(57)【要約】【課題】簡易な構造で、被検眼の角膜厚の測定と、被検眼と装置との位置合わせを実現する。【解決手段】第１の波長領域を有する前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂを用いて被検眼Ｅの前眼部を照明し、当該前眼部を撮像素子４に投影して角膜厚測定装置と被検眼Ｅとの位置合わせを行うための観察光学系と、第１の波長領域と異なる第２の波長領域を有するスリット光源２７を用いて被検眼Ｅの角膜にスリット光を投影し、当該スリット光の角膜光断面像を撮像素子４に投影して角膜厚を光学的に測定するための測定光学系とを有し、測定光学系と観察光学系とは、少なくとも光学系の一部を共有し、当該共有する光学系内に第１の波長領域の光と第２の波長領域の光とを選択的に透過する複数の開口を備える。【選択図】図１
2012217641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼の角膜厚を測定する角膜厚測定装置であって、
第１の波長領域を有する第１の光源を用いて前記被検眼の前眼部を照明し、前記前眼部を撮像素子に投影して当該角膜厚測定装置と前記被検眼との位置合わせを行うための観察光学系と、
前記第１の波長領域と異なる第２の波長領域を有する第２の光源を用いて前記被検眼の角膜にスリット光を投影し、前記スリット光の角膜光断面像を前記撮像素子に投影して角膜厚を光学的に測定するための測定光学系と
を有し、
前記測定光学系と前記観察光学系とは、少なくとも光学系の一部を共有し、当該共有する光学系内に前記第１の波長領域の光と前記第２の波長領域の光とを選択的に透過する複数の開口を有することを特徴とする角膜厚測定装置。
【請求項２】
前記第１の波長領域の光は近赤外光であり、前記第２の波長領域の光は青色光であることを特徴とする請求項１に記載の角膜厚測定装置。
【請求項３】
前記観察光学系は、前記第１の光源による角膜反射像もしくは前記前眼部を前記撮像素子に結像するように、前記測定光学系は、前記角膜による散乱光を前記撮像素子に結像するように、前記第１の波長領域の光もしくは前記第２の波長領域の光を透過する開口付近に光学系を配置したことを特徴とする請求項１に記載の角膜厚測定装置。
【請求項４】
前記第２の波長領域の光を透過する開口付近に変倍光学系を配置し、
前記測定光学系は、前記変倍光学系により拡大して前記撮像素子に前記角膜光断面像を投影することを特徴とする請求項１に記載の角膜厚測定装置。
【請求項５】
前記測定光学系による角膜厚の測定時には、前記第１の光源を消灯することを特徴とする請求項１に記載の角膜厚測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の角度で角膜上にスリット光を投影してできる角膜光断面像を撮像素子上に投影し、その角膜光断面像の幅を検知することで角膜厚を測定する角膜厚測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学的角膜厚測定装置は、スリットランプを用いて角膜に細いスリット光を照明し、角膜実質の散乱光により形成される光断面像（角膜光断面像）の幅をプリズムで光学的に分離して角膜厚を測定する方法が古くから知られていた。最近では、角膜内皮細胞撮影装置の付属機能として、角膜表面と裏面での鏡面反射像から角膜厚を測定するものもよく知られている。
【０００３】
また、上記の角膜光断面像を幅による角膜厚測定方法も光学的に分離する方法でなく、角膜光断面像を撮像素子上に投影し、そのスリット幅から角膜厚を測定する方法も提案されている。
【０００４】
下記の特許文献１には、被検眼下方から鉛直方向に長手をもつスリット像を投影し、水平斜め方向から投影されたスリット断面像を検出する撮影レンズ及び撮像素子を含む検出光学系を備える眼科装置が記載されている。
【０００５】
下記の特許文献２には、前眼部を正面方向から観察する光軸を持つ観察光学系と光軸外から固視標を呈示する固視光学系を備え、観察光学系と固視標光軸と対称な方向から光を照射して、角膜の表面と裏面の反射光を前眼部観察用と同一の受光センサーで受光することで角膜厚を測定する眼科装置が記載されている。
【０００６】
下記の特許文献３には、被検眼正面からスリット像を投影し、斜め下方からシャインプルーフカメラでスリット像を撮像して角膜厚を測定する非接触式眼圧計が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１１８７８号公報
【特許文献２】特開２００５−２４５５４６号公報
