JP2006068110A - Ophthalmic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、被検眼の角膜の状態(例えば、角膜厚、角膜内皮細胞等)を検査する眼科装置に関する。 The present invention relates to an ophthalmologic apparatus for examining the state of the cornea of a subject's eye (for example, corneal thickness, corneal endothelial cells, etc.).
被検眼の角膜の状態を検査する装置としては、特許文献1に開示されたものが知られている。特許文献1に開示された装置は、光源からの照明光を被検眼の角膜に向けて斜めから照射する照明光学系を備える。この照明光学系と鏡面反射関係となる位置には、被検眼によって反射された反射光を撮影素子に導くための撮影光学系が配置されている。照明光学系による被検眼の角膜像は、撮影光学系を介して撮影素子で受像(撮影)される。
ところで、この種の眼科装置では、検査対象項目が異なると、それに応じて撮影光学系に要求される特性も異なる。例えば、角膜内皮細胞の状態を検査(撮影)する場合は、角膜内皮が20ミクロン程度の微細な細胞からなる薄い層であることから、撮影光学系には高解像力(高解像度)が要求される。一方、角膜厚を検査(測定)する場合は、角膜表面(角膜上皮)から角膜内皮までの広範囲を撮影する必要があることから、角膜内皮細胞を検査する際に要求されるほどの高解像力は要求されない。しかしながら、従来の眼科装置では、複数の検査対象項目について検査可能にしようとしても、一の検査対象項目に合わせて撮影光学系を構成すると、他の検査対象項目に対しては適切な撮影光学系とならないという問題があった。 By the way, in this kind of ophthalmologic apparatus, if the item to be examined is different, the characteristics required for the photographing optical system are also different accordingly. For example, when examining (imaging) the state of corneal endothelial cells, since the corneal endothelium is a thin layer made of fine cells of about 20 microns, the imaging optical system is required to have high resolution (high resolution). . On the other hand, when examining (measuring) the corneal thickness, it is necessary to image a wide area from the corneal surface (corneal epithelium) to the corneal endothelium, so the high resolution required to inspect corneal endothelial cells is Not required. However, in the conventional ophthalmologic apparatus, even if it is possible to inspect a plurality of inspection target items, if an imaging optical system is configured in accordance with one inspection target item, an appropriate imaging optical system for other inspection target items There was a problem of not becoming.
本発明は、上述した実情に鑑みなされたものであり、その目的は、複数の検査対象項目を検査可能とした眼科装置において、検査対象項目毎に適切な撮影光学系を用いて検査することができる眼科装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to perform inspection using an appropriate imaging optical system for each inspection target item in an ophthalmologic apparatus capable of inspecting a plurality of inspection target items. It is to provide an ophthalmic device that can be used.
本願に係る眼科装置は、第1光源と、第1光源からの第1の光を被検眼に向けて斜めから照射する第1光学系を備える。また、第1光学系と略鏡面反射関係に配置され、被検眼によって反射された第1の光が通過する第2光学系と、第2光学系を通過した第1の光を受光する第1撮影素子を備える。従って、第1光源から被検眼に照射された光による被検眼の像は、第2光学系を介して第1撮影素子で観察(撮影)される。
さらに、本願の眼科装置は、第2光学系側に配置された第2光源と、第1光学系側に配置された第2撮影素子を有する。第2光源からの第2の光は、第2光学系の少なくとも一部を通って第2光学系の光軸と同一の方向から被検眼に入射する。そして、被検眼によって反射された第2の光は、第1光学系の少なくとも一部を通って第2撮影素子で受光される。従って、第2光源から被検眼に照射された光による被検眼の像は、第1光学系の少なくとも一部を介して第2撮影素子で観察(撮影)される。
この眼科装置では、第1撮影素子によって被検眼を観察(撮影)する場合は、第1光学系が照明光学系となり、第2光学系が撮影光学系となる。一方、第2撮影素子によって被検眼を観察(撮影)する場合は、第2光学系の少なくとも一部が照明光学系となり、第1光学系の少なくとも一部が撮影光学系となる。従って、撮影素子毎に撮影光学系となる光学系が異なる。このため、撮影素子毎に、その撮影素子で検査する検査対象項目に適した撮影光学系を構成することができる。すなわち、第1撮影素子で検査する検査対象項目に応じて第2光学系を構成することができ、第2撮影素子で検査する検査対象項目に応じて第1光学系を構成することができる。
The ophthalmologic apparatus according to the present application includes a first light source and a first optical system that irradiates the first light from the first light source obliquely toward the eye to be examined. The first optical system is arranged in a substantially specular reflection relationship, and the second optical system through which the first light reflected by the eye to be examined passes, and the first light that receives the first light that has passed through the second optical system. A photographing element is provided. Therefore, the image of the eye to be inspected by the light emitted from the first light source to the eye to be examined is observed (photographed) by the first imaging element via the second optical system.
Furthermore, the ophthalmologic apparatus of the present application includes a second light source disposed on the second optical system side and a second imaging element disposed on the first optical system side. The second light from the second light source passes through at least a part of the second optical system and enters the eye to be examined from the same direction as the optical axis of the second optical system. Then, the second light reflected by the eye to be examined passes through at least a part of the first optical system and is received by the second imaging element. Therefore, an image of the eye to be inspected by light irradiated to the eye to be examined from the second light source is observed (photographed) by the second imaging element through at least a part of the first optical system.
In this ophthalmologic apparatus, when the eye to be examined is observed (captured) with the first imaging element, the first optical system is an illumination optical system, and the second optical system is an imaging optical system. On the other hand, when observing (photographing) the eye to be examined with the second imaging element, at least a part of the second optical system becomes an illumination optical system, and at least a part of the first optical system becomes an imaging optical system. Therefore, the optical system that is a photographing optical system differs for each photographing element. For this reason, the imaging optical system suitable for the item to be inspected with the imaging element can be configured for each imaging element. That is, the second optical system can be configured according to the inspection target item to be inspected with the first imaging element, and the first optical system can be configured according to the inspection target item to be inspected with the second imaging element.
上記眼科装置の一実施態様では、第1光源からの光はスリット光となって被検眼の角膜に入射し、第1撮影素子はそのスリット光による被検眼の角膜内皮細胞像を撮影する。一方、第2光源からの光はスリット光となって被検眼の角膜に入射し、第2撮影素子は被検眼の角膜厚を測定するための像を撮影することができる。このような態様によると、角膜内皮細胞と角膜厚のそれぞれを適切な撮影光学系を用いて検査することができる。 In one embodiment of the ophthalmologic apparatus, the light from the first light source becomes slit light and enters the cornea of the eye to be examined, and the first imaging element photographs a corneal endothelial cell image of the eye to be examined by the slit light. On the other hand, the light from the second light source becomes slit light and enters the cornea of the eye to be examined, and the second imaging element can take an image for measuring the corneal thickness of the eye to be examined. According to such an embodiment, each of corneal endothelial cells and corneal thickness can be inspected using an appropriate imaging optical system.
上記の実施態様に係る眼科装置では、第1光学系のうち被検眼の角膜で反射された第2の光を第2撮影素子に導くまでの光学系がテレセントリック光学系で構成されていることが好ましい。このような構成によると、被検眼と光学系との正確な合焦を行わなくても、角膜厚さを正確に測定することができる。
また、第1光学系のうち被検眼の角膜で反射された第2の光を第2撮影素子に導くまでの光学系において、角膜表面と共役の位置で角膜表面像を受像する部分には、入射光の光量を減衰させる光量減衰部材が配されていることが好ましい。このような構成によると、角膜表面(角膜上皮)で反射された反射光の光量のみが減衰され、角膜内皮で反射された反射光の光量は減衰されない。このため、角膜表面で反射された強い光と角膜内皮で反射された微弱な光の両者を撮影素子で良好に観察することができる。
In the ophthalmologic apparatus according to the above-described embodiment, the optical system from the first optical system until the second light reflected by the cornea of the eye to be examined is guided to the second imaging element is configured by a telecentric optical system. preferable. According to such a configuration, the corneal thickness can be accurately measured without performing accurate focusing between the eye to be examined and the optical system.
Further, in the optical system in which the second light reflected by the cornea of the eye to be examined is guided to the second imaging element in the first optical system, the portion that receives the cornea surface image at a position conjugate with the cornea surface includes: A light amount attenuating member for attenuating the amount of incident light is preferably provided. According to such a configuration, only the amount of reflected light reflected by the corneal surface (corneal epithelium) is attenuated, and the amount of reflected light reflected by the corneal endothelium is not attenuated. For this reason, both strong light reflected by the cornea surface and weak light reflected by the corneal endothelium can be satisfactorily observed by the imaging element.
