(57)【要約】【課題】網膜に光を照射する光照射装置において、光の照射範囲を容易に設定可能で且つ小型に構成可能にする。【解決手段】光照射装置１は、赤外光源１１及び可視光源１２と、赤外光源１１及び可視光源１２から出力された照射光及び参照光を瞳孔２に向け反射し２次元走査するＭＥＭＳ走査ミラー３０と、光照射装置１の動作を制御する駆動制御部５０と、網膜３にて反射した光を受光し映像データを生成する受光部６０とを備えている。駆動制御部５０は、受光部６０により生成された映像データを基に映像を表示する表示部５５等を有し、ユーザは、その映像を参照しながら、制御部５３に、照射光を照射する網膜３上の特定の照射範囲を設定可能である。制御部５３は、赤外光源１１から、ＭＥＭＳ走査ミラー３０の位相に応じた所定のタイミングで照射光を出力させるので、照射光は設定された照射範囲にのみ照射される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
瞳孔を通して網膜に光を照射する光照射装置であって、
所定波長帯の照射光を出力する照射光源と、
前記照射光源から出力された照射光が入射されるミラー面を有し、前記ミラー面を揺動駆動させることによりそのミラー面に入射された照射光を網膜に向けて２次元的に走査するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）走査ミラーと、
前記ＭＥＭＳ走査ミラーを駆動させるとともに、そのＭＥＭＳ走査ミラーの動作に応じて前記照射光源から照射光を出力させ、前記照射光源からの照射光を、網膜の特定の照射範囲に照射させる駆動制御部とを備えたことを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記照射光源から出力される照射光とは別の波長の参照光を出力する参照光源と、
前記参照光源から前記ＭＥＭＳ走査ミラーを介して照射され、眼内で反射した参照光を受光し映像データを生成する受光部とをさらに備え、
前記駆動制御部は、前記受光部で生成された映像データに基づく映像をユーザに表示可能な表示部をさらに有しており、ユーザによる操作に基づき、前記照射光の照射範囲を設定可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記駆動制御部は、前記受光部により生成された映像データに基づき、前記光の照射対称の眼における瞬目を検出する瞬目検出部をさらに有し、前記瞬目検出部による瞬目検出に応じたタイミングで前記照射光源から照射光を出力させることを特徴とする請求項２記載の光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば微弱レーザ光等を網膜上の特定範囲に照射する光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば特許文献１に記載されているような光照射装置を用いて光を網膜に照射することによる、眼疾患や眼精疲労等に対する種々の療法が提案されている。このような療法の中には、例えば光線力学療法（ＰＤＴ）や経瞳孔温熱療法（ＴＴＴ）等、被施術者に非侵襲な療法もあり、その有効性が注目されている。
【０００３】
しかしながら、このような療法において用いられる特許文献１の光照射装置は、複数のレンズやフィルタを用いて構成される光学系を有するものであり、光の照射範囲を設定する際、光学系の調整を行ったりフィルタを用いたりする必要があり手間がかかるという問題を有している。特に、例えば網膜中の疾患の程度や疾患の部位、又は血管の位置等に応じて、光の照射範囲を細かく特定する必要があるような療法についてこの光照射装置を用いる場合には、施療にあたり細かな操作等に手間がかかるという問題が大きくなる。このような構成の光照射装置において、照射範囲を容易に変更可能にするためには、光源や光学系の位置等を変位させるためのアクチュエータや、照射位置を特定するための眼底鏡等を用いる必要があり、装置が大型化してしまう。
