JP2002500520A - 眼球用携帯画像形成捕捉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 光を広い範囲で眼球の網膜に向けさせるように制御するための角膜接触レンズ(54)に隣接し、その背後に配置された環状光誘導部(50)を有する携帯用画像捕捉装置を有する眼球画像形成システム。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 眼球用携帯画像形成捕捉装置発明の背景 眼球のための画像形成用カメラはいくつかの技術的課題を満たしていなければ ならない。眼球のカラー画像を得ることが好ましく、また、ある種の臨床的診断 のために必要でもある。また、いくつかの例では、近赤外線画像が必要である。 いくつかの応用例では、眼球画像形成カメラはある種の眼球疾患の診断のために 非常に高度の空間解像度をオプションとして提供できるものでなければならない 。例えば、神経繊維層を検査する場合は、高い解像度が必要である。 さらに、ある種の病態を評価するためには眼球の広視野（ＦＯＶ）画像が必要 であり、この主な事例は多くの場合網膜周辺域に存在する眼球腫瘍である。光デ ィスグを検査する場合なら、30度広ＦＯＶで十分である。網膜周辺に位置する腫 瘍やその他の網膜不全の調査のためには、120度、あるいはもっと広角のＦＯＶ が好ましい。 多くのフィルムの露出に必要なレベルは患者にとって非常に不快である可能性 があるので、画像形成に必要な光の強度も考慮に入れなければならない。網膜以 外の表面からの照明光の散乱と反射は画像のコントラストをかなり低下させてし まう可能性がある。フィルムの代わりに荷電結合装置（ＣＣＤ）などの電子アレ イ・センサーを用いた画像形成は非常に好ましい。電子アレイ・カメラは一般的 傾向としてフィルム よりさらに感度が高く、必要な光の量を減らしてくれる。また、電子センサーと 表示装置も画像を即時に検討することを可能にしてくれ、種々の画像処理の可能 性をすぐに提供してくれ、離れた場所への電子画像の即時伝送を可能にしてくれ る。 いろいろな程度で上記の特徴のいくつかを提供してくれる網膜カメラは存在す るものの、広ＦＯＶデジタルＣＣＤ画像形成のための必要条件を満たすカメラは 現在の段階では市販されていない。広ＦＯＶ−画像形成に特に関連した課題は照 明の均一性、網膜以外の場所からカメラ内部への照明の散乱、画像の解像度と歪 み、光学的システムの製造のコストと困難性、そして十分なＦＯＶの獲得である 。 眼球から空気に出る時の光の屈折は、広ＦＯＶカメラに対しては重大な問題を もたらす。網膜の周辺から来る光は空気−角膜境界面に鈍角で衝突する。これら の光線は十分に屈折されるので角膜から出ていかない。これは総内部反射（ＴＩ Ｒ）という現象をもたらす。ＴＩＲを避けるためには、光学システムの一部とし て角膜に対する接触・レンズを提供する必要がある。ＴＩＲの問題を克服するよ うな接触・レンズの適切な屈折率を選択することができる。 こうした接触・レンズ特性でいくつかの問題をなくすことはできるが、広角照 明というやっかいな問題が依然として存在しており、この問題に対する実行可能 な解決方法が本願の特徴である。米国特許No.3,954,329で、O．Pomerantzeffは 強 膜を通じての照明の使用を教示している。しかしながら、光の色は強膜を透過す ることで影響を受け、網膜に達する光の量が減少してしまう。米国特許No.3,630 ,602で、J．Herbertは『冷い』光（フィルタリングされた赤外線波長を有する光 ）の使用と、接触・レンズを取り巻く領域での照明を教示している。しかしなが ら、このシステムは重大なバッグスキャッタリングという問題を抱えている。米 国特許No.3,944,341で、Pomerantzeffは接触・レンズを取り巻く光ファィバーの 二重リングの使用を教示している。しかしながら、後で詳しく検討するように、 こうした方式は性能及び製造上の重大な制約を抱えており、商品性のテストには 合格していない。 