JP2015146859A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

【課題】角膜内皮の反射光を検出することができなくとも角膜内皮に対してＺアライメントを行うことのできる眼科装置を提供する。
【解決手段】被検眼Ｅの角膜Ｃに向けて斜めから光を照射する発散光投影光学系４００及び観察用照明光学系１２０と、これら照射光学系で照射されて角膜Ｃで反射した反射光を受光する発散光受光光学系４１０及び合焦位置検出光学系６０とを備え、合焦位置検出光学系６０が受光する受光信号のうち、角膜内皮で反射する反射光を検出するとともにこの検出した反射光に基づいて、前記角膜内皮の位置に対する精密Ｚアライメントを行い、角膜内皮で反射する反射光が得られないとき、前記角膜上皮で反射する上皮反射光に基づいて、精密Ｚアライメントを行う。
【選択図】 図２

Description

この発明は、被検眼の角膜に対して斜めから光を照射してＺアライメントを行う眼科装置に関する。

従来から、被検眼の角膜にスリット光を照射して角膜内皮細胞を撮影する角膜内皮細胞撮影装置が知られている（特許文献１参照）。

かかる角膜内皮細胞撮影装置は、被検眼の角膜に向けて斜めからスリット光を照射するスリット光照射光学系と、その角膜の角膜内皮細胞からの反射光を受光して角膜内皮細胞を撮影する角膜内皮細胞撮影光学系とを備えている。

このような角膜内皮細胞撮影装置では、角膜内皮細胞の反射光を受光してＺアライメントを行うことにより、角膜内皮細胞の部位に直接ピントを合わせることができ、角膜内皮細胞の鮮明な画像を得ることができる。

特開２０１２−２１７５１２号公報

しかしながら、このような角膜内皮細胞撮影装置にあっては、角膜内皮の反射光の光量は角膜上皮の反射光に比べて１/１００程度であり、しかも、角膜上皮から角膜内皮までの距離すなわち角膜厚は５００um程度であることから、上皮と内皮の反射光を分離して受光するのは困難である。また、角膜の移植手術を受けている場合、角膜内皮-房水面（内皮反射光が返ってくる面）が一様でなくなって反射率が通常より低下しているケースや、移植面からの反射も信号に乗ってしまうケースや、移植片（及び移植面）での散乱等で内皮-房水面に到達する光が弱くなってしまうケースなど色々考えられ、角膜内皮反射光のみを検出することが非常に難しく、角膜内皮に対してＺアライメントが行えなくなるという問題がある。

この発明の目的は、角膜内皮の反射光を検出することができなくとも角膜内皮に対してＺアライメントを行うことのできる眼科装置を提供することにある。

請求項１の発明は、被検眼の角膜に向けて斜めから光を照射する照射光学系と、この照射光学系で照射されて前記角膜で反射した反射光を受光する受光光学系とを備えた眼科装置であって、
前記受光光学系の受光手段が受光する受光信号のうち、角膜内皮で反射する反射光を検出するとともにこの検出した反射光に基づいて、前記角膜内皮の位置に対するＺアライメントを行い、
前記角膜内皮で反射する反射光が得られないとき、前記角膜上皮で反射する上皮反射光に基づいて、Ｚアライメントを行うことを特徴とする。

この発明によれば、角膜内皮の反射光を検出することができなくとも角膜内皮に対してＺアライメントを行うことができる。

この発明に係る角膜内皮細胞撮影装置の外観図を示した斜視図である。 図１に示す角膜内皮細胞撮影装置の光学系を示した光学配置図である。 角膜のアライメント指標光束の反射状態を示した説明図である。 前眼部とアライメント指標光と円環状パターンとを示した説明図である。 図２に示す発散光受光光学系のラインセンサの番地に対する受光量の大きさを示す強度分布を示した説明図である。 角膜におけるスリット光束の反射状態を示した説明図である。 角膜とラインセンサとの位置関係と、ラインセンサの受光量の強度分布を示した説明図である。 角膜内皮細胞撮影装置の制御系の構成を示したブロック図である。 角膜内皮細胞像とラインセンサの受光量との関係を示す説明図である。 モニタの表示画面に表示される角膜内皮像を示した説明図である。 図２に示す合焦位置検出光学系のラインセンサの番地に対する受光量の大きさを示す強度分布を示した説明図である。 角膜内皮の反射光量が少ない場合のラインセンサの番地に対する受光量の大きさを示す強度分布を示した説明図である。 表示部にテンキーを表示した一例を示す説明図である。 表示部にスクロールバーを表示した一例を示す説明図である。 角膜の上皮反射光による強度分布部の重心位置と、角膜内皮の反射光によるピークの位置との間の距離を目盛から求めるようにした説明図である。 第２実施例の眼圧測定光学系の光学配置を示した平面図である。 図１６に示す眼圧測定光学系の光学配置を示した側面図である。 眼圧測定装置の制御系の構成を示したブロック図である。

以下、この発明に係る眼科装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。

［第１実施例］
図１に示す角膜内皮細胞撮影装置１００は、基台３０１の上に設けられたベース部３０２と、このベース部３０２の上に設けられた前後左右上下に移動可能な装置本体（測定ヘッド）３０３と、基台３０１の前部に取り付けられた支持部３０４の上部に設けた顎受部３０５と、支持部３０４に設けた保持部材３０６によって保持された額当部３０７と、装置本体３０３に設けた表示部３１０とを有している。

