JP7429435B2 - 角膜内皮撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、角膜内皮撮像装置に関する。

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。

このような角膜内皮の細胞状態を観察するに際して、非接触で被検眼における角膜内皮を撮像する角膜内皮撮像装置が知られている。例えば、特許文献１には、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を撮像する角膜内皮撮像装置が開示されている。

特許第４９１４１７６号

疾患による角膜内皮の経時変化の観察や手術前後における角膜内皮の比較は、角膜内皮において着目した部位がぶれなく撮像された画像を用いて行われることが望ましい。しかし、従来の角膜内皮撮像装置においては、異なる撮像期間に角膜内皮の同一の部位を撮像することについて、十分に考慮されていなかった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、異なる撮像期間に角膜内皮の同一の部位を撮像できる可能性を向上させる技術の提供を目的とする。

上記の目的を達成するため、角膜内皮撮像装置は、スリット光束を被検眼に対して斜めから照明する照明光源と、前記スリット光束による被検眼の角膜からの反射光束を受光して前記角膜の画像である角膜画像を撮像する角膜撮像素子と、を含む角膜撮像光学系と、被検眼の前眼部を照明する照明光源と、当該照明光源による前記前眼部からの反射光束を受光して前記前眼部の画像である前眼部画像を撮像する前眼部撮像素子と、含む前眼部撮像光学系と、第１撮像期間において、前記角膜撮像光学系と前記前眼部撮像光学系とが特定の相対位置関係である状態で撮像された前記角膜画像および前記前眼部画像を用いて、前記前眼部画像に含まれる前記前眼部において基準となる基準位置と視線の方向に応じて変化する視線依存位置との間の距離および位置関係を検出し、前記角膜画像に対して前記距離および前記位置関係を示す位置情報を対応付ける位置情報対応部と、第２撮像期間において、前記角膜撮像光学系と前記前眼部撮像光学系とが前記特定の相対位置関係である状態で、前記距離および前記位置関係が基準とする前記位置情報と同じになるように、前記角膜画像を撮像させる撮像制御回路と、を備える。

すなわち、上述の角膜内皮撮像装置においては、第２撮像期間において、距離および位置関係が基準とする位置情報と同じになるように角膜画像が撮像される。したがって、第２撮像期間における被検眼の視線の方向は、第１撮像期間における被検眼の視線の方向と同じである可能性が高い。このため、第２撮像期間において撮像された角膜画像に写っている部位は、第１撮像期間において撮像された角膜画像に写っている部位と同じである可能性が高い。すなわち、異なる撮像期間に角膜内皮の同一の部位を撮像できる可能性を向上させることができる。

装置光学系の構成を示す説明図である。 固視標光源を説明するための説明図である。 角膜内皮撮像装置の構成を示す説明図である。 装置光学系に接続される制御回路等を説明する説明図である。 撮像処理のフローである。 図６Ａ～図６Ｃは表示画面に表示された被検眼の前眼部を示す説明図である。 角膜を構成する各層の概略を示す説明図である。 角膜を構成する各層に反射された反射光束の分布を示す説明図である。 装置光学系の隔離移動における移動速度の変化を示す説明図である。 角膜画像の一覧表示の例を示す説明図である。 画像処理のフローである。 選抜処理のフローである。 表示画面上に写される前眼部画像の例を示す図である。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）第１実施形態の角膜内皮撮像装置の構成：
（２）第２実施形態の角膜内皮撮像装置の構成：
（３）第３実施形態の角膜内皮撮像装置の構成：
（４）他の実施形態：

（１）第１実施形態の角膜内皮撮像装置の構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる角膜内皮撮像装置１００が備える装置光学系１０の構成を示す説明図である。角膜内皮撮像装置１００については、図３および図４にて説明する。装置光学系１０は、前眼部撮像光学系１２と、撮像照明光学系１４と、位置検出光学系１６と、位置検出照明光学系１８と、撮像光学系２０と、を備える。装置光学系１０において、前眼部撮像光学系１２から図面下部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、前眼部撮像光学系１２から図面上部の側に位置検出照明光学系１８および撮像光学系２０が配置されている。撮像照明光学系１４（位置検出光学系１６）の光軸と、位置検出照明光学系１８（撮像光学系２０）の光軸とは、前眼部撮像光学系１２の光軸と同一平面に配置されている。

前眼部撮像光学系１２は、光軸Ｏ１上において被検眼Ｅに近い位置から、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、ＣＣＤ２８、の順に設けられている。また、被検眼Ｅに対面する所定の位置には、２つの観察用光源３０が配設されている。観察用光源３０は、赤外光束を発する赤外ＬＥＤであり、被検眼Ｅの前眼部を照明する照明光源である。コールドミラー２７は、赤外光を透過させる一方で可視光を反射する。観察用光源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は、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。すなわち、ＣＣＤ２８は、照明光源である観察用光源３０による前眼部からの反射光束を受光して前眼部の画像である前眼部画像（図６Ａ～図６Ｃに例示）を撮像する前眼部撮像素子である。

撮像照明光学系１４は、被検眼Ｅに近い位置から、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、の順に設けられている。撮像用光源４０は、可視光束を発するＬＥＤである。コールドミラー３４は、赤外光を透過させる一方で可視光を反射する。撮像用光源４０から発せられた光束は、集光レンズ３８およびスリット３６を通すことによってスリット光束とされる。このスリット光束は、コールドミラー３４により反射されるとともに投影レンズ３２を通って、角膜Ｃに対して斜め方向から照射される。すなわち、撮像用光源４０は、スリット光束を被検眼Ｅに対して斜めから照明する照明光源である。

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の光軸と一致する。位置検出光学系１６は、被検眼Ｅに近い位置から、投影レンズ３２、コールドミラー３４、ラインセンサ４４、の順に設けられている。後述する観察用光源５４から照射されて角膜Ｃで反射された光束は、投影レンズ３２およびコールドミラー３４を通って、ラインセンサ４４上に結像される。

一方、位置検出照明光学系１８は、被検眼Ｅに近い位置から、対物レンズ４６、コールドミラー４８、集光レンズ５２、位置検出用光源としての観察用光源５４、の順に設けられている。観察用光源５４は、赤外ＬＥＤなどの赤外光源が好ましい。観察用光源５４から発せられた赤外光束は、角膜Ｃに対して斜めから照射される。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。可視光源の照度を撮像用光源４０の照度よりも小さくすることによって、アライメント等、観察用光源５４から光束を照射する際の被検者の負担が軽減される。観察用光源５４は、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されても良い。

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の光軸と一致する。撮像光学系２０は、被検眼Ｅに近い位置から、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の順に設けられている。撮像用光源４０から照射されて角膜Ｃで反射された光束は、対物レンズ４６を通るとともにコールドミラー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る。この平行光束は、変倍レンズ５８および合焦レンズ６０を通るとともに、コールドミラー２７で反射されて、撮像素子であるＣＣＤ２８上に結像される。すなわち、ＣＣＤ２８は、撮像用光源４０から発せられた光束であって集光レンズ３８およびスリット３６を通過した光束であるスリット光束による被検眼Ｅの角膜からの反射光束を受光して角膜の画像である角膜画像を撮像する角膜撮像素子でもある。撮像照明光学系１４と撮像光学系２０とを合わせて、角膜撮像光学系とも呼ぶ。

また、前眼部撮像光学系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。

固視標光学系６４は、被検眼Ｅに近い位置から、ハーフミラー２２、投影レンズ６８、ハーフミラー７０、固視標光源７４、の順に設けられている。固視標光源７４は、ＬＥＤなどの可視光を発する光源であり、被検眼Ｅの視線を既定方向に誘導する。

