JP7273394B2 - 眼科装置 - Google Patents

Description

本発明は、眼科装置に関する。

従来、被検眼を赤外線で照射して撮影した画像に基づいて被検眼を検査する眼科装置が知られている。例えば、特許文献１においては、赤外線を含む光を光源から放射し、被観察部からの反射光を赤外線カメラで撮影する構成が開示されている。

特許第５２８１８４６号公報

眼科装置を操作する検者は、通常、白色光のような可視光が被検眼に照射されている状態で被検眼を観察する。従って、赤外線が照射された状態で撮影された赤外線画像に基づいて、疾患部位などの特定の部位に着目しようとしても、当該特定の部位を実際の被検眼において特定することが困難になる場合があった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、赤外線画像内の被検眼と実際の被検眼との対応関係を特定しやすくすることを目的とする。

上記の目的を達成するため、眼科装置は、被検眼を赤外線で照明して赤外線画像を撮影する赤外線撮影光学系と、被検眼を白色光で照明して白色光画像を撮影する白色光撮影光学系と、赤外線撮影光学系と白色光撮影光学系とを制御して、同じ状態の被検眼を示す赤外線画像と白色光画像とを撮影させる撮影制御部と、赤外線画像と白色光画像とのそれぞれを表示部に表示する表示制御部と、を備える。

すなわち、眼科装置は、赤外線と白色光とによって同じ状態の被検眼を撮影し、撮影された赤外線画像と白色光画像とのそれぞれを表示部に表示する。従って、眼科装置においては、赤外線画像と白色光画像とを対比することによって、両画像内の被検眼を容易に対応づけることができる。白色光画像は、白色光下で被検眼が撮影された画像であるため、白色光画像内の被検眼の像の色は白色光下で視認される被検眼の色とほぼ一致する。従って、赤外線画像の被検眼と白色光画像の被検眼とを対応づけることができれば、赤外線画像内の被検眼と実際の被検眼との対応関係を容易に特定することができる。

眼圧を測定する際に利用される光学系を示す図である。 眼屈折力を測定する際に利用される光学系、赤外線画像および白色光画像を撮影する際に利用される光学系を示す図である。 制御部を含めた本発明の一実施例に係る眼科装置の全体構成を説明するブロック図である。 図４Ａは撮影・表示処理のフローチャートであり、図４Ｂは着目部位観察処理のフローチャートである。 赤外線画像と白色光画像の表示例を示す図である。 画像強調を行う画面の例を示す図である。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）眼科装置の構成：
（２）撮影・表示処理：
（３）着目部位観察処理：
（４）他の実施形態：

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

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

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

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

（アライメント光学系１００）
アライメント光学系１００は、光源１０１からの光がホットミラー１０２で反射され、対物レンズ１０３を通り、ホットミラー１０４で反射された後、平面ガラス２０６およびノズル２０５の開口部を通り被検眼Ｅの角膜に照射する。本実施例では、光源１０１は赤外光を出力するＬＥＤが採用されている。

角膜で反射された光は、主光軸Ｏ１に対して対称的に配置された第１の検出部であるレンズ１０５およびプロファイルセンサ１０７、第２の検出部であるレンズ１０６およびプロファイルセンサ１０８で受光される。本実施形態においては、被検眼の３次元方向の位置が適正な位置である場合に、角膜で反射された光がプロファイルセンサ１０７およびプロファイルセンサ１０８で検出される位置が予め決められている。本体部６０１の制御部６００は、角膜で反射された光がプロファイルセンサ１０７およびプロファイルセンサ１０８で検出される位置が予め決められた位置になるように、ＸＹＺ駆動制御部６３０に指示を行うことで３次元方向にヘッド部６０２を移動させる。この結果、ヘッド部６０２およびその内部の光学系が、被検眼に対して３次元方向にアライメントされる。

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

（観察光学系３００）
観察光学系３００は、光源３０１ａ、３０２ａ、３０１ｂ、３０２ｂを備えている。本実施形態において、光源３０１ａ、３０２ａは赤外線を出力する光源であり、光源３０１ｂ、３０２ｂは白色光を出力する光源である。なお、白色光は、当該白色光が照射された被検眼がフルカラーで視認されるような分光分布であれば良く、色温度や波長毎の光の強度は限定されない。

