(57)【要約】【課題】角膜内皮細胞の合焦位置をより正確且つ速やかに検出して、より精度の高い撮像を行うことの出来る、新規な構造の角膜撮影装置を提供すること。【解決手段】駆動手段１１６を駆動せしめて照明光学系１４，１８および撮像光学系２０を被検眼Ｅの前後方向で離隔する方向に後退せしめる撮像時後退制御手段（Ｓ３）、１１６を設けると共に、該撮像時後退制御手段（Ｓ３）、１１６による後退作動に際して該撮像光学系２０の光電素子２８により角膜像を時間と位置を異ならせて複数撮像させる連続的撮像手段（Ｓ６），１２２を設け、且つ、該撮像時後退制御手段（Ｓ３）、１１６による後退作動に際しての該連続的撮像手段（Ｓ６），１２２による撮像作動状態を、該被検眼Ｅの該角膜Ｃからの反射光の受光信号に応じて制御する撮像作動制御手段１１７を設けた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、該スリット光束による該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撮像光学系とを備え、それら照明光学系及び撮像光学系を全体として該被検眼に対して接近乃至は離隔方向に移動させて合焦せしめる駆動手段を備えた角膜撮影装置において、
前記撮像光学系による撮像作動に際して前記駆動手段を制御せしめて前記照明光学系及び前記撮像光学系を前記被検眼の前後方向で該被検眼から離隔する方向に後退させる撮像時後退制御手段を設けると共に、該撮像時後退制御手段による後退作動に際して前記撮像光学系の前記光電素子により前記角膜像を時間と位置を異ならせて複数撮像させる連続的撮像手段を設け、且つ、該撮像時後退制御手段による後退作動に際しての該連続的撮像手段による該角膜像の撮像作動状態を、該被検眼の該角膜からの反射光の受光信号に応じて制御する撮像作動制御手段を設けたことを特徴とする角膜撮影装置。
【請求項２】
前記照明光学系の前記照明光源の一つとして、前記被検眼に照射されて前記角膜による反射光が前記撮像光学系の前記光電素子に導かれることにより前記角膜像を撮像するための撮像用光源が採用されており、該撮像用光源による照射光束の該角膜による反射光の該光電素子による出力信号を前記受光信号として、前記撮像作動制御手段において、前記角膜像の撮像作動状態が該光電素子の出力信号に基づいて制御される請求項１に記載の角膜撮影装置。
【請求項３】
前記光電素子による出力信号を前記受光信号として、前記撮像作動制御手段において、前記撮像時後退制御手段による後退作動の速度が変更制御されることにより前記角膜像の撮像作動状態が該光電素子の出力信号に基づいて制御される請求項２に記載の角膜撮影装置。
【請求項４】
前記光電素子による出力信号を前記受光信号として、前記撮像作動制御手段において、前記連続的撮像手段による前記角膜像の連続的な撮像時間間隔が変更制御されることにより前記角膜像の撮像作動状態が該光電素子の出力信号に基づいて制御される請求項２又は３に記載の角膜撮影装置。
【請求項５】
前記照明光学系の前記照明光源の一つとして、前記被検眼に照射されて前記角膜による反射光が前記撮像光学系の前記光電素子に導かれることにより前記角膜像を撮像するための撮像用光源とは別に位置検出用光源が採用されていると共に、該位置検出用光源による照射光束の該角膜による反射光を受光するラインセンサが採用されており、該ラインセンサによる出力信号を前記受光信号として、前記撮像作動制御手段において、前記角膜像の撮像作動状態が該ラインセンサの出力信号に基づいて制御される請求項１乃至４の何れか一項に記載の角膜撮影装置。
【請求項６】
前記撮像作動制御手段において、前記ラインセンサによる出力信号に基づいて前記角膜からの反射光が確認されたことを条件として前記撮像用光源の発光と前記連続的撮像手段による該角膜像の撮像作動をそれぞれ開始するように制御される請求項５に記載の角膜撮影装置。
【請求項７】
前記撮像制御手段において、前記ラインセンサによって検出された前記角膜の内皮からの合焦位置における反射光量に対応する出力信号に比して、それよりも低い所定光量に対応する出力信号を検知レベルに設定し、該角膜の反射光を受光した該ラインセンサの出力信号が該検知レベルに達したことを条件として、前記撮像作動制御手段において前記撮像用光源の発光と前記連続的撮像手段による該角膜像の撮像作動をそれぞれ開始するように制御される請求項６に記載の角膜撮影装置。
【請求項８】
前記撮像時後退制御手段による撮像作動に際しての前記後退作動の前に、前記駆動手段を制御せしめて前記照明光学系及び前記撮像光学系を前記被検眼の前後方向で該被検眼に接近する方向に前進させる撮像前前進制御手段を設けると共に、該撮像前前進制御手段による前進作動から前記撮像時後退制御手段による後退作動への切り換えによる移動方向の反転を、該被検眼の該角膜からの反射光の受光信号に基づいて制御する反転作動制御手段を設けた請求項１乃至７の何れかに記載の角膜撮影装置。
【請求項９】
請求項５に記載の前記位置検出用光源と前記ラインセンサを採用して、前記被検眼の角膜からの反射光の受光信号として該ラインセンサの出力信号を用い、前記撮像前前進制御手段による前進作動に際して、該ラインセンサの出力信号に基づいて、内皮合焦の位置よりも後方側に設定された反転位置において前記反転作動制御手段による移動方向の反転が行われる請求項８に記載の角膜撮影装置。
【請求項１０】
前記撮像作動制御手段において、前記照明光学系及び前記撮像光学系の移動距離、前記被検眼の角膜からの反射光の受光信号、経過時間の少なくとも一つに基づいて前記連続的撮像手段による撮像作動を終了する請求項１乃至９の何れか一項に記載の角膜撮影装置。
【請求項１１】
前記光電素子によって撮像された撮影画像を記憶せしめる記憶手段を備えると共に、該撮影画像の光量レベル及びコントラストの少なくとも一方に基づいて該撮影画像を取捨選択して該記憶手段に記憶せしめる画像選択手段を備えた請求項１乃至１０の何れか一項に記載の角膜撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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像を撮像する角膜撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
