JP3511406B2 - Ophthalmic equipment - Google Patents

Ophthalmic equipment

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JP3511406B2
JP3511406B2 JP24508094A JP24508094A JP3511406B2 JP 3511406 B2 JP3511406 B2 JP 3511406B2 JP 24508094 A JP24508094 A JP 24508094A JP 24508094 A JP24508094 A JP 24508094A JP 3511406 B2 JP3511406 B2 JP 3511406B2
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JP
Japan
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optical system
cornea
light
eye
illumination
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章成 高木
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Topcon Corp
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、被検眼角膜に関する被
検眼像を観察する眼科装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来から、照明光学系により照明光源か
ら出射された照明光を被検眼角膜に向けて照射して角膜
全体の厚みを測定するようにした眼科器械が知られてい
る。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
眼科装置にあっては、角膜表面側から、上皮細胞層、ボ
ーマン膜、角膜実質、デスメ膜、内皮細胞層の順に形成
されている角膜の組織の格層毎の厚さを測定することが
できず、また、これら各層毎の厚さを測定する方法とし
ては、死後摘出した被検眼を薄く切り取って顕微鏡にて
観察・測定を行っているのみで、生体眼に対する角膜の
組織の格層毎の厚さを測定する装置は今までに存在しな
かった。 【0004】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたも
ので、照明光の角膜からの反射光束に邪魔されることな
生体眼の角膜の組織の各層毎の厚さを測定できる眼科
装置を提供することを目的とする。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明に係わる眼科装置
は、上記の課題を解決するため、被検眼の前眼部を正面
から観察する前眼部観察光学系と、前記被検眼の角膜に
指標光を投影するアライメント指標光投影光学系と、前
記角膜に固視標光を投影する固視標光投影光学系と、前
記角膜に斜めから照明光を照射する角膜内皮細胞照明用
の照明光学系と、前記角膜に前記前眼部観察光学系の光
軸と同軸方向から照明光を照射して角膜組織を照明する
ための照明光学系と、前記前眼部観察光学系の光軸を介
して前記角膜内皮細胞照明用の照明光学系とは対称角度
に設けられて前記角膜に関する被検眼像を観察しかつ撮
影するための観察撮影光学系と、前記観察撮影光学系を
通して得られる前記被検眼の角膜からの散乱光束に基づ
いて被検眼の角膜の少なくとも一つの層の厚さを測定す
る測定手段とを備えたことを特徴とする。 【0006】 【作用】本発明に係わる眼科装置によれば、角膜に前眼
部観察光学系の光軸と同軸方向から照明光を照射して角
膜組織を照明するための照明光学系から出射された照明
光が角膜に向けて照射され、その角膜により散乱反射さ
れた散乱光が観察撮影光学系に受光され、測定手段によ
り被検眼の角膜の少なくとも一つの層の厚さが測定され
る。 【0007】 【実施例】以下、本発明の眼科装置の実施例を図1乃至
図9に基づいて説明する。 【0008】図1(A),(B)において、眼科装置S
は、被検眼Eの前眼部を観察する前眼部観察光学系1
0、被検眼Eの角膜Cに指標光を投影するアライメント
指標光投影光学系20、角膜Cに固視標光を投影する固
視標光投影光学系26、装置本体(図示せず)と被検眼
Eとのアライメント操作の際に使用されるアライメント
パターン投影光学系30、角膜Cに正面から照明光を照
射する角膜組織観察用照明光学系(照明光学系)40、
角膜Cに斜めから照明光を照射する角膜内皮細胞観察用
照明光学系(第2照明光学系)50、角膜Cに関する被
検眼像を観察し且つ撮影するための観察撮影光学系(観
察光学系)60を備えている。 【0009】前眼部観察光学系10は、被検眼Eの前眼
部をダイレクトに照明する前眼部観察光源11,11、
ハーフミラー12、対物レンズ13、ハーフミラー1
4、表面15aが遮光面で裏面15bが全反射面の光路
切り換えミラー15、CCDカメラ16を備え、O1は
その光軸である。 【0010】前眼部照明光源11,11によって照明さ
れた被検眼Eの前眼部の像は、ハーフミラー12を透過
し、対物レンズ13により集束されつつハーフミラー1
4を透過してCCDカメラ16上に形成される。尚、光
路切り換えミラー15は前眼部観察時には光路から退避
(図1(A)の鎖線状態)されている。 【0011】アライメント指標光投影光学系20は、赤
外光を出射するアライメント用光源21、ピンホール板
22、ハーフミラー23、ダイクロイックミラー24、
ピンホール板22に焦点を一致させるように光路上に配
置された投影レンズ25、ハーフミラー12を有する。 【0012】アライメント用光源21から出射されてピ
ンホール板22を通過したアライメント指標光は、ハー
フミラー23、ダイクロイックミラー24を透過した
後、投影レンズ25を経てハーフミラー12に反射され
て前眼部観察光学系10の光路へと導かれる。また、図
2に示すように、このハーフミラー12に反射されたア
ライメント指標光K1は、角膜Cの頂点Pと角膜Cの曲
率中心の間の中間位置に輝点像Rを形成するようにして
角膜表面Tで反射される。尚、O2は角膜Cの頂点Pに
対して垂直、即ち、頂点Pと角膜Cの曲率中心とを結ぶ
