(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼機能を補助する眼機能補助装置であって、
電力を受けて動作することにより眼の所定機能を提供するためのアクチュエータと、
少なくとも前記アクチュエータに対する電力供給を制御するコントローラと、
生体情報または環境情報を前記コントローラに入力する情報入力部と、
可撓性を有し、眼内に入射する光の光路に配置されるように眼内に留置され前記アクチュエータの動作を受けて変形することにより前記所定機能を提供する補助部材と、
を含み、
前記コントローラは、前記生体情報または前記環境情報に基づいて前記アクチュエータに対する制御モードを変更する、
眼機能補助装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記アクチュエータに対する前記電力供給とその電流方向とを制御し、前記生体情報または前記環境情報に基づいて前記電力供給と前記電流方向とを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の眼機能補助装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記生体情報または前記環境情報として第１情報が前記情報入力部により入力されたとき、前記アクチュエータに対する電力供給を停止する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の眼機能補助装置。
【請求項４】
前記アクチュエータは、前記電力供給を受けて、水晶体または眼内レンズの屈折力を眼屈折力が−１ディオプターとなる基準値から変更する
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の眼機能補助装置。
【請求項５】
前記コントローラは、少なくとも前記電力供給の停止時に適用されていた制御内容を前記基準値として設定する
ことを特徴とする請求項４に記載の眼機能補助装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記制御モードを通常モードと電力供給停止モードとに切り替え可能である
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の眼機能補助装置。
【請求項７】
前記コントローラは、前記アクチュエータを粗動させるための粗動モードと微動させるための微動モードとに前記制御モードを切り替え可能である
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の眼機能補助装置。
【請求項８】
前記アクチュエータは、
電力を受けて変形する高分子材料を含む変形部と、
前記変形部を挟持する一対の電極部と、
を含む
ことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の眼機能補助装置。
【請求項９】
前記コントローラの制御を受けて前記アクチュエータに電力を供給する電源部を含む
ことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の眼機能補助装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータと前記補助部材とは、一体的に構成されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の眼機能補助装置。
【請求項１１】
少なくとも前記アクチュエータおよび前記補助部材は、水晶体嚢内に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の眼機能補助装置。
【請求項１２】
少なくとも前記アクチュエータおよび前記補助部材は、虹彩と水晶体との間に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の眼機能補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼機能補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間が備える様々な感覚のうち視覚は、生活の質（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｌｉｆｅ：ＱＯＬ）に最も大きな影響を与えると考えられており、その障害はＱＯＬを著しく低下させる。したがって、失われた眼機能を補完する技術の確立は重要である。このような技術として、眼内レンズ（Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｌｅｎｓ：以下、ＩＯＬ）が知られている。
【０００３】
特許文献１には、眼の水晶体嚢内に眼内レンズを装着し、眼内レンズの表面張力およびその形状を変えることにより、乱視または１つ以上の高次の収差を矯正する手法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、水晶体嚢との結合を促進するように構成された外殻と、水晶体嚢の形状変化に反応して、充填材料が充填された外殻の形状を変化させるように水晶体嚢からの力を伝達する力伝達組立体とを含む眼内レンズが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５０２７１１９号公報