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

（固視光学系４００）
固視光学系４００が利用される場合、光源４０１からの光（固視光）がホットミラー４０２で反射され、リレーレンズ４０３を通り、反射ミラー４０４で反射される。この後、光はホットミラー５０６を透過し、ダイクロイックミラー３０４で反射して主光軸Ｏ１を通り、対物レンズ３０３、ホットミラー１０４を通って、被検眼の網膜上で結像する。そのため、光源４０１と被検眼の網膜位置は略共役であることが望ましい。被検眼は固視光に基づいて固視され、眼圧測定などの眼特性の測定が可能になる。光源４０１は被検者が視認可能な可視光を出力するＬＥＤが採用される。

（変位変形検出受光光学系２００）
変位変形検出受光光学系２００が利用される場合、光源２０１からの光（変形検出光）の一部がハーフミラー２０２を透過後、ホットミラー１０２、対物レンズ１０３を透過し、ホットミラー１０４で反射して主光軸Ｏ１を通る。さらに、光は、平面ガラス２０６、ノズル２０５の開口部を通って、被検眼の角膜に照射する。角膜に照射した光は角膜で反射し、逆の経路で、ノズル２０５の開口部、平面ガラス２０６を通過し、ホットミラー１０４で反射して対物レンズ１０３、ホットミラー１０２を通り、その一部がハーフミラー２０２で反射される。その後、光は、集光レンズ２０３により、受光素子２０４で受光される。眼圧測定時は、ノズル２０５の先端に設けられた空気噴出口から圧縮された空気が被検眼の角膜に向けて噴射される。空気が噴射されると角膜は変位変形するため受光素子２０４で受光する光量が変化する。この光量の変化の度合いから被検眼の眼圧値を算出するのである。光源２０１も赤外光を出力するＬＥＤが採用されるが、観察光より長波長で、かつ、アライメント光より短波長を光が選択され、採用される。このように、アライメント光、観察光、固視光、変形検出光（光源２０１からの光）の波長が設定され、ホットミラー１０２、１０４、５０６、４０２およびダイクロイックミラー３０４の反射／透過特性を適宜設定することにより、これら４つの光が適切な光路に沿って進むように構成されているのである。

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

アライメント光学系１００と観察光学系３００は上述の眼圧測定時と同じであるので、ここでは、説明を省略する。固視光学系４００は、眼圧測定時とは一部異なるため、以下に説明する。

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

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

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

（赤外線撮影光学系および白色光撮影光学系）
本実施形態にかかる眼科装置１においては、以上の測定に加え、マイボーム腺の異常部位の観察を実行可能である。マイボーム腺の異常部位の観察は、赤外線および白色光を利用して被検眼を撮影することによって実施される。本実施形態においては、見口部が図２と同一の状態でマイボーム腺の異常部位が観察される。すなわち、被検眼の下瞼、上瞼の少なくとも一方の裏側が露出した状態で被検眼が撮影される。本実施形態においては、被検眼が赤外線で照明された状態で赤外線画像が撮影され、さらに、被検眼が白色光で照明された状態で白色光画像が撮影される。

赤外線画像が撮影される場合、赤外線を出力する光源３０１ａおよび光源３０２ａにより被検眼の角膜部を含む前眼部領域が照射される。この状態で、対物レンズ３０３、結像レンズ３０５および２次元撮像素子３０６により、被検眼の赤外線画像が取得される。従って、本実施形態において赤外線撮影光学系は、光源３０１ａおよび光源３０２ａ、対物レンズ３０３、結像レンズ３０５および２次元撮像素子３０６を備えている。なお、２次元撮像素子３０６は、赤、緑、青の各色の光を検出可能な汎用的なセンサであるが、当該センサの特定の色チャンネル（例えば、赤用のチャンネル）によって赤外線の波長域の光の強度を検出することができる。

白色光画像が撮影される場合、白色光を出力する光源３０１ｂおよび光源３０２ｂにより被検眼の角膜部を含む前眼部領域が照射される。この状態で、対物レンズ３０３、結像レンズ３０５および２次元撮像素子３０６により、被検眼の白色光画像が取得される。従って、本実施形態において白色光撮影光学系は、光源３０１ｂおよび光源３０２ｂ、対物レンズ３０３、結像レンズ３０５および２次元撮像素子３０６を備えている。このように、本実施形態において、赤外線撮影光学系と白色光撮影光学系とは、光源以外の部品を共有している。このため、ヘッド部６０２を簡易な構成とすることができ、また、被検眼の同じ状態（後述）の画像を容易に撮影することができる。

制御部６００は、図示しない制御プログラムを実行することによって撮影制御部６００ａ、表示制御部６００ｂとして機能する。撮影制御部６００ａは、観察光学系３００に含まれる赤外線撮影光学系と白色光撮影光学系とを制御して、同じ状態の被検眼を示す赤外線画像と白色光画像とを撮影させる機能を制御部６００に実行させる。

