WO2016067366A1 - 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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WO2016067366A1
WO2016067366A1 PCT/JP2014/078614 JP2014078614W WO2016067366A1 WO 2016067366 A1 WO2016067366 A1 WO 2016067366A1 JP 2014078614 W JP2014078614 W JP 2014078614W WO 2016067366 A1 WO2016067366 A1 WO 2016067366A1
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WO
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image
observation
projection
eye
luminance
Prior art date
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PCT/JP2014/078614
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English (en)
French (fr)
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琢也 白戸
伊藤 善尚
健久 奧山
柳澤 琢麿
佐藤 充
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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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/02Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient
    • 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).
  • Patent Document 1 describes a fundus camera including a television monitor that displays a fundus image of a subject eye photographed with a television camera on the subject eye.
  • Patent Document 2 describes an ophthalmologic examination apparatus including a liquid crystal display that presents an anterior segment image of a subject eye photographed by a television camera toward a subject.
  • Patent Document 3 describes an ophthalmologic apparatus that includes a display that displays a video signal from a light receiving element on which an anterior ocular segment image is formed so that a subject can gaze at an image displayed on the display during measurement. Has been.
  • the observation image obtained by imaging the eye of the subject is a reflection image of the eyelid.
  • the reflectance of the eyelid is higher than the reflectance of the eyes (for example, the cornea, pupil, iris, etc.).
  • the luminance of the observation image that is the reflection image of the eyelid is higher than the luminance of the observation image that is the reflection image of the eye. Therefore, the observation apparatus projects a projection image including an observation image that is a reflection image of the eyelid onto the eye of the subject. That is, the observation apparatus projects a projection image with relatively high luminance on the eyes of the subject.
  • miosis may occur. The occurrence of miosis is undesirable for proper examination of the eye condition.
  • miosis can occur not only when the subject blinks but also when an observation image with relatively high luminance is acquired for some reason.
  • the present invention provides an observation apparatus, an observation method, and a computer program capable of projecting a projection image with appropriate luminance onto the eyes of a subject even when an observation image with relatively high luminance is acquired. Is an issue.
  • the first observation device is an observation device that observes the state of the eye of the subject, and is formed on the first image to be projected on the surface of the cornea of the eye and the retina of the eye.
  • a projection unit capable of projecting a second image to be imaged onto the eye; and an imaging unit that acquires an observation image by imaging the eye, wherein the projection unit uses the observation image as the second image. And based on the observation brightness which is the brightness of the observation image, the projection brightness which is the brightness of at least one of the first image and the second image projected by the projection means is adjusted.
  • the second observation device is an observation device that observes the state of the eye of the subject, and is formed on the first image to be projected on the surface of the cornea of the eye and the retina of the eye.
  • a projection unit capable of projecting a second image to be imaged onto the eye; an imaging unit that acquires an observation image by imaging the eye; and a detection unit that detects blinking of the eye.
  • the observation image is used as the second image, and when the detection unit detects the blink, the projection luminance which is the luminance of at least one of the first image and the second image is adjusted.
  • the first observation method can project a first image to be projected onto the cornea surface of a subject's eye and a second image to be imaged on the retina of the eye onto the eye.
  • the second observation method can project a first image to be projected onto the cornea surface of the eye of the subject and a second image to be imaged on the retina of the eye onto the eye.
  • the first computer program can project a first image to be projected on the cornea surface of the eye of the subject and a second image to be imaged on the retina of the eye to the eye.
  • a computer program for operating an observation device that observes the state of the eye using a projection unit and an imaging unit that acquires an observation image by imaging the eye, and uses the observation image as the second image
  • the operation of adjusting the projection brightness which is the brightness of at least one of the first image and the second image projected by the projection means, based on the observation brightness that is the brightness of the observation image.
  • the second computer program can project a first image to be projected onto the cornea surface of the eye of the subject and a second image to be imaged on the retina of the eye onto the eye.
  • a computer program for operating an observation apparatus that observes the state of the eye using a projection unit and an imaging unit that acquires an observation image by imaging the eye, and detects blinking of the eye, and the observation
  • the observation device is caused to perform an operation of adjusting a projection luminance which is a luminance of at least one of the first image and the second image.
  • the observation device is an observation device that observes the state of the eye of a subject, and a first image to be projected on the surface of the cornea of the eye and a second image to be formed on the retina of the eye.
  • Projection means capable of projecting the image on the eye, and imaging means for acquiring an observation image by imaging the eye, the projection means using the observation image as the second image, and the observation image Based on the observation brightness which is the brightness of the projection, the projection brightness which is the brightness of at least one of the first image and the second image projected by the projection means is adjusted.
  • the eye state of the subject is observed.
  • the observation device is reflected in the eye (typically the surface of the eye, the surface of the cornea, the surface of the tear film formed on the surface of the cornea, the surface of the oil layer covering the tear film or the cornea).
  • the state of the projection image can be observed.
  • 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” is an operation of imaging the eye described later (typically imaging the surface of the eye, the surface of the cornea, or the tear film formed on the surface of the cornea). May be included.
  • 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 projecting unit and an imaging unit.
  • the projection means projects both the first image and the second image on the eyes of the subject. That is, the projecting unit projects a projection image including the first image and the second image or obtained by synthesizing the first image and the second image onto the eye of the subject.
  • the “projecting the projected image onto the eye” referred to here corresponds to the projected image in a desired region on the eye surface regardless of whether or not the projected image is formed on the eye surface. It shall mean the whole operation
  • the operation of “projecting the projected image onto the eye” not only projects the projected image directly on the eye, but also projects the projected image onto a desired optical means (for example, a diffusing plate),
  • a desired optical means for example, a diffusing plate
  • An operation for realizing a state in which the projected image is reflected in the eye, an operation for illuminating the eye with a light / dark pattern corresponding to the projection image, and the like may be included.
  • the first image is an image projected on the surface of the cornea of the subject's eye.
  • the first image may be an image formed on the surface of the cornea.
  • the first image may not be an image formed on the surface of the cornea.
  • the first image may not be an image formed on the retina of the subject's eye.
  • the second image is an image different from the first image.
  • the second image is an image formed on the retina of the subject's eye. Note that the retina is located behind the cornea when viewed from the projection means side (that is, the image formed on the retina is not imaged on the cornea but is also projected on the cornea). Considering it, it can be said that the second image is an image projected onto the surface of the cornea.
  • the first example of the projecting unit is a display unit (for example, a display element to be described later) for displaying the first image and the second image, light for projecting the first image on the cornea, and the second image are combined on the retina.
  • a light guide means for guiding light for imaging to the eyes may be provided.
  • the first example of the light guiding means is a diffusing means for diffusing light for projecting the first image onto the cornea (for example, a diffusing plate described later) and light for forming the second image on the retina.
  • Optical means for guiding to the retina for example, a Koehler illumination lens or an eyepiece lens described later
  • the second example of the light guide means guides the light for projecting the first image onto the cornea to the cornea and the optical means for guiding the light for forming the second image on the retina to the retina (for example, described later).
  • An objective lens or the like may be provided.
  • the second example of the projection means projects light (in other words, illuminates the eyes) with a light / dark pattern corresponding to the first image (for example, a platide plate described later), and a display for displaying the second image.
  • Means for example, a display element to be described later
  • light guide means for example, an eyepiece to be described later
  • the imaging means acquires an observation image by imaging the eye.
  • the imaging means acquires an observation image by imaging the surface of the eye (for example, the surface of the cornea).
  • an imaging means acquires an observation image by imaging the eye on which the first image is projected.
  • the imaging unit may acquire an observation image by imaging an eye on which the first image is not projected.
  • the projection unit uses the observation image acquired by the imaging unit as the second image. Therefore, the projecting unit projects the observation image acquired by the imaging unit onto the eyes of the subject so that the observation image is formed on the retina.
  • the projection unit further adjusts the projection brightness based on the observation brightness.
  • the observation luminance is the luminance of the observation image captured by the imaging means (that is, the brightness of the observation image).
  • the projection luminance is the luminance of at least one of the first image and the second image projected by the projection means (that is, the brightness of at least a part of the projection image).
  • the projection unit may adjust the overall projection brightness of the first image or the projection brightness of a part of the image portion of the first image based on the observation brightness.
  • the projection unit may adjust the overall projection brightness of the second image or the projection brightness of a part of the second image based on the observation brightness.
  • the projecting unit determines whether the entire projected luminance of the projected image or the projected image is based on the observation luminance. You may adjust the projection brightness
  • the projection unit may adjust the projection luminance under the control of the control unit. That is, the observation apparatus according to the present embodiment may include a control unit that controls the projection unit so as to adjust the projection luminance. In particular, the control unit may control the projection unit so as to adjust the projection luminance based on the observation luminance.
  • the projection unit projects the projection image including the second image that is the observation image acquired by the imaging unit (that is, the observation image having an excessively high observation luminance).
  • a projection image that may have an excessively high projection luminance is projected onto the cornea of the subject.
  • the projection unit can adjust the projection luminance. Therefore, the projection unit can project a projection image whose projection luminance is appropriately adjusted instead of a projection image whose projection luminance may be excessively high. Therefore, in the first embodiment, even when the observation luminance is excessively high, a projection image whose projection luminance is appropriately adjusted is projected onto the cornea of the subject. That is, the cornea of the subject is irradiated with light corresponding to a projection image whose projection luminance is appropriately adjusted. As a result, there is little or no risk of miosis. For this reason, even when the observation luminance is excessively high, the observation apparatus can preferably observe the eye state.
  • the observation apparatus can project a projection image having an appropriate projection luminance onto the eye of the subject even when an observation image having a relatively high observation luminance is acquired.
  • projection of a projection image that directly includes an observation image with high observation luminance as the second image is one of the causes for generating miosis.
  • the projection means adjusts the projection luminance of the second image that is the observation image.
  • the projection unit adjusts the projection brightness of the first image in addition to the projection brightness of the second image.
  • the projecting unit may adjust the projection brightness of the first image instead of the projection brightness of the second image.
  • the observation apparatus can suitably enjoy the various effects described above.
  • the projection unit adjusts the projection luminance so that the projection luminance is within a first predetermined range.
  • the observation apparatus can project a projection image whose projection luminance is appropriately adjusted. That is, the observation apparatus can project a projection image in which the projection luminance is within the first predetermined range (in other words, substantially constant) regardless of the variation in observation luminance.
  • the first predetermined range indicates a projection luminance range in which no miosis is generated or the possibility of generating miosis is relatively small.
  • the projection unit adjusts the projection brightness based on a time average value of the observation brightness.
  • the observation apparatus can suitably adjust the projection luminance while suppressing the influence caused by the sudden change in the instantaneous value of the observation luminance.
  • the time average value of observation luminance means the average value of the luminance of a plurality of observation images that the imaging unit acquires continuously or intermittently as time passes.
  • the time average value of the observation image during the period between time t5 (1) and time t5 is the observation image acquired at time t5 (1).
  • the observation apparatus can adjust the projection brightness relatively easily as compared with the case where the projection brightness is adjusted so that the instantaneous value of the projection brightness always falls within the second predetermined range.
  • the second predetermined range indicates a range of projection luminance (or a time average value thereof) that does not generate miosis or has a relatively low possibility of generating miosis.
  • the time average value of projection luminance means the average value of the luminance of a plurality of projection images that the projection unit projects continuously or intermittently as time passes.
  • the time average value of the observation image during the period between time t6 (1) and time t6 is the projected image projected at time t6 (1).
  • the observation device further includes detection means for detecting blinking of the eyes based on the observation luminance, and the projection means projects the projection when the detection means detects the blinking. Adjust the brightness.
  • the observation apparatus can project a projection image in which the projection luminance is appropriately adjusted even when an observation image with an excessively high observation luminance is acquired by the subject blinking. it can.
  • a projection image with excessively high projection brightness that is, a projection image including an observation image with excessively high observation brightness as the second image
  • the observation apparatus can suitably enjoy the various effects described above.
  • the observation luminance is excessive even when the subject blinks (that is, the eyes are closed).
  • a projection image including a high observation image as the second image is projected onto a closed eye (that is, the eyelid). Therefore, it is considered that adjustment of the projection luminance is unnecessary.
  • the projection unit projects the observation image after the imaging unit performs the process of capturing the eye. For this reason, a projection image that includes an observation image with an excessively high observation luminance as the second image may be projected not only on a closed eye (that is, the eyelid) but also on an open eye.
  • the observation apparatus adjusts the projection luminance, even when the process of imaging the eye by the imaging unit and the process of projecting the observation image by the projection unit are not performed at the same time, A projection image with an excessively high projection brightness is projected to the eye after opening.
  • the projection unit includes the projection luminance when the detection unit detects the blink and the detection unit includes the detection unit.
  • the projection luminance is adjusted so that the difference from the projection luminance when no blink is detected is smaller than a predetermined threshold.
  • the projection luminance is substantially constant regardless of the presence or absence or degree of fluctuation in the observation luminance caused by blinking eyes (or within the first predetermined range or the second predetermined range described above). Can be projected.
  • the observation device of the second embodiment is an observation device for observing the state of the eye of a subject, and a first image to be projected on the surface of the cornea of the eye and a second image to be imaged on the retina of the eye
  • Projection means capable of projecting the image on the eye, imaging means for acquiring an observation image by imaging the eye, and detection means for detecting blinking of the eye, wherein the projection means converts the observation image to the eye When it is used as a second image and the detection means detects the blink, the projection luminance which is the luminance of at least one of the first image and the second image is adjusted.