【特許文献３】特開２００９−２０１６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した、被検眼角膜厚を光学的に測定する角膜厚測定装置においては、被検眼角膜にスリット照明光を投影し、角膜の光断面像を撮像素子上に結像する測定光学系と、被検眼と装置との位置合わせを行うために被検眼外眼部を別の撮像素子に投影する観察光学系とが別個に構成されているために、複雑な構造を必要としていた。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な構造で、被検眼の角膜厚の測定と、被検眼と装置との位置合わせを実現する仕組みを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の角膜厚測定装置は、被検眼の角膜厚を測定する角膜厚測定装置であって、第１の波長領域を有する第１の光源を用いて前記被検眼の前眼部を照明し、前記前眼部を撮像素子に投影して当該角膜厚測定装置と前記被検眼との位置合わせを行うための観察光学系と、前記第１の波長領域と異なる第２の波長領域を有する第２の光源を用いて前記被検眼の角膜にスリット光を投影し、前記スリット光の角膜光断面像を前記撮像素子に投影して角膜厚を光学的に測定するための測定光学系とを有し、前記測定光学系と前記観察光学系とは、少なくとも光学系の一部を共有し、当該共有する光学系内に前記第１の波長領域の光と前記第２の波長領域の光とを選択的に透過する複数の開口を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、測定光学系と観察光学系との少なくとも一部を共有のものとし、当該共有する光学系内に複数の開口を設けるという簡易な構造で、被検眼の角膜厚の測定と、被検眼と装置との位置合わせを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る角膜厚測定装置の概略構成の一例を示す模式図である。
【図２】図１に示すスリットの一例を示す模式図である。
【図３】図１に示す絞りの一例を示す模式図である。
【図４】第１の実施形態を示し、被検眼と角膜厚測定装置の光学部との位置合せが終了した状態で撮像素子上に投影された像の模式図である。
【図５】第２の実施形態に係る角膜厚測定装置の概略構成の一例を示す模式図である。
【図６】第２の実施形態を示し、測定光学系により撮像素子に角膜光断面像を投影した模式図である。
【図７】第２の実施形態を示し、観察光学系により撮像素子に前眼部像を投影した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る角膜厚測定装置の概略構成の一例を示す模式図である。この角膜厚測定装置は、被検眼Ｅの角膜厚を測定するものである。
具体的に、被検眼Ｅに対向して対物レンズ１が配置され、その光軸Ｌ１上には、複数の開口を持つ絞り２、結像レンズ３、可視光と赤外光に感度を有する撮像素子４が設けられている。さらに、絞り２には、凹レンズ１０、光学フィルター１１及び２０が設けられている。
【００１５】
また、対物レンズ１の周辺の紙面手前側及びその奥側には、第１の波長領域の近赤外光を発生する近赤外光ＬＥＤからなる前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂ（第１の光源）が配置され、被検眼前眼部を照明する。
【００１６】
これらの対物レンズ１から結像レンズ３、及び、絞り２、凹レンズ１０、光学フィルター１１及び２０により、観察光学系、及び、測定光学系の一部が構成されている。これらの構成は、観察光学系と測定光学系との少なくとも光学系の一部が共有された構成である。一方、光軸Ｌ１と所定の角度をもつ光軸Ｌ２上には、投影レンズ２５、スリット２６、及び、前記第１の波長領域と異なる第２の波長領域の青色光を発生する青色光ＬＥＤからなるスリット光源２７（第２の光源）からなるスリット照明系が設けられている。ここで、測定光学系は、例えば、前記測定光学系の一部と、投影レンズ２５及びスリット２６を有して構成されている。
【００１７】
ここで、観察光学系は、前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂを用いて被検眼Ｅの前眼部を照明し、前眼部（もしくは角膜反射像）を撮像素子４に投影して当該角膜厚測定装置と被検眼Ｅとの位置合わせを行うためのものである。
また、測定光学系は、スリット光源２７を用いて被検眼の角膜にスリット光を投影し、スリット光（角膜による散乱光）の角膜光断面像を撮像素子４に投影して角膜厚を光学的に測定するためのものである。
【００１８】
以上の観察光学系及び測定光学系の一部、スリット照明系、前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂは、１つの筐体に保持され、角膜厚測定装置の光学部を構成している。そして、この角膜厚測定装置の光学部は、不図示の摺動台に載せられており、角膜厚測定装置と被検眼Ｅとの位置合せができるようになっている。
