特開 2024-140464 眼科装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024140464

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】眼科装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 3/107 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

A61B3/107

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023051602

(22)【出願日】2023-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】000220343

【氏名又は名称】株式会社トプコン

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山下 裕幸

【テーマコード（参考）】

4C316

【Ｆターム（参考）】

4C316AA03

4C316AA20

4C316AB16

4C316FA06

4C316FA10

4C316FY04

(57)【要約】

【課題】適切で迅速なＺアライメントを行ってから角膜厚さを適切に測定することのできる眼科装置を提供する。
【解決手段】眼科装置１では、角膜厚さを測定する測定光ＬＭを被検眼Ｅに投影する測定光投影系（６０）と、被検眼Ｅと装置本体４との前後方向のアライメントのためのアライメント光ＬＡを投影するアライメント光投影系（９０）と、被検眼Ｅからの測定光ＬＭの反射光（ＬＭａ、ＬＭｂ）と被検眼Ｅからのアライメント光ＬＡの反射光（ＬＡａ）とを受光する受光光学系７０と、を備える。受光光学系７０には、有効径を変化させる有効径変更部７３が設けられている。
【選択図】 図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

角膜厚さを測定する測定光を被検眼に投影する測定光投影系と、
前記被検眼と装置本体との前後方向のアライメントのためのアライメント光を投影するアライメント光投影系と、
前記被検眼からの前記測定光の反射光と前記被検眼からの前記アライメント光の反射光とを受光する受光光学系と、を備え、
前記受光光学系には、有効径を変化させる有効径変更部が設けられていることを特徴とする眼科装置。

【請求項2】

前記受光光学系は、前記被検眼に対向される対物レンズを有し、
前記測定光と前記アライメント光とは異なる波長とされ、
前記有効径変更部は、前記対物レンズに円環状に設けられたダイクロイックフィルタで構成され、
前記ダイクロイックフィルタは、前記測定光を透過させるとともに、前記アライメント光の透過を阻むことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。

【請求項3】

前記ダイクロイックフィルタは、前記対物レンズにおける周辺部への蒸着により形成されていることを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。

【請求項4】

前記ダイクロイックフィルタは、前記対物レンズの入射面に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の眼科装置。

【請求項5】

前記有効径変更部は、開口の径寸法の変更が可能とされて絞り機構で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、眼科装置に関する。

【背景技術】

【0002】

眼科装置は、装置本体に対するＺ軸方向（前後方向）のＺアライメントを行ってから、被検眼の角膜厚さを測定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来の眼科装置は、角膜厚さを測定する測定光を投影する測定光投影系と、Ｚアライメントのためのアライメント光を投影するアライメント光投影系と、両投影系からの反射光を受光する受光光学系と、を備え、測定光投影系とアライメント光投影系とが同一の光軸上で被検眼に投影する。これにより、従来の眼科装置は、高い精度でＺ軸方向のアライメントをした状態として、被検眼の角膜厚さを適切に測定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－１０２１７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来の眼科装置は、測定光投影系とアライメント光投影系とで共通の受光光学系を用いるので、双方の光に対する受光光学系の有効径が等しくなる。しかしながら、適切な角膜厚さの測定のために測定光投影系からの測定光に求められる有効径と、適切で迅速なアライメントのために求められるアライメント光投影系からのアライメント光に求められる有効径と、は異なる。このため、従来の眼科装置は、適切で迅速なＺアライメントを行ってから角膜厚さを適切に測定する観点から改良の余地がある。

【0005】

本開示は、上記の事情に鑑みて為されたもので、適切で迅速なＺアライメントを行ってから角膜厚さを適切に測定することのできる眼科装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記した課題を解決するために、本開示の眼科装置は、角膜厚さを測定する測定光を被検眼に投影する測定光投影系と、前記被検眼と装置本体との前後方向のアライメントのためのアライメント光を投影するアライメント光投影系と、前記被検眼からの前記測定光の反射光と前記被検眼からの前記アライメント光の反射光とを受光する受光光学系と、を備え、前記受光光学系には、有効径を変化させる有効径変更部が設けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本開示の眼科装置によれば、適切で迅速なＺアライメントを行ってから角膜厚さを適切に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に係る実施例の眼科装置の構成を模式的に示す説明図である。

【図2】眼科装置における制御系構成を示すブロック図である。

【図3】眼科装置の光学系の要部構成を上方から見た様子で示す説明図である。

【図4】眼科装置の光学系の要部構成を側方から見た様子で示す説明図である。

【図5】角膜に正面から照射されたＸＹアライメント視標光の反射の様子を示す説明図である。

【図6】角膜に斜め方向から投影された測定光が角膜表面および角膜内皮で反射される様子を示す説明図である。

【図7】角膜に斜め方向から投影された測定光の角膜表面および角膜内皮での反射光をラインセンサで受光したときの様子を示す説明図であり、（ａ）はラインセンサ上に結像されるスリット像を示し、（ｂ）はラインセンサ上の光量分布を示す。

