JP2814050B2 - 前眼部観察装置付スペキュラーマイクロスコープ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】スペキュラ−マイクロスコ−プ
は、近年、ヒトの眼球の角膜内皮細胞を観察及び撮影す
ることが、コンタクトレンズ装用による角膜内皮細胞の
減少に及ぼす影響や、硝子体手術、白内障手術、眼内レ
ンズ挿入術等の眼科手術による侵襲に関して重要な指標
と着目されるに至って、ますます重要な観察装置として
注目されている。本発明は、前眼部観察装置により、Ｔ
Ｖモニタ−に映し出された角膜を中心とする前眼部の像
を指標として、角膜内皮細胞観察光学系により、迅速に
容易に確実に、角膜内皮細胞の拡大映像をＴＶモニタ−
に映し出すとともに、同時に、これを観察し記録する、
前眼部観察装置付非接触スペキュラ−マイクロスコ−プ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスペキュラ−マイクロスコ−プで
は、該マイクロスコ−プの視野に角膜内皮細胞の反射像
を捉えることは、専ら、手さぐりの作業が行われてい
る。その他には、顕微鏡式の接眼レンズを使って観察す
る方法が採られているが、これも熟練の技量による手さ
ぐり作業が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、角膜内皮細胞の
反射像を、迅速に容易に確実に観察するための指標とな
るものはなく、これの観察のためには、検査者の経験や
技量に頼る時間のかかる操作を必要とするという問題点
があった。また、角膜内皮細胞は、角膜表面より０．５
ミリメ−トルほど奥にあり、しかも、その反射光の強度
が角膜表面のそれに較べ百分の一程度に過ぎないため、
角膜内皮細胞の反射像を安定した状態で観察することに
は技術的な障壁があるという問題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、前眼
部観察装置が、正確に眼球の正面から角膜を中心とする
前眼部を捉えた前眼部の反射像を、角膜内皮細胞の観
察、記録のための指標とし、かつ、操作の迅速化、確実
性を実現し、しかも角膜内皮細胞の最良の観察記録を保
存するため、前眼部の反射像と、角膜内皮細胞の反射像
とを、同一のＴＶモニタ−に映し出すことにより上記の
問題点を解決しようとした。

【０００５】そこで、本発明は、赤外光による第一の照
明光学系と第一の受光光学系とを含み、該第一の受光光
学系には、リングレチクルと、これを照明する小光束の
赤外光ダイオード発光体と、プリズムとが設けられてい
るとともに、該赤外光ダイオード発光体の赤外光と該第
一の照明光学系の照明用の赤外光ダイオード発光体の赤
外光とがオーバーラップするためのビームスプリッター
が設けられており、該第一の受光光学系により前眼部を
観察する前眼部観察光学系を備え、該第一の照明光学系
の照明用の赤外光ダイオード発光体は、第一の受光光学
系の対物レンズの外周の外側を円周状に囲むように、複
数個が該対物レンズの光軸を中心軸として、それぞれ対
称の位置に設けられており、かつ、該第一の照明光学系
の照明用の赤外光ダイオード発光体からの照明光が、該
光軸の対物側の延長線上の一点に向けられる構成を備え
ているとともに、可視光による第二の照明光学系と第二
の受光光学系とを含み、該第二の受光光学系により角膜
上皮及び角膜内皮の細胞を観察する角膜上皮及び内皮の
細胞観察系を備え、該第二の照明光学系と第二の受光光
学系との対物レンズの二光軸が同一平面上で、第一の受
光光学系の対物レンズの光軸を中心軸として、その両側
に対称に、やや角度をなして配設されるとともに、第二
の受光光学系の対物レンズの対物側の焦点が、第一の受
光光学系の対物レンズの光軸の延長線上の一点で交わる
ように配設される構成を備えた。第一の受光光学系が受
光した前眼部の反射光と、上記の第二の受光光学系が受
光した角膜内皮細胞の反射光とを同一画面に、それぞれ
分離して、映像化する撮像装置とＴＶモニターとを備え
た。

