JP2010268871A - 角膜内皮検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検眼の視線をとくに周辺に移す必要なく、その被検眼の前眼部の任意部位を検査することができる角膜内皮検査装置を提供すること。
【解決手段】被検眼の前眼部上の任意の位置における角膜内皮を検査するための検査光学系を有する角膜内皮検査装置１であって、前記検査光学系が、照明光によって被検眼の前眼部をその斜め前方から照明するための照明光学系１５と、前記照明光の前眼部で反射された反射光を斜め前方から受光する撮影光学系１６とを有しており、この検査光学系が、前記照明光学系１５および前記撮影光学系１６の両光軸１５ａ、１６ａがともに同一鉛直面内に位置する縦方向位置に配置されており、且つ、鉛直軸の回り、および、被検眼に向かう水平軸に直角な水平軸の回りそれぞれに回動可能に構成されている
【選択図】図５

Description

本発明は角膜内皮検査装置に関する。さらに詳しくは、スペキュラー方式によって角膜の内皮細胞を観察、撮影するための角膜内皮細胞撮影装置等を含む角膜内皮検査装置に関する。ここで、スペキュラー方式の撮影装置とは、照明光を被検眼の光軸に対して斜め前から照射し、その角膜における鏡面反射光を斜め前から受光してこの像を観察、撮影するものである。

従来の角膜内皮細胞撮影装置では、被検者に対して固視灯を固視するように注文し、固視灯を固視することによって固定された被検眼の所望部位を撮影する。このような角膜内皮細胞撮影装置としては特許文献１および特許文献２に開示されたものが知られている。この角膜内皮細胞撮影装置には選択された複数カ所に固視灯が設置されている。そのうちの指定した固視灯を被検者に適宜固視させることによって被検眼上の観察部位を選択して装置の正面に向け、その部位を撮影している。

複数個の固視灯の設置位置は固定されているので、被検眼表面の予め設定された限られた部位しか撮影することができない。すなわち、被検眼上の任意の部位を撮影することができない。また、装置の内部には複数個の固視灯を設置できる範囲が制限されるため、それに応じて被検眼の撮影範囲も限られてしまう。さらに、被検者は撮影の度に異なる固視灯に視線を移して固視する必要があるので苦痛を感じることがある。また、大きく視線を回転させ、固視することは困難で、固視が不正確となる。

そこで、図９に示すように、被検眼Ｅを一方向に向けた状態に固定したまま、撮影装置６１の光学部６２の位置および姿勢を変化させることにより、被検眼上の任意の部位に前記光学部の基準光軸６３を正対させるという方法が考えられる。被検眼を変位させることなく、装置の姿勢を変化させて被検眼の任意部位を撮影しようというものである。一方、スペキュラー方式の撮影装置６１は、その照明光学系６４と撮影光学系６５とが水平面に配置されている。すなわち。照明光学系６４の光軸６４ａと撮影光学系６５の光軸６５ａとのなす面が水平面となるように構成されている。その結果、撮影装置６１の外形は高さ寸法が小さく、横幅が大きいものとならざるを得ない。

したがって、位置や姿勢を変化させた撮影装置６１が被検者の鼻や頬に接触する可能性があるので、変位寸法や変位角度を大きくとることはできない。そのため、角膜上の周辺撮影可能範囲が限られてしまう。とくに、奥目の被検者ほど、また、被検眼に対して鼻側（図９における被検眼の右側）から撮影する場合にこのような問題が大きくなる。

特開平０７−０８８０８６号公報 特開平０７−１００１１１号公報

本発明はかかる課題を解消するためになされたものであり、被検眼の異なる複数の部位を検査する場合でも、被検眼は固定したままでその視線方向を変更する必要がない。しかも、装置が変位したときでも被検者の顔に装置が干渉して撮影範囲が制限されるという問題が解消された角膜内皮検査装置を提供することを目的としている。

本発明の角膜内皮検査装置は、
被検眼の前眼部上の任意の位置における角膜内皮を検査するための検査光学系を有する角膜内皮検査装置であって、
前記検査光学系が、
照明光によって被検眼の前眼部をその斜め前方から照明するための照明光学系と、
前記照明光の前眼部で反射された反射光を斜め前方から受光する撮影光学系とを有しており、
前記検査光学系が、前記照明光学系および前記撮影光学系の両光軸がともに同一鉛直面内に位置する縦方向位置に配置されており、
前記検査光学系が、鉛直軸の回り、および、被検眼に向かう水平軸に直角な水平軸の回りそれぞれに回動可能に構成されている。

