第2基本画像パターンを補正する。例えば、パターン補正部156は、第2基本画像パターンに含まれる複数のリングのうちの少なくとも一つのリングの径を補正する。但し、パターン補正部156は、第2基本画像パターンの特徴のうち複数の線の間隔とは異なる特徴が所定条件を満たすように、基本画像パターンを補正してもよい。この場合、例えば、パターン補正部156は、第2基本画像パターンに含まれる少なくとも一つのリングの特性のうち径とは異なる特性を補正してもよい。或いは、例えば、パターン補正部156は、第2基本画像パターンのうちの少なくとも一部の画像部分の任意の特性を補正してもよい。
 その後、補正内容記憶部157は、ステップS202でパターン補正部156が行った補正内容を記憶する(ステップS203)。この場合、補正内容記憶部157は、ステップS202でパターン補正部156が行った補正内容を、被験者を識別可能な被験者IDと対応付けて記憶してもよい。
 その後、変調制御部158は、ステップS202でパターン補正部156が生成した補正画像パターンである投影画像(或いは、このような投影画像を拡散板120上に映し出す照明光L2を生成することが可能な画像)を空間変調器112が表示するように、空間変調器112を制御する(ステップS204)。その結果、空間変調器112は、ステップS202でパターン補正部156が生成した補正画像パターンである投影画像を表示面に表示する(ステップS204)。
 以降は、観察装置1は、ステップS201において補正画像パターンをこれ以上補正しなくてもよいと判定されるまで、ステップS104、ステップS105及びステップS201からステップS204の動作を繰り返す。
 他方で、ステップS201の判定の結果、基本画像パターンを補正しなくてもよいと判定される場合には(ステップS201:No)、パターン補正部156は、ステップS103でパターン選択部154が選択した基本画像パターンを補正しない。この場合、状態推定部152は、ステップS105における画像解析部151の解析結果(つまり、基本画像パターンが投影されたときに撮像部140によって取得される観察画像の解析結果)に基づいて、涙液層の状態を推定する(ステップS106)。
 同様に、ステップS201の判定の結果、補正画像パターンをこれ以上補正しなくてもよいと判定される場合には(ステップS201:No)、パターン補正部156は、補正画像パターンの補正を停止する。この場合、状態推定部152は、ステップS105における画像解析部151の解析結果(つまり、補正画像パターンが投影されたときに撮像部140によって取得される観察画像の解析結果)に基づいて、涙液層の状態を推定する(ステップS106)。
 以上説明したように、第2動作例を行う観察装置1は、上述した第1動作例を行う観察装置1が享受することができる効果を好適に享受することができる。
 更に、第2動作例を行う観察装置1は、基本画像パターンを補正することができる。このため、基本画像パターンを補正することができない比較例の観察装置と比較して、涙液層の状態の観察精度が向上する。
 例えば、上述したように、モード指定部153が油層モードを指定する場合には、パターン補正部156は、観察画像に含まれる角膜像の輝度分布が所定の輝度条件を満たすように、第1基本画像パターンを補正することができる。より具体的には、パターン補正部156は、観察画像に含まれる角膜像の輝度分布が均一になるように、第1基本画像パターンを補正することができる。その結果、観察画像中での角膜像の輝度分布が概ね均一になる。このため、観察装置1は、油層の厚さを好適に推定することができる。尚、観察画像中での角膜像の輝度が概ね均一になる場合に観察装置1が油層の厚さを好適に推定することができる理由は、第1動作例において説明済みである。
 例えば、モード指定部153がBUTモードを指定する場合には、パターン補正部156は、観察画像に含まれる複数のリングの間隔が所定の間隔条件を満たすように、第2基本画像パターンを補正することができる。より具体的には、パターン補正部156は、観察画像に含まれる複数のリングの間隔が均一となるように、第2基本画像パターンを補正することができる。以下、その理由について説明する。角膜の表面の形状は、凸形状である。そうすると、複数のリングの間隔が均一となる第2基本画像パターンが投影部110によって投影されている場合には、当該第2基本画像パターンが投影された拡散板120の角膜反射像を撮像することで取得される観察画像中での複数のリングの間隔は、均一にならない。