【００１９】
また、撮像素子４からの撮像信号は、Ａ／Ｄ変換素子１０１によりデジタル信号化される。その後、制御部１００により動画像としてモニタ１０２上に表示されるとともに、操作スイッチ１０４の入力により静止画像として画像メモリ１０３にデジタルデータとして保存される。
【００２０】
次に、本実施形態に係る角膜厚測定装置の具体例について説明する。
スリット光源２７により照明されたスリット２６は、投影レンズ２５により被検眼Ｅの角膜Ｅｃ上にスリット像を形成する。このスリット像が２次光源となって角膜を照明し、角膜実質内の微小な散乱構造により角膜光断面像を形成する。理論上、角膜の散乱強度は短い光の方が強くなることから、スリット光源２７の青色光ＬＥＤのような短波長にピークを持つ光源が望ましい。
【００２１】
図２は、図１に示すスリット２６の一例を示す模式図である。
スリット２６は、図２に示すように、所定の長さと幅の領域２６Ａのみを透過する構造となっている。
【００２２】
スリット照明系で形成された角膜光断面像は、対物レンズ１及び結像レンズ３により撮像素子４上に結像する。
【００２３】
図３は、図１に示す絞り２の一例を示す模式図である。
観察光学系・測定光学系には、図３に示す開口２Ａ及び２Ｂの２つの開口を持つ絞り２が配置されている。開口２Ｂ近傍には、青色光のみを選択的に透過する光学フィルター２０が配置され、開口２Ａ近傍には、近赤外光のみを選択的に透過する光学フィルター１１が配置されているために、角膜光断面像は開口２Ｂを透過して撮像素子４上に角膜光断面像を投影する。即ち、上述したように、観察光学系と測定光学系とは、少なくとも光学系の一部を共有し、当該共有する光学系内に第１の波長領域の光（近赤外光）と第２の波長領域の光（青色光）とを選択的に透過する複数の開口を有する絞り２が設けられている。
【００２４】
一方、近赤外光ＬＥＤからなる前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂは、角膜Ｅｃを凹面鏡として、角膜の奥に存在する瞳孔付近に虚像を形成する。前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂの像、及び、瞳孔を含む前眼部は、光学フィルター１１により開口２Ａを透過して、対物レンズ１、凹レンズ１０、結像レンズ３により撮像素子４上に前眼部像を投影する。ここで、凹レンズ１０は、角膜の奥に形成された前眼部像を撮像素子４上に投影するための補正レンズである。
【００２５】
検者は、モニタ１０２に映し出された撮像素子４から出力される動画像を観察しながら、不図示の操作桿を使い、被検眼Ｅと角膜厚測定装置の光学部との位置合せを行う。
【００２６】
図４は、第１の実施形態を示し、被検眼Ｅと角膜厚測定装置の光学部との位置合せが終了した状態で撮像素子４上に投影された像の模式図である。
図４には、観察光学系・測定光学系により、前眼部像と角膜光断面像とが、それぞれ、絞り２に設けられた開口２Ａと開口２Ｂを選択的に透過して、撮像素子４上に投影された像が示されている。
【００２７】
このような状態で、検者が不図示のスイッチを押すことで、撮像素子４の出力は、Ａ／Ｄ変換素子１０１によりデジタル信号化され、画像メモリ１０３に静止画像のデジタルデータが保存される。図４に示された静止画像から、角膜光断面像２６Ａ'を抽出し、その幅から角膜厚に換算することにより、被検眼Ｅの角膜厚の測定が行なわれる。また、図４には、前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂによる照射光が反射した虚像１２Ａ'及び１２Ｂ'が示されている。
【００２８】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る角膜厚測定装置の概略構成の一例を示す模式図である。ここで、図５において、図１と同様の構成には、同じ符号を付しており、その詳細な説明は省略する。また、図５では、図１に示す１００〜１０４の構成については図示を省略している。
【００２９】
通常の眼科装置（角膜厚測定装置）においては、自装置と被検眼Ｅとの位置合わせを行う際には、被検眼前眼部を広い視野で観察できることが必要である。一方で、角膜光断面像を拡大して撮像素子４上に投影することで角膜厚測定の精度を向上させることも必要である。図５は、第１の実施形態に係る図１に対して、絞り２の開口２Ｂの開口付近に設けられた凸レンズ２１及び凹レンズ２２からなる変倍光学系を角膜厚測定光学系に付加したものである。
【００３０】
