JP4909108B2 - Corneal imaging device - Google Patents

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本発明は、被検眼に対して照明光を照射して、被検眼の角膜からの反射光を受光することによって角膜内皮細胞像を撮像する角膜撮影装置に係り、特に被検眼の角膜の中央部分だけでなく周辺部分においても角膜内皮細胞像を撮像することの出来る角膜撮影装置に関するものである。
The present invention relates to a corneal imaging apparatus that irradiates a subject's eye with illumination light and receives reflected light from the cornea of the subject's eye, thereby capturing a corneal endothelial cell image, and in particular, a central portion of the cornea of the subject's eye. In addition, the present invention relates to a cornea photographing apparatus capable of taking a corneal endothelial cell image not only in a peripheral portion.

従来から、眼疾患の有無判断や眼の術後経過の診断などに際して、角膜、特に角膜内皮の細胞状態を観察することが行われている。   Conventionally, the cell state of the cornea, particularly the corneal endothelium, has been observed when determining the presence or absence of an eye disease or diagnosing the postoperative course of the eye.

このような角膜内皮の細胞状態を観察するに際して、被検眼に対して非接触で角膜内皮細胞を撮像することの出来る角膜撮影装置が知られている。この角膜撮影装置は、照明光学系によりスリット状の照明光(スリット光束)を被検眼の角膜に斜めから照射して、角膜からの反射光を撮像光学系で受光して角膜内皮細胞を撮像するようになっている。   When observing the cell state of such corneal endothelium, a corneal imaging apparatus that can image corneal endothelial cells in a non-contact manner with respect to an eye to be examined is known. This corneal imaging device irradiates slit-shaped illumination light (slit luminous flux) obliquely to the cornea of an eye to be examined by an illumination optical system, and receives reflected light from the cornea by an imaging optical system to image corneal endothelial cells. It is like that.

ところで、角膜内皮の撮像に際しては、角膜の中央部分だけでなく角膜の周辺部分を撮像したい場合がある。そのためには、被検者に正面から外れた斜め方向を固視させることにより、撮影用のスリット光束を角膜周辺部分に照射させてその反射光束を撮影光学系で撮像することによって行われる。   By the way, when imaging the corneal endothelium, it may be desired to image not only the central part of the cornea but also the peripheral part of the cornea. For this purpose, the subject is fixed in an oblique direction away from the front to irradiate the peripheral portion of the cornea with a photographing slit light beam, and the reflected light beam is imaged by the photographing optical system.

ところが、その場合に、単に被検者の固視方向を斜めに設定するだけでは、明瞭な角膜内皮像を得ることが出来ないことがわかっている。これは、解剖学的に明らかなことであって、角膜撮影装置の開発技術分野の当業者だけでなく、角膜撮影装置を利用する使用者層にも、従来から良く知られていることである。即ち、知られているとおり角膜内皮の曲率と角膜上皮の曲率が互いに異なることから、角膜の中央部分では角膜外皮による鏡面反射光を利用して角膜内皮のXYアライメントを行うことが出来るものの、周辺部分では同じ方向で角膜外皮による鏡面反射光を利用してXYアライメントを行うと角膜内皮の最適位置からずれてしまうことに起因する。   However, in that case, it is known that a clear corneal endothelium image cannot be obtained simply by setting the fixation direction of the subject obliquely. This is anatomically clear, and is well known not only by those skilled in the art of developing cornea photographing devices but also by users who use the cornea photographing devices. . That is, since the curvature of the corneal endothelium and the curvature of the corneal epithelium are different from each other as is known, XY alignment of the corneal endothelium can be performed at the central portion of the cornea using specular reflection light from the corneal outer skin, This is because, when the XY alignment is performed using the specular reflection light from the corneal outer skin in the same direction, the portion shifts from the optimum position of the corneal endothelium.

すなわち、角膜中央部分を撮像するために被検者が正面を固視した状態では、図12(a)に示すように、角膜外皮反射されるXYアライメント光の光軸(●印)に対して内皮反射光の光軸(×印)が一致することから、XYアライメントを行うことによって、撮像領域を示す□印の中では、角膜内皮も角膜外皮も同一の光学中心軸を有することとなり、目的とする内皮撮像を精度良く行うことが可能となる。しかし、角膜周辺部分を撮像するために被検者が斜め方向を固視した状態では、図12(b)に示すように、角膜外皮反射されるXYアライメント光の光軸(●印)に対して内皮反射光の光軸(×印)がずれてしまうこととなり、XYアライメントを行っても、撮像領域を示す□印の中では、角膜内皮と角膜外皮の光学中心軸が異なることから、内皮撮像の精度が大幅に低下してしまうのである。   That is, in a state in which the subject stares at the front in order to image the central part of the cornea, as shown in FIG. 12 (a), the optical axis (● mark) of the XY alignment light reflected by the corneal skin is reflected. Since the optical axes (× marks) of the endothelium reflected light coincide with each other, by performing XY alignment, the corneal endothelium and the corneal outer skin have the same optical central axis in the □ marks indicating the imaging region. It is possible to accurately perform the endothelium imaging. However, in a state in which the subject stares at an oblique direction in order to image the peripheral part of the cornea, as shown in FIG. 12B, the optical axis (● mark) of the XY alignment light reflected by the corneal skin is reflected. As a result, the optical axis of the corneal endothelium and the corneal outer skin are different in the □ mark indicating the imaging region even if XY alignment is performed. The imaging accuracy is greatly reduced.

要するに、角膜周辺部分で、角膜内皮を鮮明に撮像するには、図12(b)において、XYアライメントを行った中心点(●点)から、角膜内皮のずれ方向(×方向)に向けて、所定距離だけ、撮像領域(□印の領域)を移動設定してから内皮撮像することが必要となる。   In short, in order to clearly image the corneal endothelium in the peripheral portion of the cornea, in FIG. 12B, from the center point (● point) where the XY alignment is performed, toward the corneal endothelium displacement direction (× direction), It is necessary to image the endothelium after moving and setting the imaging region (region marked by □) by a predetermined distance.

そのために、従来、角膜撮像装置を用いて角膜周辺部分を撮像するに際しては、その撮像によって鮮明な像が得られなかった場合に、XY方向で被検眼に対する撮像光学系の相対位置を適当な方向に検者がずらせて位置設定し、満足できる像が得られるまで撮影を繰り返していたのである。そのために、検者と被検者の負担が大きく、特に経験の乏しい検者では撮影に多くの時間を要することから、被検者に苦痛を強いるおそれもあった。   Therefore, conventionally, when imaging a peripheral portion of the cornea using a corneal imaging device, if a clear image is not obtained by the imaging, the relative position of the imaging optical system with respect to the eye to be examined is set in an appropriate direction in the XY directions. The position of the examiner was shifted and the image was taken repeatedly until a satisfactory image was obtained. For this reason, the burden on the examiner and the subject is large, and the examiner with little experience, in particular, takes a lot of time for imaging, which may cause pain to the subject.

そこで、このような問題に対処するために、特許文献1(特許第2812421号公報)や特許文献2(特許第3338529号公報)において、角膜上皮反射光によって得られるXYアライメント信号に基づいて被検眼に対する撮像光学系のXYアライメントを行うに際して、被検眼が固視する斜め方向の位置に対応してXYアライメントの補正量を予め設定しておき、選択した固視標に対応する補正量だけ、角膜上皮反射光によって得られるXYアライメント信号に基づいて決定されたXYアライメント位置を補正するようにした角膜撮影装置が、提案されている。   Therefore, in order to cope with such a problem, in Patent Document 1 (Patent No. 2812421) and Patent Document 2 (Patent No. 3338529), the eye to be examined is based on the XY alignment signal obtained from the corneal epithelial reflected light. When performing the XY alignment of the imaging optical system with respect to the cornea, a correction amount of the XY alignment is set in advance corresponding to the position in the oblique direction where the eye to be examined is fixed, and the cornea is corrected by the correction amount corresponding to the selected fixation target. There has been proposed a cornea photographing apparatus that corrects an XY alignment position determined based on an XY alignment signal obtained by epithelial reflected light.

要するに、これらの特許文献1,2に開示された技術は、被検眼が固視する斜め方向に対して補正する方向と量が略特定されるという前提のもとで、検者や被検者の負担軽減を図るものである。そして、実際に、XYアライメントの補正方向、即ち図12(b)におけるずれ方向線:αの方向は、前述の如き角膜内外皮の曲率半径差の理論に基づいて、被検眼が固視する斜め方向に対して決定されることが確かめられているし、その補正量も、被検眼の視軸の傾斜角度と角膜内皮と角膜外皮の曲率半径差とに対応する値であるが故に、解剖学上のデータから特定することが可能であると考えられる。   In short, the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 are based on the premise that the direction and amount to be corrected with respect to the oblique direction in which the subject's eye is fixed are substantially specified. To reduce the burden of Actually, the correction direction of the XY alignment, that is, the direction of the deviation direction line: α in FIG. 12B is an oblique direction in which the eye to be inspected is fixed based on the theory of the difference in curvature radius of the inner and outer corneal skin as described above. It is confirmed that it is determined with respect to the direction, and the correction amount is also a value corresponding to the inclination angle of the visual axis of the eye to be examined and the curvature radius difference between the corneal endothelium and the corneal outer skin. It can be identified from the above data.

しかしながら、本発明者が検討したところ、このような先行する特許文献1,2に記載の技術に従うXYアライメントを採用しても、角膜周辺部分を十分な精度で撮像することが出来ないケースが幾つも存在することが明らかとなった。その原因について本発明者が更なる検討を加えたところ、角膜内皮及び角膜外皮の曲率半径には個人差が存在しており、この個人差の程度が、特許文献1,2に記載の補正方法では、撮影精度に影響を及ぼす程に大きい場合があるということがわかった。特に、着目すべきところは、特に角膜内皮の撮像が必要とされる被検者は、一般の全ての人を対象とするべきでなく、眼疾患を持つ者や眼の手術後の経過観察が必要とされる者が多いという事実であり、そのような者においては、角膜内皮及び角膜外皮の曲率が大きくばらつくことが多い点に着目しなければならないという点である。   However, as a result of studies by the present inventor, there are several cases in which the peripheral portion of the cornea cannot be imaged with sufficient accuracy even if the XY alignment according to the techniques described in the preceding Patent Documents 1 and 2 is adopted. It also became clear that it exists. As a result of further investigation by the inventor about the cause, there are individual differences in the radii of curvature of the corneal endothelium and corneal outer skin, and the degree of this individual difference is the correction method described in Patent Documents 1 and 2. Then, it turned out that it may be so large that it may affect imaging accuracy. In particular, it should be noted that subjects who require imaging of the corneal endothelium should not be intended for all general people. It is a fact that there are many people who are required, and in such people, it must be noted that the curvature of the corneal endothelium and corneal outer skin often varies greatly.

このような事実を考慮すると、確かに解剖学上の統計データからは角膜内外皮の曲率半径の個人差が撮影精度に問題とならない程の大きさであるとして予め設定した補正量を採用する、前述の特許文献1,2に記載の角膜撮影装置では、実際の現場での使用に際して、補正量が不適切となって、結局、検者が撮影位置を微調節することが必要となることが比較的に多くなるのであり、その意味において、これら先行の特許文献1,2に記載の角膜撮影装置は、半自動のアライメント機構を備えた撮影装置に止まると言わざるを得ないのである。   Considering such facts, it is certain that the anatomical statistical data adopts a correction amount set in advance as the magnitude of the individual difference in the radius of curvature of the corneal / inner coat does not cause a problem in imaging accuracy, In the corneal imaging apparatus described in Patent Documents 1 and 2 described above, the correction amount becomes inappropriate when used in an actual site, and eventually the examiner needs to fine-tune the imaging position. In this sense, the cornea photographing apparatuses described in the prior patent documents 1 and 2 must be limited to a photographing apparatus having a semi-automatic alignment mechanism.

特許第2812421号公報Japanese Patent No. 2812421 特許第3338529号公報Japanese Patent No. 3338529

ここにおいて、本発明は上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、前述の特許文献1,2に記載の半自動のアライメント機構を備えた角膜撮影装置に比して、より大きな個人差のある被検者についても自動でアライメントを行うことが出来、実際の使用現場においても、検者および被検者の負担を大幅に軽減して精度の高い内皮細胞像を速やかに撮像することを可能と   Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is the corneal imaging apparatus provided with the semi-automatic alignment mechanism described in Patent Documents 1 and 2 described above. In comparison, subjects with greater individual differences can be automatically aligned, and even in actual usage sites, the burden on the examiner and the subject can be greatly reduced, resulting in highly accurate endothelial cells. It is possible to take images quickly

以下、前述の如き課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention made to solve the above-described problems will be described. In addition, the component employ | adopted in each aspect as described below is employable by arbitrary combinations as much as possible.