図２は、固視標光源７４を説明するための説明図である。本実施形態では、固視標光源７４は、図２に示すように、複数のＬＥＤ（図２に円として図示）をマトリクス状に並べたドットマトリクスＬＥＤである。固視標光源７４から発せられた光束は、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る。この平行光束は、ハーフミラー２２に反射されることによって被検眼Ｅに照射される。

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。

アライメント検出光学系８４は、被検眼Ｅに近い位置から、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、の順に設けられている。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で反射されることによって、アライメント検出センサ８８に導かれる。前眼部撮像光学系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。

図３は、角膜内皮撮像装置１００の構成を示す説明図である。角膜内皮撮像装置１００は、非接触で被検眼における角膜内皮を撮像するための装置である。角膜内皮撮像装置１００は、ベース１０２と、本体部１０４と、ケース１０６と、操作スティック１０８と、表示画面１１０と、を備える。ベース１０２は、電源装置を内蔵する。本体部１０４は、ベース１０２の上に設けられている。本体部１０４は、後述する各制御回路を収容する。ケース１０６の内側には、図１において説明した装置光学系１０が収容されている。ケース１０６は、本体部１０４の上において、前後方向および上下左右方向に駆動可能に構成されている。操作スティック１０８は、ベース１０２に設けられている。操作スティック１０８は、ケース１０６を駆動可能に構成されている。表示画面１１０は、本体部１０４に設けられている。表示画面１１０は、液晶モニタなどからなる画像表示手段である。

図４は、図１にて説明した装置光学系１０に接続される制御回路等を説明するための説明図である。図４に示すように、角膜内皮撮像装置１００には、ケース１０６を駆動させることによって、被検眼Ｅに対して装置光学系１０を接近させる方向、隔離させる方向もしくは上下左右方向に移動させる駆動手段が設けられている。なお、本実施形態では、駆動手段によって装置光学系１０が移動させられる際には、装置光学系１０を構成する各々の光学系（装置光学系１０、前眼部撮像光学系１２、撮像照明光学系１４、位置検出光学系１６、位置検出照明光学系１８、撮像光学系２０）は一体として移動させられる。このため、角膜撮像光学系（撮像照明光学系１４および撮像光学系２０）と、前眼部撮像光学系１２との相対位置関係は常に一定である。駆動手段は、ラック・ピニオン機構によって構成されており、本実施形態においては、図４の図面における上下方向であるＸ方向にケース１０６を駆動させるＸ軸駆動機構１１２、図４における図面と垂直の方向であるＹ方向にケース１０６を駆動させるＹ軸駆動機構１１４、図４における左右方向であるＺ方向にケース１０６を駆動させるＺ軸駆動機構１１６を含む。換言すれば、Ｘ軸駆動機構１１２は、被検眼Ｅに対してケース１０６を上下方向に駆動させ、Ｙ軸駆動機構１１４は、被検眼Ｅに対してケース１０６を左右方向に駆動させ、Ｚ軸駆動機構１１６は、被検眼Ｅに対してケース１０６を前後方向に駆動させる。ここでいう前方向は、被検眼Ｅに接近する方向であり、後方向は、被検眼Ｅから隔離する方向である。前述の操作スティック１０８が倒される方向に応じて、駆動手段がケース１０６を駆動させることによって、ケース１０６の位置は操作される。

角膜内皮撮像装置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。撮像制御回路１１７は、駆動手段であるＸ軸駆動機構１１２、Ｙ軸駆動機構１１４、Ｚ軸駆動機構１１６に接続されて、駆動手段を駆動させる駆動信号を出力可能に構成されている。なお、撮像制御回路１１７は、Ｚ軸駆動機構１１６によりケース１０６（装置光学系１０）が駆動される速度を検出可能に構成されている。また、撮像制御回路１１７は、固視標光源７４に接続されて、固視標光源７４のうちいずれのＬＥＤを発光させるか制御する。角膜内皮撮像装置１００に設けられるＸＹアライメント検出回路１１８は、アライメント検出センサ８８、撮像制御回路１１７および画像処理回路１２２に接続されている。また、角膜内皮撮像装置１００に設けられるＺアライメント検出回路１２０は、ラインセンサ４４、撮像制御回路１１７および画像処理回路１２２に接続されている。アライメント検出センサ８８およびラインセンサ４４の検出情報は、撮像制御回路１１７に入力される。なお、図示は省略するが、撮像制御回路１１７は、観察用光源３０、撮像用光源４０、観察用光源５４、アライメント光源８２にも接続されており、これら照明光源の発光を制御する。

さらに、角膜内皮撮像装置１００には、ＣＣＤ２８が撮像した画像を選別する画像処理回路１２２が設けられている。また、角膜内皮撮像装置１００には、画像処理回路１２２によって処理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。さらに、角膜内皮撮像装置１００には、検者による操作指示を入力するためのユーザＩ／Ｆ部１２７と、各種の情報を表示するための表示部１２９が設けられている。ユーザＩ／Ｆ部１２７の態様は限定されず、操作指示を入力することができればよく、例えば、各種のボタンやキーボード、マウス、タッチパネル等によって構成可能である。表示部１２９は、画像や文字等を表示可能なディスプレイであれば良く、タッチパネルディスプレイ等であってもよい。

次に、このような構造を備える角膜内皮撮像装置１００において、撮像制御回路１１７が実行する角膜内皮および前眼部を撮像するための撮像処理のフローを図５に示す。なお、以降で説明する撮像処理を実行している間、本実施形態の撮像光学系２０による焦点距離は予め設定された一定の距離で固定される。

撮像処理が開始されると、撮像制御回路１１７は、初めに、被検眼Ｅに対する装置光学系１０のＸＹ方向の位置合わせ（ＸＹアライメント）を行う（ステップＳ１１０）。ＸＹアライメントを行う際には、観察用光源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。ＣＣＤ２８上に導かれた光束は、ＣＣＤ２８を構成する各画素により光の強度が検出されることによって画像情報が生成され、図６Ａ～図６Ｃに示すように、表示画面１１０上に、被検眼Ｅの前眼部として表示される。図６Ａ～図６Ｃに示されたような画像を、前眼部画像と呼ぶ。

そして、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るとともにＣＣＤ２８上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。アライメント光１２６が示す位置は、角膜頂点の位置である。ここで、角膜頂点とは、角膜ＣのうちＺ方向においてＣＣＤ２８が配置された側に最も近い位置のことである（図４参照）。アライメント光１２６は、角膜頂点でのアライメント光源８２の反射像であるプルキンエ像である。画像処理回路１２２は、アライメント光源８２からの光が照射されている状態において、表示画面１１０の中から一定の輝度値以上を超える部分を抽出し、当該部分の中央にあたる部分をプルキンエ像の位置として特定する。さらに、表示画面１１０上には、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。角膜内皮撮像装置１００の操作者は、操作スティック１０８を操作してケース１０６を駆動させることによって、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、被検眼Ｅに対する装置光学系１０の位置を移動させる。画像処理回路１２２は、この状態において、前眼部画像内でのプルキンエ像の位置を特定し、既定の位置（本実施形態においては前眼部画像の中央）との差分を特定する。さらに、画像処理回路１２２は、当該差分を減少させるためのＸＹ平面内でのケース１０６の移動方向を特定する。そして、撮像制御回路１１７は、Ｘ軸駆動機構１１２およびＹ軸駆動機構１１４を制御し、当該移動方向にケース１０６を移動させる。画像処理回路１２２は、プルキンエ像と既定の位置との差分が閾値以下になるまで以上の処理を繰り返すことによってＸＹアライメントを実行する。ＸＹアライメントの結果、図６Ａ～図６Ｃに示すように、表示画面１１０の中央にアライメント光１２６（プルキンエ象）が配置されることになる。すなわち、ＸＹアライメントとは、前眼部撮像光学系１２の光軸Ｏ１がアライメント光１２６（プルキンエ象）を通るよう装置光学系１０をＸＹ方向に動かすことである。なお、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の枠内に入っている場合、アライメント光１２６のＸ方向（被検眼Ｅに対する上下方向）位置とＹ方向（被検眼Ｅに対する左右方向）位置を検出可能に構成されている。アライメント検出センサ８８に検出されたＸ方向位置とＹ方向位置は、ＸＹアライメント検出回路１１８を介して撮像制御回路１１７に入力される。また、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を短時間で交互に点滅させるとともに、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構成されている。このような構成を採用することにより、観察用光源３０の赤外光束がＸＹアライメントに対して影響を与えることの無いように配慮されている。なお、アライメント光源８２と観察用光源３０による交互の点滅は、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、アライメント光源８２および観察用光源３０が点滅して表示されることはなく、あたかもアライメント光源８２および観察用光源３０が連続して点灯しているように表示される。

