JP2018038496A - 眼科装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】被検者眼の眼底を複数個の発光素子を用いたパターン光で照明する、コンパクトな照射光学系を備えた眼科装置を提供する。
【解決手段】所定の波長域の光を発する第1の照明光源であって,照明光学系の光軸に沿って照明光束を照射するように配置される第1照明光源と、第1照明光源とは異なる波長域の光を発する第2の照明光源であって,光軸に対して第1照明光源より離れた位置に配置され光軸に近づく方向に向けて照明光束を照射するように配置される第2照明光源91a〜91hと、を一対の光源とし、一対の光源を照明光学系の軸周りに複数並べて所定のパターン状に一体的に配置してなる照明手段を備える。更に、一対とされる一方の第2照明光源から発せられる照明光束を他方の第1照明光源の照明光束と同軸とし,同軸とされた両光源からの照明光束を光学部材に向けて光軸に沿うようにガイドするガイド部材93a〜93hを備える。
【選択図】図5
【解決手段】所定の波長域の光を発する第1の照明光源であって,照明光学系の光軸に沿って照明光束を照射するように配置される第1照明光源と、第1照明光源とは異なる波長域の光を発する第2の照明光源であって,光軸に対して第1照明光源より離れた位置に配置され光軸に近づく方向に向けて照明光束を照射するように配置される第2照明光源91a〜91hと、を一対の光源とし、一対の光源を照明光学系の軸周りに複数並べて所定のパターン状に一体的に配置してなる照明手段を備える。更に、一対とされる一方の第2照明光源から発せられる照明光束を他方の第1照明光源の照明光束と同軸とし,同軸とされた両光源からの照明光束を光学部材に向けて光軸に沿うようにガイドするガイド部材93a〜93hを備える。
【選択図】図5
Description
本開示は、被検者眼を撮像する眼科装置に関する。
被検眼を撮像する眼科装置が知られている。特許文献1の眼科撮影装置は、被検眼の前眼部と共役となる位置の近傍に、可視光を照射する照明光源を配置している。照明光源には、複数個の青色発光LED素子がリング状かつ離散的に配列されている。青色発光LED素子から発せられる光は、その像が被検眼の瞳孔の付近に形成されるリング絞りを介して、眼底を照明する。
ところで、LED素子等の発光素子を用いて眼底を好適に照明しようとする場合、十分な光量を確保するためには複数の発光素子を必要となる。また、複数の発光素子を用いる場合、均一な照明光を得るために必要な所定のパターン形状を形成する必要がある。このように照明用の所定形状のパターン光(例えばリング光)を、複数個の発光素子を用いて形成する場合、例えば、次に示す課題がある。発光素子のサイズを大きくするほど照射光量に余裕が生じ易いが、その反面で、照射光学系の光学素子(レンズ等)のサイズが大きくなり易い。また、パターン光の形成に使用する発光素子の数を減らすほど、照明ムラ、光量不足等になり易い。
本開示は、上記の従来技術の問題点に鑑みて、被検者眼の眼底を複数個の発光素子を用いて、好適に照明することのできる眼科装置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) 被検者眼の眼底を照明するための照明光学系を備える眼科装置において、前記照明光学系は、所定の波長域の光を発する第1の照明光源であって,前記照明光学系の光軸に沿って照明光束を照射するように配置される第1照明光源と、該第1照明光源とは異なる波長域の光を発する第2の照明光源であって,前記光軸に対して前記第1照明光源より離れた位置に配置され前記光軸に近づく方向に向けて照明光束を照射するように配置される第2照明光源と、を一対の光源とし、該一対の光源を前記照明光学系の軸周りに複数並べて所定のパターン状に一体的に配置してなる照明手段と、前記照明手段の前記第1照明光源及び前記第2照明光源から発せられる照明光を被検者眼へ導光するために前記照明光学系の光軸上に配置される光学部材と、前記一対とされる一方の前記第2照明光源から発せられる照明光束を他方の前記第1照明光源の照明光束と同軸とし,該同軸とされた両光源からの照明光束を前記光学部材に向けて前記光軸に沿うようにガイドするガイド部材と、を備えることを特徴とする。
(1) 被検者眼の眼底を照明するための照明光学系を備える眼科装置において、前記照明光学系は、所定の波長域の光を発する第1の照明光源であって,前記照明光学系の光軸に沿って照明光束を照射するように配置される第1照明光源と、該第1照明光源とは異なる波長域の光を発する第2の照明光源であって,前記光軸に対して前記第1照明光源より離れた位置に配置され前記光軸に近づく方向に向けて照明光束を照射するように配置される第2照明光源と、を一対の光源とし、該一対の光源を前記照明光学系の軸周りに複数並べて所定のパターン状に一体的に配置してなる照明手段と、前記照明手段の前記第1照明光源及び前記第2照明光源から発せられる照明光を被検者眼へ導光するために前記照明光学系の光軸上に配置される光学部材と、前記一対とされる一方の前記第2照明光源から発せられる照明光束を他方の前記第1照明光源の照明光束と同軸とし,該同軸とされた両光源からの照明光束を前記光学部材に向けて前記光軸に沿うようにガイドするガイド部材と、を備えることを特徴とする。
