JP6456711B2 - 眼科手術用顕微鏡および眼科手術用アタッチメント - Google Patents

眼科手術用顕微鏡および眼科手術用アタッチメント Download PDF

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Description

この発明は、眼科手術用顕微鏡および眼科手術用アタッチメントに関する。
眼科分野においては、様々な手術が実施される。その代表例として白内障手術や網膜硝子体手術などがある。このような手術では眼科手術用顕微鏡が用いられる。眼科手術用顕微鏡は、照明系により照明された被検眼を観察系を介して肉眼観察したり画像撮影したりするために用いられる。
眼科手術用顕微鏡には、光コヒーレンストモグラフィ(Optical Coherence Tomography:以下、OCT)装置が搭載されたものがある(たとえば、特許文献1〜5を参照)。OCT装置は、断面像や3次元画像の取得や、組織のサイズ(層の厚さ等)の測定や、機能的情報(血流情報等)の取得などに用いられる。
このようなOCT装置に要求される仕様として、高分解能であること、十分な強度のOCT信号が得られること、スキャン範囲が広いこと、コンパクトな構成であることなどが挙げられる。これら仕様を満足するには、眼科手術用顕微鏡の光路にOCT光路を結合する位置が重要である。
特許文献1〜4に開示された手術用顕微鏡においては、観察光路にOCT光路が結合されている。特許文献5に開示された手術用顕微鏡においては、照明光路にOCT光路が結合され、これら光路が観察光路に結合されている。
特開2008−264488号公報 特開2008−264490号公報 特開2008−268852号公報 特開2009−230141号公報 特開2008−264489号公報
特許文献1〜4のようにOCT光路を観察光路に結合する構成には、観察光路に配置されたレンズの径の制限により十分な分解能が得られないという問題がある。この問題を回避するために対物レンズと被検眼との間の位置においてOCT光路を観察光路に結合する構成も考えられるが、装置がコンパクトにならないという問題や、術者が行う手技や操作の邪魔になるという問題が発生する。また、特許文献5に開示された構成では、照明光を平行光束にするためのレンズ群(レンズユニット)を構成するレンズの間の位置で照明光路とOCT光路とが結合されているため、光学設計が複雑になり、手術用顕微鏡のコンパクト化や手術用顕微鏡に対して装着可能なOCT装置のモジュール化が困難になるという問題がある。
この発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、コンパクトな構成で広範囲かつ高分解能なOCT検査が可能な眼科手術用顕微鏡および眼科手術用アタッチメントを提供することにある。
実施形態に係る眼科手術用顕微鏡は、対物レンズと、照明光源からの光が照射される絞りと、絞りを通過した光を平行光束にする1以上のレンズを有するレンズユニットとを含み、レンズユニットを通過した光を対物レンズを介して被検眼に照射する照明系と、照明系によって照明されている被検眼を対物レンズを介して観察するための観察系と、光コヒーレンストモグラフィによって被検眼を対物レンズを介して検査するためのOCT系と、絞りとレンズユニットとの間またはレンズユニットと対物レンズとの間に配置され、OCT系の光路を照明系の光路に結合する光路結合部材とを含む。
実施形態に係る眼科手術用アタッチメントは、対物レンズと、照明光源からの光が照射される絞りと、絞りを通過した光を平行光束にする1以上のレンズを有するレンズユニットとを含み、レンズユニットを通過した光を対物レンズを介して被検眼に照射する照明系と、照明系によって照明されている被検眼を対物レンズを介して観察するための観察系とを含む眼科手術用顕微鏡に対して着脱可能に構成され、光コヒーレンストモグラフィによって被検眼を対物レンズを介して検査するための眼科手術用アタッチメントであって、OCT光源からの光を分割することにより得られた測定光および参照光のうち測定光を出射するとともに参照光と被検眼からの測定光の戻り光とを干渉させて干渉光を生成する干渉光学系から出射された測定光を平行光束にするコリメートレンズと、コリメートレンズによって平行光束にされた測定光を2次元的に偏向する光スキャナーと、光スキャナーによって偏向された測定光が通過するOCTレンズと、OCTレンズを通過した測定光の光路を照明系の光路に結合するための光路結合部材とを含み、眼科手術用顕微鏡に装着されているとき、光路結合部材が、絞りとレンズユニットとの間またはレンズユニットと対物レンズとの間に配置される。
この発明に係る眼科手術用顕微鏡や眼科手術用アタッチメントによれば、コンパクトな構成で広範囲かつ高分解能なOCT検査が可能になる。
実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の光学系の構成例を示す概略図。 実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の光学系の構成例を示す概略図。 実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の光学系の構成例を示す概略図。 実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の動作説明図。 実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の動作説明図。 実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の動作説明図。 実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の動作説明図。 実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の光学系の構成例を示す概略図。 実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の光学系の構成例を示す概略図。 実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の動作説明図。 実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の動作説明図。 実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の光学系の構成例を示す概略図。 実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の光学系の構成例を示す概略図。 実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の光学系の構成例を示す概略図。 実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の動作説明図。 実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の動作説明図。
この発明に係る眼科手術用顕微鏡および眼科手術用アタッチメントの実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の実施形態に係る眼科手術用顕微鏡は、眼科手術において使用される。実施形態に係る眼科手術用顕微鏡は、照明系により被検眼(患者眼)を照明し、その戻り光を観察系に入射させることにより、被検眼の観察像を取得する装置である。眼科手術用アタッチメントは、眼科手術用顕微鏡に対して着脱可能に構成される。
以下の実施形態に係る眼科手術用顕微鏡は、OCT光学系の少なくとも一部を含む眼科手術用アタッチメントが装着されている状態でOCT検査が可能になる。この明細書では、OCT検査は、断面像や3次元画像の取得や、組織のサイズ(層の厚さ等)の測定や、機能的情報(血流情報等)の取得などを含むものとする。なお、OCTによる検査対象部位は、被検眼の任意の部位であってよく、たとえば、前眼部においては角膜や硝子体や水晶体や毛様体などであってよいし、後眼部においては網膜や脈絡膜や硝子体であってよい。また、検査対象部位は、瞼や眼窩など眼の周辺部位であってもよい。公知の手法により、眼科手術用アタッチメントを経由した測定光の戻り光に基づき被検眼の断面像や3次元画像を形成することが可能である。
この明細書では、OCT検査を行うための測定光や被検眼からの測定光の戻り光をOCT光と総称することがある。また、OCTによって取得される画像をOCT画像と総称することがある。また、OCT画像を形成するための計測動作をOCT計測と呼ぶことがある。なお、この明細書に記載された文献の記載内容を、以下の実施形態の内容として適宜援用することが可能である。
以下の実施形態では、フーリエドメインタイプのOCTを適用した構成について説明する。特に、実施形態に係る眼科手術用顕微鏡(眼科手術用アタッチメント)は、公知のスウェプトソースOCTの手法を用いて被検眼のOCT検査が可能である。
