JP4723131B2

JP4723131B2 - Measuring device for reflected light ratio of cornea

Info

Publication number: JP4723131B2
Application number: JP2001244063A
Authority: JP
Inventors: 康博隅井
Original assignee: 株式会社コーナン・メディカル
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2021-08-10
Also published as: JP2003052631A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は角膜の反射光量比の測定装置に関する。さらに詳しくは、角膜の厚さ方向の各層における反射光量相互の比を測定するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７には角膜Ｃの断面が模式的に示されている。符号Ｔは涙液層である。符号Ｕで示すのは上皮であり、符号Ｊで示すのは実質部であり、符号Ｉで示すのは内皮である。角膜Ｃに光を照射したとき、角膜の厚さ方向における各層の組織の密度の相違によってその反射光量は異なる。すなわち、角膜の厚さ方向に沿って反射光量の分布は一定ではない。一方、医療界では糖尿病等の疾病の初期段階で上記反射光量分布が変化するのではないかと言う研究が行われている。成人病の早期発見の手がかりが期待される重要な研究であると言われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来、角膜の特定位置での厚さ方向に沿って反射光量比を正確に測定する装置は知られていない。スリット照明光によって角膜内皮細胞を撮影する装置は公知であるが、この装置による撮影範囲は比較的広いため、光量を測定しても広い測定範囲の光量の平均値が得られるだけである。しかも、広い範囲の撮影であるため各層の反射光を分離することが困難である。したがって、特定位置における正確な反射光量を測定することは困難である。
【０００４】
本発明はかかる課題を解消するためになされたものであり、被検眼の角膜の狭い特定位置について、測定しようとする層以外からの反射光を効果的に分離して正確な反射光量比を測定することができる角膜の反射光量比の測定装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の角膜の反射光量比の測定装置は、
第一スリットと第二スリットとが同一円周上に形成され、この円周の中心回りに回転し且つ停止しうるスリット板と、
上記第一スリットと照明光源とを有し、上記第一スリットを通過したスリット照明光によって被検眼の前眼部をその斜め前方から照明するための照明光学系と、
上記第二スリットと、上記スリット照明光の前眼部で反射された反射光を、停止した第二スリットを通して受光して当該光の光量を測定するための光量測定手段とを有する光量測定光学系と、
この光量測定光学系に配設された、光量測定光学系の焦点位置をその光軸方向に移動させるフォーカシング機構とを備えている。
【０００６】
かかる測定装置によれば、スリット板の回転に伴い、一の第一スリットを通過したスリット照明光は被検眼の角膜で反射されつつその上を移動する。一方、第二スリットは第一スリットと同一速度で移動するので上記スリット照明光は一の第二スリットを通過するようにされ得る。幅の狭いスリット照明光であっても、その角膜における反射光は測定しようとする層以外の層での反射光も若干含む。しかし、第二スリットを通過るときに測定対象層以外の層からの反射光は遮られるために、測定対象層での反射光が効果的に切り取られる。そして、スリット板の回転を停止させることにより、光量測定手段が被検眼の角膜上のある位置における幅狭のスリット反射光を受光する。この状態でフォーカシング機構が角膜の厚さ方向の各層に焦点を移動させることにより、各層での反射光量を測定して正確な反射光量比を得ることができる。
【０００７】
そして、上記スリット照明光による前眼部の像光線を上記第二スリットを通して観察および撮影するための撮影手段を有する撮影光学系をさらに備えている測定装置が好ましい。スリット板の回転に伴い、スリット照明光がスキャン（走査）した角膜の範囲の反射光を撮影手段が受光することができ、その範囲の角膜像を得ることができる。また、この像は前述した光量測定手段が得ることのできるスリット反射光の集合であるため、スリット板の回転を停止させることによってこの角膜像の内の一部に反射光量を測定する位置を設定することが可能である。換言すれば、角膜の象を観察しながら反射光量を測定する位置を選択することが可能となる。
【０００８】
また、上記スリット板に形成されたスリットのうちの一を検出するための検出器をさらに備えており、検出器によるスリットの検出信号に基づいてスリット板の回転が停止するように構成されてなる測定装置にあっては、常にスリットが停止する角度位置が定まる。換言すれば、常に角膜上の特定位置の反射光を受光し得るので正確な反射光量比を測定することができるので好ましい。
【０００９】
または、上記スリット板に形成された回転停止用の被検出マークと、この被検出マークを検出するための検出器とをさらに備えており、検出器による被検出マークの検出信号に基づいてスリット板の回転が停止するように構成されてなる測定装置にあっては、常にスリット板がその回転を停止する角度位置が定まることはもとより、常に特定のスリットが特定の位置に至ったときにスリット板が停止するので好ましい。なぜなら、複数個のスリットに製作誤差があっても、特定のスリットが常に角膜上の特定位置の反射光を受光し得るので正確な反射光量比を測定することができる。
【００１０】
如上の測定装置であって、上記照明光学系および光量測定光学系の被検眼に至る光軸と共通の光軸を有し、且つ、接触している被検眼の動きに応じて上記光軸方向に移動しうる対物光学系と、この対物光学系とスリット板との間に形成されたアフォーカル光学系とを備えており、
上記対物光学系が、被検眼に当接させうる対物光学部材と、この対物光学部材の後部に配置され、その光軸方向に移動することによってフォーカシングを行う後部レンズ群とを備えており、
この後部レンズ群が上記フォーカシング機構を構成してなる測定装置が好ましい。
【００１１】
この測定装置は、光学系を被検眼に接触させるいわゆる接触型の測定装置として構成したものである。すなわち、被検眼にたとえばコーンレンズと呼ばれる対物光学部材を当接させることによって光学系と被検眼との位置合わせを行い、そのうえで角膜上の特定位置について反射光量を測定することができる。対物光学系は接触している被検眼の動きに応じてその光軸方向に移動することができ、しかもこの対物光学系の後方は平行光が形成されるアフォーカル系であるため、測定位置や焦点位置が被検眼の動きに影響されない。接触している被検眼の動きに応じてその光軸方向に移動することができる対物光学系はフローティング系と呼ばれる。
【００１２】
または、如上の測定装置であって、被検眼に向かうＺ軸とＺ軸に垂直なＸ軸およびＹ軸の各方向に移動しうる対物光学系と、
この対物光学系とスリット板との間に形成されたアフォーカル光学系と、
被検眼に対する対物光学系の上記Ｚ軸方向の位置合わせを行うための合焦光学系とを備えており、
上記合焦光学系が、合焦用光源および合焦光用スリットと、被検眼において反射された合焦光用スリット光を検出するための合焦光検出器とを備えており、
上記フォーカシング機構が、上記合焦用スリットをその光軸に対して横方向に移動させる機構、または、上記合焦光検出器における合焦用スリット光検出位置を変化させる機構から構成されてなる測定装置が好ましい。
【００１３】
この測定装置は、光学系を被検眼に接触させない、いわゆる非接触型の測定装置として構成したものである。すなわち、装置を被検眼に接触させることなく、ＸＹＺの各方向に移動しうる対物光学系を用いて光学系を被検眼に位置合わせする。その上で合焦光用スリットをその光軸に対して実質的に垂直方向に移動させるか、または、合焦光検出器における合焦用スリット光検出位置を変化させることによってフォーカシングを行う。すなわち、角膜の厚さ方向に焦点位置を移動させるものである。この構成により、被検者に煩わしさを与えることなくその被検眼の反射光量比を測定することができる。合焦光検出器における合焦用スリット光検出位置を変化させることは、たとえばラインセンサやエリアセンサ等の合焦光検出器において、その光検出範囲のうちの合焦したと判定する位置を変更することにより可能となり、また、合焦光検出器に検出用スリットを設けておき、このスリットをその光軸に対して横方向に移動させることにより可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
添付図面に示される実施形態に基づいて本発明の角膜の反射光量比の測定装置を説明する。
【００１５】
図１は本発明の測定装置の一実施形態としての接触型測定装置を示す光路図である。図２は図１の測定装置の要部斜視図である。
【００１６】
図１および図２に示す測定装置１は、被検眼Ｅに向かって前進後退するＺ方向、並びにＺ方向に垂直で且つ互いに垂直なＸ方向およびＹ方向に移動させうる機枠２上に各光学系が搭載されている。この機枠２を移動させることによって被検眼Ｅに対する光学系の各方向の位置決めを行う。
【００１７】
