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JP7423379B2 - ophthalmology equipment - Google Patents
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Description

本発明は、患者眼の眼底の観察を行う眼科装置に関する。 The present invention relates to an ophthalmological apparatus for observing the fundus of a patient's eye.

例えば白内障手術などの患者眼の手術に用いられる手術用顕微鏡が知られている。この手術用顕微鏡は、例えば特許文献1及び2に記載されているように、照明光学系を用いて患者眼の角膜又は眼底を照明光で照明し、且つ角膜又は眼底からの照明光の戻り光を観察光学系を介してカメラ(撮像素子)又は接眼レンズに導く。これにより、術者はカメラで撮影された角膜又は眼底の観察像をモニタを通して観察したり、或いは接眼レンズを介して角膜又は眼底を観察することができる。 2. Description of the Related Art Surgical microscopes are known, which are used for surgeries on patients' eyes, such as cataract surgeries. As described in Patent Documents 1 and 2, for example, this surgical microscope uses an illumination optical system to illuminate the cornea or fundus of a patient's eye with illumination light, and also uses an illumination optical system to illuminate the cornea or fundus of a patient's eye, and to detect the return light of the illumination light from the cornea or fundus. is guided to a camera (imaging device) or eyepiece through an observation optical system. This allows the operator to observe an observation image of the cornea or fundus taken by the camera through the monitor, or to observe the cornea or fundus through the eyepiece.

特開2012-152454号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-152454 特開2013-27536号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-27536

ところで、手術用顕微鏡を用いて眼底の観察を行う場合には、角膜等での照明光の反射によるゴースト及びフレアが発生するため、術者が眼底の観察像を観察し難いという問題がある。このため、従来では患者眼に複数の光ファイバーケーブルの先端部を穿刺して眼底の照明を行っているが、術者の手間及び患者の負担が増加するという問題がある。 By the way, when observing the fundus using a surgical microscope, there is a problem in that it is difficult for the operator to observe the observed image of the fundus because ghosts and flares occur due to reflection of illumination light on the cornea and the like. For this reason, conventionally, the fundus of the eye has been illuminated by puncturing the patient's eye with the distal ends of a plurality of optical fiber cables, but this has the problem of increasing the effort of the operator and the burden on the patient.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、術者の手間及び患者の負担を低減しつつ良好な眼底の観察像が得られる眼科装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an ophthalmological apparatus that can obtain a good observation image of the fundus while reducing the time and effort of the operator and the burden on the patient.

本発明の目的を達成するための眼科装置は、対物レンズと、対物レンズを介して、光源からの照明光を患者眼の眼底に向けて出射する照明光学系と、対物レンズと光源との間の照明光の光路上に設けられ、照明光からパターン光を生成するパターン生成素子と、眼底に向けて出射されるパターン光を、対物レンズの光軸に対して垂直方向に走査する光走査部と、対物レンズを介して入射した眼底からのパターン光の戻り光を、撮像素子及び接眼レンズの少なくともいずれか一方に導く観察光学系と、を備える。 An ophthalmological apparatus for achieving the object of the present invention includes an objective lens, an illumination optical system that emits illumination light from a light source toward the fundus of a patient's eye via the objective lens, and a link between the objective lens and the light source. a pattern generation element that is provided on the optical path of the illumination light and generates pattern light from the illumination light, and a light scanning unit that scans the pattern light emitted toward the fundus in a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens. and an observation optical system that guides the return light of the pattern light from the fundus that has entered through the objective lens to at least one of an image sensor and an eyepiece.

この眼科装置によれば、眼底の観察時における角膜等での光の反射が大幅に抑えられる。 According to this ophthalmologic apparatus, reflection of light on the cornea and the like during observation of the fundus of the eye can be significantly suppressed.

本発明の他の態様に係る眼科装置において、照明光学系の光軸が対物レンズの光軸に対して偏心しており、照明光学系が、対物レンズを介してパターン光を眼底に対して斜め方向に入射させる。これにより、角膜等からの反射に基づくゴースト及びフレアの影響を回避しつつ眼底を観察することができる。 In the ophthalmological apparatus according to another aspect of the present invention, the optical axis of the illumination optical system is decentered with respect to the optical axis of the objective lens, and the illumination optical system emits pattern light in an oblique direction with respect to the fundus through the objective lens. Inject it into the This makes it possible to observe the fundus while avoiding the effects of ghosts and flares caused by reflections from the cornea and the like.

本発明の他の態様に係る眼科装置において、観察光学系が、戻り光を撮像素子に導き、撮像素子を有するカメラであって、且つ光走査部によるパターン光の走査が行われている間、撮像素子による戻り光の撮像と、戻り光に基づく眼底の一部の観察像の出力と、を繰り返し行うカメラと、を備える。これにより、ゴースト及びフレアの発生が抑えられた良好な観察像が得られる。 In the ophthalmological apparatus according to another aspect of the present invention, the observation optical system guides the returned light to the image sensor, and the camera includes the image sensor, and while the light scanning section is scanning the pattern light, It includes a camera that repeatedly performs imaging of returned light by an image sensor and output of an observed image of a part of the fundus based on the returned light. As a result, a good observation image in which ghost and flare are suppressed can be obtained.

本発明の他の態様に係る眼科装置において、カメラからパターン光の1走査分の観察像が出力されるごとに、1走査分の観察像に基づき眼底の合成観察像を生成する合成観察像生成部と、合成観察像生成部が合成観察像を生成するごとに、合成観察像をモニタに出力する表示制御部と、を備える。これにより、ゴースト及びフレアの発生が抑えられた良好な合成観察像が得られる。 In the ophthalmological apparatus according to another aspect of the present invention, a composite observation image generation unit generates a composite observation image of the fundus based on the observation image for one scan each time the observation image for one scan of pattern light is output from the camera. and a display control unit that outputs the composite observation image to the monitor every time the composite observation image generation unit generates the composite observation image. As a result, a good composite observation image in which the occurrence of ghosts and flares is suppressed can be obtained.

本発明の他の態様に係る眼科装置において、光走査部によるパターン光の走査が行われている間、カメラから出力される観察像をモニタに繰り返し出力する表示制御部を備える。これにより、眼底の中でパターン光により走査される走査領域の像をモニタに構成することができる。 An ophthalmologic apparatus according to another aspect of the present invention includes a display control section that repeatedly outputs an observation image output from the camera to a monitor while the light scanning section scans the pattern light. Thereby, an image of the scanning area scanned by the pattern light in the fundus of the eye can be configured on the monitor.

本発明の他の態様に係る眼科装置において、パターン生成素子が、照明光からパターン光としてスリット光を生成する。これにより、患者眼に対する光の照射範囲が狭められるので、角膜等での光の反射が抑えられる。 In an ophthalmological apparatus according to another aspect of the present invention, a pattern generation element generates slit light as pattern light from illumination light. This narrows the range of light irradiated onto the patient's eye, thereby suppressing light reflection on the cornea and the like.

本発明の他の態様に係る眼科装置において、光走査部が、パターン生成素子を垂直方向に変位させることでパターン光を垂直方向に走査する。 In the ophthalmologic apparatus according to another aspect of the present invention, the light scanning section vertically scans the patterned light by displacing the pattern generation element in the vertical direction.

本発明の他の態様に係る眼科装置において、パターン生成素子が、照明光学系内に設けられている。 In an ophthalmological apparatus according to another aspect of the invention, a pattern generating element is provided within the illumination optical system.

本発明の他の態様に係る眼科装置において、観察光学系の光軸が、対物レンズの光軸に対して垂直であり、対物レンズの光軸と観察光学系の光軸との交点に設けられた偏向光学素子であって、且つ対物レンズから入射した戻り光を観察光学系に向けて偏向する偏向光学素子を備える。これにより、術者の正面に観察光学系が配置されることなくなる。また、術者の正面に配置される筐体により術者に圧迫感を与えることがなくなり、術者の負担を小さくすることができる。 In the ophthalmological apparatus according to another aspect of the present invention, the optical axis of the observation optical system is perpendicular to the optical axis of the objective lens, and is provided at the intersection of the optical axis of the objective lens and the optical axis of the observation optical system. The present invention includes a deflection optical element that deflects the return light incident from the objective lens toward the observation optical system. This eliminates the need for the observation optical system to be placed in front of the operator. Furthermore, the casing placed in front of the operator does not give the operator a feeling of pressure, and the burden on the operator can be reduced.

本発明は、術者の手間及び患者の負担を低減しつつ良好な眼底の観察像が得られる。 According to the present invention, a good observation image of the fundus can be obtained while reducing the labor of the operator and the burden on the patient.

第1実施形態の手術用顕微鏡の上面図である。It is a top view of the surgical microscope of a 1st embodiment. 第1実施形態の手術用顕微鏡の側面図である。FIG. 1 is a side view of the surgical microscope of the first embodiment. パターン生成素子及び光走査部の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a pattern generation element and a light scanning section. 傾斜照明モード時にカメラの撮像素子により撮像及び出力される観察像の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an observation image captured and output by an image sensor of a camera in an oblique illumination mode. 制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a control device. 合成観察像生成部による合成観察像の生成を説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining generation of a composite observation image by a composite observation image generation unit. 第1実施形態の手術用顕微鏡の作用、特に傾斜照明モード時における患者眼の眼底の観察処理の流れを示すフローチャートである。2 is a flowchart showing the operation of the surgical microscope according to the first embodiment, particularly the flow of observation processing of the fundus of a patient's eye in the oblique illumination mode. 第2実施形態の手術用顕微鏡の作用、特に傾斜照明モード時における患者眼Eの眼底Efの観察処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation|movement of the surgical microscope of 2nd Embodiment, especially the flow of the observation process of the fundus Ef of the patient's eye E in the oblique illumination mode. 第3実施形態の手術用顕微鏡の上面図である。It is a top view of the surgical microscope of 3rd Embodiment. 第4実施形態の手術用顕微鏡の顕微鏡本体の一部の側面拡大図である。It is a side enlarged view of a part of microscope main body of the surgical microscope of 4th embodiment. パターン生成素子の変形例の説明図である。It is an explanatory view of a modification of a pattern generation element. パターン生成素子の変形例の説明図である。It is an explanatory view of a modification of a pattern generation element.

[第1実施形態の手術用顕微鏡の全体構成]
図1は、第1実施形態の手術用顕微鏡10(手術顕微鏡システム)の上面図である。図2は、第1実施形態の手術用顕微鏡10の側面図である。なお、図中のX方向は患者(被検者、被手術者ともいう)を基準とした左右方向(患者眼Eの眼幅方向)であり、Z方向は後述の対物レンズ20の光軸OAに平行な作動距離方向(本実施形態では例えば上下方向)であり、Y方向はXZ方向に垂直な方向である。
[Overall configuration of surgical microscope of first embodiment]
FIG. 1 is a top view of a surgical microscope 10 (surgical microscope system) according to the first embodiment. FIG. 2 is a side view of the surgical microscope 10 of the first embodiment. Note that the X direction in the figure is the left-right direction (pupillary width direction of the patient's eye E) with respect to the patient (also referred to as the subject or the operated person), and the Z direction is the optical axis OA of the objective lens 20, which will be described later. The working distance direction is parallel to (for example, the vertical direction in this embodiment), and the Y direction is a direction perpendicular to the XZ direction.