このように構成されているため、本発明の角膜内皮検査装置は、被検眼に対して水平方向および上下方向に回動可能となる。その結果、被検眼の角膜表面における任意位置に検査光学系を正対させることができる。そして、照明光学系および撮影光学系が縦方向に並ぶように配置（以下、縦型配置ともいう）されているため、検査光学系の横幅が小さくなる。その結果、たとえば装置を横方向に回動させても被検者の顔に干渉することが少ないので、光学系の変位角度を大きくとることができる。

前記照明光学系の対物レンズの作動距離を、前記撮影光学系の対物レンズの作動距離より長く構成することにより、平面視で、照明光学系の対物レンズを撮影光学系の対物レンズより反被検眼側の位置、すなわち被検眼から遠い位置に配置することができる。

こうすることにより、縦型配置した検査光学系を水平方向に回動させるとき、被検者の鼻との干渉をさらに回避しやすくなる。

前記縦方向位置に配置された状態の照明光学系および撮影光学系の側方に、被検眼とは反対側の目に固視させるための固視標を設置することができる。かかる構成によれば、固視灯を固視させることによって被検眼を一定方向に固定させることが可能となり、正確な撮影が可能となる。

予め決定された人眼の角膜の曲率半径を用いて、被検眼上の任意位置の法線の方向を決定する法線方向演算手段をさらに備え、
この法線方向演算手段により、前眼部像上の角膜頂点位置と前記任意位置のうちの指定された位置との相対位置関係に基づいて、前記指定された位置の法線方向が演算されるようにし、
前記検査光学系を、前記鉛直軸の回りおよび前記水平軸の回りの回動により、前記法線方向に沿って前記指定された位置に正対させるように構成することができる。

前記検査光学系を、前記照明光学系および前記撮影光学系の両光軸ともに同一水平面内に位置する横方向位置に切り換え可能に構成することができる。この構成は、検査光学系を横方向位置にしたとしても被検者の顔に干渉するおそれの無い、たとえば被検眼の角膜をその中央上部から検査する場合等に好適である。すなわち、横方向位置では、互いに斜めになって交差する照明光学系光軸および撮影光学系光軸が水平面を構成するので、検査光学系を上下に回動したときでも照明光や撮影光が被検眼の瞼に邪魔されにくいからである。とくに角膜の上部を撮影する場合に有効である。

本発明の角膜内皮検査装置によれば、被検眼の異なる複数の部位を検査する場合でも、被検眼は固定したままでその視線方向を変更する必要がない。しかも、装置が変位したときでも被検者の顔に装置が干渉して撮影範囲が制限されるということも解消された角膜内皮検査装置を提供することを目的としている。

本発明の角膜内皮検査装置の一実施形態である角膜内皮細胞撮影装置の外観を概略的に示す側面図である。 図１の角膜内皮細胞撮影装置の正面図である。 図１の角膜内皮細胞撮影装置の本体の鉛直面内回動を示す側面図である。 図１の角膜内皮細胞撮影装置の本体の水平面内回動を示す平面図である。 図１の角膜内皮細胞撮影装置の本体内に配置された各光学系を示す光路図である。 図６（ａ）は被検眼の前眼部、角膜頂点および撮影点を示す正面図であり、図６（ｂ）はそのＶＩ−ＶＩ線断面図である。 本発明の角膜内皮検査装置の他の実施形態である角膜内皮細胞撮影装置の外観を概略的に示す側面図である。 図７の角膜内皮細胞撮影装置の正面図である。 従来の角膜内皮細胞撮影装置の検査光学系の光路を概略的に示す図である。

添付の図面を参照しながら本発明の角膜内皮検査装置の実施形態を説明する。

図１〜５に示す角膜内皮細胞撮影装置１は、被検眼の前眼部における任意部位の角膜内皮細胞を位置的な制限なく、しかも、被検者に視線を移動させる等の苦労を強いることなく、撮影するための工夫がされた装置である。

図１および図２に示すように、この角膜内皮細胞撮影装置（以下、単に装置ともいう）１は、ＸＹＺ架台（三軸架台ともいう）２に搭載された本体１０を有している。本体１０には角膜内皮細胞を観察、撮影するための光学系が収納されている。本体１０は横幅が従来の装置よりも大幅に狭くされている。その理由は後述する。この本体１０は支持枠３に支持された状態で三軸架台２に搭載されている。ＸＹＺ架台２は、その基台２ａ上に左右方向（Ｘ軸方向）にスライド可能に設置されたＸテーブル４、Ｘテーブル４上に前後方向（Ｚ軸方向）にスライド可能に設置されたＺテーブル６、および、Ｚテーブル６上に上下方向（Ｙ軸方向）に昇降可能に設置されたＹテーブル５を有している。各軸方向の移動機構は、送りネジ方式等の公知の機構を採用することができる。以上の構成により、光学系はＸＹＺの三軸方向（前後、左右、上下）に移動可能となる。ここでは、装置１から見た被検眼Ｅ側を前方と呼び、その逆側を後方と呼ぶ。