【特許文献２】特表２０１４−５２１３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の手法では、日常生活の中で様々な状況が変化した場合、眼機能を適切に維持し続けることが難しいという問題がある。
【０００７】
この発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、眼機能を補助するための新たな技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る眼機能補助装置は、眼機能を補助する。眼機能補助装置は、アクチュエータと、コントローラと、情報入力部とを含む。アクチュエータは、電力を受けて動作することにより眼の所定機能を提供するために用いられる。コントローラは、少なくともアクチュエータに対する電力供給を制御する。情報入力部は、生体情報または環境情報をコントローラに入力する。コントローラは、生体情報または環境情報に基づいてアクチュエータに対する制御モードを変更する。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、眼機能を補助するための新たな技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る眼機能補助装置の構成例を示す概略図である。
【図２】実施形態に係る眼機能補助装置の構成例を示す概略図である。
【図３】実施形態に係る眼機能補助装置の構成例を示す概略図である。
【図４Ａ】実施形態に係る眼機能補助装置の構成例を示す概略図である。
【図４Ｂ】実施形態に係る眼機能補助装置の構成例を示す概略図である。
【図５】実施形態に係る眼機能補助装置の構成例を示す概略図である。
【図６】実施形態に係る眼機能補助装置の動作例を示す概略図である。
【図７】実施形態に係る眼機能補助装置の動作例を示す概略図である。
【図８】実施形態に係る眼機能補助装置の動作例を示す概略図である。
【図９】実施形態に係る眼機能補助装置の構成例を示す概略図である。
【図１０】実施形態に係る眼機能補助装置の構成例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施形態に係る眼機能補助装置は、眼機能を補助する。眼機能補助装置は、アクチュエータと、コントローラと、情報入力部と、補助部材とを含む。アクチュエータは、電力を受けて動作することにより眼の所定機能を提供するために用いられる。コントローラは、少なくともアクチュエータに対する電力供給を制御する。情報入力部は、生体情報または環境情報をコントローラに入力する。コントローラは、生体情報または環境情報に基づいてアクチュエータに対する制御モードを変更する。補助部材は、可撓性を有し、眼内に入射する光の光路に配置されるように眼内に留置され、アクチュエータの動作を受けて変形することにより所定機能を提供する。
【００１２】
以下、実施形態に係る眼機能補助装置は、眼内レンズを用いて眼屈折機能を補助する場合について説明する。
【００１３】
［眼機能補助装置］
図１に、実施形態に係る眼機能補助装置の構成例のブロック図を示す。眼機能補助装置１は、眼の水晶体嚢内に配置された眼内レンズにより提供される眼屈折機能を補助する。眼機能補助装置１は、眼内レンズにより提供される眼屈折機能を補助することにより眼屈折力調節機能を提供する。
【００１４】
眼機能補助装置１は、アクチュエータ１０と、コントローラ２０とを含んで構成される。眼機能補助装置１は、更に、情報入力部３０および電源部４０のうち少なくとも一方を含んで構成されていてもよい。
【００１５】
〔アクチュエータ〕
アクチュエータ１０は、電力を受けて動作することにより眼屈折力調節機能を提供するために用いられる。アクチュエータ１０は、電力を受け、その電流方向（極性）に応じた方向に屈曲可能に構成されている。アクチュエータ１０は、供給された電力に応じて変形度合いを調整することが可能である。なお、アクチュエータ１０は、電流、電圧に応じて変形度合いが調整されてもよい。この実施形態では、瞳孔を通過して眼内に入射する光の光路に補助部材５０および眼内レンズ１００が配置される。アクチュエータ１０の変形は補助部材５０に作用するように構成され、アクチュエータ１０の変形により補助部材５０が変形する。アクチュエータ１０の変形により、瞳孔を通過して眼内に入射する光の光路に配置された補助部材５０を変形させることで、眼屈折力を変化させる。
【００１６】
たとえば、アクチュエータ１０として、電力を受けて変形する高分子材料（可撓性ポリマー、伸縮性ポリマー）と、高分子材料を挟持する一対の電極とを備え、一対の電極に印加された電圧に応じて変形可能なものを用いることが可能である。このようなアクチュエータ１０としては、たとえば、特許第５５９４６９０号公報に開示されたイオンポリマーアクチュエータなどがある。また、アクチュエータ１０として、たとえば、特開２０１３−３４３６８号公報に開示されたカーボンナノファイバーアクチュエータなどを用いてもよい。
【００１７】
〔コントローラ〕
