眼科装置
【課題】角膜の乱視軸方向を正確に測定することが可能な眼科装置を提供する。
【解決手段】眼科装置は、略円形状に配列された複数の光源からの光を患者眼の角膜に投影する投影手段を有する。撮影光学系は、光が投影された状態の角膜を撮影素子で撮影する。取得手段は、撮影光学系による撮影画像に基づいて、患者眼の乱視軸方向を取得する。算出手段は、複数の光源のうちの所定の光源からの光が投影された状態の被検物体を撮影素子で撮影して得られた撮影画像について、当該撮影画像における所定の光源からの光の投影像の位置と、当該撮影画像のフレームの向きとに基づいて、撮影光学系の光軸に対する撮影素子と複数の光源との間の回転ずれ角度を算出する。
【解決手段】眼科装置は、略円形状に配列された複数の光源からの光を患者眼の角膜に投影する投影手段を有する。撮影光学系は、光が投影された状態の角膜を撮影素子で撮影する。取得手段は、撮影光学系による撮影画像に基づいて、患者眼の乱視軸方向を取得する。算出手段は、複数の光源のうちの所定の光源からの光が投影された状態の被検物体を撮影素子で撮影して得られた撮影画像について、当該撮影画像における所定の光源からの光の投影像の位置と、当該撮影画像のフレームの向きとに基づいて、撮影光学系の光軸に対する撮影素子と複数の光源との間の回転ずれ角度を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、眼科装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
白内障手術では、混濁した水晶体を摘出し、その代わりとなる眼内レンズ（Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ Ｌｅｎｓ、ＩＯＬ）を挿入する。眼内レンズには乱視の矯正が可能なものもある（トーリックＩＯＬなどと呼ばれる）。トーリックＩＯＬとしては、たとえば特許文献１、２などに開示されたものが知られている。
【０００３】
周知のように、乱視矯正においては、乱視の強さ（乱視度数）だけでなく、角膜の乱視軸方向（乱視軸方向）も重要である。トーリックＩＯＬを挿入する際には、乱視軸の方向に注意を払わなければならない。つまり、トーリックＩＯＬが矯正効果を発揮するためには、患者の眼（患者眼と呼ぶ）の角膜の強主経線方向と、トーリックＩＯＬの弱主経線方向とを出来るだけ合わせる必要がある。両者が１０度ずれると矯正効果は６５パーセント程度に低下し、３０度ずれると矯正効果がほぼ０になってしまうことが知られている。
【０００４】
ここで、角膜の乱視軸方向を測定する装置としてはケラトメータやリング照明器を備えた眼科装置が知られている（たとえば特許文献３、４を参照）。
【０００５】
ケラトメータは、円形状の光源、または円形状に配置された複数の光源から点状の光（輝点）を角膜に投影し、これら輝点の角膜反射像を撮影し、円形に対する角膜反射像群の楕円形状に基づいて乱視軸方向を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３４４９９０号公報
【特許文献２】特開２００６−１３６７１４号公報
【特許文献３】特開２００７−２１５９５６号公報
【特許文献４】特開平８−６６３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、例えば、リング照明器の円形状に配列された複数の輝点の角膜反射像を撮影し、乱視軸方向を測定する場合、当該撮影を行う撮影素子（例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ））と、リング照明器の乱視軸を示す基準は、その相対的な位置が合わせられている必要がある。
【０００８】
しかし、撮影素子を取り付ける際の緩みや、撮影素子やリング照明器にかかる外力により、その相対的な位置にずれが生じる場合がある。
【０００９】
このように、撮影素子とリング照明器がずれた状態では正確な乱視軸方向の測定が困難であった。
【００１０】
この発明は、以上のような問題を解消するためになされたものであり、その目的は、乱視軸方向を正確に測定することが可能な眼科装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の眼科装置は、略円形状に配列された複数の光源からの光を患者眼の角膜に投影する投影手段を有する。撮影光学系は、光が投影された状態の角膜を撮影素子で撮影する。取得手段は、撮影光学系による撮影画像に基づいて、患者眼の乱視軸方向を取得する。算出手段は、複数の光源のうちの所定の光源からの光が投影された状態の被検物体を撮影素子で撮影して得られた撮影画像について、当該撮影画像における所定の光源からの光の投影像の位置と、当該撮影画像のフレームの向きとに基づいて、撮影光学系の光軸に対する撮影素子と複数の光源との間の回転ずれ角度を算出する。
また、上記目的を達成するために、請求項２に記載の眼科装置は、請求項１記載の眼科装置であって、算出手段により算出された回転ずれ角度に基づいて報知を行う報知手段を有する。
また、上記目的を達成するために、請求項３に記載の眼科装置は、請求項２記載の眼科装置であって、報知手段は、回転ずれ角度が閾値以上である場合に報知を行う。
また、上記目的を達成するために、請求項４に記載の眼科装置は、請求項１から３のいずれかに記載の眼科装置であって、算出手段による算出結果に基づいて、撮影素子及び／または投影手段を移動させる駆動手段を有する。
また、上記目的を達成するために、請求項５に記載の眼科装置は、請求項１から４のいずれかに記載の眼科装置であって、回転ずれ角度の算出を行う第１モードと、患者眼の乱視軸方向を測定する第２モードとを切り替える切替手段を有する。制御手段は、第１モードで算出された回転ずれ角度が閾値以上である場合に、第１モードから第２モードへの切り替えを禁止する。
また、上記目的を達成するために、請求項６に記載の眼科装置は、請求項１から４のいずれかに記載の眼科装置であって、回転ずれ角度の算出を行う第１モードと、患者眼の乱視軸方向を測定する第２モードとを切り替える切替手段を有する。制御手段は、第２モードにおいて回転ずれ角度の算出が行われ、かつ当該回転ずれ角度が閾値以上である場合に、乱視軸方向の測定を禁止する。
また、上記目的を達成するために、請求項７に記載の眼科装置は、請求項１から６のいずれかに記載の眼科装置であって、取得手段により取得された乱視軸方向を算出手段で算出された回転ずれ角度に基づいて補正する補正手段を有する。
また、上記目的を達成するために、請求項８に記載の眼科装置は、請求項１から７のいずれかに記載の眼科装置であって、取得手段により求められた乱視軸方向及び算出手段による算出結果に基づいて、複数の光源のうちのいずれかを特定する特定手段を有する。光源制御手段は、特定手段により特定された光源を点灯させる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る眼科装置は、投影手段に設けられた複数の光源のうちの所定の光源からの光が投影された状態の被検物体を撮影素子で撮影して得られた撮影画像について、当該撮影画像における所定の光源からの光の投影像の位置と、当該撮影画像のフレームの向きとに基づいて、撮影光学系の光軸に対する撮影素子と複数の光源との回転ずれ角度を算出するように構成されている。
【００１３】
よって、撮影素子と投影手段との間に相対的な回転ずれが生じている場合に、その回転ずれ角度を求めることができる。
【００１４】
従って、当該回転ずれ角度を考慮することにより、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る眼科装置の外観構成の一例を表す概略図である。
【図２】実施形態に係る投影像形成部が眼科装置に取り付けられた構成の一例を表す概略図である。
【図３】実施形態に係る投影像形成部の構成の一例を表す概略図である。
【図４】実施形態に係る眼科装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【図５】実施形態に係る眼科装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【図６】実施形態に係る眼科装置の制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図７】実施形態に係る眼科装置の制御系の構成の一例を表すテーブル情報である。
【図８】実施形態に係る算出部の動作説明を行うための図である。
【図９】実施形態に係る算出部の動作説明を行うための図である。
【図１０】実施形態に係る算出部の動作説明を行うための図である。
【図１１】実施形態に係る算出部の動作説明を行うための図である。
【図１２】実施形態に係る眼科装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明に係る眼科装置の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の実施形態では、この発明に係る構成を眼科手術用顕微鏡に適用した場合について説明する。なお、この発明に係る構成の適用対象は、眼科手術用顕微鏡には限定されず、ケラトメータ、オートレフラクトメータ／ケラトメータを始めとする、乱視軸を測定可能な任意の眼科装置であればよい。被検物体には、患者眼及び患者眼を模した無乱視角膜模型眼が含まれる。「模型眼」とは、人眼を模した工具であり、眼科装置を使用する際の基準設定等に用いられるものである。
【００１７】
＜外観構成＞
眼科手術用顕微鏡１の外観構成について図１を参照しつつ説明する。眼科手術用顕微鏡１は、従来と同様に、支柱２、第１アーム３、第２アーム４、駆動装置５、顕微鏡６及びフットスイッチ８を含んで構成される。
【００１８】
これらに加え、眼科手術用顕微鏡１は、従来と同様の助手用顕微鏡を備えていてもよい。助手用顕微鏡は、術者が使用する顕微鏡６と異なる向きに装着される。助手用顕微鏡の装着位置は、手術室のレイアウトや患部位置などに応じて適宜に変更可能とされている。
【００１９】
駆動装置５は、モータ等のアクチュエータを含んで構成される。駆動装置５は、フットスイッチ８等を用いた操作に応じて顕微鏡６を上下方向や水平方向に移動させる。それにより顕微鏡６は３次元的に移動可能とされる。
【００２０】
顕微鏡６の鏡筒部１０には、各種の光学系、駆動系、制御系などが収納されている。鏡筒部１０の上部にはインバータ部１２が設けられている。インバータ部１２は、患者眼（被検眼）Ｅ（被検眼）の観察像が倒像として得られる場合に、この観察像を正立像に変換する。インバータ部１２の上部には、左右一対の接眼部１１Ｌ、１１Ｒが設けられている。観察者（術者等）は、左右の接眼部１１Ｌ、１１Ｒを覗き込むことにより、患者眼Ｅを双眼視することができる。
【００２１】
眼科手術用顕微鏡１は、その特徴的な構成として投影像形成部１３を備えている。投影像形成部１３は、患者眼Ｅに光束を投射して所定の投影像を患者眼Ｅ上に形成する。この実施形態における投影像は、略円形状に配列された複数の輝点像とされる。投影像形成部１３は、この発明の「投影手段」の一例を構成している。
【００２２】
投影像形成部１３の構成例を図２及び図３に示す。撮影部１４には後述のＴＶカメラ５６等が格納されている。また、図３は、投影像形成部１３のヘッド部１３１を下方（つまり、患者眼Ｅの側、換言すると鏡筒部１０の反対側）から見たときの構成を表している。
【００２３】
図２及び図３に示すように、ヘッド部１３１は円盤状の部材である。図３に示すように、ヘッド部１３１の下面には複数のＬＥＤ（ＬＥＤ群）１３１−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）が設けられている。ＬＥＤ群１３１−ｉは概ね円形状に配列されている。この実施形態では、３６個のＬＥＤ１３１−ｉが概ね等間隔に設けられている（Ｎ＝３６）。すなわち、ＬＥＤ群１３１−ｉの中心位置に対して、ＬＥＤ群１３１−ｉは概ね１０度間隔の角度で配置されている。換言すると、各ＬＥＤ１３１−ｉと当該中心位置とを結ぶ線分を考慮すると、隣接する２個のＬＥＤ１３１−ｉ、１３１−（ｉ＋１）に関する線分は当該中心位置において概ね角度１０度を成して交わる。ＬＥＤ群１３１−ｉは、対物レンズ１５と患者眼Ｅとの間において、照明光の光路及びその患者眼Ｅによる反射光の光路から外れた位置に配置されて使用される。
【００２４】
ＬＥＤ群１３１−ｉのうち、水平方向と垂直方向に相当するものが、他の方向に相当するものと異なる色を出力するように構成することができる。つまり、乱視軸方向（乱視軸角度）が０度、９０度、１８０度、２７０度に相当する位置のＬＥＤ（それぞれＬＥＤ１３１−１、１３１−１０、１３１−１９、１３１−２８）が、他のＬＥＤ１３１−ｉ（ｉ≠１、１０、１９、２８）と異なる色の光束を出力するように構成することが可能である。たとえば、ＬＥＤ１３１−１、１３１−１０、１３１−１９、１３１−２８として赤色ＬＥＤを用いるとともに、他のＬＥＤ１３１−ｉ（ｉ≠１、１０、１９、２８）として緑色ＬＥＤを用いることができる。それにより、乱視軸の水平方向と垂直方向とを容易に認識することが可能となる。なお、水平方向とは観察者（術者）側から見て顕微鏡６の視界における横方向（左右方向）を意味し、垂直方向とは水平方向に直交する方向を意味する。
【００２５】
また、ＬＥＤ１３１−１、１３１−１０、１３１−１９、１３１−２８のうちの幾つかを他のＬＥＤと異なる色の光束を出力するようにしてもよい。たとえば、角度０度に相当するＬＥＤ１３１ｉのみを他のＬＥＤ（ｉ≠１）と異なる色を出力するように構成することが可能である。
【００２６】
