眼科装置
【課題】被検眼を診断するために有用な温度情報を安定して取得する。
【解決手段】本発明の眼科装置は、被検眼からの赤外線を観察する赤外線撮像手段１０と、赤外線撮像手段の光軸と同一光軸上に配置され、被検眼からの可視光又は近赤外領域の光を観察する可視光撮像手段１２と、被検眼にアライメント光を投光するアライメント光学系２６，２４と、被検眼から反射されるアライメント光から被検眼と赤外線撮像手段とのＺ方向の合焦状態を検出する合焦状態検出センサ３２と、被検眼からの赤外線が赤外線撮像手段に入射する赤外線撮像状態と、被検眼からの可視光又は近赤外線領域の光が可視光撮像手段に入射する可視光撮像状態とに選択的に切り替える可動ミラー２０と、被検者に対して固視を促す固視標２７を備えている。
【解決手段】本発明の眼科装置は、被検眼からの赤外線を観察する赤外線撮像手段１０と、赤外線撮像手段の光軸と同一光軸上に配置され、被検眼からの可視光又は近赤外領域の光を観察する可視光撮像手段１２と、被検眼にアライメント光を投光するアライメント光学系２６，２４と、被検眼から反射されるアライメント光から被検眼と赤外線撮像手段とのＺ方向の合焦状態を検出する合焦状態検出センサ３２と、被検眼からの赤外線が赤外線撮像手段に入射する赤外線撮像状態と、被検眼からの可視光又は近赤外線領域の光が可視光撮像手段に入射する可視光撮像状態とに選択的に切り替える可動ミラー２０と、被検者に対して固視を促す固視標２７を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は眼科装置に関する。詳しくは、被検眼からの赤外線を赤外線撮像手段で撮像し、被検眼の温度分布を測定する眼科装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検眼を診断するために、被検眼から放射される赤外線を赤外線カメラで撮像し、被検眼の温度分布を測定する試みが行われている（例えば、非特許文献１）。この文献には、被検眼に対向して赤外線カメラを設置し、その赤外線カメラによって被検眼を撮像し、撮像した画像から温度分析を行ったことが報告されている。
【非特許文献１】平光忠久、馬嶋慶直、「眼科におけるサーモグラフィ的研究」、臨眼（１９７６年３月）、ｐ．３３−３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した文献のように被検眼を実験的に赤外線カメラで撮像して温度分析を行った旨の報告はあるものの、被検眼を診断するために有用な温度情報を安定して取得できる眼科装置は実現されていない。
【０００４】
本発明の目的は、被検眼を診断するために有用な温度情報を安定して取得することができる眼科装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の眼科装置は、被検眼に対してＸＹＺ方向に移動可能に設けられた検査部を備え、被検眼に対して検査部をアライメントした状態で被検眼を観察する。この眼科装置の検査部は、被検眼からの赤外線を観察する赤外線撮像手段と、赤外線撮像手段の光軸と同一光軸上に配置され、被検眼からの可視光又は近赤外領域の光を観察する可視光撮像手段と、被検眼にアライメント光を投光するアライメント光学系と、被検眼から反射されるアライメント光から被検眼と赤外線撮像手段とのＺ方向の合焦状態を検出する合焦状態検出センサと、被検眼からの赤外線が赤外線撮像手段に入射する赤外線撮像状態と、被検眼からの可視光又は近赤外線領域の光が可視光撮像手段に入射する可視光撮像状態とに選択的に切り替える可動ミラーと、を有している。そして、検査部又は検査部外に、被検者に対して固視を促す固視標をさらに備えている。
この眼科装置では、被検眼を検査する際は、まず、被検者に固視標を固視させる。次いで、被検眼にアライメント光を投光すると共に、被検眼からのアライメント光の反射像を可視光撮像手段で撮像し、そのアライメント光の反射像を利用して検査部をＸＹＺ方向にアライメントする。被検眼に対して所望の位置に検査部をアライメントすると、可動ミラーを駆動して被検眼から放射される赤外線を赤外線撮像手段に導き、赤外線撮像手段で被検眼の赤外線像を観察する。
この眼科装置では、被検者に固視標を固視させることで、被検眼を安定した状態（移動しない状態）とすることができる。また、被検眼を可視光撮像手段で観察しながら検査部をＸＹＺ方向にアライメントするため、被検眼の所望の位置（例えば、眼球の中心部又は結膜等の眼球の周辺部）の温度情報を取得することができる。したがって、被検眼を診断するために有用な温度情報を安定して取得することができる。また、赤外線撮像手段と可視光撮像手段が同一光軸上に配置されるため、両撮像手段と被検眼との正確なアライメントを実現することができる。
【０００６】
ここで、赤外線撮像手段によって得られる赤外線像（温度情報）は、被写体の角度に依存して変化する。例えば、角膜の温度を測定する場合、角膜の形状が球体であるため、赤外線の放射角度が角膜の中心と周辺では異なり、そのままでは正確な温度情報を得ることができない。したがって、被検眼の正確な温度情報を得るためには、赤外線撮像手段によって得られる温度情報を被検眼の形状に応じて補正することが好ましい。
そこで、上記眼科装置では、検査部は被検眼にケラト光を投光するケラト光学系をさらに有し、可視光撮像手段で撮像されたケラト光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、算出された被検眼の曲率半径を利用して赤外線撮像手段によって撮像された被検眼の温度分布画像を補正する補正手段とをさらに有していることが好ましい。
この眼科装置では、被検眼にケラト光を投光するケラト光学系を備え、ケラト光の反射像から被検眼の曲率半径（形状）を算出し、その曲率半径によって温度情報を補正する。このため、被検眼の正確な温度情報を得ることができる。
【０００７】
あるいは、上記眼科装置では、検査部は被検眼に多重リングパターン光を投光する多重リングパターン照明光学系をさらに有し、可視光撮像手段で撮像された多重リングパターン光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、算出された被検眼の曲率半径を利用して赤外線撮像手段によって撮像された被検眼の温度分布画像を補正する補正手段をさらに有していてもよい。
この眼科装置では、被検眼に多重リングパターン光を投光する多重リングパターン照明光学系を備え、多重リングパターン光の反射像から被検眼の曲率半径（形状）を算出し、その曲率半径によって温度情報を補正する。このような態様の眼科装置によっても、被検眼の正確な温度情報を得ることができる。
【０００８】
さらには、上記眼科装置は、赤外線撮像手段によって撮像された被検眼の温度分布画像を眼球の解剖学的平均形状を利用して補正する補正手段をさらに有していてもよい。眼球の解剖学的平均形状を利用することで、赤外線撮像手段で撮像された温度情報を簡易に補正することができる。
【０００９】
また、赤外線撮像手段によって精緻な赤外線像を撮像するためには、被写界深度を浅くする必要がある。このため、ピントが合う範囲が狭く、被検眼の全体をピントが合った状態とすることができなくなる。
そこで、上記眼科装置では、検査部は被検眼にケラト光を投光するケラト光学系をさらに有しており、検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置と、可視光撮像手段で撮像されたケラト光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、をさらに備えている。そして、コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、画像処理装置は、（１）曲率半径算出手段によって算出された被検眼の曲率半径を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成することが好ましい。
この眼科装置では、被検眼に対して検査部をＺ方向に移動させながら被検眼の温度分布画像を取得する。そして、取得された温度分布画像から良合焦状態の領域を抽出し、その抽出した領域を合成して被検眼の温度分布を得る。このため、被検眼の温度分布をより正確に取得することができる。
【００１０】
あるいは、上記眼科装置では、検査部は被検眼に多重リングパターン光を投光する多重リングパターン照明光学系をさらに有しており、検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置と、可視光撮像手段で撮像された多重リングパターン光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、をさらに備えている。そして、コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、画像処理装置は、（１）曲率半径算出手段で算出された被検眼の曲率半径を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成するようにしてもよい。
【００１１】
さらには、上記眼科装置は、検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置とをさらに備える。そして、コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、画像処理装置は、（１）眼球の解剖学的平均形状を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成するようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
下記の実施例に記載の技術の主要な特徴について列記する。
（形態１） 赤外線撮像手段から出力される赤外線画像（温度分布画像）を補正するための温度補正板を有している。
（形態２） 可動ミラーを所定の時間間隔で駆動することにより、略同一のタイミングで被検眼の可視光画像と赤外線画像を撮像する。メモリは、撮像された可視光画像と赤外線画像とを関連付けて記憶する。
（形態３） 被検眼の可視光画像と赤外線画像は、開瞼してから所定の時間間隔で複数回撮像される。撮像された複数の赤外線画像から、開瞼直後の状態からの温度変化量、あるいは、温度変化速度を算出する。
（形態４） 被検眼の可視光画像からまつげを特定する。その可視光画像と関連付けられた赤外線画像において、まつげをアーチファクトとして認識又は除外する。
（形態５） 被検眼の赤外線画像から眼瞼を特定する。その赤外線画像と関連付けられた可視光画像において眼瞼縁を認識する。
（形態６）可視光画像において領域を指定する。その可視光画像と関連付けられた赤外線画像内において、その指定領域内における温度勾配を算出する。
（形態７）可視光画像から形状変化の大きい領域を特定する。その可視光画像と関連付けられた赤外線画像内において、その特定領域を認識する。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明を具現化した一実施例に係る眼科装置について説明する。本実施例の眼科装置は、被検者の頭部が固定される顎台と、顎台に固定された被検者の被検眼１００を観察・検査する検査部７０と、被検眼１００に対して検査部７０を移動させる駆動装置３４とを備えている。
【００１４】
図１，２は検査部７０の光学系の構成を示す模式図である。図１は可視光画像を撮像する時の状態を示しており、図２は赤外線画像を撮像する時の状態を示している。図１，２に示すように検査部７０は、可動ミラー２０と、光軸上に配置されたアライメント光源２６と、光軸周りの同一円周上に配置された複数個の点光源からなるケラト光源２８と、光軸上に配置された可視光カメラ１２及び赤外線カメラ１０とを有している。
【００１５】
可視光カメラ１２は、被検眼１００で反射されたアライメント光源２６の光（アライメント光の反射像）及びケラト光源２８の光（ケラト光の反射像）を撮像する。本実施例の可視光カメラ１２には、各画素位置にＣＣＤ素子を配置したＣＣＤカメラが用いられている。各画素位置のＣＣＤ素子は、受光した光の強度に応じた電気信号を出力する。各ＣＣＤ素子から出力された電気信号はそれぞれデジタルデータに変換され、変換されたデジタルデータ群が可視光カメラ１２から出力される。
【００１６】
赤外線カメラ１０は、被検眼１００から放射される赤外線像を撮像する。本実施例の赤外線カメラ１０には、各画素位置に赤外線検出素子（例えば、マイクロボロメータ）を配置した赤外線カメラが用いられている。各画素位置の赤外線検出素子は、入射した赤外線の強度に応じた電気信号を出力する。各赤外線検出素子から出力された電気信号はそれぞれデジタルデータに変換され、変換されたデジタルデータ群が赤外線カメラ１０から出力される。
なお、赤外線検出素子から出力される電気信号は、赤外線検出素子自身の温度や配置された位置、また、測定対象物の形状等によって相違する。したがって、本実施例では、赤外線カメラ１０から出力されるデジタルデータに種々の補正を行っている。この温度補正については、後で詳述する。
【００１７】
可動ミラー２０は、可視光を反射する反射面２０ａと回動軸２０ｃを備えている。可動ミラー２０は回動軸２０ｃ回りに回動可能とされており、回動軸２０ｃの一端にはモータ２０ｂ（図４に図示）が接続されている。モータ２０ｂが回転すると回動軸２０ｃが回転し、可動ミラー２０も回転する。可動ミラー２０が回転すると、被検眼１００からの可視光が可視光カメラ１２に入射する第１状態（図１の状態）と、被検眼１００からの赤外線が赤外線カメラ１０に入射する第２状態（図２の状態）とに切り替えられる。
【００１８】
可動ミラー２０と赤外線カメラ１０（詳細には、赤外線レンズ１４）の間には可動プレート１８が配されている。可動プレート１８の裏面１８ｃ（赤外線レンズ１４側の面）には黒体が塗布されている。このため、可動プレート１８の裏面１８ｃからは安定した赤外線の放射が行われる。また、可動プレート１８には、温度センサ１８ａ（図４に図示）が取付けられている。温度センサ１８ａは、可動プレート１８の温度を検出する。