この種の眼科装置において被検眼を観察するためには、装置本体(光源、光学系及び撮影素子)と被検眼(例えば、角膜上皮又は角膜内皮)との合焦(アライメント)を行う必要がある。本発明は、装置本体と被検眼とのアライメントを精度良く行うことができる技術を提供する。なお、本発明に係る技術(アライメント方法)は、単一の検査項目を検査(観察)する眼科装置(すなわち、第2光源及び第2撮影素子を有しない眼科装置(例えば、角膜内皮細胞観察用の眼科装置))に適用できることはいうまでもない。 In order to observe the eye to be examined in this type of ophthalmic apparatus, it is necessary to perform focusing (alignment) between the apparatus main body (light source, optical system and imaging element) and the eye to be examined (for example, corneal epithelium or corneal endothelium). . The present invention provides a technique capable of accurately performing alignment between an apparatus main body and an eye to be examined. The technique (alignment method) according to the present invention is an ophthalmic apparatus that examines (observes) a single examination item (that is, an ophthalmic apparatus that does not include the second light source and the second imaging element (for example, for corneal endothelial cell observation). Needless to say, the present invention can be applied to other ophthalmic devices)).
本発明のアライメント方法を実現する一実施態様に係る眼科装置は、第1光学系と第2光学系の等分位置に配置され、被検眼の前眼部を観察するための前眼部観察光学系と、前眼部観察光学系により導かれる被検眼の前眼部像を受像する第3撮影素子と、前眼部観察光学系の光軸と同一の方向から被検眼に向けてXY方向のアライメント用指標光を投影するアライメント光学系と、前記の各光源、各光学系及び各撮影素子を搭載する装置本体と、装置本体を被検眼に対してXY方向に移動させるXY方向移動手段と、XY方向移動手段を制御する制御手段をさらに有する。そして、制御手段は、前眼部観察光学系を介して第3撮影素子で受像されるXY方向アライメント用指標光の像が所定の位置となるようにXY方向移動手段を駆動する。この実施態様に係る眼科装置では、被検眼に対する装置本体のXY方向(すなわち、前眼部観察光学系の光軸と直交する2方向)のアライメントが制御手段によって行われる。
なお、第3撮影素子は、第1撮影素子と兼用することができる。例えば、前眼部観察光学系の光軸上に第1撮影素子を配置することで、第1撮影素子で被検眼の前眼部を観察することができる。
An ophthalmologic apparatus according to an embodiment that realizes the alignment method of the present invention is disposed at an equally divided position between a first optical system and a second optical system, and an anterior ocular segment observation optical system for observing the anterior ocular segment of an eye to be examined. System, a third imaging element for receiving an anterior ocular segment image of the eye to be examined guided by the anterior ocular segment observation optical system, and an XY direction from the same direction as the optical axis of the anterior ocular segment observing optical system toward the subject eye An alignment optical system that projects alignment index light, an apparatus main body on which each of the light sources, each optical system, and each imaging element is mounted; an XY direction moving unit that moves the apparatus main body in the XY direction with respect to the eye to be examined; Control means for controlling the XY direction moving means is further provided. Then, the control means drives the XY direction moving means so that the image of the XY direction alignment index light received by the third imaging element via the anterior ocular segment observation optical system is at a predetermined position. In the ophthalmologic apparatus according to this embodiment, alignment of the apparatus main body with respect to the subject's eye in the XY directions (that is, two directions orthogonal to the optical axis of the anterior ocular segment observation optical system) is performed by the control means.
The third imaging element can also be used as the first imaging element. For example, by arranging the first imaging element on the optical axis of the anterior ocular segment observation optical system, the anterior segment of the eye to be examined can be observed with the first imaging element.
上記眼科装置においては、装置本体を被検眼方向に移動させるZ方向移動手段をさらに備えることが好ましい。そして、第1光学系には、第1Z方向アライメント用指標光を被検眼に向けて投影する手段が設けられ、第2光学系には、第2Z方向アライメント用指標光を被検眼に向けて投影する手段が設けられる。制御手段は、前眼部観察光学系を介して第3撮影素子で受像される第1Z方向アライメント用指標光の像と第2Z方向アライメント用指標光の像との間隔に基づいて、Z方向移動手段を駆動することが好ましい。
この眼科装置では、第1光学系と第2光学系が被検眼に対し略鏡面反射関係となることを利用して、装置本体をZ方向(被検眼の方向)に移動させる。すなわち、第1光学系から投影された第1Z方向アライメント用指標光の反射像と、第2光学系から投影された第2Z方向アライメント用指標光の反射像を、前眼部観察光学系を介して第3撮影素子で観察する。両反射像の間隔(距離)が分かれば、被検眼と装置本体のZ方向の距離が分かる。このため、制御手段は、両反射像の間隔に基づいて、装置本体をZ方向(被検眼の方向)に移動させる。
The ophthalmic apparatus preferably further includes Z-direction moving means for moving the apparatus main body in the direction of the eye to be examined. The first optical system is provided with means for projecting the first Z-direction alignment index light toward the eye to be examined, and the second optical system projects the second Z-direction alignment index light toward the eye to be examined. Means are provided. The control means moves in the Z direction based on the interval between the first Z-direction alignment index light image and the second Z-direction alignment index light image received by the third imaging element via the anterior ocular segment observation optical system. It is preferable to drive the means.
In this ophthalmologic apparatus, the apparatus main body is moved in the Z direction (the direction of the eye to be examined) by utilizing the fact that the first optical system and the second optical system have a substantially specular reflection relationship with respect to the eye to be examined. That is, the reflected image of the first Z-direction alignment index light projected from the first optical system and the reflected image of the second Z-direction alignment index light projected from the second optical system are transmitted via the anterior ocular segment observation optical system. And observe with a third imaging element. If the distance (distance) between both reflected images is known, the distance in the Z direction between the eye to be examined and the apparatus main body can be known. For this reason, the control means moves the apparatus main body in the Z direction (the direction of the eye to be examined) based on the interval between the two reflection images.
上記の眼科装置において制御手段は、前眼部観察光学系を介して第3撮影素子で受像される第1Z方向アライメント用指標光の像と第2Z方向アライメント用指標光の像とが一致し、かつ、それらZ方向アライメント用指標光の像とXY方向アライメント用指標光の像とが所定の位置関係となった後、さらに装置本体を被検眼方向に移動させながら第1撮影素子で受像される第1光源による被検眼像のコントラスト又は輝度に基づいて装置本体と被検眼の角膜内皮との合焦を行うことができる。
この眼科装置では、まず、XY方向アライメント用指標光とZ方向アライメント用指標光に基づいて、装置本体を被検眼の角膜上皮に合焦させる。次いで、装置本体を被検眼方向に移動させながら第1撮影素子で受像される被検眼像に基づいて装置本体と角膜内皮との合焦を行う。すなわち、アライメント用指標光を利用して装置本体を角膜内皮と合焦する位置の近傍まで移動させることで、第1撮影素子内に被検眼の角膜内皮像を受像させることができる。このため、第1撮影素子に受像される角膜内皮像に基づいて、装置本体と角膜内皮との合焦が可能となる。従って、装置本体と被検眼の角膜内皮とを合焦させることができる。
In the above ophthalmologic apparatus, the control means matches the image of the first Z-direction alignment index light and the image of the second Z-direction alignment index light received by the third imaging element via the anterior ocular segment observation optical system, In addition, after the image of the Z-direction alignment index light and the image of the XY-direction alignment index light have a predetermined positional relationship, the image is received by the first imaging element while the apparatus body is further moved in the direction of the eye to be examined. The apparatus main body and the corneal endothelium of the eye to be inspected can be focused based on the contrast or luminance of the eye image to be examined by the first light source.
In this ophthalmic apparatus, first, the apparatus main body is focused on the corneal epithelium of the eye to be inspected based on the index light for XY direction alignment and the index light for Z direction alignment. Next, the apparatus main body and the corneal endothelium are focused based on the eye image received by the first imaging element while moving the apparatus main body in the direction of the eye to be examined. In other words, the corneal endothelium image of the eye to be examined can be received in the first imaging element by moving the apparatus main body to the vicinity of the position where the apparatus main body is in focus with the alignment index light. For this reason, the apparatus main body and the corneal endothelium can be focused on the basis of the corneal endothelium image received by the first imaging element. Therefore, the apparatus main body and the corneal endothelium of the eye to be examined can be focused.