具体的には、本実施形態において観察光学系３００は、図示しないレンズの駆動部を備えている。制御部６００は、撮影制御部６００ａの機能により、当該駆動部を制御して対物レンズ３０３、結像レンズ３０５の少なくとも一方を光軸方向に移動させることができる。この結果、制御部６００は、被検眼を２次元撮像素子３０６上に合焦させることができる。

また、制御部６００は、撮影制御部６００ａの機能により、２次元撮像素子３０６の撮影タイミングを制御することができる。撮影された赤外線画像および白色光画像は、制御部６００に取得され、メモリ６７０に記録される。なお、対物レンズ３０３、結像レンズ３０５は、各種のレンズで構成されていて良く、レンズの数も限定されない。

表示制御部６００ｂは、赤外線画像と白色光画像とのそれぞれを表示部６５０に表示する機能を制御部６００に実行させる。すなわち、制御部６００は、メモリ６７０に記録された赤外線画像と白色光画像とを取得し、表示部６５０に表示させる。

本実施形態においては、被検眼の下瞼、上瞼の少なくとも一方の裏側が露出した状態で被検眼が撮影され、撮影された赤外線画像が表示部６５０に表示されることによって被験者のマイボーム腺を観察することができる。すなわち、マイボーム腺は、皮脂を分泌する器官であり、赤外線照明下においては白色光照明下よりもマイボーム腺が明確になる。従って、表示部６５０に表示された赤外線画像によれば、マイボーム腺の観察が容易であり、マイボーム腺の異常等の観察も容易である。

しかしながら、赤外線画像において着目した部位を、検者が白色光下で実際の被検眼において特定し、観察する場合、着目した部位が正確に特定できない場合がある。すなわち、赤外線画像内の被検眼の像と白色光下での被検眼とは異なって見えるため、赤外線画像において着目した部位を白色光下の被検眼で特定することは一般に困難である。そこで、本実施形態においては、被検眼を白色光照明下でも撮影し、赤外線画像と白色光画像とのそれぞれを表示部に表示するように構成されている。

さらに、赤外線画像内の被検眼の像と、白色光画像内の被検眼の像とが異なる状態であると、両画像を対比して赤外線画像内の着目部位を白色光画像内で特定することが困難である。そこで、本実施形態においては、同じ状態の被検眼を示す赤外線画像と白色光画像とを撮影するように構成されている。

（２）撮影・表示処理：
以下、赤外線画像および白色光画像の撮影と表示を行うための撮影・表示処理について説明する。図４Ａは、撮影・表示処理を示すフローチャートである。被験者が自身の頭部をヘッド部６０２の既定位置にセットすると、検者は被検眼の下瞼、上瞼の少なくとも一方の裏側を露出させる。この状態で検者がタッチパネル６６０を操作してマイボーム腺の観察開始を指示すると、制御部６００は、撮影・表示処理を開始する。撮影・表示処理が開始されると、制御部６００は、アライメント動作を開始する。

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

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

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

一方、ステップＳ１１０において、ヘッド部６０２が基準位置に到達したと判定された場合、制御部６００は、撮影制御部６００ａの機能により、レンズ位置を連続で移動させながら赤外線画像と白色光画像を撮影する（ステップＳ１１５）。すなわち、制御部６００は、撮影制御部６００ａの機能により、観察光学系３００におけるレンズの駆動部を制御し、対物レンズ３０３、結像レンズ３０５の少なくとも一方を光軸方向に移動させる。本実施形態において、当該レンズの移動は、予め決められた範囲でのスキャン動作であり、レンズによる合焦位置が初期位置から終了位置まで光軸方向に沿って一方向に移動するようにレンズを移動させる。レンズは、赤外線画像と白色光画像の撮影が行われるたびに既定ステップ分移動される。

そこで、まず、制御部６００は、レンズを初期位置にセットする。さらに、制御部６００は、撮影制御部６００ａの機能により観察光学系３００を制御し、赤外線を出力する光源３０１ａ，３０２ａを点灯させ、白色光を出力する光源３０１ｂ，３０２ｂを消灯させる。さらに、制御部６００は、撮影制御部６００ａの機能により観察光学系３００を制御し、２次元撮像素子３０６で赤外線画像を撮影し、メモリ６７０に記録する。すなわち、制御部６００は、２次元撮像素子３０６の出力に基づいて各画素において検出された赤外線の強度を取得し、赤外線の強度を示す階調値が画素毎に示された画像データを赤外線画像のデータとしてメモリ６７０に記録する。

