JP7719093B2 - 眼科観察装置 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年１０月２７日に出願された「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＯＰＨＴＨＡＬＭＩＣ ＯＢＳＥＲＶＡＴＩＯＮ（眼科観察のための装置及び方法）」と題する米国仮特許出願第６３／１０６，０８７号に基づく優先権を主張するものであり、その全体を参照により本明細書に援用する。

本開示は、眼科観察装置に関する。

眼科観察装置は、患者の眼（被検眼と呼ぶ）を観察するための装置である。眼科観察は、検査、手術、治療などの様々な場面において被検眼の状態を把握するために行われる。

旧来の眼科観察装置は、対物レンズや変倍光学系により得られた拡大像を接眼レンズを介してユーザーに提供するものであったが、近年の眼科観察装置には、対物レンズや変倍光学系により得られた拡大像を撮像素子で撮影し、得られた撮影像を表示するように構成されたものがある（デジタル眼科観察装置と呼ぶ）。デジタル眼科観察装置の種類としては、手術用顕微鏡、スリットランプ顕微鏡、眼底カメラなどがある。また、レフラクトメーター、ケラトメーター、眼圧計、スペキュラーマイクロスコープ、ウェーブフロントアナライザー、マイクロペリメーターといった各種の眼科検査装置にも、デジタル眼科観察装置としての機能が設けられている。引用文献１には、デジタル眼科観察装置として機能する手術用顕微鏡が開示されている。

一般に、眼科観察装置は、被検眼の像をユーザー（例えば、医師などの医療従事者）に提供する。デジタル眼科観察装置は、典型的には、赤外光及び／又は可視光を照明光とした動画撮影と、それにより得られた画像のリアルタイム動画表示とを実行するように構成されている。このようにして提供されるリアルタイム動画像（映像）を観察画像又はライブ画像と呼ぶ。

眼科観察装置は、被検眼の様々な部位を観察するために用いられる。例えば、前眼部観察は標準的な光学系構成で行うことが可能である一方、後眼部観察は、瞳孔を通じて後眼部に照明光を到達させつつ瞳孔を通じてその戻り光を取り出して光学系に導く必要があるため、前眼部観察とは異なる光学要素が必要となる。引用文献２及び３には、前置レンズの不使用又は使用によって前眼部観察と後眼部観察とを切り替えるように構成された手術用顕微鏡が開示されている。

特開２０１９－１６２３３６号公報 特開２０１９－０１３８０３号公報 特開２０１９－０９２８４４号公報

一般的なデジタル眼科観察装置は、前眼部観察から後眼部観察に移行するために光学系構成が変更されたときに被検眼の視度が正視である場合には眼底と撮像素子とが光学的に共役な関係になるように構成されている。しかし、大多数の眼は屈折異常（近視、遠視など）であり、また視度には個人差があるため、後眼部観察用の光学系構成が適用されているときに眼底と撮像素子とが共役関係にはならず、デジタル眼科観察装置は眼底にピントを合わせることができない。そのため、従来のデジタル眼科観察装置では、後眼部観察用の光学系構成への移行後にフォーカス調整を再度行わねばならないが、別途に凹レンズ及び／又は凸レンズを使用することによってこの再度のフォーカス調整を省略しているという現状がある。この場合においても、フォーカスの微調整作業を最後に行う必要がある。なお、当該技術分野においては周知の通り、同様のフォーカスの調整や微調整が必要とされる状況は、前眼部観察から後眼部観察への移行時には限らない。

本開示の１つの目的は、デジタル眼科観察装置におけるフォーカス調整の新たな手法を提供することにある。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置は、照明光を発する光源と、複数の指標が設けられた指標部材とを含み、前記指標部材を介して被検眼に前記照明光を投射する照明系と、撮像素子を含み、前記被検眼を撮影する撮影系と、前記撮影系により得られた画像から複数の指標像を検出し、前記複数の指標像に基づいて前記撮影系のフォーカス制御を行うフォーカス処理部とを含む、眼科観察装置である。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置において、前記複数の指標は、観察面から互いに異なる光学的距離だけ離れた位置に配置された２つの指標を含んでいてもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置において、前記２つの指標の一方は、前記観察面と光学的に共役な位置に対して前記光源の側に配置されていてもよく、且つ、前記２つの指標の他方は、前記観察面と光学的に共役な前記位置に対して前記被検眼の側に配置されていてもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置において、前記複数の指標の少なくとも１つは、前記照明系の光軸から離間した位置に配置されていてもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置において、前記複数の指標は、前記光軸からの距離が等しい少なくとも２つの指標を含んでいてもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置において、前記少なくとも２つの指標は、前記光軸に直交する方向において前記光軸に対して対称に配置された２つの指標を含んでいてもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置において、前記複数の指標のうちの少なくとも２つの指標は、単一の部材に設けられていてもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置において、前記単一の部材は、前記照明光を透過させる平行平面板であってもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置において、前記複数の指標は、前記平行平面板の第１の面に設けられた第１の指標と、前記第１の面と平行な第２の面に設けられた第２の指標とを含んでいてもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置において、観察面に対して光学的に共役な位置が、前記第１の面と前記第２の面との間に配置されていてもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置において、前記観察面に対して光学的に共役な前記位置は、前記第１の面及び前記第２の面のそれぞれから距離が等しい位置に配置されていてもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置において、前記フォーカス処理部は、前記複数の指標像の寸法に基づいて前記フォーカス制御を行ってもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置において、前記フォーカス処理部は、前記複数の指標像の寸法の比較を行い、前記比較の結果に基づいて前記フォーカス制御を行ってもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置は、対物レンズと、前記対物レンズの光軸に沿う方向に前記照明系及び前記撮影系を移動する第１の移動機構とを更に含んでいてもよい。更に、前記フォーカス処理部は、前記比較の結果に基づいて移動方向及び移動距離の少なくとも一方を含む移動制御情報を求め、前記移動制御情報に基づいて前記第１の移動機構の制御を行ってもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置において、前記複数の指標は、観察面に対して光学的に共役な位置から、前記照明系の光軸に沿った方向において互いに反対方向に等しい光学的距離だけ離間した２つの位置にそれぞれ配置された、同じ寸法の一対の指標を含んでいてもよい。更に、前記フォーカス処理部は、前記一対の指標に相当する２つの指標像の寸法が同等になるように前記フォーカス制御を行ってもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置において、前記フォーカス処理部は、前記複数の指標像のボケに基づいて前記フォーカス制御を行ってもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置は、対物レンズと、前記対物レンズの光軸に直交する方向に前記照明系及び前記撮影系を移動する第２の移動機構と、前記撮影系により得られた前記画像から異常像を検出するための画像解析を行う異常像検出部と、前記異常像検出部により前記異常像が検出された場合、前記異常像に基づいて前記第２の移動機構の制御を行う移動処理部と、を更に含んでいてもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置は、前記撮影系により得られた前記画像から所定の寸法の領域をクロッピングするクロッピング処理部と、前記画像からクロッピングされた部分画像から異常像を検出するための画像解析を行う異常像検出部とを更に含んでいてもよい。更に、前記異常像検出部により前記異常像が検出された場合、前記クロッピング処理部は、検出された前記異常像を含まない前記画像の領域に前記所定の寸法の領域を移動してもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置は、前記被検眼の第１の部位を観察するための第１の観察モードと、前記第１の部位と異なる第２の部位を観察するための第２の観察モードとを切り替えるためのモード切替部を更に含んでいてもよい。更に、前記フォーカス処理部は、前記モード切替部により観察モードが切り替えられたことに対応して前記複数の指標像の検出及び前記フォーカス制御を実行してもよい。

幾つかの例示的な態様に係る眼科観察装置において、前記第１の観察モードは、前記被検眼の前眼部を観察するための前眼部観察モードであってもよく、且つ、前記第２の観察モードは、前記被検眼の後眼部を観察するための後眼部観察モードであってもよい。更に、前記モード切替部は、前記前眼部観察モードから前記後眼部観察モードに切り替えるために光路に挿入されるレンズを含んでいてもよい。

例示的な態様によれば、デジタル眼科観察装置におけるフォーカス調整の新たな手法を提供することが可能になる。

例示的な実施形態に係る眼科観察装置（手術用顕微鏡システム）の構成の一例を示す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科観察装置の構成の一例を示す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科観察装置の構成の一例を示す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科観察装置の構成の一例を示す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科観察装置の動作の一例を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科観察装置の動作の一例を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科観察装置の動作の一例を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科観察装置の動作の一例を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科観察装置の構成の一例を示す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科観察装置の動作の一例を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科観察装置の構成の一例を示す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科観察装置の動作の一例を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科観察装置の動作の一例を説明するための概略図である。

実施形態に係る眼科観察装置の幾つかの例示的な態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この明細書において引用された文献に記載された事項や任意の公知技術を例示的な態様に組み合わせることが可能である。

例示的な態様に係る眼科観察装置は、手術、検査、治療などの医療行為において被検眼の状態を把握するために使用される。以下に説明される例示的な態様の眼科観察装置は手術用顕微鏡システムであるが、眼科観察装置は手術用顕微鏡システムに限定されない。例えば、眼科観察装置は、スリットランプ顕微鏡、眼底カメラ、レフラクトメーター、ケラトメーター、眼圧計、スペキュラーマイクロスコープ、ウェーブフロントアナライザー、及びマイクロペリメーターのうちのいずれかであってよく、また、これらのうちのいずれか１つ以上を含むシステムであってよい。より一般に、眼科観察装置は、観察機能を有する任意の眼科装置であってよい。

眼科観察装置を用いた観察の対象部位は、被検眼の任意の部位であってよく、前眼部の任意の部位及び／又は後眼部の任意の部位であってよい。前眼部の観察対象部位としては、例えば、角膜、虹彩、前房、隅角、水晶体、毛様体、チン小帯などがある。後眼部の観察対象部位としては、例えば、網膜、脈絡膜、強膜、硝子体などがある。観察対象部位は、眼球組織に限定されるものではなく、瞼、マイボーム腺、眼窩など、眼科（及び／又は他科）において観察対象となる任意の部位であってもよい。