表示部３１０は、撮像した前眼部像や角膜内皮細胞像を表示したりするものであり、所望の位置へ手動により自由に回転や移動させることができるようになっている。なお、モータによって所望の位置へ移動可能にしてもよい。また、表示部３１０の画面にはタッチパネル３１２(図８参照)が貼着されており、タッチパネル３１２をタッチすることにより、被検眼に対して装置本体３０３を前後方向や上下方向や左右方向に移動させることができる他に、各種のモード設定や操作が行えるようになっている。

装置本体３０３の前面には、被検眼の前眼部を照明する４つの前眼部照明光源１と、スリット光を被検眼の角膜に向けて照射するためのスリット光照射窓３４１と、発散光を被検眼の角膜に向けて照射するための発散光照射窓３４２と、角膜で反射したスリット光の反射光が入射するスリット光入射窓３４３と、角膜で反射した発散光の反射光が入射する発散光入射窓３４４と、被検眼の前眼部を観察するための観察窓３４５とが設けられている。前眼部照明光源１は例えば発光ダイオードなどで構成されている。

装置本体３０３内には、角膜内皮細胞を撮影する角膜内皮細胞撮影装置１００の光学系が配置されている。

角膜内皮細胞撮影装置１００の光学系は、図２に示すように、被検眼Ｅの前眼部を観察する前眼部観察光学系１０と、被検眼Ｅの角膜内皮細胞Ｓ２（図６参照）を照明（照射）する角膜内皮細胞照明光学系２０と、角膜内皮細胞Ｓ２を撮影する角膜内皮細胞撮影光学系３０と、被検眼Ｅの角膜Ｃに向けて発散光を投影（照射）する発散光投影光学系（発散光照射光学系：照射光学系）４００と、角膜Ｃで反射された発散光を受光する発散光受光光学系（受光光学系）４１０とを備えている。

前眼部観察光学系１０には、Ｘ,Ｙアライメントを検出するためのアライメント指標を投影するアライメント指標投影光学系４０と、固視標である内部固視標を投影する内部固視標投影光学系７０とが設けられている。

角膜内皮細胞撮影光学系３０には、Ｚアライメント検出光学系である合焦位置検出光学系（受光光学系：スリット光受光光学系）６０が設けられている。
［前眼部観察光学系］
前眼部観察光学系１０は、観察窓３４５（図１参照）に設けた透明な観察窓ガラス３４５Ｇと、ハーフミラー１１と、対物レンズ１２と、結像レンズ１５と、ＣＣＤ（受光素子）１７などとを有している。Ｏ１はその光軸である。
［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４０は、近赤外光を発光する発光ダイオードからなるアライメント指標光源（点光源）４１と、集光レンズ４２と、ハーフミラー４３と、投影レンズ４４と、ハーフミラー１１とを有している。

アライメント指標光源４１から射出されたアライメント指標光は、集光レンズ４２により集光されてハーフミラー４３で反射されて投影レンズ４４に達し、この投影レンズ４４により平行光束Ｋ（図３参照）とされ、この平行光束Ｋがハーフミラー１１及び観察窓ガラス３４５Ｇを介して図３に示すように被検眼Ｅの角膜Ｃに導かれる。なお、Ｐは角膜頂点、Ｑ３は角膜Ｃの曲率中心位置を示す。

アライメント指標光に基づく平行光束Ｋによる角膜表面Ｔの角膜反射光は、装置本体３０３の観察窓３４５の観察窓ガラス３４５Ｇに入射してハーフミラー１１を介して対物レンズ１２に導かれる。この反射光は対物レンズ１２により集光されて結像レンズ１５によりＣＣＤ１７に結像される。

すなわち、アライメント指標光の虚像（輝点）Ｒによる像Ｒ′(図示せず)がＣＣＤ１７上に形成されるので、図４に示すように表示部３１０の画面１８に被検眼Ｅの前眼部像Ｅ´とアライメント指標光の虚像像Ｒ″（以下輝点像Ｒ″と表記する）とが同時に表示される。

図４において、符号Ａは左右方向（Ｘ方向）と上下方向（Ｙ方向）に対してのＸＹアライメントの許容範囲を示す矩形のパターン像であり、これは表示部３１０上に電子的に表示する。

検者は、輝点像Ｒ″がパターン像Ａの範囲内に納まるように角膜内皮細胞撮影装置１００の装置本体３０３を動かしてＸＹアライメントを行う。
［内部固視標投影光学系］
内部固視標投影光学系７０は、図２に示すように、中心固視用の発光ダイオード（内部固視標光源）７１と、この発光ダイオード７１の周囲に設けた図示しない複数の発光ダイオード（内部固視標光源）と、ハーフミラー４３と、投影レンズ４４と、ハーフミラー１１とを有している。発光ダイオード７１や図示しない発光ダイオードで発光した固視用光束は、ハーフミラー４３を透過し、投影レンズ４４によって平行光束にされてハーフミラー１１及び観察窓ガラス３４５Ｇを介して被検眼Ｅに投影される。

発光ダイオード７１は角膜Ｃの中心部位を撮影する場合に点灯させ、図示しない他の発光ダイオードはその中心部位を囲む周辺部の部位を撮影する場合に発光させる。
［発散光投影光学系］
発散光投影光学系４００は、角膜内皮細胞照明光学系２０の外側に配置された発光ダイオード４０１を有し、被検眼Ｅの角膜Ｃに対して斜めから、すなわち光軸Ｏ１に対して斜めから角膜Ｃに向けて発散光照射窓３４２（図１参照）から近赤外光である発散光を投影する。
［発散光受光光学系］
発散光受光光学系４１０は、前眼部観察光学系１０の光軸Ｏ１に対して発散光投影光学系４００の光軸と対称な角度の光軸上に配置され且つ角膜Ｃで反射して発散光入射窓３４４（図１参照）に入射した発散光を集光する集光レンズ４１１と、その光軸上に配置されたラインセンサ（受光手段）４１２とを有している。

