JP7317633B2 - ophthalmic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、被検眼の角膜に対して測定用パターンを投影し且つこの測定用パターンが投影されている角膜を撮影する眼科装置に関する。 The present invention relates to an ophthalmologic apparatus that projects a measurement pattern onto the cornea of an eye to be inspected and photographs the cornea onto which the measurement pattern is projected.
白内障手術では、被検者(患者)の眼である被検眼(患者眼)から混濁した水晶体を摘出し、その代わりとなる眼内レンズ(Intraocular Lens:IOL)を被検眼内に挿入する。この眼内レンズとしては、乱視の矯正が可能なトーリックIOLが知られている。 In cataract surgery, an opacified crystalline lens is removed from an eye to be examined (patient's eye), which is the eye of a subject (patient), and an intraocular lens (IOL) is inserted into the eye to be examined. As this intraocular lens, a toric IOL capable of correcting astigmatism is known.
トーリックIOLによる矯正効果を発揮させるためには、被検眼の角膜の強主経線方向と、トーリックIOLの弱主経線方向とをできるだけ合わせる必要がある。このため、トーリックIOLを用いた白内障手術では、被検眼の乱視軸方向(乱視軸角度ともいう)の測定が極めて重要である。そこで、トーリックIOLを用いた白内障手術は、被検眼の乱視軸方向の測定及び術者への報知が可能な手術用顕微鏡を用いて行われる。 In order to exhibit the correction effect of the toric IOL, it is necessary to match the direction of the strong principal meridian of the cornea of the subject's eye with the direction of the weak principal meridian of the toric IOL as much as possible. Therefore, in cataract surgery using a toric IOL, measurement of the astigmatism axis direction (also referred to as the astigmatism axis angle) of the subject's eye is extremely important. Therefore, cataract surgery using a toric IOL is performed using a surgical microscope capable of measuring the direction of the astigmatic axis of the subject's eye and notifying the operator of this.
特許文献1及び特許文献2には、リング状に配置された複数の輝点(光源)を有するケラトリング光源と、撮像素子を有する撮影光学系と、を備える手術用顕微鏡が記載されている。この手術用顕微鏡は、ケラトリング光源から被検眼の角膜に対して断続的なリング状のリングパターン(測定用パターン)を投影し、このリングパターンが投影されている角膜を撮影光学系で撮影する。そして、手術用顕微鏡は、撮影光学系で撮影された角膜の撮影画像に基づき被検眼の乱視軸方向(乱視情報)を演算し、この乱視軸方向に対応する輝点を点滅等させたりすることで、角膜の乱視軸方向を術者に対して報知する。 Patent Literatures 1 and 2 describe surgical microscopes that include a keratizing light source having a plurality of bright points (light sources) arranged in a ring shape and an imaging optical system having an imaging device. This surgical microscope projects an intermittent ring pattern (measurement pattern) onto the cornea of the subject's eye from a keratling light source, and photographs the cornea on which this ring pattern is projected with an imaging optical system. . Then, the surgical microscope calculates the astigmatism axis direction (astigmatism information) of the subject's eye based on the photographed image of the cornea taken by the photographing optical system, and blinks the bright spot corresponding to this astigmatism axis direction. , the operator is notified of the astigmatism axis direction of the cornea.
手術用顕微鏡のケラトリング光源から被検眼の角膜に対してリングパターンを投影する場合には、被検眼とケラトリング光源との間の距離が予め定められた基準値に固定される。この基準値は、被検眼の一般的な瞳孔径に合わせて、角膜上でリングパターンのサイズ(直径)が約3φ(mm)になるように予め定められている。 When projecting the ring pattern from the keratling light source of the surgical microscope onto the cornea of the subject's eye, the distance between the subject's eye and the keratling light source is fixed at a predetermined reference value. This reference value is predetermined so that the size (diameter) of the ring pattern on the cornea is approximately 3φ (mm) in accordance with the general pupil diameter of the subject's eye.
しかしながら、被検眼の瞳孔径は被検者ごとに異なっており、被検眼の瞳孔径が上述の一般的な瞳孔径とは大きく異なる場合もある。この場合には、被検眼とケラトリング光源との間の距離を上述の基準値に調整したとしても、ケラトリング光源から被検眼の角膜に投影されるリングパターンが瞳孔径よりも大きくなり、瞳孔径に合せた乱視軸方向が得られないおそれがある。 However, the pupil diameter of the subject's eye differs from subject to subject, and in some cases the pupil diameter of the subject's eye differs greatly from the general pupil diameter described above. In this case, even if the distance between the eye to be inspected and the keratling light source is adjusted to the above reference value, the ring pattern projected from the keratling light source onto the cornea of the eye to be inspected is larger than the diameter of the pupil. There is a possibility that the astigmatism axis direction matching the diameter cannot be obtained.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、被検眼の瞳孔径に合せた被検眼の乱視情報を取得可能な眼科装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ophthalmologic apparatus capable of acquiring astigmatism information of an eye to be examined that matches the pupil diameter of the eye to be examined.
本発明の目的を達成するための眼科装置は、被検眼の角膜に対して測定用パターンを投影する投影光源と、投影光源により測定用パターンが投影されている角膜を撮影する撮影装置と、投影光源を、投影光源の投影軸に沿った複数の支持位置であって、且つ被検眼と投影光源との間の距離の基準値に基づき予め定められる基準位置と、基準位置とは異なる1又は複数の変更位置と、を含む複数の支持位置で選択的に支持する支持部と、を備え、撮影装置が、支持部により変更位置に支持されている投影光源から測定用パターンが投影されている角膜の撮影を行う。 An ophthalmologic apparatus for achieving the object of the present invention comprises: a projection light source for projecting a measurement pattern onto the cornea of an eye to be inspected; an imaging device for imaging the cornea on which the measurement pattern is projected by the projection light source; The light source is supported at a plurality of supporting positions along the projection axis of the projection light source and is predetermined based on a reference value of the distance between the subject's eye and the projection light source, and one or more positions different from the reference position. and a support for selectively supporting at a plurality of support positions including a cornea on which a measurement pattern is projected from a projection light source supported by the support at the change positions. to shoot.
この眼科装置によれば、被検眼の瞳孔径に合せた測定用パターンを被検眼の角膜に投影し、且つこの測定用パターンが投影されている被検眼の角膜を撮影することができる。 According to this ophthalmologic apparatus, it is possible to project a measurement pattern that matches the pupil diameter of the eye to be inspected onto the cornea of the eye to be inspected, and to photograph the cornea of the eye to be inspected onto which the measurement pattern is projected.
本発明の他の態様に係る眼科装置において、投影軸と撮影装置の光軸とが同一直線上にあり、投影光源が、光軸の通る開口穴を有し、撮影装置が、開口穴を通して、測定用パターンが投影されている角膜を撮影する。 In the ophthalmologic apparatus according to another aspect of the present invention, the projection axis and the optical axis of the imaging device are on the same straight line, the projection light source has an aperture through which the optical axis passes, the imaging device passes through the aperture, An image of the cornea on which the measurement pattern is projected is taken.
本発明の他の態様に係る眼科装置において、支持部が、撮影装置に設けられ且つ光軸に対して平行な方向に延びた直線形状のガイドであって、投影光源を光軸に沿って移動自在に支持するガイドと、ガイドに対して投影光源を複数の支持位置において選択的に解除可能に固定する固定部材と、を備える。これにより、ガイド及び固定部材により投影光源を複数の支持位置で選択的に支持することができる。 In the ophthalmologic apparatus according to another aspect of the present invention, the support section is a linear guide provided in the photographing device and extending in a direction parallel to the optical axis to move the projection light source along the optical axis. A freely supporting guide and a fixing member selectively releasably fixing the projection light source to the guide at a plurality of supporting positions are provided. Thereby, the projection light source can be selectively supported at a plurality of support positions by the guide and the fixing member.
本発明の他の態様に係る眼科装置において、支持部が、撮影装置に設けられ且つ光軸に対して平行な方向に延びた直線形状のガイドであって、投影光源を光軸に沿って移動自在に支持するガイドと、ガイドに沿って投影光源を移動させるアクチュエータと、を備える。これにより、投影光源から被検眼の角膜に投影される測定用パターンのサイズをより細かく調整することができる。 In the ophthalmologic apparatus according to another aspect of the present invention, the support section is a linear guide provided in the photographing device and extending in a direction parallel to the optical axis to move the projection light source along the optical axis. A freely supporting guide and an actuator for moving the projection light source along the guide are provided. This makes it possible to more finely adjust the size of the measurement pattern projected from the projection light source onto the cornea of the eye to be inspected.
本発明の他の態様に係る眼科装置において、支持部が、複数の支持位置の一つとして、基準位置及び変更位置よりも撮影装置に近い位置である退避位置で投影光源を支持可能であり、投影光源が支持部により退避位置で支持されているか否かを検出する検出部と、検出部の検出結果に基づき、支持部が投影光源を退避位置で支持している場合には投影光源を消灯させ且つ投影光源を退避位置とは異なる位置で支持している場合には投影光源を点灯させる光源制御部と、を備える。これにより、投影光源の点灯及び消灯を自動で切り替えることができる。 In the ophthalmologic apparatus according to another aspect of the present invention, the support section can support the projection light source at a retracted position, which is a position closer to the imaging device than the reference position and the change position, as one of the plurality of support positions, A detection unit that detects whether or not the projection light source is supported by the support at the retracted position, and based on the detection result of the detection unit, the projection light source is turned off if the support supports the projection light source at the retracted position. and a light source control unit that turns on the projection light source when the projection light source is supported at a position different from the retracted position. As a result, the projection light source can be automatically switched on and off.
本発明の他の態様に係る眼科装置において、投影光源が、測定用パターンとして、連続的又は断続的なリング状のリングパターンを角膜に投影し、撮影装置により撮影された角膜の撮影画像に基づき、被検眼の乱視情報を演算する乱視情報演算部を備える。これにより、被検眼の瞳孔径に合せた乱視情報が得られる。 In the ophthalmologic apparatus according to another aspect of the present invention, the projection light source projects a continuous or intermittent ring pattern onto the cornea as the measurement pattern, and based on the captured image of the cornea captured by the imaging device, and an astigmatism information calculation unit for calculating astigmatism information of the subject's eye. Astigmatism information corresponding to the pupil diameter of the subject's eye is thereby obtained.
本発明の他の態様に係る眼科装置において、支持部が、投影光源を、複数の支持位置の中の2以上の位置で順番に支持し、撮影装置が、2以上の位置ごとに、投影光源からリングパターンが投影されている角膜の撮影を行い、乱視情報演算部が、撮影装置により2以上の位置ごとに撮影された撮影画像に基づき、2以上の位置ごとに乱視情報を演算する。これにより、被検眼の複数箇所の乱視情報が得られる。 In the ophthalmologic apparatus according to another aspect of the present invention, the support section sequentially supports the projection light source at two or more of the plurality of support positions, and the imaging device supports the projection light source at each of the two or more positions. The cornea on which the ring pattern is projected is photographed, and the astigmatism information calculation unit calculates astigmatism information for each of two or more positions based on the photographed images photographed for each of two or more positions by the photographing device. Astigmatism information at a plurality of locations of the subject's eye is thus obtained.
