(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像面（５）を照準通りに形成するため、照明光路内に単一または複数の回折光学素子（３）が配置されている、眼科用機器の画像フィールド改良のための配置。
【請求項２】
単一または複数の回折光学素子（３）が他の光学素子の表面上に設置されている、または独立した素子として照明光路内に配置されている、請求項１に記載の画像フィールド改良のための配置。
【請求項３】
単一または複数の回折光学素子（３）を旋回によって光路内、光路外へ転向させることのできる、請求項１または２に記載の画像フィールド改良のための配置。
【請求項４】
単一または複数の回折光学素子（３）に対する波長がフィルタにより変更可能である、請求項１〜３のうちの１つに記載の画像フィールド改良のための配置。
【請求項５】
様々な画像面（５）を形成するために、回折光学素子（３）を選択の上、旋回により照明光路内および光路外へ転向させることのできる、請求項１〜４のうちの１つに記載の画像フィールド改良のための配置。
【請求項６】
様々な回折光学素子（３）が単一または複数の切換器に配置されていて、その場合回折光学素子（３）が単独で、または組み合わされて照明光路内に旋回挿入することのできる、請求項１〜５のうちの１つに記載の画像フィールド改良のための配置。
【請求項７】
様々なフィルタが単一または複数の切換器に配置されていて、その場合フィルタが単独で、または組み合わされて照明光路内に旋回挿入することのできる、請求項１〜６のうちの１つに記載の画像フィールド改良のための配置。
【請求項８】
結像面を照準通りに形成するために、観察光路内に単一または複数の回折光学素子が追加的に配置されている、請求項１〜７のうちの１つに記載の眼科用機器の画像フィールド改良のための配置。
【請求項９】
単一または複数の回折光学素子が他の光学素子の表面上に設置されている、または独立した素子として観察光路内に配置されている、請求項８に記載の画像フィールド改良のための配置。
【請求項１０】
単一または複数の回折光学素子を旋回によって光路内および光路外へ転向させることのできる、請求項８および９のうちの１つに記載の画像フィールド改良のための配置。
【請求項１１】
単一または複数の回折光学素子に対する波長がフィルタにより変更可能である、請求項８〜１０のうちの１つに記載の画像フィールド改良のための配置。
【請求項１２】
様々な結像面を形成するために、回折光学素子を選択の上、旋回により観察光路内および光路外へ転向させることのできる、請求項８〜１１のうちの１つに記載の画像フィールド改良のための配置。
【請求項１３】
様々な回折光学素子が単一または複数の切換器に配置されていて、その場合回折光学素子が単独で、または組み合わされて観察光路内に旋回挿入することのできる、請求項８〜１２のうちの１つに記載の画像フィールド改良のための配置。
【請求項１４】
様々なフィルタが単一または複数の切換器に配置されていて、その場合フィルタが単独で、または組み合わされて観察光路内に旋回挿入することのできる、請求項８〜１３のうちの１つに記載の画像フィールド改良のための配置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼科用の診断機器および治療機器における照明素子または照射素子の画像フィールド改良のための配置に関する。本配置は、眼の広い領域に亘って結像品質を同レベルに維持することが重要である、特に眼科用機器に適している。
【背景技術】
【０００２】
特に細隙灯がそれに当る。スリット像の投影によって、検査対象である眼の内部に光のスライスが生成される。そのようにして生成されたスライス画像の正確な評価が保証し得るためには、視軸でも、眼の辺縁領域でもスリット像のシャープな結像が必要である。
【０００３】
画像フィールド改良のための本配置は、広い領域に亘って結像品質を同レベルに維持することが保証されねばならない場合には、原則としていずれにも使用することができる。適用例としては眼科分野のほか、例えばレーザ医療、屈折外科術および特許公報WO 00/41650とWO 01/71411に記載されている、光により変質可能な光学レンズへの照射がある。