次に、撮像制御回路１１７は、視線方向の調整を行う（ステップＳ１２０）。撮像制御回路１１７は、固視標光源７４を発光させることによって、被検者の視線の方向を調整する。本実施形態では、撮像制御回路１１７は、固視標光源７４に含まれるＬＥＤのうち、前眼部撮像光学系１２の光軸Ｏ１に被検眼Ｅの視線方向が一致するように被検眼Ｅの視線方向を誘導する位置にあるＬＥＤを発光させる。なお、図６Ａ～図６Ｃに示されたような前眼部画像の各画素に対して、各画素に視線方向を誘導するために点灯させるべきＬＥＤの位置が予め対応付けられており、固視標光源７４に含まれるＬＥＤのうちいずれかを発光させる際には、このような画素とＬＥＤの位置との対応関係が参照される。当該対応関係は、前眼部画像上の画素の位置と固視標光源７４上のＬＥＤの位置との対応を光学系内での光に関する光線追跡することによって取得されてもよいし、各々のＬＥＤを点灯させた際に視線方向がいずれの画素の位置に誘導されるかを実験的に求めることによって取得されてもよい。本実施形態では、ステップＳ２００において撮像が停止されるまで、撮像制御回路１１７は、同じ位置のＬＥＤを継続して発光させる。本実施形態では、被検眼Ｅの視線方向を図６Ａに示すような状態とする位置のＬＥＤが発光させられる。図６Ａには、角膜輪部の重心１３１（黒丸にて図示）の位置と、アライメント光１２６（白丸にて図示）の位置とが一致している状態が示されている。本実施形態では、被検眼Ｅの視線方向とは、角膜輪部の重心１３１の位置のことをいう。角膜輪部の重心１３１は、表示画面１１０からエッジ検出により角膜と結膜との境界を特定することで角膜輪部を抽出し、抽出された角膜輪部のうち図面上の左右方向の中央にあたる位置を示す線と上下方向の中央にあたる位置を示す線とが交わる位置を特定することにより求められる。

次に、撮像制御回路１１７は、装置光学系１０を被検眼Ｅに接近させる接近移動を開始させる（ステップＳ１３０）。撮像制御回路１１７は、Ｚ軸駆動機構１１６を駆動させることによって、被検眼Ｅに接近する方向に装置光学系１０を移動させ始める。装置光学系１０が移動されている間、観察用光源５４から照射されて被検眼Ｅの角膜Ｃで反射された光束を、ラインセンサ４４が受光する。

観察用光源５４から照射される赤外光束は、角膜Ｃを構成する角膜上皮や角膜実質、角膜内皮などの各層によって、異なる反射光量で反射される。図７に概略的に示すように、観察用光源５４からの赤外光束Ｌｒの一部は、空気と角膜Ｃとの境界面となる角膜上皮ｅによって反射される。また、角膜上皮ｅを透過した赤外光束Ｌｒは、角膜実質ｓや角膜内皮ｅｎによって反射される。角膜上皮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'の光量は反射光束ｅ'の光量より小さく、角膜実質ｓで反射された反射光束ｓ'の光量は、反射光束ｅ'の光量および反射光束ｅｎ'より小さい。前房ａは房水で満たされていることから、赤外光束Ｌｒは、前房ａにほとんど反射されない。

角膜Ｃを構成する各層に反射された反射光束の各々は、ラインセンサ４４によって検出される。図８に示された光量分布は、角膜Ｃを構成する各層に反射されてラインセンサ４４が検出する反射光束の光量分布を示している。図８において、光量の最も多い第１ピーク１２８は、角膜上皮ｅからの反射光束を示す。次に光量の多い第２ピーク１３０は、角膜内皮ｅｎからの反射光束を示す。撮像処理を実行している間、撮像光学系２０による焦点距離は予め設定された一定の距離で固定されている。従って、駆動手段によって装置光学系１０がＺ方向に移動すると、撮像光学系２０が合焦する角膜ＣのＺ方向における位置は変動する。本実施形態において、撮像光学系２０によって合焦している被写体からの反射光はラインセンサ４４上の既定の位置で検出される。そして、当該既定の位置は予め特定されている。また、図８に示すように、光量の２つのピークに基づいて、ラインセンサ４４の既定の位置で検出された反射光が角膜上皮ｅ、角膜内皮ｅｎのいずれからの光であるのか特定することができる。そこで、撮像制御回路１１７は、ラインセンサ４４の既定の位置で検出された反射光の光量に基づいて、撮像光学系２０が合焦している部位が、角膜ＣのＺ方向におけるどの部位であるのかを特定することができる。

撮像制御回路１１７は、駆動信号によりＺ軸駆動機構１１６を駆動させて、ラインセンサ４４による検出に基づいて特定される撮像光学系２０が角膜上皮ｅに合焦している位置から、人眼の生理学的な角膜厚みのばらつきを考慮して設定された設定距離Ｄ１（図８に図示）だけ、装置光学系１０を角膜Ｃに接近する方向に移動させる。その結果、撮像光学系２０による合焦位置は、角膜内皮ｅｎよりもＺ方向において奥側（前方向の側）に移動させられる。ここで、合焦位置は、撮像光学系２０によって撮像される被写体が合焦するＺ方向の位置である。すなわち、撮像光学系２０から見た場合、合焦する被写体までの距離は変動しないが、ケース１０６をＺ方向に移動させることによって撮像光学系２０がＺ方向に移動すると、ケース１０６の前方に配置された被検眼Ｅ内で被写体が合焦するＺ方向の位置は変動し得る。撮像光学系２０による合焦位置が角膜上皮ｅに合焦している位置から設定距離Ｄ１だけ移動された位置を反転位置と呼ぶ。

装置光学系１０が反転位置に移動させられたのち、撮像制御回路１１７は、装置光学系１０を被検眼Ｅから隔離させる隔離移動を開始させる（ステップＳ１４０）。撮像制御回路１１７は、Ｚ軸駆動機構１１６を駆動させることによって、被検眼Ｅから隔離される方向（後方向）に装置光学系１０を移動させる。反転位置からの移動が開始されて後述するステップＳ２００において撮像が終了されるまでの間における装置光学系１０の移動速度は、変化させることができるように構成されている。図９には、装置光学系１０の隔離移動における移動速度の変化を示す。装置光学系１０の隔離移動は、反転位置（図９中の位置Ｐ１）から開始される。隔離移動が開始された当初において、装置光学系１０は、速度ＶＦで隔離移動させられる。