最も望ましくは、眼球の一部からの戻り反射が網膜からの反射と同じ経路をた どらないように、入力光が光路をたどって網膜に達することである。戻り反射が 画像のコントラストを劣化させることは良く知られている。米国特許No.3,944,3 41で、多重リング・スタイルの光ファイバー照明装置が示されている。'341特許 では、光は接触・レンズの周辺を取り巻く光ファイバー・リングによって投射さ れる。光ファイバーは装置中に埋め込まれ、所定の場所に固定され、その全体構 成が接触・レンズと同じ半径にまで削られ研磨される。従って、接触・レンズと ファイバーが配置されている範囲の周辺部によって光ファイバー照明の中心光線 の方向が設定され、光の散乱は光ファイバーの設計によって設定される。ここで 直面する課題は光が虹彩によって遮断されないで、広ＦＯＶ で網膜を均一に照明するような方法でこのリングから光を投射するということで ある。この設計における投射光の位置と角度と、照明システムにとって最適であ るというよりはむしろファイバー設計によって設定されるような散乱とに関する 制限が性能上の重大な制約となっている。ここで注意すべきことは、光ファイバ ーは一般的な傾向として、ガウスによる遠視野輪郭を持ち、従って、網膜での照 明輪郭は均一ではないということである。再度述べると、光源がいくつかあって も、それらは照明の方向と散乱における自由度がなく、実際、広ＦＯＶカメラの 目的には満足できないものである。 従って簡易な一重リングは網膜の広角照明には十分ではないことが認識され、 米国特許No.3,944,341では、ファイバーの二重リングの使用が提案されている。 一方のリングが網膜の内角を照らし、他方のリングが外角を照らす。しかしなが ら、この設計によってさえ、レンズ径によって照明の中央光線角度が左右され、 従って、この照明を受ける領域と照明のガウスの不均一理論の制約とが課題とし て残る。 米国特許No.4,023,189で、J．Govignonはギラツキを低減するために眼球に瞳 孔の装着を教示しているが、広角照明問題に対する補足的な解決法を提示してい るわけではない。 二重リングのアプローチはより広角なＦＯＶ照明を提示しているようではある が、製造費用と照明の不均一性を含むその他の重大な課題に直面する。光ファイ バーと接触・レンズは装置内の所定の場所に埋め込まれ固定される（注：全体の 組立はかなり小さく取り扱いは難しい）。そしてファイバー・リード線を含む全 体構成は光学ショップに送られ、削られ、磨される必要がある。これは可能では あるが、実際的には難しく、深刻な経済的バリアとなっている。さらに、ほとん どの埋込用樹脂では、屈折率は、光が漏れて、眼球にだけ投射されるかまたは焦 点が合わせられるかわりに埋込用樹脂に入り込むというようなものとなる。ただ し、光ファイバーが、空気やその他の慎重に選ばれた材料に囲まれているという 前提にたてば、クラッド材料の適切な選択によって光を制限するという点は大事 なことである。さらに、埋込用樹脂は減菌手順に対応している必要があり、また 、病原菌が装置に留まらないように、また菌が患者同士で移らないようにするた めに無孔性でなければならない。これらすべての要素を統合することは光ファイ バー複合リングの製造と使用を困難にし、また高価にもしている。明らかに、こ の高価なプロセスを無くすことが望ましい。結論としては、従来技術のファイバ ー・リングのアプローチから得られる性能と製造両面の上記制約を避けることは 大きな利点を有することになる。 複雑で、制約のある、高価な二重光ファイバー・リングの代わりに、加工され 、削られ、研磨された一個のプラスチックまたはガラスの光誘導リングを使用す ることは非常な利点となるはずである。しかしながら、ファイバーをプラスチッ グ・リングとただ置き換えるだけでは主要な問題を解決することにはならない。 それらの問題を完全に解決するためには、 特定の前面接触・レンズの後ろに、主として透過的な物理的バリアとして用いら れるこの光誘導部を配置することが共に必要なことである。