線と同軸な眼球光軸である。 【0013】角膜Cからの反射光束は、ハーフミラー1
2、対物レンズ13を介してハーフミラー14に導かれ
る。このハーフミラー14に導かれた反射光束の一部は
ハーフミラー14に反射されてPSDのような位置検出
可能なアライメント検出センサ17に導かれる。 【0014】固視標光投影光学系26は、可視光を出射
する固視標用光源27、ピンホール板28、ハーフミラ
ー23、ダイクロイックミラー24、投影レンズ25、
ハーフミラー12を有する。 【0015】固視標用光源27から出射された固視標光
は、ピンホール板28、ハーフミラー23、ダイクロイ
ックミラー24、投影レンズ25を経てハーフミラー1
2に反射される。被検者は、このハーフミラー12に反
射された固視標光を固視目標として注視することにより
視線が誘導される。 【0016】アライメントパターン投影光学系30は、
ハーフミラー14を挟んでアライメント検出センサ17
に対向する位置に設けられたアライメントパターン投影
光源31、アライメントパターン板32、投影レンズ3
3、ハーフミラー14、光路切り換えミラー15、CC
Dカメラ16から構成されている。 【0017】アライメントパターン板32には円環状パ
ターンが形成されており、アライメントパターン板32
を透過したパターン形成光束の一部はハーフミラー14
の裏面で反射されてCCDカメラ16に結像される。 【0018】CCDカメラ16はモニタ装置に画像信号
を出力し、図3に示すように、前眼部照明光源11に照
明された瞳孔Puを含む被検眼Eの前眼部の像E’、ハ
ーフミラー14を透過したアライメント指標光による輝
点像R’、ハーフミラー14で反射されたアライメント
パターン投影光学系21からのアライメントパターン光
による円環状パターン像42’がモニタ装置の画面18
に表示される。 【0019】角膜Cに反射されて輝点像R’を形成する
光束が円環状パターン像42’の中央に位置するように
装置本体を上下方向(Y方向)、左右方向(X方向)に
振らせることにより装置本体と被検眼EとのXY方向の
アライメント調整を行って被検眼Eの眼球光軸O2と光
軸O1とを合致させる。また、装置本体と被検眼Eとの
前後方向(Z方向)に移動させて作動距離を設定する。
尚、ここでアライメント調整とは、このXYZ方向の全
ての調整を含めたものを意味する。 【0020】角膜組織観察用照明光学系40は、照明光
源41、集光レンズ42、スリット板43、開口絞り4
4、ダイクロイックミラー24、投影レンズ25、ハー
フミラー12を有する。 【0021】照明光源41から出射されて集光レンズ4
2により集光された可視光は、スリット板43を通過
し、スリット板43と同方向で投影レンズ25の焦点面
に配置された開口絞り44を通過し、ダイクロイックミ
ラー24に反射された後、投影レンズ25を介してハー
フミラー12に反射されて光軸O1に沿って角膜Cに導
かれ、角膜表面Tの頂点Pから角膜Cの内部を照明す
る。 【0022】角膜内皮細胞観察用照明光学系50は、ハ
ロゲンランプを用いた観察用照明光源(第2照明光源)
51、集光レンズ52、スリット板53、開口絞り5
4、投光レンズ55を有し、O3はその光軸である。 【0023】観察時に観察用照明光源51から出射され
た赤外光は、集光レンズ52により集光されつつスリッ
ト板53に導かれ、このスリット板53を通過したスリ
ット光束は、スリット板53と同方向で投光レンズ55
焦点面に配置された開口絞り54を通って投光レンズ5
5により角膜Cに導かれ、その角膜表面Tから内部に向
かって横切るように照明する。 【0024】観察撮影光学系60は、波長選択フィルタ
ー61、対物レンズ62、ハーフミラー63、マスク6
4、リレーレンズ65、ミラー66、変倍レンズ67、
合焦レンズ68、光路切換ミラー15、CCDカメラ1
6を有し、O4はその光軸である。光路切り換えミラー
15は、角膜組織観察撮影時並びに角膜内皮細胞観察撮
影時には光路内へと挿入されている。また、マスク64
は角膜組織観察撮影時には光路から退避される。 【0025】変倍レンズ67は、角膜組織観察撮影時に
は高倍率に設定され、角膜内皮細胞観察撮影時には低倍
率に設定されている。 【0026】角膜組織観察用照明光学系40からの照明
光は、図4に示すように、そのスリット光束K2が角膜
Cを形成する角膜上皮細胞U、ボーマン膜B、角膜実質
M、デスメ膜D、角膜内皮細胞Nの各層により散乱反射
される。 【0027】この角膜Cの各層U,B,M,D,Nによ
る散乱光束は、波長選択フィルター61を透過して対物
レンズ62に集光されてハーフミラー63を透過して一
旦結像し、リレーレンズ65、ミラー66、高倍率状態
の変倍レンズ67、合焦レンズ68を介して光路切換ミ
ラー15に反射されてCCDカメラ16上に角膜断面の
像が形成され、画面18には、図5に示すように、角膜
Cの断面方向の角膜上皮細胞像U’、ボーマン膜像
B’、角膜実質像M’、デスメ膜像D’、角膜内皮細胞
像N’の各像が表示される。 【0028】また、CCDカメラ16上に形成された各
像U’,B’,M’,D’,N’から、角膜Cの曲率、
像の倍率、屈折率、光軸O3の角度、光軸O1の角度
(光軸O1が角膜頂点に対して垂直な場合は考慮しな
い。)等を考慮した上で、画像処理装置及び演算装置に
より各層の厚さF1,F2,F3,F4,F5が測定さ
れる。 【0029】尚、画像処理装置は測定手段の役割を果た
して演算により厚さを測定するが、この他の測定手段と
しては、図6に示すように、ラインセンサ69に受光さ
れる角膜Cからの散乱光に基づいて、各ピーク値から各
像U’,B’,M’,D’,N’の境界部分を検出し、
このピーク値の間隔を各層の厚さF1,F2,F3,F
4,F5と判断して演算することも可能である。 【0030】また、その他の測定手段としては、画面1
8上に表示倍率と1対1で対応する目盛を表示させる等
が考えられる。ただし、この目盛を表示した場合の厚さ
測定そのものは目測となる。また、測定には、各層全て
の演算ではなく、例えば、さらに高倍率で観察し、内皮
細胞Nの厚さのみを測定するなど単独或は組み合わせの
測定も選択又は設定により可能となっている。 【0031】角膜内皮細胞観察用照明光学系50に導か
れたスリット光束K3は、図7に示すように、スリット
光束K3の角膜Cにおける反射の様子を示す。そのスリ
ット光束K3の一部は空気と角膜Cとの境界面である角
