JP3415226B2 - 角膜細胞撮影装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被検者の眼球の角膜
内皮細胞又は角膜上皮細胞など角膜細胞を拡大観察乃至
拡大写真撮影するための角膜細胞撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンタクトレンズの影響を見るためや、
白内障手術の術前術後の診療に角膜内皮細胞の状態を観
察する必要があり、従来から、被検者の眼球の角膜内皮
細胞の拡大観察乃至拡大写真撮影のため、被検者の眼球
面に対し顕微鏡の対物レンズを非接触型又は接触型とし
て、スリット照明光を眼軸に対し斜方向から被観察部に
向け照射し、角膜表面からの反射光と内皮細胞の像光線
とを分離して被検部の角膜内皮細胞をテレビカメラ等に
より撮影するようにした装置が用いられている。一方、
被検眼部にテレビカメラのピント合わせを行う場合に、
装置の撮影中心軸と眼軸とを合わせる所謂アライメント
装置を備えた、例えば、特開平２−２８３３５２号公報
に記載されたような眼科装置がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの従
来の装置では、テレビカメラを付設した顕微鏡架台を、
ジョイスティック等の操作部材を用いて手動で上下・左
右方向に移動せしめて、モニタ画面上で瞳の中心にアラ
イメント指標光を位置せしめて被検者の眼軸と顕微鏡光
軸のアライメント（光軸合せ）を行った状態で、同じく
手動で本体である前記架台を前後方向に移動せしめて角
膜内皮の合焦を行っていたので、被検部の角膜内皮細胞
に合焦せしめるまで相当の手間と習熟を必要とした。ま
た、前記装置で観察乃至撮影を行う場合、角膜の拡大観
察撮影部位は中央部のみでなく診療内容によっていろん
な部位が求められていた。しかし拡大観察撮影像のみで
はどの部位か解らないという問題があった。さらに、こ
れらの装置では角膜内皮の観察・撮影はできても、角膜
上皮細胞の拡大観察・撮影はできないという問題があっ
た。この場合、スリット照明光を眼軸に対し斜方向から
被観察部に向け照射し、角膜上皮表面からの反射光によ
り被検部の角膜上皮細胞をテレビカメラ等により撮影し
ようとしても、該角膜上皮表面からの反射光と該上皮表
面を常時濡らしている涙液層（ムチン層を含む）からの
反射光が重なるため、角膜上皮細胞の拡大撮影はできな
かった。しかも最近では、コンタクトレンズ常用による
角膜の痛みの検査などの為に角膜上皮細胞の拡大撮影が
望まれていた。

【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あって、手間や習熟を必要とせず、被検者頭部をアゴ台
に固定した後、被検者に被検眼で固視標を固視せしめて
機械を作動させるだけで自動的に容易に被検部の角膜内
皮細胞の拡大観察乃至拡大撮影を行うことができるとと
もに、該観察時および、後で拡大撮影記録を見るとき観
察乃至拡大撮影部の位置を同時に知ることができる一
方、角膜上皮の拡大撮影を可能とした角膜細胞撮影装置
を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の角膜細胞撮影装置においては、被検眼に対
面して配置された位置検出指標光投影手段と、前眼部観
察光学系とその光軸上に受光面を有するテレビカメラを
備えた前眼部観察手段と、被検眼の眼球面をスリット照
明する照明系と、眼球面を照射したスリット照明光に基
づき被検部の拡大像を結像・観察するための拡大撮影光
学系を前記テレビカメラに備えた拡大観察手段と拡大撮
影光学系による被検部の合焦を合焦検知用受光素子によ
り検知するようにした被検部の合焦検出手段と、前記位
置検出指標光の角膜反射光によるテレビカメラの撮像素
子からの信号に基づき撮像画面上の角膜反射光による光
点を該画面の所定位置に来るように此等の位置検出指標
光投影手段と前眼部観察手段と照明系と拡大撮影光学系
と合焦検知用受光素子とを有する撮影系全体を被検眼に
対し観察光学系の光抽に直交するＸ・Ｙ方向に移動せし
める手段と、該撮影系を被検眼方向に移動せしめる手段
と、前記前眼部観察手段における前眼部像と前記拡大観
察手段における被検部の拡大像を記録するための手段と
を具備して、位置検出指標光の被検部からの反射光を前
眼部観察手段における前眼部像の所定位置に位置せしめ
た後、前眼部像を記録するとともに、該撮影系を被検眼
方向に前記光点を追尾させつつ前進を開始せしめ、該撮
影系の被検眼方向への移動中被検部の合焦検出手段から
の合焦検出信号により被検部の角膜細胞の拡大撮影像を
記録するようにしたものである。

【０００６】この装置では、角膜内皮細胞の拡大撮影像
の記録に際して、位置検出指標光の被検部からの反射光
を前眼部観察手段における前眼部像の所定位置に自動的
に位置せしめてアライメント（光軸合せ）を行った後、
前記被検部の合焦検出手段からの角膜上皮合焦検出信号
により前眼部像を記録するとともに、角膜内皮合焦検出
信号により被検部の角膜内皮細胞の拡大撮影像を記録す
るようにすることが望ましい。

【０００７】また、この装置で、前記被検部の合焦検出
手段からの上皮反射検出若しくはコンタクトレンズ表面
反射検出による第1の合焦検出信号により前眼部像を記
録するとともに、内皮反射検出若しくは上皮反射検出に
よる第２の合焦検出信号により被検部の角膜細胞の拡大
像を記録するようにすることが、後記する理由により、
角膜上皮細胞を撮影する場合に効果的である。

