(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼に対して斜め方向から視標光を投影する視標投影光学系と、前記被検眼光軸に対して前記視標投影光学系と略対称な方向に設けられ且つ前記視標光の被検眼角膜内皮細胞面からの反射光を二次元ＣＣＤで受光して、装置と被検眼の相対位置関係を検出するアライメント検出光学系を備える角膜内皮細胞撮影装置において、
前記視標投影光学系は前記被検眼光軸に対し対称に設けられた一対の第１，第２の視標投影光学系であり、前記アライメント検出光学系は前記被検眼光軸に対し対称に設けられた一対の第１，第２のアライメント検出光学系であると共に、前記第１，第２のアライメント検出光学系の二次元ＣＣＤの出力を基に装置と角膜内皮細胞面との相対位置を演算するアライメント検出回路が設けられていることを特徴とする角膜内皮細胞撮影装置。
【請求項２】
被検眼に対して斜め方向から視標光を投影する視標投影光学系と、前記被検眼光軸に対して前記視標投影光学系と略対称な方向に設けられ且つ前記視標光の被検眼角膜内皮細胞面からの反射光を受光して、装置と被検眼の相対位置関係を検出するアライメント検出光学系を備える角膜内皮細胞撮影装置において、
前記視標投影光学系は前記被検眼光軸に対し対称に設けられた一対の第１，第２の視標投影光学系であり、前記アライメント検出光学系は前記被検眼光軸に対し対称に設けられた一対の第１，第２のアライメント検出光学系であると共に、前記第１，第２のアライメント検出光学系の受光部が一つの二次元ＣＣＤであり、前記二次元ＣＣＤの出力を基に装置と角膜内皮細胞面との相対位置を演算するアライメント検出回路が設けられていることを特徴とする角膜内皮細胞撮影装置。
【請求項３】
前記一対の視標投影光学系の光源を異なる波長としたことを特徴とする請求項１に記載の角膜内皮細胞撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、角膜内皮細胞像の観察・撮影を行う角膜内皮細胞撮影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から角膜内皮細胞像を観察・撮影する角膜内皮細胞撮影装置（眼科装置）が知られている。かかる眼科装置では、前眼部観察光学系により被検眼の前眼部像を画面表示し、この前眼部像を見ながら、アライメント検出手段からの情報を基に被検眼と装置との前後方向のアライメント及び上下・左右方向のアライメントを行った後に、角膜内皮細胞像の撮影を行う様にしている。
【０００３】
ところで、この様に角膜内皮細胞像の撮影を行うためには、角膜内皮（被検眼角膜の内皮）表面においてアライメントを行うのが望ましい。
【０００４】
このための前後方向のアライメント検出方法としては、照明光を被検眼に向けて斜め方向から照射して角膜表皮（被検眼角膜の表皮）及び角膜内皮（被検眼角膜の内皮）で反射させると共に、この角膜表皮及び角膜内皮からの反射光を被検眼光軸に対し略対称な斜め方向から受光して、この２つの反射光のうちの角膜内皮からの反射光の位置から被検眼と装置の距離情報を得るという方法が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の上下・左右方向のアライメント検出は、視標光を被検眼に対し正面から投影して被検眼角膜で反射させ、この被検眼角膜からの反射像をＰＳＤ等で受像し、その像位置から被検眼と装置の相対位置関係の情報を得るという方法が知られている。
【０００６】
しかしながら、上記方法による上下・左右方向のアライメント検出では、角膜表面における反射率が角膜内皮における反射率よりも約１００倍程度高いために、角膜内皮からの反射像を検出することは不可能になり、検出される反射像は角膜表面からのものとなる。
【０００７】
このため、角膜内皮細胞像を観察・撮影する装置にも拘らず上下・左右方向のアライメントを角膜表面に対して行うために、装置から提供される情報を基にアライメントを行っても、内皮細胞像の観察・撮影に最良の状態になっているとはいえず、撮影がうまくいかなかったり、アライメントが困難になるという問題が生じていた。