スウェプトソース以外のタイプ、たとえばスペクトラルドメインOCTの手法を用いる眼科手術用顕微鏡に対して、この発明に係る構成を適用することも可能である。また、以下の実施形態ではOCTの光学系を含むOCT装置と眼科手術用顕微鏡とを組み合わせた装置について説明するが、眼科手術用顕微鏡以外の眼科観察装置、たとえば走査型レーザ検眼鏡(Scanning Laser Ophthalmoscope:SLO)、スリットランプ、眼底カメラなどに、この発明に係る構成を有するOCT装置を組み合わせることも可能である。
〈第1実施形態〉
図1および図2に、この実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の光学系を示す。図1は、術者側から見たときの観察系の光学系の構成を表す。図2は、術者から見て側面側から見たときの図1の照明系および干渉光学系の光学系の構成を表す。図2において、図1と同様の部分には同一符号を付している。なお、図1および図2に示す構成に加え、術者の助手が被検眼Eを観察するための光学系(助手用顕微鏡)を設けることもできる。
この実施形態において、上下、左右、前後等の方向は、特に言及しない限り術者側から見た方向とする。なお、上下方向については、対物レンズから観察対象(被検眼E)に向かう方向を下方とし、これの反対方向を上方とする。一般に患者は仰向け状態で手術を受けるので、上下方向と垂直方向とは同じになる。
眼科手術用顕微鏡1の光学系は、照明系10と、OCT系20と、光路結合部材30と、偏向部材40と、観察系50と、対物レンズ70とを含んで構成される。眼科手術用顕微鏡1は、当該眼科手術用顕微鏡に対して着脱可能に構成された眼科手術用アタッチメント100を含む。OCT系20の少なくとも一部(たとえば、コリメートレンズ22、光スキャナー23、OCTレンズ24)および光路結合部材30は、眼科手術用アタッチメント100内に設けられる。以下では、照明系10、OCT系20、光路結合部材30、および偏向部材40については、主として図2を参照しながら説明する。観察系50については、主として図1を参照しながら説明する。
眼科手術用顕微鏡1は、主対物レンズとしての対物レンズ70の光軸上の位置に挿脱可能に構成された前置レンズ200を含んで構成されていてもよい。前置レンズ200は、対物レンズ70の前側焦点位置と被検眼Eとの間の位置に配置可能である。前置レンズ200は、照明系10からの光を集束させて被検眼Eの眼内(網膜や硝子体等の後眼部)を照明する。前置レンズ200としては、異なる屈折力(たとえば40D、80D、120D等)を有する複数個のレンズが用意されており、これらが択一的に使用される。図1は、前置レンズ200が対物レンズ70の光軸上の位置から退避されたときの状態を表している。図2は、前置レンズ200が対物レンズ70の光軸上の位置に挿入されたときの状態を表している。
(照明系)
照明系10は、照明光源11と、集光レンズ12と、絞り(照明野絞り、視野絞り)13と、レンズユニット14とを含んで構成される。照明光源11は、可視光を含む照明光を出射する。集光レンズ12は、照明光源11から出射された照明光を集光する。絞り13は、集光レンズ12により集光された照明光による照明野を制限する。絞り13は、対物レンズ70の前側焦点位置と光学的に共役な位置に設けられている。レンズユニット14は、絞り13を通過した光を平行光束にする1以上のレンズを有する。なお、図2は、レンズユニット14が1つのレンズにより構成されている例を表しているが、レンズユニット14が2以上のレンズにより構成されていてもよい。レンズユニット14を通過した照明光は、観察系50の対物レンズ70を介して被検眼Eに向けて照射される。
(OCT系)
OCT系20は、OCTによって被検眼Eを対物レンズ70を介して検査するための光学系を含んで構成される。OCT系20は、従来のフーリエドメインタイプ(たとえば、スウェプトソースタイプ)のOCT装置と同様の構成を有する。すなわち、OCT系20は、干渉光学系21と、コリメートレンズ22と、フォーカス調整機構22Aと、光スキャナー23と、OCTレンズ24とを含む。
干渉光学系21は、OCT光源からの光を分割することにより得られた測定光および参照光のうち測定光を出射し、参照光と被検眼からの測定光の戻り光とを干渉させて干渉光を生成する。干渉光学系21は、たとえば、分割部と、干渉部とを含む。分割部は、OCT光源(たとえば、波長掃引型光源)からの光を測定光と参照光とに分割する。OCT光源は、人眼では視認できない近赤外の波長帯の光を出射する。測定光は、被検眼Eに向けて出射される。参照光は、所定の参照光路に向けて出射される。干渉部は、被検眼Eを経由した測定光の戻り光と参照光路を経由した参照光とを干渉させて干渉光を生成する。干渉光学系21により生成された干渉光は、図示しない検出部により検出される。検出部により得られた検出信号は、図示しない演算制御ユニットに送られる。演算制御ユニットは、従来のスウェプトソースタイプのOCT装置と同様に、検出信号に対してフーリエ変換等の演算処理を施す。なお、干渉光学系21は、OCT光源を含んで構成されていてもよい。
たとえば、干渉光学系21には光ファイバーの一端が接続される。光ファイバーの他端は、コリメートレンズ22に臨む位置に配置されている。干渉光学系21から出射された測定光は、光ファイバーにより導光されてコリメートレンズ22に入射する。また、コリメートレンズ22を通過した測定光の戻り光は、光ファイバーにより導光されて干渉光学系21の分割部に入射する。
コリメートレンズ22は、干渉光学系21から出射された測定光を平行光束にする。フォーカス調整機構22Aは、コリメートレンズ22をOCT系20の光軸に沿って移動させる。たとえば、フォーカス調整機構22Aは、コリメートレンズ22を保持する保持部材と、この保持部材をOCT系20の光軸方向に移動させるスライド機構と、駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力をスライド機構に伝達する部材とを含む。フォーカス調整機構22Aは、手動または自動によりコリメートレンズ22を移動させることが可能である。手動で移動させる場合、フォーカス調整機構22Aは、図示しない操作部に対するユーザ(たとえば、術者)の操作内容に基づいてアクチュエータを制御することによりコリメートレンズ22を移動させることが可能である。自動で移動させる場合、フォーカス調整機構22Aは、たとえば、図示しない制御部が被検眼Eからの測定光の戻り光や干渉光や検出信号の強度が所定の強度以上となるようにアクチュエータを制御することによりコリメートレンズ22を移動させることが可能である。
光スキャナー23は、コリメートレンズ22によって平行光束にされた測定光を2次元的に偏向する。それにより、光スキャナー23は、平行光束にされた測定光で被検眼Eをスキャンすることができる。光スキャナー23は、たとえば、被検眼Eに対して設定されたスキャン平面内の第1方向に測定光を偏向する第1ガルバノミラーと、第1方向に直交する第2方向に測定光を偏向する第2ガルバノミラーと、これらを独立に駆動する機構とを含んで構成される。この場合、光スキャナー23は、第1方向および第2方向により特定される平面上の任意の方向に測定光で被検眼Eをスキャンすることができる。
OCTレンズ24は、光スキャナー23と光路結合部材30との間に配置され、変倍レンズとして機能する。光スキャナー23により偏向された測定光は、OCTレンズ24を通過し、光路結合部材30に導かれる。
光路結合部材30は、照明系10の光路において絞り13とレンズユニット14との間に配置され、照明系10の光路にOCT系20の光路を結合する。具体的には、光路結合部材30は、レンズユニット14を構成する1以上のレンズのうち照明光源11に光学的に最も近い位置に設けられたレンズに対向するように配置される。この実施形態では、照明系10の光軸とOCT系20の光軸とは、同軸となるように配置されている。たとえば、光路結合部材30の反射面において、OCT系20の光軸の位置が照明系10の光軸の位置に一致するように配置されている。光路結合部材30の一例として、ダイクロイックミラーなどが挙げられる。コリメートレンズ22と、フォーカス調整機構22Aと、光スキャナー23と、OCTレンズ24と、光路結合部材30とは、眼科手術用アタッチメント100内に設けられる。更に、干渉光学系21が眼科手術用アタッチメント100内に設けられていてもよい。更にまた、OCT光源が眼科手術用アタッチメント100内に設けられていてもよい。
偏向部材40は、光路結合部材30と対物レンズ70との間に配置され、照明系10の光路の光とOCT系20の光路の光とを対物レンズ70に向けて偏向する。偏向部材40は、観察系50に含まれていてもよい。偏向部材40の一例として、ビームスプリッターやハーフミラーやダイクロイックミラーや1以上の反射部材により構成された落射照明ミラーなどがある。図1は、偏向部材40がビームスプリッターである場合を表し、図2は、偏向部材40が2つの反射部材40a、40bにより構成された落射照明ミラーである場合を表す。
偏向部材40がビームスプリッターである場合、偏向部材40は、観察系50の光路に配置される。この場合、ビームスプリッター(偏向部材40)は、観察系50の光路とOCT系20の光路とを同軸に結合する。