コントローラ２０は、電源部４０から電力を受け、眼機能補助装置１の少なくとも一部を制御する。たとえば、コントローラ２０は、アクチュエータ１０の制御を行う。アクチュエータ１０の制御には、アクチュエータ１０の動作オンまたは動作オフの切り替え、アクチュエータ１０に供給される電力値の制御などがある。また、コントローラ２０は、アクチュエータ１０または電源部４０を制御することによりアクチュエータ１０に対する電力供給とアクチュエータ１０に供給される電流の向きとを制御することが可能である。コントローラ２０は、たとえば、抵抗器、トランジスタ、キャパシタ、インダクタなどを含む任意個数の電気部品を備える任意の電気回路を含んで構成される。
【００１８】
〔情報入力部〕
情報入力部３０は、被検者の生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩを受け、生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩをコントローラ２０に入力する。情報入力部３０は、生体情報ＢＩと環境情報ＥＩとをコントローラ２０に入力することが可能である。生体情報ＢＩには、眼球の輻輳状態、視線方向、脳波、瞳孔径、筋電、筋肉の動きなどがある。環境情報ＥＩには、周囲の明るさなどがある。生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩは、たとえば、外部に設けられた情報生成部３５により生成される。
【００１９】
情報生成部３５は、たとえば、センサ、撮像装置などを含む。センサは、毛様体サイズ、毛様体筋電位、短毛様体神経活動電位、脳波などを検出する。撮像装置は、視線方向、瞳孔径、瞳孔間距離、眼が見ようとする対象（物体）までの距離などを検出するための画像を取得する。情報生成部３５は、センサにより得られた検出信号や撮像装置により取得された画像に基づいて、上記の生体情報ＢＩや環境情報ＥＩを生成する。情報入力部３０は、情報生成部３５の少なくとも一部の機能を含んで構成されていてもよい。情報入力部３０として、生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩに対応した有線または無線の信号を外部から受信するための受信部が用いられてもよい。また、情報入力部３０として、生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩに対応した情報を含む光を受光する受光部が用いられてもよい。
【００２０】
〔電源部〕
電源部４０は、眼機能補助装置１の各部に電力を供給する。たとえば、電源部４０は、コントローラ２０やアクチュエータ１０に電力を供給する。電源部４０は、たとえば５Ｖの電圧、１ｍＡ以下の電流を供給する。電源部４０として、太陽電池、電磁誘導、リチウムイオン電池、脳内電流、または送信電流を用いるものなどがある。電源部４０には、電力供給を制御するための電力供給制御部が含まれてもよい。なお、二次電池と外部端子とを含む電源部４０を設け、外部端子を介して任意のタイミングで二次電池を充電可能な構成を採用してもよい。
【００２１】
〔補助部材〕
補助部材５０は、眼内に留置され、アクチュエータ１０の動作を受けて眼屈折力調節機能を提供する。補助部材５０は、可撓性を有する。補助部材５０は、眼内に入射する光のうち少なくとも眼内に入射する光を透過させる。アクチュエータ１０の変形を受けて補助部材５０も変形することで、補助部材５０の表面の曲率を変化させる。このような補助部材５０として、透明で変形可能な膜内に透明な粘弾性を有する物質が封入された部材などがある。また、膜内に封入される物質として、シリコン、水、または空気などがある。
【００２２】
〔眼内レンズ〕
眼内レンズ１００は、眼内に配置され、２０ディオプター程度の屈折力を有するレンズを含んで構成される。眼内レンズ１００として、液晶レンズ、アルバレツレンズ、流体レンズ、摘出された水晶体の代わりに眼内に移植される人工水晶体、水晶体を残したまま眼内に移植されるレンズなどがある。たとえば、眼内レンズ１００は、たとえば直径２ｍｍの領域、最大でも直径８ｍｍの領域において、少なくとも可視光の波長帯の光が透過可能に構成されている。
【００２３】
前述のように、補助部材５０および眼内レンズ１００は、瞳孔を通過して眼内に入射する光の光路に配置されている。コントローラ２０は、電源部４０からの電力を受け、アクチュエータ１０を制御することによりアクチュエータ１０を屈曲させる。アクチュエータ１０が変形すると、補助部材５０も変形し、眼内に入射する光が通過する補助部材５０の表面の曲率を変化させる。それにより、眼屈折力の調節が可能になる。
【００２４】
補助部材５０および眼内レンズ１００は一体的に構成されていてもよい。眼内レンズ１００が補助部材５０と同様に可撓性を有し、補助部材５０および眼内レンズ１００が折りたたみ可能に構成されていてもよい。それにより、眼内への移植が容易になる。
【００２５】
コントローラ２０は、情報入力部３０により入力された生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩに基づいてアクチュエータ１０に対する制御モードを変更することが可能である。たとえば、生体情報ＢＩの内容にかかわらず、環境情報ＥＩの種別に応じて、アクチュエータ１０に対する制御モードが変更される。具体的には、コントローラ２０は、環境情報ＥＩに基づいて、瞳孔径を変化させる要因である周囲の明るさを特定する。明るさが閾値以上であるとき（つまり、瞳孔径が小さいと想定されるとき）、眼屈折力を変更しないようにアクチュエータ１０が制御される。また、たとえば、環境情報ＥＩの内容にかかわらず、生体情報ＢＩの種別に応じて、アクチュエータ１０に対する制御モードが変更されてもよい。