ラインセンサ４１２は、角膜Ｃとほぼ共役位置に、且つ、光学的に前眼部観察光学系１０の光軸Ｏ１の方向（Ｚ方向）に対応するように配置されている。

ラインセンサ４１２上に達する角膜Ｃでの発散光の反射光の強度分布は図５に示すようなものとなる。反射光の強度分布の重心位置Ｐ１は、角膜Ｃの表面（角膜上皮）反射光束の強度分布の重心位置であり、粗Ｚアライメント（前眼部観察光学系１０の光軸Ｏ１方向のアライメント）が完了した場合、その重心位置Ｇａは例えばラインセンサ４１２の中心位置（予め設定した所定位置）となるように設定されている。

したがって、その重心位置Ｇａのラインセンサ４１２上の位置（番地）から角膜Ｃの表面に対する装置本体３０３の前後方向（Ｚ方向）の位置を検出することができ、重心位置Ｇａがラインセンサ４１２上の中心位置にくるように装置本体３０３を前後方向に移動させることによって粗Ｚアライメントを行うことができる。ここでは、反射光束の強度分布の重心位置Ｇａを求めているが、強度分布のピークであってもよい。
［角膜内皮細胞照明光学系］
角膜内皮細胞照明光学系２０は、観察用照明光学系（照射光学系：スリット光照射光学系）１２０と撮影用照明光学系２２０とから構成され、観察用照明光学系１２０は観察用光源（赤外ＬＥＤ：照射光源）２１と、集光レンズ２２と、スリット２３と、ダイクロイックミラー２４と、対物レンズ２５などとを有する。Ｏ２はその光軸である。

観察用光源２１から射出された観察用光束は、集光レンズ２２で集光されてスリット２３を透過し、スリット光となってダイクロイックミラー２４により反射されて対物レンズ２５に導かれる。対物レンズ２５により集光されたスリット光である観察用光束は、図１に示すスリット光照射窓３４１から角膜Ｃに向けて斜めに照明（照射）する。すなわち、観察用光束は光軸Ｏ１に対して斜め方向に角膜Ｃを照射する。

撮影用照明光学系２２０は、白色発光ダイオードからなる撮影用照明光源（撮影用光源）２２１と、集光レンズ２２２と、スリット２２３などとを有し、観察用照明光学系１２０のダイクロイックミラー２４および対物レンズ２５を共用して構成される。

撮影用光源２２１は、単色光の発光ダイオードで例えば緑色や青色などを発光するものでもよい。

撮影用光源２２１から射出された照明光は集光レンズ２２２により集光される。その照明光は撮影光として用いられ、スリット２２３を透過してスリット照明光（スリット光）となり、このスリット照明光のうち可視波長域のスリット照明光がダイクロイックミラー２４を透過し、スリット照明光が対物レンズ２５に導かれる。対物レンズ２５を透過したスリット照明光により角膜Ｃが照明（照射）される。
［角膜内皮細胞撮影光学系］
角膜内皮細胞撮影光学系３０は、対物レンズ３１と、赤外を反射し可視光を透過するダイクロイックミラー３２と、リレーレンズ３３,３４と、マスク３５と、ミラー３６と、結像レンズ３７と、ミラー３８と、ＣＣＤ（撮像手段）３９などとを有している。マスク３５は、ＣＣＤ３９とほぼ共役な位置に配置されている。Ｏ３はその光軸である。

角膜Ｃにより反射されたスリット照明光や観察照明光は、スリット光入射窓３４３に入射して対物レンズ３１に導かれる。対物レンズ３１に導かれた図６に示す反射光束Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の一部はダイクロイックミラー３２を透過し、リレーレンズ３３,３４を介してマスク３５に入射する。

このマスク３５は、被検眼Ｅへのアライメントが合致した状態で角膜表面からの反射光束Ｒ１,Ｒ３の部分を遮光し、角膜内皮細胞の反射光束Ｒ２の部分のみを透過するように配置されている。

マスク３５を透過した反射光束Ｒ２は、ミラー３６で反射して結像レンズ３７に達し、この結像レンズ３７によってミラー３８を介してＣＣＤ３９上に角膜内皮細胞像が結像され、角膜内皮細胞像が撮像されることになる。
［合焦位置検出光学系］
合焦位置検出光学系（精密Ｚアライメント検出光学系）６０は、対物レンズ３１と、ダイクロイックミラー３２と、結像レンズ６２と、ラインセンサ（受光手段）６１とを有している。ラインセンサ６１は、角膜Ｃとほぼ共役位置に、且つ、図７に示すように光学的に角膜Ｃの厚み方向に対応する方向、すなわち、前眼部観察光学系１０の光軸Ｏ１の方向（Ｚ方向）に対応するように配置されている。

ラインセンサ６１上に達する角膜Ｃでのスリット光束の反射光束の強度分布は図７に示すようなものとなる。強度分布のピークＵは角膜Ｃの表面での反射光束によるピークであり、ピークＶは角膜内皮細胞Ｓ２での反射光束のピークである。
［制御系］
図８は角膜内皮細胞撮影装置１００の制御系の構成を示すブロック図である。図８において、１０１はラインセンサ６１の光量分布に基づいて角膜内皮細胞撮影光学系３０が角膜内皮細胞Ｓ２に合焦しているかどうかを検出する合焦判断回路である。