ところで、角膜内皮細胞はその厚さ寸法が薄いことから、角膜撮影装置においては、鮮明な角膜内皮細胞の合焦像を得ることが難しいという問題がある。特に、角膜撮影装置においては、スリット状の照明光を採用していることから、角膜上皮や角膜実質による反射光による悪影響を回避して鮮明な角膜内皮細胞を得るためには、照明光学系および撮像光学系を角膜内皮細胞に対する接近／離隔方向において正確に内皮合焦位置に位置合わせすることが必要となる。
【０００５】
そこで、従来では、例えば特許文献１（特公平７−１２１２５５号公報）に示されているように、角膜からの反射光の光量分布を検出するラインセンサを採用して、角膜内皮細胞の合焦位置を検出し、位置合わせするようにしたものが提案されている。即ち、角膜上皮と角膜実質および角膜内皮からなる角膜における反射光量の分布特性を考慮することで、ラインセンサの出力値におけるピーク位置から、角膜内皮細胞の合焦位置を推定するものであり、この推定された合焦位置に照明光学系および撮像光学系を位置合わせした状態で角膜内皮細胞の撮像を行うようになっている。
【０００６】
しかしながら、かかる特許文献１に記載の如き従来構造の角膜撮影装置においては、角膜内皮細胞の合焦位置を安定して精度良く検出することが難しいという問題があった。具体的には、例えば、屈折力矯正手術等で角膜厚さが薄くなっている場合等も含んで、角膜の厚さには個人差があり、薄い角膜の場合には角膜上皮と角膜内皮の両ピークを検出することが難しくなって、内皮合焦位置を正しく特定できなくなるおそれがある。また、角膜実質の性状により、特に眼疾患等で角膜実質ににごりがある場合等にも、角膜実質と角膜内皮の反射レベルが拮抗して角膜内皮のピークによる合焦位置を検出することが出来なかったり、誤った位置検出を行うおそれもあった。
【０００７】
さらに、たとえ合焦位置が精度良く検出できたとしても、ラインセンサで検出した合焦推定位置に位置合わせした後に撮像が行われることから、被検眼の微動によって合焦位置がずれてしまうことで、鮮明な内皮合焦像が得られなくなるおそれもあった。
【０００８】
また、例えば特許文献２（特許２８３１５３８号公報）には、光学系を被検眼に対して接近する方向に前方移動せしめ、先ず角膜上皮との合焦位置を検出して、かかる角膜上皮との合焦位置から、解剖学的な角膜厚みに基づいて角膜内皮細胞の合焦位置を推定する角膜撮影装置が開示されている。かかる角膜撮影装置においては、先ず、被検眼に対して照明光を照射しつつ、光学系を被検眼に対して接近方向に移動せしめる。そして、角膜上皮からの反射光を検出することによって角膜上皮との合焦位置を検出した後に、解剖学的な角膜厚みに基づいて予め設定された、角膜上皮から角膜内皮までの離隔距離に応じた距離だけ合焦位置を角膜内皮側に移動せしめることによって、合焦位置を角膜内皮細胞に対して位置合わせするようにようにされている。
【０００９】
ところが、特許文献２に記載の如き角膜撮影装置においても、角膜内皮細胞の合焦位置を正確に検出することは難しかった。即ち、前述のように、角膜厚さには個人差があって、角膜上皮と角膜内皮との距離も被検者ごとに異なることから、光学系を予め設定した距離だけ角膜上皮から角膜内皮に向けて移動せしめるのみでは、必ずしも正確な位置を捉えられるものではない。また、かかる角膜撮影装置は、そのような個人的な差異を考慮して、所定範囲に亘って連続的撮像を行うようにされているが、角膜内皮細胞を確実に撮像するためには、個人的な差異を包含し得る広い範囲に亘って連続的撮像を行う必要があって、撮像に時間を要することとなる。被検者は、撮像中は目を開け続けなければならず、且つ、眩しい照明光に照らされることから、撮像時間が長くなると、被検者の負担が大きくなるという問題もあった。
【００１０】
【特許文献１】特公平７−１２１２５５号公報
【特許文献２】特許２８３１５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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、角膜内皮細胞の合焦位置をより正確且つ速やかに検出して、より精度の高い撮像を行うことの出来る、新規な構造の角膜撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。
【００１３】
すなわち、本発明の第一の態様は、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、該スリット光束による該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撮像光学系とを備え、それら照明光学系及び撮像光学系を全体として該被検眼に対して接近乃至は離隔方向に移動させて合焦せしめる駆動手段を備えた角膜撮影装置において、前記撮像光学系による撮像作動に際して前記駆動手段を制御せしめて前記照明光学系及び前記撮像光学系を前記被検眼の前後方向で該被検眼から離隔する方向に後退させる撮像時後退制御手段を設けると共に、該撮像時後退制御手段による後退作動に際して前記撮像光学系の前記光電素子により前記角膜像を時間と位置を異ならせて複数撮像させる連続的撮像手段を設け、且つ、該撮像時後退制御手段による後退作動に際しての該連続的撮像手段による該角膜像の撮像作動状態を、該被検眼の該角膜からの反射光の受光信号に応じて制御する撮像作動制御手段を設けたことを、特徴とする。
【００１４】