これら光学系は、被検眼Ｅに対向する対物光学系１２、対物光学系１２を通して被検眼Ｅの前眼部をその斜め前方からスリット光によって照明するための照明光学系４と、被検眼Ｅの前眼部表面で反射された上記スリット光を対物光学系１２を通して受光し、その反射光量を測定する測定光学系３、および、この反射光の像を観察、撮影するための撮影光学系５とを含んでいる。また、照明光をスリット光とするため、および、前眼部表面で反射されたスリット状の反射光が通過するための複数のスリット１６が形成されたスリット板６を備えている。
【００１８】
照明光学系４は照明用光源としてキセノンランプ７を有している。照明光学系４における対物光学系１２とキセノンランプ７との間に、後述する傾斜ミラー群１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、照明レンズ９およびスリット板６がその順に配設されている。キセノンランプ７からの照明光は照明用リレーレンズ１９および上記スリット板６のスリット１６を通過し、このスリット光が照明レンズ９、ミラー群および後述の対物光学系１２を通って被検眼Ｅの角膜に収束させられる。
【００１９】
撮影光学系５は角膜細胞を観察、撮影するための撮像素子（ＣＣＤ）１０を有している。撮影光学系５における対物光学系１２と撮像素子１０との間には、撮影レンズ１１、スリット板６、視野絞り２０、撮影用リレーレンズ群２１がその順に配設されている。角膜で反射された上記スリット光は、対物光学系１２、撮影レンズ１１、スリット板６のスリット１６、視野絞り２０、および後述のリレーレンズ群２１を通過して撮像素子１０に至る。撮像素子１０は、スリット板６の回転に伴って角膜面をスキャンしたスリット光を視野絞り２０の範囲で受光して角膜細胞の像を得る。
【００２０】
本装置１では、上記対物光学系１２はいわゆるフローティング式として構成されている。すなわち、対物光学系１２は微弱な弾性力によって被検眼に当接するように構成されており、当接している被検眼のＺ軸方向の変位に応じてＺ軸方向に移動できるようにされている。対物光学系１２は、被検眼Ｅの角膜面に当接させるためのコーンレンズ１３と、コーンレンズ１３の後方（被検眼とは反対側）のフォーカシングレンズ（後部レンズ群）１４とを有しており、これらは鏡筒１２ａに収容されている。
【００２１】
フォーカシングレンズ１４は、駆動装置２２ａと移動距離検出器（エンコーダ）２２ｂとを有するフォーカシング装置２２によって光軸方向（Ｚ方向）に移動させられる。この移動によって対物光学系１２の焦点が移動する（フォーカシングする）。対物光学系１２の焦点はすなわち測定光学系３の焦点であり、撮影光学系５の焦点でもある。フォーカシングレンズ１４の特定の基準位置からの移動距離はエンコーダ２２ｂによって検出される。この基準位置は、図１に示すごとく対物光学系１２の焦点がコーンレンズの先端より若干寸法だけ内方にある点Ｆ（原点）にある位置とされている。フローティングおよびフォーカシングのためにフォーカシングレンズ１４から後方に、照明光学系４では照明レンズ９まで、撮影光学系５では撮影レンズ１１までが光束が平行となるアフォーカル光学系１５とされている。かかる構成により、対物光学系１２は当接している被検眼Ｅの動きに応じてＺ方向に追随することができ、この追随作動の最中にもフォーカシングが可能である。すなわち、上記構成により、コーンレンズ１３を被検眼Ｅに当接させると対物光学系１２のフローティング動作によって被検眼ＥとのＸＹＺ各方向の位置関係が定まり、これが維持され、その状態でフォーカシングレンズ１４がＺ方向に移動することによって焦点の移動がなされる。この機能を使用して後述する反射光量比の測定を行う。
【００２２】
上記スリット板６は対物光学系１２の焦点に対して共役位置に配設されており、モータ１７によって正逆方向に回転させられる。図３に示すように、スリット板６上にはその回転中心Ｏを中心とする円周上に、半径方向に延びる複数個のスリット１６が等間隔で形成されている。本実施形態では、一のスリット（以下、第一スリットと呼ぶ）１６ａを通過したスリット状の照明光は、被検眼Ｅの前眼部で反射され、スリット板６上に結像する。また、このスリット反射光はスリット板６の回転中心３を挟んで第一スリット１６ａに対して１８０゜方向に位置する他のスリット（以下、第二スリットと呼ぶ）１６ｂを透過して撮像素子１０に至るように、照明光学系４と撮影光学系５とが配置されている。なお、スリット板６上にはこのスリット反射光以外の反射光も来ているが、第二スリット１６ｂによって上記スリット反射光のみが切り取られ、他の反射光は遮られる。第一スリット１６ａおよび第二スリット１６ｂは特定のスリットではない。多数あるスリットのうちの一のスリット１６ａを通過した照明光が被検眼で反射したうえで通過するスリットが第二スリット１６ｂだというだけのことである。
【００２３】
両スリット１６ａ、１６ｂは同一幅に形成されているのが好ましい。スリット板６の背後から照明されてスリット１６を通過したスリット照明光をレンズ系９、１２によって角膜上で約２．５μｍ程度の幅のスリット像となるように縮小する。そして、この反射光をレンズ系１２、１１によって拡大する。また、スリット板６の回転によって第一スリット１６ａが移動するのに伴ってスリット照明光は被検眼Ｅの前眼部上を移動する。すなわち、スキャニングが行われる。そして、前眼部におけるスリット反射光も同様に移動するが、この移動するスリット反射光の移動方向及び移動速度に一致して第二スリット１６ｂが移動している。このように移動するスリット１６ａを通過したスリット照明光の反射光がスリット１６ｂを通過しうるように、照明光学系４におけるアフォーカル光学系１５の光軸上には、適切に傾斜させた複数個のミラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄが配設されている。これらミラーの傾斜を適宜微変更することにより、スリット反射光が第二スリット１６ｂを通過するようにスリット反射光の移動方向および傾斜方向を調整することができる。
【００２４】
スリット板６には停止マーク２３が付されている。さらに、停止マーク２３を検出するための検出器２４が配設されている。この検出器２４が停止マーク２３を検出した時点でスリット板６の回転を停止するためである。こうすることにより、検出器２４を作動させれば常にスリット板６をその所定の回転角度位置で停止させることができる。換言すれば、特定のスリットが特定の位置に来たときにスリット板６を停止させ得る。また、公知の手段により、上記モータ１７の回転速度を連続的に変化させることができ、また、モータ１７の出力を手動制御することによってスリット板６を任意角度に停止させることができる。このように構成することにより、操作者が任意に角膜上のスリット反射光の照射位置を決定することができる。換言すれば、角膜上の任意の位置を反射光量比の測定位置として選択することができる。
【００２５】
とくに、スリットを特定せずに、いずれかのスリットが一定の位置に位置するようにスリット板６の回転を停止させるには、上記検出器２４が不特定のスリットを検出するようにすればよい。しかし、スリット板６上に形成されるスリットはどうしてもその形状寸法や傾き等に製作誤差が生じるため、停止マーク２３を配設して特定のスリットを特定の位置に停止させるのが好ましい。
【００２６】
図１に示すごとく、撮影光学系５におけるリレーレンズ群２１はリレーレンズ間の光束を平行光とするアフォーカル光路２５を構成している。このアフォーカル光路２５から分岐して測定光学系３が配設されている。測定光学系３は、上記アフォーカル光路２５上に配置されたハーフミラー２６、絞り２７および光量測定手段としての光電素子２８がその順に配置されたものである。光電素子としてはフォトマルチプライヤが好適に用いられる。測定光学系５は、スリット板６の回転を停止させ、スリット反射光をそのまま光電素子２８によって受光して反射光量を測定するものである。したがって、測定時には、スリット反射光が通過する第二スリット１６ｂがちょうど視野絞り２０の範囲内に停止するように設定される。
【００２７】
本測定装置１には如上の光学系の作動を制御する制御部３１とこの制御部３１を操作するための操作部３２とを備えた制御装置３３が配設されている。また、得られた角膜細胞像や反射光量比などを表示するためのモニタ３４が配設されている。制御部３１は、撮像や光量測定のためのキセノンランプ７の点灯、スリット板６の回転および回転停止、撮像素子１０によって得た情報の画像処理、光電素子２８によって得た情報の定量化による反射光量比の演算、エンコーダ２２ｂからのフォーカシング位置情報の処理などを行う。
【００２８】
本測定装置１の作動を説明する。
【００２９】
まずキセノンランプ７を点灯しておく。つぎに、被検者に図示しない固視灯を固視させて被検眼を固定する。検査者は手動によって装置１を被検眼に対して位置合わせし（アライメント）、コーンレンズ１３を被検眼の角膜面に当接する。ついで、スリット板６を高速回転する。第一スリット１６ａを通過したスリット照明光は被検眼の角膜面をスキャンし、移動するそのスリット反射光は同期して移動する第二スリット１６ｂを通過する。図４（ａ）に示すように、その後スリット反射光Ｒは視野絞り２０を通過して撮像素子１０によって受光される。撮像素子１０は高速移動するスリット反射光を視野絞り２０の範囲で受光するので、図４（ｂ）に示すように視野絞り２０の範囲で角膜細胞を撮影する。この角膜細胞像Ｇはモニタ３４の画面上で観察することができる。また、角膜細胞像Ｇは各種医療診断に用いることができる。
【００３０】
