JP2017517362A - 虹彩角膜領域を観察する光学機器、および虹彩角膜領域の測定と評価の少なくとも一方を行なう方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、眼（１００）の虹彩角膜環状領域の少なくとも一部を観察するのに適した光学機器に関連する。当該光学機器は、眼（１００）の虹彩角膜環状領域の少なくとも一部を照明するために、当該一部に含まれる複数のサブ領域のうち対応するものへ向かう少なくとも一つの照明光ビームのための複数の照明光路（２５１Ａ、２５１Ｂ）を有している照明アセンブリ（２０１Ａ、２０１Ｂ）と、眼（１００）の虹彩角膜環状領域の少なくとも一部の像を取得するために、当該一部に含まれる複数のサブ領域のうち対応するものから到来する少なくとも一つの撮像光ビームのための複数の撮像光路（２５２Ａ、２５２Ｂ）を有している撮像アセンブリ（２０２Ａ、２０２Ｂ）と、フロント光学アセンブリ（２０３）とを備えている。フロント光学アセンブリ（２０３）は、眼（１００）の前面に近い側に配置されるように構成された前面（２０４）と当該前面から遠い側に配置されるように構成された後面（２０５）を有しており、当該前面（２０４）と当該後面（２０５）の間に配置されている中央部（２０６）と、当該中央部（２０６）の周囲に配置されている側部（２０７）を備えている。前記フロント光学アセンブリ（２０３）は不動である。全ての前記撮像光路（２５２Ａ、２５２Ｂ）は、前記前面（２０４）と前記後面（２０５）の間において前記中央部（２０６）を通過している。前記側部（２０７）は、前記中央部（２０６）を包囲して全ての前記撮像光路（２５２Ａ、２５２Ｂ）に沿って光を反射する反射エレメント（２０８）を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、「隅角鏡検査法」に関連する。より具体的には、本発明は、眼における環状の角膜領域を観察する光学機器、および当該光学機器によって可能とされる測定と評価の少なくとも一方を行なう方法に関連する。

隅角鏡検査法は、緑内障に関わる眼の様々な条件を監視・診断するにあたって非常に有用かつ効果的な眼の検査法である。隅角鏡検査法は、眼科医および検眼医によって緑内障患者に対して行なわれる基本的検査である。隅角鏡検査法は、間接隅角鏡の使用を通じて行なわれることが一般的である。

現在市販されている器具には短所がある。人による解釈のみが許容される。眼の虹彩角膜領域における非常に僅かな限られた領域のみの観察が許容される。よって、眼科医が虹彩角膜領域全体の観察を望む場合、患者の眼に直接触れる器具の着脱が必要になる。さらに、この接触作業は、角膜を引っ掻くなどのリスクを伴うため、熟練者による遂行が求められる。プロセス全体にわたって、器具の慎重な消毒と患者の眼麻酔も求められる。

欧州特許出願公開第１４６４２７１号 米国特許第６３５４７０５号 国際公開第２０１３／１８８８８５号

本発明の課題は、隅角鏡検査法の改善である。

改善によって、より多くの眼科医と検眼医、あるいは熟練度の低い者により隅角鏡検査法が利用される。よって、例えば緑内障のより良質で迅速な診断が可能となる。

本発明の背後にある基本的な思想は、眼の虹彩角膜環状領域を照明する照明光ビームのための複数の照明光路を用い、眼に装用されたレンズを動かすことなく、少なくとも一つの撮像光ビームのための対応する複数の撮像光路から当該領域の複数の像を取得することにある。

当該像は、同時に取得されてもよいし、異なるタイミングで（すなわち、短時間内に続けて一つの像の直後に別の像が）取得されてもよい。

本発明は、本開示の一部と見なされるべき添付の特許請求の範囲によって定義される。

本発明の第一の、そして主要な態様は、眼の虹彩角膜環状領域の少なくとも一部を観察するための光学機器であって、
眼の虹彩角膜環状領域の少なくとも一部を照明するために、当該一部に含まれる複数のサブ領域のうち対応するものへ向かう少なくとも一つの照明光ビームのための複数の照明光路を有している照明アセンブリと、
眼の虹彩角膜環状領域の少なくとも一部の像を取得するために、当該一部に含まれる複数のサブ領域のうち対応するものから到来する少なくとも一つの撮像光ビームのための複数の撮像光路を有している撮像アセンブリと、
眼の前面に近い側に配置されるように構成された前面と当該前面から遠い側に配置されるように構成された後面を有しており、当該前面と当該後面の間に配置されている中央部と、当該中央部の周囲に配置されている側部を備えているフロント光学アセンブリと、
を備えており、
前記フロント光学アセンブリは不動であり、
全ての前記撮像光路は、前記前面と前記後面の間において前記中央部を通過しており、
前記側部は、前記中央部を包囲して全ての前記撮像光路に沿って光を反射する反射エレメントを備えている。
よって、使用時においては、少なくとも撮像アセンブリは、観察対象の眼から離れて配置される。