また、上記の眼科装置においては、装置本体を被検眼方向に移動させるZ方向移動手段をさらに備え、第1光学系又は第2光学系には、Z方向アライメント用指標光を被検眼に向けて投影する手段が設けられ、制御手段は、前眼部観察光学系を介して第3撮影素子で受像されるZ方向アライメント用指標光の像の位置に基づいて、Z方向移動手段を駆動することもできる。
この眼科装置でも、第1光学系又は第2光学系から投影されたZ方向アライメント用指標光に基づいて装置本体をZ方向(被検眼の方向)に移動させ、Z方向のアライメントを行うことができる。
The ophthalmologic apparatus further includes a Z-direction moving means for moving the apparatus main body in the direction of the eye to be examined, and the Z-direction alignment index light is directed toward the eye to be examined in the first optical system or the second optical system. Projecting means is provided, and the control means drives the Z-direction moving means based on the position of the Z-direction alignment index light image received by the third imaging element via the anterior ocular segment observation optical system. You can also.
Also in this ophthalmologic apparatus, the apparatus main body is moved in the Z direction (the direction of the eye to be examined) based on the Z-direction alignment index light projected from the first optical system or the second optical system, and alignment in the Z direction can be performed. it can.
この場合に制御手段は、前眼部観察光学系を介して第3撮影素子で受像されるXY方向アライメント用指標光の像が所定の位置となり、かつ、前眼部観察光学系を介して第3撮影素子で受像されるZ方向アライメント用指標光の像が所定の位置となった後、さらに装置本体を被検眼方向に移動させながら第1撮影素子で受像される第1光源による被検眼像のコントラスト又は輝度に基づいて装置本体と被検眼との合焦を行うことが好ましい。
この眼科装置でも、XY方向アライメント用指標光とZ方向アライメント用指標光に基づいて、装置本体を被検眼の角膜上皮近傍に合焦させる。そして、装置本体を被検眼方向に移動させながら、第1撮影素子で受像される被検眼像に基づいて装置本体と角膜内皮との合焦を行う。
In this case, the control means has the XY direction alignment index light image received by the third imaging element via the anterior ocular segment observation optical system at a predetermined position, and the first means via the anterior ocular segment observation optical system. After the image of the Z-direction alignment index light received by the three imaging elements reaches a predetermined position, the eye image by the first light source received by the first imaging element while further moving the apparatus body in the direction of the eye to be examined It is preferable to focus the apparatus main body and the eye to be examined based on the contrast or luminance.
Also in this ophthalmologic apparatus, the apparatus main body is focused on the vicinity of the corneal epithelium of the eye to be inspected based on the index light for XY direction alignment and the index light for Z direction alignment. Then, the apparatus main body and the corneal endothelium are focused based on the eye image received by the first imaging element while moving the apparatus main body in the direction of the eye to be inspected.
また、上述した眼科装置が、第1光源からの光がスリット光となって被検眼の角膜に入射し、第1撮影素子はそのスリット光による被検眼の角膜内皮細胞像を撮影する一方、第2光源からの光がスリット光となって被検眼の角膜に入射し、第2撮影素子は被検眼の角膜厚を測定するための像を撮影する眼科装置の場合は、下記の構成を備えることが好ましい。すなわち、装置本体を被検眼方向に移動させるZ方向移動手段をさらに備え、前記制御手段は、(1)前眼部観察光学系を介して第3撮影素子で受像されるXY方向アライメント用指標光の像が所定の位置となった後、第2撮影素子で受像される角膜像内の角膜表面の位置に基づいて角膜表面と装置本体の合焦を行い、(2)その合焦した位置からさらに第2撮影素子で受像される角膜像に基づいて求めた角膜厚から決まる所定量だけ装置本体を被検眼に向けて前進させ、(3)その前進させた位置よりさらに装置本体を被検眼方向に移動させながら第1撮影素子で受像される第1光源による角膜像のコントラスト又は輝度に基づいて装置本体と被検眼の角膜内皮との合焦を行うことが好ましい。
この眼科装置では、第2撮影素子で受像される角膜像に基づいて、装置本体と角膜上皮との合焦を行う。次に、装置本体と角膜上皮が合焦する位置を基準として、第2撮影素子で受像される角膜像に基づいて求めた角膜厚から決まる所定量(例えば、求めた角膜厚の1/2等)だけ装置本体を被検眼方向に移動させる。そして、その位置から装置本体を被検眼方向に移動させながら、第1撮影素子で受像される被検眼像に基づいて装置本体と角膜内皮との合焦を判断する。したがって、第2撮影素子で受像される角膜像から決まる角膜厚を利用して、装置本体を角膜内皮と合焦する位置の近傍まで移動させることができる。このため、装置本体と角膜内皮との合焦を短時間で行うことができる。
In the above-described ophthalmologic apparatus, the light from the first light source becomes slit light and enters the cornea of the eye to be examined, and the first imaging element captures a corneal endothelial cell image of the eye to be examined by the slit light, In the case of an ophthalmologic apparatus for photographing an image for measuring the corneal thickness of the eye to be examined, the light from the two light sources becomes slit light and enters the cornea of the eye to be examined. Is preferred. That is, the apparatus further includes a Z-direction moving unit that moves the apparatus main body in the direction of the eye to be examined, and the control unit is (1) XY-direction alignment index light received by the third imaging element via the anterior ocular segment observation optical system. After the image is in a predetermined position, the cornea surface and the apparatus main body are focused on the basis of the position of the cornea surface in the cornea image received by the second imaging element. (2) From the focused position Further, the apparatus main body is advanced toward the subject's eye by a predetermined amount determined from the corneal thickness obtained based on the corneal image received by the second imaging element, and (3) the apparatus main body is further moved in the direction of the subject's eye from the advanced position. It is preferable to focus the apparatus main body and the corneal endothelium of the eye to be inspected based on the contrast or brightness of the corneal image by the first light source received by the first imaging element while being moved to the position.
In this ophthalmologic apparatus, the apparatus main body and the corneal epithelium are focused based on the corneal image received by the second imaging element. Next, a predetermined amount determined from the corneal thickness obtained based on the corneal image received by the second imaging element with reference to the position where the apparatus main body and the corneal epithelium are in focus (for example, 1/2 of the obtained corneal thickness, etc. ) Move the device body in the direction of the eye to be examined. Then, while moving the apparatus main body from the position in the direction of the eye to be examined, the focus between the apparatus main body and the corneal endothelium is determined based on the eye image received by the first imaging element. Therefore, the apparatus main body can be moved to the vicinity of the position where the corneal endothelium is in focus using the corneal thickness determined from the corneal image received by the second imaging element. For this reason, focusing with the apparatus main body and a corneal endothelium can be performed in a short time.
また、制御手段は、(1)前眼部観察光学系を介して第3撮影素子で受像されるXY方向アライメント用指標光の像が所定の位置となった後、第2撮影素子で受像される角膜像内の角膜表面の位置に基づいて角膜表面と装置本体の合焦を行い、(2)その合焦した位置からさらに第2撮影素子で受像される角膜像に基づいて求めた角膜厚から決まる所定量だけ装置本体を被検眼に向けて前進させ、(3)その前進させた位置を基準として装置本体を被検眼方向に所定の移動間隔で移動させながら第1撮影素子で角膜内皮像を所定コマ数だけ連続撮影するようにしてもよい。
この眼科装置では、装置本体と角膜内皮が合焦する位置の近傍まで装置本体を移動させた後、装置本体を所定の移動間隔で移動させながら角膜内皮像を所定コマ数だけ連続撮影する。連続撮影した角膜内皮像の中には鮮明な像(すなわち、装置本体と角膜内皮が合焦した状態で撮影された像)が含まれることから、装置本体と角膜内皮との合焦を判断しなくても、角膜内皮像を観察することができる。
In addition, the control means (1) after the image of the XY direction alignment index light received by the third imaging element via the anterior ocular segment observation optical system reaches a predetermined position, is then received by the second imaging element. The corneal surface and the apparatus main body are focused on the basis of the position of the corneal surface in the corneal image, and (2) the corneal thickness obtained based on the corneal image received by the second imaging element from the focused position. (3) The corneal endothelium image with the first imaging element while moving the apparatus body in the direction of the eye to be examined at a predetermined movement interval with reference to the advanced position. May be continuously shot for a predetermined number of frames.
In this ophthalmologic apparatus, after moving the apparatus main body to the vicinity of the position where the apparatus main body and the corneal endothelium are in focus, the corneal endothelium image is continuously photographed by a predetermined number of frames while moving the apparatus main body at a predetermined movement interval. Since the corneal endothelium images taken continuously include a clear image (that is, an image taken with the device main body and the corneal endothelium in focus), it is determined whether the device main body and the corneal endothelium are in focus. Even without it, the corneal endothelium image can be observed.