本明細書に開示された要素の機能の少なくとも一部は、回路構成（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）又は処理回路構成（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）を用いて実装される。回路構成又は処理回路構成は、開示された機能の少なくとも一部を実行するように構成及び／又はプログラムされた、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、ＳＰＬＤ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＰＬＤ（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、従来の回路構成、及びそれらの任意の組み合わせのいずれかを含む。プロセッサは、トランジスタ及び／又は他の回路構成を含む、処理回路構成又は回路構成とみなされる。本開示において、回路構成、ユニット、手段、又はこれらに類する用語は、開示された機能の少なくとも一部を実行するハードウェア、又は、開示された機能の少なくとも一部を実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されたハードウェアであってよく、或いは、記載された機能の少なくとも一部を実行するようにプログラム及び／又は構成された既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが或るタイプの回路構成とみなされ得るプロセッサである場合、回路構成、ユニット、手段、又はこれらに類する用語は、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせであり、このソフトウェアはハードウェア及び／又はプロセッサを構成するために使用される。

＜眼科観察装置＞
例示的な態様の眼科観察装置の構成を図１に示す。

実施形態に係る眼科観察装置１（手術用顕微鏡システム）は、操作装置２と、表示装置３と、手術用顕微鏡１０とを含む。幾つかの態様では、手術用顕微鏡１０が操作装置２及び表示装置３の少なくとも１つを含んでいてよい。また、幾つかの態様では、表示装置３は眼科観察装置１に含まれていなくてもよい。つまり、表示装置３は眼科観察装置１の周辺機器であってよい。

＜操作装置２＞
操作装置２は、操作デバイス及び／又は入力デバイスを含む。例えば、操作装置２は、ボタン、スイッチ、マウス、キーボード、トラックボール、操作パネル、ダイアルなどを含んでいてよい。典型的には、操作装置２は、一般的な眼科手術用顕微鏡と同様に、フットスイッチを含んでいる。また、音声認識や視線入力などを用いて操作を行うように構成されてもよい。

＜表示装置３＞
表示装置３は、手術用顕微鏡１０により取得された被検眼の画像を表示させる。表示装置３は、フラットパネルディスプレイなどの表示デバイスを含む。また、表示装置３は、タッチパネルなどの各種表示デバイスを含んでいてもよい。典型的な表示装置３は、大画面の表示デバイスを含む。表示装置３は、１つ以上の表示デバイスを含む。表示装置３が２つ以上の表示デバイスを含む場合、例えば、１つは比較的大画面の表示デバイスであり、他の１つは比較的小画面の表示デバイスであってよい。また、１つの表示デバイスに複数の表示領域を設けて複数の情報を表示させる構成を採用してもよい。

操作装置２と表示装置３は、それぞれ個別のデバイスである必要はない。例えば、タッチパネルのように操作機能と表示機能とが一体化されたデバイスを表示装置３として用いてもよい。その場合、操作装置２は、このタッチパネルとコンピュータプログラムとを含む。操作装置２に対する操作内容は、電気信号としてプロセッサ（不図示）に入力される。また、表示装置３に表示されたグラフィカルユーザーインターフェイス（ＧＵＩ）と、操作装置２とを用いて、操作や情報入力を行うようにしてもよい。幾つかの態様では、操作装置２及び表示装置３の機能はタッチスクリーンによって実現されてよい。

＜手術用顕微鏡１０＞
手術用顕微鏡１０は、仰臥位の患者の眼（被検眼）を観察するために用いられる。手術用顕微鏡１０は、被検眼を撮影してデジタル画像データ（映像データ）を生成する。特に、手術用顕微鏡１０は、被検眼の動画像（映像）を生成する。手術用顕微鏡１０により生成された動画像は、有線及び／又は無線の信号路を通じて表示装置３に送信されて表示される。ユーザー（術者）は、表示される映像（観察画像、ライブ画像）によって被検眼を観察しつつ手術を行うことができる。幾つかの態様の手術用顕微鏡１０は、このような映像の観察に加えて、旧来のような接眼レンズを介した観察が可能であってもよい。

幾つかの態様では、手術用顕微鏡１０は、操作装置２との間で電気信号を送受信するための通信デバイスを含む。操作装置２は、ユーザーによる操作を受け付け、それに対応する電気信号（操作信号）を生成する。操作信号は、有線及び／又は無線の信号路を通じて手術用顕微鏡１０に送信される。手術用顕微鏡１０は、受信した操作信号に対応した処理を実行する。

本態様の手術用顕微鏡１０を用いた観察モードとして、前眼部観察モードと後眼部観察モードとがある。前眼部観察モードは、前眼部の各種部位（角膜Ｅｃなど）の拡大像を観察するために用いられる。後眼部観察モードは、後眼部の各種部位（眼底Ｅｆなど）の拡大像を観察するために用いられる。後眼部観察モードにおいては、後述の前置レンズ２１が使用される。前置レンズ２１が光路に配置されているときには、対物レンズ２０と前置レンズ２１とを併せて対物レンズと考えることができる。

手術用顕微鏡１０の光学系の構成の例を説明する。以下では、説明の便宜上、対物レンズの光軸方向をＺ方向（例えば、手術時には鉛直方向、上下方向）とし、Ｚ方向に直交する所定方向をＸ方向（例えば、手術時には水平方向、術者及び患者にとって左右方向）とし、Ｚ方向及びＸ方向の双方に直交する方向をＹ方向（例えば、手術時には水平方向、術者にとって前後方向、患者にとって体軸方向）とする。

手術用顕微鏡１０の観察光学系は、一対の光学系を有している。一方の光学系はユーザーの左眼に提示される映像データを取得し、他方の光学系は右眼に提示される映像データを取得する。これにより、ユーザーは、両眼での観察（双眼観察）が可能となり、特に立体視が可能となる。

手術用顕微鏡１０の光学系の構成例を図２及び図３に示す。図２は、被検眼Ｅ側から見た光学系の模式図であり、図３は、側方から光学系を見た模式図である。図示を簡略化するため、図２においては、対物レンズ２０の上方に配置される照明光学系３０の図示が省略されている。

手術用顕微鏡１０は、対物レンズ２０と、反射ミラーＲＭと、ダイクロイックミラーＤＭと、照明光学系３０と、観察光学系４０とを含む。更に、手術用顕微鏡１０は、後眼部観察モードにおいて使用される前置レンズ２１を含む。観察光学系４０は、ズームエキスパンダ５０と、撮像カメラ６０とを含む。幾つかの態様では、照明光学系３０（第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒ）及び／又は観察光学系４０は、反射ミラーＲＭを含む。また、幾つかの態様では、照明光学系３０（第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒ）及び／又は観察光学系４０は、ダイクロイックミラーＤＭを含む。

対物レンズ２０は、被検眼Ｅに対向するように配置される。対物レンズ２０の光軸ＯＡは、Ｚ方向に平行に配置される。対物レンズ２０は、２枚以上のレンズを含んでいてもよい。

ダイクロイックミラーＤＭは、照明光学系３０（第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒ）の光路と観察光学系４０の光路とを結合する。ダイクロイックミラーＤＭは、ズームエキスパンダ５０と反射ミラーＲＭとの間に配置される。ダイクロイックミラーＤＭは、照明光学系３０（第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒ）からの照明光を反射して反射ミラーＲＭ及び対物レンズ２０（並びに前置レンズ２１）を介して被検眼Ｅに導くとともに、（前置レンズ２１並びに）対物レンズ２０及び反射ミラーＲＭによって導かれた被検眼Ｅからの戻り光を透過させてズームエキスパンダ５０を介して撮像カメラ６０に導く。

ダイクロイックミラーＤＭは、照明光学系３０（第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒ）の光路と観察光学系４０の光路とを同軸に結合する。つまり、照明光学系３０の光軸と観察光学系４０の光軸とがダイクロイックミラーＤＭにおいて交差している。本態様では、照明光学系３０は左眼用照明光学系（３１Ｌ）及び右眼用照明光学系（３１Ｒ）を含み、且つ、観察光学系４０は左眼用観察光学系４０Ｌ及び右眼用観察光学系４０Ｒを含む。ダイクロイックミラーＤＭは、左眼用照明光学系（第１照明光学系３１Ｌ）の光路と左眼用観察光学系４０Ｌの光路とを同軸に結合し、且つ、右眼用照明光学系（第１照明光学系３１Ｒ）の光路と右眼用観察光学系４０Ｒの光路とを同軸に結合する。すなわち、左眼用照明光学系（第１照明光学系３１Ｌ）の光軸ＯＬと左眼用観察光学系４０Ｌの光軸ＯＢとがダイクロイックミラーＤＭにおいて交差し、且つ、右眼用照明光学系（第１照明光学系３１Ｒ）の光軸ＯＲと右眼用観察光学系４０Ｒの光軸ＯＢとがダイクロイックミラーＤＭにおいて交差している。

反射ミラーＲＭは、対物レンズ２０の上方に配置されている。Ｚ方向に延びる対物レンズ２０の光軸ＯＡの上端は、反射ミラーＲＭに位置している。また、反射ミラーＲＭは、Ｙ方向に延びる観察光学系４０Ｌ及び４０Ｒの各光軸ＯＢを、対物レンズ２０の光軸ＯＡと平行な向き（Ｚ方向）になるように偏向する。反射ミラーＲＭにおいて、対物レンズ２０の光軸ＯＡは、観察光学系４０Ｌの光軸ＯＢと観察光軸４０Ｒの光軸ＯＢとの中間に位置している。第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒは、ダイクロイックミラーＤＭの上方に設けられている。第２照明光学系３２は、対物レンズ２０の上方に設けられている。第２照明光学系３２は、反射ミラーＲＭに対してダイクロイックミラーＤＭ側に偏位した位置に配置されている。つまり、第２照明光学系３２の光軸ＯＳは、対物レンズ２０の光軸ＯＡよりもダイクロイックミラーＤＭ側に位置している。