可動プレート１８は、被検眼１００から赤外線カメラ１０への赤外線の入射を遮断する遮断位置（図１に示す位置）と、被検眼１００から赤外線カメラ１０への赤外線の入射を許容する開放位置（図２，３に示す位置）との間をスライド可能となっている。可動プレート１８の移動は、モータ１８ｂ（図４に図示）によって行われる。可動プレート１８が遮断位置に移動すると、図示省略したレンズ鏡筒と可動プレート１８と赤外線カメラ１０によって閉空間が形成される。閉空間が形成されると、可動プレート１８の裏面１８ｃが赤外線カメラ１０と対向し、また、この閉空間の外部から内部に赤外線が入射することが防止される。したがって、可動プレート１８が遮断位置に位置する状態では、赤外線カメラ１０には閉空間内の各部から放射された赤外線が入射する。
【００１９】
また、検査部７０の光学系には固視標光源２７が備えられている。固視標光源２７の光は、図示しないピンホール及びコリメートレンズ２９を透過することで略平行光線となり、アライメント光源２６とハーフミラー２２の間に配置されたハーフミラー３１で反射され、ハーフミラー２２を透過して可動ミラー２０の反射面２０ａに入射する。反射面２０ａに入射した固視標光源２７の光は、反射面２０ａで反射され、被検眼１００に投影される。固視標光源２７の光を被検者に固視させることで、被検眼１００を安定した状態（移動しない状態）とすることができる。
【００２０】
上記の検査部７０において、被検眼１００と検査部７０とのアライメントを行うとき（すなわち、アライメント光源２６の光を被検眼１００に投影するとき）や、被検眼１００の可視光像を撮像するとき（例えば、ケラト光源２８からの光を被検眼１００に投影するとき）は、可動ミラー２０が第１状態とされる。図１に示すように、第１状態では、可動ミラー２０の反射面２０ａが光軸上に配置される。
アライメント光源２６の光は、図示しないピンホール及びコリメートレンズ２４を透過することで略平行光線となり、ハーフミラー３１，２２を透過して、可動ミラー２０の反射面２０ａに入射する。反射面２０ａに入射したアライメント光は、反射面２０ａで反射され、被検眼１００に投影される。また、ケラト光源２８の光は、図示しないピンホール及びコリメートレンズを透過することで略平行光線となり、被検眼１００に投影される。なお、アライメント光源２６にはＬＥＤ等を用いることができ、ケラト光源２８にもＬＥＤ等を用いることができる。
【００２１】
被検眼１００で反射されたアライメント光源２６の光及びケラト光源２８の光は、可動ミラー２０の反射面２０ａで反射される。反射面２０ａで反射された光は、さらに、ハーフミラー２２で反射され、可視光レンズ１６を透過して可視光カメラ１２に導かれる。可視光カメラ１２は、可視光レンズ１６を透過した光（すなわち、アライメント光の反射像及びケラト光の反射像）を撮像する。
なお、被検眼１００に投影されたアライメント光源２６の光の反射像は、合焦センサ３２によっても受光される。すなわち、合焦センサ３２は、光軸に対して斜めに配置されている。アライメント光源２６の光の被検眼１００からの反射像は、レンズ３０を介して合焦センサ３２の受光面に入射する。合焦センサ３２は、検査部７０と被検眼１００とのＺ方向（すなわち、被検眼１００と検査部７０が近接・離間する方向）のアライメント状態を検出する。
【００２２】
一方、被検眼１００の赤外線像を撮像するときは、可動ミラー２０及び可動プレート１８が図２の状態とされる。図２に示す状態では、可動ミラー２０の反射面２０ａが光軸上から退避されると共に可動プレート１８が開放位置に配置され、被検眼１００と赤外線カメラ１０との間には赤外線レンズ１４以外は何も配置されていない。このため、被検眼１００から放射される赤外線は、赤外線レンズ１４（ゲルマニウムレンズ）を通って赤外線カメラ１０に導かれる。赤外線カメラ１０は、入射する赤外線像を撮像する。
【００２３】
上記検査部７０を駆動する駆動装置３４は、検査部７０をＸ方向（水平方向）に駆動するモータと、Ｙ方向（垂直方向）に駆動するモータと、Ｚ方向（被検眼１００に近接・離間する方向）に駆動するモータをそれぞれ備えている。これらのモータが駆動されると、検査部７０はＸ方向，Ｙ方向及びＺ方向に移動するようになっている。
【００２４】
上述した眼科装置の制御系の構成について説明する。図４は本実施例に係る眼科装置の制御系の構成を示している。図４に示すように、眼科装置の制御は制御装置４０によって行われる。制御装置４０には、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータを用いることができる。
制御装置４０は、赤外線カメラ１０、可視光カメラ１２、連続撮影スイッチ４２、詳細撮影スイッチ４４、温度センサ１８ａ、合焦センサ３２と接続されている。制御装置４０には、赤外線カメラ１０で撮像された赤外線画像（温度分布を表すデジタルデータ群）と、可視光カメラ１２で撮像された可視光画像（可視光の強度分布を表すデジタルデータ群）が入力する。制御装置４０は、入力した可視光画像から被検眼１００の角膜形状を算出し、算出した角膜形状を用いて赤外線画像の温度を補正する等の種々の演算を行う。連続撮影スイッチ４２及び詳細撮影スイッチ４４は、検査者によって操作される。連続撮影スイッチ４２及び詳細撮影スイッチ４４が操作されると、これらのスイッチ４２，４４からの信号が制御装置４０に入力する。連続撮影スイッチ４２が操作されると、制御装置４０は、被検眼１００の可視光画像及び赤外線画像を所定の時間間隔（例えば、１秒間隔）で所定回数（例えば、１０回）だけ撮像する。また、詳細撮影スイッチ４４が操作されると、制御装置４０は、検査部７０のＺ方向の位置を変えながら被検眼１００の可視光画像と赤外線画像を複数回撮像し、撮像した複数の赤外線画像を合成して精緻な赤外線画像が作成される。連続撮影スイッチ４２及び詳細撮影スイッチ４４が操作されたときの制御装置５０の処理については、後で詳述する。また、制御装置４０には、温度センサ１８ａからの信号と合焦センサ３２からの信号が入力する。制御装置４０は、温度センサ１８ａからの信号に基づいて可動プレート１８の温度を検出し、合焦センサ３２からの信号に基づいて検査部７０と被検眼１００とのＺ方向の合焦を検出する。
また、制御装置４０には、駆動装置３４、モータ２０ｂ，１８ｂ、アライメント光源２６、ケラト光源２８、固視標光源２７が接続されている。制御装置４０は、駆動装置３４を駆動して検査部７０をＸ，Ｙ，Ｚ方向に駆動し、被検眼１００に対するアライメントを行う。また、制御装置４０は、モータ２０ｂを駆動して可動ミラー２０の位置を切り替え、モータ１８ｂを駆動して可動プレート１８の位置を切り替える。さらに、制御装置４０は、アライメント光源２６、ケラト光源２８及び固視標光源２７のＯＮ／ＯＦＦを切替える。
さらに、制御装置４０には、メモリ３７及び画像処理装置３５が接続されている。制御装置４０は、赤外線カメラ１０から出力された赤外線画像と可視光カメラ１２から出力された可視光画像をメモリ３７に記憶し、また、これらの画像をメモリ３７から読み出し、あるいは、これらの画像を画像処理装置３５に出力する。画像処理装置３５は、入力された画像を処理し、モニタ３６に表示する。
【００２５】
（Ａ）連続撮影スイッチ操作時の動作
次に、上述した眼科装置を用いて被検眼１００を検査する手順について説明する。まず、連続撮影スイッチ４２が操作されたときの眼科装置の動作を説明する。図５は連続撮影スイッチ操作時の眼科装置の動作手順を示すフローチャートである。
図５に示すように、連続撮影スイッチ４２が操作されると（ステップＳ１０）、連続撮影スイッチ４２からの信号が制御装置４０に入力する。連続撮影スイッチ４２からの信号が入力すると、制御装置４０は、可動ミラー２０を第１状態とし、可動プレート１８を遮断位置に移動させる（図１に示す状態）。また、制御装置４０は、アライメント光源２６及び固視標光源２７を点灯する。固視標光源２７が点灯すると、検査者は、被検者に瞬目してから開瞼し、固視標を固視するように促す。被検者に瞬目してから開瞼させることで、被検眼１００の表面に涙液層が形成される。また、被検者に固視標を固視させることで、被検眼１００を安定した状態（移動しない状態）とすることができ、被検眼１００の撮影を良好に行うことができる。
次に、制御装置４０は、被検眼１００に対して検査部７０をＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動させて、被検眼１００に対する検査部７０のアライメントを行う（ステップＳ１２）。具体的には、可視光カメラ１２で被検眼１００に投影したアライメント光の反射像を撮像し、撮像した反射像の位置が撮像した画像内の所定の位置（例えば、中央）に位置するように検査部７０をＸ，Ｙ方向に移動させる。これによって、検査部７０のＸ，Ｙ方向のアライメントが完了する。また、制御装置４０は、検査部７０を被検眼１００にＺ方向に移動させながら、合焦センサ３２の出力から検査部７０がＺ方向に合焦したか否かを判断する。検査部７０がＺ方向に合焦したと判断すると、駆動装置３４の駆動を停止する。これによって、検査部７０のＺ方向のアライメントが完了する。検査部７０のＸ，Ｙ，Ｚ方向のアライメントが完了すると、制御装置４０はアライメント光源２６をＯＦＦする。
【００２６】
検査部７０のアライメントが完了すると、制御装置４０は、赤外線カメラ１０によって可動プレート１８の裏面１８ｃを撮像する（ステップＳ１４）。既に説明したように、可動プレート１８が遮断位置にあると、赤外線カメラ１８は閉空間内に位置し、その閉空間には外部からの赤外線の侵入が遮断される。このため、ステップＳ１４で撮像された赤外線画像は、閉空間内の各部から放射された赤外線を撮像したものとなる。ステップＳ１４で撮像された赤外線画像は、メモリ３７に格納される。同時に、制御装置４０は、温度センサ１８ａで検出された温度も赤外線画像と関連付けてメモリ３７に格納する。ステップＳ１４の赤外線カメラ１０の撮像が終わると、可動プレート１８を開放位置に移動させる。
次に、制御装置４０は、タイマをセットしてスタートし（ステップＳ１６）、タイマが所定時間（例えば、１秒）をカウントしたか否かを判定する（ステップＳ１８）。タイマが所定時間をカウントしていない場合（ステップＳ１８でＮＯ）は、タイマが所定時間をカウントするまで待機する。
一方、タイマが所定時間をカウントしている場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）は、ケラト光源２８を点灯し、ケラト光源２８からの光を被検眼１００に投影する。これと同時に、制御装置４０は、可視光カメラ１２によって被検眼１００に投影したケラト光の反射像を撮像する（ステップＳ２０）。この際、被検者は固視標を固視しているため、被検眼１００は安定した状態（移動しない状態）となっており、被検眼の所望の位置を撮像することができる。可視光カメラ１２によって撮像された可視光画像はメモリ３７に格納される。
可視光画像を撮像すると、制御装置４０は、可動ミラー２０を第２状態とする（ステップＳ２２）。これによって、検査部７０の光学系は図２に示す状態となり、被検眼１００からの赤外線が赤外線カメラ１０に導かれる。
被検眼１００からの赤外線が赤外線カメラ１０に導かれる状態となると、制御装置４０は、赤外線カメラ１０によって被検眼１００からの赤外線を撮像する（ステップＳ２４）。この際、被検者からは固視標が見えない状態となるが、ステップＳ２２及び次に説明するステップＳ２６の可動ミラー２０の切り換えが短時間に連続して行われるため、被検者には固視標が常に点灯しているように見える。このため、被検眼１００は安定した状態（移動しない状態）となっており、被検眼の所望の位置を撮像することができる。赤外線カメラ１０によって撮像された赤外線画像は、ステップＳ２０で撮像された可視光画像と関連付けてメモリ３７に格納される。なお、ステップＳ２０で可視光画像が撮像されてから、ステップＳ２４で赤外線画像が撮像されるまでの時間（本実施例では４０ｍ秒）は極めて短いため、ステップＳ２０で撮像された可視光画像とステップＳ２４で撮像された赤外線画像とは略同一のタイミングで撮像されたものとみなすことができる。
ステップＳ２４で赤外線画像を撮像すると、制御装置４０は、可動ミラー２０を第１状態とする（ステップＳ２６）。これによって、検査部７０の光学系は図３に示す状態となり、被検眼１００からの可視光が可視光カメラ１２に導かれる。
【００２７】
次に、制御装置４０は、被検眼１００の可視光画像と赤外線画像を所定回数（例えば、１０回）だけ撮像したか否かを判定する（ステップＳ２８）。被検眼１００の可視光画像と赤外線画像を所定回数撮像している場合（ステップＳ２８でＹＥＳ）は、ステップＳ３０に進む。一方、被検眼１００の可視光画像と赤外線画像を所定回数撮像していない場合（ステップＳ２８でＮＯ）は、ステップＳ１６に戻って、ステップＳ１６からの処理が繰り返される。これによって、被検眼１００の可視光画像と赤外線画像が所定の時間間隔（例えば、１秒間隔）で所定回数撮像されることとなる。これによって、メモリ３７には、経過時間毎に、その経過時間のときに撮像された可視光画像と赤外線画像とが関連付けて記憶される。
【００２８】
ステップＳ３０に進むと、制御装置４０は、メモリ３７に記憶されている可視光画像から被検眼１００の角膜形状を算出する。すなわち、各可視光画像には、ケラト光源２８からの光の反射像（いわゆる、ケラト像）が含まれている。したがって、制御装置４０は、まず、ケラト像の位置から角膜形状を楕円近似したときの楕円形状を特定する。そして、特定された楕円形状から、強主経線と弱主経線の角膜曲率半径及びその方向を算出する。なお、ケラト像から角膜曲率半径及びその方向を算出する手順については公知であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
ここで、被検眼１００の角膜曲率半径をより正確に算出するためには、曲率が一定な模擬眼を複数用意し、これらの模擬眼に対して計測を行い、その計測データをキャリブレーションデータとして利用するようにしてもよい。例えば、複数の曲率が一定な模擬眼（例えば、計測有効な曲率半径の最小値、中央値、最大値の３つの曲率の模擬眼）に対してケラト光源２８からの光を投光し、その反射像（ケラト像）を可視光カメラ１２で撮像しておく。次いで、撮像した各可視光画像内のケラト像の位置を特定し、その特定した位置をキャリブレーションデータとして記録しておく。そして、被検眼１００を実際に撮像した際には、撮像した画像内のケラト像の位置を記憶しておいたキャリブレーションデータで補正し、被検眼１００の角膜形状を算出する。これによって、より正確に被検眼１００の角膜形状を算出することができる。
