JP2015221169A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガルバノミラーを用いることなく被検眼に照射される光を走査することができる眼科装置を提供する。【解決手段】眼科装置は、光源１２と、光源１２からの光を被検眼１００に案内する光学系と、を有している。光学系は、光軸上に配置されたレンズ４４と、光軸に対して直交する直交平面内でレンズを変位させるレンズ駆動機構５８と、レンズ駆動機構を駆動する制御装置と、を有している。制御装置がレンズ駆動機構を駆動することで、光源１２から被検眼１００に照射される光の照射位置及び照射角度を変更する。【選択図】図１

Description

本明細書に開示の技術は、被検眼を検査する眼科装置に関する。特に、被検眼に照射される光の入射位置及び入射角を制御するための技術に関する。

被検眼を検査する眼科装置では、光源からの光を被検眼に照射して検査を行う。この種の眼科装置の一例が特許文献１に開示されている。

特開２００９−１６０１９０号公報

特許文献１の眼科装置では、光源からの光を被検眼に案内する光学系にガルバノミラーが備えられる。そして、ガルバノミラーをモータで回転駆動することによって、被検眼に照射される光の入射位置及び入射角度が変更されるようになっている。眼科装置の光学系にガルバノミラーを配置しなければならないため、眼科装置の光学系が大型化・複雑化するという問題があった。本明細書の目的は、ガルバノミラーを用いることなく被検眼に照射される光を走査することができる眼科装置を提供することである。

本明細書に開示する眼科装置は、光源と、光源からの光を被検眼に案内する光学系と、を有している。光学系は、光軸上に配置されたレンズと、光軸に対して直交する直交平面内でレンズを変位させるレンズ駆動機構と、レンズ駆動機構を駆動する制御装置と、を有している。制御装置がレンズ駆動機構を駆動することで、光源から前記被検眼に照射される光の照射位置及び照射角度を変更することを特徴とする。

この眼科装置では、光軸上に配置されたレンズを直交平面内で変位させることで、被検眼への光の照射位置及び照射角度を変更する。ここで、眼科装置の光軸上には種々のレンズが配置される。したがって、光軸上に配置されるレンズのいずれかを直交平面内で駆動することで、被検眼に照射される光を走査することができる。このため、被検眼に照射される光を走査するためのガルバノミラーを光学系に配置する必要がないため、眼科装置の光学系の大型化・複雑化を抑制することができる。

本実施例に係る眼科装置の光学系の概略構成図である。 本実施例に係る眼科装置の制御系のブロック図である。 レンズ駆動機構の斜視図である。 レンズ駆動機構の縦断面図である（非ロック状態）。 レンズ駆動機構の縦断面図である（ロック状態）。 レンズ位置検出機構の作用を説明するための図である。 本実施例に係る眼科装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。 測定光学系の光路長を所定の光路長範囲で走査したときに得られる干渉信号波形を処理する手順を説明するための図である。

（特徴１） 本明細書に開示する眼科装置においては、レンズ駆動機構は、レンズが直交平面内で移動可能となる第１状態と、レンズが直交平面内で移動不能となる第２状態と、に切り替え可能な切替え機構と、切替え機構が第２状態に切替えたときに、レンズを光軸に対して予め定められた設定位置に案内するガイド機構と、をさらに有していてもよい。このような構成によると、被検眼の測定を終了したときに第１状態から第２状態に切り替えることで、レンズを予め定められた設定位置に案内し、設定位置において保持することができる（即ち、設定位置で移動不能状態とすることができる）。このため、測定開始時（第２状態から第１状態に切り替える時）のレンズの位置を一定（すなわち、設定位置）とすることができ、被検眼の測定をスムーズに行うことができる。

（特徴２） 本明細書に開示する眼科装置においては、レンズ駆動機構は、光軸に対するレンズの位置を検出する位置検出部をさらに有していてもよい。制御装置は、位置検出部の検出結果に基づいて、レンズ駆動機構を制御してもよい。このような構成によると、光軸に対するレンズの位置を検出し、その検出したレンズの位置に基づいてレンズを駆動するため、光源からの光を所望の位置に適切に照射することができる。

図１に示すように、本実施例の眼科装置は、被検眼１００を検査するための測定部１０を有している。測定部１０は、被検眼１００から反射される反射光と参照光とを干渉させる干渉光学系１４と、被検眼１００の前眼部を観察する観察光学系５０と、被検眼１００に対して測定部１０を所定の位置関係にアライメントするためのアライメント光学系（図示省略）を有している。

干渉光学系１４は、光源１２と、光源１２からの光を被検眼の内部に照射すると共にその反射光を導く測定光学系と、光源１２からの光を参照面に照射すると共にその反射光を導く参照光学系と、測定光学系により導かれた反射光と参照光学系により導かれた参照光とを合成した干渉光を受光する受光素子２６によって構成されている。

