JP5403235B2

JP5403235B2 - Corneal endothelium inspection device

Info

Publication number: JP5403235B2
Application number: JP2009121596A
Authority: JP
Inventors: 裕二大麻
Original assignee: 株式会社コーナン・メディカル
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2009-05-20
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2029-05-20
Also published as: JP2010268871A

Description

本発明は角膜内皮検査装置に関する。さらに詳しくは、スペキュラー方式によって角膜の内皮細胞を観察、撮影するための角膜内皮細胞撮影装置等を含む角膜内皮検査装置に関する。ここで、スペキュラー方式の撮影装置とは、照明光を被検眼の光軸に対して斜め前から照射し、その角膜における鏡面反射光を斜め前から受光してこの像を観察、撮影するものである。 The present invention relates to a corneal endothelium inspection apparatus. More specifically, the present invention relates to a corneal endothelial examination apparatus including a corneal endothelial cell imaging apparatus for observing and photographing corneal endothelial cells by a specular method. Here, the specular imaging device is a device that irradiates illumination light from the front of the optical axis of the eye to be examined, receives specular reflection light from the cornea from the front, and observes and shoots this image. is there.

従来の角膜内皮細胞撮影装置では、被検者に対して固視灯を固視するように注文し、固視灯を固視することによって固定された被検眼の所望部位を撮影する。このような角膜内皮細胞撮影装置としては特許文献１および特許文献２に開示されたものが知られている。この角膜内皮細胞撮影装置には選択された複数カ所に固視灯が設置されている。そのうちの指定した固視灯を被検者に適宜固視させることによって被検眼上の観察部位を選択して装置の正面に向け、その部位を撮影している。 In a conventional corneal endothelial cell imaging device, an order is given to a subject to fixate a fixation lamp, and a desired part of the eye to be fixed is imaged by fixing the fixation lamp. As such a corneal endothelial cell imaging apparatus, those disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are known. In this corneal endothelial cell imaging apparatus, fixation lamps are installed at a plurality of selected locations. An observation site on the eye to be examined is selected by causing the subject to appropriately fixate the designated fixation lamp, and the site is imaged toward the front of the apparatus.

複数個の固視灯の設置位置は固定されているので、被検眼表面の予め設定された限られた部位しか撮影することができない。すなわち、被検眼上の任意の部位を撮影することができない。また、装置の内部には複数個の固視灯を設置できる範囲が制限されるため、それに応じて被検眼の撮影範囲も限られてしまう。さらに、被検者は撮影の度に異なる固視灯に視線を移して固視する必要があるので苦痛を感じることがある。また、大きく視線を回転させ、固視することは困難で、固視が不正確となる。 Since the installation positions of the plurality of fixation lamps are fixed, it is possible to image only a predetermined limited portion of the surface of the eye to be examined. That is, an arbitrary part on the eye to be examined cannot be imaged. Moreover, since the range in which a plurality of fixation lamps can be installed is limited inside the apparatus, the imaging range of the eye to be examined is limited accordingly. In addition, the subject may feel pain because it is necessary to move the line of sight to a different fixation lamp each time an image is taken. In addition, it is difficult to rotate the line of sight and fix it, and the fixation becomes inaccurate.

そこで、図９に示すように、被検眼Ｅを一方向に向けた状態に固定したまま、撮影装置６１の光学部６２の位置および姿勢を変化させることにより、被検眼上の任意の部位に前記光学部の基準光軸６３を正対させるという方法が考えられる。被検眼を変位させることなく、装置の姿勢を変化させて被検眼の任意部位を撮影しようというものである。一方、スペキュラー方式の撮影装置６１は、その照明光学系６４と撮影光学系６５とが水平面に配置されている。すなわち。照明光学系６４の光軸６４ａと撮影光学系６５の光軸６５ａとのなす面が水平面となるように構成されている。その結果、撮影装置６１の外形は高さ寸法が小さく、横幅が大きいものとならざるを得ない。 Therefore, as shown in FIG. 9, the position and posture of the optical unit 62 of the imaging device 61 are changed while the eye E is fixed in one direction, so that the arbitrary position on the eye to be examined can be obtained. A method of confronting the reference optical axis 63 of the optical unit is conceivable. An attempt is made to photograph an arbitrary part of the eye to be examined by changing the posture of the apparatus without displacing the eye to be examined. On the other hand, the specular imaging device 61 has its illumination optical system 64 and imaging optical system 65 arranged on a horizontal plane. That is. A surface formed by the optical axis 64a of the illumination optical system 64 and the optical axis 65a of the photographing optical system 65 is configured to be a horizontal plane. As a result, the outer shape of the photographing device 61 has to be small in height and wide in width.

したがって、位置や姿勢を変化させた撮影装置６１が被検者の鼻や頬に接触する可能性があるので、変位寸法や変位角度を大きくとることはできない。そのため、角膜上の周辺撮影可能範囲が限られてしまう。とくに、奥目の被検者ほど、また、被検眼に対して鼻側（図９における被検眼の右側）から撮影する場合にこのような問題が大きくなる。 Therefore, since the imaging device 61 whose position and posture are changed may come into contact with the subject's nose and cheeks, the displacement dimension and the displacement angle cannot be increased. For this reason, the peripheral photographing possible range on the cornea is limited. In particular, such a problem becomes more serious when the back subject is photographed from the nose side (the right side of the subject eye in FIG. 9) with respect to the subject eye.

特開平０７−０８８０８６号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-088086 特開平０７−１００１１１号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-100111

本発明はかかる課題を解消するためになされたものであり、被検眼の異なる複数の部位を検査する場合でも、被検眼は固定したままでその視線方向を変更する必要がない。しかも、装置が変位したときでも被検者の顔に装置が干渉して撮影範囲が制限されるという問題が解消された角膜内皮検査装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such a problem, and even when examining a plurality of different parts of the eye to be examined, it is not necessary to change the line-of-sight direction while the eye to be examined is fixed. In addition, an object of the present invention is to provide a corneal endothelium inspection apparatus in which the problem that the imaging range is limited due to the apparatus interfering with the face of the subject even when the apparatus is displaced is solved.

本発明の角膜内皮検査装置は、
被検眼の前眼部上の任意の位置における角膜内皮を検査するための検査光学系を有する角膜内皮検査装置であって、
前記検査光学系が、
照明光によって被検眼の前眼部をその斜め前方から照明するための照明光学系と、
前記照明光の前眼部で反射された反射光を斜め前方から受光する撮影光学系とを有しており、
前記検査光学系が、前記照明光学系および前記撮影光学系の両光軸がともに同一鉛直面内に位置する縦方向位置に配置されており、
前記検査光学系が、鉛直軸の回り、および、被検眼に向かう水平軸に直角な水平軸の回りそれぞれに回動可能に構成されている。 The corneal endothelium inspection apparatus of the present invention is
A corneal endothelium inspection apparatus having an inspection optical system for inspecting the corneal endothelium at an arbitrary position on the anterior segment of an eye to be examined,
The inspection optical system is
An illumination optical system for illuminating the anterior segment of the subject's eye from the diagonally front with illumination light;
A photographing optical system that receives the reflected light reflected by the anterior segment of the illumination light obliquely from the front;
The inspection optical system is disposed at a vertical position where both optical axes of the illumination optical system and the photographing optical system are located in the same vertical plane,
The inspection optical system is configured to be rotatable about a vertical axis and a horizontal axis perpendicular to the horizontal axis toward the eye to be examined.

このように構成されているため、本発明の角膜内皮検査装置は、被検眼に対して水平方向および上下方向に回動可能となる。その結果、被検眼の角膜表面における任意位置に検査光学系を正対させることができる。そして、照明光学系および撮影光学系が縦方向に並ぶように配置（以下、縦型配置ともいう）されているため、検査光学系の横幅が小さくなる。その結果、たとえば装置を横方向に回動させても被検者の顔に干渉することが少ないので、光学系の変位角度を大きくとることができる。 Since it is comprised in this way, the corneal endothelium test | inspection apparatus of this invention can be rotated to a horizontal direction and an up-down direction with respect to the eye to be examined. As a result, the inspection optical system can be directly opposed to an arbitrary position on the cornea surface of the eye to be examined. Since the illumination optical system and the imaging optical system are arranged so as to be arranged in the vertical direction (hereinafter also referred to as a vertical arrangement), the lateral width of the inspection optical system is reduced. As a result, for example, even if the device is rotated laterally, there is little interference with the subject's face, so that the displacement angle of the optical system can be increased.

