JPH07255678A

JPH07255678A - 検眼装置

Info

Publication number: JPH07255678A
Application number: JP6075415A
Authority: JP
Inventors: Yoshi Kobayakawa; 嘉小早川; Satoru Okinishi; 覚沖西
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-03-22
Filing date: 1994-03-22
Publication date: 1995-10-09

Abstract

(57)【要約】【目的】角膜の曲率半径の測定及び角膜内皮細胞の撮
影を１台の装置で行う。【構成】角膜形状測定用光源１ａ〜１ｄによる角膜Ec
での反射光は、ダイクロイックミラー２及び９で反射さ
れテレビカメラ１９に受光され、ここで得られた受光信
号に基づいて、信号処理回路２１は角膜Ecの曲率半径を
求める。また、撮影用光源２５による角膜Ecでの反射光
束は、光束分割部材２７で２方向に分割される。光束分
割部材２７での反射光はスリット像として一次元ＣＣＤ
３１で受光され、撮影深度が検出される。他方、光束分
割部材２７を透過した光束はミラー２９、ダイクロイッ
クミラー１７で反射されて、角膜内皮細胞像としてテレ
ビカメラ１９に撮影され、テレビモニタ２０に映出され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、眼科診療所等で使用さ
れる検眼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】被検眼の角膜検査装置として、ケラトメ
ータ、角膜内皮細胞撮像装置がよくもちいられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらは同じ角膜中心
付近を検査する装置であるにも拘わらず、別個の装置で
ある。これらの検査を同時に行うためには、２台の装置
が必要でありかつ広い検査スペースを必要とする。ま
た、異なる検査毎に被検者を移動させる手間も掛かり、
更には検査装置が異なると検査部位の対応が取れない問
題点がある。

【０００４】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
１台の装置で被検眼の角膜の形状測定と角膜内皮細胞の
撮影を行い、それらの検査部位の対応の取れる検眼装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの第１発明に係る検眼装置は、光軸を中心とする円周
上の光源からの光束を被検眼の角膜に投影し、角膜での
反射光を受光素子で受光して角膜の形状を求める角膜形
状測定手段と、光軸に傾斜した方向から角膜の光軸上の
部位にスリット光を投影し、ここでの反射光を光軸に関
して投影方向と対称な方向から受光素子で受光する角膜
撮影手段と、前記角膜形状測定手段及び角膜撮影手段に
共通に使用する固視目標を備えた固視手段とを有するこ
とを特徴とする。

【０００６】また、第２発明に係る検眼装置は、被検眼
の角膜の所定の位置に光束を投影し、ここでの反射光束
を受光して装置の位置を検出する位置検出手段と、光軸
を中心とする円周上の光源からの光束を被検眼の角膜に
投影し、その反射光を受光素子で受光して被検眼の角膜
の形状を求める角膜形状測定手段と、光軸に傾斜した方
向から角膜の光軸上の部位にスリット光を投影し、光軸
に関して投影方向と対称な方向から角膜像を撮影する角
膜撮影手段とを有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】上述の構成を有する第１発明に係る検眼装置
は、共通の固視目標により被検眼の固視を行い、光軸を
中心とする円周上の光源からの光束を被検眼の角膜に投
影し、角膜での反射光を受光素子に受光して角膜の形状
を求め、光軸に傾斜した方向から角膜にスリット光を投
影し、ここでの反射光を光軸に関して投影方向と対称な
方向から受光素子で角膜撮像する。

【０００８】また第２の発明に係る検眼装置は、被検眼
の角膜の所定の位置に光束を投影し、ここでの反射光束
を受光して装置の位置を検出する位置検出手段におい
て、光軸を中心とする円周上の光源を備えた角膜形状測
定手段と、互いに対称な照明光路と撮影光路とを有する
角膜撮影手段の位置合わせを行う。

