JP3586039B2

JP3586039B2 - 眼科装置

Info

Publication number: JP3586039B2
Application number: JP10688096A
Authority: JP
Inventors: 孝佳鈴木
Original assignee: Kowa Co Ltd
Current assignee: Kowa Co Ltd
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2016-04-26
Also published as: JPH09289970A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼科装置、更に詳細には、被検眼の前眼部の角膜にある涙液層あるいはコンタクトレンズ等を観察、撮影するに適した眼科装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＶＤＴ（ｖｉｓｕａｌｄｉｓｐｌａｙｔｅｒｍｉｎａｌ）作業者の増加や冷暖房による部屋の乾燥などにより涙液が減少するドライアイ患者が増加している。ドライアイになると角膜上皮障害や結膜障害、その他にも種々の眼科疾患を併発するおそれがあり、ドライアイの診断は眼科診断の上で重要なテーマとなっている。
【０００３】
このために、例えば、図５に示したような前眼部を撮影する装置が用いられている。同図において、光源１からでた光線は、投光絞り２で絞られた後、投影レンズ３に入射し、ビームスプリッタ４で対物レンズ５に向けられ、被検眼６の前眼部に集光され、そこで反射される。前眼部からの反射光は、対物レンズ５、ビームスプリッタ４に戻ってそこを通過し、撮影レンズ７を介して撮影面８に結像される。この撮影画像を介して、涙液表層の状態を知り、ドライアイの簡易的診断を行なうことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前眼部の涙液（層）あるいはコンタクトレンズは、入射光を殆ど鏡面反射することが特徴である。しかし、図５に示すような従来の光学系は、虹彩あるいは水晶体等の前眼部を観察、撮影するための光学系であり、前眼部の涙液あるいはコンタクトレンズ等の鏡面反射光を取り込むために設計されていないので、角膜頂点から離れた位置からの反射光は集光効率が悪い、という問題がある。
【０００５】
例えば、図６に示したように、被検眼の角膜頂点６ａに集束光を入射したときには角膜鏡面反射光１０は入射光９の経路を戻って対物レンズ５に入るので、対物レンズ５により効率よく集光することができる。しかし、図７に示すように、角膜頂点から少し離れた点６ｂに入る入射光９’は、点６ｂで反射されて角膜鏡面反射光１０’となるので、対物レンズ５の外側に外れ、対物レンズ５により集光することができなくなる。その結果、角膜頂点から離れた位置になるほど、鏡面反射光の集光効率が悪くなり、図８に示すように、観察される角膜像１１は、角膜頂点付近では明るく、一方角膜頂点から外れるに従って暗くなる。従って、従来の光学系は、角膜鏡面反射像の観察、撮影には適さない。
【０００６】
従って、本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、被検眼の前眼部での鏡面反射光を効率よく集光させ、前眼部の観察、撮影に適する眼科装置を提供することをその課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明（請求項１）では、光源からの光を投光系を介して被検眼の角膜に照射し、その反射光を投光系と同軸の受光系で受光する眼科装置において、投光系を介して角膜に入射する光線が、角膜表面に対してほぼ垂直方向に入射するように、投光系を配置する構成を採用した。また、本発明（請求項３）では、光源からの光を投光系を介して被検眼の角膜に照射し、その反射光を投光系と同軸の受光系で受光する眼科装置において、投光系の光源の像あるいは入射絞りの像を角膜のほぼ曲率中心に合致させる構成も採用している。
【００１０】