【０００４】
様々な合成物質のマトリックスで構成されるこの種レンズでは、照射によって重合反応が誘起され、その結果、レンズの屈折率および形態に変化が現れる。この種の眼内レンズ（ＩＯＬ）は、移植後の照準照射により、視覚誤差が小さくなるように変化させることができる。
【０００５】
例えば非特許文献１に記述されているような細隙灯の場合、スリット像の生成には、主として、スリット絞りのような機械的/光学的素子が利用される。光スライス細部における高い光学的分解能に必要である、可変的でできる限り小さなスリット幅は実現が極めて困難である。その上、機械的構成群の調整が非常にコスト高であるばかりか、構成群の熱膨張によって調整自体が一層困難になる。精確なスリット幅の再現は殆ど不可能である。スリット像の投影は、物理的に焦点深度の制限された光学的結像であるため、結像は常に検査対象位置に厳密にフォーカシングされねばならない。
【０００６】
上記の解決法では、人間の眼の広がり全体の中でシャープなスライスビームは得ることができない。
【０００７】
DE 198 12 050
A1には、眼科用顕微鏡の照明のための方法および配置のことが記述されている。光電子構成素子の利用によって種々様々な光の幾何学模様が生成される。その場合、光フィールドの幾何学模様は眼の前方底部または眼底に投射され、眼の検査全般に用いられる。
【０００８】
DE 199 43 735
A1には、可視波長域および／または近赤外線波長域からの光による眼の照準照射のための方法および配置のことが記述されている。照射により眼の水晶体物質に不可逆的な化学変化が惹起され、その結果屈折率および／または使用可視光に対する透過特性に変化が起きるため、それによって誤差の縮減された視覚が可能になる。ただし、治療が成功するためには、治療対象眼における屈折力の分布についてできる限り綿密で眼面全体に及ぶ測定が前提である。その値から、目標とする治療後の屈折力分布およびそれの達成に必要な照射データが求められる。この方法の場合、照射は通例相前後して点状でしか行うことができず、そのため時間的負担のかかる治療法であるというのが欠点である。したがって、治療中は眼球の固定が不可欠である。
【０００９】
特許公報US
5,404,884、US 5,139,022およびUS
6,275,718には、光源として平面的構造のレーザが使用されている、眼の前部領域の照明のための方法および配置のことが記述されている。これらの解決法の場合、光フィールド幾何学模様のバリエーションに制限のあるのが欠点である。さらに、眼から発せられる散乱光用の撮像システムが物理的に制限された焦点深度しか持っておらず、シャープなレーザスライス像の広がり全域を完全に捕捉することは不可能である。
【００１０】
【特許文献１】ＤＥ  １９８  １２  ０５０  Ａ1
【特許文献２】ＤＥ  １９９  ４３  ７３５  Ａ１
【特許文献３】ＵＳ  ５，４０４，８８４
【特許文献４】ＵＳ  ５，１３９，０２２
【特許文献５】ＵＳ  ６，２７５，７１８
【非特許文献１】Rassow, B.他、“Ophthalmologisch-optische Instrumente（眼科用光学機器）”、1987年、Ferdinand Enke社刊/シュトゥットガルト、99ページ以降および137ページ以降
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
現在使用されている眼科用機器の場合、照明用または照射用構成素子の画像面が真直ぐであること、あるいはそれどころか逆方向に湾曲していることが欠点になっている。このような事情から、眼の中または眼の上に投射された構造は、画像フィールドの中央部、つまり視軸でしか所要の画像鮮鋭度に達しない。外側領域および辺縁領域では、微細構造が不鮮明になり、明らかに強度が損われる。したがって、構造の歪み度評価は困難なものになるか、あるいは総じて極く限られた範囲でしか可能でない。
【００１２】
本発明では、眼の中また眼の上に投射された構造、画像およびマークが、眼の広い領域に亘って均一で高い結像品質を呈するように、眼科用診断機器および治療機器に用いられる公知の照明素子、照射素子の画像フィールドを改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この課題は、本発明に関する独立請求項の特徴によって解決される。有利な改良型および実施態様は従属請求項の対象である。