以下、本発明の一実施形態に係る眼科装置について図面を参照して詳細に説明する。図2は本実施形態に係る眼科装置の概略構成を示す図である。図2に示すように、本実施形態の眼科装置は、光学系(後で詳述)を搭載する装置本体10と、装置本体10を制御するメイン制御回路70等を備えている。
Hereinafter, an ophthalmologic apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the ophthalmologic apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the ophthalmologic apparatus of this embodiment includes an apparatus
装置本体10は、顎台(図示省略)に顎を固定した被検者の被検眼Eに対して、上下左右方向(X・Y方向)及び前後方向(Z方向)に移動可能となっている。装置本体10は、X軸駆動機構86によって上下方向に移動し、Y軸駆動機構88によって左右方向に移動し、Z軸駆動機構82によって前後方向に移動する。X軸、Y軸及びZ軸駆動機構86,88,82には、ステッピングモータ(図示省略)がそれぞれ装備されている。これらのモータはメイン制御回路70によって制御される。
The apparatus
メイン制御回路70は、CPU,ROM,RAMとI/O等を備えたマイクロコンピュータにより構成されている。メイン制御回路70には、発光制御回路72,84や画像入出力回路76が接続されている。メイン制御回路70は、発光制御回路72,84を介して光源38,20を制御し、画像入出力回路76を介して撮影素子12,46で受像する画像の取込処理等を行う。画像入出力回路76にはモニタ74が接続されている。モニタ74には、撮影素子12,46で撮影された画像が表示される。
また、メイン制御回路70には操作部材78や自動撮影スイッチ80が接続されている。操作部材78は、検査者によって操作されるジョイステック等の部材である。検査者は操作部材78を操作することで、装置本体10を上下左右方向及び前後方向に手動で移動させることができる。自動撮影スイッチ80は、検査者によって操作されるスイッチである。検査者が自動撮影スイッチ80を操作すると、メイン制御回路70によって被検眼Eの角膜内皮像等が自動撮影される。
The
Further, an
図1には装置本体10に搭載される光学系の概略構成が示されている。なお、図1では被検眼Eの角膜内皮68に装置本体10が合焦している状態を示している。図1に示すように、装置本体10に搭載される光学系は、被検眼Eに対して略鏡面反射関係の位置に配置される照明光学系60と撮影光学系64を備える。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an optical system mounted on the apparatus
照明光学系60は、被検眼Eに向けて斜めに伸びる光軸O2を有する。光軸O2上には、被検眼E側から順にレンズ30,28と、コールドミラー(又はダイクロイックミラー)26と、ハーフミラー14と、撮影素子12が配置されている。コールドミラー26には、照明用光源20から出射した照明光が入射するようになっている。照明用光源20とコールドミラー26との間には、コンデンサーレンズ22とスリット24が配置されている。照明用光源20は、被検眼Eの角膜内皮細胞像を撮影するための光源であり、波長500〜600nmの光を出射する。照明用光源20から出射した光は、まず、コンデンサーレンズ22を透過し、次いで、スリット24によってスリット光となる。このスリット光は、コールドミラー26によって反射され、レンズ28,30を通って被検眼Eに向けて斜めから照射される。
The illumination
ハーフミラー14には、Z方向アライメント用光源18から出射した光が入射するようになっている。Z方向アライメント用光源18とハーフミラー14との間には、スリット16が配置されている。Z方向アライメント用光源18は、装置本体10と被検眼Eとの前後方向のアライメントを行うための光源であり、波長800〜900nm(700nm以上)の光を出射する。Z方向アライメント用光源18から出射した光は、スリット16によってスリット光となる。このスリット光は、ハーフミラー14で反射され、コールドミラー26及びレンズ28,30を通って被検眼Eに向けて斜めから照射される。
なお、スリット16はピンホール板とすることもできる。スリット16をピンホール板とした場合は、Z方向アライメント用光源18からの光はスポット光となって、被検眼Eに照射される。
Light emitted from the Z-direction
The
撮影素子12は、角膜厚を計測するための撮影素子(すなわち、角膜上皮66の像と角膜内皮68の像の両者を含む角膜像を撮影するための撮影素子)である。撮影素子12にはCCD素子を用いることができる。撮影素子12には、後述する角膜厚測定用光源38から出射した光による角膜像が導かれる。撮影素子12に角膜像を導くレンズ30,28は、角膜上皮66の像と角膜内皮68の像が撮影素子12で同時に撮影される。
The
図10には撮影素子12の受光面の正面図が示されている。図10に示すように、撮影素子12の受光面には光量減衰部材12bが配されている。光量減衰部材12bは、撮影素子12の受光面に入射する光の光量を減衰させるための部材(例えば、NDフィルター)である。
図11には、装置本体10が被検眼Eの角膜内皮68に合焦したときに、撮影素子12で受像される角膜像が示されている。図10と図11の比較から明らかなように、光量減衰部材12bは、角膜上皮66で反射された反射像を受像する領域に配され、角膜内皮68で反射された反射像を受像する領域には配されていない。これは、角膜上皮66から反射される反射光の光量が、角膜内皮68から反射される反射光の光量と比較して非常に大きいためである。光量減衰部材12bによって角膜上皮から反射される反射光を減衰させることで、角膜上皮66の反射像と角膜内皮68の反射像を鮮明に撮影することができる。
FIG. 10 is a front view of the light receiving surface of the
FIG. 11 shows a corneal image received by the
撮影光学系64は、被検眼Eに向けて斜めに伸びる光軸O3を有する。光軸O3上には、被検眼E側から順にレンズ32、コールドミラー(又はダイクロイックミラー)34、スリット36及び角膜厚測定用光源38が配置されている。角膜厚測定用光源38は、角膜厚測定用の被検眼像を撮影するための照明用光源であり、波長800〜900nm(700nm以上)の光を出射する。角膜厚測定用光源38から出射した光は、スリット36でスリット光とされた後、コールドミラー34及びレンズ32を透過して被検眼Eに向けて斜めから入射する。この被検眼Eに入射したスリット光は、被検眼Eの角膜表皮66及び角膜内皮68で反射される。角膜表皮66及び角膜内皮68で反射された反射像は、照明光学系60のレンズ30,28によって拡大され、コールドミラー26及びハーフミラー14を透過して撮影素子12で観察される。従って、角膜内皮細胞を観察(撮影)するための撮影光学系64は、角膜厚を計測するための照明光学系として機能し、また、角膜内皮細胞を観察(撮影)するための照明光学系60は、角膜厚を計測するための撮影光学系として機能している。
The imaging
被検眼E側からレンズ32を介してコールドミラー34に入射する光(例えば、照明用光源20による被検眼Eの角膜内皮像)は、コールドミラー34で反射される。コールドミラー34で反射された角膜像は、スリット40、レンズ42を透過し、特殊ミラー44の上面で反射され、撮影素子46(例えば、CCD素子)に導かれる。撮影素子46に角膜内皮像を導くレンズ32,42(撮影光学系62に配されたレンズ32,42)は、角膜内皮68の細胞像を鮮明に観察できるよう高解像度に設定されている。
Light that enters the
なお、コールドミラー(又はダイクロイックミラー)44は、照明用光源20から照射される波長700nm以下の光(ダイクロイックミラーでは波長500〜600nm)を反射し、波長700nm以上の光を透過する。従って、被検眼Eの前眼部観察時に被検眼Eを照明する照明光(波長700nm以上)やZ方向アライメント用光源18及び角膜厚測定用光源38の光は、コールドミラー44を透過して、撮影素子46で受光される。一方、角膜内皮細胞撮影時に使用される光(照明用光源20の光)は、前眼部側から撮影素子46に入射しないようになっている。
The cold mirror (or dichroic mirror) 44 reflects light having a wavelength of 700 nm or less (wavelength 500 to 600 nm in the case of a dichroic mirror) emitted from the
上述した照明光学系60と撮影光学系64を等分した位置には、前眼部観察光学系62が配置される。前眼部観察光学系62は、その光軸O1上に配置されたレンズ61を備える。前眼部観察光学系62の光軸O1上には、特殊ミラー44及び撮影素子46が配置されている。被検眼Eの前眼部像は、ハーフミラー58、レンズ61及び特殊ミラー44を通って撮影素子46に導かれる。
An anterior ocular segment observation
また、光軸O1上に配置されたハーフミラー58には、XY方向アライメント用光源50の光と、固視灯52の光が入射する。XY方向アライメント用光源50とハーフミラー58の間には、ピンホール板48、ハーフミラー54及びレンズ56が配置されている。XY方向アライメント用光源50から出射した光は、ピンホール板48でスポット光となる。このスポット光は、ハーフミラー54で反射され、次いでレンズ56を透過する。レンズ56を透過したスポット光は、ハーフミラー58で反射され、被検眼Eに正面から入射する。被検眼E(詳細には角膜表面66)で反射されたスポット光は、ハーフミラー58、レンズ61及び特殊ミラー44を介して撮影素子46で受光される。
また、固視灯52からの光は、ハーフミラー54及びレンズ56を透過して、ハーフミラー58に入射する。ハーフミラー58に入射した固視灯52の光は、ハーフミラー58で反射され、被検眼Eに入射する。固視灯52からの光は、被検者の視点を固定するために用いられる。
In addition, the light of the XY direction
Further, the light from the
次に、上述した眼科装置を用いて被検眼Eの角膜厚を計測し、角膜内皮細胞を撮影する際の一手順について説明する。図3は角膜厚の計測及び角膜内皮細胞の撮影を自動で行う処理の一例を示すフローチャートである。
被検者が顎台に顎を固定して検査準備が整うと、検査者は眼科装置の電源をONにする(S10)。電源がONされると、メイン制御回路70はモニタ74に被検眼Eの前眼部像を表示する(S12)。すなわち、撮影素子46の受光面に受像される被検眼Eの前眼部像をモニタ74に映し出す。モニタ74に前眼部像が表示されると、検査者は自動撮影スイッチ80を操作し、これによりメイン制御回路70はステップS14以降の処理(自動撮影処理)を開始する。
Next, one procedure for measuring the corneal thickness of the eye E using the above-described ophthalmic apparatus and photographing corneal endothelial cells will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing for automatically measuring corneal thickness and photographing corneal endothelial cells.