このような構成では、投光系を経て角膜に入射する光線が、角膜表面に対してほぼ垂直に入射するようになるので、角膜での鏡面反射光は、対物レンズで高効率で集光することができ、小さな対物レンズ系で観察視野の大きな鏡面反射像を得ることが可能になる。例えば、投光系により光源の像あるいは入射絞りの像を角膜のほぼ曲率中心に合致させることにより、角膜に入射する光線は、角膜表面に対してほぼ垂直に入射するようになる。
【００１１】
また、投光系の入射絞りと受光系の絞り（受光光束を制限する場所）を一致させるようにすると、角膜位置に関わらず一様な明るさの鏡面反射像を得ることが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施形態に従って本発明を詳細に説明する。
【００１３】
図１には、本発明装置の光学系が図示されており、光源（フィラメント）２０が投光系の入射瞳の近辺に配置され、この入射瞳の位置に入射絞り２１が配置される。光源２０からの光線は、入射絞り２１で入射が制限された後、偏光板２２を通過してビームスプリッタ２３により対物レンズ２４の方向に向けられ、１／４波長板２５を通過して被検眼の角膜２６に集光される。角膜２６は、対物レンズ２４の焦点位置近くに配置され、光源２０からの入射光線が角膜表面に対してほぼ垂直に入射するようにされる。これは、例えば、投光系による光源（フィラメント）２０の像あるいは入射絞り２１の像を角膜２６のぼぼ曲率中心点Ｒに合致させることによって実現することができる。
【００１４】
角膜２６からの反射光は、入射経路を逆にたどり対物レンズ２５で受光され、ビームスプリッタ２３、偏光板２７を通過し、撮影絞り２８で絞られた後、撮影レンズ２９によりＣＣＤなどからなる撮影面３０に集光される。撮影絞り２８は、対物レンズ２４の射出瞳位置ないしその近くに配置されるので、投光系の入射瞳２１の位置と光学的に共役な関係にある。その場合、撮影絞り２８の径の大きさは、角膜の鏡面反射光を受光する系の射出瞳径とほぼ同じ大きさにされる。また、撮影面３０と角膜２６の表面は光学的に共役になっている。また、投光系のビームスプリッタ２３と対物レンズ２４は、受光系にもなっておりこの部分で投光系と受光系は同軸配置になっている。
【００１５】
このような構成において、光源２０から出た光は、入射絞り２１で光束が制限された後、ビームスプリッタ２３で反射され、対物レンズ２４で角膜２６近くに集光される。この時、角膜２６に入射する全ての入射光線３６は、図２に図示したように、角膜２６の曲率中心Ｒに向かっており、角膜表面に対してほぼ垂直に入射するようになる。角膜表面には涙液が存在し、またコンタクトレンズ等が装着されている場合には、これらの涙液あるいはコンタクトレンズは、入射光をほぼ鏡面反射することになるので、その鏡面反射光３４は、入射光３６と同じ光路をたどり対物レンズ２４で集光される。
【００１６】
図３に示したように、入射光線３６が角膜表面に対して垂直からずれると、鏡面反射光線３４は、対物レンズ２４の外部に行ってしまい、同じ観察視野を確保するためには、この損失光線を集光するために外径の大きな対物レンズが必要になる結果、コストアップになる。しかし、図１、図２のような構成では、角膜に入射する全ての光線が角膜表面に対して垂直に入射し、鏡面反射光３４が、入射光３６と同じ光路をたどり対物レンズ２４で集光されるので、対物レンズを最大限小さくし、鏡面反射像の観察視野を最大限大きくできる結果、最も効率の良い条件が得られる。
【００１７】
また、受光系（撮影系）において射出瞳の近くに撮影絞り２８を配置し、その大きさを角膜鏡面反射光を受光する受光系の射出瞳径とほぼ同じ大きさにすることにより、撮影面３０に入射する各光束径は一定となるので、全ての観察視野範囲で同じ明るさの鏡面反射像を得ることが可能になる。
【００１８】
このようにして、角膜鏡面反射光３４は、対物レンズ２４で高効率で集光され、ビームスプリッタ２３、撮影絞り２８を通過し、撮影レンズ２９で撮影面３０上に結像される。この時、撮影絞り２８は、投光系の入射絞り２１と光学的に共役な位置関係にあり、また撮影絞りの大きさが角膜鏡面反射光の射出瞳径とほぼ同じ大きさであるので、全ての観察視野範囲で同じ明るさの鏡面反射像を得ることができ、同時に、鏡面反射像を全て取り込み、散乱光像を有効にカットすることが可能になる。仮に、撮影絞り２８を図４に示すように射出瞳位置２８’からずらすと、観察視野の周辺の光３８が撮影絞り２８でカットされ、周辺像が暗くなるという問題が発生する。しかし、上述したように、本発明の実施例では、撮影絞り２８が射出瞳ないしその近傍に配置されるので、このような問題を回避することができる。撮影絞りは、レンズ鏡筒も含めた光線の制限を意味しており、どんな撮影系にも存在するものである。
