JP4031716B2 - Ophthalmic imaging device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は眼科用撮影装置に関する。さらに詳しくは、スペキュラー方式によって被検眼に接触させることなく角膜等の細胞を観察、撮影するための眼科用撮影装置に関する。スペキュラー方式の撮影装置とは、照明光を被検眼の光軸に対して斜めから照射し、その角膜における主に鏡面反射光を斜めから受光してこの像を観察、撮影するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１４には角膜Ｃの断面が模式的に示されている。符号Ｔは涙液層である。符号Ｕで示すのは上皮であり、符号Ｊで示すのは実質部であり、符号Ｉで示すのは内皮である。最近、視度矯正等のためにレーシック手術（ＬＡＳＩＫ、laser in situ keratomileusis）が盛んに行われるようになっている。ＬＡＳＩＫ手術は、被検眼の角膜Ｃを実質部Ｊにおいて厚さ方向に二分し、露出した実質部にレーザ光線を照射し、角膜Ｃを薄くする。そして、二分していた角膜Ｃを元に戻して復元一体化を待つものである。この場合、手術後の角膜を観察して二分した角膜の復元状況を監視する必要があるが、角膜の実質部の二分されたあと復元しつつある部分Ｄの位置を予め特定することはできない。角膜の面方向および厚さ方向に探査したうえで監視しなければならない。
【０００３】
そのためには、角膜の厚さ方向に観察点を移動させながら各層の状態を示す像を鮮明に他層の像と分離して捉える装置が必要となる。とくに実質部は内皮細胞や上皮細胞のように細胞が層状に整列しておらず角膜厚さ方向に不揃いな形状となっているからである。
【０００４】
観察対象の像を他層の像と分離して鮮明に撮影するためにはきわめて幅狭のスリット照明光を用いる必要がある。しかし、幅狭のスリットを形成するのは困難であり、また、狭いスリットの幅でしか視野が得られない。そこで、スリット光を被検眼の前眼部に走らせて走査することができる角膜細胞撮影装置が提案された（たとえば、特許文献１、特許文献２および特許文献３参照）。これらの撮影装置は回転式のスリット板を備えている。このスリット板は、その回転中心から同一半径の円周上に複数個のスリットが形成されたものである。一のスリット（照明スリット）を通過したスリット照明光は、被検眼の前眼部で反射され、スリット板の回転中心を挟んで照明スリットに対して１８０゜方向に位置する他のスリット（撮影スリット）を透過して撮像カメラに至る。スリット板は回転するので照明スリットと撮影スリットとは同期して移動し、スリット光によって被検眼の角膜が走査されることになる。したがって、きわめて狭い範囲を照明するスリット光であっても広い範囲の角膜細胞を観察、撮影することができるというものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２４５８４６号公報
【特許文献２】
特開２００２−１７６７８号公報
【特許文献３】
特開２００２−１７６７９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スリット板に狭いスリットを機械的に形成することは難しい。また、スリットの形状、走査方向などから、それぞれの光学系に使用できるスリット位置は限られる。さらに、照明光学系および撮影光学系などの配置により、照明スリットと撮影スリットとを共役位置の関係を保ちながら撮影視野全域を走査させる精度を実現するのが困難である。
【０００７】
本発明はかかる課題を解消するためになされたものであり、被検眼の内皮や上皮はもとより、実質層の各層に対しても他層からの反射光を容易且つ高精度に分離し、十分な照明光量によって鮮明な細胞像を得ることができる眼科用撮影装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の眼科用撮影装置は、
光反射の制御が可能な多数のマイクロミラーを有する第一ミラー素子を有し、この第一ミラー素子に反射させて照明光を被検眼の前眼部にその斜め前方から照射する照明光学系と、光反射の制御が可能な多数のマイクロミラーを有する第二ミラー素子を有し、前眼部での反射光をこの第二ミラー素子に反射させて撮影するための撮影光学系と、上記両ミラー素子を制御するための制御装置とを備えており、この制御装置が、第一ミラー素子において光を反射させるべく制御された照明反射部と、第二ミラー素子において光を反射させるべく制御された撮影反射部との相対位置関係を設定するように構成されている。
【０００９】
かかる構成により、第一ミラー素子に設定された照明反射部に反射させて所定形状（以下、点状や帯状などを含めてスリット状と呼ぶ）の照明光を被検眼に照射することができる。各マイクロミラー（微小ミラー）について光反射の制御が可能だからである。また、被検眼におけるこのスリット状の反射光が第二ミラー素子に至ると、その至った位置を基準として第二ミラー素子における反射部を設定することも容易である。したがって、従来のスリット板のようにスリットの形成、配置の困難性が回避される。その結果、被検眼の撮影すべき層について他層からの反射光を効果的に分離することができる。上記各ミラー素子としては、いわゆるＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）が好適である。
【００１０】
上記制御装置が、第一ミラー素子における上記照明反射部を移動するように制御し、さらに、第二ミラー素子における上記撮影反射部を第一ミラー素子の照明反射部の移動に同期して移動させるべく制御するように構成されてなる構成されてなる眼科用撮影装置が好ましい。照明反射部と撮影反射部とを容易に同期して移動させることができるからである。その結果、被検眼の走査が容易になり、狭いスリット幅にもかかわらず、広い視野の細胞像を得ることができる。
【００１１】
また、上記撮影光学系が前眼部におけるその斜め前方への反射光を受光するものであって、上記第二ミラー素子の面が被検眼の撮像対象面と光学的にほぼ共役に配置されている眼科用撮影装置が好ましい。傾いた撮影面に対して、より広い範囲でピンとの合った鮮明な画像が得られるからである。
【００１２】
また、作動位置検出指標光を上記第一ミラー素子に反射させて被検眼の前眼部をその斜め前方から照射し、前眼部におけるその合焦反射光を斜め前方から受光して作動位置を検出する作動位置検出光学系をさらに備えており、上記第一ミラー素子に作動位置検出指標光を反射する指標光反射部が設定されてなる眼科用撮影装置が好ましい。作動位置検出光学系の構成が簡素化されるからである。また、設定する作動位置を容易に変更することもできる。
【００１３】
本発明の他の眼科用撮影装置は、
光透過の制御が可能な多数の画素を有する第一液晶素子を有し、この第一液晶素子に照明光を透過させて被検眼の前眼部にその斜め前方から照射する照明光学系と、光透過の制御が可能な多数の画素を有する第二液晶素子を有し、前眼部での反射光をこの第二液晶素子に透過させて撮影するための撮影光学系と、上記両液晶素子を制御するための制御装置とを備えており、この制御装置が、第一液晶素子において光を透過させるべく制御された照明透過部と、第二液晶素子において光を透過させるべく制御された撮影透過部との相対位置関係を設定するように構成されている。
【００１４】
かかる構成により、第一液晶素子に設定された照明透過部に照明光を透過させることにより、スリット状の照明光を被検眼に照射することができる。各画素について光透過の制御が可能だからである。また、被検眼におけるこのスリット状の反射光が第二液晶素子に至ると、その至った位置を基準として第二液晶素子における光透過部を設定することも容易である。したがって、従来のスリット板のようにスリットの形成、配置の困難性が回避される。その結果、被検眼の撮影すべき層について他層からの反射光を効果的に分離することができる。
【００１５】
上記制御装置が、第一液晶素子における上記照明透過部を移動するように制御し、さらに、第二液晶素子における上記撮影透過部を第一液晶素子の照明透過部の移動に同期して移動させるべく制御するように構成されてなる構成されてなる眼科用撮影装置が好ましい。被検眼の走査が容易になり、狭いスリット幅にもかかわらず、広い視野の細胞像を得ることができるからである。
【００１６】
また、作動位置検出指標光を上記第一液晶素子を透過させて被検眼の前眼部をその斜め前方から照射し、前眼部におけるその合焦反射光を斜め前方から受光して作動位置を検出する作動位置検出光学系をさらに備えており、上記第一液晶素子に作動位置検出指標光を透過する指標光透過部が設定されてなる眼科用撮影装置が好ましい。作動位置検出光学系の構成が簡素化され、また、設定作動位置も容易に変化させることができるからである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
添付図面に示される実施形態に基づいて本発明の眼科用撮影装置を説明する。
【００１８】
図１は本発明の眼科用撮影装置の一実施形態を概略的に示す平面図であり、主にその光路を示している。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図であり、主にその光路を示している。図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図であり、主にその光路を示している。図４は図１の装置の中央部の断面図であり、主にその光路を示す図である。
【００１９】
図１〜図４に示す眼科用撮影装置１は、機枠２と、この機枠２に搭載され、被検眼Ｅに向かって前進後退するＺ方向、並びにＺ方向に垂直で且つ互いに垂直なＸ方向およびＹ方向に移動しうるＸＹＺ移動架台３を備えている。さらに、ＸＹＺ移動架台３に搭載され、被検眼Ｅに対してＸＹＺの各方向に移動しうるＸＹＺ追随架台４を備えている。ＸＹＺ移動架台３およびＸＹＺ追随架台４にはそれぞれ以下の光学系が分担配置されている。
【００２０】
すなわち、眼科用撮影の観察撮影のために被検眼Ｅの前眼部をその斜め前方からスリット光によって照明するための照明光学系６と、被検眼Ｅの前眼部表面で反射した上記スリット光を撮影するための撮影光学系７と、被検眼Ｅに対する撮影光軸のＸＹ方向の位置合わせ（アライメント）を行うのための第一アライメント光学系８および第二アライメント光学系９と、撮影光学系７の合焦点を被撮影部位たる角膜内皮に一致させるためのＺ方向位置決め光学系（作動位置検出光学系）１０とが配置されている。
【００２１】
照明光学系６は角膜を照明する光源としての観察ランプ１１およびキセノン管１２を有している。観察ランプ１１は合焦点を角膜厚さ方向に移動させつつ眼科用撮影を連続して観察するときに使用するもので可視光を発光する。キセノン管１２は特定された部位の細胞を撮影するために使用され、可視光を発光する。いずれの光源１１、１２からの照明光もスリット光を形成するための照明反射部としてのスリット反射部３６ａが形成された第一ミラー素子３６でスリット状に反射され、このスリット光が照明レンズ５および照明用対物レンズ１４を透過して被検眼Ｅの角膜に収束させられる。第一ミラー素子３６は光反射の制御が可能な多数のマイクロミラーを有している。本実施形態では第一ミラー素子および後述の第二ミラー素子３７として公知のＤＭＤ素子（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を用いている。照明光学系６の光路にその途中から後述の作動位置検出光学系１０の光路を同一にするため、光路途中にホットミラー１５が介装されている。このホットミラー１５は可視光である照明光は透過し、赤外光である後述の作動位置検出用の指標光を反射するものである。
【００２２】
撮影光学系７は眼科用撮影を観察撮影するためのＣＣＤカメラ１７を有している。被検眼Ｅの角膜で反射した上記スリット光は、撮影用対物レンズ１８、ミラー１９、撮影レンズ２０、ＤＭＤ素子からなる第二ミラー素子３７およびリレーレンズ１３を通り、ミラー３０で反射されたうえでＣＣＤカメラ１７に導かれる。スリット反射光は第二ミラー素子３７の位置で一旦結像し、第二ミラー素子３７における結像位置の撮影反射部としてのスリット反射部３７ａによってスリット状に反射され、リレーレンズ１３によってＣＣＤカメラ１７の受光面に結像させられる。本実施形態では撮影光学系７の光路がその途中まで後述の作動位置検出光学系１０の光路と同一にされている。この目的で光路を分岐するためのホットミラー２１が介装されている。このホットミラー２１は可視光である照明光を透過し、赤外光である作動位置検出用の指標光を反射するものである。
【００２３】
ここで、第一および第二のミラー素子３６、３７を説明する。ミラー素子であるＤＭＤの表面には所定の区画内に多数個の微小ミラーがマトリックス状に配置されている。各微小ミラーは独立してその面を傾斜させるようにデジタル制御が可能である。本実施形態では、各微小ミラーがＤＭＤの面の法線に対して同一方向に±１２゜傾斜させられる。もちろん、他の角度に傾斜させるものを用いてもよい。
【００２４】
図５にはかかるミラー素子３６、３７への入射光の方向と反射光の方向との関係が示されている。本実施形態では、素子表面の法線Ｎに対して２４゜の入射角で入射し、微小ミラーの±１２゜の傾斜（オン−オフという）により、法線Ｎ方向に反射する場合（オンという）と法線Ｎに対して４８゜の方向に反射する場合（オフという）とが設定されている。また、このようにオン・オフさせる微小ミラーおよびその範囲を制御装置４２によって任意に設定することができる。すなわち、オン・オフする範囲の外形（スリット形状）を任意に変化させることが可能である。たとえば幅狭の長方形状の範囲（いわば帯状の範囲）の微小ミラー、微小円内の微小ミラー、環状の範囲内等の微小ミラーをオン・オフさせることが可能である。また、これらの範囲の外形を維持したままオン・オフの範囲を移動させることも制御装置４２によって可能となる。すなわち、スリット（スリット反射部）の移動である。
【００２５】
図２、図３および図５を参照してこの装置１内でのミラー素子３６、３７の機能を説明する。照明光学系６および撮影光学系７において、ミラー素子３６、３７で反射された光は、いずれの光学系６、７においてもミラー素子がオンの時には各光学系の光軸６ａ、７ａに沿って進む。また、ミラー素子がオフの時には反射光は光軸６ａ、７ａから外れて反射光の方向に配置された光吸収体３１によって反射光が吸収される。