ある程度拡散された（すなわち異なる複数の方向から到来する）弱い自然光では眼の虹彩角膜環状領域について所望の観察ができない。特許文献１に記載されたものを含む全ての隅角鏡レンズは、自然光を使用する。

本発明においては、眼の虹彩角膜領域を照明する（人工的な）光ビームが、眼軸に対して高い傾角（好ましくは４５°を超える）で眼に入射する。この点が特許文献２による教示と大きく異なる。

本発明に係る第二の態様は、眼の虹彩角膜領域の少なくとも一箇所において虹彩角膜角の大きさを特定する方法であって、
前記虹彩角膜領域の前記少なくとも一箇所を所定の照明パターンを有する照明光ビームで照明し、
前記照明光ビームは、前記眼の角膜と虹彩を部分的に覆う被照明パターンを形成し、
前記被照明パターンを含む前記虹彩角膜領域の前記少なくとも一箇所の像を取得し、
前記照明パターンと前記被照明パターンの間のパターン変形を測定し、
前記パターン変形に基づいて、虹彩角膜角の大きさを演算する。

本発明に係る第三の態様は、眼の虹彩角膜領域の少なくとも一箇所において虹彩角膜角の大きさを評価する方法であって、
前記虹彩角膜領域の前記少なくとも一箇所を所定の横断面形状を有する照明光ビームで照明し、
前記照明光ビームは、前記眼の角膜と虹彩を部分的に覆う被照明パターンを形成し、
前記被照明パターンを含む前記虹彩角膜領域の前記少なくとも一箇所の像を取得し、
前記照明パターンと前記被照明パターンに基づいて、取得された前記虹彩角膜領域の像を処理する。

必須ではないものの、上記の両方法は、前述の光学機器によって非常に効果的に遂行されるのに適している。

なお、本発明によれば、眼の虹彩角膜領域の観察は、人工的な照明光のみによってなされる。当該照明光は、まず虹彩角膜領域の組織によって後方散乱されてから検出に供される。すなわち、監察結果は、複数の（二次元可視）像からなる。よって、本技術は、例えばＯＣＴ（光干渉断層法）と混同されるべきではない。ＯＣＴは、干渉分光法に基づく三次元撮像技術である（特許文献３を参照）。

本願に添付された図面は、明細書の一部を構成し、以下の詳細な説明とともに本発明の実施形態例を示し、説明する。

眼の簡略断面図である。 眼の簡略正面図である。 本発明の第一実施形態に係る光学機器を示す簡略ブロック図である。 本発明の第二実施形態に係る光学機器の一動作状態を示す簡略ブロック図である。 本発明の第二実施形態に係る光学機器の別動作状態を示す簡略ブロック図である。 本発明の第三実施形態に係る光学機器を示す簡略ブロック図である。 本発明の第四実施形態に係る光学機器を示す簡略ブロック図であり、異なる動作状態Ａ、Ｂが同一図面内に示されている。 本発明の第五実施形態に係る光学機器を示す簡略ブロック図である。 本発明の第六実施形態に係る光学機器を示す簡略ブロック図である。 本発明に係る光学機器を通じて行なわれる検査結果の第一表示例（極座標表示）を示している。 本発明に係る光学機器を通じて行なわれる検査結果の第二表示例（デカルト座標表示）を示している。 照明パターンの一例を模式的に示している。 虹彩角膜角が通常である場合における被照明パターンの一例を模式的に示している。 虹彩角膜角が通常よりも開いている場合における被照明パターンの一例を模式的に示している。 虹彩角膜角が通常よりも閉じている場合における被照明パターンの一例を模式的に示している。

添付の図面を参照しつつ、実施形態の例を以下詳細に説明する。

以降の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。本発明の範囲は、添付の請求の範囲によって定められる。

明細書を通じて用いられる「一実施形態」という語は、開示対象の実施形態の少なくとも一つに含まれる特定の特徴、構造、あるいは特性を意味する。よって、明細書を通じて様々な箇所に現れる「一実施形態における」という表現は、必ずしも同じ実施形態を参照することを要しない。また、特定の特徴、構造、あるいは特性は、少なくとも一つの実施形態において適当な手法により組み合わせられうる。

図１Ａと図１Ｂにおいて、符号１００は眼を、符号１０１はその虹彩角膜環状領域を示している。図１Ａにおいては、虹彩角膜環状領域１０１の左側部は虹彩によって定められ、右側部は角膜によって定められ、中間側部は小柱網と隣接組織１０２によって定められる。

本発明に係る光学機器は、眼における虹彩角膜環状領域の少なくとも一部を観察するように構成されている。当該機器の好ましい実施形態は、環状領域（すなわち図１Ｂにおいて偏角３６０°を有する環状の領域）の全体を観察できる。当該機器の別実施形態は、例えば偏角１８０°、１２０°、あるいは９０°を有する領域を観察できる。

