JP3607784B2

JP3607784B2 - 眼科装置

Info

Publication number: JP3607784B2
Application number: JP29950096A
Authority: JP
Inventors: 洋一濱田; 達也笠原
Original assignee: 株式会社コーナン・メディカル
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1996-10-22
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2016-10-22
Also published as: JPH10118027A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被検眼に対しアライメントを行い乍ら、被検眼の角膜面、水晶体面、又は眼底等の被検眼のあらゆる目的の箇所を撮影・観察できるようにした眼科装置に関する。
【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・観察するようにした眼科装置が用いられている。
【０００３】
このように、被検部の角膜内皮細胞を撮影する装置や他に眼底を撮影する眼底カメラが用いられているが、被検眼の眼軸方向の広い範囲から所望の部位、すなわち角膜上皮、角膜内皮、水晶体上面、水晶体後面などを自動的に選択撮影することができるものは存在していなかった。また、様々な要因による白内障の研究や早期処置のために、現在、水晶体の詳細な観察撮影が重要となって来ている。しかし、水晶体は眼軸方向にも厚く、従来の観察撮影方法ではその詳細な研究が困難であった。
このような実情に鑑み、本出願人は先に特願平７−３０６５５３号に於て「眼科撮影装置における被検眼の眼軸方向の任意部位の撮影方法」の出願を、また、特願平７−３３６０５１号に於て「被検眼の眼軸方向の任意部位付近の複数部位の撮影方法とその装置」の出願を行い、眼科撮影装置で被検眼の眼軸方向の撮影部位を任意に変更設定できるようにして、角膜上皮、内皮、水晶体上面及び後面のみならず、その間の部位でも任意に撮影できるものの提案を行なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、被検者の眼を撮影・観察するべく前記各種の眼科装置が用いられているが、例えば被検者の眼を観察する代表的な装置であるスリットランプでは、アライメント（Ｘ・Ｙ）方向及び撮影距離（Z）を調整しながら被検者の眼を観測している。このとき被検者の眼が始終動いているので、ＸYのアライメントをしながらピント（Z方向の距離）を合わすことは、熟練者でも相当難かしい。さらにアライメントをしていて高倍率で観察を行う場合、ＸY方向及びZ方向において、眼のどの部分を観察しているのか解らないという間題がある。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、ＸYアライメントについては公知の方法、すなわち被検眼に対し眼軸上からアライメント用指標光を投影しその角膜反射光を被検眼を撮影した撮像画面の中心に持ってくるという自動アライメントの方法で行って、Z方向の調整のみを検者が行なうことにより観察操作をきわめて簡単化ならしめるとともに、被検限の所望の観察部位、すなわち角膜前面から限底に至る間の眼軸上のみならずＸ・Ｙ方向のあらゆる部位を簡単に撮影・観察することができ、眼のどの部分を観察しているか解ることができるとともに、現在観察中の被検部位置と予め設定した被検部の位置とのＸ・Ｙ方向のズレ量を知ることができる眼科装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願発明の眼科装置においては、被検眼に対し観察用の照明光束を投影する照明光学系と被検眼の前記照明光束による照明部位の反射光に基づく被検部位の眼部拡大像を受光する被検部撮像用受光部とを備えた「拡大撮影光学系」と、被検眼に向けてアライメント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アライメント指標光の反射光を受光するアライメント撮像用受光部を備えるとともに該光学系に対し前記拡大撮影光学系を相対的にＸ・Ｙ・Ｚ方向に移動させる「拡大撮影光学系移動手段」を搭載した「アライメント光学系」と、前記アライメント光学系