JP2012055333A - 前眼部測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 精度良く角膜の３次元形状を得る。
【解決手段】 光源からの出射光を被検眼前眼部にスリット光として投影する第１投影光学系、第１投影光学系の投影光軸に対して傾斜した撮像光軸を持ち、シャインプルークの原理に基づいて配置された撮影レンズと第１撮像素子を持つ第１撮像光学系、第１投影光学系と第１撮像光学系を投影光軸を中心にその軸回りに回転させる回転手段、を持つ装置本体を備え、複数の回転角度にて撮影された各前眼部断面画像に基づいて前眼部組織を測定する前眼部測定装置において、被検眼に対する装置本体の作動距離方向におけるアライメント状態を検出する作動距離検出手段を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、前眼部組織の形状を測定する前眼部測定装置に関する。

被検眼の前眼部にスリット光を投影し、シャインプルークカメラにより前眼部断面像を得て、前眼部組織の形状を測定する装置が知られている。この場合、シャインプルークカメラを回転させることにより３次元形状が得られる。

また、上記のようなシャインプルークカメラにケラトメータを設けた装置が開示されている（特許文献１参照）。この装置は、角膜表面に向けてケラト測定指標を投影し、指標が投影された前眼部正面像を撮像して、角膜表面の曲率を算出する。

特開２００５−８７７２９号公報

しかしながら、従来の装置において、作動距離方向のアライメントを検出する構成が設けられておらず、各回転位置で取得される断面像との間にずれが生じてしまう可能性、又はケラト測定指標の高さが変動してしまう可能性がある。

本発明は、上記問題点を鑑み、精度良く角膜の３次元形状が得られる前眼部測定装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１） 光源からの出射光を被検眼前眼部にスリット光として投影する第１投影光学系、第１投影光学系の投影光軸に対して傾斜した撮像光軸を持ち、シャインプルークの原理に基づいて配置された撮影レンズと第１撮像素子を持つ第１撮像光学系、前記第１投影光学系と前記第１撮像光学系を前記投影光軸を中心にその軸回りに回転させる回転手段、を持つ装置本体を備え、複数の回転角度にて撮影された各前眼部断面画像に基づいて前眼部組織を測定する前眼部測定装置において、被検眼に対する装置本体の作動距離方向におけるアライメント状態を検出する作動距離検出手段を備えることを特徴とする。
（２） 前記作動距離検出手段は、前記回転手段による前記第１投影光学系と前記第１撮像光学系の回転移動とは独立して装置本体に固定されていることを特徴とする（１）記載の前眼部測定装置。
（３） 前記作動距離検出手段は、被検眼角膜に向けて斜め方向から作動距離検出用のアライメント光を投光するアライメント投光手段と、該アライメント投光光学系によるアライメント光を斜め方向から受光するアライメント受光手段と、を備えることを特徴とする（２）記載の前眼部測定装置。
（４） 角膜曲率分布測定用の指標を被検眼角膜に向けて投影する第２投影光学系と、前記指標が投影された前眼部正面像を第２の撮像素子により撮像する第２撮像光学系と、前記第２投影光学系及び前記第２撮像光学系は、前記回転手段による前記第１投影光学系と前記第１撮像光学系の回転移動とは独立した位置に配置されていることを特徴とする（３）記載の前眼部測定装置。
（５） 前記光源からの光を反射し被検眼に導光すると共に、前眼部からの反射光を透過して前記第２撮像素子に導く光学部材を備え、前記回転手段は、前記第１投影光学系、前記第１撮像光学系、及び前記光学部材を一体的に回転させる一方、前記作動距離検出手段は、前記回転手段による回転移動とは独立して装置本体に固定されていることを特徴とする（４）記載の前眼部測定装置。
（６） 前記アライメント受光手段からの受光信号に基づいて被検眼に対して前記装置本体を作動距離方向に移動させる自動アライメント手段を備えることを特徴とする（５）記載の前眼部測定装置。