虹彩角膜領域における子柱網と隣接組織の状態は、緑内障の診断において非常に重要である。

図１Ｂに示される３６０°にわたる虹彩角膜領域は、複数のサブ領域１０３に分割される。具体例として、虹彩角膜領域は、偏角４５°を有する８個のサブ領域１０３に分割される。なお、別実施形態においては、サブ領域の数が異なりうる。例えば、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個、２１個、２２個、２３個、あるいは２４個でもよく、３６個までのより大きな数でもよい。

以降の説明においては、簡潔性を優先し、照明光ビームの照明光路はサブ領域の中央を終点とし、当該照明光ビームによって少なくとも一つのサブ領域全体が照明されるとする。また、結像光ビームの結像光路は、サブ領域の中央を始点とし、当該結像光ビームによって少なくとも一つのサブ領域全体の像情報が伝達される。

図２、図３、図４、および図５は、本発明に係る光学機器の四つの実施形態を示している。図２に示される第一実施形態を詳細に説明し、第一実施形態と類似する残りの三つの実施形態については、より簡単に説明する。図１において眼を示している符号１００は、図２、図３、図４、図５においても同様に用いられる。いずれの図においても、虹彩角膜環状領域は８個のサブ領域に分割されるとするが、前述のように、本発明に係るサブ領域の数は、変更されうる。

ある程度拡散された（すなわち異なる複数の方向から到来する）弱い自然光では、眼の虹彩角膜環状領域について所望の観察を行なうことができない。特許文献１に記載されたものを含む全ての隅角鏡レンズは、自然光を使用する。

本発明においては、眼の虹彩角膜領域を照明する（人工的な）光ビームが、眼軸に対して高い傾角（好ましくは４５°を超える）で眼に入射する。

図２の機器は、眼の虹彩角膜環状領域全体を観察するのに適している。当該機器は、照明アセンブリを備えている。照明アセンブリは、例えば８個の照明電気（電子）装置（図２においては第一装置２０１Ａと第二装置２０１Ｂのみが示されている）からなる。当該機器は、撮像アセンブリを備えている。撮像アセンブリは、例えば８個の撮像電気（電子）装置（図２においては第一装置２０２Ａと第二装置２０２Ｂのみが示されている）からなる。各撮像装置２０２は、光センサ２１２を有している。光センサ２１２は、例えば２５６×２５６個の光検出器のマトリクスからなる。また、当該機器は、フロント光学アセンブリ２０３を備えている。

全ての照明装置２０１と全ての撮像装置２０２は、同時に動作する。したがって、「ステッチング」すなわち直線あるいは円に沿って配置された撮像装置による８枚の画像を電子的に結合することにより、眼の角膜虹彩環状領域全体のパノラマ画像（矩形状あるいは環状の画像）が非常に短時間に取得されうる。

図２において、撮像装置２０２における複数の光センサ２１２は、独立したセンサとして示されている。しかしながら、それらは、例えば４０９６×４０９６個の光検出器のマトリクスからなる大きな光センサにおける複数の部分で代えられうる。

各照明装置は、個別の照明光路に対応付けられている。照明光路は、眼の角膜虹彩領域における対応するサブ領域（例えば図１における要素１０３）を終点としている。例えば、装置２０１Ａは光路２５１Ａに対応付けられており、装置２０１Ｂは光路２５１Ｂに対応付けられている。

各撮像装置は、個別の撮像光路に対応付けられている。撮像光路は、眼の角膜虹彩領域における対応するサブ領域（例えば図１における要素１０３）を始点としている。例えば、装置２０２Ａは光路２５２Ａに対応付けられており、装置２０２Ｂは光路２５２Ｂに対応付けられている。

フロント光学アセンブリ２０３は、前面２０４を備えている。前面２０４は、眼１００の前面の近くに（眼１００の前面から短い距離に）配置されるように構成されている。フロント光学アセンブリ２０３は、後面２０５を備えている。後面２０５は、眼１００の前面から離れて（眼１００の前面から長い距離に）配置されるように構成されている。光学アセンブリが眼に装着される前に、粘性光学結合剤（眼科用ゲルなど）が光学アセンブリの前面と角膜の外面の少なくとも一方に添加される。好適な実施例としては、上述したアセンブリの前面と眼の前面の間の「短い距離」は、０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲であり、好ましくは１．０ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲である。より短い距離やより長い距離は避けられることが好ましく、特に当該アセンブリと眼の接触は避けられることが好ましい。上述した「長い距離」は、フロント光学アセンブリの長さに依存し、好ましくは１ｃｍ〜４ｃｍの範囲であり、より好ましくは１．５ｃｍ〜２．５ｃｍの範囲である。

アセンブリ２０３は、中央部２０６を備えている。中央部２０６は、前面２０４と後面２０５の間に位置している。アセンブリ２０３は、側部２０７を備えている。側部２０７は、中央部２０６の周囲に位置し、中央部２０６を完全に（すなわち３６０°にわたって）囲んでいる。本実施形態においては、中央部２０６は、八角錐形状を有する透明なプリズム体である。前面２０４は、凹面である（凸面である角膜の外面に対応している）。本実施形態においては、側部２０７は、単一の反射エレメント２０８からなる。反射エレメント２０８は、プリズムの側面に隣接しており、中央部２０６に対向する８個の反射面を有する。なお、本実施形態例においては、反射エレメント２０８は、プリズムの側面全体を覆ってはいない。別実施形態例においては、反射エレメントは、プリズムの側面全体を覆う。

