特開 2024-47996 眼科装置用光源装置及び眼科装置

(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】P2024047996

(43)【公開日】2024-04-08

(54)【発明の名称】眼科装置用光源装置及び眼科装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 3/103 20060101AFI20240401BHJP

   A61B 3/107 20060101ALI20240401BHJP

   G02B 7/00 20210101ALI20240401BHJP

【ＦＩ】

A61B3/103

A61B3/107

G02B7/00 B

G02B7/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022153808

(22)【出願日】2022-09-27

(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】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(74)【代理人】

【識別番号】100170069

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128635

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100140992

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲政

(72)【発明者】

【氏名】森崎 宏幸

【テーマコード（参考）】

2H043

4C316

【Ｆターム（参考）】

2H043AA02

2H043AB04

2H043AB05

2H043AB11

2H043AB16

2H043AB19

2H043AE02

4C316AA03

4C316AA04

4C316AA13

4C316AA20

4C316AA24

4C316FA06

4C316FY02

4C316FY03

4C316FY08

(57)【要約】

【課題】光源から出射される光の出射方向の調整を簡単に実行可能な眼科装置用光源装置及び眼科装置を提供する。
【解決手段】基準光軸（光軸Ｏ３）を有し、光を出射する眼科装置用光源装置（光源装置１６ａ）において、光を出射する光源２０と、光源２０から出射される光の出射方向Ｄを基準光軸（光軸Ｏ３）に対して偏向可能に光源２０を保持する光源保持部（球面セル３０、球面セル保持部４０、一対の第１ネジ５０、一対の第２ネジ５２）と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基準光軸を有し、光を出射する眼科装置用光源装置において、
前記光を出射する光源と、
前記光源から出射される前記光の出射方向を前記基準光軸に対して偏向可能に前記光源を保持する光源保持部と、
を備える眼科装置用光源装置。

【請求項2】

前記基準光軸に対して垂直で且つ互いに直交する方向を第１方向及び第２方向とした場合に、前記光源保持部が、前記出射方向を前記基準光軸に対して前記第１方向及び前記第２方向に偏向可能に前記光源を保持する請求項１に記載の眼科装置用光源装置。

【請求項3】

前記光源保持部が、
前記光源を保持するホルダと、前記ホルダに保持されている前記光源の前記出射方向側に形成された凸球面部と、前記凸球面部に形成され且つ前記光源から出射された前記光を通す光出射穴と、を有する球面セルと、
前記凸球面部が係合するテーパー座又は球面座が形成された球面セル保持部と、
を備える請求項２に記載の眼科装置用光源装置。

【請求項4】

前記ホルダの外周面に形成され、前記球面セル保持部に対向する第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有するフランジ部と、
前記フランジ部において前記第１面と前記第２面とを貫通する一対の第１貫通穴であって、且つ前記光源を前記第１方向において互いの間に挟む一対の第１貫通穴と、
前記フランジ部において前記第１面と前記第２面とを貫通する一対の第２貫通穴であって、且つ前記光源を前記第２方向において互いの間に挟む一対の第２貫通穴と、
第１頭部と第１軸部とを有し、前記第１頭部が前記フランジ部の前記第２面側に位置する状態で前記第１軸部が前記一対の第１貫通穴に挿通されて前記フランジ部の前記第１面側に突出している一対の第１ネジと、
第２頭部と第２軸部とを有し、前記第２頭部が前記フランジ部の前記第２面側に位置する状態で前記第２軸部が前記一対の第２貫通穴に挿通されて前記フランジ部の前記第１面側に突出している一対の第２ネジと、
前記球面セル保持部の前記フランジ部に対向する対向面に形成され、一対の前記第１軸部の先端部が螺合する一対の第１ネジ穴と、
前記対向面に形成され、一対の前記第２軸部の先端部が螺合する一対の第２ネジ穴と、
を備える請求項３に記載の眼科装置用光源装置。

【請求項5】

前記第１頭部及び前記第２頭部を前記フランジ部に固定する接着部を備える請求項４に記載の眼科装置用光源装置。

【請求項6】

前記球面セル保持部に前記テーパー座が形成されており、
前記基準光軸に対する前記テーパー座のテーパー面の傾斜角度が２０度から４５度である請求項３から５のいずれか１項に記載の眼科装置用光源装置。

【請求項7】

前記球面セル及び前記球面セル保持部の硬度が異なる請求項３から５のいずれか１項に記載の眼科装置用光源装置。

【請求項8】

前記球面セル保持部が前記球面セルよりも硬度が高い請求項７に記載の眼科装置用光源装置。

【請求項9】

前記光出射穴内に設けられた絞りを備える請求項３から５のいずれか１項に記載の眼科装置用光源装置。

【請求項10】

前記光源が、スーパールミネッセントダイオード光源又はレーザダイオード光源である請求項１から５のいずれか１項に記載の眼科装置用光源装置。

【請求項11】

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の眼科装置用光源装置を備える眼科装置。

【請求項12】

前記眼科装置用光源装置を有し、前記眼科装置用光源装置から出射された前記光に基づいて被検眼に測定用パターンを投影する測定用パターン投影光学系と、
前記測定用パターンが投影された前記被検眼からの戻り光を撮像する受光光学系と、
前記受光光学系により撮像された画像に基づいて前記被検眼の眼特性を演算する眼特性演算部と、
を備える請求項１１に記載の眼科装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、眼科装置に設けられる眼科装置用光源装置、及びこの眼科装置用光源装置を備える眼科装置に関する。

【背景技術】

【0002】

眼科では、眼科装置を使用して被検眼の眼屈折力、角膜形状、眼圧、及び角膜内皮細胞の数などの各種の眼特性の取得（測定、撮影、及び観察等）を行う。例えば特許文献１に記載の眼科装置は、光源から出射された光に基づいて被検眼の眼底にリング状の測定用パターンを投影する測定用パターン投影光学系と、測定用パターンが投影された被検眼からの戻り光を撮像する受光光学系と、受光光学系により撮像された撮像画像に基づいて被検眼の眼屈折力を演算する演算部と、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－０５８４４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に記載の眼科装置を含む各種眼科装置では、近年、光源として指向角の狭いものを採用する場合がある。この場合には、光源から出射される各種光の出射方向の調整を精密に行う必要がある。しかしながら、従来の眼科装置には、光源から出射される光の出射方向の調整を実行するための構成が設けられておらず、光源から出射される光の出射方向の調整を簡単に実行することができないという問題がある。