本発明の他の態様に係る眼科装置において、投影光源が、測定用パターンとして、連続的又は断続的なリング状のリングパターンを角膜に投影し、支持部が、投影光源を、複数の支持位置の中の2以上の位置で順番に支持し、撮影装置が、2以上の位置ごとに、投影光源からリングパターンが投影されている角膜の撮影を行い、基準位置に対する変更位置の相対位置を取得する相対位置取得部と、撮影装置により2以上の位置ごとに撮影された角膜の撮影画像と、相対位置取得部が取得した相対位置と、に基づき、被検眼の角膜曲率を演算する角膜曲率演算部と、を備える。これにより、被検眼の角膜曲率が得られる。 In the ophthalmologic apparatus according to another aspect of the present invention, the projection light source projects a continuous or intermittent ring pattern as the measurement pattern onto the cornea, and the support unit projects the projection light source to a plurality of support positions. The cornea on which the ring pattern is projected from the projection light source is photographed by the imaging device for each of the two or more positions, and the relative position of the changed position with respect to the reference position is acquired. corneal curvature calculation for calculating the corneal curvature of the eye to be inspected based on the relative position acquiring unit, the captured images of the cornea captured at each of two or more positions by the imaging device, and the relative positions acquired by the relative position acquiring unit and Thereby, the corneal curvature of the eye to be examined is obtained.
本発明の他の態様に係る眼科装置において、投影光源が、同心円状の複数のリングパターンを角膜に投影する。 In an ophthalmic apparatus according to another aspect of the present invention, a projection light source projects a plurality of concentric ring patterns onto the cornea.
本発明の目的を達成するための眼科装置は、被検眼の角膜に対して測定用パターンを投影する投影光源と、被検眼を観察するための観察光学系であって、対物レンズと、接眼レンズと、対物レンズ及び接眼レンズの間に設けられたリレー光学系と、を備え、測定用パターンが投影されている角膜からの反射光を、対物レンズ及びリレー光学系を介して接眼レンズまで導く観察光学系と、投影光源を、投影光源の投影軸に沿った複数の支持位置であって、且つ被検眼と投影光源との間の距離の基準値に基づき予め定められる基準位置と、基準位置とは異なる1又は複数の変更位置と、を含む複数の支持位置で選択的に支持する支持部と、を備え、観察光学系が、支持部により変更位置に支持されている投影光源から測定用パターンが投影されている角膜からの反射光を、接眼レンズまで導く。 An ophthalmologic apparatus for achieving the object of the present invention comprises a projection light source for projecting a measurement pattern onto the cornea of an eye to be inspected, an observation optical system for observing the eye to be inspected, and comprising an objective lens, an eyepiece lens, and an eyepiece lens. and a relay optical system provided between the objective lens and the eyepiece lens, and the reflected light from the cornea on which the pattern for measurement is projected is guided to the eyepiece lens via the objective lens and the relay optical system. The optical system and the projection light source are supported at a plurality of supporting positions along the projection axis of the projection light source and are predetermined based on a reference value of the distance between the subject's eye and the projection light source; a support for selectively supporting at a plurality of support positions including: one or more different change positions; and a support for selectively supporting at a plurality of support positions, wherein the viewing optical system receives a measurement pattern from the projection light source supported at the change positions by the support. Reflected light from the cornea on which is projected is directed to the eyepiece.
本発明の他の態様に係る眼科装置において、投影軸と対物レンズの光軸とが同一直線上にあり、投影光源が、光軸の通る開口穴を有し、開口穴を通して対物レンズに反射光が入射する。 In the ophthalmic apparatus according to another aspect of the present invention, the projection axis and the optical axis of the objective lens are on the same straight line, the projection light source has an aperture through which the optical axis passes, and the objective lens reflects light through the aperture. is incident.
本発明の他の態様に係る眼科装置において、支持部が、観察光学系に設けられ且つ光軸に対して平行な方向に延びた直線形状のガイドであって、投影光源を光軸に沿って移動自在に支持するガイドと、ガイドに対して投影光源を複数の支持位置において選択的に解除可能に固定する固定部材と、を備える。 In the ophthalmologic apparatus according to another aspect of the present invention, the support section is a linear guide provided in the observation optical system and extending in a direction parallel to the optical axis, and the projection light source is guided along the optical axis. A movably supporting guide and a fixing member selectively releasably fixing the projection light source to the guide at a plurality of supporting positions are provided.
本発明の他の態様に係る眼科装置において、支持部が、観察光学系に設けられ且つ光軸に対して平行な方向に延びた直線形状のガイドであって、投影光源を光軸に沿って移動自在に支持するガイドと、ガイドに沿って投影光源を移動させるアクチュエータと、を備える。 In the ophthalmologic apparatus according to another aspect of the present invention, the support section is a linear guide provided in the observation optical system and extending in a direction parallel to the optical axis, and the projection light source is guided along the optical axis. A movably supporting guide and an actuator for moving the projection light source along the guide are provided.
本発明の他の態様に係る眼科装置において、支持部が、複数の支持位置の一つとして、基準位置及び変更位置よりも観察光学系に近い位置である退避位置で投影光源を支持可能であり、投影光源が支持部により退避位置で支持されているか否かを検出する検出部と、検出部の検出結果に基づき、支持部が投影光源を退避位置で支持している場合には投影光源を消灯させ且つ投影光源を退避位置とは異なる位置で支持している場合には投影光源を点灯させる光源制御部と、を備える。 In the ophthalmologic apparatus according to another aspect of the present invention, the support section can support the projection light source at a retracted position, which is a position closer to the observation optical system than the reference position and the change position, as one of the plurality of support positions. a detection unit for detecting whether or not the projection light source is supported by the support unit at the retracted position; a light source control unit that turns off the projection light source and turns on the projection light source when the projection light source is supported at a position different from the retracted position.
本発明の他の態様に係る眼科装置において、投影光源が、測定用パターンとして、連続的又は断続的なリング状のリングパターンを角膜に投影する。 In the ophthalmologic apparatus according to another aspect of the present invention, the projection light source projects a continuous or intermittent ring pattern onto the cornea as the measurement pattern.
本発明は、被検眼の瞳孔径に合せた被検眼の乱視情報を取得することができる。 The present invention can acquire astigmatism information of an eye to be inspected that matches the pupil diameter of the eye to be inspected.
[第1実施形態]
<手術用顕微鏡の構成>
図1は、第1実施形態の手術用顕微鏡10(本発明の眼科装置に相当)の斜視図である。図1に示すように、手術用顕微鏡10は、トーリックIOLを用いた被検眼Eの白内障手術において、被検眼Eの角膜の観察及び乱視軸方向の測定と、術者に対する被検眼Eの角膜の乱視軸方向の報知(呈示)と、を行う。
[First embodiment]
<Configuration of surgical microscope>
FIG. 1 is a perspective view of a surgical microscope 10 (corresponding to the ophthalmologic apparatus of the present invention) of the first embodiment. As shown in FIG. 1, the
手術用顕微鏡10は、脚部12と、支柱14と、第1アーム16と、第2アーム18とホルダ20と、フットスイッチ22と、駆動装置24と、顕微鏡本体26と、を備える。
The
脚部12は、支柱14を上下方向に平行な姿勢で保持する。支柱14は、その下端部が脚部12に固定され且つその上端部が第1アーム16を保持している。
The