【００２９】
次に、制御装置４０は、メモリ３７に記憶されている各赤外線画像の温度（詳しくは、赤外線カメラ１０の各画素位置の赤外線検出素子から出力されるデータ）を補正する（ステップＳ３２）。本実施例では、赤外線カメラ１０の各赤外線検出素子から出力されるデータを、（１）赤外線検出素子の温度、（２）赤外線検出素子の位置、（３）赤外線カメラ１０の光学系の熱放射、（４）被検眼１００の角膜形状を考慮して補正する。
【００３０】
（１）赤外線カメラ１０（赤外線検出素子）の温度に基づく補正
赤外線カメラ１０から出力されるデータは、赤外線カメラ１０自身の温度によって変化する。すなわち、被写体が同一温度であっても、赤外線カメラ１０自身の温度（雰囲気温度）が変わると、赤外線カメラ１０から出力されるデータも変化する。したがって、赤外線カメラ１０自身の温度の影響を排除するためには、赤外線カメラ１０から出力されたデータを、赤外線カメラ１０が所定の温度（例えば、２５度）であれば出力されたであろうデータに変換（補正）する必要がある。そこで、本実施例では、温度センサ１８ａで検出した温度（可動プレート１８の温度）を赤外線カメラ１０の温度として、赤外線カメラ１０から出力されたデータを補正する。なお、赤外線カメラ１０の温度に基づく補正は、従来公知の方法で実施することができる。
【００３１】
（２）赤外線カメラ１０の赤外線検出素子の位置による補正
赤外線カメラ１０の各赤外線検出素子から出力されるデータは、赤外線検出素子の位置によって変化する。すなわち、赤外線カメラ１０と対向する被写体の全面が平坦で、かつ、同一温度であっても、赤外線検出素子の位置が異なると、その赤外線検出素子から出力されるデータが変化する。したがって、赤外線検出素子の位置の影響を排除するためには、各赤外線検出素子から出力されたデータを、その赤外線検出素子が所定の位置（例えば、赤外線カメラの中心の画素位置）に配置されていたのであれば出力されたであろうデータに変換（補正）する必要がある。そこで、本実施例では、各赤外線検出素子から出力されたデータを、その赤外線検出素子の位置を考慮して補正する。なお、赤外線検出素子の位置に基づく温度補正は、従来公知の方法で実施することができる。
【００３２】
（３）光学系の熱放射による補正
熱をもつ全ての物質は、何らかの赤外線を放射している。したがって、赤外線カメラ１０に入射する赤外線も、被検眼１００から放射される赤外線だけではなく、検査部７０の光学系の各部位から放射される赤外線が含まれる。このため、被検眼１００から放射される赤外線だけを検出するためには、光学系の各部位から放射される赤外線をキャンセルする必要がある。そこで、本実施例では、ステップＳ２２で撮像された各赤外線画像（各赤外線素子から出力されたデータ）よりステップＳ１４で撮像された赤外線画像（各赤外線素子から出力されたデータ）を減算する。これによって、光学系の各部位から放射される赤外線の影響を低減する。
【００３３】
（４）被検眼の角膜曲率半径に基づく補正
赤外線カメラ１０で計測される温度は、赤外線カメラ１０に対する被写体の角度（すなわち、被写体からの赤外線の放射角度）の影響を受ける。被検眼１００は球体であるため、被検眼１００からの赤外線の放射角度は、被検眼１００の中心と周辺では異なることとなる。そこで、被検眼１００の角膜形状に基づいて、赤外線カメラ１０の各赤外線検出素子から出力されたデータを補正する。
具体的には、まず、均一な曲率半径の黒体表面を有する模擬眼を複数用意し、これらの模擬眼を赤外線カメラ１０で撮像し、各赤外線素子から出力されるデータを計測する。例えば、計測対象とする最小曲率半径の模擬眼と、最大曲率半径の模擬眼と、その中間の曲率半径の模擬眼の３種類を用意し、これらの模擬眼に対して計測を行う。
次に、計測したデータから模擬眼表面の法線ベクトルの角度をパラメータとし、各赤外線検出素子から出力されるデータと実際の被写体（模擬眼）の温度との関係を表す関数を取得する。すなわち、曲率半径が異なると各赤外線検出素子に対する模擬眼表面の法線ベクトルが異なり、これによって、赤外線検出素子から出力されるデータも変化する。このため、法線ベクトルの角度をパラメータとし、赤外線素子から出力された温度（データ）と、模擬眼表面の実際の温度との関係を表す変位関数を取得する。変位関数を取得すると、その変位関数を逆変換した補正関数を取得する。補正関数は、各模擬眼に対してそれぞれ取得する。取得した各補正関数はメモリ３７に記憶する。
そして、実際に測定された赤外線画像に対しては、まず、ステップＳ３０で算出された角膜形状から法線ベクトルの角度を算出する。次いで、算出された法線ベクトルの値と赤外線画像のデータとメモリ３７に記憶した各補正関数を用いて、それらを補間計算することで、赤外線画像の各画素の補正データ（補正温度）を算出する。
【００３４】
上述した（１）〜（４）の補正は、例えば、次の手順で実施することができる。すなわち、まず、ステップＳ２２で撮像された赤外線画像の各画素のデータから、ステップＳ１６で撮像された赤外線画像の対応する画素のデータを減算する（上記（３）の補正）。次に、減算後のデータに、上記（２）の補正を行い、次いで、上記（１）の補正を行う。最後に、上記（４）の補正を行い、赤外線画像の各画素のデータを算出する。
なお、上述した（１）〜（４）の補正は全てを行う必要はなく、測定対象の性質や測定精度等に応じて適宜選択した補正のみを行うようにしてもよい。例えば、光学系の影響が小さい場合等には、上記（１），（２），（４）の補正のみを行うことができる。
【００３５】
上述した赤外線画像の温度補正が終了すると、次に、制御装置４０は、ステップＳ３２で修正した赤外線画像と、ステップＳ１８で撮像した可視光画像をモニタ３６に表示する（ステップＳ３４）。すなわち、制御装置４０は、これらのデータを画像処理装置３５に出力する。画像処理装置３５は、制御装置４０から入力されたデータを基に計測結果をモニタ３６に出力する。
ここで、モニタ３６には、被検眼１００の可視光画像と赤外線画像が表示されるため、検査者は被検眼１００のどの部分の温度が表示されているかを知ることができる。また、モニタ３６には、被検眼１００が開瞼してから１秒間隔で撮像された赤外線画像（温度分布画像）が表示される。したがって、被検眼１００の温度分布画像の経時変化から、被検眼１００の表面に形成された涙液層の経時変化を客観的に把握することができる。これによって、被検眼１００のドライアイの病状等を定量的に評価することができる。
なお、画像処理装置３５は、入力された可視光画像及び赤外線画像を解析し、被検眼１００の状態を客観的に評価するための指標を算出する処理を行う。この処理については、後で詳述する。
【００３６】
（Ｂ）詳細撮影スイッチ操作時の動作
次に、詳細撮影スイッチ４４が操作されたときの眼科装置の動作を説明する。まず、詳細撮影スイッチ４４の意義について説明する。
赤外線カメラ１０で被検眼１００を撮像する場合、絞りを開いて明るい光学系とすることが好ましい（例えば、光学系の明るさをＦ１程度とすることが好ましい。）。明るい光学系とすると被写界深度が浅くなり、被検眼１００の全体にピントを合わせることが困難となる。特に、観察対象である被検眼１００は球体であり、また、被検眼１００を接写することから、その全体にピントを合わせることは困難である。すなわち、被検眼１００の中心にピントを合わすと周辺部がピントボケとなり、周辺部にピントを合わせると中心がピントボケになる。そこで、本実施例では、被検眼１００の全体にピントが合った赤外線画像を得ることを目的として、詳細撮影スイッチ４４を設けている。以下、詳細撮影スイッチ４４が操作されたときの眼科装置の動作を説明する。
【００３７】
図６は詳細撮影スイッチ操作時の眼科装置の動作手順を示すフローチャートである。図６に示すように、詳細撮影スイッチ４２が操作されると（ステップＳ３６）、制御装置４０は、可動ミラー２０を第１状態とすると共に可動プレート１８を遮断位置に移動させ（図１に示す状態）、アライメント光源２６及び固視標光源２７を点灯する。
次に、制御装置４０は、被検眼１００に対して検査部７０をＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動させて、被検眼１００に対する検査部７０のアライメントを行う（ステップＳ３８）。ステップＳ３８によって、検査部７０は被検眼１００の中心にピントが合った状態とされる。
検査部７０のアライメントが完了すると、制御装置４０は、赤外線カメラ１０によって可動プレート１８の裏面１８ｃを撮像し（ステップＳ４０）、可動プレート１８を開放位置に移動させる。次いで、被検眼１００を可視光カメラ１２で撮像する（ステップＳ４２）。ステップＳ４０及び４２で得られた画像は、メモリ３７に格納される。
次に、制御装置４０は、可動ミラー２０を第２状態とし（ステップＳ４４）、赤外線カメラ１０によって被検眼１００からの赤外線を撮像する（ステップＳ４６）。これによって、被検眼１００の中心にピントが合った赤外線画像が取得される。赤外線画像を撮像すると、制御装置４０は、可動ミラー２０を第１状態とし（ステップＳ４８）、赤外線画像を所定回数撮像したか否かを判断する（ステップＳ５０）。
被検眼１００の赤外線画像を所定回数撮像している場合（ステップＳ５０でＹＥＳ）は、ステップＳ５２に進む。一方、被検眼１００の赤外線画像を所定回数撮像していない場合（ステップＳ５０でＮＯ）は、制御装置４０は、検査部７０を被検眼１００から接近する方向に所定量だけ移動させる（ステップＳ５６）。これによって、被検眼１００の周辺にピントが合った状態となる。検査部７０を所定量だけ移動させると、制御装置４０はステップＳ４２に戻って、ステップＳ４２からの処理を繰返す。これによって、被検眼１００の赤外線画像がピント位置を中心から外側に変えながら複数取得される。
【００３８】
ステップＳ５２に進むと、まず、制御装置４０は、撮像した複数の赤外線画像を画像処理装置３５に出力する。画像処理装置３５は、入力された赤外線画像のそれぞれから良好にピントが合った領域を切り出し、それら切り出した領域を合成して１枚の赤外線画像を作成する。
具体的には、撮像された赤外線画像では、その赤外線画像が撮像されたときの検査部７０の位置と、被検眼１００の角膜形状から、どの領域にピントが合っているかを算出することができる。したがって、画像処理装置３５は、まず、各赤外線画像から、ピントが合っている領域を算出し、そのピントが合った領域のみを切り取る。なお、被検眼１００の角膜形状の値は、上述した連続撮影スイッチ４２の操作時と同様にケラト光の反射像の位置から算出した値を用いることができ、あるいは、眼球の解剖学的平均形状を用いてもよい。
各赤外線画像からピントが合った領域を切り取ると、画像処理装置３５は、切り取った各領域について、その領域が撮像されたときの検査部７０の位置に応じて倍率補正を行う。すなわち、赤外線画像を撮像したときの検査部７０の位置が異なると、撮像された画像の倍率も異なることとなる。そこで、切り取った各領域に倍率補正をすることで、各赤外線画像の倍率を同一とする。各領域について倍率補正を行うと、各領域を合成して１枚の赤外線画像を作成する。
図７〜１１を用いて、画像処理装置３５による画像合成処理の一例を説明する。図７は合成する前の赤外線画像を示している。なお、赤外線画像には眼瞼縁５０及びケラト輝点５２等は表示されないが、図７では説明の便宜のために表示している（以下、図８〜１１においても同様に表示する。）。
画像処理装置３５は、まず、１番最初に撮像した赤外線画像（図８に示す赤外線画像）からピントが合っている領域５４を切り取る。最初に撮像した赤外線画像は、被検眼１００の中心にピントが合っているため、切り取る領域も被検眼１００の中心となっている。なお、被検眼１００は球体であるため、ピントが合った領域は円形となっている。
次に、画像処理装置３５は、２番目に撮像した赤外線画像（図９に示す赤外線画像）からピントが合っている領域５６を切り取り、同様に、３番目に撮像した赤外線画像（図１０に示す赤外線画像）からピントが合っている領域５８を切り取る。検査部７０を被検眼１００から接近する方向に移動させながら赤外線画像を撮像しているため、２番目の赤外線画像のピントが合った領域５６は１番最初に撮像した赤外線画像（図８）のピントが合っている領域５４の外側に位置するリング状の領域となり、３番目の赤外線画像のピントが合った領域５８は２番目に撮像した赤外線画像（図９）のピントが合っている領域５６の外側に位置するリング状の領域となっている。
画像処理装置３５は、各赤外線画像からピントが合っている領域５４，５６，５８を切り取ると、それらの倍率を補正し、補正した各画像を合成する。合成した赤外線画像を図１１に示している。図１１に示すように、合成した赤外線画像のピントが合っている領域６０は、被検眼１００の略全域となっている。
【００３９】
各赤外線画像を合成して１枚の赤外線画像を作成すると、画像処理装置３５は、その合成した赤外線画像をモニタ３６に表示する（ステップＳ５４）。これによって、被検眼１００の略全域にピントの合った赤外線画像がモニタ３６に表示されることとなる。検査者は、モニタ３６に表示される赤外線画像から被検眼１００の全体を診察することができる。
【００４０】
なお、詳細撮影スイッチ４４が操作されたときも、上述した連続撮影スイッチ４２が操作されたときと同様、撮像された赤外線画像に対して種々の温度補正（図５のステップＳ３２の補正）を行うようにしてもよい。
【００４１】
（Ｃ）その他
本実施例の眼科装置では、被検眼１００の可視光画像と赤外線画像の両者を撮像し、これらの画像に対して画像処理装置３５において種々の解析を行っている。画像処理装置３５で行われる画像解析処理の一例を図１２に基づいて説明する。
