JP2017099719A

JP2017099719A - 細隙鏡顕微鏡

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Publication number: JP2017099719A
Application number: JP2015236084A
Authority: JP
Inventors: 中村　弘一; Koichi Nakamura; 弘一中村
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2017-06-08

Abstract

【課題】簡素な構成により、光学フィルターを用いて患者眼を好適に観察できる細隙鏡顕微鏡を提供する。
【解決手段】被検者眼を観察又は撮影する細隙鏡顕微鏡は、可視光を発する光源を有し、被検者眼を照明する照明光学系と、照明光学系の照明光路に配置されて、光源から発せられた光を透過させてグリーン光を得る第１の光学フィルターとを備える。第１の光学フィルターは光学干渉フィルターである。また、第１の光学フィルターの特性は、４５０〜５５０ｎｍの透過率が７０％以上であり、且つ、６１０〜７００ｎｍの透過率が１０％以下である。
【選択図】図１

Description

本開示は、被検者眼を観察又は撮影する細隙鏡顕微鏡に関する。

挿脱可能なブルーフィルターを照明ユニットに設けた細隙鏡顕微鏡が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のブルーフィルターは、４７０〜５００ｎｍの可視の青色を透過する。特許文献１の細隙鏡顕微鏡は、特定の波長帯域（青色）を透過するフィルターを使用して、励起光により患部を強調した画像を取得する。

特開２０１４−１２０３６号公報

例えば、照明光学系に光学フィルターを配置することで、白色で照明した場合とは異なる色調で眼底を観察できる。しかし、従来の技術では、光学フィルターの分光透過特性の影響で、患者眼を好適に観察し難い場合があった。例えば、光学フィルターの分光透過特性により、観察される眼底像の色調が大きく変化する場合があった。また、光学フィルターの分光透過特性により、光源から発せられた光の光学フィルターでの減光度合いが大きく変化する場合があった。

本開示は、簡素な構成により、光学フィルターを用いて患者眼を好適に観察できる細隙鏡顕微鏡を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１）被検者眼を観察又は撮影する細隙鏡顕微鏡は、可視光を発する光源を有し、被検者眼を照明する照明光学系と、前記照明光学系の照明光路に配置され、前記光源から発せられた光を透過させてグリーン光を得る第１の光学フィルターと、を備え、前記第１の光学フィルターは光学干渉フィルターである、ことを特徴とする。

本開示によれば、簡素な構成により、光学フィルターを用いて患者眼を好適に観察できる細隙鏡顕微鏡を提供できる。

細隙鏡顕微鏡の外観の説明図である。細隙鏡顕微鏡の光学系の説明図である。第１光学フィルターの分光透過特性を示すグラフである。患者眼に投光されるグリーン光の分光特性を示すグラフである。比較用の光学フィルターの分光透過特性を示すグラフである。変容例の第１光学フィルターの分光透過特性を示すグラフである。

以下、図面を用いて、本開示における典型的な実施形態を説明する。本開示では、眼科装置の一例として、細隙鏡顕微鏡を説明する。なお、本実施形態の細隙鏡顕微鏡１はスリットランプと呼ばれることがある。図１は、本実施形態の細隙鏡顕微鏡１を右斜め上方向からみた外観斜視図である。図２は、本実施形態の細隙鏡顕微鏡１の光学系の説明図である。

本実施形態の細隙鏡顕微鏡１は、顔支持ユニット２と本体３を備える。顔支持ユニット２は被検者の顔を固定するために用いられる。顔支持ユニット２は、ベースプレート８を介してテーブル４に固定されている。本実施形態の本体３は、照明部５と顕微鏡部６を備える。本実施形態の細隙鏡顕微鏡１は、駆動機構を備えている。駆動機構は、照明部５および顕微鏡部６を被検者眼Ｅｐに対して上下方向／左右方向／前後方向に移動するために用いられる。

本実施形態の細隙鏡顕微鏡１は、照明光学系１０と観察光学系２０を備える。本実施形態では、照明光学系１０と観察光学系２０とにより被検者眼Ｅｐを観察する観察手段が構成されている。本実施形態では、照明光学系１０の部材は照明部５に収容されている。また、観察光学系２０の部材は顕微鏡部６に収容されている。なお、照明光学系１０と観察光学系２０に関しては後ほど詳細に説明する。