任意に選択された発 散角度とその度合いと照明パターンでリングから光を投射できることはさらに大 きな利点となる。しかも埋込動作を避け、最終組立の先端ピースの光学的仕上げ を回避することはさらなる利点となる。 この問題に対する解決法を理解するために、図１ａと１ｂの従来的なファイバ ーＦの光リングと共に接触・レンズＬを配した眼球Ｅの図面を見てみることにし よう。広ＦＯＶ画像形成と照明を達成するには、これらの図面からわかる設計者 の深刻なジレンマを引き起こすこととなる。つまり、角膜は直径が約10mmで、眼 球の瞳孔、虹彩は、広がったとしても、４mm以上にはならない。 収差を最小にし、散乱した光の除去を最適化するために、光学システムの入口 瞳孔（リレーされるように）を眼球にセットとする：図１ａ参照。そして図１ａ に示されているように、接触・レンズの最小直径とその端部の傾斜が入口瞳孔と 、網膜までの距離と、ＦＯＶとによって設定される。120度ＦＯＶと直径１mmの 入口瞳孔とを有するカメラでは、レンズは最小６mmの直径で端部の傾斜は４５度 である。従って、ファイバー・リングＦは半径を少し大きめに、例えば、７mmに して設定されなければならず、またこの設計では、リングの入射角はこの半径で の接触・レンズＬの傾斜によって45度に設定される。 図１ｂに示されているように、接触・レンズＬの周辺部に配置された一重のフ ァイバー・リングＦで眼球Ｅの中心に照明を当てるという重大な課題がある。そ れは光ファイバーの大きな入射角と小さな発散角によるものである。また光の一 部が眼球の水晶体の周辺部に存在する組織によってブロックされ、それによって かえって照明を受けた領域の大きさを判断するということが示されている。光フ ァイバーから投射された光の発散角はファイバーの開口数によって制限される。 涙液と対比させると、光ファイバーの発散角は通常40度以下である。この課題は より大きい直径の第二のファイバー・リングを追加することによっては解決され ないが、多重リングは照明の周辺領域をより拡大させることが可能で；これは最 近の光学設計コードの発見であるが、またこの多重リングは米国特許No.3,944,3 41の請求項とは矛盾し、また本物の眼球の測定に用いられるものである。図１ｃ に示されているように、ファイバーＦ１のより大きい直径リングからの光は虹彩 によってブロックされる可能性がある。仮にリング直径が８mで、虹彩の直径が5 .5mmであると想定する。その結果、ファイバーＦ１の二番目の大きいリングは網 膜の中心領域ではなく周辺領域を照らすのに役立つだけである。明らかなことで あるが、ここで必要なことは照明指示方向や散乱を任意に設定できることであり 、レンズの直径や光ファイバーの材料によってコントロールされることではない 。 とりわけ困難なことは網膜の中央部に十分光を向けること であった。従って、更なる考察が必要とされる点は、眼球の中央部に対してより 多くの光が向けられるよう改良を進めることである。 このように、接触・広ＦＯＶカメラの設計者は深刻なジレンマに直面している 。広ＦＯＶと入口瞳孔の最適な設置とのために、照明リングはより広い半径を持 つことを余儀なくされるが、またこの半径では人間の虹彩は、網膜の中央部に必 要とされる照明の一部を閉塞することになる。患者の虹彩が広がって十分に大き くならなければ黒点が見られることになる。発明の概要 本発明の目的は小型で、軽量で、ハンディータイブの画像捕捉装置（ＩＣＵ） を提供することにある。本発明のＩＣＵは網膜に接触し、瞳孔を再度映像化し、 最小の像面湾曲と最小化された収差を持つ広視野を備え、高い忠実度でカラー画 像形成を実現する。ＩＣＵに搭載可能な３チップ・電荷結合素子（ＣＣＤ）カメ ラの出現によって画像の解像度が高まっている。 このように、本発明特有の目的は、120度かそれ以上の広い角度にわたる高画 質のカラー画像を得、画像の高度に均一な輝度を有し、バックスキャッターが低 く、また設計製造が低コストである広視野画像形成装置を提供することにある。 また他の目的は、5.5mmの拡張した虹彩を必要最小の直径、子供達の間で一般的 に見られる数値にまで縮小することにあ る。