【０００９】

【実施例】本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明
する。図１は第１の実施例の構成図であり、レフラクト
メータ、ケラトメータ及び角膜内皮細胞撮影装置の３つ
の機能を兼ね備えた検眼装置であり、被検眼Ｅと対向
し、図２に示すように光路O1に関して対称的に配置され
た４つの角膜形状測定用光源１ａ〜１ｄの背後の光路01
上には、ダイクロイックミラー２、対物レンズ３、孔あ
きミラー４、瞳孔Epと共役な中心開口絞り５、レンズ
６、屈折力測定用光源７が順次に配列されている。

【００１０】ダイクロイックミラー２の入射方向の光路
O2上には、レンズ８、ダイクロイックミラー９、レンズ
１０、光路O2に沿って移動可能な固視標１１が順次に配
列されて固視標投影系が構成され、孔あきミラー４の反
射方向の光路O3上には、瞳孔Epと共役な６孔絞り１２、
６つのくさびプリズムから成る分離プリズム１３、レン
ズ１４、ダイクロイックミラー１５が順次に配列されて
いる。光路O2上のダイクロイックミラー９の反射方向の
光路O4上には、レンズ８の後側焦点面に設けられた絞り
１６、ダイクロイックミラー１７、ダイクロイックミラ
ー１５、レンズ１８、テレビカメラ１９が順次に配列さ
れ、テレビカメラ１９の出力はテレビモニタ２０、記号
発生回路を含む信号処理回路２１にそれぞれ接続され、
テレビモニタ２０には信号処理回路２１の出力も接続さ
れている。

【００１１】光路O1に対して傾斜している光路O5上に
は、被検眼Ｅ側からレンズ２３、角膜Ecと共役なスリッ
ト板２４、ランプ、ストロボ等の撮影用光源２５が配列
され、光路O1に関して光路O5と対称な光路O6上には、被
検眼Ｅ側からレンズ２６、光束分割部材２７、角膜Ecと
共役なスリット板２８、ミラー２９が配置され、光路O
5、O6上のレンズ２３、２６の近傍にはそれぞれ前眼部
照明用光源３０ａ、３０ｂが配置されている。光束分割
部材２７の反射方向には、角膜Ecと共役な一次元ＣＣＤ
３１が配置され、ミラー２９の反射方向の光路O7上には
レンズ３２、ダイクロイックミラー１７、レンズ３３、
ハーフミラー３４、図３に示すような４つの受光要素か
ら成る四葉状光電素子３５が配置され、ハーフミラー３
４の入射方向にはアライメント用光源３６が配置されて
いる。なお、四葉状光電素子３５、一次元ＣＣＤ３１の
出力は信号処理回路２１に接続されている。

【００１２】ここで、屈折力測定用光源７と前眼部照明
用光源３０ａ、３０ｂとは異なる波長の光束を発し、ダ
イクロイックミラー２は屈折力測定用光源７からの光束
を透過して前眼部照明用光源３０ａ、３０ｂからの光束
を反射する波長分割特性を有し、ダイクロイックミラー
１５は屈折力測定用光源７からの光束を反射し、前眼部
照明用光源３０ａ、３０ｂからの光束を透過する波長分
割特性を有する。また、撮影用光源２５は角膜形状測定
用光源１ａ〜１ｄ及び前眼部照明用光源３０ａ、３０ｂ
と異なる波長の光束を発し、ダイクロイックミラー１７
は撮影用光源２５からの光束を反射し、角膜形状測定用
光源１ａ〜１ｄ及び前眼部照明用光源３０ａ、３０ｂか
らの光束を透過する波長分割特性を有している。

【００１３】装置のアライメントを行う際には、固視標
１１を用いて被検眼Ｅの固視を行いながら、前眼部照明
用光源３０ａ、３０ｂ、アライメント用光源３６を点灯
して前眼部観察を行う。固視標１１からの光束はレンズ
１０、ダイクロイックミラー９、レンズ８を通り、ダイ
クロイックミラー２で反射されて被検眼Ｅの眼底Erの投
影され、固視標１１が被検眼Ｅに呈示される。固視標１
１には光路O2上に固視目標となる図案が描かれており、
検者は固視標１１を光路O2に沿って移動して被検眼Ｅの
視度を調整しながら、被検者に固視標１１の固視目標を
固視させ、被検眼Ｅの視軸と光路O1とを合致させる。