【0005】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、光源から出射される光の出射方向の調整を簡単に実行可能な眼科装置用光源装置及び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】

本発明の目的を達成するための眼科装置用光源装置は、基準光軸を有し、光を出射する眼科装置用光源装置において、光を出射する光源と、光源から出射される光の出射方向を基準光軸に対して偏向可能に光源を保持する光源保持部と、を備える。

【0007】

この眼科装置用光源装置によれば、光源から出射される光の出射方向を調整することができる。

【0008】

本発明の他の態様に係る眼科装置用光源装置において、基準光軸に対して垂直で且つ互いに直交する方向を第１方向及び第２方向とした場合に、光源保持部が、出射方向を基準光軸に対して第１方向及び第２方向に偏向可能に光源を保持する。これにより、光源から出射される光の出射方向を第１方向及び第２方向に調整可能である。

【0009】

本発明の他の態様に係る眼科装置用光源装置において、光源保持部が、光源を保持するホルダと、ホルダに保持されている光源の出射方向側に形成された凸球面部と、凸球面部に形成され且つ光源から出射された光を通す光出射穴と、を有する球面セルと、凸球面部が係合するテーパー座又は球面座が形成された球面セル保持部と、を備える。これにより、光源から出射される光の出射方向を調整することができる。

【0010】

本発明の他の態様に係る眼科装置用光源装置において、ホルダの外周面に形成され、球面セル保持部に対向する第１面と、第１面とは反対側の第２面と、を有するフランジ部と、フランジ部において第１面と第２面とを貫通する一対の第１貫通穴であって、且つ光源を第１方向において互いの間に挟む一対の第１貫通穴と、フランジ部において第１面と第２面とを貫通する一対の第２貫通穴であって、且つ光源を第２方向において互いの間に挟む一対の第２貫通穴と、第１頭部と第１軸部とを有し、第１頭部がフランジ部の第２面側に位置する状態で第１軸部が一対の第１貫通穴に挿通されてフランジ部の第１面側に突出している一対の第１ネジと、第２頭部と第２軸部とを有し、第２頭部がフランジ部の第２面側に位置する状態で第２軸部が一対の第２貫通穴に挿通されてフランジ部の第１面側に突出している一対の第２ネジと、球面セル保持部のフランジ部に対向する対向面に形成され、一対の第１軸部の先端部が螺合する一対の第１ネジ穴と、対向面に形成され、一対の第２軸部の先端部が螺合する一対の第２ネジ穴と、を備える。これにより、光源から出射される光の出射方向を第１方向及び第２方向に調整可能である。

【0011】

本発明の他の態様に係る眼科装置用光源装置において、第１頭部及び第２頭部をフランジ部に固定する接着部を備える。これにより、光源から出射される光の出射方向を維持することができる。

【0012】

本発明の他の態様に係る眼科装置用光源装置において、球面セル保持部にテーパー座が形成されており、基準光軸に対するテーパー座のテーパー面の傾斜角度が２０度から４５度である。これにより、球面セル保持部に対して光源が出射方向後方側に位置ズレしている場合であっても、光源を中心として球面セルを回転させることができる。

【0013】

本発明の他の態様に係る眼科装置用光源装置において、球面セル及び球面セル保持部の硬度が異なる。これにより、球面セル及び球面セル保持部のうちで硬度が高い方向の破損及び交換を防止可能である。

【0014】

本発明の他の態様に係る眼科装置用光源装置において、球面セル保持部が球面セルよりも硬度が高い。これにより、球面セル保持部の破損及び交換を防止可能である。

【0015】

本発明の他の態様に係る眼科装置用光源装置において、光出射穴内に設けられた絞りを備える。

【0016】

本発明の他の態様に係る眼科装置用光源装置において、光源が、スーパールミネッセントダイオード光源又はレーザダイオード光源である。これにより、光源の指向角が狭い場合でも、光源から出射される各種光の出射方向の調整を精密に行うことができる。

【0017】

本発明の目的を達成するための眼科装置は、上述の眼科装置用光源装置を備える眼科装置。

【0018】

本発明の他の態様に係る眼科装置において、眼科装置用光源装置を有し、眼科装置用光源装置から出射された光に基づいて被検眼に測定用パターンを投影する測定用パターン投影光学系と、測定用パターンが投影された被検眼からの戻り光を撮像する受光光学系と、受光光学系により撮像された画像に基づいて被検眼の眼特性を演算する眼特性演算部と、を備える。

【発明の効果】

【0019】

本発明は、光源から出射される光の出射方向の調整を簡単に実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】眼科装置の構成を示したブロック図である。

【図2】連動移動機構及び光源装置の背面斜視図である。

【図3】光源装置のＹ方向に沿った断面斜視図である。

【図4】光源装置のＸ方向に沿った断面図である。

【図5】符号VAは図３中の球面セルのみを拡大した拡大図であり、符号VBは図４中の球面セルのみを拡大した拡大図である。

【図6】図２中の球面セル保持部のみを拡大した拡大斜視図である。

【図7】テーパー面の傾斜角度を説明するための説明図である。

【図8】符号VIIIA及び符号VIIIBは、光源装置のＹ方向の光出射方向調整を説明するための説明図である。

【図9】符号IXA及び符号IXBは、光源装置のＸ方向の光出射方向調整を説明するための説明図である。

【図10】ＸＹ方向の光出射方向調整完了後の光源装置のＹ方向に沿った断面図（符号XA参照）及びＸ方向に沿った断面図（符号XB参照）である。

【図11】光源装置の第１変形例を示した断面斜視図である。

【図12】光源装置の第２変形例を示した分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

［眼科装置の全体構成］
図１は、眼科装置１の構成を示したブロック図である。なお、図中の互いに直交するＸＹＺ方向（３方向）のうちで、Ｙ方向は上下方向であり、Ｚ方向は被検眼Ｅ（被検者）に近づく前方向と被検者から遠ざかる後方向とに平行な前後方向（作動距離方向ともいう）であり、Ｘ方向は上下方向及び前後方向の双方に垂直な左右方向である。

