JP2020124351A

JP2020124351A - 眼科装置

Info

Publication number: JP2020124351A
Application number: JP2019018333A
Authority: JP
Inventors: 成樹福地; Shigeki Fukuchi; 侑亮藤倉; Yusuke Fujikura
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2019-02-04
Filing date: 2019-02-04
Publication date: 2020-08-20
Anticipated expiration: 2039-02-04
Also published as: JP7283097B2

Abstract

【課題】光スキャナの動作音の音圧が効率良く抑制される。【解決手段】ＳＬＯ１は、レゾナントスキャナ１７と、内カバー３０と、外カバー４０と、を備える。レゾナントスキャナ１７は、光源１１から発せられた光を偏向するミラー１７ａを有し、ミラー１７ａの共振運動によって光を走査する。内カバー３０は、レゾナントスキャナ１７を含む光学部を密閉する。外カバー４０は、内カバー３０との間に空気層３５を挟んで内カバー３０を更に密閉する。空気層３５挟んだ内カバー３０と外カバー４０とによる２重構造によって、レゾナントスキャナ１７の動作音が低減される。【選択図】図４

Description

本発明は、レゾナントスキャナを有する眼科装置に関する。

従来から、眼科装置において、光スキャナとして、レゾナントスキャナを備える装置が知られている。レゾナントスキャナは、共振運動によって、ミラーを高速に往復運動させる。レゾナントスキャナを介した光は、被検眼上で走査される。

例えば、特許文献１には、主走査方向の走査をレゾナントスキャナによって行いつつ、ガルバノスキャナによる副走査を並行して行うことで、被検眼の眼底画像を撮影する、眼底撮影装置が開示されている。

特開２０１４−０６８７０３号公報

ここで、レゾナントスキャナの動作には、大きな動作音（例えば、共振音、摩擦音、風切音等）を伴う。この動作音は、検者および被検者が不快と感じるおそれがあった。しかし、動作音において高周波音が大きな割合を占めているため、回折しやすく対策が難しい。しかも、眼科装置においては、光スキャナを被検者から十分離れた位置に配置することが困難である。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、光スキャナの動作音の音圧が効率良く抑制される眼科装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る眼科装置は、光源から発せられた光を偏向するミラーを有し、前記ミラーの共振運動によって前記光を走査するレゾナントスキャナと、前記レゾナントスキャナを含む光学部を密閉する内カバーと、前記内カバーとの間に空気層を挟んで前記内カバーを更に密閉する外カバーと、を備え、前記空気層を挟んだ前記内カバーと前記外カバーとによる２重構造によって、前記レゾナントスキャナの動作音を低減する。

本発明によれば、光スキャナの動作音の音圧が効率良く抑制される。

実施例に係るＳＬＯ１の外観を示す図である。ＳＬＯ１における光学系を示す図である。レゾナントスキャナおよびその保持部を示した図である。ＳＬＯ１における外内のカバーを示す図である。

以下、本開示を、実施例に基づいて説明する。実施例では、眼科装置の一例として、眼底撮影装置の一種である、走査型レーザー１（以下、「ＳＬＯ１」と省略する）について説明する。

ＳＬＯ１は、被検眼の眼底上でレーザ光を走査する。また、ＳＬＯ１は、被検眼からの戻り光（例えば、反射光等）が受光素子で受光されることによって受光素子から出力される信号に基づき、眼底の画像を取得する。なお、ＳＬＯ１は、光干渉断層計（ＯＣＴ：ＯｐｔｉｃａｌＣｏｈｅｒｅｎｃｅＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）、視野計などの他の眼科装置と一体化された装置であってもよい。

はじめに、図１を参照して、ＳＬＯ１の外観構成を説明する。

＜外観構成＞
図１に示すように、本実施形態において、装置本体は、撮影部４、位置あわせ機構５、基台６、および、顔支持ユニット７を有する。撮影部４には、被検眼Ｅを撮像するための光学系が格納されている。この光学系については、図２を参照して後述する。

