(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼に対してアライメントした状態で、水晶体を含む前眼部のスリット断面像を可視域の撮影光により撮影するスリット断面像撮影光学系と、該スリット断面像撮影光学系を前記撮影光学系の光軸を中心として回転させるスリット断面像撮影光学系回転手段とを備える前眼部撮影装置において、被検眼前眼部を正面から赤外域に感度を持つ撮像素子により撮影する正面撮影光学系を有し撮影された被検眼正面像をディスプレイに表示する前眼部正面観察系と、被検眼に対してアライメントするためのアライメント指標を赤外光により角膜に向けて投影する指標投影光学系と、被検眼の瞳孔から眼内に入射され眼底で反射された赤外域の照明光により後方から照明された水晶体を赤外域に感度を有する撮像素子で撮影する徹照像撮影光学系と、前記アライメント指標により被検眼に対してアライメントし、撮影信号に基づいてアライメント指標の光源を消し撮影光源を発光して前記徹照像撮影光学系により撮影した水晶体の徹照像を撮影光軸の位置情報Ｏとともに記憶する徹照像記憶手段と、前記スリット断面像撮影光学系により撮影されるべき断面を指定するために、該徹照像記憶手段に記憶された前記徹照像をディスプレイに表示し、前記断面が通るべき徹照像上の位置Ｐを指定する指定手段と、前記撮影光軸の位置情報Ｏと指定された徹照像上の位置Ｐとからスリット断面像撮影光学系回転手段の回転角を定める回転角決定手段と、該回転角決定手段による回転角に基づいてスリット断面像撮影光学系回転手段の動作を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする前眼部撮影装置。
【請求項２】
被検眼に対してアライメントした状態で、水晶体を含む前眼部のスリット断面像を可視域の撮影光により撮影するスリット断面像撮影光学系と、該スリット断面像撮影光学系を前記撮影光学系の光軸を中心として回転させるスリット断面像撮影光学系回転手段とを備える前眼部撮影装置において、被検眼前眼部を正面から赤外域に感度を持つ撮像素子により撮影する正面撮影光学系を有し撮影された被検眼正面像をディスプレイに表示する前眼部正面観察系と、被検眼に対してアライメントするためのアライメント指標を赤外光により角膜に向けて投影する指標投影光学系と、被検眼の瞳孔から眼内に入射され眼底で反射された赤外域の照明光により後方から照明された水晶体を赤外域に感度を有する撮像素子で撮影する徹照像撮影光学系と、前記アライメント指標により被検眼に対してアライメントし、撮影信号に基づいてアライメント指標の光源を消し撮影光源を発光して前記徹照像撮影光学系により撮影した水晶体の徹照像を記憶する徹照像記憶手段と、前記スリット断面像撮影光学系により撮影されるべき断面を指定するために、該徹照像記憶手段により記憶された徹照像をディスプレイに表示し、前記断面が通るべき徹照像上の位置Ｐを指定する指定手段と、前記ディスプレイに表示された徹照像の中心を検出するとともに該検出した徹照像中心と指定された徹照像上の位置Ｐとからスリット断面像撮影光学系回転手段の回転角を定める回転角決定手段と、を備えることを特徴とする前眼部撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼前眼部の徹照像あるいは断面像を撮影する前眼部撮影装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、白内障を評価するには主として２つの評価方法があった。１つは、被検眼の瞳孔から照明光を入れ、眼底散乱光により水晶体を照明し、正面から水晶体の徹照像を観察する方法である。この方法によれば、白内障の進行状況を全体的に観察することができる。
【０００３】
他は、被検眼をスリット光により光切断し、シャインプルークの原理に基づいて配置された撮影光学系により前眼部断面像を観察する。これにより、水晶体のどの部分にどの程度の白濁があるかを知ることができる。
【０００４】