本発明によれば、精度良く角膜の３次元形状が得られる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る前眼部測定装置の外観図である。本装置は、基台２と、基台２に取り付けられた顔支持ユニット４と、基台２上に移動可能に設けられた移動台６と、移動台６に移動可能に設けられ、後述する光学系を収納する測定部（装置本体）８を備える。また、測定部（装置本体）８には、被検眼Ｅの観察像や測定結果等の各種の情報を表示するモニタ７０が設けられている。移動台６は、ジョイスティック１２の操作により、基台２上を左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に移動される。また、測定部８は回転ノブ１２ａが回転操作されることにより、モーター等からなる駆動機構１７により上下方向（Ｙ方向）に移動される。移動台６には各種設定を行うためのスイッチが配置された操作部８５が設けられている。

図２は、本実施形態に係る前眼部測定装置の光学系の斜視図である。図３は本実施形態に係る前眼部測定装置の光学系を横方向から見たときの構成を示す図である。

本光学系は、被検眼前眼部にスリット光を投影するスリット投影光学系２０と、スリット投影光軸に対して傾斜した撮像光軸を持ち、シャインプルークの原理に基づいて配置された撮影レンズと撮像素子を持つ撮像光学系３０と、固視標投影光学系４０と、アライメント投影光学系５０と、被検眼に対する測定部８の作動距離（Ｚ）方向におけるアライメント状態を検出するための作動距離検出光学系６０（６０ａ、６０ｂ）、角膜形状測定用の指標を角膜に投影するケラト投影光学系４５と、前眼部正面像を撮像する前眼部正面撮像光学系９０と、に大別される。また、前眼部Ｅａを赤外光にて照明する光源が検出光学系６０の外側に配置されている。なお、以上の光学系は、測定部８に内蔵されている。

＜スリット投影光学系＞
スリット投影光学系２０（図３参照）は、光源２１と、集光レンズ２２と、スリット板２３と、全反射ミラー２５、投影レンズ２６、ダイクロイックミラー２４を含む。ダイクロイックミラー２４はスリット光を反射し、その他の光を透過する特性を持つ光学部材である。光源２１には、例えば、中心波長が略４７０ｎｍで略４６０〜４９０ｎｍの波長領域の光（青色光）を発する光源が使用される。スリット板２３は、前眼部（例えば、角膜頂点付近）と共役な位置に配置される。

光源２１を発した光束は集光レンズ２２によって集光してスリット板２３を照明する。スリット板２３により細いスリット状に制限された光束は、全反射ミラー２５によって反射され、そして、投影レンズ２６によって集光される。その後、その光束は、ダイクロイックミラー２４によって反射された後、スリット光として眼Ｅに投光される。これにより、被検眼前眼部の透光体（角膜、前房、水晶体等）は、スリット光により光切断された形で照明される。

＜スリット断面撮像光学系＞
撮像光学系３０は、二次元撮像素子３５と、スリット投影光学系２０による前眼部からの反射光を撮像素子３５に導く撮像レンズ３３と、を含み、シャインプルークの原理に基づいて前眼部断面像を撮像する構成となっている。すなわち、撮像光学系３０は、その光軸（撮像光軸）が投影光学系２０の光軸と所定の角度で交わるように配置されており、投影光学系２０による投影像の光断面と角膜Ｅｃを含むレンズ系（角膜及び撮像レンズ３３）と撮像素子３５の撮像面とがシャインプルークの関係にて配置されている。なお、レンズ３３の手前（眼Ｅ側）には、光源２１から出射され，前眼部断面像を撮像するために用いられる光（青色光）のみを透過するフィルタ３２が配置されている。

＜固視標投影光学系＞
固視標投影光学系４０は、可視光源（例えば、ＬＥＤ）４１、リレーレンズ４２を備え、光源４１から発せられた光は、リレーレンズ４２、ダイクロイックミラー９２、補正光学部材９１、ダイクロイックミラー２４、開口部６６ｂを介して眼Ｅに投光される。