【図8】角膜に斜め方向から投影されたアライメント光の反射の様子を示す説明図である。

【図9】図３においてアライメント光が進行する様子を示す説明図である。

【図10】有効径変更部が設けられた対物レンズを示す説明図であり、（ａ）は入射面側から見た様子で示し、（ｂ）は（ａ）のＩ－Ｉ線に沿って得られた断面で示す。

【図11】対物レンズに有効径変更部を設ける工程を模式的な断面で段階的に示す説明図であり、（ａ）は対物レンズのみの様子を示し、（ｂ）は反射防止膜を設ける様子を示し、（ｃ）はマスク部材を配置してダイクロイックフィルタ膜を設ける様子を示し、（ｄ）は反射防止膜とダイクロイックフィルタ膜とを有する有効径変更部が設けられた様子を示している。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本開示に係る眼科装置の一実施形態について図１から図１１を参照しつつ説明する。なお、図９では、図３とは異なり、スリット投影光学系６０のスリット光源６１から出射された光を省略しつつ、視標投影光学系９０のＺアライメント光源９１から出射された光が被検眼Ｅの角膜Ｃで反射されて受光光学系７０へと進行する様子を示している。この図９では、Ｚアライメント光源９１から出射された光が平行光（コリメートされた光（平行光束））とされて被検眼Ｅの角膜Ｃへと進行する様子の把握を容易とするために、この光を強調して示しているが、実際の構成と必ずしも一致するものではない。また、図１１では、有効径変更部を設ける工程の把握を容易とするために、対物レンズ７１を長方形状の模式的な断面としているが、実際の構成と一致するものではない。さらに、図３、図９、図１０、図１１では、有効径変更部７３（反射防止膜７４、ダイクロイックフィルタ膜７５）の把握を容易とするために強調して示しているが、実際の構成と必ずしも一致するものではない。

【実施例0010】

眼科装置１は、図１に示すように、ベース２に駆動部３を介して装置本体４が設けられて構成されている。その駆動部３は、装置本体４をベース２に対して、上下方向（Ｙ軸方向）と、前後方向（Ｚ軸方向（図１を正面視して左右方向））と、それらに直交する左右方向（Ｘ軸方向（図１の紙面に直交する方向）と、に移動させる。なお、この実施例では、上下方向の上側をＹ軸方向の正側とし、前後方向の被検者側（図１を正面視して右側）をＺ軸方向の正側とし、左右方向において図１を正面視して手前側をＸ軸方向の正側とする。

【0011】

駆動部３は、ベース２に内蔵された電源により駆動可能とされており、ベース２の上部に設けられた架台３ａを有する。その架台３ａには、傾倒操作可能にコントロールレバー３ｂが設けられている。架台３ａは、コントロールレバー３ｂへの傾倒操作により、ベース２に対して前後方向（Ｚ軸方向）と左右方向（Ｘ軸方向）とに移動可能とされている。コントロールレバー３ｂには、アライメントを手動で行う手動モードのときに用いられる手動スイッチ３ｃが設けられている。架台３ａの上部には、モータ３ｄと支柱３ｅとが設けられている。支柱３ｅは、ピニオンとラックとによりモータ３ｄに結合され、そのモータ３ｄによって上下方向（Ｙ軸方向）に移動可能とされている。

【0012】

その支柱３ｅの上端には、テーブル３ｆが設けられている。そのテーブル３ｆには、支柱３ｇとモータ３ｈとが設けられている。支柱３ｇの上端には、テーブル３ｋが左右方向（Ｘ軸方向）にスライド移動可能に設けられている。テーブル３ｋの後端にはラック３ｍが設けられ、モータ３ｈの出力軸にはピニオン３ｎが設けられ、そのピニオン３ｎがラック３ｍに噛み合わされている。

【0013】

また、テーブル３ｋの上部には、モータ３ｐと支柱３ｑとが設けられている。モータ３ｐの出力軸には、ピニオン３ｒが設けられている。支柱３ｑの上部には、装置本体４が前後方向（Ｚ軸方向）にスライド移動可能に設けられている。装置本体４の側部には、ラック３ｓが設けられ、そのラック３ｓには、ピニオン３ｒが噛み合わされている。

【0014】

なお、図１では、理解容易とするために省略しているが、眼科装置１では、全体の外形形状を形作るカバー部材が設けられており、ベース２から駆動部３を経て装置本体４までが当該カバー部材により覆われている。また、図１では、駆動部３において、架台３ａからモータ３ｐや支柱３ｑまでの構成を上下方向に積層して示しているが、完全に上下方向に分割されて構成されているものではなく、上下方向に直交する方向で見ると各部が互いに重なり合うように構成されている。このため、駆動部３すなわち眼科装置１では、高さ寸法（上下方向で見た大きさ寸法）の増大を防止しつつ、装置本体４をベース２に対して適宜移動することができる。

【0015】

装置本体４の内部には、後述する各光学系（１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、９０（図３、図４参照））や制御部８０（図２参照）が収納されている。制御部８０は、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスクドライブ等を含んで構成される。このハードディスクドライブには、制御プログラムが予め記憶されている。制御部８０の動作は、この制御プログラムと上記ハードウェアとが協働することによって実現される。なお、制御部８０は、電子回路により構成されていてもよい。制御部８０は、図示を略す操作部やコントロールレバー３ｂへの入力操作に基づいて、眼科装置１を統括的に制御する。この制御部８０には、後述する前眼部照明光源１１、撮像素子１９、ＸＹアライメント用光源２１、固視標用光源３１、センサ４１、センサ５２、スリット光源６１、ラインセンサ７２、Ｚアライメント光源９１が接続されている。制御部８０は、それらの各光源を適宜点灯するとともに、各センサからの信号を取得することができる。