また、制御部６００は、撮影制御部６００ａの機能により観察光学系３００を制御し、赤外線を出力する光源３０１ａ，３０２ａを消灯させ、白色光を出力する光源３０１ｂ，３０２ｂを点灯させる。さらに、制御部６００は、撮影制御部６００ａの機能により観察光学系３００を制御し、２次元撮像素子３０６で白色光画像を撮影し、メモリ６７０に記録する。すなわち、制御部６００は、２次元撮像素子３０６の色チャンネル毎の出力に基づいて各画素において検出された各色の光の強度を取得し、各色の光の強度を示す階調値が画素毎に示された画像データを白色光画像のデータとしてメモリ６７０に記録する。

赤外線画像と白色光画像とが撮影されると、制御部６００は、撮影制御部６００ａの機能により観察光学系３００を制御し、対物レンズ３０３、結像レンズ３０５の少なくとも一方を既定ステップ分移動させる。この後、再度赤外線画像と白色光画像との撮影を行い、以後、レンズの終了位置まで既定ステップ分の移動と赤外線画像および白色光画像の撮影を繰り返す。

以上の撮影において、レンズ位置が同一の状態で撮影される赤外線画像と白色光画像との撮影間隔は１フレーム分の期間である。本実施形態において、２次元撮像素子３０６は６０ｆｐｓで撮影可能な素子であり、１フレーム分の期間は、１／６０秒である。従って、これらの赤外線画像と白色光画像は、ほぼ同時に撮影される。このため、レンズ位置が同一の期間に撮影された赤外線画像と白色光画像に写された被検眼は同じ状態の被検眼であると言える。

また、レンズ位置の移動も１フレーム程度の時間で実施され、移動後にはすぐに撮影が行われるため、レンズ位置が数ステップ分移動される過程で撮影された赤外線画像と白色光画像に写された被検眼は同じ状態の被検眼であると言える。すなわち、被験者の頭部がヘッド部６０２に対して固定され、検者が被験者の瞼の裏を露出させた状態で撮影が行われた場合、例えば、０．５秒～１秒程度の間に撮影が行われた場合、この間に被検眼はほとんど動かない。従って、この程度の間に撮影された赤外線画像と白色光画像とは、同じ状態の被検眼の撮影結果を示していると言える。

次に、制御部６００は、撮影制御部６００ａの機能により、コントラストが一番高い赤外線画像と白色光画像とを取得する（ステップＳ１２０）。すなわち、本実施形態においては、コントラストが一番高い画像が合焦した状態で撮影された画像であると見なしている。そこで、制御部６００は、メモリ６７０に記録された赤外線画像と白色光画像とのそれぞれのコントラストを特定し、コントラストが一番高い赤外線画像と白色光画像とを一枚ずつ取得する。

むろん、コントラストの特定法は、公知の種々の手法が採用されてよいし、合焦した状態の画像を取得するための構成は他にも種々の構成を採用可能である。例えば、制御部６００が、レンズ位置を移動させながら赤外線画像と白色光画像とのそれぞれでコントラストが一番高くなる位置を特定し、当該位置で撮影された赤外線画像と白色光画像とを取得しても良い。

以上のようにしてコントラストが一番高い赤外線画像と白色光画像とが取得された場合、各画像は合焦した状態で撮影された画像であるため、被検眼を明確に認識することができる。赤外線画像と白色光画像とが撮影される観察光学系３００は、光源以外の光学系が共通であるとともに、赤外線と白色光の波長は近接している。従って、コントラストが一番高くなる赤外線画像と白色光画像は、レンズ位置が同一である状態か、ほぼ同一である状態で撮影された画像である。従って、ステップＳ１２０によって取得された赤外線画像と白色光画像は、同じ状態の被検眼の撮影結果を示していると言える。

次に、制御部６００は、表示制御部６００ｂの機能により、赤外線画像と白色光画像とを表示させる（ステップＳ１２５）。すなわち、制御部６００は、表示部６５０を制御し、ステップＳ１２０で取得された赤外線画像と白色光画像とを表示させる。なお、本実施形態において制御部６００は、赤外線画像をモノクロ画像として表示部６５０に表示させ、白色光画像をカラー画像として表示部６５０に表示させる。