装置光学系１０の隔離移動が開始されたのち、撮像制御回路１１７は、装置光学系１０が内皮手前位置に到達したのを検出することによって、装置光学系１０の移動速度の減速を開始させる（ステップＳ１５０）。ここで、内皮手前位置とは、ＣＣＤ２８によって角膜内皮ｅｎより前房ａの側に３０μｍだけ離れた位置のことである。撮像制御回路１１７は、装置光学系１０が反転位置から既定距離だけ隔離移動したことを検出することにより、装置光学系１０が内皮手前位置に到達したことを検出する。図９においては、位置Ｐ３において、装置光学系１０は内皮手前位置に到達する。

装置光学系１０の減速が開始されたのち、撮像制御回路１１７は、既定間隔でのＸＹアライメントおよび撮像を開始する（ステップＳ１６０）。具体的には、撮像制御回路１１７は、既定間隔毎に、ステップＳ１１０と同様のＸＹアライメントを行ったのち前眼部画像の撮像を行うとともに角膜画像の撮像を行うという一連の撮像工程を実行する。ＸＹアライメントおよび前眼部画像の撮像の際には、撮像制御回路１１７は、アライメント光源８２と観察用光源３０とを交互に点滅させる。そして、観察用光源３０が点灯している状態において、ＣＣＤ２８により前眼部画像が撮像される。一方、角膜画像の撮像の際には、撮像制御回路１１７は、アライメント光源８２および観察用光源３０を消灯させ、撮像用光源４０を点灯させる。そして、撮像用光源４０が点灯している状態において、ＣＣＤ２８により角膜画像が撮像される。ステップＳ１６０の処理は、ステップＳ２００において装置光学系１０の隔離移動が停止されるまでの間、実行される。このため、装置光学系１０の隔離移動が停止されるまでの間に、既定間隔毎にＣＣＤ２８によって撮像された角膜画像および前眼部画像が画像処理回路１２２に入力される。したがって、被検眼Ｅに対する距離が異なる複数の位置において撮像された前眼部画像および角膜画像が画像処理回路１２２に入力される。なお、同じ撮像工程内において撮像された前眼部画像および角膜画像は、識別可能な状態で画像処理回路１２２に入力されるものとする。入力された前眼部画像および角膜画像は、画像処理回路１２２によって後述する画像処理が行われたのち、記憶装置１２４に送られる。記憶装置１２４は、画像処理回路１２２から送られる前眼部画像および角膜画像を記憶する。

既定間隔でのＸＹアライメントおよび撮像が開始されたのち、撮像制御回路１１７は、装置光学系１０の減速が開始されてから移動速度が速度ＶＳに達したか否か判定する（ステップＳ１６５）。速度ＶＳは、速度ＶＦより遅い速度である。撮像制御回路１１７は、Ｚ軸駆動機構１１６により装置光学系１０が移動させられる速度が速度ＶＳに達したか否か判定する。移動速度が速度ＶＳに達している場合（ステップＳ１６５：ＹＥＳ）、撮像制御回路１１７は、装置光学系１０の減速を停止して、移動速度を速度ＶＳに維持する（ステップＳ１７０）。図９においては、位置Ｐ４において移動速度は速度ＶＳに達する。

移動速度が速度ＶＳに維持されてから（ステップＳ１７０）、撮像制御回路１１７は、装置光学系１０が既定距離移動したか否か判定する（ステップＳ１７５）。撮像制御回路１１７は、速度ＶＳに維持されてから経過した期間を速度ＶＳに乗じることによって移動距離を算出し、当該距離が既定距離以上となったか否かに基づいて、装置光学系１０が既定距離移動したか否かを判定する。ステップＳ１７５の既定距離は、図９において、Ｐ４からＰ６までの間の距離として示されている。移動速度が速度ＶＳに維持されてから装置光学系１０が既定距離移動したと判定された場合（ステップＳ１７５：ＹＥＳ）、撮像制御回路１１７は、装置光学系１０の移動速度について加速を開始する（ステップＳ１８０）。なお、かかるＰ４～Ｐ６の範囲内に撮像光学系２０が角膜内皮ｅｎに合焦する位置（図９中の位置Ｐ５）が含まれるように、速度ＶＦ、ＶＳと、単位時間当たりの速度の減少率と、Ｐ４～Ｐ６の範囲の長さと、が設定されるものとする。

装置光学系１０の加速が開始されたのち（ステップＳ１８０）、撮像制御回路１１７は、装置光学系１０の移動速度が速度ＶＦに達したか否か判定する（ステップＳ１８５）。撮像制御回路１１７は、Ｚ軸駆動機構１１６により装置光学系１０が移動させられる速度が速度ＶＦに達したか否か判定する。移動速度が速度ＶＦに達している場合（ステップＳ１８５：ＹＥＳ）、撮像制御回路１１７は、装置光学系１０の加速を停止して、移動速度を速度ＶＦに維持する（ステップＳ１９０）。図９においては、位置Ｐ７において、移動速度は速度ＶＦに達する。

移動速度が速度ＶＦに維持されてから（ステップＳ１９０）、撮像制御回路１１７は、装置光学系１０が既定距離移動したか否か判定する（ステップＳ１９５）。撮像制御回路１１７は、速度ＶＦに維持されてから経過した期間を速度ＶＦに乗じることによって移動距離を算出し、当該距離が既定距離以上となったか否かに基づいて、装置光学系１０が既定距離移動したか否かを判定する。ステップＳ１９０における既定距離は、ステップＳ１７５の既定距離とは異なる。移動速度が速度ＶＦに維持されてから装置光学系１０が既定距離移動したと判定された場合（ステップＳ１９５：ＹＥＳ）、撮像制御回路１１７は、装置光学系１０の隔離移動を停止させるとともに、ステップＳ１６０が実行されてから継続されていた既定間隔でのＸＹアライメントおよび撮像を停止させる（ステップＳ２００）。その後、撮像制御回路１１７は、図５で説明した撮像処理を終了する。

次に、既定間隔で撮像された前眼部画像および角膜画像が画像処理回路１２２に入力されたのちに行われる画像処理について説明する。本実施形態では、固視標光源７４に含まれるＬＥＤのうち、前眼部撮像光学系１２の光軸Ｏ１に被検眼Ｅの視線方向が一致するよう被検眼Ｅの視線方向を誘導する位置にあるＬＥＤを発光させた状態において、前眼部画像が撮像される。このため、既定間隔で撮像された前眼部画像は、すべて図６Ａに示す状態となるのが理想的である。しかし、実際には、既定間隔で撮像されている間に生じる固視微動によって、図６Ａに示す状態とは異なる状態（図６Ｂ～図６Ｃ）の前眼部画像が撮像されることがある。図６Ｂには、アライメント光１２６の位置に対して、角膜輪部の重心１３１の位置が図面上の左側にずれている状態の前眼部画像が示されている。図６Ｃには、アライメント光１２６の位置に対して、角膜輪部の重心１３１の位置が図面上の右上側にずれている状態の前眼部画像が示されている。

画像処理回路１２２は、ＣＣＤ２８によって撮像された各々の前眼部画像について、当該前眼部画像に含まれる前眼部において基準位置と視線依存位置との間の距離および位置関係を検出する。本実施形態では、基準位置は、プルキンエ像（アライメント光１２６）の位置であり、視線依存位置は、角膜輪部の重心１３１の位置である。視線依存位置が視線の方向に応じて変化するのに対して、基準位置は視線の方向に応じて変化しない位置である。図６Ｂを用いて説明すると、基準位置と視線依存位置との間の距離は、距離ｄとして図示されている。すなわち、距離ｄは、基準位置と視線依存位置とを結ぶ線分の長さである。一方、基準位置と視線依存位置との間の位置関係は、基準位置に対して視線依存位置が存在する方向のことであり、基準位置と視線依存位置とを結ぶ線分の、Ｘ線方向もしくはＹ方向に対する傾きの角度で表される。基準位置と視線依存位置との間の距離および位置関係は、基準位置に対して視線依存位置がＸ方向（被検眼Ｅに対する上下方向）およびＹ方向（被検眼Ｅに対する左右方向）にどれだけ移動した位置にあるかを示すベクトルとして表されてもよい。基準位置と視線依存位置との距離および位置関係は、前眼部画像に写った基準位置および視線依存位置のＸ方向位置とＹ方向位置を示す座標に基づいて検出される。