本開示によれば、被検者眼の眼底を複数個の発光素子を用いたパターン光で照明する、コンパクトな照射光学系を備えた眼科装置を提供することができる。
以下、本開示における典型的な実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、被検者眼Eの眼底に照明光を投光して被検者眼Eの眼底を撮影する眼底撮影装置を、眼科装置1の一例として説明する。
図1を用いて説明する。本実施形態の眼科装置1は、被検者眼Eの撮影を行うための各種光学系を含む光学部3、被検者眼Eの観察像等を表示するための表示部8、光学部3をベース部7上で上下/左右/前後方向(3次元方向)に移動させるためのモーターを備えるXYZ駆動部6、被検者の顔を固定するための顎載せ台5、およびXYZ駆動部6が備えるモーターの駆動を手動で操作するためのジョイスティック4を備える。
<光学部>
次いで図2を用いて本実施形態の光学部3を説明する。本実施形態の光学部3は、被検者眼Eの眼底を観察・撮影するための眼底観察・撮影光学系10、被検者眼Eの前眼部を観察するための前眼部観察光学系20、被検者眼Eの眼底に観察用の照明光を投光するための観察照明光学系30、被検者眼Eの眼底に撮影用の照明光を投光するための撮影照明光学系40(照明光学系)、被検者眼Eの前眼部に観察用の照明光を投光するための前眼部照明光学系50、被検者眼Eに固視標を呈示するための固視標呈示光学系60を備える。
次いで図2を用いて本実施形態の光学部3を説明する。本実施形態の光学部3は、被検者眼Eの眼底を観察・撮影するための眼底観察・撮影光学系10、被検者眼Eの前眼部を観察するための前眼部観察光学系20、被検者眼Eの眼底に観察用の照明光を投光するための観察照明光学系30、被検者眼Eの眼底に撮影用の照明光を投光するための撮影照明光学系40(照明光学系)、被検者眼Eの前眼部に観察用の照明光を投光するための前眼部照明光学系50、被検者眼Eに固視標を呈示するための固視標呈示光学系60を備える。
<眼底観察>
本実施形態では、観察照明光学系30の光軸と眼底観察・撮影光学系10の光軸(光軸L1)とが同軸である。複数のLED31は光軸L1から離れた位置に配置されている。詳細には、複数のLED31は、眼底観察・撮影光学系10の撮像光束と干渉しない位置に配置されている。複数のLED31は光軸L1の周方向に均等な間隔で配置されており、各々のLED31は赤外光(例えば850nmの波長)を発する。LED31から射出された眼底観察光(照明光)は、光軸L1上に斜設された補助ミラー25、光軸L1上に斜設されたダイクロイックミラー21(光学部材)、対物レンズ11の順で介して被検者眼Eの瞳孔に一旦集光する。被検者眼Eの瞳孔には複数のLED31の配置に対応したパターン光が形成される。瞳孔に集光した眼底観察光は再び拡散して眼底を照明する。眼底で反射した眼底観察光は、対物レンズ11、ダイクロイックミラー21、補助ミラー25、撮影絞り12、レンズ13、結像レンズ14、ダイクロイックプリズム61、フィルター15の順で介して進み撮像素子16に集光(結像)する。撮像素子16の出力信号を用いた眼底観察像が表示部8に表示される。
本実施形態では、観察照明光学系30の光軸と眼底観察・撮影光学系10の光軸(光軸L1)とが同軸である。複数のLED31は光軸L1から離れた位置に配置されている。詳細には、複数のLED31は、眼底観察・撮影光学系10の撮像光束と干渉しない位置に配置されている。複数のLED31は光軸L1の周方向に均等な間隔で配置されており、各々のLED31は赤外光(例えば850nmの波長)を発する。LED31から射出された眼底観察光(照明光)は、光軸L1上に斜設された補助ミラー25、光軸L1上に斜設されたダイクロイックミラー21(光学部材)、対物レンズ11の順で介して被検者眼Eの瞳孔に一旦集光する。被検者眼Eの瞳孔には複数のLED31の配置に対応したパターン光が形成される。瞳孔に集光した眼底観察光は再び拡散して眼底を照明する。眼底で反射した眼底観察光は、対物レンズ11、ダイクロイックミラー21、補助ミラー25、撮影絞り12、レンズ13、結像レンズ14、ダイクロイックプリズム61、フィルター15の順で介して進み撮像素子16に集光(結像)する。撮像素子16の出力信号を用いた眼底観察像が表示部8に表示される。
<眼底撮影>