すなわち、角膜内皮撮影装置に関する本発明の特徴とすることろは、(A)スリット光束を被検眼に対して斜めから照射する照明光源を備えた照明光学系と、(B)前記スリット光束による前記被検眼の角膜からの反射光束を受光して角膜像を撮像する光電素子を備えた角膜撮像光学系と、(C)前記照明光学系と前記角膜撮像光学系を、前記被検眼への接近/離隔方向となるZ方向に移動させるに際して、該Z方向での合焦状態を観察する合焦観察用受光素子と、(D)前記被検眼に向けてXYアライメント用の指標光を正面から照射するXYアライメント指標光照射手段と、(E)該XYアライメント指標光照射手段による指標光の前記被検眼の角膜による鏡面反射光を受光するXYアライメント受光素子と、(F)該XYアライメント受光素子による受光信号に基づいて、前記照明光学系及び前記角膜撮像光学系を全体として前記Z方向に直交するXY方向に移動させて、前記被検眼を前記スリット光束に対してXY方向に位置合わせするXY方向駆動手段と、(G)前記被検眼の視軸を正面に対して傾斜した複数方向に選択的に向ける周辺固視標と、(H)該周辺固視標により前記被検眼の視軸が傾斜方向に向けられた状態下で、前記角膜撮像光学系によりXYアライメント用角膜外皮像を撮像するXYアライメント用撮像制御手段と、(I)該XYアライメント用撮像制御手段で撮像された前記XYアライメント用角膜外皮像における光学的情報を評価することにより、XY方向の特定位置としてXYアライメント用基準位置を決定するXYアライメント用基準位置決定手段と、(J)該XYアライメント用基準位置決定手段によって決定された前記XYアライメント用基準位置の情報と、前記合焦観察用受光素子によって観察されるZ方向の合焦位置の情報とに基づいて、前記照明光学系と前記角膜撮像光学系を前記被検眼に対して相対位置制御せしめて、該角膜撮像光学系により該被検眼の角膜内皮像を撮像する角膜内皮像撮像制御手段とを、備えている角膜撮影装置にある。   That is, the feature of the present invention relating to the corneal endothelium imaging apparatus is that (A) an illumination optical system including an illumination light source that irradiates a slit light beam obliquely to the eye to be examined, and (B) the above-described slit light beam. A corneal imaging optical system including a photoelectric element that receives a reflected light beam from the cornea of the eye to be imaged to capture a corneal image, and (C) the illumination optical system and the corneal imaging optical system are When moving in the Z direction, which is the separation direction, a focusing observation light receiving element for observing the in-focus state in the Z direction, and (D) XY alignment index light is irradiated from the front toward the eye to be examined XY alignment index light irradiating means, (E) an XY alignment light receiving element for receiving specular reflection light of the index light from the cornea of the eye to be examined by the XY alignment index light irradiating means, and (F) the XY alignment. Based on the light reception signal from the optical element, the illumination optical system and the cornea imaging optical system are moved in the XY direction orthogonal to the Z direction as a whole, and the eye to be examined is aligned in the XY direction with respect to the slit light flux. (G) a peripheral fixation target that selectively orients the visual axis of the eye to be examined in a plurality of directions inclined with respect to the front; and (H) a vision of the eye to be examined by the peripheral fixation target. XY alignment imaging control means for imaging an XY alignment corneal skin image by the corneal imaging optical system with the axis oriented in the tilt direction; and (I) the XY alignment imaging control means XY alignment reference position determination that determines an XY alignment reference position as a specific position in the XY direction by evaluating optical information in the corneal skin image for XY alignment And (J) information on the XY alignment reference position determined by the XY alignment reference position determining means and information on the Z-direction in-focus position observed by the focus observation light-receiving element. Corneal endothelium image capturing control means for controlling the relative position of the illumination optical system and the corneal imaging optical system with respect to the eye to be examined, and capturing a corneal endothelial image of the eye to be examined by the corneal imaging optical system, It is in the equipped cornea photographing device.

このような本発明に従う構造とされた角膜撮影装置においては、前記先行特許1,2に記載の角膜撮影装置のように単に「固視標の位置(即ち、被検者の視軸の方向)に対応して所定位置(即ち、定めてある(注:広辞苑)位置)にXYアライメントの補正量を設定する」ことを行うことなく、「被検者や固視標の位置が変更される毎に、XYアライメントの適正位置を個々に実測して演算して決定する」ことを行うこととなる。それ故、本発明に係る角膜撮影装置では、個々の被検者の個人差に起因する測定精度の低下を可及的に回避して、精度の良い角膜内皮像を安定して得ることが可能となるのであり、かかる意味において、先行特許文献1,2に記載の謂わば半自動式角膜撮影装置とは異なり、真に検者および被検者の負担を軽減する自動撮影装置を実現せしめ得るものである。   In such a cornea photographing apparatus having a structure according to the present invention, as in the cornea photographing apparatus described in the prior patents 1 and 2, simply “the position of the fixation target (that is, the direction of the visual axis of the subject)”. Each time the position of the subject or the fixation target is changed, without setting the XY alignment correction amount at a predetermined position (that is, a predetermined (note: wide-angled position)). In addition, the appropriate position of the XY alignment is individually measured, calculated, and determined ". Therefore, in the corneal imaging apparatus according to the present invention, it is possible to avoid a decrease in measurement accuracy due to individual differences among individual subjects as much as possible, and to stably obtain an accurate corneal endothelium image. In this sense, unlike the so-called semi-automatic corneal imaging apparatus described in the prior patent documents 1 and 2, an automatic imaging apparatus that can truly reduce the burden on the examiner and the subject can be realized. It is.

ここにおいて、本発明においては、例えば次の構成が採用され得る。即ち、本発明では、前記XYアライメント用撮像制御手段において、前記XYアライメント指標光照射手段による前記XYアライメント用指標光の前記被検眼の角膜外皮による前記鏡面反射光の光軸上で前記XYアライメント用角膜外皮像を撮像し、その得られたXYアライメント用角膜外皮像における輝度情報に基づいて、前記XYアライメント用基準位置決定手段において、前記視軸の傾斜方向に対応する所定のXY方向線上での前記XYアライメント用基準位置を、該鏡面反射光の光軸に対するずれ量として決定する構成が、採用可能である。   Here, in the present invention, for example, the following configuration can be adopted. That is, in the present invention, in the XY alignment imaging control means, the XY alignment index light irradiation means causes the XY alignment index light on the optical axis of the specular reflection light by the corneal outer skin of the eye to be examined. Based on the luminance information in the obtained corneal skin image for XY alignment obtained by capturing a corneal skin image, in the XY alignment reference position determining means, on a predetermined XY direction line corresponding to the inclination direction of the visual axis. A configuration in which the XY alignment reference position is determined as an amount of deviation of the specular reflection light from the optical axis can be employed.

このような構成としては、より具体的には、例えば、XYアライメント用指標光の被検眼の角膜外皮による鏡面反射光の光軸上で撮像して得られたXYアライメント用角膜外皮像について、その輝度レベルを光学的情報として入手し、取得画像中における予め設定した輝度レベルの境界位置を演算で求め、その境界位置がXYアライメント用外皮撮像のどのあたりに存在するかを解析することによって、角膜外皮の曲率及び角膜内皮の曲率を推定することにより、XYアライメント用基準位置を決定する、すなわち、XYアライメント用基準位置がXYアライメント用指標光の被検眼の角膜外皮による鏡面反射光の光軸に対してどれだけ外れた位置にあるかを推定する構成が、採用可能である。なお、本態様においては、XYアライメント用指標光の被検眼の角膜外皮による鏡面反射光の光軸に対するXYアライメント用基準位置の方向を決定するに際して、例えば、採用する周辺固視標の位置、換言すれば被検眼の視軸の傾斜方向に対応して決定することも可能であるが、その他、例えば、XYアライメント用指標光の被検眼の角膜外皮による鏡面反射光の光軸上で撮像して得られた上述のXYアライメント用角膜外皮像について輝度レベルの境界を挟んで位置する輝度レベルの大きい部分と小さい部分の相対位置関係に基づいて決定することも可能である。   As such a configuration, more specifically, for example, an XY alignment corneal skin image obtained by imaging on the optical axis of the specular reflection light by the corneal skin of the eye to be examined of the XY alignment index light, By obtaining the brightness level as optical information, calculating the boundary position of a preset brightness level in the acquired image, and analyzing where the boundary position exists in the XY alignment outer skin imaging, By estimating the curvature of the outer skin and the curvature of the corneal endothelium, the reference position for XY alignment is determined, that is, the reference position for XY alignment is the optical axis of the specularly reflected light by the corneal skin of the eye to be examined for the XY alignment index light On the other hand, it is possible to adopt a configuration for estimating how far the position is away from the position. In this aspect, for example, when determining the direction of the reference position for XY alignment with respect to the optical axis of the specular reflected light of the corneal skin of the eye to be inspected for the XY alignment index light, for example, the position of the peripheral fixation target to be adopted, in other words, In this case, it is possible to determine the direction corresponding to the inclination direction of the visual axis of the eye to be examined. However, for example, the XY alignment index light is imaged on the optical axis of the specular reflection light by the cornea outer skin of the eye to be examined. It is also possible to determine the obtained XY alignment corneal skin image obtained based on the relative positional relationship between a portion with a high luminance level and a portion with a low luminance level located across the luminance level boundary.

また、本発明においては、そのようなXYアライメント用指標光の被検眼の角膜外皮による鏡面反射光の光軸上で撮像して得られたXYアライメント用角膜外皮像の光学的情報を利用してXYアライメントを行う他、例えば次の構成も採用することが出来る。即ち、本発明では、前記XYアライメント用撮像制御手段が、前記視軸の傾斜方向に対応する所定のXY方向に向けて、前記照明光学系及び前記角膜撮像光学系を全体として前記XY方向駆動手段で駆動させて、かかる所定のXY方向線上での複数箇所において前記XYアライメント用角膜外皮像を撮像する構成が、採用可能である。   In the present invention, the optical information of the XY alignment corneal outer skin image obtained by imaging the XY alignment index light on the optical axis of the specular reflection light by the corneal outer skin of the eye to be examined is used. In addition to performing XY alignment, for example, the following configuration can also be adopted. In other words, in the present invention, the XY alignment imaging control means moves the illumination optical system and the cornea imaging optical system as a whole toward the predetermined XY direction corresponding to the tilt direction of the visual axis. It is possible to employ a configuration in which the corneal skin images for XY alignment are picked up at a plurality of locations on the predetermined XY direction line.

このように複数のXYアライメント用角膜外皮像を撮像して、それらの光学的情報を利用することにより、単一のXYアライメント用角膜外皮像の光学情報のみに基づいてXYアライメント用基準位置を求める場合に比して、別のXYアライメント用角膜外皮像における光学情報を利用して検証や再確認をする等して、目的とするXYアライメント用基準位置を、一層高い精度で決定することが可能であり、それによって目的とする高精度な角膜内皮像をより安定して得ることが可能となる。また、XY方向に移動させて撮像した複数のXYアライメント用角膜外皮像の光学情報を相互に比較し、XY方向の移動に伴う変化の度合いを解析することにより、角膜外皮の曲率を求めて、XYアライメント用基準位置を決定することも可能となる。   In this way, a plurality of XY alignment corneal skin images are captured and their optical information is used to obtain an XY alignment reference position based only on the optical information of a single XY alignment corneal skin image. Compared to the case, the target XY alignment reference position can be determined with higher accuracy by performing verification and reconfirmation using optical information in another corneal skin image for XY alignment. This makes it possible to obtain a target highly accurate corneal endothelium image more stably. Also, by comparing the optical information of a plurality of XY alignment corneal skin images taken by moving in the XY direction and analyzing the degree of change accompanying the movement in the XY direction, the curvature of the corneal skin is obtained, It is also possible to determine the reference position for XY alignment.

さらに、このような所定のXY方向線上での複数箇所で撮像する構成においては、例えば以下の(i)又は(ii)の構成が、併せて採用され得る。
(i)前記XYアライメント用基準位置決定手段において、
前記XYアライメント用撮像制御手段によって前記所定のXY方向線上で前記XYアライメント用角膜外皮像を撮像する毎に、その撮像したXYアライメント用角膜外皮像を順次に評価し、その評価結果が予め設定された所定条件を満足することによって前記XYアライメント用基準位置を決定すると共に該XYアライメント用角膜外皮像の撮像を終了するようになっている構成。
(ii)前記XYアライメント用基準位置決定手段において、
前記所定のXY方向線上での前記XYアライメント用撮像手段による前記XYアライメント用角膜外皮撮像の撮像を、予め設定された最終位置まで行って終了するようになっている構成。
Furthermore, in such a configuration that images are taken at a plurality of locations on the predetermined XY direction line, for example, the following configuration (i) or (ii) may be employed.
(I) In the XY alignment reference position determining means,
Each time the XY alignment corneal skin image is imaged on the predetermined XY direction line by the XY alignment imaging control means, the captured XY alignment corneal skin image is sequentially evaluated, and the evaluation result is preset. A configuration in which the XY alignment reference position is determined by satisfying the predetermined condition and the imaging of the XY alignment cornea skin image is terminated.
(Ii) In the XY alignment reference position determining means,
A configuration in which the imaging of the corneal outer skin for XY alignment by the imaging unit for XY alignment on the predetermined XY direction line is performed up to a preset final position and is finished.

また、本発明においては、例えば次の構成を採用することも可能である。即ち、本発明では、前記角膜撮像光学系による前記被検眼の前記XYアライメント用角膜外皮像の撮像において、該角膜撮像光学系による前記角膜内皮像の撮像時よりも弱い光を照射して撮像する構成を採用することが出来る。   In the present invention, for example, the following configuration may be employed. That is, in the present invention, in the imaging of the corneal outer skin image for XY alignment of the eye to be examined by the corneal imaging optical system, imaging is performed by irradiating weaker light than when the corneal endothelium image is captured by the corneal imaging optical system. A configuration can be adopted.