【００２６】
コントローラ２０は、制御モードを通常モードと電力供給停止モードとに切り替え可能である。たとえば、コントローラ２０は、生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩとしてあらかじめ決められた第１情報が情報入力部３０により入力されたとき、アクチュエータ１０に対する電力供給を停止することが可能である。第１情報は、任意に設定可能である。第１情報は、過去の制御内容（制御履歴）に基づいて設定されてもよい。それにより、アクチュエータ１０に対する不要な電力供給を防ぎ、眼屈折力調節機能を維持し続けるための電力消費を大幅に低減することができる。
【００２７】
更に、コントローラ２０は、アクチュエータ１０が眼内レンズ１００（または水晶体）の屈折力を眼屈折力が−１ディオプターとなる基準値から変更するように制御することが可能である。たとえば、眼屈折力が−１ディオプターの状態を調節安静位とすることで、アクチュエータ１０を動作させる必要がなくなる。それにより、コントローラ２０はアクチュエータ１０を制御する必要がなくなり、電力消費のより一層の低減が可能になる。なお、コントローラ２０は、調節安静位の状態においてアクチュエータ１０に対する電力供給の停止時に適用されていた制御内容を基準値として図示しない記憶手段に保存するようにしてもよい。それにより、被検者によって異なる電力供給の停止状態を学習し、被検者に応じた省電力化が可能になる。
【００２８】
更にまた、コントローラ２０は、情報入力部３０により入力された生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩに基づいて、アクチュエータ１０を粗動させるための粗動モードと微動させるための微動モードとに制御モードを切り替えてもよい。たとえば、環境情報ＥＩにより明るさが閾値未満であるとき（つまり、瞳孔径が大きいと想定されるとき）、眼屈折力が微調整されるようにアクチュエータ１０が制御される。また、環境情報ＥＩにより明るさが閾値以上であるとき（つまり、瞳孔径が小さいと想定されるとき）、眼屈折力が粗調整されるようにアクチュエータ１０が制御される。それにより、環境の変化に応じて眼屈折力調節機能を適切に補助することが可能になる。
【００２９】
なお、コントローラ２０、情報入力部３０、および電源部４０の少なくとも１つは、眼内に配置されていなくてもよい。
【００３０】
以下、実施形態に係る眼機能補助装置１の構成例について具体的に説明する。以下では、補助部材５０の表面について、角膜側を前面とし、網膜側を後面とする。
【００３１】
［構成例］
図２に、実施形態に係る眼機能補助装置１が配置された眼の模式的な断面図を示す。図３に、実施形態に係るアクチュエータ１０の配置例を模式的に示す。図３は、実施形態に係るアクチュエータ１０を眼の正面側から見た図を表す。符号Ｅｃは眼Ｅの角膜を示し、符号Ｅｐは眼Ｅの虹彩を示し、符号Ｅｆは眼Ｅの網膜を示す。なお、図２では、アクチュエータ１０と補助部材５０を中心に図示されており、図１と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３２】
眼内に入射する光の光路には、角膜側から網膜側に向けて補助部材５０と眼内レンズ１００とが配置されている。補助部材５０は、眼内レンズ１００のレンズ部に当接して配置されている。瞳孔を通過した光は、補助部材５０と眼内レンズ１００のレンズ部を通過して網膜に投影される。
【００３３】
補助部材５０の周縁部には、図３に示すように１以上のアクチュエータ１０が配置されている。アクチュエータ１０は、補助部材５０の表面（前面）に配置されている。たとえば、眼内レンズ１００に対して１以上の支持部６０が立設されている。支持部６０には、１以上の開口が形成されている。それにより、表面にアクチュエータ１０が配置された領域における補助部材５０内の空間ｃｐは、眼内に入射する光が通過する通過領域における補助部材５０内の空間ｃｐに連通する。アクチュエータ１０の一端は補助部材５０の端部に保持され、他端は支持部６０により支持される。
【００３４】
たとえば、角膜の屈折率は１．３７６、前房水の屈折率は１．３３７４、補助部材５０内の物質の屈折率は１．４２８（Ａｄｒｉａｎ’ｓ  Ｓｔｕｄｙ）、眼内レンズ１００の屈折率は１．４７、硝子体の屈折率は１．３３６である。
【００３５】
なお、図２では、アクチュエータ１０の他端が支持部６０により支持されているが、アクチュエータ１０の一端だけが補助部材５０の端部に固定された構成であってもよい。
【００３６】
図４Ａおよび図４Ｂに、眼機能補助装置１の動作説明図を示す。図４Ａおよび図４Ｂは、図２と同様に、眼の模式的な断面図を表す。図４Ａは、眼内に入射する光の通過方向に補助部材５０が厚くなる場合の動作説明図を表す。図４Ｂは、眼内に入射する光の通過方向に補助部材５０が薄くなる場合の動作説明図を表す。なお、図４Ａ、図４Ｂにおいて、図２と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３７】