【００２６】
本装置１では、各ミラー素子３６、３７に光学的なスリットが形成される。すなわち、スリット形状の範囲の微小ミラーがオンにされ（前述したスリット反射部３６ａ，３７ａ）、その他の範囲の微小ミラーがオフにされる。したがって、ミラー素子に入射した光はスリット光として反射される。このように、各ミラー素子は従来技術におけるスリットに相当し、両ミラー素子の組み合わせが従来技術におけるスリット板に相当する。しかしながら、ミラー素子は従来のスリットやスリット板に比較してはるかに優れた機能を備える。第一および第二のミラー素子３６、３７の移動の同期が容易且つ高精度になされるうえ、スリットの形状を任意に変化させることができるからである。
【００２７】
本装置１では、第一ミラー素子３６によってスリット状とされた照明光が被検眼で反射されて第二ミラー素子３７に至って結像する。第二ミラー素子３７では、入射したスリット光の結像位置にほぼ一致して、このスリット光とほぼ同形状のスリット反射部３７ａが形成される。もちろん後述するように異なる形状でもよい。その範囲の微小ミラーがオンにされる。したがって、第二ミラー素子３７で散乱光の侵入が抑制されて上記スリット照明光がスリット状に反射される。このスリット光が上記ＣＣＤカメラ１７によって受光され、被検部の像が撮影される。
【００２８】
図６に示すように、上記スリット照明光によって被検眼を走査することも容易である。図６にはミラー素子３６、３７におけるスリット反射部３６ａ、３７ａの移動が示されている。図中の二点鎖線は微小ミラーの駆動範囲を示している。図６（ｂ）が第一スリット反射部（照明光反射部）３６ａであり、図６（ａ）が対応する第二スリット反射部（撮影光反射部）３７ａである。図中の矢印は走査方向を示し、小円は照明光軸６ａおよび撮影光軸７ａの中心を示し、天地は被検眼上の方向に対応している。第一ミラー素子３６のスリット反射部３６ａをそのスリット形状を保ったまま移動させる（図６（ｂ））。そうすることにより、スリット照明光が被検眼表面を移動し、被検眼による移動する反射光を第二ミラー素子３７が捉える。第二ミラー素子３７では、その面上において入射したスリット光の結像位置にほぼ一致して、このスリット光とほぼ同形状のスリット反射部３７ａがスリット光の移動に同期して移動させられる（図６（ａ））。かかる動作は上記制御装置４２によってミラー素子のドライブ機構を制御することによってなされる。
【００２９】
かかる構成により、スリット光によって被検眼Ｅの角膜等を各層での反射光を分離して撮影すること、および、走査することが可能となる。このことは、図７にも示される。図７（ａ）に示すように、一本の細いスリット照明光Ｌ１によって被検眼Ｅの角膜の異なる層Ｓ１、Ｓ２からの反射光Ｒ１、Ｒ２が効果的に分離される。また、図７（ｂ）および図６（ａ）に示すように、細いスリット照明光をＬ１、Ｌ２、Ｌ３と走査することにより、一の層Ｓの広い範囲における反射光Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が連続して受光され、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３へと連続して撮影される（図６（ｂ）を併せて参照）。したがって、きわめて狭い範囲を照明するスリット光であっても走査によって広い範囲の角膜細胞等を観察、撮影することができる。きわめて短時間に上記走査を繰り返すことも可能なので、角膜細胞等を動画として観察することも可能である。走査方向は一方向のみでもよく、また、所定ストロークで往復走査することも可能である。角膜表面の薄い表層（約１０ミクロン以下）の表面における反射光と、角膜上皮における反射光を完全に分離し得るほどに狭い幅のスリット照明光を用いることが可能となる。たとえば、第一ミラー素子３６上のスリット反射部を０．０５〜０．２ミリメートル程度の幅に形成しておき、このスリット反射部によって反射されたスリット光をレンズ系によって角膜上で約１０ミクロンの幅のスリット照明光となるように縮小することができる。この反射光をまた撮影光学系７のレンズ系によって拡大するのである。
【００３０】
被検眼で反射されて第二ミラー素子３７に結像したスリット光の結像位置にほぼ一致してこのスリット光とほぼ同形状のスリット反射部３７ａを形成するための調整については後述する。
【００３１】
図１を参照しつつ、本装置１における照明光学系６から撮影光学系７に至る像の向きを説明する。図１（ａ）および図１（ｂ）には、照明光源１１、１２からの照明光を第一ミラー素子３６においてスリット化したときのスリット像の上下の向きを示す矢印と左右の向きを示すまち針形とが併記されている。図１（ｂ）はミラー素子３６、３７における像の向きをミラー素子の背面側から見た状態で示したものである。第一ミラー素子３６と第二ミラー素子３７とでは入射する像の上下および左右の向きがそれぞれ反対となる。図１（ｃ）はミラー素子３６、３７におけるスリット反射部３６ａ、３７ａの移動（走査）をミラー素子の背面側から見た状態で示したものである。図中の二点鎖線は微小ミラーの駆動範囲を示している。図１（ｄ）は第一ミラー素子３６のスリット反射部３６ａが図１（ｃ）に示す方向に移動するときの被検眼の前眼部におけるスリット照明光の移動方向を示すものである。図１（ｄ）において、スリット照明光は角膜表面と角膜内皮とで反射している状態が示されている。反射光は角膜表面におけるものが強い。
【００３２】
照明光は被検眼Ｅの表面に対して斜めに入射し、斜めに反射される。そして、斜めに反射された光を、撮影光学系のＣＣＤカメラ１７では撮影光軸７ａに垂直な面で受光する。したがって、スリット照明光を走査させるとき、視野範囲（図７（ｂ）中の符号Ｈ）における走査方向の周辺部（両端部）はピントがぼけることになる。かかる問題を解消するために、第二ミラー素子３７がその法線が撮影光軸７ａに対して傾斜した状態で設置されている。すなわち、反射光の被検眼Ｅの表面に対する傾斜を相殺する方向に第二ミラー素子３７の面が傾斜するように、すなわち、撮影レンズ２０の結像面に対して第二ミラー素子３７の面が傾斜するようにされている（図３参照）。本実施形態では前述したように、撮影光軸７ａに対して第一ミラー素子の法線が２４゜傾斜するようにしている。
【００３３】
つぎに、第一アライメント光学系８は、アライメント用対物レンズ２２、発光ダイオードからなる二個のアライメント指標光の光源２３Ｘ、２３Ｙおよびエリアセンサ等の受光素子２４を有している。上記光源２３Ｘ、２３Ｙが第一投影手段であり、アライメント用対物レンズ２２、後述の拡散レンズ２５ａおよび結像レンズ２５ｂ、ならびに、受光素子２４が第一検出手段である。上記アライメント用対物レンズ２２の光軸上に照明光学系６の光軸６ａと撮影光学系７の光軸７ａとの交点が位置している。この交点が後述する合焦点である。
【００３４】
図８は被検眼Ｅから見た対物レンズ１４、１８、２２近傍の配置を示している。アライメント用対物レンズ２２の周囲に、Ｘ軸用光源２３ＸとＹ軸用光源２３Ｙとが相互に９０゜方向に配置されている。各光源２３Ｘ、２３Ｙからは被検眼Ｅに向けて赤外の指標光が交互に発光される。各光源２３Ｘ、２３Ｙからの指標光は被検眼で反射し、アライメント用対物レンズ２２、拡散レンズ２５ａおよび結像レンズ２５ｂを透過して受光素子２４に結像する。受光素子２４からの画像信号は後述の制御装置４２に送られる。
【００３５】
図９を参照しつつ第一アライメント光学系８を用いたアライメント動作を説明する。第一アライメント光学系８を用いてＸＹＺ架台３を移動させて行うアライメントを第一アライメントという。図９（ａ）に二点鎖線で示すのはモニタ画面２６に表示された前眼部像であり、第一アライメントが確立した状態、すなわち、アライメント用対物レンズ２２の光軸が被検眼Ｅの頂点に一致した状態を示している。このとき、両光源２３Ｘ、２３Ｙともに点灯させれば前眼部にはその中心を被検眼の頂点とした場合、この頂点を中心として９０゜方向にＸ軸用光源の像２３ＸａとＹ軸用光源の像２３Ｙａとが映し出されるので、この状態での各像２３Ｘａ、２３Ｙａの範囲をアライメント完了範囲（以下、ゲートという）２７Ｘ、２７Ｙとして設定する。そして、アライメントが確立していない状態では、図９（ｂ）に示すようにＸ軸用光源の像２３Ｘａがゲート２７Ｘから外れており、図９（ｃ）に示すようにＹ軸用光源の像２３Ｙａがゲート２７Ｙから外れている。このときにはＸ方向のゲート２７Ｘに入るようにＸＹＺ移動架台３がＸ方向に移動させられ、Ｙ方向のゲート２７Ｙに入るようにＸＹＺ移動架台３がＹ方向に移動させられる。アライメント動作中は識別を容易にするために、短時間ピッチで交互にゲート２７Ｘ、２７Ｙを設定するのと同期してＸ軸用光源２３ＸとＹ軸用光源２３Ｙとを交互に発光する。両像２３Ｘａ、２３Ｙａともにそのゲート２７Ｘ、２７Ｙに入ったときに第一アライメントが完了する。
【００３６】
つぎに図１および図２を参照しつつ作動位置検出光学系１０を説明する。作動位置検出光学系１０は被検眼に対して斜めから赤外光である作動位置検出用の指標光を照射する検出光照射光学系１０ａと、被検眼に対して斜めから上記指標光の反射光を検出する検出光検出光学系１０ｂとを有している。検出光照射光学系１０ａは作動位置検出のための指標光源としての赤外線ランプ２８を備えている。検出用指標光は後述するように第一ミラー素子３６によって形成される。検出光検出光学系１０ｂは作動位置検出センサ２９を備えている。検出光照射光学系１０ａは照明光学系６と光軸がほとんど同一であり、上記ホットミラー１５によって分岐した光軸上に検出用ランプ２８が配置されている。検出光検出光学系１０ｂは撮影光学系７と光軸がほとんど同一であり、上記ホットミラー２１によって分岐した光軸上に作動位置検出センサ２９が配置されている。作動位置検出センサ２９としてはラインセンサやエリアセンサが用いられる。
【００３７】
検出用ランプ２８からの指標光は第一ミラー素子３６によって反射され、照明光学系６の光軸６ａを通って被検眼Ｅに至り、前眼部で反射する。この反射光は撮影光学系７の光軸７ａを通り、ホットミラー２１で反射されて作動位置検出センサ２９に至り、受光される。第一ミラー素子３６には、観察撮影用の上記スリット反射部３６ａとは別に、移動しない作動位置検出用反射部（指標光反射部）３２が形成されている（図１０（ｈ１）参照）。この指標光反射部３２としても微小ミラーの一範囲を利用すればよい。後述するように被検眼の微動に追随してこの被検眼を観察するときなどには、作動位置検出動作と観察撮影動作とが並行して行われる。したがって、第一ミラー素子３６における指標光反射部３２以外からの反射光も作動位置検出センサ２９に受光される可能性がある。これを防ぐために、作動位置検出センサ２９の前に、指標光反射部３２以外からの反射光を遮光するためのマスク３９を設置する。これにより、たとえ第一ミラー素子３６における他の範囲の微小ミラーをオンにしているときでも、指標光反射部３２から被検眼に至って反射した指標光のみが作動位置検出センサ２９に至る。
【００３８】
なお、図１０にはミラー素子３６、３７におけるスリット反射部３６ａ、３７ａのパターンを例示している。各図の下段が第一スリット反射部（照明反射部）３６ａであり、上段が対応する第二スリット反射部（撮影反射部）３７ａである。図中の二点鎖線は微小ミラーの駆動範囲を示している。また、縦横の中心線の交点が光軸６ａ、７ａに対応している。
【００３９】
作動位置検出センサ２９の受光範囲に設定された所定域において指標光が受光されたときに制御装置４２が作動位置に至ったと判断し、撮影がなされる。これが作動位置であり、合焦の基準位置である。
【００４０】
上記を図１１も併せ参照しつつより詳細に説明する。図１１では、第一ミラー素子３６の所定位置（図１０（ｈ１）に示す位置）に指標光反射部３２が形成されているときの指標光の光路およびこの指標光の被検眼の角膜表面での反射光の光路を符号Ｌ２、Ｒとして示している。検出光照射光学系１０ａの光軸と検出光検出光学系１０ｂの光軸との交点が作動位置Ｋ２（図１１）である。光学系が作動位置に至ったときに、照明光学系６の光軸６ａと撮影光学系７の光軸７ａとの交点（合焦点）が被検眼Ｅの角膜の厚さ方向のある部位（撮影部位）にあれば、この部位の細胞が撮影されることになる。図１１中では符号Ｃで示されている。符号Ｌ２から符号Ｃへ至るのが照明光であり、符号Ｃから符号７ａに向かうのがこの照明光の撮影部位における反射光であり、ＣＣＤカメラに至る光である。作動位置検出センサ２９によって明確に検出しうる反射光は角膜表面での反射光であることから、角膜表面での反射光を検出したときの位置を作動位置としている。制御装置４２はこの作動位置を維持すべく、すなわち、上記反射スリット光が作動位置検出センサ２９の上記所定域に至るように、被検眼Ｅの変位に応じてフィードバック制御によりＸＹＺ移動架台３をＺ軸方向に移動させる。これが第一のＺ方向位置決め動作である。
【００４１】
図１１に示すごとく、照明光学系６の光軸６ａと撮影光学系７の光軸７ａとの交点（撮影部位）Ｃは、検出光照射光学系１０ａの光軸と検出光検出光学系１０ｂの光軸との交点（作動位置）Ｋ２とは異なる位置に設定されている。これは、前述したように、作動位置は角膜表面での反射光によって明確に検出されるが、撮影部位は通常は表面ではなく角膜内部の層であるからである。しかし、これらＣ、Ｋ２を一致させることも容易である。
【００４２】
第一アライメント動作と第一Ｚ方向位置決め動作とは以下のように進行する。まず、被検者が装置１の顎台４３および額当て４４に顔を当接させることにより顔を固定する。ついで被検者に図示しない固視灯を固視させることによって被検眼Ｅを固定する。ついでＸＹＺ移動架台３を被検眼に接近させることによって第一アライメント指標光の像２３Ｘａ、２３Ｙａをモニタ画面２６上に確認する。その後、アライメントを維持しつつＸＹＺ移動架台３を被検眼に接近させて第一Ｚ方向位置決めを行う。第一アライメントおよび第一Ｚ方向位置決めがなされたあと、第二アライメント動作および第二Ｚ方向位置決め動作に切り替えられる。第二アライメント動作および第二Ｚ方向位置決め動作は後述するとおり、フィードバック制御によって被検眼Ｅの変位に応じてＸＹＺ追随架台４を移動させるものである。
【００４３】
本装置１では合焦点を角膜の厚さ方向に移動させることによって角膜の各層を観察することができるように構成されている。具体的には、作動位置検出センサ２９が検出するべき検出用指標光の被検眼における反射点と合焦点とを、対物レンズの軸方向に相対的に変位させていく。作動位置検出センサ２９によって明確に検出しうる反射光は角膜表面での反射光であることから、この時点（作動位置に至った時点）で撮影することとし、この作動位置を合焦点から離間させたり接近させたりするのである。これは前述のごとく合焦点を角膜の厚さ方向に変位させることを意味する。