第1アーム16の一端部は、支柱14の上端部に保持される。また、第1アーム16の他端部には、公知の電動アクチュエータにより構成される回転駆動軸24aが設けられている。回転駆動軸24aは、第2アーム18を上下方向に平行な上下軸の軸周り方向と水平方向に平行な水平軸の軸周り方向とに回転自在に保持する。
One end of the
第2アーム18の一端部は、回転駆動軸24aを介して第1アーム16に保持される。また、第2アーム18の他端部には、公知の電動アクチュエータにより構成される回転駆動軸24bが設けられている。回転駆動軸24bは、ホルダ20を上下軸の軸周り方向と水平軸の軸周り方向とに回転自在に保持する。ホルダ20は、顕微鏡本体26を保持する。
One end of the
フットスイッチ22は、術者の足による入力操作であって且つ顕微鏡本体26の位置及び姿勢を変更するための入力操作を受け付ける。
The
駆動装置24は、回転駆動軸24aと回転駆動軸24bとを含む。駆動装置24は、フットスイッチ22に対する入力操作に応じて、ホルダ20及び顕微鏡本体26を上下方向及び水平方向に移動させたり回転させたりする。これにより、顕微鏡本体26は、駆動装置24によって3次元的に位置及び姿勢が調整可能になるので、被検眼Eに対する顕微鏡本体26の手動アライメントが可能になる。
The
図2は、顕微鏡本体26の正面図である。図2及び既述の図1に示すように、顕微鏡本体26は、本発明の撮影装置に相当するものであり、鏡筒部30と、左右の接眼部32と、撮影部34(図1では図示を省略)と、を備える。
FIG. 2 is a front view of the microscope
鏡筒部30は、被検眼Eの角膜を観察及び撮影するための各種の光学系が収納されている。なお、図中の符号OAは、鏡筒部30に設けられている対物レンズ58(図4参照)の光軸であり、本発明の撮影装置の光軸に相当する。
The
鏡筒部30の上面には、図示は省略するが、被検眼Eの角膜の観察像が倒立像として得られる場合に、この観察像を正立像に変換するインバータ部が設けられている。このインバータ部には、左右の接眼部32が設けられている。術者(観察者)は、左右の接眼部32を覗き込むことにより被検眼Eを双眼視する。
Although not shown, the upper surface of the
鏡筒部30の側面には、撮影部34が着脱自在に取り付けられている。このように鏡筒部30に撮影部34が取り付けられることで、顕微鏡本体26が本発明の撮影装置として機能する。なお、鏡筒部30と撮影部34とが一体化されていてもよい。
A photographing
鏡筒部30の下面には、ケラトリング光源36を支持するケラトリング光源支持部38と、釦式検出センサ39(図7参照)と、が設けられている。
A keratling light
撮影部34は、例えば動画撮影が可能なデジタルカメラである。この撮影部34は、被検眼Eの角膜を撮影して角膜の撮影画像40(画像データ)を出力する。この撮影部34により撮影された角膜の撮影画像40は、撮影部34から後述の制御装置42へ出力され、さらにこの制御装置42によりモニタ44に表示される。これにより、術者は、左右の接眼部32を通して被検眼Eの観察を行う他に、モニタ44を通して被検眼Eを観察することができる。
The photographing
ケラトリング光源36は、本発明の投影光源に相当する所謂リング照明光源である。このケラトリング光源36は、ケラトリング光源支持部38により顕微鏡本体26と被検眼Eとの間の位置において支持される。また、ケラトリング光源36は、光軸OAと同一直線上にある投影軸PAを有している。以下、光軸OA及び投影軸PAを単に「光軸OA」と略す。
The keratizing
図3は、ケラトリング光源36をその下方側(被検眼E側)から見た下面図である。図3に示すように、ケラトリング光源36は、リング状(略リング状を含む、以下同じ)に形成されており、その中央部分には光軸OAが通る開口穴46が形成されている。これにより、顕微鏡本体26は、ケラトリング光源36の開口穴46を通して被検眼Eの角膜の観察及び撮影を行う。
FIG. 3 is a bottom view of the keratling
ケラトリング光源36の下面には、光軸OAを中心とする同一円周上に沿って複数の発光ダイオード(light emitting diode)である複数のLED48が等間隔(略等間隔を含む)で配置されている。なお、LED48の配置数は、特に限定はされないが、例えば本実施形態では9の倍数個、より具体的には36個である。なお、LED48の代わりに他の半導体光源或いはハロゲンランプ等の公知の各種光源を用いてもよい。また、各LED48の全てが或いは一部が不等間隔で配置されていてもよい。
A plurality of
ケラトリング光源36の外周部には、後述のケラトリング光源支持部38により支持される被支持部36aが設けられている。被支持部36aには、この被支持部36aを光軸OAに平行な上下方向に貫通する一対のガイド挿通穴50と、被支持部36aの側面から一対のガイド挿通穴50の一方の内部に至るボルト挿通穴52と、が形成されている。
A supported
一対のガイド挿通穴50には、詳しくは後述するが、ケラトリング光源支持部38の一部である一対のガイド90がそれぞれ挿通される。また、ボルト挿通穴52には、詳しくは後述するが、ケラトリング光源支持部38の一部であるボルト92が挿通される。
A pair of
図2に戻って、ケラトリング光源36の各LED48を点灯(オン)させると、ケラトリング光源36から被検眼Eの角膜に対して、断続的なリング状(ドット状)のパターン光であるリングパターン54が投影される。このリングパターン54は、本発明の測定用パターンに相当する。これにより、撮影部34が、開口穴46を通してリングパターン54が投影されている被検眼Eの角膜の撮影を行い、この角膜の撮影画像40を制御装置42へ出力する。
Returning to FIG. 2, when each LED 48 of the keratizing
ケラトリング光源支持部38は、詳しくは後述するが、ケラトリング光源36を光軸OAに平行な上下方向に沿った複数の位置で選択的に支持する。
Although the details will be described later, the keratling light
釦式検出センサ39(図7参照)は、公知の押し釦式の検出センサであり、本発明の検出部に相当する。この釦式検出センサ39は、詳しくは後述するが、ケラトリング光源支持部38によりケラトリング光源36が特定の位置(後述の退避位置、図10参照)で支持されているか否かを検出する。
The button type detection sensor 39 (see FIG. 7) is a known push button type detection sensor and corresponds to the detection section of the present invention. The button-
<顕微鏡本体の光学系>
図4は、顕微鏡本体26を側方から見た場合の顕微鏡本体26の内部の光学系の概略図である。図5は、顕微鏡本体26を術者側から見た場合の顕微鏡本体26の内部の光学系の概略図である。
<Optical system of microscope body>
FIG. 4 is a schematic diagram of the optical system inside the microscope
図4及び図5に示すように、顕微鏡本体26は、対物レンズ58と、照明光学系60と、観察光学系70と、撮影光学系80と、を備える。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
対物レンズ58は、ケラトリング光源36の開口穴46(図3参照)に対向する位置に配置されており、投影軸PA(図3参照)と一致する光軸OAを有する。なお、対物レンズ58は、照明光学系60、観察光学系70、及び撮影光学系80で共用される。
The
(照明光学系)
照明光学系60は、光軸OAとは非平行な照明光軸OBを有しており、被検眼Eに対して照明光を照射する。この照明光学系60は、照明光源61、光ファイバーケーブル62、出射口絞り63、コンデンサレンズ64、照明野絞り65、スリット板66、コリメータレンズ67、照明プリズム68、及び対物レンズ58を含む。
(illumination optical system)
The illumination
照明光源61は、鏡筒部30の外部に設けられている。また、照明光源61には、光ファイバーケーブル62の一端側の入射口に接続されている。この照明光源61は、光ファイバーケーブル62の一端に照明光を入射する。
The
光ファイバーケーブル62の他端側の出射口は、鏡筒部30内においてコンデンサレンズ64に対向する位置に配置されている。これにより、照明光源61から光ファイバーケーブル62の一端に入射された照明光は、光ファイバーケーブル62により導光されてその他端からコンデンサレンズ64に向けて出射される。
The exit port on the other end side of the
出射口絞り63は、光ファイバーケーブル62の出射口とコンデンサレンズ64との間に配置されている。出射口絞り63は、光ファイバーケーブル62の出射口から出射される照明光の出射領域を調整する。
An
コンデンサレンズ64は、光ファイバーケーブル62から出射された照明光を集光し、この照明光を照明野絞り65を介してスリット板66に向けて出射する。照明野絞り65は、対物レンズ58の前側焦点位置と光学的に共役な位置に設けられており、照明野の調整を行う。
The
スリット板66は、遮光性を有する円盤状の部材により形成されている。このスリット板66は、不図示の駆動機構により照明光軸OB上に位置するセット位置と、このセット位置から照明光軸OBに対して垂直な方向に退避した退避位置と、に選択的に移動される。
The
また、スリット板66には、複数のスリット穴66aにより構成される透光部が設けられている。各スリット穴66aは、既述の前側焦点位置に対して光学的に共役な位置に形成されている。各スリット穴66aを通過した照明光は、コリメータレンズ67に入射する。
Further, the
コリメータレンズ67は、各スリット穴66aを通過した照明光を平行光束に変換し、平行光束になった照明光を照明プリズム68に向けて出射する。
The
照明プリズム68は、コリメータレンズ67から入射した照明光を、対物レンズ58及び被検眼Eに向けて反射する反射面68aを有する。これにより、反射面68aにて反射された照明光が、対物レンズ58を経由して被検眼Eに照射される。被検眼Eに照射された照明光の一部は、被検眼Eの角膜にて反射される。この角膜にて反射された照明光の反射光(観察光又は戻り光ともいう)は、角膜にて反射されたリングパターン54の反射光と共に、対物レンズ58を経由して観察光学系70及び撮影光学系80に入射する。これにより、観察光学系70を通してリングパターン54が投影されている被検眼Eの角膜を観察することができ、且つこの角膜を撮影光学系80により撮影することができる。
The
(観察光学系)
観察光学系70は、左右の接眼部32を通した被検眼Eの角膜の観察に用いられる。この観察光学系70は、対物レンズ58と、左右一対の左観察光学系70L及び右観察光学系70Rと、を備える。
(Observation optical system)
The observation
左観察光学系70L及び右観察光学系70Rは、対物レンズ58の光軸OAを挟むように設けられている。左観察光学系70Lは、術者の左眼に対応する光学系であり、観察光軸OALを有する。右観察光学系70Rは、術者の右眼に対応する光学系であり、観察光軸OARを有する。
The left observation
左観察光学系70L及び右観察光学系70Rは、それぞれズームレンズ系71、結像レンズ73、像正立プリズム74、眼幅調整プリズム75、視野絞り76、及び接眼レンズ77を有する。なお、本実施形態では、右観察光学系70Rのみがズームレンズ系71と結像レンズ73との間にビームスプリッタ72を有する。また、ズームレンズ系71、結像レンズ73、像正立プリズム74、眼幅調整プリズム75、及び視野絞り76は、本発明のリレー光学系を構成する。
The left observation
ズームレンズ系71は、複数のズームレンズ71a,71b,71cを含む。各ズームレンズ71a~71cは、図示しないレンズ駆動機構によって観察光軸OAL,OARに沿う方向に移動可能である。これにより、被検眼Eの角膜を観察又は撮影する際のズーム倍率を変更することができる。
The
結像レンズ73は、対物レンズ58及びズームレンズ系71を通して入射した被検眼Eの角膜からの反射光を集光する。ビームスプリッタ72は、ズームレンズ系71から観察光軸OARに沿って入射した反射光の一部を撮影光学系80に向けて反射し、反射光の残りを結像レンズ73に向けて出射する。
The
像正立プリズム74は、結像レンズ73(左観察光学系70L)又はビームスプリッタ72(右観察光学系70R)から入射した反射光に基づく被検眼Eの角膜の倒立像を正立像に変換し、変換後の反射光を眼幅調整プリズム75へ出射する。
The
眼幅調整プリズム75は、術者の眼幅(左眼と右眼の間の距離)に応じて、左観察光学系70L及び右観察光学系70Rの光路間の距離の調整を行う。視野絞り76は、反射光の断面における周辺領域を遮断して術者の視野を制限する。
The interpupillary
接眼レンズ77は、既述の左右の接眼部32にそれぞれ設けられている。これにより、術者は、左右の接眼部32の接眼レンズ77を通して、リングパターン54が投影されている被検眼Eの角膜を直接観察することができる。
The
(撮影光学系)
撮影光学系80は、被検眼Eの角膜の撮影に用いられる。この撮影光学系80は、対物レンズ58を備えると共に、右観察光学系70Rとの間でズームレンズ系71及びビームスプリッタ72を共用している。また、撮影光学系80は、ビームスプリッタ72により観察光軸OARから分岐された分岐光軸OC(撮影光軸)に沿って、結像レンズ81、反射ミラー82、及び撮像素子83を有する。
(Photography optical system)
The imaging
結像レンズ81は、ビームスプリッタ72により反射された反射光を反射ミラー82に結像する。反射ミラー82は、結像レンズ81により結像された反射光を撮影部34内の撮像素子83の受光面に向けて反射する。
The
撮像素子83は、CCD型(Charged-coupled devices)型又はCMOS型(Complementary metal-oxide-semiconductor)型のエリアイメージセンサであり、撮影部34内に設けられている。撮像素子83は、反射ミラー82から入射した反射光を撮像して、被検眼Eの角膜の撮影画像40を制御装置42へ出力する。これにより、リングパターン54が投影されている被検眼Eの角膜の撮影画像40が得られる。制御装置42が撮影画像40をモニタ44に表示させることにより、術者は、モニタ44を通してリングパターン54が投影されている被検眼Eの角膜を観察することができる。また、制御装置42が撮影画像40を解析することで被検眼Eの乱視情報が得られる。