【0016】

制御部８０は、駆動部３を適宜駆動して被検眼Ｅと装置本体４とのアライメントを行い、各光学系を駆動して被検眼Ｅの角膜Ｃの厚さや眼圧を取得する。また、制御部８０には、表示部５が接続されており、後述する撮像素子１９が取得した画像（動画を含む）を表示させることができる。その表示部５は、液晶ディスプレイで形成されており、後述する主制御部８１（図２参照）の制御下で、被検眼Ｅの前眼部像等の画像や検査結果等を表示させる。表示部５は、タッチパネルの機能を搭載するものとして、各種の操作を行うことを可能としてもよい。この制御部８０は、主制御部８１とＸＹアライメント検出部８２とＺアライメント検出部８３と角膜厚さ算出部８４と眼圧算出部８５と記憶部８６とを有する。

【0017】

主制御部８１は、ＸＹアライメント検出部８２、Ｚアライメント検出部８３、角膜厚さ算出部８４と眼圧算出部８５とのデータのやり取りが可能とされている。また、主制御部８１は、記憶部８６に記憶されたデータの読み出し処理や、記憶部８６に対するデータの書き込み処理を行う。主制御部８１は、上記の各光源を適宜点灯することができ、各センサからの信号を取得できる。この主制御部８１は、コントロールレバー３ｂへの入力操作に応じてまたは自動で、駆動部３を駆動してベース２に対して装置本体４を適宜移動させる。このとき、主制御部８１は、モータ３ｄにより上下方向（Ｙ軸方向）に、モータ３ｈにより左右方向（Ｘ軸方向）に、モータ３ｐにより前後方向（Ｚ軸方向）に、ベース２に対して装置本体４を適宜移動させる。そのベース２には、図示は略すが被検者（患者）の顔、すなわち被検眼Ｅの位置を固定する顎受部や額当部が設けられる。このため、装置本体４は、駆動部３により、ベース２に対して移動すること、すなわち顎受部と額当部とにより固定された被検眼Ｅ（被検者の顔）に対して移動することが可能とされている。このため、主制御部８１は、コントロールレバー３ｂへの入力操作に応じて、被検眼Ｅに対する装置本体４のアライメント（位置合わせ）を行うことができる。なお、主制御部８１は、ＸＹアライメント検出部８２、Ｚアライメント検出部８３からの信号に応じて駆動部３を駆動して装置本体４を移動させることにより、自動アライメント（自動による位置合わせ（自動調整））を行うものとしてもよい。

【0018】

その装置本体４には、内方に、図３、図４に示すように、前眼部観察光学系１０、ＸＹアライメント視標投影光学系２０、固視標投影光学系３０、ＸＹアライメント検出光学系４０、角膜変形検出光学系５０、スリット投影光学系６０、受光光学系７０、視標投影光学系９０が設けられている。前眼部観察光学系１０は、被検眼Ｅの前眼部の観察を可能とする。ＸＹアライメント視標投影光学系２０は、左右方向および上下方向（以下ではＸＹ方向ともいう）のアライメント検出および角膜変形検出のための視標光（ＸＹアライメント視標光Ｋ）を被検眼Ｅの角膜Ｃに正面から投影する。固視標投影光学系３０は、被検眼Ｅに固視標を投影する。ＸＹアライメント検出光学系４０は、ＸＹ方向のアライメントのために、ＸＹアライメント視標光Ｋの角膜Ｃによる反射光を受光する。角膜変形検出光学系５０は、被検眼Ｅの眼圧の測定のために、ＸＹアライメント視標光Ｋの角膜Ｃによる反射光を受光する。スリット投影光学系６０は、角膜Ｃに斜めから幅の狭いスリット光束（角膜厚さ測定用の測定光ＬＭ）を投影する。視標投影光学系９０は、Ｚ軸方向（前後方向）のアライメント用のアライメント光ＬＡを、角膜Ｃに斜めから投影する。受光光学系７０は、測定光ＬＭやアライメント光ＬＡの角膜Ｃによる反射光を前眼部観察光学系１０の光軸に対して対称な方向から受光する。

【0019】

前眼部観察光学系１０は、複数個の前眼部照明光源１１と、光軸Ｏ１上の気流吹付ノズル１２、前眼部窓ガラス１３、チャンバー窓ガラス１４、ハーフミラー１５、対物レンズ１６、ハーフミラー１７、ハーフミラー１８および撮像素子１９と、を有する。前眼部照明光源１１は、被検眼Ｅの左右の位置に複数設けられており、その前眼部を直接照明する。この前眼部観察光学系１０では、前眼部照明光源１１によって照明された被検眼Ｅの前眼部像が、気流吹付ノズル１２の内外を通り、前眼部窓ガラス１３、チャンバー窓ガラス１４、ハーフミラー１５を透過し、対物レンズ１６により集束されつつハーフミラー１７、ハーフミラー１８を透過して撮像素子１９上に形成される。

【0020】

また、前眼部観察光学系１０では、気流吹付機構１２Ａが設けられている。気流吹付機構１２Ａは、空気圧縮室１２ａ内の空気を圧縮して気流吹付ノズル１２から被検眼Ｅの角膜Ｃに向けて吹き付ける気流を形成する。この気流吹付機構１２Ａ（その駆動機構）は、制御部８０（主制御部８１）に接続されており、主制御部８１の制御下で適宜駆動される。この気流吹付機構１２Ａには、圧力センサが設けられており、吹き付けた気流の圧力を眼圧算出部８５に出力する。このため、前眼部観察光学系１０では、気流吹付機構１２Ａが形成した気流を、気流吹付ノズル１２から被検眼Ｅの角膜Ｃに向けて吹き付けることができる。