【００４４】
作動位置を相対移動させるためには、第一ミラー素子３６の指標光反射部３２を検出光照射光学系１０ａの光軸に垂直な横方向に移動させる。このことを、図１１および図１０を参照しながら説明する。たとえば、図１０（ｈ１）から図１０（ｈ２）または図１０（ｈ３）へ移動させる。移動距離は制御装置４２によって位置情報として記憶される。指標光反射部３２を図１０（ｈ２）の位置に設定し直すと、図１１において指標光はＬ１から被検眼に照射されることになり、作動位置検出センサ２９によって検出され得る作動位置は図中の符号Ｋ１となる。逆に、指標光反射部３２を図１０（ｈ３）の位置に設定し直すと、図１１において指標光はＬ３から被検眼に照射されることになり、作動位置検出センサ２９によって検出され得る作動位置は図中の符号Ｋ３となる。このように指標光反射部３２を上記光軸１０ａに対して横方向に移動させることにより、検出され得る作動位置は前後に移動する。これに対応するようにＸＹＺ移動架台３をＺ方向に移動させて作動位置をＺ軸方向に移動させる。すなわち、指標光反射部３２を横方向に移動させることによって作動位置検出のための反射光が作動位置検出センサ２９の設定域から外れるので、フィードバック制御によって作動位置検出センサ２９が上記反射光を検出するようにＸＹＺ移動架台３がＺ方向に移動させられるのである。その結果、撮影光学系７の焦点（合焦点）がＺ軸方向に移動する。このようにして角膜の厚さ方向の各層に焦点が一致していく。かかる作動によって角膜の厚さ方向の各層を観察することができる。
【００４５】
以上説明した第一アライメント光学系８および作動位置検出光学系１０はともにそれらの光学機器類がＸＹＺ移動架台３とＸＹＺ追随架台４とに分かれて搭載されている。このため、ＸＹＺ追随架台４の移動によって結像作用に影響が及ばないように、ＸＹＺ移動架台３上の光学機器類とＸＹＺ追随架台４上の光学機器類とがアフォーカルな光路を形成するように構成されている。具体的には図１に示すごとく、照明光学系６では照明レンズ５によって照明光が平行光束とされ、撮影光学系７では角膜反射光が撮影用対物レンズ１８によって平行光束とされ、第一アライメント光学系８ではアライメント指標光の被検眼での反射光は拡散レンズ２５ａによって平行光束とされる。なお、後述する第二アライメント光学系９の光学機器はＸＹＺ追随架台４に搭載されているため、アフォーカル光路を形成する必要はない。
【００４６】
次に第二アライメント光学系９を説明する。第二アライメント光学系９は、上記アライメント用対物レンズ２２を含み、赤外光を発光する発光ダイオードからなる第二アライメント指標光源３３およびエリアセンサ等の受光素子３４を有している。このように、第二アライメント光学系９と第一アライメント光学系８とは同一のアライメント用対物レンズ２２を共用している。第二アライメント指標光源３３およびアライメント用対物レンズ２２が第二投影手段であり、アライメント用対物レンズ２２、結像レンズ３５および受光素子３４が第二検出手段である。
【００４７】
図１２に示すように第二アライメント指標光源３３からの指標光Ｂｆはアライメント用対物レンズ２２により、作動位置にあるときの被検眼Ｅの表面から所定寸法だけ前方におけるアライメント用対物レンズ２２の光軸上に結像する角度で収束させられる。被検眼表面での反射光Ｂｒはアライメント用対物レンズ２２および結像レンズ３５を透過して受光素子３４に受光される。上記所定寸法とは角膜表面の曲率半径ｒの約１／２であり、それによって被検眼表面での反射光Ｂｒは平行光となる。一般的な人眼の角膜表面の曲率半径ｒは約８ｍｍである。実際のアライメント用対物レンズ２２の設定は、撮影光学系７の焦点、すなわち照明光学系６の光軸６ａと撮影光学系７の光軸７ａとの交点から約０．５ｒだけ前方に指標光が結像するようになされる。
【００４８】
図１２（ａ）はアライメント用対物レンズ２２の光軸が被検眼頂点に直交した状態、すなわちＸＹアライメントが確立されている状態を示しており、反射光Ｂｒはアライメント用対物レンズ２２の光軸に沿って戻っている。図８（ｂ）はアライメント用対物レンズ２２の光軸が被検眼頂点から外れた状態、すなわちＸＹアライメントが確立されていない状態を示しており、反射光Ｂｒはアライメント用対物レンズ２２の光軸に対して傾斜している。一例として、被検眼頂点がアライメント用対物レンズ２２の光軸から０．０１ｍｍ外れると反射光Ｂｒの光軸はアライメント用対物レンズ２２の光軸に対して約０．１５゜傾斜する。また、０．６ｍｍ外れた場合は約９゜傾斜する。アライメント用対物レンズ２２の光軸からのずれが小さいときには、このずれと反射光の傾斜角とはほぼ比例する。このように被検眼がわずかに変位した場合でもこれが拡大されて受光素子３４に検出される。
【００４９】
被検眼表面での反射光Ｂｒを受光した受光素子３４からは画像信号が制御装置４２に送られる。制御装置４２では、上記アライメント指標光Ｂｆの被検眼Ｅの角膜における反射光Ｂｒたる輝点に基づいてＸＹＺ追随架台４をＸＹ方向に移動させることによってアライメント用対物レンズ２２の光軸を角膜頂点に一致させる。
【００５０】
図１３を参照しつつ具体的なアライメント動作を説明する。図１３に示すモニタ画面２６においてその中心Ｏがアライメント用対物レンズの光軸に対応させられている。したがって、図１２（ａ）からも明らかなように、第二アライメントが確立している状態では輝点Ｆが中心Ｏに位置する。第二アライメントが確立されていない状態では二点鎖線で示すごとく輝点Ｆが画面中心Ｏから外れている。これを制御装置４２のフィードバック制御によって輝点Ｆが中心Ｏに移動するようにＸＹＺ追随架台４をＸＹ方向に移動させるのである。
【００５１】
制御装置４２においては、輝点Ｆを中心Ｏに向けて移動させる速度（ＸＹＺ追随架台４の速度）が中心Ｏと輝点Ｆとの離間距離に比例するようにされている。すなわち、ＸＹＺ追随架台４を移動させるときにアライメント用対物レンズ２２の光軸が角膜頂点に近づくに従ってその接近速度が低下するのである。こうすることにより、ＸＹＺ追随架台の目的位置に対するオーバーランや移動のハンチング等が防止され、制御の精度が向上する。
【００５２】
この第二アライメント動作の最中にも第二Ｚ方向位置決め動作が平行して実行される。第二Ｚ方向位置決めも前述の作動位置検出光学系１０を用いて行うが、移動させるのはＸＹＺ移動架台３ではなくてＸＹＺ追随架台４である。すなわち、制御装置４２は上記反射スリット光が作動位置検出センサ２９の上記所定域に至るように、被検眼Ｅの変位に応じてフィードバック制御によりＸＹＺ追随架台４をＺ軸方向に移動させる。ＸＹＺ移動架台３に代えてＸＹＺ追随架台４を移動させる点が第一アライメントと異なる点であり、その他の動作は同一であるため、説明を省略する。なお、前述のとおりアフォーカル光路が形成されているので、ＸＹＺ移動架台３に対してＸＹＺ追随架台４を相対移動させても光学系の作用に影響はない。
【００５３】
本装置１では、まず第一アライメント動作および第一Ｚ方向位置決め動作を行い、これが完了した時点で制御装置４２によって第二アライメント動作および第二Ｚ方向位置決め動作に切り替えられる。第二の動作に切り替えられると、被検眼が固視微動をしていても容易にこれに追随することができる。一方、第一アライメントにおける検出可能な被検眼の変位の範囲は大きく、第二アライメントにおける検出可能な被検眼の変位の範囲は小さい。たとえば、前者は直径１０〜１５ｍｍの範囲であり、後者は約２ｍｍの範囲である。したがって、第二アライメント動作中に被検眼が大きく変位するとこれを検出できなくなる。この場合、すなわち前述の第二アライメント動作中の反射光による輝点Ｆがゲートから消えた場合、制御装置４２が第一アライメント動作に切り替えるようにされている。そして、第一アライメントが確立した時点で再び第一から第二へアライメント動作が切り替えられる。
【００５４】
第二アライメントが確立し、作動位置が検出されると、検査者は観察ボタンを操作して連続観察用ランプ１１を点灯し、合焦操作を行う。合焦操作はフォーカスボタンの操作によって前述の第一ミラー素子３６の指標光反射部３２を移動さることによって行う。すなわち、撮影光学系７の合焦点に対して作動位置をＺ方向に相対的に移動させることによって撮影光学系７の合焦点を角膜の厚さ方向に移動させる。この間、第二アライメントが維持されている。これにより眼科用撮影像がモニタ画面に表示され、検査者は被検眼の角膜の厚さ方向の各層の細胞像を観察することができる。検査者は所望の位置、つまり選択した角膜部位で撮影ボタンを操作することによってキセノン管１２を発光してその部位の眼科用撮影を撮影することができる。選択された画像が静止画として記録される。
【００５５】
以下に、第一ミラー素子３６におけるスリット反射部３６ａと第二ミラー素子３７におけるスリット反射部３７ａとを一致させる初期設定を以下に説明する。まず、被検眼Ｅの位置に検出用のエリアセンサ等の受光素子（図示しない）を配置する。ついで、照明光源たる連続観察ランプ１１を点灯する。そうすると、照明光学系６において第一ミラー素子３６に固定設定された点状のスリット反射部３６ａ（図１０（ｂ）参照）によってスリット光が受光素子に照射され、これが受光素子によって受光される。一方、撮影光学系７のＣＣＤカメラ１７の位置に初期設定用の光源を配置し、これを点灯する。そうすると、撮影光学系７において第二ミラー素子３７に設定された点状のスリット反射部３７ａ（図１０（ｂ）参照）によってスリット光が受光素子に照射され、これが受光素子によって受光される。このように受光素子には二つのスリット光が照射される。あとは、制御装置４２により、第二ミラー素子３７のスリット反射部３７ａの形状を変化させ且つこれを移動させることにより、受光素子面におけるスリット光の形状および位置を変化させる。こうすることにより、第一ミラー素子３６および第二ミラー素子３７によるスリット光の位置を一致させる。この位置が制御装置４２に記憶される。これにより、両ミラー素子のスリット反射部３６ａ、３７ａの位置が光学的に一致し、初期設定が完了する。もちろん、このときに第一ミラー素子３６におけるスリット反射部３６ａの位置と、第二ミラー素子３７におけるスリット反射部３７ａの位置とが異なっていても問題はない。具体的には、第一ミラー素子３６のスリット反射部３６ａの位置が第一ミラー素子３６の中央にあるのに対して、第二ミラー素子３７のスリット反射部３７ａの位置が第二ミラー素子３７の中央から外れている場合である（図１０（ａ）参照）。この場合でも両スリット反射部は制御装置４２によって同期して走査可能である。
【００５６】
図７（ｂ）を参照しながらフォーカシングを説明する。上記したように、両ミラー素子３６、３７のスリット反射部３６ａ、３７ａを光学的に一致させているとき、すなわち、両スリット反射部３６ａ、３７ａが光軸中心上に位置するとき、たとえば、スリット照明光Ｌ２（第一ミラー素子３６のスリット反射部の位置する光軸）に対して第二ミラー素子３７のスリット反射部３７ａの位置する光軸Ｒ２が一致している。また、スリット照明光Ｌ１（第一ミラー素子３６のスリット反射部３６ａの位置する光軸）に対して第二ミラー素子３７のスリット反射部の位置する光軸Ｒ１が一致し、スリット照明光Ｌ３（第一ミラー素子３６のスリット反射部３６ａの位置する光軸）に対して第二ミラー素子３７のスリット反射部３７ａの位置する光軸Ｒ３が一致している。以上については図１０（ｇ１）を参照すればよい。したがって、Ｌ１とＲ１との交差部位Ｋ１、Ｌ２とＲ２との交差部位Ｋ２、および、Ｌ３とＲ３との交差部位Ｋ３がそれぞれ撮影部位となる。そして、この状態で、すなわち両ミラー素子３６、３７のスリット反射部３６ａ、３７ａを一致させながら同期してスリット照明光を走査すると、撮影部位はＫ１からＫ２を経てＫ３に至り、図中の視野範囲Ｈの像が撮影される。
【００５７】
しかしながら、予め両ミラー素子のスリット反射部３６ａ、３７ａの位置を一致させずに相互にずらしておいてもよい（図１０（ｇ２）および図１０（ｇ３）参照）。たとえば、図７（ｂ）中におけるＬ３とＲ１とが対応するように両ミラー素子のスリット反射部３６ａ、３７ａが設定されているとする（図１０（ｇ３）参照）。この場合、Ｌ３とＲ１との交差部位Ｋ４が撮影されることになる。スリット照明光を走査する場合には、上記Ｋ４が位置する深さの層Ｓ４について、図中の視野範囲Ｈの像が撮影される。また、図７（ｂ）中におけるＬ１とＲ３とが対応するように両ミラー素子のスリット反射部３６ａ、３７ａが設定されているとする（図１０（ｇ２）参照）。この場合、Ｌ１とＲ３との交差部位（図示しない）が撮影されることになる。このように、両ミラー素子のスリット反射部の位置を一致させずに相互にずらしておくこと（スリット照明光の走査位相を変化させること）により、被検眼における撮影部位の深さを変化させることができる。かかる構成および制御装置４２による制御により、光学系自体を移動させる必要なく、ミラー素子上のスリット反射部の位相変化のみによって撮影部位の深さを変化させるので、応答性がよい。したがって、前述した追随式での連続観察時に、被検眼の微動に対応することができる。
【００５８】
また、前述のごとく両スリット反射部を一致させた後でも、制御装置４２によって所定距離および所定方向に変更することが可能である。
【００５９】
前述したごとく、ミラー素子３６、３７は制御装置４２によってスリット反射部の形状を自在に変更することができる。これは走査の最中にも変更することができる。以下、スリット形状の変更例についての例を説明する。
【００６０】
被検眼の角膜表面は球面状を呈しているため、周辺部では照明光の反射方向が撮影用対物レンズ１８から外れるので暗くなる。そのため、図１０（ｃ）に示すごとく、スリット形状をその両端にいくに従って幅広くし、両端ほど照明光量が増加するようにしている。または、スリット形状は幅狭の長方形にしておき、スリットの中央部と両端近傍とで微小ミラーの点滅速度を変化させる、つまり点灯時間と消灯時間との割合を変化させることによって照明のデューティーを変えてもよい。
【００６１】
また、図示していないが、被検眼の涙液層、ムチン層、角膜上皮、実質層、角膜内皮それぞれの明るさが異なる。つまり照明光に対する反射能が異なる。したがって、観察対象部位の相違に応じてスリット幅を変えることによって照明光量を変化させることができる。または、上記のように微小ミラーの点滅速度を変化させることによって照明のデューティーを変えてもよい。