図1及び図2に示すように、手術用顕微鏡10は、本発明の眼科装置に相当するものであり、仰臥位の患者の患者眼Eに対する各種手術に用いられる。この手術用顕微鏡10は、患者眼Eを観察する観察モードとして、患者眼Eの眼底Efの拡大像の観察を行う眼底観察モードを有している。この眼底観察モードは、眼底Efの観察を「0度照明」で行う0度照明モードと、眼底Efの観察を「傾斜照明」で行う傾斜照明モードと、を含む。なお、手術用顕微鏡10は、観察モードとして、患者眼Eの角膜Ecの拡大像の観察を行う角膜観察モードも有しているが、ここでは具体的な説明は省略する。 As shown in FIGS. 1 and 2, a surgical microscope 10 corresponds to the ophthalmological apparatus of the present invention, and is used in various surgeries on the patient's eye E of a patient in a supine position. This surgical microscope 10 has a fundus observation mode in which an enlarged image of the fundus Ef of the patient's eye E is observed as an observation mode in which the patient's eye E is observed. This fundus observation mode includes a 0 degree illumination mode in which the fundus Ef is observed with "0 degree illumination" and an oblique illumination mode in which the fundus Ef is observed with "oblique illumination". The surgical microscope 10 also has a corneal observation mode in which an enlarged image of the cornea Ec of the patient's eye E is observed, but a detailed explanation thereof will be omitted here.

手術用顕微鏡10は、顕微鏡本体10aと操作部12とモニタ14と制御装置16とを備える。 The surgical microscope 10 includes a microscope main body 10a, an operating section 12, a monitor 14, and a control device 16.

顕微鏡本体10aは、0度照明モード時には眼底Efをステレオ同軸照明しながら眼底Efの拡大像を動画撮影して観察像D(画像データ)を出力する。また、顕微鏡本体10aは、傾斜照明モード時には眼底Efに対する後述のスリット光LPの傾斜照明と走査とを行いながらこの眼底Efの拡大像を動画撮影して観察像Dを出力する。 In the 0-degree illumination mode, the microscope main body 10a shoots a moving image of an enlarged image of the fundus Ef while stereo coaxially illuminating the fundus Ef, and outputs an observation image D (image data). Further, in the oblique illumination mode, the microscope main body 10a performs oblique illumination and scanning of the fundus Ef with a slit light LP, which will be described later, while photographing a moving image of an enlarged image of the fundus Ef and outputting an observation image D.

操作部12は、制御装置16に有線又は無線接続されている。この操作部12は、顕微鏡本体10aの位置及び姿勢の調整操作(手動アライメント操作)と、患者眼Eの観察モードの切替操作と、顕微鏡本体10a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。操作部12には、顕微鏡本体10aに設けられたハードウェアキー(スイッチ、ボタン)、操作レバー、マウス、キーボード、及び操作パネル(モニタ14の表示面を含む)等の各種操作デバイスが含まれる。 The operation unit 12 is connected to the control device 16 by wire or wirelessly. This operation unit 12 is a surgical microscope that includes an operation for adjusting the position and posture of the microscope body 10a (manual alignment operation), an operation for switching the observation mode of the patient's eye E, and an operation for changing the zoom magnification of the microscope body 10a. Accepts input for 10 various operations. The operation unit 12 includes various operation devices such as hardware keys (switches, buttons) provided on the microscope main body 10a, an operation lever, a mouse, a keyboard, and an operation panel (including the display surface of the monitor 14).

モニタ14は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)のようなフラットパネルディスプレイなどの表示デバイスが用いられる。モニタ14は、制御装置16に有線又は無線で接続されており、制御装置16の制御の下、顕微鏡本体10aにより動画撮影された眼底Efの観察像Dを表示する。 As the monitor 14, a display device such as a flat panel display such as an LCD (Liquid Crystal Display) is used. The monitor 14 is connected to the control device 16 by wire or wirelessly, and under the control of the control device 16 displays an observation image D of the fundus Ef taken as a moving image by the microscope main body 10a.

制御装置16は、手術用顕微鏡10の筐体内に設けられたコンピュータ等の演算装置である。この制御装置16は、操作部12に対する入力操作に応じて顕微鏡本体10aの各部の動作と、モニタ14による観察像D等の表示とを統括的に制御する。なお、制御装置16が、手術用顕微鏡10の筐体外に設けられていてもよい。 The control device 16 is an arithmetic device such as a computer provided within the housing of the surgical microscope 10. The control device 16 comprehensively controls the operation of each part of the microscope main body 10a and the display of the observation image D and the like on the monitor 14 in accordance with input operations on the operation section 12. Note that the control device 16 may be provided outside the housing of the surgical microscope 10.

[顕微鏡本体]
顕微鏡本体10aは、対物レンズ20と、眼底観察用レンズ21(前置レンズともいう)と、反射ミラーRMと、ダイクロイックミラーDMと、第1照明光学系31L,31Rと、第2照明光学系32と、観察光学系40L,40Rと、カメラ60L,60Rと、を備える。
[Microscope body]
The microscope main body 10a includes an objective lens 20, a fundus observation lens 21 (also referred to as a front lens), a reflection mirror RM, a dichroic mirror DM, first illumination optical systems 31L and 31R, and a second illumination optical system 32. , observation optical systems 40L, 40R, and cameras 60L, 60R.

対物レンズ20は、Z方向に平行な光軸OAを有しており、患者眼Eに対向する位置に設けられている。反射ミラーRMは、対物レンズ20のZ方向上方向側の位置で且つ光軸OAと、光軸OAに対し垂直な方向(ここではY方向)に延びた後述の観察光学系40L,40Rの光軸OBとの交点に設けられている。そして、反射ミラーRMから光軸OB(Y方向)に沿ってダイクロイックミラーDM、観察光学系40L,40R、及びカメラ60L,60Rが配置されている。第1照明光学系31L,31Rは、ダイクロイックミラーDMのZ方向上方向側の位置に設けられている。第2照明光学系32は、対物レンズ20のZ方向上方向側で且つ反射ミラーRMに対してY方向側にシフトした位置に設けられている。 The objective lens 20 has an optical axis OA parallel to the Z direction, and is provided at a position facing the patient's eye E. The reflecting mirror RM is positioned above the objective lens 20 in the Z direction and reflects light from observation optical systems 40L and 40R, which will be described later, and extends in the direction (here, the Y direction) perpendicular to the optical axis OA. It is provided at the intersection with the axis OB. A dichroic mirror DM, observation optical systems 40L and 40R, and cameras 60L and 60R are arranged along the optical axis OB (Y direction) from the reflection mirror RM. The first illumination optical systems 31L and 31R are provided at positions above the dichroic mirror DM in the Z direction. The second illumination optical system 32 is provided above the objective lens 20 in the Z direction and at a position shifted in the Y direction with respect to the reflection mirror RM.

<対物レンズ>
対物レンズ20は、0度照明モード時には、後述の第1照明光学系31L,31Rから出射された照明光L1を、眼底観察用レンズ21を介して眼底Efに照射すると共に、眼底Efからの照明光L1の戻り光LAを透過して反射ミラーRMに向けて出射する。また、対物レンズ20は、傾斜照明モード時には、第2照明光学系32から出射されたスリット光LPを、眼底観察用レンズ21を介して眼底Efに照射すると共に、眼底Efからのスリット光LPの戻り光LBを透過して反射ミラーRMに向けて出射する。
<Objective lens>
In the 0-degree illumination mode, the objective lens 20 irradiates the fundus Ef with illumination light L1 emitted from first illumination optical systems 31L and 31R, which will be described later, through the fundus observation lens 21, and also provides illumination from the fundus Ef. The return light LA of the light L1 is transmitted and emitted toward the reflection mirror RM. Further, in the oblique illumination mode, the objective lens 20 irradiates the fundus Ef with the slit light LP emitted from the second illumination optical system 32 via the fundus observation lens 21, and also irradiates the slit light LP from the fundus Ef. The return light LB is transmitted and emitted toward the reflection mirror RM.

眼底観察用レンズ21は、第1照明光学系31L,31R及び第2照明光学系32で共用される。この眼底観察用レンズ21は、対物レンズ20と患者眼Eとの間において、照明光L1の光路とスリット光LPの光路とに挿脱自在に設けられている。眼底観察用レンズ21は、対物レンズ20から入射した光を眼底Efに集光させる。眼底観察用レンズ21は、0度照明モード時及び傾斜照明モード時において、照明光L1及びスリット光LPの各光路に挿入される。眼底観察用レンズ21の各光路への挿脱は、不図示のレンズ挿脱機構により実施される。なお、対物レンズ20の焦点が眼底Efに合せられている場合には、眼底観察用レンズ21は省略される。 The fundus observation lens 21 is shared by the first illumination optical systems 31L, 31R and the second illumination optical system 32. The fundus observation lens 21 is provided between the objective lens 20 and the patient's eye E so that it can be inserted into and removed from the optical path of the illumination light L1 and the optical path of the slit light LP. The fundus observation lens 21 focuses the light incident from the objective lens 20 onto the fundus Ef. The fundus observation lens 21 is inserted into each optical path of the illumination light L1 and the slit light LP in the 0-degree illumination mode and the tilted illumination mode. Insertion and removal of the fundus observation lens 21 into each optical path is performed by a lens insertion and removal mechanism (not shown). Note that when the objective lens 20 is focused on the fundus Ef, the fundus observation lens 21 is omitted.

<反射ミラー>
反射ミラーRMは、本発明の偏向光学素子に相当するものであり、第1照明光学系31L,31R及び観察光学系40L,40Rで共用される。この反射ミラーRMは、対物レンズ20及びダイクロイックミラーDMの一方から入射した光を他方に反射し且つ他方から入射した光を一方に反射する。
<Reflection mirror>
The reflecting mirror RM corresponds to the deflection optical element of the present invention, and is shared by the first illumination optical systems 31L, 31R and the observation optical systems 40L, 40R. This reflecting mirror RM reflects the light incident from one of the objective lens 20 and the dichroic mirror DM to the other, and reflects the light incident from the other to one.

