JPH0779923A - 照明角度設定式の非接触スペキュラーマイクロスコープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） ［目的］ ヒトの眼球の角膜内皮細胞を観察するスペキ
ュラ−マイクロスコ−プであって、角膜内皮細胞からの
反射光を選択的に受光できる構成を備えることにより、
迅速に確実に、角膜内皮細胞を観察し、記録できる、照
明角度設定式のスペキュラ−マイクロスコ−プを提供す
る。 ［構成］ 角膜内皮細胞を照明する照明光学系の光軸
と、角膜内皮細胞からの反射光を受光する観察光学系の
光軸とがなす照明角度を、角膜内皮細胞からの反射光を
選択的に受光できる角度範囲に構成することにより、上
記の目的を達成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】スペキュラ−マイクロスコ−プ
は、近年、ヒトの眼球の角膜内皮細胞を観察及び撮影す
ることが、コンタクトレンズ装用による角膜上皮細胞及
び内皮細胞に及ぼす影響や、硝子体手術、白内障手術、
眼内レンズ挿入術等の眼科手術による侵襲に関して重要
な指標と着目されるに至って、ますます重要な観察装置
として注目されている。本発明は、可視光照明装置の照
明光学系対物レンズの光軸と、眼球からの反射光を受光
する観察光学系対物レンズの光軸とのなす照明角度を、
角膜内皮細胞からの反射光を選択的に受光するのに適し
た角度範囲に設定することにより、角膜内皮細胞の拡大
された明瞭な反射像を得る構成を有する、照明角度設定
式の非接触スペキュラ−マイクロスコ−プを提供するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスペキュラ−マイクロスコ−プに
おいては、照明光学系の光軸と、観察光学系の光軸との
なす照明角度は、４５度未満の角度範囲におかれてお
り、そのため、角膜内皮細胞の反射像を観察するには、
試行の繰り返しにより行われている。また、観察光学系
の対物レンズ表面と、眼球の角膜表面との間の空間に、
角膜と同じ屈折率をもつ液体を介在させることにより、
角膜表面からの反射光の影響を抑える、接触式のスペキ
ュラ−マイクロスコ−プが実用化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】角膜内皮細胞は、角膜
表面より０．５ミリメ−トルほど奥にあり、しかも、そ
の反射光の光度が角膜表面のそれに較べ百分の一程度に
過ぎないため、従来のスペキュラ−マイクロスコ−プで
は、角膜内皮細胞の反射像を観察するには困難が多いと
いう問題点があった。また、観察光学系の対物レンズ表
面と、眼球の角膜表面との間の空間に、角膜と同じ屈折
率をもつ液体を介在させるスペキュラ−マイクロスコ−
プは、安全性に問題があった。そのため、本発明者は、
試行を繰り返すことなく、かつ安全に角膜内皮細胞を観
察及び撮影するため、眼球を照明する照明光学系の対物
レンズの光軸と、該照明の眼球からの反射光を受光する
観察光学系の対物レンズの光軸とがなす照明角度と、上
記の反射像に及ぼす影響との関係に関して、精力的に探
索した。その結果、角膜内皮細胞からの反射光を選択的
に受光する角度範囲が存在する知見を得た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の知見を
基に、下記の手段により問題を解決した。照明光学系と
観察光学系とからなり、眼球からの反射光を該観察光学
系で受光する可視光照明装置を備え、該照明光学系対物
レンズの光軸と、該観察光学系対物レンズの光軸とのな
す照明角度が、眼球からの該反射光の内、角膜内皮細胞
からの反射光を選択的に受光する角度範囲に在るよう構
成した。上記の二光軸のなす照明角度を、５０度乃至６
０度の角度範囲に設定した。

【０００５】

【作用】図面を使用して、本発明の照明角度設定式の非
接触スペキュラ−マイクロスコ−プの照明角度が、反射
像に及ぼす作用を説明する。図１は、照明角度が５５度
に設定された場合について、上面から見た光路説明図で
ある。図中Ｓは、図７中、照明装置７の照明光学系８か
らの平行光線からなる長方形状の照射面をもつ、スリッ
ト照明光束の中心部を示し、図中Ｓ１、Ｓ２は、該照明
光束の両側端を示す。Ｓ１とＳ２との間隔が照明光束の
照明幅に相当し、図中Ｓ、Ｓ１、Ｓ２の線上の矢印は、
図中Ｅの眼球の角膜表面Ｃと角膜内皮細胞ＥＣへの照明
方向を示す。図中Ｍ２は、半球状の角膜表面Ｃの頂点
を、Ｍ１は、角膜表面Ｃとは僅か曲率の異なる半球状の
角膜内皮細胞ＥＣの頂点を示し、図中Ｎは、眼球の光
軸、つまり角膜表面Ｃの頂点Ｍ１を貫く仮想の法線を示
す。図中Ｌは、スリット照明光束の中心部Ｓが、角膜内
皮細胞ＥＣの頂点Ｍ１で反射され、角膜表面Ｃ上の点１
で僅かに外側に屈折した、反射光束の中心部を示し、同
様に、Ｌ１とＬ２は、該反射光束の側端を示す。図中Ｒ
は、スリット照明光束の中心部Ｓが、角膜表面Ｃ上の点
２で反射された、光より約百倍の反射光度を有する反射
光束の中心部を示し、同様に、Ｒ１とＲ２は、該反射光
束の側端を示す。

