JP7622279B2 - 眼科装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検眼の涙液の状態を検査するための眼科装置に関する。

近年、ドライアイ患者が増加している。これは、コンピュータ等のディスプレイを用いて行われる作業（ＶＤＴ作業）による眼の酷使、冷暖房による空気の乾燥、コンタクトレンズの装着などが原因であると考えられている。

ドライアイの検査法としては、涙液量を測定するシルマー試験が最も一般的である。また、フルオレセインで染色された角膜をスリットランプ顕微鏡で観察することや、涙液の安定性を測定する検査（涙液層破壊時間（ＢＵＴ）検査）も行われている。

ドライアイの検査を行うための装置として、次のものが知られている。特許文献１は、被検眼の前眼部での鏡面反射光を効率よく得るために、角膜表面に対してほぼ垂直に光線が入射するように投光系を配置し、且つ、鏡面反射光の射出瞳径とほぼ同じ大きさの絞りを射出瞳の近傍に配置した眼科装置を開示している。

特許文献２は、涙液層の状態を客観的に検査するために、涙液層により形成される干渉模様（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐａｔｔｅｒｎ）をカラー撮影して得られた時系列画像から干渉模様の色相の時系列変化を求める眼科装置を開示している。

特許文献３は、ドライアイの進行状態を高精度且つ的確に定量化するために、涙液層により形成される干渉模様をカラー撮影して得られた画像の色成分毎の干渉模様を解析してドライアイの進行状態を評価する眼科装置を開示している。

特許文献４は、ドライアイのタイプを客観的に評価するために、被検眼の前眼部を連続的に撮影して得られた複数の正面画像を処理することにより、ドライスポットの位置や形状、ドライスポットの周囲における涙液の移動方向を評価する眼科装置を開示している。

特開平９－２８９９７０号公報 特開２００１－３０９８８９号公報 特開２００５－２１１１７３号公報 特開２０１７－１３６２１２号公報

特許文献４にも開示されているように、ドライアイの評価における重要事項の一つにドライスポットの位置（より一般に、涙液の厚みの分布、又は涙液の状態異常の分布）がある。当然であるが、検査の前には、前眼部のどの箇所に異常が発生するかは分からない。よって、角膜の端部に発生する異常を見逃さないためにも、また、検査を効率的に行うためにも、前眼部の広い範囲を観察可能であることが望まれる。

また、検査結果を提示する際には、前眼部における異常発生箇所を容易に（直感的に）把握できるように、異常の箇所や分布を前眼部画像に重ねて表示することが望まれる。この前眼部画像は、前眼部の広い範囲を描出した画像であることが望ましい。

更に、眼球運動や体動に起因して干渉模様画像と前眼部画像との間に位置ずれが生じるおそれを考慮すると、異常の箇所や分布を得るための干渉模様の撮影と、前眼部画像を得るための前眼部の撮影とを、ほぼ同時に行うことが望ましい。

従来の技術では、ドライアイの検査に用いられる眼科装置に関するこれらの要求を満足することは困難であった。

本発明の目的は、涙液の状態の異常発生箇所を前眼部の広い範囲にわたり良好な位置精度で提示することを可能にすることにある。

幾つかの例示的な実施形態の第１の態様に係る眼科装置は、照明系と、干渉撮影系と、前眼部撮影系と、第１光路結合素子と、制御部とを含む。照明系は、光源から出力された照明光を被検眼の前眼部に投射する。干渉撮影系は、照明光により角膜上に形成される角膜上の涙液の状態を表す干渉模様を撮影するための構成を有する。前眼部撮影系は、照明光が投射されている前眼部を撮影するための構成を有する。第１光路結合素子は、干渉撮影系の光路と前眼部撮影系の光路とを結合する。制御部は、干渉撮影系により角膜上の涙液の状態を表す干渉模様を撮影することによって取得された角膜上の涙液の状態を表す干渉像を前眼部撮影系により取得された前眼部画像に重ねて表示装置に表示させる。

幾つかの例示的な実施形態の第２の態様は、第１の態様の眼科装置であって、第１光路結合素子に対して被検眼の側に配置された第１レンズ群と、第１光路結合素子に対して被検眼の反対側に配置された第２レンズ群とを更に含む。第１レンズ群及び第２レンズ群は、干渉撮影系の対物レンズとして機能する。第１レンズ群は、前眼部撮影系の対物レンズとして機能する。

幾つかの例示的な実施形態の第３の態様は、第２の態様の眼科装置であって、前眼部撮影系に含まれるレンズのうち最も第１光路結合素子の側に位置するレンズが、第１レンズ群の焦点位置又はその近傍に配置されている。

幾つかの例示的な実施形態の第４の態様は、第１～第３の態様のいずれかの眼科装置であって、照明系の光路と干渉撮影系の光路とを結合する第２光路結合素子を更に含む。

幾つかの例示的な実施形態の第５の態様は、第４の態様の眼科装置であって、第１光路結合素子及び第２光路結合素子のそれぞれはビームスプリッタである。干渉模様を撮影するための照明光の戻り光は、第１光路結合素子及び第２光路結合素子のそれぞれにより反射されて、干渉撮影系の撮像素子に導かれる。

幾つかの例示的な実施形態の第６の態様は、第１～第５の態様のいずれかの眼科装置であって、前眼部に投射される照明光の強度を変更する照明強度変更部を更に含む。

幾つかの例示的な実施形態の第７の態様は、第１～第６の態様のいずれかの眼科装置であって、エキサイタフィルタと、バリアフィルタとを更に含む。エキサイタフィルタは、前眼部に投与された蛍光剤の励起光を照明光から生成する。バリアフィルタは、励起光を受けた蛍光剤が発する蛍光を選択的に通過させる。

幾つかの例示的な実施形態の第８の態様は、第１～第７の態様のいずれかの眼科装置であって、投射系と、検出系と、第１アライメント部とを更に含む。投射系は、第１光路結合素子から被検眼に向かう光路の光軸に対して傾斜した方向に沿って前眼部にアライメント光を投射する。検出系は、アライメント光の前眼部での反射光を検出する。第１アライメント部は、検出系からの出力に基づいて、当該光軸に沿う方向におけるアライメントを実行する。

幾つかの例示的な実施形態の第９の態様は、第８の態様の眼科装置であって、投射系は、アライメント光を出力するアライメント光源を含み、且つ、検出系は、アライメント光の前眼部での反射光を検出するイメージセンサーを含む。アライメント光源及びイメージセンサーは、第１光路結合素子に対して被検眼の反対側に配置されている。

幾つかの例示的な実施形態の第１０の態様は、第１～第９の態様のいずれかの眼科装置であって、第２アライメント部を更に含む。第２アライメント部は、前眼部撮影系により取得された前眼部画像に基づいて、第１光路結合素子から被検眼に向かう光路の光軸に直交する方向におけるアライメントを実行する。

幾つかの例示的な実施形態の第１１の態様は、第１～第７の態様のいずれかの眼科装置であって、２以上の撮影部と、第３アライメント部とを含む。２以上の撮影部は、互いに異なる方向から前眼部を撮影する。第３アライメント部は、２以上の撮影部によりそれぞれ取得された２以上の撮影画像に基づいて３次元アライメントを実行する。

実施形態によれば、涙液の状態の異常発生箇所を前眼部の広い範囲にわたり良好な位置精度で提示することが可能になる。

例示的な実施形態に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の構成の一例を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の動作の一例を示すフローチャートである。 変形例に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。 変形例に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。 変形例に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。

幾つかの例示的な実施形態に係る眼科装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、実施形態の概要を説明する。実施形態の眼科装置は、角膜上の涙液の状態を表す干渉模様を撮影して干渉像を取得し、前眼部を撮影して前眼部画像を取得し、干渉像を前眼部画像に重ねて提示するように構成されている。干渉撮影のための要素群（干渉撮影系）の少なくとも一部は、前眼部撮影のための要素群（前眼部撮影系）と異なっている。

提示される干渉像は、干渉撮影系により取得された干渉像そのもの（生画像）でもよいし、この生画像を加工して得られた干渉像（加工画像）でもよい。加工画像は、例えば、生画像が表現するパラメータ分布を擬似カラー表現したカラーマップ、又は、パラメータ値が所定範囲に属する領域を表現したマップであってよい。このパラメータは、例えば、涙液を構成する油層、水層及びムチン層のうちのいずれか１つの層の厚み、いずれか２つの層の厚み、又は３つの層の厚みであってよい。また、加工画像は、補正、調整、強調等の任意の画像処理を生画像に適用して得られた画像であってもよい。