典型的には、観察画像の中心部におけるリングの間隔は、観察画像の外縁部におけるリングの間隔よりも大きくなる。ここで、上述したように、観察装置1は、複数のリングの経時的な変化を観察することで、BUTを推定する。このため、観察画像中でのリングの間隔が均一にならない場合には、複数のリングの経時的な変化の観察精度が悪化する(つまり、BUTの観察精度が悪化する)可能性がある。具体的には、例えば、観察画像の中心部におけるリングの経時的な変化に基づく観察精度と、観察画像の外縁部におけるリングの経時的な変化に基づく観察精度とが意図せずばらつく可能性がある。しかるに、第2動作例では、観察画像中での複数のリングの間隔が均一になる。従って、複数のリングの時間的変化の観察精度の悪化(つまり、BUTの観察精度の悪化)が好適に防止される。
 更に、第2動作例を行う観察装置1は、観察画像中の角膜像もしくは角膜反射像が所定の輝度条件、所定の間隔条件又は所定の補正条件を満たすように、基本画像パターンを補正することができる。ここで、角膜の形状や角膜と拡散板120との間の位置関係は、被験者毎に異なる可能性が高い。このような場合であっても、観察装置1は、観察画像中の角膜像もしくは角膜反射像が全ての被験者にとって共通に用いられる条件を満たすように、基本画像パターンを補正することができる。従って、観察装置1は、被験者毎の角膜の形状や角膜と拡散板120との間の位置関係に合わせて、各被験者にとって適切な観察画像が得られるように、基本画像パターンを補正することができる。言い換えれば、観察装置1は、被験者間の個人差によって観察精度がばらつかなくなるように(或いは、被験者間の個人差を相殺するように)、基本画像パターンを補正することができる。その結果、被験者間の個人差に起因した涙液層の状態の観察精度の悪化が好適に防止される。
 更に、第2動作例を行う観察装置1は、パターン補正部156が行った補正内容を記憶することができる。このため、観察装置1は、ある基本画像パターンを補正した後に、同一の基本画像パターンを改めて補正する場合には、観察画像に基づいて基本画像パターンを補正することに加えて又は代えて、前回の補正内容に基づいて基本画像パターンを補正することができる。つまり、観察装置1は、前回の補正内容と同一の補正を行うように、基本画像パターンを補正することができる。
 更に、第2動作例を行う観察装置1は、パターン補正部156が行った補正内容を、被験者を識別可能な被験者IDと対応付けて記憶することができる。このため、観察装置1は、観察装置1による観察の対象となる被験者が変わる都度、新たな被験者を対象とする過去の補正内容に基づいて基本画像パターンを補正することができる。その結果、観察装置1は、被験者間の個人差によって観察精度がばらつかなくなるように(或いは、被験者間の個人差を相殺するように)、新たな被験者にとって適切な補正画像パターンを比較的容易に生成することができる。
 但し、観察装置1は、パターン補正部156が行った補正内容を記憶しなくてもよい。この場合、観察装置1は、補正内容記憶部157を備えていなくてもよい。
 (1-2-3)第3動作例
 続いて、図6を参照しながら、第1実施例の観察装置1の第3動作例について説明する。図6は、第1実施例の観察装置1の第3動作例の流れを示すフローチャートである。尚、第1動作例で行われる動作と同一の動作については、同一のステップ番号を付することでその詳細な説明を省略する。
 図6に示すように、第3動作例においても、第1動作例と同様に、観察装置1は、ステップS101の動作を行う。つまり、モード指定部153は、観察装置1の観察モードを指定する(ステップS101)。
 その後、パターン選択部154は、ステップS101でモード指定部153が指定した観察モードに基づいて、空間変調器112が表示するべき複数の投影画像を選択する(ステップS302)。具体的には、パターン選択部154は、パターン格納部155が格納している複数の基本画像パターンのうちの少なくとも2つ以上の基本画像パターンを、空間変調器112が表示するべき投影画像として選択する。例えば、モード指定部153がBUTモードを指定する場合には、パターン選択部154は、図3(b)に示す第2基本画像パターン(多重リング状パターン)、図3(c)に示す第2基本画像パターン(ストライプ状パターン)及び図3(d)に示す第2基本画像パターン(格子状パターン)並びに図3(b)から図3(d)に示す第2基本画像パターンとは異なり且つBUTを推定するために用いることが可能な第2基本画像パターンのうちの少なくとも2つ以上を選択してもよい。例えば、モード指定部153が油層モードを指定する場合には、パターン選択部154は、図3(a)に示す第1基本画像パターン及び図3(a)に示す第1基本画像パターンとは異なり且つ油層の厚さを推定するために用いることが可能なその他の第1基本画像パターンのうちの少なくとも2つ以上を選択してもよい。