また、画像処理回路１２２には、ＣＣＤ２８によって撮像された各々の角膜画像について、アライメント検出センサ８８およびラインセンサ４４が検出した検出情報が、ＸＹアライメント検出回路１１８およびＺアライメント検出回路１２０を介して入力される。当該角膜画像についてアライメント検出センサ８８およびラインセンサ４４が検出した検出情報は、当該角膜画像が撮像された際の撮像位置（すなわち、ケース１０６の位置）を示す座標情報である。座標情報は、Ｘ方向位置と、Ｙ方向位置と、Ｚ方向位置と、で規定される情報であって、本明細書の説明では、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（Ｘｎ、Ｙｎ，Ｚｎ）と表現する（Ｘｎ、Ｙｎ，Ｚｎは、それぞれ任意の値を示す）。各々の角膜画像には、当該座標情報が対応付けられる。また、各々の角膜画像には、既定間隔毎にＸＹアライメントを行ったのち前眼部画像および角膜画像の撮像を行う一連の撮像工程において、同じ撮像工程内において撮像された前眼部画像に基づき検出された基準位置と視線依存位置との間の距離および位置関係を示す位置情報が対応付けられる。位置情報が対応付けられた角膜画像は、記憶装置１２４に記憶される。

本実施形態では、図５で説明した撮像処理は、２回以上実施されることが想定されている。そのため、ここでは、２回の撮像期間のうち、先に行われる撮像期間を第１撮像期間、後に行われる撮像期間を第２撮像期間と呼ぶ。角膜撮像素子および前眼部撮像素子は、第１撮像期間および第２撮像期間の各々において複数の角膜画像および前眼部画像を撮像する。本実施形態では、図５で説明した撮像処理のうちステップＳ１２０で行われる視線方向の調整については、第１撮像期間および第２撮像期間のいずれの期間においても、固視標光源７４に含まれるＬＥＤのうち、前眼部撮像光学系１２の光軸Ｏ１に被検眼Ｅの視線方向が一致するよう被検眼Ｅの視線方向を誘導する位置にあるＬＥＤが発光させられる。すなわち、被検眼Ｅの視線方向は、図６Ａで示された方向に誘導された状態で前眼部画像および角膜画像の撮像が行われる。そして、位置情報対応部１２２ａは、第１撮像期間において、角膜撮像光学系と前眼部撮像光学系１２とが特定の相対位置関係である状態で撮像された角膜画像および前眼部画像を用いて、前眼部画像に含まれる前眼部において基準位置と視線依存位置との間の距離および位置関係を検出し、角膜画像に対して距離および位置関係を示す位置情報を対応付ける。すなわち、位置情報対応部１２２ａは、図５に示す撮像処理において、第１撮像期間に複数の前眼部画像および角膜画像が取得されると、各々の角膜画像に対して、上述した一連の撮像工程において同じ撮像工程内において撮像された前眼部画像に基づき検出された基準位置と視線依存位置との間の距離および位置関係を示す位置情報を対応付ける。そして、第１撮像期間において、位置情報が対応付けられた角膜画像は、記憶装置１２４に記憶される。なお、上述したように、本実施形態では、角膜撮像光学系（撮像照明光学系１４および撮像光学系２０）と、前眼部撮像光学系１２との相対位置関係は一定であることから、特定の相対位置関係とは常に一定である。

撮像制御回路１１７は、第２撮像期間において、角膜撮像光学系と前眼部撮像光学系１２とが特定の相対位置関係である状態で、距離および位置関係が基準とする位置情報と同じになるように、角膜画像を撮像させる。本実施形態では、基準とする位置情報は、基準位置と視線依存位置との距離および位置関係が、図６Ａに示す状態となる位置情報である。したがって、第２撮像期間においても、第１撮像期間と同様に、被検眼Ｅの視線方向は、図６Ａで示された方向に誘導された状態で前眼部画像および角膜画像の撮像が行われる。すなわち、角膜撮像素子は、第２撮像期間の間、基準とする位置情報に近付くよう固視標光源７４を点灯させた状態において角膜を撮像する。そして、位置情報対応部１２２ａは、第１撮像期間と同様に、第２撮像期間において撮像された前眼部画像から検出された距離および位置関係を位置情報として、第２撮像期間において撮像された角膜画像に対応付ける。位置情報が対応付けられた当該角膜画像は、記憶装置１２４に記憶される。

画像選抜部１２２ｂは、第１撮像期間に撮像された１枚の角膜画像の位置情報を基準として、当該基準に最も近い位置情報が対応付けられた角膜画像を第２撮像期間に撮像された角膜画像の中から選抜する。すなわち、画像選抜部１２２ｂは、ＲＡＭに記録された検者に選択された第１撮像期間の角膜画像を基準画像として参照し、当該基準画像に対応付けられた位置情報に最も近い位置情報が対応付けられた角膜画像を、ＲＡＭに記録された第２撮像期間の角膜画像の中から選抜する。基準画像とは、ユーザＩ／Ｆ部１２７を介して検者が選択した第１撮像期間の角膜画像であり、第２撮像期間の中から角膜画像を選抜する際に、選抜の基準とする位置情報が対応付けられた角膜画像である。第２撮像期間の角膜画像の中から選抜が行われる際には、基準画像の位置情報が示す距離と第２撮像期間の角膜画像の位置情報が示す距離との差（長さの差）が小さいほどスコアが高くなるように設定されたスコアＤと、基準画像の位置情報が示す位置関係と第２撮像期間の角膜画像の位置情報が示す位置関係との差（角度の差）が小さいほどスコアが高くなるように設定されたスコアＡと、を足した合計スコアが参照される。また、合計スコアは、（スコアＤ×α）＋（スコアＡ×β）と表現して、係数αおよびβの値を変動させることによって、スコアＤとスコアＡとの合計スコアに対する寄与の度合いが調整される。また、第２撮像期間の角膜画像の選抜を行う際には、距離および位置関係のみならず座標情報についても合計スコアに反映させてもよい。座標情報についてのスコアは、基準画像の座標情報に近い座標情報を備える角膜画像ほどスコアが高くなるように設定される。