前記支持枠３はＵ字チャンバ状を呈しており、本体１０をＸ軸回りに回転可能に支持している。すなわち、本体１０がこの支持枠３に対して上下に回動可能に取り付けられている。この上下方向の回動は、支持枠３の前方に設定された所定点Ｃを中心にした公転である。この所定点Ｃは、後述する検査光学系の光学基準軸Ｓ上に設定された点である。また、前述したＺ軸（前後方向に延びる軸）もこの所定点Ｃを通るように設定されている。本体１０の上下回動の具体的な構成は、まず、支持枠３の側壁部に前記所定点Ｃを中心とした円弧状のガイド溝９が形成され、本体１０から外方に突出した三本の被案内部材１１がこのガイド溝９の縁に摺接している。さらに、本体１０には前記所定点Ｃを中心とした円弧状のラック１２が形成されている。支持枠３に設置された回転駆動装置１３ａによって回転駆動されるピニオンギア１３が前記ラック１２に咬合している。このピニオンギア１３を回転駆動することにより、本体１０を所定点Ｃを左右方向に通るＸ軸の回りに回動させることができる。図３中、実線で示すのはその光学基準軸Ｓが水平状態にある本体１０であり、二点鎖線で示すのは最上限まで傾斜させられた本体１０および最下限まで傾斜させられた本体１０である。

図４も併せて参照すれば明らかなように、支持枠３は前記所定点Ｃを通るＹ軸（鉛直軸）の回りに回転可能にされている。具体的な構成は以下のとおりである。まず、前記Ｙテーブル５の前方に延びた延長板部５ａに回転駆動装置１４が設けられている。そして、支持枠３の前部が、回転駆動装置１４の回転軸１４ａに取り付けられている。この回転軸１４ａは所定点Ｃを通るＹ軸に沿って上方に延びている。この構成により、本体１０は、被検眼Ｅに向かうＺ軸を中心振り分けにして水平面内に左右それぞれに旋回（公転）することができる。

以上説明したごとく、本体１０のＸ軸回りおよびＹ軸回りの各回転駆動は、回転駆動装置１３ａ、１４によって自動で行われる。

図５を参照しながら、本体１０内に収容された光学部を説明する。本体１０の内部には、照明光学系１５、撮影光学系１６、合焦光学系１７、前眼部観察光学系１８およびアライメント指標投影光学系１９が収容されている。

まず、各光学系の設置目的を説明する。

照明光学系１５は照明光によって被検眼Ｅの前眼部をその斜め前方から照明するための光学系である。撮影光学系１６は前眼部における前記照明光の反射光を受光するための光学系である。照明光学系１５と撮影光学系１６とが検査光学系を構成している。

図３を参照すれば明らかなように、当然、照明光学系１５の光軸（照明光軸ともいう）１５ａと撮影光学系１６の光軸（撮影光軸ともいう）１６ａとは交差している。この交点を、後述するように撮影光学系１６の「合焦点Ｆ」という。そして、照明光軸１５ａと撮影光軸１６ａとのなす角を二分する直線を検査光学系の光学基準軸Ｓとしている。したがって、前記合焦点Ｆはこの光学基準軸Ｓ上に存在する。また、前記所定点Ｃは、光学基準軸Ｓ上にあって、合焦点Ｆよりも被検眼の一般的な角膜の曲率半径Ｒ（図６（ｂ）参照）だけ前方に位置するように設定されている。すなわち、この合焦点Ｆを被検眼Ｅの角膜に位置合わせしたとき、装置１における所定点Ｃの位置がちょうど被検眼Ｅの角膜の曲率中心と一致するようにされている。したがって、この状態で本体１０、すなわち光学部を所定点Ｃを中心にＸ軸回りおよびＹ軸回りに回動させると、合焦点Ｆは被検眼の角膜の面に沿って円弧状に移動することになる。

合焦光学系１７は、前記合焦点Ｆを被撮影部位たる角膜内皮に一致させることにより撮影光学系１６の作動距離を設定する光学系である。前眼部観察光学系１８は、被検眼Ｅの前眼部を観察するためのテレビカメラ２１を有する光学系である。前眼部観察光学系１８は、被検眼表面におけるアライメント指標光の反射像を前記テレビカメラ２１が受像することにより前眼部の角膜頂点位置を検出することができるように構成されている。アライメント指標投影光学系１９は、前眼部観察光学系１８の観察光軸１８ａに沿って被検眼Ｅにアライメント指標光を照射するための光学系である。