次に、角膜の反射光量比を測定する。測定者が反射光量比を測定すべく制御装置３３の操作部３２を操作すると、スリット板６はその回転を停止する。この場合、前述した検出器２４がスリット板の停止マーク２３を検出することによって回転が停止するので、図４（ｃ）に示すごとく視野絞り２０の範囲内の特定の位置に特定のスリット１６ｂが停止する。上記特定の停止位置は、被検眼の角膜面における特定位置と対応している。この角膜面における特定位置が反射光量比を測定しようとする位置である。この位置は停止マーク２３の位置を変えることによって任意に選択することができる。たとえば、対物光学系１２の光軸に対応する位置としてもよい。また、検査者が視野絞り２０の範囲の上記角膜細胞像Ｇをモニタ画面で観察（図５の表示Ａ）してスリットの停止位置を大まかに決めておき、ついで、手動操作によってスリット板６をゆっくり回転させて所望の上記位置にスリットを停止させてもよい。
【００３１】
反射光量の測定に先立って対物光学系１２の焦点の位置は原点Ｆに復帰している。ついで光電素子２８が作動し、フォーカシングレンズ１４が前進する。すなわち、光量を測定すべき角膜の各層に焦点Ｆが順次移動していき、各層におけるスリット反射光が受光される。このとき、フォーカシングレンズ１４の移動距離はエンコーダ２２ｂによって測定され、制御部３１に位置情報として記憶される。制御部３１においては、かかる位置情報と各位置に対応する反射光量が演算され、その結果がモニタ３４の画面に表示される。
【００３２】
図５に示すのが、モニタ３４の画面に表示される測定結果である。表示Ａとして、視野絞り２０の範囲内に角膜におけるある層の角膜細胞像Ｇが表示される。さらに、表示Ａの枠には測定光学系３の光軸位置を示すマークＤを付している。
【００３３】
表示Ｂとして、角膜の厚さ方向に沿った各層の検出光量が表示される。縦軸は検出光量を示しているが、その数値は無単位であるので、表示Ｂはいわば反射光量の分布を示すものといえる。反射光量比は各測定点の光量データを選択して演算される。表示Ｂにおける横軸は位置情報であり、焦点の原点Ｆを０として２５０μｍまでを表示範囲としている。一般的な人間の角膜厚さは平均的に５００μｍ程度であり、測定範囲もこれに応じて増減することができる。２５０μｍを超える測定結果は画面を横方向にスクロールすることによって表示が可能である。原点Ｆは記憶されており、また、原点Ｆからコーンレンズの先端面（被検眼の角膜表面の位置）までの距離も既知であるため、角膜の深さ位置とその反射光量比とを対応させることができる。
【００３４】
本実施形態ではいわゆる接触型の装置を例にとって説明したが、本発明では接触型には限定されず、下記のいわゆる非接触型の撮影装置に反射光量比測定機能を備えたものも含む。
【００３５】
図６に概略的に示すように、非接触式の反射光量比測定装置４１においても制御装置３３およびモニタ３４を備えている。一方、各光学系はＸＹＺ軸の各方向に移動させうる機枠４２上に搭載されており、後述するように測定動作に入る前に装置４１と被検眼Ｅとの位置合わせ（アライメントと合焦）を行うことができる。さらに、対物光学系４３がＸＹＺの三軸方向それぞれに移動しうる追随架台４３ａに搭載されており、後述するように、反射光量の測定中に被検眼Ｅの変位に応じてＸＹそれぞれの方向の位置合わせを維持しながらＺ方向へ移動して対物光学系４３の焦点を移動させることができる。このように移動対象を軽量化することにより、反射光量比を測定する際に位置合わせの維持および焦点移動が迅速になされ得る。
【００３６】
図１の装置１と同様に、照明光学系４４と撮影光学系４５とにまたがる同様のスリット板６が配設されている。スリット板６の対物光学系側に照明レンズ９と撮影レンズ１１とが配設されており、対物光学系４３から照明レンズ９および撮影レンズ１１にいたる光路４６ａ、４６ｂはそれぞれアフォーカルにされている。すなわち、対物光学系４３と両レンズ９、１１の間の光学系がアフォーカル光学系である。符号４０で示すのは、スリット反射光が前述の第二スリットを通過するようにスリット反射光の移動方向および傾斜方向を調整するためのミラー群である。
【００３７】
照明光学系４４におけるスリット板６からキセノンランプ７に至る光路および光学機器、並びに、撮影光学系４５および測定光学系４７におけるスリット板６から撮像素子１０および光電素子２８に至る光路はそれぞれ図１の装置１におけると同様であるためその説明を省略する。
【００３８】
機枠４２上には図示しないアライメント光学系が配設されている。また、上記の各アフォーカル光路４６ａ、４６ｂからそれぞれ分岐して合焦光学系４８が配設されている。アライメント光学系の作動によって機枠４２をＸＹ方向に移動させ、対物光学系４３の光軸を被検眼Ｅの頂点（被検眼の装置４１に最も近い点）に一致させるのがアライメントである。また、対物光学系４３は固定した焦点を有している。そして、合焦光学系４８の作動によって機枠４２をＺ軸方向に移動させ、上記焦点を自動的に被検眼の表面に一致させるのがＺ軸方向の位置合わせ、すなわち合焦である。
【００３９】
アライメント光学系は、たとえば、アライメント指標光を照射する光源と、前眼部を観察撮影するテレビカメラ等の観察手段を備えたものである。そして、上記アライメント用光源からの近赤外光が被検眼の前眼部にその正面から照射される。アライメント指標光の被検眼の角膜における反射像たる輝点（プルキンエ像）は、上記テレビカメラにおいて前眼部像に重ねて撮影される。フィードバック制御により、被検眼Ｅの変位に応じてこのプルキンエ像を撮影光軸、たとえば対物光学系の光軸に対応する位置に至らせるように上記機枠４２をＸＹ方向に移動させる。こうすることによって撮影光軸を被検眼の角膜頂点に一致させる。以上がアライメント機構およびアライメント動作の一例である。
【００４０】
合焦光学系４８は赤外光を発光する合焦用ランプ４９と合焦光用の可動スリット５０とを主要構成要素としている。図中の符号５３はミラーである。合焦光学系４８は、合焦用ランプ４９から可動スリット５０を通過したスリット光の被検眼Ｅにおける反射光（合焦用スリット光）を検出する光センサ５１を主要構成要素としている。光センサ５１としてはラインセンサやエリアセンサが用いられる。可動スリット５０を通過したスリット光が所定の基準位置にある対物光学系４３の焦点で反射され、この合焦用スリット光が光センサ５１における所定部位に受光されたとき、制御部３１において合焦されたと判断される。この合焦状態を維持すべくフィードバック制御により、被検眼Ｅの変位に応じて機枠４２がＺ軸方向に移動する。
【００４１】
通常はアライメント動作と合焦動作とは平行してなされ、アライメントおよび合焦がなされたあと、アライメントおよび合焦を維持しつつ角膜が観察撮影される。
【００４２】
ついで、反射光量比の測定作動を説明する。反射光量比の測定作動中においてもアライメントおよび合焦の状態が維持されなければならない。そのためのＸＹＺ方向の移動対象が機枠４２から追随架台４３ａに切り替わる。追随架台４３ａのＸＹＺ方向移動によるアライメントおよび合焦の各動作については前述したと同じであり、ＸＹＺ方向に移動するのが機枠４２ではなく追随架台４３ａである点が異なるだけであるため、その説明を省略する。追随架台４３ａには対物光学系４３のみが搭載されているため、反射光量比の測定作動中における被検眼Ｅの変位に容易に追随することができる。この追随架台４３ａの追随移動によってアライメントおよび合焦がなされたあと、後述する可動スリット５０の移動に基づいて対物光学系４３をＺ軸方向に移動させることによりその焦点を被検眼Ｅに向けて移動させ、反射光量を測定する。もちろん、この測定作動中ＸＹアライメントは維持される。
【００４３】
上記可動スリット５０はモータ５２によって合焦光学系４８の光軸に垂直な方向に移動させられる。移動距離は付設されたエンコーダ５４によって検出され、位置情報として制御部３１に記憶される。可動スリット５０をその光軸に対して横方向に移動させることにより、追随架台４３ａをＺ方向に移動させて焦点をＺ軸方向に移動させる。すなわち、可動スリット５０を横方向に移動させることによって合焦用スリット光が光センサ５１から外れるので、フィードバック制御によって光センサ５１が合焦用スリット光を検出するように追随架台４３ａがＺ方向に移動するのである。その結果、対物光学系４３の焦点がＺ軸方向に移動する。このようにして角膜の厚さ方向の各層に焦点が一致していく。かかる作動によって、図１の装置１と同様の測定結果（図５に示す）が得られる。
【００４４】
また、光センサ５１は所定の光範囲を有しており、そのうちの所定の位置で合焦スリット光を受光したときに合焦したと判断するものである。したがって、この合焦を判断する受光位置を変えることによって対物光学系４３の焦点をＺ軸方向に移動させることが可能となる。または、光センサ５１の前方に上記可動スリット５０と同様のスリットを配設しておき、このスリットをその光軸に対して横方向に移動させることによっても対物光学系４３の焦点を移動させることが可能となる。
【００４５】
本装置４１では、対物光学系１２を一つ共通光軸を有する対物レンズ群から構成しているが、本発明ではかかる構成に限定されない。たとえば、特開平１０−２４０１９号公報に開示されているような、照明光学系の対物レンズと撮影光学系の対物レンズとを別々に設け、これをともに追随架台に搭載したものにも適用可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の角膜の反射光量比の測定装置によれば、被検眼の角膜の狭い特定位置について、測定しようとする層以外からの反射光を効果的に分離して正確な反射光量比を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の測定装置の一実施形態としての接触型測定装置を示す光路図である。