本態様に従う構造とされた角膜撮影装置においては、撮像時後退制御手段によって、照明光学系および撮像光学系を被検眼から離隔する方向に後退作動せしめることから、角膜実質などからの反射光の影響を受けることがない。即ち、角膜の後方は房水で満たされていることから、角膜の後方では照明光源の光束は殆ど反射されることはなく、角膜の後端で始めて相応の反射光を得ることが出来る。これにより、角膜からの反射光を明瞭に検出することが出来て、かかる反射光に応じて撮像作動状態を制御する撮像作動制御手段の作動の安定化を図ることが出来る。また、被検眼からの反射光に基づいて撮像作動を制御することから、被検者間の個人的な角膜厚みの差異などにも柔軟に対応することが出来ると共に、効率的な作動制御を行うことも可能となる。
【００１５】
それと共に、角膜像を連続的に撮像することによって、所定範囲に亘って角膜像を複数枚撮像することが出来る。これにより、前述の撮像作動の安定化との相乗的効果によって、撮像ミスの発生をより有効に防ぐことが出来る。
【００１６】
なお、撮像作動制御手段による撮像作動状態の制御態様としては、各種の制御態様が採用可能である。例えば、角膜後端に位置する角膜内皮細胞からの反射光の受光信号に応じて連続的撮像を開始することによって、角膜内皮細胞像を高精度に且つ優れた効率をもって撮像することが出来る。更に、撮像作動状態の制御態様は、このような連続的撮像の開始制御に限定されることは無く、角膜からの反射光の受光信号に応じて、連続的撮像の時間間隔や、照明光源の照度、或いは光学系の後退作動の速度等を変化せしめたりしても良い。
【００１７】
また、本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る角膜撮影装置において、前記照明光学系の前記照明光源の一つとして、前記被検眼に照射されて前記角膜による反射光が前記撮像光学系の前記光電素子に導かれることにより前記角膜像を撮像するための撮像用光源が採用されており、該撮像用光源による照射光束の該角膜による反射光の該光電素子による出力信号を前記受光信号として、前記撮像作動制御手段において、前記角膜像の撮像作動状態が該光電素子の出力信号に基づいて制御されることを、特徴とする。
【００１８】
本態様に従う構造とされた角膜撮影装置においては、角膜像の撮像を行う光電素子を用いて、角膜による反射光を受光することが出来る。これにより、構成をより簡易なものとすることが出来る。
【００１９】
また、本発明の第三の態様は、前記第二の態様に係る角膜撮影装置において、前記光電素子による出力信号を前記受光信号として、前記撮像作動制御手段において、前記撮像時後退制御手段による後退作動の速度が変更制御されることにより前記角膜像の撮像作動状態が該光電素子の出力信号に基づいて制御されることを、特徴とする。
【００２０】
本態様に従う構造とされた角膜撮影装置においては、後退作動速度を変更せしめることによって、連続的撮像における撮像枚数を調節することが出来る。また、より効率的な作動制御を行うことも可能となる。例えば、光学系を角膜後方から比較的早い速度で後退作動せしめて、角膜からの反射光を受光した時点で比較的遅い速度に変更することによって、光学系を角膜と速やかに位置合わせすることが出来て、撮像時間の短縮を図ることが出来る。
【００２１】
また、本発明の第四の態様は、前記第二又は第三の態様に係る角膜撮影装置において、前記光電素子による出力信号を前記受光信号として、前記撮像作動制御手段において、前記連続的撮像手段による前記角膜像の連続的な撮像時間間隔が変更制御されることにより前記角膜像の撮像作動状態が該光電素子の出力信号に基づいて制御されることを、特徴とする。
【００２２】
本態様に従う構造とされた角膜撮影装置においては、連続的撮像における時間間隔を変更することによって、撮像枚数を調節することが出来る。例えば、角膜からの反射光を受光するまでは、比較的長い時間間隔で撮像を行い、角膜からの反射光を受光した時点で、比較的短い時間間隔で撮像を行う等することが出来る。
【００２３】
また、本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れか一つの態様に係る角膜撮影装置において、前記照明光学系の前記照明光源の一つとして、前記被検眼に照射されて前記角膜による反射光が前記撮像光学系の前記光電素子に導かれることにより前記角膜像を撮像するための撮像用光源とは別に位置検出用光源が採用されていると共に、該位置検出用光源による照射光束の該角膜による反射光を受光するラインセンサが採用されており、該ラインセンサによる出力信号を前記受光信号として、前記撮像作動制御手段において、前記角膜像の撮像作動状態が該ラインセンサの出力信号に基づいて制御されることを、特徴とする。
【００２４】
本態様に従う構造とされた角膜撮影装置においては、ラインセンサを用いることから、角膜の上皮や実質、内皮などの各層からの反射光を光量分布として検出することが出来る。これにより、角膜各層の光量分布に基づいて、より高精度な作動制御を行うことが可能となる。なお、本態様における位置検出用光源としては、撮像用光源よりも照度の小さい光源が好適に採用される。このようにすれば、例えば光学系のアライメントなどの角膜撮影時以外の場合には、照度の小さい位置検出用光源を用いることによって、照明される被検者の負担を小さくすることが出来る。そして、更に好適には、位置検出用光源として、赤外光束を発する光源が採用される。このようにすれば、位置検出用光源による照射光束を被検者が感じることが無いことから、被検者の負担を更に軽減することが出来る。なお、撮像作動制御手段における撮像作動状態の制御態様は、前記態様１と同様に、各種の制御態様が採用可能である。
【００２５】
また、本発明の第六の態様は、前記第五の態様に係る角膜撮影装置において、前記撮像作動制御手段において、前記ラインセンサによる出力信号に基づいて前記角膜からの反射光が確認されたことを条件として前記撮像用光源の発光と前記連続的撮像手段による該角膜像の撮像作動をそれぞれ開始するように制御されることを、特徴とする。
【００２６】
本態様に従う構造とされた角膜撮影装置においては、ラインセンサによって検出された角膜からの反射光に基づいて、光学系と角膜との相対位置を考慮したより高度な作動制御を行うことが出来る。これにより、撮像用光源を長時間発光せしめることが回避されて、被検者の負担を軽減することが出来ると共に、より確実な撮像を行うことが出来る。
