JP3905312B2 - 未拡張瞳孔を通した網膜視用目視装置 - Google Patents
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Description
(発明の背景)
1.発明の分野
本発明は、一般的に、医療診察用の器具に関し、特に、網膜視における使用のための目視装置に関するものである。
【0002】
2.先行技術の背景
市販されている網膜視における使用のための目視装置は、多数の制限を示すことが確認されている。
【0003】
間接検眼鏡の設計によると、ビーム分割器が、照明光線を目に向ける光視路に備えられており、同時に、受ける画像光線が、それを通して通過する。この設計に固有のかなりの光の損失は、大きな高電力光源が、網膜を十分に照らすための装置に組み込まれることを要求する。高電力光源は、一般的に、組み入れるのがむつかしく、過度の電気的入力電力を消費し、そして多くの熱やグレアのような不必要な光を生じさせる。高電力光源はまた、大きなフィラメントを有し、典型的には、未拡張の瞳孔の直径より大きい。このことによって、間接検眼鏡は、虹彩,角膜,強膜のような外部眼構造から反射される入射光線に帰因するグレアの問題を特に受けやすくなる。
【0004】
眼底カメラのような網膜視における使用のためのカメラは、高画質の画像を提供する。しかしながら、網膜視カメラは、一般的に、高価であり、典型的に、網膜視のために瞳孔拡張を必要とし、また、典型的に、高度な技術を身につけた訓練されたカメラオペレータを必要とする。
【0005】
適切な網膜照明を備え、また、瞳孔拡張を必要とすることなく広範囲の網膜視を容易にする、コンパクトで低入力電力目視装置に対する必要性がある。
【0006】
(発明の概要)
発明の主要な面に従って幅広く述べると、本発明は、網膜視における使用のための、低入力電力,低価格目視装置である。該装置は、瞳孔拡張なく広範囲の網膜視を提供する。
【0007】
ある一面において、本発明による目視装置は、装置が作動位置にあるときに、患者の瞳孔の辺りで収束し、広い網膜視野を照らすために目の内側で分出する光線を発生させるのに適合する収束光照明システムを含む。収束光照明システムは、未拡張状態にある小さな瞳孔を通した広い網膜視野の照明を提供する。収束光照明システムはまた、該照明システムによって放出される実質的に全ての光が、虹彩や強膜のような瞳孔開口の外側の眼構造から反射されることなく、患者の瞳孔を通じて目に入るので、電気的入力電力消費を減少させ、また、グレアを減少させる。
【0008】
もう一つの面において、本発明の目視装置は、実質的に患者の瞳孔に連結し、実質的に該視覚システムの画像軸と同軸に位置する口径絞りを有する視覚システムを含む。実質的に患者の瞳孔に連結し、実質的に画像軸と同軸に位置する口径絞りは、網膜画像を形成する光を通し、網膜画像を形成しない光を遮断するよう作動する。口径絞りは、装置が作動位置の前方に位置するとき、また装置が作動位置にあるとき、不必要な光を遮断するよう作動する。口径絞りはそれにより、装置が目の中に参入する間(装置が作動位置に操作されているとき)、また、網膜視の間(装置が作動位置にあるとき)、グレアを減少させ、画質を向上させる。
【0009】
目視装置は、広がっていない目の瞳孔の直径に従って口径絞りの口径をある大きさに作ることによって、広がっていない目を通した網膜視に特によく適するように作られている。未拡張瞳孔の直径に従って口径をある大きさに作ることによって、口径絞りは、(虹彩や強膜のような)瞳孔の直径の外側の眼構造から反射した、実質的に全ての光を遮断するよう作動する。
【0010】
本発明のこれらおよび他の特徴は、参考図面とともに好ましい実施の形態の詳細な説明を注意深く読むことから、当業者にとって明らかになるであろう。
【0011】
発明の好ましい実施の形態が、各要素が参照番号のように示される添付図面を参照して、例としてのみされている。
【0012】
(発明の詳細な説明)
本発明による目視装置の適例となる実施の形態が、図1Aから1Eを参照して説明される。目視装置10は、その作動が主に図1Aを参照して説明される、照明システム、そして、その作動が主に図1Bを参照して説明される画像システムを含む。
【0013】
図1Aから1Eの装置は、未拡張瞳孔を通した網膜視における使用に特によく適している。小径未拡張瞳孔は、網膜画像を見ることに対し多くの問題を起こす。小径未拡張瞳孔は、網膜に向けられた入射光と網膜画像に対応する反射光の伝送を抑制する。さらに、瞳孔に向けられた光と、虹彩や強膜のような外部の眼構造の強度な反射面によって瞳孔の中への入射から遮断される光は、グレアとして視覚システムの中へ反射される傾向にある。ここで以下に説明されるように、図1Aから1Eの装置は、未拡張瞳孔を通して網膜画像を見ることに対する多くの課題を克服するよう組み合わせにおいて作動する特徴を有する。ある面において、図1Aから1Eの装置は、収束光源照明システムと口径絞りの組み合わせを含む。