The
<ケラトリング光源支持部>
図6は、ケラトリング光源支持部38の斜視図である。図6に示すように、ケラトリング光源支持部38は、ケラトリング光源36を光軸OA(上下方向)に沿った複数の支持位置で選択的に支持する。これらの支持位置には、基準位置、第1変更位置、第2変更位置、及び退避位置が含まれる(図7から図10参照)。なお、第1変更位置及び第2変更位置は、本発明の変更位置に相当する。また、基準位置、第1変更位置、及び第2変更位置は、本発明の2以上の位置に相当する。
<Keratling light source support>
FIG. 6 is a perspective view of the keratling
ケラトリング光源支持部38は、一対のガイド90と1つのボルト92(ネジでも可)とにより構成される。
The keratling light
一対のガイド90は、鏡筒部30の下面に設けられており、光軸OAに対して平行な方向である下方向に延びた直線形状(棒状)を有する。各ガイド90は、既述の図3に示したように被支持部36aにそれぞれ形成されている一対のガイド挿通穴50に挿通される。これにより、ケラトリング光源36が、各ガイド90により光軸OAに沿って移動自在に支持される。
The pair of
一対のガイド90の一方の外周面には、4つのボルト穴90a(めねじ)が形成されている(図7から図10参照)。各ボルト穴90aは、ガイド90の外周面において光軸OAに沿って間隔を空けて形成されている。各ボルト穴90aには、被支持部36aのボルト挿通穴52(図3参照)に挿通されたボルト92の先端部が螺合される。
Four
ボルト92は、本発明の固定部材に相当するものであり、被支持部36aのボルト挿通穴52に挿通された後、各ボルト穴90aのいずれかに螺合する。これにより、ケラトリング光源36を各ボルト穴90aのいずれかに対応する位置でガイド90に対して解除可能に固定させることができる。従って、ボルト92の外周面上での各ボルト穴90aの形成位置を調整することで、ガイド90によりケラトリング光源36を光軸OAに沿った所望の複数の支持位置、すなわち基準位置、第1変更位置、第2変更位置、及び退避位置で選択的に支持させることができる。
The
なお、ガイド90に対してケラトリング光源36をボルト92で各支持位置に選択的に解除可能に固定する代わりに、例えばクリック機構のような係止機構(本発明の固定部材に相当)を用いて各支持位置に選択的に解除可能に固定(係止)可能にしてもよい。
Instead of selectively releasably fixing the keratizing
図7は、ケラトリング光源36の基準位置を説明するための説明図である。なお、図中の符号WDは、被検眼Eと顕微鏡本体26の対物レンズ58との間の距離である作動距離を示す。また、図中の符号dは、被検眼Eとケラトリング光源36との間の距離である光源距離(本発明の距離に相当)を示す。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the reference position of the keratling
図7に示すように、被支持部36aのボルト挿通穴52を挿通したボルト92の先端部(以下、単に「ボルト92の先端部」と略す)を、各ボルト穴90aの中で最も下方向に位置するボルト穴90aに螺合することで、ガイド90によりケラトリング光源36が基準位置で支持される。この基準位置は、作動距離WDを予め定めた作動距離基準値に合せた状態において、光源距離dが予め定めた光源距離基準値(本発明の基準値に相当)となる位置である。具体的には光源距離基準値は、ケラトリング光源36から被検眼Eの角膜に投影されるリングパターン54の径が角膜上において約3φ(mm)となる距離である。
As shown in FIG. 7, the tip of the
図8は、ケラトリング光源36の第1変更位置を説明するための説明図である。ボルト92の先端部を、各ボルト穴90aの中で下から2番目に位置するボルト穴90aに螺合することで、作動距離WDは既述の作動距離基準値を保った状態で、ガイド90によりケラトリング光源36が第1変更位置で支持される。第1変更位置は、基準位置からその上方向側にずれた(退避した)位置であって且つ釦式検出センサ39を押圧しない位置である。ケラトリング光源36が第1変更位置で支持されると、基準位置で支持されている場合よりも光源距離dが増加する。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the first changed position of the keratling
図9は、ケラトリング光源36の第2変更位置を説明するための説明図である。図9に示すように、ボルト92の先端部を、各ボルト穴90aの中で下から3番目に位置するボルト穴90aに螺合することで、作動距離WDは既述の作動距離基準値を保った状態で、ガイド90によりケラトリング光源36が第2変更位置で支持される。第2変更位置は、第1変更位置よりも上方向側にずれた(退避した)位置であって且つ釦式検出センサ39を押圧しない位置である。ケラトリング光源36が第2変更位置で支持されると、第1変更位置で支持されている場合よりもさらに光源距離dが増加する。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the second changed position of the keratling
図10は、ケラトリング光源36の退避位置を説明するための説明図である。図10に示すように、ボルト92の先端部を、各ボルト穴90aの中で最も上方向に位置するボルト穴90aに螺合することで、ガイド90によりケラトリング光源36が退避位置で支持される。退避位置は、白内障手術においてケラトリング光源36を使用しない場合に、このケラトリング光源36を退避させるための位置である。具体的には退避位置は、第2変更位置よりも上方向側にずれた(退避した)位置であって且つ釦式検出センサ39を押圧する位置である。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the retracted position of the keratling
ケラトリング光源36が退避位置に移動すると、ケラトリング光源36により釦式検出センサ39が押圧される。これにより、釦式検出センサ39の検出結果に基づき、ケラトリング光源36がガイド90により退避位置で支持されている否かを検出可能である。なお、釦式検出センサ39の代わりに、光学センサ(測距センサ)及び接触検知センサ等の公知の各種センサを用いて、ケラトリング光源36が退避位置で支持されているか否かを検出してもよい。
When the keratling
このようにケラトリング光源支持部38によりケラトリング光源36を光軸OAに沿って移動自在に支持することで、ケラトリング光源36を基準位置とは異なる第1変更位置、第2変更位置、及び退避位置でそれぞれ支持することができる。その結果、作動距離WDは既述の作動距離基準値を保った状態で、光源距離dのみを変更することができる。
By supporting the keratling
図11は、ガイド90によるケラトリング光源36の支持位置と、ケラトリング光源36から被検眼Eの角膜に投影されるリングパターン54と、の関係を説明するための説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the support position of the keratizing
ガイド90によりケラトリング光源36を支持する位置を基準位置から第1変更位置に変更すると、ケラトリング光源36の光源距離dが増加する。このため、基準位置のケラトリング光源36から被検眼Eの角膜に投影されるリングパターン54の径(図中の符号XIA参照)よりも、第1変更位置のケラトリング光源36から被検眼Eの角膜に投影されるリングパターン54の径(図中の符号XIB参照)が小さくなる。
When the position at which the keratling
ガイド90によりケラトリング光源36を支持する位置を第1変更位置から第2変更位置に変更すると、ケラトリング光源36の光源距離dがさらに増加する。このため、第1変更位置のケラトリング光源36から被検眼Eの角膜に投影されるリングパターン54の径(図中の符号XIB参照)よりも、第2変更位置のケラトリング光源36から被検眼Eの角膜に投影されるリングパターン54の径(図中の符号XIC参照)が小さくなる。
When the position at which the keratling
このようにケラトリング光源支持部38によるケラトリング光源36の支持位置として、基準位置、第1変更位置、及び第2変更位置を設けることで、被検眼Eの角膜に投影されるリングパターン54のサイズを3段階で変更することができる。そして、ケラトリング光源36の支持位置ごとに、リングパターン54が投影されている被検眼Eの角膜からの反射光がケラトリング光源36の開口穴46を通して対物レンズ58に入射し、対物レンズ58及び各光学系を介して接眼レンズ77と撮像素子83とにそれぞれ導かれる。
By providing the reference position, the first change position, and the second change position as the support positions of the keratling
<制御装置>
図12は、第1実施形態の制御装置42の機能ブロック図である。図12に示すように、制御装置42は、例えば顕微鏡本体26又は第1アーム16の内部に設けられている。また、制御装置42が手術用顕微鏡10に外部接続されたコンピュータであってもよい。
<Control device>
FIG. 12 is a functional block diagram of the
制御装置42は、各種のプロセッサ(Processor)及びメモリ等から構成された演算回路を備える。各種のプロセッサには、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、及びプログラマブル論理デバイス[例えばSPLD(Simple Programmable Logic Devices)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、及びFPGA(Field Programmable Gate Arrays)]等が含まれる。なお、制御装置42の各種機能は、1つのプロセッサにより実現されてもよいし、同種または異種の複数のプロセッサで実現されてもよい。
The
また、制御装置42には、既述の駆動装置24、ケラトリング光源36、釦式検出センサ39、照明光学系60、観察光学系70、及び撮影光学系80(撮影部34)の他に、操作部96と記憶部98とが接続されている。
In addition to the driving
操作部96は、顕微鏡本体26の位置及び姿勢の調整操作(手動アライメント操作)と、照明光源61の点灯操作と、被検眼Eの乱視情報の測定開始操作と、撮影光学系80のズーム倍率の変更操作と、を含む手術用顕微鏡10の各種操作の入力を受け付ける。この操作部96には、既述のフットスイッチ22の他に、顕微鏡本体26に設けられたハードウェアキー(ボタン及びスイッチ等)或いは操作パネルが含まれる。
The
記憶部98には、図示は省略するが、手術用顕微鏡10の制御プログラム及び被検眼Eの乱視情報の測定結果等が記憶される。
Although not shown, the
制御装置42は、記憶部98内の制御プログラムを読み出して実行することにより、駆動制御部100、リング制御部102、光学系制御部104、画像取得部106、乱視情報演算部108、表示制御部110、及び報知制御部112として機能する。以下、制御装置42の「~部」として説明するものは「~回路」、「~装置」、又は「~機器」であってもよい。すなわち、「~部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、及びハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで構成されていてもよい。
By reading and executing the control program in the
駆動制御部100は、駆動装置24の駆動を制御する。駆動制御部100は、操作部96(フットスイッチ22)に対する術者の操作入力に応じて、駆動装置24を駆動して顕微鏡本体26の位置及び姿勢を調整する。これにより、被検眼Eに対して顕微鏡本体26が手動アライメントされる。
The
リング制御部102は、本発明の光源制御部に相当するものであり、ケラトリング光源36の各LED48の点灯及び消灯を制御する。リング制御部102は、釦式検出センサ39の検出結果に基づき、ケラトリング光源36が退避位置で支持されている場合にはケラトリング光源36の各LED48を消灯させる。これにより、ケラトリング光源36を退避位置に移動させるだけでケラトリング光源36を自動で消灯させることができる。
The
また、リング制御部102は、釦式検出センサ39の検出結果に基づき、ケラトリング光源支持部38によりケラトリング光源36が退避位置とは異なる支持位置(基準位置、第1変更位置、第2変更位置)で支持されている場合には、ケラトリング光源36の各LED48を自動で点灯させる。なお、リング制御部102は、各LED48を自動で点灯させる代わりに、操作部96に対する乱視情報の測定開始操作の入力に応じて各LED48を点灯させてもよい。
In addition, based on the detection result of the button-
さらに、リング制御部102は、後述の報知制御部112の制御の下、ケラトリング光源36の各LED48の中から選択された1以上のLED48の点灯態様(発光態様)を変化させる。
Further, the
光学系制御部104は、照明光学系60、観察光学系70、及び撮影光学系80を制御する。光学系制御部104は、操作部96に対して照明光源61の点灯操作が入力された場合に、照明光学系60の照明光源61を点灯させる。また、光学系制御部104は、操作部96に対して乱視情報の測定開始操作が入力された場合に、撮影光学系80の撮像素子83による被検眼Eからの反射光の撮像を実行させる。これにより、撮影光学系80(撮影部34)により、リングパターン54が投影されている被検眼Eの角膜の撮影及びその撮影画像40の出力が実行される。
The optical
また、光学系制御部104は、操作部96に対するズーム倍率の変更操作の入力に応じて、左観察光学系70L及び右観察光学系70Rのズームレンズ系71を駆動して、被検眼Eの観察時又は撮影時のズーム倍率の変更を実行する。
In addition, the optical