アセンブリ２０３とその全ての構成要素（図２の実施形態においては中央部２０６と側部２０７）は、不動である。すなわち、眼の虹彩角膜環状領域全体のパノラマ画像は、アセンブリ２０３を動かすことなく取得されうる。

全ての撮像光路（光路２５２Ａ、２５２Ｂなど）は、前面２０４と後面２０５の間において中央部２０６を通過する。反射エレメント２０８は、全ての撮像光路に沿って光を反射するように構成されている。

よって、使用時においては、少なくとも撮像アセンブリ（本実施形態においては撮像装置２０２）は、観察対象の眼１００から離間している。その距離は、好ましくは２．５ｃｍよりも長く、より好ましくは４．０ｃｍよりも長い。

なお、光路の数は、虹彩角膜環状領域のサブ領域の数に対応している。

図３の実施形態は、図２の実施形態に類似している。照明電気（電子）装置３０１は、照明装置２０１と同一である。フロント光学アセンブリ３０３における中央部３０６と側部（反射エレメント３０８を含む）は、フロント光学アセンブリ２０３における中央部２０６と側部２０７（反射エレメント２０８を含む）と同一である。

図３の実施形態は、一つの光センサ３１２を有する撮像電気（電子）装置３０２を一つだけ備えている点が異なる。撮像装置３０２は、フロント光学アセンブリ３０３の軸３００を中心とする回転Ｒが可能に構成されている点において、例えば撮像装置２０２Ａと異なる。

第一動作状態（図３Ａ）において、照明装置３０１Ａはアクティブであり、照明光路３５１Ａ（光路２５１Ａと同一）に対応付けられた照明光ビームを生成する。当該照明光ビームは、眼１００の虹彩角膜環状領域における第一サブ領域により後方散乱され、撮像光路３５２Ａ（光路２５２Ａと同一）に対応付けられた撮像光ビームを形成する。当該撮像光ビームは、センサ３１２に到達し、像を形成する。

撮像装置３０２が１８０°回転された第二動作状態（図３Ｂ）においては、照明装置３０１Ｂがアクティブであり、照明光路３５１Ｂ（光路２５１Ｂと同一）に対応付けられた照明光ビームを生成する。当該照明光ビームは、眼１００の虹彩角膜環状領域における第二サブ領域により後方散乱され、撮像光路３５２Ｂ（光路２５２Ｂと同一）に対応付けられた撮像光ビームを形成する。当該撮像光ビームは、センサ３１２に到達し、像を形成する。

図３の実施形態においては、撮像装置３０２が段階的（例えば４５°ずつ）回転されることにより、センサ３１２上に８個の画像が順次形成される。これらの画像は、センサ３１２から光学機器の内部または外部にある電子処理ユニットへ順次転送される。

なお、全ての照明装置３０１は、観察プロセスの間、常にアクティブな状態を維持されうる。

図４の実施形態は、図２の実施形態に類似している。単一のセンサ４１２を有する撮像装置４０２は、撮像装置２０２とよく似ており、中央部４０６と側部（反射エレメント４０８を含む）を有するフロント光学アセンブリ４０３は、中央部２０６と側部２０７（反射エレメント２０８を含む）を有するフロント光学アセンブリ２０３とよく似ている。なお、本実施形態例においては、撮像光路４５２に沿って８個のビームスプリッタ４０９がある。反射エレメント４０８は、プリズムの側面全体を覆っているが、必ずしもプリズムの側面全体を覆っていなくてもよい。

図４の実施形態は、照明アセンブリが観察対象の眼１００から離れて（好ましくは２．５ｃｍを超え、より好ましくは４．０ｃｍを超えて）配置された８個の照明電気（電子）装置４０１を備えている点が異なる。各照明装置４０１は、一つの発光器４１１を備えている。８個の発光装置４０１は、８個の照明光路４５１に対応付けられた８個の照明光ビームを生成する。全ての光路４５１において、ビームスプリッタ４０９による第一の反射光と反射エレメント４０８による第二の反射光が存在する。全ての光路４５１は、フロント光学アセンブリ４０３の前面と後面の間において中央部４０６を通過する。眼１００の虹彩角膜環状領域を始点とする撮像光ビームは、光センサ４１２に至る。全ての撮像光路４５２は、フロント光学アセンブリ４０３の前面と後面の間において中央部４０６を通過し、ビームスプリッタ４０９を通過する。全ての光路４５２において、反射エレメント４０８による反射光が存在する。よって、ビームスプリッタ４０９と反射エレメント４０３の間に位置する部分４５３と、反射エレメント４０８と眼１００の間に位置する部分４５４において、光路４５１と光路４５２は一致する。