【００６２】
被検眼の角膜各層にはそれぞれその観察に適した被写界深度がある。内皮や実質層は深度が深い方がよい。一方、上皮やムチン層は深度を浅くして反射光の分離をよくする方がよい。各層の観察時には、まず基準として内皮層に合わせるのが操作しやすい。このときにはスリット幅を広くして観察部位を探しやすくしておき、観察部位を特定した後はスリット幅を狭くして分解能を向上させれば観察しやすい。
【００６３】
スリット照明の幅を狭くして光の分離を良くすると、被検眼のわずかの変位によって向きが変化した反射光を、第二ミラー素子３７のスリット反射部３７ａが捉えることができないことがある。この場合、図１０（ｄ）に示すように、第一ミラー素子３６のスリット幅を第二ミラー素子３７のスリット幅より広くしておくことにより、被検眼が前後左右に微動したとしても観察光量の変化を抑制することができる。
【００６４】
たとえば、角膜上皮基底細胞を観察する際には涙液層による強い散乱光が外乱となることがある。また、被検眼の神経繊維は鏡面反射光によっては観察しにくい。このような場合、被検眼の観察部位において照明光路と撮影光路とが交わらないように、両ミラー素子３６、３７のスリット反射部を図１０（ｅ）および図１０（ｆ）に示すように、その位相がずれるように設定することにより周囲からの散乱光によって観察するのが好ましい。図１０（ｅ）に示すのは、両スリット反射部３６ａ、３７ａの中心は一致しているが、撮影側３７ａが小円状スリットであり、照明側３６ａはこの小円状スリット３７ａと一致しない外方に対応する円輪状スリットである。図１０（ｆ）に示すのは、両スリット反射部３６ａ、３７ａの中心は一致しているが、撮影側３７ａが幅狭の帯状スリットであり、照明側３６ａはこの帯状スリット３７ａと一致せずにその左右両側の平行な位置に対応する二本の帯状スリットである。
【００６５】
また、図１０（ｂ）や図１０（ｅ）の撮影側スリット反射部３７ａとして示したような小円状のスリット反射部を構成し、この小円状（または点状）スリットを縦横に走査することも可能である。場合によっては単一の微小ミラーを縦横に走査するようにしてもよい。いわばテレビジョンの画面表示のように走査することが可能である。かかる構成により、小円状または点状のスリットを中心としたいずれの方向にも光の分離が可能となる。すなわち、細長いスリット照明光の場合、その幅方向には光の分離が可能であってもスリットの長手方向については幅方向ほどには分離することができない。小円状または点状のスリットの場合はかかる問題はない。
【００６６】
以上説明した実施形態では、照明光学系および撮影光学系のスリット部材としてＤＭＤ素子を用いたが、本発明ではかかる構成に限定されない。ＤＭＤ素子に代えて、たとえば液晶素子を用いてもよい。多数の液晶セル（画素）を有する公知の液晶素子も、ＤＭＤ素子と同様に好適な制御装置によるデジタル制御によって各画素が光を透過（オンという）および遮蔽（オフという）するように駆動することができる。したがって、前述した第一および第二のミラー素子に代えてこの第一液晶素子および第二液晶素子を用い、液晶素子における所定範囲の画素をオンにすることにより、スリット状の光を透過させうる所定形状のスリット透過部（照明光透過部および撮影光透過部）を形成することができる。さらに、このオンにされる画素の形状を変化させることも移動させることも可能である点で、ＤＭＤ素子と機能は同等である。
【００６７】
さらに、第一液晶素子には、上記第一ミラー素子３６と同様に、指標光透過部を設定することも容易である。かかる指標光透過部を透過した作動位置検出指標光を被検眼の前眼部に照射し、前眼部におけるその反射光を前述の作動位置検出センサ２９で検出させることにより作動位置を検出することができる。また、第一ミラー素子３６の指標光反射部３２と同様に、この指標光透過部の位置を変更することにより、合焦点を変更することができる。
【００６８】
液晶素子とＤＭＤ素子とが基本的に異なるのは、ＤＭＤ素子ではオンの状態の微小ミラーとオフの状態の微小ミラーとが光を反射する方向が異なるものであるのに対し、液晶素子ではオンの状態の画素が光を透過し、オフの状態の画素が光を遮断することである。したがって、前述のように、ＤＭＤ素子では光軸が反射によって折れ曲がるが、液晶素子では光を透過するので光軸を折り曲げることはない。かかる点では、液晶素子を使用する場合は、従来の光を透過するスリット板と光路が同等になるといえる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明の眼科用撮影装置では、ミラー素子によって任意形状の光学的スリットが形成され、且つ、このスリットの位置を変更することが容易であるため、所定形状のスリット照明光を被検眼に照射することができ、被検眼において高精度に反射光を分離することができる。したがって、従来のスリット板のようにスリットの形成、配置の困難性が回避される。また、観察撮影する各層の細胞の状態に対応し、撮影中においても最適の照明方法を選択し、変更することができる。
【図面の簡単な説明】
図１（ａ）および図１（ｂ）には、照明光源１１、１２からの照明光を第一ミラー素子３６においてスリット化したときのスリット像の上下の向きを示す矢印と左右の向きを示すまち針形とが併記されている。図１（ｂ）はミラー素子３６、３７における像の向きをミラー素子の背面側から見た状態で示したものである。第一ミラー素子３６と第二ミラー素子３７とでは入射する像の上下および左右の向きがそれぞれ反対となる。図１（ｃ）はミラー素子３６、３７におけるスリット反射部３６ａ、３７ａの移動（走査）をミラー素子の背面側から見た状態で示したものである。図中の二点鎖線は微小ミラーの駆動範囲を示している。図１（ｄ）は第一ミラー素子３６のスリット反射部３６ａが図１（ｃ）に示す方向に移動するときの被検眼の前眼部におけるスリット照明光の移動方向を示すものである。
【図１】図１（ａ）本発明にかかる眼科用撮影装置の一実施形態の主に光路を概略的に示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の眼科用撮影装置のミラー素子における像の向きをミラー素子の背面側から見た状態で示したものであり、図１（ｃ）は上記ミラー素子におけるスリット反射部の移動をミラー素子の背面側から見た状態で示したものであり、図１（ｄ）は図１（ａ）の眼科用撮影装置の第一ミラー素子のスリット反射部が図１（ｃ）に示す方向に移動するときの被検眼の前眼部におけるスリット照明光の移動方向を示すものである。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図であり、主にその光路を示している。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図であり、主にその光路を示している。
【図４】図１の装置の中央部の断面図であり、主にその光路を示す図である。
【図５】図１の装置におけるミラー素子への入射光の方向と反射光の方向との関係を示す側面図である。
【図６】図６（ａ）および図６（ｂ）は、被検眼に対するスリット照明光の走査時のミラー素子に設定されたスリット反射部の動きを示す平面図である。
【図７】図７（ａ）および図７（ｂ）はそれぞれ、図１の装置によってなされる被検眼に対するスリット照明光の走査を示す断面図である。
【図８】図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｃ）はともに、図１の装置によってなされる第一アライメント動作の一例を示すモニタ画面の正面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜図１０（ｈ３）はそれぞれ、図１の装置におけるミラー素子に設定されるスリット反射部の例を示す平面図である。
【図１１】図１の装置による、作動位置検出時の検出用指標光および撮影用照明光の関係を示す断面図である。
【図１２】図１２（ａ）および図１２（ｂ）はともに、図１の装置によってなされる第二アライメント動作の一例を示す側面図である。
【図１３】図１の装置によってなされる第二アライメント動作の一例を示すモニタ画面の正面図である。
【図１４】角膜の断面を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１ 眼科用撮影装置
２ 機枠
３ ＸＹＺ移動架台
４ ＸＹＺ追随架台
５ 照明レンズ
６ 照明光学系
６ａ （照明光学系の）光軸
７ 撮影光学系
７ａ （撮影光学系の）光軸
８ 第一アライメント光学系
９ 第二アライメント光学系
１０ 作動位置検出光学系
１０ａ 検出光照射光学系
１０ｂ 検出光検出光学系
１１ 連続観察ランプ
１２ キセノン管
１３ リレーレンズ
１４ 照明用対物レンズ
１５ ホットミラー
１７ ＣＣＤカメラ
１８ 撮影用対物レンズ
１９ ミラー
２０ 撮影レンズ
２１ ホットミラー
２２ アライメント用対物レンズ
２３Ｘ Ｘ軸用光源
２３Ｙ Ｙ軸用光源
２３Ｘａ Ｘ軸用光源の像
２３Ｙａ Ｙ軸用光源の像
２４ 受光素子
２５ａ 拡散レンズ
２５ｂ 結像レンズ
２６ モニタ画面
２７Ｘ Ｘ方向ゲート
２７Ｙ Ｙ方向ゲート
２８ 検出用ランプ
２９ 作動位置検出センサ
３０ ミラー
３１ 光吸収体
３２ 指標光反射部
３３ 第二アライメント指標光源
３４ 受光素子
３５ 結像レンズ
３６ 第一ミラー素子
３７ 第二ミラー素子
３６ａ 第一ミラー素子のスリット反射部
３７ａ 第二ミラー素子のスリット反射部
３８ モータ
３９ マスク
４２ 制御装置
４３ 顎台
４４ 額当て
Ｂｆ 第二アライメント指標光
Ｂｒ （第二アライメント指標光の）反射光
Ｅ 被検眼
Ｆ 輝点
Ｈ 視野範囲
ｒ （被検眼表面の）曲率半径[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ophthalmologic photographing apparatus. More specifically, the present invention relates to an ophthalmologic photographing apparatus for observing and photographing cells such as the cornea without contacting the subject's eye by a specular method. A specular imaging apparatus is an apparatus that irradiates illumination light obliquely with respect to the optical axis of an eye to be examined, receives specularly reflected light mainly from the cornea obliquely, and observes and photographs this image.
[0002]
[Prior art]
FIG. 14 schematically shows a cross section of the cornea C. Symbol T is a tear film. The symbol U represents the epithelium, the symbol J represents the substantial part, and the symbol I represents the endothelium. Recently, LASIK (laser in situ keratomileusis) has been actively performed for diopter correction and the like. In LASIK surgery, the cornea C of the eye to be examined is bisected in the thickness direction at the substantial part J, and the exposed substantial part is irradiated with a laser beam to make the cornea C thin. Then, the cornea C that has been divided into two parts is returned to its original state, and restoration integration is awaited. In this case, it is necessary to monitor the restoration of the cornea that has been bisected by observing the cornea after the operation, but the position of the portion D that is being restored after being bisected in the substantial part of the cornea cannot be specified in advance. It must be monitored after exploring the corneal surface and thickness.
[0003]
For this purpose, an apparatus is required that clearly separates the image showing the state of each layer from the image of the other layer while moving the observation point in the thickness direction of the cornea. This is because the parenchyma in particular has an irregular shape in the corneal thickness direction as cells are not arranged in layers like endothelial cells and epithelial cells.