【０００８】
そこで、この発明は、前後方向とともに上下・左右方向のアライメントを角膜内皮に対して行って角膜内皮細胞像の観察・撮影を最良の状態とすることができる角膜内皮細胞撮影装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１の発明は、被検眼に対して斜め方向から視標光を投影する視標投影光学系と、前記被検眼光軸に対して前記視標投影光学系と略対称な方向に設けられ且つ前記視標光の被検眼角膜内皮細胞面からの反射光を二次元ＣＣＤで受光して、装置と被検眼の相対位置関係を検出するアライメント検出光学系を備える角膜内皮細胞撮影装置において、前記視標投影光学系は前記被検眼光軸に対し対称に設けられた一対の第１，第２の視標投影光学系であり、前記アライメント検出光学系は前記被検眼光軸に対し対称に設けられた一対の第１，第２のアライメント検出光学系であると共に、前記第１，第２のアライメント検出光学系の二次元ＣＣＤの出力を基に装置と角膜内皮細胞面との相対位置を演算するアライメント検出回路が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、上述した目的を達成するため、請求項２の発明は、被検眼に対して斜め方向から視標光を投影する視標投影光学系と、前記被検眼光軸に対して前記視標投影光学系と略対称な方向に設けられ且つ前記視標光の被検眼角膜内皮細胞面からの反射光を受光して、装置と被検眼の相対位置関係を検出するアライメント検出光学系を備える角膜内皮細胞撮影装置において、前記視標投影光学系は前記被検眼光軸に対し対称に設けられた一対の第１，第２の視標投影光学系であり、前記アライメント検出光学系は前記被検眼光軸に対し対称に設けられた一対の第１，第２のアライメント検出光学系であると共に、前記第１，第２のアライメント検出光学系の受光部が一つの二次元ＣＣＤであり、前記二次元ＣＣＤの出力を基に装置と角膜内皮細胞面との相対位置を演算するアライメント検出回路が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、前記一対の視標投影光学系の光源を異なる波長としたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる角膜内皮細胞撮影装置の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【００１４】
図１（Ａ）において、角膜内皮細胞撮影装置Ｓは、被検眼Ｅの前眼部を観察する前眼部観察光学系１０、被検眼Ｅに固視標を提供する固視標投影光学系２０（図１（Ｂ）参照）、撮影用に角膜Ｃに斜めからスリット光を照射するための照明光学系３０、角膜Ｃに関する被検眼像を撮影するための撮影光学系４０、角膜Ｃに斜めからアライメント視標光を投影する第１の視標投影光学系５０、角膜Ｃの角膜内皮細胞面Ｎによる第１のアライメント視標の反射光を受光して装置Ｓと角膜内皮細胞面Ｎの相対位置を検出する第１のアライメント検出光学系６０、第１の視標投影光学系５０及びアライメント検出光学系６０と被検眼Ｅの光軸を軸としてそれぞれ対称な位置に設けた第２の視標投影光学系５０´及び第２のアライメント検出光学系６０´を備えている。
【００１５】
前眼部観察光学系１０は、被検眼Ｅの左右に位置して前眼部をダイレクトに照明する複数個の赤外光を出射する前眼部観察光源１１、赤外光を透過し可視光を反射するダイクロイックミラー１２、対物レンズ１３、二次元ＣＣＤ１４を有するＣＣＤカメラを備え、Ｏ１はその光軸である。
【００１６】
前眼部照明光源１１によって照明された被検眼Ｅの前眼部の像は、ダイクロイックミラー１２を透過した後、対物レンズ１３により集束され二次元ＣＣＤ１４上に形成される。二次元ＣＣＤ１４は、図示しないモニタ装置に画像信号を出力して、前眼部像をこのモニタ装置（図示せず）の画面１５に表示させる。
【００１７】
固視標投影光学系２０は、図１（Ｂ）に示した様に、可視光を出射する固視標用光源２１、ピンホール板２２、投影レンズ２３、ダイクロイックミラー１２を有する。
【００１８】