【0022】

図１に示すように、眼科装置１は、被検眼Ｅの眼特性として眼屈折力及び角膜形状等を測定可能なオートレフケラトメータである。この眼科装置１は、測定ヘッド５と、表示部６と、制御装置９と、を備える。また、図示は省略するが、眼科装置１には、被検者の顔を支持する顔支持部と、測定ヘッド５をＸＹＺ方向に移動させる駆動機構（アクチュエータ）と、が設けられている。

【0023】

測定ヘッド５は、被検眼Ｅの眼特性（眼屈折力及び角膜形状）の測定機能を有する。この測定ヘッド５には表示部６が取り付けられている。また、測定ヘッド５内には、眼屈折力及び角膜形状の測定に対応した各種光学系（撮像素子、各種光源、及び各種駆動部を含む）と、制御装置９と、が設けられている。

【0024】

表示部６は、例えばタッチパネル式モニタが用いられる。表示部６は、測定ヘッド５に回転自在に保持されており、位置姿勢を手動調整可能である。表示部６には、測定ヘッド５により取得された被検眼Ｅの観察像、被検眼Ｅの眼屈折力及び角膜形状等の眼特性の測定結果（取得結果）、各種設定を行うための設定メニュー画面、及び各種操作を行うための操作メニュー画面などが表示される。また、表示部６の表示面は、検者によるタッチ操作での入力操作を受け付けるので操作部として機能する。

【0025】

制御装置９は、眼科装置１の各部の動作を統括制御して、被検眼Ｅに対する測定ヘッド５のアライメント、及び被検眼Ｅの眼特性測定［角膜形状測定（ケラト測定）、眼屈折力測定（レフ測定）］を実行する。

【0026】

［測定ヘッドの光学系の構成］
測定ヘッド５の光学系は、観察光学系１２と、Ｚアライメント光学系１３と、ＸＹアライメント光学系１４と、視標投影光学系１５と、測定用パターン投影光学系１６と、受光光学系１７と、を含む。

【0027】

（観察光学系の構成）
観察光学系１２は、被検眼Ｅの前眼部の観察等に用いられる光学系であり、この前眼部を撮影する。観察光学系１２はＺ方向に平行な主光軸Ｏ１を有している。この観察光学系１２には、主光軸Ｏ１上に沿って被検眼Ｅ側から順に、対物レンズ１２ａと、ダイクロイックミラー１２ｂと、ハーフミラー１２ｃと、リレーレンズ１２ｄと、ダイクロイックミラー１２ｅと、結像レンズ１２ｆと、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）型又はＣＣＤ（Charge Coupled Device）型の撮像素子１２ｇと、が配置されている。また、観察光学系１２は、不図示の照明光源を有している。なお、観察光学系１２を構成する各部については公知技術であるので、その詳細についての説明は省略する。

【0028】

観察光学系１２の照明光源から出射された照明光は、被検眼Ｅの前眼部を照明し、前眼部で反射される。この反射光は、対物レンズ１２ａに入射し、この対物レンズ１２ａから観察光学系１２の各部を経て撮像素子１２ｇの撮像面に入射する。これにより、反射光が撮像素子１２ｇにより撮像され、撮像素子１２ｇにより被検眼Ｅの前眼部の観察像（画像データ）が取得される。撮像素子１２ｇは、観察像を制御装置９へ出力する。

【0029】

対物レンズ１２ａの周囲には、被検眼Ｅの角膜Ｅｃの角膜形状測定に用いられるケラト板１２ｈ及びケラトリング光源１２ｉが設けられている。ケラト板１２ｈ及びケラトリング光源１２ｉは、１重又は多重のリング状光束を角膜Ｅｃに投影する。角膜Ｅｃにより反射されたリング状光束は、対物レンズ１２ａ及びダイクロイックミラー１２ｂ等を介して撮像素子１２ｇの撮像面に入射する。これにより、ケラトリング像が撮像素子１２ｇにより撮像される。撮像素子１２ｇは、ケラトリング像（画像データ）を制御装置９へ出力する。その結果、制御装置９により公知の方法で被検眼Ｅの角膜形状（角膜屈折力、角膜乱視度、及び角膜乱視軸角度等）が演算される。

【0030】

（Ｚアライメント光学系）
Ｚアライメント光学系１３は、被検眼Ｅに対する測定ヘッド５のＺ方向のアライメント状態の検出に用いられる。Ｚアライメント光学系１３は、ケラト板１２ｈの後方（撮像素子１２ｇ側）の２箇所に設けられている。各Ｚアライメント光学系１３は、アライメント光源１３ａと、投影レンズ１３ｂとを有する。各アライメント光源１３ａは、制御装置９の制御の下、投影レンズ１３ｂに向けて光束を出射する。各アライメント光源１３ａから出射された一対の光束は、各投影レンズ１３ｂにてそれぞれ平行光束に変換された後、ケラト板１２ｈの一対の透過孔（不図示）を透過して角膜Ｅｃに投影される。

【0031】

角膜Ｅｃにより反射された一対の光束は、対物レンズ１２ａ及びダイクロイックミラー１２ｂ等を介して撮像素子１２ｇの撮像面に入射する。これにより、一対の輝点像が撮像素子１２ｇにより撮像され、撮像素子１２ｇが一対の輝点像（画像データ）を制御装置９へ出力する。これにより、表示部６に既述の観察像及びケラトリング像と共に一対の輝点像を表示させることができる。そして、制御装置９が自動で又は検者が手動で不図示の駆動機構を駆動して、既述のケラトリング像と一対の輝点像とが所定の位置関係となるように測定ヘッド５をＺ方向に移動させることで、Ｚ方向のアライメント（Ｚアライメント）が実行される。なお、Ｚアライメントは公知の他の方法を用いてもよい。