照明光学系３０は、対物レンズ２０（及び前置レンズ２１）を介して被検眼Ｅを照明するための光学系である。照明光学系３０は、色温度が異なる２以上の照明光のいずれかによって被検眼Ｅを照明するように構成されていてよい。照明光学系３０は、後述の制御部（２００）の制御の下に、指定された色温度の照明光を被検眼Ｅに投射する。

前述したように、照明光学系３０は、第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒと、第２照明光学系３２とを含んでいる。

第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒを用いた照明法はいわゆる「同軸照明」であり、それにより、眼底での拡散反射を利用した徹照像を得ることができる。本態様では、ユーザーは、被検眼Ｅの徹照像を双眼で観察することが可能である。つまり、本態様では、被検眼Ｅの徹照像を左眼用観察光学系４０Ｌ及び右眼用観察光学系４０Ｒの双方で撮影し、得られた一対の徹照像を表示することが可能である。

第２照明光学系３２の光軸ＯＳは、対物レンズ２０の光軸ＯＡからＹ方向に偏位した位置に配置されている。第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒ並びに第２照明光学系３２は、対物レンズ２０の光軸ＯＡに対する光軸ＯＳの偏位が対物レンズ２０の光軸ＯＡに対する光軸ＯＬ及びＯＲの偏位よりも大きくなるように配置されている。これにより、いわゆる「角度付き照明（斜め照明、傾斜照明）」を実現することができ、角膜反射などに起因するゴーストの混入を防止しつつ被検眼Ｅを双眼で観察することが可能になる。更に、被検眼Ｅの部位や組織の凹凸を詳細に観察することも可能になる。

第１照明光学系３１Ｌは、光源３１ａと、コンデンサーレンズ３１ｂとを含む。光源３１ａは、例えば、３０００Ｋ（ケルビン）の色温度に相当する可視領域の波長の照明光を出力する。光源３１ａから出力された照明光は、コンデンサーレンズ３１ｂを通過し、ダイクロイックミラーＤＭに反射され、反射ミラーＲＭに反射され、対物レンズ２０（及び前置レンズ２１）を通過して被検眼Ｅに入射する。第１照明光学系３１Ｒについても同様である。

第２照明光学系３２は、光源３２ａと、レンズ３２ｂと、指標部材３５とを含む。指標部材３５は、光源３２ａとレンズ３２ｂとの間に配置されている。光源３２ａは、図示しないコンデンサーレンズを含んでいてもよい。光源３２ａは、例えば、４０００Ｋ～６０００Ｋの色温度に相当する可視領域の波長の照明光を出力する。詳細は後述するが、指標部材３５には複数の指標が設けられている。レンズ３２ｂは、指標部材３５に設けられた複数の指標を被検眼Ｅに投影するための作用を奏する。

指標部材３５は、被検眼Ｅに対する観察光学系４０のフォーカス調整（フォーカス制御）のために使用される複数の指標を提供する。指標部材３５は、任意の構成を有していてよく、任意のデバイスや任意の素子を含んでいてよい。例えば、指標部材３５は、指標としてのレチクル（例えば、十字指標、ピンホール指標）が設けられた１つ以上の光学素子（例えば、透光性を有する板状部材、典型的には平行平面板）であってもよいし、開口部を指標として用いることが可能な１つ以上の絞り部材であってもよいし、複数の光源（例えば、ＬＥＤなどの発光素子）であってもよいし、透過型ディスプレイ（例えば、透過型ＬＣＤ、透過型ＯＬＥＤ）であってもよい。

光源３２ａから出力された照明光は、指標部材３５及びレンズ３２ｂを通過し、反射ミラーＲＭを経由することなく対物レンズ２０（及び前置レンズ２１）に屈折されて被検眼Ｅに入射する。

指標部材３５に設けられた複数の指標の配置や態様は任意であってよい。また、複数の指標の配置及び／又は態様を変更可能であってもよい。複数の指標の態様（形状、寸法、色など）は、同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。複数の指標の配置については、幾つかの例を以下に説明する。なお、これらの例のうちの少なくとも２つの例を少なくとも部分的に組み合わせることが可能である。

複数の指標の配置の第１の例を説明する。本例では、観察面からの光学的距離に着目する。本例の複数の指標は、観察面からの光学的距離が互いに異なる２つの指標を少なくとも含んでいる。観察面は、謂わばユーザーが最もピントを合わせたい位置（被検眼Ｅの観察においてユーザーが注目する位置（部位、深さ））であり、観察光学系４０の撮像素子６２に対して光学的に共役な関係にしたい位置（観察位置）である。

被検眼Ｅが正視である場合、前眼部観察モードにおいてこの光学的共役関係が達成されていると、前置レンズ２１を光路に挿入して後眼部観察モードに移行しても、後眼部の所望の観察面（典型的には眼底Ｅｆ（網膜））にピントが合うこととなるため、観察部位の移行に伴うフォーカス調整はほぼ不要である。

これに対し、被検眼Ｅが屈折異常である場合には、前眼部観察モードにおいて好適な光学的共役関係が達成されていても、後眼部観察モードに移行すると、後眼部の所望の観察面からピントがずれてしまう。そこで、本具体例に係る２つの指標を投影して撮影を行うことで、撮影画像には互いにフォーカス状態が異なる２つの指標像が描出され、これら指標像に関するパラメータ（寸法、ボケなど）から観察光学系４０の現在のフォーカス状態を把握し、フォーカス調整を行うことが可能となる（詳細は後述する）。

第１の例の一つの具体例を説明する。本具体例では、２つの指標の間に観察面に共役な面が配置される。換言すると、観察面に対して光学的に共役な面（第２照明光学系３２の光路に交差する面）に対して光源３２ａの側に一方の指標が配置され、且つ、当該面に対してレンズ３２ｂの側（被検眼Ｅの側）に他方の指標が配置されている。このような２つの指標に基づく２つの指標像を参照することで、フォーカス状態の把握やフォーカス調整を行うことが可能になる。

複数の指標の配置の第２の例を説明する。本例の複数の指標のうちの少なくとも１つは、第２照明光学系３２の光軸ＯＳ上に配置されていない。すなわち、本例の複数の指標の少なくとも１つは、第２照明光学系３２の光軸ＯＳから離間した位置に配置されている。２つ（以上）の指標をともに光軸ＯＳ上に配置した場合、それらの像が撮影画像中において重なって判別できず、指標の意味をなさなくなってしまう。本例は、このような問題の回避を目的としており、光軸ＯＳに直交する方向（ＸＹ方向）における互いに異なる位置に２つ（以上）の指標を配置したものである。

第２の例の一つの具体例を説明する。本具体例では、複数の指標は、第２照明光学系３２の光軸ＯＳからの距離が等しい少なくとも２つの指標を含んでいる。換言すると、当該少なくとも２つの指標のそれぞれの３次元座標（ＸＹＺ座標）を光軸ＯＳに直交するＸＹ平面に投影すると、少なくとも２つの指標に対応する少なくとも２つの投影位置（ＸＹ座標）は、光軸ＯＳのＸＹ座標を中心とする同一の円上に配置されている。

例えば、光軸ＯＳからの距離が等しい少なくとも２つの指標は、光軸ＯＳに直交する方向（ＸＹ方向）において光軸ＯＳに対して対称に配置された２つの指標を含んでいる。換言すると、当該２つの指標のそれぞれのＸＹＺ座標をＸＹ平面に投影すると、当該２つの指標に対応する２つのＸＹ座標は、光軸ＯＳのＸＹ座標に対して点対称に配置されている。

このように複数の指標を規則的に配置することで、複数の指標が不規則的に配置されている場合よりも、指標像の検出（後述）において解析範囲を絞ることができるので処理の容易化や迅速化を図ることが可能になる。また、指標像が描出された表示映像を参照しつつ手動でフォーカスの微調整作業を行う場合、ユーザーは、指標像を容易に見つけることが可能となり、更に、複数の指標像の比較を容易に行うことが可能になる。

複数の指標の配置の第３の例を説明する。本例では、複数の指標のうちの少なくとも２つの指標が単一の部材に設けられている。この単一の部材は、指標部材３５に含まれている。一般に、指標部材３５は、１つ以上の部材からなる。本例によれば、例えば２つの指標をそれぞれ別の部材に設ける場合などと比較して、指標部材３５の構成を簡略化することが可能になる。なお、指標部材３５は、複数の指標が分散配置された２以上の部材からなる構成であってもよい。

第３の例の一つの具体例を説明する。本具体例の上記単一の部材は、光源３２ａから出力された照明光を透過させる平行平面板である。複数の指標は、平行平面板の第１の面に設けられた第１の指標と、第１の面と平行な第２の面に設けられた第２の指標とを含んでいてよい。換言すると、平行平面板の互いに平行な２つの面（両面と呼ぶ）にそれぞれ指標が設けられた構成であってよい。更に、観察面に対して共役な位置が、平行平面板の両面の間に配置されていてもよい。つまり、観察面に対して共役な位置が、平行平面板の内部に配置されていてもよい。加えて、観察面に対して共役な位置が、平行平面板の中心面に配置されていてもよい。換言すると、観察面に対して光学的に共役な位置が、平行平面板の両面それぞれからの距離が等しい位置に配置されていてもよい。このような具体例によれば、上記した第１の例の一つの構成例が提供される。一般に、指標部材３５が平行平面板等の板状部材を含む場合、第２照明光学系３２の光軸ＯＳに対する当該板状部材の配置状態は任意であってよい。例えば、平行平面板は、その２つの光学面が光軸ＯＳに対して直交又は斜交するように配置されていてよい。