次いで被検者眼Eの眼底撮影を説明する。なお、光源部44(照明手段)の詳細な説明は後ほど行う。撮影照明光学系40の光源部44から射出された撮影光(本実施形態では撮影用の励起光であり、波長490nm又は波長550nmの光)は、円環状の開口部を有するリングスリット43、円環状の開口部を有する水晶体絞り42、光軸L2上に斜設されたダイクロイックミラー41の順で介して進みダイクロイックミラー21で被検者眼Eの方向に反射する。なお、撮影光はダイクロイックミラー41を透過する。ダイクロイックミラー21にて光軸L2と光軸L1が同軸化される。ダイクロイックミラー21で反射された撮影光は、対物レンズ11を介して進み被検者眼Eの瞳孔に集光してリング形状のパターン光PTN(図3参照)を形成する。瞳孔に形成されたパターン光PTNは再び拡散して眼底を照明する。眼底からの撮影光(詳細には励起光の反射、および励起光により発生した蛍光)は、対物レンズ11、ダイクロイックミラー21、補助ミラー25、撮影絞り12、レンズ13、結像レンズ14、ダイクロイックプリズム61の順で介して進みフィルター15に入射する。フィルター15では眼底からの光のうち蛍光成分が抽出(透過)されて撮像素子16に集光(結像)する。撮像素子16の出力信号を用いた眼底撮影像が表示部8に表示される。
次いで被検者眼Eの眼底撮影を説明する。なお、光源部44(照明手段)の詳細な説明は後ほど行う。撮影照明光学系40の光源部44から射出された撮影光(本実施形態では撮影用の励起光であり、波長490nm又は波長550nmの光)は、円環状の開口部を有するリングスリット43、円環状の開口部を有する水晶体絞り42、光軸L2上に斜設されたダイクロイックミラー41の順で介して進みダイクロイックミラー21で被検者眼Eの方向に反射する。なお、撮影光はダイクロイックミラー41を透過する。ダイクロイックミラー21にて光軸L2と光軸L1が同軸化される。ダイクロイックミラー21で反射された撮影光は、対物レンズ11を介して進み被検者眼Eの瞳孔に集光してリング形状のパターン光PTN(図3参照)を形成する。瞳孔に形成されたパターン光PTNは再び拡散して眼底を照明する。眼底からの撮影光(詳細には励起光の反射、および励起光により発生した蛍光)は、対物レンズ11、ダイクロイックミラー21、補助ミラー25、撮影絞り12、レンズ13、結像レンズ14、ダイクロイックプリズム61の順で介して進みフィルター15に入射する。フィルター15では眼底からの光のうち蛍光成分が抽出(透過)されて撮像素子16に集光(結像)する。撮像素子16の出力信号を用いた眼底撮影像が表示部8に表示される。
本実施形態のダイクロイックミラー21は、励起光の波長帯(例えば450〜550nm)と後述する前眼部観察光の波長帯(例えば950nm)とを反射すると共に、眼底観察光と蛍光の波長帯(例えば波長700〜880nm)を透過する特性を有している。つまり、ダイクロイックミラー21は、眼底を照明する励起光を反射するが、眼底で発生した蛍光を透過する。また、本実施形態のフィルター15は、蛍光(例えば波長700〜800nm)を抽出するバリアフィルタ―の特性を有すると共に、眼底観察光(赤外光)の波長を透過する特性を有している。つまり、本実施形態のフィルター15は、特定の波長帯を選択的に透過できる。また、本実施形態の撮像素子16は、赤外帯域の波長および可視帯域の波長の感度を有するイメージセンサー(例えばCMOSイメージセンサー)である。撮像素子16は被検者眼Eの眼底と共役(略共役)な位置に配置されている。なお、パターン光PTNの形状はリング形状に限るものではない。例えば、離散したリング状であってもよい。
<視標呈示>
次いで被検者眼Eへの視標の呈示を説明する。LCD62は被検者眼Eの眼底と共役な位置に配置されている。LCD62には視標像が表示される。LCD62から発せられた視標光(可視光)はダイクロイックプリズム61で反射する。ダイクロイックプリズム61で反射した視標光は、結像レンズ14、レンズ13、撮影絞り12、補助ミラー25、ダイクロイックミラー21、対物レンズ11の順で介して進み被検者眼Eの眼底に集光(結像)する。本実施形態のダイクロイックプリズム61は、視標光の波長帯(例えば500〜600nm)のみを反射して、その他の波長帯の光を透過する特性を有している。
次いで被検者眼Eへの視標の呈示を説明する。LCD62は被検者眼Eの眼底と共役な位置に配置されている。LCD62には視標像が表示される。LCD62から発せられた視標光(可視光)はダイクロイックプリズム61で反射する。ダイクロイックプリズム61で反射した視標光は、結像レンズ14、レンズ13、撮影絞り12、補助ミラー25、ダイクロイックミラー21、対物レンズ11の順で介して進み被検者眼Eの眼底に集光(結像)する。本実施形態のダイクロイックプリズム61は、視標光の波長帯(例えば500〜600nm)のみを反射して、その他の波長帯の光を透過する特性を有している。