【0032】

（ＸＹアライメント光学系）
ＸＹアライメント光学系１４は、被検眼Ｅに対する測定ヘッド５のＸ方向及びＹ方向のアライメント状態の検出に用いられる。ＸＹアライメント光学系１４は、ハーフミラー１２ｃを介して観察光学系１２から分岐した光路を形成する。このＸＹアライメント光学系１４は、アライメント光源１４ａと、投影レンズ１４ｂとを有する。アライメント光源１４ａは、制御装置９の制御の下、投影レンズ１４ｂに向けて光束を出射する。アライメント光源１４ａから出射された光束は、投影レンズ１４ｂにて平行光束に変換された後、ハーフミラー１２ｃにより反射され、ダイクロイックミラー１２ｂ及び対物レンズ１２ａを経て角膜Ｅｃに投影される。

【0033】

角膜Ｅｃにより反射された光束は、対物レンズ１２ａ及びダイクロイックミラー１２ｂ等を介して撮像素子１２ｇの撮像面に入射する。これにより、輝点像が撮像素子１２ｇにより撮像され、撮像素子１２ｇが輝点像（画像データ）を制御装置９へ出力する。これにより、表示部６において既述の観察像、ケラトリング像、及び一対の輝点像と共に、ＸＹアライメント用の輝点像を表示させることができる。そして、制御装置９が自動で又は検者が手動で不図示の駆動機構を駆動して、輝点像のＸ方向及びＹ方向の位置を調整することで、Ｘ方向及びＹ方向のアライメント（ＸＹアライメント）が実行される。なお、ＸＹアライメントは公知の他の方法を用いてもよい。

【0034】

（視標投影光学系の構成）
視標投影光学系１５は、被検眼Ｅの眼屈折力測定時に被検眼Ｅを固視又は雲霧させるために固視標の光束を被検眼Ｅの眼底Ｅｆに投影する。

【0035】

視標投影光学系１５は、視標表示部１５ａと、ハーフミラー１５ｂ、リレーレンズ１５ｃと、反射ミラー１５ｄと、合焦レンズ１５ｅ（移動レンズともいう）と、リレーレンズ１５ｆと、フィールドレンズ１５ｇと、バリアブルクロスシリンダーレンズ（Variable cross cylinder lens）であるＶＣＣレンズ１５ｈと、反射ミラー１５ｉと、ダイクロイックミラー１５ｊ，１２ｂと、対物レンズ１２ａと、を有する。

【0036】

また、視標投影光学系１５は、既述の主光軸Ｏ１に平行な光軸Ｏ２を有しており、この光軸Ｏ２上には、上述の合焦レンズ１５ｅと、リレーレンズ１５ｆと、フィールドレンズ１５ｇと、ＶＣＣレンズ１５ｈと、が配置されている。

【0037】

視標表示部１５ａは、例えば、ドットマトリクス液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）及びマトリクス発光ダイオード（ＬＥＤ）などの各種表示装置（デバイス）が用いられる。この視標表示部１５ａは固視標を表示し、この固視標の光束をハーフミラー１５ｂに向けて出射する。なお、視標表示部１５ａは、ドットマトリクスＬＣＤ等であるので、固視標の表示態様（形状等）及び表示位置を任意に設定可能である。また、視標表示部１５ａは、固視標の他に視力測定用視標なども表示可能である。

【0038】

視標表示部１５ａに表示された固視標の光束は、ハーフミラー１５ｂにて反射された後、リレーレンズ１５ｃと、反射ミラー１５ｄと、合焦レンズ１５ｅと、リレーレンズ１５ｆと、フィールドレンズ１５ｇと、ＶＣＣレンズ１５ｈと、反射ミラー１５ｉと、ダイクロイックミラー１５ｊ，１２ｂと、対物レンズ１２ａとを経て被検眼Ｅに投射される。これにより、被検眼Ｅに対して固視標などを呈示可能である。

【0039】

また、視標投影光学系１５は、被検眼Ｅのグレアテストに用いられるグレア光源１５ｋを有している。グレア光源１５ｋは、グレアテスト時にグレア光をハーフミラー１５ｂに出射する。これにより、グレア光がハーフミラー１５ｂから対物レンズ１２ａまでの各部を経て被検眼Ｅに投射される。

【0040】

合焦レンズ１５ｅは、視標投影光学系１５の光軸Ｏ２に沿って進退自在に配置されている。合焦レンズ１５ｅは、制御装置９の制御の下、後述の連動移動機構１９（図２参照）により光軸Ｏ２上を進退移動される。これにより、固視標等の光束の屈折力を変更することができるので、被検眼Ｅに対する固視標等の呈示距離を変更することができる。その結果、被検眼Ｅの眼屈折力測定の仮測定時に固視標により被検眼Ｅを固視させたり、眼屈折力測定の本測定時に固視標により被検眼Ｅを雲霧視させたりすることができる。

【0041】

ＶＣＣレンズ１５ｈは、正及び負の一対のシリンダーレンズを有する。一対のシリンダーレンズは、光軸Ｏ２を中心として、それぞれ独立して回転可能となっている。ＶＣＣレンズ１５ｈは、被検眼Ｅの屈折特性に起因する収差のうち、円柱度数（乱視度数）及び軸角度（乱視軸角度）を補正（矯正）する機能を有する。

【0042】

（測定用パターン投影光学系の構成）
測定用パターン投影光学系１６は、眼底Ｅｆに対して被検眼Ｅの他覚的な眼屈折力の測定に用いられるリング状の測定用パターンの光束を投影する。

【0043】

測定用パターン投影光学系１６は、本発明の眼科装置用光源装置に相当する光源装置１６ａと、リレーレンズ１６ｂと、円錐プリズム１６ｃと、フィールドレンズ１６ｄと、リング絞り１６ｅと、穴開きプリズム１６ｆと、ロータリープリズム１６ｇと、ダイクロイックミラー１５ｊと、ダイクロイックミラー１２ｂと、対物レンズ１２ａと、を有する。