【特許文献１】特表２００３−５１６８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、光が照射される網膜の特定の照射範囲を容易に設定することができ、且つ小型に構成可能な光照射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】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、瞳孔を通して網膜に光を照射する光照射装置であって、所定波長帯の照射光を出力する照射光源と、前記照射光源から出力された照射光が入射されるミラー面を有し、前記ミラー面を揺動駆動させることによりそのミラー面に入射された照射光を網膜に向けて２次元的に走査するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）走査ミラーと、前記ＭＥＭＳ走査ミラーを駆動させるとともに、そのＭＥＭＳ走査ミラーの動作に応じて前記照射光源から照射光を出力させ、前記照射光源からの照射光を、網膜の特定の照射範囲に照射させる駆動制御部とを備えたものである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記照射光源から出力される照射光とは別の波長の参照光を出力する参照光源と、前記参照光源から前記ＭＥＭＳ走査ミラーを介して照射され、眼内で反射した参照光を受光し映像データを生成する受光部とをさらに備え、前記駆動制御部は、前記受光部で生成された映像データに基づく映像をユーザに表示可能な表示部をさらに有しており、ユーザによる操作に基づき、前記照射光の照射範囲を設定可能に構成されているものである。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記駆動制御部は、前記受光部により生成された映像データに基づき、前記光の照射対称の眼における瞬目を検出する瞬目検出部をさらに有し、前記瞬目検出部による瞬目検出に応じたタイミングで前記照射光源から照射光を出力させるものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、照射光をＭＥＭＳ走査ミラーにより走査させて網膜の特定範囲に照射するので、駆動制御部によりＭＥＭＳ走査ミラーの動作に対する照射光源からの照射光の出力タイミングを変更させ、照射光の照射範囲を容易に設定したり変更したりすることができる。光照射装置を小型に構成しつつ、ＭＥＭＳ走査ミラーや照射光源を制御することにより、照射範囲の網膜内での位置や大きさを変更することが可能である。
【０００９】
請求項２の発明によれば、参照光源から参照光を出力し、眼内で反射した参照光を受光部で映像データとし、表示部でその映像をユーザに表示するので、ユーザは、照射光の照射範囲とすることが可能な網膜の範囲を視認することが可能になる。また、駆動制御部は、ユーザによる操作に基づき、照射範囲を設定可能であるので、ユーザは、表示部により確認しながら照射光の照射範囲を設定することができ、網膜のうち所望の部位が照射範囲になるように、容易に且つ正確に設定することができる。
【００１０】
請求項３の発明によれば、瞬目検出部により検出した瞬目に応じたタイミングで照射光源から照射光を出力させるので、瞼等に照射光があたり網膜に照射することができなかったり、瞼等に影響を及ぼしたりすることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る光照射装置について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る光照射装置の構成を示す。本実施形態に係る光照射装置１は、瞳孔２を介して網膜３上に光を照射する装置である。光照射装置１は、赤外光源（照射光源）１１及び可視光源（参照光源）１２と、赤外光源１１及び可視光源１２からの光の光路上に赤外光源１１及び可視光源１２から出力された光が同一の光路となるように設けられたハーフミラー１３と、ハーフミラー１３を通過又は反射した光を瞳孔２に向け反射するＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)走査ミラー３０と、赤外光源１１、可視光源１２、及びＭＥＭＳ走査ミラー３０等、光照射装置１の動作を制御する駆動制御部５０と、網膜３にて反射した光を受光し映像データを生成する受光部６０と、ＭＥＭＳ走査ミラー３０と瞳孔２との間の光路上に、網膜３にて反射した光を受光部６０に集光するように配置された集光ミラー７０とを備えている。本実施形態において、集光ミラー７０は、例えば、アルミ蒸着面を有する凹面ミラーである。集光ミラー７０の略中央部には、ＭＥＭＳ走査ミラー３０から瞳孔２に照射される光を遮らないように、例えばＭＥＭＳ走査ミラー３０による光の走査範囲より僅かに大きく形成された孔部７０ａが設けられている。