＜アライメント指標投影光学系＞
アライメント指標投影光学系５０は、アライメント用の近赤外光源５１、投影レンズ５２、偏光ビームスプリッタ５３、ダイクロイックミラー９２を備え、光源５１から発した光は投影レンズ５２により平行光束にされた後、偏光ビームスプリッタ５３で反射する。その後、アライメント光は、ダイクロイックミラー９２により反射され光軸Ｌ１に沿って眼Ｅに向かい、角膜Ｅｃにアライメント指標を投影するために用いられる。そして、角膜に投影された指標（図５のＢ参照）は、眼Ｅに対するＸＹ方向の位置合わせ（例えば、自動アライメント、アライメント検出、手動アライメント、等）に用いられる。

＜作動距離検出光学系＞
検出光学系６０は、被検眼角膜Ｅｃに向けて斜め方向からＺ検出用のアライメント光を投光する投光光学系（指標投影光学系）６０ａと、投光光学系６０ａによるアライメント光を受光素子を用いて斜め方向から受光する受光光学系６０ｂと、を有する。そして、投光光学系６０ａ及び受光光学系６０ｂは、ケラト投影光学系４５の背後に配置されている。

投光光学系６０ａは、赤外光源６１、反射プリズム６２、投光レンズ６３を有し、ケラト投影光学系４５に設けられた図無き第１の孔を介して、Ｚ検出用の指標である赤外光を斜め方向から角膜Ｅｃに投影する。なお、投光光学系６０ａの赤外光源６１は、投影光学系５０の光源５１とは異なる波長の赤外光を発する。

受光光学系６０ｂは、位置検出素子（例えば、ラインＣＣＤ）６９、反射プリズム６８、受光レンズ６７を有し、ケラト投影光学系４５に設けられた図無き第２の孔を介して、投光光学系６０ａによって角膜Ｅｃに形成された指標像を検出する（角膜Ｅｃで反射された光源６１からの赤外光を受光する）。なお、投光光学系６０ａと受光光学系６０ｂは、説明の便宜上、上下方向に配置されているが、実際には水平方向に対して所定角度（例えば、２５°）傾斜され、かつ光軸Ｌ１に対して、対称に配置されている。これにより、ケラト投影光学系４５によって水平方向の角膜曲率の測定が可能になる。

＜ケラト投影光学系＞
ケラト投影光学系４５は、そのリング開口６６内に光軸Ｌ１を中心に配置されたリング状の図示なき光源を有し、角膜Ｅｃに多重リング指標を投影して角膜形状（曲率分布、乱視軸角度、等）を測定するために用いられる。また、リング開口６６は、周辺部には、径が異なる複数のリング状の開口６６ａが形成され、中心部には、観察光路として用いられ開口部６６ｂを有している。

なお、光源には、例えば、赤外光または可視光を発するＬＥＤが使用される。なお、ケラト投影光学系４５について、プラチド指標投影光学系であってもよい。

＜前眼部正面撮像光学系＞
前眼部正面撮像光学系９０は、ダイクロイックミラー９２、偏光ビームスプリッタ５３、視野レンズ９４、平面ミラー９５、平面ミラー９６、フィルタ９７、撮像レンズ９８、二次元撮像素子９９、を含み、被検眼の前眼部正面像を撮像するために用いられる。

また、ダイクロイックミラー２４とダイクロイックミラー９２との間には、ダイクロイックミラー２４の回転によって生じる光軸ずれを補正するための補正光学部材９１（例えば、プリズム）９１が設けられている。補正光学部材９１は、ダイクロイックミラー２４とほぼ同じ厚さで、ほぼ同じ屈折率を有する。補正光学部材９１は、ダイクロイックミラー２４と光軸Ｌ１に対して対称となるように配置されている。すなわち、補正光学部材９１は、ダイクロイックミラー２４の回転による光軸ずれを補正するように配置されている。