図１２に示すように、画像処理装置３５は、まず、メモリ３７から可視光画像と赤外線画像を読み込む（ステップＳ５８）。次に、画像処理装置３５は、読み込んだ可視光画像から「まつげ」の領域を特定し（ステップＳ６０）、その可視光画像と関連付けられている赤外線画像上で「まつげ」の領域を特定し、その特定した領域をアーチファクトとして除外又は認識する。すなわち、赤外線画像だけでは「まつげ」か否かを特定できないが、可視光画像では「まつげ」が黒い線として表示されるため「まつげ」を特定することができる。したがって、可視光画像で「まつげ」を特定することによって、赤外線画像において「まつげ」の領域をアーチファクトとして除外又は認識することができる。
次に、画像処理装置３５は、読み込んだ可視光画像から眼瞼を特定する（ステップＳ６２）。すなわち、被検眼１００に炎症等がある場合、白目と黒目と眼瞼の境界を赤外線画像から認識することは困難となる。一方、可視光画像では、炎症の有無に関らず、白目と黒目と眼瞼の境界を分離することができる。したがって、読み込んだ可視光画像から眼瞼縁を特定することができる。
まつげと眼瞼縁が特定されると、画像処理装置３５は、残った領域を眼球表面として認識する（ステップＳ６４）。
【００４２】
次に、画像処理装置３５は、連続撮影スイッチ４２を操作することで得られた複数の赤外線画像について、最初に撮影された赤外線画像を基準として、各赤外線画像について出力データの変化量（すなわち、最初の撮影時からの温度差）を算出する（ステップＳ６６）。各画素の出力データの変化量を算出することで、被検眼１００の表面から涙液層が消失する程度を客観的に評価することができる。これによって、ドライアイか否かの診断を的確に行うことができる。
次に、画像処理装置３５は、連続撮影スイッチ４２を操作することで得られた複数の赤外線画像について、各画素の出力データの変化速度（温度の変化速度）を算出する（ステップＳ６８）。各画素の温度の変化速度を算出することによっても、被検眼１００の表面から涙液層が消失する速度を客観的に評価することができ、ドライアイの診断を的確に行うことができる。
【００４３】
次に、画像処理装置３５は、撮像された赤外線画像に所定の指定領域が存在するか否かを判断する（ステップＳ７０）。すなわち、検査者は、被検眼１００の可視光画像から被検眼１００の眼球表面に傷等があるか否かを判断することができる場合がある。すなわち、被検眼１００の表面の形状が大きく変化している領域があれば、その領域に傷があると判断することができる。このような場合に、本実施例の眼科装置は、検査者が可視光画像上で傷のある領域等を指定することができるようになっている。したがって、ステップＳ７０では、検査者によって特に詳細に評価する領域が指定されているか否かを判断する。
指定領域が存在しない場合（ステップＳ７０でＮＯ）はステップＳ７４に進み、指定領域が存在する場合（ステップＳ７０でＹＥＳ）は、画像処理装置３５は、指定領域内において温度勾配を算出する（ステップＳ７２）。温度勾配を算出することで、傷の炎症の程度を客観的に評価することができる。すなわち、眼球の表面に傷等があると、その傷の部分が炎症となり、その周りとは温度が異なる場合がある。したがって、温度勾配を算出することで、眼球表面の傷の程度（炎症の程度）を評価することが可能となる。
ステップＳ７４に進むと、画像処理装置３５は、ステップＳ６６，６８，７２で算出した結果をモニタ３６に表示する。モニタ３６に表示された各値によって、検査者は被検眼１００の状態を客観的に評価することができる。
【００４４】
上述した説明から明らかなように、本実施例の眼科装置では、被検眼１００の可視光画像と赤外線画像を略同一のタイミングで撮像する。したがって、可視光画像の情報を利用して赤外線画像を解析することができ、また、赤外線画像の情報を利用して可視光画像を解析することができる。これによって、被検眼１００の状態を客観的に評価することができる。例えば、病変による局部的な温度差を見つけることによって病変の特定を行うことができる。また、治療開始前の赤外線画像と治療開始後の赤外線画像を比較することで、治療効果の評価等を行うことが可能となる。
また、連続撮影スイッチ４２を操作したときは、被検眼１００の赤外線画像が所定の時間間隔で連続して撮像されるため、被検眼１００の涙液層の経時変化を客観的に評価でき、ドライアイ等の診断を的確に行うことができる。
さらに、詳細撮影スイッチ４４を操作することで、被検眼１００の略全域にピントの合った赤外線画像（温度分布画像）を得ることができる。このため、被検眼１００の全体を正確に診断することができる。
【００４５】
以上、本発明の好適ないくつかの実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
例えば、連続撮影スイッチ４２を操作したときも、詳細撮影スイッチ４４を操作したときのように、各撮像タイミング（１秒後、２秒後、・・１０秒後）において、検査部７０のＺ方向の位置を変えて複数の赤外線画像を撮像し、それらの赤外線画像内の良好ピント領域を合成するようにしてもよい。
また、上述した眼科装置では、制御装置４０によって検査部７０のＸ，Ｙ，Ｚ方向の駆動、角膜形状の算出、並びに赤外線画像の温度補正を行う一方で、画像処理装置３５で複数の赤外線画像から良好ピント領域を切り出し、それらを合成する等の処理を行っていた。しかしながら、これらの処理を１つのプロセッサ等によって実行させることもできる。
また、被検眼１００の角膜形状を算出するために被検眼１００に投影する光には、近赤外領域の光を用いることができる。また、被検者に固視を促す固視標光源は検査部の外に配置するようにしてもよい。
また、上述した実施例では、固視標光源２７を検査部７０内に配置したが、固視標光源は検査部７０の外に配置することができる。検査部７０の外に配置することで、赤外線カメラによる撮影時も被検者に固視標を固視させることができる。
【００４６】
また、赤外線画像を補正等するために必要となる角膜形状としては、眼球の解剖学的平均形状を用いることもできる。例えば、角膜の曲率半径については、Gullstrand模型眼の値を用いることができる。
あるいは、被検眼にリングパターン光を投影し、投影したリングパターン光の反射像から眼球の形状を算出するようにしてもよい。被検眼に投影するリングパターン光は、１つであってもよいし、複数であってもよい。図１３は複数のリングパターン光を投影する例を示している。図１３に示すように、検査部７０の光学系には被検眼１００に複数のリングパターン光を投光するリングパターン光源７０が設けられ、これらリングパターン光の反射像を解析することで被検眼１００の形状を算出している。図１４は複数のリングパターン光を被検眼１００に投光したときに撮像される可視光画像を模式的に示している。図１４から明らかなように、被検眼１００に複数のリングパターン光が投影されると、各リングパターン光の反射像６２は被検眼１００の広い領域に投影される。このため、各リングパターンについて被検眼１００の曲率半径を算出することで、被検眼１００の各部位での曲率半径が算出され、より正確に赤外線画像の温度補正を行うことができる。
さらには、被検眼に投影する光のパターンはリングパターンに限られず、角膜形状が算出できるパターンであれば、どのような種類のパターンを投影してもよい。例えば、グリッドパターンの光を投影するようにしてもよい。
【００４７】
なお、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】眼科装置の検査部の光学系の概略構成を示す図である（可視光画像撮影時で可動プレートが遮断位置）。
【図２】検査部の光学系の概略構成を示す図である（赤外線画像撮影時）。
【図３】検査部の光学系の概略構成を示す図である（可視光画像撮影時で可動プレートが開放位置）。
【図４】眼科装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】連続撮影スイッチ操作時の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】詳細撮影スイッチ操作時の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】赤外線画像の良好ピント領域を合成する処理を説明するための図。
【図８】赤外線画像の良好ピント領域を合成する処理を説明するための図。
【図９】赤外線画像の良好ピント領域を合成する処理を説明するための図。
【図１０】赤外線画像の良好ピント領域を合成する処理を説明するための図。
【図１１】赤外線画像の良好ピント領域を合成する処理を説明するための図。
【図１２】画像処理装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本実施例の眼科装置の変形例の光学系の概略構成を示す図である。
【図１４】図１３に示す眼科装置で撮像される可視光画像を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０・・赤外線カメラ
１２・・可視光カメラ
１８・・可動プレート
２０・・可動ミラー
２６・・アライメント光源
２７・・固視標
３２・・合焦センサ
４０・・制御装置
１００・・被検眼
【技術分野】
【０００１】
本発明は眼科装置に関する。詳しくは、被検眼からの赤外線を赤外線撮像手段で撮像し、被検眼の温度分布を測定する眼科装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検眼を診断するために、被検眼から放射される赤外線を赤外線カメラで撮像し、被検眼の温度分布を測定する試みが行われている（例えば、非特許文献１）。この文献には、被検眼に対向して赤外線カメラを設置し、その赤外線カメラによって被検眼を撮像し、撮像した画像から温度分析を行ったことが報告されている。
【非特許文献１】平光忠久、馬嶋慶直、「眼科におけるサーモグラフィ的研究」、臨眼（１９７６年３月）、ｐ．３３−３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した文献のように被検眼を実験的に赤外線カメラで撮像して温度分析を行った旨の報告はあるものの、被検眼を診断するために有用な温度情報を安定して取得できる眼科装置は実現されていない。
【０００４】
本発明の目的は、被検眼を診断するために有用な温度情報を安定して取得することができる眼科装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の眼科装置は、被検眼に対してＸＹＺ方向に移動可能に設けられた検査部を備え、被検眼に対して検査部をアライメントした状態で被検眼を観察する。この眼科装置の検査部は、被検眼からの赤外線を観察する赤外線撮像手段と、赤外線撮像手段の光軸と同一光軸上に配置され、被検眼からの可視光又は近赤外領域の光を観察する可視光撮像手段と、被検眼にアライメント光を投光するアライメント光学系と、被検眼から反射されるアライメント光から被検眼と赤外線撮像手段とのＺ方向の合焦状態を検出する合焦状態検出センサと、被検眼からの赤外線が赤外線撮像手段に入射する赤外線撮像状態と、被検眼からの可視光又は近赤外線領域の光が可視光撮像手段に入射する可視光撮像状態とに選択的に切り替える可動ミラーと、を有している。そして、検査部又は検査部外に、被検者に対して固視を促す固視標をさらに備えている。
この眼科装置では、被検眼を検査する際は、まず、被検者に固視標を固視させる。次いで、被検眼にアライメント光を投光すると共に、被検眼からのアライメント光の反射像を可視光撮像手段で撮像し、そのアライメント光の反射像を利用して検査部をＸＹＺ方向にアライメントする。被検眼に対して所望の位置に検査部をアライメントすると、可動ミラーを駆動して被検眼から放射される赤外線を赤外線撮像手段に導き、赤外線撮像手段で被検眼の赤外線像を観察する。
この眼科装置では、被検者に固視標を固視させることで、被検眼を安定した状態（移動しない状態）とすることができる。また、被検眼を可視光撮像手段で観察しながら検査部をＸＹＺ方向にアライメントするため、被検眼の所望の位置（例えば、眼球の中心部又は結膜等の眼球の周辺部）の温度情報を取得することができる。したがって、被検眼を診断するために有用な温度情報を安定して取得することができる。また、赤外線撮像手段と可視光撮像手段が同一光軸上に配置されるため、両撮像手段と被検眼との正確なアライメントを実現することができる。
【０００６】
ここで、赤外線撮像手段によって得られる赤外線像（温度情報）は、被写体の角度に依存して変化する。例えば、角膜の温度を測定する場合、角膜の形状が球体であるため、赤外線の放射角度が角膜の中心と周辺では異なり、そのままでは正確な温度情報を得ることができない。したがって、被検眼の正確な温度情報を得るためには、赤外線撮像手段によって得られる温度情報を被検眼の形状に応じて補正することが好ましい。
そこで、上記眼科装置では、検査部は被検眼にケラト光を投光するケラト光学系をさらに有し、可視光撮像手段で撮像されたケラト光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、算出された被検眼の曲率半径を利用して赤外線撮像手段によって撮像された被検眼の温度分布画像を補正する補正手段とをさらに有していることが好ましい。
この眼科装置では、被検眼にケラト光を投光するケラト光学系を備え、ケラト光の反射像から被検眼の曲率半径（形状）を算出し、その曲率半径によって温度情報を補正する。このため、被検眼の正確な温度情報を得ることができる。
【０００７】
あるいは、上記眼科装置では、検査部は被検眼に多重リングパターン光を投光する多重リングパターン照明光学系をさらに有し、可視光撮像手段で撮像された多重リングパターン光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、算出された被検眼の曲率半径を利用して赤外線撮像手段によって撮像された被検眼の温度分布画像を補正する補正手段をさらに有していてもよい。
この眼科装置では、被検眼に多重リングパターン光を投光する多重リングパターン照明光学系を備え、多重リングパターン光の反射像から被検眼の曲率半径（形状）を算出し、その曲率半径によって温度情報を補正する。このような態様の眼科装置によっても、被検眼の正確な温度情報を得ることができる。
【０００８】