合焦判断回路１０１は、図７に示す反射光束の強度分布のピークＶ（重心位置）とラインセンサ６１の中心番地Ｑとの離間距離に応じた合焦信号を出力し、ピークＶと中心番地Ｑとが一致したとき合焦完了信号を出力する。

角膜内皮細胞撮影装置１００の装置本体３０３を被検眼Ｅに対して離反接近させると、図９に示すようにピークＶの番地が移動する。装置本体３０３は、ピークＶの番地Ｌが中心番地Ｑに一致したとき角膜内皮細胞に合焦されるように設定されている。すなわち、精密Ｚアライメントが完了したとき、角膜内皮細胞撮影光学系３０つまり角膜内皮細胞撮影装置１００は角膜内皮細胞Ｓ２に合焦される。

図８に示す粗Ｚアライメント検出回路４１３は、ラインセンサ４１２の光量分布に基づいて角膜Ｃの表面に対する装置本体３０３の前後方向（Ｚ方向）の位置すなわち粗Ｚアライメントを検出するものであり、角膜Ｃの表面反射光の重心位置を求め、この重心位置に対応したラインセンサ４１２の番地信号を出力する。

制御装置（制御手段）１０４は、粗Ｚアライメント検出回路４１３から出力される番地信号に基づいて、その番地信号がラインセンサ４１２の中心位置の番地となるようにドライバＤ３を制御して装置本体３０３を前後方向に移動させたり、合焦判断回路１０１から出力される合焦信号に基づいて装置本体３０３を前後に移動させて精密Ｚアライメントを行ったりするようになっている。

また、制御装置１０４は、図４に示すように、オートモードのとき輝点像Ｒ″がパターン像Ａの範囲内に納まるようにドライバＤ１,Ｄ２を制御して、装置本体３０３を左右上下に動かしてＸ,Ｙアライメントを行うようになっている。

制御装置１０４は、ＣＣＤ３９上の画像に基づいて表示部３１０にその画像を表示させたり、図示しない操作部の操作に基づいて前眼部照明光源１,アライメント指標光源４１,撮影用光源２２１,観察用光源２１などの発光を制御したりする。

図８に示すＸ,Ｙ,Ｚモータ２０１〜２０３は、角膜内皮細胞撮影装置１００の装置本体３０３をＸ,Ｙ,Ｚ方向へ移動させるモータである。
［動 作］
次に、上記のように構成される角膜内皮細胞撮影装置１００の動作について説明する。

先ず、図１に示す前眼部照明光源１を発光させる。この前眼部照明光源１からの照明光は角膜Ｃにより反射され、この反射光は、観察窓３４５の観察窓ガラス３４５Ｇに入射し、ハーフミラー１１,対物レンズ１２及び結像レンズ１５を介してＣＣＤ１７に達し、ＣＣＤ１７上に前眼部像が結像される。そして、図４に示すように表示部３１０の画面１８に前眼部像Ｅ′が表示される。

また、内部固視標投影光学系７０は、中心固視用の発光ダイオード７１を発光させて被検眼Ｅを固視させておく。

次いで、アライメント指標投影光学系４０のアライメント指標光源４１は発光してアライメント指標光を射出する。このアライメント指標光は、集光レンズ４２により集光されてハーフミラー４３を介して投影レンズ４４に達し、この投影レンズ４４により平行光束とされ、ハーフミラー１１及び観察窓ガラス３４５Ｇを介して被検眼Ｅの角膜Ｃに投影される。

アライメント指標光に基づく角膜反射光は、観察窓ガラス３４５Ｇに入射し、ハーフミラー１１及び対物レンズ１２を通った結像レンズ１５により集光されてＣＣＤ１７に結像される。すなわち、ＣＣＤ１７上にアライメント指標光による虚像（輝点）Ｒ（図３参照）の像Ｒ´(図示せず)が結像される。

このため、図４に示すように表示部３１０の画面１８に被検眼Ｅの前眼部像Ｅ´とアライメント指標光の輝点像Ｒ″とが表示される。検者は、輝点像Ｒ″がパターン像Ａの範囲内に納まるように、表示部３１０のタッチパネル３１２の所定部分をタッチすることにより、装置本体３０３を上下左右に動かして、ＸＹアライメントを行う。

オートアライメントモードの場合には、制御装置１０４は、図４に示すように、オートモードのとき輝点像Ｒ″がパターン像Ａの範囲内に納まるようにドライバＤ１,Ｄ２を制御して、装置本体３０３を左右上下に動かしてＸＹアライメントを行う。

ＸＹアライメントが完了すると、輝点像Ｒ″の位置Ｒａは表示部３１０の中央にくる。

また、ＸＹアライメントの完了により、アライメント指標光源４１及び発光ダイオード７１の発光は停止され、発散光投影光学系４００の発光ダイオード４０１が発光される。発光ダイオード４０１で発光した発散光は、発散光照射窓３４２（図１参照）から光軸Ｏ１に対して斜めに角膜Ｃに向けて投影する。

角膜Ｃに斜めに投影された発散光は、角膜Ｃで反射されて発散光入射窓３４４に入射し、発散光受光光学系４１０の集光レンズ４１１に集光されてラインセンサ４１２に達する。

ラインセンサ４１２上に達する反射光束の強度分布（受光信号成分）Ｂａの一例を図５に示す。

粗Ｚアライメント検出回路４１３は、ラインセンサ４１２の強度分布Ｂａに基づいて角膜Ｃの表面に対する装置本体３０３の前後方向（Ｚ方向）の位置すなわち粗Ｚアライメントを検出する。ここでは、角膜Ｃの表面反射光の強度分布Ｂａの重心位置Ｇａを求め、この重心位置Ｇａに対応したラインセンサ４１２の番地信号を出力する。