収束光源照明システムは、小径開口を通して多量の光を向けるよう作動し、一方、口径絞りは、外部の眼構造から反射される光線に帰因するグレアを遮断するよう作動する。
【0014】
図1Aによって最もよく見られるように、照明システムは、頂点34で収束し、それ以後分出する照明光線を発生させるよう作動する。収束光線照明システムを有する目視装置は、実質的に最大量の入射光が瞳孔12を通じて目11に入るときに、患者に呼応して作動位置に置かれる。図1Aから1Eの装置において、作動位置は、照明システムによって発生した光の光錐の頂点34が患者の瞳孔12の辺りに置かれると、達成される。収束光線照明システムに伴って、多量の照明光が小径瞳孔に入り、同時に、広い網膜視野を照らす。収束光線照明システムは、光源14と、光源14から発する光線を収束するために光源14の前方に置かれた対物レンズ16の組み合わせによって配備される可能性がある。収束光線照明システムに伴って、外部の眼構造17と21から反射するよりはかなり高い割合の入射光線が網膜19を照らすために瞳孔2に入る。無駄な入射光がほとんどないため、収束光線照明システムは照明システムの電気的入力電力消費を減少させる。比較的少量の入射光が、虹彩17や強膜21のような外部の眼構造から反射するため、画像システムによって受ける不必要な光がより少ない。
【0015】
光源14は、フィラメントを基にしたランプ,アークランプ,光ファイバーを用いた光源あるいは固形状態光源のような光発生光源であり得る。しかしながら、現在利用可能な技術においては、光発生光源は非常に大きいので組み入れ問題を持ち込む。それゆえ、目視装置にとって好ましい光源は、図2を参照して説明される光源である。図2の実施の形態において、光源14は、鏡のような反射素子によって与えられ、ランプや、光源18からの光を鏡14上に収束する集光レンズ20のような光発生光源18と関連して作動する。
【0016】
装置の画像システムの特徴が、主に図1Bを参照して説明される。装置の画像システムは、対物レンズ16,画像レンズ22,そして接眼レンズ24を含む。網膜画像焦平面26は、対物レンズ16と画像レンズ22の中間に作られ、一方、接眼焦平面28は、画像レンズ22と接眼レンズ24の中間に作られる。画像システムはさらに、レンズ16,22と24が実質的に調整される画像軸30を含む。ここでの全ての参照において、“レンズ”という言葉は、単体光学素子、あるいはともに機能する複数の光学素子のことを述べており、一方、作動位置はここにおいては、実質的に最大量の入射光線が瞳孔12を通じて目11に入る位置として定義づけられている。作動位置は、患者の瞳孔が口径絞り32に連結するする位置としても定義づけられることが可能である。
【0017】
網膜焦平面26を交差している網膜画像光線は、瞳孔12を通じて目11に入り、瞳孔12を通じて網膜19から反射される光線から成る。小さい未拡張瞳孔は、目の中への入射光や目から出る反射網膜画像光の伝送を抑制する傾向にあるので、未拡張瞳孔を通じて見られる網膜画像は、グレアによって容易に不明瞭にされる(入射光が、反射性の高い外部の目の構造から反射される傾向がより強いので、網膜が未拡張瞳孔を通じて見られるときに、特に優勢である)。外部の眼構造から反射される光に帰因するグレアに加えて、網膜画像は、患者の角膜から反射される光(角膜グレア)や、装置のレンズのような目視装置の構成要素から反射される光(内部グレア)のような他の要因に帰因するグレアによって不明瞭にされる可能性がある。
【0018】
装置が未拡張瞳孔を通じた網膜画像視によく適するようにするために、装置10は、好ましくは、このようなグレアを減少させ、そうすることにおいて、網膜画像に対応する受光線の割合に対する網膜画像に対応しない受光線の割合を減少させるよう作動する特徴を含む。
【0019】
網膜画像に対応しない光線の割合を減少させるよう作動する一つの特徴は、これまでに説明した収束光照明の特徴である。収束光照明システムにおいて、比較的高い割合の光が瞳孔12を通じて目11に入り、比較的低い割合の光が図1Aに見られるような外部の眼構造17と21から反射される。受光を形成する網膜画像の不必要な光に対する割合を増加させるよう併合されるその他の特徴が、以下で説明される。
【0020】
図1Bの装置において、口径絞り32は、不必要な光を遮断するよう画像レンズ22の前方に配置される。口径絞り32は、実質的に画像軸30と同軸に、また、装置10に関して作動位置にあるときに、実質的に患者の瞳孔12に連結して配置されるべきである。実質的に画像軸30と同軸の口径絞り32の配置は、患者の瞳孔12の外部で放射状に発生するグレア光を通すことなく、実質的に最大量の有利な受理画像光が画像レンズ22を通じて通されるよう促進する。実質的に瞳孔に連結するように口径絞り32を配置することよって、口径絞り32は、外部の眼構造17と21から反射される光を遮断するよう作動する。照明システムによって発生した光の光錐の頂点34は、装置を作動位置に置くために実質的に患者の瞳孔に連結しているので、また、口径絞りの好ましい位置が瞳孔に連結した位置でもあるので、図1Aから1Eに従って作られた装置における口径絞り32の好ましい位置は、照明システムによって発生した光の光錐の頂点に連結した位置として説明されることが可能である。