[0004]
It is necessary to use very narrow slit illumination light in order to separate the image of the observation object from the image of the other layer and capture it clearly. However, it is difficult to form a narrow slit, and a field of view can be obtained only with a narrow slit width. Therefore, a corneal cell imaging apparatus has been proposed that can scan the anterior eye portion of the subject's eye by scanning the slit light (see, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3). These photographing apparatuses include a rotary slit plate. In this slit plate, a plurality of slits are formed on the circumference of the same radius from the center of rotation. The slit illumination light that has passed through one slit (illumination slit) is reflected by the anterior segment of the eye to be examined, and other slits (imaging slits) that are positioned 180 ° with respect to the illumination slit across the rotation center of the slit plate. ) To the imaging camera. Since the slit plate rotates, the illumination slit and the imaging slit move synchronously, and the cornea of the eye to be examined is scanned by the slit light. Therefore, a wide range of corneal cells can be observed and photographed even with slit light that illuminates a very narrow range.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-245846 A
[Patent Document 2]
JP 2002-17678 A
[Patent Document 3]
JP 2002-17679 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is difficult to mechanically form a narrow slit in the slit plate. Moreover, the slit position which can be used for each optical system is limited from the shape of the slit, the scanning direction, and the like. Furthermore, it is difficult to achieve the accuracy of scanning the entire field of view while maintaining the relationship of the conjugate position between the illumination slit and the photographing slit by arranging the illumination optical system and the photographing optical system.
[0007]
The present invention has been made to solve such a problem, and the reflected light from other layers can be easily and accurately separated from each layer of the substantial layer as well as the endothelium and epithelium of the eye to be examined. An object of the present invention is to provide an ophthalmologic photographing apparatus capable of obtaining a clear cell image by the amount of illumination light.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The ophthalmic photographing apparatus of the present invention is
An illumination optical system having a first mirror element having a large number of micromirrors capable of controlling light reflection, and irradiating illumination light to the anterior eye portion of the eye to be examined from an obliquely forward direction by reflecting the light on the first mirror element; An imaging optical system having a second mirror element having a large number of micromirrors capable of controlling light reflection, and reflecting the reflected light from the anterior eye part to the second mirror element, and both A control device for controlling the mirror element, the control device being controlled to reflect the light at the first mirror element and the light reflecting portion at the second mirror element. The relative positional relationship with the photographing reflection unit is set.
[0009]
With such a configuration, it is possible to irradiate the eye to be inspected with illumination light having a predetermined shape (hereinafter referred to as a slit shape including a dot shape or a belt shape) by being reflected by the illumination reflecting portion set in the first mirror element. This is because light reflection can be controlled for each micromirror. In addition, when the slit-like reflected light in the eye to be examined reaches the second mirror element, it is easy to set the reflecting portion in the second mirror element with reference to the reached position. Therefore, the difficulty of forming and arranging the slits as in the conventional slit plate is avoided. As a result, the reflected light from other layers can be effectively separated from the layer of the eye to be imaged. As each of the mirror elements, a so-called DMD (digital micromirror device) is suitable.
[0010]
The control device controls to move the illumination reflection unit in the first mirror element, and further moves the photographing reflection unit in the second mirror element in synchronization with the movement of the illumination reflection unit of the first mirror element. An ophthalmic imaging apparatus configured to be controlled as much as possible is preferable. This is because the illumination reflector and the photographing reflector can be easily moved in synchronization. As a result, scanning of the eye to be examined is facilitated, and a cell image with a wide field of view can be obtained despite a narrow slit width.
[0011]
Further, the photographing optical system receives reflected light obliquely forward in the anterior eye part, and the surface of the second mirror element is optically substantially conjugate with the imaging target surface of the eye to be examined. An ophthalmic imaging device is preferred. This is because a clear image with a pin in a wider range can be obtained with respect to an inclined photographing surface.
[0012]
Further, the operating position detection index light is reflected on the first mirror element to irradiate the anterior eye portion of the eye to be examined from the diagonally front, and the in-focus reflected light at the anterior eye portion is received from the diagonally front to determine the operating position. An ophthalmic imaging apparatus is further provided that further includes an operating position detecting optical system for detecting, and in which the first mirror element is provided with an index light reflecting portion that reflects the operating position detection index light. This is because the configuration of the operating position detection optical system is simplified. Moreover, the operation position to set can also be changed easily.
[0013]
Other ophthalmic imaging devices of the present invention
An illumination optical system having a first liquid crystal element having a large number of pixels capable of controlling light transmission, transmitting illumination light to the first liquid crystal element and irradiating the anterior eye part of the eye to be examined from its oblique front; An imaging optical system having a second liquid crystal element having a large number of pixels capable of controlling light transmission and transmitting the reflected light from the anterior segment through the second liquid crystal element, and both the liquid crystal elements And a control unit for controlling the illumination transmission unit controlled to transmit light in the first liquid crystal element, and photographing controlled to transmit light in the second liquid crystal element. The relative positional relationship with the transmission part is set.
[0014]
With this configuration, it is possible to irradiate the eye to be examined with slit-shaped illumination light by transmitting the illumination light to the illumination transmission portion set in the first liquid crystal element. This is because light transmission can be controlled for each pixel. Further, when the slit-like reflected light in the eye to be examined reaches the second liquid crystal element, it is easy to set a light transmission part in the second liquid crystal element with reference to the reached position. Therefore, the difficulty of forming and arranging the slits as in the conventional slit plate is avoided. As a result, the reflected light from other layers can be effectively separated from the layer of the eye to be imaged.
[0015]
The control device controls to move the illumination transmission part in the first liquid crystal element, and further moves the photographing transmission part in the second liquid crystal element in synchronization with the movement of the illumination transmission part of the first liquid crystal element. An ophthalmic imaging apparatus configured to be controlled as much as possible is preferable. This is because scanning of the eye to be examined is facilitated and a cell image with a wide field of view can be obtained despite a narrow slit width.
[0016]
Further, the operating position detection index light is transmitted through the first liquid crystal element to irradiate the anterior eye portion of the eye to be inspected obliquely from the front, and the in-focus reflected light at the anterior eye portion is received from the oblique front to determine the operating position. An ophthalmologic photographing apparatus in which an operating position detecting optical system for detecting is further provided, and an index light transmitting portion that transmits operating position detecting index light is set in the first liquid crystal element is preferable. This is because the configuration of the operating position detection optical system is simplified, and the set operating position can be easily changed.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An ophthalmologic photographing apparatus of the present invention will be described based on an embodiment shown in the accompanying drawings.
[0018]
FIG. 1 is a plan view schematically showing one embodiment of the ophthalmic photographing apparatus of the present invention, and mainly shows its optical path. FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG. 1 and mainly shows the optical path. FIG. 3 is a view taken along the line III-III in FIG. 1 and mainly shows its optical path. FIG. 4 is a cross-sectional view of the central portion of the apparatus of FIG. 1, mainly showing the optical path.
[0019]
The ophthalmic imaging apparatus 1 shown in FIGS. 1 to 4 is mounted on the machine frame 2, the Z direction that moves forward and backward toward the eye E, and the X that is perpendicular to the Z direction and perpendicular to each other. An XYZ moving mount 3 that can move in the direction and the Y direction is provided. Furthermore, an XYZ follower pedestal 4 that is mounted on the XYZ movable gantry 3 and can move in the XYZ directions with respect to the eye E is provided. The following optical systems are allocated to the XYZ moving base 3 and the XYZ following base 4 in a shared manner.
[0020]
That is, the illumination optical system 6 for illuminating the anterior eye portion of the eye E to be examined with slit light from an oblique front for observation photography of ophthalmic photography, and the slit light reflected on the anterior eye surface of the eye E An imaging optical system 7 for imaging the image, a first alignment optical system 8 and a second alignment optical system 9 for performing alignment in the XY direction of the imaging optical axis with respect to the eye E, and an imaging optical system A Z-direction positioning optical system (operating position detection optical system) 10 for making the focal point 7 coincide with the corneal endothelium, which is the part to be imaged, is disposed.
[0021]
The illumination optical system 6 has an observation lamp 11 and a xenon tube 12 as a light source for illuminating the cornea. The observation lamp 11 is used for continuously observing ophthalmic photography while moving the focal point in the corneal thickness direction, and emits visible light. The xenon tube 12 is used for photographing cells at a specified site and emits visible light. Illumination light from any of the light sources 11 and 12 is reflected in a slit shape by the first mirror element 36 on which a slit reflection part 36a as an illumination reflection part for forming slit light is formed, and this slit light is reflected on the illumination lens 5. Then, the light passes through the illumination objective lens 14 and is converged on the cornea of the eye E to be examined. The first mirror element 36 has a number of micromirrors capable of controlling light reflection. In this embodiment, a known DMD element (digital micromirror device) is used as the first mirror element and the second mirror element 37 described later. In order to make the optical path of the operation position detection optical system 10 (described later) the same as the optical path of the illumination optical system 6, a hot mirror 15 is interposed in the middle of the optical path. The hot mirror 15 transmits illumination light, which is visible light, and reflects index light for detecting an operation position, which will be described later, which is infrared light.
[0022]
The photographing optical system 7 has a CCD camera 17 for observing and photographing ophthalmic photographing. The slit light reflected by the cornea of the eye E to be examined passes through the imaging objective lens 18, the mirror 19, the imaging lens 20, the second mirror element 37 including the DMD element, and the relay lens 13, and is reflected by the mirror 30. Guided to the CCD camera 17. The slit reflected light once forms an image at the position of the second mirror element 37, is reflected in a slit shape by a slit reflecting portion 37 a as a photographing reflecting portion at the imaging position of the second mirror element 37, and is reflected by the relay lens 13 by the CCD camera 17. The image is formed on the light receiving surface. In the present embodiment, the optical path of the photographing optical system 7 is made the same as the optical path of the operation position detecting optical system 10 described later until the middle thereof. For this purpose, a hot mirror 21 is provided for branching the optical path. The hot mirror 21 transmits illumination light that is visible light and reflects indicator light for detecting an operating position that is infrared light.
[0023]
Here, the first and second mirror elements 36 and 37 will be described. On the surface of the DMD, which is a mirror element, a large number of micromirrors are arranged in a matrix in a predetermined section. Each micromirror can be digitally controlled so that its surface is inclined independently. In the present embodiment, each micromirror is tilted ± 12 ° in the same direction with respect to the normal of the DMD surface. Of course, you may use what inclines to another angle.
[0024]
FIG. 5 shows the relationship between the direction of light incident on the mirror elements 36 and 37 and the direction of reflected light. In the present embodiment, the incident light is incident at an incident angle of 24 ° with respect to the normal line N on the surface of the element, and is reflected in the direction of the normal line N by the inclination of ± 12 ° (referred to as on-off) of the micromirror (referred to as on) ) And the case of reflection in the direction of 48 ° with respect to the normal N (referred to as OFF). Further, the micromirrors to be turned on / off and the range thereof can be arbitrarily set by the control device 42. That is, it is possible to arbitrarily change the outer shape (slit shape) in the range to be turned on / off. For example, it is possible to turn on and off a minute mirror in a narrow rectangular range (a band-like range), a minute mirror in a minute circle, an annular range, and the like. Further, the control device 42 can move the on / off range while maintaining the outer shape of these ranges. That is, it is the movement of the slit (slit reflector).
[0025]
The functions of the mirror elements 36 and 37 in the apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 2, 3 and 5. In the illumination optical system 6 and the photographing optical system 7, the light reflected by the mirror elements 36 and 37 is along the optical axes 6a and 7a of the respective optical systems when the mirror element is on in any of the optical systems 6 and 7. move on. Further, when the mirror element is off, the reflected light is absorbed by the light absorber 31 arranged in the direction of the reflected light off the optical axes 6a and 7a.
[0026]
In the present apparatus 1, optical slits are formed in the mirror elements 36 and 37. In other words, the micromirrors in the slit-shaped range are turned on (slit reflectors 36a and 37a described above), and the micromirrors in the other ranges are turned off. Therefore, the light incident on the mirror element is reflected as slit light. Thus, each mirror element corresponds to a slit in the prior art, and a combination of both mirror elements corresponds to a slit plate in the prior art. However, the mirror element has a far superior function compared to conventional slits and slit plates. This is because the movement of the first and second mirror elements 36 and 37 can be easily and accurately synchronized, and the shape of the slit can be arbitrarily changed.
[0027]
In the present apparatus 1, the illumination light having a slit shape by the first mirror element 36 is reflected by the eye to be examined and reaches the second mirror element 37 to form an image. In the second mirror element 37, a slit reflecting portion 37a having substantially the same shape as the slit light is formed so as to substantially coincide with the imaging position of the incident slit light. Of course, different shapes may be used as described later. The micromirrors in that range are turned on. Therefore, intrusion of scattered light is suppressed by the second mirror element 37, and the slit illumination light is reflected in a slit shape. The slit light is received by the CCD camera 17 and an image of the test part is taken.
[0028]
As shown in FIG. 6, it is easy to scan the eye to be examined with the slit illumination light. FIG. 6 shows the movement of the slit reflecting portions 36a and 37a in the mirror elements 36 and 37. FIG. The two-dot chain line in the figure indicates the driving range of the micromirror. FIG. 6B shows a first slit reflection part (illumination light reflection part) 36a, and FIG. 6A shows a corresponding second slit reflection part (imaging light reflection part) 37a. The arrow in the figure indicates the scanning direction, the small circle indicates the center of the illumination optical axis 6a and the imaging optical axis 7a, and the top and bottom correspond to the direction on the eye to be examined. The slit reflecting portion 36a of the first mirror element 36 is moved while maintaining the slit shape (FIG. 6B). By doing so, the slit illumination light moves on the surface of the eye to be examined, and the second mirror element 37 captures the reflected light that moves by the eye to be examined. In the second mirror element 37, the slit reflecting portion 37a having substantially the same shape as the slit light is moved in synchronization with the movement of the slit light so as to substantially coincide with the imaging position of the incident slit light on the surface. FIG. 6 (a)). Such an operation is performed by controlling the drive mechanism of the mirror element by the control device 42.