このように角膜内皮の撮像時よりも弱い照射光を用いてXYアライメント用角膜外皮像の撮像を行うことにより、被検者の負担を軽減することが出来る。なお、好適には、XYアライメント用角膜外皮像時の光量を、角膜内皮撮像時の略1/200程度とすることが採用され得る。   Thus, the burden on the subject can be reduced by capturing the corneal outer skin image for XY alignment using the irradiation light weaker than that for capturing the corneal endothelium. Preferably, the amount of light at the time of XY alignment corneal skin image may be approximately 1/200 when corneal endothelium is imaged.

また、本発明においては、例えば次の構成を採用することも可能である。即ち、本発明では、前記角膜内皮像撮像制御手段において、前記照明光学系と前記角膜撮像光学系を前記被検眼に対してZ方向で相対移動させつつ、該Z方向線上の複数箇所において連続的に前記角膜内皮像を撮像するようになっている構成を採用することが出来る。   In the present invention, for example, the following configuration may be employed. That is, in the present invention, in the corneal endothelium image capturing control means, the illumination optical system and the corneal imaging optical system are moved relative to the eye to be examined in the Z direction, and continuously at a plurality of locations on the Z direction line. In addition, it is possible to adopt a configuration that captures the corneal endothelium image.

このようにZ方向線上で複数の角膜内皮像を取得することにより、それら複数の角膜内皮像から最良の像を選択することが出来るのであり、その結果、Z方向での合焦が安定して行われ得て、目的とする高精度な角膜内皮像を一層安定して得ることが可能となる。なお、連続的に撮像する構成は、光学系を被検眼に対して連続走行させつつ撮像する場合と、光学系を被検眼に対して所定距離ずつ移動させながら撮像する場合との、何れも含む。   By acquiring a plurality of corneal endothelium images on the Z-direction line in this way, the best image can be selected from the plurality of corneal endothelium images, and as a result, focusing in the Z direction is stable. It is possible to obtain a target highly accurate corneal endothelium image more stably. Note that the configuration for continuous imaging includes both imaging when the optical system is continuously running with respect to the eye to be examined and imaging when the optical system is moved by a predetermined distance with respect to the eye to be examined. .

また、本発明においては、例えば、前記合焦観察用受光素子としてラインセンサを採用することが可能である。即ち、合焦観察用受光素子として、フォトダイオードを用いてZ軸方向での合焦の有無だけを検知するようにしても良いが、ラインセンサを採用することでZ軸方向において合焦に至る前後の位置までも把握することが可能となり、Z軸方向の合焦をより高精度に安定して行うことが可能となる。   In the present invention, for example, a line sensor can be employed as the focusing observation light receiving element. That is, as a light receiving element for focusing observation, a photodiode may be used to detect only the presence or absence of focusing in the Z-axis direction, but focusing is achieved in the Z-axis direction by employing a line sensor. It is possible to grasp even the front and rear positions, and focusing in the Z-axis direction can be stably performed with higher accuracy.

なお、本発明において合焦観察用受光素子は、Z方向での合焦状態を観察し得るものであれば良く、必ずしも角膜内皮の合焦位置を検出するものである必要はない。具体的には、例えば外皮合焦位置だけを検出するものであっても良く、その場合には、外皮合焦位置に基づいて内皮合焦位置を推定等することも出来る。(例えば、特開平6−63018号公報や特開平8−71043号公報等に記載の周知技術を参照。)或いは、上述のZ方向での連続的な撮像手段を採用することによっても、正確な内皮合焦位置の検出を行わない合焦観察用受光素子を採用することが可能となる。   In the present invention, the focus observation light-receiving element may be any element that can observe the in-focus state in the Z direction, and does not necessarily need to detect the focus position of the corneal endothelium. Specifically, for example, only the outer skin focus position may be detected. In this case, the inner skin focus position can be estimated based on the outer skin focus position. (For example, refer to the well-known techniques described in JP-A-6-63018, JP-A-8-71043, etc.) Or by adopting the above-described continuous imaging means in the Z direction, accurate A focus observation light-receiving element that does not detect the endothelium focus position can be employed.

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。   Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、図1に、本発明の第一の実施形態としての角膜撮影装置を示す。なお、本図では、構成を判り易くするために、筐体等を除いた状態での装置光学系10として、角膜撮影装置を示す。   First, FIG. 1 shows a cornea photographing apparatus as a first embodiment of the present invention. In this figure, in order to make the configuration easy to understand, the cornea photographing apparatus is shown as the apparatus optical system 10 in a state in which the housing and the like are removed.

かかる装置光学系10は、被検眼Eの前眼部を観察する観察光学系12を挟んで、一方の側に照明光学系としての撮像照明光学系14および位置検出光学系16が設けられ、他方の側に位置検出照明光学系18および角膜撮像光学系としての撮像光学系20が設けられた構造とされている。   The apparatus optical system 10 is provided with an imaging illumination optical system 14 and a position detection optical system 16 as an illumination optical system on one side with an observation optical system 12 for observing the anterior eye part of the eye E to be examined. A position detection illumination optical system 18 and an imaging optical system 20 as a cornea imaging optical system are provided on the side of the lens.

観察光学系12は、被検眼Eに近い位置から順にハーフミラー22、対物レンズ24、ハーフミラー26、コールドミラー27、および光電素子としてのCCD28が光軸O1上に設けられて構成されている。また、被検眼Eの前方には、複数(本実施形態においては、2つ)の観察用光源30,30が配設されている。観察用光源30,30は、赤外光束を発する例えば赤外LEDなどが用いられる。そして、コールドミラー27は、赤外光を透過せしめる一方、可視光を反射するようにされており、観察用光源30,30から発せられて被検眼Eの前眼部で反射された反射光束が、対物レンズ24およびコールドミラー27を通して、CCD28上で結像されるようになっている。   The observation optical system 12 is configured such that a half mirror 22, an objective lens 24, a half mirror 26, a cold mirror 27, and a CCD 28 as a photoelectric element are provided on the optical axis O1 in order from a position close to the eye E. Further, a plurality (two in the present embodiment) of observation light sources 30 and 30 are arranged in front of the eye E to be examined. As the observation light sources 30, 30, for example, infrared LEDs that emit infrared light beams are used. The cold mirror 27 transmits infrared light while reflecting visible light, and the reflected light beam emitted from the observation light sources 30 and 30 and reflected by the anterior eye portion of the eye E is examined. The image is formed on the CCD 28 through the objective lens 24 and the cold mirror 27.

撮像照明光学系14は、被検眼Eに近い位置から順に投影レンズ32、コールドミラー34、スリット36、集光レンズ38、撮像用光源40が設けられて構成されている。照明光源としての撮像用光源40は可視光束を発する例えばLED等が用いられる。コールドミラー34は、赤外光を透過せしめる一方、可視光を反射するようにされている。そして、撮像用光源40から発せられた光束は、集光レンズ38およびスリット36を通してスリット光束とされて、コールドミラー34により反射された後に投影レンズ32を通して、角膜に対して斜め方向から照射されるようになっている。   The imaging illumination optical system 14 includes a projection lens 32, a cold mirror 34, a slit 36, a condensing lens 38, and an imaging light source 40 in order from a position close to the eye E. The imaging light source 40 as the illumination light source is, for example, an LED that emits a visible light beam. The cold mirror 34 transmits infrared light while reflecting visible light. Then, the light beam emitted from the imaging light source 40 is converted into a slit light beam through the condenser lens 38 and the slit 36, reflected by the cold mirror 34, and then irradiated to the cornea from an oblique direction through the projection lens 32. It is like that.

位置検出光学系16は、その光軸の一部が撮像照明光学系14の光軸と一致せしめられており、被検眼Eに近い位置から順に投影レンズ32、コールドミラー34、合焦観察用受光素子としてのラインセンサ44が設けられて構成されている。そして、後述する観察用光源54から照射されて角膜で反射された光束が、投影レンズ32、コールドミラー34を通して、ラインセンサ44上に結像されるようになっている。   A part of the optical axis of the position detection optical system 16 is matched with the optical axis of the imaging illumination optical system 14, and the projection lens 32, the cold mirror 34, and the light for focusing observation are received in order from the position close to the eye E. A line sensor 44 as an element is provided. A light beam irradiated from an observation light source 54 described later and reflected by the cornea is imaged on the line sensor 44 through the projection lens 32 and the cold mirror 34.

一方、位置検出照明光学系18は、被検眼Eに近い位置から順に対物レンズ46、コールドミラー48、集光レンズ52、および位置検出用光源としての観察用光源54が設けられて構成されている。観察用光源54は、例えば赤外LEDなどの赤外光源が好適に採用される。そして、観察用光源54から発せられた赤外光束が、角膜に対して斜めから照射されるようになっている。なお、観察用光源54は、例えばハロゲンランプや可視光LEDなどの可視光源と赤外フィルタを組み合わせることによって構成しても良い。但し、観察用光源54は、必ずしも赤外光源とされる必要は無く、ハロゲンランプや可視光LEDなどの可視光源を用いても良い。可視光源を用いる場合には、その照度は撮像用光源40の照度よりも小さくされることが好ましい。これにより、アライメント等、観察用光源54による光束を照射せしめる際の被検者の負担を軽減することが出来る。   On the other hand, the position detection illumination optical system 18 includes an objective lens 46, a cold mirror 48, a condenser lens 52, and an observation light source 54 as a position detection light source in order from a position close to the eye E. . As the observation light source 54, for example, an infrared light source such as an infrared LED is suitably employed. The infrared light beam emitted from the observation light source 54 is irradiated obliquely onto the cornea. Note that the observation light source 54 may be configured by combining a visible light source such as a halogen lamp or visible light LED and an infrared filter, for example. However, the observation light source 54 is not necessarily an infrared light source, and a visible light source such as a halogen lamp or a visible light LED may be used. When a visible light source is used, the illuminance is preferably made smaller than the illuminance of the imaging light source 40. Thereby, it is possible to reduce the burden on the subject when irradiating the light beam from the observation light source 54 such as alignment.

角膜撮像光学系としての撮像光学系20は、その光軸の一部が位置検出照明光学系18の光軸と一致せしめられており、被検眼Eに近い位置から順に対物レンズ46、コールドミラー48、スリット56、変倍レンズ58、合焦レンズ60、コールドミラー27、CCD28が設けられて構成されている。そして、撮像用光源40から照射されて角膜で反射された光束が、対物レンズ46を介してコールドミラー48で反射された後に、スリット56によって平行光束とされて、変倍レンズ58、合焦レンズ60を介して、コールドミラー27で反射されて光電素子としてのCCD28上に結像されるようになっている。   The imaging optical system 20 serving as the cornea imaging optical system has a part of its optical axis aligned with the optical axis of the position detection illumination optical system 18, and the objective lens 46 and the cold mirror 48 in order from the position close to the eye E to be examined. , A slit 56, a zoom lens 58, a focusing lens 60, a cold mirror 27, and a CCD 28 are provided. Then, the light beam irradiated from the imaging light source 40 and reflected by the cornea is reflected by the cold mirror 48 through the objective lens 46, and then converted into a parallel light beam by the slit 56, and the variable power lens 58 and the focusing lens. Through 60, the light is reflected by the cold mirror 27 and imaged on a CCD 28 as a photoelectric element.

また、観察光学系12上に設けられるハーフミラー22は、中央固視標光学系64、アライメント光学系66の一部を構成している。   The half mirror 22 provided on the observation optical system 12 constitutes a part of the central fixation target optical system 64 and the alignment optical system 66.

固視標光学系64は、被検眼Eに近い位置から順にハーフミラー22、投影レンズ68、ハーフミラー70、ピンホール板72、中央固視標光源74が設けられて構成されている。中央固視標光源74は例えばLEDなどの可視光を発する光源であり、中央固視標光源74から発せられた光束は、ピンホール板72、ハーフミラー70を透過した後、投影レンズ68によって平行光束とされて、ハーフミラー22によって反射されて被検眼Eに照射される。   The fixation target optical system 64 includes a half mirror 22, a projection lens 68, a half mirror 70, a pinhole plate 72, and a central fixation target light source 74 in order from a position close to the eye E. The central fixation target light source 74 is a light source that emits visible light such as an LED, and the luminous flux emitted from the central fixation target light source 74 is transmitted through the pinhole plate 72 and the half mirror 70 and then parallel by the projection lens 68. The light beam is reflected by the half mirror 22 and applied to the eye E.

アライメント光学系66は、被検眼Eに近い位置から順にハーフミラー22、投影レンズ68、ハーフミラー70、絞り76、ピンホール板78、集光レンズ80、アライメント光源82が設けられて構成されている。アライメント光源82からはXYアライメント用の指標光としての赤外光が発せられるようになっており、かかる赤外光は集光レンズ80により集光されてピンホール板78を通過し、絞り76に導かれる。そして、絞り76を通過した光はハーフミラー70に反射されて、投影レンズ68によって平行光束とされた後に、ハーフミラー22によって反射されて被検眼Eに照射される。このような被検眼Eに対する光束の照射機構によってXYアライメント指標光照射手段が構成されている。   The alignment optical system 66 includes a half mirror 22, a projection lens 68, a half mirror 70, a diaphragm 76, a pinhole plate 78, a condenser lens 80, and an alignment light source 82 in order from a position close to the eye E. . The alignment light source 82 emits infrared light as index light for XY alignment. The infrared light is collected by the condenser lens 80 and passes through the pinhole plate 78 to the diaphragm 76. Led. The light that has passed through the diaphragm 76 is reflected by the half mirror 70, converted into a parallel light beam by the projection lens 68, reflected by the half mirror 22, and applied to the eye E. The XY alignment index light irradiating means is configured by such a light beam irradiation mechanism for the eye E to be examined.