【0021】
不必要な受光の最適な遮断のために、口径絞り32の口径33は、網膜がそれを通して見られる瞳孔の直径に従ってある大きさに作られるべきである。未拡張瞳孔の直径は約2mmである。従って、未拡張瞳孔を通して網膜を見るために最適に構成している装置10のために、口径33は、約2mmの患者の瞳孔の直径に対応するようある大きさに作られるべきである。結果として生じる口径33の直径は、瞳孔の直径に口径絞り32の平面における瞳孔の倍率を掛けることによって決められる。同じ原理が、より大きいそしてより小さい、他の瞳孔サイズのための器具の設計を最大限に活用するのに適用される。
【0022】
装置10が作動位置にあるときにグレアを減少させ画質を向上させることに加えて、口径絞り32は、装置が作動位置に移動する前に、グレアを減少させ、画質を向上させる。図1Cおよび1Dは、装置が目の中に参入する間に(装置が作動位置に移動する過程で)装置10の視覚システムにおいて光線が受けられるように、装置を出て目から反射する照明光線を示している。図1Cは、装置が作動位置から離れているときに、装置10によって発生する入射光線を示し、一方、図1Dは、図1Cに示されるような作動位置から等距離離れて位置する装置の受けた反射光線を示す。装置が作動位置から離れているときに、照明システムによって発生する光線が、分出状態で目11を貫くということが分かる。(光の光錐の頂点34が、瞳孔12の前方に位置している。)このように、比較的小さい割合の入射光が瞳孔12を通して目に入り、比較的高い割合の光線が、虹彩17や強膜21のような反射性の高い眼構造の外部面から反射される。外部の眼構造17および21から反射された光線は、画像軸30に対して斜めに反射される傾向にある。目11の湾曲面は、反射された光線は、軸30に対して斜めに反射されるということを確信させる。装置10が作動位置からかなり離れているときに、装置が参入する間に目11から反射された多くの光線は、光線36’によって示されるように、視覚システムから完全に反射される。視覚システムにおいて受けられた光線の大部分は、光線36によって示されるように、口径絞り32によって遮断される。光線37のような小さい割合の光線が口径33を通り抜ける。口径33を通り抜ける光線は、実質的に軸30に沿って向けられた入射光線として発生した光線と、瞳孔12を通して網膜19へ通過した光線から成る。こうのように、装置10が目11に参入する間に、口径絞り32は、不必要な光を遮断し、網膜画像に対応する光を通す傾向にあるということが分かる。
【0023】
口径絞り32がなければ、参入する間に接眼焦平面28へ伝送された光線の大部分は、外部の眼構造17と21から反射された光線であるということが分かるであろう。このように、接眼焦平面28で受けられた画像は、グレアによってかなり不明瞭にされるであろう。口径絞り32があれば、接眼焦平面で受けられた光線の大部分は、網膜19に対応する。目の中へ参入する間に、使用者は、目立ったグレアなくオペレーターが装置を作動位置に移動させるのを助ける“赤色反射”として知られる、網膜の小範囲画像を見るであろう。接眼焦平面28の中心近くの網膜画像スポットを維持し、また、装置を目11に向かって動かすことによって、作動位置は容易に達せられ得る。
【0024】
特徴を低下させる追加的なグレアあるいは不必要な光が、装置に併合されるであろう。図1Aから1Eに示されるように、光源14は、受光と遮断光の間の境界の外側で口径絞り32のすぐ前方に、そして、装置10の画像軸30に対して軸外に配置される。口径33によって定められる受光と遮断光の間の境界線の外側で、口径絞り32の前方に光源を配置することは、光源14が、見られる画像に全くぼかし効果を与えないということ、また、使用者の目に最高の画像の明るさを確信させる。光源14を軸外に配置することはまた、内部グレアそして角膜グレアを減少させる。光源を軸外に配置することによって、レンズ16または角膜15から反射される入射光は、軸30に対して斜めに向けられ、それゆえに、光受路から離れている。
【0025】
グレアは、図1Eの実施の形態によって見られるように、第一面23が湾曲し、実質的に口径33の中心と同軸となるように対物レンズ16の第一面を形作ることによってさらに減少するであろう。これは、面23から反射される光が、画像軸30に対して光源14と同じ点そして反対の点に反射されるということを確信させる。もし光源14が、口径33によって定められる遮断光と受光を分ける境界線の外側に配置されたなら、同軸の湾曲した第一面23は、面23から反射される光から生じる内部グレアが、口径絞り32によって遮断されるというこを確信させる。
【0026】
不必要な受光を減少させる上記の特徴に加えて、グレアは、交差した構成において、画像路や照明路に直線偏光子を配置することによって減少する可能性がある。