<ダイクロイックミラー>
ダイクロイックミラーDMは、第1照明光学系31L,31R及び観察光学系40L,40Rで共用されるものであり、第1照明光学系31L,31Rから出射される照明光L1の光路と、観察光学系40L,40Rの光路とを結合する。ダイクロイックミラーDMは、第1照明光学系31L,31Rから出射された照明光L1を反射ミラーRMに向けて反射し、逆に反射ミラーRMから入射した戻り光LA又は戻り光LBを透過して観察光学系40L,40Rに向けて出射する。
<Dichroic mirror>
The dichroic mirror DM is shared by the first illumination optical systems 31L, 31R and the observation optical systems 40L, 40R, and is connected to the optical path of the illumination light L1 emitted from the first illumination optical systems 31L, 31R, and to the observation optical system. The optical paths of 40L and 40R are combined. The dichroic mirror DM reflects the illumination light L1 emitted from the first illumination optical systems 31L and 31R toward the reflection mirror RM, and conversely transmits the return light LA or return light LB incident from the reflection mirror RM for observation. The light is emitted toward optical systems 40L and 40R.

<第1照明光学系及び第2照明光学系>
第1照明光学系31L,31R及び第2照明光学系32は、対物レンズ20等を介して患者眼Eを照明するための光学系である。
<First illumination optical system and second illumination optical system>
The first illumination optical systems 31L, 31R and the second illumination optical system 32 are optical systems for illuminating the patient's eye E via the objective lens 20 and the like.

(第1照明光学系)
第1照明光学系31L,31Rは、0度照明モード時に眼底Efに対して照明光L1によるステレオ同軸照明を行う。第1照明光学系31L,31Rの光軸OL,ORは、ダイクロイックミラーDM及び反射ミラーRMを介して対物レンズ20の光軸OAと結合する。すなわち、光軸OL、ORと光軸OAとは略一致している。これにより、第1照明光学系31L,31Rは、照明光L1による所謂「0度照明」で眼底Efを照明する。これにより、照明光L1が眼底Ef上で拡散反射されることで、眼底Efの徹照像(レッドレフレックス)をステレオ撮影(観察)することができる。
(First illumination optical system)
The first illumination optical systems 31L and 31R perform stereo coaxial illumination with the illumination light L1 on the fundus Ef in the 0 degree illumination mode. The optical axes OL and OR of the first illumination optical systems 31L and 31R are coupled to the optical axis OA of the objective lens 20 via the dichroic mirror DM and the reflection mirror RM. That is, the optical axes OL and OR and the optical axis OA substantially coincide. Thereby, the first illumination optical systems 31L and 31R illuminate the fundus Ef with so-called "0-degree illumination" using the illumination light L1. Thereby, the illumination light L1 is diffusely reflected on the fundus Ef, so that a transillumination image (red reflex) of the fundus Ef can be stereoscopically photographed (observed).

第1照明光学系31L,31Rは、光源31aと、コンデンサーレンズ31bとを含む。光源31aは、例えば半導体光源が用いられ、可視領域の波長を有する照明光L1を出力する。この照明光L1は、コンデンサーレンズ31bを通過し、ダイクロイックミラーDM及び反射ミラーRMにて反射された後、対物レンズ20及び眼底観察用レンズ21を通過して眼底Efに照射される。これにより、眼底Efにて拡散反射された照明光L1の戻り光LAが、対物レンズ20等を透過し、反射ミラーRMにて反射された後、ダイクロイックミラーDMを透過して観察光学系40L,40Rに入射する。 The first illumination optical systems 31L and 31R include a light source 31a and a condenser lens 31b. The light source 31a is a semiconductor light source, for example, and outputs illumination light L1 having a wavelength in the visible region. The illumination light L1 passes through the condenser lens 31b, is reflected by the dichroic mirror DM and the reflection mirror RM, passes through the objective lens 20 and the fundus observation lens 21, and is irradiated onto the fundus Ef. As a result, the return light LA of the illumination light L1 that has been diffusely reflected on the fundus Ef passes through the objective lens 20, etc., is reflected on the reflection mirror RM, and then passes through the dichroic mirror DM to the observation optical system 40L, Inject into 40R.

(第2照明光学系)
第2照明光学系32は本発明の照明光学系に相当する。第2照明光学系32は、所謂ケーラー照明系であり、光源ムラの無い状態で患者眼Eを照明することができる。この第2照明光学系32は、傾斜照明モード時に眼底Efに対してスリット光LPを照射(投影)すると共に、このスリット光LPを光軸OAに対して垂直方向に走査する。ここで第2照明光学系32の光軸OSは、対物レンズ20の光軸OAに対して垂直な方向(ここではY方向)に偏心している。このため、第2照明光学系32は、反射ミラーRMを介さずに所謂斜め照明で眼底Efを照明可能であり、傾斜照明モード時には眼底Efに対して斜め方向からスリット光LPを照射する。これにより、角膜Ec等からの反射に基づくゴースト及びフレアの影響を回避しつつ眼底Efをステレオ撮影(観察)することができる。
(Second illumination optical system)
The second illumination optical system 32 corresponds to the illumination optical system of the present invention. The second illumination optical system 32 is a so-called Koehler illumination system, and can illuminate the patient's eye E with no unevenness in the light source. The second illumination optical system 32 irradiates (projects) the slit light LP onto the fundus Ef in the oblique illumination mode, and scans the slit light LP in a direction perpendicular to the optical axis OA. Here, the optical axis OS of the second illumination optical system 32 is eccentric in a direction (here, the Y direction) perpendicular to the optical axis OA of the objective lens 20. Therefore, the second illumination optical system 32 can illuminate the fundus Ef by so-called oblique illumination without using the reflection mirror RM, and in the oblique illumination mode, irradiates the fundus Ef with the slit light LP from an oblique direction. Thereby, the fundus Ef can be stereoscopically photographed (observed) while avoiding the effects of ghost and flare caused by reflections from the cornea Ec and the like.

第2照明光学系32は、光源32aと、コンデンサーレンズ32bと、パターン生成素子35と、光走査部36と、を含む。 The second illumination optical system 32 includes a light source 32a, a condenser lens 32b, a pattern generation element 35, and a light scanning section 36.

光源32aは、例えば半導体光源が用いられ、可視領域の波長を有する照明光L2を出力する。光源32aから出力された照明光L2は、後述のパターン生成素子35によりスリット光LPに変換された後、コンデンサーレンズ32bに入射する。そして、コンデンサーレンズ32bを透過したスリット光LPは、反射ミラーRMを経由することなく対物レンズ20及び眼底観察用レンズ21を通過して眼底Efに対して斜め方向から照射される。また、この眼底Efに照射されたスリット光LPは後述の光走査部36により走査される。これにより、眼底Efからのスリット光LPの戻り光LBが、対物レンズ20を透過し、反射ミラーRMにて反射された後、ダイクロイックミラーDMを透過して観察光学系40L,40Rに入射する。 For example, a semiconductor light source is used as the light source 32a, and outputs illumination light L2 having a wavelength in the visible region. Illumination light L2 output from the light source 32a is converted into slit light LP by a pattern generation element 35, which will be described later, and then enters the condenser lens 32b. The slit light LP transmitted through the condenser lens 32b passes through the objective lens 20 and the fundus observation lens 21 without passing through the reflection mirror RM, and is irradiated obliquely onto the fundus Ef. Further, the slit light LP irradiated onto the fundus Ef is scanned by a light scanning section 36, which will be described later. Thereby, the return light LB of the slit light LP from the fundus Ef passes through the objective lens 20, is reflected by the reflection mirror RM, and then passes through the dichroic mirror DM and enters the observation optical systems 40L and 40R.

<観察光学系>
観察光学系40Lは、ダイクロイックミラーDMから入射した戻り光LA又は戻り光LBをカメラ60Lに導く光学系である。また、観察光学系40Rは、ダイクロイックミラーDMから入射した戻り光LA又は戻り光LBをカメラ60Rに導く光学系である。
<Observation optical system>
The observation optical system 40L is an optical system that guides the return light LA or return light LB incident from the dichroic mirror DM to the camera 60L. Furthermore, the observation optical system 40R is an optical system that guides the return light LA or return light LB incident from the dichroic mirror DM to the camera 60R.

観察光学系40L,40R及びその光軸OBは、本実施形態では光軸OAに対して垂直(例えば±20°の範囲内での略垂直を含む)なY方向に延びている。なお、光軸OAに対して垂直な方向であればY方向に限定されるものではなく、観察光学系40L,40R及びその光軸OBが例えばX方向に延びていてもよい。これにより、光路長が長い観察光学系40L,40RがXY平面と略平行な方向に配置される。従って、術者の正面に観察光学系40L,40Rが配置されることなく、術者は無理なく正面のモニタ14の画面(或いは、正面の状況)を見ることができる。また、術者の正面に配置される筐体により術者に圧迫感を与えることがなくなり、術者の負担を小さくすることができる。 In this embodiment, the observation optical systems 40L, 40R and their optical axes OB extend in the Y direction perpendicular to the optical axis OA (for example, including substantially perpendicular within a range of ±20°). Note that the direction is not limited to the Y direction as long as it is perpendicular to the optical axis OA, and the observation optical systems 40L, 40R and their optical axes OB may extend, for example, in the X direction. Thereby, the observation optical systems 40L and 40R having long optical path lengths are arranged in a direction substantially parallel to the XY plane. Therefore, without the observation optical systems 40L and 40R being placed in front of the operator, the operator can easily view the screen of the monitor 14 in front of him (or the situation in front of him). Further, the casing placed in front of the operator does not give the operator a feeling of pressure, and the burden on the operator can be reduced.

観察光学系40Lはズームエキスパンダ50Lを備える。ズームエキスパンダ50Lは、不図示の変倍機構により光軸OB方向に移動可能な複数のズームレンズ51,52,53を含む。これにより、観察像Dのズーム倍率を変更することができる。 The observation optical system 40L includes a zoom expander 50L. The zoom expander 50L includes a plurality of zoom lenses 51, 52, and 53 that are movable in the optical axis OB direction by a variable power mechanism (not shown). Thereby, the zoom magnification of the observed image D can be changed.

観察光学系40Rは、観察光学系40Lと同じ構成であり、複数のズームレンズ51,52,53を含むズームエキスパンダ50Rを備え、且つ不図示の変倍機構により複数のズームレンズ51,52,53を移動させることで観察像Dのズーム倍率を変更する。ここで、観察光学系40Lと観察光学系40Rとは、観察像Dのズーム倍率を互いに異ならせることができる。 The observation optical system 40R has the same configuration as the observation optical system 40L, and includes a zoom expander 50R that includes a plurality of zoom lenses 51, 52, 53, and has a zoom mechanism (not shown) that allows the observation optical system 40R to have the same configuration as the observation optical system 40L. By moving 53, the zoom magnification of the observation image D is changed. Here, the observation optical system 40L and the observation optical system 40R can have different zoom magnifications for the observation image D.

<カメラ>
カメラ60L,60Rは、観察光学系40L,40Rから入射する戻り光LA又は戻り光LBを撮像して観察像Dを出力する。
<Camera>
The cameras 60L and 60R image the return light LA or the return light LB incident from the observation optical systems 40L and 40R, and output an observation image D.