画像取得部106は、不図示のインタフェースを介して撮影光学系80の撮像素子83から被検眼Eの角膜及びリングパターン54の撮影画像40を取得して、この撮影画像40を乱視情報演算部108と表示制御部110とにそれぞれ出力する。
The
乱視情報演算部108は、画像取得部106から入力される被検眼Eの角膜及びリングパターン54の撮影画像40に基づき、被検眼Eの乱視度数及び乱視軸方向等の乱視情報を演算する。具体的には乱視情報演算部108は、撮影画像40からリングパターン54を検出して、このリングパターン54の楕円率(短径と長径との比)から被検眼Eの乱視度数を演算すると共に、リングパターン54の楕円主軸方向から被検眼Eの乱視軸方向を演算する。なお、具体的な乱視度数及び乱視軸方向の演算方法は公知技術(上記特許文献1及び2参照)であるので、ここでは具体的な説明は省略する。
The astigmatism information calculation unit 108 calculates astigmatism information such as the astigmatism power and astigmatism axis direction of the subject eye E based on the photographed
また、乱視情報演算部108は、被検眼Eの乱視情報の演算結果を後述の報知制御部112へ出力すると共に記憶部98内に記憶させる。
Further, the astigmatism information calculation unit 108 outputs the calculation result of the astigmatism information of the subject's eye E to the
表示制御部110は、画像取得部106から入力された撮影画像40をモニタ44に表示させる。これにより、術者は、モニタ44を通して被検眼Eの角膜及びこの角膜に投影されているリングパターン54を観察することができる。また、表示制御部110は、後述の報知制御部112の制御の下、モニタ44に表示される撮影画像40に対して被検眼Eの乱視軸方向を示す指標113(図12参照)を重畳表示させる。
The
図13は、報知制御部112による被検眼Eの乱視軸方向の報知制御を説明するための説明図である。図13及び既述の図12に示すように、報知制御部112は、乱視情報演算部108から入力される被検眼Eの乱視情報(乱視軸方向)の演算結果に基づき、ケラトリング光源36(各LED48)及びモニタ44の少なくとも一方を制御して、術者に対する被検眼Eの乱視軸方向の報知を実行させる。
FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the notification control of the astigmatism axis direction of the subject's eye E by the
図13の符号XIIIAに示すように、報知制御部112は、ケラトリング光源36の各LED48を用いた被検眼Eの乱視軸方向の報知を行う場合には、この乱視軸方向の演算結果に基づき、各LED48の中で被検眼Eの乱視軸方向に対応するLED48を選択する。次いで、この選択結果に基づき、報知制御部112は、リング制御部102を制御して、被検眼Eの乱視軸方向に対応するLED48の点灯態様を変更、例えば点滅させる。これにより、被検眼Eの角膜に投影されるリングパターン54を構成する36個の輝点像の中で、点滅しているLED48に対応する輝点像が点滅を開始する。その結果、左右の接眼部32を通して被検眼Eを観察している術者に対して、被検眼Eの乱視軸方向を報知することができる。
As indicated by symbol XIIIA in FIG. 13, the
なお、LED48の点灯態様の変更には、LED48の点滅の他に、例えば消灯、輝度の変更も含まれる。また、36個のLED48をそれぞれ複数色のLEDで構成した場合には、LED48の発光色を変更してもよい。
In addition to blinking of the
図13の符号XIIIBに示すように、報知制御部112は、モニタ44を用いた被検眼Eの乱視軸方向の報知を行う場合には、モニタ44に表示されている撮影画像40を解析して、この撮影画像40内からリングパターン54を構成する36個の輝点像を検出する。次いで、報知制御部112は、乱視情報演算部108による被検眼Eの乱視軸方向の演算結果に基づき、撮影画像40内の36個の輝点像の中で被検眼Eの乱視軸方向に対応する輝点像を選択する。そして、この選択結果に基づき、報知制御部112は、表示制御部110を制御して、被検眼Eの乱視軸方向に対応する輝点像を示す指標113を、モニタ44に表示されている撮影画像40に重畳表示させる。
As indicated by symbol XIIIB in FIG. 13 , the
指標113は、撮影画像40内において被検眼Eの乱視軸方向に対応する輝点像を判別可能であればその形状(パターン)、色彩、及び表示態様等は特に限定はされず、例えば、レチクル(十字線)などが用いられる。
The shape (pattern), color, and display mode of the
本実施形態では、ケラトリング光源36に36個のLED48を設けているので、「360°÷36=10°」の感度で被検眼Eの乱視軸方向を術者に報知することができる。また、36個の各LED48の間を考慮して、例えば隣接する2個のLED48を点滅させたり或いはモニタ44上で隣接する2個の輝点像の間に指標113を表示させたりすることにより、5°の感度で被検眼Eの乱視軸方向を術者に報知することができる。
In this embodiment, since the keratizing
<第1実施形態の作用>
図14は、上記構成の第1実施形態の手術用顕微鏡10による被検眼Eの乱視情報の測定及び乱視軸方向の報知の流れを示すフローチャートである。なお、初期状態ではケラトリング光源36がケラトリング光源支持部38により退避位置で支持されているものとする。
<Action of First Embodiment>
FIG. 14 is a flow chart showing the flow of measurement of astigmatism information of the subject's eye E and notification of the astigmatism axis direction by the
図14に示すように、最初に術者が、操作部96のフットスイッチ22に対して顕微鏡本体26の位置及び姿勢を調整するための操作入力を行う。これにより、駆動制御部100が、駆動装置24を駆動して被検眼Eに対する顕微鏡本体26の位置及び姿勢を調整する手動アライメントを実行する(ステップS1)。
As shown in FIG. 14, first, the operator performs operation input for adjusting the position and attitude of the microscope
次いで、術者が、操作部96に対して照明光源61の点灯操作を入力する。また、術者が、ケラトリング光源支持部38を操作して、ケラトリング光源36の支持位置を退避位置から基準位置に変更する。これにより、光学系制御部104が照明光源61を点灯させると共に、リング制御部102がケラトリング光源36の各LED48を点灯させる。照明光源61及び各LED48が点灯すると、照明光学系60から被検眼Eの角膜に対して照明光が照射されると共に、各LED48から角膜に対してリングパターン54が投影される(ステップS2)。その結果、術者は、左右の接眼部32を通して、リングパターン54が投影されている被検眼Eの角膜を観察することができる。なお、ステップS1及びステップS2の順番は逆であってもよい。
Next, the operator inputs a turn-on operation of the
そして、術者が、操作部96に対して被検眼Eの乱視情報の測定開始操作を入力する。これにより、光学系制御部104が撮影光学系80の撮像素子83による被検眼Eからの反射光の撮像を開始させる。その結果、リングパターン54が投影されている被検眼Eの角膜の撮影とその撮影画像40の出力とが撮影光学系80により実行され、且つ画像取得部106により撮影画像40の取得と表示制御部110及び乱視情報演算部108への撮影画像40の出力とが実行される(ステップS3)。
Then, the operator inputs an operation to start measuring the astigmatism information of the subject's eye E to the
画像取得部106から撮影画像40を取得した表示制御部110は、この撮影画像40をモニタ44に表示させる(ステップS4)。これにより、術者は、モニタ44を通してリングパターン54が投影されている被検眼Eの角膜の観察を行うことができる。
The
また、画像取得部106から撮影画像40を取得した乱視情報演算部108は、この撮影画像40に基づき公知の手法で被検眼Eの乱視度数及び乱視軸方向を含む乱視情報を演算し、この演算結果を記憶部98内に記憶させると共に報知制御部112へ出力する(ステップS5)。
Further, the astigmatism information calculation unit 108 that has acquired the captured
乱視情報演算部108から乱視情報(乱視軸方向)の入力を受けた報知制御部112は、この乱視情報に基づきリング制御部102を制御して、被検眼Eの乱視軸方向に対応するLED48を点滅させる(図13の符号XIIIA参照)。或いは報知制御部112は、この乱視情報に基づき表示制御部110を制御して、被検眼Eの乱視軸方向に対応する輝点像を示す指標113をモニタ44の表示画面内の撮影画像40に重畳表示させる(図13の符号XIIIB参照)。これにより、術者に対して被検眼Eの乱視軸方向を報知することができる(ステップS6)。
The
基準位置に対応する被検眼Eの乱視情報の測定が完了すると、術者は、ケラトリング光源支持部38を操作してケラトリング光源36の位置を基準位置から第1変更位置に変更する(ステップS7でYES,S8)。これにより、ケラトリング光源36の光源距離dが増加するので、既述の図11の符号XIBに示したようにケラトリング光源36から被検眼Eの角膜に投影されるリングパターン54の径が1段階小さくなる。
When the measurement of the astigmatism information of the subject's eye E corresponding to the reference position is completed, the operator operates the keratling
次いで、術者が操作部96に対して被検眼Eの乱視情報の測定開始操作を入力すると、既述のステップS3からステップS6の処理が繰り返し実行されて、第1変更位置に対応した被検眼Eの乱視情報の測定及び記憶と、乱視軸方向の報知と、が実行される。
Next, when the operator inputs an operation to start measuring the astigmatism information of the subject's eye E to the
第1変更位置に対応する被検眼Eの乱視情報の測定が完了すると、術者は、ケラトリング光源支持部38を操作してケラトリング光源36の位置を第1変更位置から第2変更位置に変更する(ステップS7でYES,ステップS8)。これにより、既述の図11の符号XICに示したように、ケラトリング光源36の光源距離dがさらに増加するので、ケラトリング光源36から被検眼Eの角膜に投影されるリングパターン54の径がもう1段階小さくなる。
When the measurement of the astigmatism information of the subject's eye E corresponding to the first changed position is completed, the operator operates the keratling light
そして、術者が操作部96に対して被検眼Eの乱視情報の測定開始操作を入力すると、既述のステップS3からステップS6の処理が繰り返し実行されて、第2変更位置に対応した被検眼Eの乱視情報の測定及び記憶と、乱視軸方向の報知と、が実行される。その結果、基準位置、第1変更位置、第2変更位置の各位置における被検眼Eの乱視情報を測定することができる。これにより、例えば被検眼Eの瞳孔径が一般的な瞳孔径よりも小さい場合であってもこの被検眼Eの瞳孔径に合せた被検眼Eの乱視情報が得られる。
Then, when the operator inputs an operation to start measuring the astigmatism information of the subject's eye E to the
術者は、被検眼Eの乱視情報の測定が全て完了すると、ケラトリング光源支持部38を操作してケラトリング光源36の位置を第2変更位置から退避位置に変更する(ステップS7でNO)。これにより、既述の図10に示したようにケラトリング光源36によって釦式検出センサ39が押下される。その結果、リング制御部102が、釦式検出センサ39の検出結果に基づきケラトリング光源36の各LED48を消灯させる。
When the measurement of the astigmatism information of the subject's eye E is completed, the operator operates the keratling
なお、図14では基準位置、第1変更位置、第2変更位置の各位置における被検眼Eの乱視情報の測定を行っているが、被検眼Eの瞳孔径に合せた乱視情報を測定可能な位置のみで乱視情報の測定を行ってもよい。この場合には、ステップS2(左右の接眼部32を通して被検眼Eの観察を行う場合)或いはステップS4(モニタ44を通して被検眼Eの観察を行う場合)の後で、ケラトリング光源36の位置を、被検眼Eに対してその瞳孔径に合せたリングパターン54を投影可能な位置(第1変更位置又は第2変更位置)に変更する(ステップS8)。そして、既述のステップS3からステップS6の処理を実行する。
In FIG. 14, the astigmatism information of the eye to be examined E is measured at each position of the reference position, the first changed position, and the second changed position. Astigmatism information may be measured only by position. In this case, after step S2 (when the subject's eye E is observed through the left and right eyepieces 32) or step S4 (when the subject's eye E is observed through the monitor 44), the position of the keratling