【図２】図１の測定装置の要部斜視図である。
【図３】図１の測定装置におけるスリット板の一例を示す正面図である。
【図４】図４（ａ）は図１の測定装置におけるスリット反射光の移動を示す正面図であり、図４（ｂ）は視野絞りの範囲内で撮像された角膜細胞を正面図であり、図４（ｃ）は視野絞り内で停止したスリット反射光を示す正面図である。
【図５】図１の装置におけるモニタの画面表示の一例を示す図である。
【図６】本発明の測定装置の他の実施形態を示す光路図である。
【図７】角膜の一例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１測定装置
２機枠
３測定光学系
４照明光学系
５撮影光学系
６スリット板
７キセノンランプ
９照明レンズ
１０撮像素子
１１撮影レンズ
１２対物光学系
１２ａ鏡筒
１３コーンレンズ
１４フォーカシングレンズ
１５アフォーカル光学系
１６、１６ａ、１６ｂスリット
１７モータ
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄミラー
１９照明用リレーレンズ
２０視野絞り
２１撮影用リレーレンズ
２２フォーカシング装置
２２ａ駆動装置
２２ｂエンコーダ
２３停止マーク
２４検出器
２５アフォーカル光路
２６ハーフミラー
２７絞り
２８光電素子
３１制御部
３２操作部
３３制御装置
３４モニタ
４０ミラー群
４１測定装置
４２機枠
４３対物光学系
４３ａ追随架台
４３ｂ対物レンズ
４４照明光学系
４５撮影光学系
４６ａ、４６ｂアフォーカル光路
４７測定光学系
４８合焦光学系
４９合焦用ランプ
５０可動スリット
５１光センサ
５２モータ
５３ミラー
５４エンコーダ
Ｃ角膜
Ｄ光軸位置マーク
Ｅ被検眼
Ｆ基準点
Ｉ内皮
Ｊ実質部
Ｒスリット反射光
Ｕ上皮[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for measuring a reflected light amount ratio of a cornea. More specifically, the present invention relates to an apparatus for measuring a ratio between reflected light amounts in each layer in the thickness direction of the cornea.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 schematically shows a cross section of the cornea C. Symbol T is a tear film. The symbol U represents the epithelium, the symbol J represents the substantial part, and the symbol I represents the endothelium. When the cornea C is irradiated with light, the amount of reflected light varies depending on the difference in the tissue density of each layer in the thickness direction of the cornea. That is, the distribution of the amount of reflected light is not constant along the thickness direction of the cornea. On the other hand, research has been conducted in the medical community that the reflected light amount distribution may change at an early stage of a disease such as diabetes. It is said that this is an important study that is expected to provide clues for early detection of adult diseases.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, conventionally, an apparatus that accurately measures the reflected light amount ratio along the thickness direction at a specific position of the cornea has not been known. An apparatus for photographing corneal endothelial cells with slit illumination light is known, but since the photographing range by this apparatus is relatively wide, even if the light quantity is measured, only an average value of the light quantity in a wide measurement range can be obtained. In addition, it is difficult to separate the reflected light of each layer because of a wide range of shooting. Therefore, it is difficult to measure an accurate amount of reflected light at a specific position.
[0004]
The present invention has been made to solve such a problem, and at a narrow specific position of the cornea of the eye to be examined, the reflected light from other than the layer to be measured is effectively separated to accurately measure the reflected light amount ratio. An object of the present invention is to provide an apparatus for measuring the ratio of the amount of reflected light from the cornea.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The apparatus for measuring the reflected light ratio of the cornea of the present invention is:
A slit plate in which the first slit and the second slit are formed on the same circumference, and can rotate and stop around the center of the circumference;
An illumination optical system for illuminating the anterior segment of the subject's eye from the diagonally forward direction by slit illumination light having the first slit and the illumination light source, and passing through the first slit;
A light quantity measuring optical system having the second slit and a light quantity measuring means for receiving the reflected light reflected by the anterior segment of the slit illumination light through the stopped second slit and measuring the light quantity of the light. When,
And a focusing mechanism that is disposed in the light quantity measurement optical system and moves the focal position of the light quantity measurement optical system in the optical axis direction.