【０００６】

【作用】以下、本発明の前眼部観察光学系を赤外光によ
る第一の照明光学系と第一の受光光学系とから構成し、
角膜内皮細胞観察系を、可視光による第二の照明光学系
と第二の受光光学系とから構成した場合の作用について
述べる。前眼部観察光学系と角膜内皮細胞観察系とも、
可視光により構成した場合の作用も、以下に述べる作用
と同様である。第一の照明光学系が、眼球の正面から角
膜の頂点を中心に前眼部を照明しているときに、第一の
受光光学系の対物レンズの焦点を角膜の頂点に合わせる
と、ＴＶモニタ−には、ほぼ実物大の前眼部の像が現れ
る。このとき、眼球の光軸、つまり凸面鏡状の角膜表面
の頂点を貫く仮想の法線と、該対物レンズの光軸とが一
致していれば、第一の照明光学系の光源の反射像が角膜
の頂点を中心に瞳孔の周縁近傍の対称の位置に見え、リ
ングレチクル像が瞳孔の中心部をリング状に囲んでいる
のが見える。第一の照明光学系の対物レンズは低倍率の
ため、焦点深度が深く、焦点合わせの操作は容易であ
り、また、眼球の光軸を、第一の受光光学系の光軸に一
致させることは、上記の作用により、迅速に容易に確実
になされる。この操作の間、被検者は、羞明等の眼部へ
の刺激は感じない。このとき、第一の受光光学系の光軸
と、第二の照明光学系の光軸と、第二の受光光学系の光
軸との三光軸の延長線の交点は、角膜の頂点と一致して
いる。上記の状態で、前眼部観察光学系と角膜内皮細胞
観察系とを、０．５ミリメ−トルほど眼球に接近させれ
ば、第二の照明光学系からの照明光が的確に角膜内皮細
胞を照明でき、その反射光は、第二の受光光学系により
明瞭に受光される。ＴＶモニタ−には、撮像装置によ
り、ほぼ実像大の前眼部の映像と、角膜内皮細胞の拡大
された映像とが映し出される。これにり、操作の確実性
と、最良の観察記録とが保証される。また、前眼部観察
光学系と角膜内皮細胞観察系との光路が相互に干渉する
ことはない。なお、このさい角膜上皮細胞の観察がなさ
れることもある。

【０００７】

【実施例】以下、前眼部観察光学系を赤外光による第一
の照明光学系と第一の受光光学系とから構成し、角膜内
皮細胞観察系を、可視光による第二の照明光学系と第二
の受光光学系とから構成した場合の本発明の実施例を記
述する。また、前眼部観察光学系と角膜内皮細胞観察系
とも可視光により構成することは、以下の本実施例と同
様に容易に実施できる。図１は、被検者から見た、本発
明前眼部観察装置付非接触スペキュラ−マイクロスコ−
プの裏面図である。光学部ヘッド９の中央表面に、前眼
部を照明する二個の小円状の赤外光ダイオ−ド発光体３
が、前眼部からの反射赤外光を受光する第一の受光光学
系１の対物レンズ７の外周の外側に、上下垂直方向に取
着されている。対物レンズ７の図中右は、第二の照明光
学系１１の投影レンズ４であり、図中左は、角膜内皮細
胞からの反射可視光を受光する第二の受光光学系１２の
対物レンズ６である。対物レンズ７が中心となり、その
左右に対物レンズ６と投影レンズ４が水平に配設されて
いる。図中１７は顎台である。図２は、検査者から見
た、本発明前眼部観察装置付非接触スペキュラ−マイク
ロスコ−プの正面図である。図中、光学部ヘッド９は、
ＴＶモニタ−１３等の操作部が構成されている架台１６
の上面に装着されており、架台１６は、基台１５に支え
られている。図中１４は、全体を支える移動可能な電源
等を備えた光学台である。

【０００８】図３は、光学部ヘッド９の内部に構成され
た、前眼部観察光学系１と、角膜内皮細胞観察系２との
要部構成を示す配置図である。図中Ｅは眼球を、Ｄは角
膜を、Ｆは、前眼部観察光学系１の第一の受光光学系８
の対物レンズ７の光軸７Ａの延長線と、第二の受光光学
系１２の対物レンズ６との対物側の焦点との交点を示
す。図中４Ａは第二の照明光学系１１の投影レンズ４の
光軸、６Ａは第二の受光光学系１２の対物レンズ６の光
軸、７Ａは第一の受光光学系の対物レンズ７の光軸であ
る。この三光軸は、その延長線が、図中Ｆで交差してお
り、また、この三光軸は、光軸７Ａを中心軸に、光軸４
Ａと６Ａが左右対称に同一水平面上に設置されている。
図中では、第一の受光光学系の光軸７Ａが眼球Ｅの光軸
と一致し、第二の受光光学系の対物レンズ６の対物側焦
点Ｆが角膜表面Ｄの頂点に合焦されている。