さらに他の目的は、軽量で、従って手持ちが可能となる画像形成装置を提供 することにある。他の実施例では、本画像形成装置によって、血管造影用の各種 光フィルタの挿入や取り外しが簡単になり、また各レンズの挿入や取り外しが容 易になる。 本発明独自の目的は、光ファイバー・光誘導部の使用から発生する広角接触・ カメラの使用に対する経済的、技術的なバリアを除去することにある。本発明の 目的はむしろ、加工されたプラスチック製あるいは削られ研磨されたガラス製の 一重リングの光誘導部を備えた携帯画像形成捕捉装置に向けられている。光誘導 部は眼球からの戻り反射が最小になるように傾斜しており、画像のコントラスト を小さくする。より大きい接触・レンズは画像形成用と照明用の光学装置の間に 配置して使用され、それによって、システム性能ならびにその生産性を飛躍的に 向上させることが可能になる。 本発明の他の特徴としては、光誘導部からのより多くの光を眼球の網膜の中央 に投射するための種々の改良を提供することにある。 さらにその他の目的、特徴、また利点などは、添付の図面とともに開示のため に示される本発明の現時点における好適な実施の形態に関する次の説明で明らか になるはずである。図面の簡単な説明 図１ａは好適なリレー式の入口瞳孔の配置を示す眼球に対する光学システムの 側面断面図である。 図１ｂは従来技術の照明制限を示す眼球に対する光学システムの側面断面図で ある。 図１ｃは従来技術における多重リングの照明制限を示す眼球に対する光学シス テムの側面断面図である。 図２ａは涙と／または埋込樹脂の一方が光誘導部の本来の動作を妨げることを 示す、従来技術のファイバーの代替としての光誘導部の断面図である。 図２ｂは端部からの光の伝達を示す光誘導部の拡大部分断面図である。 図３は本発明の一実施例による角膜接触・レンズと、セットされた前方レンズ の前方レンズ群としてのダブレット・レンズと、光誘導部との側面断面図である 。 図４は従来技術のファイバーを用いる非常にワイドなＦＯＶシステムがいかに 網膜の周辺を照明するだけであるかということを示す断面図である。 図５ａは中央部と周辺に照明が行われる本発明の光誘導部の側面断面図である 。 図５ｂは図５ａで示された中央部の照明からのバック・スキャッターを眼球か らブロックするための瞳孔マスクの平面図である。 図６は中央部の照明が改良された光学システムの他の実施例の側面断面図であ る。 図７は中央部の照明がさらに強くなった光学システムのさらに他の実施例の側 面断面図である。 図８は図７の実施例で用いられているフレスネル・レンズの拡大断面図である 。 図９は本発明の画像捕捉装置（ＩＣＵ）の詳細側面断面図である。 図10は光学システムの断面図である。 図11はキー光線と各瞳孔と、各前方レンズと、画像の配置を示す光学システム の断面図である。 図12は眼球の前方における画像形成と照明システムの断面図である。発明の詳細な説明 上に述べたように、先行技術による光学システムは重大な欠陥と制約を有して いる。 出発点およびこの発明の一部として、光誘導部はプラスチックやガラスなど透 過性の材料でつくられる。アクリルあるいはポリカーボネートなどのいずれの満 足すべきプラスチックを用いてもよく、高い透過率（450nmから700nmの範囲のス ペクトル）を有する光学材料など、いずれの満足すべきガラスを用いてもよい。 光誘導部が空気に囲まれている場合、その光誘導部から投射される光の発散角度 は制御可能であり、180度程度の広さを持っていてもよい。図２ａに示す概念上 の光伝達装置は光誘導部50の大径チューブからの光を前方レンズを取り囲む光誘 導部の小さなリングに集中させるように設計されている。図２ｂに示されている ように、光誘導部の端部を成型することができ、光はより最適な方向に向かうよ うに曲げることができる。しかしながら、この技術的革新だけでは重要な問題点 は未解決のままである。第一に、誘導部50の鋭角端部57は角膜に接触する場合は 受け入れられない。