本実施形態のダイクロイックプリズム61、フィルター15、撮像素子16、およびLCD62は、ベース71に固定されている。ベース71には駆動部72が接続されている。駆動部72が駆動されると、ベース71は光軸L1に沿って移動される。これにより、被検者眼E毎に視度が異なったとしても、眼底と撮像素子16(又はLCD62)の共役関係を維持できる。
<前眼部観察>
次いで被検者眼Eの前眼部観察を説明する。本実施形態のLED51は対物レンズ11の周辺に設けられており、赤外光(例えば波長950nm)を射出する。LED51から射出された前眼部観察光(照明光)は被検者眼Eを照明する。被検者眼Eで反射した前眼部観察光は、対物レンズ11を介した後、ダイクロイックミラー21で反射する。ダイクロイックミラー21で反射された前眼部観察光は、光軸L2に沿って進みダイクロイックミラー41で再び反射する。本実施形態のダイクロイックミラー41は光軸L2上に斜設されており、前眼部観察光(波長950nm)を反射して、励起光(波長490nm又は波長550nm)を透過する特性を有している。ダイクロイックミラー41で反射した前眼部観察光は、レンズ22、結像レンズ23の順で介して撮像素子24に集光(結像)する。撮像素子24の出力信号を用いた前眼部観察像が表示部8に表示される。本実施形態の撮像素子16は赤外帯域の波長の感度を有するイメージセンサーであり、被検者眼Eの前眼部と共役な位置に配置されている。
次いで被検者眼Eの前眼部観察を説明する。本実施形態のLED51は対物レンズ11の周辺に設けられており、赤外光(例えば波長950nm)を射出する。LED51から射出された前眼部観察光(照明光)は被検者眼Eを照明する。被検者眼Eで反射した前眼部観察光は、対物レンズ11を介した後、ダイクロイックミラー21で反射する。ダイクロイックミラー21で反射された前眼部観察光は、光軸L2に沿って進みダイクロイックミラー41で再び反射する。本実施形態のダイクロイックミラー41は光軸L2上に斜設されており、前眼部観察光(波長950nm)を反射して、励起光(波長490nm又は波長550nm)を透過する特性を有している。ダイクロイックミラー41で反射した前眼部観察光は、レンズ22、結像レンズ23の順で介して撮像素子24に集光(結像)する。撮像素子24の出力信号を用いた前眼部観察像が表示部8に表示される。本実施形態の撮像素子16は赤外帯域の波長の感度を有するイメージセンサーであり、被検者眼Eの前眼部と共役な位置に配置されている。
<制御部>
図4を併用して、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、眼科装置1の動作を制御する。制御部80は、眼科装置1の各部制御を司るCPU81(プロセッサ)、各種プログラム,初期値等が記憶されているROM82、各種情報を一時的に記憶するRAM83、および電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である不揮発性84を備える。制御部80またはCPU81をコンピュータと呼んでもよい。制御部80には、第2波長LED91(第2の照明光源:91a〜91h)、第1波長LED94(第1の照明光源:94a〜94h)、撮像素子24、LED51、LED31、撮像素子16、LCD62、駆動部72、ジョイスティック4、XYZ駆動部6、表示部8等が接続される。
図4を併用して、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、眼科装置1の動作を制御する。制御部80は、眼科装置1の各部制御を司るCPU81(プロセッサ)、各種プログラム,初期値等が記憶されているROM82、各種情報を一時的に記憶するRAM83、および電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である不揮発性84を備える。制御部80またはCPU81をコンピュータと呼んでもよい。制御部80には、第2波長LED91(第2の照明光源:91a〜91h)、第1波長LED94(第1の照明光源:94a〜94h)、撮像素子24、LED51、LED31、撮像素子16、LCD62、駆動部72、ジョイスティック4、XYZ駆動部6、表示部8等が接続される。
<光源部>
図5〜7を用いて本実施形態の光源部44を説明する。本実施形態の光源部44は、波長特性が異なる複数種類の照明光を射出できる。光源部44から射出される照明光は光軸L2に沿って進む。本実施形態の光源部44は、波長490nmの照明光(第1励起光)と波長550nmの照明光(第2励起光)とを射出できる。これにより、本実施形態の眼科装置1は、被検者眼Eの眼底を、波長特性が異なる励起光で蛍光撮影できる。本実施形態では2種類の照明光を選択的に射出するが、2種類の照明光を同時に射出して眼底を撮像してもよい。