膜表面Tにおいてまず反射される。その角膜表面Tから
の反射光束kの光量が最も多い。角膜内皮細胞Nからの
反射光束nの光量は相対的に小さく、角膜実質Mからの
反射光束mの光量が最も小さい。 【0032】角膜Cからの反射光束は、波長選択フィル
ター61を透過して対物レンズ62により集光されてハ
ーフミラー63に導かれる。ハーフミラー63を通過し
た反射光束はマスク64の位置で一旦結像してマスク6
4により角膜内皮細胞像を形成する以外の余分の反射光
束が遮蔽される。さらに、マスク64を通過した反射光
束はリレーレンズ65を介してミラー66に反射され、
変倍レンズ67、合焦レンズ68を経て光路切り換えミ
ラー15に反射され、CCDカメラ16に結像される。 【0033】画面18には、図8に示すように、角膜内
皮細胞像N”が表示される。図8において、破線で示す
71はマスク64によって遮蔽されないとしたら角膜表
面Tからの反射光束kにより形成される光像であり、7
2は角膜実質Mからの反射光束mによる光像である。ま
た、図8の斜線部分はマスク64によって遮蔽された部
分である。 【0034】一方、ハーフミラー63により反射された
反射光束は、結像位置のマスク64と共役の位置にある
アライメント検知用のラインセンサ69に導かれる。 【0035】ラインセンサ69は、角膜Cの断面方向に
対して図9(B)に示すように配置されていて、その反
射光束の強度分布は、図9(A)に示すようなものとな
る。図9(A)において、符号P1は角膜表面Tにおい
て反射された反射光束kによるピーク部、P2は角膜内
皮細胞Nにおいて反射された反射光束nによるピーク部
である。ピーク部P1は光像71に対応し、ピーク部P
2は光像72に対応する。尚、ピーク部P1,P2の検
出並びにピーク部P1,P2の中心検出には公知の手段
を用いる。一方、ラインセンサ69は制御回路73に合
焦判断信号を出力する。 【0036】制御回路73は、ピーク部P1,P2の信
号を記憶して演算処理をすることにより角膜内皮細胞観
察撮影時には反射光束nのピーク部P2の中心番地pを
判断すると共に、この中心番地pがラインセンサ69の
所定番地Qに一致するかを判断して被検眼Eと装置本体
とのアライメントを検出すると共に、駆動系の各光学部
材を制御する。 【0037】即ち、制御回路73は、ラインセンサ69
に結像された光束の位置検出値が上下左右方向のアライ
メント許容範囲に入ると角膜内皮細胞Nからの反射光束
nの中心番地pが所定番地Qに一致し、この一致した時
にマスク64並びに光路切り換えミラー15を光路内に
挿入する。尚、角膜組織観察撮影時には図4に示した散
乱光を用いる。この際、このラインセンサ69上の光量
に基づいて断面方向の各層の厚さを演算することも可能
である。 【0038】上記の構成においては、先ず、各光源1
1,21,51を点灯させて画面18の表示を確認しな
がらアライメントの粗調整を行う。 【0039】判断回路73は、アライメント検出センサ
17による位置検出値がXY方向のアライメント許容範
囲に入り、且つ、角膜表面Tからの反射光束kの中心番
地pがアライメント操作によってラインセンサ69のZ
方向許容範囲である所定番地Qに入った(一致した)と
き、角膜組織観察モードと角膜内皮細胞観察モードの何
れかの選択モードに関する情報とラインセンサ69の出
力とを制御回路74に出力する。 【0040】制御回路74は、角膜組織観察モードが選
択されている場合には、光源11,51を消灯させ且つ
マスク64を光路から退避させると共に、照明光源41
を点灯させ、且つ、変倍レンズ67を高倍に設定した
後、光路切り換えミラー15を光路内へと挿入する。 【0041】光路切り換えミラー15を光路内へと挿入
すると、画面18の表示状態が図3に示した前眼部表示
状態から図5に示した角膜断面方向の角膜組織表示状態
へと切り換えられる。 【0042】そして、この角膜組織表示状態でさらにア
ライメントの精調整を行い、アライメント検出センサ1
7並びにラインセンサ69の出力から判断してXYZ方
向のアライメントが許容範囲に入った時点で制御回路7
4から撮影実行信号が出力され、CCDカメラ16に結
像された像、即ち、画面18に表示されている角膜組織
像としての各像U’,B’,M’,D’,N’が撮影さ
れる。 【0043】一方、制御回路74は、角膜内皮細胞観察
モードが選択されている場合には、光源11を消灯させ
ると共に、変倍レンズ67を光軸O4に沿って移動させ
て低倍率とし、且つ光路切換ミラー15並びにマスク6
4を各光路内へ挿入する。 【0044】光路切り換えミラー15を光路内へと挿入
すると、画面18の表示状態が図3に示した前眼部表示
状態から図8に示した角膜内皮細胞表示状態へと切り換
えられる。 【0045】そして、この角膜内皮細胞表示状態でさら
にアライメントの精調整を行い、アライメント検出セン
サ17並びにラインセンサ69の出力から判断してXY
Z方向のアライメントが許容範囲に入った時点で制御回
路74から撮影実行信号が出力され、CCDカメラ16
に結像された像、即ち、画面18に表示されている角膜
内皮細胞像N”が撮影される。 【0046】撮影後の角膜内皮細胞像N”は、その状態
等の診断の他、単位面積(例えば、0.1mm×0.1
mm)当たりの細胞数が確認される。 【0047】ところで、上記実施例では可視光により測
定・撮影を行っていたが、赤外光により行ってもよい。
また、角膜組織観察用照明光学系40の光軸を眼球光軸
O2と同軸(アライメント完了状態において)な光軸O
1と一致させたものを開示したが、照明光源41から出
射された光束を被検眼Eに斜めから照明するように構成
すると共に、その際の光軸を眼球光軸O2に対して観察
光軸O4と異ならせれば特にその角度は限定されるもの
ではない。 【0048】このように、角膜組織観察用照明光学系4
0の光軸と観察光学系60の光軸とを眼球光軸O2に対
して非対象としたことにより、照明光源41から出射さ
れて被検眼Eの角膜表面Tに反射された光量の高い光束
が観察光学系60へと導かれないため、光量の低い角膜
断面方向の散乱光に基づいて角膜組織の観察を行うこと
ができる。 【0049】従って、例えば、断面方向の疾患の発見
や、個人差並びに疾患によって異なる角膜Cの各層の厚
さの測定や確認、或は、レーザーメスによって角膜表面
を削ることにより矯正する近視手術の前やその途中での