【発明の効果】
【００１４】
上記の解決策によって、眼の広い領域に亘って均一な結像品質が達成できる。その場合、然るべき評価アルゴリズムを用いれば、より迅速で、より包括的な所見を得ることができる。この解法は特に、広い湾曲面を持つ眼の領域に非常に繊細な構造の照明がなされる、眼のデータ作成のための生体測定に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下では本発明を実施例に基づき説明する。
眼科用機器における画像フィールド改良のための配置では、照準通りの画像面５を形成するために、照射ユニットの照明光路内に回折光学素子（DOE）３が配置される。その場合、回折光学素子３は別な光学素子の表面に配置するか、あるいは図1に描かれているように、独立した素子として光路内に配列させることができる。そのとき使用される光源の種類や形成ビームの、すなわち生成される構造またはパターンの種類はいずれもあまり問われない（図では示されていない）。
【００１６】
上記のとおり、図１はそれぞれの照明パターン1から発せられた光線経路を示している。照明光線は照明パターン１から発せられ、第１結像システムとしての光学系２を通ってＤＯＥ３に達する。ＤＯＥ３により照射光線の光線経過は、照射対象の眼７においてそれぞれの照射位置の湾曲面に沿う適合画像面５が形成されるように変更される。その例として、図２が水晶体の背面に沿う適合画像面５を、および図３が角膜前面に沿う適合画像面５を示している。
【００１７】
眼科用機器の照明光路内における本発明に基づく配置により、眼７の湾曲面に沿う適合画像面５が生成され、その結果、投射されたマークまたは構造が眼７の光軸から辺縁領域に到るまで広い範囲に亘って均一で高い結像品質を持つようになる。
【００１８】
技術的に別な実施態様として、回折光学素子３を旋回可能なように形成する場合もある。それにより作用の接続および遮断が照準どおりに行える。その場合、回折光学素子３はシステム全体と共に、定義付けされた角膜湾曲度に対して最適化されている。したがって、別な角膜湾曲度に対しては、やはりシステム全体からもこの角膜湾曲度に最適である別な回折光学素子３が必要である。
【００１９】
ＤＯＥ ３の中には波長に対して非常に敏感に反応するものがあるので、それらは然るべきカラーフィルタと組み合わせるのが有利である。そうすることで、ＤＯＥ
３に対する波長を治療波長に最大限同調させることができる。このように、様々な適用例毎にそれに対応した最適のＤＯＥ ３が利用でき、然るべきフィルタと組み合わせることができる。フィルタもＤＯＥ
３も、有利なことに、例えばスライダまたはダイヤルなど単一または複数の切換器に配置されている。それにより、ＤＯＥ ３もフィルタも選択の上、個別に、あるいは組み合わせで使用することができる。
【００２０】
画像フィールド改良のための配置では、照射光線量について現行の限界値を遵守するために、１つには画像面５における照明パターン１の強度を制御し、また１つには照射対象の眼７における光線密度に影響を与えることのできる開口数の変更、調整機能を追加装備することができる。開口への影響付与は、最も簡単な例では照明光路内に設置された可変的開口絞りを通じて行うことができる。
【００２１】
画像フィールド改良のための配置には、さらに、焦点距離またはバックフォーカスの調整機能を持たせることができる。それにより、照準領域の画像位置を光軸に沿って定義付けどおり移動させることができる。例えば、高開口率により特にレンズ前面またはレンズ背面にシャープな結像を実現することが可能である。また、必要であれば中間位置も自由に選択することができる。
この移動機能は、好ましいことに、距離コントロールおよびフォーカシング補助と組み合わせることができる。それにより、光軸に沿う方向でもポジション設定が正確に行え、一定に維持することができる。フォーカシング補助は多重スポット結像の原理に基づき高開口率で行うことができるので、個々のスポットはすべて照準面に集められ単一スポットが形成される。距離コントロールの実現は、例えば、角膜の頂点反射を評価する公知の四象限受信器を通じて行うことができる。
