(57)【要約】【課題】被検眼の被観察部位に対し自動的に且つ容易に合焦を行うことができ、正確で効率的な被検眼の観察を行うことのできる眼科装置を提供すること。【解決手段】スリット光を照射した被検眼Ｅ０を双眼で観察可能なスリットランプ顕微鏡１において、被検眼Ｅ０の被観察部位を撮像して右画像及び左画像を出力する双眼の撮像部６２Ｒ、６２Ｌと、当該撮像部６２Ｒ、６２Ｌを含む光学系９を少なくとも作動距離方向（Ｚ方向）に駆動させる駆動部６と、撮像部６２Ｒ、６２Ｌより出力された右画像及び左画像に基づき、被観察部位に対して自動的に合焦するように駆動部６を駆動する合焦制御部６３と、を備える。【選択図】図３
2018157969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼を双眼で観察可能な眼科装置であって、
前記被検眼の被観察部位を撮像して右画像及び左画像を出力する双眼の撮像部と、
前記撮像部を含む光学系全体もしくは一部を少なくとも作動距離方向に駆動させる駆動部と、
前記撮像部より出力された右画像及び左画像に基づき、前記被観察部位に対して自動的に合焦するように前記駆動部を駆動する合焦制御部と、
を備える眼科装置。
【請求項２】
前記合焦制御部は、前記撮像部により撮像された右画像上及び左画像上における同一の特徴点の位置が合焦位置となるように前記駆動部を駆動させることで合焦を行う
請求項１記載の眼科装置。
【請求項３】
さらに、前記被観察部位に対してスリット光を照射するスリット光照射部を備え、
前記合焦制御部は、前記撮像部により撮像された右画像上及び左画像上における前記スリット光を反射したスリット像を前記特徴点として合焦を行う
請求項２記載の眼科装置。
【請求項４】
さらに、前記被観察部位に対してレーザ光を照射可能なレーザ光照射部と、
前記レーザ光が照射される位置を示すエーミング光を照射するエーミング光照射部と、を備え、
前記合焦制御部は、前記撮像部により撮像された右画像上及び左画像上における前記エーミング光を前記特徴点として合焦を行う
請求項２記載の眼科装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検眼を光学的に検査する眼科装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検眼を観察する眼科装置としては、被検眼にスリット光を照射し、当該スリット光が照射された被検眼を観察するスリットランプ顕微鏡が知られている。
【０００３】
近年のスリットランプ顕微鏡では、眼科医等の検者が双眼の接眼レンズを通して直接被検眼を観察することができるとともに、撮像素子により被検眼を撮像して液晶モニタ等の表示部に表示可能なものがある（例えば特許文献１参照）。さらに、スリットランプ顕微鏡にレーザ発振手段を搭載し、被検眼の患部にレーザ光を照射することで治療を行うレーザ治療装置も知られている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１８８３３９号公報
【特許文献２】特開２００５−４６２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、特許文献１に記載のスリットランプ顕微鏡や、特許文献２に記載のレーザ治療装置においては、コントロールレバーの操作により架台を前後左右上下に動かし、被検眼に対する位置合わせを行うとともに、合焦（アライメントともいう）を行っている。
【０００６】
ところで、被検眼に対する合焦は手動によるもので、例えば被検眼の要観察部位が複数ある場合や被検眼が動いた場合には、被検眼に対する位置合わせ及び合焦を改めて行う必要があるため、作業が煩雑となる。
【０００７】
また、被検眼にレーザ治療を行う際に合焦が正確に行われていないと、患部に効果的な治療を得られることができず、患者に必要以上の負担をかけるおそれがある。