レーザーメスのパワー設定・変更並びに削り量の確認、
メスによって角膜表面を傷つけて矯正する近視手術を含
めた近視手術後の断面方向の厚さ測定や検査等、生体眼
において従来果たし得なかった断面方向の各層毎の観察
・撮影を行うことができる。 【0050】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の眼科装置
にあっては、被検眼の前眼部を正面から観察する前眼部
観察光学系と、前記被検眼の角膜に指標光を投影するア
ライメント指標光投影光学系と、前記角膜に固視標光を
投影する固視標光投影光学系と、前記角膜に斜めから照
明光を照射する角膜内皮細胞照明用の照明光学系と、前
記角膜に前記前眼部観察光学系の光軸と同軸方向から照
明光を照射して角膜組織を照明するための照明光学系
と、前記前眼部観察光学系の光軸を介して前記角膜内皮
細胞照明用の照明光学系とは対称角度に設けられて前記
角膜に関する被検眼像を観察しかつ撮影するための観察
撮影光学系と、前記観察撮影光学系を通して得られる前
記被検眼からの散乱光束に基づいて被検眼の角膜の少な
くとも一つの層の厚さを測定する測定手段とを備えたの
で、照明光の角膜表面からの反射光束に邪魔されること
なく生体眼の角膜の組織の各層毎の厚さを測定できる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ophthalmic apparatus for observing an eye image of a subject's cornea. 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an ophthalmic instrument in which illumination light emitted from an illumination light source by an illumination optical system is directed toward a cornea of a subject's eye to measure the thickness of the entire cornea. . In such an ophthalmic apparatus, an epithelial cell layer, Bowman's membrane, corneal stroma, Descemet's membrane, and endothelial cell layer are formed in this order from the corneal surface side. It is not possible to measure the thickness of each stratum of the corneal tissue, and as a method of measuring the thickness of each of these layers, a thin section of the examinee's eye removed after death is observed and measured with a microscope. There has been no device for measuring the thickness of each layer of corneal tissue with respect to a living eye. [0004] The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is not obstructed by the reflected light flux of the illumination light from the cornea.
And to provide an ophthalmic apparatus capable of measuring the Ku layers each thickness of tissue of the cornea living eye. [0005] In order to solve the above-mentioned problems, an ophthalmologic apparatus according to the present invention has an anterior eye portion of an eye to be examined in front.
Anterior ocular segment observation optical system to observe from
An alignment index light projection optical system that projects the index light,
A fixation target light projection optical system that projects fixation target light onto the cornea,
For corneal endothelial cell illumination, which illuminates the cornea diagonally with illumination light
Illumination optical system, and light of the anterior ocular segment observation optical system on the cornea
Illuminates corneal tissue by irradiating illumination light from the direction coaxial with the axis
Through the illumination optical system and the optical axis of the anterior ocular segment observation optical system.
And a symmetrical angle with respect to the illumination optical system for illumination of the corneal endothelial cells.