図１０は、第２撮像期間に撮像された角膜画像が画像選抜されて一覧表示される例を示す図である。画像処理回路１２２は、表示部１２９を制御して、合計スコアが高い順に、第２撮像期間に撮像された複数の角膜画像を表示部１２９に表示させる。図１０においては、図の右上に被検眼Ｅを前眼部撮像光学系１２で撮像した前眼部画像Ｉｅが表示され、当該画像の左側および下側に角膜画像Ｉ₁～Ｉ₈が一覧表示されている。角膜画像Ｉ₁～Ｉ₈の左上の端には、合計スコアの高い順を示す順位の値が示されている。例えば、角膜画像Ｉ₁の順位は１位であり、第２撮像期間に撮像された角膜画像の中で合計スコアが最も高い。また、図１０の左端に表示された撮像画像Ｉ₀は、一覧表示された角膜画像から選択された角膜画像Ｉ₁を拡大した画像である。前眼部画像Ｉｅは、角膜画像Ｉ₁と同じ撮像工程内において撮像された前眼部画像である。図１０に示す画面上に表示された角膜画像Ｉ₁～Ｉ₈のうちいずれかがタッチされると、タッチされた角膜画像の拡大画像が左端に表示されるとともに、タッチされた角膜画像と同じ撮像工程内において撮像された前眼部画像が右上に表示される。また、タッチされた角膜画像に対応付けられた位置情報が表示部１２９に表示されてもよいし、画像選抜の基準となった基準画像である第１撮像期間の角膜画像が撮像画像Ｉ₀と並列した状態で表示されてもよい。図１０の画面上に表示された「次のページ」ボタンがタッチされると、角膜画像Ｉ₁～Ｉ₈の表示が消去され、代わりに第２撮像期間において撮像された他の角膜画像が表示される。以上の構成により、検者は一覧表示された角膜画像の中から所望の画像を選択し、拡大表示させ、診断等に利用することができる。また、一覧表示は、基準画像とされた第１撮像期間の角膜画像の位置情報に近い順に抽出されている。従って、基準画像に最も近い位置情報が対応付けられた第２撮像期間の角膜画像を容易かつ早期に選択することが可能である。

次に、画像処理回路１２２が実行する画像処理のフローを図１１に示す。画像処理は、図５で説明した撮像処理が終了したのち、当該撮像処理において撮像されたすべての前眼部画像および角膜画像に対して実行される。なお、撮像処理は、一連の撮像工程が行われる毎に、当該撮像工程において撮像された１枚の前眼部画像および１枚の角膜画像に対して実行されてもよい。

画像処理が開始されると、画像処理回路１２２は、位置情報対応部１２２ａとして機能することによって、前眼部画像に含まれる前眼部において基準位置と視線依存位置との間の距離および位置関係を検出する。（ステップＳ２１０）。画像処理回路１２２は、前眼部画像に写った基準位置および視線依存位置のＸ方向位置とＹ方向位置を示す座標に基づいて、基準位置と視線依存位置との距離および位置関係を検出する。

基準位置と視線依存位置との間の距離および位置関係を検出したのち（ステップＳ２１０）、画像処理回路１２２は、位置情報対応部１２２ａとして機能することによって、ステップＳ２１０で検出された基準位置と視線依存位置との間の距離および位置関係を示す位置情報を、角膜画像に対応付ける（ステップＳ２２０）。角膜画像に対応づけられる位置情報は、同じ撮像工程内において撮像された前眼部画像に基づき検出された位置情報であることから、画像処理回路１２２は、各々の角膜画像に対して対応する前眼部画像に基づいて検出された位置情報を特定したのち、当該位置情報を各々の角膜画像に対して対応付ける。そして、画像処理回路１２２は、位置情報が対応付けられた角膜画像を記憶装置１２４に記憶させたのち（ステップＳ２３０）、画像処理を終了する。

次に、画像処理回路１２２が実行する選抜処理のフローを図１２に示す。選抜処理は、ユーザＩ／Ｆ部１２７を介して検者が第１撮像期間の角膜画像の中から基準画像を選択した場合に実行される。

選抜処理が開始されると、画像処理回路１２２は、画像選抜部１２２ｂとして機能することによって、基準画像として選択された角膜画像の位置情報を特定する（ステップＳ３１０）。画像処理回路１２２は、記憶装置１２４から基準画像として選択された角膜画像を参照することにより、当該角膜画像に対応付けられた位置情報を特定する。

位置情報が特定されたのち（ステップＳ３１０）、画像処理回路１２２は、画像選抜部１２２ｂとして機能することによって、合計スコアに基づいて、第２撮像期間に撮像された角膜画像の選抜を行う（ステップＳ３２０）。ここでいう選抜とは、合計スコアに基づいて角膜画像に順位付けをすることであり、画像選抜部１２２ｂは、基準画像の位置情報と、第２撮像期間に撮像された各々の角膜画像の位置情報と、の差分から合計スコアを算出し、当該合計スコアを参照して各々の角膜画像に対して順位付けを行う。

角膜画像の選抜が行われたのち（ステップＳ３２０）、画像処理回路１２２は、画像選抜された角膜画像の一覧表示を行う（ステップＳ３３０）。画像処理回路１２２は、表示部１２９を制御して、合計スコアが高い順に、第２撮像期間に撮像された複数の角膜画像を表示部１２９に表示させる。その後、画像処理回路１２２は、選抜処理を終了する。

以上の構成により、第２撮像期間において、距離および位置関係が基準とする位置情報と同じになるように角膜画像が撮像される。したがって、第２撮像期間における被検眼の視線の方向は、第１撮像期間における被検眼の視線の方向と同じである可能性が高い。このため、第２撮像期間において撮像された角膜画像に写っている部位は、第１撮像期間において撮像された角膜画像に写っている部位と同じである可能性が高い。すなわち、異なる撮像期間に角膜内皮の同一の部位を撮像できる可能性を向上させることができる。

以上の構成により、第１撮像期間および第２撮像期間の各々において複数の角膜画像および前眼部画像が撮像される。そして、画像選抜部１２２ｂは、第１撮像期間に撮像された１枚の角膜画像の位置情報を基準として、当該基準に最も近い位置情報が対応付けられた角膜画像を第２撮像期間に撮像された角膜画像の中から選抜する。したがって、第２撮像期間において撮像された複数の角膜画像の中から、基準画像に写った角膜内皮と同一の部位が写った角膜画像が選抜される可能性を高めることができる。

以上の構成により、角膜撮像素子は、第２撮像期間の間、基準とする位置情報に近付くよう固視標光源７４を点灯させた状態において角膜を撮像する。したがって、基準とする位置情報と同じ構図で、第２撮像期間において角膜内皮を撮像できる可能性を高めることができる。

（２）第２実施形態の角膜内皮撮像装置の構成：
第２実施形態の角膜内皮撮像装置は、固視標光源７４に含まれるＬＥＤのうち発光させるＬＥＤの位置が、第１撮像期間と第２撮像期間との間で異なる点を除き、第１実施形態の角膜内皮撮像装置と同じである。すなわち、第２実施形態の角膜内皮撮像装置では、第１撮像期間においては、第１実施形態と同様に、固視標光源７４に含まれるＬＥＤのうち、前眼部撮像光学系１２の光軸Ｏ１に被検眼Ｅの視線方向が一致するよう（図６Ａで示された状態となるよう）被検眼Ｅの視線方向を誘導する位置にあるＬＥＤを発光させるのに対して、第２撮像期間においては、固視標光源７４に含まれるＬＥＤのうち発光させるＬＥＤの位置は、基準画像に基づいて決められる。より詳細には、基準画像として選択された第１撮像期間の角膜画像に対応付けられた位置情報が示す状態となるように被検眼Ｅの視線方向を誘導する位置にあるＬＥＤが発光させられる。換言すれば、基準画像の位置情報が示す視線依存位置に相当する画素に対応付けられたＬＥＤが点灯させられる。すなわち、第２実施形態においては、第２撮像期間において撮像制御回路１１７が角膜画像を撮像する際の基準とする位置情報は、基準画像として選択された第１撮像期間の角膜画像に対応付けられた位置情報である。

第２実施形態の角膜内皮撮像装置において、撮像制御回路１１７は、図５で説明した撮像処理のうちステップＳ１２０で行われる視線方向の調整については、第１撮像期間と第２撮像期間との間で、固視標光源７４に含まれるＬＥＤのうち発光させるＬＥＤの位置が異なる。第１撮像期間においては、図６Ａで示された状態となるように被検眼Ｅの視線方向を誘導する位置にあるＬＥＤが発光させられる。一方、第２撮像期間においては、基準画像（第１撮像期間の角膜画像の中から選択された角膜画像）の位置情報が示す状態となるように被検眼Ｅの視線方向を誘導する位置にあるＬＥＤが発光させられる。ステップＳ１３０以降の処理は、第１撮像期間と第２撮像期間との間で同じである。