【0027】
発明の一つの実施の形態が、図3Aから3Cを参照して説明される。図3Aから3Cに示された実施の形態において、光源14は、焦平面26や28に関してかなり焦点がぼやけた位置における視界にまっすぐに配置される。光源14を画像軸30の上に配置することによって、光源14は、網膜19の最大限に有効な照明に備える。光源14’によって示されるように光源を軸外に配置することは、最大限に有効な網膜照明には及ばないが、ここにおいて議論されている理由により、グレアを減少させる結果にもなる。
【0028】
図3Aから3Cの実施の形態における光源14は、装置10に関して作動位置において患者の瞳孔19に連結する目視装置のどの画像平面に関しても、かなり焦点がぼやけた位置に配置されるべきである。図3Aから3Cの画像システム図に示されていように、網膜に連結する画像焦平面に関して、光源14にとってかなり焦点のぼやけた位置が、網膜焦平面26と画像レンズ22の中間に光源14を配置することによって与えられている。一般的に、光源14は、光源が画像レンズ22に向かって動かされて網膜焦平面26から離れるので、接眼焦平面28を含む接眼焦平面28に連結するどの平面でも、焦点が合わなくなる。好ましくは、光源14は、レンズ22に物理的にできるだけ近く配置される。
【0029】
もし光源14が、装置10において、患者に対して装置が作動位置にあるときに角膜の表面に連結した位置に配置されるなら、角膜グレアは、図3Aから3Cの実施の形態において減少する可能性がある。もし光源14が、角膜15に連結して配置されるなら、角膜15から偶然反射される多くの光線は、光源14上へ直接に画像化される。もし光源14が、示されているような反射性素子によって与えられているなら、これらの光線は角膜画像に対応し、接眼焦平面28に達するまでに遮断され、それによって、角膜グレアを減少させる。
【0030】
図1Aから1Eと3Aから3Cを参照して説明される、一般的な構成に従って設計された目視装置の特別な例において、対物レンズ16は、約25mmの焦点距離と、焦点距離の約2分の1の後部焦点距離を有するレンズシステムによって与えられている。目視装置は、対物レンズシステムにおいて患者に最も近いレンズの表面が、作動位置にあるときに、患者の角膜から約25mmのところに置かれるように配置される。対物レンズシステムは、患者の目から平行あるいはほぼ平行な光を受け入れ、対物レンズの後部焦平面26に、あるいは後部焦平面26の近くに位置する内部画像に光を集める。対物レンズシステムは、約25mmの直径を有する。一方、画像レンズ22は、約25mmの焦点距離,約18mmの後部焦点距離そして約20mmの透明口径を有するレンズシステムによって与えられている。画像レンズは、約0.6Xの倍率で、対物焦平面26から接眼焦平面28へ内部画像を写し出す。接眼焦平面28は、直径約8mmの口径を有し、典型的な20X接眼鏡の焦平面の直径に対応している。対物レンズ16から接眼焦平面28までの軸長は、約160mmである。図3Cを参照して説明される照明システムにおいて、集光レンズ20は、約0.2から0.4の開口数を有し、約1Xから2Xの倍率で機能し、約9mmの焦点距離を持つ集光システムによって与えられている。図1Aから1Eの実施の形態において、口径絞り32は、実質的に軸30と直角を成し、光源14の最後方点と画像レンズ22の最前方点のほぼ中間に配置される。口径絞り32は、直径約4.6mmの口径を有する。
【0031】
焦点のぼやけた光源を有する図3Aから3Cの目視装置のための一つの光学的構成が、図4を参照して説明される。図4の目視装置において、光源14は、対物レンズ16の前方に配置され、画像レンズ22は省かれている。光源14は、光源14を対物レンズ16に接近して配置することによって、網膜焦平面26に関して、かなり焦点のぼけた位置に配置される。図4の実施の形態において、対物レンズ16は、光学照明システムの一部を形成しない。代わりに、角膜15で収束し網膜19に向かって分出する照明光線が、鏡から反射された光線が反射された後に収束するように、光源鏡14に関連して集光レンズ20を配置することによって形成される。さらに、図4の実施の形態を参照して、接眼レンズ24は、任意に、移動されてもよいし、網膜焦平面上に配置される、CCD画像センサーのような画像センサー52と置き換えられてもよい。センサー52と連結しているプロセッサシステム(図示せず)は、センサー52によって発生する画像信号を取り込むように構成され、このような信号を処理し、そしてもし好ましければ、図1Aから1Cの目視装置の画像レンズ22によって光学的に与えられた機能を果たすように、いずれの取り込み画像も、電子的に逆向きにしたりあるいは拡大したりする。
【0032】
これまでに説明されたシステムにおける従来のレンズは、回折レンズ,二元格子,フェーズフィルター,ホログラフィー光学素子(HOE),階調度指標レンズのような、同じように機能する光学素子と置き換えることが可能である。