For observing and taking an image of the eye to be examined with respect to the cornea
An observation and imaging optical system for shadowing,
Based on the scattered light flux from the cornea of the subject eye obtained through
And measuring means for measuring the thickness of at least one layer of the cornea of the eye to be examined. According to the ophthalmic apparatus according to the present invention , the anterior eye is placed on the cornea.
Irradiate the illumination light from the coaxial direction with the optical axis of the
Illumination emitted from illumination optics for illuminating membrane tissue
Light is directed at the cornea and is scattered and reflected by the cornea.
The scattered light is received by the observation and imaging optical system, and the thickness of at least one layer of the cornea of the subject's eye is measured by the measuring means. An embodiment of an ophthalmologic apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1A and 1B, an ophthalmologic apparatus S
Is an anterior segment observation optical system 1 for observing the anterior segment of the eye E to be examined
0, an alignment index light projection optical system 20 for projecting index light on the cornea C of the eye E, a fixation target light projection optical system 26 for projecting fixation target light on the cornea C, an apparatus main body (not shown), and An alignment pattern projection optical system 30 used for an alignment operation with the optometry E, a corneal tissue observation illumination optical system (illumination optical system) 40 for irradiating the cornea C with illumination light from the front,
A corneal endothelial cell observation illumination optical system (second illumination optical system) 50 for irradiating the cornea C with illumination light obliquely, and an observation imaging optical system (observation optical system) for observing and photographing an eye image of the cornea C to be examined. 60 are provided. The anterior eye observation optical system 10 directly illuminates the anterior eye of the eye E to be examined.
Half mirror 12, objective lens 13, half mirror 1
4. An optical path switching mirror 15 having a front surface 15a having a light shielding surface and a rear surface 15b having a total reflection surface, and a CCD camera 16, and O1 is an optical axis thereof. The images of the anterior segment of the eye E illuminated by the anterior segment illumination light sources 11 and 11 pass through the half mirror 12 and are converged by the objective lens 13 while the half mirror 1 is focused.
4 and is formed on the CCD camera 16. The optical path switching mirror 15 is retracted from the optical path when observing the anterior ocular segment (in a dashed line in FIG. 1A). The alignment target light projection optical system 20 includes an alignment light source 21 for emitting infrared light, a pinhole plate 22, a half mirror 23, a dichroic mirror 24,
It has a projection lens 25 and a half mirror 12 arranged on the optical path so that the focus coincides with the pinhole plate 22. The alignment index light emitted from the alignment light source 21 and passing through the pinhole plate 22 is transmitted through the half mirror 23 and the dichroic mirror 24, and is reflected by the half mirror 12 through the projection lens 25 to be reflected by the anterior ocular segment. The light is guided to the optical path of the observation optical system 10. As shown in FIG. 2, the alignment index light K1 reflected by the half mirror 12 forms a bright spot image R at an intermediate position between the vertex P of the cornea C and the center of curvature of the cornea C. The light is reflected by the corneal surface T. O2 is the optical axis of the eyeball perpendicular to the vertex P of the cornea C, that is, coaxial with the line connecting the vertex P and the center of curvature of the cornea C. The light beam reflected from the cornea C is transmitted to the half mirror 1
2. It is guided to the half mirror 14 via the objective lens 13. A part of the reflected light beam guided to the half mirror 14 is reflected by the half mirror 14 and guided to an alignment detection sensor 17 such as a PSD capable of detecting a position. The fixation target light projection optical system 26 includes a fixation target light source 27 that emits visible light, a pinhole plate 28, a half mirror 23, a dichroic mirror 24, a projection lens 25,
It has a half mirror 12. The fixation target light emitted from the fixation target light source 27 passes through a pinhole plate 28, a half mirror 23, a dichroic mirror 24, and a projection lens 25, and the half mirror 1
2 reflected. The subject's gaze is guided by gazing at the fixation target light reflected by the half mirror 12 as a fixation target. The alignment pattern projection optical system 30 includes:
Alignment detection sensor 17 with half mirror 14 interposed
Pattern projection light source 31, alignment pattern plate 32, projection lens 3 provided at a position facing
3, half mirror 14, optical path switching mirror 15, CC
It is composed of a D camera 16. An annular pattern is formed on the alignment pattern plate 32.
A part of the pattern forming light beam transmitted through the
Is reflected on the back surface of the camera and imaged on the CCD camera 16. The CCD camera 16 outputs an image signal to the monitor device. As shown in FIG. 3, the image E 'of the anterior segment of the eye E to be inspected including the pupil Pu illuminated by the anterior segment illumination light source 11 is a half image. The luminescent spot image R ′ by the alignment index light transmitted through the mirror 14 and the annular pattern image 42 ′ by the alignment pattern light from the alignment pattern projection optical system 21 reflected by the half mirror 14 are displayed on the screen 18 of the monitor device.
Will be displayed. The apparatus main body is swung up and down (Y direction) and left and right (X direction) so that the light beam reflected by the cornea C and forming the bright spot image R 'is located at the center of the annular pattern image 42'. By doing so, the alignment of the apparatus main body and the eye E to be examined is adjusted in the X and Y directions, and the optical axis O2 of the eye E and the optical axis O1 of the eye E are matched. Further, the working distance is set by moving the apparatus body and the eye E in the front-rear direction (Z direction).
Here, the alignment adjustment means an adjustment including all the adjustments in the XYZ directions. The illumination optical system 40 for observing corneal tissue includes an illumination light source 41, a condenser lens 42, a slit plate 43, and an aperture stop 4.