カメラ60Lは、光軸OBに沿って配置された結像レンズ61と撮像素子62とを含む。結像レンズ61は、観察光学系40Lから入射した戻り光LA又は戻り光LBを撮像素子62の撮像面に結像させる。撮像素子62は、結像レンズ61により結像された戻り光LA又は戻り光LBを撮像して、制御装置16へ観察像Dを出力する。これにより、0度照明モード時は戻り光LAに基づく眼底Efの通常の観察像D(徹照像)が得られ、傾斜照明モード時には戻り光LBに基づく眼底Efの一部(スリット光LPの照射領域)の観察像Dが得られる。 The camera 60L includes an imaging lens 61 and an image sensor 62 arranged along the optical axis OB. The imaging lens 61 forms an image of the return light LA or the return light LB incident from the observation optical system 40L on the imaging surface of the image sensor 62. The image sensor 62 images the return light LA or LB formed by the imaging lens 61 and outputs an observation image D to the control device 16 . As a result, in the 0-degree illumination mode, a normal observation image D (transillumination image) of the fundus Ef based on the return light LA is obtained, and in the oblique illumination mode, a part of the fundus Ef (transillumination image) based on the return light LB (slit light LP) is obtained. Observation image D of the irradiated area) is obtained.

カメラ60Rは、カメラ60Lと同じ構成であり、結像レンズ61と撮像素子62とを含む。これにより、観察光学系40Rから入射した戻り光LA又は戻り光LBが結像レンズ61により撮像素子62の撮像面に結像され、且つ撮像素子62により戻り光LA又は戻り光LBが撮像されて制御装置16に観察像Dが出力される。その結果、眼底観察モードの種類に応じて上述の観察像Dが得られる。なお、カメラ60L,60Rは、結像レンズ61及び撮像素子62の光学配置を互いに独立して変更、すなわち左右でピントを変更可能である。 The camera 60R has the same configuration as the camera 60L, and includes an imaging lens 61 and an image sensor 62. As a result, the return light LA or return light LB incident from the observation optical system 40R is imaged by the imaging lens 61 on the imaging surface of the image sensor 62, and the return light LA or return light LB is imaged by the image sensor 62. Observation image D is output to the control device 16. As a result, the above-mentioned observation image D is obtained depending on the type of fundus observation mode. Note that in the cameras 60L and 60R, the optical arrangement of the imaging lens 61 and the image sensor 62 can be changed independently from each other, that is, the focus can be changed on the left and right sides.

<パターン生成素子及び光走査部>
図3は、パターン生成素子35及び光走査部36の説明図である。図3の符号3Aに示すように、パターン生成素子35は、光軸OAに対して垂直方向に延びたスリット状の光透過パターン35a(スリット穴でも可)が形成されたレチクル、遮光板、遮光フィルタ、絞り、焦点板、或いはマスク等である。これにより、パターン生成素子35は、光源32aから出射された照明光L2からスリット光LPを生成する。換言すると、パターン生成素子35は照明光L2をスリット光LPに変換する。
<Pattern generation element and optical scanning section>
FIG. 3 is an explanatory diagram of the pattern generation element 35 and the optical scanning section 36. As shown by reference numeral 3A in FIG. 3, the pattern generation element 35 includes a reticle, a light-shielding plate, and a light-shielding plate on which a slit-shaped light transmitting pattern 35a (slit holes may also be used) extending perpendicularly to the optical axis OA is formed. These include a filter, aperture, focus plate, or mask. Thereby, the pattern generation element 35 generates the slit light LP from the illumination light L2 emitted from the light source 32a. In other words, the pattern generation element 35 converts the illumination light L2 into the slit light LP.

スリット光LPは、光軸OAに対して垂直方向に延びた光学パターンであり、本発明のパターン光に相当する。なお、本実施形態では、スリット光LPがX軸方向に平行であるが、光軸OAに対して垂直方向であれば特に限定はされず、例えばY軸方向に平行であってもよい。 The slit light LP is an optical pattern extending in a direction perpendicular to the optical axis OA, and corresponds to the pattern light of the present invention. In this embodiment, the slit light LP is parallel to the X-axis direction, but there is no particular limitation as long as it is perpendicular to the optical axis OA. For example, the slit light LP may be parallel to the Y-axis direction.

パターン生成素子35が照明光L2からスリット光LPを生成することで、図3の符号3Bに示すように、第2照明光学系32から、対物レンズ20及び眼底観察用レンズ21を介して眼底Efの一部にスリット光LPが斜め方向から照射(投影)される。その結果、対物レンズ20及び観察光学系40L,40R等を介して、カメラ60L,60Rによりスリット光LPが照射されている眼底Efの一部の観察像Dを取得することができる。 As the pattern generation element 35 generates the slit light LP from the illumination light L2, as shown by reference numeral 3B in FIG. The slit light LP is irradiated (projected) onto a part of the image from an oblique direction. As a result, an observation image D of a portion of the fundus Ef irradiated with the slit light LP by the cameras 60L, 60R can be obtained via the objective lens 20, the observation optical systems 40L, 40R, and the like.

パターン生成素子35は、不図示の挿脱機構により、光源32aから出射される照明光L2の光路に対して挿脱自在である。これにより、眼底Efに対してスリット光LPを照射する場合には照明光L2の光路にパターン生成素子35が挿入される。また、照明光L2の光路からパターン生成素子35を退避させることで、患者眼E(角膜Ec、眼底Ef)に対して照明光L2を斜め方向から照射することができる。 The pattern generation element 35 can be inserted into and removed from the optical path of the illumination light L2 emitted from the light source 32a by an insertion/removal mechanism (not shown). Thereby, when irradiating the fundus Ef with the slit light LP, the pattern generation element 35 is inserted into the optical path of the illumination light L2. Furthermore, by retracting the pattern generation element 35 from the optical path of the illumination light L2, the patient's eye E (cornea Ec, fundus Ef) can be irradiated with the illumination light L2 from an oblique direction.

光走査部36は、傾斜照明モード時に、パターン生成素子35を走査方向A1,A2に沿って連続的又は間欠的に往復動(変位)させるアクチュエータである。走査方向A1,A2は、光軸OAに対して垂直方向で且つスリット光LP(光透過パターン35a)の短手方向に平行な方向である。例えば、走査方向A1,A2は、スリット光LPがX軸方向に平行である場合にはY軸方向の一方向側と他方向側であり、スリット光LPがY軸方向に平行である場合にはX軸方向の一方向側と他方向側である。これにより、眼底Efをスリット光LPにより走査方向A1,A2に沿って走査することができる。 The optical scanning unit 36 is an actuator that reciprocates (displaces) the pattern generating element 35 continuously or intermittently along the scanning directions A1 and A2 in the tilt illumination mode. The scanning directions A1 and A2 are directions perpendicular to the optical axis OA and parallel to the transverse direction of the slit light LP (light transmission pattern 35a). For example, scanning directions A1 and A2 are one side and the other side of the Y-axis direction when the slit light LP is parallel to the X-axis direction, and when the slit light LP is parallel to the Y-axis direction, are one side and the other side in the X-axis direction. Thereby, the fundus Ef can be scanned along the scanning directions A1 and A2 by the slit light LP.

図4は、傾斜照明モード時にカメラ60L,60Rの撮像素子62により撮像及び出力される観察像Dの説明図である。なお、図4では、観察像D内の眼底Efの像の中でスリット光LPが照射されている領域を白表示で簡略的に示し、且つスリット光LPが照射されていない領域をドット表示で簡略的に示している(後述の図6も同様)。 FIG. 4 is an explanatory diagram of an observation image D captured and output by the image pickup devices 62 of the cameras 60L and 60R during the oblique illumination mode. In addition, in FIG. 4, the area irradiated with the slit light LP in the image of the fundus Ef in the observation image D is simply shown in white, and the area not irradiated with the slit light LP is shown in dots. It is shown in a simplified manner (the same applies to FIG. 6, which will be described later).

図4に示すように、カメラ60L,60Rは、傾斜照明モード時において、眼底Ef上を走査方向A1,A2に沿って走査されるスリット光LPの走査位置ごとに戻り光LBの撮像と観察像Dの出力とを繰り返し実行する。これにより、傾斜照明モード時には、眼底Efを走査方向A1,A2に沿って複数分割した分割領域ごとに撮影した観察像Dが得られる。すなわち傾斜照明モード時には眼底Efの分割撮影が行われる。各観察像Dには、上述の分割領域(スリット光LPが照射されている領域)に相当する分割領域像80が含まれる。 As shown in FIG. 4, in the oblique illumination mode, the cameras 60L and 60R capture images of the returned light LB and observation images for each scanning position of the slit light LP that scans the fundus Ef along the scanning directions A1 and A2. The output of D is repeatedly executed. As a result, in the oblique illumination mode, an observation image D is obtained in which the fundus Ef is divided into a plurality of regions along the scanning directions A1 and A2. That is, in the oblique illumination mode, divisional imaging of the fundus Ef is performed. Each observation image D includes a divided area image 80 corresponding to the above-mentioned divided area (the area irradiated with the slit light LP).

<制御装置>
図5は、制御装置16の機能ブロック図である。図5に示すように、制御装置16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16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。
<Control device>
FIG. 5 is a functional block diagram of the control device 16. As shown in FIG. 5, the control device 16 includes an arithmetic circuit including various processors, memories, and the like. Various processors include CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and programmable logic devices [for example, SPLD (Simple Programmable Logic Devices), CPLD (Complex Programmable Logic Device), and FPGA (Field Programmable Gate Arrays)]. Note that the various functions of the control device 16 may be realized by one processor, or may be realized by a plurality of processors of the same type or different types.

制御装置16には、既述の操作部12、モニタ14、第1照明光学系31L,31R、第2照明光学系32、観察光学系40L,40R、カメラ60L,60Rの他に、記憶部18が接続されている。なお、記憶部18には、図示は省略するが、手術用顕微鏡10の制御プログラム等が記憶される。 The control device 16 includes, in addition to the aforementioned operation section 12, monitor 14, first illumination optical systems 31L, 31R, second illumination optical system 32, observation optical systems 40L, 40R, cameras 60L, 60R, a storage section 18. is connected. Although not shown in the drawings, the storage unit 18 stores a control program for the surgical microscope 10 and the like.

制御装置16は、記憶部18内の制御プログラムを読み出して実行することにより、顕微鏡本体制御部100、画像取得部102、合成観察像生成部104、及び表示制御部106として機能する。以下、制御装置16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。 The control device 16 functions as a microscope main body control section 100, an image acquisition section 102, a composite observation image generation section 104, and a display control section 106 by reading and executing the control program in the storage section 18. Hereinafter, what will be described as the "~ section" of the control device 16 may also be "~ circuit," "~ device," or "~ device." That is, what is described as "unit" may be composed of firmware, software, hardware, or a combination thereof.