第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒからの照明光の色温度は、第２照明光学系３２からの照明光の色温度よりも低くてよい。このような構成とすることで、第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒを用いて暖色系の色で被検眼Ｅを観察することが可能になり、被検眼Ｅの構造や形態を詳細に観察することが可能となる。

幾つかの態様では、光軸ＯＬ及びＯＲのそれぞれが対物レンズ２０の光軸ＯＡに対して相対的に移動可能とされる。この相対移動の方向は対物レンズ２０の光軸ＯＡに交差する方向であり、この相対移動はＸ成分及びＹ成分の少なくとも一方がゼロでない変位ベクトルで表現される。幾つかの態様では、光軸ＯＬ及びＯＲのそれぞれが独立に移動可能であってよい。一方、幾つかの態様では、光軸ＯＬ及びＯＲが一体的に移動可能であってよい。例えば、手術用顕微鏡１０は、第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒを独立に又は一体的に移動する移動機構（３１ｄ）を備えており、この移動機構によって第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒを独立に又は一体的に対物レンズ２０の光軸ＯＡに交差する方向に移動する。それにより、被検眼Ｅの見え具合を調整することが可能になる。幾つかの態様では、後述の制御部（２００）の制御の下に移動機構が動作する。

幾つかの態様では、光軸ＯＳが対物レンズ２０の光軸ＯＡに対して相対的に移動可能とされる。この相対移動の方向は、対物レンズ２０の光軸ＯＡに交差する方向であり、この相対移動はＸ成分及びＹ成分の少なくとも一方がゼロでない変位ベクトルで表現される。例えば、手術用顕微鏡１０は、第２照明光学系３２を移動する移動機構（３２ｄ）を備えており、この移動機構によって第２照明光学系３２を対物レンズ２０の光軸ＯＡに交差する方向に移動する。それにより、被検眼Ｅの部位や組織における凹凸の見え具合を調整することが可能になる。幾つかの態様では、後述の制御部（２００）の制御の下に移動機構が動作する。

以上のように、本態様では、対物レンズ２０の直上の位置から被検眼Ｅに向けて照明光を投射し、且つ、観察光学系４０の光軸ＯＢが水平に（Ｙ方向に沿って）配置されているが、光学系の配置はこれに限定されない。例えば、観察光学系４０の光軸ＯＢと対物レンズ２０の光軸ＯＡに直交する平面（ＸＹ平面）とのなす角が±２０度以下になるように、観察光学系４０が配置されていてよい。

本態様の構成によれば、一般的に照明光学系３０よりも光路長が長い観察光学系４０がＸＹ平面に対して略平行に配置されるため、術者の眼前に観察光学系が鉛直方向に配置される従来の手術用顕微鏡のように術者の視野を邪魔することがない。したがって、術者は、正面に設置された表示装置３の画面を容易に見ることができる。つまり、手術中などにおける表示情報（被検眼Ｅの画像や映像、その他の各種参照情報）の視認性が向上する。また、術者の眼前に筐体が配置されることがないため、術者に圧迫感を与えることがなく、術者の負担が軽減される。

観察光学系４０は、（前置レンズ２１及び）対物レンズ２０を介して被検眼Ｅから入射した照明光の戻り光に基づき形成される像を観察するための光学系である。本態様では、観察光学系４０は、撮像カメラ６０の撮像素子に像を導く。観察光学系４０は、撮影系として機能する。

上記したように、観察光学系４０は、左眼用観察光学系４０Ｌと、右眼用観察光学系４０Ｒとを含んでいる。左眼用観察光学系４０Ｌの構成は、右眼用観察光学系４０Ｒの構成と同様である。幾つかの態様では、左眼用観察光学系４０Ｌ及び右眼用観察光学系４０Ｒは、互いに独立に光学配置の変更が可能であってよい。

ズームエキスパンダ５０は、ビームエキスパンダ、可変ビームエキスパンダなどとも呼ばれる。ズームエキスパンダ５０は、左眼用ズームエキスパンダ５０Ｌと、右眼用ズームエキスパンダ５０Ｒとを含んでいる。左眼用ズームエキスパンダ５０Ｌの構成は、右眼用ズームエキスパンダ５０Ｒの構成と同様である。幾つかの態様では、左眼用ズームエキスパンダ５０Ｌ及び右眼用ズームエキスパンダ５０Ｒは、互いに独立に光学配置の変更が可能であってよい。

左眼用ズームエキスパンダ５０Ｌは、複数のズームレンズ５１、５２及び５３を含む。複数のズームレンズ５１、５２及び５３の少なくとも１つは、変倍機構（後述の変倍機構５０Ｌｄ）によって光軸方向に移動可能である。

同様に、右眼用ズームエキスパンダ５０Ｒは、複数のズームレンズ５１、５２及び５３を含んでおり、複数のズームレンズ５１、５２、５３の少なくとも１つは、変倍機構（後述の変倍機構５０Ｒｄ）によって光軸方向に移動可能である。

変倍機構は、左眼用ズームエキスパンダ５０Ｌの各ズームレンズ及び右眼用ズームエキスパンダ５０Ｒの各ズームレンズを独立に又は一体的に光軸方向に移動するように構成されてよい。それにより、被検眼Ｅを撮影する際の拡大倍率が変更される。幾つかの態様では、後述の制御部（２００）の制御の下に変倍機構が動作する。

撮像カメラ６０は、観察光学系４０により形成される像を撮影してデジタル画像データを生成するデバイスであり、典型的にはデジタルカメラ（デジタルビデオカメラ）である。撮像カメラ６０は、左眼用撮像カメラ６０Ｌと、右眼用撮像カメラ６０Ｒとを含んでいる。左眼用撮像カメラ６０Ｌの構成は、右眼用撮像カメラ６０Ｒの構成と同様である。幾つかの態様では、左眼用撮像カメラ６０Ｌ及び右眼用撮像カメラ６０Ｒは、互いに独立に光学配置の変更が可能である。

左眼用撮像カメラ６０Ｌは、結像レンズ６１と、撮像素子６２とを含んでいる。結像レンズ６１は、左眼用ズームエキスパンダ５０Ｌを通過した戻り光に基づく像を撮像素子６２の撮像面に形成する。撮像素子６２は、エリアセンサであり、典型的には電荷結合素子（ＣＣＤ）イメージセンサ又は相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）イメージセンサであってよい。撮像素子６２は、後述の制御部（２００）の制御の下に動作する。

右眼用撮像カメラ６０Ｒは、結像レンズ６１と、撮像素子６２とを含んでいる。結像レンズ６１は、右眼用ズームエキスパンダ５０Ｒを通過した戻り光に基づく像を撮像素子６２の撮像面に形成する。撮像素子６２は、エリアセンサであり、典型的にはＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサであってよい。撮像素子６２は、後述の制御部（２００）の制御の下に動作する。

＜処理系＞
眼科観察装置１の処理系の幾つかの例について図４を参照しながら説明する。以下に説明される各種の構成例のうちの任意の２つ以上を少なくとも部分的に組み合わせることができる。

制御部２００は、眼科観察装置１の各部の制御を行う。制御部２００は、主制御部２０１と記憶部２０２とを含む。主制御部２０１は、プロセッサを含み、眼科観察装置１の各部を制御する。例えば、プロセッサは、本態様に係る機能を実現するために、記憶部２０２又は他の記憶装置に格納されているプログラムを読み出し実行することができ、また、記憶部２０２又は他の記憶装置に格納されているデータや情報を利用（参照、加工、演算など）することができる。

主制御部２０１は、照明光学系３０の２つの光源３１ａのそれぞれの制御、照明光学系３０の光源３２ａの制御、観察光学系４０の２つの撮像素子６２のそれぞれの制御、移動機構３１ｄ及び３２ｄのそれぞれの制御、変倍機構５０Ｌｄ及び５０Ｒｄのそれぞれの制御、操作装置２の制御、表示装置３の制御などを実行することができる。

光源３１ａの制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、照明絞りの調整などがある。光源３２ａの制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、照明絞りの調整などがある。照明光学系３０が色温度を変更可能な光源を含む場合、主制御部２０１は、この光源を制御することによって、出力される照明光の色温度を変更することができる。

撮像素子６２の制御には、露光調整、ゲイン調整、撮影レート調整などがある。主制御部２０１は、２つの撮像素子６２の撮影タイミングが一致するように２つの撮像素子６２を制御すること、又は、２つの撮像素子６２の撮影タイミングの差が所定時間以内になるように２つの撮像素子６２を制御することができる。更に、主制御部２０１は、各撮像素子６２により得られたデジタルデータの読み出し制御を行うことができる。

移動機構３１ｄは、対物レンズ２０の光軸に交差する方向に２つの光源３１ａを独立に又は一体的に移動する。主制御部２０１は、移動機構３１ｄを制御することにより、対物レンズ２０の光軸ＯＡに対して照明光学系３０の光軸ＯＬ及びＯＲを独立に又は一体的に移動することができる。

移動機構３２ｄは、対物レンズ２０の光軸に交差する方向に光源３２ａを移動する。主制御部２０１は、移動機構３２ｄを制御することにより、対物レンズ２０の光軸ＯＡに対して光軸ＯＳを移動することができる。