コントローラ２０（図４Ａ、図４Ｂでは不図示）がアクチュエータ１０を制御することにより、補助部材５０の周縁部に配置されたアクチュエータ１０が屈曲する。たとえば、図４Ａに示すように補助部材５０の前面を押し出すようにアクチュエータ１０が屈曲すると、補助部材５０の前面の角膜側への変形は眼内レンズ１００により抑制され、上記の通過領域において眼内側と反対側に変形する。すなわち、補助部材５０の屈曲により、補助部材５０の中央部（通過領域）における光の通過方向の厚さが厚くなり、補助部材５０の前面の曲率が変化する。
【００３８】
また、たとえば、図４Ｂに示すように補助部材５０の前面を引き入れるようにアクチュエータ１０が屈曲すると、上記の通過領域において前面が網膜側に凹むように変形する。すなわち、補助部材５０の屈曲により、補助部材５０の中央部において光の通過方向の厚さが薄くなり、補助部材５０の前面の曲率が変化する。
【００３９】
以上のように、アクチュエータ１０により周縁部に配置された補助部材５０の前面（表面）を押し出すまたは引き入れるようにすることで、眼内に入射する光の通過領域において曲率を変化させることができる。それにより、たとえば、−１ディオプターあるいは＋１ディオプターだけ屈折力を変化させることができる。このとき、＋１ディオプターの屈折は曲率半径に換算すると９０．６ｍｍの変化で達成可能である。この変化量は、補助部材５０の中央部における光の通過方向の厚さの変化として０．５ミクロン程度（体積に換算すると１立方ミリメートル程度）の非常に小さい変化でよい。したがって、高精度な眼屈折力の調節をスムーズに行うことが可能になる。
【００４０】
なお、コントローラ２０は、図５に示すように、虹彩Ｅｐに配置可能である。コントローラ２０は、水晶体嚢内に配置された補助部材５０および眼内レンズ１００との間で有線または無線の信号伝送路を介して信号の送受信を行うことが可能である。なお、図５において、符号Ｅｓは、水晶体嚢を示す。また、眼内に１以上のコントローラ２０が配置され、１以上のアクチュエータ１０が、同時にまたはそれぞれ独立に制御されてもよい。複数のアクチュエータ１０のそれぞれを独立に変形させることにより、乱視や３次以上の高次の収差を調節することができるようになる。
【００４１】
［動作例］
眼機能補助装置１の動作について説明する。眼機能補助装置１の動作例を図６、図７、および図８に示す。
【００４２】
（Ｓ１）
まず、コントローラ２０は、情報入力部３０により生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩが入力されるまで待機する（Ｓ１：Ｎ）。情報入力部３０により生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩが入力されたとき（Ｓ１：Ｙ）、眼機能補助装置１の動作はＳ２に移行する。
【００４３】
（Ｓ２）
情報入力部３０により生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩが入力されたとき（Ｓ１：Ｙ）、コントローラ２０は、Ｓ１において入力された生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩに基づいてアクチュエータ１０に対する電力供給を停止するか否かを判定する。たとえば、コントローラ２０は、電力供給を停止するための１以上の情報の種別にその判定基準を関連付けた判定情報をあらかじめ記憶する。コントローラ２０は、判定情報を参照することにより、生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩに基づいてアクチュエータ１０に対する電力供給を停止するか否かを判定する。アクチュエータ１０に対する電力供給を停止すると判定されたとき（Ｓ２：Ｙ）、眼機能補助装置１の動作はＳ３に移行する。アクチュエータ１０に対する電力供給を停止しないと判定されたとき（Ｓ２：Ｎ）、眼機能補助装置１の動作はＳ４に移行する。
【００４４】
（Ｓ３）
アクチュエータ１０に対する電力供給を停止すると判定されたとき（Ｓ２：Ｙ）、コントローラ２０は、制御モードを電力供給停止モードに切り替える。すなわち、コントローラ２０は、アクチュエータ１０に対する電力供給を停止する。眼機能補助装置１の動作はＳ１に移行する（リターン）。
【００４５】
コントローラ２０は、たとえば、情報入力部３０により生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩのうちあらかじめ決められた第２情報が入力されたとき、制御モードを通常モードに切り替えることにより、眼機能補助装置１の動作をＳ１に移行させてもよい（リターン）。また、コントローラ２０は、たとえば、所定期間が経過したとき、制御モードを通常モードに切り替えることにより、眼機能補助装置１の動作をＳ１に移行させてもよい（リターン）。
【００４６】
（Ｓ４）
アクチュエータ１０に対する電力供給を停止しないと判定されたとき（Ｓ２：Ｎ）、コントローラ２０は、制御モードを通常モードとして動作を継続する。通常モードの動作例については、後述する。眼機能補助装置１の動作はＳ１に移行する（リターン）。