同様に、提示される前眼部画像は、前眼部撮影系により取得された前眼部画像そのもの（生画像）でもよいし、この生画像を加工して得られた前眼部画像（加工画像）でもよい。加工画像は、例えば、補正、調整、強調等の任意の画像処理を生画像に適用して得られた画像であってよい。

干渉像及び前眼部画像が表示される表示装置は、実施形態に係る眼科装置に含まれてもよいし、含まれなくてもよい。後者の場合、表示装置は、実施形態に係る眼科装置の周辺機器である。

本明細書において、特に言及しない限り、「画像データ」と、それに基づく「画像」とを区別しない。同様に、特に言及しない限り、被検眼の部位又は組織と、それを表す画像とを区別しない。

また、本明細書において、特に言及しない限り、「レンズ」は、単一のレンズ、又は、２枚以上のレンズの組み合わせを示す。同様に、特に言及しない限り、「レンズ群」は、２枚以上のレンズの集合、又は、単一のレンズを示す。

また、本明細書において「プロセッサ」は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、ＳＰＬＤ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＰＬＤ（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ））等の回路を意味する。プロセッサは、例えば、記憶回路や記憶装置に格納されているプログラムを読み出し実行することで、実施形態に係る機能を実現する。

〈構成〉
実施形態に係る眼科装置の構成例を図１及び図２に示す。眼科装置１は、被検眼Ｅの角膜Ｅｃ上の涙液の状態を表す干渉模様を撮影する機能と、前眼部Ｅａを撮影する機能と、干渉模様を表す干渉像を前眼部画像に重ねて提示する機能とを有する。

これら機能を実現するための例示的な構成として、眼科装置１は、検査ユニット２と、ユニット移動機構７０と、表示デバイス８０と、操作デバイス９０と、コンピュータ１００とを含む。コンピュータ１００は、例えば、眼科装置１の組み込みシステム（ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｓｙｓｔｅｍ）であってよい。

検査ユニット２には、各種光学系や各種機構が格納されている。例示的な検査ユニット２は、照明系１０と、干渉撮影系２０と、前眼部撮影系３０と、２つのレンズ４１及び４２を含む第１レンズ群と、２つのレンズ４３及び４４を含む第２レンズ群と、光路結合素子５１と、反射ミラー５２と、光路結合素子５３と、アライメント光源６１と、イメージセンサー６２とを含む。

照明系１０は、被検眼Ｅの前眼部Ｅａに照明光を投射するように構成されている。例示的な照明系１０は、照明光源１１と、コリメートレンズ１２と、エキサイタフィルタ１３と、可変フィルタ１４とを含む。照明系１０の光路は、照明光源１１、コリメートレンズ１２、エキサイタフィルタ１３、可変フィルタ１４、（光路結合素子５３、）反射ミラー５２、レンズ４４、レンズ４３、光路結合素子５１、レンズ４２、及びレンズ４１により形成されている。

照明光源１１は照明光を出力する。照明光源１１の動作はコンピュータ１００によって制御される。

コリメートレンズ１２は、照明光源１１から出力された照明光を平行光束に変換する。コリメートレンズ１２は、例えば、単一のレンズ、又は、２以上のレンズの組み合わせからなる。

エキサイタフィルタ１３は、前眼部撮影のモダリティが蛍光造影撮影である場合に光路に配置され（実線で示す状態）、その他の場合には光路外に配置される（点線で示す状態）。エキサイタフィルタ１３の移動は、エキサイタフィルタ移動機構１３Ａによって行われる。エキサイタフィルタ移動機構１３Ａは、コンピュータ１００からの命令にしたがって動作するアクチュエータを含む。このアクチュエータは、例えば、ソレノイドアクチュエータであってよい。

蛍光造影撮影では蛍光剤（蛍光色素）が前眼部Ｅａに投与される。エキサイタフィルタ１３は、蛍光剤の励起光を照明光から生成する。つまり、エキサイタフィルタ１３は、蛍光剤を励起する波長を選択的に通過させる。典型的な例において、蛍光色素はフルオレセインであり、エキサイタフィルタ１３の通過中心波長は、フルオレセインの吸収極大波長４９４ｎｍ又はその近傍（例えば４９０～５００ｎｍの範囲）に設定される。

可変フィルタ１４は、被検眼Ｅに投射される照明光の強度（光量）を変更するための光学素子である。涙液に起因する干渉模様の時系列変化を評価するには或る程度の時間（１０秒又はそれ以上）が必要であるため、その間ずっと被検者が眼を開けていられるように照明光の強度を調整できることが望ましいと考えられる。可変フィルタ１４は、この要望を実現するための要素の例である。

可変フィルタ１４は、例えば、減光フィルタ（ＮＤフィルタ）及びバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）のいずれか一方又は双方を含んでいてよい。可変フィルタ１４は、単一のフィルタ、又は、２枚以上のフィルタを含む。

可変フィルタ１４が単一のフィルタからなる場合、可変フィルタ１４は、例えば、フィルタ特性（例えば、通過特性、吸収特性）が連続的又は離散的に変化可能な光学フィルタである。フィルタ特性を変化させるための制御はコンピュータ１００によって行われる。

可変フィルタ１４が２枚以上のフィルタを含む場合、これらフィルタが選択的に光路に配置される。この場合の典型例として、可変フィルタ１４は、ターレットに装着された２以上のフィルタと、ターレットを移動（典型的には回動）するアクチュエータとを含む。アクチュエータは、例えば、コンピュータ１００からの命令（パルス制御信号）により動作するパルスモータであってよい。

なお、可変フィルタ１４を用いることなく、被検眼Ｅに投射される照明光の強度を変更することも可能である。例えば、幾つかの例示的な実施形態は、照明光源（１１）により出力される照明光の強度及び波長帯のいずれか一方又は双方を変更することによって、被検眼Ｅに投射される照明光の強度を変更するように構成されていてよい。また、幾つかの例示的な実施形態は、照明光源の制御と可変フィルタの制御との組み合わせによって、被検眼Ｅに投射される照明光の強度を変更するように構成されていてよい。

また、可変フィルタ１４に設けられた２以上のフィルタのいずれかがエキサイタフィルタ１３であってよい。エキサイタフィルタ１３が可変フィルタ１４に含まれる場合において、蛍光造影撮影を行う際には、コンピュータ１００は、可変フィルタ１４を制御することによって、エキサイタフィルタ１３の光路への挿入及び光路からの退避を行う。

本例の照明系１０によれば、照明光源１１から出力された照明光は、コリメートレンズ１２により平行光束に変換される。蛍光造影撮影が適用される場合、コリメートレンズ１２を通過した照明光は、エキサイタフィルタ１３によって励起光となり、この励起光の強度が可変フィルタ１４によって調整される。蛍光造影撮影が適用されない場合、コリメートレンズ１２を通過した照明光の強度が可変フィルタ１４によって調整される。可変フィルタ１４を通過した照明光（励起光）は、光路結合素子５３、反射ミラー５２、レンズ４４、レンズ４３、光路結合素子５１、レンズ４２、及び、レンズ４１を経由して、前眼部Ｅａに投射される。

干渉撮影系２０は、照明系１０により前眼部Ｅａに投射される照明光によって角膜上に形成される干渉模様を撮影するように構成されている。この干渉模様は、照明光が涙液の層（層境界）で反射されることにより形成される。例えば、涙液の油層の表面からの反射光と裏面からの反射光とが干渉することによって、油層の厚みの分布に応じた模様が形成される。

干渉撮影系２０は、絞り２１と、テレセントリックレンズ２２と、干渉撮影カメラ２３とを含む。干渉光学系２０の光路は、レンズ４１、レンズ４２、光路結合素子５１、レンズ４３、レンズ４４、反射ミラー５２、光路結合素子５３、絞り２１、テレセントリックレンズ２２、及び干渉撮影カメラ２３により形成されている。