固視標用光源２１から出射された固視標光はピンホール板２２を経て投影レンズ２３により平行光束とされた後、ダイクロイックミラー１２に反射される。被検者は、このダイクロイックミラー１２に反射された固視標光を固視目標として注視することにより視線が固定される。
【００１９】
照明光学系３０は、キセノンランプを用いた撮影用照明光源３１、集光レンズ３２、スリット板３３、開口絞り３４、可視光を透過し赤外光を反射するダイクロイックミラー３５、対物レンズ３６を有し、Ｏ２はその光軸である。
【００２０】
撮影時に撮影用照明光源３１から出射された可視光は集光レンズ３２により集光されスリット板３３に導かれ、開口絞り３４を通過して、ダイクロイックミラー３５を透過し、対物レンズ３６により角膜Ｃに導かれ、その角膜表面Ｔから内部に向かって横切るように照明する。
【００２１】
図２（Ａ）は、照明光学系３０により投光されたスリット光束Ｌの角膜Ｃにおける反射の様子を示す。スリット光束Ｌの一部は空気と角膜Ｃとの境界面である角膜表面Ｔにおいてまず反射される。また角膜表面Ｔを透過した光束の一部は角膜内皮すなわち角膜内皮細胞面Ｎで反射される。角膜表面Ｔからの反射光束Ｔ´の光量が最も多く角膜内皮細胞面Ｎからの反射光束Ｎ´の光量は相対的に小さく、角膜実質Ｍからの反射光束Ｍ´の光量が最も小さい。
【００２２】
撮影光学系４０は対物レンズ４１、可視光を透過し赤外光を反射するダイクロイックミラー４２、マスク４３、ミラー４４、リレーレンズ４５、前眼部観察光束の妨げとならない位置に配設されると共に物面側（被検眼Ｅ側）の傾斜角θと同一角を持って傾斜するミラー４６、二次元ＣＣＤ１４を有し、Ｏ３はその光軸である。
【００２３】
照明光学系３０により照射され、角膜Ｃによって反射された可視光反射光束は、対物レンズ４１により集光されつつダイクロイックミラー４２を透過しマスク４３上に結像される。さらにマスク４３により角膜内皮細胞像を形成する以外の余分の反射光束が遮蔽され、マスク４３を通過した反射光束はミラー４４で反射され、リレーレンズ４５により集束されつつミラー４６に反射され、ＣＣＤカメラ１４上に角膜内皮細胞像を形成する。二次元ＣＣＤ１４はモニタ装置に画像信号を出力し、モニタ装置（図示せず）の画面１５には図２（Ｂ）に示すように角膜内皮細胞像４７が表示される。図２（Ｂ）において、破線で示す４８は図１のマスク４３によって遮蔽されないとしたら角膜表面Ｔからの反射光束Ｔ´により形成される光像である。また、図２（Ｂ）の斜線部分はマスク４３によって遮蔽された部分である。
【００２４】
第１の指標投影光学系５０は、赤外光を出射する光源５１、ピンホール板５２、開口絞り５３、ハーフミラー５４、ダイクロイックミラー３５、対物レンズ３６を有し、Ｏ２はその光軸である。
【００２５】
光源５１から出射された赤外光は、ピンホール板５２を通過し、開口絞り５３を通過してハーフミラー５４で反射され、ダイクロイックミラー３５で反射されて対物レンズ３６で集束され角膜Ｃに導かれる。
【００２６】
図３（Ａ）は、第１の指標投影光学系５０により投光された指標光束Ｆの角膜Ｃにおける反射の様子を示す。指標光束Ｆの一部は空気と角膜Ｃとの境界面である角膜Ｔにおいてまず反射される。また、角膜表面Ｔを透過した光束の一部は角膜内皮細胞面Ｎで反射される。角膜表面Ｔからの反射光束Ｔ”の光量が最も多く角膜内皮細胞面Ｎからの反射光束Ｎ”の光量は相対的に小さく、角膜実質Ｍからの反射光束Ｍ”の光量が最も小さい。
【００２７】
第１のアライメント検出光学系６０は、対物レンズ４１、ダイクロイックミラー４２、ハーフミラー５４´、二次元ＣＣＤ６１を有するＣＣＤカメラ、アライメント検出回路６２を有し、Ｏ３はその光軸である。
【００２８】
第１の指標投影光学系５０により投影された指標光の角膜Ｃによる反射光は、対物レンズ４１で集束されつつダイクロイックミラー４２で反射され、ハーフミラー５４´を透過して二次元ＣＣＤ６１上に結像される。二次元ＣＣＤ６１上には、図３（Ｂ）に示すような像が形成される。図３（Ｂ）において、６３は角膜表面Ｔにおいて反射された光束の光像であり、６４は角膜内皮細胞面Ｎで反射された光束の光像である。アライメント検出回路６２は、このうち角膜内皮細胞面Ｎ（角膜内皮）の情報を持った６４の位置を検出し、これを基に角膜内皮細胞面Ｎの位置を検出する。