【0044】

光源装置１６ａ（測定用パターン投影光学系１６）は、既述の主光軸Ｏ１及び光軸Ｏ２に平行な光軸Ｏ３（本発明の基準光軸に相当）を有している。この光軸Ｏ３上には、光源装置１６ａから順に、リレーレンズ１６ｂと、円錐プリズム１６ｃと、フィールドレンズ１６ｄと、リング絞り１６ｅと、穴開きプリズム１６ｆと、が配置されている。

【0045】

光源装置１６ａは、詳しくは後述するが、例えば、ＬＥＤ光源、スーパールミネッセントダイオード光源［ＳＬＤ（Super Luminescent Diode）光源］、或いはレーザダイオード光源［ＬＤ（Laser Diode）光源］を有している。光源装置１６ａは、後述の連動移動機構１９（図２参照）により光軸Ｏ３上を進退移動可能であり、眼底共役位置に配置される。

【0046】

光源装置１６ａは、制御装置９の制御の下、光軸Ｏ３に沿って光を出射する。光源装置１６ａから出射された光は、リレーレンズ１６ｂを通過した後、円錐プリズム１６ｃの円錐面に入射する。円錐プリズム１６ｃの円錐面に入射した光は偏向され、円錐プリズム１６ｃの底面から出射する。この円錐プリズム１６ｃは、瞳孔共役位置に近い位置（略瞳孔共役位置）に配置されている。そして、円錐プリズム１６ｃの底面から出射した光は、フィールドレンズ１６ｄを通過した後、リング絞り１６ｅにリング状に形成された透光部を通過する。

【0047】

リング絞り１６ｅは、瞳孔共役位置に配置されており、リング状の測定用パターンに対応した透光部を有している。なお、リング絞り１６ｅがフィールドレンズ１６ｄのレンズ面或いは円錐プリズム１６ｃの底面に蒸着等で形成されていてもよい。

【0048】

リング絞り１６ｅの透光部を通過した光（リング状光束）は、穴開きプリズム１６ｆの反射面により反射された後にロータリープリズム１６ｇを通過して、ダイクロイックミラー１５ｊにより反射される。ダイクロイックミラー１５ｊにより反射された光は、ダイクロイックミラー１２ｂにより反射された後、対物レンズ１２ａを通過して眼底Ｅｆに投射される。これにより、眼底Ｅｆにリング状の測定用パターンの光束が投影される。なお、この測定用パターンの光束は、被検眼Ｅの眼屈折力によりその形状を歪められた状態で眼底Ｅｆに投影される。

【0049】

測定用パターン投影光学系１６のリレーレンズ１６ｂから対物レンズ１２ａまでの構成は、眼底Ｅｆにリング状の測定用パターンの光束を投影可能であれば図１に示した例に特に限定されるものではなく、適宜変更可能である。

【0050】

（受光光学系の構成）
受光光学系１７は、測定用パターン投影光学系１６により測定用パターンが投影された眼底Ｅｆからの眼底反射光（本発明の戻り光に相当）を受光する。受光光学系１７は、対物レンズ１２ａと、ダイクロイックミラー１２ｂ，１５ｊと、ロータリープリズム１６ｇと、穴開きプリズム１６ｆと、フィールドレンズ１７ａと、反射ミラー１７ｂと、リレーレンズ１７ｃと、合焦レンズ１７ｄ（移動レンズともいう）と、反射ミラー１７ｅと、ダイクロイックミラー１２ｅと、結像レンズ１２ｆと、撮像素子１２ｇと、を有する。

【0051】

また、受光光学系１７は、既述の主光軸Ｏ１、光軸Ｏ２、及び光軸Ｏ３に平行な光軸Ｏ４を有する。この光軸Ｏ４上には、反射ミラー１７ｂと、リレーレンズ１７ｃと、合焦レンズ１７ｄと、反射ミラー１７ｅと、が配置されている。

【0052】

合焦レンズ１７ｄは、受光光学系１７の光軸Ｏ４に沿って進退自在に配置されている。合焦レンズ１７ｄは、後述の連動移動機構１９（図２参照）により光軸Ｏ４上を進退移動される。

【0053】

眼底Ｅｆからの測定用パターンの眼底反射光は、対物レンズ１２ａ、ダイクロイックミラー１２ｂ，１５ｊ、ロータリープリズム１６ｇ、穴開きプリズム１６ｆの穴部、フィールドレンズ１７ａと、反射ミラー１７ｂと、リレーレンズ１７ｃと、合焦レンズ１７ｄ（移動レンズともいう）、反射ミラー１７ｅ、ダイクロイックミラー１２ｅ、及び結像レンズ１２ｆを経由して撮像素子１２ｇの受光面に入射する。撮像素子１２ｇは、眼底反射光を撮像して、リング像（画像データ）を制御装置９に出力する。これにより、制御装置９が、公知の方法で被検眼Ｅの眼屈折力（球面度数、乱視度数、乱視軸角度）を演算する。このため、制御装置９は、本発明の眼特性演算部として機能する。

【0054】

図２は、連動移動機構１９及び光源装置１６ａの背面斜視図である。図２示すように、連動移動機構１９は、合焦レンズ１５ｅ、光源装置１６ａ、及び合焦レンズ１７ｄを一体に保持（連結）する。また、連動移動機構１９は、合焦レンズ１５ｅ、光源装置１６ａ、及び合焦レンズ１７ｄを主光軸Ｏ１（各光軸Ｏ２～Ｏ４）に対して平行方向（Ｚ方向）に一体にスライド移動させる不図示のアクチュエータを備える。これにより、連動移動機構１９は、制御装置９の制御の下、合焦レンズ１５ｅ、光源装置１６ａ、及び合焦レンズ１７ｄを連動して（一体に）Ｚ方向に沿って移動させる。

【0055】

［測定用パターン投影光学系の光源装置の構成］
光源装置１６ａは、連動移動機構１９に固定されている。光源装置１６ａは、光源２０として、例えばＬＥＤ光源、ＳＬＤ光源、又はＬＤ光源を採用する。ここで、ＳＬＤ光源はＬＥＤ光源よりも指向角が狭く、さらにＬＤ光源はＳＬＤ光源よりも指向角が狭くなる。また、ＬＤ光源から出射される光（ビーム）は、公知のようにファスト軸とスロー軸とで光の拡がり（特性）が異なる。このため、光源２０から出射される光の出射方向Ｄ（図３及び図４参照）の調整（以下、「光出射方向調整」と略す）を従来よりも精密に実行する必要がある。