図５の実施形態は、照明光路と撮像光路に関して図４の実施形態に類似している。中央部５０６と側部（反射エレメント５０８を含む）を有するフロント光学アセンブリ５０３は、中央部４０６と側部（反射エレメント４０８を含む）を有するフロント光学アセンブリ４０３と同一である。

図５の実施形態は、単一の発光器５１１を備えた照明電気（電子）装置５０１を一つだけ備えている点、単一の光センサ５１２を備えた撮像電気（電子）装置５０２を一つだけ備えている点、およびビームスプリッタ５０９を一つだけ備えている点が異なる。

照明装置５０１は、例えば照明装置４０１Ａと同一である。撮像装置５０２は、例えば撮像装置５０１Ａと同一である。ビームスプリッタ５０９は、例えばビームスプリッタ４０９Ａと同一である。照明装置５０１、撮像装置５０２、およびビームスプリッタ５０９は、単一の照明・撮像アセンブリを構成している。当該照明・撮像アセンブリは、フロント光学アセンブリ５０３の軸５００を中心とした回転動作Ｒが可能に構成されている。

符号Ａが付された図５の上部に示される第一動作状態においては、眼１００の虹彩角膜環状領域における第一のサブ領域の照明と撮像が可能とされる。

符号Ｂが付された図５の下部に示される第二動作状態においては、眼１００の虹彩角膜環状領域における第二のサブ領域の照明と撮像が可能とされる。

図５の実施形態においては、照明・撮像アセンブリが段階的に（例えば４５°ずつ）回転されることにより、センサ５１２上に８個の画像が順次形成される。これらの画像は、センサ５１２から光学機器の内部または外部にある電子処理ユニットへ順次転送される。

図２、図３、図４、および図５に示された機器に加え、図６に示されるように、一つだけの不動フロント光学アセンブリと一つだけの撮像素子を備えている機器を通じても、眼の虹彩角膜環状領域の全体を観察できる。当該撮像素子は、例えば２５６×２５６個のマトリクスからなる比較的小さな光センサを含んでいる。

図６の機器は、単一の発光器６１１を備えた単一の不動照明電気（電子）装置６０１、単一の光センサ６１２を備えた単一の不動撮像電気（電子）装置６０２、中央部６０６と側部（反射エレメント６０８を含む）単一の不動フロント光学アセンブリ６０３、および単一の不動ビームスプリッタ６０９に加え、リア光学アセンブリ６１０を備えている。

本実施形態においては、リア光学アセンブリ６１０は相違する二つの機能を有している。一方は照明装置６０１から到来する照明光ビームを回転させる機能であり、他方は眼１００から到来して撮像素子６０２へ向かう撮像光ビームを回転させる機能である。どちらの回転もフロント光学アセンブリ６０３の対称軸６００を中心として行なわれる。

その構成要素の幾つかがフロント光学アセンブリ６０３の対称軸を中心とする回転動作Ｒを行なうように回転可能に構成されているため、リア光学アセンブリ６１０は、ロータリー式であると言える。本実施形態においては、中央ミラー６２１と側方ミラー６２２が存在する。両ミラーは、フロント光学アセンブリ６０３の対称軸６００を中心として、段階的に（例えば４５°ずつ）回転することにより、センサ６１２上に８個の画像が順次形成される。これらの画像は、センサ６１２から光学機器の内部または外部にある電子処理ユニットへ順次転送される。これにより、眼１００と中央ミラー６２１の間、および反射エレメント６０８と側方ミラー６２２の間において、照明光ビームと撮像光ビームがフロント光学アセンブリ６０３の対称軸６００を中心として回転される。

図３、図５、および図６に示される実施形態においては、機器（具体的には、照明アセンブリ、撮像アセンブリ、およびリア光学アセンブリ）における少なくとも一つの構成要素が段階的に回転される。すなわち、照明光路と撮像光路の少なくとも一方の数は有限である（本実施形態においては８本）。

あるいは、機器（具体的には、照明アセンブリ、撮像アセンブリ、およびリア光学アセンブリ）における少なくとも一つの構成要素は、連続的に回転される。すなわち、照明光路と撮像光路の少なくとも一方の数は無限である。

連続的に回転される場合、撮像アセンブリは、ビデオカメラのように像を繰り返し（通常は周期的に）取得するように構成されうる。

連続的に回転される場合、照明アセンブリは、連続的に光ビームを出射するように構成されてもよいし、断続的に（例えば周期的に）光ビームを出射するように構成されてもよい。

連続的に回転される場合、フロント光学アセンブリの反射エレメントは、円筒体あるいは円錐体の側面のような形状の反射面を有する。段階的に回転される場合、当該反射エレメントは、角柱体あるいは角錐体の側面のような形状の反射面を有する。

本発明に係る光学機器は、電子処理ユニット（いずれの図面においても不図示）を備えることが普通である。当該ユニットは、当該機器を制御するように構成される。具体的には、当該ユニットは、撮像アセンブリにおける少なくとも一つのセンサと電気的に接続され、取得された像を処理するように構成される。画像処理は、完全に自動化されてもよいし、部分的に自動化（すなわち、オペレータとのやり取りを伴う）されてもよい。