【００１２】
本実施形態において、赤外光源１１は、例えば、経瞳孔温熱療法等に適した近赤外域の所定波長帯のレーザ光である照射光を出力可能な半導体レーザ装置である。可視光源１２は、例えば、可視領域のレーザ光である参照光を出力可能な半導体レーザ装置である。赤外光源１１や可視光源１２のレーザ光源は、単色のレーザ光を出力するものであってもよいし、波長の異なる複数のレーザ光を出力するものであってもよい。後者の場合、単色光のみ波長変換可能なレーザ装置又はそれぞれ波長の異なる複数の半導体レーザを混合して出力可能なレーザ装置を用いることができる。
【００１３】
赤外光源１１や可視光源１２から出力されたレーザ光は指向性が高いため、このレーザ光を網膜３上に収束させるためのレンズやミラーなどで構成された光学系は、基本的に不要である。しかしながら、赤外光源１１や可視光源１２から出力されたレーザ光は、そのビーム径が若干広がる傾向にあるため、一般的に、赤外光源１１や可視光源１２には、レーザ光を平行光化するためのコリメータレンズを備えている。さらに、本実施形態では、赤外光源１１や可視光源１２とＭＥＭＳ走査ミラー３０との間に、レーザ光の光路に対して平行に位置調節が可能なフォーカシングレンズ（図示せず）を設けており、このフォーカシングレンズにより、レーザ光を平行光化し又はレーザ光を網膜３上に収束させる。なお、フォーカシングレンズは必ずしも必要ではないため、省略することも可能である。
【００１４】
ハーフミラー１３は、赤外光源１１から出力された照射光をＭＥＭＳ走査ミラー３０に向け反射させ、可視光源１２がＭＥＭＳ走査ミラー３０に向け出力した参照光を透過させるように配置されている。これにより、ハーフミラー１３からＭＥＭＳ走査ミラー３０には、照射光と参照光との混合光が照射される。
【００１５】
駆動制御部５０は、図に示すように、赤外光源１１や可視光源１２のドライバＩＣである光源駆動部５１と、ＭＥＭＳ走査ミラー３０に電圧を印加しＭＥＭＳ走査ミラー３０を駆動するスキャナ駆動部５２と、ＣＰＵやメモリ等で構成され、光源駆動部５１やスキャナ駆動部５２等を制御することにより赤外光源１１や可視光源１２、ＭＥＭＳ走査ミラー３０の動作を制御する制御部５３と、ユーザ（オペレータ）により操作可能なキーボードやポインティングデバイス等で構成され、ユーザによる制御部５３への操作入力を可能にする操作入力部５４と、ディスプレイ及びそのドライバＩＣ等で構成され、制御部５３の制御により光照射装置１の操作インターフェース画面や状態表示等をユーザが視認可能にディスプレイに表示する表示部５５を有している。制御部５３は、後述のように受光部６０により生成された映像データに基づいて、照射光が照射される眼の瞬目（まばたき）を検出する瞬目検出部５６を有している。
【００１６】
受光部６０は、集光ミラー７０により反射された光に含まれる参照光を受光したことを検出する光ディテクタである受光素子６１と、受光素子６１に入射する光のうち、赤外光源１１から出力された照射光の成分を吸収する性能を有する赤外光フィルタ６２と、スキャナ駆動部５２によるＭＥＭＳ走査ミラー３０の位相等の駆動情報に基づき、ＭＥＭＳ走査ミラー３０の位相情報と受光素子６１の出力から２次元映像の映像データを生成する映像化部６３等で構成されている。映像データの生成は、例えば、可視光源１２から参照光が照射されているときにのみ行われる。集光ミラー７０は、網膜３で反射された光を集光し受光素子６１に入射させるような姿勢で配置されている。受光素子６１は、例えば、集光ミラー７０により集光されて入射した光をＲＧＢの各波長帯等に分解し、それぞれの波長帯の光を別々に検出するように構成されており、これにより、可視光源１２から出力する参照光の波長帯域によっては、映像化部６３が、いわゆるカラー映像の映像データを生成する。本実施形態において、受光部６０で生成された映像データは、制御部５３の制御の下、表示部５５により映像としてユーザに視認可能に表示される。なお、受光部６０は、単色の映像の映像データを生成するように構成されていてもよい。
【００１７】