  • the state of the eye of the subject is observed as in the observation device of the first embodiment.
  • the observation apparatus according to the second embodiment is different from the observation apparatus according to the first embodiment in that it further includes detection means for detecting blinking of the eyes. Furthermore, it differs from the observation device of the first embodiment in that the projection brightness is adjusted based on the detection result of eye blink in addition to or instead of adjusting the projection brightness based on the observation brightness. ing.
  • Other configuration requirements and other operations of the observation device of the first embodiment may be the same as other configuration requirements and other operations of the observation device of the first embodiment.
  • the projection unit adjusts the projection luminance when the detection unit detects blinking of the eyes. For this reason, the projection unit can project a projection image in which the projection luminance is appropriately adjusted even when an observation image with an excessively high observation luminance is acquired by the subject blinking. As a result, a projection image with excessively high projection brightness (that is, a projection image including an observation image with excessively high observation brightness as the second image) is projected onto the eye after the subject opens his eyes. . Therefore, the observation apparatus of the second embodiment can also enjoy the same effects as the various effects that the observation apparatus of the first embodiment described above.
  • the observation apparatus of the second embodiment can also adopt various aspects.
  • the observation method according to the first embodiment includes a projection unit capable of projecting a first image to be projected onto the cornea surface of a subject's eye and a second image to be imaged on the retina of the eye, and the eye.
  • the observation method of the first embodiment it is possible to enjoy the same effects as the various effects enjoyed by the observation apparatus of the first embodiment described above.
  • the observation method of the first embodiment can also adopt various aspects.
  • the observation method according to the second embodiment includes a projection unit capable of projecting a first image to be projected onto the cornea surface of a subject's eye and a second image to be imaged on the retina of the eye, and the eye.
  • the observation method of the second embodiment it is possible to receive the same effects as the various effects received by the observation apparatus of the second embodiment described above.
  • the observation method of the second embodiment can also adopt various aspects.
  • the computer program of the first embodiment includes a projection unit capable of projecting a first image to be projected onto the cornea surface of a subject's eye and a second image to be imaged on the retina of the eye, and the eye
  • the computer program of the first embodiment it is possible to enjoy the same effects as the various effects enjoyed by the observation apparatus of the first embodiment described above.
  • the computer program of the first embodiment can also adopt various aspects.
  • the computer program of the first embodiment may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer program according to the second embodiment includes a projection unit capable of projecting a first image to be projected onto the cornea surface of a subject's eye and a second image to be imaged on the retina of the eye, and the eye
  • the observation apparatus is caused to perform an operation of adjusting a projection luminance which is a luminance of at least one of the first image and the second image.
  • the computer program of the second embodiment it is possible to enjoy the same effects as the various effects enjoyed by the observation apparatus of the second embodiment described above.
  • the computer program of the second embodiment can also adopt various aspects.
  • the computer program of the second embodiment may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • the observation apparatus of the first embodiment adjusts the projection luminance based on the observation luminance.
  • the observation device of the second embodiment adjusts the projection luminance when eye blink is detected.
  • the projection luminance is adjusted based on the observation luminance.
  • the observation method of the second embodiment adjusts the projection luminance when eye blinks are detected.
  • the computer program according to the first embodiment causes the observation apparatus to perform an operation of adjusting the projection luminance based on the observation luminance.
  • the computer program according to the second embodiment causes the observation apparatus to execute an operation for adjusting the projection luminance when eye blink is detected. Therefore, even when an observation image having a relatively high luminance is acquired, a projection image with appropriate luminance can be projected onto the subject's eye.
  • the observation apparatus, the observation method, and the computer program of the present invention are formed on the surface of the cornea by acquiring the observation image by imaging the surface of the subject's cornea and analyzing the acquired observation image. 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.
  • 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 of the present invention acquire an observation image by imaging the surface of the subject's cornea and display the acquired observation image to a user (for example, an ophthalmologist) or the like. You may apply with respect to an observation apparatus. In this case, the user may estimate the eye state based on the observation image displayed by the observation device.
  • 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 that is a specific example of the “projection unit” in the above-described embodiment, and one of the “projection unit” in the above-described embodiment.
  • the diffusion plate 120 as a specific example
  • the eyepiece lens 124 as a specific example of the “projection unit” in the above-described embodiment
  • the Koehler illumination lens as a specific example of the “projection unit” in the above-described embodiment 131
  • a beam splitter 132 an imaging unit 140 that is a specific example of the “imaging unit” in the above-described embodiment
  • a control unit 150 that is a specific example of the “control unit” in the above-described embodiment.
  • the projection unit 110, the diffusion plate 120, the eyepiece lens 124, the Koehler illumination lens 131, the beam splitter 132, and the imaging unit 140 respectively represent the projection unit 110, the eyepiece lens 124, the Koehler illumination lens 131, or the imaging. It is described using a cross-sectional view along the optical axis of the portion 140.
  • Projection unit 110 projects a desired projection image.
  • the projection unit 110 projects the projection image so that at least a part of the projection image forms an image on a diffusion plate 120 described later.
  • the projection unit 110 projects the projection image so that at least a part of the projection image forms an image on the retina.
  • the projection unit 110 includes a display element 111, a projection lens 112, and a projection diaphragm 113.
  • the display element 111 displays a projection image to be projected by the projection unit 110.
  • the display element 111 is an arbitrary display device such as a liquid crystal display, for example.
  • the display element 111 includes a display surface 111a on which a projection image is displayed.
  • the display surface 111a is a first display area for displaying an examination image (see FIGS. 3A to 3D described later) used for observing the state of the tear film. It is virtually divided into 111a1 and a second display area 111a2 for displaying an observation image (see FIG. 4 described later) that is an imaging result of the imaging unit 140.
  • the first display area 111a1 is distributed so as to surround the second display area 111a2. In other words, the first display area 111a1 is distributed around or outside the second display area 111a2.
  • the second display area 111a2 is preferably closer to the center of the display surface 111a than the first display area 111a1.
  • the distribution mode on the display surface 111a of the first display area 111a1 and the second display area 111a2 is not limited to the distribution mode shown in FIG.
  • the display element 111 displays an inspection image in the first display area 111a1. Further, the display element 111 displays an observation image in the second display area 111a2. In other words, in the first embodiment, the display element 111 is arranged so that the inspection image surrounds the observation image (in other words, the observation image is positioned at or near the center of the inspection image). A projected image obtained by combining the image is displayed. As a result, illumination light L11 for projecting the inspection image onto the eye (more specifically, projecting the inspection image onto the diffusion plate 120) is emitted from the first display region 111a1. From the second display area 111a2, illumination light L12 for projecting the observation image onto the eye (more specifically, forming the observation image on the retina) is emitted.
  • the projection lens 112 focuses the illumination light L11 on the diffusion plate 120. As a result, the inspection image projected by the projection unit 110 is formed on the diffusion plate 120. In addition, the projection lens 112 forms an image of the illumination light L12 on the retina together with the Koehler illumination lens 131 and the eyepiece lens. As a result, the observation image projected by the projection unit 110 forms an image on the retina.
  • the projection diaphragm 113 adjusts the light amounts of the illumination light L11 and the illumination light L12 emitted from the projection unit 110.
  • the diffusion plate 120 is a plate (in other words, a screen) that diffuses the illumination light L11 incident on the diffusion plate 120.
  • the diffusing plate 120 emits the illumination light L11 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 L21. At least a part of the illumination light L21 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 a saw-shaped cross section that can diffuse more illumination light L11 toward the cornea as illumination light L21 as compared to the case where the cross section of the surface 122 is not a saw-like cross section. It is preferable to become. As a result, as shown in FIG. 1, the illumination light L11 is diffused by the diffusion plate 120 so that more illumination light L11 is directed to the cornea as illumination light L21.
  • 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 L31 that is the illumination light L21 reflected by the cornea passes.
  • An eyepiece lens 124 that guides the reflected light L31 to the reflection surface of the beam splitter 132 is disposed in the opening 123.
  • the opening 123 is an opening through which the illumination light L12 incident on the diffusion plate 120 after passing through the beam splitter 132 passes.
  • the illumination light L12 passing through the opening 123 is guided to the retina by the eyepiece lens 124 disposed in the opening 123.
  • the illumination light L12 forms an image on the retina. That is, the illumination light L12 emitted from the projection unit 110 is not diffused by the diffusion plate 120. However, at least a part of the illumination light L12 emitted from the projection unit 110 may be diffused by the diffusion plate 120.
  • 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 L11 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 Koehler illumination lens 131 together with the projection lens 112 and the eyepiece lens 124, forms an image of the illumination light L12 on the retina.
  • an intermediate imaging plane on which the illumination light L12 forms an image is positioned between the Koehler illumination lens 131 and the eyepiece lens 124.
  • the illumination light L12 forms an image on an intermediate image plane that coincides with the front focal point of the eyepiece lens 124 positioned between the Koehler illumination lens 131 and the eyepiece lens 124.
  • the illumination light L11 preferably does not pass through the Koehler illumination lens 131 (that is, does not pass through the lens surface of the Koehler illumination lens 131). However, at least a part of the illumination light L11 may pass through the Koehler illumination lens 131.
  • the beam splitter 132 transmits the illumination light L11 and the illumination light L12 emitted from the projection unit 110. On the other hand, the beam splitter 132 reflects the reflected light L31, which is the illumination light L21 reflected by the cornea, toward the imaging unit 140.
  • the imaging unit 140 is a corneal reflection image of the diffusion plate 120 on which the inspection image is projected (that is, an image formed by the reflected light L31 that is the illumination light L21 reflected by the cornea, and is substantially the diffusion plate 120.
  • the surface 122) or the surface of the cornea In order to image the surface of the cornea, the imaging unit 140 includes an imaging aperture 141, an imaging lens 142, and an imaging element 143.
  • the imaging diaphragm 141 adjusts the light amount of the reflected light L31 reflected by the beam splitter 130 (more specifically, the light amount of the reflected light L31 toward the image sensor 143).
  • the imaging lens 142 forms an image of the reflected light L31 on the imaging device 143 (more specifically, on the imaging surface of the imaging device 143). As a result, on the image sensor 143, a cornea reflection image of the diffusion plate 120 on which the inspection 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 L31 incident on the image sensor 143 into an electric signal. As a result, the image sensor 143 acquires an observation image that is a cornea reflection image of the diffusion plate 120 on which the inspection 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. Further, the control unit 150 controls the projection unit 110 so as to adjust the projection luminance that is the luminance of at least a part of the projected image when the subject blinks.
  • the control unit 150 includes an image analysis unit 151 and a state estimation unit 152 mainly for estimating the tear film state. Furthermore, the control unit 150 includes a blink detection unit 153 and a display control unit 154 in order to control the projection unit 110 so as to adjust the projection luminance mainly when the subject blinks.
  • the control unit 150 may execute a computer program on the CPU for causing the CPU to execute the operations of the image analysis unit 151, the state estimation unit 152, the blink detection unit 153, and the display control unit 154.
  • 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 blink detection unit 153, and the display control unit 154 function on the CPU as logical processing blocks, for example.
  • at least one of the image analysis unit 151, the state estimation unit 152, the blink detection unit 153, and the display control unit 154 may be a circuit block physically realized in the control unit 150.
  • 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 inspection 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 L31 reflected by the surface of the oil layer and the reflected light L31 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 changes the temporal change (temporal) of the linear pattern appearing in the observation image. May be analyzed.
  • 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)”. For example, the state estimation unit 152 uses “BUT (tear film Break Up Time), which is an example of a tear film state, based on an“ analysis of a linear pattern with time ”that is an example of an analysis result of the image analysis unit 151. : Tear film destruction time: the time from when the subject's eyes open until the surface of the tear film breaks)) may be estimated.
  • the blink detection unit 153 detects the blink of the subject. That is, the blink detection unit 153 determines whether or not the subject has blinked. For example, the blink detection unit 153 detects the blink of the subject by analyzing the observation image acquired by the imaging unit 140.
  • the display control unit 154 controls the display element 111 so as to display an examination image used for observing the state of the tear film. Further, the display control unit 154 controls the display element 111 so that the observation image acquired by the imaging unit 140 is displayed.
  • the display control unit 154 may control the display element 111 so as to display an inspection image in the first display area 111a1 surrounding the second display area 111a2. Further, the display control unit 154 may control the display element 111 so as to display the observation image in the second display area 111a2 surrounded by the first display area 111a1. Therefore, the display control unit 154 displays the projection image obtained by combining the observation image and the inspection image so that the observation image overlaps the center (or the vicinity of the center) of the inspection image.
  • the element 111 may be controlled. In other words, the display control unit 154 may control the display element 111 so as to display a projection image obtained by combining the observation image and the inspection image so that the inspection image surrounds the observation image.
  • the display control unit 154 further adjusts the projection luminance that is the luminance of at least a part of the projected image based on the detection result of the blink detection unit 153. That is, the display control unit 154 further controls the display element 111 to adjust the projection luminance based on the detection result of the blink detection unit 153. Specifically, when the blink detection unit 153 detects a blink, the display control unit 154 detects the projected luminance when the blink detection unit 153 detects a blink and the blink detection unit 153 does not detect the blink. The projection brightness is adjusted so that the difference from the projection brightness is smaller than a predetermined threshold.