When the subject fixes the chin to the chin rest and is ready for examination, the examiner turns on the power of the ophthalmologic apparatus (S10). When the power is turned on, the
自動撮影処理では、まず、メイン制御回路70はXY方向アライメント用光源50を点灯する(S14)。XY方向アライメント用光源50が点灯されると、XY方向アライメント用指標光が被検眼Eに入射する。被検眼Eで反射されたXY方向アライメント用指標光は、前眼部観察光学系62を介して撮影素子46で観察される。
次に、メイン制御回路70は、撮影素子46の受光面に入射するXY方向アライメント用指標光が受光面上の所定の位置となるように、X軸駆動機構86及びY軸駆動機構88を駆動する(S16)。これによって、装置本体10はXY方向に移動し、被検眼Eと装置本体10とのXY方向のアライメントが行われる。XY方向のアライメントが行われた状態では、モニタ74に表示される前眼部像内の所定位置(例えば、前眼部像の略中央)にXY方向アライメント用指標光の輝点が観察される。
In the automatic photographing process, first, the
Next, the
装置本体10のXY方向のアライメントが完了すると、メイン制御回路70はZ方向アライメント用光源18と角膜厚測定用光源38を点灯する(S18)。これによって、Z方向アライメント用光源18によるスリット光と、角膜厚測定用光源38によるスリット光が被検眼Eの角膜に入射する。これらのスリット光の一部は角膜上皮66で反射され、その反射像は前眼部観察光学系62を介して撮影素子46で受像される。
When the alignment of the apparatus
次に、メイン制御回路70は、装置本体10を被検眼Eの角膜内皮に合焦させる処理を行う(S20)。メイン制御回路70による角膜内皮合焦処理について、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
角膜内皮合焦処理では、まず、メイン制御回路70は、撮影素子46で観察されるZ方向アライメント用光源18によるスリット像と角膜厚測定用光源38によるスリット像の間隔に基づいてZ軸駆動機構82を駆動して、装置本体10と被検眼EとのZ方向のアライメントを行う(S32)。ステップS32のZ方向のアライメントについて、図5〜7を用いて具体的に説明する。
Next, the
In the corneal endothelium focusing process, first, the
図5に示すように、装置本体10が被検眼Eの角膜上皮66と合焦する位置(図中、角膜上皮が66bで示される位置)より被検眼Eに近い位置(図中、角膜上皮が66aで示される位置)にある場合は、Z方向アライメント用光源18によるスリット光は角膜上皮66aの点B1の位置で反射され、角膜厚測定用光源38によるスリット光は角膜上皮66aの点A1の位置で反射される。図6には、この時に撮影素子46で観察される前眼部像が模式的に示されている。図6から明らかなように、被検眼E(角膜K)の略中央にXY方向アライメント用指標光の輝点96が観察され、その輝点96の左側にZ方向アライメント用光源18によるスリット像94が、その輝点96の右側に角膜厚測定用光源38によるスリット像92が観察されている。
一方、装置本体10が被検眼Eの角膜上皮66と合焦する位置(角膜上皮が66bで示される位置)にある場合は、Z方向アライメント用光源18によるスリット光と角膜厚測定用光源38によるスリット光は角膜表面66bの点A0(B0)で反射される(図5参照)。従って、撮影素子46で観察される前眼部像では、XY方向アライメント用指標光の輝点96と、Z方向アライメント用光源18によるスリット像94と、角膜厚測定用光源38によるスリット像92が、同一の位置に観察される(図7参照)。
なお、装置本体10が被検眼Eの角膜上皮66と合焦する位置より離れた位置(図中、角膜上皮が66cで示される位置)にある場合は、Z方向アライメント用光源18によるスリット光は角膜上皮66cの点B3の位置で反射され、角膜厚測定用光源38によるスリット光は角膜上皮66cの点A3の位置で反射される。従って、撮影素子46で観察される前眼部像では、XY方向アライメント用指標光の輝点96の右側にZ方向アライメント用光源18によるスリット像94が観察され、輝点96の左側に角膜厚測定用光源38によるスリット像92が観察されることとなる。
上述の説明から明らかなように、撮影素子46で観察されるZ方向アライメント用光源18によるスリット像94と角膜厚測定用光源38によるスリット像92の位置(それらの間隔)で、装置本体10と被検眼Eとの距離が計測できる。ステップS32では、撮影素子46で観察されるZ方向アライメント用光源18によるスリット像94と角膜厚測定用光源38によるスリット像92の間隔に基づいてZ軸駆動機構82を駆動し、装置本体10を被検眼Eの角膜上皮66に合焦させる。
As shown in FIG. 5, the position (the corneal epithelium in the figure is closer to the eye E) than the position where the
On the other hand, when the apparatus
When the apparatus
As is clear from the above description, the positions of the
なお、上述した説明は、XY方向アライメント用指標光の輝点96と、Z方向アライメント用光源18によるスリット像94と、角膜厚測定用光源38によるスリット像92が、撮影素子46で同一の位置に観察されるときに、装置本体10と角膜上皮66が合焦するように構成した例であった。しかしながら、本発明はこのような例には限られない。例えば、撮影素子46で観察されるZ方向アライメント用光源18によるスリット像94と角膜厚測定用光源38によるスリット像92が一致するときに、そのスリット像94(スリット像92)とXY方向アライメント用指標光の輝点96が所定の位置関係となるように、各光学系60,62,64を調整しておくこともできる。例えば、図8に示すように、Z方向アライメント用光源18によるスリット像94と角膜厚測定用光源38によるスリット像92が一致するときに、そのスリット像94(スリット像92)がXY方向アライメント用指標光の輝点96の右側に観察されるように調整しておく。このように調整しておくと、Z方向アライメント用光源18によるスリット像94と角膜厚測定用光源38によるスリット像92を一致させるだけで、装置本体10と角膜上皮66とを略合焦させることができる。
In the above description, the
上述したステップS32が終了すると、次に、メイン制御回路70は被検眼Eの前眼部像を撮影する(図4のステップS34)。すなわち、撮影素子46によって被検眼Eの前眼部像を撮影する。ステップS34で前眼部像を撮影するときは、Z方向アライメント用光源18と角膜厚測定用光源38は消灯し、XY方向アライメント用光源50のみを点灯した状態で行うことが好ましい。これによって、撮影素子46で撮影される前眼部像にはXY方向アライメント用指標光の輝点96が含まれる。
When step S32 described above is completed, next, the
ステップS34で被検眼Eの前眼部像を撮影すると、Z方向アライメント用光源18、角膜厚測定用光源38、XY方向アライメント用光源50を消灯し、照明用光源20のみを点灯する。これによって、撮影素子46で被検眼Eの角膜内皮像を撮影可能な状態となる。次いで、メイン制御回路70は、装置本体10を被検眼に向けて所定距離(例えば、Z軸駆動機構82のステッピングモータの1ステップ分)だけ移動させる(S36)。そして、撮影素子46によって受像される被検眼Eの角膜内皮像の中で光量が極大となる位置が、予め設定された位置となったか否かを判断する(S38)。すなわち、撮影素子46で受像される角膜内皮像の光量分布(角膜上皮66から角膜内皮68の方向に向かう光量分布)は、図9に示すように角膜内皮面でピーク(極大値)となっている。ステップS38では、撮影素子46で受像される角膜内皮像の光量分布(すなわち、輝度又はコントラスト)から角膜内皮面の位置を判定し、その角膜内皮面が所定位置(すなわち、装置本体10と角膜内皮68が合焦する位置)となったか否かを判定する。ステップS38でNOの場合は、ステップS36に戻ってステップS36からの処理を繰り返す。一方、ステップS38がYESの場合は角膜内皮合焦処理を終了する。
When the anterior segment image of the eye E is captured in step S34, the Z-direction
角膜内皮合焦処理が終了すると、図3のステップS22に戻って、メイン制御回路70は角膜内皮細胞像の撮影を行う。具体的には、メイン制御回路70は撮影素子46で受像される角膜内皮像を取り込み、メイン制御回路70内の記憶領域に格納する。図12には撮影素子46で撮影される角膜内皮像が模式的に示されている。
角膜内皮像の撮影が終了すると、メイン制御回路70は、照明用光源20を消灯すると共に角膜厚測定用光源38を点灯し、撮影素子12によって被検眼の角膜像(角膜上皮像と角膜内皮像の両者が含まれたもの)を撮影する(S24)。撮影された角膜像は、メイン制御回路70内の記憶領域に格納される。
When the corneal endothelium focusing process is completed, the process returns to step S22 in FIG. 3, and the
When the photographing of the corneal endothelium image is completed, the
ステップS26では、ステップS20の角膜内皮合焦処理中に撮影した前眼部像と、ステップS22で撮影した角膜内皮細胞像(図12参照)と、ステップS24で撮影した角膜像(図11参照)をモニタ74に表示する。図11,12から明らかなように、ステップS22で撮影した画像内には角膜内皮像のみが含まれており、ステップS24で撮影した画像内には角膜内皮像と角膜上皮像が含まれている。なお、ステップS24で撮影した画像には角膜内皮像と角膜上皮像が含まれているため、この画像から角膜厚を算出することができる。