[0029]
With such a configuration, it is possible to capture and scan the cornea and the like of the eye E by separating the reflected light from each layer with the slit light. This is also shown in FIG. As shown in FIG. 7A, reflected light R1 and R2 from different layers S1 and S2 of the cornea of the eye E are effectively separated by one thin slit illumination light L1. Further, as shown in FIG. 7B and FIG. 6A, the reflected light R1, R2, R3 in a wide range of one layer S is obtained by scanning thin slit illumination light with L1, L2, L3. The light is continuously received and continuously photographed onto K1, K2, and K3 (see also FIG. 6B). Therefore, even with slit light that illuminates a very narrow range, a wide range of corneal cells and the like can be observed and photographed by scanning. Since the above scanning can be repeated in a very short time, corneal cells and the like can be observed as a moving image. The scanning direction may be only one direction, and reciprocating scanning with a predetermined stroke is also possible. It becomes possible to use slit illumination light having such a narrow width that the reflected light on the surface of the thin corneal surface (about 10 microns or less) and the reflected light on the corneal epithelium can be completely separated. For example, the slit reflecting portion on the first mirror element 36 is formed to have a width of about 0.05 to 0.2 mm, and the slit light reflected by the slit reflecting portion is about 10 microns on the cornea by the lens system. Can be reduced so that the slit illumination light has a width of. This reflected light is also magnified by the lens system of the photographing optical system 7.
[0030]
The adjustment for forming the slit reflecting portion 37a that is substantially the same shape as the slit light and substantially coincides with the imaging position of the slit light reflected by the eye to be examined and formed on the second mirror element 37 will be described later.
[0031]
The orientation of the image from the illumination optical system 6 to the photographing optical system 7 in the present apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIGS. 1A and 1B show arrows indicating the vertical direction of the slit image and the horizontal direction when the illumination light from the illumination light sources 11 and 12 is slit in the first mirror element 36. A town needle shape is also shown. FIG. 1B shows the image orientation of the mirror elements 36 and 37 as viewed from the back side of the mirror element. In the first mirror element 36 and the second mirror element 37, the vertical and horizontal directions of the incident image are opposite to each other. FIG. 1C shows the movement (scanning) of the slit reflecting portions 36a and 37a in the mirror elements 36 and 37 as viewed from the back side of the mirror element. The two-dot chain line in the figure indicates the driving range of the micromirror. FIG. 1D shows the moving direction of the slit illumination light in the anterior eye portion of the eye to be examined when the slit reflecting portion 36a of the first mirror element 36 moves in the direction shown in FIG. FIG. 1D shows a state in which the slit illumination light is reflected by the corneal surface and the corneal endothelium. The reflected light is strong on the corneal surface.
[0032]
The illumination light is incident obliquely on the surface of the eye E and reflected obliquely. The obliquely reflected light is received by the CCD camera 17 of the photographing optical system on a surface perpendicular to the photographing optical axis 7a. Therefore, when the slit illumination light is scanned, the peripheral portion (both ends) in the scanning direction in the visual field range (reference numeral H in FIG. 7B) is out of focus. In order to solve such a problem, the second mirror element 37 is installed in a state where its normal line is inclined with respect to the photographing optical axis 7a. That is, the surface of the second mirror element 37 is inclined in a direction that cancels the inclination of the reflected light with respect to the surface of the eye E, that is, the surface of the second mirror element 37 is inclined with respect to the imaging surface of the photographing lens 20. It is made to incline (refer FIG. 3). In the present embodiment, as described above, the normal line of the first mirror element is inclined by 24 ° with respect to the photographing optical axis 7a.
[0033]
Next, the first alignment optical system 8 includes an alignment objective lens 22, two light sources 23X and 23Y of alignment index light composed of light emitting diodes, and a light receiving element 24 such as an area sensor. The light sources 23X and 23Y are first projection means, and the alignment objective lens 22, a later-described diffusing lens 25a and imaging lens 25b, and the light receiving element 24 are first detection means. On the optical axis of the alignment objective lens 22, the intersection of the optical axis 6 a of the illumination optical system 6 and the optical axis 7 a of the photographing optical system 7 is located. This intersection is the focal point described later.
[0034]
FIG. 8 shows an arrangement in the vicinity of the objective lenses 14, 18, and 22 as viewed from the eye E. Around the alignment objective lens 22, an X-axis light source 23X and a Y-axis light source 23Y are arranged in a 90 ° direction. From each of the light sources 23X and 23Y, infrared index light is emitted alternately toward the eye E to be examined. The index light from each of the light sources 23X and 23Y is reflected by the eye to be examined, passes through the alignment objective lens 22, the diffusion lens 25a, and the imaging lens 25b and forms an image on the light receiving element 24. The image signal from the light receiving element 24 is sent to the control device 42 described later.
[0035]
An alignment operation using the first alignment optical system 8 will be described with reference to FIG. Alignment performed by moving the XYZ mount 3 using the first alignment optical system 8 is referred to as first alignment. 9A shows the anterior segment image displayed on the monitor screen 26, and the first alignment is established, that is, the optical axis of the alignment objective lens 22 is the eye E of the eye E to be examined. The state corresponding to the vertex is shown. At this time, if both the light sources 23X and 23Y are turned on and the center of the anterior eye portion is set as the vertex of the eye to be examined, the image 23Xa of the X-axis light source and the Y-axis light source in the 90 ° direction centering on this vertex. Therefore, the range of the images 23Xa and 23Ya in this state is set as an alignment complete range (hereinafter referred to as a gate) 27X and 27Y. When alignment is not established, the X-axis light source image 23Xa is off the gate 27X as shown in FIG. 9B, and the Y-axis light source image is shown in FIG. 9C. 23Ya is disconnected from the gate 27Y. At this time, the XYZ moving gantry 3 is moved in the X direction so as to enter the gate 27X in the X direction, and the XYZ moving gantry 3 is moved in the Y direction so as to enter the gate 27Y in the Y direction. In order to facilitate identification during the alignment operation, the X-axis light source 23X and the Y-axis light source 23Y are alternately emitted in synchronization with the gates 27X and 27Y being alternately set at a short time pitch. The first alignment is completed when both the images 23Xa and 23Ya enter the gates 27X and 27Y.
[0036]
Next, the operating position detection optical system 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The operating position detection optical system 10 is a detection light irradiation optical system 10a that irradiates the eye to be examined with an index light for detecting an operating position that is infrared light obliquely, and a reflected light of the index light that is obliquely directed to the eye to be examined. And a detection light detection optical system 10b. The detection light irradiation optical system 10a includes an infrared lamp 28 as an index light source for detecting the operating position. The detection index light is formed by the first mirror element 36 as will be described later. The detection light detection optical system 10 b includes an operation position detection sensor 29. The detection light irradiation optical system 10 a has almost the same optical axis as that of the illumination optical system 6, and a detection lamp 28 is disposed on the optical axis branched by the hot mirror 15. The detection light detection optical system 10 b has almost the same optical axis as that of the photographing optical system 7, and an operation position detection sensor 29 is disposed on the optical axis branched by the hot mirror 21. As the operation position detection sensor 29, a line sensor or an area sensor is used.
[0037]
The index light from the detection lamp 28 is reflected by the first mirror element 36, passes through the optical axis 6 a of the illumination optical system 6, reaches the eye E to be examined, and is reflected by the anterior eye part. This reflected light passes through the optical axis 7a of the photographing optical system 7, is reflected by the hot mirror 21, reaches the operating position detection sensor 29, and is received. The first mirror element 36 is provided with an operating position detecting reflecting portion (index light reflecting portion) 32 that does not move, apart from the slit reflecting portion 36a for observation and photographing (see FIG. 10 (h1)). As the index light reflecting portion 32, a range of micro mirrors may be used. As will be described later, when the eye to be examined is observed following the fine movement of the eye to be examined, the operation position detecting operation and the observation photographing operation are performed in parallel. Therefore, there is a possibility that the reflected light from the first mirror element 36 other than the index light reflecting portion 32 is also received by the operating position detection sensor 29. In order to prevent this, a mask 39 for blocking reflected light from other than the index light reflecting portion 32 is installed in front of the operation position detecting sensor 29. Thereby, even when the micromirrors in the other range of the first mirror element 36 are turned on, only the index light reflected from the index light reflecting portion 32 to the eye to be examined reaches the operating position detection sensor 29.
[0038]
FIG. 10 illustrates the patterns of the slit reflecting portions 36a and 37a in the mirror elements 36 and 37. The lower part of each figure is a first slit reflecting part (illumination reflecting part) 36a, and the upper part is a corresponding second slit reflecting part (imaging reflecting part) 37a. The two-dot chain line in the figure indicates the driving range of the micromirror. Further, the intersection of the vertical and horizontal center lines corresponds to the optical axes 6a and 7a.
[0039]
When the index light is received in a predetermined range set in the light receiving range of the operating position detection sensor 29, it is determined that the control device 42 has reached the operating position, and photographing is performed. This is the operating position and is the reference position for focusing.
[0040]
The above will be described in more detail with reference to FIG. In FIG. 11, the optical path of the index light when the index light reflecting portion 32 is formed at a predetermined position (the position shown in FIG. 10 (h1)) of the first mirror element 36 and the corneal surface of the eye to be examined for this index light. The optical paths of the reflected light are indicated by symbols L2 and R. The intersection of the optical axis of the detection light irradiation optical system 10a and the optical axis of the detection light detection optical system 10b is the operating position K2 (FIG. 11). When the optical system reaches the operating position, the intersection of the optical axis 6a of the illumination optical system 6 and the optical axis 7a of the imaging optical system 7 is in the thickness direction of the cornea of the eye E (imaging) If it is in a part), the cell in this part is photographed. In FIG. 11, it is indicated by the symbol C. Illumination light travels from the code L2 to the code C, and the light traveling from the code C to the code 7a is reflected light at the imaging region of the illumination light and reaches the CCD camera. Since the reflected light that can be clearly detected by the operating position detection sensor 29 is reflected light on the cornea surface, the position when the reflected light on the cornea surface is detected is set as the operating position. The control device 42 moves the XYZ movable gantry 3 by feedback control according to the displacement of the eye E so that the operating position is maintained, that is, the reflected slit light reaches the predetermined area of the operating position detection sensor 29. Move in the axial direction. This is the first Z-direction positioning operation.
[0041]
As shown in FIG. 11, the intersection (imaging site) C of the optical axis 6a of the illumination optical system 6 and the optical axis 7a of the imaging optical system 7 is the optical axis of the detection light irradiation optical system 10a and the detection light detection optical system 10b. It is set at a position different from the intersection (operation position) K2 with the optical axis. This is because, as described above, the operating position is clearly detected by the reflected light on the corneal surface, but the imaging region is usually not the surface but a layer inside the cornea. However, it is easy to match these C and K2.
[0042]
The first alignment operation and the first Z-direction positioning operation proceed as follows. First, the subject fixes the face by bringing the face into contact with the chin rest 43 and the forehead support 44 of the apparatus 1. Next, the eye E is fixed by causing the subject to fixate a fixation lamp (not shown). Next, the images 23Xa and 23Ya of the first alignment index light are confirmed on the monitor screen 26 by bringing the XYZ moving gantry 3 close to the eye to be examined. Thereafter, the first XYZ positioning is performed by moving the XYZ moving gantry 3 closer to the eye to be examined while maintaining the alignment. After the first alignment and the first Z-direction positioning, the second alignment operation and the second Z-direction positioning operation are switched. As described later, the second alignment operation and the second Z-direction positioning operation move the XYZ follower base 4 according to the displacement of the eye E by feedback control.
[0043]
The apparatus 1 is configured so that each layer of the cornea can be observed by moving the focal point in the thickness direction of the cornea. Specifically, the reflection point and the focal point of the detection index light to be detected by the operating position detection sensor 29 are relatively displaced in the axial direction of the objective lens. The reflected light that can be clearly detected by the operating position detection sensor 29 is reflected light on the corneal surface. Therefore, the image is taken at this time (when the operating position is reached), and the operating position is separated from the focal point. Or make them approach. This means that the focal point is displaced in the thickness direction of the cornea as described above.
[0044]
In order to relatively move the operating position, the index light reflecting portion 32 of the first mirror element 36 is moved in the lateral direction perpendicular to the optical axis of the detection light irradiation optical system 10a. This will be described with reference to FIG. 11 and FIG. For example, it is moved from FIG. 10 (h1) to FIG. 10 (h2) or FIG. 10 (h3). The movement distance is stored as position information by the control device 42. When the index light reflecting section 32 is reset to the position of FIG. 10 (h2), the index light is irradiated from L1 to the eye to be examined in FIG. 11, and the operating positions that can be detected by the operating position detection sensor 29 are shown in FIG. The inside code K1. Conversely, when the index light reflecting section 32 is reset to the position shown in FIG. 10 (h3), the index light is irradiated from L3 to the eye to be examined in FIG. The position is the symbol K3 in the figure. Thus, by moving the index light reflecting portion 32 in the lateral direction with respect to the optical axis 10a, the operation position that can be detected moves back and forth. Corresponding to this, the XYZ moving stand 3 is moved in the Z direction to move the operating position in the Z-axis direction. That is, since the reflected light for detecting the operating position deviates from the set range of the operating position detection sensor 29 by moving the indicator light reflecting portion 32 in the lateral direction, the operating position detection sensor 29 detects the reflected light by feedback control. Thus, the XYZ moving gantry 3 is moved in the Z direction. As a result, the focal point (focusing point) of the photographing optical system 7 moves in the Z-axis direction. In this way, the focal point coincides with each layer in the thickness direction of the cornea. By this operation, each layer in the thickness direction of the cornea can be observed.