【００４７】
Ｓ４において、眼機能補助装置１は、次のように動作することが可能である。
【００４８】
（Ｓ１１）
コントローラ２０は、情報入力部３０により入力された生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩに基づいて、屈折力を調節するか否かを判定する。たとえば、コントローラ２０は、屈折力を調節するための１以上の情報の種別にその判定基準を関連付けた制御情報をあらかじめ記憶する。コントローラ２０は、制御情報を参照することにより、生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩに基づいて屈折力を調節するか否かを判定する。屈折力を調節すると判定されたとき（Ｓ１１：Ｙ）、眼機能補助装置１の動作はＳ１２に移行する。屈折力を調節しないと判定されたとき（Ｓ１１：Ｎ）、眼機能補助装置１の動作は図６のＳ１に移行する。
【００４９】
（Ｓ１２）
屈折力を調節すると判定されたとき（Ｓ１１：Ｙ）、コントローラ２０は、情報入力部３０により入力された環境情報ＥＩに基づいて周囲の明るさがあらかじめ設定された閾値未満であるか否かを判定する。閾値は、任意に設定可能である。また、閾値は、過去の制御内容（制御履歴）に基づいて設定されてもよい。周囲の明るさが閾値未満であると判定されたとき（つまり、瞳孔径が大きいと想定されるとき）（Ｓ１２：Ｙ）、眼機能補助装置１の動作はＳ１３に移行する。周囲の明るさが閾値以上であると判定されたとき（つまり、瞳孔径が小さいと想定されるとき）（Ｓ１２：Ｎ）、眼機能補助装置１の動作は図６のＳ１に移行する。
【００５０】
（Ｓ１３）
周囲の明るさが閾値未満であると判定されたとき（Ｓ１２：Ｙ）、コントローラ２０は、生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩに基づいて、屈折力の調節方向および調節量を求め、求められた調節方向および調節量に対応した制御信号をアクチュエータ１０に出力する。Ｓ１３の動作例は、後述する。眼機能補助装置１の動作は図６のＳ１に移行する。
【００５１】
Ｓ１３において、眼機能補助装置１は、次のように動作することが可能である。
【００５２】
（Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３）
コントローラ２０は、情報入力部３０により入力された環境情報ＥＩから視線方向、眼が見ようとする対象までの距離、瞳孔径を取得する。視線方向、距離、瞳孔径などは、情報生成部３５によって、事前に撮像装置により取得された画像から取得可能である。周囲の明るさに基づいて瞳孔径の状態を推測することも可能である。また、コントローラ２０は、環境情報ＥＩからこれらを求めるようにしてもよい。
【００５３】
（Ｓ２４）
次に、コントローラ２０は、Ｓ２１〜Ｓ２３において取得された視線方向、距離、瞳孔径などを用いて、現時点（環境情報ＥＩを作成するための計測時点）の距離を−１ディオプターの調節状態（調節安静位の状態）としてみたときの評価値を求める。評価値としては、ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ストレール比などがある。
【００５４】
（Ｓ２５）
次に、コントローラ２０は、生体情報ＢＩまたは環境情報ＥＩに基づいて、所定のアルゴリズムに従って調節誤差許容量を算出する。調節誤差許容量は、あらかじめ決められていてもよい。調節誤差許容量は、任意に設定可能である。また、調節誤差許容量は、過去の制御内容（制御履歴）に基づいて設定されてもよい。
【００５５】
（Ｓ２６）
次に、コントローラ２０は、Ｓ２４において求められた評価値が調節安静位の状態を基準にＳ２５において求められた調節誤差許容量範囲内であるか否かを判定する。調節誤差許容量範囲内であると判定されたとき（Ｓ２６：Ｙ）、眼機能補助装置１の動作はＳ３１に移行する。調節誤差許容量範囲内ではないと判定されたとき（Ｓ２６：Ｎ）、眼機能補助装置１の動作はＳ２７に移行する。
【００５６】
（Ｓ２７）
調節誤差許容量範囲内ではないと判定されたとき（Ｓ２６：Ｎ）、コントローラ２０は、Ｓ２４において求められた評価値が現在の屈折力調節状態を基準にＳ２５において求められた調節誤差許容量範囲内であるか否かを判定する。調節誤差許容量範囲内であると判定されたとき（Ｓ２７：Ｙ）、屈折力の調節を行うことなく眼機能補助装置１の動作はＳ２１に移行する。調節誤差許容量範囲内ではないと判定されたとき（Ｓ２７：Ｎ）、眼機能補助装置１の動作はＳ２８に移行する。
【００５７】
（Ｓ２８）
調節誤差許容量範囲内ではないと判定されたとき（Ｓ２７：Ｎ）、コントローラ２０は、Ｓ２４において求められた評価値と現在の屈折力調節状態とに基づいて、アクチュエータ１０を制御する。
【００５８】
（Ｓ２９）
コントローラ２０は、現在の制御内容（屈折力調節状態）を記憶する。眼機能補助装置１の動作はＳ３０に移行する。Ｓ２９において記憶された制御内容は、Ｓ２７にて現在の屈折力調節状態として参照される。
【００５９】
（Ｓ３０）
屈折力の調節を終了するとき（Ｓ３０：Ｙ）、眼機能補助装置１の動作は終了する（エンド）。屈折力の調節を終了しないとき（Ｓ３０：Ｎ）、眼機能補助装置１の動作はＳ２１に移行する。
【００６０】
（Ｓ３１）