また、観察光学系12上に設けられたハーフミラー26は、XYアライメントのためのアライメント検出光学系84の一部を構成している。   The half mirror 26 provided on the observation optical system 12 constitutes a part of the alignment detection optical system 84 for XY alignment.

アライメント検出光学系84は、被検眼Eに近い位置から順にハーフミラー26、位置検出可能なアライメント検出センサ(プロファイルセンサ)88が設けられて構成されている。そして、アライメント光源82から照射されて、被検眼Eの正面視となる、観察光学系12の光軸O1上で被検眼Eの角膜に対して投射されるようになっており、角膜で鏡面反射された光束が、そのままアライメント光源82からの照射光と同じ光軸O1上においてハーフミラー26で反射されて、XYアライメント受光素子としてのアライメント検出センサ88に導かれるようになっている。   The alignment detection optical system 84 includes a half mirror 26 and an alignment detection sensor (profile sensor) 88 capable of detecting the position in order from a position close to the eye E. Then, the light is irradiated from the alignment light source 82 and projected onto the cornea of the eye E on the optical axis O1 of the observation optical system 12, which is a front view of the eye E, and is specularly reflected by the cornea. The emitted light beam is reflected as it is by the half mirror 26 on the same optical axis O1 as the irradiation light from the alignment light source 82 and guided to the alignment detection sensor 88 as an XY alignment light receiving element.

さらに、被検眼Eの前方には、上述の各光学系の光路に影響を与えない位置で、被検眼Eの正面視軸に一致する観察光学系12の光軸O1の周りにおいて、複数個の周辺固視標としての固視灯89が、適当な方向に配設されている。具体的には、これらの固視灯89は、例えば、図2に示すように、時計目盛りを想定した場合の上方0時と下方6時、それと左右等分各2つの2時,4時,8時,10時の各位置に対応する計6個の固視灯89a,89b,89c,89d,89e,89fが、光軸O1を中心軸とする一つの円周上で等分に設置される。各固視灯89としては、被検者が視認できるように、例えば可視光LEDなどが用いられる。   Further, in front of the eye E, there are a plurality of optical axes around the optical axis O1 of the observation optical system 12 that coincides with the front visual axis of the eye E at a position that does not affect the optical path of each optical system. A fixation lamp 89 as a peripheral fixation target is arranged in an appropriate direction. Specifically, these fixation lamps 89 are, for example, as shown in FIG. 2, when assuming a clock scale, the upper 0 o'clock and the lower 6 o'clock, and the two left and right equally, 2 o'clock, 4 o'clock, A total of six fixation lamps 89a, 89b, 89c, 89d, 89e, 89f corresponding to the respective positions at 8 o'clock and 10 o'clock are equally installed on one circumference with the optical axis O1 as the central axis. The As each fixation lamp 89, for example, a visible light LED or the like is used so that the subject can visually recognize.

これら複数の固視灯89a〜fは、角膜の周辺部分を撮像するに際して択一的に選択されて点灯されるようになっており、点灯された何れか一つの固視灯89を被検者に固視させることにより、角膜における特定の周辺部分を、スリット光束が照射されて角膜撮像光学系で撮像される部位、換言すれば観察光学系12の光軸O1上に位置設定せしめ得るようになっている。   The plurality of fixation lamps 89a to 89f are selectively selected and turned on when imaging the peripheral portion of the cornea, and any one of the fixed fixation lamps 89 is turned on. The specific peripheral portion of the cornea can be positioned on the portion that is irradiated with the slit light beam and imaged by the corneal imaging optical system, in other words, on the optical axis O1 of the observation optical system 12. It has become.

このような構造とされた装置光学系10は、例えば図3に示す角膜撮影装置100に収容されている。角膜撮影装置100は、ベース102の上に本体部104が設けられており、かかる本体部104の上にケース106が前後左右および上下動可能に設けられて構成されている。ベース102には、電源装置が内蔵されていると共に、操作スティック108が設けられており、かかる操作スティック108を操作してケース106を駆動せしめることが出来るようにされている。また、本体部104には、後述する各制御回路などが収容されていると共に、例えば液晶モニタなどからなる表示画面110が設けられている。   The apparatus optical system 10 having such a structure is accommodated in, for example, a cornea photographing apparatus 100 shown in FIG. The cornea photographing apparatus 100 is configured such that a main body 104 is provided on a base 102, and a case 106 is provided on the main body 104 so as to be movable back and forth, right and left, and up and down. The base 102 has a built-in power supply device and is provided with an operation stick 108 so that the case 106 can be driven by operating the operation stick 108. Further, the main body unit 104 accommodates control circuits and the like described later, and a display screen 110 including a liquid crystal monitor, for example.

さらに、図4に示すように、角膜撮影装置100には、ケース106を駆動せしめることによって、装置光学系10を被検眼Eに対して接近乃至は離隔方向に移動せしめる駆動手段が設けられている。これらの駆動手段は例えばラック・ピニオン機構などによって構成されており、本実施形態においては、装置光学系10を図4における鉛直上下方向のX方向に駆動せしめるX軸駆動機構112、図4における紙面と垂直の水平Y方向に駆動せしめるY軸駆動機構114、図4における左右方向の水平Z方向(観察光学系12の光軸O1に沿った方向)に駆動せしめるZ軸駆動機構116が設けられている。   Furthermore, as shown in FIG. 4, the cornea photographing apparatus 100 is provided with a driving unit that moves the apparatus optical system 10 toward or away from the eye E by driving the case 106. . These driving means are constituted by, for example, a rack and pinion mechanism. In this embodiment, the X-axis driving mechanism 112 that drives the apparatus optical system 10 in the vertical X direction in FIG. 4 and the paper surface in FIG. And a Y-axis drive mechanism 114 for driving in the horizontal Y direction perpendicular to the Z-axis, and a Z-axis drive mechanism 116 for driving in the horizontal Z direction (direction along the optical axis O1 of the observation optical system 12) in FIG. Yes.

また、角膜撮影装置100には、装置光学系10による角膜像の撮像の作動制御を行う撮像制御手段としての撮像制御回路117が設けられている。そして、X軸駆動機構112、Y軸駆動機構114、Z軸駆動機構116は、それぞれ、撮像制御回路117に接続されて、撮像制御回路117からの駆動信号に基づいて駆動せしめられるようにされている。また、アライメント検出センサ88は、XYアライメント検出回路118に接続されており、かかるXYアライメント検出回路118は、撮像制御回路117に接続されている。また、ラインセンサ44は、Zアライメント検出回路120に接続されており、かかるZアライメント検出回路120は、撮像制御回路117に接続されている。これにより、アライメント検出センサ88およびラインセンサ44の検出情報が、撮像制御回路117に入力されるようになっている。なお、図示は省略するが、撮像制御回路117は、各照明光源30、40、54、74、82にも接続されており、これらの発光を制御出来るようにされている。   Further, the cornea photographing apparatus 100 is provided with an imaging control circuit 117 serving as an imaging control unit that performs operation control of imaging of the cornea image by the apparatus optical system 10. The X-axis drive mechanism 112, the Y-axis drive mechanism 114, and the Z-axis drive mechanism 116 are connected to the imaging control circuit 117, and are driven based on a drive signal from the imaging control circuit 117. Yes. The alignment detection sensor 88 is connected to an XY alignment detection circuit 118, and the XY alignment detection circuit 118 is connected to an imaging control circuit 117. The line sensor 44 is connected to the Z alignment detection circuit 120, and the Z alignment detection circuit 120 is connected to the imaging control circuit 117. Thereby, detection information of the alignment detection sensor 88 and the line sensor 44 is input to the imaging control circuit 117. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the imaging control circuit 117 is also connected to each illumination light source 30,40,54,74,82, and it can control these light emission.

さらに、角膜撮影装置100には、CCD28が受像した画像が入力されて、かかる画像を取捨選択する画像選択回路122が設けられていると共に、かかる画像選択回路122によって選択された画像を記憶する記憶手段としての記憶装置124が設けられている。また、角膜撮影装置100には、CCD28により受像された角膜上皮像からXYアライメント用基準位置を決定し、撮像制御回路117へXYアライメント用基準位置の情報を出力するXYアライメント用基準位置決定回路121が設けられている。   Further, the cornea photographing apparatus 100 is provided with an image selection circuit 122 that receives an image received by the CCD 28 and selects the image, and stores the image selected by the image selection circuit 122. A storage device 124 is provided as a means. The corneal imaging apparatus 100 also determines an XY alignment reference position from the corneal epithelial image received by the CCD 28, and outputs information about the XY alignment reference position to the imaging control circuit 117. Is provided.

次に、このような構造とされた角膜撮影装置100において、撮像制御回路117が実行する角膜内皮の撮像手順の概略を図5に示し、以降、順に説明する。   Next, in the corneal imaging apparatus 100 having such a structure, an outline of the corneal endothelium imaging procedure executed by the imaging control circuit 117 is shown in FIG.

なお、被検眼Eの角膜中央の内皮撮像を行う場合について、はじめに説明する。   The case of performing endothelium imaging at the center of the cornea of the eye E will be described first.

先ず、S1において、被検眼Eに対して、装置光学系10のX方向およびY方向の位置合わせ(XYアライメント)を行う。かかるXYアライメント時には、中央固視標光源74から照射された固視標光が被検眼Eに導かれる。そして、被検者にかかる固視標光を固視させることによって、被検眼Eの光軸方向を、観察光学系12の光軸O1の方向と一致させた正面視状態とすることが出来る。かかる状態下で、観察用光源30、30から照射されて、被検眼Eの前眼部で反射された光束がCCD28上に導かれる。これにより、図6に示すように、表示画面110上に、被検眼Eの前眼部が表示される。なお、この場合のXYアライメントは、正面視状態であるから角膜内皮と外皮の接線に対する法線方向(曲率半径の延長線である中心軸(視軸)方向)は、同じになると考えられるから、角膜外皮の反射光に基づいてXYアライメントを行うことで足りる(即ち、角膜内皮のXYアライメントを行うことが出来ると考えて良い)。   First, in S1, the alignment (XY alignment) of the apparatus optical system 10 in the X direction and the Y direction is performed on the eye E. During such XY alignment, the fixation target light emitted from the central fixation target light source 74 is guided to the eye E. Then, by fixing the fixation target light applied to the subject, the optical axis direction of the eye E can be set to a front view state in which the direction of the optical axis O1 of the observation optical system 12 is matched. Under such a state, the light beam irradiated from the observation light sources 30 and 30 and reflected by the anterior eye portion of the eye E is guided onto the CCD 28. As a result, as shown in FIG. 6, the anterior segment of the eye E is displayed on the display screen 110. Since the XY alignment in this case is a front view state, it is considered that the normal direction to the tangential line between the corneal endothelium and the outer skin (the central axis (visual axis) direction that is an extension of the radius of curvature) is the same. It is sufficient to perform XY alignment based on the reflected light of the corneal outer skin (that is, it may be considered that XY alignment of the corneal endothelium can be performed).

さらに、表示画面110上には、例えばスーパーインポーズ信号などによって生成された、矩形枠形状のアライメントパターン125が、被検眼Eに重ねて表示される。それと共に、アライメント光源82から被検眼Eに向けて照射された光束が、被検眼Eの前眼部で反射されて、CCD28に導かれることによって、表示画面110に、点状のアライメント光126として表示されるようになっている。そして、操作者は操作スティック108を操作することによって、装置光学系10を駆動せしめて、アライメント光126がアライメントパターン125の枠内に入るように、装置光学系10の位置を調節する。   Further, on the display screen 110, for example, an alignment pattern 125 having a rectangular frame shape generated by a superimpose signal or the like is displayed over the eye E. At the same time, the light beam emitted from the alignment light source 82 toward the subject eye E is reflected by the anterior eye portion of the subject eye E and guided to the CCD 28, so that the display screen 110 has the dotted alignment light 126. It is displayed. Then, the operator operates the operation stick 108 to drive the apparatus optical system 10 and adjust the position of the apparatus optical system 10 so that the alignment light 126 enters the frame of the alignment pattern 125.

また、アライメント光源82から照射されて、被検眼Eの前眼部(角膜外皮)で反射された光束の一部は、ハーフミラー26で反射されて、アライメント検出センサ88に導かれるようになっている。なお、アライメント光源82からは被検者に認識されない赤外光束が照射されることによって、被検者の負担が軽減されている。ここにおいて、アライメント検出センサ88は、アライメント光126がアライメントパターン125の枠内に入ると、アライメント光126のX方向の位置とY方向の位置を検出することが出来るようにされている。かかるX方向位置とY方向位置は、XYアライメント検出回路118に入力される。XYアライメント検出回路118は、X方向の位置情報に基づいて観察光学系12の光軸O1が被検眼Eの光軸に近づくようにX軸駆動機構112を駆動すると共に、Y方向の位置情報に基づいて観察光学系12の光軸O1が被検眼Eの光軸に近づくようにY軸駆動機構114を駆動せしめる。これにより、装置光学系10の被検眼Eに対するXY方向の位置合わせが行われる。このことから明らかなように、本実施形態においては、X軸駆動機構112とY軸駆動機構114とを含んで、XY方向駆動手段が構成されている。   In addition, a part of the light beam irradiated from the alignment light source 82 and reflected by the anterior eye part (corneal outer skin) of the eye E to be examined is reflected by the half mirror 26 and guided to the alignment detection sensor 88. Yes. The alignment light source 82 emits an infrared beam that is not recognized by the subject, thereby reducing the burden on the subject. Here, the alignment detection sensor 88 can detect the position of the alignment light 126 in the X direction and the position of the Y direction when the alignment light 126 enters the frame of the alignment pattern 125. The X direction position and the Y direction position are input to the XY alignment detection circuit 118. The XY alignment detection circuit 118 drives the X-axis drive mechanism 112 so that the optical axis O1 of the observation optical system 12 approaches the optical axis of the eye E based on the positional information in the X direction, and uses the positional information in the Y direction. Based on this, the Y-axis drive mechanism 114 is driven so that the optical axis O1 of the observation optical system 12 approaches the optical axis of the eye E to be examined. Thereby, the alignment of the apparatus optical system 10 with respect to the eye E in the XY directions is performed. As is clear from this, in the present embodiment, the XY direction drive unit is configured to include the X axis drive mechanism 112 and the Y axis drive mechanism 114.