【0021】

ＸＹアライメント視標投影光学系２０は、ＸＹアライメント用光源２１、集光レンズ２２、開口絞り２３、ピンホール板２４、ダイクロイックミラー２５、投影レンズ２６を有し、前眼部観察光学系１０とハーフミラー１５を共用する。ＸＹアライメント用光源２１は、ＸＹアライメント視標光Ｋとしての赤外光を出射する。開口絞り２３は、投影レンズ２６に関して角膜Ｃの頂点（角膜頂点Ｐ）と共役な位置に設けられている。投影レンズ２６は、ピンホール板２４に焦点を一致させるように光路上に配置されている。ＸＹアライメント視標投影光学系２０では、ＸＹアライメント用光源２１からの赤外光が、集光レンズ２２により集束されつつ開口絞り２３を通過してピンホール板２４に導かれる。そして、ピンホール板２４を通過した光束は、ダイクロイックミラー２５で反射され、投影レンズ２６によって平行光（平行光束）となってハーフミラー１５で反射された後に、チャンバー窓ガラス１４を透過して気流吹付ノズル１２の内部を通過し、図５に示すようにＸＹアライメント視標光Ｋとして被検眼Ｅ（角膜Ｃ）を照射する。ＸＹアライメント視標光Ｋは、角膜頂点Ｐと角膜Ｃの曲率中心との中間位置に輝点像Ｒを形成するようにして角膜表面Ｔで反射される。

【0022】

固視標投影光学系３０は、可視光を出射する固視標用光源３１、ピンホール板３２を有し、ＸＹアライメント視標投影光学系２０とダイクロイックミラー２５、投影レンズ２６を共用し、前眼部観察光学系１０とハーフミラー１５を共用する。固視標投影光学系３０では、固視標用光源３１から出射された固視標光が、ピンホール板３２、ダイクロイックミラー２５を経た後に投影レンズ２６により平行光とされ、ハーフミラー１５で反射された後にチャンバー窓ガラス１４を透過し、気流吹付ノズル１２の内部を通過して被検眼Ｅに導かれる。被検者は、その固視標を固視目標として注視することにより視線が固定される。

【0023】

ＸＹアライメント検出光学系４０は、センサ４１を有し、前眼部観察光学系１０とハーフミラー１５、対物レンズ１６、ハーフミラー１７、ハーフミラー１８を共用する。ＸＹアライメント検出光学系４０では、ＸＹアライメント視標投影光学系２０から角膜Ｃに投影されて角膜表面Ｔで反射された反射光束が、気流吹付ノズル１２の内部を通りチャンバー窓ガラス１４、ハーフミラー１５を透過する。その透過した光束は、対物レンズ１６により集束されつつハーフミラー１７でその一部が透過し、ハーフミラー１８でその一部が反射されて、センサ４１上に輝点像Ｒ’１を形成する。そのセンサ４１は、ＰＳＤ（Position Sensitive Device）等の位置検出可能な受光センサであり、受光した輝点像Ｒ’１の信号をＸＹアライメント検出部８２（図２参照）に出力する。そのＸＹアライメント検出部８２は、センサ４１の出力に基づいて、装置本体４と角膜Ｃとの間のＸＹ方向でのアライメントずれ量ΔＸＹを公知の方法によって算出し、その算出結果を角膜厚さ算出部８４および主制御部８１に出力する。主制御部８１は、ＸＹアライメント検出部８２からのアライメントずれ量ΔＸＹに基づいて駆動部３のモータ３ｄ、モータ３ｈを制御して装置本体４をＸＹ方向に移動させることにより、被検眼Ｅに対する装置本体４のＸＹ方向でのアライメントを行うことができる。このため、ＸＹアライメント検出光学系４０は、ＸＹアライメント視標投影光学系２０、主制御部８１およびＸＹアライメント検出部８２と協働して、被検眼Ｅに対する装置本体４のＸＹ方向の位置を調整するためのＸＹアライメント機構として機能する。

【0024】

また、前眼部観察光学系１０では、ハーフミラー１８を透過した角膜Ｃによる反射光束が、撮像素子１９上に輝点像を形成する。このため、撮像素子１９は、取得した被検眼Ｅの前眼部像とＸＹアライメント視標光Ｋの輝点像とを取得できる。これらを示す画像は、制御部８０の制御下で表示部５に適宜表示される。このため、検者は、表示部５の表示に基づいてアライメントを手動で行うことができるとともに、自動アライメントの場合であっても現在の状況を把握することができる。

【0025】

角膜変形検出光学系５０は、ピンホール板５１、センサ５２を有し、前眼部観察光学系１０とハーフミラー１５、対物レンズ１６およびハーフミラー１７を共用する。角膜変形検出光学系５０では、ＸＹアライメント視標光Ｋの角膜Ｃによる反射光の一部の光束が、ハーフミラー１７で反射されて、ピンホール板５１を通過してセンサ５２に導かれる。センサ５２は、フォトダイオード等の光量検出の可能な受光センサであり、受光した光量に応じた信号を出力する構成とされている。ここで、被検眼Ｅでは、気流吹付機構１２Ａにより気流吹付ノズル１２から角膜Ｃに向けて気流を吹き付けられることで、角膜Ｃの表面が変形して徐々に平らな状態とされていく。そのとき、角膜変形検出光学系５０では、上述した設定により、角膜Ｃの表面が平らとされると進行してきた反射光束の全体がピンホール板５１の穴を通してセンサ５２に到達し、その他の状態ではピンホール板５１で部分的に遮られつつセンサ５２に到達する。このセンサ５２は、受光した光量のデータを眼圧算出部８５に出力する。