In step S26, the anterior segment image taken during the corneal endothelium focusing process in step S20, the corneal endothelial cell image taken in step S22 (see FIG. 12), and the corneal image taken in step S24 (see FIG. 11). Is displayed on the
以上説明したように、本実施形態の眼科装置では、角膜内皮細胞像を撮影するための照明光学系60は、角膜厚を計測するための撮影光学系として機能する。また、角膜内皮細胞を撮影するための撮影光学系64は、角膜厚を計測するための照明光学系として機能する。従って、角膜内皮細胞像と角膜厚を計測するための角膜像のそれぞれを、適切な光学系で撮影することができる。
また、本実施形態の眼科装置では、照明光学系60側から投影されるZ方向アライメント用光源18のスリット光の角膜上皮からの反射像94と、撮影光学系64側から投影される角膜厚測定用光源38のスリット光の角膜上皮からの反射像92を、前眼部観察光学系62を介して撮影素子46で受像し、それら2つの反射像92,94を一致させるように装置本体10をZ方向に移動させる。これによって、装置本体10が角膜表面に合焦されるため、撮影素子46で観察される角膜像には角膜内皮面のピークが含まれることとなる。このため、これを利用して装置本体10を角膜内皮に合焦させることができる。従って、従来必要とされたラインセンサ等の合焦センサを用いることなく、装置本体10を角膜内皮に合焦させることができる。
As described above, in the ophthalmologic apparatus of the present embodiment, the illumination
In the ophthalmologic apparatus of the present embodiment, the
なお、上述した実施形態では、照明光学系60側から投影されるZ方向アライメント用光源18のスリット光と、撮影光学系64側から投影される角膜厚測定用光源38のスリット光を利用して、装置本体10を被検眼Eの角膜表面に合焦させた。しかしながら、照明光学系60側又は撮影光学系64側から投影される1つのスリット光のみを利用して、装置本体10を被検眼Eの角膜表面に合焦させることもできる。例えば、図13〜16に示すように、照明光学系60側から投影されるZ方向アライメント用光源18のスリット光のみを利用して、装置本体10を被検眼Eの角膜表面に合焦させることができる。すなわち、図13に示すようにXY方向アライメント用指標光の輝点96の左側にスリット像94が観察される場合は装置本体10が被検眼Eに近すぎる場合であり、図14に示すようにXY方向アライメント用指標光の輝点96の右側にスリット像94が観察される場合は装置本体10が被検眼Eから離れすぎている場合であり、図15に示すようにXY方向アライメント用指標光の輝点96とスリット像94が一致する場合は装置本体10が角膜表面に合焦している場合である。このため、撮影素子46で受像されるスリット像94の位置に応じて装置本体10をZ方向に移動させ、撮影素子46で受像されるスリット像94とXY方向アライメント用指標光の輝点96を一致させることで、装置本体10を被検眼Eの角膜表面に合焦させることができる。
In the above-described embodiment, the slit light of the Z-direction
以上、本発明のいくつからの実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
上述した眼科装置の照明光学系をテレセントリック光学系で構成することで、装置本体10を被検眼Eの角膜内皮66に正確に合焦しなくても、撮影素子12で受像される角膜像から角膜厚さを正確に求めることができる。例えば、図18に示すように、照明光学系の被検眼側をテレセントリック光学系として構成する。
図18に示す例では、照明光学系60の光軸O2上にハーフミラー112を配置し、ハーフミラー112によって反射された光を撮影素子116に導くようにする。レンズ30と撮影素子116の光軸上には絞り114を配置する。そして、レンズ30から絞り114までの距離をレンズ30の焦点距離に調整する。
かかる構成において、被検眼Eの位置と撮影素子116で観察される角膜像との関係を図19を用いて説明する。図19において被検眼Eのレンズ30に対する正確なピント位置をP0とし、レンズ30が正確なピント位置P0に配されたときの撮影素子116のピント位置をP0’とする。また、光軸aは角膜上皮66によって反射された反射光の光軸とし、光軸bは角膜内皮68によって反射された反射光の光軸とする。
図19に示す場合において、角膜上皮66で反射された反射光は、レンズ30に垂直に入射する光成分(図中aで示す光)だけが絞り114を通過して撮影素子116に導かれる。また、角膜内皮68で反射された反射光も、レンズ30に垂直に入射する光成分(図中bで示す光)だけが撮影素子116に導かれる。
被検眼Eがピント位置P0から前後の位置P1,P2にずれると、撮影素子116のピント位置もP1’やP2’にずれる。したがって、撮影素子116を点P0’に配置したままでは、撮影素子116にピントが合った状態とはならない。しかしながら、被検眼Eがピント位置P0から前後の位置P1,P2にずれても、点P0’に配置した撮影素子116で観察される角膜上皮66の反射像と角膜内皮68の反射像の間隔は変化しない。これにより、撮影素子116で撮影された角膜像から被検眼Eの角膜厚を正確に算出することができる。
By configuring the illumination optical system of the ophthalmologic apparatus as a telecentric optical system, the cornea from the cornea image received by the
In the example illustrated in FIG. 18, the
In this configuration, the relationship between the position of the eye E and the cornea image observed by the
In the case shown in FIG. 19, in the reflected light reflected by the
When the eye E shifts from the focus position P 0 to the front and rear positions P 1 and P 2 , the focus position of the
なお、撮影素子116の受光面には、図20に示すように光量減衰部材116bを配することが好ましい。光量減衰部材116bは角膜上皮66で反射された反射像を撮影する領域(すなわち、角膜上皮66と共役の位置)に配置される。これによって、角膜上皮66の反射像と角膜内皮68の反射像の両者を、撮影素子116で鮮明に撮影することができる。
Note that a light
さらに、特殊な場合として撮影素子12が可動なときは、図16に示すように、照明光学系を両テレセントリック光学系で構成することで、装置本体10を被検眼Eの角膜内皮66に正確に合焦しなくても、撮影素子12で受像される角膜像から角膜厚さを正確に求めることができる。
具体的に説明する。図16に示すように、レンズ30とレンズ28の間には絞り100が配置される。レンズ30から絞り100までの距離をレンズ30の焦点距離f1(図中のl1)とし、絞り100からレンズ28までの距離をレンズ28の焦点距離f2(図中のl2)に調整する。このような構成によると、レンズ30に入射する光(角膜上皮66で反射された光aと角膜内皮68で反射された光b)のうちレンズ30に垂直に入射した光だけが、絞り100を通過してレンズ28に導かれる。また、レンズ28に導かれた光は、レンズ28によって平行光束となって撮影素子12に導かれる。したがって、被検眼Eに対してレンズ30(すなわち、装置本体10)を正確なピント位置に調整できなくても、撮影素子12によって観察される角膜上皮66と角膜内皮68との間隔は同一となる。従って、被検眼Eに対して装置本体10を正確に合焦しなくても、被検眼Eの角膜厚を正確に求めることができる。
Furthermore, as a special case, when the
This will be specifically described. As shown in FIG. 16, a
このことを図17を参照して説明する。図17において被検眼Eのレンズ30に対する正確なピント位置をP0とし、撮影素子12のレンズ28に対する正確なピント位置をP0’とする。また、光軸aは角膜上皮66によって反射された反射光の光軸とし、光軸bは角膜内皮68によって反射された反射光の光軸とする。
図17において絞り100は、レンズ30からレンズ30の焦点距離f1(l1)だけ離れた位置に配置される。このため、角膜上皮66で反射された反射光は、レンズ30に垂直に入射する光成分(図中aで示す光)だけが絞り100を通過して撮影素子12に導かれる。また、角膜内皮68で反射された反射光は、レンズ30に垂直に入射する光成分(図中bで示す光)だけが撮影素子12に導かれる。被検眼Eがピント位置P0から前後の位置P1,P2にずれても、光成分aと光成分bの間隔は変化することがない。このため、撮影素子12で観察される反射像(角膜上皮66及び角膜内皮68の像)は同一間隔となる。
また、レンズ28は、絞り100からレンズ28の焦点距離f2(l2)だけ離れた位置に配置される。したがって、絞り100を通過してレンズ28を透過する光は、平行光束となって撮影素子12に導かれる。このため、撮影素子12がピント位置P0’から前後の位置P1’,P2’にずれても、撮影素子12で観察される反射像の間隔は同一となる。これにより、レンズ28に対する撮影素子12は可動でもよい。