【０００９】図中１８は、ハロゲンランプとキセノンラ
ンプとが切り換え可能に構成された光源であり、３０は
長方形状をなすスリット幅可変式のスリットである。角
膜内皮細胞観察系２の第二の照明光学系１１は、光源１
８とスリット３０、ならびに光軸４Ａに沿って配列され
たレンズ群からなる投影レンズ４とから構成されてい
る。図中３１は光軸６Ａからの反射光を反射するミラ−
であり、その反射光を受けるプリズム３２が、ミラ−３
１とビームスプリッター３３との間に位置付けてあり、
ビームスプリッター３３を透過する透過光の光路は、図
中実線で示すように、撮像装置２６に達しており、ビー
ムスプリッター３３で反射される反射光の光路はカメラ
３４に達している。図中２７はＴＶモニタ−装置、１３
はＴＶモニタ−である。これらは、光軸６Ａに沿って配
列されたレンズ群からなる対物レンズ６とともに、角膜
内皮細胞観察系２の第二の受光光学系１２を構成してい
る。

【００１０】前眼部観察光学系１の第一の受光光学系８
は、図３中、光軸７Ａに沿って配列されたレンズ群から
なる対物レンズ７と、その中間に位置したビームスプリ
ッター１９、ならびに、光軸７Ａからの赤外光反射光を
反射するミラ−２２と、それに対して位置付けたミラ−
２３と、それに対して位置付けたビームスプリッター２
４から、プリズム２５と撮像装置２６の電荷結合素子付
撮像部（図示せず）に光路が続いて構成されている。Ｔ
Ｖモニタ−装置２７とＴＶモニタ−１３は、第二の受光
光学系１２と共用である。

【００１１】図４は、図３中のＡ−Ａ断面図で、前眼部
観察光学系１の第一の照明光学系５と、第一の受光光学
系８の要部一部構成を示す側面図である。小光束の赤外
光ダイオ−ド発光体３が、対物レンズ７の対物側表面の
外周の外側に光軸７Ａを中心に対称に垂直方向に上下一
個づつ、その照明光が、図中、光軸７Ａに対しほぼ４５
度の角度をなすように、光軸７Ａの延長線上の一点に向
けて取着されている。図中２０は、ビームスプリッター
１９の上面中央に向けて位置づけた小光束のグリ−ン光
ダイオ−ド発光体であり、２１は、その中間に位置づけ
た固視点指標である。

【００１２】図５は、図３中のＢ−Ｂ断面図で、第一の
受光光学系８に設けられた、リングレチクル２９と小光
束の赤外光ダイオ−ド発光体２８の配置を示す側面図で
ある。小光束の赤外光ダイオ−ド発光体２８が照明した
リングレチクル２９の赤外像が、プリズム３０Ａで反射
され、ビームスプリッター２４において、第一の受光光
学系８に合流されるよう構成してある。

【００１３】図４中の小光束の赤外光ダイオ−ド発光体
３からの照明光による、前眼部からの赤外反射光は、先
ず、対物レンズ７から光軸７Ａに沿い、次いで、図３
中、ミラ−２２、２３で反射され、ビームスプリッター
２４、プリズム２５で反射され、撮像装置２６の電荷結
合素子付撮像部に入射する。このようにして、ＴＶモニ
タ−装置２７のＴＶモニタ−１３の一区画に、前眼部か
らの赤外反射光による、ほぼ実物大の映像が映し出さ
れ、角膜頂点を中心に上下二箇所には、小円状の明るい
スポットが見える。同時に、図５中の赤外光ダイオ−ド
発光体２８がリングレチクル２９を照明しており、その
赤外光が、プリズム３０Ａで反射され、図３中、ビーム
スプリッター２４において、前眼部からの赤外反射光に
オ−バ−ラップする。この双方の赤外光の光軸は一致す
るよう構成されているため、ＴＶモニタ−１３には、眼
球Ｅの光軸と、第一の受光光学系８の光軸７Ａとが一致
しているときに、リングレチクル２９の明るい映像が、
瞳孔の中心部をリング状に囲っているのが見える。