[0045]
Both the first alignment optical system 8 and the operating position detection optical system 10 described above are mounted on the XYZ moving base 3 and the XYZ following base 4 separately. For this reason, the optical equipment on the XYZ follower base 4 and the optical equipment on the XYZ follower base 4 form an afocal optical path so that the image forming action is not affected by the movement of the XYZ follower base 4. It is configured. Specifically, as shown in FIG. 1, in the illumination optical system 6, the illumination light is converted into a parallel beam by the illumination lens 5, and in the imaging optical system 7, the corneal reflected light is converted into a parallel beam by the imaging objective lens 18, and the first alignment is performed. In the optical system 8, the reflected light of the alignment index light from the eye to be examined is converted into a parallel light beam by the diffusion lens 25a. Since the optical device of the second alignment optical system 9 to be described later is mounted on the XYZ follower base 4, it is not necessary to form an afocal optical path.
[0046]
Next, the second alignment optical system 9 will be described. The second alignment optical system 9 includes the alignment objective lens 22 and includes a second alignment index light source 33 made of a light emitting diode that emits infrared light and a light receiving element 34 such as an area sensor. Thus, the second alignment optical system 9 and the first alignment optical system 8 share the same alignment objective lens 22. The second alignment index light source 33 and the alignment objective lens 22 are second projection means, and the alignment objective lens 22, the imaging lens 35 and the light receiving element 34 are second detection means.
[0047]
As shown in FIG. 12, the index light Bf from the second alignment index light source 33 is caused to pass by the alignment objective lens 22 and the optical axis of the alignment objective lens 22 ahead by a predetermined dimension from the surface of the eye E when in the operating position. It is converged at the angle of image formation on the top. The reflected light Br on the surface of the eye to be examined passes through the alignment objective lens 22 and the imaging lens 35 and is received by the light receiving element 34. The predetermined dimension is about ½ of the radius of curvature r of the corneal surface, whereby the reflected light Br on the surface of the eye to be examined becomes parallel light. The radius of curvature r of the corneal surface of a general human eye is about 8 mm. The actual setting of the objective lens 22 for alignment is that the index light is about 0.5r ahead from the focal point of the photographing optical system 7, that is, the intersection of the optical axis 6a of the illumination optical system 6 and the optical axis 7a of the photographing optical system 7. An image is formed.
[0048]
FIG. 12A shows a state in which the optical axis of the alignment objective lens 22 is orthogonal to the vertex of the eye to be examined, that is, a state in which XY alignment is established, and the reflected light Br is on the optical axis of the alignment objective lens 22. Back along. FIG. 8B shows a state in which the optical axis of the alignment objective lens 22 is deviated from the vertex of the eye to be examined, that is, a state in which XY alignment is not established, and the reflected light Br is incident on the optical axis of the alignment objective lens 22. It is inclined with respect to it. As an example, when the vertex of the eye to be examined deviates from the optical axis of the alignment objective lens 22 by 0.01 mm, the optical axis of the reflected light Br is inclined by about 0.15 ° with respect to the optical axis of the alignment objective lens 22. In addition, when it is off 0.6 mm, it is inclined about 9 °. When the deviation of the alignment objective lens 22 from the optical axis is small, the deviation and the inclination angle of the reflected light are substantially proportional. Thus, even when the eye to be examined is slightly displaced, this is enlarged and detected by the light receiving element 34.
[0049]
An image signal is sent to the control device 42 from the light receiving element 34 that has received the reflected light Br on the surface of the eye to be examined. In the control device 42, the optical axis of the alignment objective lens 22 is set to the apex of the cornea by moving the XYZ follower base 4 in the XY directions based on the bright spot which is the reflected light Br on the cornea of the eye E of the alignment index light Bf. Match.
[0050]
A specific alignment operation will be described with reference to FIG. In the monitor screen 26 shown in FIG. 13, the center O corresponds to the optical axis of the alignment objective lens. Therefore, as is clear from FIG. 12A, the bright spot F is located at the center O when the second alignment is established. In a state where the second alignment is not established, the bright spot F deviates from the screen center O as indicated by a two-dot chain line. The XYZ follower base 4 is moved in the XY direction so that the bright spot F moves to the center O by feedback control of the control device 42.
[0051]
In the control device 42, the speed at which the bright spot F is moved toward the center O (the speed of the XYZ follower 4) is proportional to the distance between the center O and the bright spot F. That is, when the XYZ follower 4 is moved, the approach speed decreases as the optical axis of the alignment objective lens 22 approaches the corneal apex. By doing so, overrun with respect to the target position of the XYZ follower base, movement hunting, and the like are prevented, and control accuracy is improved.
[0052]
During the second alignment operation, the second Z-direction positioning operation is executed in parallel. Although the second Z-direction positioning is also performed using the above-described operation position detection optical system 10, it is not the XYZ moving gantry 3 but the XYZ following gantry 4 that is moved. That is, the control device 42 moves the XYZ follower base 4 in the Z-axis direction by feedback control according to the displacement of the eye E so that the reflected slit light reaches the predetermined area of the operating position detection sensor 29. The point that the XYZ follower base 4 is moved instead of the XYZ mobile base 3 is different from the first alignment, and the other operations are the same, and thus the description is omitted. Since the afocal optical path is formed as described above, even if the XYZ follower base 4 is moved relative to the XYZ mobile base 3, the action of the optical system is not affected.
[0053]
In the apparatus 1, first, the first alignment operation and the first Z-direction positioning operation are performed, and when this is completed, the control device 42 switches to the second alignment operation and the second Z-direction positioning operation. By switching to the second operation, it is possible to easily follow this even if the eye to be inspected is moving the fixation. On the other hand, the range of detectable eye displacement in the first alignment is large, and the range of detectable eye displacement in the second alignment is small. For example, the former ranges from 10-15 mm in diameter and the latter ranges from about 2 mm. Therefore, if the eye to be examined is greatly displaced during the second alignment operation, this cannot be detected. In this case, that is, when the bright spot F caused by the reflected light during the second alignment operation disappears from the gate, the control device 42 is switched to the first alignment operation. Then, when the first alignment is established, the alignment operation is switched again from the first to the second.
[0054]
When the second alignment is established and the operating position is detected, the inspector operates the observation button to turn on the continuous observation lamp 11 and performs a focusing operation. The focusing operation is performed by moving the index light reflecting portion 32 of the first mirror element 36 by operating the focus button. That is, the focal point of the photographing optical system 7 is moved in the thickness direction of the cornea by moving the operation position relative to the focal point of the photographing optical system 7 in the Z direction. During this time, the second alignment is maintained. Thereby, the ophthalmic photographic image is displayed on the monitor screen, and the examiner can observe the cell image of each layer in the thickness direction of the cornea of the eye to be examined. The examiner can photograph the ophthalmologic photographing of the region by emitting light from the xenon tube 12 by operating the photographing button at a desired position, that is, the selected corneal region. The selected image is recorded as a still image.
[0055]
Below, the initial setting which makes the slit reflective part 36a in the 1st mirror element 36 and the slit reflective part 37a in the 2nd mirror element 37 correspond is demonstrated below. First, a light receiving element (not shown) such as an area sensor for detection is disposed at the position of the eye E. Next, the continuous observation lamp 11 as an illumination light source is turned on. Then, the slit light is irradiated to the light receiving element by the dot-shaped slit reflecting portion 36a (see FIG. 10B) fixed to the first mirror element 36 in the illumination optical system 6, and this is received by the light receiving element. On the other hand, a light source for initial setting is arranged at the position of the CCD camera 17 of the photographing optical system 7, and this is turned on. Then, slit light is irradiated to the light receiving element by the dot-shaped slit reflecting portion 37a (see FIG. 10B) set in the second mirror element 37 in the photographing optical system 7, and this is received by the light receiving element. Thus, two slit lights are irradiated to the light receiving element. After that, the shape and position of the slit light on the light receiving element surface are changed by changing and moving the shape of the slit reflecting portion 37a of the second mirror element 37 by the control device 42. By doing so, the positions of the slit lights by the first mirror element 36 and the second mirror element 37 are matched. This position is stored in the control device 42. As a result, the positions of the slit reflecting portions 36a and 37a of both mirror elements optically coincide with each other, and the initial setting is completed. Of course, there is no problem even if the position of the slit reflecting portion 36a in the first mirror element 36 and the position of the slit reflecting portion 37a in the second mirror element 37 are different at this time. Specifically, the position of the slit reflecting portion 36a of the first mirror element 36 is in the center of the first mirror element 36, whereas the position of the slit reflecting portion 37a of the second mirror element 37 is set to the second mirror element 37. This is a case where it is off from the center (see FIG. 10A). Even in this case, both slit reflectors can be scanned in synchronization by the control device 42.
[0056]
Focusing will be described with reference to FIG. As described above, when the slit reflecting portions 36a and 37a of both mirror elements 36 and 37 are optically aligned, that is, when both the slit reflecting portions 36a and 37a are positioned on the center of the optical axis, for example, a slit The optical axis R2 where the slit reflecting portion 37a of the second mirror element 37 is located coincides with the illumination light L2 (the optical axis where the slit reflecting portion of the first mirror element 36 is located). Also, the slit illumination light L1 (the optical axis at which the slit reflecting portion 36a of the first mirror element 36 is positioned) coincides with the optical axis R1 at which the slit reflecting portion of the second mirror element 37 is positioned, and the slit illumination light L3 ( The optical axis R3 where the slit reflecting portion 37a of the second mirror element 37 is positioned coincides with the optical axis where the slit reflecting portion 36a of the first mirror element 36 is positioned. For the above, reference may be made to FIG. Therefore, the intersection part K1 between L1 and R1, the intersection part K2 between L2 and R2, and the intersection part K3 between L3 and R3 are imaging parts. In this state, that is, when the slit illumination light is scanned synchronously while matching the slit reflecting portions 36a and 37a of both mirror elements 36 and 37, the imaging region reaches K3 from K1 through K2, and the visual field in the figure. An image in range H is taken.
[0057]
However, the positions of the slit reflecting portions 36a and 37a of both mirror elements may be shifted in advance without matching (see FIGS. 10 (g2) and 10 (g3)). For example, it is assumed that the slit reflecting portions 36a and 37a of both mirror elements are set so that L3 and R1 in FIG. 7B correspond to each other (see FIG. 10G3). In this case, the intersection K4 between L3 and R1 is photographed. When scanning with slit illumination light, an image of the visual field range H in the drawing is taken with respect to the layer S4 having the depth where the K4 is located. Further, it is assumed that the slit reflecting portions 36a and 37a of both mirror elements are set so that L1 and R3 in FIG. 7B correspond to each other (see FIG. 10G2). In this case, an intersection (not shown) between L1 and R3 is photographed. In this way, the depth of the imaging region in the eye to be examined can be changed by shifting the positions of the slit reflecting portions of both mirror elements without matching each other (by changing the scanning phase of the slit illumination light). Can do. With such a configuration and the control by the control device 42, the depth of the imaging region is changed only by the phase change of the slit reflecting portion on the mirror element without moving the optical system itself, so that the responsiveness is good. Therefore, it is possible to cope with the fine movement of the eye to be examined during the follow-up continuous observation described above.
[0058]
Further, as described above, even after the two slit reflecting portions are matched, the control device 42 can change the distance to a predetermined distance and a predetermined direction.
[0059]
As described above, the mirror elements 36 and 37 can freely change the shape of the slit reflecting portion by the control device 42. This can be changed during the scan. Hereinafter, an example of a change example of the slit shape will be described.
[0060]
Since the corneal surface of the eye to be examined has a spherical shape, the reflection direction of the illumination light deviates from the photographing objective lens 18 in the peripheral portion, and thus becomes dark. Therefore, as shown in FIG. 10C, the slit shape is made wider toward the both ends so that the illumination light quantity increases toward both ends. Alternatively, the slit shape is a narrow rectangle, and the blinking speed of the micro mirror is changed between the center of the slit and the vicinity of both ends, that is, the lighting duty is changed by changing the ratio between the lighting time and the lighting time. May be.
[0061]
Although not shown, the brightness of the tear film, mucin layer, corneal epithelium, parenchymal layer, and corneal endothelium of the eye to be examined is different. That is, the reflectivity for illumination light is different. Therefore, the amount of illumination light can be changed by changing the slit width according to the difference in the observation target part. Alternatively, the illumination duty may be changed by changing the blinking speed of the micromirror as described above.
[0062]
Each layer of the cornea of the eye to be examined has a depth of field suitable for observation. The depth of the endothelium and parenchyma is better. On the other hand, it is better to reduce the depth of the epithelium and mucin layer to improve separation of reflected light. When observing each layer, it is easy to operate to match the endothelial layer as a reference first. At this time, it is easy to find the observation site by widening the slit width, and after specifying the observation site, it is easy to observe if the slit width is narrowed to improve the resolution.
[0063]
If the width of the slit illumination is narrowed to improve the light separation, the reflected light whose direction has changed due to slight displacement of the eye to be examined may not be captured by the slit reflecting portion 37a of the second mirror element 37. In this case, as shown in FIG. 10 (d), by making the slit width of the first mirror element 36 wider than the slit width of the second mirror element 37, even if the eye to be inspected slightly moves back and forth and right and left, Can be suppressed.