なお、後述するように、かかるXYアライメントは、撮像中も適宜のタイミングで実施される。また、特に本実施形態においては、アライメント光源82と観察用光源30,30を短時間で交互に点滅せしめると共に、観察用光源30が消灯されてアライメント光源82が点灯されるタイミングに合わせて、アライメント検出センサ88による検出が行われるようになっている。これにより、XYアライメントに際して観察用光源30,30の赤外光束が影響を与えることの無いようにされている。なお、アライメント光源82と観察用光源30,30の点滅はCCD28における受光信号への変換速度よりも高速に行われることから、CCD28の受光信号が出力される表示画面110には、両光源82,30が点滅して認識されることはなく、恰も両光源82,30が連続して点灯しているように認識される。   As will be described later, such XY alignment is performed at an appropriate timing even during imaging. In particular, in the present embodiment, the alignment light source 82 and the observation light sources 30 and 30 are alternately blinked in a short time, and the alignment is performed in accordance with the timing when the observation light source 30 is turned off and the alignment light source 82 is turned on. Detection by the detection sensor 88 is performed. As a result, the infrared light beams of the observation light sources 30 and 30 are not affected during the XY alignment. The blinking of the alignment light source 82 and the observation light sources 30 and 30 is performed at a higher speed than the conversion speed of the CCD 28 into the light reception signal. 30 is not recognized by blinking, and the light source 82, 30 is recognized as being continuously lit.

次に、S2において、Z軸駆動機構116を駆動せしめて、装置光学系10を、被検眼Eに対して接近する方向に前進作動せしめる。そして、観察用光源54を発光せしめて、観察用光源54から照射された赤外光束を、被検眼Eの角膜に対して斜め方向から照射すると共に、角膜から反射された光束を、ラインセンサ44によって受光する。特に本実施形態においては、観察用光源54から照射される光束が赤外光束とされていることから、被検者の負担が軽減されている。   Next, in S <b> 2, the Z-axis drive mechanism 116 is driven, and the apparatus optical system 10 is moved forward in a direction approaching the eye E to be examined. Then, the observation light source 54 is caused to emit light, and the infrared light beam irradiated from the observation light source 54 is irradiated obliquely with respect to the cornea of the eye E, and the light beam reflected from the cornea is reflected on the line sensor 44. Receives light. In particular, in this embodiment, since the light beam emitted from the observation light source 54 is an infrared light beam, the burden on the subject is reduced.

そして、かかる反射光束が、ラインセンサ44に検出されて、このラインセンサ44により光量分布信号が検出される。かかる光量分布信号に基づいて角膜上皮の合焦位置が検出されると共に、かかる検出位置を基準として、撮像制御回路117は、Z軸駆動機構116を駆動せしめて、所定の距離だけ装置光学系10を被検眼Eに対する接近方向に前進駆動せしめる。すなわち、ラインセンサ44の検出信号に基づいて、装置光学系10における合焦位置が、Z方向において、角膜における内皮細胞よりも後方に所定距離だけ離れた位置になるように装置光学系10が前進駆動せしめられるのである。そして、かかる角膜上皮から所定距離だけ後方の位置が、装置光学系10の反転位置とされる。なお、かくの如き前進方向への移動距離は、例えば角膜上皮のZ方向での合焦位置から前方に1000〜1500μmの範囲内で適宜に設定される。   Then, the reflected light beam is detected by the line sensor 44, and the light quantity distribution signal is detected by the line sensor 44. The focal position of the corneal epithelium is detected based on the light quantity distribution signal, and the imaging control circuit 117 drives the Z-axis drive mechanism 116 with reference to the detected position, and the apparatus optical system 10 is moved by a predetermined distance. Is driven forward in the approaching direction with respect to the eye E. That is, based on the detection signal of the line sensor 44, the apparatus optical system 10 moves forward so that the in-focus position in the apparatus optical system 10 is a predetermined distance behind the endothelial cells in the cornea in the Z direction. It is driven. A position behind the corneal epithelium by a predetermined distance is set as an inversion position of the apparatus optical system 10. The moving distance in the forward direction is appropriately set within a range of 1000 to 1500 μm forward from the focal position in the Z direction of the corneal epithelium.

次に、装置光学系10が反転位置に位置せしめられると、S3において、Z軸駆動機構116が反対方向に駆動せしめられて、装置光学系10はZ軸上で被検眼Eから離隔する方向に後退作動せしめられる。なお、装置光学系10の移動速度は、前進および後進の何れにおいても、適当な移動位置毎に適当に変更設定することが可能である。   Next, when the apparatus optical system 10 is positioned at the reversal position, in S3, the Z-axis drive mechanism 116 is driven in the opposite direction, so that the apparatus optical system 10 moves away from the eye E on the Z-axis. It can be operated backwards. It should be noted that the moving speed of the apparatus optical system 10 can be appropriately changed and set for each appropriate moving position in both forward and reverse.

さらに、S4において、反転位置から所定距離だけ後退作動せしめられた時点から、観察用光源30,30を消灯せしめると共に、撮像用光源40の発光を開始する。また、撮像用光源40は、所定の短い間隔で点滅発光せしめられており、かかる撮像用光源40が消灯せしめられたタイミングで、前記S1におけるXYアライメントが同時に行われるようになっている。   In S4, the observation light sources 30 and 30 are turned off and the imaging light source 40 starts to emit light when the retraction operation is performed by a predetermined distance from the reversal position. The imaging light source 40 is flashed at predetermined short intervals, and the XY alignment in S1 is simultaneously performed at the timing when the imaging light source 40 is turned off.

そして、S5において、CCD28によって角膜の内皮細胞からの反射光が所定のレベルで検出された時点から、CCD28によって検出される角膜内皮像の連続的撮像が開始される。かかる連続的撮像は、所定の時間間隔(例えば、1/30秒)ごとにCCD28によって受像された撮影像(画像)を画像選択回路122に入力することによって行われる。これにより、時間と位置が異ならされた複数の角膜像が画像選択回路122に入力される。そして、かかる連続的撮像と共に、画像選択回路122によって、入力された画像の取捨選択および記憶装置124への記憶が行われるようになっている。   In S5, continuous imaging of the corneal endothelium image detected by the CCD 28 is started when the CCD 28 detects the reflected light from the corneal endothelial cells at a predetermined level. Such continuous imaging is performed by inputting captured images (images) received by the CCD 28 to the image selection circuit 122 at predetermined time intervals (for example, 1/30 seconds). As a result, a plurality of cornea images having different times and positions are input to the image selection circuit 122. Along with such continuous imaging, the image selection circuit 122 selects the input image and stores it in the storage device 124.

なお、画像選択回路122における画像の取捨選択方法としては、例えば、CCD28によって取得された画像における複数本の水平線上の各画素の輝度値を取得し、それらの値を利用して画像のコントラストを判定することによって、角膜内皮細胞像が有効に得られた画像のみを取捨選択すること等が可能である。   As an image selection method in the image selection circuit 122, for example, the brightness value of each pixel on a plurality of horizontal lines in the image acquired by the CCD 28 is acquired, and the contrast of the image is obtained using these values. By determining, it is possible to select only images for which corneal endothelial cell images are effectively obtained.

そして、角膜内皮細胞の合焦位置を含む十分な距離(即ち、合焦位置を超えた距離)だけ後退移動させたあと、S6において、後退作動を停止すると共に、撮像用光源40を消灯して、撮像を終了する。   Then, after being moved backward by a sufficient distance including the in-focus position of the corneal endothelial cell (that is, the distance exceeding the in-focus position), in S6, the backward operation is stopped and the imaging light source 40 is turned off. The imaging is finished.

次に、被検眼Eの角膜周辺部分の内皮撮像を行う場合について説明する。なお、かかる角膜周辺部分の内皮撮像の作動は、上述の角膜中央部分の内皮撮像を行う場合に比して、実質的には、S1〜S2における作動が異なるだけで実行され得ることから、ここでは、かかるS1〜S2での作動だけを、それらの工程に相当するステップを示す図7を参照しつつ説明する。   Next, a case where endothelium imaging of the cornea peripheral portion of the eye E is performed will be described. In addition, since the operation | movement of the endothelium imaging of the peripheral part of this cornea can be performed only by the operation | movement in S1-S2 differing substantially compared with the case where the endothelium imaging of the above-mentioned cornea center part is performed, here Then, only the operation | movement by this S1-S2 is demonstrated, referring FIG. 7 which shows the step corresponded to those processes.

すなわち、角膜周辺部分の内皮撮像の開始後、先ず、ステップQ1において、何れか一つの周辺固視灯89だけを選択し、点灯する。検者は、被検者に対して、点灯した固視灯89を固視するように指示する。これにより、被検眼Eの視軸を、中央固視標光学系で規定される正面視状態の視軸:O1に対して、選択された一つの周辺固視灯89に対応した特定の方向に向けて特定の角度だけ傾斜した状態に固定的に設定する。   That is, after starting the endothelium imaging of the peripheral portion of the cornea, first, in step Q1, only one peripheral fixation lamp 89 is selected and turned on. The examiner instructs the subject to fixate the fixed fixation lamp 89. Thus, the visual axis of the eye E is in a specific direction corresponding to the selected peripheral fixation lamp 89 with respect to the visual axis O1 in the front vision state defined by the central fixation target optical system. It is fixedly set in a state where it is inclined by a specific angle.

次に、ステップQ2で、前記ステップS1におけるXYアライメントと略同じ処理を行って、(仮)XYアライメントを実行する。すなわち、先ず、アライメント光源82から被検眼Eに対して照射されたアライメント光126が被検眼Eの角膜外皮により反射せしめられると共に、かかる角膜外皮による反射光のXY位置がアライメント検出センサ88により検出されて、XYアライメント検出回路118に入力される。かかるXY位置情報に基づいて、観察光学系12の光軸O1が、被検眼Eの角膜外皮による反射光の光軸に位置合わせされることにより、(仮)XYアライメントが実行されるのである。なお、ここで(仮)と表したのは、既知のとおり、被検眼の視軸を傾斜させた状態では、角膜外皮と角膜内皮の曲率半径が異なることに起因して、角膜外皮は、光軸O1との交点で光軸O1と直交して、光軸O1上で投射されるXYアライメント用のアライメント光源82からの光を同一光軸O1上に鏡面反射するが、撮像対象となる角膜内皮は、光軸O1との交点で光軸O1と直交していないが故に、光軸O1上で投射されるXYアライメント用のアライメント光源82からの光を同一光軸O1上には鏡面反射しないことによる。すなわち、上述の(仮)XYアライメントは、主に角膜外皮による反射光軸に対するアライメントであって、撮像対象である角膜内皮の反射光軸に対する正確なXYアライメント状態と言い難いからである。   Next, in step Q2, substantially the same processing as the XY alignment in step S1 is performed, and (temporary) XY alignment is executed. That is, first, the alignment light 126 emitted from the alignment light source 82 to the eye E is reflected by the corneal outer skin of the eye E, and the XY position of the reflected light from the corneal outer skin is detected by the alignment detection sensor 88. Are input to the XY alignment detection circuit 118. Based on the XY position information, the optical axis O1 of the observation optical system 12 is aligned with the optical axis of the reflected light from the corneal outer skin of the eye E, and (temporary) XY alignment is executed. Note that (provisional) is expressed here, as is known, in the state where the visual axis of the eye to be tilted, the corneal outer skin and the corneal endothelium have different radii of curvature. The light from the alignment light source 82 for XY alignment projected on the optical axis O1 at the intersection with the axis O1 is specularly reflected on the same optical axis O1, but the corneal endothelium to be imaged Since the light beam from the alignment light source 82 for XY alignment projected on the optical axis O1 is not specularly reflected on the same optical axis O1 because it is not orthogonal to the optical axis O1 at the intersection with the optical axis O1. by. That is, the above (provisional) XY alignment is mainly an alignment with respect to the reflection optical axis of the corneal outer skin, and is difficult to say an accurate XY alignment state with respect to the reflection optical axis of the corneal endothelium that is the imaging target.

