WO2007004383A1 - 眼科撮影装置 - Google Patents

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Takayoshi Suzuki
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Kowa Co Ltd
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Kowa Co Ltd
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/101—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for examining the tear film

Definitions

  • the present invention relates to an ophthalmologic photographing apparatus, and more particularly to an ophthalmic photographing apparatus for photographing an anterior ocular segment for diagnosis of dry eye or the like.
  • corneal epithelial disorder may occur. Diagnose symptoms such as dry eye by observing or photographing the anterior segment of the subject's eye To be done. For example, the progress of dry eye has been qualitatively diagnosed by observing interference fringes formed by tear fluid in the anterior segment of the eye to be examined (Patent Document 1). If light incident on the cornea via the optical system is incident in a direction perpendicular to the cornea surface and the corneal reflection is efficiently collected, it can be seen that the anterior segment of the eye can be observed and imaging can be performed well. Known (Patent Document 2).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 7-136120
  • Patent Document 2 JP-A-9-289970
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 11-267102
  • the tear film interference fringe pattern observed in Patent Document 1 and the tear volume measurement in Patent Document 3 are the positions and observations of the anterior segment to be illuminated. N / A and the shooting site was different, each had its own optical system and had to be done with different devices.
  • a lattice-shaped slit arranged in the optical system is used for tear film interference when measuring tears. When observing the stripes, they had to be separated, which complicated the configuration and increased the cost of the equipment.
  • the present invention has been made to solve such problems, and is an ophthalmologic photographing capable of observing interference fringes by an anterior tear film and measuring the amount of tears with an inexpensive configuration. The challenge is to provide equipment.
  • the present invention provides:
  • Photographing means capable of photographing the anterior segment of the eye to be examined at first and second different magnifications
  • a first light source that illuminates the anterior segment of the eye to be examined
  • a second light source comprising a plurality of light emitting elements for anterior segment illumination disposed at a predetermined distance
  • Control means for selecting and lighting the first and second light sources
  • the anterior segment of the eye to be examined is photographed at the first magnification
  • the second light source is turned on, the image is photographed at the second magnification.
  • the present invention also provides:
  • a first light source that illuminates the anterior segment of the eye to be examined
  • a second light source comprising a plurality of light emitting elements for anterior segment illumination disposed at a predetermined distance
  • Control means for selecting and lighting the first and second light sources
  • the photographing means photographs the interference fringes formed by the reflected light of the first light source of the tear film force, and when the second light source is turned on.
  • the present invention is characterized in that a plurality of striped patterns with a gap corresponding to the arrangement distance of the light emitting elements are photographed with a striped pattern by reflected light of the light emitting elements from tear fluid.
  • a plurality of light sources are provided to illuminate the anterior segment, and each light source is selectively turned on, whereby a striped pattern necessary for tear volume measurement or a tear film of the anterior segment Since the interference fringes formed by the above can be observed without photographing, it is possible to diagnose dry eye symptoms from various angles with a simple configuration.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ophthalmologic photographing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2A is a configuration diagram showing the principle when an interference fringe due to a tear film of the anterior segment cornea is observed using a first light source and a first magnification (low magnification) lens.
  • FIG. 2B is a configuration diagram showing the principle when measuring the amount of tear fluid in the meniscus of the lower anterior segment of the anterior eye segment using a second light source and a second magnification (high magnification) lens.
  • FIG. 1 shows a configuration of an ophthalmologic photographing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • reference numeral 10 denotes a low-magnification light source as a first light source, which includes a halogen lamp and the like.