以上の構成により、第２撮像期間に撮像された各々の角膜画像における被検眼の視線の方向は、基準画像における被検眼の視線の方向と同じである可能性が高い。このため、第２撮像期間に撮像された各々の角膜画像に写っている部位は、基準画像に写っている部位と同じである可能性が高い。したがって、基準画像の位置情報を基準として当該基準に最も近い位置情報が対応付けられた角膜画像を第２撮像期間に撮像された角膜画像の中から選抜する際、基準画像に写った角膜内皮と同一の部位が写った角膜画像が選抜される可能性をより一層高めることができる。

（３）第３実施形態の角膜内皮撮像装置の構成：
第３実施形態の角膜内皮撮像装置は、第２撮像期間において実行される撮像処理のうちステップＳ２００において撮像が停止されるまでの間、第２撮像期間が開始されてから既に撮像された角膜画像に対応付けられた位置情報を参照して、固視標光源７４のうち発光させるＬＥＤの位置を変動させる。

第３実施形態の角膜内皮撮像装置においては、固視標光源７４は、第２撮像期間の間、第２撮像期間が開始されてから既に撮像された角膜画像に対応付けられた位置情報を参照し、距離および位置関係が基準とする位置情報に近付くよう視線の方向を誘導する。すなわち、撮像制御回路１１７は、第２撮像期間が開始されてから既に撮像された第２撮像期間における角膜画像に対応付けられた位置情報をフィードバックに用いて、第２撮像期間においてこれから撮像される角膜画像について、基準とする位置情報が示す状態に近付くよう、ドットマトリクスＬＥＤである固視標光源７４のうち発光させるＬＥＤの位置を選択することによって、視線の方向を誘導するということである。例えば、基準とする位置情報が図６Ａに示された状態（角膜輪部の重心１３１の位置と、アライメント光１２６の位置とが一致している状態）であって、第２撮像期間において直前に撮像された角膜画像の位置情報が図６Ｂに示された状態（アライメント光１２６の位置に対して、角膜輪部の重心１３１の位置が図面上の左側方向にずれている状態）である場合には、角膜輪部の重心１３１の位置が図面上の右側方向に移動するように、固視標光源７４のうち発光させるＬＥＤの位置を変えてから、（第２撮像期間における）次の角膜画像を撮像するということである。フィードバックに用いられる角膜画像の位置情報は、第２撮像期間において直前に撮像された１枚の角膜画像の位置情報であってもよいし、第２撮像期間において既に撮像された角膜画像の位置情報を平均した位置情報であってもよい。

第３実施形態の角膜内皮撮像装置において、撮像制御回路１１７は、図５で説明した撮像処理のうちステップＳ１６０で行われる既定間隔毎の一連の撮像工程には、ＸＹアライメントを行ったのち前眼部画像の撮像を行うとともに角膜画像の撮像を行うことに加えて、前眼部画像および角膜画像の撮像を行う前に視線方向の調整が行われる。ここで行われる視線方向の調整とは、上述したように、第２撮像期間が開始されてから既に撮像された第２撮像期間における角膜画像に対応付けられた位置情報をフィードバックに用いて、基準とする位置情報が示す状態に近付くよう、固視標光源７４のうち発光させるＬＥＤの位置を選択して視線の方向を誘導することである。具体的には、次の角膜画像が撮像される前に、既に撮像された角膜画像の位置情報が示す距離および位置関係と、基準とする位置情報が示す距離および位置関係と、の差を算出し、当該差が示すベクトルの大きさだけ視線依存位置（角膜輪部の重心１３１の位置）をＸ方向（被検眼Ｅに対する上下方向）およびＹ方向（被検眼Ｅに対する左右方向）に移動させるＬＥＤが発光させられる。視線を当該ベクトルが示す方向に誘導するために点灯させるべきＬＥＤの位置は、当該ベクトルの大きさと方向毎に予め対応付けられている。なお、第３実施形態の角膜内皮撮像装置において、撮像光学系２０が角膜内皮ｅｎに合焦する合焦位置に装置光学系１０を精度良く配置できる場合には、図５で説明した撮像処理において、装置光学系１０を被検眼Ｅに接近させる接近移動や装置光学系１０を被検眼Ｅから隔離させる隔離移動を行わずに当該合焦位置に装置光学系１０を配置した状態で、既定間隔毎の一連の撮像工程が実行されることが好ましい。

以上の構成により、第２撮像期間において取得される角膜画像は、基準位置と視線依存位置との距離および位置関係が基準とする位置情報に近付くように、固視標光源７４により視線の方向がリアルタイムで誘導されながら撮像されるものである。したがって、第２撮像期間において視線の方向が常に一定の方向に誘導された状態において撮像が行われる形態と比べて、基準画像に写った角膜内皮と同一の部位が、第２撮像期間において撮像される角膜画像に写される可能性を高めることができる。

（４）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、角膜撮像光学系と前眼部撮像光学系とが特定の相対位置関係である状態で角膜画像および前眼部画像を撮像する光学系において、前眼部における基準位置と視線依存位置との間の距離および位置関係を再現するようにして複数の角膜画像を撮像することができる限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、上述した実施形態では、装置光学系１０を構成する各々の光学系（装置光学系１０、前眼部撮像光学系１２、撮像照明光学系１４、位置検出光学系１６、位置検出照明光学系１８、撮像光学系２０）は一体として移動させられることから、角膜撮像光学系（撮像照明光学系１４および撮像光学系２０）と、前眼部撮像光学系１２との相対位置関係は常に一定であったが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば、角膜撮像光学系と前眼部撮像光学系とは別個に移動が可能であってもよく、このような形態においては、相対位置関係は常に一定でない。すなわち、第１撮像期間における相対位置関係と、第２撮像期間における相対位置関係と、が同じである限り、角膜撮像光学系と前眼部撮像光学系との相対位置関係は任意に設定されてもよい。

角膜撮像光学系は、スリット光束を被検眼に対して斜めから照明する照明光源と、スリット光束による被検眼の角膜からの反射光束を受光して角膜の画像である角膜画像を撮像する角膜撮像素子と、を含んでいればよい。また、前眼部撮像光学系は、被検眼の前眼部を照明する照明光源と、照明光源による前眼部からの反射光束を受光して前眼部の画像である前眼部画像を撮像する前眼部撮像素子と、含んでいればよい。上述の実施形態では、角膜撮像素子および前眼部撮像素子は、共通のＣＣＤ２８であったが、別個の撮像素子であってもよい。また、上述の実施形態では、ＣＣＤ２８は、観察用光源３０と撮像用光源４０とのうち一方が発光し他方が消灯することによって、前眼部撮像素子および角膜撮像素子としての機能を切り替えていたが、観察用光源３０および撮像用光源４０の両方が発光している状態において、いずれかの発光を遮光板によって遮光することによって当該機能が切り替えられてもよい。

位置情報対応部は、第１撮像期間において、角膜撮像光学系と前眼部撮像光学系とが特定の相対位置関係である状態で撮像された角膜画像および前眼部画像を用いて、前眼部画像に含まれる前眼部において基準となる基準位置と視線の方向に応じて変化する視線依存位置との間の距離および位置関係を検出し、角膜画像に対して距離および位置関係を示す位置情報を対応付けることができればよい。上述した実施形態では、基準位置は、プルキンエ像（アライメント光１２６）の位置であり、視線依存位置は、角膜輪部の重心１３１の位置であったが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば、基準位置は、図６Ａに示したような前眼部画像に写る部位であって、視線の方向に応じて変化しない部位である限り、任意の部位を採用できる。例えば、前眼部画像に目尻もしくは目頭が写る場合には、目尻もしくは目頭を基準位置として採用してもよい。また、目尻の位置および目頭の位置を結ぶ線分の中央の位置を基準位置として採用してもよい。同様に、視線依存位置は、図６Ａに示したような前眼部画像に写る部位であって、視線の方向に応じて変化する部位である限り、任意の部位を採用できる。例えば、角膜輪部の重心から既定方向の位置に存在する角膜輪部の外縁部分を視線依存位置として採用してもよい。