すなわち、ステップＳ１２０で取得された赤外線画像の画像データは、赤外線の強度を画素毎に示すデータである。そこで、制御部６００は、各画素の階調値の大きさが輝度であると見なしてモノクロ画像を生成し、表示部６５０に表示させる。一方、ステップＳ１２０で取得された白色光画像の画像データは、色チャンネル毎の光の強度を画素毎に示すデータである。そこで、制御部６００は、各画素の色毎の階調値の大きさが各色の強度であると見なしてカラー画像を生成し、表示部６５０に表示させる。

この結果、同じ状態の被検眼を赤外線照明下で撮影した赤外線画像と、白色光照明下で撮影した白色光画像とが、表示部６５０上に同時に表示される。これらの画像を表示するための画面構成は、種々の態様であって良い。図５は、赤外線画像と白色光画像との表示例を示す図である。図５においては、ある被験者の右眼および左眼のそれぞれについて撮影された赤外線画像と白色光画像とを同時に表示する構成が採用されている。図５においては、Ｒと示されたアイコンＩ₁が右眼、Ｌと示されたアイコンＩ₂が左眼を示しており、画面の左側に右眼の画像、画面の右側に左眼の画像が示される。

さらに、図５に示す例では、上部に白色光画像が表示され、下部に赤外線画像が表示される。従って、左上に設けられた領域Ｉｒwlが右眼の白色光画像の表示領域であり、左下に設けられた領域Ｉｒirが右眼の赤外線画像の表示領域である。また、右上に設けられた領域Ｉｌwlが左眼の白色光画像の表示領域であり、右下に設けられた領域Ｉｌirが左眼の赤外線画像の表示領域である。図５では表現できていないが、実際には、領域Ｉｒwlに右眼の白色光画像がカラー画像で表示され、領域Ｉｒirに右眼の赤外線画像がモノクロ画像で表示される。また、領域Ｉｌwlに左眼の白色光画像がカラー画像で表示され、領域Ｉｌirに左眼の赤外線画像がモノクロ画像で表示される。

以上の構成によれば、検者は、領域Ｉｒir、Ｉｌirに表示された赤外線画像に基づいて、容易にマイボーム腺を視認し、異常が疑われる着目部位を特定可能である。本実施形態においては、赤外線画像が表示される領域Ｉｒir、Ｉｌirのそれぞれに隣接した領域Ｉｒwl、Ｉｌwlのそれぞれに白色光画像が表示されるため、赤外線画像に基づいて特定された着目部位を白色光画像内で容易に対比させることができる。

（３）着目部位観察処理：
本実施形態においては、このような対比をより簡単に実行できるようにするための構成を有している。すなわち、本実施形態においては、赤外線画像を着目画像、白色光画像を対比画像とし、着目画像である赤外線画像内の着目部位を取得し、当該着目部位に対応する対応部位を対比画像である白色光画像上に表示する構成を備えている。

当該対比のための処理は、制御部６００において図示しない制御プログラムが実行されることによって実現される。すなわち、検者がタッチパネル６６０等によって着目部位の観察処理を開始する指示を行うと、制御部６００は当該制御プログラムを実行し、着目部位取得部６００ｃとして機能する。そして、制御部６００が、着目部位取得部６００ｃの機能により、図４Ｂに示す着目部位観察処理を実行することによって対比が行われる。

具体的には、着目部位観察処理が開始されると、制御部６００は、着目部位取得部６００ｃの機能により、着目部位の指定を受け付ける（ステップＳ２００）。すなわち、制御部６００は、ジョイスティック６４０やタッチパネル６６０に対する検者の操作を受け付け、赤外線画像内の着目部位の指定を受け付ける。本実施形態において、着目部位はマイボーム腺の異常部位である。従って、検者は、ジョイスティック６４０やタッチパネル６６０を操作して、マイボーム腺の異常が疑われる部位を特定し、赤外線画像上で指定する。

次に、制御部６００は、着目部位を表示する（ステップＳ２０５）。すなわち、制御部６００は、表示部６５０を制御し、ステップＳ２００で受け付けた着目部位に当該着目部位を示すアイコンを表示させる。図５においては、領域Ｉｌirに表示された左眼の赤外線画像上で円形のアイコンによって着目部位Ｐａが表示された状態を示している。

次に、制御部６００は、表示制御部６００ｂの機能により、受け付けた位置に対応する対応部位を特定する（ステップＳ２１０）。すなわち、赤外線画像と白色光画像とは、双方とも２次元撮像素子３０６で撮影され、かつ、それぞれの撮影はほぼ同時に行われる。従って、赤外線画像上での特定の位置に存在する像は、白色光画像上でも同一の位置に存在する。そこで、制御部６００は、ステップＳ２００で指定された着目部位の座標が対応部位の画像であると見なす。