そこで、徹照像と前眼部断面像の両方の像を撮影できる装置が提案された。この装置によれば、徹照観察像を得るときと前眼部断面像を得るときと照明系及び撮影系を切換える。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の装置は、徹照像の撮影と前眼部断面像の撮影は、相互に関連性を持たせておらず、操作者の判断に委ねられていた。したがって、断面撮影を行う際にどの回転角の前眼部断面像を撮影すればよいかは、操作者の経験と勘により決定されていたので、必要な画像が得られなかったり、何度も撮影を試みなければならない場合もあり、検者に過大な負担が掛かることがあった。
【０００６】
本発明は上記問題点を鑑み、的確な断面像を容易に得ることができる前眼部撮影装置を提供することを技術課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００８】
（１）  被検眼に対してアライメントした状態で、水晶体を含む前眼部のスリット断面像を可視域の撮影光により撮影するスリット断面像撮影光学系と、該スリット断面像撮影光学系を前記撮影光学系の光軸を中心として回転させるスリット断面像撮影光学系回転手段とを備える前眼部撮影装置において、被検眼前眼部を正面から赤外域に感度を持つ撮像素子により撮影する正面撮影光学系を有し撮影された被検眼正面像をディスプレイに表示する前眼部正面観察系と、被検眼に対してアライメントするためのアライメント指標を赤外光により角膜に向けて投影する指標投影光学系と、被検眼の瞳孔から眼内に入射され眼底で反射された赤外域の照明光により後方から照明された水晶体を赤外域に感度を有する撮像素子で撮影する徹照像撮影光学系と、前記アライメント指標により被検眼に対してアライメントし、撮影信号に基づいてアライメント指標の光源を消し撮影光源を発光して前記徹照像撮影光学系により撮影した水晶体の徹照像を撮影光軸の位置情報Ｏとともに記憶する徹照像記憶手段と、前記スリット断面像撮影光学系により撮影されるべき断面を指定するために、該徹照像記憶手段に記憶された前記徹照像をディスプレイに表示し、前記断面が通るべき徹照像上の位置Ｐを指定する指定手段と、前記撮影光軸の位置情報Ｏと指定された徹照像上の位置Ｐとからスリット断面像撮影光学系回転手段の回転角を定める回転角決定手段と、該回転角決定手段による回転角に基づいてスリット断面像撮影光学系回転手段の動作を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
（２）  被検眼に対してアライメントした状態で、水晶体を含む前眼部のスリット断面像を可視域の撮影光により撮影するスリット断面像撮影光学系と、該スリット断面像撮影光学系を前記撮影光学系の光軸を中心として回転させるスリット断面像撮影光学系回転手段とを備える前眼部撮影装置において、被検眼前眼部を正面から赤外域に感度を持つ撮像素子により撮影する正面撮影光学系を有し撮影された被検眼正面像をディスプレイに表示する前眼部正面観察系と、被検眼に対してアライメントするためのアライメント指標を赤外光により角膜に向けて投影する指標投影光学系と、被検眼の瞳孔から眼内に入射され眼底で反射された赤外域の照明光により後方から照明された水晶体を赤外域に感度を有する撮像素子で撮影する徹照像撮影光学系と、前記アライメント指標により被検眼に対してアライメントし、撮影信号に基づいてアライメント指標の光源を消し撮影光源を発光して前記徹照像撮影光学系により撮影した水晶体の徹照像を記憶する徹照像記憶手段と、前記スリット断面像撮影光学系により撮影されるべき断面を指定するために、該徹照像記憶手段により記憶された徹照像をディスプレイに表示し、前記断面が通るべき徹照像上の位置Ｐを指定する指定手段と、前記ディスプレイに表示された徹照像の中心を検出するとともに該検出した徹照像中心と指定された徹照像上の位置Ｐとからスリット断面像撮影光学系回転手段の回転角を定める回転角決定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は実施例である前眼部測定装置の撮影部１００の光学系要部図である。