【００２９】
第２の指標投影光学系５０´は、赤外光を出射する光源５１´、ピンホール板５２´、開口絞り５３´、ハーフミラー５４´、ダイクロイックミラー４２、対物レンズ４１を有し、Ｏ３はその光軸である。
【００３０】
第２のアライメント検出光学系６０´は、対物レンズ３６、ダイクロイックミラー３５、ハーフミラー５４、二次元ＣＣＤ６１´、アライメント検出回路６２を有し、Ｏ２はその光軸である。
【００３１】
第２の指標投影光学系５０´、第２のアライメント検出光学系６０´は、第１の指標投影光学系５０、第１のアライメント検出光学系６０と同様に角膜内皮細胞面Ｎの位置を検出し、二次元ＣＣＤ６１´の出力はアライメント検出回路６２に導かれる。
【００３２】
このとき、光源５１、５１´を点滅させると共に、この光源５１、５１´の点滅の位相を半周期ずらし、角膜Ｃによる反射光の検出もそれぞれと同期させる。これにより、第１の指標投影光学系５０による指標光の反射光が、第２のアライメント検出光学系６０´の出力に影響を与えたり、その逆に第２の指標投影光学系５０´による指標光の反射光が、第１のアライメント検出光学系６０の出力に影響を与えたりすることが無いようにする。
【００３３】
図４（Ａ）〜（Ｄ）は二次元ＣＣＤ６１、６１´上の角膜内皮細胞面Ｎにおける反射光と光像の状態を示したもので、角膜表面Ｔからの反射光の光像は省略してある。図４において、ｆは図１の光源５１からの照明光、ｆ´は図１の光源５１´からの照明光、６４は照明光ｆにより二次元ＣＣＤ６１に形成されるピンホール５２の像、６４´は照明光ｆ´により二次元ＣＣＤ６１´に形成されるピンホール５２´の像を示す。この像６４，６４´の位置から、装置Ｓと角膜内皮細胞面Ｎとのアライメントが合っているか否かが図４（Ａ）〜（Ｄ）の如く分かる。
【００３４】
即ち、図４（Ａ）は、像６４，６４´が二次元ＣＣＤ６１，６１´の中央に位置しているので、装置Ｓと角膜内皮細胞面Ｎとのアライメントが合っている状態を示している。また、図４（Ｂ）は、像６４，６４´が二次元ＣＣＤ６１，６１´の中央よりも左右方向にずれているので、装置Ｓが角膜内皮細胞面Ｎに対して左右方向にずれている状態を示している。更に、図４（Ｃ）は像６４，６４´が二次元ＣＣＤ６１，６１の中央よりも上方にずれているので、装置Ｓが角膜内皮細胞面Ｎに対して上下方向にずれている状態を示している。また、図４（Ｄ）は像６４，６４´が二次元ＣＣＤ６１，６１の中央に対して左右方向に且つ互いに反対方向にずれているので、装置Ｓが角膜内皮細胞面Ｎに対して前後方向にずれている状態を表わす。
【００３５】
そして、アライメント検出回路６２は、二次元ＣＣＤ６１、６１´の出力を基に装置Ｓと角膜内皮細胞面Ｎの相対位置関係を演算して、制御回路７０に出力する。制御回路７０は、装置Ｓと角膜内皮細胞面Ｎの相対位置関係を表す情報を、図示しない画像生成手段によって生成し、モニタ画面１５に表示させる。また制御回路７０は、アライメント検出回路６２の出力が所定範囲内に入った場合、光源１１、５１，５１´を消灯し、撮影用光源３１を発光させて角膜内皮細胞像の撮影を行う。
【００３６】
検者はモニタ画面で被検眼Ｅの前眼部像を観察しながら、装置から提供される位置情報を基に装置Ｓを移動させ、装置Ｓと被検眼Ｅの位置関係が所定範囲内に入ると角膜内皮細胞像の撮影が行われる。
【００３７】
ところで、上記実施例においては、アライメント検出用としてふたつの受光部を設けたが、ひとつの受光部を共用するように構成してもよい。また二つのアライメント検出系の光の分離を光源５１，５１´の点滅位相をずらして行っているが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、光源５１，５１´で発行させられる光の波長を異ならせると共に、ダイクロイックミラー３５，４２は光源５１，５１´からの光をそれぞれ反射させ且つ他の波長の光は透過するように構成してもよい。
【００３８】