さらには、上記眼科装置は、赤外線撮像手段によって撮像された被検眼の温度分布画像を眼球の解剖学的平均形状を利用して補正する補正手段をさらに有していてもよい。眼球の解剖学的平均形状を利用することで、赤外線撮像手段で撮像された温度情報を簡易に補正することができる。
【０００９】
また、赤外線撮像手段によって精緻な赤外線像を撮像するためには、被写界深度を浅くする必要がある。このため、ピントが合う範囲が狭く、被検眼の全体をピントが合った状態とすることができなくなる。
そこで、上記眼科装置では、検査部は被検眼にケラト光を投光するケラト光学系をさらに有しており、検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置と、可視光撮像手段で撮像されたケラト光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、をさらに備えている。そして、コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、画像処理装置は、（１）曲率半径算出手段によって算出された被検眼の曲率半径を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成することが好ましい。
この眼科装置では、被検眼に対して検査部をＺ方向に移動させながら被検眼の温度分布画像を取得する。そして、取得された温度分布画像から良合焦状態の領域を抽出し、その抽出した領域を合成して被検眼の温度分布を得る。このため、被検眼の温度分布をより正確に取得することができる。
【００１０】
あるいは、上記眼科装置では、検査部は被検眼に多重リングパターン光を投光する多重リングパターン照明光学系をさらに有しており、検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置と、可視光撮像手段で撮像された多重リングパターン光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、をさらに備えている。そして、コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、画像処理装置は、（１）曲率半径算出手段で算出された被検眼の曲率半径を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成するようにしてもよい。
【００１１】
さらには、上記眼科装置は、検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置とをさらに備える。そして、コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、画像処理装置は、（１）眼球の解剖学的平均形状を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成するようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
下記の実施例に記載の技術の主要な特徴について列記する。
（形態１） 赤外線撮像手段から出力される赤外線画像（温度分布画像）を補正するための温度補正板を有している。
（形態２） 可動ミラーを所定の時間間隔で駆動することにより、略同一のタイミングで被検眼の可視光画像と赤外線画像を撮像する。メモリは、撮像された可視光画像と赤外線画像とを関連付けて記憶する。
（形態３） 被検眼の可視光画像と赤外線画像は、開瞼してから所定の時間間隔で複数回撮像される。撮像された複数の赤外線画像から、開瞼直後の状態からの温度変化量、あるいは、温度変化速度を算出する。
（形態４） 被検眼の可視光画像からまつげを特定する。その可視光画像と関連付けられた赤外線画像において、まつげをアーチファクトとして認識又は除外する。
（形態５） 被検眼の赤外線画像から眼瞼を特定する。その赤外線画像と関連付けられた可視光画像において眼瞼縁を認識する。
（形態６）可視光画像において領域を指定する。その可視光画像と関連付けられた赤外線画像内において、その指定領域内における温度勾配を算出する。
（形態７）可視光画像から形状変化の大きい領域を特定する。その可視光画像と関連付けられた赤外線画像内において、その特定領域を認識する。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明を具現化した一実施例に係る眼科装置について説明する。本実施例の眼科装置は、被検者の頭部が固定される顎台と、顎台に固定された被検者の被検眼１００を観察・検査する検査部７０と、被検眼１００に対して検査部７０を移動させる駆動装置３４とを備えている。
【００１４】
図１，２は検査部７０の光学系の構成を示す模式図である。図１は可視光画像を撮像する時の状態を示しており、図２は赤外線画像を撮像する時の状態を示している。図１，２に示すように検査部７０は、可動ミラー２０と、光軸上に配置されたアライメント光源２６と、光軸周りの同一円周上に配置された複数個の点光源からなるケラト光源２８と、光軸上に配置された可視光カメラ１２及び赤外線カメラ１０とを有している。
【００１５】
可視光カメラ１２は、被検眼１００で反射されたアライメント光源２６の光（アライメント光の反射像）及びケラト光源２８の光（ケラト光の反射像）を撮像する。本実施例の可視光カメラ１２には、各画素位置にＣＣＤ素子を配置したＣＣＤカメラが用いられている。各画素位置のＣＣＤ素子は、受光した光の強度に応じた電気信号を出力する。各ＣＣＤ素子から出力された電気信号はそれぞれデジタルデータに変換され、変換されたデジタルデータ群が可視光カメラ１２から出力される。
【００１６】
赤外線カメラ１０は、被検眼１００から放射される赤外線像を撮像する。本実施例の赤外線カメラ１０には、各画素位置に赤外線検出素子（例えば、マイクロボロメータ）を配置した赤外線カメラが用いられている。各画素位置の赤外線検出素子は、入射した赤外線の強度に応じた電気信号を出力する。各赤外線検出素子から出力された電気信号はそれぞれデジタルデータに変換され、変換されたデジタルデータ群が赤外線カメラ１０から出力される。
なお、赤外線検出素子から出力される電気信号は、赤外線検出素子自身の温度や配置された位置、また、測定対象物の形状等によって相違する。したがって、本実施例では、赤外線カメラ１０から出力されるデジタルデータに種々の補正を行っている。この温度補正については、後で詳述する。
【００１７】
可動ミラー２０は、可視光を反射する反射面２０ａと回動軸２０ｃを備えている。可動ミラー２０は回動軸２０ｃ回りに回動可能とされており、回動軸２０ｃの一端にはモータ２０ｂ（図４に図示）が接続されている。モータ２０ｂが回転すると回動軸２０ｃが回転し、可動ミラー２０も回転する。可動ミラー２０が回転すると、被検眼１００からの可視光が可視光カメラ１２に入射する第１状態（図１の状態）と、被検眼１００からの赤外線が赤外線カメラ１０に入射する第２状態（図２の状態）とに切り替えられる。
【００１８】
可動ミラー２０と赤外線カメラ１０（詳細には、赤外線レンズ１４）の間には可動プレート１８が配されている。可動プレート１８の裏面１８ｃ（赤外線レンズ１４側の面）には黒体が塗布されている。このため、可動プレート１８の裏面１８ｃからは安定した赤外線の放射が行われる。また、可動プレート１８には、温度センサ１８ａ（図４に図示）が取付けられている。温度センサ１８ａは、可動プレート１８の温度を検出する。
可動プレート１８は、被検眼１００から赤外線カメラ１０への赤外線の入射を遮断する遮断位置（図１に示す位置）と、被検眼１００から赤外線カメラ１０への赤外線の入射を許容する開放位置（図２，３に示す位置）との間をスライド可能となっている。可動プレート１８の移動は、モータ１８ｂ（図４に図示）によって行われる。可動プレート１８が遮断位置に移動すると、図示省略したレンズ鏡筒と可動プレート１８と赤外線カメラ１０によって閉空間が形成される。閉空間が形成されると、可動プレート１８の裏面１８ｃが赤外線カメラ１０と対向し、また、この閉空間の外部から内部に赤外線が入射することが防止される。したがって、可動プレート１８が遮断位置に位置する状態では、赤外線カメラ１０には閉空間内の各部から放射された赤外線が入射する。
【００１９】
また、検査部７０の光学系には固視標光源２７が備えられている。固視標光源２７の光は、図示しないピンホール及びコリメートレンズ２９を透過することで略平行光線となり、アライメント光源２６とハーフミラー２２の間に配置されたハーフミラー３１で反射され、ハーフミラー２２を透過して可動ミラー２０の反射面２０ａに入射する。反射面２０ａに入射した固視標光源２７の光は、反射面２０ａで反射され、被検眼１００に投影される。固視標光源２７の光を被検者に固視させることで、被検眼１００を安定した状態（移動しない状態）とすることができる。
【００２０】
上記の検査部７０において、被検眼１００と検査部７０とのアライメントを行うとき（すなわち、アライメント光源２６の光を被検眼１００に投影するとき）や、被検眼１００の可視光像を撮像するとき（例えば、ケラト光源２８からの光を被検眼１００に投影するとき）は、可動ミラー２０が第１状態とされる。図１に示すように、第１状態では、可動ミラー２０の反射面２０ａが光軸上に配置される。
アライメント光源２６の光は、図示しないピンホール及びコリメートレンズ２４を透過することで略平行光線となり、ハーフミラー３１，２２を透過して、可動ミラー２０の反射面２０ａに入射する。反射面２０ａに入射したアライメント光は、反射面２０ａで反射され、被検眼１００に投影される。また、ケラト光源２８の光は、図示しないピンホール及びコリメートレンズを透過することで略平行光線となり、被検眼１００に投影される。なお、アライメント光源２６にはＬＥＤ等を用いることができ、ケラト光源２８にもＬＥＤ等を用いることができる。
【００２１】
被検眼１００で反射されたアライメント光源２６の光及びケラト光源２８の光は、可動ミラー２０の反射面２０ａで反射される。反射面２０ａで反射された光は、さらに、ハーフミラー２２で反射され、可視光レンズ１６を透過して可視光カメラ１２に導かれる。可視光カメラ１２は、可視光レンズ１６を透過した光（すなわち、アライメント光の反射像及びケラト光の反射像）を撮像する。
なお、被検眼１００に投影されたアライメント光源２６の光の反射像は、合焦センサ３２によっても受光される。すなわち、合焦センサ３２は、光軸に対して斜めに配置されている。アライメント光源２６の光の被検眼１００からの反射像は、レンズ３０を介して合焦センサ３２の受光面に入射する。合焦センサ３２は、検査部７０と被検眼１００とのＺ方向（すなわち、被検眼１００と検査部７０が近接・離間する方向）のアライメント状態を検出する。
【００２２】
一方、被検眼１００の赤外線像を撮像するときは、可動ミラー２０及び可動プレート１８が図２の状態とされる。図２に示す状態では、可動ミラー２０の反射面２０ａが光軸上から退避されると共に可動プレート１８が開放位置に配置され、被検眼１００と赤外線カメラ１０との間には赤外線レンズ１４以外は何も配置されていない。このため、被検眼１００から放射される赤外線は、赤外線レンズ１４（ゲルマニウムレンズ）を通って赤外線カメラ１０に導かれる。赤外線カメラ１０は、入射する赤外線像を撮像する。
【００２３】
上記検査部７０を駆動する駆動装置３４は、検査部７０をＸ方向（水平方向）に駆動するモータと、Ｙ方向（垂直方向）に駆動するモータと、Ｚ方向（被検眼１００に近接・離間する方向）に駆動するモータをそれぞれ備えている。これらのモータが駆動されると、検査部７０はＸ方向，Ｙ方向及びＺ方向に移動するようになっている。
【００２４】
上述した眼科装置の制御系の構成について説明する。図４は本実施例に係る眼科装置の制御系の構成を示している。図４に示すように、眼科装置の制御は制御装置４０によって行われる。制御装置４０には、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータを用いることができる。
制御装置４０は、赤外線カメラ１０、可視光カメラ１２、連続撮影スイッチ４２、詳細撮影スイッチ４４、温度センサ１８ａ、合焦センサ３２と接続されている。制御装置４０には、赤外線カメラ１０で撮像された赤外線画像（温度分布を表すデジタルデータ群）と、可視光カメラ１２で撮像された可視光画像（可視光の強度分布を表すデジタルデータ群）が入力する。制御装置４０は、入力した可視光画像から被検眼１００の角膜形状を算出し、算出した角膜形状を用いて赤外線画像の温度を補正する等の種々の演算を行う。連続撮影スイッチ４２及び詳細撮影スイッチ４４は、検査者によって操作される。連続撮影スイッチ４２及び詳細撮影スイッチ４４が操作されると、これらのスイッチ４２，４４からの信号が制御装置４０に入力する。連続撮影スイッチ４２が操作されると、制御装置４０は、被検眼１００の可視光画像及び赤外線画像を所定の時間間隔（例えば、１秒間隔）で所定回数（例えば、１０回）だけ撮像する。また、詳細撮影スイッチ４４が操作されると、制御装置４０は、検査部７０のＺ方向の位置を変えながら被検眼１００の可視光画像と赤外線画像を複数回撮像し、撮像した複数の赤外線画像を合成して精緻な赤外線画像が作成される。連続撮影スイッチ４２及び詳細撮影スイッチ４４が操作されたときの制御装置５０の処理については、後で詳述する。また、制御装置４０には、温度センサ１８ａからの信号と合焦センサ３２からの信号が入力する。制御装置４０は、温度センサ１８ａからの信号に基づいて可動プレート１８の温度を検出し、合焦センサ３２からの信号に基づいて検査部７０と被検眼１００とのＺ方向の合焦を検出する。
また、制御装置４０には、駆動装置３４、モータ２０ｂ，１８ｂ、アライメント光源２６、ケラト光源２８、固視標光源２７が接続されている。制御装置４０は、駆動装置３４を駆動して検査部７０をＸ，Ｙ，Ｚ方向に駆動し、被検眼１００に対するアライメントを行う。また、制御装置４０は、モータ２０ｂを駆動して可動ミラー２０の位置を切り替え、モータ１８ｂを駆動して可動プレート１８の位置を切り替える。さらに、制御装置４０は、アライメント光源２６、ケラト光源２８及び固視標光源２７のＯＮ／ＯＦＦを切替える。