を被検眼に対しＸ・Ｙ・Ｚ方向に移動させる「アライメント光学系」と、前記各光学系を被検眼に対しＸ・Ｙ方向に移動させる「アライメント光学系移動手段」と、前記アライメント撮像用受光部からの信号によりアライメント指標光の反射像のＸ・Ｙ座標を検出するとともに検出したＸ・Ｙ座標により該反射光像を前記アライメント撮像用受光部のＸ・Ｙ方向の所定位置へ移動させるべくＸ・Ｙアライメント制御信号を出力するとともに前記拡大撮影光学系を被検部の合焦位置へ移動せしめるための信号を出力し且つ前記被検部撮像用受光部からの信号を表示手段に出力するようにした「画像処理部」と、該画像処理部にインターフェースを介してＸ・Ｙ・Ｚ方向の被検部の設定等の制御信号を入力する「操作手段」と、画像処理部からの信号により被検部の拡大撮影像を表示する「表示手段」とを備えて装置を構成し、操作手段に入力した撮影部位に対応して設定した被検部位の映像を表示手段に表示するようにしたことを特徴としている。
【０００７】
これにより、本願発明の眼科装置においては、被検眼を撮影・観察するに当り、アライメント指標光投影光学系からアライメント指標光を投影された被検部からの反射光をアライメント撮像用受光部で受光して、該受光部からの信号により、画像処理部で該受光部におけるアライメント指標光の反射像のＸ・Ｙ座標を検出して、検出したＸ・Ｙ座標によりＸ・Ｙアライメント制御信号を出力し、前記反射光像を該受光部のＸ・Ｙ方向に予め操作手段によりインターフェースを介して画像処理部に設定した被検部に対応した所定位置に移動せしめるとともに、アライメント光学系をＸ・Ｙアライメントを行いつつ所定位置（例えば上皮検出位置）まで前進停止せしめた後、ＸYアライメントを続行しつつ該アライメント光学系に搭載した拡大撮影光学系をＸ・Ｙ・Ｚ方向に、設定した観察用Ｘ・Ｙアライメント位置で且つ被検部の合焦位置まで移動停止せしめることにより、Ｘ・Ｙアライメントを外すことなく設定した所定の被検部を容易に撮影・観察することができるとともに、拡大撮影光学系とアライメント光学系との相対移動量により、Ｘ・Ｙアライメントを行って現在観察中の被検眼位置と予め設定した被検部の位置とのＸ・Y方向のズレ量を知ることができる。
【０００８】
前記画像処理部から出力する前記各光学系又は前記拡大撮影光学系を合焦位置へ移動させるための信号として、前記アライメント光学系の前記アライメント撮像用受光部からの信号に基づく上皮反射検出位置までの移動信号と、前記各光学系又は前記拡大撮影光学系を上皮反射検出位置より被検部撮影位置へ移動せしめるZ方向の移動信号とにすることにより、撮影・観察部位の角膜前面からの眼軸方向の距離を予め指定することで、上皮反射を検出後、容易に所定の被検部を撮影・観察することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本願発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
図1は、本願発明の眼科装置の好ましい実施の形態を示す構成図で、図３は該眼科装置による被検眼の撮影・観察の操作手順を示すフローチャートである。
【００１０】
図１において、被検眼Ｅに対し観察用の照明光束を投影する照明光学系１と被検眼の前記照明光束による照明部位の反射光に基づく被検部位の眼部拡大像を受光する被検部撮像用受光部であるＣＣＤ受光面（図示せず）を有する観察用テレビカメラ１５_Ｂを備えた拡大撮影光学系３と、該拡大撮影光学系３を被検眼に対しＸ・Ｙ・Ｚ・方向に移動可能に搭載するとともに、被検眼に向けてアライメント指標光を投影するアライメント指標光投影光学系２と前記アライメント指標光の反射光を受光するアライメント撮像用受光部であるＣＣＤ受光面（図示せず）を有するアライメント用テレビカメラ１５_Ａを備えたアライメント光学系４が示されており、該アライメント光学系４は、アライメント用テレビカメラの光軸８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、該光軸８の方向であるＺ方向の３方向に、該アライメント光学系４を搭載するとともにＸ・Ｙ・Ｚ方向に駆動可能なＸＹＺテーブル１７によって移動させられる。
【００１１】