次に、制御部６００は、対応部位を表示する（ステップＳ２１５）。すなわち、制御部６００は、表示部６５０を制御し、ステップＳ２１０で特定された対応部位に当該対応部位を示すアイコンを表示させる。図５においては、領域Ｉｌwlに表示された左眼の白色光画像上で円形のアイコンによって対応部位Ｐｃが表示された状態を示している。以上の構成によれば、赤外線画像によって特定されたマイボーム腺の異常部位に対応する対応部位が白色光画像上で明示される。従って、検者は、異常部位に対応する対応部位を白色光画像上で容易に特定可能である。白色光画像と白色光下での被検眼の色はほぼ同一であるため、検者は、白色光画像に示された対応部位に基づいて、実際の被検眼上でマイボーム腺の異常が疑われる部位を容易に特定することができる。

（４）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、同じ状態の被検眼を示す赤外線画像と白色光画像とを撮影し、表示する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、眼科装置は、上述のようにヘッド部と本体部とを備える構成に限定されず、他にも種々の要素を備える眼科装置であって良い。

赤外線撮影光学系は、被検眼を赤外線で照明して赤外線画像を撮影することができればよい。すなわち、赤外線撮影光学系は、赤外線を出力する光源と、被検眼で反射される赤外線を画像化するセンサと、光源とセンサとの間の光学部品とを含む。むろん、赤外線撮影光学系は、上述の実施形態以外にも種々の構成が採用されてよい。例えば、上述の実施形態においては、赤外線撮影光学系と白色光撮影光学系とで光源以外の部品が共有されているが、他の部品が共有されていても良いし、全ての部品が共有されていても良い。後者においては、赤外線と白色光とを出力可能な光源が利用され、フィルタ等で光が選択されて撮影が行われる。また、赤外線撮影光学系と白色光撮影光学系とが別の光学系である構成であっても良い。

白色光撮影光学系は、被検眼を白色光で照明して白色光画像を撮影することができればよい。すなわち、白色光撮影光学系は、白色光を出力する光源と、被検眼で反射される白色光を画像化するセンサと、光源とセンサとの間の光学部品とを含む。むろん、白色光撮影光学系は、上述の実施形態以外にも種々の構成が採用されてよい。

撮影制御部は、赤外線撮影光学系と白色光撮影光学系とを制御して、同じ状態の被検眼を示す赤外線画像と白色光画像とを撮影させることができればよい。すなわち、撮影制御部は、制御対象に対して撮影を行うために必要な制御を実行可能である。撮影を行うために必要な制御は、例えば、眼科装置のアライメント、光学部品を駆動することによる合焦動作、センサを駆動することによる撮影画像の取得、撮影画像への画像処理、撮影画像の格納等の少なくとも一部である。

被検眼の状態は、検者から見た状態であれば良く、同じ状態は、赤外線画像と白色光画像とによって対比した場合に被検眼の同じ部位を特定できる程度に近似した状態であれば良い。従って、被検眼がほぼ同一に見える状態も同じ状態である。例えば、被検眼が同時またはほぼ同時に撮影されて赤外線画像と白色光画像とが得られた場合、同じ状態の画像が撮影されたと言える。

ほぼ同時に撮影されるとは、被検眼を画像上で対比することによって対応する部位を特定可能な程度に短期間に赤外線画像と白色光画像とが撮影される状態を指し、上述の実施形態のように１フレーム異なるタイミングで赤外線画像と白色光画像とが撮影される状態以外にも種々の状態があり得る。例えば、数フレーム異なるタイミングで赤外線画像と白色光画像とが撮影される状態であってもほぼ同時に撮影された状態である。また、被験者に動かないように指示した状態で、所定の間隔以内に赤外線画像と白色光画像とが撮影される構成であっても、両画像の対比により両画像内の対応する部分を特定することができるため、同じ状態で撮影されたといえる。

表示制御部は、赤外線画像と白色光画像とのそれぞれを表示部に表示することができればよい。すなわち、赤外線画像と白色光画像とを表示部に表示させることにより、両者を対比することができるように構成されていれば良い。赤外線画像と白色光画像とを表示部に表示させる態様は、種々の態様であって良い。従って、上述の実施形態のように、１画面上に左右両眼の赤外線画像と白色光画像とを同時に表示させる構成以外にも、種々の構成を採用可能である。例えば、表示部は１画面に限定されず、複数の画面を有していても良いし、表示部は、眼科装置と一体ではなく、ケーブル等で接続される構成であっても良い。また、赤外線画像と白色光画像とが眼科装置から他の装置（例えば、汎用コンピュータ等）に出力され、当該他の装置に接続された表示部にこれらの画像が表示される構成等であっても良い。