＜照明光学系＞
本実施形態の照明光学系１０は、被検者眼Ｅｐに照明光を投光するために用いられる。本実施形態の照明光学系１０は可変スリット１４とフィルター部１７を備える。本実施形態の照明光学系１０は更に、光源１１、コンデンサレンズ１２、可変アパーチャ１３、投影レンズ１５、およびプリズムミラー１６を備える。本実施形態の光源１１は可視光を発する。詳細には、本実施形態の光源１１は白色光を発する。本実施形態の光源１１はＬＥＤ（発光ダイオード）である。しかし、例えば、光源１１が電球色を発してもよい。また、光源１１に電球（ハロゲンランプ，タングステンランプ）等を用いてもよい。

本実施形態では、光源１１からの光束（可視光）は、コンデンサレンズ１２を透過して可変アパーチャ１３及び可変スリット１４を照明する。可変アパーチャ１３及び可変スリット１４を通過した光束は、フィルター部１７を通過した後に、投影レンズ１５を透過してプリズムミラー１６で反射され、被検者眼Ｅｐに投光される。可変アパーチャ１３及び可変スリット１４は、光源１１から発せられる拡散光をスリット形状に成形する。このようにして、被検者眼Ｅｐにスリット光が投光される。なお、本実施形態では、可変アパーチャ１３によりスリット光のスリット長を変更できる。また、可変スリット１４によりスリット光のスリット幅を変更できる。本実施形態の照明部５にはノブが設けられている。検者はノブを回転して、スリット長とスリット幅を変更できる。

本実施形態のフィルター部１７は、可変スリット１４と投影レンズ１５の間に配置されている。本実施形態のフィルター部１７は、被検者眼Ｅｐに投光する照明光の分光特性を変化させるために用いられる。本実施形態の細隙鏡顕微鏡１はフィルター部１７により、被検者眼Ｅｐに投光する光を、白色と、緑色と、青色との何れかに切り換えることができる。本実施形態のフィルター部１７は、光学特性が異なる複数種類の光学フィルターを備える。詳細には、本実施形態のフィルター部１７は、緑色用の第１光学フィルター１７ａと青色用の第２光学フィルター１７ｂとを含む。なお、フィルター部１７が減光フィルター（ＮＤフィルター等）を含み、被検者眼Ｅｐに投光する光を減光できてもよい。

本実施形態のフィルター部１７はターレット板を備える。ターレット板には３つ（複数）の開口部が設けられている。ターレット板の３つの開口部のうちの１つには、第１光学フィルター１７ａが組み付けられている。残りの２つの開口部のうちの１つには、第２光学フィルター１７ｂが組み付けられている。ターレット板（フィルター部１７）の一部は照明部５の筐体から露出している（図１参照）。検者はターレット板を回転して、照明光学系１０の光路上に配置する光学フィルターを切り換えることができる。

本実施形態では、第１光学フィルター１７ａと、第２光学フィルター１７ｂと、光学フィルターを備えない素通しの開口部との何れかを、照明光学系１０の光路上に選択的に配置できる。本実施形態の第１光学フィルター１７ａは、被検者眼Ｅｐに緑色光を投光するために用いられる。本実施形態の第２光学フィルター１７ｂは、被検者眼Ｅｐに青色光を投光するために用いられる。なお、フィルター部１７で切り換え可能な色調は前述した白色、緑色、および青色に限るものではない。例えば、フィルター部１７で、赤色にも切換え可能であってもよい。また、フィルター部１７は白色と緑色のみを切り換え可能であってもよい。

＜第１光学フィルター（レッドフリーフィルター）＞
図３を併用して、本実施形態の第１光学フィルター１７ａを説明する。なお、本実施形態の第１光学フィルター１７ａは、グリーンフィルター、レッドフリーフィルター等と呼ばれることがある。本実施形態の第１光学フィルター１７ａを介して被検者眼Ｅｐに投光される光は、無赤色光と呼ばれる場合がある。本実施形態の第１光学フィルター１７ａは光学干渉フィルターである。なお、光学干渉フィルターとは、薄膜の透過光による干渉を利用したものである。本実施形態の第１光学フィルター１７ａは、所定の透明基材上に所定の多層膜（薄膜）が形成されている。つまり、本実施形態の第１光学フィルター１７ａは、多層膜フィルターである。