  • the display control unit 154 keeps the projection luminance when the blink detection unit 153 detects blinks within a predetermined range (typically, the blink detection unit 153). Is within a predetermined range including the projection luminance when no blink is detected).
  • FIG. 2 is a flowchart showing a flow of operations of the observation apparatus 1 of the first embodiment.
  • the display control unit 154 controls the display element 111 so as to display the inspection image on the display surface 111 (step S101). At this time, the display control unit 154 may control the display element 111 so as to display the inspection image on the entire display surface 111. Alternatively, the display control unit 154 displays the inspection image on the first display area 111a1 (that is, the center of the display surface 111a or the area excluding the second display area 111a2) in the display surface 111a. May be controlled. As a result, the display element 111 displays an inspection image (step S101).
  • FIG. 3A to FIG. 3D are plan views each showing an inspection image.
  • FIG. 3A shows an inspection image displayed when the observation apparatus 1 estimates the thickness of the oil layer, which is an example of the tear film state.
  • the display control unit 154 displays an inspection image that is an all-white image (that is, an image that is entirely white).
  • the display element 111 is controlled to display.
  • FIG. 3B shows a first example of an inspection image displayed when the observation apparatus 1 estimates a BUT that is an example of a tear film state.
  • the display control unit 154 displays an examination image that is an image of a plurality of concentric rings (that is, a multiple ring pattern).
  • the display element 111 is controlled.
  • FIG. 3C shows a second example of the inspection image displayed when the observation apparatus 1 estimates the BUT.
  • the display control unit 154 replaces the inspection image that is a multiple ring pattern shown in FIG.
  • the display element 111 may be controlled so as to display an inspection image which is an image (that is, a stripe pattern) of a plurality of straight lines or line segments.
  • FIG. 3D shows a third example of the inspection image displayed when the observation apparatus 1 estimates the BUT.
  • the display control unit 154 displays the inspection image that is a multiple ring pattern shown in FIG. 3B and the inspection image shown in FIG.
  • the display element 111 may be controlled so as to display an inspection image that is an image of a lattice (that is, a lattice pattern) instead of the inspection image that is a stripe pattern.
  • the display control unit 154 displays the inspection image that is an image (that is, a linear pattern) of a plurality of straight lines, line segments, or curves. To control.
  • the inspection image shown in FIG. 3A is merely an example of the inspection image displayed when the observation apparatus 1 estimates the thickness of the oil layer. Therefore, when the observation apparatus 1 estimates the oil layer thickness, the display control unit 154 controls the display element 111 so as to display another inspection image different from the inspection image shown in FIG. May be.
  • the inspection images shown in FIGS. 3B to 3D are only examples of inspection images displayed when the observation apparatus 1 estimates the BUT. Therefore, when the observation apparatus 1 estimates the BUT, the display control unit 154 displays the other inspection image different from the inspection images shown in FIGS. May be controlled.
  • illumination light L11 for projecting the inspection image onto the diffusion plate 120 is emitted from the display surface 111a (or the first display region 111a1).
  • the illumination light L11 enters the diffusion plate 120 via the projection lens 112 and the projection stop 113.
  • an inspection image is formed on the diffusion plate 120.
  • the diffusion plate 120 diffuses the illumination light L11 incident on the diffusion plate 120 as illumination light L21.
  • the illumination light L21 enters the subject's cornea. Therefore, the diffusing plate 120 functions as an illuminating plate that illuminates the eyes with a light / dark pattern corresponding to the inspection image projected by the projection unit 110.
  • the inspection image may be formed on the cornea. Alternatively, the inspection image may not be formed on the cornea.
  • the imaging unit 140 captures the cornea reflection image of the diffuser plate 120 on which the inspection image is projected or the surface of the cornea (step S102). As a result, the imaging unit 140 acquires an observation image that is an image reflecting the surface state of the cornea (step S102).
  • FIG. 4 is a plan view showing an observation image.
  • FIG. 4 shows an observation image obtained by capturing a corneal reflection image of the diffusion plate 120 when the inspection image (multiple ring pattern) shown in FIG. 3B is projected onto the diffusion plate 120. ing.
  • the observation image not only the inspection image (that is, a multiple ring pattern) on the diffusion plate 120 reflected in the cornea (and the eye) of the subject, but also the anterior eye of the subject. Department is included.
  • the imaging lens 142 is focused on the diffusing plate 120 reflected in the cornea, so the anterior eye portion of the subject is slightly blurred. there is a possibility.
  • the display control unit 154 synthesizes the inspection image displayed on the display element 111 in step S101 and the observation image acquired by the imaging unit 140 in step S102 (step S103). As a result, the display control unit 154 generates a projection image obtained by synthesizing the inspection image and the observation image (step S103).
  • FIG. 5 is a plan view showing a projection image obtained by synthesizing the inspection image and the observation image.
  • the inspection image that is a multiple ring pattern surrounds the observation image.
  • the observation image is arranged at the center of the inspection image or in the vicinity of the center.
  • the display control unit 154 combines the inspection image and the observation image so that the inspection image surrounds the observation image (for example, the observation image is located at or near the center of the inspection image).
  • the display control unit 154 displays the inspection image in the first display area 111a1 surrounding the second display area 111a2 and displays the inspection image in the second display area 111a2 surrounded by the first display area 111a1.
  • the inspection image and the observation image are synthesized.
  • the display control unit 154 may combine the inspection image and the observation image so that the observation image is located at a position different from the central portion of the inspection image or the vicinity of the central portion.
  • the display control unit 154 controls the display element 111 so as to display the projection image generated in step S103 (that is, an image obtained by combining the inspection image and the observation image). (Step S104). As a result, the display element 111 displays a projection image (that is, an image obtained by combining the inspection image and the observation image) (step S104).
  • the inspection image is projected onto the eye from the first display area 111a1 of the display surface 111a (more specifically, the inspection image is projected onto the diffusion plate 120).
  • Illumination light L11 is emitted.
  • the diffusion plate 120 functions as an illumination plate that illuminates the eyes with a light / dark pattern corresponding to the inspection image projected by the projection unit 110.
  • the observation image is projected onto the eye from the second display area 111a2 of the display surface 111a (more specifically, the observation image is formed on the retina).
  • Illumination light L12 is emitted.
  • the illumination light L12 enters the subject's cornea via the projection lens 112, the projection stop 113, the Koehler illumination lens 131, the beam splitter 132, and the eyepiece lens 124.
  • the illumination light L12 forms an image on the retina of the subject. Accordingly, the subject can visually recognize an observation image that is an image of the surface of the cornea on which the inspection image is projected.
  • the image analysis unit 151 analyzes the observation image acquired by the imaging unit 140 in step S102 (step S111).
  • the imaging unit 140 images the surface of the cornea after the focus of the imaging lens 142 is matched to the surface of the cornea. For this reason, an observation image turns into an image of the surface of the cornea illuminated by the test
  • the image analysis unit 151 analyzes the observation image so as to identify interference colors generated in the inspection image included in the observation image (that is, interference colors appearing in the observation image). However, the image analysis unit 151 may analyze the observation image so as to estimate a feature different from the interference color among the features of the inspection image included in the observation image.
  • the imaging unit 140 images the surface 122 of the diffusion plate 120 after matching the focus of the imaging lens 142 with the diffusion plate 120 reflected on the cornea. For this reason, the observation image becomes a cornea reflection image of the diffusion plate 120 on which the inspection image 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. In particular, 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 over time in a plurality of lines or lattices included in the observation image (in particular, The observation image is analyzed so as to determine the destruction state.
  • the image analysis unit 151 may analyze the observation image so as to estimate a feature different from the temporal change (particularly, the destruction state) of the plurality of lines among the features of the inspection image included in the observation image. Good.
  • 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 S111 (step S112).
  • the image analysis unit 151 analyzes the observation image so as to identify the interference color generated in the inspection image 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 diffuser plate 120 onto which the inspection image that is an all-white image is projected is a color unique to the thickness of the oil layer. It tends to be. 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 determines a change with time (particularly, a destruction state) of a plurality of rings included in the inspection image included in the observation image.
  • the observation image is analyzed.
  • 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, the shape of at least one of the plurality of rings is disturbed in a predetermined manner). By estimating 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 display control unit 154 performs projection based on the detection result of the blink detection unit 153.
  • the projection brightness which is the brightness of at least a part of the image portion of the image is adjusted.
  • the blink detection unit 153 determines whether the subject has blinked (step S121). Specifically, the blink detection unit 153 determines whether or not the subject closes his eyes and whether or not the subject opens his eyes (step S121).
  • the pupil detection unit 153 determines whether the subject has blinked by analyzing the observation image acquired by the imaging unit 140.
  • the blink detection unit 153 may determine whether or not the subject has blinked by detecting a change in at least a part of the observation image.
  • the observation image includes a black image portion (for example, an image portion corresponding to a pupil or an iris) and a white image portion ( For example, the image portion corresponding to the sclera surrounding the iris).
  • the observed image is replaced with a skin color image portion instead of the black image portion and the white image portion shown in FIG. 6 (a). (For example, an image portion corresponding to the eyelid).
  • the blink detection unit 153 determines that the subject has closed his eyes when the black image portion and the white image portion are replaced with the skin color image portion in the observation image.
  • the blink detection unit 153 determines that the subject has opened his eyes when the skin color image portion is replaced with a black image portion and a white image portion in the observation image. As a result, the blink detection unit 153 can determine whether or not the subject is blinking.
  • the blink detection unit 153 may determine whether the subject has blinked by detecting a change in luminance of the observation image. Specifically, when the subject's eyes are open, the illumination light L11 is reflected mainly by the eyes (in particular, the pupil, the iris, the cornea, the sclera, etc.). On the other hand, when the subject's eyes are closed, the illumination light L11 is reflected mainly by the eyelids (that is, skin). Here, in general, the reflectance of the eyelid is higher than the reflectance of the eye.
  • the luminance of the observation image acquired when the imaging element 143 receives the reflected light L31 that is mainly the illumination light L11 reflected by the eyelids is the reflected light L31 that is the illumination light L11 reflected mainly by the eyes. It becomes higher than the luminance of the observation image acquired when the element 143 receives light. That is, the brightness of the observation image acquired when the subject's eyes are closed is higher than the brightness of the observation image acquired when the eyes of the subject are open. Therefore, the blink detection unit 153 determines that the subject has closed his eyes when the relatively low-luminance image portion is replaced with the relatively high-luminance image portion in the observation image. The blink detection unit 153 determines that the subject has opened his eyes when the relatively bright image portion is replaced with a relatively low image portion in the observed image. As a result, the blink detection unit 153 can determine whether or not the subject is blinking.
  • the blink detection unit 153 determines whether the subject has blinked using any known or new method.
  • step S121 when it is determined that the subject has blinked (particularly, the eyes are closed) (step S121: Yes), the display control unit 154 displays at least a part of the projected images.
  • the projection brightness that is the brightness of the portion is adjusted (step S122).
  • the display control unit 154 may adjust the projection luminance of the entire or a part of the observation image constituting the projection image.
  • the display control unit 154 may adjust the projection luminance of the whole or part of the inspection image constituting the projection image.
  • the display control unit 154 may adjust the projection luminance of the whole or part of the projection image.
  • the display control unit 154 adjusts the projection luminance so that the projection luminance satisfies a predetermined condition.
  • the display control unit 154 may adjust the projection luminance so that the projection luminance is within a predetermined range regardless of whether or not the subject blinks.
  • the predetermined range refers to a range of projection luminance that does not generate miosis or has a relatively low possibility of generating miosis.
  • the display control unit 154 may adjust the projection luminance so that the projection luminance becomes substantially constant regardless of whether or not the subject blinks. That is, the display control unit 154 has a difference between the projection luminance when the blink detection unit 153 detects blinking and the projection luminance when the blink detection unit 153 does not detect blinking is smaller than a predetermined threshold (or The projection luminance may be adjusted so that the projection luminance when the blink detection unit 153 detects blinks and the projection luminance when the blink detection unit 153 does not detect blinks substantially coincide). In other words, the display control unit 154 determines that the difference between the projection luminance when the subject closes his eyes and the projection luminance when the subject opens his eyes is smaller than the predetermined threshold (or the subject closes his eyes). The projection brightness may be adjusted so that the projection brightness when the subject is open and the projection brightness when the subject opens his eyes are substantially the same).
  • the “projection luminance” in the first embodiment is preferably a time average value of the projection luminance. That is, the “projection luminance” in the first embodiment is a plurality of projection images (or a plurality of inspection images or a plurality of observation images) that the projection unit 110 projects continuously or intermittently as time passes. It means the average value of the luminance of the whole or part of the image part. However, the “projection luminance” in the first embodiment may be an instantaneous value of the projection luminance.
  • step S121 when it is determined that the subject is not blinking (particularly, the eyes are open) (step S121: No), the display control unit 154 adjusts the projection luminance. You don't have to.
  • step S102 to step S104, from step S111 to step S112, and from step S121 to step S212 are repeated until the observation operation by the observation apparatus 1 is completed (step S131).
  • the observation apparatus 1 can adjust the projection luminance that is the luminance of at least a part of the projected image based on the detection result of the blink detection unit 153. . Therefore, even when the subject blinks (especially when his eyes are closed) and an observation image with excessively high luminance is acquired, the observation apparatus 1 projects the projection image whose projection luminance is appropriately adjusted. can do. As a result, a projection image with an excessively high projection luminance (that is, a projection image including an observation image with an excessively high luminance) is hardly or not projected onto the eye after the subject opens his eyes.