前述の投影光学系４５、投影光学系５０、図示無き前眼部照明光学系による前眼部正面からの反射光は、ダイクロイックミラー２４、補正光学部材９１、ダイクロイックミラー９２、偏光ビームスプリッタ５３、視野レンズ９４、平面ミラー９５、平面ミラー９６、フィルタ９７、及び撮像レンズ９８を介して二次元撮像素子９９に結像される。

また、本装置には、上記記載のスリット投影光学系２０と撮像光学系３０をスリット投影光軸Ｌ１を中心にして、その軸回りに回転移動させる回転手段（回転機構１００）が備えられている。

図４は回転機構１００の構成の一例を示す図である。筒部１１０は、内部が空洞になっている筒状構造を有し、ダイクロイックミラー２４、補正光学部材９１を内蔵する。筒部１１０の外周面には、投影光学系２０の一部（光源２１、集光レンズ２２、スリット板２３、全反射ミラー２５、投影レンズ２６からなる投影ユニット）と、撮像光学系３０が固定されている。

筒部１１０は、装置本体に固定された第１回転軸受（例えば、ボールベアリング）１１５に対し回転可能に取り付けられている。また、筒部１１０は、連結部材１２０を介して装置本体に固定された第２回転軸受１１８に対し、回転可能に取り付けられている。そして、第２回転軸受１１８には、ケラト投影光学系４５及び作動距離指標投影光学系６０が固定されている。また、筒部１１０の初期回転位置を検出するセンサ１１１（図３参照）が備えられている。

固視標投影光学系４０の下部には、駆動部１０１（例えば、パルスモータ）、駆動部１０１の回転軸に連結されたシャフト１０２、シャフト１０２と直結された第１プーリー１０３、が配置されている。一方、筒部１１０における撮像素子９９側端部には、第２プーリー１０７が直結されている。そして、第１プーリ１０３と第２プーリ１０７には、ベルト１０５が掛けられている。

以上の構成により、駆動部１０１が駆動されると、第１プーリー１０３が回転される。そして、第１プーリー１０３の回転力がベルト１０５を介して第２プーリー１０７へ伝達され、第２プーリー１０７が回転される。そして、第２プーリー１０７の回転により、筒部１１０が装置本体に対して光軸Ｌ１を中心に回転される（例えば、Ａ方向）。また、筒部１１０の回転とともに撮像光学系３０が、光軸Ｌ１を中心にして回転される。

例えば、回転開始前（初期回転位置）の装置図である図４（ａ）から回転開始後の装置図である図４（ｂ）に示されるように、回転ユニット（投影光学系２０及び撮像光学系３０を含むユニット）２００が装置本体に対して回転される。すなわち、駆動部１０１が駆動されると、スリット投影光学系２０と撮像光学系３０は、ケラト投影光学系４５及び検出光学系６０に対して独立して回転移動される。

逆をいえば、ケラト投影光学系４５及び検出光学系６０は、回転ユニット２００の回転移動とは独立した位置に配置され、回転ユニット２００と共に回転しない。そして、検出光学系６０は、所定の位置に固定された状態で、Ｚ方向のアライメント状態を検出する。また、ケラト投影光学系４５は、所定の位置に固定された状態で、角膜に指標を投影する。

次に、制御系について説明する。制御部８０は、装置全体の制御及び測定結果の算出を行う。制御部８０は、光源２１、光源４１、光源５１、光源６１、駆動機構１７、駆動部１０１、センサ１１１、撮像素子３５、位置検出素子６９、二次元撮像素子９９、投影光学系４５、モニタ７０、メモリ８６等と接続されている。また、制御部８０には、各種入力操作を行うための操作部８５が接続されている。メモリ８６には、各種制御プログラムの他、制御部８０が角膜曲率等を算出するためのソフトウェアプログラム等が記憶されている。また、メモリ８６には、複数の回転角度にて撮影された各前眼部断面画像とその撮影時の回転角度情報に基づいて所定の前眼部組織の３次元位置を求め、その組織の形状を測定するソフトウェアプログラムが記憶されている。