さらに、制御装置４０には、メモリ３７及び画像処理装置３５が接続されている。制御装置４０は、赤外線カメラ１０から出力された赤外線画像と可視光カメラ１２から出力された可視光画像をメモリ３７に記憶し、また、これらの画像をメモリ３７から読み出し、あるいは、これらの画像を画像処理装置３５に出力する。画像処理装置３５は、入力された画像を処理し、モニタ３６に表示する。
【００２５】
（Ａ）連続撮影スイッチ操作時の動作
次に、上述した眼科装置を用いて被検眼１００を検査する手順について説明する。まず、連続撮影スイッチ４２が操作されたときの眼科装置の動作を説明する。図５は連続撮影スイッチ操作時の眼科装置の動作手順を示すフローチャートである。
図５に示すように、連続撮影スイッチ４２が操作されると（ステップＳ１０）、連続撮影スイッチ４２からの信号が制御装置４０に入力する。連続撮影スイッチ４２からの信号が入力すると、制御装置４０は、可動ミラー２０を第１状態とし、可動プレート１８を遮断位置に移動させる（図１に示す状態）。また、制御装置４０は、アライメント光源２６及び固視標光源２７を点灯する。固視標光源２７が点灯すると、検査者は、被検者に瞬目してから開瞼し、固視標を固視するように促す。被検者に瞬目してから開瞼させることで、被検眼１００の表面に涙液層が形成される。また、被検者に固視標を固視させることで、被検眼１００を安定した状態（移動しない状態）とすることができ、被検眼１００の撮影を良好に行うことができる。
次に、制御装置４０は、被検眼１００に対して検査部７０をＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動させて、被検眼１００に対する検査部７０のアライメントを行う（ステップＳ１２）。具体的には、可視光カメラ１２で被検眼１００に投影したアライメント光の反射像を撮像し、撮像した反射像の位置が撮像した画像内の所定の位置（例えば、中央）に位置するように検査部７０をＸ，Ｙ方向に移動させる。これによって、検査部７０のＸ，Ｙ方向のアライメントが完了する。また、制御装置４０は、検査部７０を被検眼１００にＺ方向に移動させながら、合焦センサ３２の出力から検査部７０がＺ方向に合焦したか否かを判断する。検査部７０がＺ方向に合焦したと判断すると、駆動装置３４の駆動を停止する。これによって、検査部７０のＺ方向のアライメントが完了する。検査部７０のＸ，Ｙ，Ｚ方向のアライメントが完了すると、制御装置４０はアライメント光源２６をＯＦＦする。
【００２６】
検査部７０のアライメントが完了すると、制御装置４０は、赤外線カメラ１０によって可動プレート１８の裏面１８ｃを撮像する（ステップＳ１４）。既に説明したように、可動プレート１８が遮断位置にあると、赤外線カメラ１８は閉空間内に位置し、その閉空間には外部からの赤外線の侵入が遮断される。このため、ステップＳ１４で撮像された赤外線画像は、閉空間内の各部から放射された赤外線を撮像したものとなる。ステップＳ１４で撮像された赤外線画像は、メモリ３７に格納される。同時に、制御装置４０は、温度センサ１８ａで検出された温度も赤外線画像と関連付けてメモリ３７に格納する。ステップＳ１４の赤外線カメラ１０の撮像が終わると、可動プレート１８を開放位置に移動させる。
次に、制御装置４０は、タイマをセットしてスタートし（ステップＳ１６）、タイマが所定時間（例えば、１秒）をカウントしたか否かを判定する（ステップＳ１８）。タイマが所定時間をカウントしていない場合（ステップＳ１８でＮＯ）は、タイマが所定時間をカウントするまで待機する。
一方、タイマが所定時間をカウントしている場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）は、ケラト光源２８を点灯し、ケラト光源２８からの光を被検眼１００に投影する。これと同時に、制御装置４０は、可視光カメラ１２によって被検眼１００に投影したケラト光の反射像を撮像する（ステップＳ２０）。この際、被検者は固視標を固視しているため、被検眼１００は安定した状態（移動しない状態）となっており、被検眼の所望の位置を撮像することができる。可視光カメラ１２によって撮像された可視光画像はメモリ３７に格納される。
可視光画像を撮像すると、制御装置４０は、可動ミラー２０を第２状態とする（ステップＳ２２）。これによって、検査部７０の光学系は図２に示す状態となり、被検眼１００からの赤外線が赤外線カメラ１０に導かれる。
被検眼１００からの赤外線が赤外線カメラ１０に導かれる状態となると、制御装置４０は、赤外線カメラ１０によって被検眼１００からの赤外線を撮像する（ステップＳ２４）。この際、被検者からは固視標が見えない状態となるが、ステップＳ２２及び次に説明するステップＳ２６の可動ミラー２０の切り換えが短時間に連続して行われるため、被検者には固視標が常に点灯しているように見える。このため、被検眼１００は安定した状態（移動しない状態）となっており、被検眼の所望の位置を撮像することができる。赤外線カメラ１０によって撮像された赤外線画像は、ステップＳ２０で撮像された可視光画像と関連付けてメモリ３７に格納される。なお、ステップＳ２０で可視光画像が撮像されてから、ステップＳ２４で赤外線画像が撮像されるまでの時間（本実施例では４０ｍ秒）は極めて短いため、ステップＳ２０で撮像された可視光画像とステップＳ２４で撮像された赤外線画像とは略同一のタイミングで撮像されたものとみなすことができる。
ステップＳ２４で赤外線画像を撮像すると、制御装置４０は、可動ミラー２０を第１状態とする（ステップＳ２６）。これによって、検査部７０の光学系は図３に示す状態となり、被検眼１００からの可視光が可視光カメラ１２に導かれる。
【００２７】
次に、制御装置４０は、被検眼１００の可視光画像と赤外線画像を所定回数（例えば、１０回）だけ撮像したか否かを判定する（ステップＳ２８）。被検眼１００の可視光画像と赤外線画像を所定回数撮像している場合（ステップＳ２８でＹＥＳ）は、ステップＳ３０に進む。一方、被検眼１００の可視光画像と赤外線画像を所定回数撮像していない場合（ステップＳ２８でＮＯ）は、ステップＳ１６に戻って、ステップＳ１６からの処理が繰り返される。これによって、被検眼１００の可視光画像と赤外線画像が所定の時間間隔（例えば、１秒間隔）で所定回数撮像されることとなる。これによって、メモリ３７には、経過時間毎に、その経過時間のときに撮像された可視光画像と赤外線画像とが関連付けて記憶される。
【００２８】
ステップＳ３０に進むと、制御装置４０は、メモリ３７に記憶されている可視光画像から被検眼１００の角膜形状を算出する。すなわち、各可視光画像には、ケラト光源２８からの光の反射像（いわゆる、ケラト像）が含まれている。したがって、制御装置４０は、まず、ケラト像の位置から角膜形状を楕円近似したときの楕円形状を特定する。そして、特定された楕円形状から、強主経線と弱主経線の角膜曲率半径及びその方向を算出する。なお、ケラト像から角膜曲率半径及びその方向を算出する手順については公知であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
ここで、被検眼１００の角膜曲率半径をより正確に算出するためには、曲率が一定な模擬眼を複数用意し、これらの模擬眼に対して計測を行い、その計測データをキャリブレーションデータとして利用するようにしてもよい。例えば、複数の曲率が一定な模擬眼（例えば、計測有効な曲率半径の最小値、中央値、最大値の３つの曲率の模擬眼）に対してケラト光源２８からの光を投光し、その反射像（ケラト像）を可視光カメラ１２で撮像しておく。次いで、撮像した各可視光画像内のケラト像の位置を特定し、その特定した位置をキャリブレーションデータとして記録しておく。そして、被検眼１００を実際に撮像した際には、撮像した画像内のケラト像の位置を記憶しておいたキャリブレーションデータで補正し、被検眼１００の角膜形状を算出する。これによって、より正確に被検眼１００の角膜形状を算出することができる。
【００２９】
次に、制御装置４０は、メモリ３７に記憶されている各赤外線画像の温度（詳しくは、赤外線カメラ１０の各画素位置の赤外線検出素子から出力されるデータ）を補正する（ステップＳ３２）。本実施例では、赤外線カメラ１０の各赤外線検出素子から出力されるデータを、（１）赤外線検出素子の温度、（２）赤外線検出素子の位置、（３）赤外線カメラ１０の光学系の熱放射、（４）被検眼１００の角膜形状を考慮して補正する。
【００３０】
（１）赤外線カメラ１０（赤外線検出素子）の温度に基づく補正
赤外線カメラ１０から出力されるデータは、赤外線カメラ１０自身の温度によって変化する。すなわち、被写体が同一温度であっても、赤外線カメラ１０自身の温度（雰囲気温度）が変わると、赤外線カメラ１０から出力されるデータも変化する。したがって、赤外線カメラ１０自身の温度の影響を排除するためには、赤外線カメラ１０から出力されたデータを、赤外線カメラ１０が所定の温度（例えば、２５度）であれば出力されたであろうデータに変換（補正）する必要がある。そこで、本実施例では、温度センサ１８ａで検出した温度（可動プレート１８の温度）を赤外線カメラ１０の温度として、赤外線カメラ１０から出力されたデータを補正する。なお、赤外線カメラ１０の温度に基づく補正は、従来公知の方法で実施することができる。
【００３１】
（２）赤外線カメラ１０の赤外線検出素子の位置による補正
赤外線カメラ１０の各赤外線検出素子から出力されるデータは、赤外線検出素子の位置によって変化する。すなわち、赤外線カメラ１０と対向する被写体の全面が平坦で、かつ、同一温度であっても、赤外線検出素子の位置が異なると、その赤外線検出素子から出力されるデータが変化する。したがって、赤外線検出素子の位置の影響を排除するためには、各赤外線検出素子から出力されたデータを、その赤外線検出素子が所定の位置（例えば、赤外線カメラの中心の画素位置）に配置されていたのであれば出力されたであろうデータに変換（補正）する必要がある。そこで、本実施例では、各赤外線検出素子から出力されたデータを、その赤外線検出素子の位置を考慮して補正する。なお、赤外線検出素子の位置に基づく温度補正は、従来公知の方法で実施することができる。
【００３２】
（３）光学系の熱放射による補正
熱をもつ全ての物質は、何らかの赤外線を放射している。したがって、赤外線カメラ１０に入射する赤外線も、被検眼１００から放射される赤外線だけではなく、検査部７０の光学系の各部位から放射される赤外線が含まれる。このため、被検眼１００から放射される赤外線だけを検出するためには、光学系の各部位から放射される赤外線をキャンセルする必要がある。そこで、本実施例では、ステップＳ２２で撮像された各赤外線画像（各赤外線素子から出力されたデータ）よりステップＳ１４で撮像された赤外線画像（各赤外線素子から出力されたデータ）を減算する。これによって、光学系の各部位から放射される赤外線の影響を低減する。
【００３３】
（４）被検眼の角膜曲率半径に基づく補正
赤外線カメラ１０で計測される温度は、赤外線カメラ１０に対する被写体の角度（すなわち、被写体からの赤外線の放射角度）の影響を受ける。被検眼１００は球体であるため、被検眼１００からの赤外線の放射角度は、被検眼１００の中心と周辺では異なることとなる。そこで、被検眼１００の角膜形状に基づいて、赤外線カメラ１０の各赤外線検出素子から出力されたデータを補正する。
具体的には、まず、均一な曲率半径の黒体表面を有する模擬眼を複数用意し、これらの模擬眼を赤外線カメラ１０で撮像し、各赤外線素子から出力されるデータを計測する。例えば、計測対象とする最小曲率半径の模擬眼と、最大曲率半径の模擬眼と、その中間の曲率半径の模擬眼の３種類を用意し、これらの模擬眼に対して計測を行う。
次に、計測したデータから模擬眼表面の法線ベクトルの角度をパラメータとし、各赤外線検出素子から出力されるデータと実際の被写体（模擬眼）の温度との関係を表す関数を取得する。すなわち、曲率半径が異なると各赤外線検出素子に対する模擬眼表面の法線ベクトルが異なり、これによって、赤外線検出素子から出力されるデータも変化する。このため、法線ベクトルの角度をパラメータとし、赤外線素子から出力された温度（データ）と、模擬眼表面の実際の温度との関係を表す変位関数を取得する。変位関数を取得すると、その変位関数を逆変換した補正関数を取得する。補正関数は、各模擬眼に対してそれぞれ取得する。取得した各補正関数はメモリ３７に記憶する。
そして、実際に測定された赤外線画像に対しては、まず、ステップＳ３０で算出された角膜形状から法線ベクトルの角度を算出する。次いで、算出された法線ベクトルの値と赤外線画像のデータとメモリ３７に記憶した各補正関数を用いて、それらを補間計算することで、赤外線画像の各画素の補正データ（補正温度）を算出する。
【００３４】
上述した（１）〜（４）の補正は、例えば、次の手順で実施することができる。すなわち、まず、ステップＳ２２で撮像された赤外線画像の各画素のデータから、ステップＳ１６で撮像された赤外線画像の対応する画素のデータを減算する（上記（３）の補正）。次に、減算後のデータに、上記（２）の補正を行い、次いで、上記（１）の補正を行う。最後に、上記（４）の補正を行い、赤外線画像の各画素のデータを算出する。
なお、上述した（１）〜（４）の補正は全てを行う必要はなく、測定対象の性質や測定精度等に応じて適宜選択した補正のみを行うようにしてもよい。例えば、光学系の影響が小さい場合等には、上記（１），（２），（４）の補正のみを行うことができる。
【００３５】
上述した赤外線画像の温度補正が終了すると、次に、制御装置４０は、ステップＳ３２で修正した赤外線画像と、ステップＳ１８で撮像した可視光画像をモニタ３６に表示する（ステップＳ３４）。すなわち、制御装置４０は、これらのデータを画像処理装置３５に出力する。画像処理装置３５は、制御装置４０から入力されたデータを基に計測結果をモニタ３６に出力する。
ここで、モニタ３６には、被検眼１００の可視光画像と赤外線画像が表示されるため、検査者は被検眼１００のどの部分の温度が表示されているかを知ることができる。また、モニタ３６には、被検眼１００が開瞼してから１秒間隔で撮像された赤外線画像（温度分布画像）が表示される。したがって、被検眼１００の温度分布画像の経時変化から、被検眼１００の表面に形成された涙液層の経時変化を客観的に把握することができる。これによって、被検眼１００のドライアイの病状等を定量的に評価することができる。