【0033】
本発明は、図5の実施の形態によって示されるような両眼視を提供することに適する。図5に見られるように、本発明に従った両眼目視装置は、典型的に、画像路の光線を平行にするための平行光学素子70と、平行光学器械70によって伝送された光線を2つの分離した画像路74Aと74Bに分けるための分離光学器械72を含む。分離光学器械72は、典型的に、プリズムそして/または鏡のような光学素子の組み合わせを含む。図5を参照して続けると、両眼目視装置10”はさらに、必要に応じて分離光学器械によって伝送された画像の方向を定めるために、各両眼画像路74Aと74Bに配置された定位光学素子76を含む。定位光学素子76は、プリズムそして/または鏡光学素子のような光学素子を含む。
両眼目視装置10”はさらに、各画像路74Aと74Bに配置された、拡散光学器械78と接眼光学器械80を含む。各接眼光学器械80は、画像が見る人によって感知されるように、光を平行にする。接眼光学器械80の眼管(図示せず)は、一対の目でターゲットを直接見る状態に近づくように、見る人の目に向かってわずかに分出する方向で配置される。
【0034】
本発明のいくつかの機能的側面が、説明されてきた。本発明の物理的な実施の形態に組み込まれているいくつかの追加的な特徴が、これから詳細に説明される。
【0035】
図6に示されているのは、目視装置の様々な機能的側面を最大限に活用するために構造変更可能な本発明の実施の形態の物理的概要図である。図6の実施の形態において、目視装置10のハウジング44は、レンズホルダー60,61,62,66と、それらの各ホルダーに置き換え可能的に受けた、置き換え可能なレンズモジュール40,41,42,46を含む。以下で説明されるように、ある特定のレンズモジュールあるいはレンズモジュールの配置を置き換えることは、検眼鏡が特定の意図された使用のために最大限に活用されることを可能にする、目視装置の機能的側面を変える。
【0036】
例えば、図1Aから1Eと図3Aから3Cを参照に、照明システムによって示される網膜19の領域は、対物レンズ16の直径や光強度、また、目視装置の作動位置でレンズのために選択された倍率によって決まる。この領域は、図1Aと3Cに示される角度αに対応している。一方、画像システムの視界も、対物レンズ16の直径や光強度、また、目視装置の作動位置でのレンズ倍率によって決まる。
【0037】
目視装置10は、広い視界を映すことが望ましい。広い視界や照明角度αが、様々な問題の正確で有効な診断にとって非常に望ましいのに対し、より小さい視界や照明角度は、使い易さの点で望ましい。照明角度αがより小さい角度になるにつれて、照明光線は、瞳孔を通じてより容易に目の中へ向けられ、その結果、目への入射がより容易である。これは、照明角度αがより小さい角度になるにつれて、光源14からの光線が、瞳孔12を通じて、角膜からレンズまでの間のより広い範囲上に向けられるからである。従って、上記のことを考慮すると、視界を最大限に活用するため、あるいは、使い易さを最大限に活用するためのいずれかのために構成された目視装置を提供することが有益であろう。
【0038】
好ましい実施の形態において、装置10の画像システムは、照明システムによって照らされる網膜領域を含む範囲を映す。最も好ましくは、画像システムによって映される網膜領域は、照らされた領域より約15パーセントから30パーセント大きい。この特徴は、視界の位置付けを向上させ、照明と観察点の間の直線思考を減少させる。
【0039】
本発明による構成変更可能な目視装置の一つの考えられる実施の形態が、図6の物理的な概要図を参照して説明される。この特別な物理的配置図は、第一と第二のレンズモジュール40と41を含む。第一のレンズモジュール40は、対物レンズ16を含み、一方、第二のレンズモジュール41は、画像化レンズ22を含む。視界と照明角度が、主に、対物レンズ16のために選択されたサイズ設定,光強度,そして倍率によって決まるのに対し、画像化レンズ22は、通常、レンズ16のサイズ設定や光強度がレンズ22のサイズ設定や光強度と調整され次第、レンズ16と置き換えられる。ハウジング44とレンズモジュール40,41は、共通の接眼焦平面28を維持しながら、モジュール式のレンズモジュールがハウジング44から手動式に移動させたり置き換えたりできるように、補足的に設計されている。構造変更可能な目視装置において、レンズモジュールの第一のセットは、広い視界を映すための目視装置を構成するよう与えられており、一方、モジュールの第2のセットは、器具がより容易に作動位置に操作するようにしながら、減少した視界(しかし、増加した倍率とともに)を与える可能性がある。このような装置は、レンズモジュールの第一のセットをレンズモジュールの第2のセットと置き換えることによって、簡単により使い易く作られる。
【0040】