前記照明光学系の対物レンズの作動距離を、前記撮影光学系の対物レンズの作動距離より長く構成することにより、平面視で、照明光学系の対物レンズを撮影光学系の対物レンズより反被検眼側の位置、すなわち被検眼から遠い位置に配置することができる。 By configuring the working distance of the objective lens of the illumination optical system to be longer than the working distance of the objective lens of the photographing optical system, the objective lens of the illumination optical system is more anti-inspected than the objective lens of the photographing optical system in plan view. It can arrange | position in the position on the side, ie, a position far from the eye to be examined.

こうすることにより、縦型配置した検査光学系を水平方向に回動させるとき、被検者の鼻との干渉をさらに回避しやすくなる。 This makes it easier to avoid interference with the subject's nose when the vertically arranged inspection optical system is rotated in the horizontal direction.

前記縦方向位置に配置された状態の照明光学系および撮影光学系の側方に、被検眼とは反対側の目に固視させるための固視標を設置することができる。かかる構成によれば、固視灯を固視させることによって被検眼を一定方向に固定させることが可能となり、正確な撮影が可能となる。 A fixation target for fixing the eye on the side opposite to the eye to be examined can be installed on the side of the illumination optical system and the photographing optical system in a state of being arranged at the vertical position. According to such a configuration, it becomes possible to fix the eye to be examined in a certain direction by fixing the fixation lamp, and accurate imaging is possible.

予め決定された人眼の角膜の曲率半径を用いて、被検眼上の任意位置の法線の方向を決定する法線方向演算手段をさらに備え、
この法線方向演算手段により、前眼部像上の角膜頂点位置と前記任意位置のうちの指定された位置との相対位置関係に基づいて、前記指定された位置の法線方向が演算されるようにし、
前記検査光学系を、前記鉛直軸の回りおよび前記水平軸の回りの回動により、前記法線方向に沿って前記指定された位置に正対させるように構成することができる。 A normal direction calculating means for determining a normal direction of an arbitrary position on the eye to be examined using a predetermined radius of curvature of the cornea of the human eye;
The normal direction calculation means calculates the normal direction of the specified position based on the relative positional relationship between the corneal vertex position on the anterior segment image and the specified position of the arbitrary position. And
The inspection optical system may be configured to face the designated position along the normal direction by turning about the vertical axis and about the horizontal axis.

前記検査光学系を、前記照明光学系および前記撮影光学系の両光軸ともに同一水平面内に位置する横方向位置に切り換え可能に構成することができる。この構成は、検査光学系を横方向位置にしたとしても被検者の顔に干渉するおそれの無い、たとえば被検眼の角膜をその中央上部から検査する場合等に好適である。すなわち、横方向位置では、互いに斜めになって交差する照明光学系光軸および撮影光学系光軸が水平面を構成するので、検査光学系を上下に回動したときでも照明光や撮影光が被検眼の瞼に邪魔されにくいからである。とくに角膜の上部を撮影する場合に有効である。 The inspection optical system can be configured to be switchable to a lateral position where both optical axes of the illumination optical system and the photographing optical system are located in the same horizontal plane. This configuration is suitable when there is no possibility of interfering with the face of the subject even when the inspection optical system is set in the lateral direction, for example, when the cornea of the eye to be examined is examined from the upper center thereof. In other words, at the horizontal position, the illumination optical system optical axis and the imaging optical system optical axis that cross each other at an angle form a horizontal plane, so that illumination light and imaging light are not affected even when the inspection optical system is rotated up and down. It is because it is hard to be disturbed by the eyelids. This is particularly effective when photographing the upper part of the cornea.

本発明の角膜内皮検査装置によれば、被検眼の異なる複数の部位を検査する場合でも、被検眼は固定したままでその視線方向を変更する必要がない。しかも、装置が変位したときでも被検者の顔に装置が干渉して撮影範囲が制限されるということも解消された角膜内皮検査装置を提供することを目的としている。 According to the corneal endothelium inspection apparatus of the present invention, even when inspecting a plurality of different parts of the eye to be examined, it is not necessary to change the line-of-sight direction with the eye to be examined fixed. Moreover, it is an object of the present invention to provide a corneal endothelium inspection apparatus that eliminates the fact that the apparatus interferes with the face of the subject even when the apparatus is displaced and the imaging range is limited.

本発明の角膜内皮検査装置の一実施形態である角膜内皮細胞撮影装置の外観を概略的に示す側面図である。It is a side view which shows roughly the external appearance of the corneal-endothelial-cells imaging device which is one Embodiment of the corneal-endothelial examination apparatus of this invention. 図１の角膜内皮細胞撮影装置の正面図である。It is a front view of the corneal endothelial cell imaging device of FIG. 図１の角膜内皮細胞撮影装置の本体の鉛直面内回動を示す側面図である。It is a side view which shows rotation in the vertical surface of the main body of the corneal endothelial cell imaging device of FIG. 図１の角膜内皮細胞撮影装置の本体の水平面内回動を示す平面図である。It is a top view which shows rotation in the horizontal surface of the main body of the corneal endothelial cell imaging device of FIG. 図１の角膜内皮細胞撮影装置の本体内に配置された各光学系を示す光路図である。It is an optical path diagram which shows each optical system arrange | positioned in the main body of the corneal endothelial cell imaging device of FIG. 図６（ａ）は被検眼の前眼部、角膜頂点および撮影点を示す正面図であり、図６（ｂ）はそのＶＩ−ＶＩ線断面図である。FIG. 6A is a front view showing the anterior eye portion, the corneal apex, and the imaging point of the eye to be examined, and FIG. 6B is a sectional view taken along the line VI-VI. 本発明の角膜内皮検査装置の他の実施形態である角膜内皮細胞撮影装置の外観を概略的に示す側面図である。It is a side view which shows roughly the external appearance of the corneal-endothelial-cells imaging device which is other embodiment of the corneal-endothelium inspection apparatus of this invention. 図７の角膜内皮細胞撮影装置の正面図である。It is a front view of the corneal endothelial cell imaging device of FIG. 従来の角膜内皮細胞撮影装置の検査光学系の光路を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the optical path of the test | inspection optical system of the conventional corneal endothelial cell imaging device.

添付の図面を参照しながら本発明の角膜内皮検査装置の実施形態を説明する。 An embodiment of a corneal endothelium inspection device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１〜５に示す角膜内皮細胞撮影装置１は、被検眼の前眼部における任意部位の角膜内皮細胞を位置的な制限なく、しかも、被検者に視線を移動させる等の苦労を強いることなく、撮影するための工夫がされた装置である。 The corneal endothelial cell imaging apparatus 1 shown in FIGS. 1 to 5 has no restrictions on the position of the corneal endothelial cells in any part of the anterior eye portion of the subject's eye, and also has a hard time such as moving the line of sight to the subject. There is no device for taking a picture.

図１および図２に示すように、この角膜内皮細胞撮影装置（以下、単に装置ともいう）１は、ＸＹＺ架台（三軸架台ともいう）２に搭載された本体１０を有している。本体１０には角膜内皮細胞を観察、撮影するための光学系が収納されている。本体１０は横幅が従来の装置よりも大幅に狭くされている。その理由は後述する。この本体１０は支持枠３に支持された状態で三軸架台２に搭載されている。ＸＹＺ架台２は、その基台２ａ上に左右方向（Ｘ軸方向）にスライド可能に設置されたＸテーブル４、Ｘテーブル４上に前後方向（Ｚ軸方向）にスライド可能に設置されたＺテーブル６、および、Ｚテーブル６上に上下方向（Ｙ軸方向）に昇降可能に設置されたＹテーブル５を有している。各軸方向の移動機構は、送りネジ方式等の公知の機構を採用することができる。以上の構成により、光学系はＸＹＺの三軸方向（前後、左右、上下）に移動可能となる。ここでは、装置１から見た被検眼Ｅ側を前方と呼び、その逆側を後方と呼ぶ。 As shown in FIGS. 1 and 2, this corneal endothelial cell imaging device (hereinafter also simply referred to as “device”) 1 has a main body 10 mounted on an XYZ frame (also referred to as a triaxial frame) 2. The main body 10 houses an optical system for observing and photographing corneal endothelial cells. The main body 10 has a narrower width than that of a conventional device. The reason will be described later. The main body 10 is mounted on the triaxial stand 2 while being supported by the support frame 3. The XYZ mount 2 has an X table 4 installed on the base 2a so as to be slidable in the left-right direction (X-axis direction), and a Z table installed on the X table 4 so as to be slidable in the front-rear direction (Z-axis direction). 6 and a Y table 5 installed on the Z table 6 so as to be movable up and down in the vertical direction (Y-axis direction). As the moving mechanism in each axial direction, a known mechanism such as a feed screw method can be adopted. With the above configuration, the optical system can be moved in the XYZ triaxial directions (front and rear, left and right, up and down). Here, the eye E side viewed from the apparatus 1 is referred to as the front, and the opposite side is referred to as the rear.