絞り２１は、干渉撮影カメラ２３に導かれる光の量を制限（調整）するための光学素子である。絞り２１は、コンピュータ１００によって制御される可変絞りであってよい。

テレセントリックレンズ２２は、例えば、像側テレセントリック（ｉｍａｇｅ－ｓｐａｃｅ ｔｅｌｅｃｅｎｔｒｉｃ）レンズであってよい。これにより、干渉撮影カメラ２３の撮像面の全体に対して光線が略垂直に入射するため、ロールオフや口径食の解消、ひいては周辺光量比の均一化を図ることができる。テレセントリックレンズ２２は、例えば、単一のレンズ、又は、２以上のレンズの組み合わせからなる。

干渉撮影カメラ２３は、テレセントリックレンズ２２を通過した光を検出することにより、角膜上に形成される干渉模様を表す画像（干渉像）を生成する。干渉撮影カメラ２３は、少なくとも可視域に感度を有する。干渉撮影カメラ２３は、例えばカラービデオカメラであってよく、典型的には３ＣＣＤビデオカメラ又は３ＣＭＯＳビデオカメラであってよい。これにより、様々な色成分の干渉像を得ることができる。

照明系１０により前眼部Ｅａに投射された照明光の反射光は、レンズ４１、レンズ４２、光路結合素子５１、レンズ４３、レンズ４４、反射ミラー５２、光路結合素子５３、絞り２１、及び、テレセントリックレンズ２２を経由して干渉撮影カメラ２３に導かれる。

前眼部撮影系３０は、照明系１０により照明光が投射されている前眼部Ｅａを撮影するように構成されている。前眼部撮影系３０は、バリアフィルタ３１と、レンズ３２と、前眼部撮影カメラ３３とを含む。前眼部撮影系３０の光路は、レンズ４１、レンズ４２、（光路結合素子５１、）バリアフィルタ３１、レンズ３２、及び前眼部撮影カメラ３３により形成されている。

バリアフィルタ３１は、前眼部撮影のモダリティが蛍光造影撮影である場合に光路に配置され（実線で示す状態）、その他の場合には光路外に配置される（点線で示す状態）。バリアフィルタ３１の移動は、バリアフィルタ移動機構３１Ａによって行われる。バリアフィルタ移動機構３１Ａは、コンピュータ１００からの命令にしたがって動作するアクチュエータを含む。このアクチュエータは、例えば、ソレノイドアクチュエータであってよい。

コンピュータ１００は、エキサイタフィルタ移動機構１３Ａの動作と、バリアフィルタ移動機構３１Ａの動作とを同期的に制御する。つまり、前眼部撮影のモダリティが蛍光造影撮影である場合、コンピュータ１００は、エキサイタフィルタ１３及びバリアフィルタ３１の双方が光路に配置されるようにエキサイタフィルタ移動機構１３Ａ及びバリアフィルタ移動機構３１Ａを制御し、且つ、前眼部撮影のモダリティが蛍光造影撮影でない場合、コンピュータ１００は、エキサイタフィルタ１３及びバリアフィルタ３１の双方が光路外に配置されるようにエキサイタフィルタ移動機構１３Ａ及びバリアフィルタ移動機構３１Ａを制御する。

蛍光造影撮影では、前眼部Ｅａに投与された蛍光剤（蛍光色素）が、エキサイタフィルタ１３により生成された励起光を受けて、特定波長の蛍光を放出する。バリアフィルタ３１は、この蛍光の波長を選択的に通過させる。典型的な例として、蛍光色素がフルオレセインである場合、バリアフィルタ３１の通過中心波長は、フルオレセインの放出極大波長５２１ｎｍ又はその近傍に設定される。

レンズ３２は、例えば、前眼部撮影カメラ３３の受光面に光を結像させる結像レンズである。或いは、干渉撮影系２０と同様に、レンズ３２は、（像側）テレセントリックレンズであってもよい。レンズ３２は、例えば、単一のレンズ、又は、２以上のレンズの組み合わせからなる。

レンズ３２のうち最も光路結合素子５１の近くに位置するレンズは、２つのレンズ４１及び４２からなる第１レンズ群の焦点位置又はその近傍に配置される。レンズ３２が単一のレンズからなる場合、レンズ３２が、第１レンズ群の後側焦点位置又はその近傍に配置される。レンズ３２が２以上のレンズからなる場合、これらレンズのうち最も光路結合素子５１の近くに位置するレンズ、つまり、最も被検眼Ｅの側に位置するレンズが、第１レンズ群の後側焦点位置又はその近傍に配置される。これにより、前眼部撮影カメラ３３の撮影視野を広くすることができ、前眼部Ｅａの広い範囲を撮像することが可能になる。

前眼部撮影カメラ３３は、レンズ３２を通過した光を検出することにより前眼部Ｅａを撮像する。これにより前眼部画像が得られる。前眼部撮影カメラ３３は、少なくとも蛍光造影撮影のための波長域に感度を有する。前眼部撮影カメラ３３は、例えば、可視域及び赤外域に感度を有する。前眼部撮影カメラ３３は、例えばカラービデオカメラ又はモノクロビデオカメラであってよく、典型的にはＣＣＤビデオカメラ、３ＣＣＤビデオカメラ、ＣＭＯＳカメラ、又は３ＣＭＯＳビデオカメラであってよい。

２つのレンズ４１及び４２からなる第１レンズ群は、光路結合素子５１に対して被検眼Ｅの側に配置されている。また、２つのレンズ４３及び４４からなる第２レンズ群は、光路結合素子５１に対して被検眼Ｅの反対側に配置されている。換言すると、第２レンズ群は、光路結合素子５１に対して干渉撮影カメラ２３の側に配置されている。

レンズ４１は、例えば、被検眼Ｅの側の面（前面）が凹面状又は平面状に形成され、且つ、被検眼Ｅの反対側の面（後面）が凸型非球面状に形成されている。レンズ４２は、例えば、前面及び後面ともに凸面状又は平面状に形成されている。

レンズ４３及びレンズ４４は貼り合わせレンズを形成している。レンズ４３は、例えば、前面及び後面ともに凸面状に形成されている。レンズ４４は、例えば、前面及び後面ともに凹面状に形成されている。

このようなレンズ構成は、次の２つの条件を満足するためのものである：（１）角膜Ｅｃの各位置に対して略垂直に照明光が入射する；（２）角膜Ｅｃの各位置からの反射光が、当該位置への照明光の入射経路と略同一の経路を逆向きに進行してレンズ４１に到達し、干渉撮影系２０により検出される。

本例に係る干渉撮影系２０がこれら２つの条件を満足していることは、図３の光線図（シミュレーション図）から分かる。なお、これら２つの条件に関する事項が特許文献１に記載されているが、これら２つの条件を実際に満足する具体的な光学系は公知文献には開示されておらず、発明者らが初めて考案したものと考えられる。

上記２つの条件を満足する光学系を適用することにより、角膜Ｅｃの各位置に対応する照明光の経路とその反射光の経路とが略一致され、その結果、湾曲した角膜Ｅｃ上の涙液の状態の分布を湾曲面に対し垂直方向から正確に捉えることが可能になる。

上記２つの条件を満足するための構成はこれに限定されない。発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、少なくとも以下に示す光学系構成（Ａ）～（Ｃ）が上記２つの条件を満足することを確認した。なお、これらも単なる例示に過ぎず、任意の変形（省略、置換、付加等）が許容される。

（Ａ）本例の光学系構成は、図１の４つのレンズ４１～４４の代わりに、次の３つのレンズを使用するものである。被検眼に最も近い第１レンズは、前面が凹面状に形成され、後面が凸型非球面状に形成されている。第１レンズに隣接する第２レンズは、前面及び後面ともに凸面状に形成されている。第２レンズの後面に前面が貼り付けられた第３レンズは、前面が凹面状に形成され、後面が凸面状に形成されている。

（Ｂ）本例の光学系構成は、図１の４つのレンズ４１～４４の代わりに、次の４つのレンズを使用するものである。被検眼に最も近い第１レンズは、前面が緩凸面状又は平面状に形成され、後面が凸型非球面状に形成されている。第１レンズの次に被検眼に近い第２レンズは、前面及び後面ともに凸面状に形成されている。第２レンズの後面に前面が貼り付けられた第３レンズは、前面が凹面状に形成され、後面が凸面状に形成されている。第３レンズの後面に前面が対向する第４レンズは、前面が凸面状に形成され、後面が凹面状に形成されている。