光源１２は、波長掃引型（波長走査型）の光源であり、出射される光の波長が所定の周期で変化する。本実施例では、光源１２から出射される光の波長を変化させながら、被検眼１００からの反射光と参照光とを干渉させ、その干渉光を測定する。そして、測定した干渉光（干渉信号）をフーリエ変換することで、被検眼１００の内部の各部位（例えば、水晶体１０４、網膜１０６等）の位置を特定することができる。なお、光源１２は、１μｍ帯域の波長（例えば、９５０ｎｍ〜１１００ｎｍ程度）の光が出射される光源とされている。

測定光学系は、ビームスプリッタ２４と、ミラー２８と、０点調整機構３０と、ミラー３４と、ビームエキスパンダー４０と、ミラー４６と、ホットミラー４８によって構成されている。光源１２から出射された光は、ビームスプリッタ２４、ミラー２８、０点調整機構３０、ミラー３４、ビームエキスパンダー４０、ミラー４６及びホットミラー４８を介して被検眼１００に照射される。被検眼１００からの反射光は、ホットミラー４８、ミラー４６、ビームエキスパンダー４０、ミラー３４、０点調整機構３０、ミラー２８及びビームスプリッタ２４を介して受光素子２６に導かれる。０点調整機構３０とビームエキスパンダー４０については、後で詳述する。

参照光学系は、ビームスプリッタ２４と参照ミラー２２によって構成されている。光源１２から出射された光の一部は、ビームスプリッタ２４で反射され、参照ミラー２２に照射され、参照ミラー２２によって反射される。参照ミラー２２で反射された光は、ビームスプリッタ２４を介して受光素子２６に導かれる。参照ミラー２２とビームスプリッタ２４と受光素子２６は、干渉計２０内に配置され、その位置が固定されている。このため、本実施例の眼科装置では、参照光学系の参照光路長は一定で変化しない。

受光素子２６は、参照光学系により導かれた光と測定光学系により導かれた光とを合成した干渉光を検出する。受光素子２６としては、例えば、フォトダイオードを用いることができる。

観察光学系５０は、被検眼１００にホットミラー４８を介して観察光を照射すると共に、被検眼１００から反射される反射光（すなわち、照射された観察光の反射光）を撮影する。ここで、ホットミラー４８は、干渉光学系の光源１２からの光を反射する一方で、観察光学系の光源からの光を透過する。このため、本実施例の眼科装置では、干渉光学系による測定と、観察光学系５０による前眼部の観察を同時に行うことができる。なお、観察光学系５０には、公知の眼科装置に用いられているものを用いることができるため、その詳細な構成については説明を省略する。

ここで、測定光学系に設けられる０点調整機構３０とビームエキスパンダー４０について説明する。０点調整機構３０は、コーナキューブ３２と、コーナキューブ３２をミラー２８，３４に対して進退動させる第２駆動装置５６（図２に図示）を備えている。第２駆動装置５６がコーナキューブ３２を図１の矢印Ａの方向に駆動することで、光源１２から被検眼１００までの光路長（すなわち、測定光学系の物体光路長）が変化する。ここで、光源１２から被検眼１００の検出面（例えば、被検眼１００の角膜１０２の表面）までの物体光路長（詳細には、光源１２〜検出面＋検出面〜受光素子２６）と、光源１２から参照ミラー２２までの参照光路長（詳細には、光源１２〜参照ミラー２２＋参照ミラー２２〜受光素子２６）とに光路差Δｚが存在する場合、光路差Δｚが大きくなるほど、検出面から反射される反射光と参照光とを合成した干渉光の強度は弱くなる。逆に、光路差Δｚが小さいほど、干渉光の強度は強くなる。このため、本実施例では、０点調整機構３０により物体光路長を変化させることで、参照光路長と物体光路長とが一致する位置（いわゆる、０点）を少なくとも角膜１０２の表面から網膜１０６の表面まで変化させることができる。

ビームエキスパンダー４０は、光源１２側に配置される凸レンズ４２と、被検眼１００側に配置される凸レンズ４４と、凸レンズ４４に対して凸レンズ４２を光軸方向（ｚ軸方向（矢印Ｂの方向））に進退動させると共に、凸レンズ４４を光軸に対して直交する平面（ｘｙ平面（例えば、矢印Ｃの方向））内で移動させる第３駆動装置５８を備えている。凸レンズ４２と凸レンズ４４は、光軸上に配置されている。