顕微鏡本体制御部100は、第1照明光学系31L,31R、第2照明光学系32、観察光学系40L,40R、及びカメラ60L、60Rの作動を制御すると共に、眼底観察用レンズ21の挿脱及びパターン生成素子35の挿脱を制御する。 The microscope main body control unit 100 controls the operation of the first illumination optical systems 31L, 31R, the second illumination optical system 32, the observation optical systems 40L, 40R, and the cameras 60L, 60R, and also controls the insertion and removal of the fundus observation lens 21. and controls insertion and removal of the pattern generation element 35.

顕微鏡本体制御部100は、操作部12にて0度照明モードへの切替操作がなされた場合に、光源31aを点灯させると共に、照明光L1及びスリット光LPの光路中に眼底観察用レンズ21を挿入させる。また、顕微鏡本体制御部100は、カメラ60L,60Rの撮像素子62による戻り光LAの撮像及び観察像Dの出力を実行させる。これにより、0度照明モード時には眼底Efの広範囲な観察像D(徹照像)が撮像素子62から連続的に出力される。 When switching to the 0 degree illumination mode is performed using the operation unit 12, the microscope main body control unit 100 turns on the light source 31a and places the fundus observation lens 21 in the optical path of the illumination light L1 and slit light LP. Let it be inserted. Further, the microscope main body control unit 100 causes the imaging elements 62 of the cameras 60L and 60R to capture the returned light LA and output the observation image D. As a result, in the 0-degree illumination mode, a wide observation image D (transillumination image) of the fundus Ef is continuously output from the image sensor 62.

顕微鏡本体制御部100は、操作部12にて傾斜照明モードへの切替操作がなされた場合に、光源32aを点灯させると共に、照明光L2の光路中にパターン生成素子35を挿入させ且つ照明光L1及びスリット光LPの光路中に眼底観察用レンズ21を挿入させる。また、顕微鏡本体制御部100は、光走査部36を駆動してパターン生成素子35を走査方向A1,A2に沿って連続的に往復動させる。さらに、顕微鏡本体制御部100は、パターン生成素子35の位置が変位されるごと、すなわち既述の図4に示したようなスリット光LPの走査位置が変化するごとに、カメラ60L,60Rの撮像素子62による戻り光LBの撮像及び観察像Dの出力を実行させる。これにより、傾斜照明モード時には、既述の図4に示したようにスリット光LPの走査位置ごとに観察像Dが撮像素子62から連続的に出力される。 When switching to the tilted illumination mode is performed using the operation unit 12, the microscope main body control unit 100 turns on the light source 32a, inserts the pattern generation element 35 into the optical path of the illumination light L2, and inserts the pattern generation element 35 into the optical path of the illumination light L1. Then, the fundus observation lens 21 is inserted into the optical path of the slit light LP. Further, the microscope main body control section 100 drives the optical scanning section 36 to cause the pattern generation element 35 to continuously reciprocate along the scanning directions A1 and A2. Further, the microscope main body control unit 100 controls the imaging of the cameras 60L and 60R every time the position of the pattern generation element 35 is displaced, that is, every time the scanning position of the slit light LP as shown in FIG. The element 62 is caused to take an image of the returned light LB and output an observation image D. As a result, in the tilt illumination mode, the observation image D is continuously outputted from the image sensor 62 at each scanning position of the slit light LP, as shown in FIG. 4 described above.

画像取得部102は、0度照明モード時及び傾斜照明モード時に不図示のインタフェースを介してカメラ60L,60Rの撮像素子62から観察像Dを取得する。そして、画像取得部102は、0度照明モード時には取得した観察像Dを表示制御部106へ逐次出力する。また、画像取得部102は、傾斜照明モード時には取得した観察像Dを合成観察像生成部104に逐次出力する。 The image acquisition unit 102 acquires an observation image D from the image pickup devices 62 of the cameras 60L and 60R via an interface (not shown) in the 0-degree illumination mode and the tilt illumination mode. Then, the image acquisition unit 102 sequentially outputs the acquired observation image D to the display control unit 106 in the 0 degree illumination mode. Furthermore, the image acquisition unit 102 sequentially outputs the acquired observation images D to the composite observation image generation unit 104 in the oblique illumination mode.

図6は、合成観察像生成部104による合成観察像SDの生成を説明するための説明図である。図6及び既述の図5に示すように、合成観察像生成部104は、傾斜照明モード時に作動する。合成観察像生成部104は、画像取得部102からスリット光LPの走査方向A1における1走査分の観察像Dを取得するごと、又はスリット光LPの走査方向A2における1走査分の観察像Dを取得するごとに、1走査分の観察像Dに基づき眼底Efの合成観察像SDを生成する。 FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining generation of the composite observation image SD by the composite observation image generation unit 104. As shown in FIG. 6 and FIG. 5 described above, the composite observation image generation unit 104 operates in the oblique illumination mode. The composite observation image generation unit 104 generates an observation image D for one scan in the scanning direction A2 of the slit light LP every time it acquires the observation image D for one scan in the scanning direction A1 of the slit light LP from the image acquisition unit 102. Each time it is acquired, a composite observation image SD of the fundus Ef is generated based on the observation image D for one scan.

具体的には合成観察像生成部104は、スリット光LPの走査方向A1における1走査分の観察像Dを取得した場合、その1走査分の観察像Dの各々から分割領域像80を検出する。例えば合成観察像生成部104は、個々の観察像D内の各画素の輝度値を比較して、輝度値が予め定めた閾値以上となる領域を分割領域像80として検出する。そして、合成観察像生成部104は、各観察像D内の分割領域像80の検出結果に基づき、各観察像D内の分割領域像80を走査方向A1に沿って結合することで合成観察像SDを生成する。合成観察像SDは、眼底Efの中でスリット光LPにより走査された走査領域(走査範囲)の撮影画像に相当する。 Specifically, when the composite observation image generation unit 104 acquires observation images D for one scan in the scanning direction A1 of the slit light LP, it detects the divided area images 80 from each of the observation images D for one scan. . For example, the composite observation image generation unit 104 compares the brightness values of each pixel in each observation image D, and detects an area where the brightness value is equal to or greater than a predetermined threshold value as the divided area image 80. Then, the composite observation image generation unit 104 generates a composite observation image by combining the divided area images 80 in each observation image D along the scanning direction A1 based on the detection results of the divided area images 80 in each observation image D. Generate SD. The composite observation image SD corresponds to a photographed image of a scanning area (scanning range) scanned by the slit light LP in the fundus Ef.

また、合成観察像生成部104は、スリット光LPの走査方向A2における1走査分の観察像Dを取得した場合も同様に合成観察像SDを生成する。そして、合成観察像生成部104は、合成観察像SDを生成するごとに、この合成観察像SDを表示制御部106に出力する。なお、合成観察像生成部104は、上述の1走査分の観察像Dとして、走査方向A1,A2の1往復走査分の観察像Dに基づき合成観察像SDを生成してもよい。 Further, the composite observation image generation unit 104 similarly generates the composite observation image SD when the observation image D for one scan in the scanning direction A2 of the slit light LP is acquired. Then, the composite observation image generation unit 104 outputs the composite observation image SD to the display control unit 106 every time the composite observation image SD is generated. Note that the composite observation image generation unit 104 may generate the composite observation image SD based on the observation image D for one reciprocating scan in the scanning directions A1 and A2, as the observation image D for one scan described above.

図5に戻って、表示制御部106は、モニタ14の表示制御を行う。この表示制御部106は、0度照明モード時には画像取得部102から逐次入力される観察像Dをモニタ14に逐次表示させ、傾斜照明モード時には合成観察像生成部104から逐次入力される合成観察像SDをモニタ14に逐次表示させる。これにより、術者は、モニタ14を通して眼底Efを観察することができる。 Returning to FIG. 5, the display control unit 106 controls the display of the monitor 14. The display control unit 106 sequentially displays observation images D sequentially input from the image acquisition unit 102 on the monitor 14 in the 0-degree illumination mode, and displays composite observation images sequentially input from the composite observation image generation unit 104 in the tilt illumination mode. The SD is sequentially displayed on the monitor 14. This allows the operator to observe the fundus Ef through the monitor 14.

[第1実施形態の作用]
図7は、上記構成の第1実施形態の手術用顕微鏡10の作用、特に傾斜照明モード時における患者眼Eの眼底Efの観察処理の流れを示すフローチャートである。
[Operation of the first embodiment]
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the surgical microscope 10 of the first embodiment having the above configuration, particularly the flow of observation processing of the fundus Ef of the patient's eye E in the oblique illumination mode.

図7に示すように、患者眼Eに対する顕微鏡本体10aの手動アライメントが実行された後、術者は操作部12に対して傾斜照明モードへの切替操作を入力する(ステップS1)。この切替操作を受けて顕微鏡本体制御部100が光源32aを点灯させることで、光源32aから照明光L2が出射される(ステップS2)。また同時に、顕微鏡本体制御部100は、照明光L2の光路中にパターン生成素子35を挿入させ、照明光L1及びスリット光LPの光路に眼底観察用レンズ21を挿入させ、カメラ60L,60Rの撮像素子62を作動させる。 As shown in FIG. 7, after manual alignment of the microscope main body 10a with respect to the patient's eye E is performed, the operator inputs an operation to switch to the oblique illumination mode on the operation unit 12 (step S1). In response to this switching operation, the microscope main body control unit 100 turns on the light source 32a, so that the illumination light L2 is emitted from the light source 32a (step S2). At the same time, the microscope main body control unit 100 inserts the pattern generation element 35 into the optical path of the illumination light L2, inserts the fundus observation lens 21 into the optical path of the illumination light L1 and the slit light LP, and captures images with the cameras 60L and 60R. Activate element 62.

パターン生成素子35が光源32aから出射された照明光L2からスリット光LPを生成した後、このスリット光LPがコンデンサーレンズ32b、対物レンズ20、及び眼底観察用レンズ21を経て眼底Efに対して斜め方向に照射される(ステップS3)。このように患者眼Eに対してスリット光LPを照射することで患者眼Eに対する光の照射範囲が狭められるので、角膜Ec等での光の反射が抑えられる。また、眼底Efに対して傾斜照明を行うことによっても角膜Ec等での光の反射が抑えられる。その結果、眼底Efに対してスリット光LPの傾斜照明を行うことで、角膜Ec等での光の反射が大幅に抑えられる。 After the pattern generation element 35 generates the slit light LP from the illumination light L2 emitted from the light source 32a, this slit light LP passes through the condenser lens 32b, the objective lens 20, and the fundus observation lens 21, and is obliquely directed to the fundus Ef. It is irradiated in the direction (step S3). By irradiating the patient's eye E with the slit light LP in this manner, the range of light irradiation onto the patient's eye E is narrowed, so that reflection of light on the cornea Ec and the like is suppressed. Further, by performing oblique illumination on the fundus Ef, reflection of light on the cornea Ec and the like can be suppressed. As a result, by performing oblique illumination of the fundus Ef with the slit light LP, reflection of light on the cornea Ec and the like can be significantly suppressed.