  • the light from the low-magnification light source 10 passes through the polarizing plate 11 and is reflected by the half mirror 12 having a reflectance of about 30% that functions as an optical path dividing means, and is coaxial with the optical axis 14 of the photographing optical system.
  • the anterior eye part Ep of the eye E is irradiated through the objective lens 13.
  • the reflected light from the cornea Ec of the eye E is imaged on the CCD 16 as imaging means via the objective lens 13, the half mirror 12, and the variable power lens 15.
  • the variable power lens 15 includes a low-power lens 15a and a high-power lens 15b, one of which is inserted into the optical path of the photographing optical system.
  • the image signal captured from the CCD 16 is input to the image calculation unit 17 and processed, and the image is displayed on the monitor 18.
  • a high-magnification light source 20 as a second light source is disposed in the vicinity of the opening of the objective lens 13.
  • the high-magnification light source 20 is composed of two light emitting elements 20a and 20b made of LEDs and the like arranged above and below the aperture of the objective lens 13 at a predetermined distance. When it is lit, it is arranged at a position to illuminate the lower eyelid part of the anterior eye part.
  • the control unit (control means) 19 controls the insertion / removal of the low-power lens 15a and the high-power lens 15b into the optical path of the photographic optical system, switching between the low-power light source 10 and the high-power light source 20, and image processing. To do.
  • the control unit 19 turns on the low-magnification light source 10 (the light-emitting elements 20a and 20b of the high-magnification light source 20 are extinguished) and interlocks with this.
  • the low magnification lens 15a is inserted into the optical path, and the image calculation unit 17 is instructed to perform various image processing on the interference fringes.
  • the control unit 19 turns on the high-magnification light source 20 (light-emitting elements 20a and 20b) (the low-magnification light source 10 goes off), and in conjunction with this, the high-magnification lens 15b Is inserted into the optical path, and the image calculation unit 17 is instructed to measure the tear volume.
  • the low-magnification light source 10 When observing the interference fringes, as shown in FIG. 2A, the low-magnification light source 10 is turned on, and the low-magnification lens 15a is inserted into the optical path.
  • the light from the light source 10 passes through the polarizing plate 11, is reflected by the half mirror 12, and is projected through the objective lens 13 onto the lipid layer on the outermost layer of tear fluid on the eye cornea Ec to be examined.
  • illumination light is incident in a direction perpendicular to the corneal surface so that the corneal reflection is efficiently condensed.
  • the reflected light from the cornea passes through the objective lens 13, the half mirror 12, and the low magnification lens 15 a and forms an image on the CCD 16. Since the reflected light from the cornea forms various interference fringes depending on the thickness of the lipid layer and other conditions, an interference fringe pattern 18a due to an oil film on the cornea is displayed on the monitor 18. Therefore, the examiner can observe the symptoms of dry eye qualitatively by observing the interference fringe pattern. Details of this qualitative observation of dry eye Is described in Patent Document 1 mentioned above.
  • the state of the cornea can be quantified by performing various image processing or the like on the image of the anterior segment image and observing the image signal intensity (for example, see JP-A-9-201334). reference).
  • the light-emitting elements 20a and 20b of the high-magnification light source are turned on, and the high-magnification lens 15b is inserted into the optical path.
  • the light from the light emitting elements 20a and 20b is applied to the meniscus Em formed by tears that accumulate in the lower anterior eyelid region.
  • the surface of the tear meniscus Em since the surface of the tear meniscus Em is concave due to the surface tension, it acts as a concave mirror, and the reflected light on the surface of the tear meniscus Em is reflected by the objective lens 13, the half mirror 12, The image is formed on the CCD 16 through the magnification lens 15b, and the images 18b and 18c of the light emitting elements 20a and 20b are displayed on the monitor 18 as bright images. Since the curvature of the concave surface changes depending on the amount of tears, the distance D between the two bright images 18b and 18c changes. If this distance D is measured, the imaging magnification by the high-power lens 15b is measured, and the tear volume can be measured quantitatively. Details of such measurement are described in detail in Patent Document 3 described above.
  • Which light source 10 or 20 should be used is determined by, for example, the control unit 19 as long as the examiner designates it with a switch or the like. In addition to selectively inserting it into the imaging optical path, the processing and display method of images captured by the CCD16 are switched in conjunction.