制御装置１０４は、粗Ｚアライメント検出回路４１３から出力される番地信号に基づいて、その番地信号がラインセンサ４１２の中心位置の番地に近づくようにドライバＤ３を制御して装置本体３０３を前後方向に移動させる。すなわち、オートアライメントが行われ、中心位置の番地からのズレ量に基づく制御と、このズレ量が規定以内であるかどうかの判断とが交互に行われ、そのズレ量が規定以内になった時点で粗Ｚアライメントが完了することになる。

粗Ｚアライメントが完了すると、図２に示す発散光投影光学系４００の発光ダイオード４０１の発光が停止され、角膜内皮細胞照明光学系２０の観察用照明光学系１２０の観察用光源２１が発光される。

観察用光源２１から射出された赤外光の観察用光束は、集光レンズ２２で集光されてスリット２３を透過し、スリット光となってダイクロイックミラー２４により反射されて対物レンズ２５に導かれる。対物レンズ２５により集光されたスリット光である観察用光束は、スリット光照射窓３４１（図１参照）から被検眼Ｅの角膜Ｃに向けて斜めに照射する。

すなわち、観察用光束は、図６に示すように角膜Ｃを赤外光のスリット照明光で照明することになる。

角膜Ｃからの観察用光束による反射光束は、図６に示すように角膜Ｃの角膜上皮である表面の反射光束Ｒ１と角膜内皮細胞Ｓ２の反射光束Ｒ２と角膜実質Ｓ３の反射光束Ｒ３とを含む。

角膜Ｃにより反射された観察光束は、図１に示すスリット光入射窓３４３に入射し、図２に示す対物レンズ３１に導かれ、反射光束Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の一部はダイクロイックミラー３２で反射されてラインセンサ６１に達する。

図８に示す合焦判断回路１０１は、ラインセンサ６１の各受光素子の受光量に基づいて、図１１に示す内皮反射光による強度分布部（受光信号成分）Ｂ１の重心位置Ｇ１を求め、この重心位置Ｇ１とラインセンサ６１の中心番地Ｑとの離間距離に応じた合焦信号を出力する。また、このとき必要に応じて、合焦判断回路１０１は、アライメントが完了した状態での角膜Ｃの上皮で反射する上皮反射光による強度分布部Ｂ２の重心位置と、強度分布部Ｂ１の重心位置Ｇ１との離間距離から角膜厚Ｆ３を求めておく。

制御装置１０４は、合焦判断回路１０１から出力される合焦信号に基づいて、ドライバＤ３を制御してＺモータ２０３を駆動させ、重心位置Ｇ１とラインセンサ６１の中心番地Ｑとが一致するように装置本体３０３を前後に移動させる。

内皮反射光による強度分布部Ｂ１がでない場合、すなわち、図１２に示すように、角膜内皮の反射光によるピークＶ１の値が小さく、角膜Ｃの上皮で反射する上皮反射光による強度分布部（上皮反射光信号成分）Ｂ２しかないような場合、あるいは複数のピークが存在して内皮の反射によるピークＶ１を特定できない場合など、合焦判断回路１０１は、強度分布部Ｂ２の重心位置Ｇ２を求め、この重心位置Ｇ２から標準的な角膜厚Ｆ１分だけ角膜内皮がある方向に移動させた位置Ｈ１を求め、この位置Ｈ１とラインセンサ６１の中心番地Ｑとの離間距離に応じた合焦信号を出力する。

制御装置１０４は、合焦判断回路１０１から出力される合焦信号に基づいて、ドライバＤ３を制御してＺモータ２０３を駆動させ、位置Ｈ１とラインセンサ６１の中心番地Ｑとが一致するように装置本体３０３を前後に移動させる。これにより、内皮反射光による強度分布部Ｂ１の重心位置Ｇ１を求めることができなくても、角膜内皮細胞にピントを合わせることができる。

重心位置Ｇ１とラインセンサ６１の中心番地Ｑとが一致したとき、または、位置Ｈ１とラインセンサ６１の中心番地Ｑとが一致したとき、精密Ｚアライメント（Ｚアライメント）が完了したものとして、制御装置１０４は、装置本体３０３を前後に移動を停止させる。

一方、図２に示すダイクロイックミラー３２を透過した反射光束Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、リレーレンズ３３,３４を介してマスク３５に導かれる。マスク３５は、アライメントが完了した状態で図６に示す反射光束Ｒ２のみが透過するように配置されている。

マスク３５を透過した反射光束Ｒ２は、ミラー３６、結像レンズ３７を通りミラー３８で反射してＣＣＤ３９に達し、ＣＣＤ３９上に反射光束Ｒ２による光像が形成される。すなわち、角膜内皮像が形成され、図１０に示すように、表示部３１０の画面１８に角膜内皮細胞像Ｊが表示され、撮影用照明光学系２２０の撮影用照明光源（撮影用光源）２２１が発光されて撮影が実行されることになる。すなわち、角膜Ｃの角膜内皮細胞が撮影される。

このように、例えば、角膜の部分移植手術を受けている場合などで、角膜内皮反射光のみを検出することが非常に難しく、角膜内皮に対して精密Ｚアライメントが行えない場合、すなわち、角膜内皮で反射する反射光が十分に得られず、角膜Ｃの内皮反射光による強度分布部Ｂ１の重心位置Ｇ１を求めることができない場合でも、角膜上皮で反射する上皮反射光に基づいて角膜内皮細胞にピントを合わせて撮影することができる。