調節誤差許容量範囲内であると判定されたとき（Ｓ２６：Ｙ）、コントローラ２０は、屈折力を調節安静位の状態にするためにアクチュエータ１０に対する制御を停止する。たとえば、コントローラ２０は、アクチュエータ１０に電力供給を停止する。眼機能補助装置１の動作はＳ２１に移行する。
【００６１】
以上のように、調節安静位から許容範囲内であると判断されたとき、補助部材５０および眼内レンズ１００の調節安静位の−１ディオプターとなるようにアクチュエータ１０の動作を停止させる。また、現在の調節状態から屈折力の調節が必要ではないと判断されたとき、アクチュエータ１０に対する制御が実行されない。
【００６２】
［作用・効果］
実施形態に係る眼機能補助装置の作用、効果について説明する。
【００６３】
実施形態に係る眼機能補助装置（たとえば、眼機能補助装置１）は、眼機能を補助する。眼機能補助装置は、アクチュエータ（たとえば、アクチュエータ１０）と、コントローラ（たとえば、コントローラ２０）と、情報入力部（たとえば、情報入力部３０）とを含む。アクチュエータは、電力を受けて動作することにより眼の所定機能を提供するために用いられる。コントローラは、少なくともアクチュエータに対する電力供給を制御する。情報入力部は、生体情報（たとえば、生体情報ＢＩ）または環境情報（たとえば、環境情報ＥＩ）をコントローラに入力する。コントローラは、生体情報または環境情報に基づいてアクチュエータに対する制御モードを変更する。
【００６４】
このような構成によれば、被検者に負担をかけることなく眼機能を適切に維持し続けることが可能になり、眼機能を補助するための新たな技術を提供することができる。
【００６５】
また、コントローラは、アクチュエータに対する電力供給とその電流方向とを制御し、生体情報または環境情報に基づいて電力供給と電流方向とを制御してもよい。
【００６６】
このような構成によれば、電流方向に応じて眼機能を提供するためのアクチュエータに対する不要な電力供給を停止することが可能になるので、眼機能補助装置の電力消費の低減が可能になる。
【００６７】
また、コントローラは、生体情報または環境情報として第１情報が情報入力部により入力されたとき、アクチュエータに対する電力供給を停止してもよい。
【００６８】
このような構成によれば、アクチュエータに対する不要な電力供給を抑え、眼機能を維持し続けるための電力消費を低減することができる。
【００６９】
また、アクチュエータは、電力供給を受けて、水晶体または眼内レンズの屈折力を眼屈折力が−１ディオプターとなる基準値から変更してもよい。
【００７０】
このような構成によれば、たとえば、屈折力が−１ディオプターの状態は調節安静位として許容することによりアクチュエータを動作させる必要がなくなり、調節安静位における電力供給を停止させることで、電力消費の削減が可能になる。
【００７１】
また、コントローラは、少なくとも電力供給の停止時に適用されていた制御内容を基準値として設定してもよい。
【００７２】
このような構成によれば、被検者によって異なる電力供給の停止状態を学習し、被検者に応じた省電力化が可能になる。
【００７３】
また、コントローラは、制御モードを通常モードと電力供給停止モードとに切り替え可能であってもよい。
【００７４】
このような構成によれば、制御モードの切り替えにより、被検者に負担をかけることなく眼機能を適切に維持し続けることが可能になる。
【００７５】
また、コントローラは、アクチュエータを粗動させるための粗動モードと微動させるための微動モードとに制御モードを切り替え可能であってもよい。
【００７６】
このような構成によれば、眼機能を環境の変化に応じて適切に補助することが可能になる。たとえば、環境情報により瞳孔径が閾値以上であると判断されるとき、眼屈折力が微調整されるようにアクチュエータが制御される。また、環境情報により瞳孔径が閾値より小さいと判断されるとき、眼屈折力が粗調整されるようにアクチュエータが制御される。
【００７７】
また、アクチュエータは、力を受けて変形する高分子材料を含む変形部と、変形部を挟持する一対の電極部と、を含んでもよい。
【００７８】
このような構成によれば、簡素な構造で、電流方向に応じた方向に、供給された電力に応じて変形可能なアクチュエータを用いることができる。
【００７９】
また、実施形態に係る眼機能補助装置は、コントローラの制御を受けてアクチュエータに電力を供給する電源部（たとえば、電源部４０）を含んでもよい。
【００８０】
このような構成によれば、アクチュエータに電力を供給する電源部を備えた眼機能補助装置を提供することができる。
【００８１】
また、実施形態に係る眼機能補助装置は、眼内に留置可能に構成されアクチュエータの動作を受けて所定機能を提供する補助部材（たとえば、補助部材５０）を含んでもよい。
【００８２】
このような構成によれば、アクチュエータの動作を受けた補助部材により眼の所定機能の提供を補助するための眼機能補助装置を提供することができる。
【００８３】
また、アクチュエータと補助部材とは、一体的に構成されていてもよい。
【００８４】
このような構成によれば、アクチュエータおよび補助部材を容易に眼内に移植することが可能になる。
【００８５】
また、少なくとも補助部材は、可撓性を有してもよい。
【００８６】