凸レンズ４２が凸レンズ４４に対して光軸方向に進退動することで、凸レンズ４２に入射する平行光の焦点の位置が変化する。すなわち、第３駆動装置５８が凸レンズ４２を図１の矢印Ｂの方向に駆動することで、被検眼１００に照射される光の焦点の位置が被検眼１００の深さ方向に変化する。具体的には、凸レンズ４４から照射される光が平行光となるように凸レンズ４２と凸レンズ４４との間隔を調整した状態から、凸レンズ４２を凸レンズ４４から離れる方向に移動させると、凸レンズ４４から照射される光は収束光となり、凸レンズ４２を凸レンズ４４に近づく方向に移動させると、凸レンズ４４から照射される光は発散光となる。これによって、被検眼１００に照射される光の焦点の位置を被検眼１００の角膜１０２の表面や網膜１０６の表面に一致させることができる。光の焦点をこれらの表面に一致させると、これらの面から反射される光の強度を強くでき、これらの面の位置を精度よく検出することができる。

また、凸レンズ４４は、凸レンズ４２に対して光軸に対して直交する平面（ｘｙ平面（矢印のＣ方向））内で２次元的に移動可能となっている。すなわち、第３駆動装置５８は、凸レンズ４２に対して凸レンズ４４を、光軸に対して直交する平面（ｘｙ平面）内で２次元的に駆動する。これによって、光源１２からの光の被検眼１００への入射位置が、被検眼１００に対して２次元的に変化する。例えば、凸レンズ４４を凸レンズ４２に対してｙ方向に移動させると、入射位置もｙ方向に変化する。また、凸レンズ４４を凸レンズ４２に対してｘ方向に移動させると、入射位置もｘ方向に変化する。したがって、凸レン
ズ４４を凸レンズ４２に対してｘ方向及び／又はｙ方向に移動させることで、入射位置がｘｙ平面内で変化する。このため、第３駆動装置５８で凸レンズ４４を駆動することで、被検眼１００の表面に設定された設定領域を光で２次元的に走査することができる。設定領域としては、例えば、被検眼１００を正面視したときに、被検眼１００の角膜頂点を含む所定の領域を設定することができる。なお、被検眼１００への光の入射位置が変化すると、被検眼１００への光の入射角度も変化する。凸レンズ４４をｘｙ平面内で駆動する機構については、後で詳述する。

なお、本実施例のビームエキスパンダー４０では、凸レンズ４２を光軸方向に移動させることで光の焦点の位置を調整し、凸レンズ４４を光軸に対して直交する平面内で移動させることで光の入射位置を調整したが、このような構成には限られない。例えば、凸レンズ４２に代えて凸レンズ４４を光軸方向に移動させることで、光の焦点の位置を変更するようにしてもよい。また、凸レンズ４４に代えて凸レンズ４２を光軸に対して直交する平面内で移動させることで、光の入射位置を調整するようにしてもよい。あるいは、凸レンズ４２と凸レンズ４４の一方を他方に対して、光軸方向及び光軸と直交する平面内で移動させることで、光の焦点の位置及び光の入射位置の両者を調整するようにしてもよい。また、本実施例では、２つの凸レンズ４２，４４でビームエキスパンダー４０を構成したが、３以上のレンズによってビームエキスパンダーを構成してもよい。例えば、凸レンズ４２を複数のレンズによって構成してもよい。

アライメント光学系は、公知の眼科装置に用いられているものを用いることができ、また、被検眼１００の角膜頂点の位置を検出する検出装置６０（図２に図示）を備えている。本実施例では、角膜頂点検出装置６０が被検眼１００の角膜頂点を検出し、その検出結果に基づいて測定部１０の位置が調整される。これによって、測定部１０が被検眼１００の角膜頂点に対して所定の位置に位置決めされる。測定部１０の位置を調整するための機構として、本実施例の眼科装置は、被検眼１００に対して測定部１０の位置を調整するための位置調整機構１６（図２に図示）と、その位置調整機構１６を駆動する第１駆動装置５４（図２に図示）を備えている。なお、アライメント光学系及び角膜頂点検出装置６０は、公知の構成を採ることができるため、その詳細な説明は省略する。

次に、凸レンズ４４を光軸に直交する平面内で駆動するためのレンズ駆動機構について、図３〜５を参照して説明する。図３〜５に示すようにレンズ駆動機構７０は、ベース部材８０と、ホルダ８２と、コイル固定基板９０と、位置検出装置９２ａ〜９２ｃと、揺動板７２を備えている。

ベース部材８０は、正面視すると略矩形状の部材であり、光軸に対して固定されている。ベース部材８０の中央には、貫通孔８０ａが形成されている。貫通孔８０ａの軸線は、光軸と一致している。光源１２からの光は、貫通孔８０ａ内（詳細には、貫通孔８０ａに配置される案内筒７１）を通ってミラー４６に導かれる。ベース部材８０の下端部には支軸７８が形成されている。支軸７８の軸線は、ベース部材８０の側面に対して直交する方向に伸びている。支軸７８には、揺動板７２の下端が回動可能に取付けられている。ベース部材８０の上面には、ソレノイド７５が固定されている。ソレノイド７５は、プランジャ７４と、プランジャ７４を駆動するコイル７６を備えている。プランジャ７４の前端（図４の左端）はコイル７６内に位置し、プランジャ７４の後端（図４の右端）はコイル７６より後方に突出している。コイル７６をオンすると、プランジャ７４がコイル７６に吸引され、コイル７６内に進入するようになっている。また、ベース部材８０の後面（図４の右側の面）には凹部８０ｂが形成されている。凹部８０ｂには、コイルばね８１が圧縮された状態で配置されている。