（Ｃ）本例の光学系構成は、図１の４つのレンズ４１～４４の代わりに、次の５つのレンズを使用するものである。被検眼に最も近い第１レンズは、前面が平面状又は凹面状に形成され、後面が凸型非球面状に形成されている。第１レンズに隣接する第２レンズは、前面が平面状に形成され、後面が凸面状に形成されている。第２レンズに隣接する第３レンズは、前面及び後面ともに凸面状に形成されている。第３レンズの後面に前面が貼り付けられた第４レンズは、前面が凹面状に形成され、後面が凸面状に形成されている。第４レンズに隣接する第５レンズは、前面が凸面状に形成され、後面が凹面状に形成されている。

図１に示す例において、４つのレンズ４１、４２、４３及び４４、つまり第１レンズ群及び第２レンズ群は、干渉撮影系２０の対物レンズとして機能する。また、２つのレンズ４１及び４２、つまり第１レンズ群は、前眼部撮影系３０の対物レンズとして機能する。

これにより、干渉撮影系２０については、角膜Ｅｃの各位置に対して略垂直に照明光を入射させることが可能となり、且つ、角膜Ｅｃの各位置からの反射光を入射経路と略同一の経路に導くことが可能となる。一方、前眼部撮影系３０については、広い撮影視野の確保、すなわち前眼部Ｅａの広い範囲の撮像が可能になる。

なお、干渉撮影系２０により検出される光と前眼部撮影系３０により検出される光とは、ともに前眼部Ｅａからの戻り光ではあるが、互いに異なる光である。互いに異なる要求を満足するように構成された別々の光学系によってこのような互いに異なる光をそれぞれ検出するように光学系を構成することが容易でないことは、当業者であれば理解できるであろう。

光路結合素子５１は、干渉撮影系２０の光路と前眼部撮影系３０の光路とを結合する光学素子である。光路結合素子５１は、例えば、干渉撮影系２０の光路と前眼部撮影系３０の光路とを同軸に結合する（つまり、互いの光軸が交差するように結合する）。

光路結合素子５１は、任意のビームスプリッタであってよい。本例では、干渉撮影系２０は広帯域の可視光を利用し、且つ、前眼部撮影系３０は可視蛍光（フルオレセイン）を利用しているので、ハーフミラーを光路結合素子５１として用いることができる。また、図１に示す例では、光路結合素子５１は、照明系１０の光路と前眼部撮影系３０の光路とを結合する機能も有する。

幾つかの例示的な実施形態において、通過光（透過光）と反射光とを波長で分離する構成が採用される場合には、ダイクロイックミラーを光路結合素子５１として用いることができる。他の幾つかの例示的な実施形態において、通過光（透過光）と反射光とを偏光で分離する構成が採用される場合には、偏光ビームスプリッタを光路結合素子５１として用いることができる。なお、これらは、干渉撮影系の光路と前眼部撮影系の光路とを結合するための要素（第１光路結合素子）の単なる例示に過ぎず、任意の変形（省略、置換、付加等）が許容される。

反射ミラー５２は、照明系１０の光路及び干渉撮影系２０の光路を折り曲げている。これにより、光学系構成のコンパクト化が可能となり、その結果として眼科装置１の小型化が可能となる。なお、この目的又は他の目的のために使用され得る要素は任意であり、また、採用しうる構成も任意である。例えば、反射ミラーの位置、配置角度、個数、サイズなどを適宜に設計することができる。また、反射ミラーと異なる要素を用いてもよい。

光路結合素子５３は、照明系１０の光路と干渉撮影系２０の光路とを結合する光学素子である。光路結合素子５３は、例えば、照明系１０の光路と干渉撮影系２０の光路とを同軸に結合する。

光路結合素子５３は、任意のビームスプリッタであってよい。本例では、照明系１０及び干渉撮影系２０はともに広帯域の可視光を利用しているので、ハーフミラーを光路結合素子５３として用いることができる。ダイクロイックミラー、偏光ビームスプリッタ又は他のビームスプリッタを、必要に応じてハーフミラーの代わりに採用できることは、光路結合素子５１の場合と同様である。

図１に示す例では、干渉撮影系２０により導かれる光（つまり、角膜Ｅｃ上の涙液に起因する干渉模様を撮影するための照明光の戻り光）は、２つのビームスプリッタを経由するが、双方により反射される。すなわち、干渉撮影系２０により導かれる光は、光路結合素子５１において反射され、且つ、光路結合素子５３においても反射されて、干渉撮影カメラ２３に導かれる。

この構成は、ビームスプリッタを透過する際の光の乱れを回避することを意図している。それにより、角膜Ｅｃ上に生じた干渉模様を高い確度で検出することが可能になる。

アライメント光源６１及びイメージセンサー６２は、レンズ４１の光軸に沿う方向（Ｚ方向）におけるアライメント（Ｚアライメント）に用いられる。アライメント光源６１は、Ｚアライメントを行うための光（例えば赤外光）を被検眼Ｅに投射する。アライメント光源６１から出力された光は、レンズ４２及びレンズ４１を介して角膜Ｅｃに斜方から投射される。この光の角膜反射光は、レンズ４１及びレンズ４２（並びに、図示しない他のレンズ）によってイメージセンサー６２の受光面に結像される。

イメージセンサー６２は、任意の１次元又は２次元イメージセンサーであってよい。すなわち、Ｚアライメント系に設けられるイメージセンサー６２は、複数の光検出素子（フォトダイオード等）が１次元的又は２次元的に配列された任意のイメージセンサーであってよい。イメージセンサー６２は、典型的にはラインセンサーである。

幾つかの例示的な実施形態において、アライメント光源６１からレンズ４２に向かう光は、例えば、光路結合素子５１に形成された切り欠き、開口、又は透光部を通過してレンズ４２に到達する。同様に、レンズ４２からイメージセンサー６２に向かう光は、例えば、光路結合素子５１に形成された切り欠き、開口、又は透光部を通過してレンズ４２に到達する。これにより、干渉撮影系２０に関する上記条件の満足と、前眼部撮影系３０の撮影視野の拡大とを図りつつ、アライメントのための要素を設けることが可能である。

角膜Ｅｃ（角膜頂点）の位置がＺ方向に変化すると、イメージセンサー６２の受光面に対する光の投射位置が変化する。コンピュータ１００は、イメージセンサー６２が光を検出した位置に基づいて角膜Ｅｃ（角膜頂点）の位置を求めることができる。更に、コンピュータ１００は、求められた角膜Ｅｃ（角膜頂点）の位置に基づきユニット移動機構７０を制御することで、検査ユニット２のＺアライメントを実行する。このＺアライメント手法は、光テコを利用したアライメント手法の例である。

ユニット移動機構７０は、検査ユニット２を３次元的に移動する。典型的な例において、ユニット移動機構７０は、Ｚ方向（前後方向）に移動可能なＺステージと、Ｚステージを移動するＺ移動機構と、Ｚ方向に直交するＸ方向（左右方向）に移動可能なＸステージと、Ｘステージを移動するＸ移動機構と、Ｚ方向及びＸ方向の双方に直交するＹ方向（上下方向）に移動可能なＹステージと、Ｙステージを移動するＹ移動機構とを含む。これら移動機構のそれぞれは、コンピュータ１００の制御の下に動作するアクチュエータ（例えばパルスモータ）を含む。

表示デバイス８０は、ユーザインターフェイス部の一部として機能し、コンピュータ１００による制御を受けて情報を表示する。表示デバイス８０は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイであってよい。

操作デバイス９０は、ユーザインターフェイス部の一部として機能し、眼科装置１を操作するために使用される。操作デバイス９０は、眼科装置１に設けられた各種のハードウェアキー（ジョイスティック、ボタン、スイッチなど）を含んでいてよい。また、操作デバイス９０は、眼科装置１に接続された各種の周辺機器（キーボード、マウス、ジョイスティック、操作パネルなど）を含んでいてよい。また、操作デバイス９０は、タッチパネルに表示される各種のソフトウェアキー（ボタン、アイコン、メニューなど）を含んでよい。

コンピュータ１００は、眼科装置１を動作させるための各種演算や各種制御を実行する。コンピュータ１００は、１以上のプロセッサと、１以上の記憶装置とを含む。記憶装置としては、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などがある。記憶装置には各種のコンピュータプログラムが格納されており、それに基づきプロセッサが動作することにより本例に係る演算や制御が実現される。