【００１５】
＜スリット光投影光学系＞
１は反射鏡、２は撮影用のフラッシュランプ、３はコンデンサレンズ、４はスリット開口絞り、５は投光レンズ、６はスリット投影光学系の光軸Ｌ1 上に斜設されたダイクロイックミラーである。スリット開口絞り４はスリット長の変更が可能な可変絞りであり、ダイクロイックミラー６は可視光の大部分を透過し、赤外光を反射する特性を備える。
【００１６】
なお、撮影は光切断された被検眼の角膜及び水晶体の生体分子からの散乱光を利用して行うので、短波長になるほど散乱は大きく検出能力は上がるが、紫外域になると眼球にとって光毒性が強くなるため、フラッシュランプ２には適度な白色光を使用することが望ましい。
【００１７】
＜スリット断面撮影光学系＞
Ｌ2 はスリット断面撮影光学系の撮影光軸を示す。１０は偏角プリズムであり、撮影光軸Ｌ2 の方向を変える。１１は撮影レンズ、１２はアナモフィックレンズ、１３は断面撮影用のＣＣＤカメラである。撮影光軸Ｌ2 は、正面からの観察によるアライメントがほぼ完了したときに後述するアライメント指標像形成位置付近で光軸Ｌ1 と４５度の傾き角度を持って交差するように設けられている。撮影レンズ１１はシャインプルークの原理を満たすように、偏角プリズム１０により方向が変えられる撮影光軸に対して傾いて配置されている。すなわち、偏角プリズム１０を用いないときには、スリット照明光による被検眼前眼部の光断面の延長とＣＣＤカメラ１３の撮像面１３ａの延長との交線が、撮影レンズ１１の主平面の延長線で交わるように配置されている。この光学配置により、ＣＣＤカメラ１３により撮像される断面像（スリット光集光点を中心に前眼部の生体分子からの散乱光によって形成されたスリット光断面像）は、その断面像の略全体で合焦する焦点深度を持つようにすることができる。
【００１８】
＜アライメント指標投影光学系及び徹照光投影光学系＞
２０は被検眼の正面（視軸方向）からアライメント指標を投影するためのアライメント用の光源であり、固視光源と共用するため可視光を一部含む赤外の光を発する。光源２０は左右眼の視軸の傾きに合わせて左右眼用として２個設置されている。２１は徹照像を撮影するための照明光を被検眼に投光するための光源であり、赤外波長域の光を出射する。２２は光源２０及び２１の各投影光軸上にピンホール開口を持つターゲット板、２３は投影レンズ、２４はビームスプリッタであり、投影レンズ２３の前側焦点距離付近にターゲット板２２が位置する。被検眼Ｅに投光されたアライメント光は、角膜の表面反射により角膜頂点から角膜曲率半径の半分の距離だけ眼内側の位置にターゲット板２２の指標像を形成する。
【００１９】
＜前眼部正面撮像光学系＞
２５は撮像レンズ、２６はビームスプリッタ、２７は赤外域に感度を有する正面観察用のＣＣＤカメラ、２８は前眼部照明用の赤外照明光源である。照明光源２８により照明された被検眼Ｅの前眼部像は、ダイクロイックミラー６で反射した後、ビームスプリッタ２４、撮像レンズ２５、ビームスプリッタ２６を介してＣＣＤカメラ２７で撮像される。
【００２０】
＜正面用レチクル光学系＞
３０はレチクル板照明光源、３１は照準用のマークが形成されたレチクル板、３２はレチクル投影レンズである。レチクル板照明光源３０により照明されたレチクル板３１の照準用マークは、レチクル投影レンズ３２を経た後ビームスプリッタ２５で反射し、前眼部像及び指標像とともにＣＣＤカメラ２７に撮像される。
【００２１】
以上のような光学系において、スリット断面撮影光学系及びスリット開口絞り４は、図示なき回転機構により光軸Ｌ1 を中心に回転する構造になっており、任意の角度の断面像を撮影できるようになっている。回転機構は種々の公知の機構を利用することができる。例えば、光学系を納めた筐体にギアを設け、ギアに嵌合するピニオンを備えたパルスモータを回転させる等である。
【００２２】
図２は角膜断面撮影部１００と画像解析部２００の制御系の構成を説明する図である。