【0056】

そこで、本実施形態では、光源装置１６ａを、光源２０と、球面セル３０と、球面セル保持部４０と、一対の第１ネジ５０と、一対の第２ネジ５２と、により構成している。

【0057】

図３は、光源装置１６ａのＹ方向に沿った断面斜視図である。図４は、光源装置１６ａのＸ方向に沿った断面図である。以下、光源装置１６ａから光が出射される出射方向側を「出射方向前方側」といい、その逆方向側を「出射方向後方側」という。

【0058】

図２から図４に示すように、光源２０は、光源本体２０ａと光源基板２０ｂとを有する。光源本体２０ａは、既述の通り、ＬＥＤ光源、ＳＬＤ光源、或いはＬＤ光源などが採用されている。なお、光源本体２０ａの種類は特に限定はされない。光源基板２０ｂは、光源本体２０ａの出射方向後方側の背面に固定されている。

【0059】

図５の符号VAは図３中の球面セル３０のみを拡大した拡大図であり、符号VBは図４中の球面セル３０のみを拡大した拡大図である。

【0060】

図５の符号VA及び符号VBと、既述の図３及び図４とに示すように、球面セル３０は、ホルダ３１と、凸球面部３２と、光出射穴３３と、絞り３４と、フランジ部３５と、を有する。

【0061】

ホルダ３１は、本発明の光源保持部に相当するものであり、光源装置１６ａから出射される光の出射方向Ｄ（Ｚ方向）に対して垂直な略円板形状に形成されている。ホルダ３１の中央部には保持穴３６が形成されている。

【0062】

保持穴３６には、その出射方向後方側から光源本体２０ａが嵌合する。また、保持穴３６は、後述の光出射穴３３に連通している。保持穴３６に光源本体２０ａを嵌合させた状態で光源基板２０ｂを複数のネジ２０ｃ（図２参照）でホルダ３１に固定することにより、ホルダ３１に光源２０が保持される。

【0063】

凸球面部３２は、ホルダ３１に保持されている光源２０の出射方向前方側に形成されており、Ｚ方向前方側に凸球面状に形成されている。ここでいう凸球面状は、厳密な半球面状に限定されず、後述のテーパー座４２（図６参照）に対して摺動係合可能な略半球面状も含まれる。

【0064】

光出射穴３３は、凸球面部３２に形成されており、出射方向Ｄに沿って凸球面部３２を貫通した貫通穴である。これにより、ホルダ３１に保持されている光源２０から出射された光を、光出射穴３３を通して凸球面部３２からその出射方向前方側に出射することができる。この光出射穴３３内には、絞り３４が設けられている。

【0065】

絞り３４は、光源２０から出射された光を通す絞り穴３４ａを有する。光出射穴３３内に絞り３４を設けることでフレアの発生を防止することができる。

【0066】

フランジ部３５は、ホルダ３１の外周面に形成されている。このフランジ部３５は、球面セル３０を出射方向前方側から見た場合において、ホルダ３１の凸球面部３２よりも外側の領域であり、且つ環状に形成されている。フランジ部３５は、後述の図６に示す球面セル保持部４０（テーパー座４２以外の領域）に対向するフランジ前面３５ａ（本発明の第１面に相当）と、このフランジ前面３５ａとは反対側のフランジ背面３５ｂ（本発明の第２面に相当）と、を有する。

【0067】

フランジ部３５には、出射方向Ｄに平行に形成され且つフランジ前面３５ａとフランジ背面３５ｂとを貫通する一対の第１貫通穴３９Ａ及び一対の第２貫通穴３９Ｂが形成されている。一対の第１貫通穴３９Ａは、光源２０（保持穴３６）を本発明の第１方向に相当するＹ方向において互いの間に挟むようにフランジ部３５に形成されている。また、一対の第２貫通穴３９Ｂは、光源２０（保持穴３６）を本発明の第２方向に相当するＸ方向において互いの間に挟むようにフランジ部３５に形成されている。各第１貫通穴３９Ａには後述の一対の第１ネジ５０が挿通され、各第２貫通穴３９Ｂには後述の一対の第２ネジ５２が挿通される。

【0068】

なお、本実施形態ではフランジ部３５がホルダ３１の外周面に環状に形成されているが、各第１貫通穴３９Ａ及び各第２貫通穴３９Ｂの形成位置のみに形成されていてもよい。

【0069】

図６は、図２中の球面セル保持部４０のみを拡大した拡大斜視図である。図６と、既述の図３及び図４とに示すように、球面セル保持部４０は、Ｚ方向（光軸Ｏ３）に対して垂直（ＸＹ面に平行）な板状に形成されている。球面セル保持部４０のＹ方向下端部には複数のネジ穴４１が形成されている。各ネジ穴４１は、球面セル保持部４０を連動移動機構１９に対して複数のネジ５４（図２参照）で固定する場合に、各ネジ５４がそれぞれ螺合する。

【0070】

球面セル保持部４０には、出射方向後方側の背面である保持部背面４０ａ（本発明の対向面に相当）の略中央部には、略凹状のテーパー座４２（円錐座ともいう）が形成されている。テーパー座４２のＸＹ方向の中心位置が光軸Ｏ３に一致するように、連動移動機構１９に対する球面セル保持部４０の取付位置（固定位置）が調整されている。テーパー座４２は、出射方向前方側（光軸Ｏ３の前方側）に向かって次第に光軸Ｏ３に近づく（開口径が狭くなる）テーパー面４２ａを有している。

【0071】

テーパー面４２ａには、球面セル３０の凸球面部３２が摺動可能に係合する（図３及び図４参照）。これにより、球面セル保持部４０に対して球面セル３０を回転（摺動回転）させることができる。