操作部８５には、例えば、前眼部断面像を撮影して測定を行う第１モードと角膜形状（曲率分布、乱視軸角度、等）を測定する第２モードとを切り換える切換信号を発するためのモード切換手段（モード切換スイッチ８５ａ）が設けられている。また、操作部８５には、操作入力部として、マウス等の汎用インターフェースが用いられてもよいし、その他、タッチパネルが用いられてもよい。

制御部８０は、モード切換スイッチ８５ａからの切換信号に基づいて、第１モードでは、スリット投影光学系２０及び撮像光学系３０により、複数の回転角度にて各前眼部断面画像を撮影し、その組織の形状を測定する。また、第２モードでは、ケラト投影光学系４５により、角膜Ｅｃにリング指標を投影して角膜表面の形状を測定する。

以上のような構成を備える装置において、その動作について説明する。まず、第１モードに設定された場合を説明する。検者は、モニタ７０に表示される被験者眼のアライメント状態を見ながら（図５参照）、ジョイスティック１２を用いて測定部８をＸＹＺ方向に移動させる。このとき、検者は、図示無き固視標を眼Ｅに固視させる。また、図５において、レチクルＬＴは、アライメント基準として電子的に表示されたマークである。

以上のようにして測定部８が移動され、指標像Ｂが検出されると、制御部８０は、撮像素子９９からの撮像信号に基づいて指標像Ｂの座標位置を略角膜頂点として検出し、ＸＹ方向におけるアライメントずれ方向／偏位量を検出する。そして、制御部８０は、駆動部１７の駆動を制御し、アライメントずれが所定のアライメント許容範囲内に入るように測定部８をＸＹ方向に移動させる。

また、制御部８０は、位置検出素子６９からの受光信号に基づいてＺ方向のおけるアライメントずれ方向／偏位量を検出する。そして、制御部８０は、Ｚ方向のアライメントずれが所定のアライメント許容範囲に入るように測定部８をＺ方向に移動させる。

前述したアライメント動作によって、ＸＹＺ方向のアライメントずれがアライメント完了の条件を満たしたら、制御部８０は、ＸＹＺ方向のアライメントが合致したと判定し、測定開始のトリガ信号を発する。

＜断面画像の撮影＞
測定開始のトリガ信号が出力されると、制御部８０は、光源２１を点灯する。そして、光源２１の点灯とともに、駆動部１０１を駆動して回転ユニット２００（補正光学部材９１、スリット投影光学系２０、撮像光学系３０）を光軸Ｌ１の軸回りに回転する。光源２１の点灯により、前眼部はスリット光により光切断される。スリット光で光切断された前眼部からの散乱光は撮像光学系３０に向かい、撮像素子３５により断面画像が撮影される。このとき、制御部８０は駆動部１０１のパルス数と同期させ、所定の回転角度毎に撮像素子３５から出力される撮影画像をメモリ８６に記憶させる。また、撮影角度の情報も撮影画像と対応付けて記憶させる。なお、回転撮影中は、光源２１の撮影光量が一定に制御されている。

また、回転撮影中において、制御部８０は、検出光学系６０を用いてＺ方向のアライメント状態を検出し、撮影中の眼Ｅの位置ずれが補正されるように、検出結果に基づいて駆動部１７を制御する。これにより、回転撮影中においても所定の回転角度毎にＺトラッキングが行われる。もちろん、制御部８０は、ＸＹ方向のアライメント検出結果に基づいて駆動部１７を駆動させ、ＸＹトラッキングを行うようにしてもよい。この場合、制御部８０は、回転角度毎のアライメント検出結果に基づいて各断面画像の位置ずれを画像処理により補正してもよい。