前記支持枠３はＵ字チャンバ状を呈しており、本体１０をＸ軸回りに回転可能に支持している。すなわち、本体１０がこの支持枠３に対して上下に回動可能に取り付けられている。この上下方向の回動は、支持枠３の前方に設定された所定点Ｃを中心にした公転である。この所定点Ｃは、後述する検査光学系の光学基準軸Ｓ上に設定された点である。また、前述したＺ軸（前後方向に延びる軸）もこの所定点Ｃを通るように設定されている。本体１０の上下回動の具体的な構成は、まず、支持枠３の側壁部に前記所定点Ｃを中心とした円弧状のガイド溝９が形成され、本体１０から外方に突出した三本の被案内部材１１がこのガイド溝９の縁に摺接している。さらに、本体１０には前記所定点Ｃを中心とした円弧状のラック１２が形成されている。支持枠３に設置された回転駆動装置１３ａによって回転駆動されるピニオンギア１３が前記ラック１２に咬合している。このピニオンギア１３を回転駆動することにより、本体１０を所定点Ｃを左右方向に通るＸ軸の回りに回動させることができる。図３中、実線で示すのはその光学基準軸Ｓが水平状態にある本体１０であり、二点鎖線で示すのは最上限まで傾斜させられた本体１０および最下限まで傾斜させられた本体１０である。 The support frame 3 has a U-shaped chamber shape, and supports the main body 10 so as to be rotatable around the X axis. That is, the main body 10 is attached to the support frame 3 so as to be rotatable up and down. This vertical rotation is a revolution about a predetermined point C set in front of the support frame 3. This predetermined point C is a point set on the optical reference axis S of the inspection optical system described later. Further, the above-described Z axis (axis extending in the front-rear direction) is also set so as to pass through the predetermined point C. A specific configuration of the main body 10 for vertical rotation is as follows. First, an arcuate guide groove 9 centered on the predetermined point C is formed on the side wall of the support frame 3, and the three projecting outward from the main body 10. The guided member 11 is in sliding contact with the edge of the guide groove 9. Further, the main body 10 is formed with an arc-shaped rack 12 centered on the predetermined point C. A pinion gear 13 that is rotationally driven by a rotational drive device 13 a installed in the support frame 3 is engaged with the rack 12. By rotating the pinion gear 13, the main body 10 can be rotated around the X axis passing through the predetermined point C in the left-right direction. In FIG. 3, a solid line indicates the main body 10 whose optical reference axis S is in a horizontal state, and a two-dot chain line indicates a main body 10 inclined to the uppermost limit and a main body 10 inclined to the lowermost limit. It is.

図４も併せて参照すれば明らかなように、支持枠３は前記所定点Ｃを通るＹ軸（鉛直軸）の回りに回転可能にされている。具体的な構成は以下のとおりである。まず、前記Ｙテーブル５の前方に延びた延長板部５ａに回転駆動装置１４が設けられている。そして、支持枠３の前部が、回転駆動装置１４の回転軸１４ａに取り付けられている。この回転軸１４ａは所定点Ｃを通るＹ軸に沿って上方に延びている。この構成により、本体１０は、被検眼Ｅに向かうＺ軸を中心振り分けにして水平面内に左右それぞれに旋回（公転）することができる。 As is apparent when referring also to FIG. 4, the support frame 3 is rotatable around the Y axis (vertical axis) passing through the predetermined point C. The specific configuration is as follows. First, a rotation driving device 14 is provided on an extension plate portion 5 a extending in front of the Y table 5. And the front part of the support frame 3 is attached to the rotating shaft 14a of the rotation drive device 14. FIG. The rotating shaft 14a extends upward along the Y axis passing through the predetermined point C. With this configuration, the main body 10 can turn (revolve) left and right in the horizontal plane with the Z axis toward the eye E as the center.

以上説明したごとく、本体１０のＸ軸回りおよびＹ軸回りの各回転駆動は、回転駆動装置１３ａ、１４によって自動で行われる。 As described above, the rotation driving of the main body 10 around the X axis and the Y axis is automatically performed by the rotation driving devices 13a and 14.

図５を参照しながら、本体１０内に収容された光学部を説明する。本体１０の内部には、照明光学系１５、撮影光学系１６、合焦光学系１７、前眼部観察光学系１８およびアライメント指標投影光学系１９が収容されている。 The optical unit accommodated in the main body 10 will be described with reference to FIG. Inside the main body 10, an illumination optical system 15, a photographing optical system 16, a focusing optical system 17, an anterior ocular segment observation optical system 18, and an alignment index projection optical system 19 are accommodated.

まず、各光学系の設置目的を説明する。 First, the installation purpose of each optical system will be described.

照明光学系１５は照明光によって被検眼Ｅの前眼部をその斜め前方から照明するための光学系である。撮影光学系１６は前眼部における前記照明光の反射光を受光するための光学系である。照明光学系１５と撮影光学系１６とが検査光学系を構成している。 The illumination optical system 15 is an optical system for illuminating the anterior eye portion of the eye E to be examined from an oblique front thereof with illumination light. The photographing optical system 16 is an optical system for receiving the reflected light of the illumination light at the anterior segment. The illumination optical system 15 and the photographing optical system 16 constitute an inspection optical system.

図３を参照すれば明らかなように、当然、照明光学系１５の光軸（照明光軸ともいう）１５ａと撮影光学系１６の光軸（撮影光軸ともいう）１６ａとは交差している。この交点を、後述するように撮影光学系１６の「合焦点Ｆ」という。そして、照明光軸１５ａと撮影光軸１６ａとのなす角を二分する直線を検査光学系の光学基準軸Ｓとしている。したがって、前記合焦点Ｆはこの光学基準軸Ｓ上に存在する。また、前記所定点Ｃは、光学基準軸Ｓ上にあって、合焦点Ｆよりも被検眼の一般的な角膜の曲率半径Ｒ（図６（ｂ）参照）だけ前方に位置するように設定されている。すなわち、この合焦点Ｆを被検眼Ｅの角膜に位置合わせしたとき、装置１における所定点Ｃの位置がちょうど被検眼Ｅの角膜の曲率中心と一致するようにされている。したがって、この状態で本体１０、すなわち光学部を所定点Ｃを中心にＸ軸回りおよびＹ軸回りに回動させると、合焦点Ｆは被検眼の角膜の面に沿って円弧状に移動することになる。 As is apparent from FIG. 3, the optical axis (also referred to as illumination optical axis) 15a of the illumination optical system 15 and the optical axis (also referred to as imaging optical axis) 16a of the imaging optical system 16 naturally intersect. . This intersection is referred to as “focusing point F” of the photographing optical system 16 as will be described later. A straight line that bisects the angle formed by the illumination optical axis 15a and the photographing optical axis 16a is used as the optical reference axis S of the inspection optical system. Accordingly, the focal point F exists on the optical reference axis S. Further, the predetermined point C is set on the optical reference axis S so as to be positioned ahead of the focal point F by a general corneal curvature radius R (see FIG. 6B) of the eye to be examined. ing. That is, when the focal point F is aligned with the cornea of the eye E, the position of the predetermined point C in the apparatus 1 is made to exactly match the center of curvature of the cornea of the eye E. Therefore, when the main body 10, that is, the optical unit is rotated around the X point and the Y axis around the predetermined point C in this state, the focal point F moves in an arc shape along the cornea surface of the eye to be examined. become.

合焦光学系１７は、前記合焦点Ｆを被撮影部位たる角膜内皮に一致させることにより撮影光学系１６の作動距離を設定する光学系である。前眼部観察光学系１８は、被検眼Ｅの前眼部を観察するためのテレビカメラ２１を有する光学系である。前眼部観察光学系１８は、被検眼表面におけるアライメント指標光の反射像を前記テレビカメラ２１が受像することにより前眼部の角膜頂点位置を検出することができるように構成されている。アライメント指標投影光学系１９は、前眼部観察光学系１８の観察光軸１８ａに沿って被検眼Ｅにアライメント指標光を照射するための光学系である。 The focusing optical system 17 is an optical system that sets the working distance of the imaging optical system 16 by making the focal point F coincide with the corneal endothelium that is the imaging site. The anterior segment observation optical system 18 is an optical system having a television camera 21 for observing the anterior segment of the eye E to be examined. The anterior ocular segment observation optical system 18 is configured to detect the corneal apex position of the anterior ocular segment when the television camera 21 receives a reflection image of the alignment index light on the surface of the eye to be examined. The alignment index projection optical system 19 is an optical system for irradiating the eye E with alignment index light along the observation optical axis 18 a of the anterior ocular segment observation optical system 18.