【００１９】
以上の光学系により、最小径の対物レンズで、最大径の観察視野が得られ、観察視野全体に渡って明るさが一定の鏡面反射像、すなわち涙液像が観察できることになる。
【００２０】
なお、図１の例において、入射絞り２１を省略し、直接入射瞳近傍に光源あるいはその像を置くようにすることもできる。この場合には、投光系を更に簡略化することができる。
【００２１】
また、図１において対物レンズの前に１／４波長板２５を置き、投光系と受光系（撮影系）にそれぞれ１枚の偏光板２２、２７を配置している。この場合、偏光板２２の格子の方向は紙面に平行、偏光板２７の格子の方向は紙面に垂直であり、互いに直交するようになっている。偏光板２２により紙面に平行な直線偏光となった照明光は、１／４波長板２５により円偏光（たとえば右回り）にされ、角膜の涙液層で反射されたとき、この回転方向が反転し、円偏光（たとえば左回り）となり、１／４波長板２５を再度通過する際に直線偏光となるが、このとき、偏光方向は紙面に垂直な方向となるので、偏光板２７を通過することが可能になる。
【００２２】
一方、１／４波長板２５を通過しない妨害光の偏光方向は紙面に平行な方向になるので、偏光板２７を通過できなくなる。従って、対物レンズ２４の鏡面反射光等の妨害光をカットし、角膜鏡面反射光の有効光を透過させ、ＳＮ比を向上させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、投光系を経て角膜に入射する光線が、角膜表面に対してほぼ垂直に入射するようになるので、角膜での鏡面反射光を高効率で集光することができ、小さな対物レンズ系で観察視野の大きな鏡面反射像を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の光学系配置を示した光学図である。
【図２】角膜への入射光が角膜にほぼ垂直になることを示した説明図である。
【図３】角膜への入射光が角膜に平行な場合の反射光を示した説明図である。
【図４】撮影絞りを射出瞳から離れた位置に配置した場合の反射光束を示した説明図である。
【図５】従来装置の光学系配置を示した光学図である。
【図６】従来装置での角膜頂点付近での鏡面反射光の集光状態を示した説明図である。
【図７】従来装置での角膜頂点から離れた点での鏡面反射光の集光状態を示した説明図である。
【図８】従来装置での角膜像の明るさを示した説明図である。
【符号の説明】
２０光源
２１入射絞り
２３ビームスプリッタ
２４対物レンズ
２６角膜
２８撮影絞り
２９撮影レンズ
３０撮影面

Claims

光源からの光を投光系を介して被検眼の角膜に照射し、その反射光を投光系と同軸の受光系で受光する眼科装置において、投光系を介して角膜に入射する光線が、角膜表面に対してほぼ垂直方向に入射するように、投光系を配置することを特徴とする眼科装置。
前記受光系は角膜からの鏡面反射光を受光するように構成されており、また射出瞳位置近傍に絞りが配置され、その絞りの径が鏡面反射光の射出瞳径とほぼ同じ大きさであることを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
光源からの光を投光系を介して被検眼の角膜に照射し、その反射光を投光系と同軸の受光系で受光する眼科装置において、投光系の光源の像あるいは入射絞りの像を角膜のほぼ曲率中心に合致させることを特徴とする眼科装置。
前記受光系は角膜からの鏡面反射光を受光するように構成されており、また射出瞳位置近傍に絞りが配置され、その絞りの径が鏡面反射光の射出瞳径とほぼ同じ大きさであることを特徴とする請求項３に記載の眼科装置。
角膜が投光系の対物レンズの焦点位置近傍に位置することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の眼科装置。