続いて、ステップQ3で、前記ステップS2と略同じ前進作動処理を行う。すなわち、Z軸駆動機構116により装置光学系10を被検眼Eに接近する方向に前進作動せしめると共に、位置検出用光源54から照射された赤外光束の反射光をラインセンサ44によって受光して、Zアライメント検出回路120により角膜上皮の合焦位置を検出する。かかる検出位置に基づいて、Z軸駆動機構116により装置光学系10のZ方向位置を調整せしめ、装置光学系10が被検眼Eの角膜上皮細胞に合焦するようにする。   Subsequently, in step Q3, substantially the same forward operation process as in step S2 is performed. That is, the Z-axis drive mechanism 116 causes the apparatus optical system 10 to move forward in the direction approaching the eye E, and the reflected light of the infrared light beam emitted from the position detection light source 54 is received by the line sensor 44. The Z alignment detection circuit 120 detects the focal position of the corneal epithelium. Based on this detection position, the Z-axis drive mechanism 116 adjusts the position of the apparatus optical system 10 in the Z direction so that the apparatus optical system 10 is focused on the corneal epithelial cells of the eye E to be examined.

かかる位置設定後に、ステップQ4において、観察用光源30,30を消灯せしめると共に、撮像用光源40を点灯して、撮像光学系20のCCD28によりXYアライメント用角膜外皮像を撮像する。このとき、撮像照明光学系14における撮像用光源40から照射される光量は、前記ステップS4における角膜内皮の撮像時の光量よりも大幅に小さくされている。具体的には、例えば、前記ステップS4における角膜内皮撮像時の略1/200の光量とされることが望ましい。このように、XYアライメント用角膜外皮像の撮像においては、角膜内皮撮像時よりも弱い照明光しか必要とされないことから、撮像時の被検者の負担が軽減されるようになっている。なお、本実施形態においては、撮像照明光学系14と撮像光学系20とステップQ4とを含んで、XYアライメント用撮像制御手段が構成されている。また、本実施形態においては、XYアライメント用角膜外皮像の撮像が、Q2における(仮)XYアライメント後の、角膜外皮の反射光軸上で行われるようになっている。   After such position setting, in step Q4, the observation light sources 30, 30 are turned off, the imaging light source 40 is turned on, and an XY alignment corneal skin image is captured by the CCD 28 of the imaging optical system 20. At this time, the amount of light emitted from the imaging light source 40 in the imaging illumination optical system 14 is significantly smaller than the amount of light during imaging of the corneal endothelium in step S4. Specifically, for example, it is desirable that the amount of light is approximately 1/200 when imaging the corneal endothelium in step S4. In this way, in the imaging of the corneal outer skin image for XY alignment, only weaker illumination light is required than when imaging the corneal endothelium, so that the burden on the subject at the time of imaging is reduced. In the present embodiment, an imaging control unit for XY alignment is configured including the imaging illumination optical system 14, the imaging optical system 20, and step Q4. In this embodiment, the XY alignment corneal skin image is captured on the reflected optical axis of the corneal skin after the (temporary) XY alignment in Q2.

次に、ステップQ5において、CCD28からXYアライメント用基準位置決定回路121に入力されたXYアライメント用角膜外皮像の光学的情報に基づいて、XYアライメント用基準位置を決定する。本実施形態においては、XYアライメント用角膜外皮像の光学的情報から、角膜外皮の曲率半径を推定し、そこから角膜内皮の曲率半径を推定することにより、角膜内皮の鏡面反射光の光軸が被検眼の角膜外皮による鏡面反射光の光軸に対してどれだけ外れた位置にあるかを推定することにより、XYアライメント用基準位置が決定される。   Next, in step Q5, the XY alignment reference position is determined based on the optical information of the XY alignment corneal skin image input from the CCD 28 to the XY alignment reference position determination circuit 121. In this embodiment, the optical axis of the specular reflection light of the corneal endothelium is determined by estimating the radius of curvature of the corneal skin from the optical information of the corneal skin image for XY alignment, and estimating the radius of curvature of the corneal endothelium therefrom. The reference position for XY alignment is determined by estimating how far it is from the optical axis of specularly reflected light by the corneal outer skin of the eye to be examined.

ここにおいて、前記ステップQ4において得られるXYアライメント用角膜外皮像は、例えば、図10に示されるように、各被検者に同じように0時の方向を固視させて(すなわち、図2における固視灯89aを固視させて)、XYアライメント用角膜上皮像を得た場合においても、各被検者ごとに、外皮像における陰りの度合いが異なっている。本発明者が検討したところ、このような陰りの度合いの個人差は、主に各被検者の角膜上皮曲率半径の違いによるものであるという知見が得られた。すなわち、これらのXYアライメント用角膜上皮像における像の陰りの度合いから、角膜上皮の曲率半径を推定することができる。   Here, the XY alignment corneal skin image obtained in the step Q4, for example, as shown in FIG. 10, causes each subject to similarly fix the direction of 0 o'clock (that is, in FIG. 2). Even when the corneal epithelium image for XY alignment is obtained by fixing the fixation lamp 89a, the degree of shading in the outer skin image is different for each subject. As a result of examination by the present inventor, it has been found that such individual differences in the degree of shading are mainly due to differences in the corneal epithelial curvature radius of each subject. That is, the radius of curvature of the corneal epithelium can be estimated from the degree of shading in the corneal epithelium images for XY alignment.

より具体的には、例えば、予め、複数の被検者のXYアライメント用角膜外皮像を収集すると共に、それらの各XYアライメント用角膜外皮像中における各画素の輝度レベルを求めて、所定のレベル以上の輝度を示す部分(明部)と、所定のレベル以下の輝度しか示さない部分(暗部)の境界位置を求めて、かかる境界位置と角膜外皮の曲率半径との相関関係を統計的に求めておく。その後、被検者のXYアライメント用角膜外皮像を撮像し、取得画像中の明部と暗部の境界位置を解析することにより、統計的に求められたデータに従って、角膜外皮の曲率半径を推定することができるのである。なお、上記境界位置は、実際には、例えば角膜外皮で光学的にXYアライメントを行った状態下での特定の基準位置(例えばXYアライメントの中心点に相当する画像中の位置)とかかる境界位置との間の距離等として取り扱うことができる。   More specifically, for example, the XY alignment corneal skin images of a plurality of subjects are collected in advance, and the luminance level of each pixel in each of the XY alignment corneal skin images is obtained to obtain a predetermined level. Find the boundary position between the above-mentioned luminance (bright part) and the part (dark part) that shows only the luminance below the specified level, and statistically calculate the correlation between the boundary position and the radius of curvature of the corneal skin Keep it. After that, the corneal skin image for XY alignment of the subject is taken, and the boundary position between the bright part and the dark part in the acquired image is analyzed, so that the radius of curvature of the corneal skin is estimated according to statistically obtained data. It can be done. Note that the boundary position is actually a specific reference position (for example, a position in the image corresponding to the center point of the XY alignment) in a state where XY alignment is optically performed, for example, on the corneal skin, and the boundary position. It can be handled as a distance between and the like.

また、本発明者らの検討により、各個人の角膜外皮の曲率半径と角膜内皮の曲率半径とは略一定の相関関係にあることが分かっており、例えば、これら角膜外皮の曲率半径と角膜内皮の曲率半径との相関関係のデータを統計的に求めておくことにより、先述のXYアライメント用角膜外皮像から求められた角膜外皮の曲率半径に基づいて、被検眼Eの角膜内皮の曲率半径を求めることが出来る。このようにして求められた角膜内皮の曲率半径から、角膜外皮の鏡面反射光の光軸からの角膜内皮の鏡面反射光軸のXY方向のずれ量を推定することができる。このようにして、XYアライメント用角膜外皮像の光学的情報から、目的とする角膜内皮撮像時におけるXYアライメント用基準位置が求められるのである。   Further, as a result of the study by the present inventors, it has been found that the curvature radius of each individual corneal skin and the curvature radius of the corneal endothelium have a substantially constant correlation. For example, the curvature radius of the corneal skin and the corneal endothelium By calculating statistically the data of the correlation with the curvature radius of the corneal skin, the curvature radius of the corneal endothelium of the eye E is determined based on the curvature radius of the corneal skin obtained from the corneal skin image for XY alignment described above. You can ask. From the radius of curvature of the corneal endothelium thus obtained, the amount of deviation in the XY direction of the specular reflection optical axis of the corneal endothelium from the optical axis of the specular reflection light of the corneal outer skin can be estimated. In this way, the reference position for XY alignment at the time of target corneal endothelium imaging is obtained from the optical information of the corneal skin image for XY alignment.

このように、本実施形態では、かかるステップQ5とXYアライメント用決定回路121とを含んで、XYアライメント用基準位置決定手段が構成されている。また、前記角膜外皮の曲率半径の推定に用いられるXYアライメント用角膜外皮像の光学的情報としては、前述の輝度の境界位置のほか、例えば、一定値以上の輝度を示した画素の数や、輝度飽和に達した画素の数等を用いて、角膜外皮の曲率半径を推定するようにしてもよい。また、所定の領域内における輝度の大小の変化の割合から角膜外皮の曲率半径を求めるようにしてもよい。   Thus, in the present embodiment, the XY alignment reference position determining means is configured including the step Q5 and the XY alignment determining circuit 121. Further, as the optical information of the corneal skin image for XY alignment used for estimation of the curvature radius of the corneal skin, in addition to the boundary position of the brightness described above, for example, the number of pixels showing brightness of a certain value or more, The radius of curvature of the corneal skin may be estimated using the number of pixels that have reached luminance saturation. Further, the radius of curvature of the corneal skin may be obtained from the rate of change in brightness within a predetermined area.

続いて、ステップQ6において、前記ステップS2〜S3における反転位置までの更なる前進作動に際して、角膜上皮合焦位置に設定されている装置光学系10を、更に、反転・後退作動開始位置まで前進作動させる。この際、Z方向の前進作動と同時に、前記ステップQ2でXY方向において(仮)XYアライメント位置に設定された装置光学系10を、XY方向に移動させて、前記ステップQ5で決定されたアライメント用基準位置にまで導く。このように、Z方向の位置あわせと同時にXYアライメント用基準位置へXY方向の移動を行うことにより、角膜内皮撮像までに要する時間が短縮されて、被検者の負担が軽減されるようになっている。   Subsequently, in step Q6, the apparatus optical system 10 set at the corneal epithelium in-focus position is further advanced to the inversion / retraction operation start position at the time of further advance operation to the inversion position in steps S2 to S3. Let At this time, simultaneously with the forward movement in the Z direction, the apparatus optical system 10 set to the (provisional) XY alignment position in the XY direction in the step Q2 is moved in the XY direction, and the alignment optical system determined in the step Q5 is performed. Guide to the reference position. As described above, by performing the movement in the XY direction to the reference position for XY alignment simultaneously with the alignment in the Z direction, the time required for imaging the corneal endothelium is shortened, and the burden on the subject is reduced. ing.

その後、ステップQ7で、アライメント完了信号を出力して、この完了信号の出力を条件として、前記ステップS3以降の装置後退・撮像作動と同じ作動を行って、目的とする角膜内皮を撮像する。また、かかる角膜内皮の撮影中においても、適宜、アライメント検出センサ88によるXYアライメントが行われる。すなわち、前記ステップS4〜S5の角膜内皮の撮像と略同様に、撮像用光源40の点滅消灯時において、アライメント光源82の角膜外皮による反射光の位置がアライメント検出センサ88により検出される。そして、かかる反射光の検出位置情報と、XYアライメント用基準位置決定回路121から撮像制御回路117に出力されたアライメント基準位置の情報とに基づいて、撮像制御回路117によるXYアライメントが実行される。すなわち、角膜外皮からの反射光の検出位置((仮)XYアライメント位置)に対して、ステップQ5において算出量されたずれ量だけ特定のXY方向に向けて偏移したXYアライメント用基準位置に、撮像光学系20が常に位置するよう、XYアライメントが行われるのである。このように、本実施形態においては、撮影制御回路117と前記ステップS3〜S5を含んで、角膜内皮像撮像制御手段が構成されている。   Thereafter, in step Q7, an alignment completion signal is output, and on the condition that this completion signal is output, the same operation as the apparatus backward / imaging operation after step S3 is performed to image the target corneal endothelium. Further, even during imaging of the corneal endothelium, XY alignment by the alignment detection sensor 88 is appropriately performed. That is, substantially in the same manner as the imaging of the corneal endothelium in steps S4 to S5, the position of the reflected light from the corneal outer skin of the alignment light source 82 is detected by the alignment detection sensor 88 when the imaging light source 40 is blinking off. Then, based on the detected position information of the reflected light and the information on the alignment reference position output from the XY alignment reference position determination circuit 121 to the imaging control circuit 117, the imaging control circuit 117 performs XY alignment. That is, with respect to the detection position of reflected light from the corneal outer skin ((temporary) XY alignment position), the reference position for XY alignment shifted in a specific XY direction by the amount of deviation calculated in step Q5, XY alignment is performed so that the imaging optical system 20 is always located. Thus, in the present embodiment, the corneal endothelial image capturing control means is configured including the imaging control circuit 117 and the steps S3 to S5.

このようなXYアイラメント用基準位置決定手段と、それによって決定された前述の基準位置を利用した角膜内皮像撮像制御手段による角膜内皮撮像の実施により、被検眼Eの視軸が正面視状態の光軸O1から外れた傾斜状態であっても、角膜外皮の反射光のXYアライメント受光系による検出信号に基づいて、角膜内皮に対して光軸O1が直交する位置に、撮像光学系20を位置合わせすることが出来る。   By performing the corneal endothelium imaging by the reference position determining means for XY eyement and the corneal endothelium image capturing control means using the reference position determined thereby, the visual axis of the eye E is in the front view state. Even in the inclined state deviating from the optical axis O1, the imaging optical system 20 is positioned at a position where the optical axis O1 is orthogonal to the corneal endothelium based on the detection signal of the reflected light of the corneal outer skin by the XY alignment light receiving system. Can be combined.