偏向部材40が落射照明ミラーである場合、偏向部材40は、観察系50の光路外に配置されることが望ましい。図2において、レンズユニット14を通過した光は反射部材40a、40bにより反射される。反射部材40aは、レンズユニット14を通過した光のうち反射部材40bにより反射されなかった光を反射するように配置される。
(観察系)
観察系50は、照明系10によって照明されている被検眼Eを対物レンズ70を介して観察するための光学系を含んで構成される。観察系50には、図1に示すように左右一対の観察系50L、50Rと、撮影光学系60とが設けられている。左側の観察系50Lを左観察系(左側観察光軸50La)と呼び、右側の観察系50Rを右観察系(右側観察光軸50Ra)と呼ぶ。左右の観察系50L、50Rは、対物レンズ70の光軸を挟むように配設されている。
左右の観察系50L、50Rは、それぞれ、変倍レンズ系51、結像レンズ52、像正立プリズム53、眼幅調整プリズム54、視野絞り55および接眼レンズ56を有する。右観察系50Rには、変倍レンズ系51と結像レンズ52との間にビームスプリッター57が設けられている。
変倍レンズ系51は複数のズームレンズ51a、51b、51cを含んでいる。各ズームレンズ51a〜51cは、図示しない変倍機構によって左側観察光軸50Laまたは右側観察光軸50Raに沿う方向に移動可能とされる。それにより被検眼Eを観察または撮影する際の拡大倍率が変更される。
ビームスプリッター57は、被検眼Eから右側観察光軸50Raに沿って導光された観察光の一部を分離して撮影光学系60に導く。撮影光学系60は、結像レンズ61、反射ミラー62および撮像部63を含んで構成される。
撮像部63は、撮像素子63aを備えている。撮像素子63aは、たとえば、CCD(Charge Coupled Devices)イメージセンサや、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等によって構成される。撮像素子63aには、2次元の受光面を有するもの(エリアセンサ)が用いられる。
眼科手術用顕微鏡1の使用時には、撮像素子63aの受光面は、たとえば、被検眼Eの角膜の表面と光学的に共役な位置、または、その角膜曲率半径の1/2だけ角膜頂点から深さ方向に離れた位置と光学的に共役な位置に配置される。
像正立プリズム53は倒像を正立像に変換する。眼幅調整プリズム54は、術者の眼幅(左眼と右眼との間の距離)に応じて左右の観察光の間の距離を調整するための光学素子である。視野絞り55は、観察光の断面における周辺領域を遮蔽して術者の視野を制限する。
以上のような構成において、眼科手術用アタッチメント100の装着状態にかかわらず、眼科手術用顕微鏡1は、照明光を被検眼Eに照射し、被検眼Eを観察することが可能である。すなわち、照明光源11から出力された照明光は、集光レンズ12により集光され、絞り13および光路結合部材30を経由して、レンズユニット14により平行光束とされる。平行光束になった照明光は、偏向部材40にて偏向され、対物レンズ70を経由して被検眼Eに照射される。前置レンズ200が対物レンズ70の光軸上の位置に挿入されている場合、偏向部材40によって偏向された照明光は、対物レンズ70、前置レンズ200を経由して被検眼Eに照射される。
被検眼Eに照射された照明光(の一部)は角膜または眼内にて反射される。被検眼Eによる照明光の反射光(観察光と呼ぶことがある)は、対物レンズ70(場合によっては前置レンズ200)を経由して観察系50に入射する。このような構成により、接眼レンズ56を介して被検眼Eの拡大像の観察が可能になる。また、撮像部63を用いた撮像画像を図示しない表示部に表示させることもできる。
眼科手術用顕微鏡1に対して眼科手術用アタッチメント100が装着されている場合、光路結合部材30が、絞り13とレンズユニット14との間に配置される。OCT光源からの光を分割することにより得られた測定光は、コリメートレンズ22、光スキャナー23、OCTレンズ24を経由して、光路結合部材30にて反射される。光路結合部材30にて反射された測定光は、レンズユニット14を経由して、偏向部材40にて偏向された後、対物レンズ70(更に、場合によっては、前置レンズ200も)を通過して被検眼Eに到達する。被検眼Eで反射された測定光の戻り光は、上記と同じ経路を通って干渉光学系21に戻る。干渉光学系21は、OCT光源からの光を分割することにより得られた参照光と、測定光の戻り光とを干渉させることにより干渉光を生成する。干渉光学系21により生成された干渉光は、図示しない検出部により検出される。検出部により得られた検出信号は、図示しない演算制御ユニットに送られる。演算制御ユニットは、従来のスウェプトソースタイプのOCT装置と同様に、検出信号に対してフーリエ変換等の演算処理を施す。演算制御ユニットは、この演算処理の結果に基づき、被検眼Eの所定部位の断面像や3次元画像の形成や、組織のサイズ(層の厚さ等)の測定や、機能的情報(血流情報等)の生成などを行う。
この実施形態によれば、OCT系20の測定光および測定光の戻り光(OCT光)が通過する光学素子の口径を大きくすることができるので、OCT系20の測定光の分解能に影響する開口数や測定光によるスキャン範囲を大きく設計することが可能になる。また、絞り13とレンズユニット14との間の位置で照明系10の光路にOCT系20の光路を結合するようにしたので、照明系10とOCT系20とでレンズユニット14を共通化することができ、光学素子の削減による装置のコンパクト化を実現することが可能になる。
また、一般に、絞り13とレンズユニット14との間に、比較的広い物理的空間の確保が可能である。従って、コリメートレンズ22、光スキャナー23、OCTレンズ24、および光路結合部材30をモジュール化することにより、振動等により絞り13の位置ずれや軸ずれなどの光学系への影響を与えることなく、眼科手術用顕微鏡1に対して着脱が容易な眼科手術用アタッチメント100を提供することが可能になる。なお、絞り13の位置ずれや軸ずれなどの調整機構を設けるようにしてもよい。
なお、この実施形態では、OCT系20の少なくとも一部および光路結合部材30を眼科手術用アタッチメント100としてモジュール化した場合について説明したが、これらをモジュール化しなくてもよい。
[作用・効果]
実施形態に係る眼科手術用顕微鏡および眼科手術用アタッチメントの作用および効果について説明する。
実施形態に係る眼科手術用顕微鏡(たとえば、眼科手術用顕微鏡1)は、対物レンズ(たとえば、対物レンズ70)と、照明系(たとえば、照明系10)と、観察系(たとえば、観察系50)と、OCT系(たとえば、OCT系20)と、光路結合部材(たとえば、光路結合部材30)とを含む。照明系は、絞り(たとえば、絞り13)と、レンズユニット(たとえば、レンズユニット14)とを含み、レンズユニットを通過した光を対物レンズを介して被検眼(たとえば、被検眼E)に照射する。絞りは、光源からの光が照射される。レンズユニットは、絞りを通過した光を平行光束にする1以上のレンズを有する。観察系は、照明系によって照明されている被検眼を対物レンズを介して観察するために用いられる。OCT系は、OCTによって被検眼を対物レンズを介して検査するために用いられる。光路結合部材は、絞りとレンズユニットとの間に配置され、OCT系の光路を照明系の光路に結合する。
このような構成によれば、被検眼の手術に用いられる眼科手術用顕微鏡において、OCT系の測定光が通過する光学素子の口径を大きくすることができるので、OCT系の測定光の分解能に影響する開口数や測定光によるスキャン範囲を大きく設計することが可能になる。また、絞りとレンズユニットとの間の位置で照明系の光路にOCT系の光路を結合するようにしたので、照明系とOCT系とでレンズユニットを共通化することができ、光学素子の削減による装置のコンパクト化を実現することが可能になる。また、照明系の光路にOCT系の光路を結合するようにしたので、広範囲かつ高分解能なOCT検査が可能になる。
また、眼科手術用顕微鏡は、光路結合部材と対物レンズとの間に配置され、照明系の光路の光とOCT系の光路の光とを対物レンズに向けて偏向する偏向部材(たとえば、偏向部材40)を含んでもよい。
このような構成によれば、対物レンズ側から被検眼を照明することができるので、装置のコンパクト化が可能になる。
また、偏向部材は、観察系の光路に配置されたビームスプリッターを含んでもよい。
このような構成によれば、照明光およびOCT系の光を偏向する偏向部材を観察光路に配置することができるので、装置のコンパクト化が可能になる。
また、ビームスプリッターは、観察系の光路とOCT系の光路とを同軸に結合してよい。
このような構成によれば、観察系により観察している状態に近い条件で、被検眼に対しOCTの検査を行うことが可能になる。
また、OCT系は、OCT光源からの光を分割することにより得られた測定光および参照光のうち測定光を出射するとともに参照光と被検眼からの測定光の戻り光とを干渉させて干渉光を生成する干渉光学系(たとえば、干渉光学系21)から出射された測定光を平行光束にするコリメートレンズ(たとえば、コリメートレンズ22)と、コリメートレンズによって平行光束にされた測定光を2次元的に偏向する光スキャナー(たとえば、光スキャナー23)と、光スキャナーと光路結合部材との間に配置されたOCTレンズ(たとえば、OCTレンズ24)とを含んでもよい。