【０００８】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、被検眼の被観察部位に対し自動的に且つ容易に合焦を行うことで検者の負担を軽減することができ、正確で効率的な被検眼の観察を行うことのできる眼科装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するために、本発明に係る眼科装置では、被検眼を双眼で観察可能な眼科装置であって、前記被検眼の被観察部位を撮像して右画像及び左画像を出力する双眼の撮像部と、前記撮像部を含む光学系全体もしくは一部を少なくとも作動距離方向に駆動させる駆動部と、前記撮像部より出力された右画像及び左画像に基づき、前記被観察部位に対して自動的に合焦するように前記駆動部を駆動する合焦制御部と、を備える。
【００１０】
また、本発明に係る眼科装置において、前記合焦制御部は、前記撮像部により撮像された右画像上及び左画像上における同一の特徴点の位置が合焦位置となるように前記駆動部を駆動させることで合焦を行ってもよい。
【００１１】
また、本発明に係る眼科装置において、さらに、前記被観察部位に対してスリット光を照射するスリット光照射部を備え、前記合焦制御部は、前記撮像部により撮像された右画像上及び左画像上における前記スリット光を反射したスリット像を前記特徴点として合焦を行ってもよい。
【００１２】
又は、本発明に係る眼科装置において、さらに、前記被観察部位に対してレーザ光を照射可能なレーザ光照射部と、前記レーザ光が照射される位置を示すエーミング光を照射するエーミング光照射部と、を備え、前記合焦制御部は、前記撮像部により撮像された右画像上及び左画像上における前記エーミング光を前記特徴点として合焦を行ってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
上記手段を用いる本発明によれば、被検眼の被観察部位に対し自動的に且つ容易に合焦を行うことで検者の負担を軽減することができ、正確で効率的な被検眼の観察を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るスリットランプ顕微鏡の概略側面図である。
【図２】同じくスリットランプ顕微鏡の光学系を模式的に示す概略側面図である。
【図３】同じくスリットランプ顕微鏡の光学系を模式的に示す概略上面視図である。
【図４】作動距離に応じた被観察部位から撮像部までの光の軌跡例を示す説明図である。
【図５】右画像及び左画像のスリット像の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
【００１６】
まず、図１には本発明の一実施形態に係るスリットランプ顕微鏡の概略側面図が示されている。同図に示すように、本実施形態に係るスリットランプ顕微鏡１は、テーブル２上に移動機構３を介して支持された基台４を有している。当該基台４は、操作ハンドル５の傾倒操作に応じて移動機構３により被検眼Ｅ０に対して左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に変位可能である。なお、被検眼Ｅ０に対する前後方向を作動距離方向ともいう。また、基台４は、操作ハンドル５を軸回りに回転させることで、その回転量に応じて移動機構３により鉛直上下方向（Ｙ方向）にも変位可能である。例えば、操作ハンドル５を時計回りに回転させると基台４が上昇し、反時計回りに回転させると基台４が下降する。
【００１７】
さらに、基台４上には合焦のため作動距離方向（Ｚ方向）に駆動する駆動部６が設けられている。当該駆動部６には、操作ハンドル５の操作によらず、基台４の移動と独立して自動で駆動するよう、駆動力を発生させるアクチュエータ及び駆動力を伝達する伝達機構とを有している。アクチュエータは、例えばステッピングモータ（パルスモータ）により構成される。伝達機構は、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオンなどによって構成される。