図5〜7を用いて本実施形態の光源部44を説明する。本実施形態の光源部44は、波長特性が異なる複数種類の照明光を射出できる。光源部44から射出される照明光は光軸L2に沿って進む。本実施形態の光源部44は、波長490nmの照明光(第1励起光)と波長550nmの照明光(第2励起光)とを射出できる。これにより、本実施形態の眼科装置1は、被検者眼Eの眼底を、波長特性が異なる励起光で蛍光撮影できる。本実施形態では2種類の照明光を選択的に射出するが、2種類の照明光を同時に射出して眼底を撮像してもよい。
光源部44から射出される2種類の照明光は共に、被検者眼Eの瞳孔にてリング形状のパターン光PTN(図3参照)を形成して、眼底を照明(励起)する。2種類の励起光は共に、少なくとも、瞳孔と共役な位置に配置されるリングスリット43と対物レンズ11とを介して眼底を照明(励起)する。図5は光源部44の正面図(図2の光源部44を紙面下方から見た外観図)である。図6は光源部44の背面図(図2の光源部44を紙面上方から見た外観図)である。図7は光源部44の断面図(図5のA−A断面)である。
光源部44を正面(図5参照)から見ると、光軸L2の周囲には複数のダイクロイックプリズム93a〜93h(ガイド部材)が配置されている。なお、以降の説明では、ダイクロイックプリズム93a〜93hの少なくとも何れかを示す場合をダイクロイックプリズム93と称する場合がある。なお、第1プリズム96、第2プリズム97、反射面98等についても同様の記載をする場合がある。ダイクロイックプリズム93は、光軸L2に対して周方向に並べて配置されている。各々のダイクロイックプリズム93は、正面から見ると光軸L2に近づくにつれて先細る先細り形状(本実施形態では台形形状)とされている。各々のダイクロイックプリズム93は、第1プリズム96、第2プリズム97、および反射面98を含む(図7を合わせて参照)。
各々のダイクロイックプリズム93は、正面側から背面側にかけて、第1プリズム96、反射面98、第2プリズム97の順で部材が配置されている。第1プリズム96の傾斜面と第2プリズム97の傾斜面とは向き合い配置されており、第1プリズム96と第2プリズム97の間に反射面98が形成されている。各々の反射面98は、正面方向から見ると光軸L2に近づくにつれて先細る先細り形状とされている。本実施形態の第1プリズム96と第2プリズム97はガラスで形成されている。反射面98は、第1プリズム96と第2プリズム97の少なくとも何れかの傾斜面にコーティング処理で形成されている。なお、例えば、第1プリズム96を樹脂で形成し、第2プリズム97をガラスで形成し、第2プリズム97の傾斜面に前述したコーティング処理(例えば誘電体多層膜)を行ってもよい。なお、第1プリズム96と第2プリズム97の少なくとも何れかをモールドで形成してもよい。
本実施形態の反射面98は、第2波長LED91から射出される光(例えば波長490nm)を反射して第1波長LED94から射出される光(例えば波長550nm)を透過する特性を有している。光軸L2の周囲に配置される各々の反射面98の垂線は、それぞれ異なる方向を向いている。これにより、各々の第2波長LED91の射出方向が異なっても、各々の第2波長LED91から射出される光の何れもが被検者眼Eに向けて偏向され、且つ、被検者眼Eの瞳孔にパターン光PTNが効率よく形成される。つまり、各々の反射面98は、第2波長LED91から射出される光(光束)を、光軸L2に近づけつつダイクロイックミラー21に向けるようにガイドするガイド部材(ガイド手段)である。
ダイクロイックプリズム93の背面側には、複数の第1波長LED94が離散的且つリング状に配置されている(図6参照)。第1波長LED94を構成する複数のLEDは光軸L2に直交する平面上に並べられている。詳細には、8つの第1波長LED94が、光軸L2の周方向に均等な間隔で配置されている。第1波長LED94の射出方向は、光軸L2と平行である。換言するなら、第1波長LED94は、光軸L2に沿って照明光束を照射するように配置されている。第1波長LED94の形状(各々のLEDの形状)は、正面からみると円形である。第1波長LED94の正面側は、半球形状で形成されている。第1波長LED94とダイクロイックプリズム93の間には絞り95が配置されている。絞り95は、各々の第1波長LED94から出射される光の少なくとも一部の光束を遮光する。本実施形態の絞り95は、被検者眼Eの角膜と共役な位置に配置されている。被検者眼Eの角膜には絞り95の像が形成される。つまり、被検者眼Eの角膜では、絞り95の形状に対応したリング形状の開口部(像)が形成される。絞り95として、各々の第1波長LEDの射出軸上に円形状の開口部が形成されていてもよい。絞り95は、ダイクロイックプリズム93内での不要な反射を抑制できると共に、被検者眼Eでの不要な反射等を抑制できる。絞り95の開口部を通過した光は、反射面98を通過すると共に、拡散しながらリングスリット43を通過する。