このような構成によれば、被検眼の手術に用いられる眼科手術用顕微鏡において、公知の手法によりOCTの検査を行うことができる。
また、眼科手術用顕微鏡は、コリメートレンズをOCT系の光軸に沿って移動させるフォーカス調整機構(たとえば、フォーカス調整機構22A)を含んでもよい。
このような構成によれば、被検眼の手術に用いられる眼科手術用顕微鏡において、最適な検査状態で高分解能なOCT検査が可能になる。
また、眼科手術用顕微鏡は、眼科手術用顕微鏡に対して着脱可能に構成された眼科手術用アタッチメント(たとえば、眼科手術用アタッチメント100)を含み、コリメートレンズ、光スキャナー、OCTレンズ、および光路結合部材は、眼科手術用アタッチメント内に設けられてもよい。
このような構成によれば、コリメートレンズ、光スキャナー、OCTレンズ、および光路結合部材をモジュール化して眼科手術用顕微鏡に対して着脱可能にしたので、眼科手術用顕微鏡をOCT検査が可能な装置に切り換えることができる。
また、眼科手術用顕微鏡に対して着脱可能に構成され、OCTによって被検眼を対物レンズを介して検査するための眼科手術用アタッチメントは、コリメートレンズと、光スキャナーと、OCTレンズと、光路結合部材とを含み、眼科手術用顕微鏡に装着されているとき、光路結合部材が、絞りとレンズユニットとの間に配置されてもよい。眼科手術用顕微鏡は、対物レンズと、光源からの光が照射される絞りと、絞りを通過した光を平行光束にする1以上のレンズを有するレンズユニットとを含み、レンズユニットを通過した光を対物レンズを介して被検眼に照射する照明系と、照明系によって照明されている被検眼を対物レンズを介して観察するための観察系とを含む。干渉光学系は、OCT光源からの光を分割することにより得られた測定光および参照光のうち測定光を出射し、参照光と被検眼からの測定光の戻り光とを干渉させて干渉光を生成する。コリメートレンズは、干渉光学系から出射された測定光を平行光束にする。光スキャナーは、コリメートレンズによって平行光束にされた測定光を2次元的に偏向する。OCTレンズには、光スキャナーによって偏向された測定光が通過する。光路結合部材は、OCTレンズを通過した測定光の光路を照明系の光路に結合するために用いられる。
このような構成によれば、コリメートレンズ、光スキャナー、OCTレンズ、および光路結合部材をモジュール化して眼科手術用顕微鏡に対して着脱が容易な眼科手術用アタッチメントを提供することが可能になる。一般に、絞りとレンズユニットとの間や、レンズユニットと対物レンズとの間は、比較的広い物理的空間の確保が可能である。従って、絞りの位置ずれや軸ずれなどの光学系への影響を与えることなく、眼科手術用顕微鏡をOCT検査が可能な装置に切り換えることができる。
<第2実施形態>
第1実施形態では、照明光路とOCT光路とが同軸に結合されるため、偏向部材40や被検眼Eの虹彩(瞳孔)によって、OCT系20からの測定光などにケラレが発生するおそれがある。特に、偏向部材40が落射照明ミラーにより構成された場合、落射照明ミラーを構成する反射部材は複雑な形状を有するため、OCT系20からの測定光などにケラレが発生することがある。測定光にケラレが発生すると、OCTスキャンの範囲が制限され、OCT系20の性能を十分に発揮することができない。
そこで、第2実施形態では、照明系の光軸とOCT系の光軸とは、非同軸となるように配置される。照明系の光軸とOCT系の光軸とは、非同軸となるように固定されていてもよいし、この実施形態のように両者の光軸を相対移動させることで光軸を調整できるようにしてもよい。
第2実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の構成は、第1実施形態と同様である。以下では、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
図3に、第2実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の光学系を示す。図3において、図2と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第2実施形態に係る眼科手術用顕微鏡1aの構成が第1実施形態に係る眼科手術用顕微鏡1の構成と異なる点は、光軸調整機構21Aを含む点である。OCT系20aは、干渉光学系21と、光軸調整機構21Aと、コリメートレンズ22と、フォーカス調整機構22Aと、光スキャナー23と、OCTレンズ24とを含む。眼科手術用アタッチメント100aは、コリメートレンズ22と、フォーカス調整機構22Aと、光スキャナー23と、OCTレンズ24と、光路結合部材30とを含む。眼科手術用アタッチメント100aは、更に、干渉光学系21と、光軸調整機構21Aとを含んで構成されていてもよい。眼科手術用アタッチメント100aは、更に、OCT光源を含んで構成されていてもよい。
光軸調整機構21Aは、照明系10の光軸とOCT系20の光軸とを相対移動させる。光軸調整機構21Aは、たとえば、干渉光学系21から出射された測定光の向きを変更することにより照明系10の光軸とOCT系20の光軸とを相対移動させる。干渉光学系21から出射された測定光の向きを変更する方法として、干渉光学系21から測定光を出射する光ファイバーの端部を傾ける方法や、干渉光学系21を構成する光学素子を保持する筐体自体を傾ける方法などがある。光ファイバーの端部を傾ける場合、光軸調整機構21Aは、一端が干渉光学系21に接続された光ファイバーの他端を移動可能に保持する保持部材と、所定の出射方向を基準に測定光の出射角度を変更するように保持部材を移動させる出射角度偏向部材と、駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を出射角度偏向部材に伝達する部材とを含んで構成される。光軸調整機構21Aは、上記の機構によりOCT系20の光軸を被検眼Eの瞳孔の中心方向に移動させることが可能である。
光軸調整機構21Aは、照明系10の光軸(たとえば、照明光束の中心)とOCT系20の光軸(たとえば、測定光束の中心)とが偏向部材40(図3の場合は、反射部材40a、40b)の反射面において異なる位置に配置されるように照明系10の光軸とOCT系20の光軸とを相対移動させる。この結果、光路結合部材30は、照明系10の光路にOCT系20の光路を非同軸に結合する。
図4Aおよび図4Bに、被検眼Eの眼底を観察するときの動作説明図を示す。被検眼Eの眼底を観察する場合、図3に示すように対物レンズ70と被検眼Eとの間に前置レンズ200が挿入される。図4Aは、偏向部材40(落射照明ミラー)により測定光にケラレが発生した場合に被検眼Eの瞳孔に入射された各光学系の瞳を模式的に表したものである。図4Bは、光軸調整機構21Aにより干渉光学系21からの測定光の向きを変更したときの被検眼Eの瞳孔に入射された各光学系の瞳を模式的に表したものである。図4Bにおいて、図4Aと同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
被検眼Eの眼底を観察する場合、虹彩Rによるケラレが発生しないように、照明系10の照明瞳(像)と、観察系50の観察瞳とが被検眼Eの瞳孔Pに配置される。たとえば、照明系10により出射された照明光のうち反射部材40bにより反射された照明光による照明瞳L1と、照明系10により出射された照明光のうち反射部材40aにより反射された照明光による照明瞳L2と、左観察系50Lの観察瞳B1と、右観察系50Rの観察瞳B2とは、図4Aに示すように、被検眼Eの瞳孔Pに配置される。ここで、偏向部材40が複雑な形状を有する落射照明ミラーにより構成された場合、さらにOCT系20のOCT瞳を瞳孔Pに配置すると、たとえば、照明瞳L1に重なるようにOCT系20のOCT瞳C1が配置され、照明瞳L2に重なるようにOCT系20のOCT瞳C2が配置されることがある。この場合、偏向部材40(落射照明ミラー)によりOCT系20の測定光にケラレが発生する。
この実施形態では、光軸調整機構21Aにより干渉光学系21から出射された測定光の向きを変更すると、図4Bに示すように、照明瞳L1に重なるようにOCT系20のOCT瞳C3を配置することができる。これにより、偏向部材40による測定光のケラレの発生を抑えることができ、OCTスキャンの範囲が制限されることなく、OCT系20の性能を十分に発揮することが可能になる。
図5Aおよび図5Bに、小瞳孔である被検眼Eの眼底を観察するときの動作説明図を示す。図5Aは、小瞳孔である被検眼Eの虹彩により測定光にケラレが発生した場合に被検眼Eの瞳孔に入射された各光学系の瞳を模式的に表したものである。図5Bは、光軸調整機構21Aにより干渉光学系21からの測定光の向きを変更したときの被検眼Eの瞳孔に入射された各光学系の瞳を模式的に表したものである。図5A、図5Bにおいて、図4A、図4Bと同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