図７は、本発明に係る光学機器の一実施形態を他の図面よりも幾分詳細に示している。

図７の実施形態は、図６の実施形態に類似しており、不動のフロント光学アセンブリ７０３、回転するリア光学アセンブリ７０５、不動の撮像電気（電子）装置７０２、および不動の照明アセンブリ７０１を備えている。

加えて、当該実施形態は、エイミングアセンブリ７０４を備えている。当該実施形態は、中空ミラー７０６とビームスプリッタ７０７を備えている点が異なる。

図７の機器の構成要素は、以下の通りである。
７０３：フロント光学アセンブリ（反射エレメント７２３を有するプリズム７１３、および環状のフレーム７３３を備えており、光軸には符号７００が付されている）
７０５：回転するリア光学アセンブリ（回転する中央ミラー７１５、および回転する側方ミラー７２５を備えている）
７０６：中空ミラー
７０７：ビームスプリッタ
７０２：撮像アセンブリ（光センサ７１２、および可変焦点レンズなどの集光光学系７２２を備えている）
７０１：照明アセンブリ（照明光ビーム出射器７１１、スリットなどの光ビーム成形光学系７２１を備えている）
７０４：エイミングアセンブリ（エイミング光ビーム出射器７１４を備えている）
７０８：固定ターゲット（すなわち検査中に患者の眼がほぼ固定された状態を保つための光出射器：照明光ビームによって眼が動いてしまう場合があるため）

図７の実施形態においては、照明アセンブリ７０１は、所定の、あるいは選択可能な照明パターンを眼の虹彩角膜環状領域におけるサブ領域上に形成するために、所定の、あるいは選択可能な断面形状を有する照明光ビームを出射するように構成されている。一般に、当該断面形状は、形状が一定あるいは可変のスリット、または可変回折光学系によって得られうる。本実施形態においては、単一のスリット７２１が設けられている。

図７の実施形態においては、撮像アセンブリ７０２は、異なる焦点面で眼の虹彩角膜環状領域のサブ領域に集光できるように構成されている。当該動作は、集光光学系７２２によって行なわれる。

図７の実施形態においては、フロント光学アセンブリ７０３は、交換可能であり、環状フレーム７３３が一体型のバヨネットマウントを備えていることが好ましい。

図７の実施形態においては、サージカルレーザシステムのエイミングアセンブリ７０４は、光出射器７１４によって生成されるエイミング光ビームを眼に向かって出射するように構成されている。この場合、フロント光学アセンブリ７０３とリア光学アセンブリ７０５の双方は、当該エイミング光ビームを伝達するように構成されている。

図７の実施形態においては、フロント光学アセンブリ７０３の軸７００と同軸に固定ターゲット７０８が設けられている。なお、図７は機器を簡略化して示すブロック図であるため、実際の機器においては他の構成要素が存在しうる（少なくとも一つの場所に設けられた少なくとも一つのレンズや光学系など）。

前述のように、本発明に係る機器によって取得された像は、電子処理ユニットによって処理されうる。

一般化して述べると、本発明においては、眼の虹彩角膜領域における少なくとも一箇所の虹彩角膜角が（観察されるだけでなく）以下のステップを通じて評価されうる。
・前記少なくとも一箇所の虹彩角膜領域を、所定の横断面形状（一定）を有する照明光ビームで照明する（例えば図１０における形状１２００、１３００、１４００を参照）。当該照明光ビームは、眼の角膜（例えば図１０における領域１０２０）と虹彩（例えば図１０における領域１０３０）を各々部分的に覆う被照明パターン（一定）を形成する。
・上記の被照明パターンを含む前記少なくとも一箇所の虹彩角膜領域の像を取得する。
・取得された虹彩角膜領域の像を、上記の照明パターン（例えば図１０における形状１１００）と上記の被照明パターン（例えば図１０における形状１２００、１３００、１４００）に基づいて処理する。

具体的には、例えば照明パターン（例えば１１００）の形状（外側と内側の少なくとも一方）と被照明パターン（例えば１２００、１３００、１４００）の形状（外側と内側の少なくとも一方）を比較することにより、小柱網と隣接組織の少なくとも一方の形態を判断できる。

本発明に係る機器は眼の虹彩角膜領域全体の像（複数の像の組合せ）を取得可能であるため、上記の評価は、角膜の全周に亘って遂行されうる。

図１０Ａは、照明パターン１１００の一例を示している。図１０Ｂは、正常な虹彩角膜角の場合における被照明パターン１２００の一例を示している（比較のために照明パターン１１００を破線で示す）。図１０Ｃは、正常時よりも虹彩角膜角が開いた場合における被照明パターン１３００の一例を示している（比較のために照明パターン１１００を破線で示す）。図１０Ｄは、正常時よりも虹彩角膜角が閉じた場合における被照明パターン１４００の一例を示している（比較のために照明パターン１１００を破線で示す）。