また、ＬＥＤ１３１−１、１３１−１０、１３１−１９、１３１−２８の全てが同じ色（上記例では赤色）の光束を出力するように構成する必要はない。たとえば、各ＬＥＤ１３１−１、１３１−１９として赤色ＬＥＤを用い、各ＬＥＤ１３１−１０、１３１−２８として白色ＬＥＤを用いるとともに、他のＬＥＤ１３１−ｉ（ｉ≠１、１０、１９、２８）として緑色ＬＥＤを用いることが可能である。それにより、水平方向と垂直方向とを容易に識別することが可能となる。
【００２７】
なお、上記のように光源の出力色によって水平方向と垂直方向を認識可能にする代わりに、他の構成によって同様の効果を奏することも可能である。たとえば、出力光の明るさを違えることによって方向を識別可能にすることができる。
【００２８】
概ね円形状に配列されたＬＥＤ群１３１−ｉの個々のＬＥＤは、この発明の「光源」の一例である。ここで、各光源はＬＥＤである必要はなく、光束を出力可能な任意のデバイスを用いることが可能である。また、複数の光源は等間隔に配置されていなくてもよい。なお、図３は下面図なので、一般的な乱視軸の設定方向とは逆向き（逆回り）にＬＥＤ群１３１−ｉの配置順が設定されている。それにより、ＬＥＤ群１３１−ｉから出力された光束の角膜反射光（プルキンエ像）は一般的な乱視軸の設定方向として観察又は撮影される。
【００２９】
また、この実施形態では光源が３６個設けられているが、設置される光源の個数は任意である。ただし、後述のように、この実施形態では、ＬＥＤ群１３１−ｉから出力される光束のプルキンエ像に基づいて患者眼Ｅの乱視軸方向を測定するので、この測定の精度や確度を担保できるだけの個数の光源が設けられていることが望ましい。
【００３０】
また、乱視軸方向やトーリックＩＯＬ（Ｉｎｔｒａ Ｏｃｕｌａｒ Ｌｅｎｓ：眼内レンズ）の主経線の配置方向を術者が視認する際に要求される精度に応じて、光源の個数を適宜に設定することが可能である。たとえば、この実施形態では１０度間隔で光源を配置しているので、乱視軸方向等を少なくとも１０度単位で提示することが可能である。より高い精度で乱視軸方向等を提示するためには、その精度に応じた個数（たとえば５度単位であれば７２個）の光源を設けるようにする。より低い精度の場合も同様である。
【００３１】
また、この実施形態では各々個別に構成された複数の光源（ＬＥＤ群１３１−ｉ）を設けているが、この発明はこれに限定されるものではない。たとえば、ヘッド部１３１の下面に表示デバイス（たとえばＬＣＤ（液晶ディスプレイ））を設け、この表示デバイスによって複数の輝点を表示することで同様の機能を得ることが可能である。この場合、各輝点を形成する表示デバイスの画素が「光源」に相当する。
【００３２】
鏡筒部１０の下端には対物レンズ部１６が設けられている。対物レンズ部１６には、口述の対物レンズ１５が格納されている。対物レンズ部１６の近傍には支持部材１７が設けられている。支持部材１７は対物レンズ部１６から側方に向けて形成されている。
【００３３】
支持部材１７の先端部１７ａには、上下方向に延びる貫通孔が形成されている。この貫通孔にはアーム１３３が挿入されている。アーム１３３はこの貫通孔内を摺動可能とされている。それにより、先端部１７ａに対し、アーム１３３を上下方向（図２中の両側矢印Ａが示す方向）に移動させることができる。ここで、顕微鏡６側を上方向とし、患者眼Ｅ側を下方向としている。
【００３４】
アーム１３３の上端には落下防止部１３４が設けられている。落下防止部１３４は、上記貫通孔の口径よりも大きな径を有する板状部材である。それにより、落下防止部１３４は、アーム１３３が先端部１７ａから外れて落下することを防止している。
【００３５】
アーム１３３の下端にはヘッド接続部１３２が設けられている。ヘッド接続部１３２は、ＬＥＤ１３１−ｉが設けられている面が下方を向くように、ヘッド部１３１をアーム１３３に接続している。
【００３６】
このような構成により、ヘッド部１３１、ヘッド接続部１３２、アーム１３３及び落下防止部１３４（つまり投影像形成部１３）は、先端部１７ａに対して上下方向に移動自在とされている。投影像形成部１３の移動は、たとえば、ユーザがアーム１３３等を把持して行う。また、モータ等を用いることにより、投影像形成部１３を電動で移動させるように構成することも可能である。
【００３７】
支持部材１７の下面には連結フック１８が設けられている。連結フック１８は、投影像形成部１３の係合部（図示せず）と係合可能に構成されている。この係合部は、たとえばヘッド接続部１３２に設けられる。投影像形成部１３を上方に移動させると、係合部と連結フック１８とが係合して投影像形成部１３の上下移動を禁止する。この係合関係は所定の操作（たとえば所定のボタンの押下）によって解除できるようになっている。連結フック１８及び上記係合部の構成は任意である。
【００３８】
以上のような構成により、ＬＥＤ群１３１−ｉは、対物レンズ１５の光軸方向に沿って移動できるように保持されている。
【００３９】
ヘッド部１３１は、顕微鏡６（の鏡筒部１０や対物レンズ部１６）に対して着脱可能に構成されている。ここで、ヘッド部１３１がヘッド接続部１３２に対して着脱可能に構成してもよいし、ヘッド接続部１３２がアーム１３３に対して着脱可能に構成してもよいし、先端部１７ａが支持部材１７に対して着脱可能に構成してもよいし、支持部材１７が対物レンズ部１６（又は鏡筒部１０）に対して着脱可能に構成してもよい。このような着脱を可能とする機構としては、公知の任意の構成を適用できる。
【００４０】
＜光学系の構成＞
続いて、図４及び図５を参照しつつ、眼科手術用顕微鏡１の光学系について説明する。ここで、図４は、術者から見て左側から光学系を見た図である。また、図５は、術者側から光学系を見た図である。なお、図４及び図５に示す構成に加えて、助手が患者眼Ｅを観察するための光学系、つまり助手用顕微鏡が設けられていてもよい。
【００４１】
助手用顕微鏡については、たとえば特開２００６−２８０８０５号公報に開示されている。この文献には、助手用顕微鏡を着脱可能に構成することや、助手用顕微鏡の装着位置を変更可能にすることが記載されている。
【００４２】
この実施形態において、上下、左右、前後等の方向は、特に言及しない限り術者側から見た方向とする。なお、上下方向については、対物レンズ１５から観察対象（患者眼Ｅ）に向かう方向を下方とし、これの反対方向を上方とする。
【００４３】
対物レンズ１５の下方位置（対物レンズ１５と患者眼Ｅとの間の位置）には、前述のＬＥＤ群１３１−ｉが設けられている。図４及び図５には、その視点方向から見て両端に位置するＬＥＤ１３１−ｉ、１３１−ｊ（ｉ、ｊ＝１〜Ｎ、ｉ≠ｊ）のみ記載してある。
【００４４】
なお、対物レンズ１５と患者眼Ｅとの間とは、上下方向における対物レンズの位置（高さ位置）と患者眼Ｅの位置（高さ位置）との間という意味である（つまり左右方向や前後方向における位置は考慮しない）。ＬＥＤ群１３１−ｉは、照明光やその反射光を遮蔽しないように、概ね円環状に配列されている。この略円環の径は、略円環状に配列された投影像（輝点像）を患者眼Ｅの角膜に形成可能な範囲で任意に設定できる。
【００４５】
観察光学系３０について説明する。観察光学系３０は、図５に示すように左右一対設けられている。左側の観察光学系３０Ｌを左観察光学系と呼び、右側の観察光学系３０Ｒを右観察光学系と呼ぶ。符号ＯＬは左観察光学系３０Ｌの光軸（観察光軸）を示し、符号ＯＲは右観察光学系３０Ｒの光軸（観察光軸）を示す。左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒは、対物レンズ１５の光軸Ｏを挟むように配設されている。
【００４６】
従来と同様に、左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒは、それぞれ、ズームレンズ系３１、ビームスプリッタ３２（右観察光学系３０Ｒのみ）、結像レンズ３３、像正立プリズム３４、眼幅調整プリズム３５、視野絞り３６及び接眼レンズ３７を有する。
【００４７】
ズームレンズ系３１は複数のズームレンズ３１ａ、３１ｂ、３１ｃを含んでいる。各ズームレンズ３１ａ〜３１ｃは、図示しない駆動機構によって観察光軸ＯＬ（又は観察光軸ＯＲ）に沿う方向に移動可能とされる。それにより患者眼Ｅを観察又は撮影する際の拡大倍率が変更される。
【００４８】
右観察光学系３０Ｒのビームスプリッタ３２は、患者眼Ｅから観察光軸ＯＲに沿って導光された観察光の一部を分離してＴＶカメラ撮像系に導く。ＴＶカメラ撮像系は、結像レンズ５４、反射ミラー５５及びＴＶカメラ５６を含んで構成される。テレビカメラ撮像系は撮影部１４に格納されている。
【００４９】
ＴＶカメラ５６は撮影素子５６ａを備えている。撮影素子５６ａは、たとえば、ＣＣＤイメージセンサや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等によって構成される。撮影素子５６ａとしては２次元の受光面を有するもの（エリアセンサ）が用いられる。
【００５０】
眼科手術用顕微鏡１の使用時には、撮影素子５６ａの受光面は、術者が観察したい部位（結像位置）と光学的に共役な位置に配置される。
【００５１】
対物レンズ１５、ズームレンズ系３１、ビームスプリッタ３２、及びＴＶカメラ撮像系は、本実施形態における「撮影光学系」を構成する。患者眼Ｅからの反射光が撮影素子５６ａに至る経路を「撮影光学系の光路」という。また当該光路の中心軸を「撮影光学系の光軸」という。
【００５２】
像正立プリズム３４は倒像を正立像に変換する。眼幅調整プリズム３５は、術者の眼幅（左眼と右眼との間の距離）に応じて左右の観察光の間の距離を調整するための光学素子である。視野絞り３６は、観察光の断面における周辺領域を遮蔽して術者の視野を制限する。
【００５３】
続いて、照明光学系２０について説明する。照明光学系２０は、図４に示すように、照明光源２１、光ファイバ２１ａ、出射口絞り２６、コンデンサレンズ２２、照明野絞り２３、スリット板２４、コリメータレンズ２７及び照明プリズム２５を含んで構成される。
【００５４】
照明野絞り２３は、対物レンズ１５の前側焦点位置と光学的に共役な位置に設けられている。また、スリット板２４のスリット穴２４ａは、この前側焦点位置に対して光学的に共役な位置に形成されている。
【００５５】
照明光源２１は、顕微鏡６の鏡筒部１０の外部に設けられている。照明光源２１には光ファイバ２１ａの一端が接続されている。光ファイバ２１ａの他端は、鏡筒部１０内のコンデンサレンズ２２に臨む位置に配置されている。照明光源２１から出力された照明光は、光ファイバ２１ａにより導光されてコンデンサレンズ２２に入射する。
【００５６】
光ファイバ２１ａの出射口（コンデンサレンズ２２側のファイバ端）に臨む位置には、出射口絞り２６が設けられている。出射口絞り２６は、光ファイバ２１ａの出射口の一部領域を遮蔽するように作用する。出射口絞り２６による遮蔽領域が変更されると、照明光の出射領域が変更される。それにより、照明光による照射角度、つまり患者眼Ｅに対する照明光の入射方向と対物レンズ１５の光軸Ｏとが成す角度などを変更することができる。
【００５７】
スリット板２４は、遮光性を有する円盤状の部材により形成されている。スリット板２４には、照明プリズム２５の反射面２５ａの形状に応じた形状を有する複数のスリット穴２４ａからなる透光部が設けられている。スリット板２４は、図示しない駆動機構により、照明光軸Ｏ′に直交する方向（図４に示す両側矢印Ｂの方向）に移動される。それによりスリット板２４は照明光軸Ｏ′に対して挿脱される。
【００５８】
コリメータレンズ２７は、スリット穴２４ａを通過した照明光を平行光束にする。平行光束になった照明光は、照明プリズム２５の反射面２５ａにて反射されて対物レンズ１５を経由して患者眼Ｅに投射される。患者眼Ｅに投射された照明光（の一部）は角膜にて反射される。患者眼Ｅによる照明光の反射光（観察光と呼ぶことにがある）は、対物レンズ１５を経由して観察光学系３０に入射する。このような構成により、患者眼Ｅの拡大像の双眼観察が可能となる。
【００５９】
＜制御系の構成＞
次に、図６を参照しつつ眼科手術用顕微鏡１の制御系について説明する。なお、図６においては制御系の一部が省略されている。
【００６０】
＜制御部＞
眼科手術用顕微鏡１の制御系は制御部６０を中心に構成される。制御部６０は、眼科手術用顕微鏡１の任意の部位（たとえば支柱２の内部）に設けられる。なお、図１に示した構成とは別にコンピュータを設け、これを制御部６０として用いるようにしてもよい。
【００６１】
制御部６０は眼科手術用顕微鏡１の各部を制御する。制御部６０は、通常のコンピュータと同様にマイクロプロセッサやメモリを含んで構成される。制御部６０にはＬＥＤ制御部６１が設けられている。
【００６２】
＜ＬＥＤ制御部＞
ＬＥＤ制御部６１はＬＥＤ群１３１−ｉを制御する。特に、ＬＥＤ制御部６１は、ＬＥＤ群１３１−ｉのうちの特定のＬＥＤ１３１−ｎを制御して、他のＬＥＤ群１３１−ｉ（ｉ≠ｎ）と異なる点灯状態にする。
【００６３】
この点灯状態の制御例として、ＬＥＤ制御部６１は、特定のＬＥＤ１３１−ｎを点滅させるとともに、他のＬＥＤ群１３１−ｉを連続点灯させる。ここで、点滅とは、所定の時間間隔（たとえば１秒間隔）でＬＥＤ１３１−ｉ、１３１−（ｉ＋１８）の点灯と消灯とを繰り返すことである。また、連続点灯とは、消灯させるための指示がなされるまでＬＥＤ１３１−ｊを点灯させたままの状態にすることである。
【００６４】
他の例として、ＬＥＤ制御部６１は、特定のＬＥＤ１３１−ｎからの出力光の色と、他のＬＥＤ群１３１−ｉからの出力光の色とを異ならせることができる。また、特定のＬＥＤ１３１−ｎからの出力光の明るさや輝点のサイズを、他のＬＥＤ群１３１−ｉと異ならせるようにしてもよい。この場合、特定のＬＥＤ１３１−ｎと他のＬＥＤ群１３１−ｉとを、異なるタイプのＬＥＤで構成することができる。