被検眼Eが小瞳孔である場合、OCT系20のOCT瞳C3が図5Aに示すように配置され、虹彩Rにより測定光にケラレが発生することがある。ここで、光軸調整機構21Aにより干渉光学系21から出射された測定光の向きを変更すると、図5Bに示すように、瞳孔P内で照明瞳L1に重なるようにOCT系20のOCT瞳C4を配置することができる。これにより、虹彩Rによる測定光のケラレの発生を抑えることができ、OCTスキャンの範囲が制限されることなく、OCT系20の性能を十分に発揮することが可能になる。特に、被検眼Eの眼底観察時に被検眼Eの瞳孔が小さく、装置の位置調整が十分でない場合に有効である。
なお、この実施形態では、光軸調整機構21AはOCT系20の光軸を調整する場合について説明したが、照明系10から出射される照明光の向きを変更することにより照明系10の光軸とOCT系20の光軸とを相対移動させるようにしてもよい。
[作用・効果]
実施形態に係る眼科手術用顕微鏡は、照明系の光軸とOCT系の光軸とを相対移動させる光軸調整機構(たとえば、光軸調整機構21A)を含んでもよい。
このような構成によれば、偏向部材や被検眼の虹彩によるOCT系の光のケラレの発生を抑えることができ、OCTスキャンの範囲が制限されることなく、OCT系の性能を十分に発揮することが可能になる。
また、光軸調整機構は、OCT光源からの光を分割することにより得られた測定光および参照光のうち前記測定光を出射するとともに前記参照光と前記被検眼からの前記測定光の戻り光とを干渉させて干渉光を生成する干渉光学系から出射された測定光の向きを変更することにより照明系の光軸とOCT系の光軸とを相対移動させてもよい。
このような構成によれば、比較的簡素な構成で、OCT系の性能を十分に発揮することが可能な眼科手術用顕微鏡を提供することができるようになる。
<第3実施形態>
第1実施形態または第2実施形態では、光路結合部材30が絞り13とレンズユニット14との間に配置された場合について説明したが、実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の構成はこれに限定されるものではない。
第3実施形態では、光路結合部材30がレンズユニット14と対物レンズ70との間に配置される。照明系の光軸とOCT系の光軸とは、同軸となるように配置される。
第3実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の構成は、第1実施形態と同様である。以下では、第3実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
図6に、第3実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の光学系を示す。図6において、図2と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第3実施形態に係る眼科手術用顕微鏡1bの構成が第1実施形態に係る眼科手術用顕微鏡1の構成と異なる主な点は、光路結合部材30がレンズユニット14と対物レンズ70(偏向部材40)との間に配置される点と、OCTレンズ24に代えて2以上のレンズにより構成されたOCTレンズ24bが設けられた点である。
光路結合部材30は、照明系10の光路においてレンズユニット14と対物レンズ70との間に配置され、照明系10の光路にOCT系20の光路を結合する。具体的には、光路結合部材30は、レンズユニット14を構成する1以上のレンズのうち対物レンズ70に光学的に最も近い位置に設けられたレンズに対向するように配置される。なお、図6では、光路結合部材30と対物レンズ70との間に偏向部材40が配置されている。
この実施形態では、OCT系20の測定光はレンズユニット14を通過することなく被検眼Eに照射される。そのため、たとえば、図6に示すようにOCTレンズ24bを設けることにより、測定光の透過損失や収差を考慮した設計が可能になる。従って、この実施形態によれば、照明系10とOCT系20とによりレンズユニット14が共用される第1実施形態と比較し、OCT系20からの測定光によるOCT検査の精度を向上させることが可能になる。
また、この実施形態では、照明系10による照明光が平行光束にされた平行光路に光路結合部材30が配置される。そのため、眼科手術用顕微鏡1に対する眼科手術用アタッチメント100bの着脱に伴う照明系10への影響(たとえば、照明系10の光学素子の位置ずれなど)を低減させることができる。
[作用・効果]
実施形態に係る眼科手術用顕微鏡は、対物レンズと、光源からの光が照射される絞りと、絞りを通過した光を平行光束にする1以上のレンズを有するレンズユニットとを含み、レンズユニットを通過した光を対物レンズを介して被検眼に照射する照明系と、照明系によって照明されている被検眼を対物レンズを介して観察するための観察系と、OCTによって被検眼を対物レンズを介して検査するためのOCT系と、レンズユニットと対物レンズとの間に配置され、OCT系の光路を照明系の光路に結合する光路結合部材とを含む。
このような構成によれば、被検眼の手術に用いられる眼科手術用顕微鏡において、OCT系の測定光が通過する光学素子の口径を大きくすることができるので、OCT系の測定光の分解能に影響する開口数や測定光によるスキャン範囲を大きく設計することが可能になる。また、レンズユニットと対物レンズとの間の位置で照明系の光路にOCT系の光路を結合するようにしたので、OCT系だけを考慮した設計によりOCT検査の精度を向上させることが可能になる。また、少なくとも対物レンズ70等の光学素子を共通化しているため、光学素子の削減による装置のコンパクト化を実現することが可能になる。また、第1実施形態と同様に広範囲かつ高分解能なOCT検査が可能になる。
また、実施形態に係る眼科手術用アタッチメントは、対物レンズと、光源からの光が照射される絞りと、絞りを通過した光を平行光束にする1以上のレンズを有するレンズユニットとを含み、レンズユニットを通過した光を対物レンズを介して被検眼に照射する照明系と、照明系によって照明されている被検眼を対物レンズを介して観察するための観察系とを含む眼科手術用顕微鏡に対して着脱可能に構成され、OCTによって被検眼を対物レンズを介して検査するために用いられる。眼科手術用アタッチメントは、OCT光源からの光を分割することにより得られた測定光および参照光のうち測定光を出射するとともに参照光と被検眼からの測定光の戻り光とを干渉させて干渉光を生成する干渉光学系から出射された測定光を平行光束にするコリメートレンズと、コリメートレンズによって平行光束にされた測定光を2次元的に偏向する光スキャナーと、光スキャナーによって偏向された測定光が通過するOCTレンズと、OCTレンズを通過した測定光の光路を照明系の光路に結合するための光路結合部材とを含み、眼科手術用顕微鏡に装着されているとき、光路結合部材が、レンズユニットと対物レンズとの間に配置される。
このような構成によれば、コリメートレンズ、光スキャナー、OCTレンズ、および光路結合部材をモジュール化して眼科手術用顕微鏡に対して着脱が容易な眼科手術用アタッチメントを提供することが可能になる。レンズユニットと対物レンズとの間は、比較的広い物理的空間の確保が可能である。従って、レンズユニットの位置ずれや軸ずれなどの光学系への影響を与えることなく、眼科手術用顕微鏡をOCT検査が可能な装置に切り換えることができる。
<第4実施形態>
第3実施形態では、第1実施形態と同様に照明光路とOCT光路とが同軸に結合されているため、OCT系20からの測定光などにケラレが発生し、OCTスキャンの範囲が制限され、OCT系20の性能を十分に発揮することができない場合がある。
そこで、第4実施形態では、第3実施形態と同様に、第2実施形態と同様に照明系の光軸とOCT系の光軸とは非同軸となるように配置される。照明系の光軸とOCT系の光軸とは、非同軸となるように固定されていてもよいし、この実施形態のように両者の光軸を相対移動させることで光軸を調整できるようにしてもよい。
第4実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の構成は、第3実施形態と同様である。以下では、第4実施形態について、第3実施形態との相違点を中心に説明する。
図7に、第4実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の光学系を示す。図7において、図6と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第4実施形態に係る眼科手術用顕微鏡1cの構成が第3実施形態に係る眼科手術用顕微鏡1bの構成と異なる点は、第2実施形態と同様の光軸調整機構21Aを含む点である。OCT系20cは、干渉光学系21と、光軸調整機構21Aと、コリメートレンズ22と、フォーカス調整機構22Aと、光スキャナー23と、OCTレンズ24bとを含む。眼科手術用アタッチメント100cは、コリメートレンズ22と、フォーカス調整機構22Aと、光スキャナー23と、OCTレンズ24bと、光路結合部材30とを含む。眼科手術用アタッチメント100cは、更に、干渉光学系21と、光軸調整機構21Aとを含んで構成されていてもよい。眼科手術用アタッチメント100cは、更に、OCT光源を含んで構成されていてもよい。