着目部位取得部は、赤外線画像と白色光画像との一方を着目画像、他方を対比画像とし、着目画像上に存在する着目部位を取得することができればよい。すなわち、着目部位は、白色光画像から取得されても良いし、赤外線画像と白色光画像との双方から取得されても良い。後者の場合、赤外線画像と白色光画像との双方が着目画像であり、対比画像である。また、着目部位はマイボーム腺の異常部位に限定されない。例えば、赤外線によって虹彩が認識されやすい赤外線画像を撮影し、表示し、白色光によって血管が認識されやすい白色光画像を撮影し、表示しても良い。

着目部位取得部が着目部位を取得するための構成は、検者の指定によって着目部位を取得する上述の実施形態のような構成以外にも種々の構成を採用可能である。例えば、赤外線画像と白色光画像との少なくとも一方に基づいて画像処理を行い、着目すべき対象の特徴を取得することによって着目部位を取得する構成等を採用可能である。特徴を取得するための画像処理は、種々の処理であって良く、例えば、パターンマッチング等であっても良いし、機械学習等を利用した人工知能による処理等であっても良い。

さらに、赤外線画像、白色光画像は、各種の画像処理が行われて表示されても良い。画像処理は、例えば、着目部位を強調する強調処理が挙げられる。強調の手法は種々の手法が採用可能であり、例えば、コントラスト強調や明るさ強調、中間階調色強調、エッジ強調、各種のフィルタ処理等が挙げられる。画像処理対象の画像は、赤外線画像、白色光画像のいずれであっても良く右眼、左眼のいずれの画像であっても良い。

図６は、各種の画像処理を行うための画面を示している。図６においては、右眼の赤外線画像が画像処理対象として表示されている状態を示している。この画像は、例えば、図３に示す構成において、検者がジョイスティック６４０やタッチパネル６６０によって、画像処理の開始指示と、右眼の赤外線画像が対象である旨の指示を行った場合に、制御部６００の制御によって表示部６５０に表示される。図６に示す例に表示される画像は、図５に示す画像を拡大した画像である。

図６に示す画面は、コントラストの調整部Ｂｃ、中間階調色の調整部Ｂｍ、明るさの調整部Ｂｂを有している。検者は、ジョイスティック６４０やタッチパネル６６０で当該調整部のボタンを左右に移動させることによって、コントラスト、中間階調色、明るさの調整量を指示することができる。制御部６００は、当該指示に基づいて、コントラスト、中間階調色、明るさの強調処理（または非強調処理）を実行し、実行後の画像を表示部６５０に表示させる。

図６に示す例においては、検者による調整以外にも自動で画質を調整する機能を有している。本例においては、画質を調整するための基準となる領域が取得され、当該領域の画像情報に基づいて、画像が強調される。すなわち、図６に示す画面が表示された状態で検者は、ジョイスティック６４０やタッチパネル６６０を操作し、画像上で基準となる領域を指示する。制御部６００は、当該指示に基づいて基準となる領域を特定する。図６においては、基準となる領域を領域Ｐｓとして示している。

基準となる領域が指示されると、検者は、ジョイスティック６４０やタッチパネル６６０によって自動強調ボタンＢａに対する操作を行う。この結果、制御部６００は、基準となる領域内に含まれる画素の輝度範囲がより広い輝度範囲（例えば、表現可能な輝度の全範囲）に分布するようにコントラスト強調を行う。コントラスト強調が適用される範囲は画像の全範囲であっても良いし一部の範囲であっても良い。後者の場合、検者によって範囲が指示される構成が挙げられる。例えば、検者がジョイスティック６４０やタッチパネル６６０を操作して図６に示す画面上で強調範囲Ｐｅを選択し、制御部６００が選択された範囲Ｐｅに対してコントラスト強調を適用する構成であっても良い。むろん、画像処理の種類はコントラスト強調に限定されず、明るさ強調など、他の種々の処理であって良い。

さらに、同じ状態の被検眼を示す赤外線画像と白色光画像とを撮影し、表示する手法は、方法の発明としても適用可能である。また、以上のような眼科装置、方法は、単独の装置として実現される場合や、複数の機能を有する装置の一部として実現される場合が想定可能であり、各種の態様を含むものである。