ところで、標準的な角膜厚（推定角膜厚）Ｆ１は、検者が任意に予め設定できるようにしてもよい。また、アライメント画面(例えば図４に示す画面１８)が表示されているとき、この表示画面に特定ボタンを表示させ、この特定ボタンをタッチすると、図１３に示すように、表示部３１０にテンキーＫ１０などを表示して、このテンキーＫ１０をタッチすることにより角膜厚を設定できるようにしてもよい。なお、表示部３１０に表示されている数値「５３５」はテンキーＫ１０によって入力された数値を示し、「ＯＫ」の文字は入力した数値を決定した場合にその「ＯＫ」の部分画面３１０Ｂ１をタッチし、入力し直す場合には「ＮＧ」の部分画面３１０Ｂ２をタッチする。

また、図１４に示すように、角膜厚を表示するスクロールバーＳＢを表示して、このスクロールバーＳＢをタッチ操作することによって、角膜厚の数値を変更可能にし、この変更した数値を角膜厚として設定できるようにしてもよい。数値「５３５」はスクロールバーＳＢによって入力した数値を示す。また、スクロールバーＳＢを指でタッチしてその指を上に移動させると、大きな数値へと変更されていき、下へ移動させると小さな数値へと変更されていくようになっている。スクロールバーＳＢは、左右にスクロールするものであってもよい。

上記実施例では、図１２に示すように、内皮反射光による強度分布部Ｂ１を検出することができない場合に、強度分布部Ｂ２の重心位置Ｇ２を求め、この重心位置Ｇ２と角膜厚Ｆ１とから位置Ｈ１を求めているが、図１５に示すように、ラインセンサ６１の各番地（受光素子）の受光量の大きさを示す強度分布Ｂと、横軸にラインセンサ６１の番地に対応したＺ方向の距離を示す目盛Ｍ１と、求めた重心位置Ｇ２とを表示部３１０に表示し、表示部３１０に表示されている強度分布Ｂから角膜内皮の反射光によるピークＶ１の位置が分かる場合には、検者が角膜Ｃの内皮反射光による強度分布部Ｂ２の重心位置Ｇ２と、角膜内皮の反射光によるピークＶ１の位置Ｈ２との間の距離（角膜厚）Ｆ２をその目盛Ｍ１から求め、その距離Ｆ２を入力すると、精密Ｚアライメントが行われるようにしてもよい。

また、表示部３１０に表示されている位置Ｈ２をタッチすると、その位置Ｈ２が入力されて例えば制御装置１０４が距離Ｆ２を求め、この距離Ｆ２に基づいて精密Ｚアライメントを行うようにしてもよい。

上記実施例では、図１２に示すように、内皮反射光による強度分布部Ｂ１を検出することができない場合、標準的な角膜厚Ｆ１に基づいて、自動的に精密Ｚアライメントを行うようにしているが、この場合、検者が強制ボタンを押したときのみ、角膜厚Ｆ１に基づく精密Ｚアライメントが行われるようにしてもよい。すなわち、精密Ｚアライメントの動作に進まなかった場合、検者が表示部３１０の画面から精密アライメントの動作に移行していないと判断し、このとき強制ボタンを押して角膜厚Ｆ１に基づく精密Ｚアライメントを行うようにしてもよい。

被検眼Ｅが角膜移植眼などで初めから精密Ｚアライメントが困難であることが予想される場合は、測定開始前から強制モードに設定しておくことも可能である。

また、上記実施例では、精密Ｚアライメントが完了したとき、撮影を実行しているが、その前後で数十μmの間隔をおいて複数回の撮影を実行するようにしてもよい。

上記実施例では、内皮反射光による強度分布部Ｂ１を検出することができない場合に、強度分布部Ｂ２の重心位置Ｇ２を求めているが、図５に示す角膜Ｃの表面反射光の強度分布Ｂａの重心位置Ｇａを用いてもよい。この場合、例えば光学的にラインセンサ６１の中心番地Ｑとラインセンサ４１２の中心番地とを一致させておき、強度分布Ｂａの重心位置Ｇａを強度分布部Ｂ２の重心位置として使用する。
［第２実施例］
図１６及び図１７は第２実施例の眼科装置である眼圧測定装置の眼圧測定光学系１０００の構成を示す。

眼圧測定光学系１０００は、図１に示す装置本体３０３と同様な装置本体内に設けられている。

眼圧測定光学系１０００は、図１６及び図１７に示すように、前眼部観察光学系１２１０と、ＸＹアライメント視標投影光学系１２２０と、固視標投影光学系１２３０と、ＸＹアライメント検出光学系１２４０と、角膜変形検出光学系１２５０と、発散光投影光学系（照射光学系）４００と、発散光受光光学系（受光光学系）４１０と、スリット光照射光学系（照射光学系）１２０と、Ｚアライメント検出光学系（受光光学系：スリット光受光光学系）６０とを有している。Ｏ１ａは前眼部観察光学系１２１０の光軸、Ｏ２ａはスリット光照射光学系１２０の光軸、Ｏ３ａはＺアライメント検出光学系６０の光軸である。なお、図１６に示す２４′,３２′はミラーである。

前眼部観察光学系１２１０は、前眼部照明光源１２１１と、前眼部窓ガラス１２１３と、気流吹付ノズル１２１２と、チャンバガラス１２１４と、ハーフミラー１２１５と、対物レンズ１２１６と、ハーフミラー１２１７,１２１８と、ＣＣＤなどのイメージセンサ（受光手段）１２１９とを有している。気流吹付ノズル１２１２はエア噴出装置１３１０(図１８参照)によって圧縮された空気を被検眼Ｅに向けて吹き付ける。