光軸調整機構21Aは、照明系10の光軸とOCT系20cの光軸とを相対移動させる。光軸調整機構21Aは、たとえば、干渉光学系21から出射された測定光の向きを変更することにより照明系10の光軸とOCT系20cの光軸とを相対移動させる。光軸調整機構21Aについては、第2実施形態と同様であるため詳細な説明を省略する。なお、光軸調整機構21Aは、たとえば、照明系10から出射される照明光の向きを変更することにより照明系10の光軸とOCT系20cの光軸とを相対移動させるようにしてもよい。
図8Aおよび図8Bに、被検眼Eの眼底を観察するときの動作説明図を示す。図8Aは、位置ずれにより測定光にケラレが発生した場合に被検眼Eの瞳孔に入射された各光学系の瞳を模式的に表したものである。図8Bは、光軸調整機構21Aにより干渉光学系21からの測定光の向きを変更したときの被検眼Eの瞳孔に入射された各光学系の瞳を模式的に表したものである。図8Bにおいて、図8Aと同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
たとえば、対物レンズ70の光軸に対する被検眼Eの位置ずれがある場合、OCT系20cのOCT瞳C4が図8Aに示すように配置され、測定光にケラレが発生することがある。ここで、光軸調整機構21Aにより干渉光学系21から出射された測定光の向きを変更すると、図8Bに示すように、瞳孔P内で照明瞳L1に重なるようにOCT系20cのOCT瞳C5を配置することができる。これにより、位置ずれによる測定光のケラレの発生を抑えることができ、OCTスキャンの範囲が制限されることなく、OCT系20cの性能を十分に発揮することが可能になる。
以上のように、この実施形態によれば、第3実施形態の効果に加えて、第2実施形態と同様に光軸を調整することによる効果を得ることが可能になる。
<第5実施形態>
第4実施形態では、干渉光学系から出射された測定光の向きを変更することにより照明系の光軸に対してOCT系の光軸をシフトさせた場合について説明したが、実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の構成はこれに限定されるものではない。
第5実施形態では、光スキャナー23とOCTレンズ24bとを一体となって平行移動させることにより、照明系の光軸に対してOCT系の光軸をシフトさせる。
第5実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の構成は、第3実施形態と同様である。以下では、第5実施形態について、第3実施形態との相違点を中心に説明する。
図9に、第5実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の光学系を示す。図9において、図6と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第5実施形態に係る眼科手術用顕微鏡1dの構成が第3実施形態に係る眼科手術用顕微鏡1bの構成と異なる点は、光スキャナー23およびOCTレンズ24bがスキャナーユニット25として一体化された点と、スキャナーユニット25を平行移動させる光軸調整機構25Aが設けられた点である。OCT系20dは、干渉光学系21と、コリメートレンズ22と、フォーカス調整機構22Aと、光スキャナー23とOCTレンズ24bとを含むスキャナーユニット25と、光軸調整機構25Aとを含む。眼科手術用アタッチメント100dは、コリメートレンズ22と、フォーカス調整機構22Aと、光スキャナー23とOCTレンズ24bとを含むスキャナーユニット25と、光軸調整機構25Aと、光路結合部材30とを含む。眼科手術用アタッチメント100dは、更に、干渉光学系21と、光軸調整機構21Aとを含んで構成されていてもよい。眼科手術用アタッチメント100dは、更に、OCT光源を含んで構成されていてもよい。
光軸調整機構25Aは、スキャナーユニット25を平行移動させる。たとえば、光軸調整機構25Aは、照明系10の光軸と平行な第3方向と第3方向に直交する第4方向とにスキャナーユニット25を平行移動させる。これにより、照明系10の光軸とOCT系20dの光軸とが偏向部材40の反射面において異なる位置に配置されるように照明系10の光軸とOCT系20dの光軸とを相対移動させることができる。第5実施形態では、照明光が平行光束にされた平行光路に光路結合部材30が配置されるため、レンズユニット14による屈折の影響を受けることなく、被検眼Eにおけるスキャン平面の位置を高精度に調整することができる。また、第2実施形態や第4実施形態と比較して、光軸を広範囲にずらすことができる。
[作用・効果]
実施形態に係る眼科手術用顕微鏡は、照明系(たとえば、照明系10)の光軸とOCT系(たとえば、OCT系20d)の光軸とを相対移動させる光軸調整機構(たとえば、光軸調整機構25A)を含み、光路結合部材は、レンズユニットと対物レンズとの間に配置される。光軸調整機構は、光スキャナーおよびOCTレンズの位置を変更することにより照明系の光軸とOCT系の光軸とを相対移動させる。
このような構成によれば、照明光が平行光束にされた平行光路に光路結合部材が配置されるため、レンズユニットによる屈折の影響を受けることなく、被検眼におけるスキャン平面の位置を高精度に調整することができる。また、OCT系の光のケラレの発生を抑えることができ、OCTスキャンの範囲が制限されることなく、OCT系の性能を十分に発揮することが可能になる。
<第6実施形態>
照明系の光軸に対してOCT系の光軸をシフトさせる構成は、第4実施形態または第5実施形態の構成に限定されるものではない。
第6実施形態では、光スキャナーと光路結合部材との間にOCT系の光軸に対して入射面を傾けて配置することが可能な平行平面板を設けることにより照明系の光軸に対してOCT系の光軸をシフトさせる。
第6実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の構成は、第3実施形態と同様である。以下では、第6実施形態について、第3実施形態との相違点を中心に説明する。
図10に、第6実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の光学系を示す。図10において、図6と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第6実施形態に係る眼科手術用顕微鏡1eの構成が第3実施形態に係る眼科手術用顕微鏡1bの構成と異なる点は、光スキャナー23と光路結合部材30との間に挿脱可能に構成された平行平面板26と、平行平面板26を移動させる光軸調整機構26Aとが設けられた点である。OCT系20eは、干渉光学系21と、コリメートレンズ22と、フォーカス調整機構22Aと、光スキャナー23と、OCTレンズ24bと、平行平面板26と、光軸調整機構26Aとを含む。眼科手術用アタッチメント100eは、コリメートレンズ22と、フォーカス調整機構22Aと、光スキャナー23と、OCTレンズ24bと、平行平面板26と、光軸調整機構26Aと、光路結合部材30とを含む。眼科手術用アタッチメント100eは、更に、干渉光学系21と、光軸調整機構21Aとを含んで構成されていてもよい。眼科手術用アタッチメント100eは、更に、OCT光源を含んで構成されていてもよい。
平行平面板26は、たとえば、入射面と出射面とが平行になるように設けられた光学素子であり、OCT系20eにおいて測定光またはその戻り光を透過させる。平行平面板26は、光スキャナー23と光路結合部材30との間に挿脱可能に構成され、光スキャナー23と光路結合部材30との間に挿入されているとき入射面がOCT系20eの光軸に対して傾いた状態で配置される。図10では、平行平面板26は、OCTレンズ24bと光路結合部材30との間に挿脱可能に構成される。
光軸調整機構26Aは、OCTレンズ24bと光路結合部材30との間のOCT系20eの光軸上の位置で挿脱されるように平行平面板26を移動させる。これにより、平行平面板26を通過した光が屈折し、照明系10の光軸とOCT系20eの光軸とが偏向部材40の反射面において異なる位置に配置されるように照明系10の光軸とOCT系20eの光軸とを相対移動させることができる。第6実施形態では、照明光が平行光束にされた平行光路に光路結合部材30が配置されるため、レンズユニット14による屈折の影響を受けることなく、被検眼Eにおけるスキャン平面の位置を段階的に調整することができる。
なお、OCTレンズ24bと光路結合部材30との間の位置で平行平面板26が配置されている状態で、光軸調整機構26Aにより更に平行平面板26の入射面の向きを変更可能に構成することで、被検眼Eにおけるスキャン平面の位置をより細かく調整することができる。また、OCTレンズ24bと光路結合部材30との間の位置であらかじめ平行平面板26が固定して配置され、光軸調整機構26Aにより平行平面板26の入射面の向きを変更できるようにしてもよい。
[作用・効果]