【0026】

主制御部８１は、気流吹付機構１２Ａを作動させて、気流吹付ノズル１２から被検眼Ｅの角膜Ｃに向けて気流を吹き付けさせる。すると、被検眼Ｅでは、角膜Ｃの表面が変形して徐々に平らな状態（圧平）とされていく。角膜Ｃが徐々に平らな状態（圧平）とされていく過程において、角膜Ｃの表面が平らと（圧平）されるとセンサ５２での受光量が最大となる。眼圧算出部８５は、センサ５２で受光した光量が最大となった時点を検出することにより、角膜Ｃの表面が平らとされたこと（圧平）を検知できる。そして、眼圧算出部８５は、圧平を検出した際の吹き付けた気流の圧力に基づいて、被検眼Ｅの眼圧を求め（眼圧値を算出し）、その算出結果を主制御部８１により適宜表示部５に表示させる。なお、眼圧算出部８５では、気流吹付ノズル１２（気流吹付機構１２Ａ）による気流の吹き付けを開始時点から角膜Ｃの表面が平らと（圧平）されたことを検知した時点までの時間に基づいて、被検眼Ｅの眼圧を求める（眼圧値を算出する）ものであってもよい。このため、角膜変形検出光学系５０は、気流吹付ノズル１２（気流吹付機構１２Ａ）、主制御部８１および眼圧算出部８５と協働して、被検眼Ｅの眼圧を求める眼圧測定機構として機能する。

【0027】

スリット投影光学系６０は、その光軸Ｏ２上のスリット光源６１、集光レンズ６２、スリット６３、矩形開口絞り６４、ハーフミラー６５、投影レンズ６６を有する。スリット光源６１は、角膜厚さ測定用の測定光ＬＭを出射するもので、後述するＺアライメント光源９１とは異なる波長帯域の光を出射する。実施例１のスリット光源６１は、一例として８５０ｎｍの波長帯域の赤外光を出射する。このため、スリット投影光学系６０は、角膜厚さを測定する測定光ＬＭを被検眼Ｅに投影する測定光投影系として機能する。スリット６３は、投影レンズ６６に関して後述する角膜内皮Ｎ（図６参照）と共役な位置に設けられている。投影レンズ６６は、矩形開口絞り６４に焦点を一致させるように光路上に配置されている。スリット投影光学系６０では、スリット光源６１からの測定光ＬＭが、集光レンズ６２により集光されてスリット６３に導かれて、そのスリット６３を通過して細長いスリット光束とされる。このスリット投影光学系６０は、スリット光束とした測定光ＬＭを、角膜内皮Ｎにピントが合うように投影する光学的な設定とされている。そのスリット光束とされた測定光ＬＭは、矩形開口絞り６４、ハーフミラー６５を通過し、投影レンズ６６によって角膜Ｃに投影される。角膜Ｃに投影された測定光ＬＭの一部は、図６に示すように、空気と角膜Ｃの境界面である角膜表面Ｔで反射され、角膜表面Ｔを通過した光束の一部は角膜内皮Ｎで反射される。角膜表面Ｔからの反射光束ＬＭａの光量は角膜内皮Ｎからの反射光束ＬＭｂの光量よりも１００倍程度多くなる。

【0028】

受光光学系７０は、図３に示すように、光軸Ｏ３上の対物レンズ７１、ラインセンサ７２を有する。受光光学系７０では、スリット投影光学系６０の測定光ＬＭ（スリット光束）により角膜表面Ｔおよび角膜内皮Ｎで反射された反射光束ＬＭａ、ＬＭｂが対物レンズ７１によって集束されて、ラインセンサ７２上に図７（ａ）に示すスリット像６３Ａが形成される。そのスリット像６３Ａは、光像６３ａと光像６３ｂとを有する。そのスリット像６３Ａの光量分布を図７（ｂ）に示す。その光量分布では、角膜表面Ｔで反射された反射光束ＬＭａによるピークＵが光像６３ａに対応し、角膜内皮Ｎで反射された反射光束ＬＭｂによるピークＶが光像６３ｂに対応している。このラインセンサ７２は、各番地情報をＺアライメント検出部８３（図２参照）に出力する。Ｚアライメント検出部８３は、ピークＵ、Ｖの位置情報（番地情報）を求めて角膜厚さ算出部８４へ出力する。角膜厚さ算出部８４は、ピークＵ、Ｖの位置情報に基づいて角膜Ｃの厚さを公知の方法によって算出する。このため、スリット投影光学系６０は、受光光学系７０、Ｚアライメント検出部８３および角膜厚さ算出部８４と協働して、被検眼Ｅの角膜Ｃの厚さを検出する角膜厚さ測定機構として機能する。なお、受光光学系７０では、ラインセンサ７２を用いているが、ＰＳＤ等の位置検出可能な受光センサとしてもよく、実施例１の構成に限定されない。

【0029】

視標投影光学系９０は、図９に示すように、Ｚアライメント光源９１、集光レンズ９２、開口絞り９３、ピンホール板９４を有し、スリット投影光学系６０とハーフミラー６５および投影レンズ６６を共用する。Ｚアライメント光源９１は、Ｚ軸方向（前後方向）のアライメント用のアライメント光ＬＡを出射するものであり、スリット光源６１とは異なる波長帯域の光を出射する。実施例１のＺアライメント光源９１は、一例として７７０ｎｍの波長帯域の赤外光を出射する。このため、視標投影光学系９０は、被検眼Ｅと装置本体４との前後方向のアライメントのためのアライメント光ＬＡを投影するアライメント光投影系として機能する。開口絞り９３は、投影レンズ６６に関して角膜頂点Ｐと共役な位置に設けられている。ピンホール板９４は、投影レンズ６６の焦点に一致するように配置されている。視標投影光学系９０では、Ｚアライメント光源９１からのアライメント光ＬＡが、集光レンズ９２により集光されて開口絞り９３に達し、この開口絞り９３を通過してピンホール板９４に導かれる。ピンホール板９４を通過したアライメント光ＬＡは、ハーフミラー６５で反射して投影レンズ６６によって平行光（平行光束）とされて角膜Ｃに導かれる。