【００６５】
以上は点灯状態の制御の一例に過ぎない。点灯状態の制御は、全てのＬＥＤ群１３１−ｉ（の輝点像）において、特定のＬＥＤ１３１−ｎ（の輝点像）の識別が可能となるものであれば、その手法や構成は問わない。この点灯状態の制御を行うＬＥＤ制御部６１は、この発明の「光源制御手段」の一例である。
【００６６】
更に、ＬＥＤ制御部６１は、後述の光源特定部６３により特定されたＬＥＤ１３１−ｍの点灯状態を変更する。この制御の例として、ＬＥＤ制御部６１は、特定されたＬＥＤ１３１−ｍを点滅させたり、他のＬＥＤ１３１−ｉと異なる色の光をＬＥＤ１３１−ｍに出力させたりする。
【００６７】
このＬＥＤ１３１−ｍは、患者眼Ｅの乱視軸方向に対応する位置に配置されたものである。当該位置は、患者眼Ｅの角膜の主経線方向（強主経線方向又は弱主経線方向）に相当する位置、或いはトーリックＩＯＬの主経線（強主経線又は弱主経線）の配置方向に相当する位置などである。
【００６８】
＜駆動制御部＞
駆動制御部６２は、撮影素子５６ａ及び投影像形成部１３を相対的に回転させる駆動機構（図示なし）を制御する。それにより、投影像形成部１３と撮影素子５６ａとが相対的に移動する。駆動機構は、撮影素子５６ａ及び投影像形成部１３の少なくとも一方を撮影光学系（対物レンズ１５）の光軸を中心として回転させるものであり、その構成は任意である。駆動制御部６２及び駆動機構は、この発明の「駆動手段」の一例である。
【００６９】
＜光源特定部６３＞
光源特定部６３は、乱視情報演算部８１により求められた乱視軸方向に基づいて、乱視軸方向の情報に対応する位置のＬＥＤ１３１−ｉを特定する。なお、各ＬＥＤ１３１−ｉは各輝点像を形成するので、ＬＥＤ１３１−ｉを特定することと、輝点像を特定することとは同義である。光源特定部６３はこの発明の「特定手段」の一例である。
【００７０】
光源特定部６３は、たとえば次のようにして目的のＬＥＤ１３１−ｉを特定する。まず、光源特定部６３は、各ＬＥＤ１３１−ｉと乱視軸方向との対応関係が記録された光源／乱視軸方向情報をあらかじめ記憶している。光源／乱視軸方向情報は、たとえば、各ＬＥＤ１３１−ｉに対して乱視軸方向を対応付けたテーブル情報である。
【００７１】
このテーブル情報の一例を図７に示す。テーブル情報６４には「光源ＩＤ」欄と「乱視軸方向」欄とが設けられている。「光源ＩＤ」欄には、各ＬＥＤ１３１−ｉに対してあらかじめ付与された識別情報（ＩＤ情報）が列挙されている。テーブル情報６４では、図３に示す各ＬＥＤ１３１−ｉにおける符号「ｉ」を識別情報としている。「乱視軸方向」欄には、各ＬＥＤ１３１−ｉに対応する乱視軸方向の値が列挙されている。
【００７２】
光源特定部６３は、乱視情報演算部８１により求められた乱視軸方向を受けると、テーブル情報６４の「乱視軸方向」欄における当該乱視軸方向を特定し、更に、この特定された乱視軸方向に対応する「光源ＩＤ」欄の識別情報を特定する。
【００７３】
更に、光源特定部６３は、当該乱視軸方向に１８０度を加算し、この和に対応する識別情報をテーブル情報６４に基づいて特定する。このときの加算処理は、３６０度を法（ｍｏｄｕｌｏ）として行う。つまり、加算処理により得られた和の値が３６０度を超えた場合には、この和の値から３６０を減算して剰余を求め、この剰余の値に対応する識別情報を求める。このようにして、互いに対向する位置（すなわち１８０度ずれた位置）に配置された二つのＬＥＤ１３１−ｉが特定される。
【００７４】
具体例として、求められた乱視軸方向が９０度であった場合、光源特定部６３は、まず９０度に対応する識別情報として「１０」を特定し、更に、９０度＋１８０度＝２７０度に対応する識別情報として「２８」を特定する。それにより、互いに対向する位置に配置された一対のＬＥＤ１３１−１０、１３１−２８が特定される。
【００７５】
特定手段は上記の構成には限定されない。たとえば、図７のテーブル情報６４の代わりに、各乱視軸方向に対して上記した互いに対向する一対のＬＥＤ１３１−ｉ（ｉ＝１〜１８）、１３１−（ｉ＋１８）を対応付けたテーブル情報をあらかじめ記憶しておくことができる。それにより、光源の識別情報を特定する処理を一回で済ませることができる。
【００７６】
＜記憶部＞
記憶部７０は各種情報を記憶する。制御部６０は、記憶部７０に情報を記憶させる処理と、記憶部７０から情報を読み出す処理とを実行する。記憶部７０には例えば、回転ずれ角度（後述）に対応する情報が記憶される。
【００７７】
＜演算処理部＞
演算処理部８０は、乱視情報演算部８１、算出部８２、及び補正部８３を含んで構成されている。
【００７８】
＜乱視情報演算部＞
乱視情報演算部８１は、たとえば特開平１１−２２５９６３に記載されているように、楕円形状に配列された複数の輝点像の楕円主軸方向に基づいて乱視軸方向（乱視軸角度）の情報を取得する。つまり、乱視情報演算部８１は、撮影光学系による撮影画像に基づいて、患者眼Ｅの乱視軸方向の情報を取得することができる。なお、これに加えて、乱視情報演算部８１は、楕円率（短径と長径との比）から乱視度数を求めたり、楕円の大きさから球面度数を求めたりすることも可能である。乱視情報演算部８１は、「取得手段」の一例である。
【００７９】
＜算出部＞
算出部８２は、ＬＥＤ群１３１−ｉのうちの所定の光源からの光が投影された状態の被検物体（無乱視角膜模型眼や患者眼Ｅ）を撮影素子５６ａで撮影して得られた撮影画像について、当該撮影画像における所定の光源からの光の投影像の位置と、当該撮影画像のフレームの向きとに基づいて、撮影光学系の光軸に対する撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉ（投影手段）との間の回転ずれ角度を算出する。「フレームの向き」は、例えばエリアセンサからなる撮影素子５６ａについては、その画素の配列に基づいて設定される。本実施形態では、縦横に配列された画素に基づいてその横方向をＸ方向とし、縦方向をＹ方向とすることでフレームの向きを定義する。「回転ずれ角度」とは、撮影光学系の光軸を基準として、撮影素子５６ａ（投影手段）が投影手段（撮影素子５６ａ）に対してどれくらい回転しているかを示す角度である。算出部８２は、「算出手段」の一例である。
【００８０】
ここで図８から図１１を用いて、算出部８２における具体的な回転ずれ角度の算出方法の一例について説明を行う。図８から図１１は、撮影素子５６ａで撮影して得られた撮影画像を示す。図８から図１１では、横方向を撮影素子５６ａのフレームのＸ方向とし、縦方向を撮影素子５６ａのフレームのＹ方向とする。「α」は、撮影素子５６ａのフレームを示す。この例においては、「所定の光源」としてヘッド部１３１に設けられたＬＥＤ１３１−１、ＬＥＤ１３１−１０、ＬＥＤ１３１−１９、及びＬＥＤ１３１−２８の４点を点灯させ、被検物体に光を投影するものとする。また、所定の光源に対して、撮影素子５６ａが回転しているものとして説明を行う。
【００８１】
なお、撮影素子５６ａと複数の光源との間に回転ずれがない場合、例えば、無乱視角膜模型眼を撮影素子５６ａで撮影して得られた撮影画像は図８のようになる。すなわち、ＬＥＤ１３１−１の輝点像とＬＥＤ１３１−１９の輝点像とを結ぶ線分、及び、ＬＥＤ１３１−１０の輝点像とＬＥＤ１３１−２８の輝点像とを結ぶ線分が、それぞれ撮影素子５６ａの辺（つまり、Ｘ方向・Ｙ方向）に対して平行となる。
【００８２】
一方、撮影素子５６ａと複数の光源とが回転ずれ角度θＣＡＭだけずれている場合、図９のように撮影素子５６ａのフレームの辺に対して上記の線分が傾いた状態となる。
【００８３】
算出部８２は、まずＬＥＤ１３１−１の輝点像及びＬＥＤ１３１−１９の輝点像のフレーム内における座標値を求め、その座標値に基づいてピクセル差（ｘ１、ｙ１）を算出する（図１０参照）。同様に、算出部８２は、ＬＥＤ１３１−１０の輝点像及びＬＥＤ１３１−２８の輝点像のフレーム内における座標値を求め、その座標値に基づいてピクセル差（ｘ２、ｙ２）を算出する（図１１参照）。
【００８４】
次に、算出部８２は、ピクセル差（ｘ１、ｙ１）から撮影素子５６ａのフレームのＸ方向に対する角度θ１を算出する（図１０参照）。同様に、算出部８２は、ピクセル差（ｘ２、ｙ２）から撮影素子５６ａのフレームのＹ方向に対する角度θ２を算出する（図１１参照）。
【００８５】
そして、算出部８２は、（θ１＋θ２）／２を回転ずれ角度θＣＡＭとして算出する。なお、図８の場合には、回転ずれ角度θＣＡＭは０°となる。
【００８６】
なお、算出部８２による回転ずれ角度θＣＡＭの算出方法はこれに限られない。フレームの向きと輝点像の位置（投影像の位置）とに基づいて算出するものであればよい。
【００８７】
また、回転ずれ角度θＣＡＭの向き付けは任意であるが、本実施形態では反時計回りを正方向（プラス方向）とする。
【００８８】
＜補正部＞
補正部８３は、乱視情報演算部８１により求められた乱視軸方向を、算出部８２で算出された回転ずれ角度θＣＡＭに基づいて補正する。補正部８３は、「補正手段」の一例である。
【００８９】
例えば、回転ずれ角度θＣＡＭがある状態で患者眼Ｅに対して乱視軸測定を行う場合、補正部８３は、乱視情報演算部８１により得られた測定結果（乱視軸方向の情報）に対して、回転ずれ角度θＣＡＭを加味して乱視軸方向の補正を行う。
【００９０】
＜操作部＞
操作部９０は、眼科手術用顕微鏡１を操作するために術者等により使用される。操作部９０には、顕微鏡６の筺体などに設けられた各種のハードウェアキー（ボタン、スイッチ等）や、フットスイッチ８が含まれる。また、タッチパネルディスプレイが設けられている場合、これに表示される各種のソフトウェアキーも操作部９０に含まれる。また、操作部９０は、調整モードＭ１（後述）と取得モードＭ２（後述）とを切り替えるための指示入力に用いられる。制御部６０は、この指示を受けて動作モードを切り替える。制御部６０及び操作部９０は、「切替手段」の一例である。
【００９１】
＜表示部＞
表示部１００は、眼科手術用顕微鏡１による撮影画像等を表示させることができるモニタ等の表示装置である。
【００９２】
＜報知手段＞
本実施形態では、制御部６０、ＬＥＤ制御部６１、及び表示部１００が「報知手段」を形成する。
【００９３】
すなわち、制御部６０は、算出部８２により算出された回転ずれ角度を閾値と比較する。そして、制御部６０は、当該回転ずれ角度が閾値以上であると判断した場合には、ＬＥＤ制御部６１を制御して撮影素子５６ａの回転方向を呈示させる。ここでの「閾値」は、撮影素子５６ａと複数の光源（投影手段）とが回転ずれをおこしていてもほぼ正確な乱視軸方向を求めることができるか否かを区別する値である。当該閾値は、装置の測定精度などによって予め定まっている。例えば、閾値としては±２．５°という値を用いることができる。
【００９４】
例えば、図９において、反時計回りに回転ずれ角度θＣＡＭだけずれている場合には、時計回りに回転ずれ角度θＣＡＭだけ撮影素子５６ａを回転移動させればよい。従って、ＬＥＤ制御部６１は、ＬＥＤ群１３１−ｉを時計回りに順次点灯させるよう制御する。
【００９５】
このように点灯制御されたＬＥＤ群１３１−ｉからの光の角膜投影像を表示部１００に表示させることにより、術者は撮影素子５６ａを回転補正する方向を容易に把握することができる。
【００９６】
＜動作＞
次に、図９〜図１２を参照して本実施形態に係る眼科手術用顕微鏡１の動作について説明を行う。本実施形態では、乱視軸測定を開始する前に無乱視角膜模型眼などを使用して所定の光源からの投影像を撮影し、算出部８２により回転ずれを算出する第１モードである調整モードＭ１、及び実際に患者眼Ｅの乱視軸方向を測定する第２モードである取得モードＭ２の異なる２つのモードを有する。また、本実施形態では、投影手段に対して撮影素子５６ａを移動させる場合について述べる。
【００９７】
まず、ＬＥＤ制御部６１は所定の光源を点灯させ、無乱視角膜模型眼に対して当該所定の光源の像を投影する（Ｓ１０）。本実施形態では、所定の光源としてヘッド部１３１に設けられたＬＥＤ１３１−１、ＬＥＤ１３１−１０、ＬＥＤ１３１−１９、及びＬＥＤ１３１−２８の４つが点灯されるものとする。
【００９８】
撮影素子５６ａは、Ｓ１０で投影された光源の像（投影像）を撮影する（Ｓ１１）。
【００９９】
次に、算出部８２は、横方向のＬＥＤ１３１−１及びＬＥＤ１３１−１９のフレーム内における座標値を求め、その座標値に基づいてピクセル差を算出する。同様に、算出部８２は、縦方向のＬＥＤ１３１−１０及びＬＥＤ１３１−２８のフレーム内における座標値を求め、その座標値に基づいてピクセル差を算出する。更に、算出部８２は、当該ピクセル差から撮影素子５６ａのフレームのＸ方向に対する角度θ１、及びフレームのＹ方向に対する角度θ２を算出する。そして、角度θ１及び角度θ２から算出部８２は、回転ずれ角度θＣＡＭを算出する（Ｓ１２）。
【０１００】
制御部６０は、Ｓ１２で算出された回転ずれ角度θＣＡＭが閾値以上か否かを判断する（Ｓ１３）。なお、Ｓ１３の判断は術者が手動で行ってもよい。この場合には、Ｓ１２で算出された回転ずれ角度θＣＡＭが表示部１００等に表示される。当該表示された回転ずれ角度θＣＡＭを見た術者が、撮影素子５６ａを回転させてずれを補正するかどうかを決定する。
【０１０１】
回転ずれ角度θＣＡＭが閾値よりも小さいと判断された場合（Ｓ１３でＮの場合）、記憶部７０は、当該角度θＣＡＭを補正値として記憶する（Ｓ１４）。その後、制御部６０は、ＬＥＤ制御部６１を制御し、ＬＥＤ群１３１−ｉを点滅させる等により、調整モードＭ１が完了したことを術者に示す（Ｓ１５）。
【０１０２】
その後、操作部９０を操作することにより、制御部６０は、取得モードＭ２に切り替えを行う。取得モードＭ２において、乱視情報演算部８１は、患者眼Ｅの乱視軸方向を求める。この際、補正部８３は、乱視情報演算部８１で求められた乱視軸方向をＳ１３で記憶された角度θＣＡＭで補正することにより、回転ずれを考慮した乱視軸方向を求めることができる（Ｓ１６）。