図１０Ｂ、図１０Ｃ、および図１０Ｄにおいて、被照明パターンは、眼の角膜と虹彩の一部だけでなく、小柱網を覆っている。領域１０２０は、角膜の一部に対応している。領域１０３０は、虹彩の一部に対応している。領域１０１０は、小柱網の一部に対応している。これらは、例えば本発明に係る光学機器によって取得される像に現れうる。

図１０Ｂ、図１０Ｃ、および図１０Ｄから明らかなように、被照明パターンの端部の形状および寸法（幅や長さなど）は、照明パターンの端部の形状および寸法とは異なり、虹彩角膜角の大きさに対応している。すなわち、角度が狭い場合は寸法が小さく、角度が正常の場合は寸法が中程度であり、角度が広い場合は寸法が大きい。このようになされる照明パターンの端部の変形は、虹彩角膜角の大きさに応じて端部のフォーカス度が増減するという事実に依拠している（図１０Ｂ、図１０Ｃ、および図１０Ｄにおいては、小柱網に焦点が合っているとする）。

本発明に係る光学機器の電子処理ユニットは、上記のような評価と判断を遂行するように構成されている。

本発明に係る光学機器の電子処理ユニットは、眼の小柱網と隣接組織を含む虹彩角膜領域（全体）の可視化も遂行するように構成されることが一般的である。

図８は、第一の例として、本発明に係る光学機器によって遂行される検査における「極座標系表示」を示している。例えば、環状領域８０２は、眼の虹彩角膜環状領域全体のパノラマ環状画像を含みうる（当該環状画像は、円に沿う複数の画像を「繋ぎ合わせる」などして取得される）。環状領域８０４は、虹彩角膜角の大きさの極座標プロットを含みうる。一般に、環状画像と極座標プロットは整列配置される。あるいは、環状領域８０２がプロットを含み、環状領域８０４が画像を含みうる。

図９は、第二の例として、本発明に係る光学機器によって遂行される検査における「デカルト座標系表示」を示している。例えば、矩形状領域９０２は、眼の虹彩角膜環状領域全体のパノラマ線状画像を含みうる（当該環状画像は、線に沿う複数の画像を「繋ぎ合わせる」などして取得される）。矩形状領域９０４は、虹彩角膜角の大きさのデカルト座標プロットを含みうる。一般に、環状画像と極座標プロットは整列配置される。あるいは、環状領域９０２がプロットを含み、環状領域９０４が画像を含みうる。

Claims (20)