図２は、ＭＥＭＳ走査ミラー３０を示す。ＭＥＭＳ走査ミラー３０は、マイクロマシニング技術を用いて成形される半導体構造を有する小型の光走査ミラーであり、図に示すように、ミラー面３１ａを有する可動部３１と、第１ヒンジ３２を介して可動部３１を支持する可動フレーム３３と、第１ヒンジ３２と直交する方向に設けられた第２ヒンジ３４を介して可動フレーム３３を支持する固定フレーム３５と、可動部３１と可動フレーム３３との間及び可動フレーム３３と固定フレーム３５の間にそれぞれ設けられ、互いに噛合う各一対の櫛歯電極３６，３７などで構成されている。櫛歯電極３６及び３７は、例えば互いの電極が２μｍ乃至５μｍ程度の間隔で噛み合うように形成されており、互いの電極間に電圧が印加されることにより静電力を発生する。可動部３１及び可動フレーム３３は、それぞれ櫛歯電極３６，３７が発生する駆動力により、第１ヒンジ３２及び第２ヒンジ３４をそれぞれ捻りながら、可動フレーム３３及び固定フレーム３５に対し回動し、第１ヒンジ３２及び第２ヒンジ３４を軸として２軸回りに揺動することにより、２次元スキャン動作を行う。スキャナ駆動部５２は、例えば、可動部３１及び可動フレーム３３の共振周波数に応じた駆動周波数で、櫛歯電極３６，３７の各電極間に駆動電圧を印加し、櫛歯電極３６，３７にそれぞれ周期的に駆動力を発生させる。これにより、可動部３１及び可動フレーム３３の揺動による２次元スキャン動作が維持される。なお、スキャナ駆動部５２は、駆動電圧を調節することにより、可動部３１及び可動フレーム３３の揺動範囲を変更可能に構成されており、これにより、網膜３へのＭＥＭＳ走査ミラー３０による混合光の照射範囲を拡大縮小することができる。
【００１８】
次に、この光照射装置１が制御部５３による制御の下で行う、網膜３への照射光の照射動作について説明する。予め、光照射装置１と被照射者の眼とが、赤外光源１１及び可視光源１２から出力されＭＥＭＳ走査ミラー３０により反射された照射光及び参照光が瞳孔２に入射する位置関係となるようにする。本実施形態において、ユーザは、表示部５５に表示された映像を参照し、操作入力部５４を操作し、制御部５３に、照射光を網膜３上の特定の照射範囲にのみ照射させることができるように構成されている。図３（ａ）、（ｂ）は、そのときの表示部５５のディスプレイの表示画像の一例を示す。例えば、照射光を、網膜３の血管の一部分に照射させる場合、ユーザは、図３（ａ）に示すように、表示部５５に表示された網膜３の映像Ｇを見て、その血管Ｖの配置を確認する。そして、例えば、図３（ｂ）に示すように、ユーザは、操作入力部５４を通じ、映像Ｇ中に表示されるカーソルＣを映像Ｇ内で移動させて、制御部５３により映像Ｇに表示させることが可能なメニュー画面等（図示せず）を用いつつ、その位置を決定する操作を行う。ユーザによりカーソルＣの位置が決定されると、制御部５３は、そのカーソルＣの映像Ｇ内での座標情報とスキャナ駆動部５２によるＭＥＭＳ走査ミラー３０の駆動情報とに基づいて光源駆動部５１を制御し、ＭＥＭＳ走査ミラー３０が当該カーソルＣで指定された照射範囲に照射光を反射可能な位相であるときに赤外光源１１から照射光を出力させる。このように、制御部５３が、赤外光源１１から、ＭＥＭＳ走査ミラー３０の位相に応じた所定のタイミングで照射光を出力させることにより、照射光が、網膜３の特定の照射範囲にのみ照射される。なお、照射範囲の設定方法はこれに限られず、制御部５３は、照射範囲をユーザが直接に座標等のデータやコマンド等を入力することにより指定可能に構成されていてもよい。
【００１９】
ここで、本実施形態において、制御部５３は、瞬目検出部５６により検出した眼の瞬目に応じたタイミングで赤外光源１１から照射光が出力させるように、光源駆動部５１を制御する。瞬目検出部５６による瞬目検出は、例えば特開２００３−１０１２４号公報に記載されているような、公知の方法により行うことができる。すなわち、瞬目検出部５６は、例えば、受光部６０により生成された映像データについて、瞳孔２の大きさの時系列データを測定し、瞳孔２の大きさが所定の大きさ以下となると、再び瞳孔２の大きさが所定の大きさより大きくなるまで瞬目状態であると判定する。制御部５３は、例えば、このように瞬目検出部５６により検出された瞬目状態が解除されたときから所定時間だけ照射光の照射が行われるように、光源駆動部５１を制御する。