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Abstract

　涙液による干渉縞を観察する場合には、低倍用光源１０が点灯され、被検眼角膜Ｅｃ上の涙液最表層が照明される。角膜Ｅｃからの反射光はＣＣＤ１６に結像され、角膜上の油膜による干渉縞模様１８ａがモニタ１８に映しだされる。涙液量を測定する場合には、高倍用光源の発光素子２０ａ、２０ｂが点灯され、前眼部下瞼部に溜まる涙液メニスカスＥｍが照射される。メニスカスＥｍの表面での反射光は、ＣＣＤ１６上に結像され、モニタ１８には、発光素子２０ａ、２０ｂの像１８ｂ、１８ｃが間隔Ｄ離して明像として表示される。この間隔Ｄを測定すれば、涙液量を定量的に測定することができる。このような構成により、一台で、前眼部涙液層による干渉縞の観察と涙液量の測定を行うことが可能となる。

Description

眼科撮影装置
技術分野
[0001] 本発明は、眼科撮影装置、更に詳細には、ドライアイなどの診断のために被検眼前 眼部を撮影する眼科撮影装置に関する。
背景技術
[0002] 被検眼がドライアイになると、角膜上皮障害や結膜障害、その他種々の眼科疾患を 併発する恐れがあるので、被検眼の前眼部を観察あるいは撮影してドライアイなどの 症状を診断することが行われている。例えば、被検眼の前眼部の涙液によって形成 される干渉縞を観察することによりドライアイの進拔度を定性的に診断することが行わ れており（特許文献 1)、このとき、投光系を介して角膜に入射する光線を、角膜表面 に対して垂直方向に入射させて角膜反射を効率よく集光させると、前眼部の観察な V、し撮影が良好に行われることが知られて ヽる（特許文献 2)。
[0003] また、被検眼前眼部に格子状のスリットを投影し、そのスリット開口像に基づいて前 眼部に溜まる涙液の物理量を定量的に測定し、ドライアイの症状を診断することも行 われている（特許文献 3)。
特許文献 1：特開平 7— 136120号公報
特許文献 2：特開平 9 - 289970号公報
特許文献 3：特開平 11― 267102号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しカゝしながら、従来では、特許文献 1に見られるような涙液層干渉縞の観察と、特許 文献 3の涙液量の測定は、照明すべき前眼部の位置や観察な!/ヽし撮影部位が異な るとともに、それぞれ固有の光学系を必要とし、異なる装置で行う必要があった。また 、兼用機で、涙液層干渉縞の観察と、涙液量の測定を行うようにするには、涙液測定 の際、光学系に配置される格子状のスリットを、涙液層干渉縞の観察のときに、離脱 させなければならず、構成が複雑になり、装置コストを上昇させる要因になっていた。 [0005] 本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、安価な構成で、前 眼部涙液層による干渉縞の観察と、涙液量の測定が可能な眼科撮影装置を提供す ることをその課題とする。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明は、
被検眼前眼部を第 1と第 2の異なる倍率で撮影可能な撮影手段と、
被検眼前眼部を照明する第 1の光源と、
所定距離離して配置された前眼部照明のための複数の発光素子よりなる第 2の光 源と、
第 1と第 2の光源を選択して点灯させる制御手段とを有し、
第 1の光源が点灯されたときは、被検眼前眼部が第 1の倍率で撮影され、第 2の光 源が点灯されたときは第 2の倍率で撮影されることを特徴とする。
[0007] また、本発明は、
被検眼前眼部を照明する第 1の光源と、
所定距離離して配置された前眼部照明のための複数の発光素子よりなる第 2の光 源と、
第 1と第 2の光源を選択して点灯させる制御手段と、
前眼部に溜まる涙液層からの反射光を受光し、該反射光による像を撮影する撮影 手段とを有し、
前記撮影手段は、第 1の光源が点灯されたときは、涙液層力ゝらの第 1の光源の反射 光により形成される干渉縞を撮影し、第 2の光源が点灯されたときは、涙液からの発 光素子の反射光による縞模様で、発光素子の互いの配置距離に応じた隔たりのある 複数の縞模様を撮影することを特徴とする。
発明の効果
[0008] 本発明では、前眼部を照明するために複数の光源を設け、各光源を選択的に点灯 させることにより、涙液量測定に必要な縞模様、あるいは前眼部の涙液層により形成 される干渉縞を撮影な ヽ L«察することができるので、簡単な構成でドライアイの症 状を多角的に診断することが可能となる。 図面の簡単な説明
[0009] [図 1]本発明による眼科撮影装置の構成を示した構成図である。
[図 2A]第 1の光源と第 1の倍率 (低倍率)のレンズを使用して前眼部角膜の涙液層に よる干渉縞を観察するときの原理を示した構成図である。
[図 2B]第 2の光源と第 2の倍率 (高倍率)レンズを使用して前眼部下瞼部のメニスカス の涙液量を測定するときの原理を示した構成図である。
符号の説明
[0010] 10 第 1の光源 (低倍用光源）
11 偏光板
13 対物レンズ
15 変倍レンズ
16 CCD (撮像手段）