4. It has a dichroic mirror 24, a projection lens 25, and a half mirror 12. The condenser lens 4 emitted from the illumination light source 41
The visible light condensed by 2 passes through the slit plate 43, passes through the aperture stop 44 arranged on the focal plane of the projection lens 25 in the same direction as the slit plate 43, and is reflected by the dichroic mirror 24. The light is reflected by the half mirror 12 via the projection lens 25, guided to the cornea C along the optical axis O1, and illuminates the inside of the cornea C from the vertex P of the corneal surface T. The illumination optical system 50 for observing corneal endothelial cells is an illumination light source for observation using a halogen lamp (second illumination light source).
51, condenser lens 52, slit plate 53, aperture stop 5
4. It has a light projection lens 55, and O3 is its optical axis. The infrared light emitted from the observation illumination light source 51 at the time of observation is guided to the slit plate 53 while being condensed by the condensing lens 52. Projection lens 55 in the same direction
The light projecting lens 5 passes through an aperture stop 54 disposed on the focal plane.
The light is guided to the cornea C by 5 and traverses from the corneal surface T toward the inside. The observation optical system 60 includes a wavelength selection filter 61, an objective lens 62, a half mirror 63, and a mask 6.
4, relay lens 65, mirror 66, variable power lens 67,
Focusing lens 68, optical path switching mirror 15, CCD camera 1
6 and O4 is its optical axis. The optical path switching mirror 15 is inserted into the optical path at the time of corneal tissue observation imaging and corneal endothelial cell observation imaging. Also, the mask 64
Is retracted from the optical path during corneal tissue observation and photography. The variable power lens 67 is set to a high magnification during corneal tissue observation and photographing, and is set to a low magnification during corneal endothelial cell observation and photographing. As shown in FIG. 4, the illuminating light from the corneal tissue observation illumination optical system 40 includes corneal epithelial cells U, Bowman's membrane B, corneal stroma M, and Descemet's membrane D whose slit light beam K2 forms the cornea C. Are scattered and reflected by each layer of the corneal endothelial cells N. The light scattered by the layers U, B, M, D, and N of the cornea C passes through the wavelength selection filter 61, is collected by the objective lens 62, passes through the half mirror 63, and forms an image once. The image is reflected by the optical path switching mirror 15 via the relay lens 65, the mirror 66, the variable power lens 67 in the high magnification state, and the focusing lens 68, and an image of the corneal cross section is formed on the CCD camera 16, and the screen 18 As shown in FIG. 5, images of a corneal epithelial cell image U ′, Bowman's membrane image B ′, corneal stromal image M ′, Descemet's membrane image D ′, and corneal endothelial cell image N ′ in the cross-sectional direction of the cornea C are displayed. . From the images U ', B', M ', D', and N 'formed on the CCD camera 16, the curvature of the cornea C,
The image processing device and the arithmetic device take into account the image magnification, the refractive index, the angle of the optical axis O3, the angle of the optical axis O1 (not considered when the optical axis O1 is perpendicular to the vertex of the cornea) and the like. The thicknesses F1, F2, F3, F4, F5 of each layer are measured. The image processing apparatus functions as a measuring means to measure the thickness by calculation. As another measuring means, as shown in FIG. 6, the thickness from the cornea C received by the line sensor 69 is measured. Based on the scattered light, a boundary portion between the images U ′, B ′, M ′, D ′, N ′ is detected from each peak value,
The interval between the peak values is determined by the thicknesses F1, F2, F3, and F of the respective layers.
It is also possible to calculate by judging as 4, F5. As another measuring means, a screen 1
For example, a scale corresponding to the display magnification on a one-to-one basis may be displayed on the display 8. However, the thickness measurement itself when this scale is displayed is a visual measurement. Further, the measurement can be performed by selecting or setting alone or in combination, for example, by observing at a higher magnification and measuring only the thickness of the endothelial cells N, instead of calculating all the layers. The slit light beam K3 guided to the corneal endothelial cell observation illumination optical system 50 shows the state of reflection of the slit light beam K3 on the cornea C as shown in FIG. A part of the slit light beam K3 is first reflected on a corneal surface T which is a boundary surface between the air and the cornea C. The amount of the reflected light beam k from the corneal surface T is the largest. The light amount of the reflected light beam n from the corneal endothelial cell N is relatively small, and the light amount of the reflected light beam m from the corneal stroma M is the smallest. The light beam reflected from the cornea C passes through the wavelength selection filter 61, is collected by the objective lens 62, and is guided to the half mirror 63. The reflected light beam that has passed through the half mirror 63 forms an image once at the position of the
By 4, an extra reflected light beam other than forming a corneal endothelial cell image is blocked. Further, the reflected light beam passing through the mask 64 is reflected by the mirror 66 via the relay lens 65,
The light is reflected by the optical path switching mirror 15 via the variable power lens 67 and the focusing lens 68 and is imaged on the CCD camera 16. 8, a corneal endothelial cell image N ″ is displayed on the screen 18, as shown in FIG. 8. In FIG. 8, a broken line 71 indicates a reflected light flux k from the corneal surface T if it is not blocked by the mask 64. Is an optical image formed by
Reference numeral 2 denotes an optical image formed by the reflected light beam m from the corneal stroma M. The hatched portions in FIG. 8 are portions shielded by the mask 64. On the other hand, the light beam reflected by the half mirror 63 is guided to a line sensor 69 for alignment detection at a position conjugate with the mask 64 at the image forming position. The line sensor 69 is arranged as shown in FIG. 9B with respect to the sectional direction of the cornea C, and the intensity distribution of the reflected light beam is as shown in FIG. 9A. . In FIG. 9A, reference numeral P1 denotes a peak portion caused by the reflected light beam k reflected on the corneal surface T, and P2 denotes a peak portion caused by the reflected light beam n reflected by the corneal endothelial cell N. The peak P1 corresponds to the light image 71, and the peak P