それ故、その後の、正面視状態と同じ撮像作動によっても、即ち特別な処理や操作を必要とすることなく、自動的に、高精度で鮮明な内皮像を安定して得ることが可能となるのである。   Therefore, it is possible to automatically and stably obtain a high-accuracy and clear endothelial image even after the same imaging operation as that in the front view state, that is, without requiring special processing or operation. It is.

そして、特に着目されるべきところは、本実施形態では、上述の説明から明らかなように、装置光学系10のXYアライメントが、その方向だけでなく、その移動距離までも、自動的に正確に設定可能となる。しかも、その移動距離は、個々の被検眼に応じてそれぞれ測定値に基づいて調節されることから、従来技術のような統計データに基づく移動設定に比して、鮮明な内皮像を安定して得ることが可能となるのである。   In this embodiment, it should be particularly noted that, as is clear from the above description, the XY alignment of the apparatus optical system 10 is automatically and accurately adjusted not only in the direction but also in the movement distance. It becomes possible to set. In addition, since the movement distance is adjusted based on the measurement value according to each eye to be examined, a sharp endothelial image can be stably compared with the movement setting based on statistical data as in the prior art. It becomes possible to obtain.

次に、本発明の第二の実施形態としての角膜撮影装置について説明する。なお、以下の実施形態は、何れも、XYアライメント用基準位置決定の別の具体的態様例を示すものであって、前記第一の実施形態における図7のステップQ1〜Q7に示される作動が異なるだけで実行され得ることから、ここでは、前記第一の実施形態における図7に対応する、図8の工程図を参照しつつ説明する。   Next, a cornea photographing apparatus as a second embodiment of the present invention will be described. Each of the following embodiments shows another specific example of determining the reference position for XY alignment, and the operations shown in steps Q1 to Q7 of FIG. 7 in the first embodiment are performed. Since it can be executed only by different steps, here, description will be made with reference to the process diagram of FIG. 8 corresponding to FIG. 7 in the first embodiment.

まず、ステップR1〜R3に従って、前記ステップQ1〜Q3と同様にして、装置光学系10がXY方向では(仮)XYアライメント位置へ、及びZ方向では角膜上皮合焦位置へ位置合わせされる。そして、ステップR4〜R6のループ作動に基づき、図9に示されるように、P0として示されたXY(仮)アライメント位置から、装置光学系10を被検者の注視方向に対応した特定のXY方向に向けて所定距離ずつ移動せしめたP1,P2,P3・・・において、それぞれXYアライメント用角膜外皮像を複数回撮像する。その後、最終的に予め設定された最終到達位置Pend に到達した時点でXYアライメント用角膜外皮撮像を終了する。   First, according to steps R1 to R3, the apparatus optical system 10 is aligned to the (provisional) XY alignment position in the XY direction and to the corneal epithelial in-focus position in the Z direction in the same manner as in steps Q1 to Q3. Then, based on the loop operation of steps R4 to R6, as shown in FIG. 9, a specific XY corresponding to the gaze direction of the subject from the XY (temporary) alignment position indicated as P0, as shown in FIG. In P1, P2, P3,... Moved by a predetermined distance in the direction, corneal skin images for XY alignment are respectively taken a plurality of times. After that, when the final arrival position Pend which is set in advance is finally reached, the XY alignment corneal skin imaging is finished.

そして、ステップR7において、得られた複数のXYアライメント用角膜外皮像における光学的情報から、角膜外皮の曲率半径を推定する。かかる曲率半径の推定には、例えば、前記ステップQ5と同様に各撮像中の明部と暗部の境界位置を求めると共に、各撮像における境界位置を比較し、撮像時のXY方向へ一定の移動量に対して、かかる境界位置がどのように変化したかを解析することにより、角膜外皮の曲率半径を推測する事が可能である。また、XY方向の移動に伴う撮像中の各画素の輝度の変化量等を利用して、曲率半径を推定してもよい。このようにして求められた角膜外皮の曲率半径から、前記ステップQ5と同様にして角膜内皮の曲率半径を推測し、アライメント用基準位置を決定する。   In step R7, the radius of curvature of the corneal skin is estimated from the optical information in the obtained corneal skin images for XY alignment. For the estimation of the radius of curvature, for example, as in step Q5, the boundary position between the bright part and the dark part during each imaging is obtained, the boundary position in each imaging is compared, and a certain amount of movement in the XY direction at the time of imaging On the other hand, it is possible to estimate the radius of curvature of the corneal outer skin by analyzing how the boundary position has changed. Further, the radius of curvature may be estimated using the amount of change in luminance of each pixel being imaged during movement in the XY directions. The curvature radius of the corneal endothelium is estimated from the curvature radius of the corneal outer skin thus obtained in the same manner as in Step Q5, and the alignment reference position is determined.

そして、ステップR8〜R9において、前記第一の実施形態におけるステップQ6〜Q7と同一の工程が実施されて、XYアライメントが完了される。   In Steps R8 to R9, the same processes as those in Steps Q6 to Q7 in the first embodiment are performed to complete the XY alignment.

なお、本実施形態におけるステップR4〜R6のXYアライメント用角膜外皮撮像においては、P1,P2等の地点で撮像を行うごとに、順次、XYアライメント用角膜外皮撮像の光学的情報を解析すると共に、アライメント用基準位置を決定する所定の条件を満たした時点で、撮像を終了するようにしてもよい。このような条件としては、例えば、CCD28の所定領域における画素の輝度レベルの絶対値の総和の値や、輝度が飽和値等の一定値まで達した画素数や、輝度が飽和値等の一定値まで達した画素の領域が予め設定した領域を満たすことなど、各種の条件が設定可能である。   In the XY alignment corneal skin imaging in steps R4 to R6 in the present embodiment, each time imaging is performed at a point such as P1, P2, etc., optical information of the XY alignment corneal skin imaging is sequentially analyzed, and Imaging may be terminated when a predetermined condition for determining the alignment reference position is satisfied. Such conditions include, for example, the sum of the absolute values of the luminance levels of the pixels in a predetermined area of the CCD 28, the number of pixels whose luminance has reached a certain value such as a saturation value, and a certain value such as the luminance being a saturation value. Various conditions can be set such that the area of the pixel that has reached the predetermined area is satisfied.

因みに、角膜内外皮の曲率差のばらつきに起因すると考えられる、角膜周辺の内皮撮像時のXY方向へのずれ量の個人差をみるために、本発明者が行った実験結果の一部を参考として挙げる。図10は、A〜Hの異なる8名について、それぞれ右眼を、上方(0時方向)に向く傾斜方向に固視させた状態で、前記第一の実施形態におけるステップQ4のXYアライメント用角膜外皮像の撮像を行ったもの、すなわち、正面視の視軸となる光軸O1上((仮)XYアライメント位置)で、正面から外皮撮像することよって得られた像を表したものである。   Incidentally, in order to see individual differences in the amount of deviation in the XY direction during imaging of the endothelium around the cornea, which is considered to be caused by variations in the curvature difference between the inner and outer corneas, some of the results of experiments conducted by the present inventor were referred. To mention. FIG. 10 shows the corneal for XY alignment in step Q4 in the first embodiment in a state where the right eye of each of eight persons with different A to H is fixed in an inclined direction facing upward (0 o'clock direction). The image obtained by imaging the outer skin image, that is, the image obtained by imaging the outer skin from the front on the optical axis O1 ((temporary) XY alignment position) which is the visual axis of the front view.

得られた各像を相互に比較すると、明暗の領域の大きさの割合が、個人間で大きく異なることが認められる。これは、角膜外皮及び角膜内皮の曲率半径が個人間で大きく異なることを意味しており、従って、従来の先行特許1,2に示されているように一定量の補正をXY方向に加えただけでは、個人によって必ずしも鮮明な内皮像が得られないことが理解される。   When the obtained images are compared with each other, it can be seen that the ratio of the size of the bright and dark areas varies greatly among individuals. This means that the radii of curvature of the corneal outer skin and corneal endothelium are greatly different between individuals, and therefore a certain amount of correction is applied in the XY direction as shown in the prior arts 1 and 2. It is understood that a clear endothelial image is not always obtained by an individual alone.

以上、本発明の各実施形態について詳述してきたが、かかる実施形態における具体的な記載によって、本発明は、何等限定されるものでなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様で実施可能であり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。   As mentioned above, although each embodiment of the present invention has been described in detail, the present invention is not limited in any way by the specific description in the embodiment, and various changes, modifications, and modifications based on the knowledge of those skilled in the art. Needless to say, the present invention can be implemented in a mode with improvements and the like, and all such modes are included in the scope of the present invention without departing from the gist of the present invention.

例えば、前記装置光学系10はあくまでも例示であって、各光学系を構成するレンズやスリットの構成および配設位置などは、前述の如き構成に限定されない。例えば、前述の実施形態においては、観察光学系12の光軸O1上にコールドミラー27が配設されていたが、例えば、コールドミラー27に代えて、受光光束を全反射するミラーを光軸O1上から外れた位置で、撮像用光源40からの光束を反射してCCD28に導く位置に配設する等しても良い。   For example, the apparatus optical system 10 is merely an example, and the configurations and arrangement positions of lenses and slits constituting each optical system are not limited to the configurations described above. For example, in the above-described embodiment, the cold mirror 27 is disposed on the optical axis O1 of the observation optical system 12. However, for example, instead of the cold mirror 27, a mirror that totally reflects the received light beam is used as the optical axis O1. The light beam from the imaging light source 40 may be disposed at a position deviated from the top and reflected to the CCD 28.

ここにおいて、観察用光源30,30は必ずしも赤外光源とされる必要は無く、可視光源を用いても良い。或いは、受光光束を全反射するミラーを観察光学系12の光軸O1上に移動可能に配設して、観察光学系12の光束を遮光しつつ撮像光学系20の光束をCCD28に導く状態と、観察光学系12の光軸O1上から外れた位置に移動して観察光学系12の光束をCCD28に導く状態の何れかを択一的に発現せしめたりしても良い。また、観察用光源54とラインセンサ44の位置を入れ替える等しても良い。   Here, the observation light sources 30 and 30 are not necessarily infrared light sources, and visible light sources may be used. Alternatively, a mirror that totally reflects the received light beam is movably disposed on the optical axis O1 of the observation optical system 12, and the light beam of the imaging optical system 20 is guided to the CCD 28 while shielding the light beam of the observation optical system 12. Alternatively, it may be moved to a position deviated from the optical axis O1 of the observation optical system 12 so that any one of the states in which the light beam of the observation optical system 12 is guided to the CCD 28 may be alternatively expressed. Further, the positions of the observation light source 54 and the line sensor 44 may be exchanged.

なお、前述の実施形態におけるラインセンサ44は必ずしも必要ではないのであって、例えば、CCD28を用いて角膜上皮位置を検出した後に、所定距離だけ被検眼Eに向けて前進した位置を反転位置として、かかる反転位置から後退作動を開始するなどしても良い。具体的には、装置光学系10を被検眼Eに向けて前進せしめつつ、撮像用光源40による被検眼Eからの反射光をCCD28で受光する。そして、CCD28によって角膜上皮からの反射光を検出するまで、装置光学系10を前進せしめる。   The line sensor 44 in the above-described embodiment is not necessarily required. For example, after detecting the corneal epithelial position using the CCD 28, the position advanced toward the eye E by a predetermined distance is set as the inversion position. The reverse operation may be started from the reverse position. Specifically, reflected light from the eye E to be examined by the imaging light source 40 is received by the CCD 28 while the apparatus optical system 10 is advanced toward the eye E to be examined. The apparatus optical system 10 is advanced until the reflected light from the corneal epithelium is detected by the CCD 28.

また、前記実施形態では、装置光学系10を被検眼に対して離隔する後退方向への撮像作動について説明したが、XYアライメントを行った後、装置光学系10を被検眼に対して接近する前進方向への撮像作動を行っても良いし、また、例えば内皮合焦の位置を高精度に検出し得る検出機構を採用すれば、連続的乃至は複数の内皮撮像作動も必要なく、合焦位置の一点だけでの内皮撮像で目的とする内皮像を得ることも、勿論、可能である。   In the above-described embodiment, the imaging operation in the backward direction that separates the apparatus optical system 10 from the eye to be examined has been described. However, after performing XY alignment, the apparatus optical system 10 advances toward the eye to be examined. For example, if a detection mechanism capable of detecting the position of endothelium focusing with high accuracy is employed, continuous or multiple endothelium imaging operations are not required, and the in-focus position can be performed. It is of course possible to obtain a target endothelium image by imaging the endothelium at only one point.

なお、ラインセンサ44に代えて、例えば、先行特許1に示されている如き単純な受光素子を利用したり、或いはCCDを利用して合焦判断を実行するようにしても良い。   Instead of the line sensor 44, for example, a simple light receiving element as shown in the prior patent 1 may be used, or a focusing determination may be performed using a CCD.