撮像制御回路は、第２撮像期間において、角膜撮像光学系と前眼部撮像光学系とが特定の相対位置関係である状態で、距離および位置関係が基準とする位置情報と同じになるように、角膜画像を撮像させることができればよい。上述の実施形態では、基準とする位置情報に応じて、撮像制御回路が自動的に視線方向を誘導することによって距離および位置関係を調整していたが、基準とする位置情報に応じて、検者が距離および位置関係を調整してもよい。図１３は、表示画面１１０上に写される前眼部画像の例を示す図である。矢印ＡＲ１、ＡＲ２は、基準とする位置情報に近付くよう視線を誘導すべき方向を示している。矢印ＡＲ１、ＡＲ２等の長さおよび方向は、基準とする位置情報が示す距離および位置関係と、表示画面１１０上に現在写されている前眼部画像の距離および位置関係と、の差に基づいて決定される。すなわち、矢印の長さは、距離の差が大きいほど長くなるよう決定され、矢印の方向は、基準とする位置情報が示す位置関係に合致させるために、表示画面１１０上に現在写されている前眼部画像の位置関係から視線依存位置を動かすべき方向に応じて決定される。検者は、矢印ＡＲ１、ＡＲ２を参照して、被検者に対して視線を向けるべき方向についての声かけを行うことができる。

上述した実施形態では、角膜撮像素子および前眼部撮像素子は、第１撮像期間および第２撮像期間の各々において複数の角膜画像および前眼部画像を撮像していたが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば、角膜撮像素子および前眼部撮像素子は、第１撮像期間および第２撮像期間の少なくとも一方の期間においては、１枚の角膜画像および１枚の前眼部画像を撮像するだけであってもよい。このような場合、図５に示す撮像処理において、一連の撮像工程が既定間隔毎ではなく１回行われるのみであり、そのときの撮像位置は、撮像光学系２０が角膜内皮ｅｎに合焦する合焦位置で行われることが好ましい。

画像選抜部は、第１撮像期間に撮像された１枚の角膜画像の位置情報を基準として、当該基準に最も近い位置情報が対応付けられた角膜画像を第２撮像期間に撮像された角膜画像の中から選抜することができればよい。ここで選抜される角膜画像の枚数は任意に設定されてもよい。上述した実施形態では、複数の角膜画像が選抜されて、さらに、合計スコアに基づいて角膜画像に順位付けがされるとともにその順位に沿って角膜画像が並べられて表示されていたが、選抜される角膜画像は、合計スコアが最も高い１枚の角膜画像であってもよい。

上述した実施形態では、固視標は、複数のＬＥＤをマトリクスに並べたドットマトリクスＬＥＤであったが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば、固視標は、複数のＬＥＤを放射状に並べたものであってもよいし、液晶ディスプレイの表示部のうち特定の位置を発光させることによって実現されてもよい。また、固視標は、角膜内皮撮像装置の内部ではなく外部に備えられていてもよい。

上述した実施形態では、装置光学系１０が隔離移動されながら、既定間隔毎にＣＣＤ２８によって角膜画像および前眼部画像が撮像されていたが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば、隔離移動されている装置光学系１０は、既定間隔毎にＣＣＤ２８によって角膜画像および前眼部画像が撮像されるときは、その隔離移動が一旦停止されてもよい。そして、ＣＣＤ２８による撮像が終了するたび隔離移動が再開されてもよい。換言すれば、装置光学系１０の隔離移動は、既定間隔毎にＣＣＤ２８による撮像のために一旦停止されてもよいということである。

さらに、基準位置と視線依存位置との間の距離および位置関係に基づいて角膜画像を撮像する手法は、方法の発明としても適用可能である。また、以上のような角膜内皮撮像装置、方法は、単独の装置として実現される場合や、複数の機能を有する装置の一部として実現される場合が想定可能であり、各種の態様を含むものである。

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、４４…ラインセンサ、８８…アライメント検出センサ、１００…角膜内皮撮像装置、１１２…Ｘ軸駆動機構、１１４…Ｙ軸駆動機構、１１６…Ｚ軸駆動機構、１１７…撮像制御回路、１１８…ＸＹアライメント検出回路、１２０…Ｚアライメント検出回路、１２２…画像処理回路、１２２ａ…位置情報対応部、１２２ｂ…画像選抜部、１２４…記憶装置

Claims (5)

1. スリット光束を被検眼に対して斜めから照明する照明光源と、前記スリット光束による被検眼の角膜からの反射光束を受光して前記角膜の画像である角膜画像を撮像する角膜撮像素子と、を含む角膜撮像光学系と、
   被検眼の前眼部を照明する照明光源と、当該照明光源による前記前眼部からの反射光束を受光して前記前眼部の画像である前眼部画像を撮像する前眼部撮像素子と、含む前眼部撮像光学系と、
   第１撮像期間において、前記角膜撮像光学系と前記前眼部撮像光学系とが特定の相対位置関係である状態で撮像された前記角膜画像および前記前眼部画像を用いて、前記前眼部画像に含まれる前記前眼部において基準となる基準位置と視線の方向に応じて変化する視線依存位置との間の距離および位置関係を検出し、前記角膜画像に対して前記距離および前記位置関係を示す位置情報を対応付ける位置情報対応部と、
   第２撮像期間において、前記角膜撮像光学系と前記前眼部撮像光学系とが前記特定の相対位置関係である状態で、前記距離および前記位置関係が基準とする前記位置情報と同じになるように、前記角膜画像を撮像させる撮像制御回路と、を備える、
   角膜内皮撮像装置。
2. 前記基準位置は、プルキンエ像の位置であり、
   前記視線依存位置は、角膜輪部の重心の位置である、
   請求項１に記載の角膜内皮撮像装置。
3. 前記角膜撮像素子および前記前眼部撮像素子は、前記第１撮像期間および前記第２撮像期間の各々において複数の前記角膜画像および前記前眼部画像を撮像し、
   前記位置情報対応部は、前記第２撮像期間において撮像された前記前眼部画像から検出された前記距離および前記位置関係を前記位置情報として、前記第２撮像期間において撮像された前記角膜画像に対応付け、
   前記第１撮像期間に撮像された１枚の前記角膜画像の前記位置情報を基準として、当該基準に最も近い前記位置情報が対応付けられた前記角膜画像を前記第２撮像期間に撮像された前記角膜画像の中から選抜する画像選抜部を、さらに備える、
   請求項１または請求項２に記載の角膜内皮撮像装置。
4. 前記被検眼の視線を既定方向に誘導する固視標をさらに備え、
   前記角膜撮像素子は、前記第２撮像期間の間、基準とする前記位置情報に近付くよう前記固視標を点灯させた状態において前記角膜を撮像する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の角膜内皮撮像装置。
5. 前記固視標は、前記第２撮像期間の間、前記第２撮像期間が開始されてから既に撮像された前記角膜画像に対応付けられた前記位置情報を参照し、前記距離および前記位置関係が基準とする前記位置情報に近付くよう前記視線の方向を誘導する、
   請求項４に記載の角膜内皮撮像装置。

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