なお、前述した図18に示す物体側テレセントリック光学系では、レンズ30とレンズ28の間にハーフミラー112を配置し、そのハーフミラー112で反射した光を撮影素子116に導くようにしていた。しかしながら、図16に示すような光学系の配置によっても物体側テレセントリック系を構成することができる。すなわち、図16に示す構成において、絞り100からレンズ28までの距離l2をレンズ28の焦点距離f2と異ならせればよい。
This will be described with reference to FIG. In FIG. 17, an accurate focus position of the eye E with respect to the
In FIG. 17, the
The
In the object-side telecentric optical system shown in FIG. 18 described above, the
また、上述した実施形態と異なり、装置本体10を角膜内皮68に合焦することなく、被検眼Eの角膜内皮細胞像を撮影することもできる。このような場合にメイン制御回路70で行われる処理を図21を参照して説明する。なお、図21においても、図3のステップS10〜S16までの処理は行われていることとする。
図21に示すように、図3のステップS16によって被検眼Eに対する装置本体10のXY方向のアライメントが完了すると、メイン制御回路70は装置本体10を被検眼Eの角膜上皮66に合焦させる(S39)。装置本体10の角膜上皮66への合焦は、角膜厚測定用光源38のスリット光による角膜像を、撮影素子12で観察することによって行うことができる。既に説明したように、撮影素子12で受像される角膜像には、角膜上皮66で反射された像と、角膜内皮68で反射された像とが含まれる。したがって、撮影素子12で受像される角膜像の光量分布(角膜の奥行き方向の光量分布)は、図22に示すようになる。すなわち、角膜像の光量分布には、角膜上皮66の位置を示すピーク(極大値)と、角膜内皮68の位置を示すピーク(極大値)が観察される。従って、メイン制御回路70は、角膜表面68を示すピーク値が所定の位置(すなわち、装置本体10と角膜上皮66が合焦する位置)となるように、Z軸駆動機構82を駆動して装置本体10をZ方向に移動させる。
Further, unlike the above-described embodiment, a corneal endothelial cell image of the eye E can be taken without focusing the
As shown in FIG. 21, when the alignment of the apparatus
装置本体10を被検眼Eの角膜上皮66に合焦させると、次に、メイン制御回路70は被検眼Eの角膜厚を測定する(S40)。角膜厚の測定は、角膜厚測定用光源38による被検眼Eのスリット像を撮影素子12で撮影し、その画像から角膜厚を算出する。具体的には、得られた画像の光量分布から、角膜上皮を表す位置と角膜内皮を表す位置を特定し、両者の間隔から角膜厚を算出する(図22参照)。なお、照明光学系60にテレセントリック光学系を採用することで、被検眼Eの角膜厚を正確に求めることができる。すなわち、図22に示すように、角膜厚を示すt1とt2は被検眼Eの位置によっては変わらない(t1=t2)。
When the apparatus
ステップS40で角膜厚を算出すると、その算出された角膜厚から装置本体10をあとどれだけ移動させるかを決定する(S42)。すなわち、現在の位置(装置本体10が角膜上皮66に合焦している位置)から装置本体10が角膜内皮68に確実に合焦できる位置(すなわち、合焦位置よりさらに被検眼E側に前進した位置)までの移動量を決定する。装置本体10の移動量は、ステップS40で測定された角膜厚の測定誤差を考慮して決定することができる。例えば、ステップS40で測定された角膜厚に所定値x(xは1.0以上の数値(例えば、1.1))を乗じた値とすることができる。所定値xに1.0を超える数値を設定すると、ステップS40で測定された角膜厚に誤差があっても、装置本体10は被検眼の角膜内皮68に合焦する位置を越えて装置本体10に近づくこととなる。このため、後述のステップS48で撮影する画像の中には、装置本体10が角膜内皮68と合焦した状態で撮影された画像が含まれることとなる。
When the corneal thickness is calculated in step S40, it is determined how much the apparatus
次に、メイン制御回路70は、装置本体10をステップS42で決定された総移動量の1/2だけ被検眼Eに向かって移動させる(S44)。なお、ステップS44における装置本体10の移動量は、ステップS42で決定された総移動量の1/2である必要は必ずしもなく、角膜厚の測定誤差等を考慮して適宜決定することができる。
Next, the
ステップS46に進むと、メイン制御回路70は、装置本体10を被検眼に向けて所定距離(例えば、Z軸駆動機構82のステッピングモータの1ステップ分)だけ移動させる。そして、照明用光源20による被検眼Eの角膜内皮像を撮影素子46によって撮影し(S48)、装置本体10が角膜上皮66に合焦した基準位置からの移動量がステップS42で決定された総移動量となったか否かを判断する(S50)。
装置本体10の移動量がステップS42で決定された総移動量となっていない場合(ステップS50でNO)は、ステップS46に戻って、ステップS46からの処理を繰返す。これによって、装置本体10を所定距離移動させる毎に、被検眼Eの角膜内皮像が連続して撮影されてゆくこととなる。
In step S46, the
If the movement amount of the apparatus
一方、装置本体10の移動量がステップS42で決定された総移動量となった場合(ステップS50でYES)は、ステップS48を繰返すことで撮影された複数の画像の中から適切なものを選択する(S52)。画像を選択する方法としては、例えば、各画像のコントラスト又は輝度を測定することで角膜内皮の位置を特定し、その特定した角膜内皮の位置が適切な位置となっているか否かで判断することができる。あるいは、各画像をモニタ74に表示し、検査者に選択させることもできる。
画像の選択が終了すると、その選択した画像をメイン制御回路70の記憶領域内に格納する(S54)。そして、別途撮影した前眼部像(例えば、装置本体10のXY方向アライメントが完了した時点で撮影しておいた前眼部像、又は、装置本体10を角膜上皮に合焦した時点で撮影しておいた前眼部像)と、ステップS54で格納した角膜内皮細胞像を、モニタ74に表示する(S56)。
On the other hand, when the movement amount of the apparatus
When the image selection is completed, the selected image is stored in the storage area of the main control circuit 70 (S54). Then, an anterior segment image captured separately (for example, an anterior segment image captured at the time when the alignment of the
このような実施形態によると、撮影中は被検眼Eと角膜内皮68との合焦を判断しないため、速やかに検査を終了することができる。これによって、被検者の負担・苦痛を緩和することができる。
また、この実施形態では、測定された角膜厚を利用して装置本体10を角膜内皮と合焦する位置の近傍まで撮影することなく移動させる。従って、角膜内皮合焦位置の近傍だけで角膜内皮像を連続撮影するため、検査時間の短縮を図ることができる。
なお、上述した例においても、ステップS44で装置本体10を被検眼Eに向かって前進させた後、装置本体10を前進させながら装置本体10と角膜内皮68との合焦を判断してもよい。この場合は、装置本体10と角膜内皮68が合焦したときのみ角膜内皮像を撮影すればよい。
According to such an embodiment, since the focus between the eye E to be examined and the
Moreover, in this embodiment, the apparatus
Also in the above-described example, after the apparatus
また、上述した眼科装置の各光学系は様々に変形又は変更した形態で実施することができる。例えば、撮影光学系64側に配置される角膜厚測定用光源は、図23に示す光源102の位置に配置することができる。
Moreover, each optical system of the above-described ophthalmic apparatus can be implemented in variously modified or changed forms. For example, the corneal thickness measurement light source arranged on the photographing
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
10・・装置本体
12・・撮影素子
14・・ミラー
16・・スリット
18・・Z方向アライメント用光源
20・・照明用光源
22・・コンデンサーレンズ
24・・スリット
26・・ミラー
28・・レンズ
30・・レンズ
32・・レンズ
34・・ミラー
36・・スリット
38・・角膜厚測定用光源
40・・スリット
42・・レンズ
44・・特殊ミラー
46・・撮影素子
48・・スポット
50・・XY方向アライメント用光源
52・・固視灯
54・・ミラー
56・・レンズ
58・・ミラー
60・・照明工学系
62・・前眼部観察光学系
64・・撮影光学系
66・・角膜表皮
68・・角膜内皮
70・・メイン制御回路
74・・モニタ
76・・画像入出力回路
78・・操作部材
80・・自動撮影スイッチ
82・・Z軸駆動機構
86・・X軸駆動機構
88・・Y軸駆動機構
10. .