  • the imaging unit 140 acquires an observation image having a luminance higher than that of the observation image acquired when the subject does not blink (that is, when the eyes are open).
  • the projection unit 110 projects a projection image including an observation image acquired by the imaging unit 140 (that is, an observation image with excessively high luminance). That is, a projection image (in other words, a projection image including an observation image that may have excessively high brightness) is projected onto the cornea of the subject. As a result, miosis may occur.
  • the display control unit 154 can adjust the projection luminance. Therefore, the projection unit 110 can project a projection image whose projection luminance is appropriately adjusted instead of a projection image whose projection luminance may be excessively high. Therefore, in the first embodiment, even when the subject blinks (that is, an observation image with an excessively high luminance is acquired), the projection image with the projection luminance adjusted appropriately on the subject's cornea Is projected. As a result, there is little or no risk of miosis. For this reason, even when the subject blinks (that is, when an observation image with excessively high luminance is acquired), the observation apparatus can preferably observe the eye state.
  • one of the purposes of adjusting the projection luminance when the subject blinks is that a projection image including an observation image with excessively high luminance is applied to the subject's eyes.
  • the purpose is to prevent projection.
  • the projection including an observation image having an excessively high luminance is obtained.
  • the image may be projected on the subject's eye.
  • the observation apparatus 1 blinks when the observation image having a relatively high luminance (for example, higher than a predetermined threshold) is acquired.
  • the projection brightness may be adjusted in the same adjustment manner as in the case where it is determined that. That is, the observation apparatus 1 may adjust the projection luminance based on the luminance of the observation image (for example, the instantaneous luminance value or the temporal average value of luminance). As a result, regardless of whether or not the subject is blinking, the observation apparatus 1 can display a projection image whose projection luminance is appropriately adjusted even when an observation image with relatively high luminance is acquired. Can be projected. That is, regardless of whether or not the subject is blinking, the observation apparatus can preferably observe the eye state even when an observation image with relatively high luminance is acquired.
  • the display control unit 154 displays an arbitrary image different from the observation image in the second display region 111a2.
  • the display element 111 may be controlled to display.
  • the display control unit 154 may control the display element 111 such that an image indicating information useful for observation of the eye state is displayed in the second display area 111a2.
  • 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 example is different from the observation apparatus 1 of the first example in place of the diffuser plate 120 and the eyepiece 124 and the “projection unit” in the above-described embodiment. It is different in that it includes an objective lens 220 that is a specific example.
  • 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 the illumination light L11 incident on the objective lens 220 together with the projection lens 112 on the subject's cornea (or its vicinity, the same applies hereinafter). Specifically, the objective lens 220 is, together with the projection lens 112, the illumination light L11 incident on the objective lens 220 in contact with the cornea (particularly in contact with the central portion of the cornea or the vicinity thereof) or in the vicinity of the cornea.
  • the image is formed on a virtual imaging plane.
  • the objective lens 220 forms an image of the illumination light L12 incident on the objective lens 220 on the retina of the subject together with the projection lens 112 and the Koehler illumination lens 131.
  • an intermediate imaging plane on which the illumination light L12 forms an image is positioned between the Koehler illumination lens 131 and the objective lens 220.
  • the illumination light L12 forms an image on an intermediate image plane that coincides with the front focal point of the objective lens 220 located between the Koehler illumination lens 131 and the objective lens 220.
  • the objective lens 220 functions as an illuminating plate that illuminates the eyes with a light / dark pattern corresponding to the inspection image projected by the projection unit 110 and is An observation image projected by the unit 110 is formed on the retina.
  • the reflected light L31 which is the illumination light L11 reflected by the cornea
  • the reflected light L31 enters the imaging unit 140.
  • the imaging unit 140 can acquire an observation image.
  • the projection stop 113 and the center of curvature of the cornea have a conjugate relationship.
  • the illumination light L11 is incident substantially perpendicular to the cornea.
  • the reflected light L31 which is the illumination light L11 reflected by the cornea, passes through the objective lens 220 through the optical path substantially the same as the optical path of the illumination light L11 and enters the beam splitter 132.
  • FIG. 7 for the convenience of explanation clearly explaining that the illumination light L11 reflected by the cornea is the reflected light L31, the optical path of the illumination light L11 and the optical path of the reflected light L31 are largely distinguished and described. Yes.
  • the observation device 2 of the second embodiment can perform the operation (that is, the operation shown in FIG. 2) performed by the observation device 1 of the first embodiment described above.
  • 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.
  • the display control unit 154 adds to the detection result of the blink detection unit 153.
  • the projection brightness may be adjusted based on the brightness of the observation image (particularly, the time average value of the brightness). As a result, the divergence of the projection luminance is suitably suppressed.
  • the observation apparatus 2 may not include the Koehler illumination lens 131.
  • the observation apparatus 2 may move the projection lens 112 along the optical axis of the projection lens 112.
  • the projection lens 112 can image the illumination light L11 on the cornea together with the objective lens 220 when the projection lens 112 is located at the first position.
  • the projection lens 112 when the projection lens 112 is located at a second position different from the first position, the projection lens 112 can image the illumination light L12 together with the objective lens 220 on the retina. Therefore, the observation apparatus 2 projects the projection image including the inspection image and the observation image by moving the projection lens 112 so that the inspection image is projected onto the surface of the cornea and the observation image is formed on the retina. be able to.
  • control unit 150 may control the display element 111 such that the display element 111 displays a projection image in synchronization with the movement of the projection lens 112.
  • the imaging unit 140 can preferably acquire an observation image because the illumination light L11 forms an image on the cornea.
  • the illumination light L12 does not form an image on the retina
  • the subject cannot visually recognize the observation image.
  • the projection lens 112 is positioned at the second position
  • the subject can visually recognize the observation image because the illumination light L12 forms an image on the retina.
  • the inspection image is blurred.
  • the display element 111 displays the observation image obtained by the imaging unit 140 when the projection lens 112 is located at the first position and the display element 111 is displayed when the projection lens 112 is located at the second position, the frame rate is lowered.
  • the subject can view the observed image without the Koehler illumination lens 113.
  • the projection image displayed by the display element 111 cannot be visually recognized by the subject, so it is not necessary to combine the observation image with the inspection image, and the projection image matches the inspection image. It may be.
  • the objective lens 220 passes the illumination light L11 and the lens portion that forms the illumination light L11 on the cornea and the illumination light L12.
  • a lens portion that focuses the illumination light L12 on the retina may be provided.
  • the objective lens 220 may include a lens portion through which the illumination light L11 passes and the illumination light L11 forms an image on the cornea, while an opening through which the illumination light L12 passes may be formed in the objective lens 220.
  • the observation apparatus 2 can project a projection image including the inspection image and the observation image so that the inspection image is projected onto the surface of the cornea and the observation image is formed on the retina.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the observation apparatus 3 according to the third embodiment.
  • the detailed description is abbreviate
  • the observation device 3 of the third example includes a projection unit 310 that is a specific example of the “projection unit” in the above-described embodiment and one of the “projection unit” in the above-described embodiment.
  • a platide plate 320 that is a specific example, an eyepiece 324 that is a specific example of the “projection unit” in the above-described embodiment, a beam splitter 332, an imaging unit 140, and a control unit 350 are provided.
  • the projection unit 310 is different from the projection unit 110 of the first embodiment in that a relay lens 314 is provided.
  • the projection unit 310 is different from the projection unit 110 of the first embodiment in that the inspection image is not projected (that is, the illumination light L11 is not emitted).
  • Other configuration requirements of the projection unit 310 of the third embodiment may be the same as other configuration requirements of the projection unit 110 of the first embodiment.
  • an intermediate image plane on which the illumination light L12 forms an image is located between the relay lens 314 and the objective lens 220.
  • the illumination light L12 forms an image on an intermediate image plane that coincides with the front focal point of the eyepiece lens 324 located between the relay lens 314 and the eyepiece lens 324. Therefore, it can be said that the relay lens 314 is a lens having substantially the same function as the Koehler illumination lens 131 described above.
  • the platide plate 320 is a plate that illuminates the surface of the cornea with a bright and dark pattern (illumination pattern) corresponding to the inspection image.
  • a configuration example of the platide plate 320 that projects a multiple ring pattern which is an example of the platide plate 320, will be described.
  • a surface 322 of the platide plate 320 facing the subject (corneal side) is a concave surface.
  • a light transmitting portion constituting a ring pattern having a predetermined width is formed.
  • a region other than the light transmitting portion of the surface 322 becomes a light shielding portion.
  • the platide plate 320 includes a light source (not shown) therein.
  • the illumination light L11 emitted from the light source passes through the light transmitting part and is irradiated on the surface of the cornea.
  • the surface of the cornea is illuminated with a light / dark pattern corresponding to the inspection image which is a multiple ring pattern.
  • an opening 323 is formed in the platide plate 320.
  • the eye of the subject is located at a position where the cornea can face the opening 323.
  • the opening 323 is an opening that penetrates the platide plate 320 from the surface 322 toward the other surface of the platide plate 320.
  • the opening 323 is an opening through which the reflected light L31 that is the illumination light L11 reflected by the cornea passes.
  • An eyepiece 324 that guides the reflected light L31 to the beam splitter 132 is disposed in the opening 323.
  • the beam splitter 332 reflects the illumination light L12 emitted from the projection unit 310 toward the placido plate 320 (particularly, the eyepiece lens 324). On the other hand, the beam splitter 332 transmits the reflected light L31 that is the illumination light L11 reflected by the cornea.
  • the control unit 350 is different from the control unit 150 of the first embodiment described above in that the display control unit 154 does not have to control the display element 111 so as to display an inspection image.
  • Other configuration requirements provided in the control unit 350 of the third embodiment may be the same as other configuration requirements provided in the control unit 150 of the first embodiment.
  • the observation device 3 of the third embodiment can perform the operation (that is, the operation shown in FIG. 2) performed by the observation device 1 of the first embodiment described above.
  • the display element 111 displays an observation image (that is, projects the image on the eye), while the platide plate 320 illuminates the eye with a light / dark pattern corresponding to the inspection image.
  • the display control unit 154 may adjust the projection luminance of at least one of the observation image and the inspection image. That is, the display control unit 154 may control the display element 111 so as to adjust the projection luminance of the observation image.
  • the display control unit 154 may control the peptide plate 320 to adjust the projection brightness of the examination image in addition to or instead of controlling the display element 111 to adjust the projection brightness of the observation image.
  • the display control unit 154 may control a light source (not shown) included in the peptide plate 320 so as to adjust the brightness of the light / dark pattern corresponding to the examination image.