【0072】

ここで球面セル保持部４０は、球面セル３０とは硬度が異なる材質、より具体的には球面セル３０よりも硬度が高い材質で形成されている。これにより、球面セル保持部４０に対して球面セル３０を回転（摺動回転）させた場合に、テーパー座４２が破損することが防止される。

【0073】

図７は、テーパー面４２ａの傾斜角度θを説明するための説明図である。ここで図７の符号VIIAは球面セル保持部４０のみを示し、符号VIIBはテーパー面４２ａに対して凸球面部３２が係合している状態を示す。

【0074】

図７に示すように、光軸Ｏ３（基準光軸）に対するテーパー面４２ａの傾斜角度θは、テーパー面４２ａに凸球面部３２が係合している状態で、光源２０を中心として球面セル３０を回転可能な角度に調整されている。ここで本実施形態では、球面セル３０に絞り３４を設けることで、球面セル保持部４０（テーパー座４２）に対して光源２０が出射方向後方側に位置ズレする。このため、本実施形態では傾斜角度θが２０度から４５度に調整されている。これにより、テーパー面４２ａのテーパー角度（２θ）は４０度から９０度になる。すなわち、本実施形態では、テーパー座４２として、「４０度テーパー座」から「９０度テーパー座」の範囲内のものが使用される。

【0075】

図３、図４、及び図６に戻って、球面セル保持部４０の保持部背面４０ａには、球面セル３０の一対の第１貫通穴３９Ａに略対向する位置に一対の第１ネジ穴４３が形成されている。また、保持部背面４０ａには、球面セル３０の一対の第２貫通穴３９Ｂに略対向する位置に一対の第２ネジ穴４４が形成されている。各第１ネジ穴４３には後述の一対の第１ネジ５０が螺合し、各第２ネジ穴４４には後述の一対の第２ネジ５２が螺合する。

【0076】

一対の第１ネジ５０は、それぞれ第１頭部５０ａと第１軸部５０ｂとを有する。各第１ネジ５０は、それぞれ第１頭部５０ａがフランジ部３５のフランジ背面３５ｂ側（図５参照、本発明の第２面側）に位置する状態で、第１軸部５０ｂが一対の第１貫通穴３９Ａを挿通してフランジ前面３５ａ側（図５参照、本発明の第１面側）に突出している。そして、各第１軸部５０ｂの先端部が球面セル保持部４０の一対の第１ネジ穴４３に螺合する（図３参照）。これにより、一対の第１ネジ５０のねじ込み量（ねじ込み深さ）を個別に調整することで、球面セル保持部４０に対して球面セル３０及び光源２０をＸ軸周り方向に回転させることができる（図３中の矢印Ａ１、Ａ２参照）。

【0077】

一対の第２ネジ５２は、それぞれ第２頭部５２ａと第２軸部５２ｂとを有する。各第２ネジ５２は、それぞれ第２頭部５２ａがフランジ部３５のフランジ背面３５ｂ側に位置する状態で、第２軸部５２ｂが一対の第２貫通穴３９Ｂを挿通してフランジ前面３５ａ側に突出している。そして、各第２軸部５２ｂの先端部が球面セル保持部４０の一対の第２ネジ穴４４に螺合する（図４参照）。これにより、一対の第２ネジ５２のねじ込み量を個別に調整することで、球面セル保持部４０に対して球面セル３０及び光源２０をＹ軸周り方向に回転させることができる（図４中の矢印Ｂ１、Ｂ２参照）。

【0078】

図８の符号VIIIA及び符号VIIIBは、光源装置１６ａのＹ方向の光出射方向調整を説明するための説明図である。図８に示すように、一対の第１ネジ５０のねじ込み量を個別に調整することで、球面セル保持部４０に対して球面セル３０及び光源２０を、Ｘ軸周り方向のＡ１方向に回転させたり（図８の符号VIIIA参照）、或いはＸ軸周り方向のＡ２方向に回転させたり（図８の符号VIIIB参照）することができる。その結果、光源２０から出射される光の出射方向Ｄを基準光軸である光軸Ｏ３に対してＹ方向に任意に偏向させることができる。これにより、Ｙ方向の光出射方向調整が可能になる。なお、基準光軸とは、出射方向Ｄの偏向角度（ＸＹ方向）が０度（略０度を含む）の状態、すなわち無偏向状態を示す。

【0079】

図９の符号IXA及び符号IXBは、光源装置１６ａのＸ方向の光出射方向調整を説明するための説明図である。図９に示すように、一対の第２ネジ５２のねじ込み量を個別に調整することで、球面セル保持部４０に対して球面セル３０及び光源２０を、Ｙ軸周り方向のＢ１方向に回転させたり（図９の符号IXA参照）、或いはＹ軸周り方向のＢ２方向に回転させたり（図９の符号IXB参照）することができる。その結果、光源２０から出射される光の出射方向Ｄを基準光軸である光軸Ｏ３に対してＸ方向に任意に偏向させることができる。これにより、Ｘ方向の光出射方向調整が可能になる。

【0080】

このように各第１ネジ５０及び各第２ネジ５２のねじ込み量を個別に調整することで、光源２０から出射される光の出射方向Ｄを光軸Ｏ３に対してＸＹ方向（Ｘ方向、Ｙ方向、斜め方向を含む）に偏向可能である。これにより、光源装置１６ａのＸＹ方向の光出射方向調整が可能になる。

【0081】

図１０は、ＸＹ方向の光出射方向調整完了後の光源装置１６ａのＹ方向に沿った断面図（符号XA参照）及びＸ方向に沿った断面図（符号XB参照）である。図１０の符号XA及び符号XBに示すように、ＸＹ方向の光出射方向調整が完了すると、各第１ネジ５０の第１頭部５０ａ及び各第２ネジ５２の第２頭部５２ａがそれぞれ接着剤５６（本発明の接着部に相当）でフランジ部３５に固定される。これにより、各第１ネジ５０及び各第２ネジ５２の回転が規制されるため、光出射方向調整完了後の球面セル３０及び光源２０の姿勢、すなわち出射方向Ｄが維持される。