コンピュータ１００の構成の例を図２に示す。コンピュータ１００は、検査処理部１１０と、表示処理部１２０と、照明強度変更処理部１３０と、アライメント処理部１４０とを含む。

検査処理部１１０は、眼科装置１が行う検査に関する処理（演算、制御等）を実行する。検査処理部１１０は、プロセッサを含むハードウェアと検査処理ソフトウェアとの協働によって実現される。

検査処理部１１０は、例えば、照明光源１１、エキサイタフィルタ移動機構１３Ａ、干渉撮影カメラ２３、バリアフィルタ移動機構３１Ａ、及び、前眼部撮影カメラ３３のそれぞれを制御する。

照明光源１１の制御は、例えば、点灯、消灯、出力光量の変更、及び、出力波長域の変更を含む。エキサイタフィルタ移動機構１３Ａの制御は、例えば、エキサイタフィルタ１３の光路への挿入と、エキサイタフィルタ１３の光路からの退避とを含む。

干渉撮影カメラ２３の制御は、例えば、露光調整、ゲイン調整、検出レート調整、及び、検出波長域（使用するイメージセンサ）の選択を含む。なお、絞り２１が可変絞りである場合には、検査処理部１１０は絞り２１の制御を行う。

バリアフィルタ移動機構３１Ａの制御は、例えば、バリアフィルタ３１の光路への挿入と、バリアフィルタ３１の光路からの退避とを含む。前眼部撮影カメラ３３の制御は、例えば、露光調整、ゲイン調整、及び、検出レート調整を含む。

更に、検査処理部１１０は、干渉撮影カメラ２３により得られた干渉像に関する処理や演算を行うことができる。例えば、検査処理部１１０は、干渉撮影系２０により取得された生画像から加工画像を構築することができる。加工画像は、例えば、生画像が表現するパラメータ分布を擬似カラー表現したカラーマップ、又は、パラメータ値が所定範囲に属する領域を表現したマップであってよい。このパラメータは、例えば、涙液を構成する油層、水層及びムチン層のうちのいずれか１つの層の厚み、いずれか２つの層の厚み、又は３つの層の厚みであってよい。また、加工画像は、補正、調整、強調等の任意の画像処理を生画像に適用して得られた画像であってもよい。

また、検査処理部１１０は、特許文献１～４に開示された処理や他の公知処理を実行可能であってよい。例えば、検査処理部１１０は、干渉像（干渉模様）の色相の時系列変化の特定や、色成分毎の干渉模様に基づくドライアイの進行状態の評価や、ドライスポットの位置の評価や、ドライスポットの形状の評価、ドライスポットの周囲における涙液の移動方向の評価を実行可能であってよい。

検査処理部１１０は、前眼部撮影カメラ３３により得られた前眼部画像に関する処理や演算を行うことができる。例えば、検査処理部１１０は、前眼部撮影系３０により取得された生画像から加工画像を構築することができる。前述したように、加工画像は、例えば、補正、調整、強調等の任意の画像処理を生画像に適用して得られた画像であってよい。

表示処理部１２０は、表示デバイス８０に情報を表示させるための処理を行う。表示処理部１２０は、プロセッサを含むハードウェアと表示処理ソフトウェアとの協働によって実現される。

例えば、第１情報上に第２情報を重ねて表示させるために、表示処理部１２０は、例えば、第１レイヤ上に第２レイヤを提示する制御と、第１レイヤに第１情報を表示させる制御と、第２レイヤに第２情報を表示させる制御とを実行する。或いは、表示処理部１２０は、第１情報に第２情報を合成する処理（埋め込み）と、それにより得られた合成情報を表示させる処理とを実行してもよい。

照明強度変更処理部１３０は、照明系１０により前眼部Ｅａに投射される照明光の強度を変更するための処理を実行する。照明強度変更処理部１３０は、プロセッサを含むハードウェアと照明強度変更処理ソフトウェアとの協働によって実現される。

照明強度の変更に可変フィルタ１４が用いられる場合、照明強度変更処理部１３０は、例えば、可変フィルタ１４のフィルタ特性を変更するための制御、又は、２枚以上のフィルタのいずれかを光路に配置されるための制御を実行する。

照明光源（１１）により出力される照明光の強度及び波長帯のいずれか一方又は双方を変更することによって前眼部Ｅａに投射される照明光の強度を変更する場合、照明強度変更処理部１３０は、照明光源（１１）の制御を行う。

照明強度変更処理部１３０は、例えば、操作デバイス９０からの信号にしたがって照明強度を変更するための制御を行う。すなわち、眼科装置１は、照明強度を手動で変更できるように構成されていてよい。ここで、操作デバイス９０は、検者又は被検者によって操作される。なお、照明強度の可変範囲を、干渉撮影及び前眼部撮影の少なくとも一方を好適に実施できるような範囲に事前に設定することができる。

照明強度の変更を自動で行う場合、例えば、照明強度変更処理部１３０は、過去の検査で当該被検者（当該被検眼Ｅ）に対して適用された照明強度の情報を、当該被検者に関連付けられた医療情報（例えば、電子カルテ）から取得し、この照明強度を再現するように構成されていてよい。

照明強度の変更を自動で行う場合の他の例として、照明強度変更処理部１３０は、前眼部Ｅａに照明光が投射されているときに、眩しさの程度を被検者に問うための視覚情報又は聴覚情報を眼科装置１に出力させ、被検者の応答にしたがって照明強度を調整するように構成されていてよい。

照明強度の変更を自動で行う場合の更に他の例として、照明強度変更処理部１３０は、前眼部Ｅａに照明光が投射されているときに、被検者の生体信号に基づいて照明強度を調整するように構成されていてよい。この生体信号は、例えば、縮瞳、脳波、心拍、発汗、表情などであってよい。眼科装置１は、例えば、いずれかの生体信号を検出するためのデバイスを含んでいるか、或いは、当該デバイスに接続されている。縮瞳は、例えば、前眼部撮影カメラ３３及び照明強度変更処理部１３０により検出可能である。脳波は、例えば、脳波計により検出可能である。心拍は、例えば、心電計又はパルスオキシメータにより検出可能である。発汗は、例えば、発汗計により検出可能である。表情は、例えば、カメラ及び照明強度変更処理部１３０により検出可能である。これらの例と異なる生体信号は、それに応じたデバイスによって検出可能である。

アライメント処理部１４０は、被検眼Ｅに対する光学系の位置調整（アライメント）に関する処理を実行する。アライメント処理部１４０は、プロセッサを含むハードウェアとアライメント処理ソフトウェアとの協働によって実現される。

眼科装置１は、Ｚアライメントに加え、Ｘ方向及びＹ方向のアライメント（ＸＹアライメント）も実行可能であってよい。アライメント処理部１４０は、Ｚアライメントに関する処理と、ＸＹアライメントに関する処理とを実行する。

まず、Ｚアライメントに関する処理について説明する。アライメント処理部１４０は、アライメント光源６１の制御と、イメージセンサー６２の制御とを実行可能である。アライメント光源の制御は、点灯、消灯、光量調整、絞り調整などを含む。イメージセンサー６２の制御は、露光調整、ゲイン調整、検出レート調整などを含む。

更に、アライメント処理部１４０は、イメージセンサー６２から出力された信号を取り込み、この信号に基づいてイメージセンサー６２の受光面における光の投影位置を特定する。アライメント処理部１４０は、特定された投影位置に基づいて被検眼Ｅの角膜頂点の位置を求め、これに基づきユニット移動機構７０を制御して検査ユニット２を前後方向に移動させる（Ｚアライメント）。

次に、ＸＹアライメントについて説明する。眼科装置１は、前眼部撮影系３０により取得された前眼部画像に基づいてＸＹアライメントを実行するように構成されていてよい。

例えば、アライメント処理部１４０は、まず、前眼部画像を解析して特徴点（例えば、瞳孔中心又は瞳孔重心）を検出する。次に、アライメント処理部１４０は、前眼部画像のフレームの所定位置（例えば、フレーム中心）に対する特徴点の偏位を算出する。続いて、アライメント処理部１４０は、算出された偏位がキャンセルされるようにユニット移動機構７０を制御して検査ユニット２を左右方向及び／又は上下方向に移動させる（ＸＹアライメント）。これにより、フレームの所定位置に前眼部の特徴点が配置されるようにＸＹアライメントを行うことができる。