[0064]
For example, when observing corneal epithelial basal cells, strong scattered light from the tear film may be a disturbance. Further, it is difficult to observe the nerve fiber of the eye to be examined by specular reflection light. In such a case, as shown in FIG. 10 (e) and FIG. 10 (f), the slit reflecting portions of both mirror elements 36 and 37 are arranged so that the illumination optical path and the imaging optical path do not cross at the observation site of the eye to be examined. It is preferable to observe with scattered light from the surroundings by setting the phase to be shifted. FIG. 10 (e) shows that the centers of both slit reflectors 36a and 37a coincide, but the photographing side 37a is a small circular slit, and the illumination side 36a does not coincide with this small circular slit 37a. An annular slit corresponding to the outside. FIG. 10 (f) shows that the centers of both slit reflectors 36a and 37a are coincident, but the photographing side 37a is a narrow band-shaped slit, and the illumination side 36a does not coincide with the band-shaped slit 37a. Are two strip-shaped slits corresponding to the parallel positions on the left and right sides.
[0065]
Further, a small circular slit reflecting portion as shown as the photographing side slit reflecting portion 37a in FIG. 10B or FIG. 10E is configured, and this small circular (or dotted) slit is scanned vertically and horizontally. It is also possible to do. In some cases, a single micromirror may be scanned vertically and horizontally. In other words, it is possible to scan like a television screen display. With this configuration, light can be separated in any direction centered on a small circular or dot-like slit. That is, in the case of elongated slit illumination light, although the light can be separated in the width direction, the longitudinal direction of the slit cannot be separated as much as the width direction. There is no such problem in the case of a small circle or a dot-like slit.
[0066]
In the embodiment described above, the DMD element is used as the slit member of the illumination optical system and the photographing optical system, but the present invention is not limited to such a configuration. For example, a liquid crystal element may be used instead of the DMD element. Similarly to the DMD element, a known liquid crystal element having a large number of liquid crystal cells (pixels) is also driven so that each pixel transmits light (referred to as ON) and shields (referred to as OFF) by digital control using a suitable control device. Can do. Therefore, slit-like light can be transmitted by using the first liquid crystal element and the second liquid crystal element in place of the first and second mirror elements described above and turning on a predetermined range of pixels in the liquid crystal element. A slit transmission part (illumination light transmission part and photographing light transmission part) having a predetermined shape can be formed. Furthermore, the function is equivalent to that of the DMD element in that the shape of the pixel to be turned on can be changed or moved.
[0067]
Further, as in the first mirror element 36, it is easy to set an index light transmission portion in the first liquid crystal element. Detecting the operating position by irradiating the anterior eye part of the eye to be examined with the operating position detection index light transmitted through the index light transmitting part and detecting the reflected light in the anterior eye part by the operating position detection sensor 29 described above. Can do. Similarly to the index light reflecting portion 32 of the first mirror element 36, the focal point can be changed by changing the position of the index light transmitting portion.
[0068]
The basic difference between a liquid crystal element and a DMD element is that in a DMD element, a micromirror in an on state and a micromirror in an off state differ in the direction in which light is reflected, whereas in a liquid crystal element, it is on. That is, the pixel in the above state transmits light and the pixel in the off state blocks light. Therefore, as described above, in the DMD element, the optical axis is bent by reflection, but in the liquid crystal element, the light is transmitted, and thus the optical axis is not bent. In this respect, when a liquid crystal element is used, it can be said that the optical path is the same as that of a conventional slit plate that transmits light.
[0069]
【The invention's effect】
In the ophthalmologic photographing apparatus of the present invention, an optical slit having an arbitrary shape is formed by a mirror element, and the position of the slit can be easily changed. The reflected light can be separated with high accuracy in the eye to be examined. Therefore, the difficulty of forming and arranging the slits as in the conventional slit plate is avoided. In addition, an optimal illumination method can be selected and changed even during imaging corresponding to the cell state of each layer to be observed and imaged.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B show arrows indicating the vertical direction of the slit image and the horizontal direction when the illumination light from the illumination light sources 11 and 12 is slit in the first mirror element 36. A town needle shape is also shown. FIG. 1B shows the image orientation of the mirror elements 36 and 37 as viewed from the back side of the mirror element. In the first mirror element 36 and the second mirror element 37, the vertical and horizontal directions of the incident image are opposite to each other. FIG. 1C shows the movement (scanning) of the slit reflecting portions 36a and 37a in the mirror elements 36 and 37 as viewed from the back side of the mirror element. The two-dot chain line in the figure indicates the driving range of the micromirror. FIG. 1D shows the moving direction of the slit illumination light in the anterior eye portion of the eye to be examined when the slit reflecting portion 36a of the first mirror element 36 moves in the direction shown in FIG.
FIG. 1 (a) is a plan view schematically showing mainly an optical path of an embodiment of an ophthalmic imaging apparatus according to the present invention, and FIG. 1 (b) is an ophthalmic imaging of FIG. 1 (a). FIG. 1C shows the orientation of the image in the mirror element of the apparatus as viewed from the back side of the mirror element, and FIG. 1C shows the state of the movement of the slit reflecting portion in the mirror element as seen from the back side of the mirror element. FIG. 1 (d) shows the front of the eye to be examined when the slit reflecting portion of the first mirror element of the ophthalmic imaging apparatus of FIG. 1 (a) moves in the direction shown in FIG. 1 (c). It shows the moving direction of slit illumination light in the eye.
FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG. 1 and mainly shows its optical path.
3 is a view taken along the line III-III in FIG. 1 and mainly shows its optical path.
4 is a cross-sectional view of a central portion of the apparatus of FIG. 1, mainly showing the optical path thereof.
5 is a side view showing the relationship between the direction of incident light to the mirror element and the direction of reflected light in the apparatus of FIG. 1; FIG.
6 (a) and 6 (b) are plan views showing the movement of the slit reflecting portion set in the mirror element when scanning the slit illumination light on the eye to be examined.
7A and FIG. 7B are cross-sectional views showing scanning of slit illumination light on the eye to be examined, which is performed by the apparatus of FIG. 1, respectively.
8 is a view taken along the line VIII-VIII in FIG. 4;
9 (a) to 9 (c) are front views of a monitor screen showing an example of a first alignment operation performed by the apparatus of FIG.
10 (a) to 10 (h3) are plan views showing examples of slit reflectors set in the mirror elements in the apparatus of FIG. 1, respectively.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the relationship between the index light for detection and the illumination light for photographing when the operating position is detected by the apparatus of FIG. 1;
FIGS. 12A and 12B are side views showing an example of a second alignment operation performed by the apparatus of FIG.
13 is a front view of a monitor screen showing an example of a second alignment operation performed by the apparatus of FIG.
FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the cornea.
[Explanation of symbols]
1 Ophthalmic imaging device
2 Machine frame
3 XYZ mobile mount
4 XYZ follower stand
5 Lighting lens
6 Illumination optics
6a Optical axis (of the illumination optical system)
7 Shooting optics
7a Optical axis (of the photographic optical system)
8 First alignment optical system
9 Second alignment optical system
10 Working position detection optical system
10a Detection light irradiation optical system
10b Detection light detection optical system
11 Continuous observation lamp
12 Xenon tube
13 Relay lens
14 Objective lens for illumination
15 Hot mirror
17 CCD camera
18 Objective lens for photography
19 Mirror
20 Shooting lens
21 Hot mirror
22 Objective lens for alignment
23X X-axis light source
23Y Light source for Y axis
23Xa X-axis light source image
23Ya Y-axis light source image
24 Light receiving element
25a Diffuse lens
25b Imaging lens
26 Monitor screen
27X X direction gate
27Y Y direction gate
28 Detection lamp
29 Operating position detection sensor
30 mirror
31 Light absorber
32 Indicator light reflector
33 Second alignment index light source
34 Light receiving element
35 Imaging lens
36 First mirror element
37 Second mirror element
36a Slit reflector of the first mirror element
37a Slit reflector of the second mirror element
38 motor
39 Mask
42 Control device
43 chin rest
44 Forehead
Bf Second alignment index light
Reflected light of Br (second alignment index light)
E Eye to be examined
F bright spot
H Field of view
r Curvature radius (of the eye surface)

Claims (7)

光反射の制御が可能な多数のマイクロミラーを有する第一ミラー素子を有し、該第一ミラー素子に反射させて照明光を被検眼の前眼部にその斜め前方から照射する照明光学系と、
光反射の制御が可能な多数のマイクロミラーを有する第二ミラー素子を有し、前眼部での反射光を該第二ミラー素子に反射させて撮影するための撮影光学系と、
上記両ミラー素子を制御するための制御装置とを備えており、
該制御装置が、第一ミラー素子において光を反射させるべく制御された照明反射部と、第二ミラー素子において光を反射させるべく制御された撮影反射部との相対位置関係を設定するように構成されてなる眼科用撮影装置。An illumination optical system having a first mirror element having a large number of micromirrors capable of controlling light reflection, and irradiating illumination light to the anterior eye portion of the eye to be examined from an obliquely forward direction by reflecting the reflected light on the first mirror element; ,
An imaging optical system having a second mirror element having a large number of micromirrors capable of controlling light reflection, and reflecting the reflected light from the anterior segment to the second mirror element;
A control device for controlling both mirror elements,
The control device is configured to set a relative positional relationship between an illumination reflection unit controlled to reflect light at the first mirror element and an imaging reflection unit controlled to reflect light at the second mirror element. An ophthalmic photographing apparatus. 上記制御装置が、第一ミラー素子における上記照明反射部を移動するように制御し、さらに、第二ミラー素子における上記撮影反射部を第一ミラー素子の照明反射部の移動に同期して移動させるべく制御するように構成されてなる構成されてなる請求項１記載の眼科用撮影装置。The control device controls to move the illumination reflection unit in the first mirror element, and further moves the photographing reflection unit in the second mirror element in synchronization with the movement of the illumination reflection unit of the first mirror element. The ophthalmologic photographing apparatus according to claim 1, wherein the ophthalmic photographing apparatus is configured to be controlled as necessary. 上記撮影光学系が前眼部におけるその斜め前方への反射光を受光するものであって、上記第二ミラー素子の面が被検眼の撮像面と光学的にほぼ共役に配置されてなる請求項１記載の眼科用撮影装置。The imaging optical system receives reflected light obliquely forward in the anterior eye part, and the surface of the second mirror element is optically substantially conjugate with the imaging surface of the eye to be examined. The ophthalmic photographing apparatus according to 1. 作動位置検出指標光を上記第一ミラー素子に反射させて被検眼の前眼部をその斜め前方から照射し、前眼部におけるその合焦反射光を斜め前方から受光して作動位置を検出する作動位置検出光学系をさらに備えており、
上記第一ミラー素子に作動位置検出指標光を反射する指標光反射部が設定されてなる請求項１記載の眼科用撮影装置。The operating position detection index light is reflected on the first mirror element to irradiate the anterior eye portion of the eye to be examined from the diagonally front, and the focused reflected light in the anterior eye portion is received from the diagonally front to detect the operating position. It further includes an operating position detection optical system,
The ophthalmologic photographing apparatus according to claim 1, wherein an index light reflecting portion that reflects the operation position detection index light is set on the first mirror element. 光透過の制御が可能な多数の画素を有する第一液晶素子を有し、該第一液晶素子に照明光を透過させて被検眼の前眼部にその斜め前方から照射する照明光学系と、
光透過の制御が可能な多数の画素を有する第二液晶素子を有し、前眼部での反射光を該第二液晶素子に透過させて撮影するための撮影光学系と、
上記両液晶素子を制御するための制御装置とを備えており、
該制御装置が、第一液晶素子において光を透過させるべく制御された照明透過部と、第二液晶素子において光を透過させるべく制御された撮影透過部との相対位置関係を設定するように構成されてなる眼科用撮影装置。An illumination optical system having a first liquid crystal element having a large number of pixels capable of controlling light transmission, transmitting illumination light to the first liquid crystal element and irradiating the anterior eye portion of the eye to be examined from its oblique front;
An imaging optical system having a second liquid crystal element having a large number of pixels capable of controlling light transmission, and transmitting the reflected light from the anterior eye portion through the second liquid crystal element;
A control device for controlling both the liquid crystal elements,
The control device is configured to set a relative positional relationship between an illumination transmission unit controlled to transmit light in the first liquid crystal element and an imaging transmission unit controlled to transmit light in the second liquid crystal element. An ophthalmic photographing apparatus. 上記制御装置が、第一液晶素子における上記照明透過部を移動するように制御し、さらに、第二液晶素子における上記撮影透過部を第一液晶素子の照明透過部の移動に同期して移動させるべく制御するように構成されてなる構成されてなる請求項５記載の眼科用撮影装置。The control device controls to move the illumination transmission part in the first liquid crystal element, and further moves the photographing transmission part in the second liquid crystal element in synchronization with the movement of the illumination transmission part of the first liquid crystal element. The ophthalmic photographing apparatus according to claim 5, wherein the ophthalmic photographing apparatus is configured to be controlled as necessary. 作動位置検出指標光を上記第一液晶素子を透過させて被検眼の前眼部をその斜め前方から照射し、前眼部におけるその合焦反射光を斜め前方から受光して作動位置を検出する作動位置検出光学系をさらに備えており、
上記第一液晶素子に作動位置検出指標光を透過する指標光透過部が設定されてなる請求項５記載の眼科用撮影装置。The operating position detection index light is transmitted through the first liquid crystal element to irradiate the anterior eye portion of the eye to be examined from the diagonally forward direction, and the focused reflected light at the anterior eye portion is received from the diagonally forward direction to detect the operating position. It further includes an operating position detection optical system,
The ophthalmic imaging apparatus according to claim 5, wherein an index light transmitting portion that transmits operating position detection index light is set in the first liquid crystal element.
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