ダイクロイックプリズム93の側面側(光軸L2から遠ざかる方向)には、複数の第2波長LED91が離散的且つリング状に配置されている(図5,6参照)。詳細には、8つの第2波長LED91(94a〜94h)が、光軸L2の周方向に均等な間隔で配置されている。各々の第2波長LED91は光軸L2を向いている。第2波長LED91の形状は、前述した第1波長LED94と同様な形状とされている。しかし、第2波長LED91のサイズは、第1波長LED94のサイズよりも大型である。つまり、第2波長LED91は第1波長LED94よりも大きな光源である。第2波長LED91は第1波長LED94よりも大光量を射出できる。一例として、第2波長LED91は、縦、横、奥行きのそれぞれの寸法が、第1波長LED94に対して2倍である。第2波長LED91とダイクロイックプリズム93の間には絞り99が配置されている。絞り99は、各々の第2波長LED91から出射される光の少なくとも一部の光束を遮光する。本実施形態の絞り99は、被検者眼Eの角膜と共役な位置に配置されている。被検者眼Eの角膜では、リング形状の開口部が形成される。絞り99として、アーチ形状(湾曲したスリット)の開口部が形成されていてもよい。前述した絞り95と同様に、絞り99はダイクロイックプリズム93内での不要な反射を抑制できると共に、被検者眼Eでの不要な反射等を抑制できる。絞り99の開口部を通過した光は、反射面98でリングスリット43(換言するならダイクロイックミラー21)の方向に反射すると共に、拡散しながらリングスリット43を通過する。
図7を用いて光軸L2と直交する一方向のみに着目すると、第1波長LED94gと、第2波長LED91gとが一対となり、ダイクロイックプリズム93gと組み合っている。第1波長LED94、第2波長LED91、およびダイクロイックプリズム93からなる組合せ(本実施形態では8つ)が、光軸L2の周方向に並べて配置されている。各々の光源から発せられた光はダイクロイックプリズム93を介してダイクロイックミラー21の方向に進む。つまり、ダイクロイックプリズム93により第1波長LED94の照明光束と第2波長LED91の照明光束とが同軸とされる。
なお、第1波長LED94または第2波長LED91の形状(種類)は本実施形態に限るものではない。LEDの形状(種類)の一例として、砲弾型、SMD型、フラックス型、ボールレンズ付き型、反射型と呼ばれる種類がある。1つのLED素子から複数波長の光を射出できるタイプもある。なお、本実施形態の各々の第2波長LED91は、フレーム92に固定されている。つまり本実施形態ではフレーム92と第2波長LED91との組み合わせにより、ダイクロイックプリズム93に対して着脱可能なユニットUNTが形成されている。本実施形態では、ユニットUNTを交換するだけで、異なる波長の光で被検者眼Eを撮影できる。もちろん、眼科装置1がユニットUNTを備えず、第1波長LED94のみで撮影できてもよい。また、眼科装置1が第1波長LED94を備えず、第2波長LED91のみで撮影できてもよい。
<光源部の効果>
本実施形態の光源部44の作用を、図8,9を併用して説明する。図8,9は比較用の説明図であり、光源部の正面図である。各LEDからは紙面手前方向に光が射出される。先ず、図8を用いて説明する。図8は、第1波長の光を射出する第1波長LED210と第2波長の光を射出する第2波長LED220とを、光軸L2の周方向に交互に並べた場合の光源部である。図8に示す比較用の光源部の場合、同一種類のLED同士(例えば第1波長LED210aと第1波長LED210b)の間隔が、同一種類のLEDのみで並べて配置した場合に対して離れてしまう。これにより、被検者眼Eの眼底を照明した場合に、照明ムラが生じ易くなる可能性がある。一方、例えば本実施形態の光源部44は、2種類の波長の光を射出できつつ、図8で示す比較用の光源部よりも照明ムラを生じ難くし易い。
本実施形態の光源部44の作用を、図8,9を併用して説明する。図8,9は比較用の説明図であり、光源部の正面図である。各LEDからは紙面手前方向に光が射出される。先ず、図8を用いて説明する。図8は、第1波長の光を射出する第1波長LED210と第2波長の光を射出する第2波長LED220とを、光軸L2の周方向に交互に並べた場合の光源部である。図8に示す比較用の光源部の場合、同一種類のLED同士(例えば第1波長LED210aと第1波長LED210b)の間隔が、同一種類のLEDのみで並べて配置した場合に対して離れてしまう。これにより、被検者眼Eの眼底を照明した場合に、照明ムラが生じ易くなる可能性がある。一方、例えば本実施形態の光源部44は、2種類の波長の光を射出できつつ、図8で示す比較用の光源部よりも照明ムラを生じ難くし易い。