【０１０３】
一方、回転ずれ角度θＣＡＭが閾値よりも大きいと判断された場合（Ｓ１３でＹの場合）、報知手段による報知が行われる（Ｓ１７）。例えば、制御部６０は、ＬＥＤ制御部６１を制御し、ＬＥＤ群１３１−ｉを撮影素子５６ａの回転方向が分かるように点灯させる。
【０１０４】
術者は、当該点灯の状態を参照しながら撮影素子５６ａを回転させ、回転ずれ角度が閾値よりも小さくなるように補正する（Ｓ１８）。なお、当該補正は手動でも自動でもよい。自動の場合、算出部８２で算出された回転ずれ角度θＣＡＭに基づいて、駆動制御部６２が前述の駆動機構（図示なし）を制御することにより撮影素子５６ａを当該角度θＣＡＭだけ回転させる。
【０１０５】
その後、操作部９０を操作することにより、制御部６０は、取得モードＭ２に切り替えを行う。取得モードＭ２において、乱視情報演算部８１は、患者眼Ｅの乱視軸方向を求める（Ｓ１９）。
【０１０６】
なお、本実施形態では回転ずれ角度を補正する際に、撮影素子５６ａを回転する例について述べたが、これに限られない。例えば、投影手段（投影像形成部１３、或いは回転可能に設けられたヘッド部１３１等）を回転ずれ角度分を打ち消すように回転させることにより同様の補正が可能となる。更には、撮影素子５６ａと投影手段の双方を回転させて回転ずれ角度を打ち消すことも可能である。
【０１０７】
＜作用・効果＞
本実施形態に係る眼科手術用顕微鏡１を含む眼科装置の作用及び効果について説明する。
【０１０８】
眼科装置は、略円形状に配列された複数の光源（ＬＥＤ群１３１−ｉ）からの光を患者眼Ｅの角膜に投影する投影像形成部１３を有する。撮影光学系に設けられた撮影素子５６ａは、ＬＥＤ群１３１−ｉから光が投影された状態の角膜を撮影する。乱視情報演算部８１は、撮影素子５６ａにより撮影された撮影画像に基づいて、患者眼Ｅの乱視軸方向を取得する。算出部８２は、ＬＥＤ群１３１−ｉのうちの所定の光源からの光が投影された状態の無乱視角膜模型眼を撮影素子５６ａで撮影して得られた撮影画像について、当該撮影画像における所定の光源からの光の投影像の位置と、当該撮影画像のフレームの向きとに基づいて、撮影光学系の光軸に対する撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉとの間の回転ずれ角度を算出する。
【０１０９】
よって、撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉ（投影像形成部１３）との間に相対的な回転ずれが生じている場合に、その回転ずれ角度を求めることができる。
【０１１０】
従って、当該回転ずれ角度を考慮することにより、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１１１】
また、眼科装置は、算出部８２により算出された回転ずれ角度に基づいて報知を行う報知手段を有する。そして、当該報知手段は、回転ずれ角度が閾値以上である場合に報知を行う。
【０１１２】
よって、撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉ（投影像形成部１３）との間に生じた相対的な回転ずれが閾値以上である場合であっても、容易に把握することができる。
【０１１３】
従って、当該報知に基づいて回転ずれの補正を行うことにより、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１１４】
また、眼科装置は、算出部８２による算出結果に基づいて、撮影素子５６ａ及び／または投影像形成部１３を移動させる駆動手段を有してもよい。
【０１１５】
その場合、撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉ（投影像形成部１３）との間に相対的な回転ずれが生じている場合であっても、当該回転ずれを打ち消すように撮影素子５６ａ及び／または投影像形成部１３を移動させることにより、その回転ずれ角度を補正することができる。
【０１１６】
従って、回転ずれ角度を補正することにより、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１１７】
また、眼科装置は、乱視情報演算部８１により求められた乱視軸方向を算出部８２で算出された回転ずれ角度に基づいて補正する補正部８３を有する。
【０１１８】
よって、撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉ（投影像形成部１３）との間に相対的な回転ずれが生じている場合であっても、乱視軸方向を回転ずれ角度で補正することができる。
【０１１９】
従って、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１２０】
＜変形例＞
以上に説明した内容は、この発明を実施するための一構成例に過ぎない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内において適宜に変形を加えることが可能である。
【０１２１】
＜変形例１＞
上記実施形態において説明した通り、回転ずれ角度θＣＡＭが閾値よりも大きい場合には、調整モードＭ１の段階で撮影素子５６ａをＬＥＤ群１３１−ｉ（投影像形成部１３）に対して回転させ、ずれを補正しないと乱視軸方向を正確に測定することができない。
【０１２２】
しかし、調整モードＭ１から取得モードＭ２への切り替えは操作部９０等を操作することにより容易に行うことができる。
【０１２３】
従って、術者が回転ずれ角度θＣＡＭが閾値よりも大きいことを認識できない場合には、回転ずれが生じたままで取得モードＭ２へ切り替えられ、乱視軸方向の測定がおこなわれる可能性がある。
【０１２４】
そこで、本変形例に係る制御部６０は、算出部８２により算出された回転ずれ角度が閾値以上である場合には、調整モードＭ１から取得モードＭ２への切り替えを禁止する制御を行う。
【０１２５】
つまり、回転ずれ角度θＣＡＭが閾値よりも大きい場合には、取得モードＭ２に切り替えることができない。従って、乱視軸方向の測定を行うことができない。
【０１２６】
このように、調整モードＭ１から取得モードＭ２への切り替えを規制することによっても、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１２７】
また、制御部６０は、取得モードＭ２での乱視軸測定中にも回転ずれ角度を算出するよう算出部８２を制御することも可能である。取得モードＭ２中における算出処理は、所定のトリガに対応して実行される。例えば、術者が操作部９０により処理を開始する入力を行うことが可能である。或いは、所定時間毎に算出処理を実行するよう予め設定しておき、制御部６０が当該所定時間毎に算出処理を実行するよう算出部８２を自動制御することも可能である。
【０１２８】
そして、算出部８２で算出された回転ずれ角度が閾値以上である場合には、制御部６０は、取得モードＭ２での動作を禁止する制御、すなわち乱視軸測定を禁止する制御を行う。つまり、乱視軸測定中であっても何らかの要因で撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉ（投影像形成部１３）との間に相対的な回転ずれが生じた場合には、乱視軸測定を中止させる。
【０１２９】
このように、取得モードＭ２中の動作を制御することによっても、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１３０】
＜変形例２＞
投影像形成部１３が、眼科手術用顕微鏡１に対して着脱可能なアタッチメント方式の場合やＬＥＤ群１３１−ｉが回転可能な構成を採用する場合等には、撮影素子５６ａに対する投影像形成部１３（ＬＥＤ群１３１−ｉ）の回転ずれが生じるおそれがある。
【０１３１】
このような場合に対処するため、上述の通り、投影像形成部１３を回転ずれ角度θＣＡＭに基づいて回転させることにより、ずれを補正することができる。しかし、投影像形成部１３を回転させると撮影素子５６ａに対してＬＥＤ群１３１−ｉが回転することになるため、回転ずれ角度θＣＡＭを求めた際に点灯させた所定の光源を含むＬＥＤ群１３１−ｉの位置が回転方向にずれることになる。
【０１３２】
そこで、本変形例に係る眼科装置における光源特定部６３は、乱視情報演算部８１により求められた乱視軸方向及び算出部８２による算出結果から複数の光源のうちのいずれかを特定する。
【０１３３】
光源特定部６３は、乱視情報演算部８１により求められた乱視軸方向を受けると、当該乱視軸方向の角度に対して、算出部８２による算出結果である回転ずれ角度θＣＡＭを加味して補正した乱視軸方向を求める。
【０１３４】
そして、光源特定部６３はテーブル情報６４から当該補正した乱視軸方向を特定し、更に、この特定された乱視軸方向に対応する識別情報を特定する。この後の処理は実施形態で説明した内容と同じであるため説明を省略する。
【０１３５】
ＬＥＤ制御部６１は、ＬＥＤ群１３１−ｉを制御し、光源特定部６３により特定された光源を点灯させる。
【０１３６】
このように、光源特定部６３で光源を特定し、当該特定された光源をＬＥＤ制御部６１で点灯させることにより、投影像形成部１３を移動させた場合であっても乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１３７】
＜変形例３＞
ＬＥＤ群１３１−ｉの縦方向と横方向の点灯形態（色、点滅・点灯のさせ方等）が異なるようＬＥＤ制御部６１が制御することにより、ＬＥＤ群１３１−ｉの縦横方向を判別可能とすることができる。
【０１３８】
このようにＬＥＤ群１３１−ｉを点灯させることにより、撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉとの相対的な回転ずれが大きい場合（例えば回転ずれ角度が４５°以上の場合）であっても、そのずれ方向を正確に把握することができる。従って、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１３９】
＜変形例４＞
実施形態のＳ１８で行った補正が適切になされたかどうかを確認する処理を行ってもよい。すなわち、Ｓ１８で補正を行った後、各構成に再度Ｓ１０以降の処理を実行させることも可能である。
【０１４０】
この場合、撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉとの相対的な回転ずれを補正することができているかどうかを確認することができる。従って、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【符号の説明】
【０１４１】
１ 眼科手術用顕微鏡（眼科装置）
１３ 投影像形成部
１３１ ヘッド部
１３１−ｉ ＬＥＤ群（ＬＥＤ）
１３２ ヘッド接続部
１３３ アーム
１３４ 落下防止部
１５ 対物レンズ
２０ 照明光学系
３０ 観察光学系
３２ ビームスプリッタ
５６ ＴＶカメラ
６０ 制御部
６１ ＬＥＤ制御部
６２ 駆動制御部
６３ 光源特定部
７０ 記憶部
８０ 演算処理部
８１ 乱視情報演算部
８２ 算出部
８３ 補正部
９０ 操作部
１００ 表示部
Ｅ 患者眼
【技術分野】
【０００１】
この発明は、眼科装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
白内障手術では、混濁した水晶体を摘出し、その代わりとなる眼内レンズ（Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ Ｌｅｎｓ、ＩＯＬ）を挿入する。眼内レンズには乱視の矯正が可能なものもある（トーリックＩＯＬなどと呼ばれる）。トーリックＩＯＬとしては、たとえば特許文献１、２などに開示されたものが知られている。
【０００３】
周知のように、乱視矯正においては、乱視の強さ（乱視度数）だけでなく、角膜の乱視軸方向（乱視軸方向）も重要である。トーリックＩＯＬを挿入する際には、乱視軸の方向に注意を払わなければならない。つまり、トーリックＩＯＬが矯正効果を発揮するためには、患者の眼（患者眼と呼ぶ）の角膜の強主経線方向と、トーリックＩＯＬの弱主経線方向とを出来るだけ合わせる必要がある。両者が１０度ずれると矯正効果は６５パーセント程度に低下し、３０度ずれると矯正効果がほぼ０になってしまうことが知られている。
【０００４】
ここで、角膜の乱視軸方向を測定する装置としてはケラトメータやリング照明器を備えた眼科装置が知られている（たとえば特許文献３、４を参照）。
【０００５】
ケラトメータは、円形状の光源、または円形状に配置された複数の光源から点状の光（輝点）を角膜に投影し、これら輝点の角膜反射像を撮影し、円形に対する角膜反射像群の楕円形状に基づいて乱視軸方向を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３４４９９０号公報
【特許文献２】特開２００６−１３６７１４号公報
【特許文献３】特開２００７−２１５９５６号公報
【特許文献４】特開平８−６６３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、例えば、リング照明器の円形状に配列された複数の輝点の角膜反射像を撮影し、乱視軸方向を測定する場合、当該撮影を行う撮影素子（例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ））と、リング照明器の乱視軸を示す基準は、その相対的な位置が合わせられている必要がある。
【０００８】