[0006]
According to such a measuring apparatus, with the rotation of the slit plate, the slit illumination light that has passed through the first slit moves while being reflected by the cornea of the eye to be examined. On the other hand, since the second slit moves at the same speed as the first slit, the slit illumination light can pass through one second slit. Even if the slit illumination light is narrow, the reflected light from the cornea also includes some reflected light from layers other than the layer to be measured. However, since the reflected light from the layers other than the measurement target layer is blocked when passing through the second slit, the reflected light from the measurement target layer is effectively cut off. Then, by stopping the rotation of the slit plate, the light quantity measuring means receives the narrow slit reflected light at a certain position on the cornea of the eye to be examined. In this state, the focusing mechanism moves the focus to each layer in the thickness direction of the cornea, whereby the reflected light amount at each layer can be measured to obtain an accurate reflected light amount ratio.
[0007]
In addition, it is preferable that the measuring apparatus further includes a photographing optical system having photographing means for observing and photographing the image light beam of the anterior eye portion by the slit illumination light through the second slit. With the rotation of the slit plate, the imaging means can receive the reflected light in the range of the cornea scanned by the slit illumination light, and a cornea image in that range can be obtained. Since this image is a collection of slit reflected light that can be obtained by the light quantity measuring means described above, the position where the reflected light quantity is measured is set in a part of this cornea image by stopping the rotation of the slit plate. Is possible. In other words, it is possible to select a position where the amount of reflected light is measured while observing an elephant on the cornea.
[0008]
Further, a detector for detecting one of the slits formed in the slit plate is further provided, and the rotation of the slit plate is stopped based on the detection signal of the slit by the detector. In the measuring apparatus, the angular position where the slit stops is always determined. In other words, it is preferable because the reflected light at a specific position on the cornea can always be received, and an accurate reflected light amount ratio can be measured.
[0009]
Alternatively, the apparatus further includes a detected mark for stopping rotation formed on the slit plate and a detector for detecting the detected mark, and the slit plate based on a detection signal of the detected mark by the detector. In the measuring device configured to stop the rotation of the slit plate, not only the angular position at which the slit plate always stops its rotation is determined, but also when the specific slit always reaches the specific position, the slit plate Is preferred because it stops. This is because even if there is a manufacturing error in a plurality of slits, the specific slit can always receive the reflected light at a specific position on the cornea, so that an accurate ratio of reflected light can be measured.
[0010]
The above measuring apparatus has an optical axis common to the eye to be examined of the illumination optical system and the light quantity measuring optical system, and the optical axis direction according to the movement of the eye to be in contact And an afocal optical system formed between the objective optical system and the slit plate,
The objective optical system includes an objective optical member that can be brought into contact with the eye to be inspected, and a rear lens group that is disposed at a rear portion of the objective optical member and performs focusing by moving in the optical axis direction,
A measuring apparatus in which the rear lens group forms the focusing mechanism is preferable.
[0011]
This measuring apparatus is configured as a so-called contact-type measuring apparatus that brings an optical system into contact with an eye to be examined. That is, for example, an objective optical member called a cone lens is brought into contact with the eye to be examined to align the optical system with the eye to be examined, and then the amount of reflected light can be measured at a specific position on the cornea. The objective optical system can move in the direction of the optical axis according to the movement of the eye to be in contact, and the back of the objective optical system is an afocal system in which parallel light is formed. The focal position is not affected by the movement of the eye to be examined. An objective optical system that can move in the optical axis direction according to the movement of the eye to be in contact is called a floating system.
[0012]
Or an objective optical system that can move in each direction of the Z axis toward the eye to be examined and the X axis and the Y axis perpendicular to the Z axis;
An afocal optical system formed between the objective optical system and the slit plate;
A focusing optical system for performing alignment in the Z-axis direction of the objective optical system with respect to the eye to be examined;
The focusing optical system includes a focusing light source and a focusing light slit, and a focusing light detector for detecting the focusing light slit light reflected by the eye to be examined.
The focusing mechanism comprises a mechanism for moving the focusing slit laterally with respect to its optical axis, or a mechanism for changing the focusing slit light detection position in the focusing light detector. An apparatus is preferred.
[0013]
This measuring apparatus is configured as a so-called non-contact type measuring apparatus in which the optical system is not brought into contact with the eye to be examined. That is, the optical system is aligned with the eye to be examined using an objective optical system that can move in each of the XYZ directions without bringing the device into contact with the eye to be examined. Then, focusing is performed by moving the focusing light slit in a direction substantially perpendicular to the optical axis or by changing the focusing slit light detection position in the focusing light detector. That is, the focal position is moved in the thickness direction of the cornea. With this configuration, the reflected light amount ratio of the subject's eye can be measured without bothering the subject. Changing the focusing slit light detection position in the focusing light detector, for example, in the focusing light detector such as a line sensor or area sensor, changes the position in the light detection range that is determined to be in focus In addition, a detection slit is provided in the in-focus light detector, and this slit can be moved laterally with respect to the optical axis.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An apparatus for measuring a reflected light amount ratio of a cornea according to the present invention will be described based on an embodiment shown in the accompanying drawings.
[0015]
FIG. 1 is an optical path diagram showing a contact type measuring apparatus as an embodiment of the measuring apparatus of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a main part of the measuring apparatus of FIG.
[0016]
The measuring apparatus 1 shown in FIG. 1 and FIG. 2 includes each optical element on a machine frame 2 that can be moved in the Z direction that moves forward and backward toward the eye E and in the X direction and the Y direction that are perpendicular to the Z direction and perpendicular to each other. The system is installed. By moving the machine frame 2, the optical system is positioned in each direction with respect to the eye E to be examined.
[0017]
These optical systems include an objective optical system 12 facing the eye E, an illumination optical system 4 for illuminating the anterior eye portion of the eye E with the slit light from the oblique front through the objective optical system 12, and the eye E The slit light reflected on the surface of the anterior segment is received through the objective optical system 12, and the measurement optical system 3 for measuring the amount of reflected light, and the photographing optical system 5 for observing and photographing the reflected light image, Is included. In addition, a slit plate 6 is provided in which a plurality of slits 16 are formed so that the illumination light is slit light and slit-like reflected light reflected on the surface of the anterior eye portion passes.
[0018]
The illumination optical system 4 has a xenon lamp 7 as a light source for illumination. Between the objective optical system 12 and the xenon lamp 7 in the illumination optical system 4, tilted mirror groups 18a, 18b, 18c, 18d, an illumination lens 9, and a slit plate 6 are disposed in that order. The illumination light from the xenon lamp 7 passes through the illumination relay lens 19 and the slit 16 of the slit plate 6, and this slit light passes through the illumination lens 9, the mirror group and the objective optical system 12 described later, and the cornea of the eye E to be examined. To converge.
[0019]
The photographing optical system 5 has an image sensor (CCD) 10 for observing and photographing corneal cells. Between the objective optical system 12 and the image sensor 10 in the photographing optical system 5, a photographing lens 11, a slit plate 6, a field stop 20, and a photographing relay lens group 21 are arranged in that order. The slit light reflected by the cornea passes through the objective optical system 12, the photographing lens 11, the slit 16 of the slit plate 6, the field stop 20, and a relay lens group 21 described later, and reaches the image sensor 10. The image sensor 10 receives slit light, which is obtained by scanning the corneal surface as the slit plate 6 rotates, in the range of the field stop 20 to obtain an image of corneal cells.
[0020]
In the present apparatus 1, the objective optical system 12 is configured as a so-called floating type. That is, the objective optical system 12 is configured to contact the eye to be inspected with a weak elastic force, and can move in the Z-axis direction according to the displacement of the eye to be inspected in the Z-axis direction. . The objective optical system 12 includes a cone lens 13 for contacting the corneal surface of the eye E to be examined, and a focusing lens (rear lens group) 14 behind the cone lens 13 (on the side opposite to the eye to be examined). These are accommodated in the lens barrel 12a.