  • Observation apparatus 110 Projection unit 111
  • Display element 112 Projection lens 113
  • Projection stop 120 Diffusion plate 124 Eyepiece lens 131 Koehler illumination lens 132
  • Beam splitter 140 Imaging unit 141 Imaging stop 142 Imaging lens 143 Imaging element 150
  • Control unit 151 Image Analysis unit 152
  • State estimation unit 153 Blink detection unit 154
  • Display control unit 220 Objective lens 310
  • Projection unit 320 Placido plate 332 Beam splitter

Abstract

輝度が相対的に高い観察画像が取得された場合であっても適切な輝度の投影画像を被験者の眼に投影する。 観察装置(1)は、被験者の眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び眼の網膜上で結像するべき第2画像を眼に投影可能な投影手段(110)と、眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段(140)とを備え、投影手段は、観察画像を第2画像として用い、且つ、観察画像の輝度である観察輝度に基づいて、投影手段が投影する第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する。

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。
 このような観察装置として、被験者の眼を撮像することで得られる観察画像を被験者に提示する観察装置が知られている。例えば、特許文献1には、テレビカメラで撮影した被験眼の眼底像を被験眼に対して表示するテレビモニタを備える眼底カメラが記載されている。特許文献2には、テレビカメラで撮影された被験眼の前眼部像を被験者に向けて提示する液晶ディスプレイを備える眼科検査装置が記載されている。特許文献3には、前眼部像が結像する受光素子からの映像信号を表示する表示器を備え、被験者が測定中に表示器に表示された像を注視することができる眼科装置が記載されている。
特開昭63-59927号公報 特開平6-245907号公報 特許第2960739号
 被験者が瞬きをした(つまり、まぶたを閉じた)場合には、被験者の眼を撮像することで得られる観察画像は、まぶたの反射像となる。ここで、まぶたの反射率は眼(例えば、角膜や瞳孔や虹彩等)の反射率よりも高い。このため、まぶたの反射像である観察画像の輝度は、眼の反射像である観察画像の輝度よりも高くなる。従って、観察装置は、まぶたの反射像である観察画像を含む投影画像を被験者の眼に投影することになる。つまり、観察装置は、相対的に輝度が高い投影画像を被験者の眼に投影することになる。その結果、縮瞳が発生するおそれがある。縮瞳の発生は、眼の状態の適切な検査にとって好ましくない。
 尚、縮瞳は、被験者が瞬きをした場合のみならず、何らかの要因で輝度が相対的に高い観察画像が取得された場合においても発生し得る。
 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、輝度が相対的に高い観察画像が取得された場合であっても適切な輝度の投影画像を被験者の眼に投影す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、第1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、前記眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段とを備え、前記投影手段は、前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記観察画像の輝度である観察輝度に基づいて、当該投影手段が投影する前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する。
 上記課題を解決するために、第2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、前記眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段と、前記眼の瞬きを検出する検出手段とを備え、前記投影手段は、前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記検出手段が前記瞬きを検出した場合に前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する。
 上記課題を解決するために、第1の観察方法は、被験者の眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段とを用いて前記眼の状態を観察する観察方法であって、前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記観察画像の輝度である観察輝度に基づいて、当該投影手段が投影する前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する。
 上記課題を解決するために、第2の観察方法は、被験者の眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段とを用いて前記眼の状態を観察する観察方法であって、前記眼の瞬きを検出し、前記観察画像を前記第2画像として用い、前記瞬きが検出された場合に前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する。
 上記課題を解決するために、第1のコンピュータプログラムは、被験者の眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段と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、前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記観察画像の輝度である観察輝度に基づいて、当該投影手段が投影する前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する動作を前記観察装置に実行させる。
 上記課題を解決するために、第2のコンピュータプログラムは、被験者の眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段と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、前記眼の瞬きを検出し、前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記瞬きが検出された場合に前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する動作を前記観察装置に実行させる。
 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動作の流れを示すフローチャートである。 検査画像を示す平面図である。 観察画像を示す平面図である。 検査画像と観察画像とを合成することで得られる投影画像を示す平面図である。 被験者の眼を示す平面図である。 第2実施例の観察装置の構成を示すブロック図である。 第3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。
 (観察装置の第1実施形態)
 <1>
 第1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、前記眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段とを備え、前記投影手段は、前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記観察画像の輝度である観察輝度に基づいて、当該投影手段が投影する前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する。
 第1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、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又は角膜に写っている投影画像)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、投影手段と、撮像手段とを備えている。
 投影手段は、第1画像及び第2画像の双方を、被験者の眼に投影する。つまり、投影手段は、第1画像及び第2画像を含む又は第1画像及び第2画像を合成することで得られる投影画像を、被験者の眼に投影する。尚、ここで言う「投影画像を眼に投影する」動作とは、投影画像が眼の表面上で結像しているか否かに関わらず、眼の表面上の所望領域に投影画像に相当する投影光又は照明光を導く又は照射する動作全般を意味するものとする。従って、「投影画像を眼に投影する」動作は、投影画像を眼に直接的に投影する動作のみならず、投影画像を所望の光学手段(例えば、拡散板)に投影すると共に当該光学手段に投影された投影画像が眼に映りこむ状態を実現する動作や、投影画像に対応する明暗パターンで眼を照明する動作等を含み得るものとする。
 第1画像は、被験者の眼の角膜の表面に投影される画像である。第1画像は、角膜の表面上で結像する画像であってもよい。第1画像は、角膜の表面上で結像する画像でなくてもよい。第1画像は、被験者の眼の網膜上で結像する画像でなくてもよい。一方で、第2画像は、第1画像とは異なる画像である。第2画像は、被験者の眼の網膜上で結像する画像である。尚、投影手段側から見て網膜が角膜よりも奥側に位置する(つまり、網膜上で結像する画像は、角膜上で結像していないものの、角膜にも投影されている)ことを考慮すれば、第2画像は、角膜の表面に投影される画像であるとも言える。
 投影手段の第1例は、第1画像及び第2画像を表示する表示手段(例えば、後述する表示素子)と、第1画像を角膜に投影させるための光及び第2画像を網膜上で結像させるための光を眼に導く導光手段とを備えていてもよい。導光手段の第1例は、第1画像を角膜に投影させるための光を拡散する拡散手段(例えば、後述する拡散板等)と、第2画像を網膜上で結像させるための光を網膜に導く光学手段(例えば、後述するケーラー照明用レンズや接眼レンズ等)とを備えていてもよい。導光手段の第2例は、第1画像を角膜に投影させるための光を角膜に導くと共に、第2画像を網膜上で結像させるための光を網膜に導く光学手段(例えば、後述する対物レンズ等)を備えていてもよい。
 投影手段の第2例は、第1画像に応じた明暗パターンで光を投射する(言い換えれば、眼を照明する)投射手段(例えば、後述するプラチド板等)と、第2画像を表示する表示手段(例えば、後述する表示素子等)と、第2画像を網膜上で結像させるための光を網膜に導く導光手段(例えば、後述する接眼レンズ等)を備えていてもよい。
 撮像手段は、眼を撮像することで観察画像を取得する。特に、撮像手段は、眼の表面(例えば、角膜の表面)を撮像することで観察画像を取得する。また、撮像手段は、少なくとも第1画像が投影されている眼を撮像することで観察画像を取得することが好ましい。但し、撮像手段は、第1画像が投影されていない眼を撮像することで観察画像を取得してもよい。
 第1実施形態では特に、投影手段は、撮像手段が取得した観察画像を第2画像として用いる。従って、投影手段は、撮像手段が取得した観察画像を、当該観察画像が網膜上で結像するように、被験者の眼に投影する。
 第1実施形態では更に、投影手段は、観察輝度に基づいて投影輝度を調整する。観察輝度は、撮像手段が撮像した観察画像の輝度(つまり、観察画像の明るさ)である。投影輝度は、投影手段が投影する第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度(つまり、投影画像の少なくとも一部の明るさ)である。
 例えば、投影手段は、観察輝度に基づいて、第1画像の全体の投影輝度又は第1画像のうちの一部の画像部分の投影輝度を調整してもよい。例えば、投影手段は、観察輝度に基づいて、第2画像の全体の投影輝度又は第2画像のうちの一部の画像部分の投影輝度を調整してもよい。尚、投影手段が投影する投影画像が第1画像及び第2画像を含んでいることを考慮すれば、投影手段は、観察輝度に基づいて、投影画像の全体の投影輝度又は投影画像のうちの一部の画像部分の投影輝度を調整してもよい。
 投影手段は、制御手段の制御下で、投影輝度を調整してもよい。つまり、本実施形態の観察装置は、投影輝度を調整するように投影手段を制御する制御手段を備えていてもよい。特に、制御手段は、観察輝度に基づいて、投影輝度を調整するように投影手段を制御してもよい。
 ここで、ある時点で撮像手段が取得した観察画像の観察輝度が過度に高くなった(例えば、観察輝度が増加した又は観察輝度が所定閾値よりも高くなる)場合を想定する。この場合、仮に投影手段が投影輝度を調整しなければ、投影手段は、撮像手段が取得した観察画像(つまり、観察輝度が過度に高い観察画像)である第2画像を含む投影画像を投影する。つまり、被験者の角膜には、投影輝度が過度に高い可能性がある投影画像(言い換えれば、観察輝度が過度に高い観察画像である第2画像を含む投影画像)が投影される。つまり、被験者の角膜には、投影輝度が過度に高い可能性がある投影画像に相当する光が照射される。その結果、縮瞳が発生するおそれがある。縮瞳の発生は、眼の状態の適切な検査にとって好ましくない。しかるに、第1実施形態では、投影手段が投影輝度を調整することができる。従って、投影手段は、投影輝度が過度に高い可能性がある投影画像に代えて、投影輝度が適切に調整された投影画像を投影することができる。従って、第1実施形態では、観察輝度が過度に高くなった場合であっても、被験者の角膜には、投影輝度が適切に調整された投影画像が投影される。つまり、被験者の角膜には、投影輝度が適切に調整された投影画像に相当する光が照射される。その結果、縮瞳が発生するおそれは殆ど又は全くない。このため、観察輝度が過度に高くなった場合であっても、観察装置は、眼の状態を好適に観察することができる。
 このように、第1実施形態の観察装置は、観察輝度が相対的に高い観察画像が取得された場合であっても、適切な投影輝度の投影画像を被験者の眼に投影することができる。
 尚、観察輝度が高い観察画像を第2画像としてそのまま含む投影画像の投影が、縮瞳を発生させる原因の一つである。このため、投影手段は、観察画像である第2画像の投影輝度を調整することが好ましい。更に、縮瞳の発生をより一層防ぐという点で言えば、投影手段は、第2画像の投影輝度に加えて、第1画像の投影輝度をも合わせて調整することが好ましい。但し、投影手段は、第2画像の投影輝度に代えて、第1画像の投影輝度を調整してもよい。いずれにせよ、第1画像及び第2画像のうちの少なくとも一方の投影輝度が調整される限りは、第1画像及び第2画像の双方の投影輝度が全く調整されない場合と比較して、縮瞳の発生は相応に若しくは好適に抑制又は防止される。その結果、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。
 <2>
 第1実施形態の観察装置の他の態様では、前記投影手段は、前記投影輝度が第1所定範囲内に収まるように、前記投影輝度を調整する。
 この態様によれば、観察装置は、投影輝度が適切に調整された投影画像を投影することができる。つまり、観察装置は、観察輝度の変動に関わらずに投影輝度が第1所定範囲内に収まる(言い換えれば、概ね一定となる)投影画像を投影することができる。尚、第1所定範囲は、縮瞳を発生させることがない又は縮瞳を発生させる可能性が相対的に小さい投影輝度の範囲を示す。
 <3>
 第1実施形態の観察装置の他の態様では、前記投影手段は、前記観察輝度の時間平均値に基づいて、前記投影輝度を調整する。
 この態様によれば、観察装置は、観察輝度の瞬時値の突発的な変動に起因した影響を抑制しながら、投影輝度を好適に調整することができる。
 尚、観察輝度の時間平均値とは、撮像手段が時間の経過に合わせて連続的に又は断続的に取得する複数の観察画像の輝度の平均値を意味する。例えば、時刻t5(1)から時刻t5(i:但し、iは、2以上の整数)の間の期間中の観察画像の時間平均値は、(時刻t5(1)時点で取得された観察画像の輝度+時刻t5(2)時点で取得された観察画像の輝度+・・・+時刻t5(i)時点で取得された観察画像の輝度)/iという数式から算出される。
 <4>
 第1実施形態の観察装置の他の態様では、前記投影手段は、前記投影輝度の時間平均値が第2所定範囲内に収まるように、前記投影輝度を調整する。
 この態様によれば、観察装置は、投影輝度の瞬時値が第2所定範囲内に常に収まるように投影輝度を調整する場合と比較して、投影輝度を比較的容易に調整することができる。尚、第2所定範囲は、縮瞳を発生させることがない又は縮瞳を発生させる可能性が相対的に小さい投影輝度(或いは、その時間平均値)の範囲を示す。
 尚、投影輝度の時間平均値とは、投影手段が時間の経過に合わせて連続的に又は断続的に投影する複数の投影画像の輝度の平均値を意味する。例えば、時刻t6(1)から時刻t6(j:但し、jは、2以上の整数)の間の期間中の観察画像の時間平均値は、(時刻t6(1)時点で投影された投影画像の輝度+時刻t6(2)時点で投影された投影画像の輝度+・・・+時刻t6(j)時点で投影された投影画像の輝度)/jという数式から算出される。
 <5>
 第1実施形態の観察装置の他の態様では、前記観察輝度に基づいて前記眼の瞬きを検出する検出手段を更に備え、前記投影手段は、前記検出手段が前記瞬きを検出した場合に前記投影輝度を調整する。
 この態様によれば、観察装置は、被験者が瞬きをすることで観察輝度が過度に高い観察画像が取得される場合であっても、投影輝度が適切に調整された投影画像を投影することができる。その結果、被験者が眼を開いた後に投影輝度が過度に高い投影画像(つまり、観察輝度が過度に高い観察画像を第2画像として含む投影画像)が眼に投影されることは殆ど又は全くない。その結果、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。