【００１４】前眼部照明用光源３０ａ、３０ｂから発し
た光束は、被検眼Ｅの前眼部Efを照明する。前眼部Efか
らはダイクロイックミラー２で反射されてレンズ８を通
り、ダイクロイックミラー９で反射されて絞り１６、ダ
イクロイックミラー１７、ダイクロイックミラー１５、
レンズ１８を通り、前眼部像Pfとしてテレビカメラ１９
で撮像されてテレビモニタ２０に映出される。

【００１５】アライメント用光源３６からの光束はハー
フミラー３４で反射され、レンズ３３を通り、ダイクロ
イックミラー１７、９、２のそれぞれで反射され、被検
眼Ｅの角膜Ec上で角膜反射像Pa' として結像する。ここ
での反射光束はダイクロイックミラー２で反射されて、
レンズ８を通ってダイクロイックミラー９で反射され、
更に絞り１６を経てダイクロイックミラー１７で反射さ
れてレンズ３３を通り、ハーフミラー３４を透過して図
３に示すように角膜反射像Paとして四葉状光電素子３５
で受光される。ここで得られた受光信号は信号処理回路
２１に取り込まれ、四葉状光電素子３５の４つの受光要
素の受光量比から角膜反射像Paの位置が求められて、装
置の三次元的な位置が算出され、この結果が２つの十字
像から成るアライメントマークAMとしてテレビモニタ２
０に映出される。

【００１６】更に、信号処理回路２１は光路O1を表すス
ポット状の基準マークSMもテレビモニタ２０に映出す
る。なお、アライメント用光源３６による角膜Ecでの反
射光の一部は、ダイクロイックミラー１７を透過し、角
膜反射像Paとしてテレビカメラ１９で撮像されてテレビ
モニタ２０に映出される。検者はこのテレビモニタ２０
を観察しながら、装置のアライメントを行う。

【００１７】テレビモニタ２０において、アライメント
マークAMの２つの十字像のずれは光路O1方向の作動距離
からのずれを表し、アライメントマークAMと基準マーク
SMとのずれは光路O1に垂直な平面内でのずれの大きさと
その方向を表している。検者はテレビモニタ２０を観察
しながら、光路O1方向で装置を調整してアライメントマ
ークAMの２つの十字像を合致させ、また光路O1に垂直な
平面内で装置を調整し、アライメントマークAMの十字像
の中心と基準マークSMを合致させる。アライメントが完
了すると、四葉状光電素子３５において角膜反射像Paの
照準が合い、その中心に位置するようになる。従って、
信号処理回路２１において、四葉状光電素子３５の受光
信号を逐次に取り込んで角膜反射像Paの照準及び受光位
置を監視し、アライメントが終了したか否かを判断し、
測定／撮影を自動的に開始することも可能である。

【００１８】屈折力測定時には、屈折力測定用光源７か
ら発した光束は、レンズ６、中心開口絞り５、孔あきミ
ラー４の開口部、対物レンズ３、ダイクロイックミラー
２を経て、被検眼Ｅの眼底Erに点状に投影される。眼底
Erでの反射光束は、同じ光路O1を戻って孔あきミラー４
で反射され、６孔絞り１２で６本の光束に分割されて分
離プリズム１３、レンズ９を経てダイクロイックミラー
１５で反射されてレンズ１８を通り小円状の６つのスポ
ット像としてテレビカメラ１９の撮像素子に受光され
る。この受光信号は信号処理回路２１に取り込まれ、内
部のコンピュータにおいて、６つのスポット像のそれぞ
れの受光位置が解析され、被検眼Ｅの屈折力が求められ
る。なお、このとき前眼部照明用光源３０ａ、３０ｂは
消灯しておくことが好ましい。