位置あわせ機構５（本実施例における「移動機構」）は、装置を被検眼Ｅに対して位置あわせするために用いられる。本実施例において、位置あわせ機構５は、基台６に対して撮影部４を３次元的に移動させる。撮影部４は、Y方向（上下方向）、Ｘ方向（左右方向：）、及び、Ｚ方向（前後方向）の各方向に移動可能であってもよい。特に断りが無い限り、以下の説明において、位置合わせ機構５は、ジョイスティック８等への操作に基づいて、手動で駆動されるものとする。

顔支持ユニット７は、図１に示すように、被検眼Ｅを撮影部４に対向させた状態で被験者の顔を支持する。なお、本実施形態において、顔支持ユニット７は、基台６に対して固定されている。

＜光学系＞
図２に示すように、ＳＬＯ１は、撮影光学系として、投光光学系１０と、受光光学系２０と、を有する。投光光学系１０と、受光光学系２０は、撮影部４の筐体内に収容される（詳細は後述する）。

投光光学系１０は、被検眼Ｅの眼底Ｅｒに撮影用の光を投光する。図２に示すように、投光光学系１０は、光源１１、穴開きミラー１３、レンズ１４、レンズ１５、走査部１６、および、対物レンズ１９を、有してもよい。

光源１１が発する光（例えば、レーザー光）は、眼底画像の撮影に利用される。図２において、光源１１からの光は、穴開きミラー１３の開口を通り、レンズ１４およびレンズ１５を介した後、走査部１６に向かう。本実施例において、レンズ１４は視度補正部の一部であり、図示なき駆動部によって、矢印方向に移動されることで、視度補正を行う。

走査部１６は、レーザ光を、眼底上で二次元的に走査するユニットである。本実施例の走査部１６は、光スキャナとして、レゾナントスキャナ１７と、ガルバノスキャナ１８と、を有する。

レゾナントスキャナ１７は、主走査用の光スキャナである。レゾナントスキャナ１７は、ミラー１７ａと駆動部１７ｂと、を含む。駆動部１７ｂに含まれる共振回路によって、ミラー１７ａが共振運動する。共振運動によって、ミラー１７ａが高速で往復される。例えば、数ｋＨｚ以上の周期で往復される場合がある。

ガルバノスキャナ１８は、副走査用の光スキャナである。ガルバノスキャナ１８は、ミラーと駆動部とを含む（いずれも図示せず）。ガルバノスキャナ１８の駆動スピードは比較的遅い。例えば、一般にＳＬＯによって撮影される眼底画像は、１枚あたり、数百から数千本の走査線によって形成される。故に、本実施例でも、レゾナントスキャナ１７が数百回〜数千回、往復駆動する毎に、ガルバノスキャナ１８が一往復される。

対物レンズ１９は、走査部１６を経た光に、被検眼Ｅの瞳位置を通過させ、被検眼Ｅの眼底Ｅｒに導く。その結果、眼底Ｅｒからの戻り光が、瞳孔から出射される。

次に、受光光学系２０について説明する。受光光学系２０は、被検眼からの戻り光を（例えば、眼底反射光）を受光する。受光光学系２０は、穴開きミラー１３から対物レンズ１９までに配置された各部材を、投光光学系１０と共用している。また、本実施形態の受光光学系２０は、レンズ２１、ピンホール板２３、レンズ２４、および、受光素子２５、を含む。

瞳孔から出射された被検眼からの戻り光は、投光光学系１０を逆に辿って、穴開きミラー１３で反射され、受光光学系２０の独立光路へ導かれる。

独立光路において、戻り光は、レンズ２１、ピンホール板２３の開口、および、レンズ２４を通過し、受光素子２５によって受光される。受光素子２５は、例えば、ＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）等であってもよい。ピンホール板２３の開口は、被検眼Ｅの眼底と共役な関係であるので、外乱光等のノイズ光を取り除きつつ、眼底からの戻り光を受光素子２５側に通過させる。本実施例では、走査部１６によって、１フレーム分の眼底走査が行わる間に、受光素子２５から逐次出力される受光信号に基づいて、１フレーム分の眼底画像が生成される。