<第1実施形態の効果>
以上のように第1実施形態では、基準位置とは異なる位置(第1変更位置及び第2変更位置)で支持されているケラトリング光源36から被検眼Eの角膜にリングパターン54を投影し且つリングパターン54が投影されている被検眼Eの角膜を撮影することができるので、被検眼Eの瞳孔径に合せた乱視情報を取得することができる。
<Effects of the first embodiment>
As described above, in the first embodiment, the
また、第1実施形態では、基準位置、第1変更位置、及び第2変更位置の3種類の位置でケラトリング光源36を選択的に支持可能にすることで、1個のケラトリング光源36でサイズ(径)の異なる3種類のリングパターン54を被検眼Eの角膜に投影することができる。その結果、サイズの異なる複数個のケラトリング光源36を備えるのと同様の効果が得られる。
In addition, in the first embodiment, the keratling
[第2実施形態]
<第2実施形態の構成>
図15は、第2実施形態の手術用顕微鏡10の制御装置42Aの機能ブロック図である。上記第1実施形態では、基準位置、第1変更位置、及び第2変更位置の各位置における被検眼Eの乱視情報の測定を行っているが、第2実施形態では被検眼Eの角膜曲率(角膜形状)の測定を行う。
[Second embodiment]
<Configuration of Second Embodiment>
FIG. 15 is a functional block diagram of the
図15に示すように、第2実施形態の手術用顕微鏡10は、第1実施形態とは異なる制御装置42Aを有し且つ記憶部98内に位置関係情報116が記憶されている点を除けば上記第1実施形態と基本的に同じ構成である。このため、上記第1実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
As shown in FIG. 15, the
制御装置42Aは、第1実施形態の制御装置42の各部の他に、角膜曲率演算部114として機能する。
The
第2実施形態の画像取得部106は、撮影光学系80から被検眼Eの角膜及びリングパターン54の撮影画像40を取得するごとに、この撮影画像40を、既述の表示制御部110及び乱視情報演算部108の他に角膜曲率演算部114へ出力する。これにより、角膜曲率演算部114は、撮影光学系80によりケラトリング光源36の3種類の位置(基準位置、第1変更位置、及び第2変更位置)ごとに撮影された3種類の撮影画像40を取得する。以下、3種類の撮影画像40の中で基準位置に対応する撮影画像40を基準位置画像40Aとし、第1変更位置に対応する撮影画像40を第1変更位置画像40Bとし、第2変更位置に対応する撮影画像40を第2変更位置画像40Cとする。
Every time the
位置関係情報116は、基準位置に対する第1変更位置及び第2変更位置のそれぞれの相対位置を示す。例えば位置関係情報116は、基準位置を0(mm)とした場合の第1変更位置及び第2変更位置の各々の上下方向(光軸OAの方向)の高さ位置(mm)である。この位置関係情報116は、後述の角膜曲率演算部114による被検眼Eの角膜曲率の演算に用いられるものであり、予めメーカにより記憶部98に記憶されている。
The positional relationship information 116 indicates respective relative positions of the first changed position and the second changed position with respect to the reference position. For example, the positional relationship information 116 is the height position (mm) in the vertical direction (direction of the optical axis OA) of each of the first change position and the second change position when the reference position is 0 (mm). This positional relationship information 116 is used for calculation of the corneal curvature of the subject's eye E by the corneal curvature calculation unit 114, which will be described later, and is stored in advance in the
角膜曲率演算部114は、画像取得部106から取得した3種類の撮影画像40のうちの2以上の画像と、記憶部98から取得した位置関係情報116と、に基づき、被検眼Eの角膜曲率の演算を行う。この場合に、角膜曲率演算部114は既述の記憶部98と共に本発明の相対位置取得部として機能する。
The corneal curvature calculation unit 114 calculates the corneal curvature of the subject's eye E based on two or more of the three types of captured
図16は、角膜曲率演算部114による被検眼Eの角膜曲率の演算の第1例を説明するための説明図である。図17は、角膜曲率演算部114による被検眼Eの角膜曲率の演算の第2例を説明するための説明図である。 FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining a first example of calculation of the corneal curvature of the subject's eye E by the corneal curvature calculator 114 . FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining a second example of calculation of the corneal curvature of the subject's eye E by the corneal curvature calculator 114 .
図16及び既述の図15に示すように、角膜曲率演算部114は、第1例では、画像取得部106から取得した3種類の撮影画像40のうちの基準位置画像40A(符号XVIA参照)と第2変更位置画像40C(符号XVIB参照)とに基づき、被検眼Eの角膜曲率を演算する。この場合には角膜曲率演算部114は、基準位置画像40A及び第2変更位置画像40Cから2種類のリングパターン54を分割して検出する。これにより、ケラトメータ等により2重のリングパターン54が投影されている被検眼Eの角膜の撮影画像40D(符号XVIC参照)から、2重のリングパターン54を検出することと実質的に同等の処理を行うことができる。
As shown in FIG. 16 and FIG. 15 already described, in the first example, the corneal curvature calculation unit 114 calculates the
この際に、基準位置画像40Aの撮影時と第2変更位置画像40Cの撮影時とにおいては光源距離dが互いに異なる。このため、角膜曲率演算部114は、位置関係情報116に基づき基準位置に対応する光源距離dと第2変更位置に対応する光源距離dとの差分を演算する。そして、角膜曲率演算部114は、2種類のリングパターン54と、光源距離dの差分の演算結果とに基づき、被検眼Eの角膜曲率を演算する。なお、角膜曲率の具体的な演算方法は公知技術であるので、ここでは具体的な説明は省略する。
At this time, the light source distance d differs between when the
図17及び既述の図15に示すように、角膜曲率演算部114は、第2例では、画像取得部106から取得した基準位置画像40A(符号XVIIA参照)と第1変更位置画像40B(符号XVIIB参照)と第2変更位置画像40C(符号XVIIC参照)とに基づき、被検眼Eの角膜曲率を演算する。この場合には角膜曲率演算部114は、基準位置画像40A、第1変更位置画像40B、及び第2変更位置画像40Cから3種類のリングパターン54を分割して検出する。これにより、ケラトメータ等により3重のリングパターン54が投影されている被検眼Eの角膜の撮影画像40E(符号XVIID参照)から、3重のリングパターン54を検出することと実質的に同等の処理を行うことができる。
As shown in FIG. 17 and FIG. 15 already described, in the second example, the corneal curvature calculation unit 114 acquires the
また、角膜曲率演算部114は、第1例と同様に位置関係情報116に基づき、基準位置に対応する光源距離dと第1変更位置に対応する光源距離dとの差分である第1差分を演算すると共に、基準位置に対応する光源距離dと第2変更位置に対応する光源距離dとの差分である第2差分を演算する。そして、角膜曲率演算部114は、3種類のリングパターン54と、光源距離dの第1差分及び第2差分の演算結果とに基づき、被検眼Eの角膜曲率を演算する。
Further, the corneal curvature calculator 114 calculates a first difference between the light source distance d corresponding to the reference position and the light source distance d corresponding to the first changed position based on the positional relationship information 116 as in the first example. Also, a second difference between the light source distance d corresponding to the reference position and the light source distance d corresponding to the second changed position is calculated. Then, the corneal curvature calculator 114 calculates the corneal curvature of the subject's eye E based on the three types of
さらに図示は省略するが、角膜曲率演算部114は、基準位置画像40A及び第1変更位置画像40Bに基づき被検眼Eの角膜曲率を演算したり、第1変更位置画像40B及び第2変更位置画像40Cに基づき被検眼Eの角膜曲率を演算したりすることができる。なお、3種類の撮影画像40(基準位置画像40A、第1変更位置画像40B、及び第2変更位置画像40C)の中から、角膜曲率演算部114による被検眼Eの角膜曲率の演算に用いられる撮影画像40を2以上選択する選択操作は、操作部96にて行われる。
Further, although illustration is omitted, the corneal curvature calculation unit 114 calculates the corneal curvature of the subject's eye E based on the
角膜曲率演算部114は、被検眼Eの角膜曲率の演算結果を表示制御部110と記憶部98とにそれぞれ出力する。これにより、表示制御部110により角膜曲率の演算結果がモニタ44に表示されると共に記憶部98内に記憶される。
The corneal curvature calculation unit 114 outputs the calculation result of the corneal curvature of the eye E to be examined to the
<第2実施形態の作用>
図18は、上記構成の第2実施形態の手術用顕微鏡10による被検眼Eの角膜曲率の演算処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、図17の符号XVIIBに示したように、角膜曲率演算部114が、基準位置画像40A、第1変更位置画像40B、及び第2変更位置画像40Cの全てに基づき被検眼Eの角膜曲率を演算する場合を例に挙げて説明を行う。
<Action of Second Embodiment>
FIG. 18 is a flow chart showing the flow of calculation processing of the corneal curvature of the subject's eye E by the
なお、ステップS1からステップS2までの処理は、既述の図14に示した第1実施形態と基本的に同じであるので、ここでは具体的な説明は省略する。また、被検眼Eの乱視情報の測定及び乱視軸方向の報知についても第1実施形態と同じであるので、ここでは具体的な説明は省略する。 Since the processing from step S1 to step S2 is basically the same as that of the first embodiment shown in FIG. 14, detailed description thereof will be omitted here. The measurement of astigmatism information of the subject's eye E and the notification of the astigmatism axis direction are also the same as those in the first embodiment, so a detailed description thereof will be omitted here.