 尚、撮像手段が眼を撮像する処理と投影手段が観察画像を投影する処理とが同時に行われれば、被験者が瞬きをした(つまり、目を閉じた)場合であっても、観察輝度が過度に高い観察画像を第2画像として含む投影画像は、閉じた眼(つまり、まぶた)に投影される。従って、投影輝度の調整は不要になるとも考えられる。しかしながら、現実的には、撮像手段が眼を撮像する処理が行われた後に投影手段が観察画像を投影する処理が行われる。このため、観察輝度が過度に高い観察画像を第2画像として含む投影画像は、閉じた眼(つまり、まぶた)のみならず、開いた眼にも投影される可能性がある。第1実施形態では、観察装置が投影輝度を調整するがゆえに、撮像手段が眼を撮像する処理と投影手段が観察画像を投影する処理とが同時に行われない場合であっても、被験者が眼を開いた後に投影輝度が過度に高い投影画像が眼に投影されることは殆ど又は全くない。
 <6>
 上述の如く検出手段が瞬きを検出した場合に投影輝度を調整する観察装置の他の態様では、前記投影手段は、前記検出手段が前記瞬きを検出した場合の前記投影輝度と前記検出手段が前記瞬きを検出していない場合の前記投影輝度との差分が所定閾値よりも小さくなるように、前記投影輝度を調整する。
 この態様によれば、観察装置は、眼の瞬きに起因した観察輝度の変動の有無又は程度に係らずに投影輝度が概ね一定となる(或いは、上述した第1所定範囲又は第2所定範囲内に収まる)投影画像を投影することができる。
 (第2実施形態の観察装置)
 <7>
 第2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、前記眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段と、前記眼の瞬きを検出する検出手段とを備え、前記投影手段は、前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記検出手段が前記瞬きを検出した場合に前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する。
 第2実施形態の観察装置によれば、第1実施形態の観察装置と同様に、被験者の眼の状態が観察される。
 第2実施形態の観察装置は、第1実施形態の観察装置と比較して、眼の瞬きを検出する検出手段を更に備えているという点において異なっている。更に、第1実施形態の観察装置と比較して、観察輝度に基づいて投影輝度を調整することに加えて又は代えて、眼の瞬きの検出結果に基づいて投影輝度を調整するという点において異なっている。第1実施形態の観察装置のその他の構成要件及びその他の動作は、第1実施形態の観察装置のその他の構成要件及びその他の動作と同一であってもよい。
 具体的には、第2実施形態では、投影手段は、検出手段が眼の瞬きを検出した場合に投影輝度を調整する。このため、投影手段は、被験者が瞬きをすることで観察輝度が過度に高い観察画像が取得される場合であっても、投影輝度が適切に調整された投影画像を投影することができる。その結果、被験者が眼を開いた後に投影輝度が過度に高い投影画像(つまり、観察輝度が過度に高い観察画像を第2画像として含む投影画像)が眼に投影されることは殆ど又は全くない。従って、第2実施形態の観察装置もまた、上述した第1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できる。
 尚、上述した第1実施形態の観察装置における各種態様に対応して、第2実施形態の観察装置も各種態様を採ることが可能である。
 (観察方法の第1実施形態)
 <8>
 第1実施形態の観察方法は、被験者の眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段とを用いて前記眼の状態を観察する観察方法であって、前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記観察画像の輝度である観察輝度に基づいて、当該投影手段が投影する前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する。
 第1実施形態の観察方法によれば、上述した第1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、上述した第1実施形態の観察装置における各種態様に対応して、第1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。
 (観察方法の第2実施形態)
 <9>
 第2実施形態の観察方法は、被験者の眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段とを用いて前記眼の状態を観察する観察方法であって、前記眼の瞬きを検出し、前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記瞬きが検出された場合に前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する。
 第2実施形態の観察方法によれば、上述した第2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、上述した第2実施形態の観察装置における各種態様に対応して、第2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第1実施形態)
 <10>
 第1実施形態のコンピュータプログラムは、被験者の眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段と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、前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記観察画像の輝度である観察輝度に基づいて、当該投影手段が投影する前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する動作を前記観察装置に実行させる。
 第1実施形態のコンピュータプログラムによれば、上述した第1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、上述した第1実施形態の観察装置における各種態様に対応して、第1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、第1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。
 (コンピュータプログラムの第2実施形態)
 <11>
 第2実施形態のコンピュータプログラムは、被験者の眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段と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、前記眼の瞬きを検出し、前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記瞬きが検出された場合に前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する動作を前記観察装置に実行させる。
 第2実施形態のコンピュータプログラムによれば、上述した第2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、上述した第2実施形態の観察装置における各種態様に対応して、第2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、第2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、第1実施形態の観察装置は、観察輝度に基づいて投影輝度を調整する。第2実施形態の観察装置は、眼の瞬きを検出した場合に投影輝度を調整する。第1実施形態の観察方法は、観察輝度に基づいて投影輝度を調整する。第2実施形態の観察方法は、眼の瞬きを検出した場合に投影輝度を調整する。第1実施形態のコンピュータプログラムは、観察輝度に基づいて投影輝度を調整する動作を観察装置に実行させる。第2実施形態のコンピュータプログラムは、眼の瞬きを検出した場合に投影輝度を調整する作を観察装置に実行させる。従って、輝度が相対的に高い観察画像が取得された場合であっても適切な輝度の投影画像を被験者の眼に投影することができる。
 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)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。この場合、ユーザは、観察装置が表示する観察画像に基づいて、眼の状態を推定してもよい。
 (1)第1実施例
 はじめに、図1から図6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、上述した実施形態中の「投影手段」の一具体例である拡散板120と、上述した実施形態中の「投影手段」の一具体例である接眼レンズ124と、上述した実施形態中の「投影手段」の一具体例であるケーラー照明用レンズ131と、ビームスプリッタ132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、上述した実施形態中の「制御手段」の一具体例である制御部150とを備える。尚、図1では、投影部110、拡散板120、接眼レンズ124、ケーラー照明用レンズ131、ビームスプリッタ132及び撮像部140の夫々は、投影部110、接眼レンズ124、ケーラー照明用レンズ131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、所望の投影画像を投影する。投影部110は、投影画像の少なくとも一部が後述する拡散板120上で結像するように、投影画像を投影する。投影部110は、投影画像の少なくとも一部が網膜上で結像するように、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、表示素子111と、投影レンズ112と、投影絞り113とを備える。
 表示素子111は、投影部110が投影するべき投影画像を表示する。表示素子111は、例えば、液晶ディスプレイ等の任意のディスプレイ装置である。
 表示素子111は、投影画像が表示される表示面111aを備えている。第1実施例では、表示面111aは、涙液層の状態を観察するために用いられる検査画像(後述する図3(a)から図3(d)参照)を表示するための第1表示領域111a1と、撮像部140の撮像結果である観察画像(後述する図4参照)を表示するための第2表示領域111a2とに仮想的に区分される。
 第1表示領域111a1は、第2表示領域111a2を取り囲むように分布する。言い換えれば、第1表示領域111a1は、第2表示領域111a2の周囲又は外側に分布する。第2表示領域111a2は、第1表示領域111a1よりも表示面111aの中心部に近接していることが好ましい。但し、第1表示領域111a1及び第2表示領域111a2の表示面111a上での分布態様は、図1に示す分布態様に限定されることはない。
 表示素子111は、第1表示領域111a1に検査画像を表示する。更に、表示素子111は、第2表示領域111a2に観察画像を表示する。つまり、第1実施例では、表示素子111は、検査画像が観察画像を取り囲むように(言い換えれば、検査画像の中心部又は当該中心部の近傍に観察画像が位置するように)観察画像と検査画像とを合成することで得られる投影画像を表示する。その結果、第1表示領域111a1からは、検査画像を眼に投影する(より具体的には、検査画像を拡散板120に投影する)ための照明光L11が出射される。第2表示領域111a2からは、観察画像を眼に投影する(より具体的には、観察画像を網膜上に結像させる)ための照明光L12が出射される。
 投影レンズ112は、照明光L11を拡散板120上に結像させる。その結果、投影部110が投影する検査画像は、拡散板120上で結像する。加えて、投影レンズ112は、ケーラー照明用レンズ131及び接眼レンズ124と共に、照明光L12を網膜上に結像させる。その結果、投影部110が投影する観察画像は、網膜上で結像する。
 投影絞り113は、投影部110から出射する照明光L11及び照明光L12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L11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L11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L21として拡散する。拡散板120によって拡散された照明光L21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L11を照明光L21として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L11は、より多くの照明光L11が照明光L21として角膜に向かうように、拡散板120によって拡散される。
 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L21である反射光L31が通過する開口である。開口123には、反射光L31をビームスプリッタ132の反射面に導く接眼レンズ124が配置されている。
 開口123は更に、ビームスプリッタ132を透過した後に拡散板120に入射してくる照明光L12が通過する開口である。開口123を通過する照明光L12は、開口123に配置される接眼レンズ124によって、網膜に導かれる。その結果、照明光L12は、網膜上で結像する。つまり、投影部110から出射する照明光L12は、拡散板120によって拡散されることはない。但し、投影部110から出射する照明光L12の少なくとも一部が、拡散板120によって拡散されてもよい。
 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L11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。
 ケーラー照明用レンズ131は、投影レンズ112及び接眼レンズ124と共に、照明光L12を網膜上に結像させる。典型的には、ケーラー照明用レンズ131と接眼レンズ124との間には、照明光L12が結像する中間結像面が位置する。例えば、照明光L12は、ケーラー照明用レンズ131と接眼レンズ124との間に位置する接眼レンズ124の前側焦点と一致する中間結像面上で結像する。尚、照明光L11は、ケーラー照明用レンズ131を通過しない(つまり、ケーラー照明用レンズ131のレンズ面を通過しない)ことが好ましい。但し、照明光L11の少なくとも一部は、ケーラー照明用レンズ131を通過してもよい。
 ビームスプリッタ132は、投影部110から出射する照明光L11及び照明光L12を透過する。一方で、ビームスプリッタ132は、角膜によって反射された照明光L21である反射光L31を、撮像部140に向けて反射する。
 撮像部140は、検査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L21である反射光L31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)又は角膜の表面を撮像する。角膜の表面を撮像するために、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、ビームスプリッタ130によって反射された反射光L31の光量(より具体的には、撮像素子143に向かう反射光L31の光量)を調整する。
 撮像レンズ142は、反射光L31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、検査画像が投影されている拡散板120の角膜反射像又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L31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、検査画像が投影されている拡散板120の角膜反射像又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、被験者が瞬きをした場合に投影画像のうちの少なくとも一部の画像部分の輝度である投影輝度を調整するように、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、主として被験者が瞬きをした場合に投影輝度を調整するように投影部110を制御するために、瞬き検出部153と、表示制御部154とを備えている。
 制御部150は、画像解析部151、状態推定部152、瞬き検出部153及び表示制御部154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、瞬き検出部153及び表示制御部154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、瞬き検出部153及び表示制御部154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。
 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、全白色の検査画像が拡散板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L31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L31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、線状パターンを含む検査画像が拡散板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経時的な変化(時間的な変化)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「線状パターンの経時的な変化」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。
 瞬き検出部153は、被験者の瞬きを検出する。つまり、瞬き検出部153は、被験者が瞬きをしたか否かを判定する。例えば、瞬き検出部153は、撮像部140が取得した観察画像を解析することで、被験者の瞬きを検出する。
 表示制御部154は、涙液層の状態を観察するために用いられる検査画像を表示するように、表示素子111を制御する。更に、表示制御部154は、撮像部140が取得した観察画像を表示するように、表示素子111を制御する。