【０００８】

【作用】この装置では、被検眼に向け、撮影部位の位置
検出用に用いる位置検出指標の光線を被検部に投影し
て、被検部からの反射光を前眼部観察光学系を通して、
該反射光を前眼部観察手段における前眼部像の所定位置
に自動的に位置せしめた後、該反射光による光点を前眼
部像とともに記録手段により記録することができる。一
方、照明系によりスリット照明された被検部からの反射
光に基づき、拡大撮影光学系により、被検部の拡大像が
結像されるが、前記光点を前眼部像の所定位置に位置せ
しめた後、自動的に撮影系を被検眼方向に前記光点を追
尾させつつ前進せしめて、該撮影系の被検眼方向への移
動中前記拡大撮影光学系による被検部の角膜細胞合焦を
合焦検知用受光素子により検知して、被検部の合焦検出
手段からの合焦検出信号により被検部の角膜細胞を拡大
撮影光学系により容易に拡大撮影することができる。そ
して該拡大撮影像は上記記録手段により、位置検出指標
光の被検部からの反射光による光点が位置している上記
前眼部像とともに記録される。これにより、所望の角膜
細胞拡大撮影像と、その撮影部位を示した前眼部像を適
当な表示手段を用いて同時に観察することができる。

【０００９】この装置では、被検部の角膜内皮細胞の拡
大撮影像を記録する場合、前眼部像の記録は本来は細胞
拡大撮影と同時がよいが、これはテレビカメラが前眼部
用と拡大撮影用と２つあれば容易である。そして１台で
も同時記録は不可能ではないが、構成が複雑となる。従
って該記録をテレビカメラ１台で行う場合、容易に信号
を取り出せる被検部の合焦検出手段からの角膜上皮合焦
検出信号による方法が最善策であり、該上皮合焦検出信
号により前眼部像を記録するとともに、角膜内皮合焦検
出信号で被検部の角膜内皮細胞の拡大撮影像を記録する
ことにより、前眼部像記録のタイミングを角膜内皮細胞
の拡大撮影時に極めて近く設定でき、前眼部像に光点で
表示された撮影部位の角膜内皮細胞の拡大撮影像におけ
る位置精度を容易に上げることができる。

【００１０】また、この装置で、前記被検部の合焦検出
手段からの上皮反射検出若しくはコンタクトレンズ表面
反射検出による第１の合焦検出信号により前眼部像を記
録するとともに、内皮反射検出若しくは上皮反射検出に
よる第２の合焦検出信号により被検部の角膜細胞の拡大
像を記録するようにプログラムすることにより、角膜表
面に上皮撮影用コンタクトレンズを装着した場合でも、
本装置では角膜内皮撮影の場合と同様に角膜上皮の撮影
を行うことができる。すなわち、前記アライメントを行
った後、光学系が前進するに伴ない、合焦検知用受光素
子には先ず上皮撮影用コンタクトレンズ表面の反射光が
検出され、続いて角膜上皮反射光が検出され、角膜上皮
の撮影を行うことがでさる。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を添付の図面に基づいて説明
する。図１は、上記実施例の光路図で、図２は上記実施
例の電気回路のブロック図である。

【００１２】図１において、被検眼１の眼球面２をスリ
ット照射する照明系と、被検眼に向け撮影光軸位置合わ
せとともに撮影時の撮影位置表示のための位置表示を兼
ねるアライメント用指標光を投影してその被検部からの
反射光をテレビカメラ８で撮像するようにした前眼部観
察光学系と、該観察光学系と異なる方向から眼球面２に
対面して眼球面を照射したスリット照明光に基づき前記
テレビカメラ８により被検部の拡大観察乃至拡大写真撮
影を行えるようにした拡大撮影光学系とからなる撮影系
３が示されており、該撮影系３は、前眼部観察光学系の
光軸４に直交する紙面に垂直なＸ方向及び紙面の上下方
向であるＹ方向と、観察光学系光軸４の方向であるＺ方
向の３方向に、それぞれ後述する駆動機構によって移動
させられる。

【００１３】眼球面２の被検部の照明光源として、拡大
撮影光学系によるフォーカシング時に用いる照明ランプ
１１と、角膜細胞の拡大写真撮影時におけるストロボ放
電管１３とが、照明ランプ１１の発する光の集光レンズ
１２による集束位置とストロボ放電管１３の発する光の
集光レンズ１４による集束位置とが同一位置になるよう
に、照明ランプ１１の光はハーフミラー（可視光透過・
赤外光反射）１５によりその赤外光が反射される一方、
ストロボ放電管１３の光（可視光）は、該ハーフミラー
１５を通過してそれぞれスリット１６の位置に集束する
ように配置されている。この場合、必要に応じ照明ラン
プ１１と該ハーフミラー１５との間の光路に可視光カッ
トフィルターを挿入し、ストロボ放電管１３と集光レン
ズ１４との間に赤外光カットフィルターを挿入する。ス
リット１６を通過した光は投影レンズ１７を通して被検
者の眼球１の被観察面である角膜２を斜方向から、フォ
ーカシング時には照明ランプ１１による照明光により、
また撮影時にはストロボ光により、眼軸に対し所定角度
で照射するようになっている。