しかし、撮影素子を取り付ける際の緩みや、撮影素子やリング照明器にかかる外力により、その相対的な位置にずれが生じる場合がある。
【０００９】
このように、撮影素子とリング照明器がずれた状態では正確な乱視軸方向の測定が困難であった。
【００１０】
この発明は、以上のような問題を解消するためになされたものであり、その目的は、乱視軸方向を正確に測定することが可能な眼科装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の眼科装置は、略円形状に配列された複数の光源からの光を患者眼の角膜に投影する投影手段を有する。撮影光学系は、光が投影された状態の角膜を撮影素子で撮影する。取得手段は、撮影光学系による撮影画像に基づいて、患者眼の乱視軸方向を取得する。算出手段は、複数の光源のうちの所定の光源からの光が投影された状態の被検物体を撮影素子で撮影して得られた撮影画像について、当該撮影画像における所定の光源からの光の投影像の位置と、当該撮影画像のフレームの向きとに基づいて、撮影光学系の光軸に対する撮影素子と複数の光源との間の回転ずれ角度を算出する。
また、上記目的を達成するために、請求項２に記載の眼科装置は、請求項１記載の眼科装置であって、算出手段により算出された回転ずれ角度に基づいて報知を行う報知手段を有する。
また、上記目的を達成するために、請求項３に記載の眼科装置は、請求項２記載の眼科装置であって、報知手段は、回転ずれ角度が閾値以上である場合に報知を行う。
また、上記目的を達成するために、請求項４に記載の眼科装置は、請求項１から３のいずれかに記載の眼科装置であって、算出手段による算出結果に基づいて、撮影素子及び／または投影手段を移動させる駆動手段を有する。
また、上記目的を達成するために、請求項５に記載の眼科装置は、請求項１から４のいずれかに記載の眼科装置であって、回転ずれ角度の算出を行う第１モードと、患者眼の乱視軸方向を測定する第２モードとを切り替える切替手段を有する。制御手段は、第１モードで算出された回転ずれ角度が閾値以上である場合に、第１モードから第２モードへの切り替えを禁止する。
また、上記目的を達成するために、請求項６に記載の眼科装置は、請求項１から４のいずれかに記載の眼科装置であって、回転ずれ角度の算出を行う第１モードと、患者眼の乱視軸方向を測定する第２モードとを切り替える切替手段を有する。制御手段は、第２モードにおいて回転ずれ角度の算出が行われ、かつ当該回転ずれ角度が閾値以上である場合に、乱視軸方向の測定を禁止する。
また、上記目的を達成するために、請求項７に記載の眼科装置は、請求項１から６のいずれかに記載の眼科装置であって、取得手段により取得された乱視軸方向を算出手段で算出された回転ずれ角度に基づいて補正する補正手段を有する。
また、上記目的を達成するために、請求項８に記載の眼科装置は、請求項１から７のいずれかに記載の眼科装置であって、取得手段により求められた乱視軸方向及び算出手段による算出結果に基づいて、複数の光源のうちのいずれかを特定する特定手段を有する。光源制御手段は、特定手段により特定された光源を点灯させる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る眼科装置は、投影手段に設けられた複数の光源のうちの所定の光源からの光が投影された状態の被検物体を撮影素子で撮影して得られた撮影画像について、当該撮影画像における所定の光源からの光の投影像の位置と、当該撮影画像のフレームの向きとに基づいて、撮影光学系の光軸に対する撮影素子と複数の光源との回転ずれ角度を算出するように構成されている。
【００１３】
よって、撮影素子と投影手段との間に相対的な回転ずれが生じている場合に、その回転ずれ角度を求めることができる。
【００１４】
従って、当該回転ずれ角度を考慮することにより、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る眼科装置の外観構成の一例を表す概略図である。
【図２】実施形態に係る投影像形成部が眼科装置に取り付けられた構成の一例を表す概略図である。
【図３】実施形態に係る投影像形成部の構成の一例を表す概略図である。
【図４】実施形態に係る眼科装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【図５】実施形態に係る眼科装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【図６】実施形態に係る眼科装置の制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図７】実施形態に係る眼科装置の制御系の構成の一例を表すテーブル情報である。
【図８】実施形態に係る算出部の動作説明を行うための図である。
【図９】実施形態に係る算出部の動作説明を行うための図である。
【図１０】実施形態に係る算出部の動作説明を行うための図である。
【図１１】実施形態に係る算出部の動作説明を行うための図である。
【図１２】実施形態に係る眼科装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明に係る眼科装置の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の実施形態では、この発明に係る構成を眼科手術用顕微鏡に適用した場合について説明する。なお、この発明に係る構成の適用対象は、眼科手術用顕微鏡には限定されず、ケラトメータ、オートレフラクトメータ／ケラトメータを始めとする、乱視軸を測定可能な任意の眼科装置であればよい。被検物体には、患者眼及び患者眼を模した無乱視角膜模型眼が含まれる。「模型眼」とは、人眼を模した工具であり、眼科装置を使用する際の基準設定等に用いられるものである。
【００１７】
＜外観構成＞
眼科手術用顕微鏡１の外観構成について図１を参照しつつ説明する。眼科手術用顕微鏡１は、従来と同様に、支柱２、第１アーム３、第２アーム４、駆動装置５、顕微鏡６及びフットスイッチ８を含んで構成される。
【００１８】
これらに加え、眼科手術用顕微鏡１は、従来と同様の助手用顕微鏡を備えていてもよい。助手用顕微鏡は、術者が使用する顕微鏡６と異なる向きに装着される。助手用顕微鏡の装着位置は、手術室のレイアウトや患部位置などに応じて適宜に変更可能とされている。
【００１９】
駆動装置５は、モータ等のアクチュエータを含んで構成される。駆動装置５は、フットスイッチ８等を用いた操作に応じて顕微鏡６を上下方向や水平方向に移動させる。それにより顕微鏡６は３次元的に移動可能とされる。
【００２０】
顕微鏡６の鏡筒部１０には、各種の光学系、駆動系、制御系などが収納されている。鏡筒部１０の上部にはインバータ部１２が設けられている。インバータ部１２は、患者眼（被検眼）Ｅ（被検眼）の観察像が倒像として得られる場合に、この観察像を正立像に変換する。インバータ部１２の上部には、左右一対の接眼部１１Ｌ、１１Ｒが設けられている。観察者（術者等）は、左右の接眼部１１Ｌ、１１Ｒを覗き込むことにより、患者眼Ｅを双眼視することができる。
【００２１】
眼科手術用顕微鏡１は、その特徴的な構成として投影像形成部１３を備えている。投影像形成部１３は、患者眼Ｅに光束を投射して所定の投影像を患者眼Ｅ上に形成する。この実施形態における投影像は、略円形状に配列された複数の輝点像とされる。投影像形成部１３は、この発明の「投影手段」の一例を構成している。
【００２２】
投影像形成部１３の構成例を図２及び図３に示す。撮影部１４には後述のＴＶカメラ５６等が格納されている。また、図３は、投影像形成部１３のヘッド部１３１を下方（つまり、患者眼Ｅの側、換言すると鏡筒部１０の反対側）から見たときの構成を表している。
【００２３】
図２及び図３に示すように、ヘッド部１３１は円盤状の部材である。図３に示すように、ヘッド部１３１の下面には複数のＬＥＤ（ＬＥＤ群）１３１−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）が設けられている。ＬＥＤ群１３１−ｉは概ね円形状に配列されている。この実施形態では、３６個のＬＥＤ１３１−ｉが概ね等間隔に設けられている（Ｎ＝３６）。すなわち、ＬＥＤ群１３１−ｉの中心位置に対して、ＬＥＤ群１３１−ｉは概ね１０度間隔の角度で配置されている。換言すると、各ＬＥＤ１３１−ｉと当該中心位置とを結ぶ線分を考慮すると、隣接する２個のＬＥＤ１３１−ｉ、１３１−（ｉ＋１）に関する線分は当該中心位置において概ね角度１０度を成して交わる。ＬＥＤ群１３１−ｉは、対物レンズ１５と患者眼Ｅとの間において、照明光の光路及びその患者眼Ｅによる反射光の光路から外れた位置に配置されて使用される。
【００２４】
ＬＥＤ群１３１−ｉのうち、水平方向と垂直方向に相当するものが、他の方向に相当するものと異なる色を出力するように構成することができる。つまり、乱視軸方向（乱視軸角度）が０度、９０度、１８０度、２７０度に相当する位置のＬＥＤ（それぞれＬＥＤ１３１−１、１３１−１０、１３１−１９、１３１−２８）が、他のＬＥＤ１３１−ｉ（ｉ≠１、１０、１９、２８）と異なる色の光束を出力するように構成することが可能である。たとえば、ＬＥＤ１３１−１、１３１−１０、１３１−１９、１３１−２８として赤色ＬＥＤを用いるとともに、他のＬＥＤ１３１−ｉ（ｉ≠１、１０、１９、２８）として緑色ＬＥＤを用いることができる。それにより、乱視軸の水平方向と垂直方向とを容易に認識することが可能となる。なお、水平方向とは観察者（術者）側から見て顕微鏡６の視界における横方向（左右方向）を意味し、垂直方向とは水平方向に直交する方向を意味する。
【００２５】
また、ＬＥＤ１３１−１、１３１−１０、１３１−１９、１３１−２８のうちの幾つかを他のＬＥＤと異なる色の光束を出力するようにしてもよい。たとえば、角度０度に相当するＬＥＤ１３１ｉのみを他のＬＥＤ（ｉ≠１）と異なる色を出力するように構成することが可能である。
【００２６】
また、ＬＥＤ１３１−１、１３１−１０、１３１−１９、１３１−２８の全てが同じ色（上記例では赤色）の光束を出力するように構成する必要はない。たとえば、各ＬＥＤ１３１−１、１３１−１９として赤色ＬＥＤを用い、各ＬＥＤ１３１−１０、１３１−２８として白色ＬＥＤを用いるとともに、他のＬＥＤ１３１−ｉ（ｉ≠１、１０、１９、２８）として緑色ＬＥＤを用いることが可能である。それにより、水平方向と垂直方向とを容易に識別することが可能となる。
【００２７】
なお、上記のように光源の出力色によって水平方向と垂直方向を認識可能にする代わりに、他の構成によって同様の効果を奏することも可能である。たとえば、出力光の明るさを違えることによって方向を識別可能にすることができる。
【００２８】
概ね円形状に配列されたＬＥＤ群１３１−ｉの個々のＬＥＤは、この発明の「光源」の一例である。ここで、各光源はＬＥＤである必要はなく、光束を出力可能な任意のデバイスを用いることが可能である。また、複数の光源は等間隔に配置されていなくてもよい。なお、図３は下面図なので、一般的な乱視軸の設定方向とは逆向き（逆回り）にＬＥＤ群１３１−ｉの配置順が設定されている。それにより、ＬＥＤ群１３１−ｉから出力された光束の角膜反射光（プルキンエ像）は一般的な乱視軸の設定方向として観察又は撮影される。
【００２９】
また、この実施形態では光源が３６個設けられているが、設置される光源の個数は任意である。ただし、後述のように、この実施形態では、ＬＥＤ群１３１−ｉから出力される光束のプルキンエ像に基づいて患者眼Ｅの乱視軸方向を測定するので、この測定の精度や確度を担保できるだけの個数の光源が設けられていることが望ましい。
【００３０】
また、乱視軸方向やトーリックＩＯＬ（Ｉｎｔｒａ Ｏｃｕｌａｒ Ｌｅｎｓ：眼内レンズ）の主経線の配置方向を術者が視認する際に要求される精度に応じて、光源の個数を適宜に設定することが可能である。たとえば、この実施形態では１０度間隔で光源を配置しているので、乱視軸方向等を少なくとも１０度単位で提示することが可能である。より高い精度で乱視軸方向等を提示するためには、その精度に応じた個数（たとえば５度単位であれば７２個）の光源を設けるようにする。より低い精度の場合も同様である。
【００３１】
また、この実施形態では各々個別に構成された複数の光源（ＬＥＤ群１３１−ｉ）を設けているが、この発明はこれに限定されるものではない。たとえば、ヘッド部１３１の下面に表示デバイス（たとえばＬＣＤ（液晶ディスプレイ））を設け、この表示デバイスによって複数の輝点を表示することで同様の機能を得ることが可能である。この場合、各輝点を形成する表示デバイスの画素が「光源」に相当する。
【００３２】
鏡筒部１０の下端には対物レンズ部１６が設けられている。対物レンズ部１６には、口述の対物レンズ１５が格納されている。対物レンズ部１６の近傍には支持部材１７が設けられている。支持部材１７は対物レンズ部１６から側方に向けて形成されている。
【００３３】
支持部材１７の先端部１７ａには、上下方向に延びる貫通孔が形成されている。この貫通孔にはアーム１３３が挿入されている。アーム１３３はこの貫通孔内を摺動可能とされている。それにより、先端部１７ａに対し、アーム１３３を上下方向（図２中の両側矢印Ａが示す方向）に移動させることができる。ここで、顕微鏡６側を上方向とし、患者眼Ｅ側を下方向としている。
【００３４】
アーム１３３の上端には落下防止部１３４が設けられている。落下防止部１３４は、上記貫通孔の口径よりも大きな径を有する板状部材である。それにより、落下防止部１３４は、アーム１３３が先端部１７ａから外れて落下することを防止している。
【００３５】
アーム１３３の下端にはヘッド接続部１３２が設けられている。ヘッド接続部１３２は、ＬＥＤ１３１−ｉが設けられている面が下方を向くように、ヘッド部１３１をアーム１３３に接続している。
【００３６】