【００２２】
特殊なパターンを持つ連続照射光線を、所定の限界値を越えることなく特定位置に照準適用するため、移動可能な開口絞り機能とバックフォーカスまたは焦点距離の調整機能および動的パターン実現機能を有利な形に組み合わせることができる。照射パラメータはすべて記録および保存することができる。位置のコントロールおよび修正はアイ・トラッカー・ユニットによって行うことができるが、正確な照射は位置を整えて初めて確保される。
【００２３】
本発明によって生成された、湾曲球面状で照射対象の眼７に適合する画像面５から、観察者の眼にも、および／または記録／アーカイブ保存のためのユニットにも、観察光路を通じて同じく必然的に湾曲結像面が生成される。観察光路内に単一または複数の回折光学素子を追加配置することによって、平坦な結像面を再生成することができる。これは例えば、実施された診断、治療およびその結果の写真記録資料として必要である。それにより、平坦な結像面全体に亘って均一で高い結像品質を生成することができる。
【００２４】
回折光学素子は、波長に関しては非常に敏感に反応するので、この場合も然るべきカラーフィルタと組み合わせるのが有利である。ただし、回折光学素子に対する波長は、観察者の眼を治療/診断用の光線から護るために、最大限観察用波長に同調させるべきである。
【００２５】
その場合、回折光学素子は他の光学素子の上に載せて、または独立した素子として光路内に配置することができる。観察光路内の回折光学素子は照明光路内の回折光学素子と同じように旋回可能であり、その波長はフィルタにより変更することができる。フィルタも回折光学素子も、例えばスライダまたはダイヤルなど単一または複数の切換器に配置することができる。その場合、回折光学素子もフィルタも選択した上で個別に使用することも、あるいは互に組み合わせることもできる。
【００２６】
照明光路内での回折光学素子３の使用により、色消しレンズおよびその他レンズなど旧来の光学構成素子では全く達成できなかった、あるいは遥かに高いコストをかけないことには達成できなかった光学作用が実現可能になる。それにより画像面を眼の球面状輪郭に適合させることができるので、眼の上または中に投射されたマークおよび構造は中心部も辺縁領域も均一で高い結像品質を示している。
【００２７】
これは特に、引き続き三角測量によりバイオメトリックデータを求めるために、格子またはスリット構造を測定目的のため眼の表面に投射する場合には重要である。
【００２８】
本発明はまた、人間の眼に対する診断および治療のための可変的照明の生成目的に、特に水晶体およびその他の眼部位、角膜や網膜などの照射に適用することができる。当配置は、この目的のために、眼底カメラ、細隙灯、レーザスキャナ、ＯＰＭＩ機器または手術用顕微鏡など種々様々な眼科用機器における画像フィールドの改良に使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
当配置は、眼に装着されたレンズまたはその他光学作用のある補助具に対する照射にさえ適用可能である。WO 00/41650および/またはWO
01/71411に記載された合成物質製ＩＯＬの場合では、レンズへの照射によりレンズ構成物質に不可逆的化学変化をもたらす重合反応が惹起される。この反応によって、ＩＯＬの有効可視光線に対する屈折率および/または透過性あるいは幾何学的形態を定義付けどおり変更することができ、それにより誤差の縮減された視覚が実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】回折光学素子（DOE）の配置された照明光路概略図
【図２】眼に適合する湾曲画像面
【図３】眼に適合する湾曲画像面
【符号の説明】
【００３１】
１      照明パターン
２      光学系
３      回折光学素子（ＤＯＥ）
４      結像システム
５      画像面
７      眼
【図１】
0004620471.tif 000002
【図２】
0004620471.tif 000003
【図３】
0004620471.tif 000004