【００２３】
＜断面撮影部＞
正面撮影用ＣＣＤカメラ２７からのビデオ信号は、Ａ／Ｄ変換回路４１によりデジタル化され、タイミングジェネレータ５０の信号に同期してフレームメモリ４２に取り込まれる。フレームメモリ４２に取り込まれた画像の信号はＤ／Ａ変換回路４３を介してビデオ信号に変換された後、画像切換回路４７に送られる。
【００２４】
同様に、断面撮影用ＣＣＤカメラ１３からのビデオ信号は、Ａ／Ｄ変換回路４４によりデジタル化され、タイミングジェネレータ５０の信号に同期してフレームメモリ４５に取り込まれる。フレームメモリ４５に取り込まれた画像の信号はＤ／Ａ変換回路４６を介してビデオ信号に変換された後、画像切換回路４７に送られる。
【００２５】
５２は画像合成回路であり、表示回路５３により生成される各種の情報表示とＣＣＤカメラ２７あるいは１３からの画像とを合成してディスプレイ５１に表示する。
【００２６】
撮影時にフレームメモリ４２または４５にフリーズ記憶された前眼部徹照像または前眼部断面画像は、メモリスイッチ６２によりメモリ６６に記憶され、画像転送スイッチ６４の入力によりインターフェィス回路７１を介して画像解析部２００に転送される。
【００２７】
＜画像解析部＞
２０１は撮影部１００から入力された断面画像データに画像処理を施して解析するコンピュータ部であり、その内部には画像データを記憶保持するメモリや画像解析のための解析プログラムを記憶するメモリを有する。コンピュータ部２０１には、操作指示の入力を行うキーボード２０２、マウス２０３が接続されている。これらコンピュータ部２０１、キーボード２０２、マウス２０３のハード構成は、市販品のパーソナルコンピュータを使用することができる。２０４は撮影部１００から入力された断面画像や解析結果を表示するカラーディスプレイであり、２０５はビデオプリンタである。
【００２８】
以上のような構成を備える前眼部撮影装置の動作について以下に説明する。
【００２９】
＜前眼部徹照像撮影＞
検者は撮影モード選択スイッチ６５により徹照像撮影を選択した後、被検眼を撮影部１００の所定の位置に配置する。視軸と光軸のずれを補正し左右眼の撮影状態を均一にするために、アライメント用光源２０は２個ある左右眼の光源の内、配置された撮影眼に対応したものが点灯され、被検眼には固視光学系を兼ねるアライメント指標投影光学系のターゲット板２２を固視させる。光源２０から発した光はターゲット板２２を照明する。ターゲット板２２を通過したアライメント光は投影レンズ２３により平行光束にされた後、ビームスプリッタ２４、ダイクロイックミラー６により反射され、光軸Ｌ1 に沿って被検眼Ｅに入射する。
【００３０】
アライメント指標投影光学系により投影されたアライメント光束のうち角膜で反射した一部の光束は、照明光源２８により照明された被検眼Ｅの正面前眼部像と共に、ダイクロイックミラー６、ビームスプリッタ２４、撮像レンズ２５、ビームスプリッタ２６を介してＣＣＤカメラ２７で撮像される。ＣＣＤカメラ２７により撮像された被検眼の正面画像及びアライメント指標像はディスプレイ５１に表示される。
【００３１】
検者はディスプレイ５１に映出されたアライメント指標像とレチクル像が所定の関係になるように、図示なきジョイスティック等の操作により撮影部１００の撮影光学系を被検眼に対して上下左右に移動してアライメントを行う。これにより撮影部１００の光学系と被検眼Ｅとの光軸合わせができる。また、撮影部１００を前後させてアライメント指標像が最も小さくクリアな像となるように作動距離のアライメントを行う。
【００３２】
正面像の観察による光軸合わせと作動距離のアライメントが終了したら、検者は撮影スイッチ６１を押す。制御部６０は撮影スイッチ６１が入力された位置（角膜輝点形成位置に焦点が結ばれた位置）を光軸Ｌ1 方向の基準位置として記憶する。制御部６０は撮影スイッチ６１の入力信号に基づいて徹照像撮影用光源２１を点灯させ、アライメント用光源２０、前眼部照明光源２８及びレチクル板照明光源３０を消灯する。
【００３３】