＜レゾナントスキャナの動作音について＞
ところで、レゾナントスキャナ１７による高速な往復運動に伴う動作音の音圧は、他の部材（例えば、ガルバノミラー１８）の動作音に対して、比較的大きく、装置の動作音の大部分を占める。レゾナントスキャナ１７の動作音には、例えば、回路等の共振音、光スキャナの回転軸の摩擦音、ミラーの風切音等が含まれている。但し、動作音の音圧全体に対しては、高周波音の占める割合が大きい。ここでいう高周波音は、数ｋＨｚ程度の高い周波数を持つ。故に、動作音は、回折しやすく、隙間から外部に漏れ出しやすい。このため、装置全体の動作音の音圧を抑制するうえで、高周波音を十分に防音することが重要となる。

＜レゾナントスキャナの保持部による振動抑制について＞
ここで、図３に示すように、レゾナントスキャナ１７は、保持部１７０によって保持されている。保持部１７０は、より詳細には、レゾナントスキャナ１７の駆動部１７ｂを保持する。また、保持部１７０は、レゾナントスキャナ１７を、筐体内部（後述の内カバー３０の内部）に固定する部材である。

本実施例において、保持部１７０は、防音を図るために、比重（密度）の大きな金属材料で形成されている。一般に、眼科装置の内部では、軽量化のために、軽金属であるアルミ（比重２．７）が多用される。しかし、アルミは密度が小さいため、振動抑制効果が期待できない。これに対し、本実施例では、保持部１７０は、亜鉛（比重７．１）を主材料とする合金によって形成されている。これにより、レゾナントスキャナ１７で生じる振動が良好に抑制され、高周波音を含む動作音の音圧が低減される。

但し、保持部１７０の材質は、必ずしも亜鉛合金に限定されるものではない。亜鉛合金以外の、比重の大きな金属材料によって、保持部１７０が形成されてもよい。例えば、保持部１７０は、すず（比重７．３）、亜鉛（比重７．１）、鉛（比重１１．３）、銅（比重８．９）、鉄（比重７．８）の何れか、或いは、これらの何れか１つ以上を主材料とする合金によって形成されてもよい。このように、比重７以上の各種金属、および、そのような金属を主体とする合金のいずれかによって、保持部１７０が形成されてもよい。

なお、保持部１７０は、その形状の面でも、レゾナントスキャナ１７からの音波に共振等し難い形状であることが好ましい。

＜カバー構造＞
図４に示すように、本実施例では、防音を図るために、レゾナントスキャナ１７を含む光学部が、内カバー３０と、外カバー４０（撮影部４の筐体）と、によって、２重に密閉される。

本実施例において、内カバー３０は、レゾナントスキャナ１７を含む光学部として、ＳＬＯ１の撮影光学系（投光光学系１０および受光光学系２０）を密閉する。但し、ここでいう「密閉」とは、遮音効果が得られるように「すきまのないように、ぴったりと閉じること」をいう。但し、必ずしも、内カバー３０の内部と外部とを繋ぐ隙間が一切存在しない場合に限定されない。例えば、レゾナントスキャナ１７の動作による温度上昇を、放熱によって抑えるための隙間が、内カバー３０に形成されていてもよい。また、例えば、光学部の一部を駆動するための駆動部（例えば、レゾナントスキャナ１７およびガルバノミラー１８の駆動部、視度補正部における駆動部）へ配線導くための隙間が、内カバー３０に形成されていてもよい。

このようにして、内カバー３０によって、レゾナントスキャナの動作音が一次的に遮音される。

内カバー３０は、例えば、金属で形成されていてもよいし、樹脂で形成されていてもよい。なお、前述の保持部１７０は、内カバー３０と直接接触しないように、図示なき支持台等の他の部材を介して、内カバー３０内において配置されていることが好ましい。

外カバー４０は、内カバー３０との間に、空気層３５を挟んで、内カバー３０を更に密閉する。外カバー４０によって、レゾナントスキャナの動作音が二次的に遮音される。

このとき、外カバー４０は、内カバー３０との間に、空気層３５が挟まれていることによって、内カバー３０と外カバー４０間での振動の伝達が、空気層３５によって阻害される。その結果、動作音の音圧が効率よく抑制される。なお、空気層３５は、外カバー４０と内カバー３０との合算質量に応じた遮音性能（透過損失ｄＢ）に対し、大きな遮音性能が得られる程度に、十分な空間が必要である。この場合に、空気層３５として必要なスペース（内カバー３０と外カバー４０との間隔）については、実験等によって容易に求めることができる。