このような構成により、ヘッド部１３１、ヘッド接続部１３２、アーム１３３及び落下防止部１３４（つまり投影像形成部１３）は、先端部１７ａに対して上下方向に移動自在とされている。投影像形成部１３の移動は、たとえば、ユーザがアーム１３３等を把持して行う。また、モータ等を用いることにより、投影像形成部１３を電動で移動させるように構成することも可能である。
【００３７】
支持部材１７の下面には連結フック１８が設けられている。連結フック１８は、投影像形成部１３の係合部（図示せず）と係合可能に構成されている。この係合部は、たとえばヘッド接続部１３２に設けられる。投影像形成部１３を上方に移動させると、係合部と連結フック１８とが係合して投影像形成部１３の上下移動を禁止する。この係合関係は所定の操作（たとえば所定のボタンの押下）によって解除できるようになっている。連結フック１８及び上記係合部の構成は任意である。
【００３８】
以上のような構成により、ＬＥＤ群１３１−ｉは、対物レンズ１５の光軸方向に沿って移動できるように保持されている。
【００３９】
ヘッド部１３１は、顕微鏡６（の鏡筒部１０や対物レンズ部１６）に対して着脱可能に構成されている。ここで、ヘッド部１３１がヘッド接続部１３２に対して着脱可能に構成してもよいし、ヘッド接続部１３２がアーム１３３に対して着脱可能に構成してもよいし、先端部１７ａが支持部材１７に対して着脱可能に構成してもよいし、支持部材１７が対物レンズ部１６（又は鏡筒部１０）に対して着脱可能に構成してもよい。このような着脱を可能とする機構としては、公知の任意の構成を適用できる。
【００４０】
＜光学系の構成＞
続いて、図４及び図５を参照しつつ、眼科手術用顕微鏡１の光学系について説明する。ここで、図４は、術者から見て左側から光学系を見た図である。また、図５は、術者側から光学系を見た図である。なお、図４及び図５に示す構成に加えて、助手が患者眼Ｅを観察するための光学系、つまり助手用顕微鏡が設けられていてもよい。
【００４１】
助手用顕微鏡については、たとえば特開２００６−２８０８０５号公報に開示されている。この文献には、助手用顕微鏡を着脱可能に構成することや、助手用顕微鏡の装着位置を変更可能にすることが記載されている。
【００４２】
この実施形態において、上下、左右、前後等の方向は、特に言及しない限り術者側から見た方向とする。なお、上下方向については、対物レンズ１５から観察対象（患者眼Ｅ）に向かう方向を下方とし、これの反対方向を上方とする。
【００４３】
対物レンズ１５の下方位置（対物レンズ１５と患者眼Ｅとの間の位置）には、前述のＬＥＤ群１３１−ｉが設けられている。図４及び図５には、その視点方向から見て両端に位置するＬＥＤ１３１−ｉ、１３１−ｊ（ｉ、ｊ＝１〜Ｎ、ｉ≠ｊ）のみ記載してある。
【００４４】
なお、対物レンズ１５と患者眼Ｅとの間とは、上下方向における対物レンズの位置（高さ位置）と患者眼Ｅの位置（高さ位置）との間という意味である（つまり左右方向や前後方向における位置は考慮しない）。ＬＥＤ群１３１−ｉは、照明光やその反射光を遮蔽しないように、概ね円環状に配列されている。この略円環の径は、略円環状に配列された投影像（輝点像）を患者眼Ｅの角膜に形成可能な範囲で任意に設定できる。
【００４５】
観察光学系３０について説明する。観察光学系３０は、図５に示すように左右一対設けられている。左側の観察光学系３０Ｌを左観察光学系と呼び、右側の観察光学系３０Ｒを右観察光学系と呼ぶ。符号ＯＬは左観察光学系３０Ｌの光軸（観察光軸）を示し、符号ＯＲは右観察光学系３０Ｒの光軸（観察光軸）を示す。左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒは、対物レンズ１５の光軸Ｏを挟むように配設されている。
【００４６】
従来と同様に、左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒは、それぞれ、ズームレンズ系３１、ビームスプリッタ３２（右観察光学系３０Ｒのみ）、結像レンズ３３、像正立プリズム３４、眼幅調整プリズム３５、視野絞り３６及び接眼レンズ３７を有する。
【００４７】
ズームレンズ系３１は複数のズームレンズ３１ａ、３１ｂ、３１ｃを含んでいる。各ズームレンズ３１ａ〜３１ｃは、図示しない駆動機構によって観察光軸ＯＬ（又は観察光軸ＯＲ）に沿う方向に移動可能とされる。それにより患者眼Ｅを観察又は撮影する際の拡大倍率が変更される。
【００４８】
右観察光学系３０Ｒのビームスプリッタ３２は、患者眼Ｅから観察光軸ＯＲに沿って導光された観察光の一部を分離してＴＶカメラ撮像系に導く。ＴＶカメラ撮像系は、結像レンズ５４、反射ミラー５５及びＴＶカメラ５６を含んで構成される。テレビカメラ撮像系は撮影部１４に格納されている。
【００４９】
ＴＶカメラ５６は撮影素子５６ａを備えている。撮影素子５６ａは、たとえば、ＣＣＤイメージセンサや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等によって構成される。撮影素子５６ａとしては２次元の受光面を有するもの（エリアセンサ）が用いられる。
【００５０】
眼科手術用顕微鏡１の使用時には、撮影素子５６ａの受光面は、術者が観察したい部位（結像位置）と光学的に共役な位置に配置される。
【００５１】
対物レンズ１５、ズームレンズ系３１、ビームスプリッタ３２、及びＴＶカメラ撮像系は、本実施形態における「撮影光学系」を構成する。患者眼Ｅからの反射光が撮影素子５６ａに至る経路を「撮影光学系の光路」という。また当該光路の中心軸を「撮影光学系の光軸」という。
【００５２】
像正立プリズム３４は倒像を正立像に変換する。眼幅調整プリズム３５は、術者の眼幅（左眼と右眼との間の距離）に応じて左右の観察光の間の距離を調整するための光学素子である。視野絞り３６は、観察光の断面における周辺領域を遮蔽して術者の視野を制限する。
【００５３】
続いて、照明光学系２０について説明する。照明光学系２０は、図４に示すように、照明光源２１、光ファイバ２１ａ、出射口絞り２６、コンデンサレンズ２２、照明野絞り２３、スリット板２４、コリメータレンズ２７及び照明プリズム２５を含んで構成される。
【００５４】
照明野絞り２３は、対物レンズ１５の前側焦点位置と光学的に共役な位置に設けられている。また、スリット板２４のスリット穴２４ａは、この前側焦点位置に対して光学的に共役な位置に形成されている。
【００５５】
照明光源２１は、顕微鏡６の鏡筒部１０の外部に設けられている。照明光源２１には光ファイバ２１ａの一端が接続されている。光ファイバ２１ａの他端は、鏡筒部１０内のコンデンサレンズ２２に臨む位置に配置されている。照明光源２１から出力された照明光は、光ファイバ２１ａにより導光されてコンデンサレンズ２２に入射する。
【００５６】
光ファイバ２１ａの出射口（コンデンサレンズ２２側のファイバ端）に臨む位置には、出射口絞り２６が設けられている。出射口絞り２６は、光ファイバ２１ａの出射口の一部領域を遮蔽するように作用する。出射口絞り２６による遮蔽領域が変更されると、照明光の出射領域が変更される。それにより、照明光による照射角度、つまり患者眼Ｅに対する照明光の入射方向と対物レンズ１５の光軸Ｏとが成す角度などを変更することができる。
【００５７】
スリット板２４は、遮光性を有する円盤状の部材により形成されている。スリット板２４には、照明プリズム２５の反射面２５ａの形状に応じた形状を有する複数のスリット穴２４ａからなる透光部が設けられている。スリット板２４は、図示しない駆動機構により、照明光軸Ｏ′に直交する方向（図４に示す両側矢印Ｂの方向）に移動される。それによりスリット板２４は照明光軸Ｏ′に対して挿脱される。
【００５８】
コリメータレンズ２７は、スリット穴２４ａを通過した照明光を平行光束にする。平行光束になった照明光は、照明プリズム２５の反射面２５ａにて反射されて対物レンズ１５を経由して患者眼Ｅに投射される。患者眼Ｅに投射された照明光（の一部）は角膜にて反射される。患者眼Ｅによる照明光の反射光（観察光と呼ぶことにがある）は、対物レンズ１５を経由して観察光学系３０に入射する。このような構成により、患者眼Ｅの拡大像の双眼観察が可能となる。
【００５９】
＜制御系の構成＞
次に、図６を参照しつつ眼科手術用顕微鏡１の制御系について説明する。なお、図６においては制御系の一部が省略されている。
【００６０】
＜制御部＞
眼科手術用顕微鏡１の制御系は制御部６０を中心に構成される。制御部６０は、眼科手術用顕微鏡１の任意の部位（たとえば支柱２の内部）に設けられる。なお、図１に示した構成とは別にコンピュータを設け、これを制御部６０として用いるようにしてもよい。
【００６１】
制御部６０は眼科手術用顕微鏡１の各部を制御する。制御部６０は、通常のコンピュータと同様にマイクロプロセッサやメモリを含んで構成される。制御部６０にはＬＥＤ制御部６１が設けられている。
【００６２】
＜ＬＥＤ制御部＞
ＬＥＤ制御部６１はＬＥＤ群１３１−ｉを制御する。特に、ＬＥＤ制御部６１は、ＬＥＤ群１３１−ｉのうちの特定のＬＥＤ１３１−ｎを制御して、他のＬＥＤ群１３１−ｉ（ｉ≠ｎ）と異なる点灯状態にする。
【００６３】
この点灯状態の制御例として、ＬＥＤ制御部６１は、特定のＬＥＤ１３１−ｎを点滅させるとともに、他のＬＥＤ群１３１−ｉを連続点灯させる。ここで、点滅とは、所定の時間間隔（たとえば１秒間隔）でＬＥＤ１３１−ｉ、１３１−（ｉ＋１８）の点灯と消灯とを繰り返すことである。また、連続点灯とは、消灯させるための指示がなされるまでＬＥＤ１３１−ｊを点灯させたままの状態にすることである。
【００６４】
他の例として、ＬＥＤ制御部６１は、特定のＬＥＤ１３１−ｎからの出力光の色と、他のＬＥＤ群１３１−ｉからの出力光の色とを異ならせることができる。また、特定のＬＥＤ１３１−ｎからの出力光の明るさや輝点のサイズを、他のＬＥＤ群１３１−ｉと異ならせるようにしてもよい。この場合、特定のＬＥＤ１３１−ｎと他のＬＥＤ群１３１−ｉとを、異なるタイプのＬＥＤで構成することができる。
【００６５】
以上は点灯状態の制御の一例に過ぎない。点灯状態の制御は、全てのＬＥＤ群１３１−ｉ（の輝点像）において、特定のＬＥＤ１３１−ｎ（の輝点像）の識別が可能となるものであれば、その手法や構成は問わない。この点灯状態の制御を行うＬＥＤ制御部６１は、この発明の「光源制御手段」の一例である。
【００６６】
更に、ＬＥＤ制御部６１は、後述の光源特定部６３により特定されたＬＥＤ１３１−ｍの点灯状態を変更する。この制御の例として、ＬＥＤ制御部６１は、特定されたＬＥＤ１３１−ｍを点滅させたり、他のＬＥＤ１３１−ｉと異なる色の光をＬＥＤ１３１−ｍに出力させたりする。
【００６７】
このＬＥＤ１３１−ｍは、患者眼Ｅの乱視軸方向に対応する位置に配置されたものである。当該位置は、患者眼Ｅの角膜の主経線方向（強主経線方向又は弱主経線方向）に相当する位置、或いはトーリックＩＯＬの主経線（強主経線又は弱主経線）の配置方向に相当する位置などである。
【００６８】
＜駆動制御部＞
駆動制御部６２は、撮影素子５６ａ及び投影像形成部１３を相対的に回転させる駆動機構（図示なし）を制御する。それにより、投影像形成部１３と撮影素子５６ａとが相対的に移動する。駆動機構は、撮影素子５６ａ及び投影像形成部１３の少なくとも一方を撮影光学系（対物レンズ１５）の光軸を中心として回転させるものであり、その構成は任意である。駆動制御部６２及び駆動機構は、この発明の「駆動手段」の一例である。
【００６９】
＜光源特定部６３＞
光源特定部６３は、乱視情報演算部８１により求められた乱視軸方向に基づいて、乱視軸方向の情報に対応する位置のＬＥＤ１３１−ｉを特定する。なお、各ＬＥＤ１３１−ｉは各輝点像を形成するので、ＬＥＤ１３１−ｉを特定することと、輝点像を特定することとは同義である。光源特定部６３はこの発明の「特定手段」の一例である。
【００７０】
光源特定部６３は、たとえば次のようにして目的のＬＥＤ１３１−ｉを特定する。まず、光源特定部６３は、各ＬＥＤ１３１−ｉと乱視軸方向との対応関係が記録された光源／乱視軸方向情報をあらかじめ記憶している。光源／乱視軸方向情報は、たとえば、各ＬＥＤ１３１−ｉに対して乱視軸方向を対応付けたテーブル情報である。
【００７１】
このテーブル情報の一例を図７に示す。テーブル情報６４には「光源ＩＤ」欄と「乱視軸方向」欄とが設けられている。「光源ＩＤ」欄には、各ＬＥＤ１３１−ｉに対してあらかじめ付与された識別情報（ＩＤ情報）が列挙されている。テーブル情報６４では、図３に示す各ＬＥＤ１３１−ｉにおける符号「ｉ」を識別情報としている。「乱視軸方向」欄には、各ＬＥＤ１３１−ｉに対応する乱視軸方向の値が列挙されている。
【００７２】
光源特定部６３は、乱視情報演算部８１により求められた乱視軸方向を受けると、テーブル情報６４の「乱視軸方向」欄における当該乱視軸方向を特定し、更に、この特定された乱視軸方向に対応する「光源ＩＤ」欄の識別情報を特定する。
【００７３】
更に、光源特定部６３は、当該乱視軸方向に１８０度を加算し、この和に対応する識別情報をテーブル情報６４に基づいて特定する。このときの加算処理は、３６０度を法（ｍｏｄｕｌｏ）として行う。つまり、加算処理により得られた和の値が３６０度を超えた場合には、この和の値から３６０を減算して剰余を求め、この剰余の値に対応する識別情報を求める。このようにして、互いに対向する位置（すなわち１８０度ずれた位置）に配置された二つのＬＥＤ１３１−ｉが特定される。
【００７４】
具体例として、求められた乱視軸方向が９０度であった場合、光源特定部６３は、まず９０度に対応する識別情報として「１０」を特定し、更に、９０度＋１８０度＝２７０度に対応する識別情報として「２８」を特定する。それにより、互いに対向する位置に配置された一対のＬＥＤ１３１−１０、１３１−２８が特定される。
【００７５】