次いで、図9を用いて説明する。図9は、図8のLED(第1波長LED210および第2波長LED220)を大型化した場合の説明図である。例えば、LEDを大型化すると大光量を得易い場合がある。また、形状の制約が減ることで、LEDの選択肢が増える場合がある。図9の実線箇所(第1波長LED210と第2波長LED220)は図8と同じLEDであり、図9の点線箇所(第1波長LED210’と第2波長LED220’)は、図8のLEDよりもLEDのサイズを大型化した場合である。なお図9では、LEDのサイズの大小に関わらず、各々のLEDの隙間Dを一定としている。図9から明らかなように、LEDを大型化すると配置径が大きくなる。これにより、撮影照明光学系40の各光学素子(例えばダイクロイックミラー41,対物レンズ11)の大型化を招き易くなる可能性がある。一方、例えば本実施形態の光源部44は、大型化するLEDを第2波長LED91側に配置すればよいため、図9で示した比較用の光源部よりも、撮影照明光学系40をコンパクトにし易い。
以上説明したように、本実施形態の眼科装置1は、被検者眼Eの眼底を照明するための撮影照明光学系40を備えている。撮影照明光学系40は、所定の波長域の光を発する第1の照明光源であって,撮影照明光学系40の光軸L2に沿って照明光束を照射するように配置される第1波長LED94と、第1波長LED94とは異なる波長域の光を発する第2の照明光源であって,光軸L2に対して第1波長LED94より離れた位置に配置されて光軸L2に近づく方向に向けて照明光束を照射するように配置される第2波長LED91とを一対の光源とし、一対の光源を撮影照明光学系40の軸周りに複数並べて所定のパターン状に一体的に配置してなる光源部44を備えている。ここで、撮影照明光学系40の光軸L2上には、光源部44の第1波長LED94及び第2波長LED91から発せられる照明光を被検者眼Eへ導光するためにダイクロイックミラー21が配置される。本実施形態の眼科装置1は更に、一対とされる一方の第2波長LED91から発せられる照明光束を他方の第1波長LED94の照明光束と同軸とし,同軸とされた両光源からの照明光束をダイクロイックミラー21に向けて前記光軸に沿うようにガイドするダイクロイックプリズム93を備える。これにより、被検者眼Eの眼底を複数個の発光素子を用いて、好適に照明することができる。
なお、本実施形態では、第2波長LED91から発せられる照明光(励起光)の方向を、ダイクロイックプリズム93(ガイド部材)にてダイクロイックミラー21の方向にガイド(偏向)している。しかし、照明光のガイド方法はダイクロイックプリズム93に限るものではない。例えば、ガイド部材として、ミラー、ライトパイプ等を用いてもよい。また、本実施形態の第1波長LED94は第1波長の励起光を射出し、第2波長LED191は第2波長の励起光を射出する。しかし、光源部44の態様はこれに限るものではない。例えば、第1波長LED94が赤外光を射出して、第2波長LED91が白色光を射出してもよい。この場合、例えば、ダイクロイックミラー21の箇所をハーフミラーにすればよい。これにより、コンパクトな光学系ながらも、小型LEDを用いた低光量による眼底観察と、大型LEDを用いた大光量による眼底撮影を行い易い。
なお、本実施形態ではダイクロイックミラー21を用いて撮影照明光学系40と眼底観察・撮影光学系10とを同軸化している。しかし、ダイクロイックミラー21の代わりにホールミラーを用いて、撮影照明光学系と眼底観察・撮影光学系を同軸化してもよい。ここで、ホールミラーは、照明手段の第1照明光源及び第2照明光源から発せられる照明光を被検者眼Eへ導光するために照明光学系の光軸上に配置される光学部材である。撮影光学系の光軸はホールミラーの穴開き箇所を通過する。図10はホールミラー121を用いた変容例の光学部を示している。第1波長LED194から射出される観察光(赤外光)は、絞り、反射面198、リングスリット143、水晶体絞り142、レンズ124、黒点板123、レンズ122の順で通過してホールミラー121の鏡面部で反射する。ホールミラー121の鏡面部で反射した観察光は、対物レンズ111を介した後に被検者眼Eの瞳孔に集光してリング状のパターン光を形成し、眼底を照明する。眼底で反射した観察光は、対物レンズ111を透過した後、ホールミラー121の鏡面部の中心に形成されている開口部、撮影絞り112、フォーカスレンズ113、結像レンズ114、ダイクロイックミラー161の順で介して撮像素子116に集光(結像)する。