第一と第2のレンズモジュールを変えることによって達成された視界の変化を補足するために、照明集光システムもまた、使用者の要求に適応するよう照明の特徴を最大限に活用するためにモジュールの形式を変えられるであろう。所定の集光サイズを備えた全ての集光システムにおいて、光発生光源からの光を集める機能は、光が伝送される角度や光発生光源の画像が映し出される倍率と調和をとる。照明レンズモジュール42内のレンズは、照明システムが、所定の対物モジュール40の照明開口数と一致するように選択される。
【0041】
さらなる一つの実施の形態において、本発明は、画像化された網膜を表す電子画像を取り込むのに適する。一つのこのような実施の形態が、図6を参照して説明される。図6において、目視装置10は、電子画像を取り込むために構造変更が可能であることが示されている。図6は、接眼モジュール46が映像モジュール50と置き換え可能であるよう適応した目視装置を示している。目視装置10は、通常、網膜画像が使用者によって見られるように画像光線を平行にする接眼レンズ24を有する接眼モジュール46を含むということが分かる。接眼モジュール46は、映像取り込みのための目視装置を構成するある特定の構成要素を含む映像モジュール50と置き換え可能である。特に、映像モジュール50は、映像モジュールがホルダー66に取り付けられるときに画像システムに関して作動位置にある、CCD画像センサーのような、画像センサー52を有する。画像センサー52は、画像センサー52を操作するよう、また、画像センサー52によって発生したそして画像センサーから受けた画像データを取り込み、また、恐らく記憶するようプログラムされたプロセッサーシステム54と電気的に連結している。プロセッサーシステム54は、映像モジュール50に配置されているように示されているが、プロセッサーシステム54は、映像モジュール50の外側に配置されているということが理解される。映像モジュール50はさらに、例えば、画像センサーによって取り込まれた映像画像が表示され、でなければ出力され、恐らく保管されるように、外部のディスプレースクリーンそして/またはケーブル56を通じて外部の処理システムと連結している。
【0042】
映像モジュール50は、モジュール50がホルダー66において作動位置にあるときに、イメージセンサー52が接眼焦平面28に位置するよう設計される。本発明の目視装置は、画像システムの追加的なレンズを加えるまたは置き換えることなく、接眼モジュール46を映像モジュール50と置き換えることによって映像を取り込むために構成されることが分かる。画像リサイズレンズを追加して、択一的に大きさのある画像が使われてもよい。このような構成は、焦平面28の位置を移動させる。
【0043】
本発明は、図面に示される好ましい態様を参照して特に図示され説明されているが、請求項によって定義される本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、細部における様々な変更を行い得ることは、当業者によって理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1A】 本発明による照明システムの作動を説明するための照明光線を示す本発明の目視装置の機能構成図である。
【図1B】 該装置の画像システムの作動を説明する受光線を示す本発明の目視装置の機能構成図である。
【図1C】 該装置が作動位置から離れているときの入射照明光線を示す本発明の目視装置の機能構成図である。
【図1D】 該装置が作動位置から離れているときの受光線を示す図1Cの目視装置の機能構成図である。
【図1E】 対物レンズから反射された入射光線を示す本発明の目視装置の機能構成図である。
【図2】 本発明に組み入れられた照明システムの入射光線を示す機能構成図である。
【図3A】 焦点のぼやけた鏡を有する本発明による画像システムの実施の形態の作動を説明する軸上の物体からの光線を示す本発明の実施の形態の機能構成図である。
【図3B】 焦点のぼやけた鏡を有する本発明による画像システムの作動を説明する軸外の物体からの光線を示す本発明の実施の形態の機能構成図である。
【図3C】 軸上の光源を有する照明システムの作動を説明する照明光線を示す本発明の実施の形態の機能構成図である。
【図4】 焦点のぼやけた光源を有する本発明のもう一つの実施の形態の機能構成図である。
【図5】 両眼視のために構成された本発明の機能構成図である。
【図6】 本発明の物理的実施の形態に組み入れられる様々な特徴を説明する物理的構成図である。
Claims (27)
- 瞳孔を有する目の構造を見るための目視装置であって、
角膜で収束し、その後分出する光の収束光錐を発生させ、前記目視装置の作動位置は、前記角膜が瞳孔の辺りに置かれる時に、達成される照明システム、
画像軸を有する画像システムと、
実質的に前記画像軸と同軸に、また、実質的に前記角膜頂点に連結して前記装置に配置される、前記瞳孔の大きさに実質的に対応するようある大きさに作られた口径絞りを有し、それによって、角膜グレアが減少する、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項1記載の目視装置において、