１…眼科装置、１００…アライメント光学系、１０１…光源、１０２…ホットミラー、１０３…対物レンズ、１０４…ホットミラー、１０５…レンズ、１０６…レンズ、１０７…プロファイルセンサ、１０８…プロファイルセンサ、１０８…プロファイルセンサ、２００…変位変形検出受光光学系、２０１…光源、２０２…ハーフミラー、２０３…集光レンズ、２０４…受光素子、２０５…ノズル、２０６…平面ガラス、３００…観察光学系、３０１ａ，３０１ｂ，３０２ａ，３０２ｂ…光源、３０３…対物レンズ、３０４…ダイクロイックミラー、３０５…結像レンズ、３０６…２次元撮像素子、４００…固視光学系、４０１…光源、４０２…ホットミラー、４０３…リレーレンズ、４０４…反射ミラー、５００…眼屈折力光学系、５０１…光源、５０２…集光レンズ、５０３…ミラー、５０４…ミラー、５０５…平行平面ガラス、５０６…ホットミラー、５０７…レンズ、５０８…リングレンズ、５０９…ＣＣＤ、５１０…平面ガラス、５１１…平面ガラス、５１２…固視標、５１３…コリメータレンズ、５１４…光源、６００…制御部、６００ａ…撮影制御部、６００ｂ…表示制御部、６００ｃ…着目部位取得部、６０１…本体部、６０２…ヘッド部、６３０…ＸＹＺ駆動制御部、６４０…ジョイスティック、６５０…表示部、６６０…タッチパネル、６７０…メモリ、６８０…固視標制御部

Claims (6)

1. 被検眼の下瞼、上瞼の少なくとも一方の裏側におけるマイボーム腺が露出した状態において、前記マイボーム腺を、赤外線を出力する光源で照明して赤外線画像を撮影する赤外線撮影光学系と、
   前記赤外線撮影光学系と光源以外の部品を共有し、露出した前記マイボーム腺を、白色光を出力する光源で照明して白色光画像を撮影する白色光撮影光学系と、
   前記赤外線撮影光学系と前記白色光撮影光学系とを制御して、撮像素子における１フレーム分の期間以上、１秒以下である所定の間隔以内に、前記赤外線を出力する光源を点灯させ、前記白色光を出力する光源を消灯させた状態での前記赤外線画像の撮影と、前記赤外線を出力する光源を消灯させ、前記白色光を出力する光源を点灯させた状態での前記白色光画像の撮影と、を連続で実行させることによって、同じ状態の前記被検眼を示す前記赤外線画像と前記白色光画像とを撮影させる撮影制御部と、
   前記赤外線画像と前記白色光画像とのそれぞれを表示部に表示する表示制御部と、
   を備える眼科装置。
2. 前記表示制御部は、
   前記赤外線画像をモノクロ画像として前記表示部に表示させ、
   前記白色光画像をカラー画像として前記表示部に表示させる、
   請求項１に記載の眼科装置。
3. 被検眼を赤外線で照明して赤外線画像を撮影する赤外線撮影光学系と、
   前記被検眼を白色光で照明して白色光画像を撮影する白色光撮影光学系と、
   前記赤外線撮影光学系と前記白色光撮影光学系とを制御して、撮像素子における１フレーム分の期間以上、１秒以下である所定の間隔以内に前記赤外線画像と前記白色光画像とを連続撮影させることによって、同じ状態の前記被検眼を示す前記赤外線画像と前記白色光画像とを撮影させる撮影制御部と、
   前記赤外線画像と前記白色光画像とのそれぞれを表示部に表示する表示制御部と、
   前記赤外線画像を着目画像、前記白色光画像を対比画像とし、前記着目画像上に存在するマイボーム腺の異常部位である着目部位を取得する着目部位取得部をさらに備え、
   前記表示制御部は、
   前記着目部位に対応する対応部位を前記対比画像上において特定し、
   前記対比画像上に前記着目部位に対応する対応部位を表示する、
   眼科装置。
4. 前記着目部位取得部は、
   検者が前記着目画像上で指定した部位を前記着目部位として取得する、
   請求項３に記載の眼科装置。
5. 前記赤外線撮影光学系と、前記白色光撮影光学系と、の少なくとも一部は部品を共有している、
   請求項３または請求項４に記載の眼科装置。
6. 前記表示制御部は、
   前記赤外線画像をモノクロ画像として前記表示部に表示させ、
   前記白色光画像をカラー画像として前記表示部に表示させる、
   請求項３～請求項５のいずれかに記載の眼科装置。

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