 尚、第3動作例のステップS302の動作は、複数の投影画像を選択するという点を除いて、第1動作例のステップS102の動作と同一であってもよい。
 その後、変調制御部158は、ステップS302でパターン選択部154が選択した複数の基本画像パターンである複数の投影画像を空間変調器112が表示するように、空間変調器112を制御する(ステップS303)。特に、変調制御部158は、複数の投影画像を空間変調器112が順番に且つ繰り返し(言い換えれば、交互に)表示するように、空間変調器112を制御する。その結果、空間変調器112は、複数の投影画像を表示面に順番に且つ繰り返し表示する(ステップS303)。
 モード指定部153がBUTモードを指定する場合には、変調制御部158は、被験者の眼が開いてから観察画像に含まれる複数のリングの形状が乱れるまでの時間よりも短い周期で複数の投影画像を順番に且つ繰り返し表示するように、空間変調器112を制御することが好ましい。例えば、パターン選択部154が多重リング状パターン(図3(b)参照)及びストライプ状パターン(図3(c)参照)を選択している場合には、変調制御部158は、多重リング状パターン及びストライプ状パターンの夫々を表示する期間が被験者の眼が開いてから観察画像に含まれる複数のリングの形状が乱れるまでの時間よりも短くなるように、空間変調器112を制御することが好ましい。
 尚、第3動作例のステップS303の動作は、複数の投影画像を表示するように空間変調器112を制御するという点を除いて、第1動作例のステップS103の動作と同一であってもよい。
 その後、撮像部140は、投影画像が投影されている拡散板120の角膜反射像もしくは角膜の表面を撮像する(ステップS104)。その結果、撮像部140は、角膜の表面状態を反映した観察画像を取得する(ステップS104)。
 その後、画像解析部151は、ステップS104で撮像部140が取得した観察画像を解析する(ステップS305)。第3動作例では、画像解析部151は、基本画像パターン毎に区別しながら観察画像を解析する。例えば、パターン選択部154が多重リング状パターン(図3(b)参照)及びストライプ状パターン(図3(c)参照)を選択している場合には、画像解析部151は、多重リング状パターンが含まれている観察画像と、ストライプ状パターンが含まれている観察画像とを区別しながら、双方の観察画像を並行して解析する。
 尚、第3動作例のステップS305の動作は、基本画像パターン毎に区別しながら観察画像を解析するという点を除いて、第1動作例のステップS105の動作と同一であってもよい。
 その後、状態推定部152は、ステップS305における画像解析部151の解析結果に基づいて、涙液層の状態を推定する(ステップS306)。第3動作例では、状態推定部152は、基本画像パターン毎に区別される解析結果に基づいて、涙液層の状態を推定する。例えば、パターン選択部154が多重リング状パターン(図3(b)参照)及びストライプ状パターン(図3(c)参照)を選択している場合には、状態推定部152は、多重リング状パターンが含まれている観察画像の解析結果に基づいて涙液層の状態を推定すると共に、ストライプ状パターンが含まれている観察画像に基づいて涙液層の状態を推定する。
 尚、第3動作例のステップS306の動作は、基本画像パターン毎に区別される解析結果に基づいて涙液層の状態を推定するという点を除いて、第1動作例のステップS106の動作と同一であってもよい。
 以上説明したように、第3動作例を行う観察装置1は、上述した第1動作例を行う観察装置1が享受することができる効果を好適に享受することができる。
 更に、第3動作例を行う観察装置1は、ある観察モードに合致した複数の投影画像を順番に且つ繰り返し投影することができる。その結果、ある観察モードに合致した単一の投影画像が投影され続ける場合と比較して、涙液層の状態の観察精度が向上する。以下、その理由について説明する。