ステップS2の完了後、術者が操作部96に対して撮影開始操作を入力すると、撮影光学系80による基準位置画像40Aの撮影と、画像取得部106による基準位置画像40Aの取得と、画像取得部106から角膜曲率演算部114等への基準位置画像40Aの出力と、が実行される(ステップS3)。
After step S2 is completed, when the operator inputs an imaging start operation to the
基準位置画像40Aの撮影等が完了すると、術者は、ケラトリング光源支持部38を操作してケラトリング光源36の位置を基準位置から第1変更位置に変更する(ステップS4A)。
When the imaging of the
ケラトリング光源36の位置の変更後、術者が操作部96に対して撮影開始操作を入力すると、撮影光学系80による第1変更位置画像40Bの撮影と、画像取得部106による第1変更位置画像40Bの取得と、画像取得部106から角膜曲率演算部114等への第1変更位置画像40Bの出力と、が実行される(ステップS5A)。
After changing the position of the keratling
第1変更位置画像40Bの撮影等が完了すると、術者は、ケラトリング光源支持部38を操作してケラトリング光源36の位置を第1変更位置から第2変更位置に変更する(ステップS6AでYES、ステップS4A)。
When the imaging of the first
ケラトリング光源36の位置の変更後、術者が操作部96に対して撮影開始操作を入力すると、撮影光学系80による第2変更位置画像40Cの撮影と、画像取得部106による第2変更位置画像40Cの取得と、画像取得部106から角膜曲率演算部114等への第2変更位置画像40Cの出力と、が実行される(ステップS5A)。
After changing the position of the keratling
次いで、術者が操作部96に対して被検眼Eの角膜曲率の演算開始操作を入力すると、角膜曲率演算部114が記憶部98から位置関係情報116を取得する(ステップS6AでNO、ステップS7A)。そして、角膜曲率演算部114は、基準位置画像40A、第1変更位置画像40B、及び第2変更位置画像40Cからそれぞれ検出した3種類のリングパターン54と、記憶部98から取得した位置関係情報116と、に基づき被検眼Eの角膜曲率を演算する(ステップS8A)。
Next, when the operator inputs an operation to start the calculation of the corneal curvature of the subject's eye E to the
角膜曲率演算部114による被検眼Eの角膜曲率の演算結果は、表示制御部110によりモニタ44に表示されると共に記憶部98内に記憶される(ステップS9A)。
The result of calculation of the corneal curvature of the subject's eye E by the corneal curvature calculation unit 114 is displayed on the
なお、図18では、ケラトリング光源36の3種類の位置(基準位置、第1変更位置、第2変更位置)ごとに撮影光学系80による角膜の撮影を行っているが、3種類の位置の全てで撮影を行わなくともよい。例えば、基準位置画像40A、第1変更位置画像40B、及び第2変更位置画像40Cの中のいずれか2つの画像に基づき角膜曲率演算部114による角膜曲率の演算を行う場合には、3種類の位置の中から選択した2種類の位置のみで撮影部34による撮影を行う。
In FIG. 18, the cornea is photographed by the photographing
<第2実施形態の効果>
以上のように第2実施形態では、ケラトリング光源36の位置を光軸OAの方向に沿った2以上の位置に順番に変更し且つ2以上の位置ごとに撮影光学系80による角膜の撮影を行うことで、2重以上の多重のリングパターン54を撮影画像40ごとに分割して検出することができる。その結果、ケラトリング光源36が被検眼Eの角膜に対して1重のリングパターン54を投影するタイプであっても、被検眼Eの角膜曲率を演算することができる。また、第1実施形態で説明したように撮影画像40ごとに被検眼Eの乱視情報を同時に演算することで、被検眼Eの角膜曲率及び乱視情報を同時測定することができる。
<Effects of Second Embodiment>
As described above, in the second embodiment, the position of the kerating
[各実施形態の構成の変形例]
次に、上記各実施形態の手術用顕微鏡10の一部の構成の変形例について説明を行う。なお、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。また、複数の変形例を適宜組み合わせてもよい。
[Modified example of configuration of each embodiment]
Next, a modified example of a partial configuration of the
<ケラトリング光源の変形例>
図19は、上記各実施形態のケラトリング光源36の変形例であるケラトリング光源36A,36Bの下面図である。上記各実施形態のケラトリング光源36は、被検眼Eの角膜に対して1重のリングパターン54を投影するが、図19に示すようにケラトリング光源36A,36Bは角膜に対して同心円状のリングパターン54(図16及び図17参照)を投影する。
<Modified example of keratling light source>
FIG. 19 is a bottom view of keratling
図19の符号XIXAに示すように、ケラトリング光源36Aの下面には、光軸OAを中心とする2重の同心円上に沿って複数のLED48が等間隔で配置されている。また、図19の符号XIXBに示すように、ケラトリング光源36Bの下面には、光軸OAを中心とする3重の同心円上に沿って複数のLED48が等間隔で配置されている。これにより、ケラトリング光源36A,36Bは、角膜に対して同心円状のリングパターン54を投影することができる。なお、ケラトリング光源36A,36Bの代わりに、4重以上の同心円状のリングパターン54を角膜に投影可能なケラトリング光源(図示は省略)を用いてもよい。
As indicated by symbol XIXA in FIG. 19, a plurality of
上記第1実施形態にケラトリング光源36A,36Bを適用することで、ケラトリング光源36A,36Bの位置(基準位置、第1変更位置、第2変更位置)ごとに、被検眼Eの複数の箇所(リングパターン54ごと)の乱視情報が得られる。
By applying the keratizing
上記第2実施形態にケラトリング光源36A,36Bを適用することで、被検眼Eの角膜に対してより多重のリングパターン54を分割して投影することができる。例えば、ケラトリング光源36A,36Bの位置の種類数をN(ここではNは2又は3)とした場合、上記第2実施形態にケラトリング光源36Aを適用した場合には角膜に対して「2N」重のリングパターン54を分割して投影することができる。また、上記第2実施形態にケラトリング光源36Bを適用した場合には角膜に対して「3N」重のリングパターン54を分割して投影することができる。これにより、被検眼Eの角膜曲率を高精度に測定することができる。
By applying the keratizing
なお、上記第2実施形態にケラトリング光源36A,36Bを適用した場合には、従来のケラトメータ等と同様に、撮影光学系80による1回の撮影で得られた撮影画像40に基づき、角膜曲率演算部114が被検眼Eの角膜曲率を演算することができる。
When the keratizing
<リングパターンの変形例>
図20は、上記各実施形態のケラトリング光源36から被検眼Eの角膜に対して投影されるリングパターン54の変形例であるリングパターン54Aの説明図である。ここで、図20中の符号XXAは基準位置に対応するリングパターン54Aを示したものである。また、図20中の符号XXBは第1変更位置に対応するリングパターン54Aを示したものであり、符号XXCは第2変更位置に対応するリングパターン54Aを示したものである。
<Modified example of ring pattern>
FIG. 20 is an explanatory diagram of a
上記各実施形態では、ケラトリング光源36の下面に複数のLED48を設けることで、ケラトリング光源36から被検眼Eの角膜に対して断続的なリング状のリングパターン54を投影しているが、各LED48の代わりに公知のリング照明(図示は省略)をケラトリング光源36の下面に設けてもよい。これにより、図20の符号XXA、符号XXB、及び符号XXCに示すように、ケラトリング光源36から被検眼Eの角膜に対して連続的なリング状のリングパターン54Aを投影することができる。
In each of the above-described embodiments, by providing a plurality of
なお、ケラトリング光源36から1重のリングパターン54Aを被検眼Eの角膜に投影する代わりに多重の同心円状のリングパターン54Aを角膜に投影してもよい。
Instead of projecting the
<ケラトリング光源支持部の変形例>
図21は、上記各実施形態のケラトリング光源支持部38の変形例であるケラトリング光源支持部38Aを説明するための説明図である。図22は、図21に示したケラトリング光源支持部38Aを備える手術用顕微鏡10の制御装置42Bの機能ブロック図である。
<Modified Example of Keratling Light Source Supporting Part>
FIG. 21 is an explanatory diagram for explaining a keratling light
上記各実施形態のケラトリング光源支持部38では、ケラトリング光源36の位置の変更を術者が手作業で行う必要があるが、図21に示すように、ケラトリング光源支持部38Aではケラトリング光源36の位置の変更をアクチュエータ150により実行する。
In the keratling
ケラトリング光源支持部38Aは、アクチュエータ150と、リニア位置検出センサ152と、スケール154と、を含む。
The keratling
アクチュエータ150は、被支持部36aに固定(一体形成でも可)されており、制御装置42Bの制御の下、一対のガイド90に沿ってケラトリング光源36と一体に移動する。このアクチュエータ150としては、リニアモータ、モータ駆動機構、及びリードスクリュウ機構等の公知の各種リニアアクチュエータが用いられる。これにより、アクチュエータ150は、ケラトリング光源36を基準位置以外に光軸OAに沿った多数の変更位置で選択的に支持することができる。すなわち、アクチュエータ150は、ケラトリング光源36の支持位置を連続的に変化させることができる。
The
リニア位置検出センサ152は、例えばアクチュエータ150に設けられており、一対のガイド90に設けられたスケール154(目盛りともいう)を読み取る。これにより、光軸OAに沿った方向(上下方向)におけるケラトリング光源36の位置を検出することができる。
The linear
この際に、基準位置に対応するスケール154の目盛りを「0(mm)」とすることで、リニア位置検出センサ152によるスケール154の読み取り結果に基づき、基準位置に対するケラトリング光源36の相対位置を検出することができる。従って、リニア位置検出センサ152は、スケール154と共に本発明の相対位置取得部を構成する。そして、リニア位置検出センサ152は、スケール154の読み取り結果、すなわちケラトリング光源36の位置検出結果を制御装置42Bへ出力する。
At this time, by setting the graduation of the
図22に示すように、制御装置42Bは、リング移動制御部156として機能し且つ角膜曲率演算部114による角膜曲率の演算方法が異なる点を除けば第2実施形態の制御装置42A(図15参照)と基本的に同じ構成である。なお、被検眼Eの角膜曲率の測定を行わない場合には、上記第1実施形態の制御装置42(図12参照)と同様に角膜曲率演算部114については省略してもよい。
As shown in FIG. 22, the
リング移動制御部156は、術者が操作部96に入力したケラトリング光源36の位置調整操作に応じて、アクチュエータ150を駆動してケラトリング光源36を光軸OA(上下方向)に沿って移動させる。これにより、アクチュエータ150により、ケラトリング光源36を基準位置とは異なる任意且つ多数の支持位置で支持することができる。その結果、ケラトリング光源36から被検眼Eの角膜に投影されるリングパターン54のサイズを上記各実施形態よりも細かく調整することができるので、上記各実施形態と比較してより被検眼Eの瞳孔径に合せた乱視情報を測定することができる。
The ring
制御装置42Bの角膜曲率演算部114は、上記各実施形態と同様に、画像取得部106からケラトリング光源36の位置ごとの撮影画像40を取得する。また、角膜曲率演算部114は、リニア位置検出センサ152からケラトリング光源36の位置検出結果を取得する。そして、角膜曲率演算部114は、ケラトリング光源36の位置ごとの撮影画像40と、ケラトリング光源36の位置ごとのリニア位置検出センサ152の位置検出結果と、に基づき被検眼Eの角膜曲率を演算する。
The corneal curvature calculation unit 114 of the
なお、制御装置42Bの乱視情報演算部108は、画像取得部106からケラトリング光源36の位置ごとに取得した撮影画像40に基づき、ケラトリング光源36の位置ごと(撮影画像40ごと)に被検眼Eの乱視情報を演算する。
Note that the astigmatism information calculation unit 108 of the
[第1実施形態の顕微鏡本体の変形例]
図23は、上記第1実施形態の顕微鏡本体26の変形例である顕微鏡本体26Aを備える手術用顕微鏡10のブロック図である。
[Modified Example of Microscope Body of First Embodiment]
FIG. 23 is a block diagram of a
上記第1実施形態の顕微鏡本体26は照明光学系60と観察光学系70と撮影光学系80とを備えるが、図23に示すように、顕微鏡本体26Aでは撮影光学系80が省略されている。すなわち、顕微鏡本体26Aを備える手術用顕微鏡10は、術者による被検眼Eの角膜の観察のみに用いられる。なお、この手術用顕微鏡10は、撮影光学系80が省略され且つ制御装置42が駆動制御部100、リング制御部102、及び光学系制御部104として機能する点を除けば、上記第1実施形態と基本的に同じ構成である。このため、上記第1実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
The microscope
このように被検眼Eの角膜の観察のみに用いられる手術用顕微鏡10であっても、上記各実施形態と同様にケラトリング光源36の支持位置を変更することで、術者が観察光学系70を通して観察中の被検眼Eの角膜に投影されるリングパターン54のサイズを変更可能である。これにより、術者は、被検眼Eの瞳孔径に合せてリングパターン54のサイズを変更することにより、被検眼Eの瞳孔径に合せた乱視情報を判別することができる。
Even with the
なお、図23に示した顕微鏡本体26Aを備える手術用顕微鏡10と、既述の図19から図22に示した各変形例のうちの1又は複数と、を適宜組み合わせてもよい。すなわち、同心円状のリングパターン54を被検眼Eの角膜に投影したり、角膜に対して連続的なリング状のリングパターン54Aを投影したり、アクチュエータ150によりケラトリング光源36の位置を変更したりしてもよい。
Note that the
[その他]
上記各実施形態では、ケラトリング光源支持部38によるケラトリング光源36の支持位置として、基準位置、第1変更位置、及び第2変更位置を設けることで、被検眼Eの角膜に投影されるリングパターン54のサイズを3段階で変更可能にしているが、退避位置以外の支持位置の数を2又は4以上にしてもよい。これにより、被検眼Eの角膜に投影されるリングパターン54のサイズを2段階又は4段階以上の多段階で変更することができる。