なお、画像処理装置３５は、入力された可視光画像及び赤外線画像を解析し、被検眼１００の状態を客観的に評価するための指標を算出する処理を行う。この処理については、後で詳述する。
【００３６】
（Ｂ）詳細撮影スイッチ操作時の動作
次に、詳細撮影スイッチ４４が操作されたときの眼科装置の動作を説明する。まず、詳細撮影スイッチ４４の意義について説明する。
赤外線カメラ１０で被検眼１００を撮像する場合、絞りを開いて明るい光学系とすることが好ましい（例えば、光学系の明るさをＦ１程度とすることが好ましい。）。明るい光学系とすると被写界深度が浅くなり、被検眼１００の全体にピントを合わせることが困難となる。特に、観察対象である被検眼１００は球体であり、また、被検眼１００を接写することから、その全体にピントを合わせることは困難である。すなわち、被検眼１００の中心にピントを合わすと周辺部がピントボケとなり、周辺部にピントを合わせると中心がピントボケになる。そこで、本実施例では、被検眼１００の全体にピントが合った赤外線画像を得ることを目的として、詳細撮影スイッチ４４を設けている。以下、詳細撮影スイッチ４４が操作されたときの眼科装置の動作を説明する。
【００３７】
図６は詳細撮影スイッチ操作時の眼科装置の動作手順を示すフローチャートである。図６に示すように、詳細撮影スイッチ４２が操作されると（ステップＳ３６）、制御装置４０は、可動ミラー２０を第１状態とすると共に可動プレート１８を遮断位置に移動させ（図１に示す状態）、アライメント光源２６及び固視標光源２７を点灯する。
次に、制御装置４０は、被検眼１００に対して検査部７０をＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動させて、被検眼１００に対する検査部７０のアライメントを行う（ステップＳ３８）。ステップＳ３８によって、検査部７０は被検眼１００の中心にピントが合った状態とされる。
検査部７０のアライメントが完了すると、制御装置４０は、赤外線カメラ１０によって可動プレート１８の裏面１８ｃを撮像し（ステップＳ４０）、可動プレート１８を開放位置に移動させる。次いで、被検眼１００を可視光カメラ１２で撮像する（ステップＳ４２）。ステップＳ４０及び４２で得られた画像は、メモリ３７に格納される。
次に、制御装置４０は、可動ミラー２０を第２状態とし（ステップＳ４４）、赤外線カメラ１０によって被検眼１００からの赤外線を撮像する（ステップＳ４６）。これによって、被検眼１００の中心にピントが合った赤外線画像が取得される。赤外線画像を撮像すると、制御装置４０は、可動ミラー２０を第１状態とし（ステップＳ４８）、赤外線画像を所定回数撮像したか否かを判断する（ステップＳ５０）。
被検眼１００の赤外線画像を所定回数撮像している場合（ステップＳ５０でＹＥＳ）は、ステップＳ５２に進む。一方、被検眼１００の赤外線画像を所定回数撮像していない場合（ステップＳ５０でＮＯ）は、制御装置４０は、検査部７０を被検眼１００から接近する方向に所定量だけ移動させる（ステップＳ５６）。これによって、被検眼１００の周辺にピントが合った状態となる。検査部７０を所定量だけ移動させると、制御装置４０はステップＳ４２に戻って、ステップＳ４２からの処理を繰返す。これによって、被検眼１００の赤外線画像がピント位置を中心から外側に変えながら複数取得される。
【００３８】
ステップＳ５２に進むと、まず、制御装置４０は、撮像した複数の赤外線画像を画像処理装置３５に出力する。画像処理装置３５は、入力された赤外線画像のそれぞれから良好にピントが合った領域を切り出し、それら切り出した領域を合成して１枚の赤外線画像を作成する。
具体的には、撮像された赤外線画像では、その赤外線画像が撮像されたときの検査部７０の位置と、被検眼１００の角膜形状から、どの領域にピントが合っているかを算出することができる。したがって、画像処理装置３５は、まず、各赤外線画像から、ピントが合っている領域を算出し、そのピントが合った領域のみを切り取る。なお、被検眼１００の角膜形状の値は、上述した連続撮影スイッチ４２の操作時と同様にケラト光の反射像の位置から算出した値を用いることができ、あるいは、眼球の解剖学的平均形状を用いてもよい。
各赤外線画像からピントが合った領域を切り取ると、画像処理装置３５は、切り取った各領域について、その領域が撮像されたときの検査部７０の位置に応じて倍率補正を行う。すなわち、赤外線画像を撮像したときの検査部７０の位置が異なると、撮像された画像の倍率も異なることとなる。そこで、切り取った各領域に倍率補正をすることで、各赤外線画像の倍率を同一とする。各領域について倍率補正を行うと、各領域を合成して１枚の赤外線画像を作成する。
図７〜１１を用いて、画像処理装置３５による画像合成処理の一例を説明する。図７は合成する前の赤外線画像を示している。なお、赤外線画像には眼瞼縁５０及びケラト輝点５２等は表示されないが、図７では説明の便宜のために表示している（以下、図８〜１１においても同様に表示する。）。
画像処理装置３５は、まず、１番最初に撮像した赤外線画像（図８に示す赤外線画像）からピントが合っている領域５４を切り取る。最初に撮像した赤外線画像は、被検眼１００の中心にピントが合っているため、切り取る領域も被検眼１００の中心となっている。なお、被検眼１００は球体であるため、ピントが合った領域は円形となっている。
次に、画像処理装置３５は、２番目に撮像した赤外線画像（図９に示す赤外線画像）からピントが合っている領域５６を切り取り、同様に、３番目に撮像した赤外線画像（図１０に示す赤外線画像）からピントが合っている領域５８を切り取る。検査部７０を被検眼１００から接近する方向に移動させながら赤外線画像を撮像しているため、２番目の赤外線画像のピントが合った領域５６は１番最初に撮像した赤外線画像（図８）のピントが合っている領域５４の外側に位置するリング状の領域となり、３番目の赤外線画像のピントが合った領域５８は２番目に撮像した赤外線画像（図９）のピントが合っている領域５６の外側に位置するリング状の領域となっている。
画像処理装置３５は、各赤外線画像からピントが合っている領域５４，５６，５８を切り取ると、それらの倍率を補正し、補正した各画像を合成する。合成した赤外線画像を図１１に示している。図１１に示すように、合成した赤外線画像のピントが合っている領域６０は、被検眼１００の略全域となっている。
【００３９】
各赤外線画像を合成して１枚の赤外線画像を作成すると、画像処理装置３５は、その合成した赤外線画像をモニタ３６に表示する（ステップＳ５４）。これによって、被検眼１００の略全域にピントの合った赤外線画像がモニタ３６に表示されることとなる。検査者は、モニタ３６に表示される赤外線画像から被検眼１００の全体を診察することができる。
【００４０】
なお、詳細撮影スイッチ４４が操作されたときも、上述した連続撮影スイッチ４２が操作されたときと同様、撮像された赤外線画像に対して種々の温度補正（図５のステップＳ３２の補正）を行うようにしてもよい。
【００４１】
（Ｃ）その他
本実施例の眼科装置では、被検眼１００の可視光画像と赤外線画像の両者を撮像し、これらの画像に対して画像処理装置３５において種々の解析を行っている。画像処理装置３５で行われる画像解析処理の一例を図１２に基づいて説明する。
図１２に示すように、画像処理装置３５は、まず、メモリ３７から可視光画像と赤外線画像を読み込む（ステップＳ５８）。次に、画像処理装置３５は、読み込んだ可視光画像から「まつげ」の領域を特定し（ステップＳ６０）、その可視光画像と関連付けられている赤外線画像上で「まつげ」の領域を特定し、その特定した領域をアーチファクトとして除外又は認識する。すなわち、赤外線画像だけでは「まつげ」か否かを特定できないが、可視光画像では「まつげ」が黒い線として表示されるため「まつげ」を特定することができる。したがって、可視光画像で「まつげ」を特定することによって、赤外線画像において「まつげ」の領域をアーチファクトとして除外又は認識することができる。
次に、画像処理装置３５は、読み込んだ可視光画像から眼瞼を特定する（ステップＳ６２）。すなわち、被検眼１００に炎症等がある場合、白目と黒目と眼瞼の境界を赤外線画像から認識することは困難となる。一方、可視光画像では、炎症の有無に関らず、白目と黒目と眼瞼の境界を分離することができる。したがって、読み込んだ可視光画像から眼瞼縁を特定することができる。
まつげと眼瞼縁が特定されると、画像処理装置３５は、残った領域を眼球表面として認識する（ステップＳ６４）。
【００４２】
次に、画像処理装置３５は、連続撮影スイッチ４２を操作することで得られた複数の赤外線画像について、最初に撮影された赤外線画像を基準として、各赤外線画像について出力データの変化量（すなわち、最初の撮影時からの温度差）を算出する（ステップＳ６６）。各画素の出力データの変化量を算出することで、被検眼１００の表面から涙液層が消失する程度を客観的に評価することができる。これによって、ドライアイか否かの診断を的確に行うことができる。
次に、画像処理装置３５は、連続撮影スイッチ４２を操作することで得られた複数の赤外線画像について、各画素の出力データの変化速度（温度の変化速度）を算出する（ステップＳ６８）。各画素の温度の変化速度を算出することによっても、被検眼１００の表面から涙液層が消失する速度を客観的に評価することができ、ドライアイの診断を的確に行うことができる。
【００４３】
次に、画像処理装置３５は、撮像された赤外線画像に所定の指定領域が存在するか否かを判断する（ステップＳ７０）。すなわち、検査者は、被検眼１００の可視光画像から被検眼１００の眼球表面に傷等があるか否かを判断することができる場合がある。すなわち、被検眼１００の表面の形状が大きく変化している領域があれば、その領域に傷があると判断することができる。このような場合に、本実施例の眼科装置は、検査者が可視光画像上で傷のある領域等を指定することができるようになっている。したがって、ステップＳ７０では、検査者によって特に詳細に評価する領域が指定されているか否かを判断する。
指定領域が存在しない場合（ステップＳ７０でＮＯ）はステップＳ７４に進み、指定領域が存在する場合（ステップＳ７０でＹＥＳ）は、画像処理装置３５は、指定領域内において温度勾配を算出する（ステップＳ７２）。温度勾配を算出することで、傷の炎症の程度を客観的に評価することができる。すなわち、眼球の表面に傷等があると、その傷の部分が炎症となり、その周りとは温度が異なる場合がある。したがって、温度勾配を算出することで、眼球表面の傷の程度（炎症の程度）を評価することが可能となる。
ステップＳ７４に進むと、画像処理装置３５は、ステップＳ６６，６８，７２で算出した結果をモニタ３６に表示する。モニタ３６に表示された各値によって、検査者は被検眼１００の状態を客観的に評価することができる。
【００４４】
上述した説明から明らかなように、本実施例の眼科装置では、被検眼１００の可視光画像と赤外線画像を略同一のタイミングで撮像する。したがって、可視光画像の情報を利用して赤外線画像を解析することができ、また、赤外線画像の情報を利用して可視光画像を解析することができる。これによって、被検眼１００の状態を客観的に評価することができる。例えば、病変による局部的な温度差を見つけることによって病変の特定を行うことができる。また、治療開始前の赤外線画像と治療開始後の赤外線画像を比較することで、治療効果の評価等を行うことが可能となる。
また、連続撮影スイッチ４２を操作したときは、被検眼１００の赤外線画像が所定の時間間隔で連続して撮像されるため、被検眼１００の涙液層の経時変化を客観的に評価でき、ドライアイ等の診断を的確に行うことができる。
さらに、詳細撮影スイッチ４４を操作することで、被検眼１００の略全域にピントの合った赤外線画像（温度分布画像）を得ることができる。このため、被検眼１００の全体を正確に診断することができる。
【００４５】
以上、本発明の好適ないくつかの実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
例えば、連続撮影スイッチ４２を操作したときも、詳細撮影スイッチ４４を操作したときのように、各撮像タイミング（１秒後、２秒後、・・１０秒後）において、検査部７０のＺ方向の位置を変えて複数の赤外線画像を撮像し、それらの赤外線画像内の良好ピント領域を合成するようにしてもよい。
また、上述した眼科装置では、制御装置４０によって検査部７０のＸ，Ｙ，Ｚ方向の駆動、角膜形状の算出、並びに赤外線画像の温度補正を行う一方で、画像処理装置３５で複数の赤外線画像から良好ピント領域を切り出し、それらを合成する等の処理を行っていた。しかしながら、これらの処理を１つのプロセッサ等によって実行させることもできる。
また、被検眼１００の角膜形状を算出するために被検眼１００に投影する光には、近赤外領域の光を用いることができる。また、被検者に固視を促す固視標光源は検査部の外に配置するようにしてもよい。
また、上述した実施例では、固視標光源２７を検査部７０内に配置したが、固視標光源は検査部７０の外に配置することができる。検査部７０の外に配置することで、赤外線カメラによる撮影時も被検者に固視標を固視させることができる。
【００４６】
また、赤外線画像を補正等するために必要となる角膜形状としては、眼球の解剖学的平均形状を用いることもできる。例えば、角膜の曲率半径については、Gullstrand模型眼の値を用いることができる。
あるいは、被検眼にリングパターン光を投影し、投影したリングパターン光の反射像から眼球の形状を算出するようにしてもよい。被検眼に投影するリングパターン光は、１つであってもよいし、複数であってもよい。図１３は複数のリングパターン光を投影する例を示している。図１３に示すように、検査部７０の光学系には被検眼１００に複数のリングパターン光を投光するリングパターン光源７０が設けられ、これらリングパターン光の反射像を解析することで被検眼１００の形状を算出している。図１４は複数のリングパターン光を被検眼１００に投光したときに撮像される可視光画像を模式的に示している。図１４から明らかなように、被検眼１００に複数のリングパターン光が投影されると、各リングパターン光の反射像６２は被検眼１００の広い領域に投影される。このため、各リングパターンについて被検眼１００の曲率半径を算出することで、被検眼１００の各部位での曲率半径が算出され、より正確に赤外線画像の温度補正を行うことができる。