図６は、第２の実施形態を示し、測定光学系により撮像素子４に角膜光断面像を投影した模式図である。この図６には、図５の光学系における開口２Ｂを通過して光束のみで得られた角膜光断面像２６Ａ'が示されている。
【００３１】
また、図７は、第２の実施形態を示し、観察光学系により撮像素子４に前眼部像を投影した模式図である。この図７には、図５の光学系における開口２Ａのみを透過した光束で得られた前眼部像と、前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂによる照射光が反射した虚像１２Ａ'及び１２Ｂ'が示されている。
【００３２】
図６及び図７のこれらの像（画像）は、スリット光源２７もしくは前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂを単独に点灯することで得られる。
【００３３】
従って、前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂのみを点灯させて、検者が広い視野の前眼部像を観察しながら被検眼との位置合わせを行い、位置合わせが完了した時点で、検者が操作スイッチ１０４を押した時点で、
１．前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂを消灯する
２．スリット光源２７を点灯させる
３．大きい倍率で投影された角膜光断面像を静止画像として記憶する
４．得られた静止画像から角膜厚を測定する
５．スリット光源２７を消灯させる
６．前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂを点灯させる
という、測定シーケンスを実現することで、高い精度で角膜厚を測定することができる。
即ち、測定光学系による角膜厚の測定時には、前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂを消灯することにより、高い精度で角膜厚を測定することができる。
【００３４】
以上説明した本発明の各実施形態によれば、測定光学系と観察光学系との少なくとも一部を共有のものとし、当該共有する光学系内に複数の開口を設けるという簡易な構造で、被検眼の角膜厚の測定と、被検眼と装置との位置合わせを実現することができる。さらに、測定光学系による角膜光断面像と観察光学系による前眼部像とを共通の撮像素子４に投影しているため、角膜厚測定装置の構造を簡易なものとすることができる。
また、観察光学系に用いる第１の波長領域の光を近赤外光とし、測定光学系に用いる第２の波長領域の光を青色光とすることにより、角膜の散乱効率を増加させて角膜スリット像の光強度を増やすことと、被験者にまぶしさを与えずに位置合わせすることができる。
また、観察光学系は、前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂによる角膜反射像もしくは前眼部を撮像素子４に結像するように、測定光学系は、角膜による散乱光を撮像素子４に結像するように、第１の波長領域の光もしくは第２の波長領域の光を透過する開口付近に光学系を配置したことにより、観察光学系において前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂの角膜反射像もしくは前眼部にピントをあわせた場合でも、測定光学系において角膜表面にピントを合わせることができる。
また、第２の波長領域の光を透過する開口付近に変倍光学系を配置し、測定光学系では、変倍光学系により拡大して撮像素子４に角膜光断面像を投影することにより、より精密な角膜厚測定を行うことができる。
また、測定光学系による角膜厚の測定時には、前眼部観察用光源１２Ａ及び１２Ｂを消灯することにより、角膜厚の測定時には撮像素子４に投影される外眼部像が暗くなり、スリット光に対するノイズを減らすことができる。
【００３５】
なお、前述した本発明の各実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又は、その主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  対物レンズ、２  絞り、３  結像レンズ、４  撮像素子、１１，２０  光学フィルター、１２Ａ，１２Ｂ  前眼部観察用光源、２５  投影レンズ、２６  スリット、２７  スリット光源、１００  制御部、１０１  Ａ／Ｄ変換素子、１０２  モニタ、１０３  画像メモリ、１０４  操作スイッチ、Ｅ  被検眼
【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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