【００２７】
また、本発明の第七の態様は、前記第六の態様に係る角膜撮影装置において、前記撮像制御手段において、前記ラインセンサによって検出された前記角膜の内皮からの合焦位置における反射光量に対応する出力信号に比して、それよりも低い所定光量に対応する出力信号を検知レベルに設定し、該角膜の反射光を受光した該ラインセンサの出力信号が該検知レベルに達したことを条件として、前記撮像作動制御手段において前記撮像用光源の発光と前記連続的撮像手段による該角膜像の撮像作動をそれぞれ開始するように制御されることを、特徴とする。
【００２８】
本態様に従う構造とされた角膜撮影装置においては、合焦位置の反射光量よりも低い出力信号を受信した時点で連続的撮像を開始することによって、角膜内皮の合焦位置よりもやや後方の位置から連続的撮像を開始することが出来る。これにより、角膜内皮像をより確実に撮像することが出来る。
【００２９】
また、本発明の第八の態様は、前記第一乃至第七の何れか一つの態様に係る角膜撮影装置において、前記撮像時後退制御手段による撮像作動に際しての前記後退作動の前に、前記駆動手段を制御せしめて前記照明光学系及び前記撮像光学系を前記被検眼の前後方向で該被検眼に接近する方向に前進させる撮像前前進制御手段を設けると共に、該撮像前前進制御手段による前進作動から前記撮像時後退制御手段による後退作動への切り換えによる移動方向の反転を、該被検眼の該角膜からの反射光の受光信号に基づいて制御する反転作動制御手段を設けたことを、特徴とする。
【００３０】
本態様に従う構造とされた角膜撮影装置においては、撮像前前進制御手段によって前進せしめられた光学系の反転作動を、被検眼の角膜から実際に反射された反射光に基づいて行うことによって、各被検眼ごとの個体差に応じた的確な位置で反転作動を行うことが出来る。これにより、各被検眼に応じたより正確で効率的な撮像作動を行うことが出来る。
【００３１】
ここにおいて、角膜からの反射光に基づいて反転作動を制御する具体的な態様としては、様々な態様が適宜に採用可能である。例えば、角膜からの反射光としては、角膜上皮や角膜内皮など、角膜を構成する各層からの反射光が適宜に採用可能である。また、これらの反射光を受光する手段としては、前記光電素子を用いても良いし、前記態様５に記載のラインセンサを用いることなども可能である。好適には、光電素子やラインセンサによって角膜上皮からの反射光を検出した位置から、解剖学的な角膜厚さなどの所定距離だけ照明光学系および撮像光学系を更に前進せしめることによって、光学系の合焦位置を角膜の後方に位置せしめ、かかる位置を反転位置として後退作動を開始するなどの態様が採用され得る。
【００３２】
また、本発明の第九の態様は、前記第八の態様に係る角膜撮影装置において、請求項５に記載の前記位置検出用光源と前記ラインセンサを採用して、前記被検眼の角膜からの反射光の受光信号として該ラインセンサの出力信号を用い、前記撮像前前進制御手段による前進作動に際して、該ラインセンサの出力信号に基づいて、内皮合焦の位置よりも後方側に設定された反転位置において前記反転作動制御手段による移動方向の反転が行われることを、特徴とする。
【００３３】
本態様に従う構造とされた角膜撮影装置においては、ラインセンサを用いることによって、角膜各層からの反射光量の分布を検出して、かかる光量分布に基づく作動制御を行うことが出来る。従って、例えば、角膜上皮など所定の層を検出する際に、前記第八の態様において光電素子のみを用いた構成の場合には、特定の時点における特定の層からの反射光しか検出することが出来ないが、光電素子に代えて、或いは光電素子と共に、ラインセンサを用いることによって、所定の厚さ寸法に亘る各層からの反射光の光量分布を検出することが出来る。それ故、他の層の反射光量との比較に基づいて目的とする層をより正確に検出することが出来ることから、反転位置の設定をより確実に行うことが出来る。これにより、反転位置をより確実に内皮合焦の位置よりも後方に設定することが出来て、角膜内皮細胞像をより確実に撮像することが出来る。なお、ラインセンサの出力信号に基づく反転制御の具体的な態様としては、例えば、ラインセンサによって角膜上皮からの反射光を検出して、かかる角膜上皮の位置から、解剖学的な角膜厚みなどの所定距離だけ更に前進せしめた位置を反転位置とする態様などが例示される。
【００３４】
また、本発明の第十の態様は、前記第一乃至第九の態様に係る角膜撮影装置において、前記撮像作動制御手段において、前記照明光学系及び前記撮像光学系の移動距離、前記被検眼の角膜からの反射光の受光信号、経過時間の少なくとも一つに基づいて前記連続的撮像手段による撮像作動を終了することを、特徴とする。
【００３５】
本態様に従う構造とされた角膜撮影装置においては、上記条件によって連続的撮像を終了することによって、連続的撮像に要する時間を短縮することが出来て、撮像効率が向上せしめられると共に、被検者の負担を軽減することも出来る。
【００３６】
なお、上記各条件の具体的な内容は適宜に設定することが可能であるが、例えば、光学系の移動距離としては、後退作動を開始した位置から解剖学的な角膜厚さ寸法よりもやや長い距離を移動した時点で終了したり、経過時間としては、撮像開始からの所定時間の経過によって連続的撮像を終了するなどすることが出来る。また、反射光の受光信号としては、実際に反射光が受光されなくなった時点で終了しても良いし、或いは、請求項５に記載のラインセンサによって角膜の反射光から上皮位置を検出して、光学系がかかる上皮位置に到達した時点で撮像を終了するなどしても良い。
【００３７】
また、本発明の第十一の態様は、前記第一乃至第十の何れか一つに係る角膜撮影装置において、前記光電素子によって撮像された撮影画像を記憶せしめる記憶手段を備えると共に、該撮影画像の光量レベル及びコントラストの少なくとも一方に基づいて該撮影画像を取捨選択して該記憶手段に記憶せしめる画像選択手段を備えたことを、特徴とする。
【００３８】