【００１４】図３中、可視光源１８は、観察の時には、
ハロゲンランプが用いられ、その照明光は、第二の照明
光学系１１の投影レンズ４と可変スリット３０とによ
り、長方形状の照射面をもつ光軸４Ａの平行光線となっ
て、投影レンズ４から、角膜内皮細胞を照明する。角膜
内皮細胞からの反射可視光は、先ず、第二の受光光学系
１２の対物レンズ６から光軸６Ａに沿い、次いで、ミラ
−３１、プリズム３２で反射され、ビームスプリッター
３３を透過してから、撮像装置２６の電荷結合素子付撮
像部に入射する。このとき、撮像装置２６とビームスプ
リッター３３の中間に設けられた、遮光板３７が、角膜
内皮細胞以外からの反射光を遮光する。

【００１５】角膜内皮細胞の観察と記録にさいしては、
先ず、被検者が、本発明の赤外光照明装置付非接触スペ
キュラ−マイクロスコ−プの裏面に座し、光学部ヘッド
９が最奥に引き込まれたときに、顎台１７に本人の顎を
載せ、姿勢を安定させる。検査者が、ジョイステック３
８と上下微動リング３９を操作することにより、被検者
の前眼部の映像がＴＶモニタ−１３に現れてくる。次
に、検査者は、被検者に、光学部ヘッド９の表面中央部
にある、第一の受光光学系８の対物レンズ７を注視させ
る。この時、被検者は、図４中のダイオ−ド発光体２０
と、固視点指標２１とによる、グリ−ンスポットを、対
物レンズ７の中心に見る。検査者はさらに、ＴＶモニタ
−１３の映像を観察しながら、ジョイステック３８と上
下微動リング３９の操作で、被検者の角膜Ｄの頂点を中
心とした、前眼部に、焦点を合わせる。

【００１６】図６は、ＴＶモニタ−１３に現れた前眼部
及び角膜内皮細胞の映像を示す図面である。この時、Ｔ
Ｖモニタ−１３には、先ず、図６中で示す前眼部の実物
大の像４０が明瞭になって映る。図中４１は、赤外光照
明装置１の赤外光ダイオ−ド発光体の反射像であり、図
中４２のリング状のものは、図５中の赤外光ダイオ−ド
発光体２８がリングレチクル２９を照明した映像であ
る。このリングレチクル２９の映像４２の中心部に、角
膜頂点を位置させるように、操作するのが望ましい。図
中４３は、可視光照明装置２の光源１８を点灯したとき
に見える、虹彩からの強い反射光による映像である。こ
の状態で、ジョイステック３８の操作により、０．５ミ
リメ−トルほど光学台ヘッド９を被検者の前眼部に近接
させると、ＴＶモニタ−１３には、図６中、実寸法２０
ミクロン程度の六角形状をなした多数の角膜内皮細胞の
拡大された映像４４が鮮明に現れてくる。このとき、Ｔ
Ｖモニタ−１３には、前眼部の実物大の像４０と、角膜
内皮細胞の拡大された映像４４とが、それぞれ別の区画
に同時に現れている。上記の映像を確認して、ジョイス
テック３８の頂部の写真撮影用スイッチ４５を押せば、
光源１８からのキセノンランプのフラッシュ光により、
角膜内皮細胞の拡大された映像が、カメラ３４に記録さ
れる。また、この映像は、ビデオ装置３５とビデオプリ
ンタ−３６に記録できる。

【００１７】光学部ヘッド９には、上記の他に、写真撮
影用のカメラ３４と、角膜内皮細胞観察系２の第二の照
明光学系１１の可変スリットのスリット幅を三段階に調
節するスリット幅変換ノブ４６と、フイルタ−変換ノブ
４７とが設けらてれいる。架台１６には、上記の他に、
第二の照明光学系１１のスリット光量調節ノブ４９と、
フラシュ撮影光量調節ノブ１０と、ＴＶモニタ−輝度調
節ノブ４８とが設けられている。図中５０は、別の発明
による、観察に先立って、光学部ヘッドを前眼部に近接
させる自動機構の起動スイッチである。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、前眼部観察装置により、ＴＶ
モニタ−に映し出された角膜を中心とする前眼部の像を
指標とすることにより、迅速に容易に確実に、角膜内皮
細胞の拡大映像をＴＶモニタ−に映し出すとともに、同
時に、最良の状態で記録する、新たな前眼部観察装置付
非接触スペキュラ−マイクロスコ−プを提供する。近
年、コンタクトレンズ装用が普及し、また、白内障手術
等の眼科手術が国民健康保健の適用を受けられるなど、
眼科手術は、制度の改善や医療技術の進歩により、ます
ます普遍化してくる趨勢にある。ヒトの角膜内皮細胞
は、再生のきかない一生の伴侶である。ために角膜内皮
細胞の確実な観察記録は、制度の面からも、必須な要件
となってきている。本発明の前眼部観察装置付非接触ス
ペキュラ−マイクロスコ−プは、この趨勢に応える効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前眼部観察装置付非接触スペキュラ−
マイクロスコ−プの被検者からみた外観を示す裏面図