また、前記実施形態では、XYアライメントを行うXY方向を、周辺固視標(固視灯89)の点灯方向に対応したXY方向に特定していたが、それに代えて、斜め方向に視軸を設定した周辺固視の状態で、正面視軸となる光軸O1上で外皮撮像した画像データに基づいて、XYアライメントを行う方向を決定することも可能である。   In the above embodiment, the XY direction for performing the XY alignment is specified as the XY direction corresponding to the lighting direction of the peripheral fixation target (fixation lamp 89), but instead, the visual axis is set obliquely. It is also possible to determine the direction in which the XY alignment is performed based on the image data obtained by imaging the outer skin on the optical axis O1 that is the front visual axis in the set peripheral fixation state.

具体的には、時計周りで0時〜10時の6方向に相当する各斜め方向に固視させた状態で、正面視軸となる光軸O1上で外皮撮像した画像データを、それぞれ、光軸O1回りの対応する位置に配置したものを、図11に示す。   Specifically, image data obtained by imaging the outer skin on the optical axis O1 serving as the front visual axis in a state in which the image is fixed in each oblique direction corresponding to six directions of 0:00 to 10:00 in the clockwise direction, FIG. 11 shows the arrangement at corresponding positions around the axis O1.

この図10に示された画像からわかるように、輝度レベルの大小の相違する方向が、固視する斜め方向にそれぞれ対応して現れる。従って、得られた各外皮撮像の輝度レベルに基づいて、XYアライメントを行う方向を求めることも可能である。   As can be seen from the image shown in FIG. 10, the different directions of the luminance level appear corresponding to the oblique direction to be fixed. Therefore, it is also possible to determine the direction in which the XY alignment is performed based on the obtained luminance level of each outer skin imaging.

また、前記第一及び第二の実施形態においては、撮像したXYアライメント用角膜外皮像から角膜外皮の曲率を推定することにより、XYアライメント用基準位置を算出していたが、かかるXYアライメント用基準位置の決定においては、角膜外皮像の光学的情報から、角膜外皮の曲率のほか、角膜の厚さを解析して、XYアライメント用基準位置を決定するようにしてもよい。これにより、より正確なXYアライメント用基準位置を決定して、角膜内皮像の撮像を有利に行うことが可能となる。   In the first and second embodiments, the XY alignment reference position is calculated by estimating the curvature of the corneal skin from the captured XY alignment corneal skin image. In determining the position, the reference position for XY alignment may be determined by analyzing not only the curvature of the corneal skin but also the thickness of the cornea from the optical information of the corneal skin image. This makes it possible to determine a more accurate XY alignment reference position and to advantageously capture a corneal endothelium image.

本発明の第一の実施形態としての装置光学系を示す説明図。Explanatory drawing which shows the apparatus optical system as 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態としての装置光学系における周辺固視標(固視灯)の配置形態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the arrangement | positioning form of the periphery fixation target (fixation lamp) in the apparatus optical system as 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態としての角膜撮影装置を説明するための説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Explanatory drawing for demonstrating the cornea imaging device as 1st embodiment of this invention. 図1に示した光学系に接続される制御回路等を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the control circuit etc. which are connected to the optical system shown in FIG. 角膜撮影装置の基本的な撮影手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the basic imaging | photography procedure of a cornea imaging device. モニタ画面に表示される被検眼画像を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the to-be-tested eye image displayed on a monitor screen. 本発明の第一の実施形態に従うXYアライメントを含む工程を示すフローチャート。The flowchart which shows the process including XY alignment according to 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態に従うXYアライメントを含む工程を示すフローチャート。The flowchart which shows the process including XY alignment according to 2nd embodiment of this invention. 図8に示すフローチャートに従う基準位置の特定作動を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the specific operation | movement of the reference position according to the flowchart shown in FIG. 内外皮の曲率半径に起因すると考えられるXYアライメントに際しての基準位置の個人間の相違を説明するための参考図としての外皮撮影像。An outer skin photographed image as a reference diagram for explaining a difference between individuals of reference positions at the time of XY alignment, which is considered to be caused by the curvature radius of inner and outer skins. 本発明の別の実施形態としてのXYアライメントの作動を説明するための外皮撮影像を配した説明図。Explanatory drawing which arranged the outer_capture | photographing image for demonstrating the action | operation of XY alignment as another embodiment of this invention. 内皮撮像装置における課題を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the subject in an endothelium imaging device.

符号の説明Explanation of symbols

10:装置光学系、12:観察光学系、14:撮像照明光学系、16:位置検出光学系、18:位置検出照明光学系、20:撮像光学系、28:CCD、30:観察用光源、40:撮像用光源、44:ラインセンサ、54:観察用光源、64:中央中央固視標光学系、66:アライメント光学系、74:中央固視標光源、82:アライメント光源、84:アライメント検出光学系、88:アライメント検出センサ、89:固視灯、112:X軸駆動機構、114:Y軸駆動機構、117:撮像制御回路、118:XYアライメント検出回路、121:XYアライメント用基準位置決定回路、E:被検眼 10: device optical system, 12: observation optical system, 14: imaging illumination optical system, 16: position detection optical system, 18: position detection illumination optical system, 20: imaging optical system, 28: CCD, 30: light source for observation, 40: imaging light source, 44: line sensor, 54: observation light source, 64: central central fixation target optical system, 66: alignment optical system, 74: central fixation target light source, 82: alignment light source, 84: alignment detection Optical system 88: Alignment detection sensor 89: Fixation lamp 112: X axis drive mechanism 114: Y axis drive mechanism 117: Imaging control circuit 118: XY alignment detection circuit 121: XY alignment reference position determination Circuit, E: Eye to be examined

Claims (8)

スリット光束を被検眼に対して斜めから照射する照明光源を備えた照明光学系と、
前記スリット光束による前記被検眼の角膜からの反射光束を受光して角膜像を撮像する光電素子を備えた角膜撮像光学系と、
前記照明光学系と前記角膜撮像光学系を、前記被検眼への接近/離隔方向となるZ方向に移動させるに際して、該Z方向での合焦状態を観察する合焦観察用受光素子と、
前記被検眼に向けてXYアライメント用の指標光を正面から照射するXYアライメント指標光照射手段と、
該XYアライメント指標光照射手段による指標光の前記被検眼の角膜による鏡面反射光を受光するXYアライメント受光素子と、
該XYアライメント受光素子による受光信号に基づいて、前記照明光学系及び前記角膜撮像光学系を全体として前記Z方向に直交するXY方向に移動させて、前記被検眼を前記スリット光束に対してXY方向に位置合わせするXY方向駆動手段と、
前記被検眼の視軸を正面に対して傾斜した複数方向に選択的に向ける周辺固視標と、
該周辺固視標により前記被検眼の視軸が傾斜方向に向けられた状態下で、前記角膜撮像光学系によりXYアライメント用角膜外皮像を撮像するXYアライメント用撮像制御手段と、
該XYアライメント用撮像制御手段で撮像された前記XYアライメント用角膜外皮像における光学的情報を評価することにより、XY方向の特定位置としてXYアライメント用基準位置を決定するXYアライメント用基準位置決定手段と、
該XYアライメント用基準位置決定手段によって決定された前記XYアライメント用基準位置の情報と、前記合焦観察用受光素子によって観察されるZ方向の合焦位置の情報とに基づいて、前記照明光学系と前記角膜撮像光学系を前記被検眼に対して相対位置制御せしめて、該角膜撮像光学系により該被検眼の角膜内皮像を撮像する角膜内皮像撮像制御手段と
を備えていることを特徴とする角膜撮影装置。
An illumination optical system including an illumination light source that irradiates the slit light beam obliquely to the eye to be examined;
A corneal imaging optical system including a photoelectric element that receives a reflected light beam from the cornea of the eye to be inspected by the slit light beam and images a corneal image;
When moving the illumination optical system and the corneal imaging optical system in the Z direction, which is an approach / separation direction to the eye to be examined, a focus observation light receiving element for observing a focus state in the Z direction;
XY alignment index light irradiation means for irradiating index light for XY alignment from the front toward the eye to be examined;
An XY alignment light-receiving element that receives specular reflection light of the index light from the cornea of the eye to be examined by the XY alignment index light irradiation unit;
Based on a light reception signal from the XY alignment light receiving element, the illumination optical system and the cornea imaging optical system are moved in the XY direction orthogonal to the Z direction as a whole, and the eye to be examined is in the XY direction with respect to the slit light flux. XY direction driving means for aligning with
A peripheral fixation target for selectively directing the visual axis of the eye to be examined in a plurality of directions inclined with respect to the front;
XY alignment imaging control means for capturing an XY alignment corneal skin image by the corneal imaging optical system under a state in which the visual axis of the eye to be examined is directed in the tilt direction by the peripheral fixation target;
XY alignment reference position determining means for determining an XY alignment reference position as a specific position in the XY direction by evaluating optical information in the XY alignment cornea skin image imaged by the XY alignment imaging control means; ,
Based on the information on the XY alignment reference position determined by the XY alignment reference position determining means and the information on the focus position in the Z direction observed by the focus observation light receiving element, the illumination optical system And a corneal endothelium imaging control means for controlling the relative position of the corneal imaging optical system with respect to the eye to be examined and capturing a corneal endothelium image of the eye to be examined by the corneal imaging optical system. Cornea photographing device.
前記XYアライメント用撮像制御手段において、前記XYアライメント指標光照射手段による前記XYアライメント用指標光の前記被検眼の角膜外皮による前記鏡面反射光の光軸上で前記XYアライメント用角膜外皮像を撮像し、
その得られたXYアライメント用角膜外皮像における輝度情報に基づいて、前記XYアライメント用基準位置決定手段において、前記視軸の傾斜方向に対応する所定のXY方向線上での前記XYアライメント用基準位置を、該鏡面反射光の光軸に対するずれ量として決定する請求項1に記載の角膜撮影装置。
The XY alignment imaging control means captures the XY alignment corneal skin image on the optical axis of the specular reflected light of the XY alignment index light by the XY alignment index light irradiation means by the corneal skin of the eye to be examined. ,
Based on the luminance information in the obtained corneal skin image for XY alignment, in the XY alignment reference position determining means, the XY alignment reference position on a predetermined XY direction line corresponding to the inclination direction of the visual axis is determined. The cornea photographing apparatus according to claim 1, wherein the cornea photographing device is determined as a deviation amount of the specular reflection light with respect to the optical axis.
前記XYアライメント用撮像制御手段が、前記視軸の傾斜方向に対応する所定のXY方向に向けて、前記照明光学系及び前記角膜撮像光学系を全体として前記XY方向駆動手段で駆動させて、かかる所定のXY方向線上での複数箇所において前記XYアライメント用角膜外皮像を撮像する請求項1に記載の角膜撮影装置。   The imaging control unit for XY alignment drives the illumination optical system and the cornea imaging optical system as a whole by the XY direction driving unit in a predetermined XY direction corresponding to the tilt direction of the visual axis, The corneal imaging apparatus according to claim 1, wherein the XY alignment cornea skin image is captured at a plurality of locations on a predetermined XY direction line. 前記XYアライメント用基準位置決定手段において、
前記XYアライメント用撮像制御手段によって前記所定のXY方向線上で前記XYアライメント用角膜外皮像を撮像する毎に、その撮像したXYアライメント用角膜外皮像を順次に評価し、その評価結果が予め設定された所定条件を満足することによって前記XYアライメント用基準位置を決定すると共に該XYアライメント用角膜外皮像の撮像を終了するようになっている請求項3に記載の角膜撮影装置。
In the XY alignment reference position determining means,
Each time the XY alignment corneal skin image is imaged on the predetermined XY direction line by the XY alignment imaging control means, the captured XY alignment corneal skin image is sequentially evaluated, and the evaluation result is preset. 4. The cornea photographing apparatus according to claim 3, wherein the XY alignment reference position is determined by satisfying the predetermined condition, and the imaging of the XY alignment cornea skin image is terminated.
前記XYアライメント用基準位置決定手段において、
前記所定のXY方向線上での前記XYアライメント用撮像手段による前記XYアライメント用角膜外皮像の撮像を、予め設定された最終位置まで行って終了するようになっている請求項3に記載の角膜撮影装置。
In the XY alignment reference position determining means,
The corneal imaging according to claim 3, wherein imaging of the XY alignment corneal outer skin image by the XY alignment imaging means on the predetermined XY direction line is performed up to a preset final position, and is finished. apparatus.
前記角膜撮像光学系による前記被検眼の前記XYアライメント用角膜外皮像の撮像において、該被検眼の前記角膜内皮像の撮像時よりも弱い光を照射する請求項1乃至5の何れか一項に記載の角膜撮影装置。   The imaging of the corneal outer skin image for XY alignment of the eye to be examined by the corneal imaging optical system irradiates light that is weaker than that during imaging of the corneal endothelium image of the eye to be examined. The corneal imaging apparatus described. 前記角膜内皮像撮像制御手段において、前記照明光学系と前記角膜撮像光学系を前記被検眼に対してZ方向で相対移動させつつ、該Z方向線上の複数箇所において連続的に前記角膜内皮像を撮像するようになっている請求項1乃至6の何れか一項に記載の角膜撮影装置。   In the corneal endothelium image capturing control means, the illumination optical system and the corneal imaging optical system are moved relative to each other in the Z direction with respect to the eye to be examined, and the corneal endothelium image is continuously displayed at a plurality of locations on the Z direction line. The cornea photographing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the cornea photographing apparatus is configured to pick up an image. 前記合焦観察用受光素子としてラインセンサを採用した請求項1乃至7の何れか一項に記載の角膜撮影装置。   The cornea photographing apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein a line sensor is employed as the focus observation light receiving element.
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