本態様に従う構造とされた角膜撮影装置においては、操作者による撮影画像の取捨選択の作業が不要とされるか、大幅に軽減される。ここにおいて、光量レベルに基づく取捨選択の具体的な態様としては、撮影画像を構成する各画素の輝度値の平均が所定値以上である場合にかかる撮影画像を記憶手段に記憶する態様などが例示される。また、コントラストに基づく取捨選択の具体的な態様としては、隣接する画素の輝度値の差の総和が所定値以上である場合にかかる撮影画像を記憶手段に記憶する態様などが例示される。即ち、角膜上皮の反射光は略一様の光量となる一方、角膜内皮細胞からの反射光は、細胞の中央部分で明るく、壁部で暗いように、輝度値の差が明瞭に現れることから、輝度値の差の総和が大きくなる。従って、輝度値の差の総和が大きな画像を選択することによって、角膜内皮細胞が撮像された画像を選択することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
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。
【００４０】
先ず、図１に、本発明における角膜撮影装置の一実施形態としての装置光学系１０を示す。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および撮像光学系２０が設けられた構造とされている。なお、特に本実施形態においては、撮像照明光学系１４および位置検出照明光学系１８を含んで、照明光学系が構成されている。
【００４１】
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。
【００４２】
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。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、対物レンズ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Ｃに対して斜め方向から照射されるようになっている。
【００４３】
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、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Ｃ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。
【００４４】
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Ｃ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。
【００４５】
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Ｃ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ＣＣＤ２８上に結像されるようになっている。
【００４６】
また、観察光学系１２上に設けられるハーフミラー２２は、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。
【００４７】
固指標光学系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、固視標光源７４が設けられて構成されている。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、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。
【００４８】
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。
【００４９】
また、観察光学系１２上に設けられたハーフミラー２６は、アライメント検出光学系８４の一部を構成している。
【００５０】
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、角膜Ｃで反射された光束が、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。
【００５１】
このような構造とされた装置光学系１０は、図２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。
【００５２】
さらに、図３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３における上下方向のＸ方向に駆動せしめるＸ軸駆動機構１１２、図３における紙面と垂直のＹ方向に駆動せしめるＹ軸駆動機構１１４、図３における左右方向のＺ方向に駆動せしめるＺ軸駆動機構１１６が設けられている。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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４に示し、以降、順に説明する。
【００５６】
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、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５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。
【００５７】
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。
【００５８】
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１０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１０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。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、アライメント光源８２の点灯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。