さらには、被検眼に投影する光のパターンはリングパターンに限られず、角膜形状が算出できるパターンであれば、どのような種類のパターンを投影してもよい。例えば、グリッドパターンの光を投影するようにしてもよい。
【００４７】
なお、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】眼科装置の検査部の光学系の概略構成を示す図である（可視光画像撮影時で可動プレートが遮断位置）。
【図２】検査部の光学系の概略構成を示す図である（赤外線画像撮影時）。
【図３】検査部の光学系の概略構成を示す図である（可視光画像撮影時で可動プレートが開放位置）。
【図４】眼科装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】連続撮影スイッチ操作時の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】詳細撮影スイッチ操作時の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】赤外線画像の良好ピント領域を合成する処理を説明するための図。
【図８】赤外線画像の良好ピント領域を合成する処理を説明するための図。
【図９】赤外線画像の良好ピント領域を合成する処理を説明するための図。
【図１０】赤外線画像の良好ピント領域を合成する処理を説明するための図。
【図１１】赤外線画像の良好ピント領域を合成する処理を説明するための図。
【図１２】画像処理装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本実施例の眼科装置の変形例の光学系の概略構成を示す図である。
【図１４】図１３に示す眼科装置で撮像される可視光画像を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０・・赤外線カメラ
１２・・可視光カメラ
１８・・可動プレート
２０・・可動ミラー
２６・・アライメント光源
２７・・固視標
３２・・合焦センサ
４０・・制御装置
１００・・被検眼
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼に対してＸＹＺ方向に移動可能に設けられた検査部を備え、被検眼に対して検査部をアライメントした状態で被検眼を観察する眼科装置であって、
前記検査部が、
被検眼からの赤外線を観察する赤外線撮像手段と、
赤外線撮像手段の光軸と同一光軸上に配置され、被検眼からの可視光又は近赤外領域の光を観察する可視光撮像手段と、
被検眼にアライメント光を投光するアライメント光学系と、
被検眼から反射されるアライメント光から被検眼と赤外線撮像手段とのＺ方向の合焦状態を検出する合焦状態検出センサと、
被検眼からの赤外線が赤外線撮像手段に入射する赤外線撮像状態と、被検眼からの可視光又は近赤外線領域の光が可視光撮像手段に入射する可視光撮像状態とに選択的に切り替える可動ミラーと、を有しており、
前記検査部又は検査部外に、被検者に対して固視を促す固視標をさらに備えていることを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
前記検査部は、被検眼にケラト光を投光するケラト光学系をさらに有しており、
可視光撮像手段で撮像されたケラト光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、算出された被検眼の曲率半径を利用して赤外線撮像手段によって撮像された被検眼の温度分布画像を補正する補正手段とをさらに有していることを特徴とする請求項１の眼科装置。
【請求項３】
前記検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置とをさらに備えており、
コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、
画像処理装置は、（１）曲率半径算出手段で算出された被検眼の曲率半径を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成することを特徴とする請求項２の眼科装置。
【請求項４】
前記検査部は、被検眼に多重リングパターン光を投光する多重リングパターン照明光学系をさらに有しており、
可視光撮像手段で撮像された多重リングパターン光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、算出された被検眼の曲率半径を利用して赤外線撮像手段によって撮像された被検眼の温度分布画像を補正する補正手段をさらに有していることを特徴とする請求項１の眼科装置。
【請求項５】
前記検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置とをさらに備えており、
コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、
画像処理装置は、（１）曲率半径算出手段で算出された被検眼の曲率半径を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成することを特徴とする請求項４の眼科装置。
【請求項６】
赤外線撮像手段によって撮像された被検眼の温度分布画像を眼球の解剖学的平均形状を利用して補正する補正手段をさらに有していることを特徴とする請求項１の眼科装置。
【請求項７】
前記検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置とをさらに備えており、
コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、
画像処理装置は、（１）眼球の解剖学的平均形状を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成することを特徴とする請求項１又は６の眼科装置。
【請求項８】
前記検査部は、被検眼にケラト光を投光するケラト光学系をさらに有しており、
前記検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置と、可視光撮像手段で撮像されたケラト光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、をさらに備えており、
コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、
画像処理装置は、（１）曲率半径算出手段によって算出された被検眼の曲率半径を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成することを特徴とする請求項１の眼科装置。
【請求項９】
前記検査部は、被検眼に多重リングパターン光を投光する多重リングパターン照明光学系をさらに有しており、
前記検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置と、可視光撮像手段で撮像された多重リングパターン光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、をさらに備えており、
コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、
画像処理装置は、（１）曲率半径算出手段で算出された被検眼の曲率半径を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成することを特徴とする請求項１の眼科装置。
【請求項１】
被検眼に対してＸＹＺ方向に移動可能に設けられた検査部を備え、被検眼に対して検査部をアライメントした状態で被検眼を観察する眼科装置であって、
前記検査部が、
被検眼からの赤外線を観察する赤外線撮像手段と、
赤外線撮像手段の光軸と同一光軸上に配置され、被検眼からの可視光又は近赤外領域の光を観察する可視光撮像手段と、
被検眼にアライメント光を投光するアライメント光学系と、
被検眼から反射されるアライメント光から被検眼と赤外線撮像手段とのＺ方向の合焦状態を検出する合焦状態検出センサと、
被検眼からの赤外線が赤外線撮像手段に入射する赤外線撮像状態と、被検眼からの可視光又は近赤外線領域の光が可視光撮像手段に入射する可視光撮像状態とに選択的に切り替える可動ミラーと、を有しており、
前記検査部又は検査部外に、被検者に対して固視を促す固視標をさらに備えていることを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
前記検査部は、被検眼にケラト光を投光するケラト光学系をさらに有しており、
可視光撮像手段で撮像されたケラト光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、算出された被検眼の曲率半径を利用して赤外線撮像手段によって撮像された被検眼の温度分布画像を補正する補正手段とをさらに有していることを特徴とする請求項１の眼科装置。
【請求項３】
前記検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置とをさらに備えており、
コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、
画像処理装置は、（１）曲率半径算出手段で算出された被検眼の曲率半径を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成することを特徴とする請求項２の眼科装置。
【請求項４】
前記検査部は、被検眼に多重リングパターン光を投光する多重リングパターン照明光学系をさらに有しており、
可視光撮像手段で撮像された多重リングパターン光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、算出された被検眼の曲率半径を利用して赤外線撮像手段によって撮像された被検眼の温度分布画像を補正する補正手段をさらに有していることを特徴とする請求項１の眼科装置。
【請求項５】
前記検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置とをさらに備えており、
コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、
画像処理装置は、（１）曲率半径算出手段で算出された被検眼の曲率半径を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成することを特徴とする請求項４の眼科装置。
【請求項６】
赤外線撮像手段によって撮像された被検眼の温度分布画像を眼球の解剖学的平均形状を利用して補正する補正手段をさらに有していることを特徴とする請求項１の眼科装置。
【請求項７】
前記検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置とをさらに備えており、
コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、
画像処理装置は、（１）眼球の解剖学的平均形状を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成することを特徴とする請求項１又は６の眼科装置。
【請求項８】
前記検査部は、被検眼にケラト光を投光するケラト光学系をさらに有しており、
前記検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置と、可視光撮像手段で撮像されたケラト光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、をさらに備えており、
コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、
画像処理装置は、（１）曲率半径算出手段によって算出された被検眼の曲率半径を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成することを特徴とする請求項１の眼科装置。
【請求項９】
前記検査部は、被検眼に多重リングパターン光を投光する多重リングパターン照明光学系をさらに有しており、
前記検査部をＺ方向に移動させる駆動源と、その駆動源及び赤外線撮像手段を制御するコントローラと、赤外線撮像手段で撮像された被検眼の温度分布画像を画像処理する画像処理装置と、可視光撮像手段で撮像された多重リングパターン光の反射像から被検眼の曲率半径を算出する手段と、をさらに備えており、
コントローラは、被検眼に対して検査部をＺ方向に合焦した後、検査部をＺ方向に移動させながら所定周期で赤外線撮像手段によって被検眼を撮像し、
画像処理装置は、（１）曲率半径算出手段で算出された被検眼の曲率半径を利用して、赤外線撮像手段によって撮像された複数の被検眼の温度分布画像から良合焦領域をそれぞれ抽出し、（２）抽出した温度分布画像を合成して被検眼の温度分布画像を作成することを特徴とする請求項１の眼科装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−１１９８３（Ｐ２００８−１１９８３Ａ）
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８４５８３（Ｐ２００６−１８４５８３）
【出願日】平成１８年７月４日（２００６．７．４）
【出願人】（５０４１４７２５４）国立大学法人愛媛大学 (214)
【出願人】（５０１２９９４０６）株式会社トーメーコーポレーション (48)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月４日（２００６．７．４）
【出願人】（５０４１４７２５４）国立大学法人愛媛大学 (214)
【出願人】（５０１２９９４０６）株式会社トーメーコーポレーション (48)
【Ｆターム（参考）】
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