【0030】

このアライメント光ＬＡは、図８に示すように、角膜表面Ｔにおいて反射されて輝点像Ｑを形成する。視標投影光学系９０によって投影されたアライメント光ＬＡの角膜表面Ｔにおけるアライメント反射光ＬＡａは、対物レンズ７１によって集束されてラインセンサ７２上に輝点像Ｑ’（図９参照）を形成する。このラインセンサ７２上における輝点像Ｑ’の位置、すなわち輝点像Ｑ’としての光量分布の中心位置を各番地の出力から求めることができ、その中心位置から装置本体４の前後方向の位置を求めることができる。このラインセンサ７２は、上記のように各番地情報をＺアライメント検出部８３（図２参照）に出力する。そのＺアライメント検出部８３は、輝点像Ｑ’の中心位置の位置情報（番地情報）を求めて主制御部８１へ出力する。主制御部８１は、輝点像Ｑ’の中心位置の位置情報に基づいて駆動部３のモータ３ｐを制御して装置本体４を前後方向に移動させることにより、被検眼Ｅ（角膜Ｃ）に対する装置本体４の前後方向でのアライメントを行うことができる。このため、視標投影光学系９０は、受光光学系７０、主制御部８１およびＺアライメント検出部８３と協働して、被検眼Ｅ（角膜Ｃ）に対する装置本体４の前後方向（Ｚ軸方向）の位置を調整するためのＺアライメント機構として機能する。なお、このＺアライメント機構は、主制御部８１の制御下で、輝点像Ｑ’の中心位置の位置情報を表示部５に表示させることもできる。

【0031】

次に、眼科装置１における特徴的な構成について説明する。この例の眼科装置１では、受光光学系７０の対物レンズ７１に有効径変更部７３が設けられている。有効径変更部７３は、スリット投影光学系６０からの測定光ＬＭの反射光（ＬＭａ、ＬＭｂ）を受光する場合と、視標投影光学系９０からのアライメント光ＬＡの反射光（ＬＡａ）を受光する場合と、で受光光学系７０における有効径を変化させるものである。実施例１の有効径変更部７３は、図１０等に示すように、対物レンズ７１の入射面７１ａに形成された反射防止膜７４とダイクロイックフィルタ膜７５とを有する。

【0032】

反射防止膜７４は、光の反射を抑えるものであり、一般的に用いられるものとすることができる。この反射防止膜７４は、入射面７１ａの全域に亘って設けられており、測定光ＬＭの反射光やアライメント光ＬＡの反射光が入射面７１ａで反射されることを抑える。

【0033】

ダイクロイックフィルタ膜７５は、受光光学系７０の光軸Ｏ３を中心とする円環状とされている。このダイクロイックフィルタ膜７５は、光軸Ｏ３から半径ｒ１の位置よりも外側であって、外径となる半径ｒ２の位置よりも内側となる領域に設けられている。このダイクロイックフィルタ膜７５は、略８２０ｎｍよりも大きな波長の光を透過する光学特性とされた所謂ロングパスフィルタとされている。このため、ダイクロイックフィルタ膜７５は、８５０ｎｍの波長帯域の赤外光とされた測定光ＬＭを透過させるとともに、７７０ｎｍの波長帯域の赤外光とされたアライメント光ＬＡの透過を阻む。

【0034】

このため、有効径変更部７３は、対物レンズ７１において、光軸Ｏ３を中心とする半径ｒ１以内の領域では、測定光ＬＭとアライメント光ＬＡとの双方を透過させるとともに、半径ｒ１よりも外側の領域では測定光ＬＭを透過させるとともにアライメント光ＬＡの透過を阻む。これにより、有効径変更部７３では、アライメント光ＬＡに対する有効径を半径ｒ１とするとともに、測定光ＬＭに対する有効径を半径ｒ２としている。

【0035】

ここで、半径ｒ１は、受光光学系７０において、ラインセンサ７２上におけるアライメント光ＬＡの反射光の輝点像Ｑ’（図９参照）のボケを許容範囲とするために設定される。すなわち、受光光学系７０では、上記のように半径ｒ１がアライメント光ＬＡに対する有効径となるが、この有効径が大きいとアライメント光ＬＡによる輝点像Ｑ’がボケてしまう。これは、アライメント光ＬＡが平行光とされて角膜Ｃ（被検眼Ｅ）に導かれることによる。すなわち、このような構成であると、一般的に物点がずれるとボケが生じ易くなるが、被検眼Ｅ（角膜Ｃ）の前後方向でのアライメントを行うためのものであることから、物点となる被検眼Ｅ（角膜Ｃ）がずれた状態で輝点像Ｑ’が形成される場面が多くなる。ここで、上記のように、Ｚアライメント検出部８３は、ラインセンサ７２上における輝点像Ｑ’としての光量分布の中心位置を求める必要があるので、輝点像Ｑ’がボケると中心位置の算出が困難となって時間を要したり算出できてもその精度が低下したりする。このため、半径ｒ１は、前後方向でのアライメントを行う場面において、輝点像Ｑ’の中心位置の算出を高い精度で簡易に行うことができる有効径とする観点から設定されている。換言すると、半径ｒ１は、前後方向でのアライメントのために中心位置の算出の観点から、輝点像Ｑ’のボケを許容できるものとするように設定されている。