【0082】

以上のように本実施形態の光源装置１６ａは、各第１ネジ５０のねじ込み量及び各第２ネジ５２のねじ込み量を調整するだけで、光源２０の光出射方向調整を簡単に実行することができる。これにより、光源２０として指向角の狭いＳＬＤ光源及びＬＤ光源を採用した場合であっても光出射方向調整を簡単且つ精度よく実行することができる。

【0083】

また、本実施形態では、球面セル保持部４０を球面セル３０よりも硬度が高い材質で形成することで、凸球面部３２をテーパー座４２に摺動させたとしても、テーパー座４２が破損することが防止される。ここで、球面セル保持部４０は連動移動機構１９に固定されているので、球面セル保持部４０を交換することは想定されてない。このため、テーパー座４２の破損を防止することで、球面セル保持部４０の交換を防止することができる。

【0084】

［光源装置の第１変形例］
図１１は、光源装置１６ａの第１変形例を示した断面斜視図である。上記実施形態では、フレアの発生を防止するための絞り３４を球面セル３０の光出射穴３３内に設けている。これに対して図１１に示すように、絞り３４に代えて、測定用パターン投影光学系１６のリング絞り１６ｅと同様のリング絞り７０を光出射穴３３内に設けてもよい。リング絞り７０は、リング状の測定用パターンに対応した透光部７０ａ（開口部を含む）を有する。これにより、上記実施形態と同様に眼底Ｅｆにリング状の測定用パターンの光束が投影される。このようにリング絞り７０を光出射穴３３内に設けた場合であっても上記実施形態と同様の効果が得られる。また、この場合には、測定用パターン投影光学系１６にリング絞り１６ｅを配置する必要がなくなるので、測定用パターン投影光学系１６の光路長を短縮可能である。

【0085】

［光源装置の第２変形例］
図１２は、光源装置１６ａの第２変形例を示した分解図である。上記実施形態では、球面セル保持部４０の保持部背面４０ａに凸球面部３２が摺動係合可能なテーパー座４２を形成している。これに対して図１２に示すように、テーパー座４２に代えて、凸球面部３２が摺動係合可能な球面座７４を球面セル保持部４０に形成してもよい。この場合にも上記実施形態と同様の効果が得られる。

【0086】

［その他］
上記実施形態では、眼科装置１の測定用パターン投影光学系１６の光源装置１６ａに対して本発明を適用しているが、眼科装置１の他の光学系の光源に対して本発明を適用可能である。

【0087】

上記実施形態では、球面セル保持部４０を球面セル３０よりも硬度が高い材質で形成しいているが、逆に球面セル３０を球面セル保持部４０よりも硬度が高い材質で形成してもよい。この場合には、凸球面部３２をテーパー座４２に摺動させたとしても、凸球面部３２が破損することが防止される。このため、この場合には球面セル３０の交換を防止することができる。

【0088】

上記実施形態では、眼科装置１としてオートレフケラトメータを例に挙げて説明したが、レフラクトメータの光源装置にも本発明を適用可能である。また、本発明は、例えば非接触式眼圧計及び角膜内皮細胞検査装置などの被検眼Ｅに対して各種光（レーザ光を含む）を照射する各種の眼科装置用光源装置にも適用可能であり、特に指向角の狭い光を出射する光源を有する眼科装置用光源装置に適用することが好ましい。さらに、本発明の眼科装置用光源装置には、照準用レーザ光及び治療用レーザ光を出射するレーザ手術装置の光源装置も含まれる。

【符号の説明】

【0089】

１…眼科装置
５…測定ヘッド
６…表示部
９…制御装置
１２…観察光学系
１２ａ…対物レンズ
１２ｂ…ダイクロイックミラー
１２ｃ…ハーフミラー
１２ｄ…リレーレンズ
１２ｅ…ダイクロイックミラー
１２ｆ…結像レンズ
１２ｇ…撮像素子
１２ｈ…ケラト板
１２ｉ…ケラトリング光源
１３…Ｚアライメント光学系
１３ａ…アライメント光源
１３ｂ…投影レンズ
１４…ＸＹアライメント光学系
１４ａ…アライメント光源
１４ｂ…投影レンズ
１５…視標投影光学系
１５ａ…視標表示部
１５ｂ…ハーフミラー
１５ｃ…リレーレンズ
１５ｄ…反射ミラー
１５ｅ…合焦レンズ
１５ｆ…リレーレンズ
１５ｇ…フィールドレンズ
１５ｈ…ＶＣＣレンズ
１５ｉ…反射ミラー
１５ｊ…ダイクロイックミラー
１５ｋ…グレア光源
１６…測定用パターン投影光学系
１６ａ…光源装置
１６ｂ…リレーレンズ
１６ｃ…円錐プリズム
１６ｄ…フィールドレンズ
１６ｅ…リング絞り
１６ｆ…穴開きプリズム
１６ｇ…ロータリープリズム
１７…受光光学系
１７ａ…フィールドレンズ
１７ｂ…反射ミラー
１７ｃ…リレーレンズ
１７ｄ…合焦レンズ
１７ｅ…反射ミラー
１９…連動移動機構
２０…光源
２０ａ…光源本体
２０ｂ…光源基板
２０ｃ…ネジ
３０…球面セル
３１…ホルダ
３２…凸球面部
３３…光出射穴
３４…絞り
３４ａ…絞り穴
３５…フランジ部
３５ａ…フランジ前面
３５ｂ…フランジ背面
３６…保持穴
３９Ａ…第１貫通穴
３９Ｂ…第２貫通穴
４０…球面セル保持部
４０ａ…保持部背面
４１…ネジ穴
４２…テーパー座
４２ａ…テーパー面
４３…第１ネジ穴
４４…第２ネジ穴
５０…第１ネジ
５０ａ…第１頭部
５０ｂ…第１軸部
５２…第２ネジ
５２ａ…第２頭部
５２ｂ…第２軸部
５４…ネジ
５６…接着剤
７０…リング絞り
７０ａ…透光部
７４…球面座
Ｄ…出射方向
Ｅ…被検眼
Ｅｃ…角膜
Ｅｆ…眼底
Ｏ１…主光軸
Ｏ２～Ｏ４…光軸
θ…傾斜角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】