つぎに、各光学系の構成について詳述する。 Next, the configuration of each optical system will be described in detail.

照明光学系１５は前眼部照明用光源としてのストロボ放電管２３を有している。ストロボ放電管２３からの可視光は集光レンズ２４を透過してスリット２５に集束する。これにより照明されたスリットが照明レンズ２６によって被検眼Ｅの角膜上結像させられる。本実施形態では、照明光学系１５の光路を、その途中から合焦光学系１７の光路と一致させるために、光路途中にホットミラー２７が介装されている。このホットミラー２７は可視光である照明光を透過し、赤外光である後述の合焦検出用光を反射するものである。 The illumination optical system 15 has a strobe discharge tube 23 as a light source for anterior segment illumination. Visible light from the strobe discharge tube 23 passes through the condenser lens 24 and is focused on the slit 25. Thus, the illuminated slit is imaged on the cornea of the eye E by the illumination lens 26. In the present embodiment, a hot mirror 27 is interposed in the middle of the optical path in order to make the optical path of the illumination optical system 15 coincide with the optical path of the focusing optical system 17 from the middle. The hot mirror 27 transmits illumination light which is visible light and reflects focus detection light which will be described later which is infrared light.

撮影光学系１６は角膜内皮細胞を撮影するためのテレビカメラ２１を有している。このテレビカメラ２１は前述した前眼部観察光学系１８とで共用されている。被検眼Ｅの角膜で反射された前記スリット光は撮影レンズ２８を透過してスリット２９位置に集束し、結像レンズ３０を透ったうえで前記テレビカメラ２１によって受光される。本実施形態では撮影光学系１６の光路がその途中まで合焦光学系１７の光路と同一にされている。この目的で光路を分岐するためのコールドミラー３３が介装されている。このコールドミラー３３は可視光である照明光を反射し、赤外光である合焦検出用光を透過するものである。また、本実施形態における撮影光学系１６は、前眼部観察光学系１８とテレビカメラ２１を共用しているので、前眼部観察光学系１８の光路と一致させるために別のコールドミラー３４が介装されている。 The photographing optical system 16 has a television camera 21 for photographing corneal endothelial cells. This television camera 21 is shared by the anterior ocular segment observation optical system 18 described above. The slit light reflected by the cornea of the eye E passes through the photographing lens 28, converges at the position of the slit 29, passes through the imaging lens 30, and is received by the television camera 21. In the present embodiment, the optical path of the photographing optical system 16 is made the same as the optical path of the focusing optical system 17 halfway. For this purpose, a cold mirror 33 is provided for branching the optical path. The cold mirror 33 reflects illumination light that is visible light and transmits focus detection light that is infrared light. In addition, since the photographing optical system 16 in the present embodiment shares the anterior ocular segment observation optical system 18 and the television camera 21, another cold mirror 34 is provided to match the optical path of the anterior ocular segment observation optical system 18. It is intervened.

アライメント指標投影光学系１９は、アライメント指標光の光源としての発光ダイオード３５を有している。この発光ダイオード３５からの近赤外光は、ミラー３６によって方向を変え、集光レンズ３７によって平行光とされ、ハーフミラー３８を経て被検眼Ｅの前眼部にその正面から照射される。アライメント指標光の被検眼Ｅの角膜における反射像たる輝点（プルキンエ像）は、前記ハーフミラー３８、可視光カットフィルタ３９および前眼部撮影レンズ４０を透過してテレビカメラ２１に送られる。また、このテレビカメラ２１は、検査光学系１５、１６の前部に固定配置された前眼部照明用の赤外線発光ダイオード４６からの照明光によって照明された被検眼Ｅの前眼部像をも撮影している。図示しない表示装置には前眼部像とともにその角膜頂点にプルキンエ像が表示されている。このプルキンエ像がテレビカメラ２１上の所定の位置（光学基準軸Ｓとの交点）に至るように前記ＸＹＺ架台２をＸＹ方向に移動させることにより、光学基準軸Ｓを角膜頂点に一致させる。これをアライメント動作と称する。 The alignment index projection optical system 19 includes a light emitting diode 35 as a light source for alignment index light. The near-infrared light from the light emitting diode 35 is changed in direction by the mirror 36, converted into parallel light by the condenser lens 37, and irradiated to the anterior eye portion of the eye E from the front through the half mirror 38. A bright spot (Purkinje image) that is a reflection image of the alignment index light on the cornea of the eye E to be examined passes through the half mirror 38, the visible light cut filter 39, and the anterior segment photographing lens 40 and is sent to the television camera 21. The television camera 21 also has an anterior segment image of the eye E illuminated by the illumination light from the anterior segment illumination infrared light emitting diode 46 fixedly disposed in front of the inspection optical systems 15 and 16. Shooting. A display device (not shown) displays a Purkinje image at the apex of the cornea together with the anterior segment image. By moving the XYZ frame 2 in the XY directions so that this Purkinje image reaches a predetermined position (intersection with the optical reference axis S) on the TV camera 21, the optical reference axis S is made coincident with the apex of the cornea. This is called an alignment operation.

合焦光学系１７は、合焦用ランプ４１と合焦用受光素子４５とを備えている。合焦用ランプ４１から、集光レンズ４２、可視光カットフィルタ４３およびスリット４４を通過した合焦検出用光は、照明光学系１５の光軸１５ａに沿って被検眼Ｅに至る。被検眼Ｅの前眼部で反射された合焦検出用光は、撮影光学系１６の光軸１６ａに沿って合焦用受光素子４５に至り、受光される。すなわち、照明光学系１５の光軸１５ａと撮影光学系１６の光軸１６ａとの交点（前記合焦点と一致）Ｆが被検眼Ｅの撮影部位（角膜頂点に対応）にあるときに、合焦用受光素子４５が角膜で反射した合焦検出用光を検知する。そして、検査光学系１５、１６をＺ方向に移動させることにより、合焦点Ｆを被検眼Ｅの撮影部位に位置合わせする。この位置合わせを合焦と呼ぶ。この合焦がなされたときには、所定点Ｃは前述したように被検眼Ｅの角膜の曲率中心に位置している。 The focusing optical system 17 includes a focusing lamp 41 and a focusing light receiving element 45. The focus detection light that has passed through the condenser lens 42, the visible light cut filter 43, and the slit 44 from the focus lamp 41 reaches the eye E along the optical axis 15 a of the illumination optical system 15. The focus detection light reflected by the anterior segment of the eye E reaches the focus light receiving element 45 along the optical axis 16a of the photographing optical system 16 and is received. That is, when the intersection point F (corresponding to the focal point) of the optical axis 15a of the illumination optical system 15 and the optical axis 16a of the imaging optical system 16 is at the imaging region of the eye E (corresponding to the apex of the cornea), the in-focus state is obtained. The light receiving element 45 detects the focus detection light reflected by the cornea. Then, the focal point F is aligned with the imaging region of the eye E by moving the inspection optical systems 15 and 16 in the Z direction. This alignment is called focusing. When this focusing is performed, the predetermined point C is positioned at the center of curvature of the cornea of the eye E as described above.

以上の全光学系１５〜１９を収容した本体１０は、前述のとおり、ＸＹＺ各軸方向に直線移動が可能であり、さらに、所定点Ｃを中心としたＸ軸回りの回動（鉛直面内回動）およびＹ軸回りの回動（水平面内回動）が可能である。すなわち、光学基準軸Ｓを上下左右前後（ＸＹＺ方向）に直線移動させ、さらに、所定点Ｃを中心にしてＸ方向およびＹ方向に傾斜させることができる。したがって、この装置１によれば、所定範囲内で光学基準軸Ｓを被検眼Ｅの角膜上の任意の点における法線に一致させることができる。その結果、その任意部位の角膜内皮細胞の撮影が可能となる。なお、通常は、本体１０の姿勢は光学基準軸Ｓが水平状態となるようにされている。 As described above, the main body 10 that accommodates all the optical systems 15 to 19 can move linearly in the XYZ axial directions, and further rotates around the X axis about the predetermined point C (in the vertical plane). Rotation) and rotation around the Y axis (rotation in a horizontal plane) are possible. That is, the optical reference axis S can be linearly moved up and down, left and right and back and forth (XYZ directions), and can be tilted in the X and Y directions around the predetermined point C. Therefore, according to this apparatus 1, the optical reference axis S can be matched with the normal line at an arbitrary point on the cornea of the eye E within a predetermined range. As a result, it is possible to image corneal endothelial cells at an arbitrary site. Normally, the posture of the main body 10 is set so that the optical reference axis S is in a horizontal state.