本実施形態の第１光学フィルター１７ａの構造を説明する。本実施形態の透明基材上には、高屈折率の誘電膜層と低屈折率の誘電膜層とが交互に繰り返されて多層膜が形成されている。本実施形態では、透明基材上に積層される各々の層の厚さは３０〜２００ｎｍの範囲内とされている。また、透明基材上には誘電膜層が１６層積層されている。

詳細には、先ず、ガラス板（透明基材）上に厚さ８３ｎｍのＴｉＯ_２の膜（高屈折率の誘電膜層）が積層されている。次いで、厚さ１２３ｎｍのＳｉＯ_２の膜（低屈折率の誘電膜層）が積層されている。次いで、厚さ６１ｎｍのＴｉＯ_２の膜、厚さ１１３ｎｍのＳｉＯ_２の膜の順での積層が６回繰り返されている。次いで、厚さ７２ｎｍのＴｉＯ_２の膜が積層されている。最後に、厚さ５６ｎｍのＳｉＯ_２の膜が積層されている。

このようにして、透明基材上には１６層の膜が重ねられている。なお、ここで説明した第１光学フィルター１７ａの構造は一例に過ぎない。干渉フィルターの種類、透明基材の種類、誘電膜層の成分、誘電層の厚さ、屈折率の順番等を適宜変更してもよいことは言うまでもない。光学干渉フィルターにより、光源１１から発せられた光を透過させてグリーン光を得られれば良い。

図３は、本実施形態の第１光学フィルター１７ａの分光透過特性を示すグラフである。本実施形態の第１光学フィルター１７ａの特性は、６１０〜７００ｎｍの透過率が２％以下である。また、４５０〜５５０ｎｍの透過率が９０％以上である。また、５８５ｎｍでの透過率が５０％以下である。つまり、本実施形態の第１光学フィルター１７ａはショートパス特性を有している。また、分光透過率が急峻に変化するシャープカット特性を有している。本実施形態の第１光学フィルター１７ａは、ショートパスフィルターと呼ばれることがある。前述したように、本実施形態の第１光学フィルターは光学干渉フィルターである。したがって、各波長の透過率を個別に指定できる。

なお、６１０〜７００ｎｍの透過率は、１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましい。本実施形態では更に好ましい２％以下としている。この波長域の透過率が低いほど、例えば、観察像の赤味が抑えられて血管の視認性が良好となる。また、４５０〜５５０ｎｍの透過率は、７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。本実施形態では更に好ましい９０％以上としている。この波長帯の透過率が高いほど、例えば、観察部位を明るく観察できる（換言するなら光源１１の使用効率が上がる）。また、本実施形態では、５５０ｎｍ（透過率９０％）から６１０ｎｍ（透過率２％）へと、６０ｎｍの波長幅で透過率を急峻に変化させている。この波長幅は８０ｎｍ以下が好ましく、６０ｎｍ以下がより好ましい。この波長幅が狭いほど、例えば、血管の視認性が良好となり、且つ、観察部位を明るく観察できる。なお、ショートパス特性の開始となる波長（透過率が急峻に下がり始める波長）は、５５０ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲内が好ましく、５７５ｎｍ〜６２５ｎｍの範囲内がより好ましい。この範囲内に設けることで、例えば、血管の視認性が良好となり、且つ、観察部位を明るく観察できる。

図４は、照明光学系１０の光路上に第１光学フィルター１７ａを配置した場合に、被検者眼Ｅｐに投光される照明光の分光特性を示すグラフである。なお、図４では、照明光学系１０の光路上に光学フィルターを配置させない場合（つまり、フィルター部１７は素通し）のグラフを点線で示している。なお、５７０ｎｍ以下の波長帯は２つの線が重なるため、共に実線で示している。照明光学系１０の光路上に第１光学フィルター１７ａが配置されると、フィルター部１７に入射した光は少なくとも一部の波長が減光（減衰）する。図４では、５８０〜７００ｎｍの波長成分が大きく減衰している。

