JPH0330366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は眼科装置例えば被検眼の角膜形状を測
定する機能及び／又は被検眼の屈折力を測定する
機能を有する眼科手術用顕微鏡等の眼科装置に関
するものである。

眼は精密な光学系を形成しており、これに対す
る何らかの疾患に対してはその機能を回復すべき
適当な処置がとられる。特に眼球に対して何らか
の手術が施される場合は、その機能や形状が再建
されることが重要な課題であり眼屈折力の回復は
手術の成否をわける重要な要素である。近年人口
の老令化等にも伴い前眼部手術とりわけ白内障手
術が多くなつているが術後の角膜形状の変化や眼
内レンズ挿入後の眼屈折力の予想される変化を適
確に把握しておくことは手術に際して欠くことの
出来ない事である。このため眼の角膜形状の変化
や眼屈折力の変化の状況は手術後のみならず手術
中にもたえず測定され正常な復元過程にあるか否
かを知る必要がある。従来、この種の眼科手術を
行うために用いられている手術用顕微鏡は手術に
際しての観察撮影機能しか所有しておらず、手術
中に眼の角膜形状や屈折状態を測定するには全く
別の装置に置換して行わねばならず手術を長時間
中断する必要があるうえ、かなりの手間がかか
り、配置上も本格的な測定装置で行なうことは事
実上無理であつた。

また手術中、被検眼前眼部の周辺域を観察して
いる際、装置全体を移動することなく被検眼前眼
部の中央域を介して眼屈折力測定又は角膜形状測
定できれば検者にとつて便利である。

同様に被検眼前眼部の中央域を観察している
際、装置全体を移動することなく被検眼前眼部の
周辺域を介して眼屈折力測定又は角膜形状測定で
きれば便利である。

本発明は斯かる点に鑑み、従来例の欠点を除去
した眼科装置を提供することを目的とする。

以下、本発明の実施例を説明する。

第１図で被検眼前眼部を観察するためのランプ
１からの光はハーフミラー２、コンデンサーレン
ズ３、レンズ付プリズム４、対物レンズ５を介し
て被検眼Epを照明する。被検眼前眼部で反射し
た光は対物レンズ５、ビームスプリツター１３，
１４を通つてリレーレンズ群６，７，８に入り、
はね上げミラー９で反射後固定ミラー１０、接眼
レンズ１１を経て観察眼Ｅで観察される。

被検眼前眼部の撮影時には、ストロボ１１３が
発光し、対物レンズ５を経て前眼部を照明し、前
眼部からの光は対物レンズ５、ビームスプリツタ
ー１３，１４、リレーレンズ群６，７，８を経て
跳ね上げられたミラー９の下側を通過して、フイ
ルムその他の画像記録手段１２に写し込まれる。

ここで眼屈折力測定光学系について説明する。

眼屈折力測定用の光源２０からの光はコンデン
サレンズ１９を通つて投影チヤート１８を照射す
る。投影チヤート１８は第２図に示すように少な
くとも３つの方向を有するスリツト１８ａ，１８
ｂ，１８ｃを有し、各スリツトを通過した光は、
投影レンズ２９、第３図に示すリング状の開口２
８ａをもつた開口絞り２８、リレーレンズ２７，
１７、穴あきミラー１６、リレーレンズ１５、ビ
ームスプリツター１４，１３、対物レンズ５を経
て被検眼Epに至り、眼底上に各スリツト像光を
投影する。

眼底で反射した光は再び対物レンズ５、ビーム
スプリツター１３，１４を通りリレーレンズ１
５、穴あきミラー１６の孔部、リレーレンズ２
１，３７、第４図に示すような開口３８ａをもつ
た開口絞り３８、投影レンズ３９を経て受光チヤ
ート２２に至る。受光チヤート２２は穴あきミラ
ー１６に関して投影チヤート１８と共役なもので
投影チヤート１８の３本のスリツト１８ａ，１８
ｂ，１８ｃにそれぞれ対応した第５図に示すよう
な３本のスリツト２２ａ，２２ｂ，２２ｃをもち
それぞれの投影チヤート像のスリツトの眼底上で
のボケ量は３本のスリツト２２ａ，２２ｂ，２２
ｃの各後方に置かれた受光素子２３ａ，２３ｂ，
２３ｃで検出される。そして各々のスリツトの最
良ピント面（このとき受光出力は最大となる）は
レンズ系La，Lbを光軸にそつて動かすことによ
り求められ、初期位置からの移動量から被検眼
Epの屈折力が計算により求められる。ここで各
スリツト方向に対応した被検眼の屈折力を求め演
算により球面屈折度Ｓ、乱視度Ｃ、乱視軸角度Ａ
を算出する。

次に角膜形状測定光学系について説明する。光
源３４ａ，３４ｂ，…，３４ｉ，３４ｊからの光
は対応するライトガイド３３ａ，３３ｂ，…，３
３ｉ，３３ｊを経て、その他端で光源３２ａ，３
２ｂ，…，３２ｉ，３２ｊとなり離散的なリング
状の光源を形成し被検眼Epの角膜に投影され角
膜反射像を形成する。角膜で反射した光はあたか
も角膜反射像から出射する如く出て、対物レンズ
５、ビームスプリツター１３、投影レンズ３５で
２次元の固体撮像素子３６の上に結像する。