【００１９】角膜形状測定時には、角膜形状測定用光源
１ａ〜１ｄからの光束はそれぞれ被検眼Ｅの角膜Ec上に
結像する。この反射光束はダイクロイックミラー２で反
射され、レンズ８を通りダイクロイックミラー９で反射
され、絞り１６、ダイクロイックミラー１７、ダイクロ
イックミラー１５、レンズ１８を経て、テレビカメラ１
９の撮像素子に４つの小円状のスポット像として受光さ
れる。ここで得られた受光信号は信号処理回路２１に取
り込まれ、内部のコンピュータによってスポット像の位
置関係から角膜Ecの曲率半径が求められる。なお、この
場合は前眼部照明光源３０ａ、３０ｂは消灯しておくこ
とが望ましい。

【００２０】角膜内皮細胞撮影時には、撮影用光源２５
を発した光束はスリット板２４、レンズ２３を通り、被
検眼Ｅの角膜Ecにスリット状に投影される。この反射光
束はレンズ２６を通って光束分割部材２７で２方向に分
割される。光束分割部材２７を透過した光束は、スリッ
ト板２８を経てミラー２９で反射され、レンズ３２を通
りダイクロイックミラー１７で反射されてダイクロイッ
クミラー１５、レンズ１８を通り、角膜内皮細胞像とし
てテレビカメラ１９に撮像される。他方、光束分割部材
２７で反射された光束は、スリット像として一次元ＣＣ
Ｄ３１に受光される。なお、スリット板２８は角膜Ecと
表面で発生した反射光を除去する役目をしている。

【００２１】ここで、スリット板２４は紙面に垂直な方
向にスリットが切られ、一次元ＣＣＤ３１は紙面上に受
光要素が並列に配置されているので、スリット像と一次
元ＣＣＤ３１はほぼ直交しており、スリット像の一部が
一次元ＣＣＤ３１に受光されることになる。従って、撮
影深度が合っている場合には、スリット像は一次元ＣＣ
Ｄ３１の中央の受光要素で受光されるが、撮影深度がず
れている場合には、そのずれの大きさ、方向に応じて、
スリット像は一次元ＣＣＤ３１の中心からずれて受光さ
れる。そこで、信号処理回路２１は一次元ＣＣＤ３１の
受光信号を取り込んでスリット像のずれ及びその方向を
求め、この結果をアライメントマークAMの２つの十字像
の分離として、再びテレビモニタ２０に映出する。検者
はこのテレビモニタ２０を観察しながら、アライメント
マークAMの十字像が合致するように光路O1方向で検眼装
置を再度微調整を行う。

【００２２】このように、アライメント用光源３６によ
る角膜反射像Paを検出して第１次のアライメントを行
い、そして撮影用光源２５によるスリット像を検出して
再びアライメントマークAMを用いて第２次のアライメン
トを行うようにしたため、角膜内皮細胞撮影時のアライ
メントの精度を向上することが可能となる。

【００２３】なお、ダイクロイックミラー１７の代りに
切換えミラーを用いて光束を分割することもできる。こ
の場合には、先ず切換えミラーを光路O4から退避させ、
前眼部像Pfをテレビカメラで撮像してテレビモニタ２０
で映出させ、第１次のアライメントを行う。このアライ
メントが終了すると、切換えミラーを自動的に光路O4に
挿入し、角膜内皮細胞像をテレビカメラ１９で撮像して
テレビモニタ２０に映出させて、第２次のアライメント
を行うようにする。

【００２４】角膜内皮細胞像を記録する場合には、撮影
用光源２５以外の光源１ａ〜１ｄ、７、３０ａ、３０
ｂ、３６を消灯し、撮影用光源２５のストロボを発光さ
せる。テレビカメラ１９には角膜内皮細胞像のみが撮像
され、テレビモニタ２０に映出される。

【００２５】本実施例では、アライメント用光源３６に
よる角膜反射像Paを四葉状光電素子３５で検知してアラ
イメントを行ったが、屈折力測定用光源７を代用するこ
ともできる。また、アライメント用光源３６による角膜
反射光をダイクロイックミラー１７で反射させて四葉状
光電素子３５に導く代りに、光路O1上にダイクロイック
ミラーを別途に設けて四葉状光電素子３５に導くように
することもできる。