徹照用光源２１から出射した光は、ターゲット板２２を通過した後、投影レンズ２３により平行光束とされ、ビームスプリッタ２４、ダイクロイックミラー６によって反射されて被検眼に入射し、被検眼に入射した光は被検眼眼底で反射して被検眼前眼部を後方（眼底部方向）より照明する。
【００３４】
後方より照明されて形成される前眼部徹照像は、正面前眼部像と同様に、ダイクロイックミラー６、ビームスプリッタ２４、撮影レンズ２５、ビームスプリッタ２６を介して、ＣＣＤカメラ２７で撮影され、ディスプレイ５１に表示される。
【００３５】
前記基準位置から光軸Ｌ1 方向の変位は、図示なき移動量検出手段により検出され、ディスプレイ５１に徹照像とともに、現在の撮影像の位置までの距離を０．１ｍｍ単位で表示する。ディスプレイ５１に表示される光軸Ｌ1 方向の距離表示は、検者に光軸Ｌ1 方向のおおよその焦点位置を認識させると共に、経時変化を検査する場合の撮影位置の特定に利用される。
【００３６】
検者はディスプレイ５１に表示される徹照像やＬ1 方向焦点位置を観察しながら、図示なきジョイスティックを前後に動かして白濁部分にピントが合うように撮影位置を設定する。撮影位置が特定したら検者は再び撮影スイッチ６１を押す。制御部６０は、撮影スイッチ６１からの入力信号に基づいて前眼部徹照像をタイミングジェネレータ５０を介してフレームメモリ４２にフリーズする。フレームメモリ４２にフリーズされた画像は画像切換回路４７を介してディスプレイ５１に表示される。
【００３７】
検者はディスプレイ５１上の画像を確認し、画像が良かった場合にはメモリスイッチ６２を、悪かった場合にはキャンセルスイッチ６３を押す。制御部６０はメモリスイッチ６２からの信号が入力されると、画像データをメモリ６６に記憶する。
【００３８】
キャンセルスイッチ６３からの信号が送信されてきた場合、制御回路６０はフリーズされた撮影画像をキャンセルし、ディスプレイ５１に再びＣＣＤカメラ２７からの映像信号に基づく観察用の被検眼正面像を表示する。検者は上述したのと同様の操作によって撮影をやり直す。
【００３９】
＜前眼部断面像撮影＞
徹照像の撮影が終了して断面撮影へ移行する場合、検者は撮影モード選択スイッチ６５を押して断面撮影モードへ移行する。制御部６０は撮影モード選択スイッチ６５からの入力信号に基づいてメモリ６６に記憶されている徹照像の画像データをディスプレイ５１に表示するとともに、回転角度入力ウィンドウ８０を表示する（図３参照）。
【００４０】
検者はタッチペンやマウス等の入力装置６７を用いてディスプレイ５１に表示された徹照像の白濁部分８１を観察しながら、撮影したい部分を指定する。入力装置６７により指定した箇所を点Ｐとすると、点Ｐはディスプレイ上でＸＹ座標として特定することができる。
【００４１】
また、回転中心となる光軸Ｌ1 に対応したディスプレイ上の点を点Ｏとすると、点Ｐと点Ｏを結んだ点線を撮影断面位置とすることで、指定点Ｐを含む断面撮影位置を容易に特定できる。
制御部６０は入力装置６７により指定された点Ｐと、回転中心となる光軸Ｌ1 に対応した点Ｏに基づいて撮影断面の角度を算出し、回転角度として回転角度入力ウィンドウ８０に表示する。
【００４２】
検者が撮影断面を確認し撮影スイッチ６１を押すと、制御部６０は算出した回転角度に基づいて回転機構７０を駆動させることによって断面像撮影光学系を回転させる。光学系の回転が終了すると、ディスプレイ５１にはアライメント調整を行えるように被検眼の観察用正面像が映出される。
【００４３】
検者はアライメントずれを直すために、再び徹照像撮影の場合と同様に正面像の観察による光軸合わせと作動距離のアライメントを行なう。アライメントが完了したら、撮影スイッチ６１を押してフラッシュランプ２を発光させる。この際、スリット断面撮影光学系及びスリット開口絞り４は既に前述の徹照像解析時に指定した断面角度に基づいて光軸Ｌ1 を中心に回転しているため、白濁部分を容易に光切断して所望の断面撮影を行うことができる。
【００４４】