ホルダ８２は、ベース部材８０の前面側（図４の左側）に配置されている。ホルダ８２とベース部材８０の間には、複数個（本実施例では３個）の支持部材８３が配置されている。ホルダ８２は、支持部材８３によってベース部材８０に対して移動可能に支持されている。すなわち、ホルダ８２は、ベース部材８０に対して２次元的に移動可能（ｘｙ平面内で移動可能）となっている。複数の支持部材８３は、ホルダ８２の外周部に設けられ、周方向に等しい間隔を空けて配置されている。本実施例では、複数の支持部材８３は、図３に示す３つの軸Ａ，Ｂ，Ｃの軸線を、凸レンズ４４の光軸に対して点対称となる位置に移動させた線上に配置されている。各支持部材８３は、ホルダ８２及びベース部材８０に接触するボールを備えている。ホルダ８２は、支持部材８３のボールによってベース部材８０に点接触で支持されている。ホルダ８２がベース部材８０に対して複数の位置において点接触で支持されるため、ホルダ８２はベース部材８０に対してスムーズに移動することができる。

ホルダ８２の前面の外周部には、複数個（本実施例では３個）の磁石８６が取付けられている。複数個の磁石８６は、周方向に等しい間隔を空けて配置されている。本実施例では、複数個の磁石８６は、３つの軸Ａ，Ｂ，Ｃの軸線上に１個ずつ配置されている。ホルダ８２の前面の中央には凹部８７が形成されている。凹部８７には、凸レンズ４４が収容されている。凹部８７の底面には貫通孔が形成されており、この貫通孔はベース部材８０の貫通孔８０ａと連通している。このため、凸レンズ４４を透過した光がベース部材８０の貫通孔８０ａに導かれるようになっている。ホルダ８２の後面の中央には、ガイド部材８４が取付けられている。ガイド部材８４の内周面には、先端に向かって（凸レンズ４４側に向かって）徐々に拡径するガイド面８４ａが形成されている。ホルダ８２とガイド部材８４は、案内筒７１の先端を挟み込むように配置されている。これによって、案内筒７１がホルダ８２とガイド部材８４との間に保持されている。

コイル固定基板９０は、ホルダ８２の前面側（図４の左側）に配置されている。コイル固定基板９０の外周部は、ベース部材８０に固定されている。コイル固定基板９０のホルダ８２側の面には、複数個（本実施例では３個）のコイル８８が配置されている。複数個のコイル８８は、周方向に等しい間隔を空けて配置されている。本実施例では、複数個のコイル８８は、３つの軸Ａ，Ｂ，Ｃの軸線上に１個ずつ配置されている。各コイル８８は、ホルダ８２に取付けられた磁石８６の一つと対向している。各コイル８８は、第３駆動装置５８に接続されている。第３駆動装置５８が各コイル８８に流れる電流を制御することで、ホルダ８２はベース部材８０に対して変位する。すなわち、軸Ａの軸線上に配置されたコイル８８に流れる電流を制御することで、ホルダ８２は軸Ａの軸線方向に変位する。同様に、軸Ｂ，Ｃの軸線上に配置された各コイル８８に流れる電流を制御することで、ホルダ８２は軸Ｂ，Ｃの軸線方向に変位する。したがって、第３駆動装置５８が３つのコイル８８に流れる電流を制御することで、ホルダ８２はｘｙ平面内で所望の位置に移動することができる。なお、コイル固定基板９０にコイル８８が配置されているため、コイル８８への配線を容易に行うことができる。

位置検出装置９２ａ〜９２ｃは、コイル固定基板９０の前面側（図４の左側）に配置されている。位置検出装置９２ａ〜９２ｃは、周方向に等しい間隔を空けて配置されている。具体的には、位置検出装置９２ａ〜９２ｃは、３つの軸Ａ，Ｂ，Ｃの軸線上に１個ずつ配置されている。位置検出装置９２ａは軸Ａ方向のホルダ８２の位置を検出し、位置検出装置９２ｂは軸Ｂ方向のホルダ８２の位置を検出し、位置検出装置９２ｃは軸Ｃ方向のホルダ８２の位置を検出する。位置検出装置９２ａ〜９２ｃは、後述する演算装置６４に接続されている。位置検出装置９２ａ〜９２ｃで検出されるホルダ８２の位置は、演算装置６４に入力されるようになっている。本実施例では、３つの軸Ａ，Ｂ，Ｃの軸線上に、それぞれ駆動源（磁石８６，コイル８８）と位置検出装置９２ａ〜９２ｃを配置することで、軸Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれの方向に関するホルダ８２の位置制御を容易に行うことができる。