[0021]
The focusing lens 14 is moved in the optical axis direction (Z direction) by a focusing device 22 having a driving device 22a and a moving distance detector (encoder) 22b. By this movement, the focal point of the objective optical system 12 moves (focuses). The focal point of the objective optical system 12 is the focal point of the measuring optical system 3 and the focal point of the photographing optical system 5. The moving distance from the specific reference position of the focusing lens 14 is detected by the encoder 22b. As shown in FIG. 1, the reference position is a position at a point F (origin) where the focal point of the objective optical system 12 is slightly inward from the tip of the cone lens. For the purpose of floating and focusing, an afocal optical system 15 in which the luminous flux is parallel to the rear of the focusing lens 14, the illumination optical system 4 up to the illumination lens 9, and the imaging optical system 5 up to the imaging lens 11. With this configuration, the objective optical system 12 can follow the Z direction in accordance with the movement of the eye E to be in contact, and focusing can be performed during the following operation. That is, with the above configuration, when the cone lens 13 is brought into contact with the eye E, the positional relationship in the XYZ directions with the eye E is determined by the floating operation of the objective optical system 12, and this is maintained, and in this state, the focusing lens 14 The focal point is moved by moving in the Z direction. Using this function, the reflected light amount ratio, which will be described later, is measured.
[0022]
The slit plate 6 is disposed at a conjugate position with respect to the focal point of the objective optical system 12 and is rotated in the forward and reverse directions by the motor 17. As shown in FIG. 3, on the slit plate 6, a plurality of slits 16 extending in the radial direction are formed at equal intervals on a circumference centered on the rotation center O thereof. In the present embodiment, the slit-shaped illumination light that has passed through one slit (hereinafter referred to as the first slit) 16 a is reflected by the anterior segment of the eye E and forms an image on the slit plate 6. Further, the slit reflected light is transmitted through another slit (hereinafter referred to as a second slit) 16b positioned in the 180 ° direction with respect to the first slit 16a with the rotation center 3 of the slit plate 6 interposed therebetween. Thus, the illumination optical system 4 and the photographing optical system 5 are arranged. Although reflected light other than the slit reflected light also comes on the slit plate 6, only the slit reflected light is cut out by the second slit 16b and other reflected light is blocked. The first slit 16a and the second slit 16b are not specific slits. That is, the second slit 16b is the slit that passes after the illumination light that has passed through one of the slits 16a is reflected by the eye to be examined.
[0023]
Both slits 16a and 16b are preferably formed to have the same width. The slit illumination light that is illuminated from behind the slit plate 6 and passes through the slit 16 is reduced by the lens systems 9 and 12 so as to form a slit image having a width of about 2.5 μm on the cornea. The reflected light is magnified by the lens systems 12 and 11. In addition, the slit illumination light moves on the anterior segment of the eye E as the first slit 16 a moves due to the rotation of the slit plate 6. That is, scanning is performed. The slit reflected light in the anterior segment also moves in the same manner, but the second slit 16b is moved in accordance with the moving direction and moving speed of the moving slit reflected light. A plurality of light beams that are appropriately inclined on the optical axis of the afocal optical system 15 in the illumination optical system 4 so that the reflected light of the slit illumination light that has passed through the slit 16a moving in this way can pass through the slit 16b. Mirrors 18a, 18b, 18c, and 18d are provided. By appropriately changing the inclination of these mirrors, the moving direction and the inclination direction of the slit reflected light can be adjusted so that the slit reflected light passes through the second slit 16b.
[0024]
A stop mark 23 is attached to the slit plate 6. Further, a detector 24 for detecting the stop mark 23 is provided. This is because the rotation of the slit plate 6 is stopped when the detector 24 detects the stop mark 23. By doing so, the slit plate 6 can always be stopped at the predetermined rotational angle position when the detector 24 is operated. In other words, the slit plate 6 can be stopped when a specific slit comes to a specific position. Further, the rotation speed of the motor 17 can be continuously changed by known means, and the slit plate 6 can be stopped at an arbitrary angle by manually controlling the output of the motor 17. By comprising in this way, the operator can determine the irradiation position of the slit reflected light on a cornea arbitrarily. In other words, an arbitrary position on the cornea can be selected as the measurement position of the reflected light amount ratio.
[0025]
In particular, in order to stop the rotation of the slit plate 6 so that one of the slits is located at a certain position without specifying the slit, the detector 24 may detect the unspecified slit. . However, since a manufacturing error is inevitably caused in the shape and inclination of the slit formed on the slit plate 6, it is preferable to dispose the stop mark 23 to stop the specific slit at a specific position.
[0026]
As shown in FIG. 1, the relay lens group 21 in the photographing optical system 5 constitutes an afocal optical path 25 in which the light flux between the relay lenses is parallel light. A measuring optical system 3 is arranged branched from the afocal optical path 25. In the measurement optical system 3, a half mirror 26, a diaphragm 27, and a photoelectric element 28 as a light quantity measuring unit arranged on the afocal optical path 25 are arranged in that order. A photomultiplier is preferably used as the photoelectric element. The measurement optical system 5 stops the rotation of the slit plate 6, receives the slit reflected light as it is by the photoelectric element 28, and measures the amount of reflected light. Accordingly, at the time of measurement, the second slit 16b through which the slit reflected light passes is set to stop just within the range of the field stop 20.
[0027]
The measurement apparatus 1 is provided with a control device 33 including a control unit 31 that controls the operation of the above optical system and an operation unit 32 for operating the control unit 31. In addition, a monitor 34 for displaying the obtained corneal cell image, reflected light amount ratio, and the like is provided. The control unit 31 turns on the xenon lamp 7 for imaging and measuring the amount of light, rotates and stops the rotation of the slit plate 6, performs image processing of information obtained by the imaging device 10, and reflects by quantifying information obtained by the photoelectric device 28. Calculation of the light amount ratio, processing of focusing position information from the encoder 22b, and the like are performed.
[0028]
The operation of the measuring device 1 will be described.
[0029]
First, the xenon lamp 7 is turned on. Next, the subject is fixed by fixing a fixation lamp (not shown) to the subject. The examiner manually aligns the apparatus 1 with the eye to be examined (alignment), and brings the cone lens 13 into contact with the corneal surface of the eye to be examined. Next, the slit plate 6 is rotated at a high speed. The slit illumination light that has passed through the first slit 16a scans the corneal surface of the eye to be examined, and the slit reflected light that moves moves through the second slit 16b that moves in synchronization. As shown in FIG. 4A, the slit reflected light R then passes through the field stop 20 and is received by the image sensor 10. Since the imaging element 10 receives the slit reflected light that moves at high speed within the range of the field stop 20, the corneal cells are imaged within the range of the field stop 20 as shown in FIG. This corneal cell image G can be observed on the screen of the monitor 34. The corneal cell image G can be used for various medical diagnoses.
[0030]
Next, the reflected light ratio of the cornea is measured. When the measurer operates the operation unit 32 of the control device 33 to measure the reflected light amount ratio, the slit plate 6 stops its rotation. In this case, since the detector 24 described above detects the stop mark 23 on the slit plate, the rotation stops, so that a specific slit 16b is formed at a specific position within the range of the field stop 20 as shown in FIG. Stop. The specific stop position corresponds to a specific position on the cornea surface of the eye to be examined. The specific position on the corneal surface is the position where the reflected light amount ratio is to be measured. This position can be arbitrarily selected by changing the position of the stop mark 23. For example, the position may correspond to the optical axis of the objective optical system 12. In addition, the examiner observes the corneal cell image G in the range of the field stop 20 on the monitor screen (display A in FIG. 5), roughly determines the stop position of the slit, and then manually operates the slit plate 6 with the slit plate 6. The slit may be stopped at a desired position by rotating slowly.