移動機構７０は、手術用顕微鏡１０を移動する。例えば、移動機構７０は、照明光学系３０の少なくとも一部と観察光学系４０とを一体的にするように構成されている。これにより、照明光学系３０の少なくとも一部と観察光学系４０との間の相対位置関係を保ちつつ、照明光学系３０の少なくとも一部及び観察光学系４０の被検眼Ｅに対する相対位置を変更することができる。幾つかの態様では、移動機構７０は、第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒと観察光学系４０とを一体的に移動するように構成されている。これにより、同軸照明の状態を保ちつつ、第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒ並びに観察光学系４０の被検眼Ｅに対する相対位置を変更することが可能になる。幾つかの態様では、移動機構７０は、第２照明光学系３２と観察光学系４０とを一体的に移動するように構成されている。これにより、斜め照明の照明角度を保ちつつ、第２照明光学系３２及び観察光学系４０の被検眼Ｅに対する相対位置を変更することが可能になる。幾つかの態様では、移動機構７０は、第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒ並びに第２照明光学系３２と観察光学系４０とを一体的に移動するように構成されている。これにより、同軸照明の状態及び斜め照明の照明角度の双方を保ちつつ、照明光学系３０及び観察光学系４０の被検眼Ｅに対する相対位置を変更することが可能になる。

移動機構７０は、手術用顕微鏡１０を任意の方向に移動することができる。例えば、移動機構７０は、手術用顕微鏡１０を３次元的に移動可能であってよい。つまり、移動機構７０は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれに手術用顕微鏡１０を移動可能であってよく、また、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の少なくとも２つの方向を合成した任意の方向に手術用顕微鏡１０を移動可能であってよい。

ＸＹ方向への移動（Ｘ方向への移動、Ｙ方向への移動、Ｘ方向とＹ方向との合成方向への移動）は、上記した照明光学系３０と観察光学系４０との各種の一体的移動において行われる。手術用顕微鏡１０をＸＹ方向に移動させるための移動機構７０の要素群は、第２の移動機構に相当する。

Ｚ方向への移動は、観察光学系４０のフォーカス調整のために行われる。観察光学系４０をＺ方向に移動させることで、観察光学系４０の焦点がＺ方向に移動する。手術用顕微鏡１０をＺ方向に移動させるための移動機構７０の要素群は、第１の移動機構に相当する。なお、観察光学系４０のフォーカス調整の手法はこれに限定されない。例えば、眼底カメラのように、フォーカスレンズとこれを移動する機構とを観察光学系（撮影系）に設けてもよい。

また、前置レンズ２１が光路に配置されている場合には前置レンズ２１の移動によってフォーカス調整を行い、前置レンズ２１が光路に配置されていない場合には対物レンズ２０の移動によってフォーカス調整を行うように構成されていてよい。

より一般に、眼科観察装置１は、照明光学系３０の少なくとも一部の移動、観察光学系４０の少なくとも一部の移動、対物レンズ２０の移動、及び前置レンズ２１の移動のいずれか１つ、又は、いずれか２つ以上の組み合わせによって、フォーカス調整を行うように構成されていてよい。

移動機構７０は、制御部２００の制御の下に動作する。

幾つかの態様では、主制御部２０１は、移動機構３１ｄ、３２ｄ及び７０のうちの少なくとも２つを連係的に制御することができる。

変倍機構５０Ｌｄは、左眼用ズームエキスパンダ５０Ｌの複数のズームレンズ５１～５３の少なくとも１つを光軸方向に移動する。主制御部２０１は、変倍機構５０Ｌｄを制御することによって左眼用観察光学系４０Ｌの拡大倍率を変更することができる。

同様に、変倍機構５０Ｒｄは、右眼用ズームエキスパンダ５０Ｒの複数のズームレンズ５１～５３の少なくとも１つを光軸方向に移動する。主制御部２０１は、変倍機構５０Ｒｄを制御することによって右眼用観察光学系４０Ｒの拡大倍率を変更することができる。

操作装置２に対する制御には、操作許可制御、操作禁止制御、操作装置２からの操作信号の送信制御及び／又は受信制御などがある。主制御部２０１は、操作装置２により生成された操作信号を受信し、この受信信号に対応する制御を実行する。

表示装置３に対する制御には、情報表示制御などがある。主制御部２０１は、表示制御部として、撮像素子６２により生成されたデジタル画像データに基づく画像を表示装置３に表示させることができる。典型的には、撮像素子６２によりそれぞれ並行して生成された一対の映像データ（映像信号）に基づいて、一対の映像（一対の動画像）を並行して表示装置３に表示させることができる。また、主制御部２０１は、一対の映像のいずれかに含まれる静止画像（フレーム）を表示装置３に表示させることができる。更に、主制御部２０１は、撮像素子６２により生成されたデジタル画像データを加工して得られた画像（動画像、静止画像など）を表示装置３に表示させることができる。また、主制御部２０１は、眼科観察装置１により生成された任意の情報や、眼科観察装置１が外部から取得した任意の情報を表示装置３に表示させることができる。

主制御部２０１は、左眼用観察光学系４０Ｌの撮像素子６２により左眼用映像データとして逐次に生成されるデジタル画像データ（フレーム）を逐次に表示装置３に表示させることによって左眼用映像を表示させつつ、右眼用観察光学系４０Ｒの撮像素子６２により右眼用映像データとして逐次に生成されるデジタル画像データ（フレーム）を逐次に表示装置３に表示させることによって右眼用映像を表示させることができる。ここで、左右の撮像素子６２は互いに同期されていてよく、且つ、左眼用映像の表示と右眼用映像の表示とは互いに同期されていてよい。これにより、眼科観察装置１は、左右の撮像素子６２により実質的に同時に得られた左右のフレームを実質的に同時に表示装置３に表示させることができ、表示の更新を同期させることができる。

観察光学系４０により取得された映像データをデータ処理部２１０によって処理した後に主制御部２０１により表示装置３に表示させてもよい。データ処理部２１０は、左眼用観察光学系４０Ｌの撮像素子６２により左眼用映像データとして逐次に生成されるデジタル画像データ（フレーム）に対して逐次に所定の処理（画像処理）を適用しつつ、右眼用観察光学系４０Ｒの撮像素子６２により右眼用映像データとして逐次に生成されるデジタル画像データ（フレーム）に対して逐次に所定の処理（画像処理）を適用することができる。ここで、左右の撮像素子６２は互いに同期されていてよく、且つ、左眼用映像データの処理と右眼用映像データの処理とは互いに同期されていてよい。すなわち、データ処理部２１０は、左右の撮像素子６２により実質的に同時に得られた左右のフレームを並行して処理することができる。並行して処理が施された左右のフレームは、例えば、一対のフレームとして（つまり、互いに関連付けられて）主制御部２０１に送られる。主制御部２０１は、データ処理部２１０から逐次に入力される一対のフレーム（左眼用フレーム及び右眼用フレーム）を受けて、逐次に入力される左眼用フレームを逐次に表示装置３に表示させることによって左眼用映像を表示させつつ、逐次に入力される右眼用フレームを逐次に表示装置３に表示させることによって右眼用映像を表示させることができる。ここで、左眼用映像の表示と右眼用映像の表示とは互いに同期されていてよい。これにより、眼科観察装置１は、左右の撮像素子６２により実質的に同時に得られたフレームを並行して処理しつつ実質的に同時に表示装置３に表示させることができ、表示の更新を同期させることができる。

主制御部２０１は、左眼用映像及び右眼用映像を立体視可能な態様で表示装置３に表示させることができる。例えば、主制御部２０１は、実質的に同時に取得された左眼用フレーム及び右眼用フレームから左右一対の視差画像を作成し、この一対の視差画像を表示装置３に表示させることができる。ユーザー（術者など）は、公知の立体視手法を利用して一対の視差画像を立体画像として認識することができる。本態様に適用可能な立体視手法は任意であってよく、例えば、裸眼での立体視手法、補助器具（偏光眼鏡など）を用いた立体視手法、左眼用フレーム及び右眼用フレームに対する画像処理（画像合成、レンダリングなど）を利用した立体視手法、一対の視差画像を同時に表示させる立体視手法、一対の視差画像を切り換え表示させる立体視手法、及び、これらのうちの２つ以上を組み合わせた立体視手法のうちのいずれかであってよい。

データ処理部２１０は、各種のデータ処理を実行する。データ処理部２１０が実行可能な処理については、幾つかの例を以下に説明する。データ処理部２１０（その各要素）は、所定のソフトウェア（プログラム）にしたがって動作するプロセッサを含んでおり、ハードウェアとソフトウェアとの協働によって実現される。データ処理部２１０は、制御部２００（主制御部２０１）とともに、フォーカス処理部として作用する。

本実施形態の眼科観察装置１は、照明光によって被検眼Ｅに複数の指標を投影しつつ撮影を行い、得られた画像（映像データ、フレーム）から複数の指標像を検出して観察光学系４０のフォーカス制御を行う。データ処理部２１０は、複数の指標に対応する複数の指標像を被検眼Ｅの画像から検出する処理を実行する。検出された複数の指標像に基づくフォーカス制御は、主制御部２０１が移動機構７０を制御することによって行われる。

データ処理部２１０は、任意の領域抽出法を用いて画像から指標像を検出するように構成される。このとき、データ処理部２１０は、指標部材３５に設けられた各指標の態様及び／又は配置を考慮して作成された処理手順にしたがって指標像検出を行うことが可能である。

指標の態様を考慮した指標像検出の幾つかの例を説明する。指標がレチクルである場合にはその指標像は比較的暗く描出され、指標が光源である場合にはその指標像は比較的明るく描出されることを考慮し、データ処理部２１０は、二値化などの輝度閾値処理を用いて指標像検出を行うことができる。また、指標の色に特徴がある場合、データ処理部２１０は、特徴色抽出などの色解析処理を用いて指標像検出を行うことができる。また、指標の形状に特徴がある場合には、データ処理部２１０は、パターンマッチングなどの形状解析処理を用いて指標像検出を行うことができる。また、データ処理部２１０は、任意のセグメンテーションを用いて指標像検出を行うように構成されてもよい。一般に、セグメンテーションは、画像中の部分領域を特定する処理である。セグメンテーションは、任意の公知の画像処理技術を含んでいてよく、例えば、エッジ検出などの画像処理を利用したセグメンテーション、及び／又は、機械学習（例えば、深層学習）を利用したセグメンテーションを含んでいてよい。