【００１８】
駆動部６は前部にて、観察系７及び照明系８を各々支持しており、これら観察系７と照明系８とから光学系９が構成されている。詳しくは、駆動部６の前部には、観察系７を支持する第１の支持アーム１０と、照明系８を支持する第２の支持アーム１１が設けられている。これらの支持アーム１０、１１は、それぞれの前部にて同軸の回動軸Ａを有し、それぞれ独立に左右方向（Ｘ方向）に回動可能である。
【００１９】
従って、観察系７は第１の支持アーム１０を手動で回動可能であり、照明系８は第２の支持アーム１１を手動で回動可能である。なお、上記移動機構３及び各支持アーム１０、１１は、いずれも電気的な機構によって駆動するものであってもよい。その場合、駆動部６と同様に移動機構３及び各支持アーム１０、１１を駆動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。
【００２０】
観察系７には、対物レンズ等の光学部品を収納した鏡筒本体１２が含まれている。鏡筒本体１２の後端には左右一対の接眼部１３Ｒ、１３Ｌが設けられており、検者は当該接眼部１３Ｒ、１３Ｌをのぞき込むことで観察系７を介して被検眼Ｅ０を肉眼で観察可能である。また、鏡筒本体１２の側面には、観察倍率変倍用の回転軸が突設されており、この回転軸には回転により観察倍率を変更可能な操作ノブ１４が装着されている。
【００２１】
また、鏡筒本体１２に対峙した位置に被検者用の顎受部１５ａ、及び額当て１５ｂを有する顎受け台１５が設けられており、被検者が顎受部１５ａに顎を乗せ、額当て１５ｂに額を当てた場合の被検眼Ｅ０の位置を円印で示している。
【００２２】
照明系８は、被検眼Ｅ０に照明光を照射する。照明系８は、上述のように、回動軸Ａを中心に左右方向に振ることで、被検眼Ｅ０に対する照明光の照射方向が変更される。照明系８は上下方向にも振れるように構成することで、照明光の仰角や俯角を変更可能としてもよい。
【００２３】
続いて、図２には、本実施形態に係るスリットランプ顕微鏡１の光学系９を模式的に示す概略側面図が示されており、図３には同じく光学系９の概略上面視図が示されており、以下これらの図に基づき、光学系９の構造について説明する。
【００２４】
図２に示すように、光学系９における観察系７の光軸Ｏ１の先に、被検者の被検眼Ｅ０が位置する。下方を向く照明系８の光軸Ｏ２は、鏡筒本体１２と被検眼Ｅ０との間にて、側面視において光軸Ｏ１と交差するようにしてあり、その交点には、第１のミラー２０が配設されている。
【００２５】
照明系８は、被検眼Ｅ０に、第１のミラー２０を介して、光軸Ｏ２よりスリット光を照射するスリット光照射系２１（スリット光照射部）と、第１のミラー２０に対して斜め上方から背景照明光を照射する背景照明系２２とを備えている。
【００２６】
スリット光照射系２１は、光軸Ｏ２上に順次配置したハロゲンランプやＬＥＤ等の光源３０と、リレーレンズ３１と、照明絞り３２と、光源３０からの光を集光する集光レンズ３３と、この集光レンズ３３を通過した光の一部のみを通過させるスリット３４と、結像レンズ３５とを備えている。
【００２７】
スリット３４と被検眼Ｅ０の被観察面とは、結像レンズ３５に対して共役の位置になるように配置されている。これにより、第１のミラー２０を介して被検眼Ｅ０の例えば角膜に対し、スリット光（局所的な照明光）を照射することによって、被検眼Ｅ０の角膜表面像を観察可能としている。また被検眼Ｅ０に専用のコンタクトレンズを装着することで眼底を観察することも可能である。
【００２８】
観察系７は、主に被検眼Ｅ０を直接観察する双眼の直接観察部４０と、被検眼Ｅ０の被観察部位に対し自動的に合焦を行う自動合焦部４１とから構成されている。