位置検出装置９２（図２）は、光センサ９４ａ〜９４ｃと、反射板９６により構成されている。反射板９６は、ホルダ８２の凹部８７の周囲にリング状に設けられている（図３を参照）。ホルダ８２に反射板９６は固定されているため、ホルダ８２が変位すると、それに応じて反射板９６も変位する。光センサ９４ａ〜９４ｃは、光センサ基板９３ａ〜９３ｃに固定されている。光センサ基板９３ａ〜９３ｃは光センサ基板取付板９５に固定され、光センサ基板取付板９５はコイル固定基板９０に固定されている。光センサ基板取付板９５には、光センサ９４ａ〜９４ｃとの干渉を避けるための貫通孔が形成されている。光センサ基板９３ａ〜９３ｃ及び光センサ９４ａ〜９４ｃは、周方向に等しい間隔を空けて、３つの軸Ａ，Ｂ，Ｃの軸線上に１個ずつ配置されている。光センサ９４ａ〜９４ｃは、発光部と受光部を備えている。図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、反射板９６が軸Ａ，Ｂ，Ｃの方向に変位すると、光センサ９４ａ〜９４ｃからの光が反射板９６に投射される面積（以下、投射面積ということがある）が変化する。投射面積が変位すると、光センサ９４ａ〜９４ｃで受光される光の強度が変化する。例えば、光センサ９４ａ〜９４ｃが反射板９６と完全に対向する状態（図６（ｃ）に示す状態）では、光センサ９４ａ〜９４ｃの発光部からの光の大部分（反射板９６で散乱する部分を除く）が受光部で受光される。一方、光センサ９４ａ〜９４ｃが反射板９６の一部と対向する状態（図６（ｂ）に示す状態）では、光センサ９４ａ〜９４ｃの発光部からの光の一部であって反射板９６ａ〜９６ｃで反射される光のさらに一部（反射板９６で散乱する部分を除く）が受光部で受光される。また、光センサ９４ａ〜９４ｃが反射板９６と対向しない状態（図６（ａ）に示す状態）では、光センサ９４ａ〜９４ｃの発光部からの光は反射板９６で反射されず、発光部からの光を受光部で受光することはない。このため、光センサ９４ａ〜９４ｃの出力によって、反射板９６の位置（すなわち、ホルダ８２の位置）を検出することができる。本実施例では、光センサ９４ａ〜９４ｃと反射板９６を利用することで、簡易な構成でホルダ８２の位置を精度良く検出することができる。

揺動板７２は、ベース部材８０の後面側（図４の右側）に配置されている。揺動板７２は、その下端が支軸７８に回動可能に支持され、その上端には支軸７４ａが形成されている。支軸７４ａは、支軸７８と平行に伸びており、プランジャ７４の後端に形成された貫通孔に遊嵌されている。このため、プランジャ７４が進退動すると、揺動板７２は支軸７８周りに回動する。すなわち、揺動板７２は、支軸７８を支点として揺動する。既に説明したように、ベース部材８０の凹部８０ｂには、コイルばね８１が圧縮された状態で配置されている。すなわち、ベース部材８０とフランジ７１ａ（後述）の間には、コイルばね８１が圧縮された状態で配置されている。フランジ７１ａが後方に付勢されることで、揺動板７２は後方に向かって付勢されている。

揺動板７２の前面中央には、光源１２からの光を案内する案内筒７１が配置されている。案内筒７１は、ベース部材８０の貫通孔８０ａ内に進退動可能に配置されている。案内筒７１は、案内筒本体７１ｂと、案内筒本体７１ｂの後端に設けられたフランジ７１ａを備えている。フランジ７１ａは、揺動板７２に対向して配置されている。案内筒本体７１ｂは、ベース部材８０の貫通孔８０ａ内に配置されている。案内筒本体７１ｂの先端は拡径されており、その拡径部にガイド面７１ｃが形成されている。ガイド面７１ｃは、ガイド部材８４のガイド面８４ａと当接可能に対向している。上述したように案内筒本体７１ｂの先端は、ホルダ８２とガイド部材８４
との間に保持されている。