指標の配置を考慮する場合、例えば、データ処理部２１０は、指標部材３５における指標の配置に基づいて、画像フレーム中の探索範囲を決定することができる。なお、探索範囲は、光学系の配置に基づき予め決定されてもよい。光学系の配置が可変である場合には、データ処理部２１０は、デフォルトの光学系の配置に対して予め決定された探索範囲と、現在の光学系の配置とに基づいて、現在の光学系の配置における探索範囲を決定することができる。

＜オートフォーカス＞
本実施形態の眼科観察装置１の動作（オートフォーカス）について幾つかの例を説明する。なお、以下においては、前眼部観察モードから後眼部観察モードに移行する場合における動作を例として説明するが、他の状況においても同様の動作を行うことが可能である。例えば、後眼部観察モードから前眼部観察モードに移行する場合や他の任意の場合においても同様の動作を実行可能であることは、当業者であれば理解できるであろう。

眼科観察装置１の動作の第１の例を説明する。角膜Ｅｃに観察面を配置した状態（角膜Ｅｃと撮像素子６２とが光学的に共役な関係にある状態）の前眼部観察モードから後眼部観察モードに移行する場合を考える。前述したように、前眼部観察モードから後眼部観察モードへの移行は、対物レンズ２０と被検眼Ｅとの間に前置レンズ２１を挿入することによってなされる。

幾つかの態様では、眼科観察装置１は、前置レンズ２１が光路に挿入されたことを自動で検知することができる。例えば、ユーザーが前置レンズ２１を光路に挿入する操作を行うと、眼科観察装置１は、前置レンズ２１を支持する部材（アームなど）の移動を図示しないエンコーダやマイクロスイッチによって検知し、フォーカス制御に係る処理を開始することができる。他の例として、主制御部２０１の制御によって前置レンズ２１が光路に挿入される場合、眼科観察装置１は、主制御部２０１は、例えば、当該制御を行った後にフォーカス制御に係る処理を開始することができる。更に他の例として、眼科観察装置１は、前置レンズ２１が光路に挿入されたことによって生じた映像の変化に基づいて、前眼部観察モードから後眼部観察モードに移行したことを検知することができる。

本例のフォーカス制御に係る処理は、指標部材３５による複数の指標の提供から開始される。幾つかの態様では、主制御部２０１の制御の下に指標部材３５が第２照明光学系３２の光路に挿入され、或いは、主制御部２０１の制御の下に指標部材３５としての透過型ディスプレイに複数の指標が表示される。

次に、主制御部２０１は、第２照明光学系３２の光源３２ａを点灯する。これにより、光源３２ａから出力された照明光が指標部材３５を介して被検眼Ｅに投射される。観察光学系４０は、被検眼Ｅに投影された複数の指標に対応する複数の指標像が描出された画像（映像）を取得する。主制御部２０１は、観察光学系４０により逐次に取得されるフレーム（静止画像）をデータ処理部２１０に逐次転送する。

データ処理部２１０は、逐次に入力されるフレームから複数の指標像を逐次に検出する。複数の指標は、観察面（例えば網膜）から互いに異なる光学的距離だけ離れた位置に配置された２つの指標を含んでいるとする。この場合、当該２つの指標に対応する２つの指標像のボケの状態が相違する。例えば、２つの指標の一方が、観察面と光学的に共役な位置に対して光源３２ａの側に配置されており、且つ、他方が、観察面と光学的に共役な位置に対して被検眼Ｅの側に配置されている場合、観察光学系４０の焦点が観察面の手前側（対物レンズ２０の側）に位置するときには当該一方の指標への合焦程度が高くなり（つまり、当該他方の指標のボケが大きくなり）、観察光学系４０の焦点が観察面の奥側に位置するときには当該他方の指標への合焦程度が高くなる（つまり、当該一方の指標のボケが大きくなる）。なお、焦点が観察面に（ほぼ）一致している場合には、２つの指標像のボケの程度が同等になる。例えば、２つの指標の寸法が同じである場合、焦点が観察面に（ほぼ）一致しているときには、２つの指標像の寸法が同等になる。このように、観察面に対する焦点の位置に応じて、合焦される指標が逆になる。これを利用することにより、観察面に対して手前側に焦点があるのか奥側にあるのか判定することができる。なお、ボケの大きさの評価には、任意の公知のボケ定量化法を適用することができる。

このように、本例のデータ処理部２１０は、複数の指標像のボケに基づいて、観察面に対する焦点の位置を求めることができ、焦点を観察面に一致させるための手術用顕微鏡１０の移動方向を求めることができる。また、データ処理部２１０は、複数の指標像のボケの程度（その比較）から、焦点を観察面に一致させるための手術用顕微鏡１０の移動量（移動距離）を求めることができる。

データ処理部２１０により求められた移動方向及び移動量の少なくとも一方は、移動制御情報として主制御部２０１に提供される。主制御部２０１は、移動制御情報に基づいて移動機構７０を制御することによって、観察光学系４０の焦点を観察面（例えば網膜）に合わせるためのフォーカス調整を行うことができる（フォーカス制御）。

このような第１の例によれば、ユーザーの作業量を減らすこと、手術時間を短縮すること、並びに、ユーザー及び患者への負担を軽減することが可能になる。

眼科観察装置１の動作の第２の例を説明する。第１の例と同様に、前眼部観察モードから後眼部観察モードに移行する場合を考える。図５を参照する。図５は、第２照明光学系３２の概略を示している。

レンズ３２ｃは、光源３２ａに設けられたコンデンサーレンズである（前述）。レンズ３２ｃは、光源装置３２ａから出力された照明光を平行光束に変換するコリメーターレンズとして作用する。

本例の指標部材３５は、平行平面板である。平行平面板３５の光源３２ａ側の面３５ａには第１の指標３６ａが形成されており、面３５ａに平行な面３５ｂ（被検眼Ｅ側の面）には第２の指標３６ｂが形成されている。第１の指標３６ａの態様及び第２の指標３６ｂの態様はそれぞれ任意である。例えば、第１の指標３６ａの形状と第２の指標３６ｂの形状とは同一であってよく（例えば円形）、第１の指標３６ａの寸法と第２の指標３６ｂの寸法とは同一であってよい。なお、図５では、第１の指標３６ａと第２の指標３６ｂの識別性を高めるために、これらを互いに異なる図形で表現している。

第１の指標３６ａは、第２照明光学系３２の光軸ＯＳに直交する第１の方向（図５では上方）に第１の距離だけ離間した位置に配置されている。第２の指標３６ｂは、光軸ＯＳに直交し且つ第１の方向と異なる第２の方向（図５では下方）に第２の距離だけ離間した位置に配置されている。第１の距離と第２の距離とは等しくてもよいし、等しくなくてもよい。第１の方向と第２の方向とは、光軸ＯＳに対して互いに反対方向であってもよいし、そうでなくてもよい。本例では、第１の距離と第２の距離とが等しく、且つ、第１の方向と第２の方向とが光軸ＯＳに対して互いに反対の方向であるとする。つまり、本例では、第１の指標３６ａと第２の指標３６ｂとは、光軸ＯＳに直交する方向（ＸＹ方向）において光軸ＯＳに対して対称（点対称）に配置されている。

符号３５ｃは、第１の面３５ａ及び第２の面３５ｂそれぞれから等距離に位置する面を示している。つまり、面３５は、第１の面３５ａ及び第２の面３５ｂの双方と平行であり且つ双方から等しい距離に位置する、平行平面板３５の中心面である。面３５は、観察面８１と光学的共役関係にある。第２照明光学系３２により形成される第１の指標像８２ａは、第１の指標３６ａの像であり、第１の指標３６ａと光学的に共役な位置に形成される。同様に、第２照明光学系３２により形成される第２の指標像８２ｂは、第２の指標３６ｂの像であり、第２の指標３６ｂと光学的に共役な位置に形成される。

符号８０は、平行平面板３５と観察面８１（例えば網膜）との間に配置された光学素子群を簡略的に示している。図２及び図３に示す光学系が適用される場合、光学素子群８０は、前眼部観察モードではレンズ３２ｂと対物レンズ２０とを含み、後眼部観察モードではレンズ３２と対物レンズ２０と前置レンズ２１とを含む。

光源３２ａから出力された照明光は、レンズ３２ｃによって平行光に変換され、第１の指標３６ａ及び第２の指標３６ｂが設けられた平行平面板３５を透過し、光学素子群８０を介して被検眼Ｅに投射される。このような照明光が投射されている状態の被検眼Ｅを観察光学系４０で撮影すると、第１の指標像８２ａと第２の指標像８２ｂとが描出された画像（映像）が得られる。本例は、このような２つの指標像８２ａ及び８２ｂを利用して、観察光学系４０の焦点と観察面８１との位置関係を求めるものである。

本例で得られる画像（フレーム）に描出された第１の指標像８２ａ及び第２の指標像８２ｂの態様の幾つかの例を図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃに示す。

図６Ａに示す画像９１は、観察光学系４０の焦点が観察面８１よりも手前側（対物レンズ２０側）に位置している場合に得られる画像を簡略的に示したものである。この場合、観察光学系４０の焦点の位置は、第２の指標像８２ｂが形成される位置（第２の指標３６ｂと光学的に共役な位置）よりも、第１の指標像８２ａが形成される位置（第１の指標３６ａと光学的に共役な位置）に光学的に近い。そのため、画像９１の第１の指標像８２ａは、相対的にフォーカス状態が良好であり（ボケが小さい）、画像９１の第２の指標像８２ｂは、相対的にフォーカス状態が不良である（ボケが大きい）。つまり、データ処理部２１０により検出される第１の指標像８２ａと第２の指標像８２ｂとを比較すると、第１の指標像８２ａの寸法は第２の指標像８２ｂの寸法よりも小さくなる。