【００１４】前眼部を観察するための光学系では、眼軸
上に位置すべき前眼部観察光学系光軸４上に、前方より
順次所定位置にビームスプリッター５、前眼部撮影レン
ズ６、及び該光軸４と４５°交叉したハーフミラー（赤
外光透過、可視光反射）７が配設されて、前眼部撮影レ
ンズ６により後方のテレビカメラ８前面のＣＣＤ受光面
９に前眼部像が結像するとともに、後述する装置の光軸
合わせを兼ねて被検部の位置表示のための近赤外光が投
影結像するようになっている。

【００１５】また、前記照明系の照明光軸１０と上記前
眼部観察光学系光軸４を挾んで反対側には、眼球面に対
する照明ランプ１１又はストロボ放電管１３による斜め
のスリット状照明光線の反射光を受けて被観察部の角膜
細胞を拡大観察乃至拡大写真撮影する一方、フォーカシ
ングをするための拡大撮影光学系が設けられ、拡大撮影
像が前記テレビカメラ８前面のＣＣＤ受光面９及び後述
する合焦検知用受光素子３０上に結像するようになって
いる。すなわち、前眼部撮影用の前眼部観察光学系の光
軸４を挾んで照明系の照明光軸１０と対称位置にある光
軸１８上の所定位置に、眼球面側に対物レンズ１９が、
また対物レンズ１９と所定距離をおいてミラー２０が、
該光軸１８と所定角度交叉して眼球面からの前記照明光
の反射光による像光線を前記前眼部観察光学系光軸４上
の所定位置に直交するように折曲げるべく配置され、ミ
ラー２０により反射した像光線は視野絞り２１及び結像
レンズ２２を通って前記観察光学系光軸４と４５°交叉
したハーフミラー７により拡大像光線のうちストロボ光
による可視光は全反射して、テレビカメラ８のＣＣＤ受
光面９上に被観察面の角膜細胞の拡大撮影像として結像
するとともに拡大像光線のうち赤外光は該ハーフミラー
を通過して後述する合焦検知用受光素子３０上に結像す
る。

【００１６】一方、前記前眼部観察光学系光軸４上のビ
ームスプリッター５に対し該光軸４と直角方向の側方か
ら、被検者に対して固指標を提示するための固指標光
と、被検部の位置表示を兼ねて眼軸と前記光軸４とを合
致せしめるためのアライメント光である近赤外光とを入
射して、これら光線を該前眼部観察光学系光軸４上を進
行せしめて眼球面２に入射せしめるようになっている。
すなわち、前眼部観察光学系の側方の所定位置に、アラ
イメント光を兼ねた位置表示光である近赤外光の発光ダ
イオード２３と固指標光である明滅可視光の発光ダイオ
ード２４とが、それぞれの光線の光軸が上記観察光学系
の光軸４と平行になるように配設され、近赤外線発光ダ
イオード２３からの近赤外光は集光レンズ２５、ミラー
２６、近赤外光反射可視光透過ミラー２７、ミラー２
８、集光レンズ２９を通ってビームスプリッター５内の
反射面で反射されて前眼部観察光学系光軸４上を眼球面
に入射するようになっているとともに、明滅可視光の発
光ダイオード２４からの明滅可視光は前記近赤外光反射
可視光透過ミラー２７を通過し、前記近赤外光と同じく
ミラー２８、集光レンズ２９、ビームスプリッター５を
経て前眼部観察光学系光軸４上を進行し眼球面２に入射
するようになっている。

【００１７】また、前記拡大撮影光学系の光軸１８がミ
ラー２０で折曲げられて前記前眼部観察光学系光軸４と
直交する光軸上で、前記テレビカメラ８のＣＣＤ受光面
９と、前記前眼部観察光学系光軸４に４５°交叉して配
設された前記ハーフミラー７の反射面に関して共役位置
に、前記スリット照明光に基づく被検部の合焦を検知す
るために合焦検知用受光素子３０が配設されており、前
記位置表示光兼アライメント用指標光の近赤外光と固視
標の可視光を被検眼に投影する手段と、前記前眼部観察
光学系と前記照明系と、前記拡大撮影光学系とからなる
撮影系３が被検眼方向に移動するとき前記拡大撮影光学
系による角膜細胞合焦位置を検知するようになってい
る。

【００１８】そして、テレビカメラ８の結像面であるＣ
ＣＤ受光面９で結像した画像により得られた受像信号
は、図２に示す画像入出力制御回路３１に入力する。次
に該制御回路３１からの映像信号を受けたモニタ表示器
３３の画面に、光軸位置合わせ時には、眼球面２からの
アライメント用の近赤外光の反射光による光点が表示さ
れ、機械作動の前期段階におけるアライメント状況を確
認できるようになっている。

【００１９】前記画像入出力制御回路３１からの電気信
号を受けたＸ・Ｙ方向位置検出回路３４では、撮影画像
上の近赤外光によるＸ・Ｙ方向における光点４０（図３
参照）の位置を検出し、この位置検出信号をＸ・Ｙ方向
位置制御回路３６に入力する。そして、該位置制御回路
３６からの制御信号により図３に示す撮像画面上の光点
４０が、該画像をＸ方向にX₁,X₂ に２分割する一方Ｙ方
向にY₁，Y₂に２分割した各分割線（点線で表示）の光点
である所定位置の画面中心に位置するように、Ｘ軸駆動
機構３８とＹ軸駆動機構３９とを駆動するようになって
いる。