さらに装置に駆動手段を設けることにより、アライメント検出手段の出力を基に自動的に装置を移動させ、角膜内皮細胞像の撮影を行うようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明は、被検眼に対して斜め方向から視標光を投影する視標投影光学系と、前記被検眼光軸に対して前記視標投影光学系と略対称な方向に設けられ且つ前記視標光の被検眼角膜内皮細胞面からの反射光を二次元ＣＣＤで受光して、装置と被検眼の相対位置関係を検出するアライメント検出光学系を備える角膜内皮細胞撮影装置において、前記視標投影光学系は前記被検眼光軸に対し対称に設けられた一対の第１，第２の視標投影光学系であり、前記アライメント検出光学系は前記被検眼光軸に対し対称に設けられた一対の第１，第２のアライメント検出光学系であると共に、前記第１，第２のアライメント検出光学系の二次元ＣＣＤの出力を基に装置と角膜内皮細胞面との相対位置を演算するアライメント検出回路が設けられている構成としたので、前後方向と共に上下・左右方向のアライメント検出も角膜内皮すなわち角膜内皮細胞面に対して行うことができるため、検者の負担を軽減させ、撮影のミスの低減を図ることができる。
【００４０】
また、請求項２の発明は、被検眼に対して斜め方向から視標光を投影する視標投影光学系と、前記被検眼光軸に対して前記視標投影光学系と略対称な方向に設けられ且つ前記視標光の被検眼角膜内皮細胞面からの反射光を受光して、装置と被検眼の相対位置関係を検出するアライメント検出光学系を備える角膜内皮細胞撮影装置において、前記視標投影光学系は前記被検眼光軸に対し対称に設けられた一対の第１，第２の視標投影光学系であり、前記アライメント検出光学系は前記被検眼光軸に対し対称に設けられた一対の第１，第２のアライメント検出光学系であると共に、前記第１，第２のアライメント検出光学系の受光部が一つの二次元ＣＣＤであり、前記二次元ＣＣＤの出力を基に装置と角膜内皮細胞面との相対位置を演算するアライメント検出回路が設けられている構成としたので、請求項１の発明の効果に加えて、部品点数を削減できる。
【００４２】
しかも、請求項３の発明は、前記一対の視標投影光学系の光源が異なる波長としたので、一方のアライメント光学系の光源からのアライメント光が、装置の複数の光学部品の表面で反射して、他方のアライメント光学系のアライメント検出に影響を与えるのを防止できる。この結果、より正確なアライメントを行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はこの発明に係る角膜内皮細胞撮影装置の光学系を示す説明図、（Ｂ）は角膜内皮細胞撮影装置の固視標投影光学系の説明図である。
【図２】（Ａ）は被検眼角膜に投影されるスリット照明光束と反射との関係を示す説明図、（Ｂ）は図１（Ａ）に示した光学系により撮影されてモニターテレビに映し出された角膜内皮細胞像の説明図である。
【図３】（Ａ）は被検眼角膜に投影されるアライメント光束（スポット光束）とその反射光束との関係を示す説明図、（Ｂ）は（Ａ）の角膜表面及び角膜内皮からの反射光束によるアライメント光束像の説明図である。
【図４】（Ａ１）は装置の被検眼の角膜内皮に対するアライメントが合っている状態でのアライメント光束の説明図、（Ｂ１）は装置が角膜内皮に対して左右方向にずれている状態でのアライメント光束の説明図、（Ｃ１）は装置が角膜内皮に対して上下方向にずれている状態でのアライメント光束の説明図、（Ｄ１）は装置が角膜内皮に対して前後方向にずれている状態でのアライメント光束の説明図である。また、（Ａ）〜（Ｄ）は、（Ａ１）〜（Ｄ１）における角膜内皮からの反射光によって、図１に示したアライメント検出用の一対のエリアＣＣＤ上にそれぞれ形成されたアライメント光束像の説明図である。
【符号の説明】
Ｅ…被検眼
５０…第１の視標投影光学系
５０´…第２の視標投影光学系
５１，５１´…光源
６０…第１のアライメント光学系
６０´…第２のアライメント光学系
６１，６１´…二次元ＣＣＤ
【図１】
0003617705.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003617705.tif 000004
【図４】
0003617705.tif 000005