このような構成によれば、補助部材が折りたたみ可能に構成されるため、眼内への移植をより一層容易化することができる。
【００８７】
また、少なくともアクチュエータおよび補助部材は、水晶体嚢内に配置されていてもよい。
【００８８】
このような構成によれば、一般的な眼内レンズと同様の手術により水晶体嚢内に移植することができる上に、日常生活の中で様々な状況が変化した場合でも、眼機能を適切に維持し続けることが可能になる。
【００８９】
また、少なくともアクチュエータおよび補助部材は、虹彩と水晶体との間に配置されていいてもよい。
【００９０】
このような構成によれば、水晶体を残したまま、日常生活の中で状況が様々に変化した場合でも、眼機能を適切に維持し続けることが可能になる。
【００９１】
［第１変形例］
前述の実施形態では、水晶体嚢内に眼内レンズが配置された場合について説明したが、実施形態に係る眼機能補助装置は、これに限定されるものではない。
【００９２】
たとえば、実施形態に係る眼機能補助装置は、水晶体をそのまま残し、虹彩と水晶体の間にＩＣＬ（Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｃｏｌｌａｍｅｒ  Ｌｅｎｓ）タイプの調節可能眼内レンズとして挿入されてもよい。調節可能眼内レンズは、実施形態とほぼ同様の補助部材５０により伸縮可能に構成され、フックにより眼内に固定される。フックは、動力や信号を調節可能眼内レンズに伝達可能に構成される。調節可能眼内レンズは、１以上の間隔固定部を含む。間隔固定部の両端は、補助部材５０の前面と後面とを支持する。それにより、補助部材５０の前面と後面とが所定間隔以上となるように構成される。
【００９３】
補助部材５０の前面側の周縁部と後面側の周縁部には、１以上のアクチュエータ１０が配置されている。たとえば、前面側の周縁部に配置されたアクチュエータ１０の一端は補助部材５０の端部に固定され、他端は前面側に設けられたリング状の固定部により支持される。後面側の周縁部に配置されたアクチュエータ１０の一端は補助部材５０の端部に固定され、他端は後面側に設けられたリング状の固定部により支持される。
【００９４】
以上のような構成によれば、補助部材５０の後面が凹部状に変形され、水晶体の表面との微妙な間隔が維持されたり、微妙に押圧したりして、術後の白内障の発生を抑える効果も期待できる。
【００９５】
［第２変形例］
ＩＣＬタイプの調節可能眼内レンズは、上記の変形例に係る構成に限定されるものではない。
【００９６】
図９に、実施形態の第２変形例に係る眼機能補助装置が配置された眼の模式的な断面図を示す。図１０に、実施形態の第２変形例に係るアクチュエータの配置例を模式的に示す。図１０は、実施形態に係るアクチュエータ１０を眼の正面側から見た図を表す。図９において、符号Ｅｓｔは水晶体を示し、符号Ｅｍは毛様体を示し、符号Ｅｔはチン小帯を示す。図９において、図２と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。図１０において、図９と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００９７】
第２変形例に係る調節可能眼内レンズ１１０は、第１変形例とほぼ同様に、水晶体をそのまま残し、虹彩と水晶体の間に挿入される。調節可能眼内レンズ１１０は、実施形態とほぼ同様の補助部材５０により伸縮可能に構成され、形状維持部材５１により補助部材５０の周縁部が保持される。調節可能眼内レンズ１１０は、１以上の間隔固定部７０を含む。間隔固定部７０の両端は、補助部材５０の前面と後面とを支持する。それにより、補助部材５０の前面と後面とが所定間隔以上となるように構成される。
【００９８】
補助部材５０の前面側の周縁部と後面側の周縁部には、１以上のアクチュエータ１０が配置されている。たとえば、前面側の周縁部に配置されたアクチュエータ１０の一端は補助部材５０の端部に固定され、他端は前面側に設けられたリング状の固定部５４ａにより支持される。後面側の周縁部に配置されたアクチュエータ１０の一端は補助部材５０の端部に固定され、他端は後面側に設けられたリング状の固定部５４ｂにより支持される。
【００９９】
以上において説明した実施形態またはその変形例は、この発明を実施するための一具体例に過ぎない。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ける任意の変形を適宜に施すことが可能である。
【０１００】
前述の実施形態またはその変形例に係る部材は、眼内に入射する光の透過を阻害しない透明な部材であることが望ましい。
【０１０１】
前述の実施形態またはその変形例に係るアクチュエータは、リング状に構成され、屈曲可能になるように１以上の切れ目が形成されていてもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
１  眼機能補助装置
１０  アクチュエータ
２０  コントローラ
３０  情報入力部
３５  情報生成部
４０  電源部
５０  補助部材
６０  支持部
１００  眼内レンズ
ＢＩ  生体情報
ＥＩ  環境情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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