この光学部では、照明光軸１５ａと撮影光軸１６ａとが同一鉛直面内にある。すなわち、照明光学系１５と撮影光学系１６とが縦型配置されている。したがって、光学基準軸Ｓもこれら両光軸１５ａ、１６ａと同一鉛直面内にある。そして、撮影光学系１６が照明光学系１５の上方に配置されている。両光軸１５ａ、１６ａともに本体１０の幅方向のほぼ中央に位置している。さらに、合焦光学系１７、前眼部観察光学系１８およびアライメント指標投影光学系１９も、おおよそ前記両光軸１５ａ、１６ａのなす鉛直面内に配置されている。その結果、本体１０の横幅が小さくなっている。各光学系１５、１６、１７、１８、１９を構成する前述のレンズ、ミラー、ランプ、カメラは、光軸方向に見たときの幅や高さが大きくても４０ｍｍ程度である。これらがほぼ同一面内に配置されているので、本体１０の幅寸法は約６０ｍｍ以下になる。本体１０の横幅がこのような寸法であるため、本体１０の光学基準軸Ｓを被検者の左右の一方の眼に対向させたとき、他方の眼の視線は本体１０の部分に遮られることはない。また、本体１０を左右に回動させたときに被検者の顔に干渉する可能性は極めて低い。 In this optical unit, the illumination optical axis 15a and the photographing optical axis 16a are in the same vertical plane. That is, the illumination optical system 15 and the photographing optical system 16 are vertically arranged. Therefore, the optical reference axis S is also in the same vertical plane as these optical axes 15a and 16a. The photographing optical system 16 is disposed above the illumination optical system 15. Both optical axes 15a and 16a are located at the approximate center in the width direction of the main body 10. Further, the focusing optical system 17, the anterior ocular segment observation optical system 18, and the alignment index projection optical system 19 are also arranged approximately in the vertical plane formed by the optical axes 15a and 16a. As a result, the lateral width of the main body 10 is reduced. The aforementioned lenses, mirrors, lamps, and cameras constituting each optical system 15, 16, 17, 18, 19 have a width and height of about 40 mm when viewed in the optical axis direction. Since these are arranged in substantially the same plane, the width dimension of the main body 10 is about 60 mm or less. Since the width of the main body 10 is such a dimension, when the optical reference axis S of the main body 10 is opposed to one of the left and right eyes of the subject, the line of sight of the other eye is blocked by the portion of the main body 10. There is no. Further, when the main body 10 is rotated left and right, the possibility of interference with the subject's face is extremely low.

また、図５に示すように、下に配置された照明光学系１５の照明レンズ２６（照明光学系１５にとっての対物レンズ）は、上に配置された撮影光学系１６の撮影レンズ２８（撮影光学系１６にとっての対物レンズ）よりも後方に配置されている。かかる配置により、本体１０の側面形状における下部が上部に比べて後方に凹陥するので、本体１０を左右に回動させたときに被検者の鼻等に干渉することが防止される。また、本体１０を下方に回動させる場合にも同様の効果が期待できる。この構成は、照明光学系１５の作動距離を長くすることにより達成される。すなわち、照明光学系１５の対物レンズである照明レンズ２６を撮影点から後退させて配置する。照明光学系１５ではこのように作動距離を長くしても撮影画質に対して直接に及ぼす影響が少ない。なお、撮影光学系１６では、作動距離を長くすることによって光学系が大型化したり、レンズ構成を複雑化する必要によって画質の劣化が起きる可能性があるので、作動距離を長くするのは困難である。 Further, as shown in FIG. 5, an illumination lens 26 (an objective lens for the illumination optical system 15) of the illumination optical system 15 disposed below is an imaging lens 28 (imaging optical) of the imaging optical system 16 disposed above. It is arranged behind the objective lens for the system 16. With this arrangement, the lower part of the side surface shape of the main body 10 is recessed rearward as compared with the upper part, so that the main body 10 is prevented from interfering with the nose of the subject when the main body 10 is rotated to the left and right. The same effect can be expected when the main body 10 is rotated downward. This configuration is achieved by increasing the working distance of the illumination optical system 15. In other words, the illumination lens 26 that is the objective lens of the illumination optical system 15 is disposed so as to be retracted from the photographing point. In the illumination optical system 15, even if the working distance is increased in this way, there is little influence directly on the photographic image quality. In the photographing optical system 16, it is difficult to increase the working distance because the optical system may be enlarged by increasing the working distance or the image quality may be deteriorated due to the necessity of complicating the lens configuration. is there.

図１に示すように、本体１０の前方には、被検者の顎を載せるための昇降式顎台２２Ａおよびこの顎台２２Ａに一体に形成された被検者が額を押し当てるための額当て２２Ｂが設置されている。この額当て２２Ｂおよび昇降式顎台２２Ａによって被検者の顔を本体１０に向けた状態で固定する。 As shown in FIG. 1, in front of the main body 10, an elevating chin base 22 </ b> A for placing the subject's chin and a forehead for pressing a forehead by a subject integrally formed with the chin base 22 </ b> A. A contact 22B is provided. The face of the subject is fixed to the main body 10 by the forehead pad 22B and the lifting jaw table 22A.

また、図１、図２および図４に示すように、本体１０の側方外部には、被検眼Ｅに固視させることによって当該被検眼Ｅの向きを単一方向に保つための固視灯２０が設置されている。固視灯２０は、光学部が移動してもその影響を受けないように本体１０の外部に設置する必要がある。そのため、左右の各固視灯２０は、たとえば図１に示すように、移動することのない基台２ａ上に設置されたアーチ状の固定枠２０ａに取り付けられる。左右の固視灯２０の間隔は、平均的な左右の人眼の間隔と同等の寸法にしておくのが好ましい。 As shown in FIGS. 1, 2, and 4, a fixation lamp for keeping the direction of the subject eye E in a single direction by fixing the subject eye E to the lateral side of the main body 10. 20 is installed. The fixation lamp 20 needs to be installed outside the main body 10 so as not to be affected even if the optical unit moves. Therefore, for example, as shown in FIG. 1, the left and right fixation lamps 20 are attached to an arch-shaped fixed frame 20a installed on the base 2a that does not move. It is preferable that the distance between the left and right fixation lamps 20 be the same as the average distance between the left and right human eyes.

この固視灯２０を本体１０の側方に設置した理由は、前述のとおり本体１０の幅が大変小さいため、本体１０に干渉することなく設置することができるからである。さらに、幅の狭い本体１０の場合、被検者にとっては、被検眼とは反対側の目（以下、反対眼とも言う）が本体の側方外部を見通すことができるので、固視灯２０を視認することが容易であるからである。 The reason for installing the fixation lamp 20 on the side of the main body 10 is that the width of the main body 10 is very small as described above, so that it can be installed without interfering with the main body 10. Further, in the case of the narrow body 10, for the subject, the eye opposite to the eye to be examined (hereinafter also referred to as the “opposite eye”) can see through the side of the body. It is because it is easy to visually recognize.

もともとこの装置１は、前眼部の異なる複数部位を撮影する際に被検眼Ｅの向きを変える必要のない装置である。被検者は額当て２２Ｂおよび昇降式顎台２２Ａ以外には何らの強制もされずに自然に前方を向いているだけでよい。装置１の光学部が変位することによって異なる複数部位を撮影することができるからである。上記固視灯２０は被検眼Ｅの向きを変えさせるためのものではなく、被検者が視線を一方向に固定しやすくなるように設けたものである。また、撮影位置の正確度が重要な場合には、正面注視であっても固指標を提示した方が好ましい。 Originally, the device 1 is a device that does not require changing the orientation of the eye E when photographing a plurality of different parts of the anterior segment. Except for the forehead pad 22B and the liftable chin rest 22A, the subject only needs to face forward naturally without being forced. This is because a plurality of different parts can be imaged by displacing the optical unit of the apparatus 1. The fixation lamp 20 is not intended to change the direction of the eye E, but is provided so that the subject can easily fix the line of sight in one direction. In addition, when the accuracy of the shooting position is important, it is preferable to present a solid index even in frontal gaze.