そして、眼底Efからのスリット光LPの戻り光LBが、対物レンズ20、反射ミラーRM、ダイクロイックミラーDM、及び観察光学系40L,40Rを経てカメラ60L,60Rの撮像素子62の撮像面に入射する。 Then, the return light LB of the slit light LP from the fundus Ef passes through the objective lens 20, the reflection mirror RM, the dichroic mirror DM, and the observation optical systems 40L and 40R, and enters the imaging plane of the imaging device 62 of the cameras 60L and 60R. .

次いで、顕微鏡本体制御部100は、光走査部36を駆動してパターン生成素子35の走査方向A1,A2の往復移動を開始させることで、眼底Efに対するスリット光LPの走査方向A1,A2の走査を開始させる(ステップS4)。 Next, the microscope main body control unit 100 drives the optical scanning unit 36 to start reciprocating movement of the pattern generation element 35 in the scanning directions A1 and A2, thereby causing the slit light LP to scan the fundus Ef in the scanning directions A1 and A2. (Step S4).

そして、カメラ60L,60Rの撮像素子62が、戻り光LBを撮像して分割領域像80を含む観察像Dを画像取得部102へ出力する(ステップS5)。既述の通り、角膜Ec等での光の反射が大幅に抑えられているので、分割領域像80内のゴースト及びフレアの発生が抑えられる。画像取得部102は、撮像素子62から観察像Dを取得して合成観察像生成部104へ出力する(ステップS6)。 Then, the imaging elements 62 of the cameras 60L and 60R image the returned light LB and output the observation image D including the divided area image 80 to the image acquisition unit 102 (step S5). As described above, since the reflection of light on the cornea Ec and the like is significantly suppressed, the occurrence of ghosts and flares within the divided area image 80 is suppressed. The image acquisition unit 102 acquires the observation image D from the image sensor 62 and outputs it to the composite observation image generation unit 104 (step S6).

眼底Ef上でスリット光LPの走査位置が走査方向A1又は走査方向A2に移動するのに応じて、スリット光LPの走査位置ごとに、撮像素子62による戻り光LBの撮像と、画像取得部102による観察像Dの取得及び合成観察像生成部104への出力とが繰り返し実行される(ステップS7でNO、ステップS8、ステップS5,S6)。これにより、眼底Efが分割撮影される。 As the scanning position of the slit light LP moves in the scanning direction A1 or the scanning direction A2 on the fundus Ef, the imaging device 62 captures an image of the return light LB and the image acquisition unit 102 performs imaging for each scanning position of the slit light LP. The acquisition of the observation image D and the output to the composite observation image generation unit 104 are repeatedly executed (NO in step S7, steps S8, S5, S6). As a result, the fundus Ef is photographed in sections.

合成観察像生成部104が、スリット光LPの走査方向A1又は走査方向A2における1走査分の観察像Dを取得すると、合成観察像生成部104が作動する(ステップS7でYES)。合成観察像生成部104は、既述の図6に示したように、1走査分の観察像Dからそれぞれ分割領域像80を検出し、各観察像D内の分割領域像80を走査方向A1又は走査方向A2に沿って結合することで合成観察像SDを生成する(ステップS9)。既述の通り、各分割領域像80内のゴースト及びフレアの発生は抑えられているので、合成観察像SD内におけるゴースト及びフレアの発生も抑えられる。そして、合成観察像生成部104は、合成観察像SDを表示制御部106へ出力する。 When the composite observation image generation unit 104 acquires the observation image D for one scan in the scanning direction A1 or the scanning direction A2 of the slit light LP, the composite observation image generation unit 104 is activated (YES in step S7). As shown in FIG. 6 described above, the composite observation image generation unit 104 detects divided area images 80 from each observation image D for one scan, and converts the divided area images 80 in each observation image D into scanning directions A1. Alternatively, a composite observation image SD is generated by combining along the scanning direction A2 (step S9). As described above, since the occurrence of ghosts and flares within each divided area image 80 is suppressed, the occurrence of ghosts and flares within the composite observation image SD is also suppressed. Then, the composite observation image generation unit 104 outputs the composite observation image SD to the display control unit 106.

合成観察像生成部104から合成観察像SDを取得した表示制御部106は、この合成観察像SDをモニタ14に表示させる(ステップS10)。 The display control unit 106 that has acquired the composite observation image SD from the composite observation image generation unit 104 displays this composite observation image SD on the monitor 14 (step S10).

以下同様に、傾斜照明モードが終了するまで、すなわちスリット光LPの走査方向A1,A2の走査が継続している間、既述のステップS5からステップS10までの処理が繰り返し実行される(ステップS11)。これにより、術者は、モニタ14を通して眼底Efの観察を行うことができる。 Similarly, until the oblique illumination mode ends, that is, while the scanning of the slit light LP in the scanning directions A1 and A2 continues, the processes from step S5 to step S10 described above are repeatedly executed (step S11 ). Thereby, the operator can observe the fundus Ef through the monitor 14.

なお、スリット光LPの走査速度及び撮像素子62のフレームレートは十分に高速であり且つ近年のCPU等の演算処理能力の向上により合成観察像SDの生成も高速化可能である。このため、モニタ14に表示される眼底Efの像(合成観察像SD)の表示遅延も、術者が違和感を覚えない程度に低減させることができる。 Note that the scanning speed of the slit light LP and the frame rate of the image sensor 62 are sufficiently high, and the generation of the composite observation image SD can also be made faster due to recent improvements in the processing power of CPUs and the like. Therefore, the display delay of the image of the fundus Ef (synthetic observation image SD) displayed on the monitor 14 can also be reduced to such an extent that the operator does not feel any discomfort.

[第1実施形態の効果]
以上のように第1実施形態では、眼底Efに対してスリット光LPを斜め方向に照射しながらスリット光LPを走査方向A1,A2に沿って走査することにより、眼底Efの観察時における角膜Ec等での光の反射が大幅に抑えられる。このため、スリット光LPの走査位置ごとにカメラ60L,60Rにより撮影された観察像Dと、各観察像Dに基づき生成された合成観察像SDと、におけるゴースト及びフレアの発生を大幅に低減することができる。これにより、従来のように患者眼Eに眼底照明用の光ファイバーケルを穿刺する必要が無くなる或いは穿刺数を減らすことができる。その結果、術者の手間及び患者の負担を低減しつつ良好な眼底Efの合成観察像SDが得られる。
[Effects of the first embodiment]
As described above, in the first embodiment, by scanning the slit light LP along the scanning directions A1 and A2 while irradiating the fundus Ef with the slit light LP in an oblique direction, the cornea Ec during observation of the fundus Ef is Reflection of light on surfaces such as surfaces is greatly reduced. Therefore, the occurrence of ghosts and flares in the observation images D taken by the cameras 60L and 60R at each scanning position of the slit light LP and in the composite observation image SD generated based on each observation image D is significantly reduced. be able to. This eliminates the need to puncture the patient's eye E with an optical fiber cell for fundus illumination as in the past, or the number of punctures can be reduced. As a result, a good composite observation image SD of the fundus Ef can be obtained while reducing the operator's effort and the patient's burden.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態の手術用顕微鏡10について説明を行う。上記第1実施形態では、カメラ60L,60Rによりスリット光LPの走査位置ごとに撮影された観察像Dに基づき合成観察像SDを生成し、この合成観察像SDをモニタ14に表示している。これに対して、第2実施形態の手術用顕微鏡10ではスリット光LPの走査位置ごとに撮影された観察像Dをモニタ14に表示する。
[Second embodiment]
Next, a surgical microscope 10 according to a second embodiment will be explained. In the first embodiment, a composite observation image SD is generated based on the observation images D taken by the cameras 60L and 60R at each scanning position of the slit light LP, and this composite observation image SD is displayed on the monitor 14. On the other hand, in the surgical microscope 10 of the second embodiment, the observation image D taken at each scanning position of the slit light LP is displayed on the monitor 14.

なお、第2実施形態の手術用顕微鏡10は、制御装置16が合成観察像生成部104として機能せず且つ画像取得部102及び表示制御部106の機能が一部異なる点を除けば上記第1実施形態の手術用顕微鏡10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 surgical microscope 10 of the second embodiment is similar to the first embodiment except that the control device 16 does not function as the composite observation image generation section 104 and the functions of the image acquisition section 102 and display control section 106 are partially different. It has basically the same configuration as the surgical microscope 10 of the embodiment. For this reason, the same reference numerals are given to the same elements in function or configuration as those in the first embodiment, and the explanation thereof will be omitted.

図8は、第2実施形態の手術用顕微鏡10の作用、特に傾斜照明モード時における患者眼Eの眼底Efの観察処理の流れを示すフローチャートである。なお、ステップS1からステップS5までは既述の図7に示した第1実施形態と基本的に同じであるので、説明を省略する。 FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the surgical microscope 10 of the second embodiment, particularly the flow of observation processing of the fundus Ef of the patient's eye E in the oblique illumination mode. Incidentally, steps S1 to S5 are basically the same as those in the first embodiment shown in FIG. 7 described above, and therefore the description thereof will be omitted.

図8に示すように、第2実施形態の画像取得部102は、傾斜照明モード時に撮像素子62から取得した観察像Dを表示制御部106へ逐次出力する(ステップS6A)。そして、第2実施形態の表示制御部106は、傾斜照明モード時に画像取得部102から逐次入力される合成観察像SDをモニタ14に逐次表示させる(ステップS7A)。これにより、傾斜照明モードが終了するまでの間、すなわちスリット光LPの走査方向A1,A2の走査が継続している間、既述の図4等に示したスリット光LPの走査位置ごとの観察像Dが順番に且つ繰り返し表示される(ステップS8A,S9A)。 As shown in FIG. 8, the image acquisition unit 102 of the second embodiment sequentially outputs the observation image D acquired from the image sensor 62 in the oblique illumination mode to the display control unit 106 (step S6A). Then, the display control unit 106 of the second embodiment causes the monitor 14 to sequentially display the composite observation image SD that is sequentially input from the image acquisition unit 102 in the oblique illumination mode (step S7A). As a result, until the oblique illumination mode ends, that is, while the scanning of the slit light LP in the scanning directions A1 and A2 continues, the observation at each scanning position of the slit light LP shown in FIG. Images D are sequentially and repeatedly displayed (steps S8A, S9A).