特定手段は上記の構成には限定されない。たとえば、図７のテーブル情報６４の代わりに、各乱視軸方向に対して上記した互いに対向する一対のＬＥＤ１３１−ｉ（ｉ＝１〜１８）、１３１−（ｉ＋１８）を対応付けたテーブル情報をあらかじめ記憶しておくことができる。それにより、光源の識別情報を特定する処理を一回で済ませることができる。
【００７６】
＜記憶部＞
記憶部７０は各種情報を記憶する。制御部６０は、記憶部７０に情報を記憶させる処理と、記憶部７０から情報を読み出す処理とを実行する。記憶部７０には例えば、回転ずれ角度（後述）に対応する情報が記憶される。
【００７７】
＜演算処理部＞
演算処理部８０は、乱視情報演算部８１、算出部８２、及び補正部８３を含んで構成されている。
【００７８】
＜乱視情報演算部＞
乱視情報演算部８１は、たとえば特開平１１−２２５９６３に記載されているように、楕円形状に配列された複数の輝点像の楕円主軸方向に基づいて乱視軸方向（乱視軸角度）の情報を取得する。つまり、乱視情報演算部８１は、撮影光学系による撮影画像に基づいて、患者眼Ｅの乱視軸方向の情報を取得することができる。なお、これに加えて、乱視情報演算部８１は、楕円率（短径と長径との比）から乱視度数を求めたり、楕円の大きさから球面度数を求めたりすることも可能である。乱視情報演算部８１は、「取得手段」の一例である。
【００７９】
＜算出部＞
算出部８２は、ＬＥＤ群１３１−ｉのうちの所定の光源からの光が投影された状態の被検物体（無乱視角膜模型眼や患者眼Ｅ）を撮影素子５６ａで撮影して得られた撮影画像について、当該撮影画像における所定の光源からの光の投影像の位置と、当該撮影画像のフレームの向きとに基づいて、撮影光学系の光軸に対する撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉ（投影手段）との間の回転ずれ角度を算出する。「フレームの向き」は、例えばエリアセンサからなる撮影素子５６ａについては、その画素の配列に基づいて設定される。本実施形態では、縦横に配列された画素に基づいてその横方向をＸ方向とし、縦方向をＹ方向とすることでフレームの向きを定義する。「回転ずれ角度」とは、撮影光学系の光軸を基準として、撮影素子５６ａ（投影手段）が投影手段（撮影素子５６ａ）に対してどれくらい回転しているかを示す角度である。算出部８２は、「算出手段」の一例である。
【００８０】
ここで図８から図１１を用いて、算出部８２における具体的な回転ずれ角度の算出方法の一例について説明を行う。図８から図１１は、撮影素子５６ａで撮影して得られた撮影画像を示す。図８から図１１では、横方向を撮影素子５６ａのフレームのＸ方向とし、縦方向を撮影素子５６ａのフレームのＹ方向とする。「α」は、撮影素子５６ａのフレームを示す。この例においては、「所定の光源」としてヘッド部１３１に設けられたＬＥＤ１３１−１、ＬＥＤ１３１−１０、ＬＥＤ１３１−１９、及びＬＥＤ１３１−２８の４点を点灯させ、被検物体に光を投影するものとする。また、所定の光源に対して、撮影素子５６ａが回転しているものとして説明を行う。
【００８１】
なお、撮影素子５６ａと複数の光源との間に回転ずれがない場合、例えば、無乱視角膜模型眼を撮影素子５６ａで撮影して得られた撮影画像は図８のようになる。すなわち、ＬＥＤ１３１−１の輝点像とＬＥＤ１３１−１９の輝点像とを結ぶ線分、及び、ＬＥＤ１３１−１０の輝点像とＬＥＤ１３１−２８の輝点像とを結ぶ線分が、それぞれ撮影素子５６ａの辺（つまり、Ｘ方向・Ｙ方向）に対して平行となる。
【００８２】
一方、撮影素子５６ａと複数の光源とが回転ずれ角度θＣＡＭだけずれている場合、図９のように撮影素子５６ａのフレームの辺に対して上記の線分が傾いた状態となる。
【００８３】
算出部８２は、まずＬＥＤ１３１−１の輝点像及びＬＥＤ１３１−１９の輝点像のフレーム内における座標値を求め、その座標値に基づいてピクセル差（ｘ１、ｙ１）を算出する（図１０参照）。同様に、算出部８２は、ＬＥＤ１３１−１０の輝点像及びＬＥＤ１３１−２８の輝点像のフレーム内における座標値を求め、その座標値に基づいてピクセル差（ｘ２、ｙ２）を算出する（図１１参照）。
【００８４】
次に、算出部８２は、ピクセル差（ｘ１、ｙ１）から撮影素子５６ａのフレームのＸ方向に対する角度θ１を算出する（図１０参照）。同様に、算出部８２は、ピクセル差（ｘ２、ｙ２）から撮影素子５６ａのフレームのＹ方向に対する角度θ２を算出する（図１１参照）。
【００８５】
そして、算出部８２は、（θ１＋θ２）／２を回転ずれ角度θＣＡＭとして算出する。なお、図８の場合には、回転ずれ角度θＣＡＭは０°となる。
【００８６】
なお、算出部８２による回転ずれ角度θＣＡＭの算出方法はこれに限られない。フレームの向きと輝点像の位置（投影像の位置）とに基づいて算出するものであればよい。
【００８７】
また、回転ずれ角度θＣＡＭの向き付けは任意であるが、本実施形態では反時計回りを正方向（プラス方向）とする。
【００８８】
＜補正部＞
補正部８３は、乱視情報演算部８１により求められた乱視軸方向を、算出部８２で算出された回転ずれ角度θＣＡＭに基づいて補正する。補正部８３は、「補正手段」の一例である。
【００８９】
例えば、回転ずれ角度θＣＡＭがある状態で患者眼Ｅに対して乱視軸測定を行う場合、補正部８３は、乱視情報演算部８１により得られた測定結果（乱視軸方向の情報）に対して、回転ずれ角度θＣＡＭを加味して乱視軸方向の補正を行う。
【００９０】
＜操作部＞
操作部９０は、眼科手術用顕微鏡１を操作するために術者等により使用される。操作部９０には、顕微鏡６の筺体などに設けられた各種のハードウェアキー（ボタン、スイッチ等）や、フットスイッチ８が含まれる。また、タッチパネルディスプレイが設けられている場合、これに表示される各種のソフトウェアキーも操作部９０に含まれる。また、操作部９０は、調整モードＭ１（後述）と取得モードＭ２（後述）とを切り替えるための指示入力に用いられる。制御部６０は、この指示を受けて動作モードを切り替える。制御部６０及び操作部９０は、「切替手段」の一例である。
【００９１】
＜表示部＞
表示部１００は、眼科手術用顕微鏡１による撮影画像等を表示させることができるモニタ等の表示装置である。
【００９２】
＜報知手段＞
本実施形態では、制御部６０、ＬＥＤ制御部６１、及び表示部１００が「報知手段」を形成する。
【００９３】
すなわち、制御部６０は、算出部８２により算出された回転ずれ角度を閾値と比較する。そして、制御部６０は、当該回転ずれ角度が閾値以上であると判断した場合には、ＬＥＤ制御部６１を制御して撮影素子５６ａの回転方向を呈示させる。ここでの「閾値」は、撮影素子５６ａと複数の光源（投影手段）とが回転ずれをおこしていてもほぼ正確な乱視軸方向を求めることができるか否かを区別する値である。当該閾値は、装置の測定精度などによって予め定まっている。例えば、閾値としては±２．５°という値を用いることができる。
【００９４】
例えば、図９において、反時計回りに回転ずれ角度θＣＡＭだけずれている場合には、時計回りに回転ずれ角度θＣＡＭだけ撮影素子５６ａを回転移動させればよい。従って、ＬＥＤ制御部６１は、ＬＥＤ群１３１−ｉを時計回りに順次点灯させるよう制御する。
【００９５】
このように点灯制御されたＬＥＤ群１３１−ｉからの光の角膜投影像を表示部１００に表示させることにより、術者は撮影素子５６ａを回転補正する方向を容易に把握することができる。
【００９６】
＜動作＞
次に、図９〜図１２を参照して本実施形態に係る眼科手術用顕微鏡１の動作について説明を行う。本実施形態では、乱視軸測定を開始する前に無乱視角膜模型眼などを使用して所定の光源からの投影像を撮影し、算出部８２により回転ずれを算出する第１モードである調整モードＭ１、及び実際に患者眼Ｅの乱視軸方向を測定する第２モードである取得モードＭ２の異なる２つのモードを有する。また、本実施形態では、投影手段に対して撮影素子５６ａを移動させる場合について述べる。
【００９７】
まず、ＬＥＤ制御部６１は所定の光源を点灯させ、無乱視角膜模型眼に対して当該所定の光源の像を投影する（Ｓ１０）。本実施形態では、所定の光源としてヘッド部１３１に設けられたＬＥＤ１３１−１、ＬＥＤ１３１−１０、ＬＥＤ１３１−１９、及びＬＥＤ１３１−２８の４つが点灯されるものとする。
【００９８】
撮影素子５６ａは、Ｓ１０で投影された光源の像（投影像）を撮影する（Ｓ１１）。
【００９９】
次に、算出部８２は、横方向のＬＥＤ１３１−１及びＬＥＤ１３１−１９のフレーム内における座標値を求め、その座標値に基づいてピクセル差を算出する。同様に、算出部８２は、縦方向のＬＥＤ１３１−１０及びＬＥＤ１３１−２８のフレーム内における座標値を求め、その座標値に基づいてピクセル差を算出する。更に、算出部８２は、当該ピクセル差から撮影素子５６ａのフレームのＸ方向に対する角度θ１、及びフレームのＹ方向に対する角度θ２を算出する。そして、角度θ１及び角度θ２から算出部８２は、回転ずれ角度θＣＡＭを算出する（Ｓ１２）。
【０１００】
制御部６０は、Ｓ１２で算出された回転ずれ角度θＣＡＭが閾値以上か否かを判断する（Ｓ１３）。なお、Ｓ１３の判断は術者が手動で行ってもよい。この場合には、Ｓ１２で算出された回転ずれ角度θＣＡＭが表示部１００等に表示される。当該表示された回転ずれ角度θＣＡＭを見た術者が、撮影素子５６ａを回転させてずれを補正するかどうかを決定する。
【０１０１】
回転ずれ角度θＣＡＭが閾値よりも小さいと判断された場合（Ｓ１３でＮの場合）、記憶部７０は、当該角度θＣＡＭを補正値として記憶する（Ｓ１４）。その後、制御部６０は、ＬＥＤ制御部６１を制御し、ＬＥＤ群１３１−ｉを点滅させる等により、調整モードＭ１が完了したことを術者に示す（Ｓ１５）。
【０１０２】
その後、操作部９０を操作することにより、制御部６０は、取得モードＭ２に切り替えを行う。取得モードＭ２において、乱視情報演算部８１は、患者眼Ｅの乱視軸方向を求める。この際、補正部８３は、乱視情報演算部８１で求められた乱視軸方向をＳ１３で記憶された角度θＣＡＭで補正することにより、回転ずれを考慮した乱視軸方向を求めることができる（Ｓ１６）。
【０１０３】
一方、回転ずれ角度θＣＡＭが閾値よりも大きいと判断された場合（Ｓ１３でＹの場合）、報知手段による報知が行われる（Ｓ１７）。例えば、制御部６０は、ＬＥＤ制御部６１を制御し、ＬＥＤ群１３１−ｉを撮影素子５６ａの回転方向が分かるように点灯させる。
【０１０４】
術者は、当該点灯の状態を参照しながら撮影素子５６ａを回転させ、回転ずれ角度が閾値よりも小さくなるように補正する（Ｓ１８）。なお、当該補正は手動でも自動でもよい。自動の場合、算出部８２で算出された回転ずれ角度θＣＡＭに基づいて、駆動制御部６２が前述の駆動機構（図示なし）を制御することにより撮影素子５６ａを当該角度θＣＡＭだけ回転させる。
【０１０５】
その後、操作部９０を操作することにより、制御部６０は、取得モードＭ２に切り替えを行う。取得モードＭ２において、乱視情報演算部８１は、患者眼Ｅの乱視軸方向を求める（Ｓ１９）。
【０１０６】
なお、本実施形態では回転ずれ角度を補正する際に、撮影素子５６ａを回転する例について述べたが、これに限られない。例えば、投影手段（投影像形成部１３、或いは回転可能に設けられたヘッド部１３１等）を回転ずれ角度分を打ち消すように回転させることにより同様の補正が可能となる。更には、撮影素子５６ａと投影手段の双方を回転させて回転ずれ角度を打ち消すことも可能である。
【０１０７】
＜作用・効果＞
本実施形態に係る眼科手術用顕微鏡１を含む眼科装置の作用及び効果について説明する。
【０１０８】
眼科装置は、略円形状に配列された複数の光源（ＬＥＤ群１３１−ｉ）からの光を患者眼Ｅの角膜に投影する投影像形成部１３を有する。撮影光学系に設けられた撮影素子５６ａは、ＬＥＤ群１３１−ｉから光が投影された状態の角膜を撮影する。乱視情報演算部８１は、撮影素子５６ａにより撮影された撮影画像に基づいて、患者眼Ｅの乱視軸方向を取得する。算出部８２は、ＬＥＤ群１３１−ｉのうちの所定の光源からの光が投影された状態の無乱視角膜模型眼を撮影素子５６ａで撮影して得られた撮影画像について、当該撮影画像における所定の光源からの光の投影像の位置と、当該撮影画像のフレームの向きとに基づいて、撮影光学系の光軸に対する撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉとの間の回転ずれ角度を算出する。
【０１０９】
よって、撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉ（投影像形成部１３）との間に相対的な回転ずれが生じている場合に、その回転ずれ角度を求めることができる。
【０１１０】
従って、当該回転ずれ角度を考慮することにより、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１１１】
また、眼科装置は、算出部８２により算出された回転ずれ角度に基づいて報知を行う報知手段を有する。そして、当該報知手段は、回転ずれ角度が閾値以上である場合に報知を行う。
【０１１２】
よって、撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉ（投影像形成部１３）との間に生じた相対的な回転ずれが閾値以上である場合であっても、容易に把握することができる。
【０１１３】
従って、当該報知に基づいて回転ずれの補正を行うことにより、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１１４】
また、眼科装置は、算出部８２による算出結果に基づいて、撮影素子５６ａ及び／または投影像形成部１３を移動させる駆動手段を有してもよい。
【０１１５】