【００５９】
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。このように、本実施形態においては、Ｓ２およびＺ軸駆動機構１１６を含んで、撮像前前進制御手段が構成されている。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Ｃに対して斜め方向から照射すると共に、角膜Ｃ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。
【００６０】
そして、観察用光源５４からの赤外光束は、角膜Ｃの上皮細胞や角膜実質、角膜内皮など、角膜Ｃの各層毎に異なる反射光量をもって反射せしめられる。図６に概略的に示すように、観察用光源５４からの赤外光束Ｌは、空気と角膜Ｃとの境界面となる上皮細胞ｅでまず反射される。また、上皮細胞ｅを透過した光束の一部は角膜実質ｓや角膜内皮ｅｎで反射される。そして、上皮細胞ｅで反射された反射光束ｅ’の光量が最も多く、角膜内皮ｅｎで反射された反射光束ｅｎ’の光量は相対的に小さく、角膜実質ｓで反射された反射光束ｓ’の光量が最も小さくなる。また、前房ａは房水で満たされていることから、前房ａでは赤外光束Ｌは殆ど反射されることはない。
【００６１】
これらの反射光束は、ラインセンサ４４に検出されて、ラインセンサ４４には、図７のような光量分布が検出される。図７において、光量の最も多い第一ピーク部１２８は、角膜上皮からの反射光を示す。次に光量の多い第二ピーク部１３０は、角膜内皮からの反射光を示す。そして、撮像制御回路１１７は、Ｚ軸駆動機構１１６を駆動せしめて、ラインセンサ４４によって検出された角膜上皮の位置から人眼の生理学的な角膜厚みのばらつきを考慮した所定距離：Ｄ１だけ、装置光学系１０を角膜Ｃに接近する方向に前進駆動せしめる。なお、角膜上皮からの移動距離は、例えば１０００〜１５００μｍの範囲内で適宜に設定される。これにより、装置光学系１０における撮像光学系２０の合焦位置は、角膜Ｃにおける内皮細胞よりも後方に位置せしめられる。そして、かかる角膜上皮から所定距離：Ｄ１だけ後方の位置が、装置光学系１０の反転位置とされる。
【００６２】
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。このように、本実施形態においては、Ｓ３およびＺ軸駆動機構１１６を含んで、反転作動制御手段および撮像時後退制御手段が構成されている。ここにおいて、装置光学系１０は、反転位置から後退作動が開始されて、撮像が終了するまでの間に、後退速度が変化せしめられるようになっている。図８に、装置光学系１０の後退作動における移動速度の変化を示す。
【００６３】
先ず、前述のように、装置光学系１０は、反転位置（図８中、Ｐ１）から、後退作動が開始される。かかる後退作動は、例えば、５００μｍ〜３０００μｍ／ｓｅｃ，より好適には２０００μｍ／ｓｅｃ前後の比較的早い速度で行われる。そして、Ｓ４において、角膜内皮細胞位置から所定距離：Ｄ２（図７参照）だけ後方の位置（図８中、Ｐ２）に到達した時点から、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。なお、本実施形態においては、角膜内皮細胞からの所定距離：Ｄ２は、予め定められた、ラインセンサ４４によって検出される光量分布が第二ピーク部１３０よりもやや小さい所定の閾値となる位置からの離隔距離とされている。また、所定距離：Ｄ２の具体値としては、ラインセンサ４４の検出精度や被検眼Ｅの位置ずれ等を考慮して確実に角膜内皮細胞を捉えられるように、或る程度余裕のある値が好ましいが、所定距離：Ｄ２が大きくなると撮像用光源４０の発光時間が長くなって、被検者の負担を増加せしめることから、所定距離：Ｄ２は、２００〜５００μｍの範囲内の値が好適に採用される。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。
【００６４】
そして、装置光学系１０を比較的速い速度で後退作動せしめつつ、Ｓ５において、ＣＣＤ２８によって角膜Ｃの内皮細胞からの反射光が検出された時点（図８中、Ｐ３）から、装置光学系１０の減速が開始される。Ｓ５における内皮細胞からの反射光の検出は、例えば、図９に示すように、ＣＣＤ２８によって撮像された画像１３２における１本以上（本実施形態においては、５本）の適当な水平線：ｌ１〜ｌ５上の画素の輝度値から、所定値以上の輝度値を有する画素の数に基づいて、角膜内皮細胞からの反射光を検出したと判定する。本実施形態においては、画像１３２における各画素の輝度値を輝度値１〜輝度値２５５の２５５階調（輝度値１が最も暗く、輝度値２５５が最も明るい）で検出し、内皮反射光のムラを考慮して、画像１３２上の５本の水平線：ｌ１〜ｌ５上の各画素の輝度値を検出する。そして、水平線：ｌ１〜ｌ５上の各画素において輝度値が２５〜２５５になる画素数をカウントする。なお、輝度値２５〜２５５は、目視で明らかな反射光を認識できる程度の光量である。そして、水平線：ｌ１〜ｌ５においてカウントされた画素数の平均値、或いは、水平線：ｌ１〜ｌ５においてカウントされた画素数のうちの最大値が、角膜内皮上での距離に換算して略３０μｍにおける反射光量と対応する位置が減速開始点（図８中、Ｐ３）とされる。
【００６５】
そして、Ｓ５における減速作動が開始されると共に、Ｓ６において、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。このように、本実施形態においては、Ｓ６および画像選択回路１２２を含んで連続的撮像手段および画像選択手段が構成されている。
【００６６】
図９および図１０に、画像選択回路１２２における画像の取捨選択方法を例示する。先ず、前述のＳ５における角膜内皮細胞の検出と同様にして、図９に示すように、ＣＣＤ２８によって取得された画像１３２における１本以上（本実施形態においては、５本）の水平線：ｌ１〜ｌ５上の各画素の輝度値を取得する。