この装置１には、図示しない撮影位置指定装置および法線方向演算装置が設けられている。その作用を図６を参照しながら説明する。図６（ａ）は被検眼の前眼部、角膜頂点Ｔおよび撮影部位Ｍを示す正面図であり、図６（ｂ）はそのＶ−Ｖ線断面図である。撮影位置指定装置は、図示しない表示装置に表示された前眼部像上の所望の部位をマウスのクリック等によって指定する装置であり、指定された部位の平面座標または円座標等における位置を特定する（図６（ａ））。その場合の座標の原点はたとえば被検眼Ｅの視線に正対する方向に見た前眼部像上の角膜頂点Ｔである。一方、人眼の角膜の曲率半径値はほぼ同一であり、これをＲとする。そうすると、この曲率半径Ｒと、前眼部像上における角膜頂点Ｔ位置と指定位置（撮影部位）Ｍとの離間距離Ｄとから、前記法線方向演算装置によって幾何学的に指定位置Ｍの三次元的位置および指定位置Ｍにおける法線Ｎの方向が演算される（図６（ｂ））。たとえば、指定位置Ｍが前眼部像における角膜頂点Ｔ位置よりＹ軸方向上方にＤの点であり、角膜曲率半径がＲであるなら、法線Ｎの方向は、瞳孔中心を通る水平状態の光学基準軸Ｓに対して上方にarcsin（アークサイン）Ｄ／Ｒの角度をなす方向である。 The apparatus 1 is provided with an imaging position designation device and a normal direction calculation device (not shown). The operation will be described with reference to FIG. FIG. 6A is a front view showing the anterior segment of the eye to be examined, the corneal apex T, and the imaging region M, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line VV. The imaging position designation device is a device that designates a desired part on an anterior segment image displayed on a display device (not shown) by clicking a mouse or the like, and specifies the position of the designated part in a plane coordinate or a circular coordinate. (FIG. 6A). In this case, the origin of the coordinates is, for example, the corneal apex T on the anterior segment image viewed in the direction facing the line of sight of the eye E to be examined. On the other hand, the radius of curvature of the cornea of the human eye is almost the same, and this is R. Then, from this radius of curvature R and the distance D between the corneal apex T position on the anterior segment image and the specified position (imaging site) M, the normal direction arithmetic unit geometrically specifies the cubic of the specified position M. The direction of the normal N at the original position and the designated position M is calculated (FIG. 6B). For example, if the designated position M is a point D above the corneal apex T position in the anterior segment image and the corneal curvature radius is R, the direction of the normal N is a horizontal state passing through the pupil center. This is a direction that forms an angle of arcsin (arc sine) D / R upward with respect to the optical reference axis S.

以下、被検眼の角膜の任意点を撮影するための装置１の動作を説明する。 Hereinafter, the operation of the apparatus 1 for photographing an arbitrary point of the cornea of the eye to be examined will be described.

まず、被検者が顔を昇降式顎台２２Ａおよび額当て２２Ｂに当てて固定する。ついで、検査対象が右眼か左眼かを決定し、決定した被検眼（たとえば左眼）Ｅに本体１０が対向するようにＹテーブル５をスライドさせる。このとき、本体１０の姿勢は検査光学系の光学基準軸Ｓが水平になるようにされている。ついで、この基準光軸Ｓが被検眼Ｅにほぼ対向するように、Ｘテーブル４および／または昇降式顎台２２Ａをスライドさせる。この時点では本体１０は被検眼Ｅから最も離間した後方の待機位置にある。この状態で光学系の動作がスタートすると、前眼部観察光学系１８のテレビカメラ２１が前眼部を撮影するので、表示装置を通して当該前眼部像を観察することができる。 First, the subject places his / her face on the liftable chin rest 22A and the forehead support 22B and fixes them. Next, the right eye or the left eye is determined and the Y table 5 is slid so that the main body 10 faces the determined eye E (for example, the left eye) E. At this time, the posture of the main body 10 is set so that the optical reference axis S of the inspection optical system is horizontal. Next, the X table 4 and / or the liftable chin rest 22A is slid so that the reference optical axis S substantially faces the eye E. At this time, the main body 10 is at the rear standby position farthest from the eye E. When the operation of the optical system is started in this state, the television camera 21 of the anterior ocular segment observation optical system 18 images the anterior ocular segment, so that the anterior ocular segment image can be observed through the display device.

ついで、アライメント指標投影光学系１９および前眼部観察光学系１８によって光学基準軸Ｓを被検眼Ｅの角膜頂点に一致させる。具体的には、ＸＹＺ架台２を被検眼Ｅに向けて（Ｚ方向）前進させる。そして、前眼部観察光学系１８によってプルキンエ像を検出することが可能になった時点でＸＹＺ架台２をＸ方向およびＹ方向にも変位させて瞳孔中心にアライメントおよび合焦を行う。アライメントがなされている状態で、表示装置における前眼部像上で撮影部位Ｍ（図６（ａ））をマウスのクリックによって指定する。そうすると、撮影位置指定装置によってその指定位置の座標が特定され、法線方向演算装置によって指定位置（撮影点）Ｍおよびそこにおける法線Ｎの方向が演算される。または、前眼部像上で撮影部位Ｍを指定するとき、マウスによる指定位置が予め用意された分割区域のいずれにあたるかを認識し、その区域の代表位置を指定位置として用いてもよい。 Next, the alignment reference projection optical system 19 and the anterior ocular segment observation optical system 18 make the optical reference axis S coincide with the corneal apex of the eye E to be examined. Specifically, the XYZ mount 2 is advanced toward the eye E (Z direction). Then, when the Purkinje image can be detected by the anterior ocular segment observation optical system 18, the XYZ mount 2 is displaced in the X direction and the Y direction to perform alignment and focusing on the center of the pupil. In a state where alignment is performed, an imaging region M (FIG. 6A) is designated by clicking the mouse on the anterior segment image in the display device. Then, the coordinates of the designated position are specified by the photographing position designation device, and the designated position (photographing point) M and the direction of the normal N there are computed by the normal direction computing device. Alternatively, when the imaging region M is designated on the anterior segment image, it may be recognized which of the divided areas prepared by the mouse corresponds in advance, and the representative position of the area may be used as the designated position.

ついで、本体１０をＸ軸回りに（上下方向に）所定角度回動させることにより、算出された法線の上下方向（Ｙ方向）角度だけ光学基準軸Ｓが傾斜させられる。同時に、本体１０をＹ軸回りに（左右に）所定角度回動させることにより、算出された法線Ｎの水平方向（Ｘ方向）角度だけ光学基準軸Ｓが傾斜させられる。それにより、光学基準軸Ｓは算出された法線Ｎと並行にさせられる。このとき、テレビカメラ２１によって撮影されている指定位置Ｍ近傍の画像上のプルキンエ像の位置（角膜頂点）は、ちょうど指定位置Ｍに一致している。なぜなら、光学基準軸Ｓが指定位置Ｍにおける法線Ｎと平行になっているからである。したがって、表示装置に表示されている前眼部像は、被検眼Ｅを正面から見た像ではなく、指定位置Ｍにおける法線Ｎ方向に見た像である。 Next, the optical reference axis S is inclined by the vertical (Y direction) angle of the calculated normal by rotating the main body 10 around the X axis (vertical direction) by a predetermined angle. At the same time, the optical reference axis S is inclined by the horizontal (X direction) angle of the calculated normal N by rotating the main body 10 around the Y axis (left and right) by a predetermined angle. Thereby, the optical reference axis S is made parallel to the calculated normal N. At this time, the position of the Purkinje image (corneal apex) on the image in the vicinity of the designated position M photographed by the television camera 21 exactly matches the designated position M. This is because the optical reference axis S is parallel to the normal line N at the designated position M. Therefore, the anterior segment image displayed on the display device is not an image of the subject eye E viewed from the front but an image viewed in the normal N direction at the designated position M.

そして、その後は、光学基準軸Ｓが前記法線Ｎと平行状態のまま、従来の角膜内皮細胞撮影装置と同様のアライメントおよび合焦を自動で行う。すなわち、前眼部観察光学系１８、アライメント指標投影光学系１９および合焦光学系１７の動作により、ＸＹＺ架台２を三軸方向に移動させつつ、前記検査光学系の合焦点Ｆを指定位置Ｍにほぼ一致するように本体１０を移動させる。このアライメントおよび合焦がなされた時点で、照明光学系１５のストロボ放電管１６が発光して指定位置Ｍにおける角膜内皮細胞が撮影される。 After that, alignment and focusing similar to those of a conventional corneal endothelial cell imaging apparatus are automatically performed while the optical reference axis S remains parallel to the normal line N. That is, the operation of the anterior ocular segment observation optical system 18, the alignment index projection optical system 19 and the focusing optical system 17 moves the XYZ mount 2 in the three-axis directions, while moving the focal point F of the inspection optical system to the designated position M. The main body 10 is moved so as to substantially match the above. When this alignment and focusing are performed, the stroboscopic discharge tube 16 of the illumination optical system 15 emits light and the corneal endothelial cell at the designated position M is photographed.