 第1実施例では、表示制御部154は、第2表示領域111a2を取り囲む第1表示領域111a1に検査画像を表示するように、表示素子111を制御してもよい。更に、表示制御部154は、第1表示領域111a1によって取り囲まれる第2表示領域111a2に観察画像を表示するように、表示素子111を制御してもよい。従って、表示制御部154は、観察画像が検査画像の中心部(或いは、中心部の近傍)に重なるように観察画像と検査画像とを合成することで得られる投影画像を表示するように、表示素子111を制御してもよい。言い換えれば、表示制御部154は、検査画像が観察画像を取り囲むように観察画像と検査画像とを合成することで得られる投影画像を表示するように、表示素子111を制御してもよい。
 表示制御部154は更に、瞬き検出部153の検出結果に基づいて、投影画像のうちの少なくとも一部の画像部分の輝度である投影輝度を調整する。つまり、表示制御部154は更に、瞬き検出部153の検出結果に基づいて、投影輝度を調整するように表示素子111を制御する。具体的には、表示制御部154は、瞬き検出部153が瞬きを検出した場合に、瞬き検出部153が瞬きを検出した場合の投影輝度と瞬き検出部153が瞬きを検出していない場合の投影輝度との差分が所定閾値よりも小さくなるように、投影輝度を調整する。言い換えれば、表示制御部154は、瞬き検出部153が瞬きを検出した場合に、瞬き検出部153が瞬きを検出した場合の投影輝度を所定範囲内に収める(典型的には、瞬き検出部153が瞬きを検出していない場合の投影輝度を含む所定範囲内に収める)ように、投影輝度を調整する。
 (1-2)第1実施例の観察装置1の動作
 続いて、図2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。図2は、第1実施例の観察装置1の動作の流れを示すフローチャートである。
 図2に示すように、表示制御部154は、表示面111に検査画像を表示するように、表示素子111を制御する(ステップS101)。このとき、表示制御部154は、表示面111の全面に検査画像を表示するように、表示素子111を制御してもよい。或いは、表示制御部154は、表示面111aのうちの第1表示領域111a1(つまり、表示面111aの中心部又は第2表示領域111a2を除く領域)に検査画像を表示するように、表示素子111を制御してもよい。その結果、表示素子111は、検査画像を表示する(ステップS101)。
 ここで、図3(a)から図3(d)を参照しながら、検査画像について説明する。図3(a)から図3(d)は、夫々、検査画像を示す平面図である。
 図3(a)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場合に表示される検査画像を示している。図3(a)に示すように、観察装置1が油層の厚さを推定する場合には、表示制御部154は、全白色の画像(つまり、全体が白色となる画像)である検査画像を表示するように、表示素子111を制御する。
 図3(b)は、観察装置1が涙液層の状態の一例であるBUTを推定する場合に表示される検査画像の第1例を示している。図3(b)に示すように、観察装置1がBUTを推定する場合には、表示制御部154は、同心円の複数のリングの画像(つまり、多重リング状パターン)である検査画像を表示するように、表示素子111を制御する。
 図3(c)は、観察装置1がBUTを推定する場合に表示される検査画像の第2例を示している。図3(c)に示すように、観察装置1がBUTを推定する場合には、表示制御部154は、図3(b)に示す多重リング状パターンである検査画像に代えて、互いに平行な複数の直線又は線分の画像(つまり、ストライプ状パターン)である検査画像を表示するように、表示素子111を制御してもよい。
 図3(d)は、観察装置1がBUTを推定する場合に表示される検査画像の第3例を示している。図3(d)に示すように、観察装置1がBUTを推定する場合には、表示制御部154は、図3(b)に示す多重リング状パターンである検査画像及び図3(c)に示すストライプ状パターンである検査画像に代えて、格子の画像(つまり、格子状パターン)である検査画像を表示するように、表示素子111を制御してもよい。
 つまり、観察装置1がBUTを推定する場合には、表示制御部154は、複数の直線、線分又は曲線の画像(つまり、線状パターン)である検査画像を表示するように、表示素子111を制御する。
 尚、図3(a)に示す検査画像は、観察装置1が油層の厚さを推定する場合に表示される検査画像の一例に過ぎない。従って、観察装置1が油層の厚さを推定する場合に、表示制御部154は、図3(a)に示す検査画像とは異なる他の検査画像を表示するように、表示素子111を制御してもよい。
 同様に、図3(b)から図3(d)に示す検査画像は、観察装置1がBUTを推定する場合に表示される検査画像の一例に過ぎない。従って、観察装置1がBUTを推定する場合に、表示制御部154は、図3(b)から図3(d)に示す検査画像とは異なる他の検査画像を表示するように、表示素子111を制御してもよい。
 再び図2において、表示素子111が検査画像を表示すると、表示面111a(或いは、第1表示領域111a1)からは、検査画像を拡散板120に投影するための照明光L11が出射される。照明光L11は、投影レンズ112及び投影絞り113を介して、拡散板120に入射する。その結果、拡散板120上では、検査画像が結像する。拡散板120は、拡散板120に入射してくる照明光L11を、照明光L21として拡散する。その結果、照明光L21は、被験者の角膜に入射する。従って、拡散板120は、投影部110が投影している検査画像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。このとき、検査画像は、角膜上で結像してい手もよい。或いは、検査画像は、角膜上で結像していなくてもよい。
 その後、撮像部140は、検査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S102)。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S102)。
 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)に示す検査画像(多重リング状パターン)が拡散板120に投影されている場合に当該拡散板120の角膜反射像を撮像することで取得される観察画像を示している。図4に示すように、観察画像中には、被験者の角膜(更には、眼)に映り込んでいる拡散板120上の検査画像(つまり、多重リング状パターン)のみならず、被験者の前眼部が含まれている。但し、後述するように観察装置1がBUTを推定する場合には、撮像レンズ142は角膜に映り込んでいる拡散板120にピントを合わせることが好ましいがゆえに、被験者の前眼部は多少ボケる可能性がある。
 再び図2において、表示制御部154は、ステップS101で表示素子111が表示している検査画像とステップS102で撮像部140が取得した観察画像とを合成する(ステップS103)。その結果、表示制御部154は、検査画像と観察画像とを合成することで得られる投影画像を生成する(ステップS103)。
 ここで、図5を参照しながら、検査画像と観察画像とを合成することで得られる投影画像について説明する。図5は、検査画像と観察画像とを合成することで得られる投影画像を示す平面図である。
 図5に示すように、投影画像中において、多重リング状パターンである検査画像は、観察画像を取り囲む。投影画像中において、観察画像は、検査画像の中心部又は当該中心部の近傍に配置される。このため、表示制御部154は、検査画像が観察画像を取り囲むように(例えば、検査画像の中心部又は当該中心部の近傍に観察画像が位置する)ように、検査画像と観察画像とを合成する。言い換えれば、表示制御部154は、第2表示領域111a2を取り囲む第1表示領域111a1に検査画像が表示され且つ第1表示領域111a1によって取り囲まれる第2表示領域111a2に検査画像が表示されるように、検査画像と観察画像とを合成する。但し、表示制御部154は、検査画像の中心部又は当該中心部の近傍とは異なる位置に観察画像が位置するように、検査画像と観察画像とを合成してもよい。
 再び図2において、その後、表示制御部154は、ステップS103で生成した投影画像(つまり、検査画像と観察画像とを合成することで得られる画像)を表示するように、表示素子111を制御する(ステップS104)。その結果、表示素子111は、投影画像(つまり、検査画像と観察画像とを合成することで得られる画像)を表示する(ステップS104)。
 表示素子111が投影画像を表示すると、表示面111aのうちの第1表示領域111a1からは、検査画像を眼に投影する(より具体的には、検査画像を拡散板120に投影する)ための照明光L11が出射される。このため、上述したように、拡散板120は、投影部110が投影している検査画像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。
 一方で、表示素子111が投影画像を表示すると、表示面111aのうちの第2表示領域111a2からは、観察画像を眼に投影する(より具体的には、観察画像を網膜上に結像させる)ための照明光L12が出射される。照明光L12は、投影レンズ112、投影絞り113、ケーラー照明用レンズ131、ビームスプリッタ132及び接眼レンズ124を介して、被験者の角膜に入射する。その結果、照明光L12は、被験者の網膜上で結像する。従って、被験者は、検査画像が投影されている角膜の表面の画像である観察画像を視認することができる。
 その後、画像解析部151は、ステップS102で撮像部140が取得した観察画像を解析する(ステップS111)。
 例えば、観察装置1が油層の厚さを推定する場合には、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、角膜の表面を撮像する。このため、観察画像は、全白色の画像である検査画像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、画像解析部151は、観察画像に含まれる検査画像に生ずる干渉色(つまり、観察画像に現れる干渉色)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検査画像の特徴のうち干渉色とは異なる特徴を推定するように、観察画像を解析してもよい。
 例えば、観察装置1がBUTを推定する場合には、撮像部140は、撮像レンズ142のピントを角膜に写った拡散板120に合わせた上で、拡散板120の表面122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検査画像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、表示素子111がストライプ状パターン又は格子状パターンである検査画像を表示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検査画像の特徴のうち複数の線の経時的な変化(特に、破壊状況)とは異なる特徴を推定するように、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S111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S112)。
 例えば、観察装置1が油層の厚さを推定する場合には、画像解析部151は、観察画像に含まれる検査画像に生ず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検査画像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、観察装置1がBUT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検査画像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のリングの形状が所定態様で乱れる)までの時間を推定することで、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。
 第1実施例では更に、ステップS111における観察画像の解析動作及びステップS112における涙液層の状態の推定動作と並行して、表示制御部154は、瞬き検出部153の検出結果に基づいて、投影画像のうちの少なくとも一部の画像部分の輝度である投影輝度を調整する。
 具体的には、瞬き検出部153は、被験者が瞬きをしたか否かを判定する(ステップS121)。具体的には、瞬き検出部153は、被験者が眼を閉じているか否か及び被験者が眼を開いているか否かを判定する(ステップS121)。
 第1実施例では、瞳孔検出部153は、撮像部140が取得した観察画像を解析することで、被験者が瞬きをしたか否かを判定する。
 例えば、瞬き検出部153は、観察画像の少なくとも一部の変化を検出することで、被験者が瞬きをしたか否かを判定してもよい。具体的には、被験者の眼が開いている場合には、図6(a)に示すように、観察画像は、黒い画像部分(例えば、瞳孔や虹彩に相当する画像部分)と白い画像部分(例えば、虹彩を取り囲む強膜に相当する画像部分)とを含んでいる。一方で、被験者の眼が閉じている場合には、図6(b)に示すように、観察画像は、図6(a)に示す黒い画像部分及び白い画像部分に代えて、肌色の画像部分(例えば、まぶたに相当する画像部分)を含んでいる。従って、瞬き検出部153は、観察画像中において黒い画像部分及び白い画像部分が肌色の画像部分に置き換わった場合に、被験者が眼を閉じたと判定する。瞬き検出部153は、観察画像中において肌色の画像部分が黒い画像部分及び白い画像部分に置き換わった場合に、被験者が眼を開いたと判定する。その結果、瞬き検出部153は、被験者が瞬きをしているか否かを判定することができる。
 或いは、例えば、瞬き検出部153は、観察画像の輝度の変化を検出することで、被験者が瞬きをしたか否かを判定してもよい。具体的には、被験者の眼が開いている場合には、照明光L11は、主として眼(特に、瞳孔や虹彩や角膜や強膜等)によって反射される。一方で、被験者の眼が閉じている場合には、照明光L11は、主としてまぶた(つまり、皮膚)によって反射される。ここで、一般的には、まぶたの反射率は、眼の反射率よりも高い。従って、主としてまぶたによって反射された照明光L11である反射光L31を撮像素子143が受光することで取得される観察画像の輝度は、主として眼によって反射された照明光L11である反射光L31を撮像素子143が受光することで取得される観察画像の輝度よりも高くなる。つまり、被験者の眼が閉じている場合に取得される観察画像の輝度は、被験者の眼が開いている場合に取得される観察画像の輝度よりも高くなる。従って、瞬き検出部153は、観察画像中において相対的に輝度の低い画像部分が相対的に輝度の高い画像部分に置き換わった場合に、被験者が眼を閉じたと判定する。瞬き検出部153は、観察画像中において相対的に輝度の高い画像部分が相対的に輝度の低い画像部分に置き換わった場合に、被験者が眼を開いたと判定する。その結果、瞬き検出部153は、被験者が瞬きをしているか否かを判定することができる。
 いずれにせよ、瞬き検出部153は、何らかの公知な又は新規の方法を用いて、被験者が瞬きをしたか否かを判定する。
 ステップS121の判定の結果、被験者が瞬きをした(特に、眼を閉じた)と判定される場合には(ステップS121:Yes)、表示制御部154は、投影画像のうちの少なくとも一部の画像部分の輝度である投影輝度を調整する(ステップS122)。例えば、表示制御部154は、投影画像を構成する観察画像の全体又は一部の画像部分の投影輝度を調整してもよい。例えば、表示制御部154は、投影画像を構成する検査画像の全体又は一部の画像部分の投影輝度を調整してもよい。例えば、表示制御部154は、投影画像の全体又は一部の画像部分の投影輝度を調整してもよい。
 第1実施例では、表示制御部154は、投影輝度が所定条件を満たすように投影輝度を調整する。
 例えば、表示制御部154は、被験者の瞬きの有無によらずに投影輝度が所定範囲内に収まる値となるように投影輝度を調整してもよい。尚、所定範囲とは、縮瞳を発生させることがない又は縮瞳を発生させる可能性が相対的に小さい投影輝度の範囲を示す。
 或いは、例えば、表示制御部154は、被験者の瞬きの有無によらずに投影輝度が概ね一定となるように投影輝度を調整してもよい。つまり、表示制御部154は、瞬き検出部153が瞬きを検出した場合の投影輝度と瞬き検出部153が瞬きを検出していない場合の投影輝度との差分が所定閾値よりも小さくなる(或いは、瞬き検出部153が瞬きを検出した場合の投影輝度と瞬き検出部153が瞬きを検出していない場合の投影輝度とが概ね一致する)ように、投影輝度を調整してもよい。言い換えれば、表示制御部154は、被験者が眼を閉じている場合の投影輝度と被験者が眼を開いている場合の投影輝度との差分が所定閾値よりも小さくなる(或いは、被験者が眼を閉じている場合の投影輝度と被験者が眼を開いている場合の投影輝度とが概ね一致する)ように、投影輝度を調整してもよい。
 尚、第1実施例における「投影輝度」は、投影輝度の時間平均値であることが好ましい。つまり、第1実施例における「投影輝度」は、投影部110が時間の経過に合わせて連続的に又は断続的に投影する複数の投影画像(或いは、複数の検査画像又は複数の観察画像)の全体又は一部の画像部分の輝度の平均値を意味する。但し、第1実施例における「投影輝度」は、投影輝度の瞬時値であってもよい。
 他方で、ステップS121の判定の結果、被験者が瞬きをしていない(特に、眼を開いている)と判定される場合には(ステップS121:No)、表示制御部154は、投影輝度を調整しなくてもよい。
 以降は、観察装置1による観察動作が終了するまでの間、ステップS102からステップS104、ステップS111からステップS112及びステップS121からステップS212の動作が繰り返し行われる(ステップS131)。
 以上説明したように、第1実施例の観察装置1は、瞬き検出部153の検出結果に基づいて、投影画像のうちの少なくとも一部の画像部分の輝度である投影輝度を調整することができる。従って、被験者が瞬きをする(特に、目を閉じる)ことで輝度が過度に高い観察画像が取得される場合であっても、観察装置1は、投影輝度が適切に調整された投影画像を投影することができる。その結果、被験者が眼を開いた後に投影輝度が過度に高い投影画像(つまり、輝度が過度に高い観察画像を含む投影画像)が眼に投影されることは殆ど又は全くない。