本実施例では、音源となるレゾナントスキャナ１７が、空気層３５を挟んだ２重のカバー３０，４０で密閉されることによって、高周波音を含む動作音が、良好に防音され得る。

＜吸音材＞
更に、本実施例では、外カバー４０の内面に取り付けられた吸音材４５を有している。吸音材４５は、レゾナントスキャナ１７の動作音に対する吸音特性を持つ。

吸音材は、例えば、ポリウレタンフォーム等の多孔質な部材であってもよい。一具体例として、レゾナントスキャナ１７の動作音が４ｋＨｚ程度である場合に、株式会社イノアックコーポレーション社製の「カームフレックスＦ−２」（カームフレックスは登録商標）によって、有効な吸音効果が確認された。但し、レゾナントスキャナ１７による動作音の周波数に応じて、吸音材は適宜選択されればよく、必ずしも上記部材に限定されない。

図４においては、図示の都合上、吸音材４５は、外カバー４０の内面であって、上下および前後の各面に取り付けられているように見て取れるが、左右の側面に対しても、吸音材４５は取り付けられている。つまり、本実施例において、吸音材４５は、内カバー３０を囲うように取り付けられている。本実施例において、吸音材４５は外カバー４０の内面に取り付けられているため、空気層３５は、吸音材４５と内カバー３０との間に形成される。音源であるレゾナントスキャナ１７から見て、空気層３５→吸音材４５の順で配置されているので、空気層３５によって減衰された振動が、吸音材４５によって効率よく吸音されやすくなる。結果、空気層３５を挟んだ２重のカバー３０，４０の構造と相まって、一層良好に、動作音の音圧を低減できる。

なお、ポリウレタンフォーム等による吸音材４５は、不適切な保管状況下での経年劣化によって、粉末状のゴミを生じさせてしまう場合が考えられる。しかし、本実施例では、吸音材４５とレゾナントスキャナ１７を含む光学部との間に、内カバー３０が設けられているので、仮に、上記のような経年劣化が生じたとしても、光学部に対するゴミの不着が低減され、撮影や装置動作へ支障が生じにくい。

以上、実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、様々な変形が可能である。

例えば、上記実施例では、レゾナントスキャナ１７を含む光学部が、空気層３５を挟んだ内カバー３０と外カバー４０との２重構造によって、密閉されるが、必ずしもこれに限られるものではなく、３重以上の多重構造によって、密閉されてもよい。

また、上記実施例では、本発明がＳＬＯに適用される場合について説明したが、本発明は、レゾナントスキャナを備えた眼科装置の他の眼科装置にも適用可能である。例えば、波面補償付きレーザ検眼鏡、およびレーザ治療装置等に本発明が適用されてもよい。

１ＳＬＯ
１０測定光学系
１１光源
２０受光光学系
１７レゾナントスキャナ
１７ａミラー
１７ｂ駆動部
３０内カバー
３５空気層
４０外カバー
４５吸音材

Claims

光源から発せられた光を偏向するミラーを有し、前記ミラーの共振運動によって前記光を走査するレゾナントスキャナと、
前記レゾナントスキャナを含む光学部を密閉する内カバーと、
前記内カバーとの間に空気層を挟んで前記内カバーを更に密閉する外カバーと、を備え、
前記空気層を挟んだ前記内カバーと前記外カバーとによる２重構造によって、前記レゾナントスキャナの動作音を低減する、眼科装置。
前記外カバーの内面には、前記レゾナントスキャナの動作音に対する吸音特性を持つ、吸音材が、前記内カバーを囲うように取り付けられており、前記空気層は、前記吸音材と前記内カバーとの間に形成される、請求項１記載の眼科装置。
前記レゾナントスキャナを保持し、前記内カバー内に固定するための保持部を備え、前記保持部は、すず、亜鉛、鉛、銅、鉄の何れか、或いは、これらの何れか１つ以上を主材料とする合金によって形成されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の眼科装置。