【0036】

これにより、受光光学系７０では、アライメント光ＬＡの反射光が進行すると、対物レンズ７１においてダイクロイックフィルタ膜７５が設けられていない領域すなわち半径ｒ１以内の領域を透過するとともに、半径ｒ１よりも外側の領域ではダイクロイックフィルタ膜７５により遮られる。このため、受光光学系７０では、アライメント光ＬＡの反射光に対しては、半径ｒ１の有効径とされている。これにより、受光光学系７０は、アライメント光ＬＡの反射光の輝点像Ｑ’がラインセンサ７２上でボケることを抑制することができ、Ｚアライメント検出部８３が輝点像Ｑ’の中心位置を適切にかつ迅速に求めることができる。

【0037】

また、受光光学系７０では、測定光ＬＭの反射光が進行すると、ダイクロイックフィルタ膜７５の有無に拘わらず対物レンズ７１の全域（半径ｒ２の領域）を透過する。このため、受光光学系７０では、測定光ＬＭの反射光に対しては、半径ｒ２の有効径とされており、大きな有効径で対物レンズ７１に入射させることができる。ここで、スリット投影光学系６０では、角膜内皮Ｎにピントが合うようにスリット光束とした測定光ＬＭを投影していることから、大きな有効径としても平行光とされて角膜Ｃに導かれるアライメント光ＬＡのようにはボケは生じない。また、スリット投影光学系６０では、角膜表面Ｔからの反射光束ＬＭａと角膜内皮Ｎからの反射光束ＬＭｂとの双方を受光光学系７０に入射させる必要があるが、それらは互いに間隔を広げるように進行する（図８参照）ので、その有効径を大きくすることが望ましい。これらのことから、受光光学系７０は、大きな有効径とすることにより、反射光束ＬＭａと反射光束ＬＭｂとの双方を適切に入射させることができ、Ｚアライメント検出部８３にピークＵ、Ｖの位置情報を適切に取得させることができる。

【0038】

次に、このＺアライメント検出部８３を対物レンズ７１に設ける方法の一例について、図１１を用いて説明する。先ず、図１１（ａ）に示すように、塗布面となる入射面７１ａを、図示を略す塗布装置側（図１１では上側）に向けて対物レンズ７１を配置する。次に、図１１（ｂ）に示すように、入射面７１ａの全域に対して、反射防止膜７４を塗布する。次に、図１１（ｃ）に示すように、反射防止膜７４上において、対物レンズ７１の光軸（光軸Ｏ３に一致される軸線）を中心に半径ｒ１の領域を覆う大きさのマスク部材７６を配置する。このマスク部材７６は、位置ずれを防ぐように固定することが望ましい。この固定の方法としては、例えば、マスク部材７６を磁性を帯びた構成とし、対物レンズ７１の出射面７１ｂに磁石７７を配置するものとすることができる。なお、マスク部材７６は、次に述べるダイクロイックフィルタ膜７５の塗布を阻害しないものであれば、他の方法で固定してもよく、実施例１の構成に限定されない。そして、反射防止膜７４およびマスク部材７６の上からダイクロイックフィルタ膜７５を塗布する。すると、図１１（ｄ）に示すように、対物レンズ７１の入射面７１ａには、反射防止膜７４の上にダイクロイックフィルタ膜７５が重ねられるとともに、そのダイクロイックフィルタ膜７５が中央に半径ｒ１の穴が形成されたものとされる。

【0039】

次に、眼科装置の技術の課題について説明する。上記した従来の眼科装置では、測定光投影系とアライメント光投影系とで共通の受光光学系を用いるので、受光光学系における有効径が同じものとなる。しかしながら、適切な角膜厚さの測定のために測定光投影系からの測定光に求められる有効径と、適切で迅速なアライメントのために求められるアライメント光投影系からのアライメント光に求められる有効径と、は異なる。このため、従来の眼科装置は、適切で迅速なＺアライメントを行ってから角膜厚さを適切に測定する観点から改良の余地がある。

【0040】

これに対し、本開示の眼科装置１は、被検眼Ｅからの測定光ＬＭの反射光と被検眼Ｅからのアライメント光ＬＡの反射光とを受光する受光光学系７０に、有効径を変化させる有効径変更部７３を設けている。このため、眼科装置１は、共通の受光光学系７０を用いるものとしても、測定光ＬＭの反射光とアライメント光ＬＡの反射光とで異なる有効径として受光光学系７０に受光させることができる。これにより、眼科装置１は、適切で迅速なＺアライメントを行ってから角膜厚さを適切に測定することができる。

【0041】

本開示に係る眼科装置の実施例１の眼科装置１は、以下の各作用効果を得ることができる。
眼科装置１は、角膜Ｃの厚さを測定する測定光ＬＭを被検眼Ｅに投影する測定光投影系としてのスリット投影光学系６０と、被検眼Ｅと装置本体４との前後方向のアライメントのためのアライメント光ＬＡを投影するアライメント光投影系としての視標投影光学系９０と、を備える。また、眼科装置１は、被検眼Ｅからの測定光ＬＭの反射光（ＬＭａ、ＬＭｂ）と被検眼Ｅからのアライメント光ＬＡの反射光（ＬＡａ）とを受光する受光光学系７０を備える。その受光光学系７０には、有効径を変化させる有効径変更部７３を設けている。このため、眼科装置１は、共通の受光光学系７０を用いるものとしても、測定光ＬＭの反射光とアライメント光ＬＡの反射光とで異なる有効径として受光光学系７０に受光させることができる。これにより、眼科装置１は、適切で迅速なＺアライメントを行ってから角膜厚さを適切に測定することができる。