【００２６】アライメントの精度は屈折力測定、角膜形
状測定、角膜内皮細胞撮影の順に高くなるので、信号処
理回路２１においてアライメントの検出精度をこの順に
高くしておくと、測定／撮影を円滑に自動的に行うこと
が可能になる。特に、屈折力測定時と角膜形状測定時
は、アライメント用光源３６の角膜反射像Paのみを検知
してアライメントを行っているので、上述したようにア
ライメントの検出精度を高めておくと、角膜形状測定時
に装置の位置をより高精度に適正作動距離に合わせ込む
ことが可能となる。なお、角膜状測定時の光軸01方向の
位置合わせとして、撮影用光源２５による一次元ＣＣＤ
３１の信号を使ってもよい。

【００２７】角膜形状測定時に、このようにアライメン
トが高精度に行うことが可能になると角膜測定用光源１
ａ〜１ｄからの光束は互いに平行でなくてもよいため、
光束を平行にするためのレンズが不要になる。例えば、
図２に示すように円周上に４つの角膜形状測定用光源１
ａ〜１ｄを配置する代りに、リング状の光源を使用した
場合には、レンズ構成を著しく簡単にすることが可能で
あり、角膜形状測定用の絞り１６が不要となって、レン
ズ８の径を小さくすることができる。

【００２８】なお、４つの角膜形状測定用光源１ａ〜１
ｄの波長を適切に選択し、それぞれを順次に点灯して周
辺固視灯として被検眼Ｅに呈示させながら、角膜形状測
定及び角膜内皮細胞撮影を行ってもよい。この場合に
は、同じ部位について角膜Ecの曲率半径及び角膜内皮細
胞像が記録できるので、被検眼Ｅについてより有効な診
断データが得られる。

【００２９】本実施例では、テレビカメラ１９を前眼部
観察のみでなく、屈折力測定及び角膜形状測定にも用い
たが、屈折力測定用、角膜形状測定用に別途に受光素
子、光束分割部材を設け、それぞれの測定光束を光束分
割部材を介して受光素子に導くようにすることもでき
る。

【００３０】図４は第２の実施例の構成図であり、光路
O8を中心とするリング状の角膜形状測定用光源４１は被
検眼Ｅと対向し、その背後の光路O8にはレンズ４２、ハ
ーフミラー４３、絞り４４、テレビカメラ４５が順次に
配列され、ハーフミラー４３の入射方向にはアライメン
ト用光源４６が配置されている。また、光路O8に対して
傾斜している光路O9上には、被検眼Ｅ側からレンズ４
７、角膜Ecと共役なスリット板４８、撮影用光源４９、
レンズ５０、照明用光源５１が順次に配列され、光路O8
に関して光路O9と対称な光路O10 上には、被検眼Ｅ側か
らレンズ５２、二次元ＣＣＤ５３が順次に配列されてい
る。

【００３１】アライメント用光源４６からの光束は、ハ
ーフミラー４３で反射されてレンズ４２を通り、被検眼
Ｅの角膜Ecで角膜反射像Pa' として結像する。この反射
光束は同じ光路を戻り、ハーフミラー４３、絞り４４を
経て角膜反射像Paとしてテレビカメラ４５の撮像素子に
受光される。コンピュータはテレビカメラ４９の撮像素
子の中央付近のビデオ信号を検知し、角膜反射像Paの照
準及び光路O8からのずれを求め、光路O8方向及び光路O8
に垂直な平面内での装置の位置を求め、この位置を図１
に示すようにアライメントマークAMとしてテレビモニタ
に表示する。検者はこのテレビモニタを観察しながらア
ライメントを行う。このとき、アライメント用光源４６
の波長を適当に選択すれば、アライメント用光源４６を
中心固視灯として被検眼Ｅに呈示することが可能であ
る。なお、光軸08方向の位置は照明用光源５１によるＣ
ＣＤ５３から求めてもよい。

【００３２】リング状の角膜形状測定用光源４１を発し
た光束は、被検眼Ｅの角膜Ecに投影される。この反射光
束はレンズ４２、ハーフミラー４３、絞り４４を通っ
て、リング像としてテレビカメラ４５の撮像素子に受光
される。得られたビデオ信号は内蔵のコンピュータに取
り込まれリング像の形状が解析されて角膜Ecの曲率半径
が求められる。