照明光学系１には、被検眼Ｅの角膜面Ｃから眼底までの間の被検部の照明光源として照明ランプ５が、眼軸上に一致すべきアライメント用テレビカメラ１５_Ａの光軸８上のハーフミラー７を介して該光軸８と直角方向の光軸上に設けられ、投影レンズ６により被検眼Ｅに観察用の照明光束を投影するようになっている。また、前記被検部を撮影・観察するための観察用テレビカメラ１５Ｂが、同じくアライメント用テレビカメラ１５_Ａの光軸８上のハーフミラー１３を介して該光軸８と直角方向の光軸上に設けられ、前記照明ランプ５からの照明光束を投影された被検眼Ｅの被検部からの反射光が前記光軸８上を後述するハーフミラー１１及び前記ハーフミラー７を通過してハーフミラー１３により光路を折曲げられ結像レンズ１２により観察用テレビカメラ１５_ＢのＣＣＤ受光面に被観察面の拡大撮影像が結像するようになっており、前記照明光学系１と共に拡大撮影光学系３を形成している。
【００１２】
また、アライメント指標投影光学系２として、近赤外線発光ダイオード９を前記アライメント用テレビカメラ１５_Ａの光軸８と直交する光軸上に、投影レンズ１０及び前記光軸８上のハーフミラー１１を介して被検眼Ｅにアライメント指標光を投影するように配設するとともに、被検眼Ｅの被検部からのアライメント指標光の反射光を前記光軸８上より前眼部撮影レンズ１４を通してアライメント用テレビカメラ１５_ＡのＣＣＤ受光面に結像するようにしてアライメント光学系４を形成している。
【００１３】
そして、このアライメント光学系４上には、前記拡大撮影光学系３が、ＸＹＺ駆動回路を備えたＸＹＺテーブル１９に固設されて、該アライメント光学系４に対しＸ・Ｙ・Ｚ方向に相対的に移動可能に搭載されている。すなわち、拡大撮影光学系３は、被検眼Ｅに対しＸ・Ｙ・Ｚ方向に移動可能なアライメント光学系４上に、該アライメント光学系４に対しＸ・Ｙ・Ｚ方向に移動可能となっている。
【００１４】
観察用テレビカメラ１５_Ｂの結像面であるＣＣＤ受光面で結像した画像により得られた受像信号、すなわち被検部の映像信号は画像処理部２０に入力する一方、アライメント用テレビカメラ１５_ＡのＣＣＤ受光面で結像した画像により得られた受像信号、すなわち、前眼部映像信号とアライメント指標光の反射光像の信号であるＬＥＤ信号は画像処理部２０に入力する。
【００１５】
該画像処理部２０には、予め操作パネル２２からインターフェース部２１を介して撮影部位すなわち被検部の眼軸方向における水晶体面、眼底等の種別及び眼軸よりのＸ・Ｙ方向の位置等の制御信号が入力されて、該画像処理部２０でアライメント用受光部すなわちアライメント用テレビカメラ１５_Ａの撮像画面上の所定位置が、入力された撮影部位に対応してＸ・Ｙ方向に所定量変位するとともに、Ｚ方向の撮影部位への前進のために角膜反射像のピントの状態によりＺ方向の所定位置（例えば上皮）の反射検出位置が設定されており、且つ該反射検出位置より被検部までの距離が設定されている。この場合、アライメント用テレビカメラ１５_Ａでアライメント指標光の反射光像のピントの状態で検出する所定位置は上皮、水晶体面等任意に選ぶことができる。
【００１６】
そして該画像処理部２０からはＸ・Ｙ・Ｚ信号すなわちＸ・Ｙアライメント信号と、所定のピント状態検出位置（例えば上皮検出位置）までのＺ方向の移動信号がＸＹＺ駆動回路１８に出力される一方、インターフェース部２１からは、観察用のＸ・Ｙ・Ｚ信号すなわち拡大撮影光学系３を設定した観察位置への眼軸からのＸ方向とＹ方向の信号及び前記ピント状態で検出する所定位置より被検部までのＺ方向の移動信号が、該拡大撮影光学系３を固設してアライメント光学系４に搭載されたＸ・Ｙ・Ｚテーブル１９のＸＹＺ駆動回路に入力されるようになっている。また、アライメント用テレビカメラ１５_Ａ、観察用テレビカメラ１５_Ｂからの信号を受けた画像処理部２０からは、前眼部映像信号と被検部映像信号とがモニタテレビ２３に入力して、該テレビ２３の画面の左半分に被検眼部の拡大影像が、右半分にはアライメント指標光の反射光像の位置する前眼部像が表示されるようになっている。
【００１７】
これにより検者が操作パネル２２上で撮り度い被検部のＸ・Ｙ・Ｚ方向の位置すなわち角膜前面から眼底に至る間の角膜面、水晶体面、眼底等の被検部の種別と、眼軸からのＸ・Ｙ方向の位置を入力することにより、モニタテレビ２３の画面上で被検眼郡の拡大撮影像とアライメント状態をモニタ画面で見ることができるとともに、アライメント光学系４と、拡大撮影光学系３との被検部観察中における設定したＸ・Ｙ方向とのズレ量すなわち被観察部の設定したＸＹ方向の位置とのズレ量を知ることができる。
【００１８】