【００２９】
詳しくは、図３に示すように、直接観察部４０は、対物レンズ５０の後方（検者側）において右側領域に右眼用光軸Ｏ１Ｒが形成され、左側領域に左眼用光軸Ｏ１Ｌが形成されている。そして、直接観察部４０は、対物側から順に、対物レンズ５０と、右眼用光軸Ｏ１Ｒ上と左眼用光軸Ｏ１Ｌ上とのそれぞれに、変倍光学系５１Ｒ、５１Ｌと、ビームスプリッタ５２Ｒ、５２Ｌ、と結像レンズ５３Ｒ、５３Ｌ、接眼レンズ５４Ｒ、５４Ｌとが配設されている。
【００３０】
結像レンズ５３Ｒ、５３Ｌと接眼レンズ５４Ｒ、５４Ｌの間には図示しないＰＤ(瞳孔間距離)を調整したり、画像を反転するためのプリズムが配置されている。
【００３１】
変倍光学系５１Ｒ、５１Ｌは複数枚（本実施形態では左右それぞれ前後に２枚）の変倍レンズ５１ａＲ、５１ａＬ、５１ｂＲ、５１ｂＬと、その間に設けられる絞り５１ｃＲ、５１ｃＬから構成される。変倍光学系５１Ｒ、５１Ｌは、上記操作ノブ１４の操作に応じて、肉眼による観察像や撮影画像の倍率を変更可能である。なお、操作ノブ１４の操作量(回転角度)を検知するセンサ（例えばエンコーダ）を有し、当該操作ノブ１４により設定された倍率を検知可能としてもよい。
【００３２】
ビームスプリッタ５２Ｒ、５２Ｌは光軸Ｏ１に沿って入射した光の一部を通し、結像レンズ５３Ｒ、５３Ｌを介して接眼レンズ５４Ｒ、５４Ｌに向かわせるとともに、一部の光を反射して自動合焦部４１側に向かわせる。
【００３３】
検者は両眼Ｅ１Ｒ、Ｅ１Ｌにより接眼部１３Ｒ、１３Ｌをのぞき込むことで、結像レンズ５３Ｒ、５３Ｌにて観察面に結像した被検眼Ｅ０の像を接眼レンズ５４Ｒ、５４Ｌを介して観察可能である。
【００３４】
自動合焦部４１は、対物側から順に、それぞれ左右一対からなる第２のミラー６０Ｒ、６０Ｌと、結像レンズ６１Ｒ、６１Ｌと、撮像部６２Ｒ、６２Ｌと、合焦制御部６３から構成されている。第２のミラー６０Ｒ、６０Ｌはビームスプリッタ５２Ｒ、５２Ｌにより反射された光をさらに、それぞれの結像レンズ６１Ｒ、６１Ｌに向けて反射する。
【００３５】
撮像部６２Ｒ、６２Ｌは撮像素子を含んで構成されている。撮像素子は、光を検出して電気信号（画像信号）を出力する光電変換素子であり、例えばCCD（Charge Coupled Device）イメージセンサや、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等である。撮像部６２Ｒ、６２Ｌは結像レンズ６１Ｒ、６１Ｌにより結像された光を受光すると、右側の撮像素子には被検眼Ｅ０を右側より見た右画像が結像され、左側の撮像素子には被検眼Ｅ０を左側より見た左画像が結像される。そして、撮像部６２Ｒ、６２Ｌは左右の画像が結像されると、合焦制御部６３に向け右画像及び左画像の情報を出力する。
【００３６】
合焦制御部６３は、上述の駆動部６及び表示部６４と電気的に接続されている。合焦制御部６３は入力された画像データに基づき、被検眼Ｅ０の被観察部位に自動的に焦点が合う（合焦する）ように駆動部６を制御する。詳しくは、右画像上及び左画像上において同一の特徴点の位置が合焦位置となるように、駆動部６により光学系９を作動距離方向に移動させる。なお、合焦制御部６３は、合焦を常に自動的に行ってもよいし、例えば操作ハンドル５等に設けられたスイッチが操作されたときに合焦を行うものとしてもよい。また、特徴点を手動で指定可能としてもよい。
【００３７】
また、合焦制御部６３は、表示部６４に例えば、撮像部６２Ｒ、６２Ｌからの右画像及び左画像に基づく被検眼Ｅ０の状態を表示させる。なお、表示部６４は、当該スリットランプ顕微鏡１が備えていてもよいし、当該スリットランプ顕微鏡１と接続された図示しない外部装置が備える表示部であってもよい。外部装置は、例えばパーソナルコンピュータや検者の顔部に装着可能なヘッドマウントディスプレイであり、スリットランプ顕微鏡１と有線又は無線により通信可能に接続可能なものが好ましい。