半周の回転で全周分の撮影像が得られるので、撮影画像の枚数は１８枚（１０度毎の回転）以上が好ましい。さらに好ましくは、３６枚以上（回転角５度毎）である。本実施形態ではできるだけ精度の良い立体解析が行えるように、スリット光の幅８０μｍとした場合、回転角２．２５度毎に撮影した８０枚の撮影画像が自動的にメモリ８６に記憶させる。回転角度は固定であっても良いが、任意に設定できる構成が好ましい。

なお、スリット投影光学系２０及び撮像光学系３０は、撮影前に初期回転角度（例えば、０度位置）に置かれている。投影光学系２０及び撮像光学系３０が初期位置にあるか否かは、センサ１１１により検知される。初期位置への復帰は、装置の起動時又は操作部の図無きリセットスイッチを押すことにより行われる。また、３次元撮影が終了したときにおいても駆動部１０１が駆動され、投影光学系２０及び撮像光学系３０が初期位置に配置される。

撮影が完了すると、制御部８０は、メモリ８６に記憶した全ての撮影画像とその回転角度情報を呼び出し、ソフトウェアプログラムを用いて撮影画像を立体構築し、メモリ８６へ保存する。

＜ケラト撮影＞
検者により、第２モードへのモード切換スイッチ８５ａが選択されると、制御部８０は、第１モードから第２モードへとモード切り換えを行う。なお、制御部８０は、第１モードから第２モードへの切換を自動的に行うようにしてもよい。第２モードへ切り換えられると、制御部８０は、リング開口６６内の光源を点灯させ、リング視標を被検眼に投光する。

図５は撮像素子９９によって撮像された前眼部像が表示された前眼部観察画面を示す図である。第２モードにおいても、制御部８０は、アライメント検出結果に基づいて駆動部１７の駆動を制御し、ＸＹＺ方向の自動アライメントを実行する。この場合、第１モードのトラッキングを継続することにより、スムーズな測定が可能となる。なお、アライメントが完了されると、前眼部観察画面には、さらに、投影光学系４５によるリング指標Ｒ１とその外側にリング指標Ｒ２が表示されている。

上記のようにアライメントが完了した状態で、所定のトリガ信号が発せられると、制御部８０は、撮像素子９９を用いて前眼部像を撮影する。そして、制御部８０は、撮像素子９９から出力される撮像信号に基づいて、リング指標Ｒ１、Ｒ２を含む前眼部画像を静止画として取得し、メモリ８６に記憶させる。

なお、上記のように測定が終了したら、制御部８０は、前眼部断面像により角膜表面の曲率、角膜裏面の曲率、角膜厚、水晶体前面の曲率、水晶体裏面の曲率、水晶体厚、前房深度、等の各組織の測定値を算出する。また、制御部８０は、メモリ８６に記憶された前眼部画像における指標像Ｒ１／Ｒ２に基づいて角膜表面の形状（例えば、強主経線方向及び弱主経線方向における角膜曲率、角膜の乱視軸角度、等）を算出する。ケラト指標による測定結果は、前眼部断面像による測定結果と比較して反射像を利用するため、測定精度が良い（歪みの影響が少ないため）。そして、これらの測定結果は、メモリ８６に記憶され、モニタ７０に出力される。

以上のように、スリット投影系及びシャインプルークカメラの回転により各回転位置での前眼部断面像を撮像する装置にＺアライメント検出系を設けたことにより前眼部に関する測定が精度よく行われる。また、断面画像の撮影中においてもＺ方向のアライメントを検出することにより、断面像間のずれの補正が可能となった。なお、トラッキングは、シャインプルークカメラを回転させながら行ってもよい。また、シャインプルークカメラの回転移動を一時的に停止し、トラッキング完了後、再度撮影を開始してもよい。