【００６７】
【数１】
2008054964.tif 000003
【００６８】
そして、図１０および数式１に示すように、取得された水平線：ｌ１〜ｌ５の各ラインの画素（Ｘ１〜Ｘｎ）に対して、水平線：ｌ１〜ｌ５毎にそれぞれ、数式１に基づいて、（ｉ）隣り合う画素の輝度値差の絶対値を求めて、（ｉｉ）当該輝度値差の総和を求める。
【００６９】
そして、数式１に基づいて各水平線：ｌ１〜ｌ５ごとに求めた輝度値差の総和の平均値を求める。この値が大きいほど、角膜内皮細胞像がより広い範囲で撮像された画像であると認識される。即ち、図１１および前述の図６に概略的に示すように、例えば前房ａの撮影画像は、房水で照射光束が透過せしめられて、反射光束が殆ど得られないことから、全体的に暗い画像となる。また、角膜実質ｓの撮影画像は、角膜実質ｓが透明とされていることから、前房ａと同様に照射光束が透過せしめられて、全体的に暗い画像となる。更に、角膜上皮ｅでは反射光量が多いことから、全体的に一様な明るい画像となる。従って、これらの部位の画像は、隣接する画素の輝度値の差が小さくなる。これに対して、角膜内皮ｅｎでは、内皮細胞の中央部分と細胞壁によるコントラストが明確に現れて、隣接する画素の輝度値の差が大きくなることから、角膜内皮細胞ｅｎが広範囲に亘って撮像された画像では、輝度値差の総和が大きくなるのである。そこで、かかる水平線：ｌ１〜ｌ５ごとに求めた輝度値差の総和の平均値が所定値以上となった画像のみを記憶装置１２４に記憶せしめることによって、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が出来る。
【００７０】
なお、特に本実施形態においては、上記判定を行う前に、所定の水平線（例えば、前記水平線：ｌ１〜ｌ５）上において、輝度値が２４０以上の画素が連続して５０μｍ〜１００μｍ程度の範囲に亘って存在する場合には、かかる画像を排除するようにされている。即ち、画像に角膜上皮の一部が写っている場合、角膜上皮と角膜実質との境界線上で大きな輝度値差が生じる。それ故、角膜内皮細胞との合焦位置が正しく得られない（ピンぼけ）などして、角膜内皮における輝度値差の総和が小さくなった場合に、角膜実質との境界線の影響で輝度値差が大きくなって、角膜上皮が撮像された画像が選択されるおそれがある。従って、上記判断基準を用いることによって、角膜上皮の一部が写った画像を排除出来るようにされている。
【００７１】
次に、Ｓ５において減速作動が開始されて、後述する比較的遅い速度に達した時点（図８中、Ｐ４）から、装置光学系１０はかかる一定の比較的遅い速度で後退作動せしめられる。そして、減速が完了した時点から、更に所定範囲（図８中、Ｐ４〜Ｐ６）に亘って、Ｓ６における連続的撮像および画像の取捨選択が行われる。なお、かかるＰ４〜Ｐ６の範囲内に、角膜内皮細胞との合焦位置（図８中、Ｐ５）も含まれることとなる。
【００７２】
ここにおいて、Ｓ５における減速が完了する比較的遅い移動速度は、低速で移動しつつ連続的撮像を行う範囲（図８中、Ｐ４〜Ｐ６）とＣＣＤ２８による画像の取り込み時間や撮像枚数等を考慮して適宜に決定される。例えば、低速で移動して連続的撮像を行う範囲としては、被検眼Ｅの微動などを考慮して、２００μｍ以上の範囲が好適に採用され得る。そして、ＣＣＤ２８の画像取り込み時間が１枚あたり１／３０秒で、連続的撮像の範囲が２００μｍとすると、１０枚撮像する場合には６００μｍ／ｓｅｃ、２０枚撮像する場合には３００μｍ／ｓｅｃ、３０枚撮像する場合には２００μｍ／ｓｅｃ、４０枚撮像する場合には１５０μｍ／ｓｅｃ、５０枚撮像する場合には１００μｍ／ｓｅｃに設定される。従って、連続的撮像によって確実に角膜内皮撮影像を取得するためには、１００〜３００μｍ／ｓｅｃの速度が好適に採用される。このように、本実施形態においては、ＣＣＤ２８による画像取り込み時間が略一定とされて、装置光学系１０の移動速度が変化せしめられることによって、連続的撮像による撮像枚数が調節されているが、例えば、装置光学系１０の移動速度を一定にして、Ｓ５における角膜内皮からの反射光の検出に基づいて、ＣＣＤ２８による画像取り込み時間の間隔を異ならせることによって、撮像枚数を調節することなどしても良いし、それら移動速度や取り込み時間の両方を制御する等しても良い。
【００７３】
そして、低速移動および連続的撮像の開始位置（図８中、Ｐ４）から、所定距離（例えば、本実施形態においては２００μｍ）だけ後退移動した時点（図８中、Ｐ６）で、Ｓ７において、加速が開始されて、装置光学系１０は、減速が開始される前の速度にまで加速せしめられる。なお、かかる加速開始位置の決定基準としては、移動距離のみならず、例えば、前述のＳ５における角膜内皮反射光の検出手順と同様の方法に従って、角膜内皮反射光が検出されなくなった段階で加速を開始したり、撮像開始から所定時間が経過した段階で加速を開始したりしても良いし、それらを適宜に組み合わせて用いるなどしても良い。
【００７４】
そして、装置光学系１０が加速せしめられて、減速が開始される前の比較的速い速度に達すると（図８中、Ｐ７）、Ｓ８において、被検眼Ｅの微動などを考慮して、例えば１００μｍ程度後退せしめられた後に、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（図８中、Ｐ８）。
【００７５】