上述したレンズ駆動機構７０において、ソレノイド７５のコイル７６をオフした状態では、プランジャ７４はコイル７６に吸引されていない。このため、コイルばね８１の付勢力によってフランジ７１ａが後方に付勢される。フランジ７１ａが後方に移動すると、フランジ７１ａが揺動板７２の図示しない突起に当接し、これによって、揺動板７２が支軸７８の周りを時計回りに回動する。この状態では、ガイド部材８４のガイド面８４ａと案内筒７１の先端のガイド面７１ｃとが当接し、ガイド部材８４（すなわち、ホルダ８２）はベース部材８０に対して移動不能な状態となる（図５の状態）。図５に示す状態では、ガイド部材８４が案内筒７１のガイド面７１ｃに案内されるため、ホルダ８２が初期位置に案内される。ホルダ８２が初期位置に案内されて位置決めされると、凸レンズ４４の光軸と測定光学系の光軸とが一致する。一方、ソレノイド７５のコイル７６をオンすると、コイル７６に電流が流れ、プランジャ７４がコイル７６に吸引される。すると、揺動板７２が支軸７８の周りを反時計回りに回動する。これによって、揺動板７２の図示しない突起がフランジ７１ａに当接してフランジ７１ａを前方に移動させ、ガイド部材８４のガイド面８４ａと、案内筒７１のガイド面７１ｃとが離間する状態となる（図４の状態）。その結果、ホルダ８２は、ベース部材８０に対して変位可能な状態となる。なお、図４に示す状態からコイル７６をオフすると、コイルばね８１の付勢力によって揺動板７２が時計回りに回動し、図５に示す状態に復帰する。その結果、ホルダ８２（すなわち、凸レンズ４４）が初期位置に案内されて位置決めされる。したがって、ソレノイド７５をオフすることで凸レンズ４４の位置が一定となるため、被検眼１００の測定をスムーズに行うことができる。また、凸レンズ４４の絶対位置を検出しなくても、凸レンズ４４の初期位置からの変位を検出することで、凸レンズ４４の位置を検出することができる。なお、ソレノイド７５をオフすることで可動部（すなわち、凸レンズ４４、ホルダ８８等）が移動不能となるため、眼科装置を運搬する際の振動によって、レンズ駆動機構７０が破損することを抑制することができる。

次に、本実施例の眼科装置の制御系の構成を説明する。図２に示すように、眼科装置は演算装置６４によって制御される。演算装置６４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ（マイクロプロセッサ）によって構成されている。演算装置６４には、光源１２と、第１〜第３駆動装置５４〜５８と、モニタ６２と、観察光学系５０が接続されている。演算装置６４は、光源１２のオン／オフを制御し、第１〜第３駆動装置５４〜５８を制御することで各機構１６，３０，４０を駆動し、また、観察光学系５０を制御して観察光学系５０で撮像される前眼部像をモニタ６２に表示する。また、演算装置６４には、受光素子２６が接続され、受光素子２６で検出される干渉光の強度に応じた干渉信号が入力する。演算装置６４は、受光素子２６からの干渉信号をフーリエ変換することによって、被検眼１００の各部位（角膜１０２の前後面、水晶体１０４の前後面、網膜１０６の表面）の位置を特定し、被検眼１００の眼軸方向の寸法（例えば、前房深度、水晶体厚み等）を算出する。また、演算装置６４には、角膜頂点検出装置６０が接続され、角膜頂点検出装置６０からの信号が入力する。演算装置６４は、角膜頂点検出装置６０からの信号に基づいて、第１駆動装置５４により位置調整機構１６を駆動する。また、演算装置６４には、位置検出装置９２が接続され、位置検出装置９２からの信号が入力する。演算装置６４は、位置検出装置９２からの信号に基づいて、第３駆動装置５８を介してビームエキスパンダー４０（詳細には、レンズ駆動機構７０）を駆動する。これによって、被検眼１００に照射される光を所望の領域で走査することができる。なお、演算装置６４による被検眼１００の各部位の位置を特定する処理の詳細については後述する。

次に、本実施例の眼科装置を用いて水晶体１０４の厚み（水晶体１０４の前面から後面までの寸法）及び前房深度（角膜１０２の表面又は後面から水晶体１０４の前面までの寸法）を測定する際の手順を説明する。図７に示すように、まず、検査者が図示しないスイッチ（測定開始を入力するスイッチ）を操作すると、演算装置６４は、角膜頂点検出装置６０で検出した角膜１０２の頂点の位置に基づいて、測定部１０の位置合わせを行う（Ｓ１０）。すなわち、演算装置６４は、角膜頂点検出装置６０からの信号を処理することによって、被検眼１００の角膜１０２の頂点の位置を特定する。そして、演算装置６４は、被検眼１００の角膜１０２の頂点が測定光学系の光軸上に位置するように、第１駆動装置５４により位置調整機構１６を駆動して測定部１０を位置決めする。これによって、被検眼１００に対する測定部１０のｘｙ方向（縦横方向）の位置とｚ方向（進退動する方向）の位置が調整される。測定部１０が位置決めされると、観察光学系５０で撮像される前眼部像の中心に角膜１０２の頂点が位置する。また、演算装置６４は、第２，第３駆動装置５６，５８を駆動して、０点調整機構３０及びビームエキスパンダー４０を調整する。これによって、光源１２から被検眼１００に照射される光の焦点の位置が被検眼１００の所定の位置（例えば、水晶体１０４の前面）となり、また、物体光路長と参照光路長が一致する０点の位置が被検眼１００の所定の位置（例えば、水晶体１０４の前面）となる。なお、ステップＳ１０では、ビームエキスパンダー４０の凸レンズ４４は光軸と直交する方向には駆動されない。