【０００６】図１中、Ｌ１とＬ２に挟まれる反射像と、
Ｒ１とＲ２に挟まれる反射像とは、完全に分離されてい
る。図２は、このとき、図７中の接眼部１４の視野に見
える角膜内皮細胞ＥＣからの反射拡大像を示す。図２
中、実寸法２０ミクロン程度の六角形状をなした多数の
角膜内皮細胞ＥＣの拡大された反射像３が明瞭に広がっ
ている。

【０００７】スリット照明光束には該側面Ｓ１とＳ２と
の間隔に相当する幅があり、また反射光束の中心部Ｌが
角膜表面Ｃ上の点１で受ける屈折角度は極めて僅かであ
り、かつ、半球面で反射されるため、該反射光束は図中
Ｌ１とＬ２の方向に示される様に、散光光束となる。こ
のため、スリット照明光束の中心部Ｓと眼球の光軸Ｎと
がなす角度と、反射光束の中心部Ｌと眼球の光軸Ｎとが
なす角度とは、本発明を構成するうえにには同一と見做
すことができる。本発明照明角度設定式の非接触スペキ
ュラ−マイクロスコ−プの照明装置の照明角度は、上記
二角度の和である。

【０００８】図３は、照明角度が４５度に設定された場
合、図４は、照明角度が６５度に設定された場合につい
て、上面から見た光路説明図である。この場合にも、上
記の照明角度が５５度のときと同様に、Ｌ１とＬ２に挟
まれる反射像と、Ｒ１とＲ２に挟まれる反射像とは、完
全に分離されていることが分かる。

【０００９】両側側面Ｌ１とＬ２に挟まれる反射像と、
Ｒ１とＲ２に挟まれる反射像とが分離されるためには、
照明角度の設定角度の他に、ヒトの角膜表面の曲率半径
とに関係する。ヒトの角膜表面の曲率半径は、６．８乃
至８．４ミリメ−トルの範囲にあるのが大多数である。
上記の曲率半径の範囲ならば、上記作用の説明例の照明
角度の範囲で、上記双方の反射像は、互いに分離され
る。

【００１０】図５は、照明角度が４５度未満になってい
る、従来のスペキュラ−マイクロスコ−プの光路参照図
である。この場合には、Ｌ１とＬ２に挟まれる反射像
と、Ｒ１とＲ２に挟まれる反射像とが、相当部分にわた
りオ−バ−ラップしてくる。このため、従来のスペキュ
ラ−マイクロスコ−プの視野には、図６に示す様に、視
野の中央部に角膜内皮細胞ＥＣの六角形状の反射像３は
見えるが、しかし、角膜表面Ｃからの強い反射光Ｒ１〜
Ｒ２による反射像４と５が、視野の相当部分を不明確に
し、また、該反射光Ｒによる散乱光が全体を不明瞭にす
る。図中６に示す黒い影は、観察光学系の光路に設けら
れた遮光板の影である。

【００１１】

【実施例】図７は、照明角度を５５度に設定した、本発
明照明角度設定式の非接触スペキュラ−マイクロスコ−
プの照明装置７の光路及び要部構成の配置図である。図
７で示す照明装置７は、照明光学系８と観察光学系１２
とから構成される。照明光学系８は、光軸１１Ａに沿っ
て配列されたレンズ群からなる対物レンズ１１と、ハロ
ゲンランプとキセノンランプ切換え式の可視光源９と、
可変スリット１０から構成されている。図中１１Ａは、
対物レンズ１１の光軸と、眼球Ｅに向かう延長線を示
す。観察光学系１２は、光軸１３Ａに沿って配列された
レンズ群からなる対物レンズ１３、ならびに、光軸１３
Ａに沿った反射光を反射するミラ−１６と、それに対し
て位置付けたプリズム１７、それに対して位置付けたビ
ームスプリッター１８、遮光板２０、それとビームスプ
リッター１８の透過光に面して位置付けた接眼部１４
と、ビームスプリッター１８の反射光に面して位置付け
たカメラ１５とから構成されている。図中１３Ａは、対
物レンズ１３の光軸と、その延長線を示す。光軸１１Ａ
と光軸１３Ａとは、５５度の角度をなして、図中、角膜
内皮細胞ＥＣの頂点Ｍ１の近傍で交差している。図中１
９Ａは、光軸１１Ａと光軸１３Ａと同一平面上にある、
該二光軸の中心軸を示す。図中では、上記の中心軸１９
Ａが、眼球Ｅの光軸Ｎに一致するように置かれている。