前記口径絞りの口径が、前記瞳孔が未拡張のときに実質的に前記瞳孔の大きさに対応するようある大きさに作られる、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項1記載の目視装置において、
前記照明システムは、前記画像軸に関して軸外に位置する光源を含み、それによって、前記装置における内部グレア及び角膜グレアが減少する、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項1記載の目視装置において、
前記照明システムは、前記画像軸に関して軸外に位置する光源を含み、
前記画像システムは、対物レンズを含み、前記対物レンズが、曲率中心として前記口径絞りの中心の周りに実質的に同心円状である円弧状に湾曲した前記光源に最も近い第一面を有し、それによって、前記装置における内部グレアが減少する、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項1記載の目視装置において、
前記照明システムは、前記画像軸に対して軸外に置かれた光源を含み、
前記軸外に置かれた光源は、前記口径絞りの口径の外側に置かれ、それによって、前記光源は、前記視覚装置によって受けられた画像に全くぼやかし効果を及ぼさない、
ことを特徴とする装置。 - 請求項1記載の目視装置において、
前記照明システムは、前記画像軸に関して軸外に置かれた光源を有し、
前記軸外に置かれた光源は、前記口径絞りによって定められた受光と遮断光の間の境界線の外側に置かれ、
前記画像システムは、前記口径絞りの中心の周りに同心円状に湾曲した、湾曲第一面を有する対物レンズを含み、
それによって、前記光源が、前記目視装置によって受けられた画像に全くぼやかし効果を及ぼさず、また、
それによって、前記第一面から反射された入射光が、前記口径絞りによって遮断される、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記画像システムの網膜視野は、前記照明システムの照明の網膜領域より大きい、
ことを特徴とする装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記画像システムの網膜視野は、前記照明システムの照明の網膜領域より約15パーセントから30パーセント大きい、
ことを特徴とする装置。 - 網膜と瞳孔を有する目の構造を見るための目視装置であって、
前記網膜を照らすための照明システム、
画像軸を有する画像システムを有し、かつ前記照明システムおよび前記画像システムは、共通の対物レンズを含み、
前記装置が前記目に関して作動位置にあるときに、実質的に前記画像軸と同軸に、また、実質的に前記瞳孔に連結して前記装置に配置された口径絞りを有し、
それによって、角膜グレアが減少し、
前記照明システムは、前記画像軸に関して軸外に置かれた光源を含み、それによって、前記装置における内部グレアや角膜グレアが減少する、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項9記載の目視装置において、
前記口径絞りの口径が、実質的に前記瞳孔の大きさに対応するようある大きさに作られる、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項9記載の目視装置において、
前記光源は、光反射鏡によって与えられている、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項9記載の目視装置において、
前記照明システムは、前記画像軸に関して軸外に置かれた前記光源を含み、
前記画像システムは、対物レンズを含み、前記対物レンズが、前記口径絞りの口径の中心の周りに実質的に同心円状に湾曲した前記光源に最も近い第一面を有し、それによって、前記装置における内部グレアが減少する、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項9記載の目視装置において、
前記照明システムは、前記画像軸に関して軸外に置かれた前記光源を有し、
前記軸外に置かれた光源は、前記口径絞りの口径の外側に置かれ、
それによって、前記光源は、前記視覚装置によって受けられた画像に全くぼやかし効果を及ぼさない、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項9記載の目視装置において、
前記照明システムは、前記画像軸に関して軸外に置かれた前記光源を有し、
前記軸外に置かれた光源は、前記口径絞りによって定められた受光と遮断光の間の境界線の外側に置かれ、
前記画像システムは、前記口径絞りの中心の周りに同心円状に湾曲した、湾曲第一面を有する対物レンズを含み、
それによって、前記光源は、前記視覚装置によって受けられた画像に全くぼやかし効果を及ぼさず、また、