【００２０】前記位置表示を兼ねる前記アライメント用
指標光の被検部からの反射光による前記撮像画面上の前
記光点４０がほぼ所定の中央付近に来たとき、前記Ｘ・
Ｙ方向位置検出回路３４において、前記撮像画面上の上
記光点の検出範囲を全画面より上下左右の寸法（X_1, X
_2, Y_1, Y₂）を縮小してノイズ光の混入を防止する。そ
して、電気信号をＺ方向位置制御回路３７に入力し、該
Ｚ方向位置制御回路３７からの駆動信号でＺ軸駆動機構
４４を作動せしめ、撮影系３、具体的には撮影系３を搭
載した架台を当初の待機位置より被検眼の眼球面２に向
け前進を開始せしめる。この前進開始と同時に照明ラン
プ１１を点灯して眼球面２を赤外スリット光で照明し、
拡大撮影光学系によるフォーカシングを開始せしめる。
前記撮影系３の被検眼１方向への前進移動の間、アライ
メント用の近赤外線発光ダイオード２３の点灯と可視光
発光ダイオード２４の明滅点灯が行われ、始終動いてい
る眼球の被検部からの反射光による撮像画面上のアライ
メント用の光点４０が該画面の中心に来るように、撮影
系３を搭載した架台はＺ・Ｙ方向に駆動され、該撮影系
３は該画面上で該交点を追尾する。一方、前記光点４０
がほぼ所定の中央付近に来た後、撮影系３が撮像画面上
で該光点を追尾して、拡大撮影光学系が被検部の角膜細
胞に合焦するまでの間の所定時機に、撮影系３前部で前
眼部観察光学系の光軸４を挾み照明系と拡大撮影光学系
の各光路の外方から前眼部を照明するように配置された
赤外光発光ダイオード４５、４５が一瞬点灯して撮像画
面上の前記光点とともに前眼部像を画像入出力制御回路
３１を介してフレームメモリ３２に記録する。

【００２１】前記撮影系３が被検眼１方向に前進するに
伴い、被検眼の眼球面２からの反射光による拡大像光線
（赤外線）が拡大撮影光学系から前記合焦検知用受光素
子３０に入光し、該受光素子３０からの受光信号がスリ
ット光反射検出回路４１に入力して角膜上皮などによる
第１の合焦検出と角膜内皮などによる第２の合焦検出と
が順次行われる。これら角膜細胞などの第２の合焦検出
が行われると、該スリット光反射検出回路４１からの信
号がＺ方向位置制御回路３７に入力し、該制御回路３７
からの信号でＺ軸駆動機構４４が撮影系３の移動を停止
せしめる。また同時に、スリット光反射検出回路４１か
らの信号でストロボ発光制御回路４２が作動してストロ
ボ放電管１３が発光し（このとき近赤外線発光ダイオー
ド２３はアライメントを終り消灯している）、被検部か
らの反射光が拡大撮影光学系の光路を経て被検部の拡大
像がテレビカメラ８の受光面９に結像し、テレビカメラ
８からの被検部の角膜細胞の拡大像の映像信号は、画像
入出力制御回路３１よりフレームメモリ３２に書き込ま
れる一方、モニタ表示器３３に該拡大像とともに、前に
該メモリ３２に書き込まれた前眼部像が表示される。ま
た、この角膜細胞拡大像と被検部位に光点が位置してい
る前眼部像は、フレームメモリ３２から必要に応じ画像
入出力制御回路３１で読み出して、ビデオプリンタ３５
から打ち出すことができ、撮影部位を示した被検眼の角
膜細胞拡大像の画像プリント（撮影写真）をカルテにつ
けることができる。前記において、被検部位に光点が位
置している前眼部像をモニタ表示器３３上に表示すると
き、該光点位置に対応させて、画像入出力制御回路３１
により発生させた十字線などの被検部位表示指標を画面
上に重ねて表示することにより、他のまぎらわしい反射
光とも区別でき、被検部位を強調し解り易くすることが
できる。なお、この場合、必要に応じ前眼部像記録時に
アライメント光＝位置表示光を消すこともできる。

【００２２】一方、撮影系３が前進するとき、その前進
移動量は、Ｚ軸に連結されたロータリーエンコーダ等の
回転量検出器を含むＺ方向移動量検出器４３で連続的に
検出される。また、合焦検知用受光素子３０により角膜
内皮合焦を検出する場合は、上記スリット光反射検出回
路４１からＺ方向移動量検出器４３に順次入力した角膜
上皮合焦検出信号と角膜内皮合焦検出信号とから、角膜
上皮合焦位置から角膜内皮合焦位置までの撮影系３の移
動量が、該検出器４３内で演算検出され、算出された移
動量すなわち角膜厚の信号は、画像入出力制御回路３１
を介してモニタ表示器３３に、角膜内皮細胞拡大像とと
もに角膜厚として表示される。