[0031]
Prior to the measurement of the amount of reflected light, the focal position of the objective optical system 12 has returned to the origin F. Next, the photoelectric element 28 is operated, and the focusing lens 14 moves forward. That is, the focal point F sequentially moves to each layer of the cornea where the amount of light is to be measured, and slit reflected light in each layer is received. At this time, the moving distance of the focusing lens 14 is measured by the encoder 22b and stored in the control unit 31 as position information. In the control unit 31, the position information and the amount of reflected light corresponding to each position are calculated, and the result is displayed on the screen of the monitor 34.
[0032]
FIG. 5 shows the measurement results displayed on the screen of the monitor 34. As the display A, a corneal cell image G of a layer in the cornea is displayed within the range of the field stop 20. Further, a mark D indicating the optical axis position of the measurement optical system 3 is attached to the frame of the display A.
[0033]
As the display B, the detected light amount of each layer along the thickness direction of the cornea is displayed. The vertical axis indicates the detected light quantity, but since the numerical value is unitless, it can be said that the display B shows the distribution of the reflected light quantity. The reflected light amount ratio is calculated by selecting light amount data at each measurement point. The horizontal axis in the display B is position information, and the display range is up to 250 μm with the origin F of the focus being 0. A typical human corneal thickness is about 500 μm on average, and the measurement range can be increased or decreased accordingly. Measurement results exceeding 250 μm can be displayed by scrolling the screen in the horizontal direction. Since the origin F is stored, and the distance from the origin F to the tip surface of the cone lens (the position of the corneal surface of the eye to be examined) is also known, the depth position of the cornea is associated with the ratio of the amount of reflected light. be able to.
[0034]
In the present embodiment, a so-called contact-type device has been described as an example. However, the present invention is not limited to the contact-type device, and includes the following so-called non-contact-type imaging device provided with a reflected light amount ratio measuring function.
[0035]
As schematically shown in FIG. 6, the non-contact type reflected light amount ratio measuring device 41 also includes a control device 33 and a monitor 34. On the other hand, each optical system is mounted on a machine frame 42 that can be moved in each direction of the XYZ axes. As described later, before the measurement operation starts, the alignment between the apparatus 41 and the eye E (alignment and focusing) is performed. )It can be performed. Further, the objective optical system 43 is mounted on a follower base 43a that can move in each of the XYZ triaxial directions. As will be described later, the objective optical system 43 moves in the XY directions according to the displacement of the eye E during measurement of the reflected light amount. The focus of the objective optical system 43 can be moved by moving in the Z direction while maintaining the alignment. By reducing the weight of the moving object in this way, it is possible to quickly maintain alignment and move the focus when measuring the reflected light amount ratio.
[0036]
Similar to the apparatus 1 of FIG. 1, a similar slit plate 6 is provided across the illumination optical system 44 and the photographing optical system 45. An illumination lens 9 and a photographing lens 11 are disposed on the objective optical system side of the slit plate 6, and optical paths 46a and 46b from the objective optical system 43 to the illumination lens 9 and the photographing lens 11 are afocal. . That is, the optical system between the objective optical system 43 and the both lenses 9 and 11 is an afocal optical system. Reference numeral 40 denotes a mirror group for adjusting the moving direction and the tilt direction of the slit reflected light so that the slit reflected light passes through the second slit.
[0037]
The optical path from the slit plate 6 to the xenon lamp 7 in the illumination optical system 44 and the optical device, and the optical path from the slit plate 6 to the imaging element 10 and the photoelectric element 28 in the photographing optical system 45 and the measurement optical system 47 are shown in FIG. Since it is the same as in the apparatus 1, the description thereof is omitted.
[0038]
An alignment optical system (not shown) is disposed on the machine frame 42. Further, a focusing optical system 48 is provided so as to be branched from each of the afocal optical paths 46a and 46b. The alignment is performed by moving the machine frame 42 in the X and Y directions by the operation of the alignment optical system so that the optical axis of the objective optical system 43 coincides with the apex of the eye E (the point closest to the device 41 of the eye to be examined). The objective optical system 43 has a fixed focal point. Then, the operation of the focusing optical system 48 moves the machine frame 42 in the Z-axis direction and automatically aligns the focal point with the surface of the eye to be examined, that is, focusing in the Z-axis direction.
[0039]
The alignment optical system includes, for example, a light source that emits alignment index light and an observation unit such as a television camera that observes and photographs the anterior segment. And the near-infrared light from the said alignment light source is irradiated to the anterior eye part of the eye to be examined from the front. A bright spot (Purkinje image), which is a reflection image of the alignment index light on the cornea of the eye to be inspected, is photographed on the anterior segment image by the television camera. By feedback control, the machine frame 42 is moved in the XY directions so that the Purkinje image is brought to a position corresponding to the optical axis of the imaging optical system, for example, the optical axis of the objective optical system, according to the displacement of the eye E. By doing so, the photographing optical axis is made to coincide with the corneal apex of the eye to be examined. The above is an example of the alignment mechanism and the alignment operation.
[0040]
The focusing optical system 48 includes a focusing lamp 49 that emits infrared light and a movable slit 50 for focusing light as main components. Reference numeral 53 in the figure is a mirror. The focusing optical system 48 includes, as a main component, an optical sensor 51 that detects reflected light (slit light for focusing) of the slit light that has passed through the movable slit 50 from the focusing lamp 49. As the optical sensor 51, a line sensor or an area sensor is used. When the slit light that has passed through the movable slit 50 is reflected at the focal point of the objective optical system 43 at a predetermined reference position, and this focusing slit light is received by a predetermined part of the optical sensor 51, the control unit 31 focuses the light. It is judged that it was done. By feedback control to maintain this in-focus state, the machine frame 42 moves in the Z-axis direction in accordance with the displacement of the eye E.
[0041]
Usually, the alignment operation and the focusing operation are performed in parallel. After alignment and focusing, the cornea is observed and photographed while maintaining the alignment and focusing.
[0042]
Next, the operation for measuring the reflected light amount ratio will be described. Even during the operation of measuring the reflected light amount ratio, the alignment and focusing must be maintained. Therefore, the movement object in the XYZ directions is switched from the machine casing 42 to the follower base 43a. The operations of alignment and focusing by moving the follower base 43a in the XYZ directions are the same as described above, except that the follower base 43a moves in the XYZ directions, not the machine frame 42. Description is omitted. Since only the objective optical system 43 is mounted on the follower base 43a, it is possible to easily follow the displacement of the eye E during measurement of the reflected light amount ratio. After alignment and focusing are performed by the following movement of the following platform 43a, the focal point is moved toward the eye E by moving the objective optical system 43 in the Z-axis direction based on the movement of the movable slit 50 described later. And measure the amount of reflected light. Of course, XY alignment is maintained during this measurement operation.
[0043]
The movable slit 50 is moved in a direction perpendicular to the optical axis of the focusing optical system 48 by a motor 52. The moving distance is detected by the attached encoder 54 and stored in the control unit 31 as position information. By moving the movable slit 50 laterally with respect to the optical axis, the follower base 43a is moved in the Z direction to move the focal point in the Z axis direction. That is, since the focusing slit light is removed from the optical sensor 51 by moving the movable slit 50 in the lateral direction, the follower base 43a is moved in the Z direction so that the optical sensor 51 detects the focusing slit light by feedback control. It moves. As a result, the focal point of the objective optical system 43 moves in the Z-axis direction. In this way, the focal point coincides with each layer in the thickness direction of the cornea. By such an operation, a measurement result (shown in FIG. 5) similar to that of the apparatus 1 of FIG. 1 is obtained.
[0044]
Further, the optical sensor 51 has a predetermined light range, and determines that the optical sensor 51 is in focus when receiving the focusing slit light at a predetermined position. Therefore, the focal point of the objective optical system 43 can be moved in the Z-axis direction by changing the light receiving position for determining the in-focus state. Alternatively, the focus of the objective optical system 43 can also be moved by disposing a slit similar to the movable slit 50 in front of the optical sensor 51 and moving the slit laterally with respect to the optical axis. Is possible.