コンピュータ１００は、図２に示す要素と異なる要素を含んでいてもよい。例えば、コンピュータ１００は、通信インターフェイスを含んでいてよい。通信インターフェイスは、図示しない外部装置と通信するための機能を有する。外部装置は、例えば、任意の眼科装置、記録媒体から情報を読み取る装置（リーダ）、及び、記録媒体に情報を書き込む装置（ライタ）のいずれかを含んでいてよい。また、外部装置は、病院情報システム（ＨＩＳ）サーバ、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ ＣＯｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）サーバ、医師端末、モバイル端末、個人端末、クラウドサーバなど、任意の情報処理装置を含んでいてよい。

〈動作〉
本実施形態に係る眼科装置１の動作について説明する。眼科装置１の動作の例を図４に示す。

（Ｓ１：前眼部の照明を開始）
まず、照明光源１１が点灯されて前眼部Ｅａに照明光が投射される。

（Ｓ２：照明強度を調整）
次に、可変フィルタ１４の制御などによって、前眼部Ｅａに投射される照明光の強度の調整が行われる。照明強度調整は、例えば、前述した要領で実行可能である。

（Ｓ３：アライメント）
次に、アライメントが実行される。本実施形態では、例えば、ＸＹアライメントの後にＺアライメントが行われる。ＸＹアライメント及びＺアライメントは、例えば、前述した要領で実行可能である。

（Ｓ４：蛍光造影撮影用フィルタを光路に配置）
次に、エキサイタフィルタ１３及びバリアフィルタ３１がそれぞれ対応する光路に配置される。

（Ｓ５：干渉撮影と前眼部撮影を開始）
以上の準備が完了したら、干渉撮影系２０による干渉撮影と、前眼部撮影系３０による前眼部撮影とが開始される。

干渉撮影は、角膜Ｅｃ上の涙液の状態（例えば、厚み分布）を表す干渉模様を撮影する。干渉撮影は、例えば、予め設定された時間にわたって行われる。或いは、干渉撮影は、角膜Ｅｃ上の涙液の状態が所定の状態に達するまで（例えば、涙液層破壊十分に進行するまで）行われる。

前眼部撮影は、例えば、干渉撮影の実施期間の少なくとも一部において実行される。これにより、干渉撮影により得られた或る干渉像とほぼ同時刻の前眼部画像を得ることができる。干渉撮影と前眼部撮影とを並行して行う場合のように、干渉撮影の実施期間の全体にわたって前眼部撮影が行われた場合、干渉撮影により取得される干渉像それぞれに時間的に対応する前眼部画像を得ることができる。

干渉撮影のタイミングと前眼部撮影のタイミングとを同期させることができる。例えば、干渉撮影と前眼部撮影とを同じ繰り返しタイミング（撮影レート、フレームレート）で実行させることが可能である。

（Ｓ６：干渉像と前眼部画像を取り込み）
表示処理部１２０は、例えば、互いにほぼ同時に取得された干渉像と前眼部画像とを取り込む。なお、表示処理部１２０は、互いに実質的に異なるタイミングで取得された干渉像と前眼部画像とを取り込んでもよい。

（Ｓ７：干渉像を前眼部画像に重ねて表示）
表示処理部１２０は、ステップＳ６で取り込まれた干渉像と前眼部画像とを表示デバイス８０に表示させる。このとき、表示処理部１２０は、前眼部画像上に干渉像を重ねて表示させる。

ステップＳ６において、互いにほぼ同時に取得された干渉像と前眼部画像とが取り込まれた場合、これら画像の間のレジストレーションを行うことなく、前眼部画像に干渉像をオーバーレイすることができる。

他方、ステップＳ６において、互いに実質的に異なるタイミングで取得された干渉像と前眼部画像とが取り込まれた場合、これら画像の間のレジストレーションを行うことが望ましい。ここで、干渉像に描出された内容と前眼部画像に描出された内容とが異なっているので、これら画像を直接に比較してレジストレーションを行うことは難しい。

そこで、表示される前眼部画像とは別に、この干渉像とほぼ同時に取得された前眼部画像（補助前眼部画像）を利用する。補助前眼部画像の選択は、例えば、前述した干渉撮影と前眼部撮影との同期に基づき行うことができる。表示処理部１２０は、表示される前眼部画像と補助前眼部画像と間のレジストレーションを実行し、前者に対する後者の偏位を求めることができる。更に、表示処理部１２０は、求められた偏位がキャンセルされるように干渉像と表示される前眼部画像との間のレジストレーションを行うことができる。以上で、本動作例は終了となる（エンド）。

〈変形例〉
上記の実施形態では、光テコを利用したＺアライメントと、前眼部画像を利用したＸＹアライメントとを実行している。これの代わりに適用可能なアライメント手法の例を以下に説明する。

本変形例では、互いに異なる方向から前眼部Ｅａを撮影して取得された２以上の撮影画像に基づいて３次元的なアライメント（ＸＹＺアライメント）を実行する。これを実現するための構成の例を図５Ａ、図５Ｂ及び図６に示す。図５Ａ及び図５Ｂは、本変形例に係る眼科装置の外観の例を示している。図６に示す構成は、図２に示す構成の代わりに適用可能である。

本変形例に係る眼科装置の構成は、例えば、２つの前眼部カメラ３００Ａ及び３００Ｂが設けられている点、アライメント処理部１４０の代わりにアライメント処理部１４０Ａが設けられている点、並びに、アライメント光源６１及びイメージセンサー６２を有しない点を除いて、上記実施形態の眼科装置１の構成と同じであってよい。ただし、本変形例に係る眼科装置がアライメント光源６１及びイメージセンサー６２を有することを排除するものではない。以下の説明において、特に言及しない限り、眼科装置１の説明と同じ符号が使用される。

変形例に係る眼科装置は、被検者の顔を支持するための顎受け及び額当てを備えている。上記実施形態の眼科装置１も同様であってよい。

ベース３１０には、駆動系や処理系が格納されている。例えば、ベース３１０には、図１に示すユニット移動機構７０及びコンピュータ１００が格納されている。

ベース３１０上に設けられた筐体３２０には、光学系や駆動系が格納されている。例えば、筐体３２０には、図１に示す検査ユニット２が格納されている。

筐体３２０の前面に突出して設けられたレンズ収容部３３０には、少なくともレンズ４１が収容されている。

図１に示す表示デバイス８０は、筐体３２０に設けられていてよい。また、操作デバイス９０は、ベース３１０及び筐体３２０の少なくとも一方に設けられていてよい。

筐体３２０の前面には、２つの前眼部カメラ３００Ａ及び３００Ｂが設けられている。２つの前眼部カメラ３００Ａ及び３００Ｂは、互いに異なる２つの方向（互いに異なる２つの位置）から被検眼Ｅの前眼部Ｅａを撮影する。

２つの前眼部カメラ３００Ａ及び３００Ｂのそれぞれは、ＣＣＤイメージセンサー又はＣＭＯＳイメージセンサーなどの撮像素子を含む。本変形例では、筐体３２０の被検者側の面に２つの前眼部カメラ３００Ａ及び３００Ｂが設けられている。図５Ａに示すように、２つの前眼部カメラ３００Ａ及び３００Ｂは、レンズ４１を通過する光路から外れた位置に設けられている。

本変形例では、２つの前眼部カメラ３００Ａ及び３００Ｂが設けられているが、前眼部カメラの個数は２以上の任意の個数であってよい。ただし、３次元アライメントのための演算の処理負荷を考慮すると、異なる２方向から前眼部を撮影可能な構成であれば十分である（しかし、これに限定されるものではない）。或いは、移動可能な前眼部カメラを設け、互いに異なる２以上の位置から順次に前眼部撮影を行うようにしてもよい。

本変形例では前眼部撮影系３０とは別個に２つの前眼部カメラ３００Ａ及び３００Ｂが設けられているが、２以上の前眼部カメラのうちの１つが前眼部撮影系３０であってもよい。