フラッシュランプ２を発した光束はコンデンサレンズ３によって集光し、スリット開口絞り４を照明する。スリット開口絞り４により細いスリット状に制限された光束は、投光レンズ５によりダイクロイックミラー６を透過して被検眼Ｅに投光され、被検眼Ｅの前眼部にスリット開口絞り４のスリット像を投影する。これにより、被検眼前眼部の透光体（角膜及び水晶体）は、可視域の白色光源で光切断された形で照明される。
【００４５】
スリット照明により光切断された角膜断面は、偏角プリズム１０、撮影レンズ１１、アナモフィックレンズ１２を介してＣＣＤカメラ１３に撮影される。制御部６０はこの撮影像をタイミングジェネレータ５０を介してフレームメモリ４５にフリーズする。制御部６０は画像切換回路４７に切換信号を送り、ディスプレイ５１の表示画像をフレームメモリ４５にフリーズされた断面画像に切り換え、表示する。
【００４６】
検者は徹照像の場合と同様にディスプレイ５１上の画像を確認し、画像が良好な場合には画像転送スイッチ６４を、悪かった場合にはキャンセルスイッチ６３を押す。制御部６０は画像転送スイッチ６４からの信号が入力されると、メモリ６６に記憶されている徹照像とともに、断面撮影像をインターフェイス回路７１を介して画像解析部２００のコンピュータ部２０１に画像データを転送する。コンピュータ部２０１は転送されてきた画像データをコンピュータ部２０１内のメモリに取り込み、カラーディスプレイ２０４に画像解析用のメニューと共に表示する。検者はメニュー項目を選択することにより、種々の画像解析を行う。
【００４７】
以上のように得られた徹照像及び断面像の表示画面はビデオプリンタ２０５を操作してプリント出力することができる。また、解析結果等をコンピュータ部２０１内の記憶装置に保存したり、経時変化の評価の際には保存した結果を呼び出して比較評価することができる。
【００４８】
以上説明した実施例は種々の変容が可能であり、例えば、断面位置の入力を撮影部１００のディスプレイ５１上で行ったが、画像データを解析部２００に転送した後、解析部２００において断面位置の入力等を行うようにしてもよい。
【００４９】
また、徹照像撮影時にアライメントがずれて徹照像中心と回転中心とが大きくずれて撮影された場合には、解析部２００で徹照像中心を検出し（瞳孔中心を求める等）、徹照像中心を回転中心として、入力装置による指定位置に基づいて回転角度を求めるような補正を行うことも可能である。
【００５０】
さらに、実施例では撮影角度は入力手段の入力結果に基づいて求められたが、、各経線ごとの白濁濃度の積分値や白濁範囲の広がり具合を基準に撮影角度を決めるようにしてもよい。撮影する断面撮影光学系の回転を自動的に駆動制御したが手動で行うことも可能であり、撮影光学系もシャインプルークの原理に基づく光学系のみに限るものではない。
【００５１】
さらにまた、本実施例においては白内障による水晶体白濁部分の観察を中心に説明したが、角膜を観察する場合にも応用することができる。徹照像には水晶体に限らず、角膜部分に存在する白濁部分も観察されるため、角膜部分にピントを合わせ、徹照像を撮影することにより角膜部分に存在する白濁部分を観察でき、撮影断面を特定することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、検者が所望する位置の断面像を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の撮影部１００の光学系構成を説明する図である。
【図２】撮影部１００と画像解析部２００の信号処理の構成を説明する図である。
【図３】ディスプレイに表示される画面例を示す図である。
【符号の説明】
２  フラッシュランプ
１３  断面撮影ＣＣＤカメラ
２７  正面用ＣＣＤカメラ
２１  徹照用光源
５１  ディスプレイ
６４  入力装置
８０  回転角度入力ウィンドウ
８１  白濁部位
１００  撮影部
２００  画像解析部
【図１】
0003660118.tif 000002
【図２】
0003660118.tif 000003
【図３】
0003660118.tif 000004