以上説明した実施形態では、撮影点Ｍを直接に被検眼Ｅの前眼部像上に指定したが、かかる方法には限定されない。たとえば、前述した一般的な角膜曲率半径Ｒを持つ標準的な大きさのダミー眼の前眼部像を装置１内に保存しておき、このダミー前眼部像を表示して撮影点Ｍを指定してもよい。ダミー前眼部像を用いる場合であっても、前述した実眼を用いる場合と同様に、光学基準軸Ｓを被検眼Ｅに向ける。しかし、撮影部位を指定する目的には、実際の被検眼は必要としないので、前眼部観察光学系１８も必要ではない。 In the embodiment described above, the imaging point M is directly specified on the anterior segment image of the eye E, but the present invention is not limited to this method. For example, an anterior segment image of a standard-sized dummy eye having the above-described general corneal curvature radius R is stored in the apparatus 1 and the dummy anterior segment image is displayed to display the photographing point M. May be specified. Even when the dummy anterior segment image is used, the optical reference axis S is directed toward the eye E as in the case where the real eye is used. However, since the actual eye to be examined is not required for the purpose of designating the imaging region, the anterior ocular segment observation optical system 18 is not required.

以上の動作と同時に、またはその後、表示装置にダミー前眼部像を表示して、そこに撮影部位Ｍをマウスによるクリックで指定する。そうすると、撮影位置指定装置によってその指定位置の座標（たとえば、前眼部像上のＸＹ座標や円座標）が特定され、法線方向演算装置によって指定位置（撮影点）Ｍおよびそこにおける法線Ｎの方向が演算される。もちろん、撮影点を指定する度に法線方向演算装置によって法線Ｎ方向を演算することに代えて、予め、ダミー前眼部像上のあらゆる点の座標と、これに対応した法線の方向とをテーブルにして装置１内に保存しておき、これらを選択するようにしてもよい。 Simultaneously with or after the above operation, a dummy anterior ocular segment image is displayed on the display device, and the imaging region M is designated by clicking with the mouse. Then, the coordinates of the designated position (for example, XY coordinates and circle coordinates on the anterior segment image) are specified by the imaging position designation device, and the designated position (imaging point) M and the normal N at the specified position (imaging point) by the normal direction calculation device. Is calculated. Of course, instead of calculating the normal N direction by the normal direction calculation device every time a photographing point is designated, the coordinates of all points on the dummy anterior eye image and the direction of the normal corresponding to this are previously stored. May be stored in the apparatus 1 as a table, and these may be selected.

また、これらの操作に代えて、テンキー等によって座標値を直接入力するように構成してもよい。そして、前述と同様に、これらの座標値に対応した法線の方向とをデータとして装置１内に保存しておき、これらを選択するようにしてもよい。 Further, instead of these operations, a coordinate value may be directly input using a numeric keypad or the like. Then, as described above, the normal directions corresponding to these coordinate values may be stored in the apparatus 1 as data, and these may be selected.

ついで、本体１０を上下左右に所定角度回動させることにより、光学基準軸Ｓは算出された法線Ｎと並行にさせられる。そうすると、実際の被検眼Ｅの指定位置Ｍ近傍がテレビカメラ２１によって撮影され、表示装置にはその撮影画像が表示される。この画像上のプルキンエ像の位置（角膜頂点）は実質的に指定位置Ｍに一致しているので、この後は、前眼部観察光学系１８、アライメント指標投影光学系１９および合焦光学系１７の動作により、アライメントおよび合焦を行う。このアライメントおよび合焦がなされた時点で、照明光学系１５のストロボ放電管１６が発光して指定位置Ｍにおける角膜内皮細胞が撮影される。 Next, the optical reference axis S is made parallel to the calculated normal N by rotating the main body 10 up, down, left, and right by a predetermined angle. Then, the vicinity of the designated position M of the actual eye E is photographed by the television camera 21, and the photographed image is displayed on the display device. Since the position of the Purkinje image on this image (corneal vertex) substantially coincides with the designated position M, thereafter, the anterior ocular segment observation optical system 18, the alignment index projection optical system 19, and the focusing optical system 17 are used. Alignment and focusing are performed by the above operation. When this alignment and focusing are performed, the stroboscopic discharge tube 16 of the illumination optical system 15 emits light and the corneal endothelial cell at the designated position M is photographed.

図７および図８には他の角膜内皮細胞撮影装置（以下、単に装置ともいう）５１が示されている。図７が本装置５１の側面図であり、図８が正面図である。この装置５１は、本体１０がＺ軸回りに回動可能に構成されている。すなわち、前述した縦型配置（鉛直配置）の検査光学系を回動させて横型配置（水平配置）とすることができるものである。 7 and 8 show another corneal endothelial cell imaging device (hereinafter, also simply referred to as device) 51. FIG. FIG. 7 is a side view of the apparatus 51, and FIG. 8 is a front view. The device 51 is configured such that the main body 10 can rotate around the Z axis. That is, the vertical arrangement (vertical arrangement) inspection optical system described above can be rotated to obtain a horizontal arrangement (horizontal arrangement).

本体１０を支持する支持枠体は、本体１０をＺ軸回りに回転可能に支持する正面視Ｌ字状の内枠３１と、この内枠３１をＸ軸回りに旋回可能に支持する正面視Ｌ字状の外枠３２とを基本構造としている。内枠３１はその後端に固定用壁３１ａを有しており、この固定用壁壁３１ａに回転軸５２とこの回転軸５２を回転駆動するサーボモータ等の駆動装置５３が取り付けられている。回転軸５２はＺ軸方向（前後方向）に延びている。本体１０はその後端が回転軸５２に固定され、それによりＺ軸回りの回転駆動が可能となる。このＺ軸は、前述したように所定点Ｃを通る軸である。このＺ軸回りの本体回転駆動は、モータ等を用いて自動で行ってもよく、回転ノブを設置して手動で行ってもよい。 The support frame that supports the main body 10 includes an L-shaped inner frame 31 that supports the main body 10 so as to be rotatable about the Z axis, and a front view L that supports the inner frame 31 so as to be rotatable about the X axis. A character-shaped outer frame 32 is the basic structure. The inner frame 31 has a fixing wall 31a at its rear end, and a rotating shaft 52 and a driving device 53 such as a servo motor for rotating the rotating shaft 52 are attached to the fixing wall wall 31a. The rotating shaft 52 extends in the Z-axis direction (front-rear direction). The rear end of the main body 10 is fixed to the rotation shaft 52, thereby enabling rotation around the Z axis. This Z axis is an axis passing through the predetermined point C as described above. The rotation of the main body around the Z axis may be performed automatically using a motor or the like, or may be performed manually by installing a rotation knob.

このように本体１０は所定点Ｃを通るＺ軸回りに回転可能に構成されている。すなわち、検査光学系が光学基準軸Ｓ回りに回転可能にされている。この構成の目的は、本体１０の姿勢を縦（図８のＶ位置）から横（図８のＨ位置）にすること、すなわち、照明光軸１５ａと撮影光軸１６ａとがなす面を鉛直配置から水平配置にすることである。幅が狭く縦長の箱状の本体１０を９０°回転して横倒しにしておくことにより、本体１０を上方に回動させたとき、本体１０が被検者の前頭部に干渉することが防止される。さらに、撮影光が被検眼の瞼によって邪魔されることを回避することができる。また、照明光学系１５と撮影光学系１６とが一体で回転するとき、表示装置に表示されている像も同期して回転させられる。これは既存の技術を用いることによって容易になされる。 Thus, the main body 10 is configured to be rotatable around the Z axis passing through the predetermined point C. That is, the inspection optical system is rotatable around the optical reference axis S. The purpose of this configuration is to change the posture of the main body 10 from vertical (V position in FIG. 8) to horizontal (H position in FIG. 8), that is, to vertically arrange the plane formed by the illumination optical axis 15a and the imaging optical axis 16a. It is to arrange horizontally. By rotating the narrow and vertically long box-shaped main body 10 by 90 ° and lying down, the main body 10 is prevented from interfering with the frontal part of the subject when the main body 10 is rotated upward. Is done. Furthermore, it is possible to avoid that the photographing light is obstructed by the eyelid of the eye to be examined. Further, when the illumination optical system 15 and the photographing optical system 16 are rotated together, the image displayed on the display device is also rotated in synchronization. This is easily done by using existing technology.