次に、演算装置６４は、被検眼１００に対して光源１２からの光を照射する領域を設定し、かつ、その設定領域内に走査線を設定する（Ｓ１２）。すなわち、本実施例の眼科装置では、被検眼１００に照射される光の位置を変更することで、被検眼１００の設定領域の全体に光が照射されるようにする。したがって、演算装置６４は、まず、設定領域内に走査線を設定し、設定領域の全域に光が照射されるようにする。

設定領域及び走査線の設定が終わると、演算装置６４は、設定した複数の走査線の中から１つの走査線を選択する（Ｓ１４）。次いで、演算装置６４は、まず、ソレノイド７５のコイル７６をオンして凸レンズ４４を平面内で移動可能な状態とし、次いで、光源１２から照射される光の周波数を変化させながら、光源１２からの光の被検眼１００への入射位置が走査線上を移動するように、第３駆動装置５８によりビームエキスパンダー４０を駆動する（Ｓ１６）。この際、演算装置６４は、受光素子２６から入力する干渉信号を処理することで、ステップＳ１４で選択された走査線の位置の２次元断層情報を取得することができる。すなわち、既に説明したように、光源１２から照射される光の周波数を変化させると、測定光と参照光とが干渉して干渉波を生じる位置が被検眼１００の深さ方向に変化する。このため、受光素子２６から出力される干渉信号は、図８に示すように、信号強度が時間によって変化する信号となり、この信号には被検眼１００の各部（角膜１０２の前面及び後面、水晶体１０４の前面及び後面、網膜１０６の表面）から反射された各反射光と参照光とを合成した干渉波による信号となる。そこで、演算装置６４は、受光素子２６から入力する信号をフーリエ変換することで、その信号から被検眼１００の各部（角膜１０２の前面及び後面、水晶体１０４の前面及び後面、網膜１０６の表面）から反射された反射光による干渉信号成分を分離する。これにより、演算装置６４は、被検眼１００の各部の位置を特定することができる。また、上記の処理を行うと同時に、光源１２からの光は走査線１１２上をスキャンされる。すなわち、演算装置６４は、第３駆動装置５８によりビームエキスパンダー４０を駆動（詳細には、凸レンズ４４を光軸に直交する平面内で駆動）し、光の入射位置が走査線上を移動するようにする。これによって、演算装置６４は、走査線１１２の位置に対応した２次元の断層情報を取得することができる。なお、既に説明したように、被検眼１００の各部から反射される反射光の強度は、光の入射位置によって変化する。したがって、走査線１１２上をスキャンすることで得られる２次元断層情報は、入射位置によって被検眼１００の各部からの反射光の強度が異なり、被検眼１００の各部の位置を特定できない場合も生じ得る。

次に、演算装置６４は、上述したステップＳ１６の測定を、ステップＳ１２で設定した全ての走査線について実施したか否かを判断する（Ｓ１８）。全ての走査線についてステップＳ１６の測定を実施していない場合（ステップＳ１８でＮＯ）は、ステップＳ１４に戻って、ステップＳ１４からの処理が繰り返される。これによって、ステップＳ１２で設定された全ての走査線について、各走査線に対応する位置の２次元断層情報が取得される。

全ての走査線についてステップＳ１６の測定を実施している場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）は、演算装置６４は、各走査線について得られた２次元断層情報から、水晶体１０４の前面の位置を特定し、また、水晶体１０４の後面の位置を特定し、さらに、角膜１０２の前面又は後面の位置を特定する（Ｓ２０）。上述したように、被検眼１００に照射される光を設定領域内で走査するため、被検眼１００に白内障部位が存在しても、被検眼１００の各面の位置を特定することができる。これによって、被検眼１００の各部位の位置を精度よく特定することができる。これらの位置が特定されると、演算装置６４は、被検眼１００の水晶体１０４の厚み（水晶体１０４の前面から後面までの寸法）及び前房深度（角膜１０２の表面又は後面から水晶体１０４の前面の位置までの寸法）を算出する（Ｓ２２）。算出された値は、モニタ６２に表示される。上述したように、水晶体１０４の前面及び後面の位置と、角膜１０２の前面及び後面の位置が精度よく特定されるため、水晶体１０４の厚み及び前房深度も精度よく算出することができる。

上述の説明から明らかように、本実施例に係る眼科装置では、ビームエキスパンダー４０を構成する一方の凸レンズ４４を光軸に対して直交する面内で駆動することで、被検眼１００に照射される光の入射位置及び入射角度を変更する。このため、光学系にガルバノミラーを装備する必要はなく、眼科装置の光学系の大型化・複雑化を抑制することができる。