また、前眼部断面像を撮像する装置が、さらに、リング指標投影系と前眼部正面撮像系を備え、角膜表面の形状を測定する場合、Ｚアライメント検出系を用いて位置あわせを行うことにより、角膜表面の形状を精度良く測定できる。これは、多重のリング指標を広範囲に投影する場合において、特に有効である。

また、検出光学系６０が回転ユニット２００の回転移動に対して独立して装置本体に固定されていることにより、断面像又は正面像撮像時におけるＺ方向のアライメント検出を精度よく行うことができる。逆に、検出光学系６０が回転される構成の場合、回転動作の振動等によって検出光学系６０と装置本体との位置関係が変動する可能性がある。そして、検出光学系６０と被検眼光軸との整列誤差が生じ、Ｚ方向のアライメント検出の検出誤差が生じる可能性がある。

また、上記のように断面像を撮像する第１モードからケラト指標を撮像する第２モードの順に測定を行うような場合において、第２モードでＺアライメント検出を行う場合、断面撮影終了後、スリット投影系及びシャインプルークカメラを回転させて、Ｚ方向のアライメント検出系を初期位置に復帰させる手間を回避できる。

なお、本発明は、本実施例においては、第１モード終了後、第２モードの測定を行うという構成としたが、第２モードの測定後、第１モードの測定を行うようにしてもよい。

＜補正光学部材９１＞
次いで、補正光学部材９１について説明する。前述の投影光学系４５、投影光学系５０、図示無き前眼部照明系による前眼部反射光は、ダイクロイックミラー２４、補正光学部材９１、ダイクロイックミラー９２〜二次元撮像素子９９の光路を介して結像される。このとき、光軸Ｌ１は、ダイクロイックミラー２４により偏位した光軸Ｌ１'となるが、補正光学部材９１によりその偏位が戻される。

ここで、スリット投影光学系２０の回転とともにダイクロイックミラー２４が回転されると、光軸Ｌ１の偏位方向が変更される。ここで、図６に示すように、補正光学部材９１がない場合、回転位置に応じて、前眼部の撮像光軸が撮像素子９９上で移動されてしまう。すなわち、回転撮影中において、前眼部像及びアライメント指標が撮像素子９９上で回転してしまうため、前眼部観察及びアライメント検出が困難となる。

そこで、本実施形態では、図７に示すように、ダイクロイックミラー２４の回転とともに補正光学部材９１が光軸Ｌ１を中心に回転されることにより、常時、光軸の偏位が補正され、回転位置に関わらず、前眼部の撮像光軸は、光軸Ｌ１に戻される。

このようにすれば、撮像素子９９上の撮像光軸は、回転位置に関わらず、一定となる。これにより、ダイクロイックミラー２４の回転によって、前眼部像及びアライメント指標が回転してしまうのを回避できる。

したがって、検者は、回転撮影中の前眼部像を良好に観察できる。また、回転撮影中におけるＸＹ方向のアライメント検出／トラッキングが可能となる。

なお、本発明においては、ダイクロイックミラー２４と補正光学部材９１を共通の駆動部１０１を用いて一体として回転させる構成としたがこれに限るものではない。例えば、補正光学部材専用の駆動部を設け、ダイクロイックミラー２４の回転と同期させて補正光学部材９１を回転させる構成としてもよい。ただし、この場合には、駆動部が別途必要となることや、駆動部を配置するためのスペースが必要となるため光学系の配置を変更する必要がある。そのため、装置の大型化に繋がることや余分なコストがかかる可能性があるため、本発明の構成とすることがよりよい。

また、補正光学部材の配置位置について、撮像光学系９０の光路中に配置されていればよく、例えば、ダイクロイックミラー２４と被検眼Ｅとの間に配置された構成であっても良いし、ダイクロイックミラー９２〜撮像素子９９との間に配置された構成であってもよい。