【００３８】
ここで図４、図５を参照すると、図４には作動距離に応じた被観察部位から撮像部までの光の軌跡例を示す説明図が、図５には右画像及び左画像のスリット像の例を示す説明図が、それぞれ示されており、以下これらの図に基づき合焦制御について説明する。なお、図４では、説明を簡略化するため上記図２、３で示したビームスプリッタ５２Ｒ、５２Ｌ、結像レンズ５３Ｒ、５３Ｌ、接眼レンズ５４Ｒ、５４Ｌ、第２のミラー６０Ｒ、６０Ｌを省略している。また、図４、５では、被検眼Ｅ０の被観察部位に投影されたスリット光の反射像（以下、スリット像という）を、合焦のための特徴点として説明する。
【００３９】
図４に示すように、被観察部位と対物レンズ５０との距離が作動距離（物体面に焦点を合わせた時の対物レンズの先端から物体面までの距離）となる距離Ｄ１である場合には、図５に示すように右画像上及び左画像上のスリット像Ｓ１Ｒ、Ｓ１Ｌはそれぞれ画像の幅方向（水平方向）の中央位置で合致することとなる。
【００４０】
一方、被観察部位と対物レンズ５０との距離が作動距離よりも短い距離Ｄ２にある場合には、右画像上のスリット像Ｓ２Ｒは幅方向右寄りとなり、左画像上のスリット像Ｓ２Ｌは幅方向左寄りとなる。このような場合、合焦制御部６３は、両画像上のスリット像Ｓ２Ｒ、Ｓ２Ｌを中央位置に向けて移動させるよう駆動部６を制御する。つまり、駆動部６により光学系９を被観察部位から遠ざけるよう後方向に移動させることで、両画像のスリット像Ｓ２Ｒ、Ｓ２Ｌは中央に寄っていき、それぞれのスリット像Ｓ２Ｒ、Ｓ２Ｌが中央位置で合致したときに合焦制御部６３は駆動部６を停止させて、合焦制御を終了する。
【００４１】
また、被観察部位と対物レンズ５０との距離が作動距離よりも長い距離Ｄ３にある場合には、右画像上のスリット像Ｓ３Ｒは幅方向左寄りとなり、左画像上のスリット像Ｓ３Ｌは幅方向右寄りとなる。このような場合、合焦制御部６３は、両画像上のスリット像Ｓ３Ｒ、Ｓ３Ｌを中央位置に向けて移動させるよう駆動部６を制御する。つまり、駆動部６により光学系９を被観察部位に近づけるよう前方向に移動させることで、両画像のスリット像Ｓ３Ｒ、Ｓ３Ｌは中央に寄っていき、それぞれのスリット像Ｓ３Ｒ、Ｓ３Ｌが中央位置で略合致したときに合焦制御部６３は駆動部６を停止させて、合焦制御を終了する。略合致とは観察するうえで必要充分な合焦状態が得られる範囲であり、観察倍率や焦点深度、観察対象などにより設定される。これは自動的に設定されても良いし、検者が任意に設定しても良い。
【００４２】
なお、画像上のスリット像の移動量は観察倍率によって変化するため、例えば合焦制御部６３は、操作ノブ１４の操作量(回転角度)に基づいて、変倍光学系５１Ｒ、５１Ｌの設定(倍率)を検知し、この検知された倍率に応じて駆動部６を制御する。
【００４３】
このように、合焦制御部６３は、撮像部６２Ｒ、６２Ｌにより撮像された右画像及び左画像の特徴点の位置から、被観察部位と撮像部６２Ｒ、６２Ｌとの距離を認識し、この特徴点の位置が合焦位置となるように駆動部６を駆動することで、合焦を行っている。
【００４４】
つまり、本実施形態におけるスリットランプ顕微鏡１によれば、特に合焦のために別の装置を追加する等せずに、被検眼を観察するために撮像した右画像及び左画像に基づいて容易に合焦を行うことができる。そして、合焦制御部６３が当該右画像及び左画像に基づいて自動的に合焦を行うことから、眼科医等の検者による手動の合焦作業を必要とせず、検者の作業負担を軽減させることができる。また、これにより人為的ミスを軽減し、正確で効率的な被検眼の観察を行うこともできることとなる。
【００４５】
特に、スリットランプ顕微鏡１では、被検眼の被観察部位に投影されるスリット像が明確な特徴点となるため、より容易に合焦を行うことができる。
【００４６】