【００２３】前記撮影が終了すると、撮影系３は自動的
に待機位置へ戻される。すなわち、撮影終了時、画像入
出力回路３１からＸＹ方向位置検出回路３４を介してＸ
Ｙ方向位置制御回路３６とＺ方向位置制御回路３７から
の制御信号により、Ｙ軸駆動機構３９は作動させずＸ軸
駆動機構３８とＺ軸駆動機構４４のみを作動せしめ、撮
影系３を、Ｘ方向は当初のニュートラル位置へ、またＺ
方向は、Ｚ軸を逆駆動して、角膜内皮合焦を検出する場
合は、角膜内皮合焦検知位置より所定の小距離すなわち
平均角膜厚の0.5 ミリ以上の距離を、一方、角膜上皮合
焦を検出する場合は所定の小距離（上皮合焦検出用に角
膜上皮に装着したコンタクトレンズの厚さ以上の小距
離）をＺ方向移動量検出器４３からの撮影系の戻り中の
移動量の検出信号により検出してＺ方向位置制御回路３
７を介して該駆動を制御して初期設定側へ復帰させ、撮
影系３を待機状態とする。これにより、被検者が片方の
眼の検眼を終って他の側の眼の検眼を行うとき、Ｙ方向
は前の検眼時の位置をそのまま用い、Ｚ方向は、僅かの
前進移動だけてすむため、機械の操作量を少くして検査
時間を短縮することができる。

【００２４】次に、本発明の角膜細胞撮影装置を用いて
被検部の角膜内皮細胞を拡大撮影する場合の操作手順を
図５，図６に示すフローチャートに基いて説明する。先
ず角膜細胞撮影装置の電源を入れ、撮影系３である光学
系を、停電その他の理由で不定位置にあるのを定位置の
ニュートラル位置へ移動せしめスタンバイ状態とする。
被検者が同一人でなく他人に代ったときはＩＤカードの
ナンバーを装置に入力して、該光学系即ち撮影系３のニ
ュトラル位置への移動を確認して、被検者頭部を図示し
ないアゴ台に固定する。この場合、被検者が同一人で片
方の眼の撮影を終り反対側の眼を撮影する場合は、ＩＤ
カードの装置への入力は不要であり、被検者頭部はアゴ
台に固定された状態にある。

【００２５】次にアライメントのため、近赤外線発光ダ
イオード２３，可視光発光ダイオード２４を点灯せし
め、固指標である可視光発光ダイオード２４からの明滅
可視光の固視を被検者に指示し固視せしめスタート釦を
押す。（この場合近赤外線発光ダイオード２３からの被
検部の位置表示を兼ねたアライメント用指標光は被検者
には見えない。）そしてモニタ表示器３３（以下、モニ
タ３３と称す）にテレビカメラ８からの前眼部像を出さ
しめる。モニタ３３には正常状態では上記位置表示を兼
ねたアライメント用指標光の角膜反射像である光点が写
っているが、該モニタ３３上に光点が入っていないよう
であればアゴ台を操作して高さを調整し前記光点をモニ
タ３３上に出す。これにより、前記Ｘ・Ｙ方向位置検出
回路３４で位置検出された光点の位置に応じて自動的に
Ｘ軸・Ｙ軸が駆動されて被検眼に対して撮影系３は移動
させられ、撮影画面上の所定位置（中央）へ光点が移動
する。

【００２６】このようにして光点がほぼ所定の中央付近
にくると、撮影系３の前眼部観察光学系の光軸４の前部
側方から前眼部を照明するように配置された赤外線発光
ダイオード４５、４５が一瞬点灯して撮像画面上の上記
位置表示を兼ねるアライメント用の光点が位置している
前眼部像がフレームメモリ３２へ書き込まれるととも
に、該撮像画面上での前記指標反射光の検出範囲が狭め
られて、引続くアライメント時のノイズ光の混入が防止
される。そして狭まった領域内でアライメントを行いつ
つＺ軸を駆動して撮影系３を前進せしめる。この撮影系
３の前進途中でスリット光反射検出回路４１で角膜上皮
からのスリット光反射を検出する。上皮反射が検出され
たときは、Ｚ軸方向の移動量(a) がＺ方向移動量検出器
４３に記憶される。この場合、上皮反射が検出されない
ときは、前記光点が上記撮像画面上の所定位置に入った
ときから該反射検出が所定時間内であれば上皮反射検出
が続けられるが、所定時間を過ぎたとき、即ち何時まで
も信号が入らないときは、誤動作を起しているので、撮
影をすることなく撮影系３を後述する待機位置に戻し再
びやりなおすようになる。この場合、Ｚ軸運動量に対し
て設けられた図示しないリミットスイッチからの信号で
当初のニュートラル位置へ戻すようにする。また、例え
ばアライメント中は固視標を連続点灯し、光点が所定位
置付近に来て前進を開始するとき、固視標を連続点灯か
ら点滅に切替えるようにすることで、被検者に機械が撮
影準備に入ったことを知らせ固視をより促し、被検眼を
安定させることができる。