つぎに、各光学系の構成について詳述する。

照明光学系１５は前眼部照明用光源としてのストロボ放電管２３を有している。ストロボ放電管２３からの可視光は集光レンズ２４を透過してスリット２５に集束する。これにより照明されたスリットが照明レンズ２６によって被検眼Ｅの角膜上結像させられる。本実施形態では、照明光学系１５の光路を、その途中から合焦光学系１７の光路と一致させるために、光路途中にホットミラー２７が介装されている。このホットミラー２７は可視光である照明光を透過し、赤外光である後述の合焦検出用光を反射するものである。

撮影光学系１６は角膜内皮細胞を撮影するためのテレビカメラ２１を有している。このテレビカメラ２１は前述した前眼部観察光学系１８とで共用されている。被検眼Ｅの角膜で反射された前記スリット光は撮影レンズ２８を透過してスリット２９位置に集束し、結像レンズ３０を透ったうえで前記テレビカメラ２１によって受光される。本実施形態では撮影光学系１６の光路がその途中まで合焦光学系１７の光路と同一にされている。この目的で光路を分岐するためのコールドミラー３３が介装されている。このコールドミラー３３は可視光である照明光を反射し、赤外光である合焦検出用光を透過するものである。また、本実施形態における撮影光学系１６は、前眼部観察光学系１８とテレビカメラ２１を共用しているので、前眼部観察光学系１８の光路と一致させるために別のコールドミラー３４が介装されている。

アライメント指標投影光学系１９は、アライメント指標光の光源としての発光ダイオード３５を有している。この発光ダイオード３５からの近赤外光は、ミラー３６によって方向を変え、集光レンズ３７によって平行光とされ、ハーフミラー３８を経て被検眼Ｅの前眼部にその正面から照射される。アライメント指標光の被検眼Ｅの角膜における反射像たる輝点（プルキンエ像）は、前記ハーフミラー３８、可視光カットフィルタ３９および前眼部撮影レンズ４０を透過してテレビカメラ２１に送られる。また、このテレビカメラ２１は、検査光学系１５、１６の前部に固定配置された前眼部照明用の赤外線発光ダイオード４６からの照明光によって照明された被検眼Ｅの前眼部像をも撮影している。図示しない表示装置には前眼部像とともにその角膜頂点にプルキンエ像が表示されている。このプルキンエ像がテレビカメラ２１上の所定の位置（光学基準軸Ｓとの交点）に至るように前記ＸＹＺ架台２をＸＹ方向に移動させることにより、光学基準軸Ｓを角膜頂点に一致させる。これをアライメント動作と称する。

合焦光学系１７は、合焦用ランプ４１と合焦用受光素子４５とを備えている。合焦用ランプ４１から、集光レンズ４２、可視光カットフィルタ４３およびスリット４４を通過した合焦検出用光は、照明光学系１５の光軸１５ａに沿って被検眼Ｅに至る。被検眼Ｅの前眼部で反射された合焦検出用光は、撮影光学系１６の光軸１６ａに沿って合焦用受光素子４５に至り、受光される。すなわち、照明光学系１５の光軸１５ａと撮影光学系１６の光軸１６ａとの交点（前記合焦点と一致）Ｆが被検眼Ｅの撮影部位（角膜頂点に対応）にあるときに、合焦用受光素子４５が角膜で反射した合焦検出用光を検知する。そして、検査光学系１５、１６をＺ方向に移動させることにより、合焦点Ｆを被検眼Ｅの撮影部位に位置合わせする。この位置合わせを合焦と呼ぶ。この合焦がなされたときには、所定点Ｃは前述したように被検眼Ｅの角膜の曲率中心に位置している。

以上の全光学系１５〜１９を収容した本体１０は、前述のとおり、ＸＹＺ各軸方向に直線移動が可能であり、さらに、所定点Ｃを中心としたＸ軸回りの回動（鉛直面内回動）およびＹ軸回りの回動（水平面内回動）が可能である。すなわち、光学基準軸Ｓを上下左右前後（ＸＹＺ方向）に直線移動させ、さらに、所定点Ｃを中心にしてＸ方向およびＹ方向に傾斜させることができる。したがって、この装置１によれば、所定範囲内で光学基準軸Ｓを被検眼Ｅの角膜上の任意の点における法線に一致させることができる。その結果、その任意部位の角膜内皮細胞の撮影が可能となる。なお、通常は、本体１０の姿勢は光学基準軸Ｓが水平状態となるようにされている。