ここで光源３２ａ，３２ｂ，…，３２ｊを対物
レンズ５の周辺に第６図に示すように同心状に配
置すると、撮像素子３６の上には被検眼Epの角
膜の形状に相当した歪をもつて投影される。この
投影像から角膜のカーブが計算により求められ
る。すなわちリング状の投影チヤートが被検眼に
投影され、被検眼に乱視が無ければ角膜反射像も
完全な円形となるが、乱視があると、楕円形更に
不正乱視があれば歪みが付加され、この角膜反射
像の形状を固体撮像素子で求め、この検出結果よ
り角膜曲率Ｒ、乱視度Ｄ、乱視軸角度Ａを算出す
る。固体撮像素子は、２次元CCD等の他、３個
の１次元CCDを放射状又は並列状に配列し、角
膜反射像との交点座標又は所定点から交点までの
高さ若しくは径の大きさを検出するものであつて
も良い。なお角膜反射像を特定する例としては、
求められた少なくとも５点の交点座標より一般２
次曲線の式ax²＋ｂ×Ｙ＋cY²＋dx＋eY＋１＝０
を解いて係数ａ〜ｅを算出する。

以上によつて求められた被検眼の屈折力及び角
膜形状はイメージ表示素子２４の上に例えば第７
図の如く表示されるレンズ２５、ミラー２６、観
察又は撮影光学系を経て観察又は撮影される。

以上、屈折力測定機能及び角膜形状測定機能を
合わせもつ手術用顕微鏡についての一例を上げた
がこの中では次の様な置き換えも可能である。即
ちビームスプリツター１３，１４に関しては所定
の分光特性（横軸は波長λ、縦軸は透過率Ｔ）を
持たせて波長分離し、前眼部の観察又は撮影には
短い波長を使用する又、測定時には長い波長を使
用する等してもよいし、ビームスプリツター１
３，１４を逃ね上げミラーとして測定時以外は光
路外に出すなどしてもかまわない。その他観察撮
影と測定のための光を分離する手段としては光源
の点滅周波数を変えデイテクタもそれに応じた選
別回路を設けて分離することで行うことも可能で
ある。また光源３２ａ，３２ｂ，…，３２ｊのか
わりにリング状の線光源を使用したり、発光素子
そのものを並べることも可能である。

一方記録手段として撮像管等を用いてビデオ記
録に結びつけることも出来るすなわち、例えば第
１図でミラー１０をハーフミラーに置き換え、こ
れを通過する光束を撮像管に導き記録手段として
使用する。

ところで、第１図では被検眼の中央部を観察し
ている状態で描かれているが（被検眼軸O₁と顕
微鏡光軸O₂が一致）、 いま、第８図に示すように被検眼の周辺部を観
察する場合、すなわち、被検眼軸O₁と顕微鏡光
軸O₂が平行に偏位している場合に、観察系を固
定したまま眼屈折力測定を行なうことを考える。

このとき、概念図として第８図に示されるよう
に投影チヤート１８を受光チヤート２２と同期し
て光軸と垂直方向に移動させると、被検眼角膜の
中央域Ｃを通して眼屈折力測定が可能となる。

また投影チヤート１８の角膜反射像は被検眼前
眼部に形成されるため、被検眼前眼部にピントが
合つている顕微鏡にて観察することも可能であ
る。

なお、眼肉に投影チヤートからの光束を有効に
導くためには開口絞り３８と同期して光軸と垂直
に移動させる必要がある。

なお、上述した説明で投影チヤート１８、受光
チヤート３８の両方を同期して移動させる替わり
に、光学的に共役な位置１００に投影チヤート１
８と同様の指標を設け、これのみを光軸と垂直に
移動させても良い。この場合、投影チヤート１
８、受光チヤート３８は不要となる。

なお、共役位置１００に３本スリツトでなく他
の指標、例えば円形開口を有するようなチヤート
を設けても良い。

同様に開口絞り２８，３８と光学的に共役な位
置に同様の開口絞りを設け、これを光軸と垂直に
移動して眼屈折力測定を行なうことができる。

次に、観察系を固定したまま角膜形状測定を行
なうことを考える。

この場合、光源３２ａ，３２ｂ，…を一体的に
光軸と垂直に移動させ、その角膜反射像が被検眼
軸O₁について対称となるように設定する。これ
によつて眼屈折力測定の場合に示した第８図と同
様に、顕微鏡光軸O₂を固定して、指標像のみを
被検眼軸に対称に設定でき、被検眼中心域での角
膜形状測定が可能となる。

ところで、指標像としては投影チヤート１８の
実像が被検眼眼底に形成されているが、顕微鏡観
察系は被検眼前眼部にピントが合つており、眼底
を観察することができない。