２以上の前眼部カメラが設けられる場合、互いに異なる２以上の方向から実質的に同時に前眼部を撮影することができる。「実質的に同時」とは、２以上の前眼部カメラによる撮影タイミングが同時である場合に加え、例えば、眼球運動を無視できる程度の撮影タイミングのズレが介在する場合も許容されることを示す。このような実質的同時撮影を行うことで、被検眼が実質的に同じ位置及び向きにあるときの２以上の前眼部画像を取得することが可能になる。

２以上の前眼部カメラによる撮影は、動画撮影でも静止画撮影でもよい。動画撮影の場合、撮影開始タイミングを合わせるよう制御したり、フレームレートや各フレームの撮影タイミングを制御したりすることにより、上記のような実質的に同時の前眼部撮影を実現することができる。一方、静止画撮影の場合、撮影タイミングを合わせるよう制御を行うことによって、実質的に同時の前眼部撮影を実現することができる。

２つの前眼部カメラ３００Ａ及び３００Ｂにより実質的に同時に取得された２つの前眼部画像は、コンピュータ１００に送られる。

アライメント処理部１４０Ａは、２つの前眼部カメラ３００Ａ及び３００Ｂにより実質的に同時に得られた２つの撮影画像（前眼部画像）を解析することで、被検眼Ｅの３次元位置を求める。

この解析は、例えば、米国特許出願公開第２０１５／００８５２５２号に開示されているように、特徴位置の特定と、３次元位置の算出とを含んでいてよい。なお、これら処理の前に、２つの前眼部カメラ３００Ａ及び３００Ｂのそれぞれにより得られた撮影画像の歪みを補正する処理を行ってもよい。

特徴位置の特定において、アライメント処理部１４０Ａは、例えば、２つの前眼部カメラ３００Ａ及び３００Ｂにより実質的に同時に取得された２つの前眼部画像のそれぞれを解析することで、前眼部Ｅａの所定の特徴部位に相当する当該撮影画像中の位置（特徴位置と呼ぶ）を特定する。この特徴部位は、典型的には瞳孔中心（又は瞳孔重心）である。

瞳孔中心の位置を特定するために、まず、アライメント処理部１４０Ａは、撮影画像の画素値（例えば輝度値）の分布に基づいて、被検眼Ｅの瞳孔に相当する画像領域（瞳孔領域）を特定する。一般に瞳孔は他の部位よりも低い輝度で描画されるので、低輝度の画像領域を探索することによって瞳孔領域を特定することができる。このとき、瞳孔の形状を考慮して瞳孔領域を特定するようにしてもよい。つまり、略円形かつ低輝度の画像領域を探索することによって瞳孔領域を特定するように構成することができる。

次に、アライメント処理部１４０Ａは、特定された瞳孔領域の中心位置を特定する。上記のように瞳孔は略円形であるので、瞳孔領域の輪郭を特定し、この輪郭（又は、その近似円若しくは近似楕円）の中心位置を特定し、これを瞳孔中心とすることができる。

３次元位置の算出において、アライメント処理部１４０Ａは、２つの前眼部カメラ３００Ａ及び３００Ｂのそれぞれの位置と、上記処理で特定された２つの撮影画像中の特徴位置とに基づいて、被検眼Ｅの特徴部位の３次元位置を算出する。この演算は、米国特許出願公開第２０１５／００８５２５２号に記載されているように、三角法を用いて行われる。

アライメント処理部１４０Ａは、このようにして算出された被検眼Ｅの３次元位置に基づいて、光学系の光軸が被検眼Ｅの軸に一致するようにユニット移動機構７０の制御を行い（ＸＹアライメントに相当する）、且つ、被検眼Ｅと光学系との間の距離が既定のワーキングディスタンスに一致するようにユニット移動機構７０の制御を行う（Ｚアライメントに相当する）。

〈作用・効果〉
幾つかの例示的な実施形態に係る眼科装置の作用及び効果について説明する。

例示的な実施形態に係る眼科装置は、照明系と、干渉撮影系と、前眼部撮影系と、第１光路結合素子と、制御部とを含む。

照明系は、光源から出力された照明光を被検眼の前眼部に投射する。上記の例示においては、照明系１０が照明系に相当する。照明系１０は、照明光源１１から出力された照明光を前眼部Ｅａに投射するように構成されている。

干渉撮影系は、照明系により前眼部に投射された照明光によって角膜上に形成される干渉模様を撮影する。上記の例示においては、干渉撮影系２０が干渉撮影系に相当する。干渉撮影系２０は、照明系１０により前眼部Ｅａに投射された照明光によって角膜Ｅｃ上に形成される干渉模様を撮影することで干渉像を取得する。

前眼部撮影系は、照明系により照明光が投射されている前眼部を撮影する。上記の例示においては、前眼部撮影系３０が前眼部撮影系に相当する。前眼部撮影系３０は、照明系１０により照明光が投射されている前眼部Ｅａを撮影する。前眼部撮影系３０は、前眼部Ｅａの広い範囲を正面から撮影するように構成されている。

第１光路結合素子は、干渉撮影系の光路と前眼部撮影系の光路とを結合する。上記の例示においては、光路結合素子５１が第１光路結合素子に相当する。光路結合素子５１は、干渉撮影系２０の光路と前眼部撮影系３０の光路とを結合するように構成されている。更に、光路結合素子５１は、照明系１０の光路と前眼部撮影系３０の光路とを結合している。

制御部は、干渉撮影系により取得された干渉像を前眼部撮影系により取得された前眼部画像に重ねて表示装置に表示させる。表示される干渉像は、干渉撮影系により取得された生画像でもよいし、これから得られた加工画像でもよい。表示装置は、眼科装置の要素であってもよいし、眼科装置の周辺機器であってもよい。

上記の例示においては、コンピュータ１００（特に表示処理部１２０）が制御部に相当する。コンピュータ１００は、干渉撮影系２０により取得された干渉像を前眼部撮影系３０により取得された前眼部画像に重ねて表示デバイス８０に表示させるように構成されている。

このように構成された例示的な実施形態によれば、干渉撮影系と前眼部撮影系とが別々に設けられており、且つ、双方の光路が第１光路結合素子により互いに結合されているので、干渉撮影と前眼部撮影とをほぼ同時に行うことができる。これにより、眼球運動や体動に起因する干渉像と前眼部画像との間の位置ずれが生じるおそれを低減することができる。

更に、例示的な実施形態によれば、干渉撮影系とは別に設けられた前眼部撮影系により、前眼部の広い範囲を撮影することが可能である。これにより、角膜の端部に発生する異常を見逃すおそれを低減することができ、また、検査を効率的に行うことが可能である。

加えて、例示的な実施形態によれば、涙液の状態を表現する干渉像を前眼部画像に重ねて表示することができるので、涙液の異常の箇所や分布を前眼部画像に重ねて表示することが可能である。これにより、異常発生箇所を容易に（直感的に）把握可能な態様でユーザに提示することができる。

以上のように、例示的な実施形態によれば、涙液の状態の異常発生箇所を前眼部の広い範囲にわたり良好な位置精度で提示することが可能になる。

幾つかの例示的な実施形態に係る眼科装置は、第１光路結合素子に対して被検眼の側に配置された第１レンズ群と、第１光路結合素子に対して被検眼の反対側に配置された第２レンズ群とを更に含んでいてよい。ここで、第１レンズ群及び第２レンズ群は、干渉撮影系の対物レンズとして機能するように構成されてよく、第１レンズ群は、前眼部撮影系の対物レンズとして機能するように構成されてよい。

上記の例示においては、２つのレンズ４１及び４２が第１レンズ群に相当し、２つのレンズ４３及び４４が第２レンズ群に相当する。更に、４つのレンズ４１～４４が干渉撮影系２２の対物レンズとして機能しており、且つ、２つのレンズ４１及び４２が前眼部撮影系３０の対物レンズとして機能している。

幾つかの例示的な実施形態において、前眼部撮影系に含まれるレンズのうち最も第１光路結合素子の側に位置するレンズが、第１レンズ群の焦点位置又はその近傍に配置されていてよい。

上記の例示においては、前眼部撮影系３０に含まれるレンズ３２のうち最も光路結合素子５１の側に位置するレンズが、２つのレンズ４１及び４２からなる第１レンズ群の焦点位置又はその近傍に配置されている。