【図２】本発明の前眼部観察装置付非接触スペキュラ−
マイクロスコ−プの検査者からみた外観を示す正面図

【図３】第一の照明光学系及び第二の照明光学系等の要
部構成を示す配置図

【図４】図３中、Ａ−Ａ断面の第一の照明光学系等の要
部一部構成を示す断面図

【図５】図３中、Ｂ−Ｂ断面のリングレチクル照明装置
の要部一部構成を示す断面図

【図６】モニタ−画面に現れた前眼部及び角膜内皮細胞
の映像を示す図面

【符号の説明】

１ 前眼部観察光学系 ２ 角膜内皮細胞観察系 ３ 赤外光ダイオ−ド発光体 ４ 第二の照明光学系投影レンズ ４Ａ 第二の照明光学系投影レンズ光軸 ５ 第一の照明光学系 ６ 第二の受光光学系対物レンズ ６Ａ 第二の受光光学系対物レンズ光軸 ７ 第一の受光光学系対物レンズ ７Ａ 第一の受光光学系対物レンズ光軸 ８ 第一の受光光学系 １１ 第二の照明光学系 １２ 第二の受光光学系 １３ ＴＶモニター １８ 光源 ２６ 撮像装置 ２８ 赤外光ダイオ−ド発光体 ２９ リングレチクル ３４ カメラ ３６ ビデオプリンタ− ４０ ＴＶモニタ−上の実像大の前眼部像 ４４ ＴＶモニタ−上の角膜内皮細胞拡大像

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒトの眼球を観察する非接触スペキュラ
   ーマイクロスコープであって、赤外光による第一の照明
   光学系と第一の受光光学系とを含み、該第一の受光光学
   系には、リングレチクルと、これを照明する小光束の赤
   外光ダイオード発光体と、プリズムとが設けられている
   とともに、該赤外光ダイオード発光体の赤外光と該第一
   の照明光学系の照明用の赤外光ダイオード発光体の赤外
   光とがオーバーラップするためのビームスプリッターが
   設けられており、該第一の受光光学系により前眼部を観
   察する前眼部観察光学系を備え、該第一の照明光学系の
   照明用の赤外洸ダイオード発光体は、第一の受光光学系
   の対物レンズの外周の外側を円周状に囲むように、複数
   個が該対物レンズの光軸を中心軸として、それぞれ対称
   の位置に設けられており、かつ、該第一の照明光学系の
   照明用の赤外光ダイオード発光体からの照明光が、該光
   軸の対物側の延長線上の一点に向けられる構成を備えて
   いるとともに、可視光による第二の照明光学系と第二の
   受光光学系とを含み、該第二の受光光学系により角膜上
   皮及び角膜内皮の細胞を観察する角膜上皮及び内皮の細
   胞観察系を備え、該第二の照明光学系と第二の受光光学
   系との対物レンズの二光軸が同一平面上で、第一の受光
   光学系の対物レンズの光軸を中心軸として、その両側に
   対称に、やや角度をなして配設されるとともに、第二の
   受光光学系の対物レンズの対物側の焦点が、第一の受光
   光学系の対物レンズの光軸の延長線上の一点で交わるよ
   うに配設される構成を備えていることを特徴とする前眼
   部観察装置付スペキュラーマイクロスコープ。
2. 【請求項２】 上記の第一の受光光学系が受光した前眼
   部の反射光と、上記の第二の受光光学系が受光した角膜
   内皮細胞の反射光とを同一画面に、それぞれ分離して、
   映像化する撮像装置とＴＶモニターとを備える請求項１
   記載の前眼部観察装置付スペキュラーマイクロスコー
   プ。