また、本実施例に係る眼科装置は、ビームエキスパンダー４０に焦点調整機能と入射位置調整機能の両者が具備されている。このため、ビームエキスパンダー４０にレンズを駆動（移動）させる機能を集約することができる。その結果、部品点数の削減、及び、製造コストの削減を図ることができる。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

例えば、上述した実施例では、水晶体の厚みと前房深度を算出する例であったが、それ以外の部位の眼軸方向の寸法を算出してもよい。また、上述した実施例のように、水晶体の厚みと前房深度の両者を測定する必要は必ずしもなく、水晶体の厚みのみを測定してもよいし、前房深度のみを測定してもよい。

上述した実施例では、ビームエキスパンダー４０を２つの凸レンズ４２，４４で構成したが、このような構成に限られず、種々の構成（例えば、凹レンズと凸レンズの組合せ、凸レンズと凹レンズの組合せ等）を採用することができる。すなわち、凸レンズと凹レンズの組合せ等のように異なる構成を用いても、本実施例と同様の機能（すなわち、焦点位置の調整、入射位置の調整）を果たすことできる。

また、上述した実施例では、凸レンズ４４を駆動するレンズ駆動機構７０に、３つの軸Ａ，Ｂ，Ｃを設定し、各軸Ａ，Ｂ，Ｃに駆動源（磁石８６，コイル８８）と光センサ９４
ａ〜９４ｃを設置したが、このような構成に限られない。例えば、レンズ駆動機構にｘ軸及びｙ軸の２軸を設定し、ｘ軸及びｙ軸のそれぞれに駆動源と位置検出機能を設けてもよい。このような構成によっても、被検眼１００に照射される光を走査することができる。また、上述したレンズ駆動機構では、ホルダ８２に磁石８６を配置し、コイル固定基板９０にコイル８８を配置したが、このような構成に限られず、移動側のホルダ８２にコイルを配置し、固定される側の部材に磁石を配置してもよい。ホルダ８２にコイルを配置することで、可動部の重量が軽くなり、ホルダ８２を高速で駆動することができる。また、上述した実施例では、光センサ９４ａ〜９４ｃによって光学的に位置検出を行ったが、位置検出の方法としては光学式以外の方法を用いることができる。

また、上述した実施例は、フーリエドメイン方式の干渉計を利用した例であったが、タイムドーメイン方式の干渉計を利用してもよい。また、上述した実施例では、測定部１０を被検眼１００に対して位置調整したが、測定部１０の全体を位置調整する必要はなく、例えば、測定部１０干渉計２０を除いた部分の光学系のみを位置調整してもよい。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０・・測定部１２・・光源１４・・干渉光学系２０・・干渉計２２・・参照ミラー２４・・ビームスプリッタ２６・・受光素子２８，３４，４６・・ミラー３０・・０点調整機構３２・・コーナキューブ４０・・ビームエキスパンダー４２・・凸レンズ４４・・凸レンズ４８・・ホットミラー５０・・観察光学系５４・・第１駆動装置５６・・第２駆動装置５８・・第３駆動装置６２・・モニタ６４・・演算装置７０・・レンズ駆動機構７１・・案内筒７１ａ・・フランジ７１ｂ・・案内筒本体７１ｃ・・ガイド面７２・・揺動板７４・・プランジャ７４ａ・・支軸７５・・ソレノイド７６・・コイル７８・・支軸８０・・ベース部材８１・・コイルばね８２・・ホルダ８３・・支持部材８４・・ガイド部材８６・・磁石８７・・凹部８８・・コイル９０・・コイル固定基板９２ａ，ｂ，ｃ・・位置検出装置９３ａ，ｂ，ｃ・・光センサ基板９４ａ，ｂ，ｃ・・光センサ９５・・光センサ基板取付板９６・・反射板

Claims (3)

1. 光源と、前記光源からの光を被検眼に案内する光学系と、を有しており、 前記光学系は、 光軸上に配置されたレンズと、 前記光軸に対して直交する直交平面内で前記レンズを変位させるレンズ駆動機構と、 前記レンズ駆動機構を駆動する制御装置と、を有しており、 前記制御装置が前記レンズ駆動機構を駆動することで、前記光源から前記被検眼に照射される光の照射位置及び照射角度を変更することを特徴とする眼科装置。
2. 前記レンズ駆動機構は、 前記レンズが前記直交平面内で移動可能となる第１状態と、前記レンズが前記直交平面内で移動不能となる第２状態と、に切り替え可能な切替え機構と、 前記切替え機構が前記第２状態に切替えたときに、前記レンズを前記光軸に対して予め定められた設定位置に案内するガイド機構と、をさらに有していることを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記レンズ駆動機構は、前記光軸に対する前記レンズの位置を検出する位置検出部をさらに有しており、 前記制御装置は、前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記レンズ駆動機構を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の眼科装置。

Images