なお、以上の説明において、スリット投影光学系からの光を反射し被検眼に導光するとともに、前眼部正面からの反射光を透過し、二次元撮像素子９９へ導く光学部材としてダイクロイックミラー２４を用いたが、これに限るものではなく、ハーフミラーであってもよい。

なお、被検眼に対するＸＹ方向のアライメントを検出する場合、前眼部像に基づいて画像処理により検出が行われても良い。例えば、前眼部像における特徴部（瞳孔、虹彩、など）を画像処理により抽出して、特徴部の移動が検出されるようにしてもよい。

本実施形態に係る前眼部測定装置の外観図である。 本実施形態に係る前眼部測定装置の光学系の斜視図である。 本実施形態に係る前眼部測定装置の光学系を横方向から見たときの構成を示す図である。 回転機構の構成の一例を示す図である。 前眼部像が表示された前眼部観察画面を示す図である。 補正光学部材がない場合に前眼部撮像光軸が移動することを示す図である。 補正光学部材により撮像光軸の偏位が補正されることを示す図である。

８ 測定部
１２ ジョイスティック
２０ スリット投影光学系
２４ ダイクロイックミラー
３０ 撮像光学系
３３ 撮像レンズ
３５ 二次元撮像素子
４０ 固視標投影光学系
４５ ケラト投影光学系
５０ アライメント投影光学系
６０ 作動距離検出光学系
７０ モニタ
８０ 制御部
８５ 操作部
８６ メモリ
９０ 前眼部正面撮像光学系
９１ 補正光学部材
９９ 二次元撮像素子
１００ 回転機構
１０１ 駆動部
２００ 回転ユニット

Claims (6)

1. 光源からの出射光を被検眼前眼部にスリット光として投影する第１投影光学系、
   第１投影光学系の投影光軸に対して傾斜した撮像光軸を持ち、シャインプルークの原理に基づいて配置された撮影レンズと第１撮像素子を持つ第１撮像光学系、
   前記第１投影光学系と前記第１撮像光学系を前記投影光軸を中心にその軸回りに回転させる回転手段、を持つ装置本体を備え、
   複数の回転角度にて撮影された各前眼部断面画像に基づいて前眼部組織を測定する前眼部測定装置において、
   被検眼に対する装置本体の作動距離方向におけるアライメント状態を検出する作動距離検出手段を備えることを特徴とする前眼部測定装置。
2. 前記作動距離検出手段は、前記回転手段による前記第１投影光学系と前記第１撮像光学系の回転移動とは独立して装置本体に固定されていることを特徴とする請求項１記載の前眼部測定装置。
3. 前記作動距離検出手段は、被検眼角膜に向けて斜め方向から作動距離検出用のアライメント光を投光するアライメント投光手段と、該アライメント投光光学系によるアライメント光を斜め方向から受光するアライメント受光手段と、を備えることを特徴とする請求項２記載の前眼部測定装置。
4. 角膜曲率分布測定用の指標を被検眼角膜に向けて投影する第２投影光学系と、前記指標が投影された前眼部正面像を第２の撮像素子により撮像する第２撮像光学系と、
   前記第２投影光学系及び前記第２撮像光学系は、前記回転手段による前記第１投影光学系と前記第１撮像光学系の回転移動とは独立した位置に配置されていることを特徴とする請求項３記載の前眼部測定装置。
5. 前記光源からの光を反射し被検眼に導光すると共に、前眼部からの反射光を透過して前記第２撮像素子に導く光学部材を備え、
   前記回転手段は、前記第１投影光学系、前記第１撮像光学系、及び前記光学部材を一体的に回転させる一方、
   前記作動距離検出手段は、前記回転手段による回転移動とは独立して装置本体に固定されていることを特徴とする請求項４記載の前眼部測定装置。
6. 前記アライメント受光手段からの受光信号に基づいて被検眼に対して前記装置本体を作動距離方向に移動させる自動アライメント手段を備えることを特徴とする請求項５記載の前眼部測定装置。

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