ＸＹアライメント視標投影光学系１２２０は、図１７に示すように、赤外光を射出するアライメント光源１２２１と、集光レンズ１２２２と、開口絞り１２２３と、ピンホール板１２２４と、ダイクロイックミラー１２２５と、投影レンズ１２２６と、ハーフミラー１２１５と、チャンバガラス１２１４と、気流吹付ノズル１２１２とを有している。ダイクロイックミラー１２２５は赤外光を反射させ、可視光を透過させる。

固視標投影光学系１２３０は、固視標光源１２３１と、ピンホール板１２３２と、ダイクロイックミラー１２２５と、投影レンズ１２２６と、ハーフミラー１２１５と、チャンバガラス１２１４と、気流吹付ノズル１２１２とを有している。

ＸＹアライメント検出光学系１２４０は、気流吹付ノズル１２１２と、チャンバガラス１２１４と、ハーフミラー１２１５と、対物レンズ１２１６と、ハーフミラー１２１７,１２１８と、受光センサ１２４１とを有している。受光センサ（エリアセンサ）１２４１は結像点の位置検出が可能なポジションセンサなどで構成される。

発散光投影光学系４００と発散光受光光学系４１０とスリット光照射光学系１２０とＺアライメント検出光学系６０は、第１実施例と同じ構成なのでその説明は省略する。
［制御系］
図１８は眼圧測定装置の制御系の構成を示したブロック図である。図１８に示す制御装置（制御手段）１１０４は、第１実施例と同様の制御の他に、受光センサ１２４１の輝点像Ｔ１の検出結果に基づいてＸ,Ｙモータ２０１,２０２を駆動させてＸ,Ｙアライメントを行ったり、エア噴出装置１３１０を駆動させたり、受光センサ１２５２の受光量と角膜厚とに基づいて眼圧を求めたりする。
［眼圧測定］
被検眼Ｅの前眼部が前眼部照明光源１２１１により照明され、この前眼部照明光源１２１１によって照明された被検眼Ｅの前眼部像は、図１７に示すように気流吹付ノズル１２１２の内外を通り、前眼部窓ガラス１２１３、チャンバガラス１２１４、ハーフミラー１２１５を透過し、対物レンズ１２１６により集束されつつハーフミラー１２１７，１２１８を透過してイメージセンサ１２１９上に形成される。そして、表示部３１０には図４に示すように前眼部像Ｅ′が表示される。

検者は表示部３１０に表示される前眼部像Ｅ′を観察しながら大まかなアライメントを行う。

一方、固視標投影光学系１２３０の固視標光源１２３１が点灯され、この光がピンホール板１２３２、ダイクロイックミラー１２２５、投影レンズ１２２６、ハーフミラー１２１５、チャンバガラス１２１４、気流吹付ノズル１２１２内を通って被検眼Ｅの眼底Ｅｒに投影され、被検眼Ｅが固視される。

大まかなアライメントを行った後、オートアライメントスイッチ(図示せず)を操作すると、ＸＹアライメント視標投影光学系１２２０のアライメント光源１２２１が点灯される。これにより、アライメント光源１２２１から赤外光が射出され、この赤外光は集光レンズ１２２２により集束されつつ開口絞り１２２３を通過し、ピンホール板１２２４に導かれる。そして、ピンホール板１２２４を通過した光束は、ダイクロイックミラー１２２５で反射され、投影レンズ１２２６によって平行光束となってハーフミラー１２１５で反射された後に、チャンバガラス１２１４を透過して気流吹付ノズル１２１２の内部を通過し、ＸＹアライメント指標光を形成して角膜Ｅｃに投影する。

このＸＹアライメント指標光は角膜Ｅｃの表面で反射され、この反射光束は、気流吹付ノズル１２１２の内部を通りチャンバガラス１２１４、ハーフミラー１２１５を透過し、対物レンズ１２１６により集束されつつハーフミラー１２１７でその一部が透過し、ハーフミラー１２１８でその一部が反射される。ハーフミラー１２１８で反射された光束は、受光センサ１２４１上に輝点像Ｔ1を形成する。

また、ハーフミラー１２１８を透過した反射光束はイメージセンサ１２１９の受光面に輝点像Ｔ２を形成する。

制御装置１１０４は、受光センサ１２４１による輝点像Ｔ1の検出結果に基づいて角膜Ｅｃに対する装置本体(図示せず)のＸ,Ｙ方向のずれを演算し、Ｘ,Ｙモータ２０１,２０２を駆動してＸ,Ｙ方向のアライメントを行う。

一方、イメージセンサ１２１９の輝点像Ｔ２は被検眼Ｅの前眼部像とともに表示部３１０に表示され、Ｘ,Ｙ方向のアライメントが目視で確認することができる。

Ｘ,Ｙアライメントが完了すると、発散光投影光学系４００の発光ダイオード４０１が発光される。発光ダイオード４０１で発光した発散光は、図１６に示すように光軸Ｏ１ａに対して斜めに角膜Ｃに向けて投影される。

角膜Ｃに斜めに投影された発散光は、角膜Ｃで反射され、発散光受光光学系４１０の集光レンズ４１１に集光されてラインセンサ４１２に達する。

そして、第１実施例と同様にして粗Ｚアライメントが行われて完了すると、図１６に示す発散光投影光学系４００の発光ダイオード４０１の発光が停止され、スリット光照射光学系１２０の観察用光源（照射光源）２１から赤外光が発光される。

照射光源２１から射出された赤外光の照射光束は、集光レンズ２２で集光されてスリット２３を透過し、スリット光となってミラー２４′により反射されて対物レンズ２５に導かれる。対物レンズ２５により集光されたスリット光は、被検眼Ｅの角膜Ｃに向けて斜めに照射する。このスリット光は角膜Ｃで反射されて、図１６に示す対物レンズ３１に導かれミラー３２′を介してラインセンサ６１に達する。