図６Ｂに示す画像９２は、観察光学系４０の焦点が観察面８１よりも奥側（対物レンズ２０とは反対側）に位置している場合に得られる画像を簡略的に示したものである。この場合、観察光学系４０の焦点の位置は、第１の指標像８２ａが形成される位置よりも、第２の指標像８２ｂが形成される位置に光学的に近い。そのため、画像９２の第１の指標像８２ａは、相対的にフォーカス状態が不良であり（ボケが大きい）、画像９１の第２の指標像８２ｂは、相対的にフォーカス状態が良好である（ボケが小さい）。つまり、データ処理部２１０により検出される第１の指標像８２ａと第２の指標像８２ｂとを比較すると、第１の指標像８２ａの寸法は第２の指標像８２ｂの寸法よりも大きくなる。

図６Ｃに示す画像９３は、観察光学系４０の焦点が観察面８１に（ほぼ）一致している場合に得られる画像を簡略的に示したものである。この場合、観察光学系４０の焦点の位置から第１の指標像８２ａが形成される位置までの距離は、観察光学系４０の焦点の位置から第２の指標像８２ｂが形成される位置までの距離と光学的に（ほぼ）等しい。そのため、画像９３における第１の指標像８２ａのフォーカス状態と第２の指標像８２ｂのフォーカス状態とは同等になる。つまり、データ処理部２１０により検出される第１の指標像８２ａと第２の指標像８２ｂとを比較すると、第１の指標像８２ａの寸法と第２の指標像８２ｂの寸法とがほぼ等しくなる。

以上の説明から分かるように、本例によれば、２つの指標像の大きさに基づいて観察光学系４０のフォーカス状態を把握することができる。なお、使用される指標の個数は２つには限定されず、３つ以上であってもよい。

２つの指標像の寸法が異なる場合、本例の眼科観察装置１は、データ処理部２１０により、観察光学系４０の焦点が観察面からずれている（フォーカス状態が良好ではない）と判定することができる。更に、本例の眼科観察装置１は、主制御部２０１による移動機構７０の制御を介して手術用顕微鏡１０を移動することでフォーカス調整を行うことができる。なお、観察光学系４０にフォーカスレンズが設けられている場合には、その位置を調整することができる。データ処理部２１０は、２つの指標像の大小関係を求めることにより、手術用顕微鏡１０の移動方向を決定することができる。また、データ処理部２１０は、２つの指標像の寸法の相違（差、比など）に基づいて手術用顕微鏡１０の移動量を決定することができる。このようにして得られた移動制御情報に基づき、主制御部２０１は、移動機構７０の制御を行うことができる。このような一連の処理を繰り返し行うことにより、観察光学系４０の焦点を観察面に導くことができ、また、この好適なフォーカス状態を維持することができる。

幾つかの態様では、眼科観察装置１は、手術用顕微鏡１０により取得される観察画像を解析して複数の指標像を検出する処理と、検出された各指標像の寸法（例えば、径、周長）を算出する処理と、算出された複数の指標像の寸法を比較する処理と、この寸法比較の結果に基づいて移動制御情報（移動方向、移動量）を求める処理と、求められた移動制御情報に基づいて手術用顕微鏡１０（又はフォーカスレンズ）を移動する処理とを実行することができる。また、幾つかの態様では、眼科観察装置１は、このような一連の処理を、検出される複数の指標像の寸法が所定の条件を満足するまで繰り返し実行することができる。例えば、眼科観察装置１は、複数の指標像の寸法が同等になるまで（例えば、寸法が等しくなるまで、又は、寸法の相違が所定の閾値以下となるまで）、上記の一連の処理を繰り返し行うことができる。

幾つかの態様では、観察部位の切り替えに対応してフォーカス制御を行うことができる。例えば、眼科観察装置１は、被検眼Ｅの第１の部位を観察するための第１の観察モードと、第１の部位と異なる第２の部位を観察するための第２の観察モードとを切り替えるためのモード切替部を更に含む。制御部２００及びデータ処理部２１０（フォーカス処理部）は、モード切替部により観察モードが切り替えられたことに対応して複数の指標像の検出及びフォーカス制御を実行するように構成される。このような態様によれば、観察モードの切り替えをトリガーとして、前述したいずれかの態様のオートフォーカスを開始することができる。

前述したように、第１の観察モードは前眼部観察モードであってよく、第２の観察モードは後眼部観察モードであってよい。この場合、モード切替部は、前眼部観察モードから後眼部観察モードに切り替えるために光路に挿入される前置レンズ２１を含んでいてよい。眼科観察装置１は、前置レンズ２１が光路に挿入されたことをトリガーとして、前述したいずれかの態様のオートフォーカスを開始することができる。また、眼科観察装置１は、前置レンズ２１が光路から退避されたことをトリガーとして、前述したいずれかの態様のオートフォーカスを開始することもできる。

オートフォーカスを実行する代わりに、又は、オートフォーカスの実行に加えて、眼科観察装置１は、データ処理部２１０により取得されたフォーカス状態を示す情報を表示することができる。これにより、ユーザーは、表示された情報によって、現在のフォーカス状態を把握することができる。

オートフォーカスを実行する代わりに、又は、オートフォーカスの実行に加えて、眼科観察装置１は、データ処理部２１０により取得された移動制御情報（移動方向、移動量）を示す情報を表示することができる。これにより、ユーザーは、表示された情報を参照しながらマニュアルでのフォーカス調整（微調整など）を行うことができる。つまり、このような眼科観察装置１によれば、マニュアルでのフォーカス調整を支援することが可能である。

＜アライメント＞
以上に説明したオートフォーカスの幾つかの態様は、Ｚ方向における手術用顕微鏡１０の位置合わせ（アライメント）に相当する。これに加えて、眼科観察装置１は、ＸＹ方向における手術用顕微鏡１０のアライメントを行うことができる。

従来は、術者が観察画像を参照しがら（例えば、表示画像を観察しながら、又は、接眼レンズを覗いて被検眼を観察しながら)、不要光や暗部が視野に入らないように手術用顕微鏡を移動させていた。そのための操作は、フットスイッチや、手術用顕微鏡に設けられたレバーを用いて行われていた。

以下、ＸＹ方向のアライメントについて幾つかの例を説明する。なお、以下に説明される幾つかの例のうちの少なくとも２つの例を少なくとも部分的に組み合わせることが可能である。また、以下の説明では、上記した眼科観察装置１に関する事項を適宜参照する。

ＸＹ方向のアライメントでは、照明光学系３０及び観察光学系４０が少なくとも部分的にＸＹ方向に移動される。この移動は、主制御部２０１が移動機構７０を制御することによって行われる。

なお、前置レンズ２１が光路に配置されている場合には前置レンズ２１の移動によってアライメントを行い、前置レンズ２１が光路に配置されていない場合には対物レンズ２０の移動によってアライメントを行うように構成されていてよい。

より一般に、眼科観察装置１は、照明光学系３０の少なくとも一部の移動、観察光学系４０の少なくとも一部の移動、対物レンズ２０の移動、及び前置レンズ２１の移動のいずれか１つ、又は、いずれか２つ以上の組み合わせによって、アライメントを行うように構成されていてよい。

ＸＹ方向のオートアライメントを実現するための第１の態様の構成例を図７に示す。本例のデータ処理部２１０Ａは、データ処理部２１０の例であり、異常像検出部２１１を含んでいる。異常像検出部２１１は、観察光学系４０により得られた画像から異常像を検出するための画像解析を行う。異常像は、例えば、輝度が異常に高い画像領域（例えば、フレアなどの不要光の像）、輝度が異常に低い画像領域（暗部）などである。異常像検出部２１１は、例えば、輝度閾値処理を行うことによって異常像を検出するように構成されてよい。

制御部２００（主制御部２０１）及びデータ処理部２１０は、移動処理部として作用し、異常像検出部２１１により検出された異常像に基づき移動機構７０を制御して手術用顕微鏡１０をＸＹ方向に移動する。

図８に示す画像３００は、異常像が含まれる画像を簡略的に示したものである。符号３０１は、異常像検出部２１１が画像３００から検出した異常像（フレア又は暗部）を示している。データ処理部２１０は、画像３００（画像フレーム）における異常像３０１の位置に基づいて移動方向を決定することができる。例えば、図８の画像３００では、左上隅領域に異常像が存在する。この場合、データ処理部２１０は、右下隅方向を移動方向に設定することができる。典型的には、データ処理部２１０は、画像の中心から見て異常像が存在する方向の反対の方向を移動方向に設定することができる。例えば、データ処理部２１０は、異常像の代表点を求める処理と、代表点を始点とし画像中心を終点とするベクトルを求め、このベクトルの向きを移動方向に設定することができる。異常像の代表点は、例えば、重心位置、画像中心に最も近い位置などであってよい。

データ処理部２１０は、画像３００における異常像３０１の寸法に基づいて移動量を決定することができる。例えば、データ処理部２１０は、画像中心に最も近い異常像の位置を特定する処理と、当該特定位置及び画像中心を通過する直線とフレーム端との交点をを始点とし当該特定位置を終点とするベクトルを求め、このベクトルの大きさ（又はそれ以上）を移動量に設定することができる。この場合、当該ベクトルの向きを移動方向に設定することができる。

主制御部２０１は、データ処理部２１０により得られた移動制御情報（移動方向、移動量）に基づき移動機構７０を制御することによって、手術用顕微鏡１０のＸＹ方向のアライメントを行うことができる。なお、移動制御情報の取得と手術用顕微鏡１０の移動とを繰り返し行うことで、ＸＹ方向の最適位置を探索することができる。

このようなオートアライメントによれば、従来のマニュアルでのアライメントと比較して、ユーザーの作業量を減らすこと、手術時間を短縮すること、並びに、ユーザー及び患者への負担を軽減することが可能になる。