【００２７】そして、引続きＺ軸駆動により撮影系３が
前進して同じくスリット光反射検出回路４１で角膜内皮
からのスリット光反射を検出し、内皮反射が検出された
ときは、そのときのＺ軸移動量(b) をＺ方向移動量検出
器４３に記憶し、該内皮反射検出の信号で、Ｚ軸の駆動
を止め撮影系３の前進を停止させると同時に、ストロボ
を発光せしめてテレビカメラ８で撮影を行いフレームメ
モリ３２へ角膜内皮細胞拡大像の画像が書込まれ、上皮
検出時のＺ軸移動量(a) と内皮検出時のＺ軸移動量(b)
とから、Ｚ方向移動量検出器４３で角膜厚を算出し、こ
のときのＹ値（高さ）をＸＹ方向位置検出回路３４で記
憶し、撮影された角膜内皮細胞拡大像と、前に撮影され
てメモリ３２に書き込まれ位置検出指標の角膜反射光に
よる光点40₁ が位置している前眼部像がモニタ３３に表
示されるとともに該モニタ画面の一部の数値データ表示
部４８に角膜厚が図示しない指示手段により、表示され
て撮影が終了する（図４参照）。一方、スリット光によ
る内皮反射が検出されないときは、前記光点が前記撮像
画面上の所定位置に入ったときから該反射検出が所定時
間以内であれば内皮反射検出が続けられるが、所定時間
を過ぎたときは誤動作を起しているので撮影することな
く撮影系３を後述する待機状態に戻して再びやりなおす
ようになるのは上記上皮反射の場合と同様である。

【００２８】なお、前眼部像を撮影記録するための前記
赤外線発光ダイオード４５，４５の一瞬の点灯のタイミ
ングは、アライメント用指標光の角膜反射光による撮像
画面上の光点４０が、ほぼ所定の中央付近に来たときの
アライメント終了時としたが、前記光点４０が前記ほぼ
所定の中央付近にあるときであれば、該アライメント終
了後角膜内皮合焦検出までの間ならば可能なことは勿論
で、被検眼が動く関係上、該前眼部像の記録は拡大像撮
影に近い時期が望ましく、角膜厚は約0.5mm と短いた
め、合焦検知用受光素子による上皮検出信号で撮影記録
するのが有利である。

【００２９】撮影終了後は、自動的に撮影系３をＸ・Ｙ
・Ｚ各方向に待機位置へ戻してスタンバイ状態とする。
このとき、前記光軸４に対する左右であるＸ方向の移動
は、動作中央であるニュートラル位置へ戻し、前記光軸
４に対する上下方向であるＹ方向の移動は内皮からのス
リット光反射を検出したときのＹ値である高さをそのま
ま用い、前後方向であるＺ方向の移動については、上皮
からのスリット光反射を検出した(a) 位置より少し初期
設定位置側へ戻すようにする。これにより、被検者が同
一人ならば左右眼のＹ値・Ｚ値は似ているので、眼を換
えて撮影するときに撮影系の移動量は少くなり、撮影を
早く行うことができる。なお、被検者が変ったときは、
被検者の頭部をアゴ台等に固定する前に、ＩＤカードの
ナンバーを装置に入力し撮影系３のＹ方向・Ｚ方向をニ
ュートラルに移動せしめるようにする。

【００３０】次に、前記角膜細胞撮影装置により、被検
部の角膜外皮細胞を拡大撮影する場合の条件を、図７，
図８のスリット照明光の角膜反射光の光路図について説
明するとともに、その操作手順を図５及び図９に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。

【００３１】図７は、被検眼１の被観察面である角膜２
を、眼軸上の撮影方向Ｐに対して斜方向から所定角度で
スリット照明光ｌにより照射する場合の角膜表面の涙液
層ｔによる反射光を含む光路図を示し、図８は角膜２面
に上皮撮影用コンタクトレンズ５０を装着した場合の前
記スリット照明光ｌによる同様の光路図を示している。
図７の場合は、角膜２の厚さ（約0.5mm)を使って、角膜
内皮2bからの鏡面反射と角膜上皮2aからの反射とを分離
して、角膜内皮2bの反射光ｒ _i のみを拡大観察・撮影す
ることができる。しかし、同じ方法で上皮2aを観察・撮
影しようとしても、角膜２上に薄い涙液層ｔがあるた
め、この反射光ｒ _t が上皮反射光ｒ _u と重なり、観察・
撮影することができない。そこで、図８に示すように、
角膜２表面に上皮撮影用コンタクトレンズ５０を装着
し、涙液層ｔによる反射光ｒ _t を、角膜上皮2aからの反
射光ｒ _u から分離すれば、該上皮からの反射光ｒ _u を拡
大観察・撮影することができる。また、この場合、より
詳しくは、角膜上皮2a上には涙液層だけでなく、ムチン
層と呼ばれる分泌物層もあり、これも上皮観察の障害と
なっているが、公知の洗浄方法で除去できるため該洗浄
を行ってコンタクトレンズを装着しその影響を除去す
る。（なお、図８においてｒ _c は、コンタクトレンズの
表面反射光である。）

【００３２】前記のように、角膜２表面に上皮撮影用コ
ンタクトレンズ５０を装着した場合でも、本装置では内
皮撮影と同様に上皮撮影を行うことができる。先ず角膜
細胞撮影装置の電源を入れ、撮影系３である光学系を定
位置のニュートラル位置へ移動せしめスタンバイ状態と
する（図５参照）。被検者が同一人でなく他人に代った
ときはＩＤカードのナンバーを装置に入力して、該光学
系即ち撮影系３のニュートラル位置への移動を確認して
上皮撮影用コンタクトレンズを装着した被検者頭部を図
示しないアゴ台に固定する。この場合、被検者が同一人
で片方の眼の撮影を終わり反対側の眼を撮影する場合
は、ＩＤカードの装置への入力は不要であり、被検者頭
部はアゴ台に固定された状態にある。（この場合、被検
者頭部をアゴ台に固定した後コンタクトレンズを装着し
ても良い。）