ここで、各観察像Dの分割領域像80以外の領域、すなわち眼底Efの中でスリット光LPが照射されていない領域の像は暗画像(黒又はグレー画像)となり、逆に各観察像D内の分割領域像80は明画像となる。また、既述の通りスリット光LPの走査速度及び撮像素子62のフレームレートは高速化可能である。このため、スリット光LPの走査位置ごとの観察像D(分割領域像80)を高フレームレートでモニタ14に表示させることで、公知のノンインターレース方式及びプログレッシブ方式等の同様の表示方式でモニタ14の画面内に分割領域像80が表示(走査)される。その結果、眼底Efの中でスリット光LPにより走査される走査領域の像(すなわち合成観察像SD)をモニタ14の画面に構成することができる。この場合には、観察像Dのフレームレートが高いほど合成観察像SDに近い像をモニタ14に表示させることができる。 Here, the area other than the divided area image 80 of each observation image D, that is, the image of the area in the fundus Ef that is not irradiated with the slit light LP becomes a dark image (black or gray image), and conversely, each observation image D The inner divided area image 80 becomes a bright image. Further, as described above, the scanning speed of the slit light LP and the frame rate of the image sensor 62 can be increased. Therefore, by displaying the observation image D (divided area image 80) for each scanning position of the slit light LP on the monitor 14 at a high frame rate, the monitor 14 can be displayed using a similar display method such as a known non-interlaced method or a progressive method. A divided area image 80 is displayed (scanned) within the screen. As a result, an image of the scanning area scanned by the slit light LP in the fundus Ef (that is, a composite observation image SD) can be formed on the screen of the monitor 14. In this case, the higher the frame rate of the observation image D is, the closer the image to the composite observation image SD can be displayed on the monitor 14.

以上のように第2実施形態では、スリット光LPの走査位置ごとの観察像Dを順番に且つ繰り返しモニタ14に表示させることで、合成観察像SDの生成を省略することができる。このため、制御装置16の演算処理量を低減させることができる。また、第2実施形態では、合成観察像SDの生成及び表示を省略している点以外は上記第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と同様の効果が得られる。 As described above, in the second embodiment, generation of the composite observation image SD can be omitted by sequentially and repeatedly displaying the observation images D for each scanning position of the slit light LP on the monitor 14. Therefore, the amount of calculation processing by the control device 16 can be reduced. Furthermore, the second embodiment is the same as the first embodiment except that generation and display of the composite observation image SD are omitted, so that the same effects as the first embodiment can be obtained.

[第3実施形態]
図9は、第3実施形態の手術用顕微鏡10の上面図である。上記各実施形態では観察光学系40L,40Rが戻り光LB(戻り光LAも同様)をカメラ60L,60Rの撮像素子62に導いているが、第3実施形態では観察光学系40L,40Rが戻り光LBを接眼レンズ系63L,63Rの接眼レンズ65に対しても導く。
[Third embodiment]
FIG. 9 is a top view of the surgical microscope 10 of the third embodiment. In each of the above embodiments, the observation optical systems 40L and 40R guide the return light LB (the same goes for the return light LA) to the image pickup elements 62 of the cameras 60L and 60R, but in the third embodiment, the observation optical systems 40L and 40R The light LB is also guided to the eyepieces 65 of the eyepiece systems 63L and 63R.

図9に示すように、第3実施形態の手術用顕微鏡10は、顕微鏡本体10aに接眼レンズ系63L,63Rが設けられており、且つ観察光学系40LがビームスプリッタBSLを含むと共に観察光学系40RがビームスプリッタBSRを含む点を除けば上記各実施形態の手術用顕微鏡10と基本的に同じ構成である。このため、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。 As shown in FIG. 9, in the surgical microscope 10 of the third embodiment, the microscope body 10a is provided with eyepiece systems 63L and 63R, and the observation optical system 40L includes a beam splitter BSL, and the observation optical system 40R includes a beam splitter BSL. It has basically the same configuration as the surgical microscope 10 of each of the embodiments described above, except that it includes a beam splitter BSR. For this reason, the same reference numerals are given to the same elements in terms of function or configuration as in each of the above embodiments, and the explanation thereof will be omitted.

ビームスプリッタBSLは、ズームエキスパンダ50Lとカメラ60Lとの間に配置されている。このビームスプリッタBSLは、ズームエキスパンダ50Lから入射した戻り光LA,LBの一部を透過してカメラ60Lへ出射し且つ戻り光LBの残りを接眼レンズ系63Lに向けて反射する。 Beam splitter BSL is arranged between zoom expander 50L and camera 60L. This beam splitter BSL transmits a portion of the return lights LA and LB that have entered from the zoom expander 50L and outputs them to the camera 60L, and reflects the remainder of the return light LB toward the eyepiece lens system 63L.

ビームスプリッタBSRは、ズームエキスパンダ50Rとカメラ60Rとの間に配置されている。このビームスプリッタBSRは、ズームエキスパンダ50Rから入射した戻り光LA,LBの一部を透過してカメラ60Rへ出射し且つ戻り光LBの残りを接眼レンズ系63Rに向けて反射する。 Beam splitter BSR is arranged between zoom expander 50R and camera 60R. This beam splitter BSR transmits a portion of the return lights LA and LB that have entered from the zoom expander 50R and outputs them to the camera 60R, and reflects the remainder of the return light LB toward the eyepiece system 63R.

接眼レンズ系63L,63Rは、結像レンズ64と接眼レンズ65とを含む。接眼レンズ系63Lの結像レンズ64はビームスプリッタBSLから入射した戻り光LBを接眼レンズ65に導く。また、接眼レンズ系63Rの結像レンズ64はビームスプリッタBSRから入射した戻り光LBを接眼レンズ65に導く。これにより、術者は、接眼レンズ65を通して上記第2実施形態と同様に眼底Efを観察することができる。 The eyepiece systems 63L and 63R include an imaging lens 64 and an eyepiece 65. The imaging lens 64 of the eyepiece system 63L guides the return light LB incident from the beam splitter BSL to the eyepiece 65. Further, the imaging lens 64 of the eyepiece lens system 63R guides the return light LB incident from the beam splitter BSR to the eyepiece lens 65. Thereby, the operator can observe the fundus Ef through the eyepiece 65 as in the second embodiment.

なお、第3実施形態の手術用顕微鏡10は、カメラ60L,60R(撮像素子62)及び接眼レンズ系63L,63Rの双方を備えているが、カメラ60L,60Rを省略して接眼レンズ系63L,63Rのみを備えていてもよい。 The surgical microscope 10 of the third embodiment includes both cameras 60L and 60R (imaging device 62) and eyepiece systems 63L and 63R, but the cameras 60L and 60R are omitted and the eyepiece systems 63L and 63R are provided. 63R may be provided.

[第4実施形態]
図10は、第4実施形態の手術用顕微鏡10の顕微鏡本体10aの一部の側面拡大図である。なお、第4実施形態の手術用顕微鏡10は、第2照明光学系32の配置が異なり且つ反射ミラーRMの代わりにダイクロイックミラーDM1が設けられている点を除けば上記各実施形態の手術用顕微鏡10と基本的に同じ構成である。このため、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。
[Fourth embodiment]
FIG. 10 is an enlarged side view of a part of the microscope main body 10a of the surgical microscope 10 of the fourth embodiment. The surgical microscope 10 of the fourth embodiment is the same as the surgical microscope of each of the above embodiments except that the arrangement of the second illumination optical system 32 is different and a dichroic mirror DM1 is provided instead of the reflecting mirror RM. It has basically the same configuration as 10. For this reason, the same reference numerals are given to the same elements in terms of function or configuration as in each of the above embodiments, and the explanation thereof will be omitted.

上記各実施形態では、第2照明光学系32の光軸OSが対物レンズ20の光軸OAに対して垂直な方向に偏心しているが、図10に示すように、第2照明光学系32の光軸OSが対物レンズ20の光軸OAと一致、すなわち同軸であってもよい。 In each of the above embodiments, the optical axis OS of the second illumination optical system 32 is decentered in the direction perpendicular to the optical axis OA of the objective lens 20, but as shown in FIG. The optical axis OS may coincide with the optical axis OA of the objective lens 20, that is, be coaxial.

ダイクロイックミラーDM1(本発明の偏向光学素子に相当)は、第2照明光学系32から出射されたスリット光LPを透過して対物レンズ20に向けて出射し、且つ対物レンズ20から入射した戻り光LBを観察光学系40L,40Rに向けて反射する。これにより、ダイクロイックミラーDM1を介して、第2照明光学系32から眼底Efに対して「0度照明」でスリット光LPを照射することができる。この場合においても、患者眼Eに対してスリット光LPを照射することで患者眼Eに対する光の照射範囲が狭められるので、角膜Ec等での光の反射が抑えられる。このため、上記各実施形態と同様の効果が得られる。 The dichroic mirror DM1 (corresponding to the deflection optical element of the present invention) transmits the slit light LP emitted from the second illumination optical system 32 and emits it toward the objective lens 20, and also transmits the return light incident from the objective lens 20. The LB is reflected toward observation optical systems 40L and 40R. Thereby, it is possible to irradiate the fundus Ef with the slit light LP from the second illumination optical system 32 via the dichroic mirror DM1 with "0 degree illumination". Also in this case, by irradiating the patient's eye E with the slit light LP, the range of light irradiated onto the patient's eye E is narrowed, so that reflection of light on the cornea Ec and the like is suppressed. Therefore, the same effects as in each of the above embodiments can be obtained.

なお、ダイクロイックミラーDM1のZ方向上方側に第2照明光学系32を設ける代わりに、上記各実施形態のダイクロイックミラーDMのZ方向上方側の位置に第2照明光学系32を設けてもよい。 Note that instead of providing the second illumination optical system 32 above the dichroic mirror DM1 in the Z direction, the second illumination optical system 32 may be provided above the dichroic mirror DM in the above embodiments in the Z direction.

[パターン生成素子の変形例]
図11及び図12は、パターン生成素子35の変形例の説明図である。上記各実施形態では、パターン生成素子35にスリット状の光透過パターン35aを形成しているが、パターン生成素子35に形成する光透過パターン35aの形状は特に限定されるものではなく適宜変更してもよい。
[Modified example of pattern generation element]
11 and 12 are explanatory diagrams of modified examples of the pattern generation element 35. In each of the above embodiments, the slit-shaped light transmission pattern 35a is formed on the pattern generation element 35, but the shape of the light transmission pattern 35a formed on the pattern generation element 35 is not particularly limited and may be changed as appropriate. Good too.

例えば、図11に示すようにパターン生成素子35に矩形状の光透過パターン35bを形成したり或いは図12に示すようにパターン生成素子35に円形状の光透過パターン35cを形成したりしてもよい。これにより、パターン生成素子35により照明光L2から矩形状又は円形状等の各種形状のパターン光を生成し、このパターン光で眼底Ef上を走査することができる。なお、パターン光(スリット光LPを含む)の走査方向は光軸OAに対して垂直方向であれば特に限定はされず、例えばXY軸方向に走査してもよい。 For example, a rectangular light transmitting pattern 35b may be formed on the pattern generating element 35 as shown in FIG. 11, or a circular light transmitting pattern 35c may be formed on the pattern generating element 35 as shown in FIG. good. Thereby, the pattern generation element 35 can generate pattern light of various shapes such as a rectangular shape or a circular shape from the illumination light L2, and the fundus Ef can be scanned with this pattern light. Note that the scanning direction of the pattern light (including the slit light LP) is not particularly limited as long as it is perpendicular to the optical axis OA, and may be scanned in the XY axis direction, for example.