この光学部では、照明光軸１５ａと撮影光軸１６ａとが同一鉛直面内にある。すなわち、照明光学系１５と撮影光学系１６とが縦型配置されている。したがって、光学基準軸Ｓもこれら両光軸１５ａ、１６ａと同一鉛直面内にある。そして、撮影光学系１６が照明光学系１５の上方に配置されている。両光軸１５ａ、１６ａともに本体１０の幅方向のほぼ中央に位置している。さらに、合焦光学系１７、前眼部観察光学系１８およびアライメント指標投影光学系１９も、おおよそ前記両光軸１５ａ、１６ａのなす鉛直面内に配置されている。その結果、本体１０の横幅が小さくなっている。各光学系１５、１６、１７、１８、１９を構成する前述のレンズ、ミラー、ランプ、カメラは、光軸方向に見たときの幅や高さが大きくても４０ｍｍ程度である。これらがほぼ同一面内に配置されているので、本体１０の幅寸法は約６０ｍｍ以下になる。本体１０の横幅がこのような寸法であるため、本体１０の光学基準軸Ｓを被検者の左右の一方の眼に対向させたとき、他方の眼の視線は本体１０の部分に遮られることはない。また、本体１０を左右に回動させたときに被検者の顔に干渉する可能性は極めて低い。

また、図５に示すように、下に配置された照明光学系１５の照明レンズ２６（照明光学系１５にとっての対物レンズ）は、上に配置された撮影光学系１６の撮影レンズ２８（撮影光学系１６にとっての対物レンズ）よりも後方に配置されている。かかる配置により、本体１０の側面形状における下部が上部に比べて後方に凹陥するので、本体１０を左右に回動させたときに被検者の鼻等に干渉することが防止される。また、本体１０を下方に回動させる場合にも同様の効果が期待できる。この構成は、照明光学系１５の作動距離を長くすることにより達成される。すなわち、照明光学系１５の対物レンズである照明レンズ２６を撮影点から後退させて配置する。照明光学系１５ではこのように作動距離を長くしても撮影画質に対して直接に及ぼす影響が少ない。なお、撮影光学系１６では、作動距離を長くすることによって光学系が大型化したり、レンズ構成を複雑化する必要によって画質の劣化が起きる可能性があるので、作動距離を長くするのは困難である。

図１に示すように、本体１０の前方には、被検者の顎を載せるための昇降式顎台２２Ａおよびこの顎台２２Ａに一体に形成された被検者が額を押し当てるための額当て２２Ｂが設置されている。この額当て２２Ｂおよび昇降式顎台２２Ａによって被検者の顔を本体１０に向けた状態で固定する。

また、図１、図２および図４に示すように、本体１０の側方外部には、被検眼Ｅに固視させることによって当該被検眼Ｅの向きを単一方向に保つための固視灯２０が設置されている。固視灯２０は、光学部が移動してもその影響を受けないように本体１０の外部に設置する必要がある。そのため、左右の各固視灯２０は、たとえば図１に示すように、移動することのない基台２ａ上に設置されたアーチ状の固定枠２０ａに取り付けられる。左右の固視灯２０の間隔は、平均的な左右の人眼の間隔と同等の寸法にしておくのが好ましい。

この固視灯２０を本体１０の側方に設置した理由は、前述のとおり本体１０の幅が大変小さいため、本体１０に干渉することなく設置することができるからである。さらに、幅の狭い本体１０の場合、被検者にとっては、被検眼とは反対側の目（以下、反対眼とも言う）が本体の側方外部を見通すことができるので、固視灯２０を視認することが容易であるからである。

もともとこの装置１は、前眼部の異なる複数部位を撮影する際に被検眼Ｅの向きを変える必要のない装置である。被検者は額当て２２Ｂおよび昇降式顎台２２Ａ以外には何らの強制もされずに自然に前方を向いているだけでよい。装置１の光学部が変位することによって異なる複数部位を撮影することができるからである。上記固視灯２０は被検眼Ｅの向きを変えさせるためのものではなく、被検者が視線を一方向に固定しやすくなるように設けたものである。また、撮影位置の正確度が重要な場合には、正面注視であっても固指標を提示した方が好ましい。