Claims (11)
第1光源からの第1の光を被検眼に向けて斜めから照射する第1光学系と、
第1光学系と略鏡面反射関係に配置され、被検眼によって反射された第1の光が通過する第2光学系と、
第2光学系を通過した第1の光を受光する第1撮影素子と、
第2光学系側に配置された第2光源と、
第1光学系側に配置された第2撮影素子と、を有し、
第2光源からの第2の光は、第2光学系の少なくとも一部を通って第2光学系の光軸と同一の方向から被検眼に入射し、
被検眼によって反射された第2の光は、第1光学系の少なくとも一部を通って第2撮影素子で受光されることを特徴とする眼科装置。 A first light source;
A first optical system for irradiating the first light from the first light source obliquely toward the eye to be examined;
A second optical system arranged in a substantially specular reflection relationship with the first optical system, through which the first light reflected by the eye to be examined passes;
A first imaging element that receives the first light that has passed through the second optical system;
A second light source disposed on the second optical system side;
A second imaging element disposed on the first optical system side,
The second light from the second light source passes through at least a part of the second optical system and enters the eye to be examined from the same direction as the optical axis of the second optical system,
The second light reflected by the eye to be examined is received by the second imaging element through at least a part of the first optical system.
前眼部観察光学系により導かれる被検眼の前眼部像を受像する第3撮影素子と、
前眼部観察光学系の光軸と同一の方向から被検眼に向けてXY方向のアライメント用指標光を投影するアライメント光学系と、
前記の各光源、各光学系及び各撮影素子を搭載する装置本体と、
装置本体を被検眼に対してXY方向に移動させるXY方向移動手段と、
XY方向移動手段を制御する制御手段をさらに有し、
制御手段は、前眼部観察光学系を介して第3撮影素子で受像されるXY方向アライメント用指標光の像が所定の位置となるようにXY方向移動手段を駆動することを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 An anterior ocular segment observation optical system for observing the anterior ocular segment of the eye to be examined, which is arranged at an equal position between the first optical system and the second optical system;
A third imaging element for receiving an anterior ocular segment image of the eye to be examined guided by the anterior ocular segment observation optical system;
An alignment optical system that projects alignment index light in the XY directions from the same direction as the optical axis of the anterior ocular segment observation optical system toward the eye to be examined;
An apparatus main body on which each of the light sources, each optical system, and each imaging element is mounted;
XY direction moving means for moving the apparatus main body in the XY direction with respect to the eye to be examined;
A control means for controlling the XY direction moving means;
The control means drives the XY direction moving means so that the image of the XY direction alignment index light received by the third imaging element via the anterior ocular segment observation optical system is at a predetermined position. The ophthalmic apparatus according to Item 1.
第1光学系には、第1Z方向アライメント用指標光を被検眼に向けて投影する手段が設けられ、
第2光学系には、第2Z方向アライメント用指標光を被検眼に向けて投影する手段が設けられ、
制御手段は、前眼部観察光学系を介して第3撮影素子で受像される第1Z方向アライメント用指標光の像と第2Z方向アライメント用指標光の像との間隔に基づいて、Z方向移動手段を駆動することを特徴とする請求項5に記載の眼科装置。 Further comprising a Z-direction moving means for moving the apparatus body in the direction of the eye to be examined;
The first optical system is provided with means for projecting the first Z-direction alignment index light toward the eye to be examined.
The second optical system is provided with means for projecting the second Z-direction alignment index light toward the eye to be examined.
The control means moves in the Z direction based on the interval between the first Z-direction alignment index light image and the second Z-direction alignment index light image received by the third imaging element via the anterior ocular segment observation optical system. 6. The ophthalmic apparatus according to claim 5, wherein the means is driven.
第1光学系又は第2光学系には、Z方向アライメント用指標光を被検眼に向けて投影する手段が設けられ、
制御手段は、前眼部観察光学系を介して第3撮影素子で受像されるZ方向アライメント用指標光の像の位置に基づいて、Z方向移動手段を駆動することを特徴とする請求項5に記載の眼科装置。 Further comprising a Z-direction moving means for moving the apparatus body in the direction of the eye to be examined;
The first optical system or the second optical system is provided with means for projecting the Z-direction alignment index light toward the eye to be examined.
The control means drives the Z-direction moving means based on the position of the Z-direction alignment index light image received by the third imaging element via the anterior ocular segment observation optical system. An ophthalmic device according to claim 1.
装置本体を被検眼方向に移動させるZ方向移動手段をさらに備え、
前記制御手段は、(1)前眼部観察光学系を介して第3撮影素子で受像されるXY方向アライメント用指標光の像が所定の位置となった後、第2撮影素子で受像される角膜像内の角膜表面の位置に基づいて角膜表面と装置本体の合焦を行い、(2)その合焦した位置からさらに第2撮影素子で受像される角膜像に基づいて求めた角膜厚から決まる所定量だけ装置本体を被検眼に向けて前進させ、(3)その前進させた位置よりさらに装置本体を被検眼方向に移動させながら第1撮影素子で受像される第1光源による角膜像のコントラスト又は輝度に基づいて装置本体と被検眼の角膜内皮との合焦を行うことを特徴とする眼科装置。 The light from the first light source becomes slit light and enters the cornea of the eye to be examined. The first imaging element photographs a corneal endothelial cell image of the eye to be examined by the slit light, while the light from the second light source is the slit light. In the ophthalmologic apparatus according to claim 5, wherein the second imaging element captures an image for measuring the corneal thickness of the eye to be examined.
Further comprising a Z-direction moving means for moving the apparatus body in the direction of the eye to be examined;
(1) After the image of the XY direction alignment index light received by the third imaging element via the anterior ocular segment observation optical system reaches a predetermined position, the control means receives the image by the second imaging element. Based on the position of the corneal surface in the corneal image, the corneal surface and the apparatus main body are focused. (2) From the corneal thickness obtained from the focused position and based on the corneal image received by the second imaging element. The apparatus main body is advanced toward the eye to be examined by a predetermined amount determined. (3) The corneal image of the first light source received by the first imaging element while moving the apparatus main body toward the eye to be examined further from the advanced position. An ophthalmic apparatus characterized in that focusing is performed between the apparatus main body and the corneal endothelium of an eye to be examined based on contrast or luminance.
装置本体を被検眼方向に移動させるZ方向移動手段をさらに備え、
前記制御手段は、(1)前眼部観察光学系を介して第3撮影素子で受像されるXY方向アライメント用指標光の像が所定の位置となった後、第2撮影素子で受像される角膜像内の角膜表面の位置に基づいて角膜表面と装置本体の合焦を行い、(2)その合焦した位置からさらに第2撮影素子で受像される角膜像に基づいて求めた角膜厚から決まる所定量だけ装置本体を被検眼に向けて前進させ、(3)その前進させた位置を基準として装置本体を被検眼方向に所定の移動間隔で移動させながら第1撮影素子で角膜内皮像を所定コマ数だけ連続撮影することを特徴とする眼科装置。 The light from the first light source becomes slit light and enters the cornea of the eye to be examined. The first imaging element photographs a corneal endothelial cell image of the eye to be examined by the slit light, while the light from the second light source is the slit light. In the ophthalmologic apparatus according to claim 5, wherein the second imaging element captures an image for measuring the corneal thickness of the eye to be examined.
Further comprising a Z-direction moving means for moving the apparatus body in the direction of the eye to be examined;
(1) After the image of the XY direction alignment index light received by the third imaging element via the anterior ocular segment observation optical system reaches a predetermined position, the control means receives the image by the second imaging element. Based on the position of the corneal surface in the corneal image, the corneal surface and the apparatus main body are focused. (2) From the corneal thickness obtained from the focused position and based on the corneal image received by the second imaging element. The apparatus main body is advanced toward the eye to be examined by a predetermined amount determined. (3) A corneal endothelium image is captured by the first imaging element while the apparatus main body is moved in the direction of the eye to be examined at a predetermined movement interval with reference to the advanced position. An ophthalmic apparatus that continuously shoots a predetermined number of frames.
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