図５は、比較用の光学フィルターの分光透過率を示すグラフである。図５で示す比較用の光学フィルターは、グリーン色のカラーガラスフィルターである。なお、カラーガラスフィルターとは、特定波長を選択的に吸収または透過する成分を、ガラス材料内に添加して作られる。なお、図５では、先ほど図３を用いて説明した第１光学フィルター１７ａの特性を点線で示している。

図５から明らかなように、比較用の光学フィルター（カラーガラスフィルター）は、第１光学フィルター１７ａよりも、光の減光量が大きい。詳細には、比較用の光学フィルターは、少なくとも５００ｎｍ以上の波長帯での減光量が大きい。また、比較用の光学フィルターは更に、４５０ｎｍ以下の波長帯についても減光量が大きい。例えば、比較用の光学フィルター（カラーガラスフィルター）を用いる場合には、第１光学フィルター１７ａ（光学干渉フィルター）を用いる場合よりも、大光量を発光可能な光源１１を用いる必要性が生じる。一方で、本実施形態の第１光学フィルター１７ａは、例えば、光源１１から発せられる光を効率よく被検者眼Ｅｐに投光できる。

例えば、ヘモグロビンの吸光スペクトルは、４００〜６００ｎｍの波長帯で高い吸光率を示す。本実施形態の第１光学フィルター１７ａは、比較用の光学フィルター（カラーガラスフィルター）よりも４００〜６００ｎｍの波長帯での透過率が大きい。これにより、本実施形態の第１光学フィルター１７ａは、カラーガラスフィルターを用いる場合よりも、太い血管（動脈および静脈）と太い血管以外の部分（例えば網膜色素上皮）とのコントラストが得られ易くなる。なお、ここで言うコントラストが得られた状態とは、太い血管は暗く観察され、太い血管以外の部分は明るく観察される状態である。本実施形態では、被検者眼Ｅｐの眼底を観察した際に、血管の走行状態を把握し易くなる。つまり、本実施形態では無赤色光による眼底血管の視認性が高められている。以上の説明を換言するなら、本実施形態の第１光学フィルター１７ａは、血液の吸光特性を考慮した特性と言える。詳細には、本実施形態の第１光学フィルター１７ａは、ヘモグロビンの吸光スペクトルに近い特性と言える。

なお、第１光学フィルター１７ａの分光透過率特性の数値は、前述した数値に限るものではない。例えば、光学干渉フィルターを用いることで、カラーガラスフィルターを用いる場合よりも、減光量が少なくなればよい。また、光学干渉フィルターを用いることで、カラーガラスフィルターを用いる場合よりも、眼底血管の視認性が高まればよい。

＜第２光学フィルター（ブルーフィルター）＞
次いで、本実施形態の第２光学フィルター１７ｂを説明する。本実施形態の第２光学フィルター１７ｂは、ブルー色のカラーガラスフィルターである。詳細には、本実施形態の第２光学フィルター１７ｂは、特定波長を選択的に吸収または透過する成分を、ガラス材料（透明材料）内に添加して作られている。例えば、透過率のピーク波長が３９０〜４００ｎｍとなるカラーガラスフィルター（ＨＯＹＡ社Ｅ−Ｂ３９０等）を用いてもよい。被検者眼Ｅｐにブルー光を投光するための第２光学フィルター１７ｂにカラーガラスフィルターを用いることで、例えば、細隙鏡顕微鏡１を安価に製造できる。また、従来から馴染まれている色調のブルー光により被検者眼Ｅｐを観察できる。なお、カラーガラスフィルターの代わりに、特定波長を選択的に吸収または透過する成分をプラスチック材料（透明材料）内に添加して作られたプラスチックフィルターを用いてもよい。また、ゼラチンフィルターを用いてもよい。

以上説明したように、本実施形態では、第１光学フィルター１７ａに多層膜フィルターを用い、第２光学フィルター１７ｂにはカラーガラスフィルターを用いている。つまり、本実施形態では、第１光学フィルター１７ａと第２光学フィルター１７ｂとで種類（構造）を異ならせている。これにより、例えば、ブルー光とグリーン光の各々により被検者眼Ｅｐを好適に観察できる。また、細隙鏡顕微鏡１を安価に製造できる。