【００３３】照明用光源５１を発した光束は、レンズ５
０により撮影用光源４９付近で結像し、スリット板４
８、レンズ４７を通り被検眼Ｅの角膜Ec内にスリット状
に投影される。ここでの反射光束の一部は、レンズ４
２、ハーフミラー４３、絞り４４を経てテレビカメラ４
５で撮像され、また一部の他の光束はレンズ５２を通っ
て、図５に示すように二次元ＣＣＤ５３で角膜像Pcとし
て受光される。コンピュータは二次元ＣＣＤ５３の中心
分割線ｍ上の受信信号を検知し、中心分割線ｍ上の角膜
像Pcの受光位置に基づいて、光路O8方向の撮影深度を監
視している。検者は装置を微調整して、角膜像Pcを中心
分割線ｍの垂直二等分線に関して対称的に位置するよう
にする。

【００３４】角膜内皮細胞像を記録する際には、或る程
度位置が合ったときテレビモニタ２０の像をテレビカメ
ラ４５からＣＣＤ５３の像、即ち図５に示すような内皮
細胞像に切換える。良く位置が合ったときに撮影用光源
４９のみを発光し、ＣＣＤ５３により角膜内皮細胞像を
撮像しテレビモニタ２０に映出する。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように第１及び第２発明に
係る検眼装置は、１台の装置で角膜形状の測定と角膜内
皮細胞の撮影をすることが可能なため、検査時間が短縮
でき、装置の占有スペースも縮小される。また、第１発
明では共通の固視標を有し、また第２発明は共通の位置
検出系を角膜形状測定手段と、角膜撮影手段の位置合わ
せを行うようにしたため、被検眼の同じ部位について曲
率半径の測定と撮影が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の構成図である。

【図２】角膜形状測定用光源の正面図である。

【図３】アライメント時の四葉状光電素子の説明図であ
る。

【図４】第２の実施例の構成図である。

【図５】角膜像を撮影している二次元ＣＣＤの説明図で
ある。

【符号の説明】

１、４１角膜形状測定用光源７屈折力測定用光源１１固視標１９、４５テレビカメラ２０テレビモニタ２１信号処理回路２４、２８、４８スリット板２５、４９撮影用光源３０前眼部照明用光源３１一次元ＣＣＤ３５四葉状光電素子３６アライメント用光源５１照明用光源５３二次元ＣＣＤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光軸を中心とする円周上の光源からの光
束を被検眼の角膜に投影し、角膜での反射光を受光素子
で受光して角膜の形状を求める角膜形状測定手段と、光
軸に傾斜した方向から角膜の光軸上の部位にスリット光
を投影し、ここでの反射光を光軸に関して投影方向と対
称な方向から受光素子で受光する角膜撮影手段と、前記
角膜形状測定手段及び角膜撮影手段に共通に使用する固
視目標を備えた固視手段とを有することを特徴とする検
眼装置。
【請求項２】前記角膜撮影手段の受光素子は被検眼の
角膜内皮細胞を撮影する請求項１に記載の検眼装置。
【請求項３】更に前記角膜反射光検出手段を有し、該
角膜反射光検出手段で得られた信号に基づいて前記角膜
形状測定手段の位置合わせを行う請求項１に記載の検眼
装置。
【請求項４】被検眼の角膜の所定の位置に光束を投影
し、ここでの反射光束を受光して装置の位置を検出する
位置検出手段と、光軸を中心とする円周上の光源からの
光束を被検眼の角膜に投影し、その反射光を受光素子で
受光して被検眼の角膜の形状を求める角膜形状測定手段
と、光軸に傾斜した方向から角膜の光軸上の部位にスリ
ット光を投影し、光軸に関して投影方向と対称な方向か
ら角膜像を撮影する角膜撮影手段とを有することを特徴
とする検眼装置。
【請求項５】前記位置検出手段により前記角膜形状測
定手段及び前記角膜撮影手段の位置合わせを行う請求項
４に記載の検眼装置。