次に、図１に示す眼科装置を用いて、被検眼の観察すべき所要部位を選択設定して撮影するときの操作手順を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。先ず操作パネル２２上で撮影部位の設定、すなわち被検眼の撮り度い被検部位（例えば眼底等）及び眼軸よりのＸ・Ｙ方向の位置を設定する（ステップ２０１）。これにより画像処理部２０において、アライメント用受光部のアライメントすべきＸ・Ｙ・Ｚ方向の所定位置が、Ｘ・Ｙ方向については操作パネル上で入力した撮影部位に対応して所定量変位するとともに、Ｚ方向については、Ｚ方向の撮影部位のために、この場合、Ｚ方向の所定量の変位に対応してアライメント指標光の角膜反射像のピントの状態により例えば上皮反射検出位置が設定される一方、インターフェース部２１からは撮影釦ＯＮにより、アライメント光学系４に搭載され且つ拡大撮影光学系３を固設したＸＹＺテーブル１９に観察用ＸＹＺ信号として眼軸よりのＸ方向・Ｙ方向の各信号と、例えば上皮反射検出位置からの拡大撮影光学系３の被検部までのＺ方向の信号が出力されるようになる（ステップ２０２）。次いで操作パネル２２上で撮影ボタンをＯＮすると（ステップ２０３）、画像処理部２０からの信号で拡大撮影光学系３を搭載したアライメント光学系４はＸ・Ｙアライメントを開始し（ステップ２０４）、アライメント光学系４のＸＹＺテーブル１７のＺ軸が駆動され、アライメント光学系４は前進を開始する（ステップ２０５）。アライメント光学系４が前進してアライメント指標光の角膜反射像のＸ・Ｙ座標と、Ｚ座標として上皮反射検出位置を検出すると（ステップ２０６）、アライメント光学系４は前進を停止して該アライメント光学系４に搭載された拡大撮影光学系３はＺ方向に移動を開始する（ステップ２０７）。撮像画面におけるアライメント指標光の角膜反射像を所定のＸ・Ｙ座標にくるようにアライメント光学系４はＸ・Ｙアライメントを続け乍ら、上皮反射検出位置から被検部位までのＺ方向の移動信号により拡大撮影光学系は移動せしめられ、対象とする拡大撮影部位が所定位置に移動すなわち検出Ｘ・Ｙ座標が受光部の所定位置へ移動するとともに、拡大撮影光学系３のＺ方向の位置が所定位置（所定の被検部撮影位置）に移動すると（ステップ２０８）、拡大撮影光学系のＺ軸は停止して（ステップ２０９）、アライメント光学系４はアライメントを続けながら、この位置で画像取込が行なわれ（ステップ２１０）、モニタテレビ２３に被検眼部の拡大映像と、アライメント指標光の角膜反射光像の位置する前眼部像が表示される。
【００１９】
この時、拡大撮影光学系は設定した被検部位のＸ・Ｙ・Ｚ方向の観察位置にあり、該拡大撮影光学系を搭載したアライメント光学系4はＸ・Ｙアライメントを続けるため、両光学系の相対移動量により、観察中の被検部位のＸ・Ｙ方向のズレを知ることができる。
【００２０】
次に、アライメント指標光の角膜反射光像を検出して、該反射光像のＸ・Ｙ・Ｚ座標を検出するときの他の実施の形態につき説明する。
図１の構成図の説明において記載したごとく、アライメント用テレビカメラの撮像画面に結像するアライメント指標光の反射光像のピストン状態（又はピンボケ状態）で、Ｚ方向のアライメント位置を上皮、内皮、水晶体面、眼底等所定位置を設定することができるが（段落番号「００１５」参照）、図２に示す従来の眼科装置においてもＺ方向のアライメント位置を前記所定位置に設定することも可能である。
【００２１】
図２において、被検眼Ｅの眼軸上に一致すべきテレビカメラ１５の光軸８に対し所定角で眼球面Ｃに斜方向から照明ランプ５から投影レンズ６を介して照明光束を投射する照明光学系１と、該照明光による被検眼部からの反射光を対物レンズ１２_１，ミラー１２_２，結像レンズ１２，ハーフミラー１２_３を介して被検部細胞の拡大映像をテレビカメラ１５の受光面に結像させる拡大撮影光学系３と、前記光軸８に直角方向の光軸上のアライメント用近赤外線発光ダイオード９からの近赤外光を投影レンズ１０より前記光軸８上のハーフミラー１１を介して眼球面Ｃに投影するアライメント指標投影光学系２と、その角膜反射光を前眼部撮影レンズ１０_１を通してテレビカメラ１５の受光面に結像させるアライメント光学系を有し、前眼部撮影レンズ１０_１により該受光面に前眼部像を結像させるようにした撮影系１６が示されている。
【００２２】