＜観察光学系＞
図２に戻り、本実施形態の観察光学系２０を説明する。本実施形態の観察光学系２０は、被検者眼Ｅｐを観察するために用いられる。本実施形態の観察光学系２０は、対物レンズ２１、結像レンズ２３、および接眼レンズ２６を備える。本実施形態の観察光学系２０は更に、変倍光学系２２、正立プリズム２４、および視野絞り２５を備える。被検者眼Ｅｐを発する光（観察光であり、換言するなら、例えば、被検者眼Ｅｐで反射した照明光）は、対物レンズ２１、変倍光学系２２、結像レンズ２３を透過して、正立プリズム２４で反射される。正立プリズム２４で反射された光束は、視野絞り２５、接眼レンズ２６を透過して、検者眼Ｅｏに入射する。照明光学系１０は被検者眼Ｅｐに照明光を投光する。検者は観察光学系２０を用いて、観察部位から発せられる観察光による被検者眼Ｅｐの観察像を観察できる。なお、観察光には、照明光により観察部位で発生した蛍光が含まれる場合もある。

＜制御部＞
次いで、本実施形態の制御部８０を説明する。本実施形態の制御部８０は、細隙鏡顕微鏡１の制御を司る。本実施形態の制御部８０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備える。本実施形態の制御部８０には、調光ノブ７、センサー８１、および光源１１が接続されている。本実施形態の制御部８０は、光源１１から発する光の光量を調節できる。つまり、本実施形態の制御部８０は、照明光の調光手段としての機能を有する。

本実施形態の調光ノブ７は、検者が照明光の光量を調節するために用いられる。本実施形態のセンサー８１は、フィルター部１７に設けられている。センサー８１は、照明光学系１０の光路上に光学フィルター（本実施形態では第１光学フィルター１７ａまたは第２光学フィルター１７ｂ）が配置されているか否かを制御部８０が検出するために用いられる。本実施形態の制御部８０は、センサー８１の出力信号を用いて、光路上に配置されている光学フィルターの種類も検出できる。

本実施形態の制御部８０は、センサー８１の出力信号に基づいて、光源１１の発光量を調節する。詳細には、制御部８０は、照明光学系１０の光路上に第１光学フィルター１７ａまたは第２光学フィルター１７ｂが配置されている場合には、素通し（光路長差吸収用の透明ガラス）の場合に対して光源１１の発光量を増加させる。また、制御部８０は、照明光学系１０の光路上に第２光学フィルター１７ｂが配置されている場合には、第１光学フィルター１７ａが配置されている場合よりも光源１１の発光量を増加させる。このようにして、検者がフィルター部１７を操作した際に自動調光が行われる。なお、本実施形態では、調光ノブ７による光量レベル（大／中／小）を基準とした自動調光が行われる。

以上説明したように、本実施形態の細隙鏡顕微鏡１は、可視光を発する光源１１を有し，被検者眼Ｅｐを照明する照明光学系１０と、照明光学系１０の照明光路に配置され，光源１１から発せられた光を透過させてグリーン光を得る第１光学フィルター１７ａとを備えている。ここで、第１光学フィルター１７ａを光学干渉フィルターとしたことで、例えば、グリーン光を得るための分光透過特性を複雑な特性にできる。

また、本実施形態の第１光学フィルター１７ａの特性は、４５０〜５５０ｎｍの透過率が９０％であり、且つ、６１０〜７００ｎｍの透過率が２％以下である。これにより、例えば、光源１１から発せられる光を効率よく被検者眼Ｅｐに投光できる。よって、観察部位を明るく観察できる。また、第１光学フィルター１７ａを光学干渉フィルターとしたことで、例えば、血管の走行を明瞭に観察し易くなる。また、本実施形態では、光源１１はＬＥＤである。これにより、例えば、光源１１が劣化し難い。