合焦判断回路１０１（図１８参照）は、ラインセンサ６１の各受光素子の受光量に基づいて合焦信号を出力し、制御装置１１０４は、第１実施例と同様にして、図１１に示すように角膜Ｃの内皮反射光による強度分布部Ｂ１,Ｂ２の重心位置Ｇ１,Ｇ２を求め、この重心位置Ｇ１を基準にして精密Ｚアライメントを行うとともに、重心位置Ｇ１,Ｇ２間の距離である角膜厚Ｆ３を求める。

重心位置Ｇ１が求められない場合には、強度分布部Ｂ２の重心位置Ｇ２すなわち角膜Ｃの表皮を基準にして精密Ｚアライメント行う。

精密Ｚアライメントが完了すると、制御装置１１０４はエア噴出装置１３１０を駆動させて気流吹付ノズル１２１２から圧縮空気を被検眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて噴出させる。この圧縮空気の噴出により角膜Ｅｃが圧平されていき、このときの角膜Ｅｃの変形量が角膜変形検出光学系１２５０によって検出される。

この検出された角膜Ｅｃの変形量すなわち受光センサ１２５２の受光量の変化量と、気流吹付ノズル１２１２から吹き付けられる圧縮空気の圧力とから眼圧が算出される。さらに、この眼圧値が角膜厚Ｆ３によって補正され、この補正された眼圧値が表示部３１０（図１参照）に表示される。

ここで、角膜厚は、図１１に示すように角膜Ｃの上皮で反射する上皮反射光による強度分布部Ｂ２の重心位置Ｇ２と、強度分布部Ｂ１の重心位置Ｇ１との離間距離から求めた角膜厚Ｆ３を使用するが、重心位置Ｇ１が求められない場合には、設定した角膜厚を使用してもよい。

この発明は、上記実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

１０ 前眼部観察光学系
２０ 角膜内皮細胞照明光学系
３０ 角膜内皮細胞撮影光学系
６０ 合焦位置検出光学系（受光光学系：スリット光受光光学系）
６１ ラインセンサ（受光手段）
１００ 角膜内皮細胞撮影装置
１０４ 制御装置
１２０ 観察用照明光学系（照射光学系：スリット光照射光学系）
４００ 発散光投影光学系（照射光学系）
４１０ 発散光受光光学系（受光光学系）
４１２ ラインセンサ（受光手段）

Claims (7)

1. 被検眼の角膜に向けて斜めから光を照射する照射光学系と、この照射光学系で照射されて前記角膜で反射した反射光を受光する受光光学系とを備えた眼科装置であって、
   前記受光光学系の受光手段が受光する受光信号のうち、角膜内皮で反射する反射光を検出するとともにこの検出した反射光に基づいて、前記角膜内皮の位置に対するＺアライメントを行い、
   前記角膜内皮で反射する反射光が得られないとき、前記角膜上皮で反射する上皮反射光に基づいて、Ｚアライメントを行うことを特徴とする眼科装置。
2. 前記照射光学系は、スリット光を前記角膜に向けて照射するスリット光照射光学系と、発散光を前記角膜に向けて照射する発散光照射光学系とを備え、
   前記受光光学系は、前記角膜で反射するスリット光を受光するスリット光受光光学系と、前記角膜で反射する発散光を受光する発散光受光光学系とを備え、
   前記発散光受光光学系の発散光受光手段の受光信号に基づいて粗Ｚアライメントを行い、この粗Ｚアライメントの後、前記スリット光受光光学系のスリット光受光手段の受光信号に基づいてＺアライメントを行うことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記粗Ｚアライメントの後、前記スリット光受光光学系のスリット光受光手段の受光信号のうち、前記角膜内皮の反射光による受光信号成分に基づいて、前記角膜内皮に対するＺアライメントを行い、
   前記角膜内皮の反射光による受光信号成分が得られないとき、前記スリット光受光手段の受光信号のうち、前記角膜上皮の反射光の上皮反射光信号成分または前記発散光受光手段の受光信号に基づいて、前記角膜内皮に対するＺアライメントを行うことを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
4. 前記眼科装置によって角膜内皮細胞を撮影する際に、または角膜厚を測定する際に被検眼の推定角膜厚を予め設定しておき、
   前記角膜内皮の反射光による受光信号成分が得られないとき、前記スリット光受光部材の受光信号のうち、前記角膜上皮の反射光の上皮反射光信号成分または前記発散光受光手段の受光信号に基づいて角膜上皮の位置を求め、この角膜上皮の位置から前記推定角膜厚分だけ、装置から被検眼に向かう前方の位置に合わせてＺアライメントを行うことを特徴とする請求項３に記載の眼科装置。
5. 前記推定角膜厚の設定値は可変であることを特徴とする請求項４に記載の眼科装置。
6. 前記推定角膜厚の設定値の変更は、装置本体の表示部の画面上で行えることを特徴とする請求項５に記載の眼科装置。
7. 前記表示部の画面に設けたタッチパネルを有し、
   初期パラメータ設定画面の表示のとき前記設定値を変更可能にし、または、アライメント画面上の特定のボタンを押すことで、テンキーを画面上に表示させてこのテンキーのタッチ操作により前記設定値を変更可能にし、または、アライメント中にスクロールバーを表示してこのスクロールバーをタッチ操作することで前記設定値を変更可能にしたことを特徴とする請求項６に記載の眼科装置。