この撮影系１６は、テレビカメラ１５からのアライメント指標光の角膜反射光像の信号であるＬＥＤ信号と被検部の拡大映像信号と前眼部映像信号を画像処理部２０に出力し、前記操作パネルよりインターフェース部を介して被検部位のＸ・Ｙ・Ｚ方向の位置への制御信号を入力された該画像処理部２０からの信号でＸ・Ｙ・Ｚ信号をＸＹＺ駆動回路１８に出力し該ＸＹＺ駆動回路１８からの駆動信号により撮影系１６を搭載したＸＹＺテーブル１７を移動せしめて被検部位のＸＹＺ方向のアライメントを行い、画像処理部２０からは被検部位の拡大映像信号と、アライメント指標光の角膜反射光像の位置する前眼部映像信号を前記と同様にモニタテレビに出力し、該モニタテレビで被検部位の眼部細胞の拡大像と、角膜反射光像の位置する前眼部像を表示するようにしている。
【００２３】
この装置では、撮影系１６のＸ・Ｙ方向のアライメントは前記図１の装置と同様に、テレビカメラ１５でアライメント指標光の角膜反射光を受光して画像処理部２０で検出したＸ・Ｙ座標を受光部の所定位置へ移動せしめて行うが、Ｚ座標については、撮影系１６を被検眼Ｅ方向に前進せしめるに従って被検部の拡大映像は受光面上で角膜上皮から内皮、水晶体面と紙面で下方向に移動することから、該受光面でアライメント指標光の角膜反射光像のピント状態により上皮反射を検出した位置から被検部位に対応して紙面で上下方向に所定量変位した所定位置で該上皮反射光像を検出するようにすることにより被検部に対応したＺ方向の設定位置の検出を行なうことができ、設定した被検部位を撮影することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本願発明の眼科装置によれば、予め操作手段により検者の撮り度い被検部位のＸ・Ｙ・Ｚ方向の位置を入力設定することにより、被検者の目が動いてもＸ・Ｙアライメントを外すことなく容易に眼軸方向の角膜前面から眼底までのあらゆる被検部位を撮影・観察することがでさるとともに、被検部の拡大撮影光学系とアライメント光学系との相対移動量により、現在観察中の被検部位置と予め設定した被検部の位置とのＸ・Ｙ方向のズレ量を知ることができる。。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態を示す構成図である。
【図２】アライメント指標光の反射光像のＸ・Ｙ・Ｚ座標を検出するときの他の実施の形態を示す構成図である。
【図３】図１に記載の眼科装置により、被検眼の観察すべき所要部位を撮影・観察するときの操作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…照明光学系、２…アライメント指標光投影光学系、３…拡大撮影光学系、４…アライメント光学系、５…観察用ランプ、６…投影レンズ、９…アライメント用ＬＥＤ（近赤外線発光ダイオード）、１０…投影レンズ、１０_１…前眼部撮影レンズ、１２_１…対物レンズ、１２…撮像レンズ、１４…結像レンズ、１５…テレビカメラ、１５_Ａ…アライメント用テレビカメラ、１５_Ｂ…観察用テレビカメラ、１６…撮影系、２０…画像処理部、２３…モニタテレビ。

Claims

被検眼に対し観察用の照明光束を投影する照明光学系と被検眼の前記照明光束による照明部位の反射光に基づく被検部位の眼部拡大像を受光する被検部撮像用受光部とを備えた拡大撮影光学系と、被検眼に向けてアライメント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アライメント指標光の反射光を受光するアライメント撮像用受光部を備えるとともに該光学系に対し前記拡大撮影光学系を相対的にＸ・Ｙ・Ｚ方向に移動させる拡大撮影光学系移動手段を搭載したアライメント光学系と、前記アライメント光学系を披検眼に対しＸ・Ｙ・Ｚ方向に移動させるアライメント光学系移動手段と、前記アライメント撮像用受光部からの信号によりアライメント指標光の反射像のＸ・Ｙ座標を検出するとともに検出したＸ・Ｙ座標により該反射光像を前記アライメント撮像用受光部のＸ・Ｙ方向の所定位置へ移動させるべくＸ・Ｙアライメント制御信号を出力するとともに前記拡大撮影光学系を被検部の合焦位置へ移動せしめるための信号を出力し且つ前記被検部撮像用受光部からの信号を表示手段に出力するようにした画像処理部と、該画像処理部にインターフェースを介してＸ・Ｙ・Ｚ方向の被検部の設定等の制御信号を入力する操作手段と、画像処理部からの信号により被検部の拡大撮影像を表示する表示手段とを備え、操作手段に入力した撮影部位に対応して設定した被検部位の映像を表示手段に表示するようにしたことを特徴とする眼科装置。