その場合、撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉ（投影像形成部１３）との間に相対的な回転ずれが生じている場合であっても、当該回転ずれを打ち消すように撮影素子５６ａ及び／または投影像形成部１３を移動させることにより、その回転ずれ角度を補正することができる。
【０１１６】
従って、回転ずれ角度を補正することにより、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１１７】
また、眼科装置は、乱視情報演算部８１により求められた乱視軸方向を算出部８２で算出された回転ずれ角度に基づいて補正する補正部８３を有する。
【０１１８】
よって、撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉ（投影像形成部１３）との間に相対的な回転ずれが生じている場合であっても、乱視軸方向を回転ずれ角度で補正することができる。
【０１１９】
従って、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１２０】
＜変形例＞
以上に説明した内容は、この発明を実施するための一構成例に過ぎない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内において適宜に変形を加えることが可能である。
【０１２１】
＜変形例１＞
上記実施形態において説明した通り、回転ずれ角度θＣＡＭが閾値よりも大きい場合には、調整モードＭ１の段階で撮影素子５６ａをＬＥＤ群１３１−ｉ（投影像形成部１３）に対して回転させ、ずれを補正しないと乱視軸方向を正確に測定することができない。
【０１２２】
しかし、調整モードＭ１から取得モードＭ２への切り替えは操作部９０等を操作することにより容易に行うことができる。
【０１２３】
従って、術者が回転ずれ角度θＣＡＭが閾値よりも大きいことを認識できない場合には、回転ずれが生じたままで取得モードＭ２へ切り替えられ、乱視軸方向の測定がおこなわれる可能性がある。
【０１２４】
そこで、本変形例に係る制御部６０は、算出部８２により算出された回転ずれ角度が閾値以上である場合には、調整モードＭ１から取得モードＭ２への切り替えを禁止する制御を行う。
【０１２５】
つまり、回転ずれ角度θＣＡＭが閾値よりも大きい場合には、取得モードＭ２に切り替えることができない。従って、乱視軸方向の測定を行うことができない。
【０１２６】
このように、調整モードＭ１から取得モードＭ２への切り替えを規制することによっても、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１２７】
また、制御部６０は、取得モードＭ２での乱視軸測定中にも回転ずれ角度を算出するよう算出部８２を制御することも可能である。取得モードＭ２中における算出処理は、所定のトリガに対応して実行される。例えば、術者が操作部９０により処理を開始する入力を行うことが可能である。或いは、所定時間毎に算出処理を実行するよう予め設定しておき、制御部６０が当該所定時間毎に算出処理を実行するよう算出部８２を自動制御することも可能である。
【０１２８】
そして、算出部８２で算出された回転ずれ角度が閾値以上である場合には、制御部６０は、取得モードＭ２での動作を禁止する制御、すなわち乱視軸測定を禁止する制御を行う。つまり、乱視軸測定中であっても何らかの要因で撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉ（投影像形成部１３）との間に相対的な回転ずれが生じた場合には、乱視軸測定を中止させる。
【０１２９】
このように、取得モードＭ２中の動作を制御することによっても、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１３０】
＜変形例２＞
投影像形成部１３が、眼科手術用顕微鏡１に対して着脱可能なアタッチメント方式の場合やＬＥＤ群１３１−ｉが回転可能な構成を採用する場合等には、撮影素子５６ａに対する投影像形成部１３（ＬＥＤ群１３１−ｉ）の回転ずれが生じるおそれがある。
【０１３１】
このような場合に対処するため、上述の通り、投影像形成部１３を回転ずれ角度θＣＡＭに基づいて回転させることにより、ずれを補正することができる。しかし、投影像形成部１３を回転させると撮影素子５６ａに対してＬＥＤ群１３１−ｉが回転することになるため、回転ずれ角度θＣＡＭを求めた際に点灯させた所定の光源を含むＬＥＤ群１３１−ｉの位置が回転方向にずれることになる。
【０１３２】
そこで、本変形例に係る眼科装置における光源特定部６３は、乱視情報演算部８１により求められた乱視軸方向及び算出部８２による算出結果から複数の光源のうちのいずれかを特定する。
【０１３３】
光源特定部６３は、乱視情報演算部８１により求められた乱視軸方向を受けると、当該乱視軸方向の角度に対して、算出部８２による算出結果である回転ずれ角度θＣＡＭを加味して補正した乱視軸方向を求める。
【０１３４】
そして、光源特定部６３はテーブル情報６４から当該補正した乱視軸方向を特定し、更に、この特定された乱視軸方向に対応する識別情報を特定する。この後の処理は実施形態で説明した内容と同じであるため説明を省略する。
【０１３５】
ＬＥＤ制御部６１は、ＬＥＤ群１３１−ｉを制御し、光源特定部６３により特定された光源を点灯させる。
【０１３６】
このように、光源特定部６３で光源を特定し、当該特定された光源をＬＥＤ制御部６１で点灯させることにより、投影像形成部１３を移動させた場合であっても乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１３７】
＜変形例３＞
ＬＥＤ群１３１−ｉの縦方向と横方向の点灯形態（色、点滅・点灯のさせ方等）が異なるようＬＥＤ制御部６１が制御することにより、ＬＥＤ群１３１−ｉの縦横方向を判別可能とすることができる。
【０１３８】
このようにＬＥＤ群１３１−ｉを点灯させることにより、撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉとの相対的な回転ずれが大きい場合（例えば回転ずれ角度が４５°以上の場合）であっても、そのずれ方向を正確に把握することができる。従って、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【０１３９】
＜変形例４＞
実施形態のＳ１８で行った補正が適切になされたかどうかを確認する処理を行ってもよい。すなわち、Ｓ１８で補正を行った後、各構成に再度Ｓ１０以降の処理を実行させることも可能である。
【０１４０】
この場合、撮影素子５６ａとＬＥＤ群１３１−ｉとの相対的な回転ずれを補正することができているかどうかを確認することができる。従って、乱視軸方向を正確に測定することが可能となる。
【符号の説明】
【０１４１】
１ 眼科手術用顕微鏡（眼科装置）
１３ 投影像形成部
１３１ ヘッド部
１３１−ｉ ＬＥＤ群（ＬＥＤ）
１３２ ヘッド接続部
１３３ アーム
１３４ 落下防止部
１５ 対物レンズ
２０ 照明光学系
３０ 観察光学系
３２ ビームスプリッタ
５６ ＴＶカメラ
６０ 制御部
６１ ＬＥＤ制御部
６２ 駆動制御部
６３ 光源特定部
７０ 記憶部
８０ 演算処理部
８１ 乱視情報演算部
８２ 算出部
８３ 補正部
９０ 操作部
１００ 表示部
Ｅ 患者眼
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円形状に配列された複数の光源からの光を患者眼の角膜に投影する投影手段と、
前記光が投影された状態の前記角膜を撮影素子で撮影する撮影光学系と、
前記撮影光学系による撮影画像に基づいて、前記患者眼の乱視軸方向を取得する取得手段と、
前記複数の光源のうちの所定の光源からの光が投影された状態の被検物体を前記撮影素子で撮影して得られた撮影画像について、当該撮影画像における前記所定の光源からの光の投影像の位置と、当該撮影画像のフレームの向きとに基づいて、前記撮影光学系の光軸に対する前記撮影素子と前記複数の光源との間の回転ずれ角度を算出する算出手段と、
を有することを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
前記算出手段により算出された回転ずれ角度に基づいて報知を行う報知手段を有することを特徴とする請求項１記載の眼科装置。
【請求項３】
前記報知手段は、前記回転ずれ角度が閾値以上である場合に報知を行うことを特徴とする請求項２記載の眼科装置。
【請求項４】
前記算出手段による算出結果に基づいて、前記撮影素子及び／または前記投影手段を移動させる駆動手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の眼科装置。
【請求項５】
前記回転ずれ角度の算出を行う第１モードと、患者眼の乱視軸方向を測定する第２モードとを切り替える切替手段と、
前記第１モードで算出された回転ずれ角度が閾値以上である場合に、前記第１モードから前記第２モードへの切り替えを禁止する制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の眼科装置。
【請求項６】
前記回転ずれ角度の算出を行う第１モードと、患者眼の乱視軸方向を測定する第２モードとを切り替える切替手段と、
前記第２モードにおいて前記回転ずれ角度の算出が行われ、かつ当該回転ずれ角度が閾値以上である場合に、前記乱視軸方向の測定を禁止する制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の眼科装置。
【請求項７】
前記取得手段により取得された前記乱視軸方向を前記算出手段で算出された回転ずれ角度に基づいて補正する補正手段を有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の眼科装置。
【請求項８】
前記取得手段により求められた前記乱視軸方向及び前記算出手段による算出結果に基づいて、前記複数の光源のうちのいずれかを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された光源を点灯させる光源制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の眼科装置。
【請求項１】
略円形状に配列された複数の光源からの光を患者眼の角膜に投影する投影手段と、
前記光が投影された状態の前記角膜を撮影素子で撮影する撮影光学系と、
前記撮影光学系による撮影画像に基づいて、前記患者眼の乱視軸方向を取得する取得手段と、
前記複数の光源のうちの所定の光源からの光が投影された状態の被検物体を前記撮影素子で撮影して得られた撮影画像について、当該撮影画像における前記所定の光源からの光の投影像の位置と、当該撮影画像のフレームの向きとに基づいて、前記撮影光学系の光軸に対する前記撮影素子と前記複数の光源との間の回転ずれ角度を算出する算出手段と、
を有することを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
前記算出手段により算出された回転ずれ角度に基づいて報知を行う報知手段を有することを特徴とする請求項１記載の眼科装置。
【請求項３】
前記報知手段は、前記回転ずれ角度が閾値以上である場合に報知を行うことを特徴とする請求項２記載の眼科装置。
【請求項４】
前記算出手段による算出結果に基づいて、前記撮影素子及び／または前記投影手段を移動させる駆動手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の眼科装置。
【請求項５】
前記回転ずれ角度の算出を行う第１モードと、患者眼の乱視軸方向を測定する第２モードとを切り替える切替手段と、
前記第１モードで算出された回転ずれ角度が閾値以上である場合に、前記第１モードから前記第２モードへの切り替えを禁止する制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の眼科装置。
【請求項６】
前記回転ずれ角度の算出を行う第１モードと、患者眼の乱視軸方向を測定する第２モードとを切り替える切替手段と、
前記第２モードにおいて前記回転ずれ角度の算出が行われ、かつ当該回転ずれ角度が閾値以上である場合に、前記乱視軸方向の測定を禁止する制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の眼科装置。
【請求項７】
前記取得手段により取得された前記乱視軸方向を前記算出手段で算出された回転ずれ角度に基づいて補正する補正手段を有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の眼科装置。
【請求項８】
前記取得手段により求められた前記乱視軸方向及び前記算出手段による算出結果に基づいて、前記複数の光源のうちのいずれかを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された光源を点灯させる光源制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の眼科装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１５２４５４（Ｐ２０１２−１５２４５４Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５３６３（Ｐ２０１１−１５３６３）
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
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