 例えば、BUTモードに合致した投影画像である多重リング状パターンが投影され続ける場合を想定する。この場合、観察装置1は、多重リング状パターンが投影された拡散板の角膜反射像を撮像することで取得される観察画像中の多重リング状パターンの経時的な変化に基づいて、BUTを推定する。一方で、涙液層の表面に入る亀裂の状況によっては、多重リング状パターンの経時的な変化に基づいてBUTを推定することが困難になる又は多重リング状パターンの経時的な変化に基づいて推定されるBUTの観察精度が悪化する可能性がある。具体的には、涙液層の表面に入る亀裂がリング状パターンの動径方向と一致している場合にはリング状パターンの経時的な変化が発見し難い。しかるに、第3動作例では、観察装置1は、多重リング状パターンとその他の線状パターン(例えば、格子状パターンやストライプ状パターン)とを順番に且つ繰り返し投影することができる。従って、多重リング状パターンの経時的な変化に基づいて観察することが困難な亀裂が涙液層の表面に入る場合であっても、観察装置1は、その他の線状パターンの経時的な変化に基づいて、BUTを好適に推定することができる。その結果、多重リング状パターンが投影され続ける場合と比較して、BUTの観察精度(つまり、計測精度)が向上する。
 (2)第2実施例
 続いて、図7を参照しながら、第2実施例の観察装置2について説明する。図7は、第2実施例の観察装置2の構成を示すブロック図である。尚、第1実施例の観察装置1が備える構成要件と同一の構成要件については、同一の参照番号を付することでその詳細な説明を省略する。
 図7に示すように、第2実施例の観察装置2は、第1実施例の観察装置1と比較して、拡散板120に代えて対物レンズ220を備え、且つ、ミラー130に代えてビームスプリッタ131を備えているという点において異なっている。第2実施例の観察装置2が備えるその他の構成要件は、第1実施例の観察装置1が備えるその他の構成要件と同一であってもよい。
 対物レンズ220は、ビームスプリッタ131を透過した後に対物レンズ220に入射してくる照明光L2を被験者の角膜(或いは、その近傍、以下同じ)に結像させる。具体的には、対物レンズ220は、対物レンズ220に入射してくる照明光L2を、角膜に接する(特に、角膜の中心部又はその近傍に接する)仮想的な結像面に結像させる。
 但し、照明光L2は、対物レンズ220に加えて投影レンズ113も透過している。このため、対物レンズ220は、投影レンズ113を介して対物レンズ220に入射してくる照明光L2を、角膜に接する仮想的な結像面に結像させる。つまり、対物レンズ220及び投影レンズ113は、対物レンズ220及び投影レンズ113という光学系を通る照明光L2の結像面が角膜に位置するように配置される。
 その結果、第2実施例においては、第1実施例の拡散板120の代わりに、仮想的なプラチド板が角膜の表面近傍に形成される。
 一方で、角膜によって反射された照明光L2である反射光L4は、対物レンズ220を介してビームスプリッタ131の反射面に入射する。このため、第2実施例においても、角膜によって反射された照明光L3である反射光L4は、撮像部140に入射する。その結果、撮像部140は、観察画像を取得することができる。
 第2実施例では、投影絞り114と角膜の曲率中心とは、共役の関係にあることが好ましい。この場合、照明光L2は、角膜に対してほぼ垂直に入射する。その結果、角膜によって反射された照明光L2である反射光L4は、照明光L2の光路とほぼ同一の光路を通って対物レンズ220を通過し且つビームスプリッタ131に入射する。但し、図7では、角膜によって反射された照明光L2が反射光L4であることを明確に説明するという説明の便宜上、照明光L2の光路と反射光L4の光路とが大きく区別して記載されている。
 第2実施例の観察装置2は、上述した第1実施例の観察装置1が行う第1動作例から第3動作例を行うことができる。その結果、第2実施例の観察装置2は、上述した第1実施例の観察装置1が享受することができる効果を好適に享受することができる。
 尚、第1動作例から3動作例で説明した各動作の一部を適宜組み合わせてもよい。この場合であっても、第1動作例から第3動作例で説明した各動作の一部を適宜組み合わせることで得られる動作を行う観察装置は、上述した各種効果を好適に享受することができる。
 本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能である。そのような変更を伴なう観察装置及び観察方法並びにコンピュータプログラムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
 1、2 観察装置
 110 投影部
 111 光源
 112 空間変調器
 113 投影レンズ