2 corresponds to the light image 72. Known means is used for detecting the peak portions P1 and P2 and for detecting the center of the peak portions P1 and P2. On the other hand, the line sensor 69 outputs a focus determination signal to the control circuit 73. The control circuit 73 determines the center address p of the peak portion P2 of the reflected light beam n when observing and photographing corneal endothelial cells by storing the signals of the peak portions P1 and P2 and performing arithmetic processing. It is determined whether or not p coincides with the predetermined address Q of the line sensor 69 to detect the alignment between the eye E and the apparatus main body, and control each optical member of the drive system. That is, the control circuit 73 includes the line sensor 69
When the position detection value of the light beam imaged in the range falls within the allowable alignment range in the vertical and horizontal directions, the center address p of the reflected light beam n from the corneal endothelial cell N matches the predetermined address Q. The switching mirror 15 is inserted into the optical path. Note that the scattered light shown in FIG. At this time, it is also possible to calculate the thickness of each layer in the sectional direction based on the light amount on the line sensor 69. In the above configuration, first, each light source 1
The rough adjustment of the alignment is performed while the display of the screen 18 is confirmed by turning on the lights 1, 21 and 51. The determination circuit 73 determines that the position detection value of the alignment detection sensor 17 falls within the allowable alignment range in the X and Y directions, and that the center address p of the light beam k reflected from the corneal surface T is determined by the alignment operation.
When entering (coincident with) a predetermined address Q, which is a direction allowable range, the control circuit 74 outputs information relating to one of the corneal tissue observation mode and the corneal endothelial cell observation mode and the output of the line sensor 69 to the control circuit 74. When the corneal tissue observation mode is selected, the control circuit 74 turns off the light sources 11 and 51, retracts the mask 64 from the optical path, and controls the illumination light source 41.
Is turned on and the variable power lens 67 is set to a high magnification, and then the optical path switching mirror 15 is inserted into the optical path. When the optical path switching mirror 15 is inserted into the optical path, the display state of the screen 18 is switched from the anterior segment display state shown in FIG. 3 to the corneal tissue display state in the corneal sectional direction shown in FIG. Further, in the corneal tissue display state, fine adjustment of the alignment is further performed, and the alignment detecting sensor 1
7 and the control circuit 7 when the alignment in the XYZ directions falls within the allowable range as judged from the output of the line sensor 69.
4, an imaging execution signal is output, and the images formed on the CCD camera 16, that is, the images U ′, B ′, M ′, D ′, and N ′ as the corneal tissue images displayed on the screen 18 are output. Be photographed. On the other hand, when the corneal endothelial cell observation mode is selected, the control circuit 74 turns off the light source 11 and moves the variable power lens 67 along the optical axis O4 to a low magnification. Optical path switching mirror 15 and mask 6
4 is inserted into each optical path. When the optical path switching mirror 15 is inserted into the optical path, the display state of the screen 18 is switched from the anterior segment display state shown in FIG. 3 to the corneal endothelial cell display state shown in FIG. Then, in the corneal endothelial cell display state, the alignment is further finely adjusted, and the XY is determined based on the outputs of the alignment detection sensor 17 and the line sensor 69.
When the alignment in the Z direction is within the allowable range, a shooting execution signal is output from the control circuit 74 and the CCD camera 16
The corneal endothelial cell image N ″ displayed on the screen 18 is photographed. The photographed corneal endothelial cell image N ″ is used in addition to the diagnosis of its state and the like, as well as the unit. Area (for example, 0.1 mm × 0.1
The number of cells per mm) is confirmed. In the above embodiment, measurement and photographing are performed using visible light, but measurement and photographing may be performed using infrared light.
The optical axis of the corneal tissue observation illumination optical system 40 is coaxial with the eyeball optical axis O2 (in an alignment completed state).
1 is disclosed, but the light beam emitted from the illumination light source 41 is obliquely illuminated on the eye E, and the optical axis at that time is set to the observation optical axis with respect to the eyeball optical axis O2. The angle is not particularly limited as long as it is different from O4. As described above, the illumination optical system 4 for corneal tissue observation
Since the optical axis of 0 and the optical axis of the observation optical system 60 are asymmetric with respect to the optical axis O2 of the eyeball, the luminous flux with a high light quantity emitted from the illumination light source 41 and reflected on the corneal surface T of the eye E to be examined Is not guided to the observation optical system 60, so that the corneal tissue can be observed based on the scattered light in the corneal cross-sectional direction having a low light amount. Therefore, for example, for finding a disease in the cross-sectional direction, measuring and confirming the thickness of each layer of the cornea C which differs depending on individual differences and disease, or in myopia surgery for correcting by shaving the corneal surface with a laser scalpel. Before and during laser scalpel power setting / change and confirmation of shaving amount,
Observation and imaging of each layer in the cross-sectional direction that could not be achieved with the living eye can be performed, such as thickness measurement and inspection in the cross-sectional direction after myopia surgery including myopia surgery to correct and correct the corneal surface with a scalpel. . As described above, in the ophthalmologic apparatus according to the present invention, the anterior segment for observing the anterior segment of the eye to be examined from the front is described.