以上のように、実施形態に係る眼科手術用顕微鏡は、OCT系(たとえば、OCT系20e)の光軸に対して入射面が傾斜配置され、光スキャナーと光路結合部材との間に挿脱可能に構成された平行平面板(たとえば、平行平面板26)と、光スキャナーと光路結合部材との間の位置で平行平面板を挿脱させる光軸調整機構(たとえば、光軸調整機構26A)とを含み、光路結合部材は、レンズユニットと対物レンズとの間に配置され、光軸調整機構は、光スキャナーと光路結合部材との間の位置で平行平面板を挿脱させることにより照明系の光軸とOCT系の光軸とを相対移動させる。
また、実施形態に係る眼科手術用顕微鏡は、光スキャナーと光路結合部材との間に配置され、OCT系の光軸に対する入射面の向きが変更可能に構成された平行平面板(たとえば、平行平面板26)と、入射面の向きを変更する光軸調整機構(たとえば、光軸調整機構26A)とを含み、光路結合部材は、レンズユニットと対物レンズとの間に配置され、光軸調整機構は、入射面の向きを変更することにより照明系の光軸とOCT系の光軸とを相対移動させる。
上記のいずれかの構成によれば、照明光が平行光束にされた平行光路に光路結合部材が配置されるため、レンズユニットによる屈折の影響を受けることなく、被検眼におけるスキャン平面の位置を高精度に調整することができる。また、OCT系の光のケラレの発生を抑えることができ、OCTスキャンの範囲が制限されることなく、OCT系の性能を十分に発揮することが可能になる。
<第7実施形態>
上記の光軸調整機構を備えた眼科手術用顕微鏡において、偏向部材40の少なくとも一部に観察光軸上に配置されたビームスプリッターを設けることにより、OCT系の光軸と観察光軸とが同軸である同軸状態、OCT系の光軸と観察光軸とが非同軸である非同軸状態を切り換え可能にすることができる。
第7実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の構成は、第6実施形態と同様である。以下では、第7実施形態について、第6実施形態との相違点を中心に説明する。
図11に、第7実施形態に係る眼科手術用顕微鏡の光学系を示す。図11において、図10と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第7実施形態に係る眼科手術用顕微鏡1fの構成が第6実施形態に係る眼科手術用顕微鏡1eの構成と異なる点は、偏向部材40に代えて偏向部材40Aが設けられた点である。偏向部材40Aは、反射部材40fと、ビームスプリッター40gとを含む。ビームスプリッター40gは、観察系50の観察光軸(左側観察光軸50Laまたは右側観察光軸50Ra)上に配置され、照明系10の光路と観察系50の光路とを結合する。なお、偏向部材40Aは、ビームスプリッター40gに代えて、ダイクロイックミラーやハーフミラーなどの他の光学素子により、照明系10の光路と観察系50の光路とを結合してもよい。
このような構成において、光軸調整機構26Aにより照明系10の光軸に対してOCT系20eの光軸を調整することにより、OCT系20eの光軸を観察光軸に対して同軸に調整したり、非同軸に調整したりすることができる。
図12Aおよび図12Bに、被検眼Eの眼底を観察するときの動作説明図を示す。図12Aは、OCT系20eの光軸を観察光軸と同軸に調整した場合に被検眼Eの瞳孔に入射された各光学系の瞳を模式的に表したものである。図12Bは、OCT系20eの光軸を観察光軸と非同軸に調整した場合に被検眼Eの瞳孔に入射された各光学系の瞳を模式的に表したものである。図12Bにおいて、図12Aと同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
OCT系20eの光軸を観察光軸と同軸になるように調整したとき、OCT系20eのOCT瞳C6が、図12Aに示すように、左側の観察系50Lの観察瞳B1に重なるように配置される。このとき、観察系50により観察している状態に近い条件でOCTによる検査が可能になる。
これに対して、OCT系20eの光軸を観察光軸と非同軸になるように調整したとき、OCT系20eのOCT瞳C7が、図12Bに示すように、左観察系50Lの観察瞳B1と右観察系50Rの観察瞳B2との間に配置される。このとき、上記のようなケラレの発生を抑えることができ、OCTスキャンの範囲が制限されることなく、OCT系20eの性能を十分に発揮することが可能になる。
[その他の変形例]
以上に示された実施形態は、この発明を実施するための一例に過ぎない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内において任意の変形、省略、追加等を施すことが可能である。
第1実施形態〜第7実施形態において説明した構成を任意に組み合わせることが可能である。たとえば、第1実施形態〜第7実施形態のうち2以上の実施形態の適用が可能なシステムにおいて、当該2以上の実施形態のうち所望の実施形態を動作モードの切り替えにより択一的に適用にすることが可能である。
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f 眼科手術用顕微鏡
10 照明系
11 照明光源
12 集光レンズ
13 絞り
14 レンズユニット
20、20a、20c、20d、20e OCT系
21 干渉光学系
21A、25A、26A 光軸調整機構
22 コリメートレンズ
22A フォーカス調整機構
23 光スキャナー
24、24b OCTレンズ
25 スキャナーユニット
26 平行平面板
30 光路結合部材
40、40A 偏向部材
40a、40b、40f 反射部材
40g ビームスプリッター
70 対物レンズ
100、100a、100b、100c、100d、100e 眼科手術用アタッチメント
200 前置レンズ
E 被検眼

Claims (12)

  1. 対物レンズと、
    照明光源からの光が照射される絞りと、前記絞りを通過した光を平行光束にする1以上のレンズを有するレンズユニットとを含み、前記レンズユニットを通過した光を前記対物レンズを介して被検眼に照射する照明系と、
    前記照明系によって照明されている前記被検眼を前記対物レンズを介して観察するための観察系と、
    光コヒーレンストモグラフィによって前記被検眼を前記対物レンズを介して検査するためのOCT系と、
    前記絞りと前記レンズユニットとの間または前記レンズユニットと前記対物レンズとの間に配置され、前記OCT系の光路を前記照明系の光路に結合する光路結合部材と
    前記照明系の光軸と前記OCT系の光軸とを相対移動させる光軸調整機構と、
    を含み、
    前記OCT系は、
    OCT光源からの光を分割することにより得られた測定光および参照光のうち前記測定光を出射するとともに前記参照光と前記被検眼からの前記測定光の戻り光とを干渉させて干渉光を生成する干渉光学系から出射された前記測定光を平行光束にするコリメートレンズと、
    前記コリメートレンズによって平行光束にされた前記測定光を2次元的に偏向する光スキャナーと、
    前記光スキャナーと前記光路結合部材との間に配置されたOCTレンズと
    を含み、
    前記光路結合部材は、前記レンズユニットと前記対物レンズとの間に配置され、
    前記光軸調整機構は、前記光スキャナーおよび前記OCTレンズの位置を変更することにより前記照明系の光軸と前記OCT系の光軸とを相対移動させる、
    眼科手術用顕微鏡。
  2. 対物レンズと、
    照明光源からの光が照射される絞りと、前記絞りを通過した光を平行光束にする1以上のレンズを有するレンズユニットとを含み、前記レンズユニットを通過した光を前記対物レンズを介して被検眼に照射する照明系と、
    前記照明系によって照明されている前記被検眼を前記対物レンズを介して観察するための観察系と、
    光コヒーレンストモグラフィによって前記被検眼を前記対物レンズを介して検査するためのOCT系と、
    前記絞りと前記レンズユニットとの間または前記レンズユニットと前記対物レンズとの間に配置され、前記OCT系の光路を前記照明系の光路に結合する光路結合部材と、
    平行平面板と、
    光軸調整機構と、
    を含み、
    前記OCT系は、
    OCT光源からの光を分割することにより得られた測定光および参照光のうち前記測定光を出射するとともに前記参照光と前記被検眼からの前記測定光の戻り光とを干渉させて干渉光を生成する干渉光学系から出射された前記測定光を平行光束にするコリメートレンズと、
    前記コリメートレンズによって平行光束にされた前記測定光を2次元的に偏向する光スキャナーと、
    前記光スキャナーと前記光路結合部材との間に配置されたOCTレンズと
    を含み、
    前記光路結合部材は、前記レンズユニットと前記対物レンズとの間に配置され、
    前記平行平面板は、前記光スキャナーと前記光路結合部材との間に挿脱可能に構成され、前記光スキャナーと前記光路結合部材との間に挿入されているとき入射面が前記OCT系の光軸に対して傾いて配置され、
    前記光軸調整機構は、前記光スキャナーと前記光路結合部材との間の位置で前記平行平面板を挿脱させることにより前記照明系の光軸と前記OCT系の光軸とを相対移動させる、
    眼科手術用顕微鏡。
  3. 対物レンズと、