そこで、第９図に示されるように、第１図に示
した撮影レンズ６，７を観察、撮影光路から退避
させ、新たな可動撮影レンズ１０４を光路内に入
れて被検眼眼底にピントが合うようにすれば、投
影チヤート１８を光軸と垂直に移動させ、その眼
底像を顕微鏡観察して被検眼中心域での眼屈折力
測定が可能となる。

なお、眼底観察用の照明系として第１０図に示
されるように、リングスリツト１０１、リレーレ
ンズ１０２を設け、レンズ付プリズム４の替わり
にミラー１０３を設ける。そして、リングスリツ
ト１０１はリレーレンズ１０２、対物レンズ５に
よつて被検眼Epの角膜と光学的にほぼ共役な関
係とされる。

次に、第１１図に示すものは、アライメント用
チヤート３０を用いた実施例であつて、アライメ
ント用チヤート３０は第１２図に示されるよう
に、中心にリング開口３０ａを有し、光路内の顕
微鏡のピント位置に出し入れ可能となつている。

アライメント用チヤート３０を顕微鏡で観察す
ると、第１３図に示されるようにその像３０a′と
共に被検眼の虹彩像１１０′が観察され、更に角
膜形状測定時には光源３２ａ等の角膜反射像３２
a′等が、また、眼屈折力測定時には開口絞り２８
の角膜反射像２８等が観察される。

これらとアライメント用チヤート３０の像３
０′を同心とすることにより、被検眼中央域を認
識することができる。

そして、被検眼周辺域での測定に際しては、開
口絞り２８等を光軸と垂直に移動し、その角膜反
射像の位置を第１４図に示されるように顕微鏡観
察しながら変位させる。また、光源３２ａ等につ
いても光軸と垂直に移動することにより画角特性
をもたせた測定を行ない得る。

このとき、アライメント用チヤートにｘ軸、ｙ
軸の目盛り及び角度目盛りを付加すれば定量的な
分布をとるのに便利である。

なお、以上、フアインダーを用いての観察につ
いて述べたが、これを撮像管、CCD等の撮像手
段で撮像し、モニターしたり、ビデオにとること
ができることは言う迄もない。

以上、本発明によれば眼底に投影するチヤート
等を、又は角膜に投影する指標等を用いて指標像
を光軸と垂直に移動させ、又は被検眼前眼部と光
学的に略共役な絞りを光軸と垂直に移動させ、本
体を固定したまま被検眼の異なる領域での眼屈折
力、角膜形状の測定を行なうことができる。

なお、本発明において、上述の実施例で示され
たものに限らず、例えば指標を固定したまま投影
レンズ等、投影光学系を光軸と垂直に移動させて
指標像を光軸と垂直に移動させても良い。

また、実施例において、検出は眼屈折力又は角
膜形状としたが、これに限定されるものでなく、
これに類する被検眼情報の検出、例えば水晶体の
散乱の強さ等をすべて含むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の図、第２図は眼屈折
測定系の投影チヤートの図、第３図、第４図は
各々眼屈折測定系の投光側、受光側の開口絞りの
図、第５図は眼屈折測定系の受光チヤートの図、
第６図は角膜形状測定系の光源の配置図、第７図
は屈折力及び角膜形状の測定データを表示するイ
メージ表示素子の説明図、第８図は被検眼軸と顕
微鏡光軸とが不一致の状態で測定を行なうことの
説明図、第９図は観察系の変形例で眼底にピント
を合わした光学系の図、第１０図はリングスリツ
トの説明図、第１１図はアライメント用チヤート
を用いた実施例の図、第１２図はアライメント用
チヤートの説明図、第１３図、第１４図は各々被
検眼中央域、周辺域での測定を行なう場合の説明
図。 図中、Epは被検眼、Ｅは観察眼、La，Lbはレ
ンズ系、１は前眼部観察用のランプ、４はレンズ
付プリズム、５は対物レンズ、９は跳ね上げミラ
ー、１１は接眼レンズ、１２は画像記録手段、１
８は眼屈折力測定用の投影チヤート、１８ａ，１
８ｂ，１８ｃはスリツト、２０は眼屈折力測定用
の光源、２２は受光チヤート、２３ａ，２３ｂ，
２３ｃは受光素子、２４はイメージ表示素子、２
８，３８は開口絞り、３０はアライメント用チヤ
ート、３２ａ，３２ｂ，…，３２ｊは角膜形状測
定用の光源、３６は固体撮像素子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検眼前眼部を観察する観察系と、 該観察系と共に被検眼に対し光軸垂直方向に移
   動可能であつて被検眼眼底若しくは被検眼角膜に
   指標を投影する指標投影系及び眼底反射若しくは
   角膜反射した指標光束を受光する受光系を備えて
   被検眼の所定情報を測定する測定系を有し、且つ 該測定系及び前記観察系の光軸垂直方向の移動
   に応じて被検眼前眼部における指標光束の通過域
   を移動させるよう前記指標若しくは指標投影用光
   学系、又は前記測定系における被検眼前眼部と光
   学的に略共役な絞りが前記測定系の他の部材に対
   し光軸垂直方向に変位可能に設けられることを特
   徴とする眼科装置。