なお、照射光を出力させるタイミングとしては、瞬目状態解除後の所定時間に限られず、例えば瞬目状態の解除後、再び瞬目検出がされる前までの間に出力するように構成されていてもよい。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態に係る光照射装置１によれば、照射光をＭＥＭＳ走査ミラー３０により走査させて網膜３の特定の照射範囲に照射するので、制御部５３によりＭＥＭＳ走査ミラー３０の動作に対する赤外光源１１からの照射光の出力タイミングを変更させ、照射光の照射範囲を容易に設定したり変更したりすることができる。ＭＥＭＳ走査ミラー３０や赤外光源１１の制御を変更することにより、照射範囲の網膜３内での位置や大きさを変更することが可能であるので、光照射装置１を小型に構成することができる。本実施形態において、照射光の照射範囲の選択は、受光部６０で生成された映像データを用いて、制御部５３が、その映像をカーソルＣ等と共に表示部５５に表示させつつ行われる。このように照射光の照射範囲とすることが可能な実際の網膜３の映像を視認しながら照射範囲を設定することができるので、ユーザは、照射範囲の位置等を、より容易に且つ正確に調整したり設定することが可能である。さらにまた、制御部５３は、瞬目検出部５６による瞬目検出が解除された後の所的時間に赤外光源１１から照射光を出力させるので、瞼が開いている可能性が一番高い状態であるときに照射光を出力させることができ、瞼等に照射光があたり網膜３に照射することができなかったり、瞼等に影響を及ぼしたりすることを防止することができる。従って、照射光を網膜３に照射するために、被照射者に瞼を開いたまま保持させることが必ずしも必要ではなく、照射対象者の負担を軽減することが可能になる。
【００２１】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、受光部は光ディテクタを用いて映像化部で映像データを生成するが、例えば２次元画像を撮像可能なＣＤＤやＣＭＯＳなどを受光素子として用いて映像データを生成するように構成されていてもよい。また、網膜に照射する照射光や参照光は上述の例に限られず、目的等に応じて種々の波長帯のものを用いることができ、また、レーザに限られるものでもない。さらにまた、制御部は、瞬目検出部５６を有さず、瞬目検出に基づく照射光の出力タイミング制御を行うように構成されていなくてもよい。また、光照射装置は、参照光を出力する可視光源１２を有さず、制御部５３の制御により、ＭＥＭＳ走査ミラー３０により照射光のみを走査して、例えば予めユーザにより制御部５３に設定された網膜３上の照射範囲に照射光を照射するように構成されていてもよい。このような構成であっても、ユーザは、制御部５３に操作入力することなどにより照射範囲の設定を変更することにより、可視光源１２やＭＥＭＳ走査ミラー３０等の位置や構成を変更することなく、照射光の照射範囲を容易に変更することができる。
【００２２】
また、本実施形態において、光照射装置は、各構成部材を一体の筐体に納めた器具や同一のフレームに搭載した器具として構成することができるが、ユーザは、実際の網膜３の映像を視認しながら照射範囲を設定し照射光を照射させることができるので、例えば上記構成の光照射装置のうち、制御部５３、操作入力部５４、表示部５５等をユーザが操作可能な操作端末とし、その他の部材を被照射者が着用可能な小型軽量なゴーグル型のハウジング等に納めて操作端末と接続して、光照射装置を構成することも可能である。これにより、被照射者を比較的負担の少ない自由な姿勢とした状態で、照射光の照射を行うことが可能であり、光照射装置の携帯性も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る光照射装置の構成を示す図。
【図２】上記光照射装置のＭＥＭＳ走査ミラーの構成を示す図。
【図３】（ａ）は上記光照射装置の表示部の表示画面例を示す図、（ｂ）は照射範囲選択時の同表示画面例を示す図。
【符号の説明】
【００２４】
１  光照射装置
２  瞳孔
３  網膜
１１  赤外光源（照射光源）
１２  可視光源（参照光源）
３０  ＭＥＭＳ走査ミラー
５０  制御駆動部
５５  表示部
５６  瞬目検知部
６０  受光部
【図１】
2009119152.tif 000003
【図２】
2009119152.tif 000004
【図３】
2009119152.tif 000005