17 画像演算部
18 モニタ
19 制御部
20 第 2の光源（高倍用光源）
発明を実施するための最良の形態
[0011] 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
実施例 1
[0012] 図 1には、本発明実施例に係る眼科撮影装置の構成が図示されている。同図にお いて、符号 10で示すものは、第 1の光源としての低倍用光源で、ハロゲンランプなど カゝら構成される。低倍用光源 10からの光は偏光板 11を通過して、光路分割手段とし て機能する反射率約 30%のハーフミラー 12で反射されて、撮影光学系の光軸 14と 同軸になり、対物レンズ 13を介して被検眼 Eの前眼部 Epへ照射される。
[0013] 被検眼 Eの角膜 Ecからの反射光は、対物レンズ 13、ハーフミラー 12、変倍レンズ 1 5を介して、撮影手段としての CCD16上に結像する。このとき、撮影光学系の光軸 1 4は被検眼角膜 Ecの中心になるように位置調整される。 [0014] 変倍レンズ 15は、低倍率レンズ 15aと高倍率レンズ 15bからなり、そのいずれかが 撮影光学系の光路に挿入される。 CCD16より取り込まれた画像信号は、画像演算 部 17に入力されて画像処理され、その画像がモニタ 18に表示される。
[0015] また、第 2の光源としての高倍用光源 20が、対物レンズ 13の開口近傍に配置され る。本実施例では、高倍用光源 20は所定距離離して対物レンズ 13の開口の上下に 配置された LEDなどからなる 2つの発光素子 20a、 20bからなり、各発光素子 20a、 2 Obは、それが点灯されると、前眼部下瞼部を照明するような位置に配置される。
[0016] 制御部（制御手段） 19は、低倍率レンズ 15a、高倍率レンズ 15bの撮影光学系光路 への挿脱、低倍用光源 10と高倍用光源 20の切り換え点灯、並びに画像処理を制御 する。前眼部涙液層により形成される干渉縞を観察するときは、制御部 19は、低倍 用光源 10を点灯し (高倍用光源 20の発光素子 20a、 20bは消灯）、それに連動して 低倍率レンズ 15aを光路に挿入し、干渉縞に対して種々の画像処理を行うように画 像演算部 17に指示する。一方、涙液量の測定を行うときは、制御部 19は、高倍用光 源 20 (発光素子 20a、 20b)を点灯させ (低倍用光源 10は消灯）、それに連動して高 倍率レンズ 15bを光路に挿入し、涙液量の測定を行うように画像演算部 17に指示を 出す。
[0017] このように構成された装置の動作を、干渉縞を観察する場合と、涙液量の測定を行 う場合に分けて説明する。
[0018] 干渉縞を観察する場合には、図 2Aに示したように、低倍用光源 10を点灯し、低倍 率レンズ 15aを光路に挿入する。光源 10からの光は、偏光板 11を通過してハーフミ ラー 12で反射され、対物レンズ 13を介して被検眼角膜 Ec上の涙液最表層の脂質層 に投影される。このとき、照明光を角膜表面に対して垂直方向に入射させて角膜反 射を効率よく集光させるようにする。
[0019] 角膜からの反射光は、対物レンズ 13、ハーフミラー 12、低倍率レンズ 15aを通過し て CCD16に結像される。角膜からの反射光は、脂質層の厚みその他の状態により 種々の干渉縞を形成するので、モニタ 18には、角膜上の油膜による干渉縞模様 18a が映しだされる。そこで、検者は、干渉縞模様を観察することによりドライアイの症状 を定性的に観察することが可能となる。このようなドライアイの定性的な観察の詳細は 、上述した特許文献 1に記載されている。また、この前眼部像の画像に対して種々の 画像処理などを行なったり、画像信号強度を見ることにより、角膜の状態を定量化す ることもできる（例えば、特開平 9— 201334号公報を参照)。
[0020] 一方、涙液量を測定する場合には、図 2Bに示したように、高倍用光源の発光素子 20a、 20bを点灯し、高倍率レンズ 15bを光路に挿入する。発光素子 20a、 20bから の光は、前眼部下瞼部に溜まる涙液によって形成されるメニスカス Emに照射される 。このとき、涙液メニスカス Emの表面は表面張力の影響で凹面状になっているので、 凹面鏡の役割をし、涙液メニスカス Emの表面での反射光は、対物レンズ 13、ハーフ ミラー 12、高倍率レンズ 15bを介して CCD 16上に結像され、モニタ 18には、発光素 子 20a、 20bの像 18b、 18cが明像として表示される。涙液量により凹面の曲率が変 わるので、二つの明像 18b、 18cの間隔 Dが変化する。この間隔 Dを測定すれば、高 倍率レンズ 15bによる結像倍率を測定することになり、涙液量を定量的に測定するこ とができる。このような測定の詳細は、上述した特許文献 3に詳細に記載されている。
[0021] いずれの光源 10あるいは 20を使用するかは、例えば、検者がスィッチ等で指定す ればよぐ制御部 19は、光源 10あるいは 20の選択に合わせて変倍レンズ 15a、 15c を選択的に撮影光路に挿入するとともに、 CCD16に取り込まれた画像の処理、表示 方法などを連動して切り換える。