【００３３】次にアライメントのため、近赤外線発光ダ
イオード２３、可視光発光ダイオード２４を点灯せし
め、固指標である可視光発光ダイオード２４からの明滅
可視光の固視を被検者に指示し固視せしめスタート釦を
押す。そしてモニタ３３にテレビカメラ８からの前眼部
像を出さしめる。モニタ３３には正常状態では上記位置
表示を兼ねたアライメント用指標光のコンタクトレンズ
からの反射像である光点が写っているが、該モニタ３３
上に光点が入っていないようであればアゴ台を操作して
高さを調整し上記光点をモニタ３３上に出す。これによ
り、前記Ｘ・Ｙ方向位置検出回路３４で位置検出された
光点の位置に応じて自動的にＸ軸・Ｙ軸が駆動されて被
検眼に対して撮影系３は移動させられ、撮像画面上の所
定位置（中央）へ光点が移動する。

【００３４】このようにして光点がほぼ所定の中央付近
に来ると、該撮像画面上での前記アライメント指標の反
射光の検出範囲が狭められて、引続くアライメント時の
ノイズ光の混入が防止される（図９参照）。そして狭ま
った領域内でアライメントを行いつつＺ軸を駆動して撮
影系３を前進せしめる。この撮影系３の前進途中でスリ
ット光反射検出回路４１により第１の反射光であるコン
タクトレンズ５０からのスリット光反射を検出する。こ
の第１の反射が検出されたときは、撮影系３の前眼部観
察光学系の光軸４の前部側方に配置された赤外線発光ダ
イオード４５，４５が一瞬点灯して、撮像画面上に位置
検出指標を兼ねるアライメント用の光点が位置している
前眼部像がフレームメモリ３２に記録されるとともに、
Ｚ軸方向の移動量(a) がＺ方向移動量検出器４３に記憶
される。

【００３５】この第１の反射光であるコンタクトレンズ
５０からの反射光が検出されないときは、前記光点が前
記撮像画面上の所定位置に入ったときから該反射光検出
が所定時間内であれば該第１の反射光検出が続けられる
が、所定時間を過ぎたとき、即ち、何時までも信号が入
らないときは、誤動作を起しているので、撮影をするこ
となく撮影系３を後述する待機位置に戻し再びやりなお
すようになる。この場合、Ｚ軸運動量に対して設けられ
た図示しないリミットスイッチからの信号で当初のニュ
ートラル位置へ戻すようにする。

【００３６】そして、引続きＺ軸駆動により撮影系３が
前進して同じくスリット光反射検出回路４１で第２の反
射光である角膜上皮2aからのスリット光反射を検出し、
上皮反射が検出されたときは、該上皮反射検出の信号
で、Ｚ軸の駆動を止め撮影系３の前進を停止させると同
時に、ストロボを発光せしめてテレビカメラ８で撮影を
行いフレームメモリ３２へ角膜上皮細胞拡大像の画像が
書込まれ、このときの撮影系３のＹ値（高さ）をＸＹ方
向位置検出回路３４で記憶し、撮影された角膜上皮細胞
拡大像と、前に撮影されてメモリ３２に書き込まれ表示
のためのコンタクトレンズ５０からの反射光による光点
40₁ が位置している前眼部像がモニタ３３に表示されて
撮影が終了する（図４参照）。なおこの場合、操作者の
指示により画面のデータ表示部４８には何等表示されな
い。一方、スリット光による第２の反射光である上皮反
射が検出されないときは、前記光点が前記撮像画面上の
所定位置に入ったときから該反射検出が所定時間内であ
れば上皮反射検出が続けられるが、所定時間を過ぎたと
きは誤動作を起しているので撮影をすることなく撮影系
３を後述する待機状態に戻して再びやりなおす。

【００３７】撮影終了後は、自動的に撮影系３をＸ・Ｙ
・Ｚ各方向に待機位置へ戻してスタンバイ状態とする。
このとき、前記光軸４に対する左右であるＸ方向の移動
は、動作中央であるニュートラル位置へ戻し、前記光軸
４に対する上下方向であるＹ方向の移動は上皮からのス
リット光反射を検出したときのＹ値である高さをそのま
ま用い、前後方向であるＺ方向の移動については、第１
の反射光であるコンタクトレンズ５０表面からのスリッ
ト光反射を検出した(a) 位置より少し初期設定位置側へ
戻すようにする。これにより、被検者が同一人ならば、
眼を換えて角膜外皮を撮影するときに撮影を早く行うこ
とができるのは、前記内皮撮影の場合と同様である。

【００３８】なお、撮影装置を操作するに際して、スタ
ート釦を押して撮像をスタートさせ、モニタにテレビカ
メラからの像を映し出すのは、被検者の頭部をアゴ台等
に固定する前でもよい。また、本撮影装置の実施例にお
いては、被検眼の角膜内皮や上皮など角膜細胞の合焦や
角膜厚を測定するに当って撮影系３の移動を電気的に自
動で行っているが、手動で撮影系３を移動せしめて、該
角膜細胞合焦や角膜厚みの測定が可能なことは勿論であ
る。