この装置１には、図示しない撮影位置指定装置および法線方向演算装置が設けられている。その作用を図６を参照しながら説明する。図６（ａ）は被検眼の前眼部、角膜頂点Ｔおよび撮影部位Ｍを示す正面図であり、図６（ｂ）はそのＶ−Ｖ線断面図である。撮影位置指定装置は、図示しない表示装置に表示された前眼部像上の所望の部位をマウスのクリック等によって指定する装置であり、指定された部位の平面座標または円座標等における位置を特定する（図６（ａ））。その場合の座標の原点はたとえば被検眼Ｅの視線に正対する方向に見た前眼部像上の角膜頂点Ｔである。一方、人眼の角膜の曲率半径値はほぼ同一であり、これをＲとする。そうすると、この曲率半径Ｒと、前眼部像上における角膜頂点Ｔ位置と指定位置（撮影部位）Ｍとの離間距離Ｄとから、前記法線方向演算装置によって幾何学的に指定位置Ｍの三次元的位置および指定位置Ｍにおける法線Ｎの方向が演算される（図６（ｂ））。たとえば、指定位置Ｍが前眼部像における角膜頂点Ｔ位置よりＹ軸方向上方にＤの点であり、角膜曲率半径がＲであるなら、法線Ｎの方向は、瞳孔中心を通る水平状態の光学基準軸Ｓに対して上方にarcsin（アークサイン）Ｄ／Ｒの角度をなす方向である。

以下、被検眼の角膜の任意点を撮影するための装置１の動作を説明する。

まず、被検者が顔を昇降式顎台２２Ａおよび額当て２２Ｂに当てて固定する。ついで、検査対象が右眼か左眼かを決定し、決定した被検眼（たとえば左眼）Ｅに本体１０が対向するようにＹテーブル５をスライドさせる。このとき、本体１０の姿勢は検査光学系の光学基準軸Ｓが水平になるようにされている。ついで、この基準光軸Ｓが被検眼Ｅにほぼ対向するように、Ｘテーブル４および／または昇降式顎台２２Ａをスライドさせる。この時点では本体１０は被検眼Ｅから最も離間した後方の待機位置にある。この状態で光学系の動作がスタートすると、前眼部観察光学系１８のテレビカメラ２１が前眼部を撮影するので、表示装置を通して当該前眼部像を観察することができる。

ついで、アライメント指標投影光学系１９および前眼部観察光学系１８によって光学基準軸Ｓを被検眼Ｅの角膜頂点に一致させる。具体的には、ＸＹＺ架台２を被検眼Ｅに向けて（Ｚ方向）前進させる。そして、前眼部観察光学系１８によってプルキンエ像を検出することが可能になった時点でＸＹＺ架台２をＸ方向およびＹ方向にも変位させて瞳孔中心にアライメントおよび合焦を行う。アライメントがなされている状態で、表示装置における前眼部像上で撮影部位Ｍ（図６（ａ））をマウスのクリックによって指定する。そうすると、撮影位置指定装置によってその指定位置の座標が特定され、法線方向演算装置によって指定位置（撮影点）Ｍおよびそこにおける法線Ｎの方向が演算される。または、前眼部像上で撮影部位Ｍを指定するとき、マウスによる指定位置が予め用意された分割区域のいずれにあたるかを認識し、その区域の代表位置を指定位置として用いてもよい。

ついで、本体１０をＸ軸回りに（上下方向に）所定角度回動させることにより、算出された法線の上下方向（Ｙ方向）角度だけ光学基準軸Ｓが傾斜させられる。同時に、本体１０をＹ軸回りに（左右に）所定角度回動させることにより、算出された法線Ｎの水平方向（Ｘ方向）角度だけ光学基準軸Ｓが傾斜させられる。それにより、光学基準軸Ｓは算出された法線Ｎと並行にさせられる。このとき、テレビカメラ２１によって撮影されている指定位置Ｍ近傍の画像上のプルキンエ像の位置（角膜頂点）は、ちょうど指定位置Ｍに一致している。なぜなら、光学基準軸Ｓが指定位置Ｍにおける法線Ｎと平行になっているからである。したがって、表示装置に表示されている前眼部像は、被検眼Ｅを正面から見た像ではなく、指定位置Ｍにおける法線Ｎ方向に見た像である。

そして、その後は、光学基準軸Ｓが前記法線Ｎと平行状態のまま、従来の角膜内皮細胞撮影装置と同様のアライメントおよび合焦を自動で行う。すなわち、前眼部観察光学系１８、アライメント指標投影光学系１９および合焦光学系１７の動作により、ＸＹＺ架台２を三軸方向に移動させつつ、前記検査光学系の合焦点Ｆを指定位置Ｍにほぼ一致するように本体１０を移動させる。このアライメントおよび合焦がなされた時点で、照明光学系１５のストロボ放電管１６が発光して指定位置Ｍにおける角膜内皮細胞が撮影される。

以上説明した実施形態では、撮影点Ｍを直接に被検眼Ｅの前眼部像上に指定したが、かかる方法には限定されない。たとえば、前述した一般的な角膜曲率半径Ｒを持つ標準的な大きさのダミー眼の前眼部像を装置１内に保存しておき、このダミー前眼部像を表示して撮影点Ｍを指定してもよい。ダミー前眼部像を用いる場合であっても、前述した実眼を用いる場合と同様に、光学基準軸Ｓを被検眼Ｅに向ける。しかし、撮影部位を指定する目的には、実際の被検眼は必要としないので、前眼部観察光学系１８も必要ではない。