撮影時は第2波長LED191から撮影光(白色光)が射出される。第2波長LED191から射出される撮影光は、絞りを通過した後に反射面198で反射する。反射面198で反射した撮影光は、観察光と同様にして撮影照明光学系を進み、被検者眼Eの眼底を照明する。眼底で反射した照明光は観察時と同様にして眼底観察・撮影光学系を進み撮像素子116に集光(結像)する。なお、ダイクロイックミラー161は撮影時に光軸L1上から退避する。また、LCD162には固視標が表示されて、LCD162から発せられる視標光はレンズ163を透過した後にダイクロイックミラー161で光軸L1方向に反射して、対物レンズ111等を介して被検者眼Eの眼底に集光(結像)する。
なお、本実施形態の光源部44は、同一種類のダイクロイックプリズム93を周方向に並べて配置し、且つ、同一波長特性のLEDを周方向に並べて配置している。しかし、反射面98の波長特性(反射・透過)と反射面98に入射する光の波長特性とを一致させて、波長特性が異なるLEDを並べて配置させることもできる。例えば、第1波長を反射する反射面と第2波長を反射する反射面とを周方向に交互に並べて配置し、異なる方向に配置される各々のLED群において、反射面の特性に対応するパターンで、第1波長LEDと第2波長LEDが交互に並べて配置されてもよい。また、本実施形態の眼科装置1は表示部8に眼底像を表示するが、眼底像の表示は必ずしも必要ではない。本開示の技術は、例えば、被検者眼Eの眼底像を解析する眼科装置にも適用できる。
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 :眼科装置
21:ダイクロイックミラー
40:撮影照明光学系
44:光源部
91:第2波長LED
93:ダイクロイックプリズム
94:第1波長LED
L2:光軸
E :被検者眼
21:ダイクロイックミラー
40:撮影照明光学系
44:光源部
91:第2波長LED
93:ダイクロイックプリズム
94:第1波長LED
L2:光軸
E :被検者眼
Claims (5)
- 被検者眼の眼底を照明するための照明光学系を備える眼科装置において、
前記照明光学系は、所定の波長域の光を発する第1の照明光源であって,前記照明光学系の光軸に沿って照明光束を照射するように配置される第1照明光源と、該第1照明光源とは異なる波長域の光を発する第2の照明光源であって,前記光軸に対して前記第1照明光源より離れた位置に配置され前記光軸に近づく方向に向けて照明光束を照射するように配置される第2照明光源と、を一対の光源とし、該一対の光源を前記照明光学系の軸周りに複数並べて所定のパターン状に一体的に配置してなる照明手段と、
前記照明手段の前記第1照明光源及び前記第2照明光源から発せられる照明光を被検者眼へ導光するために前記照明光学系の光軸上に配置される光学部材と、
前記一対とされる一方の前記第2照明光源から発せられる照明光束を他方の前記第1照明光源の照明光束と同軸とし,該同軸とされた両光源からの照明光束を前記光学部材に向けて前記光軸に沿うようにガイドするガイド部材と、
を備えることを特徴とする眼科装置。 - 請求項1に記載の眼科装置において、
前記ガイド部材は前記同軸とするための反射面を有し、前記反射面は前記照明光学系の軸周りに複数並べて配置されており、前記反射面の形状は前記光軸に近づくほど先細る先細り形状とされていることを特徴とする眼科装置。 - 請求項1または2に記載の眼科装置において、
前記第2照明光源は前記第1照明光源よりも大きな光源であることを特徴とする眼科装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の眼科装置において、
前記第1の照明光源から射出される照明光または前記第2の照明光源から射出される照明光は被検者眼の瞳孔に集光し、瞳孔ではリング形状のパターン光が形成されることを特徴とする眼科装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の眼科装置において、
前記第1の照明光源と前記ガイド部材の間、および前記第2の照明光源と前記ガイド部材の間には照明光束を制限するための絞りが設けられており、前記絞りは被検者眼の前眼部と共役な位置に配置されていることを特徴とする眼科装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20190112926A (ko) * | 2018-03-27 | 2019-10-08 | (주) 위키옵틱스 | 망막 관찰용 조명장치 및 이를 가지는 안저 카메라 |
AU2019283800A1 (en) * | 2018-12-21 | 2020-07-09 | Welch Allyn, Inc. | Eye image capturing |
-
2016
- 2016-09-05 JP JP2016173214A patent/JP2018038496A/ja active Pending
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