また、図１〜図５に示した装置１では、本体１０をＸ軸回りに旋回させる構造として、前述したごとく、支持枠３に円弧状ガイド溝９を形成し、本体１０自体に被案内部材１１を突設した。また、本体１０自体に円弧状ラック１２を形成した。しかし、図７および図８に示す装置５１では、前記外枠３２の側壁部に前記所定点Ｃを中心とした円弧状のガイド溝９が形成されている。そして、前記内枠３１に三本の被案内部材１１が突設され、ガイド溝９の縁に摺接するようにされている。また、所定点Ｃを中心とした円弧状のラック１２は内枠３１に形成されており、ピニオンギア１３を回転駆動する回転駆動装置１３ａは外枠３２に配設されている。この構成により、内枠３１、ひいては本体１０を所定点Ｃを左右方向に通るＸ軸の回りに回動させることができる。その他の構成は図１〜図５に示した装置１と同じであるので、対応部材には同一符号を付してその詳細説明を省略する。 In the apparatus 1 shown in FIGS. 1 to 5, as described above, the guide frame 9 is formed in the support frame 3 as a structure for turning the main body 10 around the X axis, and the guided member is formed in the main body 10 itself. 11 was projected. Further, an arc-shaped rack 12 is formed on the main body 10 itself. However, in the device 51 shown in FIGS. 7 and 8, the arcuate guide groove 9 centered on the predetermined point C is formed in the side wall portion of the outer frame 32. Three guided members 11 project from the inner frame 31 so as to be in sliding contact with the edge of the guide groove 9. Further, the arc-shaped rack 12 centered on the predetermined point C is formed on the inner frame 31, and the rotation driving device 13 a that rotationally drives the pinion gear 13 is disposed on the outer frame 32. With this configuration, the inner frame 31, and thus the main body 10, can be rotated around the X axis passing through the predetermined point C in the left-right direction. Since other configurations are the same as those of the apparatus 1 shown in FIGS. 1 to 5, the corresponding members are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

以上の実施形態では、角膜内皮細胞撮影装置を例にとって説明したが、本発明の適用はこの装置に限定されない。たとえば角膜内皮の光干渉断層計（ＯＣＴ）等、角膜面に垂直方向に位置決定をして検査する装置に対しても適用可能である。 In the above embodiment, the corneal endothelial cell imaging apparatus has been described as an example, but application of the present invention is not limited to this apparatus. For example, the present invention can also be applied to an apparatus that performs inspection by determining a position in a direction perpendicular to the corneal surface, such as an optical coherence tomography (OCT) of the corneal endothelium.

本発明の角膜内皮検査装置によれば、被検者に撮影ごとに異なる位置の固視灯を固視する必要なく、光学系を移動させることにより角膜上の任意の点を撮影することができる。また、光学系を移動させるときに被検者の顔に干渉するおそれも少ない。したがって、特に前眼部の表面およびその近傍の検査にとって有用である。 According to the corneal endothelium inspection apparatus of the present invention, an arbitrary point on the cornea can be imaged by moving the optical system without having to fixate a fixation lamp at a different position for each imaging. . In addition, there is little risk of interference with the subject's face when the optical system is moved. Therefore, it is particularly useful for examining the surface of the anterior segment and the vicinity thereof.

１角膜内皮細胞撮影装置
２ＸＹＺ架台
３支持枠
４Ｘテーブル
５Ｙテーブル
６Ｚテーブル
９ガイド溝
１０本体
１１被案内部材
１２ラック
１３ピニオンギア
１４回転駆動装置
１５照明光学系
１６撮影光学系
１７合焦光学系
１８前眼部観察光学系
１９アライメント指標投影光学系
２０固視灯
２１、２１Ａテレビカメラ
２２Ａ昇降式顎台
２２Ｂ額当て
２３ストロボ放電管
２４集光レンズ
２５スリット
２６照明レンズ
２７ホットミラー
２８撮影レンズ
２９スリット
３０結像レンズ
３１内枠
３２外枠
３３コールドミラー
３４コールドミラー
３５発光ダイオード
３６ミラー
３７集光レンズ
３８ハーフミラー
３９可視光カットフィルタ
４０前眼部撮影レンズ
４１合焦用ランプ
４２集光レンズ
４３可視光カットフィルタ
４４スリット
４５合焦用受光素子
４６赤外線発光ダイオード
５１角膜内皮細胞撮影装置
５２回転軸
５３駆動装置
Ｃ所定点
Ｄ（前眼部上の）角膜頂点Ｔと撮影部位Ｍとの離間距離
Ｅ被検眼
Ｆ合焦点
Ｈ（固視灯の）基準水平線
Ｍ撮影部位（指定位置）
Ｎ法線
Ｒ角膜の曲率半径
Ｓ光学基準軸
Ｔ角膜頂点 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Corneal endothelial cell imaging device 2 XYZ mount 3 Support frame 4 X table 5 Y table 6 Z table 9 Guide groove 10 Main body 11 Guided member 12 Rack 13 Pinion gear 14 Rotation drive device 15 Illumination optical system 16 Imaging optical system 17 Focusing Optical system 18 Anterior ocular segment observation optical system 19 Alignment index projection optical system 20 Fixation lamp 21, 21A TV camera 22A Lifting chin rest 22B Forehead 23 Strobe discharge tube 24 Condensing lens 25 Slit 26 Illumination lens 27 Hot mirror 28 Shooting Lens 29 Slit 30 Imaging lens 31 Inner frame 32 Outer frame 33 Cold mirror 34 Cold mirror 35 Light emitting diode 36 Mirror 37 Condensing lens 38 Half mirror 39 Visible light cut filter 40 Anterior eye photographing lens 41 Focusing lamp 42 Condensing Lens 43 possible Light cut filter 44 Slit 45 Light receiving element for focusing 46 Infrared light emitting diode 51 Corneal endothelial cell imaging device 52 Rotating shaft 53 Drive device C Predetermined point D (Distance between the corneal apex T (on the anterior eye) and imaging region M E Eye to be examined F Focal point H Reference horizontal line (for fixation lamp) M Imaging region (specified position)
N normal R radius of curvature of cornea S optical reference axis T apex of cornea

Claims

An inspection optical system for inspecting the corneal endothelium at an arbitrary position on the anterior segment of the eye to be examined ;
A corneal endothelium inspection apparatus having normal direction calculation means for determining a normal direction at an arbitrary position on an eye to be examined using a predetermined radius of curvature of the cornea of a human eye ,
The inspection optical system is
An illumination optical system for illuminating the anterior segment of the subject's eye from the diagonally front with illumination light;
A photographing optical system that receives the reflected light reflected by the anterior segment of the illumination light obliquely from the front;
The inspection optical system is disposed at a vertical position where both optical axes of the illumination optical system and the photographing optical system are located in the same vertical plane,
The inspection optical system, about a vertical axis, and is configured to be rotatable each about a perpendicular horizontal axis to the horizontal axis toward the eye,
The normal direction calculation means calculates a normal direction of a designated position among the arbitrary positions based on a relative positional relationship between a corneal apex position on the anterior segment image and the designated position. Is composed of
The corneal endothelium inspection apparatus is configured such that the inspection optical system is opposed to the designated position along the normal direction by rotation about the vertical axis and the horizontal axis. .

A corneal endothelium inspection apparatus having an inspection optical system for inspecting the corneal endothelium at an arbitrary position on the anterior segment of an eye to be examined,
The inspection optical system is
An illumination optical system for illuminating the anterior segment of the subject's eye from the diagonally front with illumination light;
A photographing optical system that receives the reflected light reflected by the anterior segment of the illumination light obliquely from the front;
The inspection optical system is disposed at a vertical position where both optical axes of the illumination optical system and the photographing optical system are located in the same vertical plane,
The inspection optical system is configured to be rotatable around a vertical axis and a horizontal axis perpendicular to the horizontal axis toward the eye to be examined,
The inspection optical system, the illumination in both optical axes of both the optical system and the imaging optical system and is configured to be capable of switching the lateral position located in the same horizontal plane, corneal endothelium inspection apparatus.

The corneal endothelium inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection optical system is configured to be switchable to a lateral position in which both optical axes of the illumination optical system and the imaging optical system are located in the same horizontal plane.