以上の動作と同時に、またはその後、表示装置にダミー前眼部像を表示して、そこに撮影部位Ｍをマウスによるクリックで指定する。そうすると、撮影位置指定装置によってその指定位置の座標（たとえば、前眼部像上のＸＹ座標や円座標）が特定され、法線方向演算装置によって指定位置（撮影点）Ｍおよびそこにおける法線Ｎの方向が演算される。もちろん、撮影点を指定する度に法線方向演算装置によって法線Ｎ方向を演算することに代えて、予め、ダミー前眼部像上のあらゆる点の座標と、これに対応した法線の方向とをテーブルにして装置１内に保存しておき、これらを選択するようにしてもよい。

また、これらの操作に代えて、テンキー等によって座標値を直接入力するように構成してもよい。そして、前述と同様に、これらの座標値に対応した法線の方向とをデータとして装置１内に保存しておき、これらを選択するようにしてもよい。

ついで、本体１０を上下左右に所定角度回動させることにより、光学基準軸Ｓは算出された法線Ｎと並行にさせられる。そうすると、実際の被検眼Ｅの指定位置Ｍ近傍がテレビカメラ２１によって撮影され、表示装置にはその撮影画像が表示される。この画像上のプルキンエ像の位置（角膜頂点）は実質的に指定位置Ｍに一致しているので、この後は、前眼部観察光学系１８、アライメント指標投影光学系１９および合焦光学系１７の動作により、アライメントおよび合焦を行う。このアライメントおよび合焦がなされた時点で、照明光学系１５のストロボ放電管１６が発光して指定位置Ｍにおける角膜内皮細胞が撮影される。

図７および図８には他の角膜内皮細胞撮影装置（以下、単に装置ともいう）５１が示されている。図７が本装置５１の側面図であり、図８が正面図である。この装置５１は、本体１０がＺ軸回りに回動可能に構成されている。すなわち、前述した縦型配置（鉛直配置）の検査光学系を回動させて横型配置（水平配置）とすることができるものである。

本体１０を支持する支持枠体は、本体１０をＺ軸回りに回転可能に支持する正面視Ｌ字状の内枠３１と、この内枠３１をＸ軸回りに旋回可能に支持する正面視Ｌ字状の外枠３２とを基本構造としている。内枠３１はその後端に固定用壁３１ａを有しており、この固定用壁壁３１ａに回転軸５２とこの回転軸５２を回転駆動するサーボモータ等の駆動装置５３が取り付けられている。回転軸５２はＺ軸方向（前後方向）に延びている。本体１０はその後端が回転軸５２に固定され、それによりＺ軸回りの回転駆動が可能となる。このＺ軸は、前述したように所定点Ｃを通る軸である。このＺ軸回りの本体回転駆動は、モータ等を用いて自動で行ってもよく、回転ノブを設置して手動で行ってもよい。

このように本体１０は所定点Ｃを通るＺ軸回りに回転可能に構成されている。すなわち、検査光学系が光学基準軸Ｓ回りに回転可能にされている。この構成の目的は、本体１０の姿勢を縦（図８のＶ位置）から横（図８のＨ位置）にすること、すなわち、照明光軸１５ａと撮影光軸１６ａとがなす面を鉛直配置から水平配置にすることである。幅が狭く縦長の箱状の本体１０を９０°回転して横倒しにしておくことにより、本体１０を上方に回動させたとき、本体１０が被検者の前頭部に干渉することが防止される。さらに、撮影光が被検眼の瞼によって邪魔されることを回避することができる。また、照明光学系１５と撮影光学系１６とが一体で回転するとき、表示装置に表示されている像も同期して回転させられる。これは既存の技術を用いることによって容易になされる。

また、図１〜図５に示した装置１では、本体１０をＸ軸回りに旋回させる構造として、前述したごとく、支持枠３に円弧状ガイド溝９を形成し、本体１０自体に被案内部材１１を突設した。また、本体１０自体に円弧状ラック１２を形成した。しかし、図７および図８に示す装置５１では、前記外枠３２の側壁部に前記所定点Ｃを中心とした円弧状のガイド溝９が形成されている。そして、前記内枠３１に三本の被案内部材１１が突設され、ガイド溝９の縁に摺接するようにされている。また、所定点Ｃを中心とした円弧状のラック１２は内枠３１に形成されており、ピニオンギア１３を回転駆動する回転駆動装置１３ａは外枠３２に配設されている。この構成により、内枠３１、ひいては本体１０を所定点Ｃを左右方向に通るＸ軸の回りに回動させることができる。その他の構成は図１〜図５に示した装置１と同じであるので、対応部材には同一符号を付してその詳細説明を省略する。