[others]
In each of the above-described embodiments, the reference position, the first change position, and the second change position are provided as the support position of the keratling
上記各実施形態では、ケラトリング光源36が顕微鏡本体26よりも被検眼Eに近い位置に設けられているが、逆に顕微鏡本体26がケラトリング光源36よりも被検眼Eに近い位置に設けられていてもよい。また、上記各実施形態では、顕微鏡本体26の光軸OAとケラトリング光源36の投影軸PAとが同一直線上にあるが、光軸OAと投影軸PAとが同一直線上になかったり或いは非平行であったりしてもよい。すなわち、ケラトリング光源36による被検眼Eの角膜へのリングパターン54等の投影と、顕微鏡本体26による角膜の撮影とが可能であれば、ケラトリング光源36及び顕微鏡本体26の位置関係は特に限定はされない。
In each of the above-described embodiments, the keratling
上記各実施形態では、ケラトリング光源36から被検眼Eの角膜に対してリングパターン54,54Aを投影しているが、被検眼Eの乱視情報又は角膜曲率の測定に用いられる各種形状の測定用パターンを被検眼Eの角膜に投影してもよい。
In each of the above embodiments, the
上記各実施形態では、白内障手術に用いられる手術用顕微鏡10を例に挙げて説明したが、ケラトメータ、オートケラトレフラクトメータ、及び角膜トポグラファー装置のように被検眼Eの角膜の各種形状を測定する眼科装置にも本発明を適用することができる。
In each of the above embodiments, the
10…手術用顕微鏡
26,26A…顕微鏡本体
32…接眼部
34…撮影部
36,36A,36B…ケラトリング光源
36a…被支持部
38,38A…ケラトリング光源支持部
39…釦式検出センサ
40…撮影画像
40A…基準位置画像
40B…第1変更位置画像
40C…第2変更位置画像
42,42A,42B…制御装置
46…開口穴
48…LED
54,54A…リングパターン
58…対物レンズ
60…照明光学系
61…照明光源
70…観察光学系
80…撮影光学系
83…撮像素子
90…ガイド
92…ボルト
96…操作部
98…記憶部
100…駆動制御部
102…リング制御部
104…光学系制御部
106…画像取得部
108…乱視情報演算部
110…表示制御部
112…報知制御部
113…指標
114…角膜曲率演算部
116…位置関係情報
150…アクチュエータ
152…リニア位置検出センサ
154…スケール
156…リング移動制御部
OA…光軸
PA…投影軸
WD…作動距離
d…光源距離
10
54,
Claims (7)
前記投影光源により前記測定用パターンが投影されている前記角膜を撮影する撮影装置と、
前記投影光源を、前記投影光源の投影軸に沿った複数の支持位置であって、且つ前記被検眼と前記投影光源との間の距離の基準値に基づき予め定められる基準位置と、前記基準位置とは異なる1又は複数の変更位置と、を含む複数の支持位置で選択的に支持する支持部と、
を備え、
前記撮影装置が、前記支持部により前記変更位置に支持されている前記投影光源から前記測定用パターンが投影されている前記角膜の撮影を行い、
前記投影光源が、前記測定用パターンとして、連続的又は断続的なリング状のリングパターンを前記角膜に投影し、
前記撮影装置により撮影された前記角膜の撮影画像に基づき、前記被検眼の乱視情報を演算する乱視情報演算部を備え、
前記支持部が、前記投影光源を、前記複数の支持位置の中の2以上の位置で順番に支持し、
前記撮影装置が、前記2以上の位置ごとに、前記投影光源から前記リングパターンが投影されている前記角膜の撮影を行い、
前記乱視情報演算部が、前記撮影装置により前記2以上の位置ごとに撮影された前記撮影画像に基づき、前記2以上の位置ごとに前記乱視情報を演算する眼科装置。 a projection light source that projects a measurement pattern onto the cornea of an eye to be inspected;
an imaging device for imaging the cornea on which the measurement pattern is projected by the projection light source;
The projection light source is supported at a plurality of supporting positions along the projection axis of the projection light source and is predetermined based on a reference value of the distance between the eye to be inspected and the projection light source; a support for selectively supporting at a plurality of support positions comprising one or more change positions different from
with
the imaging device imaging the cornea on which the measurement pattern is projected from the projection light source supported at the changed position by the support ;
the projection light source projects a continuous or intermittent ring pattern onto the cornea as the measurement pattern;
an astigmatism information calculation unit that calculates astigmatism information of the eye to be examined based on the captured image of the cornea captured by the imaging device;
the support section sequentially supports the projection light source at two or more of the plurality of support positions;
the imaging device imaging the cornea on which the ring pattern is projected from the projection light source at each of the two or more positions;
The astigmatism information calculation unit is an ophthalmologic apparatus in which the astigmatism information is calculated for each of the two or more positions based on the captured images captured by the imaging device for each of the two or more positions.
前記投影光源が、前記光軸の通る開口穴を有し、
前記撮影装置が、前記開口穴を通して、前記測定用パターンが投影されている前記角膜を撮影する請求項1に記載の眼科装置。 The projection axis and the optical axis of the imaging device are on the same straight line,
the projection light source has an aperture through which the optical axis passes;
2. The ophthalmologic apparatus according to claim 1, wherein the photographing device photographs the cornea on which the measurement pattern is projected through the aperture.
前記撮影装置に設けられ且つ前記光軸に対して平行な方向に延びた直線形状のガイドであって、前記投影光源を前記光軸に沿って移動自在に支持するガイドと、
前記ガイドに対して前記投影光源を前記複数の支持位置において選択的に解除可能に固定する固定部材と、
を備える請求項2に記載の眼科装置。 The support part is
a linear guide provided in the photographing device and extending in a direction parallel to the optical axis, the guide supporting the projection light source movably along the optical axis;
a fixing member for selectively releasably fixing the projection light source to the guide at the plurality of support positions;
3. The ophthalmic device of claim 2, comprising:
前記撮影装置に設けられ且つ前記光軸に対して平行な方向に延びた直線形状のガイドであって、前記投影光源を前記光軸に沿って移動自在に支持するガイドと、
前記ガイドに沿って前記投影光源を移動させるアクチュエータと、
を備える請求項2に記載の眼科装置。 The support part is
a linear guide provided in the photographing device and extending in a direction parallel to the optical axis, the guide supporting the projection light source movably along the optical axis;
an actuator for moving the projection light source along the guide;
3. The ophthalmic device of claim 2, comprising:
前記投影光源が前記支持部により前記退避位置で支持されているか否かを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき、前記支持部が前記投影光源を前記退避位置で支持している場合には前記投影光源を消灯させ且つ前記投影光源を前記退避位置とは異なる位置で支持している場合には前記投影光源を点灯させる光源制御部と、
を備える請求項2から4のいずれか1項に記載の眼科装置。 The support unit is capable of supporting the projection light source at a retracted position, which is one of the plurality of support positions and is closer to the imaging device than the reference position and the changed position,
a detection unit that detects whether the projection light source is supported by the support unit at the retracted position;
Based on the detection result of the detection unit, when the support unit supports the projection light source at the retracted position, the projection light source is extinguished and the projection light source is supported at a position different from the retracted position. a light source control unit that turns on the projection light source when the
An ophthalmic device according to any one of claims 2 to 4, comprising:
前記支持部が、前記投影光源を、前記複数の支持位置の中の2以上の位置で順番に支持し、
前記撮影装置が、前記2以上の位置ごとに、前記投影光源から前記リングパターンが投影されている前記角膜の撮影を行い、
前記基準位置に対する前記変更位置の相対位置を取得する相対位置取得部と、
前記撮影装置により前記2以上の位置ごとに撮影された前記角膜の撮影画像と、前記相対位置取得部が取得した前記相対位置と、に基づき、前記被検眼の角膜曲率を演算する角膜曲率演算部と、
を備える請求項1から5のいずれか1項に記載の眼科装置。 the projection light source projects a continuous or intermittent ring pattern onto the cornea as the measurement pattern;
the support section sequentially supports the projection light source at two or more of the plurality of support positions;
the imaging device imaging the cornea on which the ring pattern is projected from the projection light source at each of the two or more positions;
a relative position acquisition unit that acquires the relative position of the changed position with respect to the reference position;
A corneal curvature calculator for calculating the corneal curvature of the eye to be inspected based on the photographed images of the cornea photographed at each of the two or more positions by the photographing device and the relative positions obtained by the relative position obtaining unit. and,
An ophthalmic device according to any one of claims 1 to 5 , comprising:
The ophthalmologic apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein the projection light source projects a plurality of concentric ring patterns onto the cornea.
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