1. 眼（１００）の虹彩角膜環状領域の少なくとも一部を観察するための光学機器であって、
   眼（１００）の虹彩角膜環状領域の少なくとも一部を照明するために、当該一部に含まれる複数のサブ領域のうち対応するものへ向かう少なくとも一つの照明光ビームのための複数の照明光路を有している照明アセンブリ（２０１Ａ、２０１Ｂ、３０１Ａ、３０１Ｂ、４０１Ａ、４０１Ｂ、５０１、６０１、７０１）と、
   眼（１００）の虹彩角膜環状領域の少なくとも一部の像を取得するために、当該一部に含まれる複数のサブ領域のうち対応するものから到来する少なくとも一つの撮像光ビームのための複数の撮像光路を有している撮像アセンブリ（２０２Ａ、２０２Ｂ、３０２、４０２Ａ、４０２Ｂ、５０２、６０２、７０２）と、
   眼（１００）の前面に近い側に配置されるように構成された前面（２０４）と当該前面から遠い側に配置されるように構成された後面（２０５）を有しており、当該前面（２０４）と当該後面（２０５）の間に配置されている中央部（２０６）と、当該中央部（２０６）の周囲に配置されている側部（２０７）を備えているフロント光学アセンブリ（２０３、３０３、４０３、５０３、６０３、７０３）と、
   を備えており、
   前記フロント光学アセンブリ（２０３）は不動であり、
   全ての前記撮像光路は、前記前面（２０４）と前記後面（２０５）の間において前記中央部（２０６）を通過しており、
   前記側部（２０７）は、前記中央部（２０６）を包囲して全ての前記撮像光路に沿って光を反射する反射エレメント（２０８）を備えており、
   使用時においては、少なくとも撮像アセンブリ（２０２Ａ、２０２Ｂ、３０２、４０２Ａ、４０２Ｂ、５０２、６０２、７０２）は、観察対象の眼（１００）から離れて配置される、
   光学機器。
2. 前記フロント光学アセンブリの前記前面は、眼の前面から０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの距離に配置されるように構成されており、
   前記フロント光学アセンブリの前記後面は、眼の前面から１ｃｍ〜４ｃｍの距離に配置されるように構成されており、
   使用時においては、前記撮像アセンブリは、前記観察対象の眼から２．５ｃｍの距離よりも離れて配置される、
   請求項１に記載の光学機器。
3. 全ての前記照明光路は、前記前面と前記後面の間において前記中央部を通過しており、
   前記反射エレメントは、全ての前記照明光路に沿って光を反射するように構成されている、
   請求項１または２に記載の光学機器。
4. 使用時においては、前記照明アセンブリは、前記観察対象の眼から２．５ｃｍの距離よりも離れて配置される、
   請求項３に記載の光学機器。
5. 前記反射エレメントは、前記中央部に対向している反射面を有しており、
   前記反射面は、円筒形状、角筒形状、円錐形状、あるいは角錐形状の側面である、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の光学機器。
6. 前記照明光路と前記撮像光路の少なくとも一方の数は、有限である、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の光学機器。
7. 前記照明アセンブリは、少なくとも一本の照明光ビームを出射する少なくとも一つの光源を備えている、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の光学機器。
8. リア光学アセンブリ（６１０、７１０）を備えており、
   前記フロント光学アセンブリ（６０３、７０３）は、対称軸を有しており、
   前記リア光学アセンブリは、前記対称軸を中心として前記少なくとも一本の照明光ビームを回転させるように構成されている、
   請求項７に記載の光学機器。
9. 前記照明アセンブリ（２０１Ａ、２０１Ｂ、３０１Ａ、３０１Ｂ、４０１Ａ、４０１Ｂ、５０１、６０１、７０１）は、眼の虹彩角膜環状領域の一部における少なくとも一つのサブ領域に、所定の、あるいは選択可能な被照明パターン（１２００、１３００、１４００）を形成するために、所定の、あるいは選択可能な横断面形状（１１００）を有する前記少なくとも一本の照明光ビームを出射するように構成されている、
   請求項７または８に記載の光学機器。
10. 前記撮像アセンブリは、眼の虹彩角膜環状領域の一部における少なくとも一つのサブ領域から到来する少なくとも一本の撮像光ビームを受けるために、少なくとも一つの像検出器を備えている、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の光学機器。
11. リア光学アセンブリ（６１０、７１０）を備えており、
    前記フロント光学アセンブリ（６０３、７０３）は、対称軸を有しており、
    前記リア光学アセンブリは、前記対称軸を中心として前記少なくとも一本の撮像光ビームを回転させるように構成されている、
    請求項１０に記載の光学機器。
12. 前記撮像アセンブリは、眼の虹彩角膜環状領域の一部における少なくとも一つのサブ領域に複数の焦点面で焦点を結ぶように構成されている、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の光学機器。
13. 眼を固定するための光出射器（７０４）を備えている、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載の光学機器。
14. 前記フロント光学アセンブリ（７０３）は交換可能であり、バヨネットマウントを備えている、
    請求項１から１３のいずれか一項に記載の光学機器。
15. エイミング光ビームを出射するように構成されたサージカルレーザシステムを備えており、
    前記フロント光学アセンブリと前記リア光学アセンブリは、前記エイミング光ビームを伝達するように構成されている、
    請求項１から１４のいずれか一項に記載の光学機器。
16. 前記撮像アセンブリと電気的に接続されており、画像を処理し、前記虹彩角膜環状領域の少なくとも一箇所における虹彩角膜角の大きさの測定と前記虹彩角膜環状領域の評価の少なくとも一方を行なうように構成されている電子処理ユニットを備えている、
    請求項１から１５のいずれか一項に記載の光学機器。
17. 前記電子処理ユニットは、前記虹彩角膜環状領域の全体のパノラマ矩形画像（９０２）と前記虹彩角膜角の大きさをデカルト座標にプロットしたもの（９０４）を生成するように構成されている、
    請求項１６に記載の光学機器。
18. 前記電子処理ユニットは、前記虹彩角膜環状領域の全体のパノラマ環状画像（８０２）と前記虹彩角膜角の大きさを極座標にプロットしたもの（８０４）を生成するように構成されている、
    請求項１６に記載の光学機器。
19. 眼の虹彩角膜領域の少なくとも一箇所において虹彩角膜角の大きさを特定する方法であって、
    前記虹彩角膜領域の前記少なくとも一箇所を所定の照明パターン（１１００）を有する照明光ビームで照明し、
    前記照明光ビームは、前記眼の角膜と虹彩を部分的に覆う被照明パターン（１２００、１３００、１４００）を形成し、
    前記被照明パターンを含む前記虹彩角膜領域の前記少なくとも一箇所の像を取得し、
    前記照明パターン（１１００）と前記被照明パターン（１２００、１３００、１４００）の間のパターン変形を測定し、
    前記パターン変形に基づいて、虹彩角膜角の大きさを演算する、
    方法。
20. 眼の虹彩角膜領域の少なくとも一箇所において虹彩角膜角の大きさを評価する方法であって、
    前記虹彩角膜領域の前記少なくとも一箇所を所定の横断面形状（１１００）を有する照明光ビームで照明し、
    前記照明光ビームは、前記眼の角膜と虹彩を部分的に覆う被照明パターン（１２００、１３００、１４００）を形成し、
    前記被照明パターンを含む前記虹彩角膜領域の前記少なくとも一箇所の像を取得し、
    前記照明パターン（１１００）と前記被照明パターン（１２００、１３００、１４００）に基づいて、取得された前記虹彩角膜領域の像を処理する、
    方法。

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