[その他]
上記各実施形態では、パターン生成素子35が第2照明光学系32内に設けられているが、光源32aと対物レンズ20との間の照明光L2の光路上であれば特に限定はされず、第2照明光学系32の外部に設けられていてもよい。
[others]
In each of the above embodiments, the pattern generation element 35 is provided in the second illumination optical system 32, but this is not particularly limited as long as it is on the optical path of the illumination light L2 between the light source 32a and the objective lens 20. It may be provided outside the second illumination optical system 32.

上記各実施形態では、パターン生成素子35としてレチクル等を例に挙げて説明したが、照明光L2からスリット光LPを生成可能であればパターン生成素子35の種類は特に限定されるものなく、例えば液晶パネル等の透過型表示デバイス或いはデジタルマクロミラーデバイス等の光変調素子を用いてもよい。なお、パターン生成素子35として透過型表示デバイス及び光変調素子を用いる場合には、パターン生成素子35を変位させることなく、透過型表示デバイス及び光変調素子を制御することでスリット光LPの走査を行うことができる。この場合には、パターン生成素子35が本発明の光走査部としても機能する。 In each of the above embodiments, a reticle or the like has been described as an example of the pattern generation element 35, but the type of the pattern generation element 35 is not particularly limited as long as it can generate the slit light LP from the illumination light L2. A transmissive display device such as a liquid crystal panel or a light modulation element such as a digital macro mirror device may also be used. Note that when a transmissive display device and a light modulation element are used as the pattern generation element 35, the scanning of the slit light LP can be performed by controlling the transmissive display device and the light modulation element without displacing the pattern generation element 35. It can be carried out. In this case, the pattern generating element 35 also functions as the optical scanning section of the present invention.

上記各実施形態では、レチクル等のパターン生成素子35を光軸OAに対して垂直方向に変位させることでスリット光LPを光軸OAに対して垂直方向に走査させているが、スリット光OAをこの垂直方向に走査可能であれば、パターン生成素子35の形状及びその変位法(回転、揺動等を含む)については特に限定はされない。例えば、パターン生成素子35が垂直方向に延びた柱状に形成されており、このパターン生成素子35をその中心軸を中心として回転又は揺動させることで、スリット光LPを垂直方向に走査させてもよい。 In each of the above embodiments, the slit light LP is scanned in the direction perpendicular to the optical axis OA by displacing the pattern generating element 35 such as a reticle in the direction perpendicular to the optical axis OA. As long as scanning is possible in this vertical direction, there are no particular limitations on the shape of the pattern generating element 35 and its displacement method (including rotation, rocking, etc.). For example, the pattern generation element 35 is formed in a columnar shape extending in the vertical direction, and by rotating or swinging the pattern generation element 35 about its central axis, the slit light LP can be scanned in the vertical direction. good.

上記各実施形態では、手術用顕微鏡10がモニタ14を備えているが、モニタ14を備えてはおらず外部モニタを利用する手術用顕微鏡10にも本発明を適用可能である。 In each of the above embodiments, the surgical microscope 10 is equipped with the monitor 14, but the present invention is also applicable to a surgical microscope 10 that is not equipped with the monitor 14 and uses an external monitor.

上記各実施形態では、観察光学系40L,40R及びその光軸OBが光軸OAに対して垂直方向に延びているが、例えば光軸OAに対して平行(略平行を含む)であってもよく、観察光学系40L,40R及びその光軸OBの向きは特に限定はされない。 In each of the above embodiments, the observation optical systems 40L, 40R and their optical axes OB extend in a direction perpendicular to the optical axis OA, but for example, they may extend parallel (including substantially parallel) to the optical axis OA. Generally, the orientations of the observation optical systems 40L, 40R and their optical axes OB are not particularly limited.

上記各実施形態では、手術用顕微鏡10が双眼式の第1照明光学系31L,31R、観察光学系40L,40R、及びカメラ60L,60Rを備えているが、単眼式であってもよい。 In each of the embodiments described above, the surgical microscope 10 includes the binocular first illumination optical systems 31L, 31R, the observation optical systems 40L, 40R, and the cameras 60L, 60R, but it may be a monocular type.

上記各実施形態では、患者眼Eの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、患者眼Eの眼底Efを観察する各種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 surgical microscope 10 used for surgery on the patient's eye E has been described as an example, but the present invention can also be applied to various ophthalmological apparatuses for observing the fundus Ef of the patient's eye E.

10 手術用顕微鏡
10a 顕微鏡本体
12 操作部
14 モニタ
16 制御装置
18 記憶部
20 対物レンズ
21 眼底観察用レンズ
31L,31R 第1照明光学系
31a 光源
31b コンデンサーレンズ
32 第2照明光学系
32a 光源
32b コンデンサーレンズ
35 パターン生成素子
35a,35b,35c 光透過パターン
36 光走査部
40L,40R 観察光学系
50L,50R ズームエキスパンダ
51,52,53 ズームレンズ
60L,60R カメラ
61 結像レンズ
62 撮像素子
63L,63R 接眼レンズ系
64 結像レンズ
65 接眼レンズ
80 分割領域像
100 顕微鏡本体制御部
102 画像取得部
104 合成観察像生成部
106 表示制御部
A1,A2 走査方向
BSL,BSR ビームスプリッタ
D 観察像
DM,DM1 ダイクロイックミラー
E 患者眼
Ec 角膜
Ef 眼底
L1,L2 照明光
LA,LB 戻り光
LP スリット光
OA,OB,OL,OR,OS 光軸
RM 反射ミラー
SD 合成観察像
10 Surgical microscope 10a Microscope body 12 Operation section 14 Monitor 16 Control device 18 Storage section 20 Objective lens 21 Fundus observation lenses 31L, 31R First illumination optical system 31a Light source 31b Condenser lens 32 Second illumination optical system 32a Light source 32b Condenser lens 35 Pattern generation elements 35a, 35b, 35c Light transmission pattern 36 Light scanning units 40L, 40R Observation optical systems 50L, 50R Zoom expanders 51, 52, 53 Zoom lenses 60L, 60R Camera 61 Imaging lens 62 Image pickup elements 63L, 63R Eyepiece Lens system 64 Imaging lens 65 Eyepiece 80 Divided area image 100 Microscope main body control section 102 Image acquisition section 104 Composite observation image generation section 106 Display control sections A1, A2 Scanning direction BSL, BSR Beam splitter D Observation image DM, DM1 Dichroic mirror E Patient's eye Ec Cornea Ef Fundus L1, L2 Illumination light LA, LB Return light LP Slit light OA, OB, OL, OR, OS Optical axis RM Reflection mirror SD Synthetic observation image

Claims (6)

対物レンズと、
前記対物レンズを介して、光源からの照明光を患者眼の眼底に向けて出射する照明光学系と、
前記対物レンズと前記光源との間の前記照明光の光路上に設けられ、前記照明光からパターン光を生成するパターン生成素子と、
前記眼底に向けて出射される前記パターン光を、前記対物レンズの光軸に対して垂直方向に走査する光走査部と、
前記対物レンズを介して入射した前記眼底からの前記パターン光の戻り光を、撮像素子導く観察光学系と、
前記撮像素子を有するカメラであって、且つ前記光走査部による前記パターン光の走査が行われている間、前記撮像素子による前記戻り光の撮像と、前記戻り光に基づく前記眼底の一部の観察像の出力と、を繰り返し行うカメラと、
前記光走査部による前記パターン光の走査が行われている間、前記カメラから出力される前記観察像をモニタに繰り返し出力する表示制御部と、
前記光走査部による前記パターン光の走査速度及び前記撮像素子のフレームレートを制御して、前記眼底の中で前記パターン光により走査される走査領域の全体像を前記モニタの画面に構成する制御部と、
を備える眼科装置。
objective lens;
an illumination optical system that emits illumination light from a light source toward the fundus of the patient's eye via the objective lens;
a pattern generation element that is provided on the optical path of the illumination light between the objective lens and the light source and generates pattern light from the illumination light;
a light scanning unit that scans the pattern light emitted toward the fundus in a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens;
an observation optical system that guides the return light of the pattern light from the fundus that has entered through the objective lens to an imaging device;
The camera includes the image sensor, and while the light scanning unit is scanning the pattern light, the image sensor captures an image of the return light and images the part of the fundus based on the return light. A camera that repeatedly outputs observation images;
a display control unit that repeatedly outputs the observation image output from the camera to a monitor while the light scanning unit scans the pattern light;
A control unit that controls the scanning speed of the patterned light by the optical scanning unit and the frame rate of the image pickup device to form an entire image of the scanning area scanned by the patterned light in the fundus on the screen of the monitor. and,
An ophthalmological device comprising:
前記照明光学系の光軸が前記対物レンズの光軸に対して偏心しており、
前記照明光学系が、前記対物レンズを介して前記パターン光を前記眼底に対して斜め方向に入射させる請求項1に記載の眼科装置。
The optical axis of the illumination optical system is decentered with respect to the optical axis of the objective lens,
The ophthalmologic apparatus according to claim 1, wherein the illumination optical system causes the pattern light to enter the fundus in an oblique direction through the objective lens.
前記パターン生成素子が、前記照明光から前記パターン光としてスリット光を生成する請求項1又は2に記載の眼科装置。 The ophthalmologic apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the pattern generation element generates slit light as the pattern light from the illumination light. 前記光走査部が、前記パターン生成素子を前記垂直方向に変位させることで前記パターン光を前記垂直方向に走査する請求項1からのいずれか1項に記載の眼科装置。 The ophthalmologic apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the light scanning unit scans the pattern light in the vertical direction by displacing the pattern generation element in the vertical direction. 前記パターン生成素子が、前記照明光学系内に設けられている請求項1からのいずれか1項に記載の眼科装置。 The ophthalmologic apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the pattern generation element is provided within the illumination optical system. 前記観察光学系の光軸が、前記対物レンズの光軸に対して垂直であり、
前記対物レンズの光軸と前記観察光学系の光軸との交点に設けられた偏向光学素子であって、且つ前記対物レンズから入射した前記戻り光を前記観察光学系に向けて偏向する偏向光学素子を備える請求項1からのいずれか1項に記載の眼科装置。
The optical axis of the observation optical system is perpendicular to the optical axis of the objective lens,
a deflection optical element provided at the intersection of the optical axis of the objective lens and the optical axis of the observation optical system, the deflection optical element deflecting the return light incident from the objective lens toward the observation optical system; The ophthalmologic apparatus according to any one of claims 1 to 5 , comprising an element.
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