An observation optical system, and an aerial for projecting the index light onto the cornea of the eye to be examined.
Lightment target light projection optical system and fixation target light on the cornea
A fixation target light projection optical system for projecting, and an oblique illumination of the cornea.
An illumination optical system for illuminating corneal endothelial cells that emits bright light;
The cornea is illuminated from the same axis as the optical axis of the anterior ocular segment observation optical system.
Illumination optics for illuminating corneal tissue with bright light
And the corneal endothelium through the optical axis of the anterior ocular segment observation optical system
The illumination optical system for cell illumination is provided at a symmetrical angle and
Observation for observing and photographing the eye image of the cornea to be examined
Before being obtained through the photographic optical system and the observation photographic optical system
Serial was a measuring means for measuring a thickness of at least one layer of the eye of the cornea based on the scattered light beam from the eye
And that the illumination light is disturbed by the reflected light from the corneal surface
Instead, the thickness of each layer of the corneal tissue of the living eye can be measured.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の眼科装置の実施例を示し、(A)は主
光学系の説明図、(B)は角膜組織観察用照明光学系の
説明図である。 【図2】同じく、指標光の角膜反射状態を示す説明図で
ある。 【図3】同じく、前眼部観察状態の画面に正面図であ
る。 【図4】同じく、角膜組織観察撮影時の角膜におけるス
リット光束の反射状態を示す説明図である。 【図5】同じく、角膜組織観察撮影状態の画面の正面図
である。 【図6】同じく、角膜組織観察撮影時にラインセンサに
受光される光量を示すグラフである。 【図7】同じく、角膜内皮細胞観察撮影時の角膜におけ
るスリット光束の反射状態を示す説明図である。 【図8】同じく、角膜内皮細胞観察撮影状態の画面に正
面図である。 【図9】同じく、(A)は角膜内皮細胞観察撮影の精ア
ライメント時にラインセンサに受光される光量を示すグ
ラフ、(B)はその時のラインセンサ上の被検眼像の受
光状態を示す説明図である。 【符号の説明】 E…被検眼 C…角膜 40…角膜組織観察用照明光学系(照明光学系) 41…照明光源 60…観察撮影光学系(観察光学系)
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows an embodiment of an ophthalmologic apparatus according to the present invention, in which (A) is an explanatory view of a main optical system, and (B) is an explanatory view of an illumination optical system for corneal tissue observation. FIG. 2 is also an explanatory diagram showing a corneal reflection state of an index light. FIG. 3 is a front view of a screen in an anterior segment observation state. FIG. 4 is an explanatory view showing the state of reflection of a slit light beam on the cornea during corneal tissue observation and imaging. FIG. 5 is a front view of a screen in a corneal tissue observation and imaging state. FIG. 6 is a graph showing the amount of light received by a line sensor during corneal tissue observation and imaging. FIG. 7 is an explanatory view showing a reflection state of a slit light beam on the cornea at the time of corneal endothelial cell observation and imaging. FIG. 8 is a front view of a screen in a corneal endothelial cell observation and imaging state. FIG. 9A is a graph showing the amount of light received by a line sensor during precise alignment in corneal endothelial cell observation and imaging, and FIG. 9B is an explanatory diagram showing a light receiving state of an eye image on the line sensor at that time. It is. [Description of Signs] E: Eye to be inspected C: Cornea 40: Illumination optical system for observing corneal tissue (illumination optical system) 41: Illumination light source 60: Observation photographing optical system (observation optical system)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 被検眼の前眼部を正面から観察する前眼
部観察光学系と、 前記被検眼の角膜に指標光を投影するアライメント指標
光投影光学系と、 前記角膜に固視標光を投影する固視標光投影光学系と、 前記角膜に斜めから照明光を照射する角膜内皮細胞照明
用の照明光学系と、 前記角膜に前記前眼部観察光学系の光軸と同軸方向から
照明光を照射して角膜組織を照明するための照明光学系
と、 前記前眼部観察光学系の光軸を介して前記角膜内皮細胞
照明用の照明光学系とは対称角度に設けられて前記角膜
に関する被検眼像を観察しかつ撮影するための観察撮影
光学系と前記観察撮影光学系を通して得られる前記被検眼の角膜
からの散乱光束に基づいて 被検眼の角膜の少なくとも一
つの層の厚さを測定する測定手段とを備えたことを特徴
とする眼科装置。
(57) Claims 1. An anterior eye for observing an anterior eye part of an eye to be examined from the front
Part observation optical system and alignment index for projecting index light to the cornea of the eye to be inspected
A light projection optical system, a fixation target light projection optical system for projecting fixation target light onto the cornea, and a corneal endothelial cell illumination for irradiating the cornea with illumination light obliquely
Illumination optical system, and the cornea from the coaxial direction with the optical axis of the anterior ocular segment observation optical system
Illumination optical system for illuminating corneal tissue by illuminating light
And the corneal endothelial cells via the optical axis of the anterior ocular segment observation optical system
The cornea is provided at a symmetric angle with respect to an illumination optical system for illumination.
Observation for observing and photographing the eye image of the subject
An optical system, and a cornea of the subject's eye obtained through the observation and imaging optical system.
A measuring means for measuring the thickness of at least one layer of the cornea of the subject's eye based on the scattered light flux from the eye.
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