第二に、誘導部50の端部周辺の凹部は微生物などがたまりや すく、患者間での相互汚染が避けられない。第三に、この空間に涙の膜ができて 、この涙膜はほとんどの導波材料と近い屈折率を持っているので、その誘導部が 空気（屈折率がほぼ１）に囲まれている場合に起きるその誘導部の端部での光線 の屈折がほとんどなくなってしまう（涙膜の屈折率はほぼ1.34）。その結果、画 像の中心に暗点が再び現れてしまう。第四に、直径が６mmもあるファイバー・リ ングでのブロッキングを防ぐために、虹彩の直径を6.5mm以上に大きく広げなけ ればならない。 このコンセプトを実行可能でしかも製造可能な実施形態で実現するために、我 々は誘導部50全体を、図３に示すように、その直径が戻り光を集光レンズ25より 大きな接触あるいは角膜レンズ24の背後に配置する。光学システムの入口瞳孔も レンズの直径を５mmに減らし、それによって光誘導部の直径を６mmに減らすため に、接触・レンズの方向に少し動かす。この設計では、眼球の瞳孔が５mm以上に 開かれると、120度ＦＯＶが証明され、画像の中央部分に暗点が発生しない。光 誘導部の反対側からの光線が網膜の中心近くで重ね合わされ、それによってこの 領域に対してより信頼性の高い照明が可能になる。網膜上の光強度分布もその強 度が中心から周辺部に 徐々に増大して、網膜の画像に対してより均一な強度分布がもたらされるように 設計されている。そして、『接触』ガラスの境界だけが、その接触・レンスの背 後の空間を眼球液や接着剤の侵入から護るケースに接着される。 入射角とその広がりを変えるための部分的切れ込みを有するガイド50を示した が、先端51上に小さなレンズ型を持たせるようにすることも可能である。接触・ レンズ24は光学的な能力は持っていなくてもよいが、必要であれば持っていても よい。必要な唯一の接着剤は接触・レンズ24の端部をハンド・ピース10のケース 11に接着するものである。 接触・ガラス24の材料と涙液との屈折率の違いは、例え小さくても、接触・ガ ラスの前面からの光の部分的な反射を引き起こす場合もある。光誘導部と画像形 成システムは反射光がＣＣＤカメラに直接届かないように注意深く設計されるが 、それでも網膜などの暗い対象が画像形成される場合に画質を劣化させる強い迷 光が発生する場合がある。その性能を改善するために、接触・ガラスの前面に硬 質で、耐久性の高い通常の光学反射防止膜を加えてもよい。迷光を減らすために 、光誘導部表面の一部に吸収層を選択的に付加したり、画像形成システムに光遮 断を設置するなどの他の措置を用いてもよい。また、接触・ガラスは孔を含んだ 形状にして、その孔を通じて前方ダブレットを取りつけることができるようにし てもよい。光誘導部から接触・ガラス内を移動する光が前方ダブレットに入るこ とができないように、このダブレットの端 部は黒くされる。 上の設計は改良された性能を提供してくれるが、非常に広いＦＯＶ画像形成の ためには依然として制約が存在する。非常に広いＦＯＶが行われて、前面画像形 成レンズをより広くしなければならない図４に示されるような状況を考えてみよ う。この状況では、どれ程の光リングあるいは照射方向を用いるかには関係なく 、虹彩によってブロックされるので、網膜の中心及びその周辺部の照射が不可能 になる。 これらの照明システムに関する問題は図５ａの設計で克服することができる。 この場合、網膜の中心部分を照明するために中央光学誘導部を用いるか、あるい は光源14からの光ビームを画像形成光学システムに照射し、周辺部を照射するた めに標準的な誘導部を用いる。この場合、中央に位置する光学フィードからの後 方散乱と対応する必要がある。これは図５ｂに示されるように位置31（図７参照 ）に位置する中央障害物23を有する瞳孔マスクを用いることによって対応できる 。 本発明の他の、そしてさらなる実施の形態を以下に示すが、同じ部品には図３ 及び図５と同様の符号が用いられ、“１”および“２”の追加数字が付されてい る。図３に示す実施の形態のいくつかの適用例において、眼球Ｅの網膜の中心に 十分な光を向ける上で困難が生じた。