 具体的には、ある時点で被験者が瞬きをした(つまり、目を閉じた)場合を想定する。この場合、上述したように、撮像部140は、被験者が瞬きをしていない(つまり、眼を開いている)場合に取得される観察画像の輝度よりも高い輝度の観察画像を取得する。ここで、仮に表示制御部154が投影輝度を調整しなければ、投影部110は、撮像部140が取得した観察画像(つまり、輝度が過度に高い観察画像)を含む投影画像を投影する。つまり、被験者の角膜には、投影輝度が過度に高い可能性がある投影画像(言い換えれば、輝度が過度に高い可能性がある観察画像を含む投影画像)が投影される。その結果、縮瞳が発生するおそれがある。縮瞳の発生は、眼の状態の適切な検査にとって好ましくない。しかるに、第1実施例では、被験者が瞬きをした(つまり、目を閉じた)場合には、表示制御部154は、投影輝度を調整することができる。従って、投影部110は、投影輝度が過度に高い可能性がある投影画像に代えて、投影輝度が適切に調整された投影画像を投影することができる。従って、第1実施例では、被験者が瞬きをする(つまり、輝度が過度に高い観察画像が取得される)場合であっても、被験者の角膜には、投影輝度が適切に調整された投影画像が投影される。その結果、縮瞳が発生するおそれは殆ど又は全くない。このため、被験者が瞬きをする(つまり、輝度が過度に高い観察画像が取得される)場合であっても、観察装置は、眼の状態を好適に観察することができる。
 尚、以上説明した観察装置1の技術的効果を考慮すると、被験者が瞬きをした場合に投影輝度を調整する目的の一つは、輝度が過度に高い観察画像を含む投影画像が被験者の眼に投影されることを防ぐという目的である。そうすると、被験者が瞬きをした場合に加えて又は代えて、輝度が相対的に高い(例えば、所定閾値よりも高い)観察画像が取得された場合においても、輝度が過度に高い観察画像を含む投影画像が被験者の眼に投影される可能性がある。このため、観察装置1は、被験者が瞬きをした場合に加えて又は代えて、輝度が相対的に高い(例えば、所定閾値よりも高い)観察画像が取得された場合に、被験者が瞬きをしたと判定される場合と同様の調整態様で投影輝度を調整してもよい。つまり、観察装置1は、観察画像の輝度(例えば、輝度の瞬時値や輝度の時間平均値)に基づいて投影輝度を調整してもよい。その結果、被験者が瞬きをしているか否かに係らず、輝度が相対的に高い観察画像が取得される場合であっても、観察装置1は、投影輝度が適切に調整された投影画像を投影することができる。つまり、被験者が瞬きをしているか否かに係らず、輝度が相対的に高い観察画像が取得される場合であっても、観察装置は、眼の状態を好適に観察することができる。
 また、表示制御部154は、観察画像を第2表示領域111a2に表示するように表示素子111を制御することに加えて又は代えて、観察画像とは異なる任意の画像を第2表示領域111a2に表示するように表示素子111を制御してもよい。例えば、表示制御部154は、眼の状態の観察にとって有用な情報を示す画像を第2表示領域111a2に表示するように表示素子111を制御してもよい。その結果、被験者は、観察装置1が眼の状態を観察している間においても、様々な情報を好適に認識することができる。つまり、被験者は、拡散板120の接眼レンズ124から眼を離すことなく、様々な情報を好適に認識することができる。
 (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及び接眼レンズ124に代えて、上述した実施形態中の「投影手段」の一具体例である対物レンズ220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、投影レンズ112と共に、対物レンズ220に入射してくる照明光L11を被験者の角膜(或いは、その近傍、以下同じ)上に結像させる。具体的には、対物レンズ220は、投影レンズ112と共に、対物レンズ220に入射してくる照明光L11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)又は角膜の近傍に位置する仮想的な結像面上に結像させる。
 対物レンズ220は更に、投影レンズ112及びケーラー照明用レンズ131と共に、対物レンズ220に入射してくる照明光L12を被験者の網膜上に結像させる。尚、典型的には、ケーラー照明用レンズ131と対物レンズ220との間には、照明光L12が結像する中間結像面が位置する。例えば、照明光L12は、ケーラー照明用レンズ131と対物レンズ220との間に位置する対物レンズ220の前側焦点と一致する中間結像面上で結像する。
 その結果、第2実施例においても、第1実施例と同様に、投影部110が投影している検査画像に応じた明暗パターンで眼を照明する照明板として対物レンズ220が機能すると共に、投影部110が投影している観察画像が網膜上で結像する。
 一方で、角膜によって反射された照明光L11である反射光L31は、対物レンズ220を介してビームスプリッタ132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L11である反射光L31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113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L11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L11である反射光L31は、照明光L11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132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L11が反射光L31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L11の光路と反射光L31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が行う動作(つまり、図2に示す動作)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2実施例では、検査画像の中心部以外の位置に観察画像が位置する投影画像を表示素子111が表示する場合には、表示制御部154は、瞬き検出部153の検出結果に加えて又は代えて、観察画像の輝度(特に、輝度の時間平均値)に基づいて投影輝度を調整してもよい。その結果、投影輝度の発散が、好適に抑制される。
 また、観察装置2は、ケーラー照明用レンズ131を備えていなくてもよい。この場合、観察装置2は、投影レンズ112を投影レンズ112の光軸に沿って移動させてもよい。例えば、投影レンズ112は、投影レンズ112が第1位置に位置する場合に、対物レンズ220と共に照明光L11を角膜上に結像させることができる。同様に、例えば、投影レンズ112は、投影レンズ112が第1位置とは異なる第2位置に位置する場合に、対物レンズ220と共に照明光L12を網膜上に結像させることができる。従って、観察装置2は、投影レンズ112を移動させることで、検査画像が角膜の表面に投影され且つ観察画像が網膜上で結像するように、検査画像及び観察画像を含む投影画像を投影することができる。加えて、投影レンズ112の移動に同期して表示素子111が投影画像を表示するように、制御部150が表示素子111を制御してもよい。投影レンズ112が第1位置に位置する場合、照明光L11が角膜上に結像するがゆえに、撮像部140は観察画像を好適に取得することができる。しかしながら、照明光L12は網膜上に結像しないがゆえに、被験者は観察画像を視認することができない。一方、投影レンズ112が第2位置に位置する場合、照明光L12が網膜上に結像するがゆえに、被験者は観察画像を視認することができる。しかしながら、照明光L11は角膜上に結像しないがゆえに、検査画像にぼけが生じる。このため、投影レンズ112が第1位置に位置する場合に撮像部140が得た観察画像を、投影レンズ112が第2位置に位置する場合に表示素子111が表示すれば、フレームレートは落ちるもののケーラー照明用レンズ113を備えなくても被験者が観察画像を視認することができる。ここで、投影レンズ112が第1位置に位置する場合、表示素子111が表示する投影画像は被験者が視認できないので、観察画像を検査画像と合成する必要はなく、投影画像が検査画像と一致していてもよい。
 或いは、観察装置2がケーラー照明用レンズ131を備えていない場合には、対物レンズ220は、照明光L11が通過すると共に照明光L11を角膜に結像させるレンズ部分と、照明光L12が通過すると共に照明光L12を網膜に結像させるレンズ部分を備えていてもよい。或いは、対物レンズ220は、照明光L11が通過すると共に照明光L11を角膜に結像させるレンズ部分を備える一方で、照明光L12が通過する開口が対物レンズ220に形成されていてもよい。その結果、観察装置2は、検査画像が角膜の表面に投影され且つ観察画像が網膜上で結像するように、検査画像及び観察画像を含む投影画像を投影することができる。
 (3)第3実施例
 続いて、図8を参照しながら、第3実施例の観察装置3について説明する。図8は、第3実施例の観察装置3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8に示すように、第3実施例の観察装置3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310と、上述した実施形態中の「投影手段」の一具体例であるプラチド板320と、上述した実施形態中の「投影手段」の一具体例である接眼レンズ324と、ビームスプリッタ332と、撮像部140と、制御部350とを備えている。
 投影部310は、第1実施例の投影部110と比較して、リレーレンズ314を備えているという点において異なっている。投影部310は、第1実施例の投影部110と比較して、検査画像を投影しない(つまり、照明光L11を出射しない)という点において異なっている。第3実施例の投影部310が備えるその他の構成要件は、第1実施例の投影部110が備えるその他の構成要件と同一であってもよい。
 リレーレンズ314は、投影レンズ112及び接眼レンズ324と共に、観察画像を網膜上に結像させるための照明光L12を被験者の網膜上に結像させる。尚、典型的には、リレーレンズ314と対物レンズ220との間には、照明光L12が結像する中間結像面が位置する。例えば、照明光L12は、リレーレンズ314と接眼レンズ324との間に位置する接眼レンズ324の前側焦点と一致する中間結像面上で結像する。このため、リレーレンズ314は、実質的には、上述したケーラー照明用レンズ131と同様の機能を有するレンズであるとも言える。
 プラチド板320は、検査画像に対応する明暗パターン(照明パターン)で角膜の表面を照明する板である。以下、プラチド板320の一例である多重リング状パターンを投影するプラチド板320の構成例について説明する。被験者側(角膜側)を向いているプラチド板320の表面322は、凹面となっている。表面322には、所定幅のリングパターンを構成する透光部が形成されている。表面322のうち透光部以外の領域は、遮光部となる。プラチド板320は、その内部に不図示の光源を備えている。光源が発した照明光L11は、透光部を通過することで、角膜の表面に照射される。その結果、角膜の表面は、多重リング状パターンである検査画像に対応する明暗パターンで照明される。
 第3実施例では、プラチド板320には、開口323が形成されている。被験者の眼は、角膜が開口323に対向することが可能な位置に位置している。開口323は、表面322からプラチド板320の他方の表面に向かってプラチド板320を貫通する開口である。開口323は、角膜によって反射された照明光L11である反射光L31が通過する開口である。開口323には、反射光L31をビームスプリッタ132に導く接眼レンズ324が配置されている。
 ビームスプリッタ332は、投影部310から出射する照明光L12を、プラチド板320(特に、接眼レンズ324)に向けて反射する。一方で、ビームスプリッタ332は、角膜によって反射された照明光L11である反射光L31を透過する。
 制御部350は、上述した第1実施例の制御部150と比較して、検査画像を表示するように表示制御部154が表示素子111を制御しなくてもよいという点において異なっている。第3実施例の制御部350が備えるその他の構成要件は、第1実施例の制御部150が備えるその他の構成要件と同一であってもよい。
 第3実施例の観察装置3は、上述した第1実施例の観察装置1が行う動作(つまり、図2に示す動作)を行うことができる。但し、第3実施例では、表示素子111が観察画像を表示する(つまり、眼に投影する)一方で、プラチド板320が検査画像に対応する明暗パターンで眼を照明する。この場合であっても、表示制御部154は、観察画像及び検査画像の少なくとも一方の投影輝度を調整してもよい。つまり、表示制御部154は、観察画像の投影輝度を調整するように表示素子111を制御してもよい。表示制御部154は、観察画像の投影輝度を調整するように表示素子111を制御することに加えて又は代えて、検査画像の投影輝度を調整するようにペプチド板320を制御してもよい。特に、表示制御部154は、検査画像に対応する明暗パターンの輝度を調整するようにペプチド板320が備える不図示の光源を制御してもよい。その結果、第3実施例の観察装置3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。
 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、3 観察装置
 110 投影部
 111 表示素子
 112 投影レンズ
 113 投影絞り
 120 拡散板
 124 接眼レンズ
 131 ケーラー照明用レンズ
 132 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 瞬き検出部
 154 表示制御部
 220 対物レンズ
 310 投影部
 320 プラチド板
 332 ビームスプリッタ

Claims (11)

  1.  被験者の眼の状態を観察する観察装置であって、
     前記眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、
     前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段と
     を備え、
     前記投影手段は、前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記観察画像の輝度である観察輝度に基づいて、当該投影手段が投影する前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する
     ことを特徴とする観察装置。
  2.  前記投影手段は、前記投影輝度が第1所定範囲内に収まるように、前記投影輝度を調整する
     ことを特徴とする請求項1に記載の観察装置。
  3.  前記投影手段は、前記観察輝度の時間平均値に基づいて、前記投影輝度を調整する
     ことを特徴とする請求項1又は2に記載の観察装置。
  4.  前記投影手段は、前記投影輝度の時間平均値が第2所定範囲内に収まるように、前記投影輝度を調整する
     ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の観察装置。
  5.  前記観察輝度に基づいて前記眼の瞬きを検出する検出手段を更に備え、
     前記投影手段は、前記検出手段が前記瞬きを検出した場合に前記投影輝度を調整する
     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.  前記投影手段は、前記検出手段が前記瞬きを検出した場合の前記投影輝度と前記検出手段が前記瞬きを検出していない場合の前記投影輝度との差分が所定閾値よりも小さくなるように、前記投影輝度を調整する
     ことを特徴とする請求項5に記載の観察装置。
  7.  被験者の眼の状態を観察する観察装置であって、
     前記眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、
     前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段と、
     前記眼の瞬きを検出する検出手段と
     を備え、
     前記投影手段は、前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記検出手段が前記瞬きを検出した場合に前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する
     ことを特徴とする観察装置。
  8.  被験者の眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段とを用いて前記眼の状態を観察する観察方法であって、
     前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記観察画像の輝度である観察輝度に基づいて、当該投影手段が投影する前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する
     ことを特徴とする観察方法。
  9.  被験者の眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段とを用いて前記眼の状態を観察する観察方法であって、
     前記眼の瞬きを検出し、
     前記観察画像を前記第2画像として用い、
     前記瞬きが検出された場合に前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する
     ことを特徴とする観察方法。
  10.  被験者の眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段と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、
     前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記観察画像の輝度である観察輝度に基づいて、当該投影手段が投影する前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する動作を前記観察装置に実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
  11.  被験者の眼の角膜の表面に投影するべき第1画像及び前記眼の網膜上で結像するべき第2画像を前記眼に投影可能な投影手段と、前記眼を撮像することで観察画像を取得する撮像手段と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、
     前記眼の瞬きを検出し、前記観察画像を前記第2画像として用い、且つ、前記瞬きが検出された場合に前記第1画像及び前記第2画像のうちの少なくとも一方の輝度である投影輝度を調整する動作を前記観察装置に実行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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