    照明光源からの光が照射される絞りと、前記絞りを通過した光を平行光束にする1以上のレンズを有するレンズユニットとを含み、前記レンズユニットを通過した光を前記対物レンズを介して被検眼に照射する照明系と、
    前記照明系によって照明されている前記被検眼を前記対物レンズを介して観察するための観察系と、
    光コヒーレンストモグラフィによって前記被検眼を前記対物レンズを介して検査するためのOCT系と、
    前記絞りと前記レンズユニットとの間または前記レンズユニットと前記対物レンズとの間に配置され、前記OCT系の光路を前記照明系の光路に結合する光路結合部材と、
    平行平面板と、
    光軸調整機構と、
    を含み、
    前記OCT系は、
    OCT光源からの光を分割することにより得られた測定光および参照光のうち前記測定光を出射するとともに前記参照光と前記被検眼からの前記測定光の戻り光とを干渉させて干渉光を生成する干渉光学系から出射された前記測定光を平行光束にするコリメートレンズと、
    前記コリメートレンズによって平行光束にされた前記測定光を2次元的に偏向する光スキャナーと、
    前記光スキャナーと前記光路結合部材との間に配置されたOCTレンズと
    を含み、
    前記光路結合部材は、前記レンズユニットと前記対物レンズとの間に配置され、
    前記平行平面板は、前記光スキャナーと前記光路結合部材との間に配置され、前記OCT系の光軸に対する入射面の向きが変更可能に構成され、
    前記光軸調整機構は、前記入射面の向きを変更することにより前記照明系の光軸と前記OCT系の光軸とを相対移動させる
    眼科手術用顕微鏡。
  4. 前記光路結合部材と前記対物レンズとの間に配置され、前記照明系の光路の光と前記OCT系の光路の光とを前記対物レンズに向けて偏向する偏向部材を含む
    ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の眼科手術用顕微鏡。
  5. 前記偏向部材は、前記観察系の光路に配置されたビームスプリッターを含む
    ことを特徴とする請求項に記載の眼科手術用顕微鏡。
  6. 前記ビームスプリッターは、前記観察系の光路と前記OCT系の光路とを同軸に結合する
    ことを特徴とする請求項に記載の眼科手術用顕微鏡。
  7. 前記照明系の光軸と前記OCT系の光軸とは、非同軸となるように配置されている
    ことを特徴とする請求項1〜請求項のいずれか一項に記載の眼科手術用顕微鏡。
  8. 前記コリメートレンズを前記OCT系の光軸に沿って移動させるフォーカス調整機構を含む
    ことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の眼科手術用顕微鏡。
  9. 前記眼科手術用顕微鏡に対して着脱可能に構成された眼科手術用アタッチメントを含み、
    前記コリメートレンズ、前記光スキャナー、前記OCTレンズ、および前記光路結合部材は、前記眼科手術用アタッチメント内に設けられる
    ことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の眼科手術用顕微鏡。
  10. 対物レンズと、
    照明光源からの光が照射される絞りと、前記絞りを通過した光を平行光束にする1以上のレンズを有するレンズユニットとを含み、前記レンズユニットを通過した光を前記対物レンズを介して被検眼に照射する照明系と、
    前記照明系によって照明されている前記被検眼を前記対物レンズを介して観察するための観察系と
    を含む眼科手術用顕微鏡に対して着脱可能に構成され、光コヒーレンストモグラフィによって前記被検眼を前記対物レンズを介して検査するための眼科手術用アタッチメントであって、
    OCT光源からの光を分割することにより得られた測定光および参照光のうち前記測定光を出射するとともに前記参照光と前記被検眼からの前記測定光の戻り光とを干渉させて干渉光を生成する干渉光学系から出射された前記測定光を平行光束にするコリメートレンズと、
    前記コリメートレンズによって平行光束にされた前記測定光を2次元的に偏向する光スキャナーと、
    前記光スキャナーによって偏向された前記測定光が通過するOCTレンズと、
    前記OCTレンズを通過した前記測定光の光路を前記照明系の光路に結合するための光路結合部材と
    前記照明系の光軸と、前記コリメートレンズ、前記光スキャナー及び前記OCTレンズを含むOCT系の光軸とを相対移動させる光軸調整機構と、
    を含み、
    前記光路結合部材は、前記レンズユニットと前記対物レンズとの間に配置され、
    前記光軸調整機構は、前記光スキャナーおよび前記OCTレンズの位置を変更することにより前記照明系の光軸と前記OCT系の光軸とを相対移動させ、
    前記眼科手術用顕微鏡に装着されているとき、前記光路結合部材が、前記絞りと前記レンズユニットとの間または前記レンズユニットと前記対物レンズとの間に配置される
    眼科手術用アタッチメント。
  11. 対物レンズと、
    照明光源からの光が照射される絞りと、前記絞りを通過した光を平行光束にする1以上のレンズを有するレンズユニットとを含み、前記レンズユニットを通過した光を前記対物レンズを介して被検眼に照射する照明系と、
    前記照明系によって照明されている前記被検眼を前記対物レンズを介して観察するための観察系と
    を含む眼科手術用顕微鏡に対して着脱可能に構成され、光コヒーレンストモグラフィによって前記被検眼を前記対物レンズを介して検査するための眼科手術用アタッチメントであって、
    OCT光源からの光を分割することにより得られた測定光および参照光のうち前記測定光を出射するとともに前記参照光と前記被検眼からの前記測定光の戻り光とを干渉させて干渉光を生成する干渉光学系から出射された前記測定光を平行光束にするコリメートレンズと、
    前記コリメートレンズによって平行光束にされた前記測定光を2次元的に偏向する光スキャナーと、
    前記光スキャナーによって偏向された前記測定光が通過するOCTレンズと、
    前記OCTレンズを通過した前記測定光の光路を前記照明系の光路に結合するための光路結合部材と、
    前記光スキャナーと前記光路結合部材との間に挿脱可能に構成され、前記光スキャナーと前記光路結合部材との間に挿入されているとき入射面が、前記コリメートレンズ、前記光スキャナー及び前記OCTレンズを含むOCT系の光軸に対して傾いて配置される平行平面板と、
    前記光スキャナーと前記光路結合部材との間の位置で前記平行平面板を挿脱させる光軸調整機構と、
    を含み、
    前記光路結合部材は、前記レンズユニットと前記対物レンズとの間に配置され、
    前記光軸調整機構は、前記光スキャナーと前記光路結合部材との間の位置で前記平行平面板を挿脱させることにより前記照明系の光軸と前記OCT系の光軸とを相対移動させ、
    前記眼科手術用顕微鏡に装着されているとき、前記光路結合部材が、前記絞りと前記レンズユニットとの間または前記レンズユニットと前記対物レンズとの間に配置される
    眼科手術用アタッチメント。
  12. 対物レンズと、
    照明光源からの光が照射される絞りと、前記絞りを通過した光を平行光束にする1以上のレンズを有するレンズユニットとを含み、前記レンズユニットを通過した光を前記対物レンズを介して被検眼に照射する照明系と、
    前記照明系によって照明されている前記被検眼を前記対物レンズを介して観察するための観察系と
    を含む眼科手術用顕微鏡に対して着脱可能に構成され、光コヒーレンストモグラフィによって前記被検眼を前記対物レンズを介して検査するための眼科手術用アタッチメントであって、
    OCT光源からの光を分割することにより得られた測定光および参照光のうち前記測定光を出射するとともに前記参照光と前記被検眼からの前記測定光の戻り光とを干渉させて干渉光を生成する干渉光学系から出射された前記測定光を平行光束にするコリメートレンズと、
    前記コリメートレンズによって平行光束にされた前記測定光を2次元的に偏向する光スキャナーと、
    前記光スキャナーによって偏向された前記測定光が通過するOCTレンズと、
    前記OCTレンズを通過した前記測定光の光路を前記照明系の光路に結合するための光路結合部材と
    前記光スキャナーと前記光路結合部材との間に配置され、前記コリメートレンズ、前記光スキャナー及び前記OCTレンズを含むOCT系の光軸に対する入射面の向きが変更可能に構成された平行平面板と、
    前記入射面の向きを変更する光軸調整機構と、
    を含み、
    前記光路結合部材は、前記レンズユニットと前記対物レンズとの間に配置され、
    前記光軸調整機構は、前記入射面の向きを変更することにより前記照明系の光軸と前記OCT系の光軸とを相対移動させ、
    前記眼科手術用顕微鏡に装着されているとき、前記光路結合部材が、前記絞りと前記レンズユニットとの間または前記レンズユニットと前記対物レンズとの間に配置される
    眼科手術用アタッチメント。
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