[0045]
In the present apparatus 41, the objective optical system 12 is composed of an objective lens group having one common optical axis, but the present invention is not limited to such a configuration. For example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-24019, an illumination optical system objective lens and a photographing optical system objective lens are separately provided and both can be applied to a follower base. is there.
[0046]
【The invention's effect】
According to the apparatus for measuring the reflected light amount ratio of the cornea of the present invention, the accurate reflected light amount ratio is measured by effectively separating the reflected light from other than the layer to be measured at a narrow specific position of the cornea of the eye to be examined. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an optical path diagram showing a contact-type measuring apparatus as an embodiment of a measuring apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a main part of the measuring apparatus of FIG.
3 is a front view showing an example of a slit plate in the measuring apparatus of FIG. 1. FIG.
4 (a) is a front view showing movement of slit reflected light in the measuring apparatus of FIG. 1, and FIG. 4 (b) is a front view of corneal cells imaged within a field stop. FIG. 4C is a front view showing the slit reflected light stopped in the field stop.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a monitor screen display in the apparatus of FIG. 1;
FIG. 6 is an optical path diagram showing another embodiment of the measuring apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing an example of the cornea.
[Explanation of symbols]
1 Measuring device
2 Machine frame
3 Measurement optics
4 Illumination optics
5 Shooting optical system
6 Slit plate
7 Xenon lamp
9 Lighting lens
10 Image sensor
11 Shooting lens
12 Objective optical system
12a tube
13 Cone lens
14 Focusing lens
15 Afocal optics
16, 16a, 16b Slit
17 Motor
18a, 18b, 18c, 18d mirror
19 Relay lens for lighting
20 Field stop
21 Relay lens for shooting
22 Focusing device
22a Drive device
22b Encoder
23 Stop mark
24 Detector
25 Afocal light path
26 half mirror
27 Aperture
28 Photoelectric elements
31 Control unit
32 Operation unit
33 Controller
34 Monitor
40 mirrors
41 Measuring device
42 Airframe
43 Objective optical system
43a Follower stand
43b Objective lens
44 Illumination optics
45 Imaging optics
46a, 46b Afocal optical path
47 Measurement optical system
48 Focusing optical system
49 Focusing lamp
50 Movable slit
51 Optical sensor
52 motor
53 Mirror
54 Encoder
C cornea
D Optical axis position mark
E Eye to be examined
F Reference point
I endothelium
J Real part
R slit reflected light
U epithelium

Claims

第一スリットと第二スリットとが同一円周上に形成され、該円周の中心回りに回転し且つ停止しうるスリット板と、
上記第一スリットと照明光源とを有し、上記第一スリットを通過したスリット照明光によって被検眼の前眼部をその斜め前方から照明するための照明光学系と、
上記第二スリットと、上記スリット照明光の前眼部で反射された反射光を、停止した第二スリットを通して受光して当該光の光量を測定するための光量測定手段とを有する光量測定光学系と、
該光量測定光学系に配設された、光量測定光学系の焦点位置をその光軸方向に移動させるフォーカシング機構とを備えてなる角膜の反射光量比の測定装置。A first slit and a second slit formed on the same circumference, and a slit plate that can rotate and stop around the center of the circumference;
An illumination optical system for illuminating the anterior segment of the subject's eye from the diagonally forward direction by slit illumination light having the first slit and the illumination light source, and passing through the first slit;
A light quantity measuring optical system having the second slit and a light quantity measuring means for receiving the reflected light reflected by the anterior segment of the slit illumination light through the stopped second slit and measuring the light quantity of the light. When,
An apparatus for measuring a reflected light ratio of a cornea, comprising: a focusing mechanism that is disposed in the light quantity measuring optical system and moves a focal position of the light quantity measuring optical system in an optical axis direction thereof.

上記スリット照明光による前眼部の像光線を上記第二スリットを通して観察および撮影するための撮影手段を有する撮影光学系をさらに備えてなる請求項１記載の角膜の反射光量比の測定装置。2. The apparatus for measuring a reflected light ratio of a cornea according to claim 1, further comprising a photographing optical system having photographing means for observing and photographing an image beam of the anterior segment by the slit illumination light through the second slit.

上記スリット板に形成されたスリットのうちの一を検出するための検出器をさらに備えており、検出器によるスリットの検出信号に基づいてスリット板の回転が停止するように構成されてなる請求項１記載の角膜の反射光量比の測定装置。A detector for detecting one of the slits formed in the slit plate is further provided, and the slit plate is configured to stop rotating based on a detection signal of the slit by the detector. 1. The apparatus for measuring a reflected light ratio of a cornea according to 1.

上記スリット板に形成された回転停止用の被検出マークと、該被検出マークを検出するための検出器とをさらに備えており、検出器による被検出マークの検出信号に基づいてスリット板の回転が停止するように構成されてなる請求項１記載の角膜の反射光量比の測定装置。The apparatus further comprises a detected mark for stopping rotation formed on the slit plate and a detector for detecting the detected mark, and the rotation of the slit plate based on the detection signal of the detected mark by the detector. The apparatus for measuring the reflected light amount ratio of the cornea according to claim 1, wherein the cornea is configured to stop.

上記照明光学系および光量測定光学系の被検眼に至る光軸と共通の光軸を有し、且つ、接触している被検眼の動きに応じて上記光軸方向に移動しうる対物光学系と、該対物光学系とスリット板との間に形成されたアフォーカル光学系とを備えており、
上記対物光学系が、被検眼に当接させうる対物光学部材と、該対物光学部材の後部に配置され、その光軸方向に移動することによってフォーカシングを行う後部レンズ群とを備えており、
該後部レンズ群が上記フォーカシング機構を構成してなる請求項１記載の角膜の反射光量比の測定装置。An objective optical system having an optical axis common to the eye to be examined of the illumination optical system and the light quantity measuring optical system, and capable of moving in the optical axis direction according to the movement of the eye to be in contact And an afocal optical system formed between the objective optical system and the slit plate,
The objective optical system includes an objective optical member that can be brought into contact with the eye to be inspected, and a rear lens group that is disposed at a rear portion of the objective optical member and performs focusing by moving in the optical axis direction,
2. The apparatus for measuring a reflected light ratio of a cornea according to claim 1, wherein the rear lens group constitutes the focusing mechanism.

被検眼に向かうＺ軸とＺ軸に垂直なＸ軸およびＹ軸の各方向に移動しうる対物光学系と、
該対物光学系とスリット板との間に形成されたアフォーカル光学系と、
被検眼に対する対物光学系の上記Ｚ軸方向の位置合わせを行うための合焦光学系とを備えており、
上記合焦光学系が、合焦用光源および合焦光用スリットと、被検眼において反射された合焦用スリット光を検出するための合焦光検出器とを備えており、
上記フォーカシング機構が、上記合焦用スリットをその光軸に対して横方向に移動させる機構、または、上記合焦光検出器における合焦用スリット光検出位置を変化させる機構から構成されてなる請求項１記載の角膜の反射光量比の測定装置。An objective optical system capable of moving in each direction of the X axis and the Y axis perpendicular to the Z axis and the Z axis toward the eye to be examined;
An afocal optical system formed between the objective optical system and the slit plate;
A focusing optical system for performing alignment in the Z-axis direction of the objective optical system with respect to the eye to be examined;
The focusing optical system includes a focusing light source and a focusing light slit, and a focusing light detector for detecting the focusing slit light reflected by the eye to be examined.
The focusing mechanism includes a mechanism for moving the focusing slit in a direction transverse to the optical axis, or a mechanism for changing a focusing slit light detection position in the focusing light detector. Item 1. A measuring apparatus for the reflected light amount ratio of a cornea according to Item 1.