この実施の形態では、誘導部50は光を接触 ・ガラス24を通過させて、眼球Ｅの中心の方向に向けさせる機能を有する環状の 切込みを持った端部51を有している。しかしながら、向きを与えるのに必要な端 部 51の鋭い角度でブラスチック製光誘導部50からの反射はかなり高く、端部51から 出ていく光の量は滅少してしまう。（すべての誘導体の反射性は入射角が増大す るにつれて増大する。）また図３に示す実施の形態では、図に示されているよう に、角膜接触・ガラス・レンズ24は、そのレンズ24がその前面と後方で同じ半径 曲率を持つように示されているので、基本的に何の光学的性能も持たない。 図６に示す実施の形態を参照すると、角膜接触・ガラス・レンズ124には光誘 導部150の端部151から眼球Ｅの中心の方向に光を向けるのを援助する能力が備わ っている。例えば、レンズ124は背面101が平らで前面102が凹面になった平面凹 レンズであってもよい。また、前方レンズ125の第二の部分103はレンズ124と同 じガラスでできていてもよく、それはレンズ124の背面101に接触するのであるか ら、レンズ124の背面101の能力は光学シテムムとしては問題にならない。 図７と８により好ましい実施の形態を示す。図６の実施の形態の場合でも、光 誘導部150の端部151からの出口点はレンズ103の必要な傾斜によってその光学シ ステムの中心から外側に移動される。これはヒトの眼球のより大きな虹彩を検査 することを必要とするので、ひとつの欠陥である。図７の実施の形態で、光を眼 球Ｅの中心にさらに向けるように追加レンズが光誘導部250と角膜接触・レンズ2 24の間に配置されている。フレスネル・レンズ（図８）は満足すべき性能を有し ていることが分かった。さらに、光誘導部250の端部251は下 方に延びてその追加レンズ205と接触している。例えば、レンズ205は光誘導部25 0の端部251上に配置することも可能であろう。この実施の形態では、光源点を物 理的に可能な範囲で内側に移動してあり、製造のコストが比較的安価な設計にな っている。 本発明は通常120−150度の非常に広いＦＯＶで硬質カラー画像を得るための、 図３，５ａ，６及び７に示すような光誘導部を用いた広角画像捕捉装置（ＩＣＵ ）を提供する。この装置は計量で、手で持つことができる。しかしながら、スリ ット・ランプ上の装置に取りつけることも可能で、それが協力的な成人の患者に とっては理想的な方式であろう。本発明によるＩＣＵはさらに血管造影のための 種々の光フィルター及び／又はＦＯＶを変えるための種々のレンズあるいはレン ズ・セットの挿入や取り外しを容易にしてくれる。さらに、レンズ・セットが眼 球の前面の画像形成でみるように構成されている。 本発明によるＩＣＵの好ましい実施の形態を図６に示す。参照番号10は一般的 に本発明による画像捕捉装置（ＩＣＵ）を示す。 ＩＣＵは一般的にはねじ係合であるような接合部16で分離した前方ハウジング 11と後方ハウジング12を有している。後方ハウジング12の内部には光ファイバー 電源移送１７用及びカメラと制御機能18用のコネクタが配置されており、それら はすべて眼球画像形成システムという名称で、1994年11月17 日付けで出願された親出願No.08/340,976に示されている。携帯用ＩＣＵは手で 抱えて角膜に接触させることができる。焦点合わせは前方及び後方レンズ・セッ ト間の距離を変化させる内部メカニズムを通じて達成される。また、光源をＩＣ Ｕ内に取り付けてもよく、この場合外部光移送光ファイバー・ケーブルの必要性 がなくなる。 参照番号18で全体として示されているレンズ・システムは、図７と８に最も良 く示されているように、焦点合わせ及び虹彩リレー機能を収容するために前方セ ットと後方セットに分割されている。前方レンズ・セット20はその前方に接着さ れたより広めの接触又は角膜レンズ24を有する前方ダブレット25として構成され 、システムの対しては三組みとしての構造を有している。