それによって、前記第一面から反射された入射光は、前記口径絞りによって遮断される、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項9記載の装置において、
前記画像システムの網膜視野は、前記照明システムの照明の網膜領域より大きい、
ことを特徴とする装置。 - 請求項9記載の装置において、
前記画像システムの網膜視野は、前記照明システムの照明の網膜領域より約15パーセントから30パーセント大きい、
ことを特徴とする装置。 - 目の構造を見ることにおける使用のための目視装置であって、
患者端と観察端、
画像路と少なくとも一つの網膜画像焦平面を有する画像システムと、
前記目視装置が前記目に関して作動している時に、角膜頂点で収束し、その後分出する光の収束光錐を発生させるものであって、前記画像路に配置され、また、前記少なくとも一つの網膜画像焦平面に関して焦点のぼやけた位置に置かれた光源を含む照明システムを有し、
前記照明システムは、実質的に前記患者端で、または前記患者端の前方に収束する照明光線を発生させるのに適し、それによって、前記収束された光線は、前記患者端の前方に配置された瞳孔に容易に入り得る、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項17記載の目視装置において、
前記照明システムは、反射素子を有する、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項17記載の目視装置において、
前記光源は、光発生光源を有する、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項19記載の目視装置において、
前記光源は、小型白熱電球によって与えられている、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項17記載の目視装置において、
前記照明システムは、
前記光源として用いられる反射素子、
光を前記反射素子の方に向ける光発生光源と、
前記光発生光源と前記反射素子の間に置かれた集光光学素子を有し、前記集光光学素子は、前記光発生光源からの光線を前記反射素子の上へ収束する、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項21記載の目視装置において、
前記光発生光源は、小型白熱電球によって与えられている、
ことを特徴とする目視装置。 - 目の構造を見ることにおける使用のための目視装置であって、
患者端と観察端、
画像路と少なくとも一つの網膜画像焦平面を有する画像システムと、
前記目視装置が前記目に関して作動している時に、角膜頂点で収束し、その後分出する光の収束光錐を発生させるものであって、前記画像路に配置され、また、前記網膜画像焦平面に関して焦点のぼやけた位置に置かれた光源を含む照明システムを有し、前記照明システムは、前記光源と前記患者の中間に配置された対物レンズを含み、前記光源は、前記対物レンズが前記光源によって発生された照明光線を収束するよう作動するように、前記網膜画像焦平面を越えて前記対物レンズから離れて置かれる、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項23記載の目視装置において、
前記照明システムは、
前記光源を定める反射素子、
光を前記反射素子の方に向ける光発生光源と、
前記光発生光源と前記反射素子の間に置かれた集光光学素子を有し、前記集光光学素子は、前記光発生光源からの光線を前記反射素子の上へ収束する、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項23記載の目視装置において、
前記光源は、前記装置が前記目に関して作動位置にあるときに、実質的に患者の角膜と結ぶ位置で、かつ画像軸上に配置され、その結果、前記角膜から反射された光線が、前記光源の上に収束される、
ことを特徴とする目視装置。 - 目の構造を見ることにおける使用のための目視装置であって、
患者端と観察端、
画像路と少なくとも一つの網膜画像焦平面とを有する画像システムと、
前記目視装置が前記目に関して作動している時に、角膜頂点で収束し、その後分出する光の収束光錐を発生させるものであって、前記装置が前記目に関して作動位置にあるときに、前記少なくとも一つの網膜画像焦平面に関して焦点のぼやけた位置、また、実質的に患者の角膜に連結する位置にある、前記画像路に配置された光源を含む照明システムを有し、その結果、前記角膜から反射された光線が前記光源の上に収束される、
ことを特徴とする目視装置。 - 請求項26記載の目視装置において、
前記照明システムは、
前記光源を定める反射素子、
光を前記反射素子の方に向ける光発生光源と、
前記光発生光源と前記反射素子の間に置かれた集光光学素子を有し、前記集光光学素子は、前記光発生光源からの光線を前記反射素子の上へ収束する、
ことを特徴とする目視装置。
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