Claims

請求の範囲
[1] 被検眼前眼部を第 1と第 2の異なる倍率で撮影可能な撮影手段と、
被検眼前眼部を照明する第 1の光源と、
所定距離離して配置された前眼部照明のための複数の発光素子よりなる第 2の光 源と、
第 1と第 2の光源を選択して点灯させる制御手段とを有し、
第 1の光源が点灯されたときは、被検眼前眼部が第 1の倍率で撮影され、第 2の光 源が点灯されたときは第 2の倍率で撮影されることを特徴とする眼科撮影装置。
[2] 被検眼前眼部を照明する第 1の光源と、
所定距離離して配置された前眼部照明のための複数の発光素子よりなる第 2の光 源と、
第 1と第 2の光源を選択して点灯させる制御手段と、
前眼部に溜まる涙液層からの反射光を受光し、該反射光による像を撮影する撮影 手段とを有し、
前記撮影手段は、第 1の光源が点灯されたときは、涙液層力ゝらの第 1の光源の反射 光により形成される干渉縞を撮影し、第 2の光源が点灯されたときは、涙液からの発 光素子の反射光による縞模様で、発光素子の互いの配置距離に応じた隔たりのある 複数の縞模様を撮影することを特徴とする眼科撮影装置。
[3] 干渉縞が撮影されるときは、前眼部の角膜が低倍率で撮影され、複数の縞模様が 撮影されるときは、前眼部の下瞼部が高倍率で撮影されることを特徴とする請求項 2 に記載の眼科撮影装置。
[4] 前記第 2の光源の複数の発光素子は、対物レンズの開口近傍に配置されることを 特徴とする請求項 1から 3のいずれか 1項に記載の眼科撮影装置。
[5] 前記第 1の光源は、光路分割手段により撮影手段の光路から分岐された光路上に 配置されることを特徴とする請求項 1から 4のいずれか 1項に記載の眼科撮影装置。
[6] 前記第 1の光源力 の光は偏光板を介して被検眼前眼部に照射されることを特徴と する請求項 1から 5のいずれか 1項に記載の眼科撮影装置。
[7] 前記撮影手段は電子画撮影が可能であり、該撮影手段で撮影された画像が第 1あ るいは第 2の光源の点灯に応じて異なって処理されることを特徴とする請求項 1から 6 のいずれか 1項に記載の眼科撮影装置。
第 2の光源が点灯されたときは、複数の発光素子の反射光によって生じる縞模様の 縞間隔が算出されることを特徴とする請求項 7に記載の眼科撮影装置。
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