 114 投影絞り
 120 拡散板
 130 ミラー
 131 ビームスプリッタ
 140 撮像部
 141 撮像絞り
 142 撮像レンズ
 143 撮像素子
 150 制御部
 151 画像解析部
 152 状態推定部
 153 モード指定部
 154 パターン選択部
 155 パターン格納部
 156 パターン補正部
 157 補正内容記憶部
 158 変調制御部
 220 対物レンズ

Claims (12)

  1.  被験者の眼の状態を観察する観察装置であって、
     複数の投影画像の中から一の投影画像を選択する選択手段と、
     前記選択手段が選択した前記一の投影画像を前記眼に対向して置かれた拡散板又は前記眼の角膜の表面近傍に投影可能な投影手段と
     を備えることを特徴とする観察装置。
  2.  前記選択手段は、前記眼の状態の観察目的に基づいて、前記一の投影画像を選択する
     ことを特徴とする請求項1に記載の観察装置。
  3.  前記観察目的が前記眼の表面を覆う涙液層のうちの油層の状態を観察するという第1目的である場合には、前記選択手段は、全白色の第1画像を前記一の投影画像として選択する
     ことを特徴とする請求項2に記載の観察装置。
  4.  前記第1画像の中心部における輝度よりも、前記第1画像の外縁部における輝度が大きい
     ことを特徴とする請求項3に記載の観察装置。
  5.  前記観察目的が前記眼の表面を覆う涙液層の経時的な変化を観察するという第2目的である場合には、前記選択手段は、複数の線状パターンを含む第2画像を前記一の投影画像として選択する
     ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の観察装置。
  6.  前記選択手段は、第3画像を前記一の投影画像として選択する動作及び前記第3画像とは異なる第4画像を前記一の投影画像として選択する動作を交互に行う
     ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の観察装置。
  7.  前記一の投影画像が投影された前記拡散板の若しくは前記眼の角膜の表面近傍に投影された前記投影画像の角膜反射像又は前記眼の角膜の表面を撮像することで観察画像を取得する撮像手段と、
     前記観察画像に基づいて、前記選択手段が選択した前記一の投影画像を補正する補正手段と
     を更に備え、
     前記投影手段は、前記補正手段が補正した前記一の投影画像を投影する
     ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の観察装置。
  8.  前記選択手段は、全白色の第1画像を前記一の投影画像として選択し、
     前記補正手段は、前記観察画像中に現れる角膜像の輝度分布が観察領域に渡って均一となるように、前記一の投影画像を補正する
     ことを特徴とする請求項7に記載の観察装置。
  9.  前記選択手段は、複数の線状パターンを含む第2画像を前記一の投影画像として選択し、
     前記補正手段は、前記観察画像中に現れる前記複数の線状パターンの間隔が等しくなるように、前記一の投影画像を補正する
     ことを特徴とする請求項7又は8に記載の観察装置。
  10.  前記補正手段の補正内容を記憶する記憶手段を備え、
     前記補正手段は、前記観察画像及び前記記憶手段が記憶している前記補正内容の少なくとも一方に基づいて、前記一の投影画像を補正する
     ことを特徴とする請求項7から9のいずれか一項に記載の観察装置。
  11.  所望の投影画像を被験者の眼に対向して置かれた拡散板又は前記眼の角膜の表面近傍に投影可能な投影手段を用いて前記眼の状態を観察する観察方法であって、
     複数の投影画像の中から前記投影手段が投影するべき一の投影画像を選択することを特徴とする観察方法。
  12.  所望の投影画像を被験者の眼に対向して置かれた拡散板又は前記眼の角膜の表面近傍に投影可能な投影手段を用いて前記眼の状態を観察する観察装置を動作させるコンピュータプログラムであって、
     複数の投影画像の中から前記投影手段が投影するべき一の投影画像を選択するように前記観察装置を動作させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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