なお、図１２から図１６に、装置光学系１０が後退移動せしめられる過程で各位置において撮像された角膜内皮細胞像を示す。先ず、図１２は、ＣＣＤ２８によって角膜内皮からの反射光が受光された付近（図８中、Ｐ３付近）における角膜内皮細胞像である。かかる位置では、画面の殆どの領域には前房相当部１３３が撮像されて、角膜内皮細胞１３４は画面右端に少し確認出来る程度である。前房相当部１３３は、照射光が前房で透過されて殆ど反射光が得られないことから、暗く撮像される。図１３は、低速移動が開始された付近（図８中、Ｐ４付近）における角膜内皮細胞像である。かかる位置では、Ｐ３付近（図１２）に比して、角膜内皮細胞１３４の左端部がより画面の左側に位置せしめられて、角膜内皮細胞１３４がより大きく撮像されている。図１４は、角膜内皮細胞との合焦位置付近（図８中、Ｐ５付近）における角膜内皮細胞像である。かかる位置において、角膜内皮細胞１３４が最も大きく撮像される。なお、画面右端には、角膜実質１３５が、角膜内皮細胞１３４よりも暗く撮像される。そして、図１５は、装置光学系１０の低速移動が終了される付近（図８中、Ｐ６付近）における角膜内皮細胞像である。かかる位置では、Ｐ５付近（図１４）に比して、角膜内皮細胞１３４の右端部が画面の左側に位置せしめられて、角膜内皮細胞１３４がより小さくなると共に、画面右端に角膜上皮１３６が撮像される。図１６は、装置光学系１０の低速移動後の加速が終了した付近（図８中、Ｐ７付近）における角膜内皮細胞像である。かかる位置では、角膜内皮細胞１３４は画面左端に僅かに撮像されるのみであり、角膜上皮１３６が大きく撮像される。このように、角膜内皮細胞像は、角膜内皮の後方から角膜内皮との合焦位置に行くに連れて、次第に大きく撮像されて、角膜内皮との合焦位置で最も大きく撮像される。そして、角膜内皮との合焦位置から更に後退移動せしめられるに連れて、次第に小さく撮像されることとなる。
【００７６】
このような構造とされた角膜撮影装置１００においては、装置光学系１０を角膜Ｃの後方から移動せしめて、角膜Ｃの内皮の後端部の反射光によって角膜内皮細胞の位置を検出することから、角膜実質等の反射光の影響を受けることなく、角膜内皮細胞の位置を正確に検出することが出来る。そして、かかる角膜内皮細胞からの反射光は、実際に被検眼Ｅから反射されるものであることから、各被検者毎の角膜厚みの違いに関わらず、角膜内被細胞の位置を正確に検出することが出来る。従って、角膜内皮細胞像の撮像を確実に行うことが出来る。
【００７７】
それと共に、本実施形態においては、装置光学系１０が、角膜内皮細胞に到達するまでは比較的速やかに移動せしめられることから、撮像に要する時間も短縮されて、被検者の負担を軽減することも出来る。
【００７８】
さらに、本実施形態においては、画像選択回路１２２によって、撮影画像の取捨選択が行われることから、撮像状態の良い画像のみを取り扱うことが出来る。これにより、連続的撮像によって複数枚撮像される画像の選別などの取扱いの手間を軽減して、作業の効率化を図ることが出来る。
【００７９】
以上、本発明の一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。
【００８０】
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。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。
【００８１】
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。ここにおいて、角膜上皮からの反射光の検出は、例えば、前記実施形態において、角膜内皮細胞からの反射光を検出する場合（図４中、Ｓ５）と略同様に行うことが出来る。即ち、ＣＣＤ２８によって受像された画像から、所定数（例えば、５本）の水平線上の画素の輝度値を取得して、角膜上皮からの反射像に相当する所定値以上の輝度値を有する画素数が所定数を超えた時点で、角膜上皮からの反射光を検出したと判定する。
【００８２】
そして、角膜上皮からの反射光を検出した位置から、角膜厚みを考慮して、角膜内皮細胞の後方に達することの出来る所定距離（例えば、前記実施形態において図７に示す距離：Ｄ１）だけ、装置光学系１０を更に前進せしめる。これにより、装置光学系１０を、前記実施形態における反転開始位置と略同じ位置に位置決めすることが出来る。そして、かかる位置から反転作動を開始して、撮像を開始する。なお、このような態様においては、撮像用光源４０は、角膜上皮からの反射光を検出するために、前進作動の開始時から発光が開始されていることから、後退作動の開始時点で既に発光せしめられることとなる。
【００８３】
このような態様によれば、ラインセンサ４４も不要となることから、より簡易な構成をもって、正確な角膜内皮細胞像の撮像を行うことが出来る。また、構成が簡易となることから、角膜撮影装置の小型化を図ることも出来る。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の一実施形態としての光学系を説明するための説明図。
【図２】本発明の一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。
【図３】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。
【図４】角膜撮影装置の撮影手順を示すフローチャート。
【図５】表示画面に表示される前眼部を説明するための説明図。
【図６】角膜各層における反射光束を説明するための説明図。
【図７】光量検出手段によって検出される光量分布を示す説明図。
【図８】装置光学系の移動速度を変化を示す説明図。
【図９】角膜内皮反射光の検出方法および画像の取捨選択方法を説明するための説明図。
【図１０】画像の取捨選択方法を説明するための説明図。
【図１１】角膜各層の構造を説明するための説明図。
【図１２】図８中、Ｐ３の位置に相当する角膜内皮細胞像。
【図１３】図８中、Ｐ４の位置に相当する角膜内皮細胞像。
【図１４】図８中、Ｐ５の位置に相当する角膜内皮細胞像。
【図１５】図８中、Ｐ６の位置に相当する角膜内皮細胞像。
【図１６】図８中、Ｐ７の位置に相当する角膜内皮細胞像。
【符号の説明】
【００８５】
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：固視標光学系、６６：アライメント光学系、７４：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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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