【００３９】

【発明の効果】請求項1記載の本発明の角膜細胞撮影装
置によれば、被検者の眼球の角膜内皮や上皮など角膜細
胞を高倍率で拡大観察乃至拡大撮影するとき、熟練した
撮影技能を必要とせず自動的に光軸合わせを行うととも
に自動的にピント合わせを行って拡大撮影することが出
来、且つ、被検部の角膜細胞の拡大像とともに、眼球面
に投影した位置表示のための光点が位置している前眼部
像を同時に記録することができるので、被検部の角膜内
皮や上皮など角膜細胞拡大像が、脹球面のどの部位の細
胞像かを容易に知ることができ、眼科での診断に寄与す
ることができる。

【００４０】請求項２記載の発明によれば、前記角膜細
胞撮影装置で、被検部の角膜内皮細胞の拡大像ととも
に、該拡大像の撮影部位を示す前眼部像上の光点の位置
精度の高い前眼部を記録することができる。

【００４１】請求項３記載の発明によれば、前記角膜撮
影装置を用いて、被検眼に所定のコンタクトレンズを装
着して撮影することにより、撮影部位を示す前眼部とと
もに従来困難視されていた角膜上皮細胞の拡大像を容易
に撮影することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の光路図、

【図２】本発明の実施例のブロック図、

【図３】撮像画面と、位置表示を兼ねるアライメント用
指標光の角膜反射光による光点との位置関係を示す説明
図、

【図４】角膜細胞拡大像と、光点により撮影部位が示さ
れた前眼部像とが表示されたモニタ画面の図、

【図５】角膜細胞撮影の手順を示すフローチャート、

【図６】角膜内皮撮影の場合の図５に続く手順を示すフ
ローチャート、

【図７】スリット照明光による角膜反射光の光路図、

【図８】スリット照明光による上皮撮影用コンタクトレ
ンズを装着した角膜反射光の光路図、

【図９】角膜上皮撮影を行う場合の図５に続く手順を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１…眼球、２…眼球面（角膜）、2a…角膜上皮、2b…角
膜内皮、３…撮影系、４…前眼部観察光学系光軸、５…
ビームスプリッター、６…前眼部撮影レンズ、７…赤外
光透過可視光反射ミラー、８…テレビカメラ、９…ＣＣ
Ｄ受光面、１０…照明光軸、１１…照明ランプ、１３…
ストロボ放電管、１６…スリット、１８…拡大撮影光学
系光軸、１９…対物レンズ、２２…結像レンズ、２３…
近赤外線発光ダイオード、２４…可視光発光ダイオー
ド、３０…合焦検知用受光素子、３２…フレームメモ
リ、３３…モニタ表示器、３４…合焦ＸＹ方向位置検出
回路、３８…Ｘ軸駆動機構、３９…Ｙ軸駆動機構、４１
…スリット光反射検出回路、４２…ストロボ発光制御回
路、４３…Ｚ方向移動量検出器、４４…Ｚ軸駆動機構、
４６…前眼部像、４７…角膜細胞拡大撮影像、５０…上
皮撮影用コンタクトレンズ、ｌ…スリット照明光、ｔ…
涙液層、ｒ _i …内皮反射光、ｒ _u …上皮反射光、ｒ _t …
涙液表面反射光。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検眼に対面して配置された位置検出指標
   光投影手段と、前眼部観察光学系とその光軸上に受光面
   を有するテレビカメラを備えた前眼部観察手段と、被検
   眼の眼球面をスリット照明する照明系と、眼球面を照射
   したスリット照明光に基づき被検部の拡大像を結像・観
   察するための拡大撮影光学系を前記テレビカメラに備え
   た拡大観察手段と、拡大撮影光学系による被検部の合焦
   を合焦検知用受光素子により検知するようにした被検部
   の合焦検出手段と、前記位置検出指標光の角膜反射光に
   よるテレビカメラの撮像素子からの信号に基づき撮像画
   面上の角膜反射光による光点を該画面の所定位置に来る
   ように前記位置検出指標光投影手段と前眼部観察手段と
   照明系と拡大撮影光学系と合焦検知用受光素子とを有す
   る撮影系全体を被検眼に対し観察光学系の光軸と直交す
   るX・Y方向に移動せしめる手段と、該撮影系を被検眼方
   向に移動せしめる手段と、前記前眼部観察手段における
   前眼部像と前記拡大観察手段における被検部の拡大像を
   記録するための手段とを備え、位置検出指標光の被検部
   からの反射光を前眼部観察手段における前眼部像の所定
   位置に位置せしめた後、前限部像を記録するとともに、
   該撮影系を被検眼方向に前記光点を追尾させつつ前進を
   開始せしめ、該撮影系の被検眼方向への移動中被検部の
   合焦検出手段からの合焦検出信号により被検部の角膜細
   胞の拡大撮影像を記録するようにしたことを特徴とする
   角膜細胞撮影装置。
2. 【請求項２】前記被検部の合焦検出手段からの角膜上皮
   合焦検出信号により前眼部像を記録するとともに、角膜
   内皮合焦検出信号により被検部の角膜内皮細胞の拡大撮
   影像を記録するようにしたことを特徴とする請求項１記
   載の角膜細胞撮影装置。
3. 【請求項３】前記被検部の合焦検出手段からの上皮反射
   検出若しくはコンタクトレンズ表面反射検出による第１
   の合焦検出信号により前眼部像を記録するとともに、内
   皮反射検出若しくは上皮反射検出による第２の合焦検出
   信号により被検部の角膜細胞の拡大像を記録するように
   したことを特徴とする請求項１記載の角膜細胞撮影装
   置。