ＸＹ方向のオートアライメントを実現するための第２の態様の構成例を図９に示す。本例のデータ処理部２１０Ｂは、データ処理部２１０の例であり、クロッピング処理部２１２と異常像検出部２１３を含んでいる。

クロッピング処理部２１２は、観察光学系４０により得られた画像から所定の寸法の領域（クロッピング対象領域と呼ぶ）をクロッピングする。クロッピング対象領域の寸法は、固定されていてもよいし、可変であってもよい。また、クロッピング対象領域のデフォルト位置は、固定されていてもよいし、可変であってもよい。主制御部２０１は、観察光学系４０により得られた画像からクロッピングされた画像（部分画像）を表示装置３に表示させる。

異常像検出部２１３は、観察光学系４０により得られた画像からクロッピングされた部分画像から異常像を検出するための画像解析を行う。異常像検出部２１３は、第１の例の異常像検出部２１１と同様の処理を実行する。

異常像検出部２１３により部分画像から異常像が検出された場合、クロッピング処理部２１２は、検出された異常像を含まない当該画像（観察光学系４０により取得された画像）の領域に所定の寸法の領域を移動する。なお、クロッピング処理部２１２は、検出された異常像を含まないように、クロッピング対象領域の態様（例えば、寸法、形状）を変更してもよい。

図１０Ａに示す画像３１０は、異常像が含まれる画像を簡略的に示したものである。画像３１０は、観察光学系４０により取得された画像であり、撮像素子６２による撮像エリア全体を示している。符号３１１は、画像３１０に混入している異常像を示す。符号３１２は、現段階におけるクロッピング対象領域を示している。クロッピング処理部２１２は、画像３１１からクロッピング対象領域３１２をクロッピングする（部分画像３１２と呼ぶ）。異常像検出部２１３は、部分画像３１２から異常像を検出するための画像解析を実行する。図１０Ａに示す例では、部分画像３１２は異常像３１１の一部を含んでいる。この場合、クロッピング処理部２１２は、検出された異常像を含まない部分画像３１２の領域にクロッピング対象領域を移動する。移動方向や移動量を決定する処理は、第１の例と同様に実行されてよい。また、画像３１１の全体に対して異常像検出を適用し、その結果をクロッピング対象領域の移動に反映させてもよい。

図１０Ｂは、このようなオートアライメントによって移動されたクロッピング対象領域３１３を示す。移動後のクロッピング対象領域３１３には異常像は含まれていない。なお、移動制御情報（移動方向、移動量）の取得とクロッピング対象領域の移動とを繰り返し行うことで、最適なクロッピング対象領域を探索することができる。

このようなオートアライメントによれば、従来のマニュアルでのアライメントと比較して、ユーザーの作業量を減らすこと、手術時間を短縮すること、並びに、ユーザー及び患者への負担を軽減することが可能になる。

本開示は、実施態様を例示したものに過ぎず、本開示及びその均等の範囲内において任意の変形、省略、追加、置換などを施すことが可能である。

１ 眼科観察装置
２ 操作装置
３ 表示装置
１０ 手術用顕微鏡
３０ 照明光学系
３５ 指標部材
４０ 観察光学系
６２ 撮像素子
２００ 制御部
２０１ 主制御部
２１０ データ処理部
２１１、２１３ 異常像検出部
２１２ クロッピング処理部

Claims (15)

1. 照明光を発する光源と、複数の指標が設けられた指標部材とを含み、前記指標部材を介して被検眼に前記照明光を投射する照明系と、
   撮像素子を含み、前記被検眼を撮影する撮影系と、
   前記撮影系により得られた画像から複数の指標像を検出し、前記複数の指標像に基づいて前記撮影系のフォーカス制御を行うフォーカス処理部と
   を含み、
   前記複数の指標は、観察面から互いに異なる光学的距離だけ離れた位置に配置された２つの指標を含む、
   眼科観察装置。
2. 前記２つの指標の一方は、前記観察面と光学的に共役な位置に対して前記光源の側に配置されており、且つ、他方は、前記観察面と光学的に共役な前記位置に対して前記被検眼の側に配置されている、
   請求項１の眼科観察装置。
3. 照明光を発する光源と、複数の指標が設けられた指標部材とを含み、前記指標部材を介して被検眼に前記照明光を投射する照明系と、
   撮像素子を含み、前記被検眼を撮影する撮影系と、
   前記撮影系により得られた画像から複数の指標像を検出し、前記複数の指標像に基づいて前記撮影系のフォーカス制御を行うフォーカス処理部と
   を含み、
   前記複数の指標のうちの少なくとも２つの指標は、前記照明光を透過させる平行平面板に設けられており、
   前記複数の指標は、前記平行平面板の第１の面に設けられた第１の指標と、前記第１の面と平行な第２の面に設けられた第２の指標とを含む、
   眼科観察装置。
   
4. 観察面に対して光学的に共役な位置が、前記第１の面と前記第２の面との間に配置されている、
   請求項３の眼科観察装置。
5. 前記観察面に対して光学的に共役な前記位置は、前記第１の面及び前記第２の面のそれぞれから距離が等しい位置に配置されている、
   請求項４の眼科観察装置。
6. 照明光を発する光源と、複数の指標が設けられた指標部材とを含み、前記指標部材を介して被検眼に前記照明光を投射する照明系と、
   撮像素子を含み、前記被検眼を撮影する撮影系と、
   前記撮影系により得られた画像から複数の指標像を検出し、前記複数の指標像に基づいて前記撮影系のフォーカス制御を行うフォーカス処理部と
   を含み、
   前記フォーカス処理部は、前記複数の指標像の寸法の比較を行い、前記比較の結果に基づいて前記フォーカス制御を行う、
   眼科観察装置。
7. 対物レンズと、
   前記対物レンズの光軸に沿う方向に前記照明系及び前記撮影系を移動する第１の移動機構と
   を更に含み、
   前記フォーカス処理部は、
   前記比較の結果に基づいて移動方向及び移動距離の少なくとも一方を含む移動制御情報を求め、
   前記移動制御情報に基づいて前記第１の移動機構の制御を行う、
   請求項６の眼科観察装置。
8. 前記複数の指標は、観察面に対して光学的に共役な位置から、前記照明系の光軸に沿った方向において互いに反対方向に等しい光学的距離だけ離間した２つの位置にそれぞれ配置された、同じ寸法の一対の指標を含み、
   前記フォーカス処理部は、前記一対の指標に相当する２つの指標像の寸法が同等になるように前記フォーカス制御を行う、
   請求項６又は７の眼科観察装置。
9. 照明光を発する光源と、複数の指標が設けられた指標部材とを含み、前記指標部材を介して被検眼に前記照明光を投射する照明系と、
   撮像素子を含み、前記被検眼を撮影する撮影系と、
   前記撮影系により得られた画像から複数の指標像を検出し、前記複数の指標像に基づいて前記撮影系のフォーカス制御を行うフォーカス処理部と、
   対物レンズと、
   前記対物レンズの光軸に直交する方向に前記照明系及び前記撮影系を移動する第２の移動機構と、
   前記撮影系により得られた前記画像から異常像を検出するための画像解析を行う異常像検出部と、
   前記異常像検出部により前記異常像が検出された場合、前記異常像に基づいて前記第２の移動機構の制御を行う移動処理部と
   を含む、
   眼科観察装置。
10. 照明光を発する光源と、複数の指標が設けられた指標部材とを含み、前記指標部材を介して被検眼に前記照明光を投射する照明系と、
    撮像素子を含み、前記被検眼を撮影する撮影系と、
    前記撮影系により得られた画像から複数の指標像を検出し、前記複数の指標像に基づいて前記撮影系のフォーカス制御を行うフォーカス処理部と、
    前記撮影系により得られた前記画像から所定の寸法の領域をクロッピングするクロッピング処理部と、
    前記画像からクロッピングされた部分画像から異常像を検出するための画像解析を行う異常像検出部と
    を含み、
    前記異常像検出部により前記異常像が検出された場合、前記クロッピング処理部は、検出された前記異常像を含まない前記画像の領域に前記所定の寸法の領域を移動する、
    眼科観察装置。
11. 照明光を発する光源と、複数の指標が設けられた指標部材とを含み、前記指標部材を介して被検眼に前記照明光を投射する照明系と、
    撮像素子を含み、前記被検眼を撮影する撮影系と、
    前記撮影系により得られた画像から複数の指標像を検出し、前記複数の指標像に基づいて前記撮影系のフォーカス制御を行うフォーカス処理部と、
    前記被検眼の第１の部位を観察するための第１の観察モードと、前記第１の部位と異なる第２の部位を観察するための第２の観察モードとを切り替えるためのモード切替部と
    を含み、
    前記フォーカス処理部は、前記モード切替部により観察モードが切り替えられたことに対応して前記複数の指標像の検出及び前記フォーカス制御を実行し、
    前記第１の観察モードは、前記被検眼の前眼部を観察するための前眼部観察モードであり、
    前記第２の観察モードは、前記被検眼の後眼部を観察するための後眼部観察モードであり、
    前記モード切替部は、前記前眼部観察モードから前記後眼部観察モードに切り替えるために光路に挿入されるレンズを含む、
    眼科観察装置。
12. 前記複数の指標の少なくとも１つは、前記照明系の光軸から離間した位置に配置されている、
    請求項１～１１のいずれかの眼科観察装置。
13. 前記複数の指標は、前記光軸からの距離が等しい少なくとも２つの指標を含む、
    請求項１２の眼科観察装置。
14. 前記少なくとも２つの指標は、前記光軸に直交する方向において前記光軸に対して対称に配置された２つの指標を含む、
    請求項１３の眼科観察装置。
15. 前記フォーカス処理部は、前記複数の指標像のボケに基づいて前記フォーカス制御を行う、
    請求項１～１４のいずれかの眼科観察装置。