以上の実施形態では、角膜内皮細胞撮影装置を例にとって説明したが、本発明の適用はこの装置に限定されない。たとえば角膜内皮の光干渉断層計（ＯＣＴ）等、角膜面に垂直方向に位置決定をして検査する装置に対しても適用可能である。

本発明の角膜内皮検査装置によれば、被検者に撮影ごとに異なる位置の固視灯を固視する必要なく、光学系を移動させることにより角膜上の任意の点を撮影することができる。また、光学系を移動させるときに被検者の顔に干渉するおそれも少ない。したがって、特に前眼部の表面およびその近傍の検査にとって有用である。

１ 角膜内皮細胞撮影装置
２ ＸＹＺ架台
３ 支持枠
４ Ｘテーブル
５ Ｙテーブル
６ Ｚテーブル
９ ガイド溝
１０ 本体
１１ 被案内部材
１２ ラック
１３ ピニオンギア
１４ 回転駆動装置
１５ 照明光学系
１６ 撮影光学系
１７ 合焦光学系
１８ 前眼部観察光学系
１９ アライメント指標投影光学系
２０ 固視灯
２１、２１Ａ テレビカメラ
２２Ａ 昇降式顎台
２２Ｂ 額当て
２３ ストロボ放電管
２４ 集光レンズ
２５ スリット
２６ 照明レンズ
２７ ホットミラー
２８ 撮影レンズ
２９ スリット
３０ 結像レンズ
３１ 内枠
３２ 外枠
３３ コールドミラー
３４ コールドミラー
３５ 発光ダイオード
３６ ミラー
３７ 集光レンズ
３８ ハーフミラー
３９ 可視光カットフィルタ
４０ 前眼部撮影レンズ
４１ 合焦用ランプ
４２ 集光レンズ
４３ 可視光カットフィルタ
４４ スリット
４５ 合焦用受光素子
４６ 赤外線発光ダイオード
５１ 角膜内皮細胞撮影装置
５２ 回転軸
５３ 駆動装置
Ｃ 所定点
Ｄ （前眼部上の）角膜頂点Ｔと撮影部位Ｍとの離間距離
Ｅ 被検眼
Ｆ 合焦点
Ｈ （固視灯の）基準水平線
Ｍ 撮影部位（指定位置）
Ｎ 法線
Ｒ 角膜の曲率半径
Ｓ 光学基準軸
Ｔ 角膜頂点

Claims (5)

1. 被検眼の前眼部上の任意の位置における角膜内皮を検査するための検査光学系を有する角膜内皮検査装置であって、
   前記検査光学系が、
   照明光によって被検眼の前眼部をその斜め前方から照明するための照明光学系と、
   前記照明光の前眼部で反射された反射光を斜め前方から受光する撮影光学系とを有しており、
   前記検査光学系が、前記照明光学系および前記撮影光学系の両光軸がともに同一鉛直面内に位置する縦方向位置に配置されており、
   前記検査光学系が、鉛直軸の回り、および、被検眼に向かう水平軸に直角な水平軸の回りそれぞれに回動可能に構成されている、角膜内皮検査装置。
2. 前記照明光学系の対物レンズの作動距離が、前記撮影光学系の対物レンズの作動距離より長く構成されており、平面視で、照明光学系の対物レンズが撮影光学系の対物レンズより反被検眼側に配置されている、請求項１記載の角膜内皮検査装置。
3. 前記縦方向位置に配置された状態の照明光学系および撮影光学系の側方に、被検眼とは反対側の目に固視させるための固視標が設置されている、請求項１または２に記載の角膜内皮検査装置。
4. 予め決定された人眼の角膜の曲率半径を用いて、被検眼上の任意位置の法線の方向を決定する法線方向演算手段をさらに備えており、
   この法線方向演算手段が、前記任意位置のうちの指定された位置の法線方向を、前眼部像上の角膜頂点位置と前記指定された位置との相対位置関係に基づいて演算するように構成されており、
   前記検査光学系が、前記鉛直軸の回りおよび前記水平軸の回りの回動により、前記法線方向に沿って前記指定された位置に正対させられるように構成されている、請求項１〜３のうちのいずれか一の項に記載の角膜内皮検査装置。
5. 前記検査光学系が、前記照明光学系および前記撮影光学系の両光軸ともに同一水平面内に位置する横方向位置に切り換え可能に構成されている、請求項１〜４のうちのいずれか一の項に記載の角膜内皮検査装置。

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