このように構成された例示的な実施形態により、少なくとも次の２つの効果が奏される。第１に、干渉撮影系に関し、角膜の各位置に対して略垂直に照明光を入射させることができ、且つ、角膜の各位置からの反射光が、当該位置への照明光の入射経路と略同一の経路を逆向きに進行して検出されることができる。これにより、角膜の各位置に対応する照明光の経路とその反射光の経路とが略一致され、その結果、湾曲した角膜上の涙液の状態の分布を湾曲面に対し垂直方向から正確に捉えることが可能になる。

第２に、前眼部撮影系に関し、第１光路結合素子の近くに前眼部撮影系を配置することができ、更に、第１レンズ群の後側焦点位置又はその近傍に前眼部撮影系（レンズ）を配置することができる。これにより、前眼部撮影系の撮影視野の拡大を図ることが可能になる。

幾つかの例示的な実施形態に係る眼科装置は、照明系の光路と干渉撮影系の光路とを結合する第２光路結合素子を更に含んでいてよい。上記の例示においては、光路結合素子５３が第２光路結合素子に相当する。光路結合素子５３は、照明系１０の光路と干渉撮影系２０の光路とを結合するように構成されている。

幾つかの例示的な実施形態において、第１光路結合素子及び第２光路結合素子のそれぞれはビームスプリッタであってよい。更に、干渉模様を撮影するための照明光の戻り光は、第１光路結合素子及び第２光路結合素子のそれぞれにより反射されて、干渉撮影系の撮像素子に導かれるように構成されていてよい。

上記の例示においては、光路結合素子５１及び光路結合素子５３のそれぞれはビームスプリッタ（ハーフミラー等）である。更に、干渉模様を撮影するための照明光の戻り光は、光路結合素子５１及び光路結合素子５３のそれぞれにより反射されて、撮像素子に相当する干渉撮影カメラ２３に導かれるように構成されていてよい。

このように構成された例示的な実施形態によれば、光学系のコンパクト化を図りつつ、ビームスプリッタを透過する際の光の乱れを回避することができるので、角膜上に生じた干渉模様を高い確度で検出することが可能になる。

幾つかの例示的な実施形態に係る眼科装置は、前眼部に投射される照明光の強度を変更する照明強度変更部を更に含んでいてよい。上記の例示においては、可変フィルタ１４及び照明強度変更処理部１３０が照明強度変更部に相当する。

このように構成された例示的な実施形態によれば、好適な強度の光を用いて検査を行うことができる。例えば、涙液層破壊時間（ＢＵＴ）検査のように或る程度の時間が掛かる検査において、眩しさによって被検者が眼を閉じてしまうおそれを低減することができ、被検者への負担を軽減することもできる。

幾つかの例示的な実施形態に係る眼科装置は、前眼部に投与された蛍光剤の励起光を照明光から生成するエキサイタフィルタと、この励起光を受けた蛍光剤が発する蛍光を選択的に通過させるバリアフィルタとを更に含んでいてよい。上記の例示においては、エキサイタフィルタ１３がエキサイタフィルタに相当し、バリアフィルタ３１がバリアフィルタに相当する。

このように構成された例示的な実施形態によれば、前眼部の蛍光造影撮影を行うことができるので、角膜の状態や涙液の状態を好適に観察することが可能である。

幾つかの例示的な実施形態に係る眼科装置は、アライメントのための要素を含んでいてよい。アライメントによって検査の容易化を図ることができる。アライメントのための構成の例を以下に挙げる。

第１の例として、幾つかの例示的な実施形態に係る眼科装置は、投射系と、検出系と、第１アライメント部とを含んでいてよい。投射系は、第１光路結合素子から被検眼に向かう光路の光軸に対して傾斜した方向に沿って前眼部にアライメント光を投射する。検出系は、投射系により前眼部に投射されたアライメント光の反射光を検出する。第１アライメント部は、検出系からの出力に基づいて、当該光軸に沿う方向におけるアライメントを実行する。

上記の例示においては、アライメント光源６１、レンズ４２、及びレンズ４１が投射系に相当する。また、レンズ４１、レンズ４２、及びイメージセンサー６２が検出系に相当する。更に、ユニット移動機構７０及びアライメント処理部１４０が第１アライメント部に相当する。これら要素によってＺアライメントが実現される。

第１の例において、投射系は、アライメント光を出力するアライメント光源を含んでいてよい。また、検出系は、アライメント光の反射光を検出するイメージセンサーを含んでいてよい。更に、アライメント光源及びイメージセンサーは、第１光路結合素子に対して被検眼の反対側に配置されていてよい。

上記の例示においては、アライメント光源６１がアライメント光源に相当し、イメージセンサー６２がイメージセンサーに相当する。更に、アライメント光源６１及びイメージセンサー６２は、光路結合素子５１に対して被検眼Ｅの反対側、つまり前眼部撮影系３０の側、に配置されている。光路結合素子５１には切り欠き、開口、透光部等が形成されており、これを介して光が光路結合素子５１を通過するように構成されていてよい。

第２の例として、幾つかの例示的な実施形態に係る眼科装置は、第２アライメント部を更に含んでいてよい。第２アライメント部は、前眼部撮影系により取得された前眼部画像に基づいて、第１光路結合素子から被検眼に向かう光路の光軸に直交する方向におけるアライメントを実行する。

上記の例示においては、ユニット移動機構７０及びアライメント処理部１４０が第２アライメント部に相当する。これら要素によってＸＹアライメントが実現される。

第３の例として、幾つかの例示的な実施形態に係る眼科装置は、２以上の撮影部と、第３アライメント部とを含む。２以上の撮影部は、互いに異なる方向から前眼部を撮影する。第３アライメント部は、２以上の撮影部によりそれぞれ取得された２以上の撮影画像に基づいて３次元アライメントを実行する。

上記の例示においては、２つの前眼部カメラ３００Ａ及び３００Ｂが２以上の撮影部に相当し、ユニット移動機構７０及びアライメント処理部１４０Ａが第３アライメント部に相当する。これら要素によって３次元アライメント（ＸＹＺアライメント）が実現される。

１ 眼科装置
２ 検査ユニット
１０ 照明系
１１ 照明光源
１３ エキサイタフィルタ
１３Ａ エキサイタフィルタ移動機構
１４ 可変フィルタ
２０ 干渉撮影系
２３ 干渉撮影カメラ
３０ 前眼部撮影系
３１ バリアフィルタ
３１Ａ バリアフィルタ移動機構
３２ レンズ
３３ 前眼部撮影カメラ
４１、４２、４３、４４ レンズ
５１、５３ 光路結合素子
６１ アライメント光源
６２ イメージセンサー
７０ ユニット移動機構
８０ 表示デバイス
１００ コンピュータ
１１０ 検査処理部
１２０ 表示処理部
１３０ 照明強度変更処理部
１４０ アライメント処理部

Claims (4)

1. 照明光を被検眼の前眼部に投射する照明系と、
   前記照明光により角膜上に形成される前記角膜上の涙液の状態を表す干渉模様を撮影するための干渉撮影系と、
   前記照明光が投射されている前記前眼部を撮影するための前眼部撮影系と、
   前記干渉撮影系の光路と前記前眼部撮影系の光路とを結合する第１光路結合素子と、
   前記第１光路結合素子に対して前記被検眼の側に配置され、前記干渉撮影系の対物レンズ及び前記前眼部撮影系の対物レンズとして機能する第１レンズ群と、
   前記第１光路結合素子に対して前記干渉撮影系の側に配置され、前記第１レンズ群とともに前記干渉撮影系の対物レンズとして機能する第２レンズ群と
   を含み、
   前記前眼部撮影系に含まれるレンズのうち最も前記第１光路結合素子の側に位置するレンズは、前記第１レンズ群の焦点位置又はその近傍に配置されている
   ことを特徴とする、眼科装置。
2. 前記照明系の光路と前記干渉撮影系の光路とを結合する第２光路結合素子を更に含む
   ことを特徴とする、請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記第１光路結合素子及び前記第２光路結合素子のそれぞれはビームスプリッタであり、
   前記干渉模様を撮影するための前記照明光の戻り光は、前記第１光路結合素子及び前記第２光路結合素子のそれぞれにより反射されて、前記干渉撮影系の撮像素子に導かれる
   ことを特徴とする、請求項２の眼科装置。
4. 前記前眼部に投射される前記照明光の強度を変更する照明強度変更部を更に含む
   ことを特徴とする、請求項１～３のいずれかに記載の眼科装置。
   
   

Images