次のレンズはダブレッ ト26で、その後にシングレット27、その後にメニスカス23があるが、これは前方 レンズ・セットを完成するための半球であってもよい。後方レンズセット30はダ ブレット31と色収差防止手段としてのトリプレット32である。さらに、網膜画像 を受け取るための色荷電結合素子38が配置されている。 網膜40は光学システムのための対象で、画像位置42、そして画像平面44のカメ ラで再画像形成される。システム瞳孔は位置43のマスクでセットされ、入口瞳孔 位置41の後方球レンズにリレーされている。 光誘導部50は角膜を通じて眼球に光を当てるように角膜接触レンズ24を取り囲 んでおり、成型された先端部51を有して いる。120度のＦＯＶを実現し、さらに迷光を防ぐために位置45のマスクで視野 遮断が設定される。さらに前方レンズから反射された光を防ぐために位置46のマ スクで迷光遮断が設定される。 ＩＣＵと（記録装置用ハードウエアを含む）眼球画像形成装置全体の他の構成 部品との間の接続ケーブルはＩＣＵとその他の構成部品間の情報の送受信用のた めのコントロール・ラインとＩＣＵに電源を供給するための電源ケーブルを含ん でおり、これらはすべて親特許No.08/340,976に開示されている通りである。加 えて、光源がＩＣＵ内に含まれていない場合は、捕捉装置の外側の光源から光を 供給するための光ファイバー光学ケーブルがコントロール・ラインに含まれる。 本発明においては、光誘導部50として、ひとつの硬いリングが用いられる。し かしながら、組み立て易くするために、誘導部50は光伝達のために相互に係合す る延長部50ａと50ｂで構成されてもよい。先端51は光を望ましい方向に曲げるよ うに成型されている。迷光を減らすために、表面の指定した部分に光吸収層が被 膜される。一枚のプラスチックあるいはガラスからリング状にされた透明な光誘 導部は大きな利点を有している。先行技術においては、ファイバーから出る光の 角度は角膜の半径方向のファイバーの位置で制御され、リングの位置では角膜に 対して垂直になっている。 ひとつの実施の形態で、光は接続ケーブル18内に含まれている光ファイバー光 学ケーブルを通じてＩＣＵ10に送られる。 光ファイバー光学ケーブルはＩＣＵ外の画像形成装置全体の別の構成要素内に配 置されている光源からＩＣＵに光を伝達する。別の実施の体系では、光源はＩＣ Ｕ10内部に完全に含まれている。 本発明はＩＣＵ10がいろいろなサイズの眼球やその等高線に対応するために前方 レンズ・セットを変換させることができるようにするためのスブリット・ハウジ ング11及び12を提供する。例えば、幼児に対しては、成人に対して用いられる角 膜レンズとは違った角膜接触レンズ24が適切であろう。さらに、前方および後方 レンズ・セット20と30を迅速簡単にく変えたり位置変更したりして、種々の蛍光 血管造影用のフィルター70の挿入に対応したり、あるいは種々の視野を提供して くれるレンズに対応できるようにした点が本発明の大きな特徴である。ＩＣＵ10 の前方部分11と後方部分12の間の簡単な接触は照明伝達にとって十分である。ス プリット・ハウジングは前方レンズ・セット20を完全に取り外して、後方レンズ ・セットだけを用いて眼球の前面の画像を形成できるようにしてくれる。 スプリット・ハウジング11を設けることのさらなる利点は、前方ハウジングが 取り除かれれば、図９に最も良く示されているように、レンズ61を通じて眼球の 前方の画像を形成するために設計された特別のハウジングをその場所に挿入する ことができる点である。この後方ハウジングにすでに提供された光は角膜画像用 の照明を行うことができる分散装置62に向 けられることができる。このように、この網膜カメラは角膜画像形成装置として 二重の機能を発揮することができる。 これらの利点は実際に製作できるシステムで提供され、このことは本発明以前 には商業ベースで実現されない課題であった。 従って、本発明は上に述べたような目的を実行し、課題と利点を達成すると同 時に、それらの本質的に付随した他の課題と利点を達成するのによく適合してい る。