【0042】

また、眼科装置１では、受光光学系７０が、被検眼Ｅに対向される対物レンズ７１を有し、測定光ＬＭとアライメント光ＬＡとは異なる波長とされている。また、眼科装置１では、有効径変更部７３が、対物レンズ７１に円環状に設けられたダイクロイックフィルタ（ダイクロイックフィルタ膜７５）で構成され、そのダイクロイックフィルタが、測定光ＬＭを透過させるとともに、アライメント光ＬＡの透過を阻む。このため、眼科装置１は、対物レンズ７１において、ダイクロイックフィルタが設けられていない中心部のみでアライメント光ＬＡの反射光を通すことができるとともに、全域で測定光ＬＭの反射光を通すことができる。これにより、眼科装置１は、受光光学系７０において、アライメント光ＬＡの反射光に対しては対物レンズ７１よりも小さな有効径にできるとともに、測定光ＬＭの反射光に対しては対物レンズ７１を有効径にできる。よって、眼科装置１は、受光光学系７０上でのダイクロイックフィルタの形状がアライメント光ＬＡの反射光に対する有効径となるので、簡易にかつ適切にアライメント光ＬＡの反射光に対する有効径を設定できる。

【0043】

さらに、眼科装置１では、ダイクロイックフィルタが、対物レンズ７１における周辺部への蒸着により形成されたダイクロイックフィルタ膜７５とされている。このため、眼科装置１は、簡易な構成としつつ、受光光学系７０上におけるダイクロイックフィルタ膜７５の形状を適切なものにできるとともに、受光光学系７０とダイクロイックフィルタ膜７５との位置関係を適切なものにできる。

【0044】

眼科装置１では、ダイクロイックフィルタ膜７５を、対物レンズ７１の入射面７１ａに設けている。このため、眼科装置１は、ダイクロイックフィルタ膜７５を設けることに起因して、対物レンズ７１内への反射等による迷光（意図しない光）が生じることを抑制できる。これは、対物レンズ７１の出射面７１ｂにダイクロイックフィルタ膜７５を設けた場合、そのダイクロイックフィルタ膜７５で反射した光が対物レンズ７１内に進行して迷光となる虞があることによる。特に、実施例１の対物レンズ７１では、対物レンズ７１の入射面７１ａに反射防止膜７４を設けていることから、同じ入射面７１ａにダイクロイックフィルタ膜７５を重ねて設けることにより、そのダイクロイックフィルタ膜７５に起因する迷光をより効果的に抑制できる。

【0045】

したがって、本開示に係る眼科装置の一実施例としての眼科装置１では、適切で迅速なＺアライメントを行ってから角膜厚さを適切に測定することができる。

【0046】

以上、本開示の眼科装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

【0047】

例えば、実施例１では、有効径変更部７３を、対物レンズ７１に設けたダイクロイックフィルタ膜７５としている。しかしながら、有効径変更部７３は、受光光学系７０において、測定光ＬＭの反射光（ＬＭａ、ＬＭｂ）に対する有効径と、アライメント光ＬＡの反射光（ＬＡａ）に対する有効径と、を変化させるものであればよく、実施例１の構成に限定されない。例えば、有効径変更部は、受光光学系７０にメカニカルな絞り機構を設けるものとしてもよい。このメカニカルな絞り機構は、開口の径寸法の物理的に変更が可能とされおり、主制御部８１の制御下または手動により径寸法が変化されるものにできる。また、有効径変更部は、対物レンズ７１とは別体とされたダイクロイックフィルタとされていてもよい。

【0048】

また、実施例１では、スリット投影光学系６０からの測定光ＬＭを８５０ｎｍの波長帯域の赤外光とするとともに、視標投影光学系９０からのアライメント光ＬＡを７７０ｎｍの波長帯域の赤外光とし、ダイクロイックフィルタ膜７５を略８２０ｎｍよりも大きな波長を透過するロングパスフィルタとしている。しかしながら、上記のようにアライメント光ＬＡの反射光への有効径を小さくしつつ測定光ＬＭの反射光への有効径を大きくするものであれば、それぞれの波長帯域やダイクロイックフィルタ膜７５（別体のダイクロイックフィルタでも同様）の光学特性は適宜設定すればよく、実施例１の構成に限定されない。例えば、測定光ＬＭの波長帯域をアライメント光ＬＡの波長帯域よりも小さくするとともに、ダイクロイックフィルタ膜７５（ダイクロイックフィルタ）をそれらの中間の波長帯域よりも小さな波長の光を透過するショートパスフィルタとしてもよい。また、ダイクロイックフィルタ膜７５（ダイクロイックフィルタ）は、アライメント光ＬＡの波長帯域の光を透過させるバンドパスフィルタとしてもよい。

【符号の説明】

【0049】

１ 眼科装置 ４ 装置本体 ６０ （測定光投影系の一例としての）スリット投影光学系 ７０ 受光光学系 ７１ 対物レンズ ７１ａ 入射面 ７３ 有効径変更部 ７５ ダイクロイックフィルタ膜 ９０ （アライメント光投影系の一例としての）視標投影光学系 Ｅ 被検眼 ＬＡ アライメント光 ＬＭ 測定光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】