以上で本発明の実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。
【００４７】
上記実施形態における駆動部６は、移動機構３による基台４の移動とは別に、作動距離方向（Ｚ方向に）に光学系９を移動させて合焦を行う構成であるが、駆動部の構成はこれに限られるものではない。例えば駆動部は、上記実施形態の移動機構部を兼ねて、基台を手動により移動させるとともに、合焦のための自動的な移動も可能とした構成としてもよい。
【００４８】
また、上記実施系形態では、観察系７において直接観察部４０を有しているが、接眼部１３Ｒ、１３Ｌ等を有さず表示部のみで観察可能な眼科装置にも本発明を適用可能である。
【００４９】
また、上記実施形態では、スリット像を基に合焦を行っているが、合焦のための基準は右画像及び左画像における同一の特徴点であればよく、スリット像に限られるものではない。例えば、被観察部位にある病変部位、虹彩の模様、瞳孔、眼底の血管等、基準となる特徴的な形（パターン）を有している部分を特徴点として合焦してもよい。さらに、表示した画像上からマウスなどを用いて特徴点を指定できるようにしても良い。
【００５０】
また、上記実施形態では、右画像及び左画像の幅方向中央位置を合焦位置として特徴点であるスリット像を合致させて合焦を行っているが、合焦位置は右画像及び左画像の幅方向中央位置に限られない。
【００５１】
ここでは光学系全体を移動する合焦方法について説明したが、光学系の一部のみ、例えば対物レンズ５０のみを移動する構成でも良い。手動(レバー操作)による前後動では前述のとおり光学系全体を移動し、微小な合焦のみ駆動部により対物レンズを移動するようにしても良い。
【００５２】
また、上記実施形態では本発明をスリットランプ顕微鏡に適用したものであるが、本発明は他の眼科装置に適用してもよい。
【００５３】
例えば、本発明を、被検眼に対してレーザ光を照射して治療を行うレーザ治療装置に適用してもよい。具体的には、上記実施形態のスリットランプ顕微鏡に、レーザ光照射部と、レーザ光が照射される位置を示すエーミング光を照射するエーミング光照射部と、を追加した構成とする。そして、合焦制御部は、左右の撮像部にて撮像される右画像上及び左画像上のエーミング光を特徴点として合焦を行うことで、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５４】
特に、このようなレーザ治療装置の場合、エーミング光を基に合焦を行うことで、レーザ治療の対象である患部へ、適切な範囲に適切なエネルギー密度でレーザ光を照射することができ、より適切なレーザ治療を行うことができる。また、その他双眼で観察する手術用の顕微鏡や眼科機器に拘わらず実体顕微鏡などにも適用してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１  スリットランプ顕微鏡（眼科装置）
３  移動機構部
４  基台
５  操作ハンドル
６  駆動部
７  観察系
８  照明系
９  光学系
１３Ｒ、１３Ｌ  接眼部
２０  第１のミラー
２１  スリット光照射系（スリット光照射部）
４０  直接観察部
４１  自動合焦部
５０Ｒ、５０Ｌ  対物レンズ
５１Ｒ、５１Ｌ  変倍光学系
５２Ｒ、５２Ｌ  ビームスプリッタ
５３Ｒ、５３Ｌ  結像レンズ
５４Ｒ、５４Ｌ  接眼レンズ
６０Ｒ、６０Ｌ  第２のミラー
６１Ｒ、６１Ｌ  結像レンズ
６２Ｒ、６２Ｌ  撮像部
６３  合焦制御部
６４  表示部
Ｅ０  被検眼
Ｅ１Ｒ  検者の右眼
Ｅ１Ｌ  検者の左眼
【図１】
2018157969.tif 000003
【図２】
2018157969.tif 000004
【図３】
2018157969.tif 000005
【図４】
2018157969.tif 000006
【図５】
2018157969.tif 000007