本発明の現時点での好ましい実施の形態について開示の目的で上に述べたが 、本発明の精神と添付請求項の範囲を逸脱しないで、部品の製造と配列の詳細部 分にいろいろな変更を加えることは可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，Ｂ Ｇ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ， ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. ハウジング、眼球に投射するために上記ハウジング内で光を提供する光源、 角膜を通じての眼球からの反射光を受け取るための角膜接触レンズを有する上記 ハウジング内の画像形成及び焦点合わせ用光学装置、上記ハウジング内の画像形 成及び焦点合わせ用光学装置を通じての眼球からの光を受け取るための上記ハウ ジング内部のアレイ画像センサーを有する眼球画像形成携帯画像捕捉装置におい て、 上記ハウジング内に配置され、前方端部と後方端部を有する硬い一体化リン グを含み、その前方端部が内側に収斂する一定の角度で角膜接触レンズに隣接し て配置されており、さらにその後方端部が上記光源からの光を受け取るように配 置されている環状光誘導部を取り入れたことによる改善。 2. 網膜の中心部分を照明するために角膜接触レンズを通じて軸方向に向けられ た光りを提供する第二の光源を含む請求項１の装置。 3. 光の戻り散乱を減らすための中央障害物を有する瞳孔マスクを含む請求項２ の装置。 4. 上記環状光誘導部の前方端部が眼球の網膜の中心近くで光を重畳させる請求 項１の装置。 5. 上記環状光誘導部の前方端部が40度以上の発散角を有する請求項１の装置。 6. 上記光誘導部によって伝達される光の発散角が少なくとも120度だえる請求 項５の装置。 7. 上記光誘導部の前方端部が伝達された光を最適な方向に向けるように成型さ れている請求項５の装置。 8. 上記角膜接触レンズが上記環状光誘導部からの光を眼球の中心部の方向に向 けるのに役立つ光学的形状を有している請求項１の装置。 9. 上記角膜接触レンズが平凹型をしている請求項８の装置。 10. 上記接触レンズがガラス製で、上記画像形成及び焦点合わせ光学装置が上 記接触レンズに接触した面を有するガラス・レンズを含んでいる。 11. その光をさらに眼球の中心部の方向に向けるための、上記環状光誘導部と 角膜接触レンズの間に配置された追加レンズを含んでいる請求項８の装置。 12. 上記追加レンズがフレスネル・レンズである請求項11の装置。 13. 上記環状光誘導部の前方端部が上記追加レンズと接触するように延びてい る請求項11の装置。 14. ハウジングと、 眼球に与えるために上記ハウジング内で光を提供する光源と、 前方レンズ・セットと後方レンズ・セット、そして上記前方レンズ・セッ トに隣接して配置された角膜接触レ ンズとを有しており、上記接触レンズが上記前方レンズ・セットより大きな直径 を有している、上記ハウジング内の画像形成及び焦点合わせ光学装置と、 上記画像形成及び焦点合わせ光学装置を通じての眼球からの光を受け取るた めの、上記ハウジング内の色電荷結合素子と、そして 上記ハウジング内で前方レンズ・セットの周辺及び角膜接触レンズの背後に 配置された環状光誘導部で、前方端部と後方端部とを有する固体一体化リングを 含み、その前方端部が内側に収斂する一定の角度で、そして上記角膜接触レンズ に向き合うように配置され、上記広報端部が上記光源からの光を受け取るように 配置されている環状光誘導部、 とで構成されている眼球画像形成用形態画像捕捉装置。 15. 上記ハウジングが前方部分と後方部分と含み、それらの部分が取り外し可 能に接続されており、上記光誘導部が上記光誘導部と揃えられた、そしてその間 で光を伝達するために上記光誘導部と接触した環状光誘導部延長部を含んでいる 請求項14の装置。 16. 上記誘導部が上記第一の部分に配置されており、上記延長部が、上記前方 部分が取り除かれた場合に光を提供するように第二の部分に配置されている請求 項15の装置。