また、本実施形態の細隙鏡顕微鏡１は、照明光学系１０の照明光路に配置されて，光源１１から発せられた光を透過させてブルー光を得る第２光学フィルター１７ｂを備えている。ここで、第２光学フィルター１７ｂは、特定波長を選択的に吸収または透過する成分をガラス材料内に添加したカラーガラスフィルターである。これにより、例えば、第２光学フィルター１７ｂを安価に製造できる。

＜第１光学フィルターの変容例＞
次いで、第１光学フィルター１７ａ（レッドフリーフィルター）の変容例を説明する。図６は、変容例の第１光学フィルターの分光透過特性を示すグラフである。なお、変容例の第１光学フィルターは、光学干渉フィルター（多層膜フィルター）である。変容例の第１光学フィルターの特性は、６００ｎｍでの透過率が５０％以下である。また、４５０〜５６５ｎｍの大部分の透過率が９０％である。また、６２５〜７００ｎｍの透過率が２％以下である。変容例の第１光学フィルターは更に、フルオレセインの蛍光波長の主な部分を遮断する特性を有している。詳細には、５２０ｎｍに減衰部を設けたノッチフィルターである。５２０ｎｍに減衰部を設けたことにより、フルオレセインの蛍光波長（ピーク波長５２０ｎｍ）の主な部分を遮断する。

変容例の第１光学フィルターは、前述した第１光学フィルター１７ａよりも更に、血液（ヘモグロビン）の吸収スペクトルに近づけた特性である。また、フルオレセイン蛍光を観察し易くなる。例えば、眼底カメラを用いて蛍光撮影を行った後に、被検者眼Ｅｐに残存するフルオレセイン蛍光を観察し易くなる。

なお、以上では、被検者眼Ｅｐにスリット光を投光して観察する細隙鏡顕微鏡１を例示して説明した。しかし、照明光がスリット光ではなくてもよい。また、本開示の技術を眼科用レーザ治療装置に適用してもよい。例えば、顕微鏡を備えた眼科用レーザ光凝固装置（システム）に適用してもよい。本開示の技術を他の検眼手段（例えば、単眼倒像鏡、双眼倒像鏡、直像検眼鏡等の検眼機器・器具）に適用してもよい。

なお、本実施形態の細隙鏡顕微鏡１は、観察手段として照明光学系１０と観察光学系２０を用い、照明光学系１０に第１光学フィルター１７ａを配置している。しかし、観察光学系２０に第１光学フィルター１７ａを配置してもよい。この場合、細隙鏡顕微鏡が照明光学系１０を備えなくてもよい。つまり、干渉フィルターを介したグリーン光（無赤色光）を用いて観察できればよい。つまり、検者が観察する観察光に干渉フィルターが寄与していればよい。もちろん、観察光学系２０に第２光学フィルター１７ｂを配置してもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲及びこれと均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１：細隙鏡顕微鏡
１０：照明光学系
２０：観察光学系
１１：光源
１７ａ：第１光学フィルター
１７ｂ：第２光学フィルター
Ｅｐ：被検者眼
Ｅｏ：検者眼

Claims

可視光を発する光源を有し、被検者眼を照明する照明光学系と、
前記照明光学系の照明光路に配置され、前記光源から発せられた光を透過させてグリーン光を得る第１の光学フィルターと、を備え、
前記第１の光学フィルターは光学干渉フィルターである、
ことを特徴とする細隙鏡顕微鏡。
請求項１に記載の細隙鏡顕微鏡であって、
前記第１の光学フィルターの特性は、４５０〜５５０ｎｍの透過率が７０％以上であり、且つ、６１０〜７００ｎｍの透過率が１０％以下である、ことを特徴とする細隙鏡顕微鏡。
請求項１または２に記載の細隙鏡顕微鏡であって、
前記光源はＬＥＤである、ことを特徴とする細隙鏡顕微鏡。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の細隙鏡顕微鏡は更に、
前記照明光学系の照明光路に配置され、前記光源から発せられた光を透過させてブルー光を得る第２の光学フィルターを備え、
前記第２の光学フィルターは、特定波長を選択的に吸収または透過する成分をガラス材料内に添加したカラーガラスフィルターである、ことを特徴とする細隙鏡顕微鏡。