【００１２】上記の照明装置７により、角膜内皮細胞Ｅ
Ｃを観察する場合は、照明光学系８の可視光源９からの
ハロゲンランプの定常光を用いる。該定常光は、可視光
源９から可変スリット１０と対物レンズ１１とにより、
長方形状の照射面をもつ平行光線からなる照明光束とな
り、光軸１１Ａを中心線として、角膜表面Ｃと角膜内皮
細胞ＥＣとを照明する。観察光学系１２の対物レンズ１
３には、角膜内皮細胞ＥＣからの反射光が選択的に入射
する。該入射光は、光軸１３Ａに沿いミラ−１６とプリ
ズム１７で反射され、ビームスプリッター１８を通り、
遮光板２０で、散乱光が遮光されてから、接眼部１４に
入る。このとき、接眼部１４の視野には、図２に示され
ている角膜内皮細胞ＥＣの拡大像が見える。写真撮影の
場合は、可視光源９を、キセノンランプのフラッシュ光
に切り換えることにより、カメラ１５に、角膜内皮細胞
ＥＣの拡大像が造影される。

【００１３】本発明の照明角度設定式の非接触スペキュ
ラ−マイクロスコ−プにより、角膜内皮細胞ＥＣを観
察、撮影する場合には、上記実施例の場合の様に、照明
装置の中心軸と、被検者の眼球の光軸とを一致させるこ
とが、より明瞭な角膜内皮細胞の反射像を得るために望
ましい。また、大多数の事例から得た知見では、照明角
度は５０度乃至６０度に設定することで、明瞭な角膜内
皮細胞の反射像が得られる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、照明装置の照明光学系の光軸
と、観察光学系の光軸とが成す照明角度を、角膜内皮細
胞からの反射光を選択的に受光し、明瞭な反射像が、確
実に容易に、観察、記録される角度範囲に設定された、
照明角度設定式の非接触スペキュラ−マイクロスコ−プ
を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】照明角度が５５度に設定された本発明照明角度
設定式の非接触スペキュラ−マイクロスコ−プの照明装
置の照明光と反射光の光路説明図

【図２】照明装置の接眼部の視野に見える角膜内皮細胞
反射像の説明図

【図３】照明角度が４５度に設定された照明装置の照明
光と反射光の光路説明図

【図４】照明角度が６５度に設定された照明装置の照明
光と反射光の光路説明図

【図５】従来のスペキュラ−マイクロスコ−プの照明光
と反射光の光路参照図

【図６】従来のスペキュラ−マイクロスコ−プの照接眼
部の視野に見える反射像参照図

【図７】照明角度を５５度に設定した本発明照明角度設
定式の非接触スペキュラ−マイクロスコ−プの照明装置
の光路及び要部構成上面図

【符号の説明】

Ｅ 眼球 ＥＣ 角膜内皮細胞 Ｃ 角膜表面 Ｍ１ 角膜内皮細胞の頂点 Ｍ２ 角膜表面の頂点 Ｓ 照明光の中心線 Ｓ１ 照明光の端面 Ｓ２ 照明光の端面 Ｌ 角膜内皮細胞からの反射光の中心線 Ｌ１ 角膜内皮細胞からの反射光の端面 Ｌ２ 角膜内皮細胞からの反射光の端面 Ｒ 角膜表面からの反射光の中心線 Ｒ１ 角膜表面からの反射光の端面 Ｒ２ 角膜表面からの反射光の端面 ３ 接眼部視野の角膜内皮細胞の反射像 ８ 照明光学系 １１Ａ 照明光学系の光軸 １２ 観察光学系 １３Ａ 照明光学系の光軸 １９Ａ 照明角度の中心軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒトの眼球の角膜上皮細胞及び内皮細胞
   を観察し、撮影する非接触スペキュラ−マイクロスコ−
   プであって、 照明光学系と観察光学系とからなり、眼球からの反射光
   を該観察光学系で受光する可視光照明装置を備え、該照
   明光学系対物レンズの光軸と、該観察光学系対物レンズ
   の光軸とのなす照明角度が、眼球からの該反射光の内、
   角膜内皮細胞からの反射光を選択的に受光する角度範囲
   に在るよう構成されていることを特徴とする、照明角度
   設定式の非接触スペキュラ−マイクロスコ−プ
2. 【請求項２】 上記二光軸のなす照明角度が、５０度乃
   至６０度の角度範囲に設定されている、請求項１に記載
   の照明角度設定式の非接触スペキュラ−マイクロスコ−
   プ。