JP2021153710A - Visual function inspection unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、視機能検査装置に関する。 The present invention relates to a visual function test device.
被験者の視機能を検査する視機能検査装置として視野検査装置がある。この検査装置は、投影スクリーンに刺激光を投影し、その投影された刺激光を被験者が視認することで被験者の視野の検査を行うものである。このような装置として、刺激光の視認性を高めるために、投影スクリーンに均一な背景光を投影する装置が知られている(例えば特許文献1)。また、視野検査装置として、検査のための指標を投影スクリーンではなく、マックスウェル視により網膜に直接投影する装置も知られている(例えば特許文献2)。 There is a visual field test device as a visual function test device for inspecting the visual function of a subject. This inspection device inspects the visual field of a subject by projecting stimulating light on a projection screen and visually recognizing the projected stimulating light. As such a device, a device that projects a uniform background light onto a projection screen in order to enhance the visibility of the stimulating light is known (for example, Patent Document 1). Further, as a visual field inspection device, there is also known a device that directly projects an index for inspection onto the retina by Maxwell vision instead of a projection screen (for example, Patent Document 2).
網膜に直接刺激光を投影する視野検査装置において、二次元に走査されたレーザ光を網膜に投影する場合、投影するレーザ光で刺激光(視標)と背景光を共用することができる。この場合、二次元に走査されたレーザ光によって背景画像を投影しようとすると、背景画像の中央部と端部での走査速度の差異等によって画像全体が均一な明るさの背景画像を投影することが難しい。また、検査の精度を高めるために、刺激光(視標)の光量と背景光の光量に差異を持たせる必要があり、刺激光には極めて広いダイナミックレンジを持ったレーザ光強度変調が必要となる。 In a visual field inspection device that directly projects stimulating light onto the retina, when a two-dimensionally scanned laser beam is projected onto the retina, the stimulating light (target) and background light can be shared by the projected laser beam. In this case, when the background image is projected by the laser beam scanned in two dimensions, the background image having a uniform brightness is projected due to the difference in scanning speed between the central portion and the edge portion of the background image. Is difficult. In addition, in order to improve the accuracy of inspection, it is necessary to make a difference between the amount of stimulus light (target) and the amount of background light, and the stimulus light requires laser light intensity modulation with an extremely wide dynamic range. Become.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、背景画像の明るさの均一性を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the uniformity of brightness of a background image.
本発明は、視機能を検査するための検査視標を被検者の網膜に投影するためのレーザ光を出射する第1光源と、前記検査視標の背景となる背景画像を前記被検者の網膜に投影するための背景光を出射する第2光源と、前記第1光源から出射された前記レーザ光を二次元に走査する走査部と、前記被検者の眼の前方に配置され、前記走査部から異なる時間に出射された複数の前記レーザ光を反射して前記被検者の眼内の第1収束点で収束させた後に前記複数のレーザ光を前記被検者の網膜に照射させる第1光学部品と、前記走査部から異なる方向に反射された前記複数のレーザ光を反射して前記第1光学部品の前記第1光源側の第2収束点で収束させた後に前記複数のレーザ光を前記第1光学部品に照射させる第2光学部品と、を備え、前記第2光源から出射された前記背景光は、前記第2光学部品で反射された後に前記第1光学部品で反射されて前記被検者の網膜に照射される、視機能検査装置である。 The present invention uses a first light source that emits a laser beam for projecting an inspection target for inspecting visual function onto the retina of the subject, and a background image that serves as a background for the inspection target. A second light source that emits background light for projecting onto the retina, a scanning unit that scans the laser light emitted from the first light source in two dimensions, and a scanning unit that is arranged in front of the subject's eye. The plurality of laser beams emitted from the scanning unit at different times are reflected and converged at the first convergence point in the subject's eye, and then the plurality of laser beams are irradiated to the subject's retina. The first optical component to be caused and the plurality of laser beams reflected in different directions from the scanning unit are reflected and converged at the second convergence point on the first light source side of the first optical component, and then the plurality of laser lights are converged. A second optical component that irradiates the first optical component with laser light is provided, and the background light emitted from the second light source is reflected by the first optical component after being reflected by the second optical component. It is a visual function test device that is irradiated to the retina of the subject.
上記構成において、前記走査部と前記第2光学部品との間に配置されたハーフミラーを備え、前記走査部で走査された前記レーザ光及び前記第2光源から出射された前記背景光は、前記ハーフミラーを透過又は反射して前記第2光学部品に入射し、前記第2光学部品で反射された後に前記第1光学部品で反射されて前記被検者の網膜に照射される構成とすることができる。 In the above configuration, the laser beam scanned by the scanning unit and the background light emitted from the second light source include a half mirror arranged between the scanning unit and the second optical component. The structure is such that the half mirror is transmitted or reflected to enter the second optical component, is reflected by the second optical component, and then is reflected by the first optical component to irradiate the subject's retina. Can be done.
上記構成において、前記第2光源は前記ハーフミラーに対して前記走査部と略対称な位置に配置されている構成とすることができる。 In the above configuration, the second light source may be arranged at a position substantially symmetrical to the scanning portion with respect to the half mirror.
上記構成において、前記背景光は、前記第2光学部品によって収束光に変換されて前記第1光学部品の手前の第1集光点で集光した後に拡散光となって前記第1光学部品に入射し、前記第1光学部品によって収束光に変換されて前記被検者の眼内の第2集光点で集光した後に拡散光となって前記被検者の網膜に照射される構成とすることができる。 In the above configuration, the background light is converted into convergent light by the second optical component, condensed at the first condensing point in front of the first optical component, and then becomes diffused light to the first optical component. It is configured to be incident, converted into focused light by the first optical component, focused at the second focusing point in the subject's eye, and then converted into diffused light to be irradiated to the subject's retina. can do.
上記構成において、前記背景光が前記第2集光点に集光する角度は、前記走査部から異なる時間に出射された前記複数のレーザ光が前記第1収束点に収束する角度以上の大きさである構成とすることができる。 In the above configuration, the angle at which the background light is focused on the second focusing point is greater than or equal to the angle at which the plurality of laser beams emitted from the scanning unit at different times converge on the first focusing point. Can be configured to be.
本発明は、視機能を検査するための検査視標を被検者の網膜に投影するためのレーザ光を出射する第1光源と、前記検査視標の背景となる背景画像を前記被検者の網膜に投影するための背景光を出射する第2光源と、前記第1光源から出射された前記レーザ光を二次元に走査する走査部と、前記被検者の眼の前方に配置され、前記走査部から異なる時間に出射された複数の前記レーザ光を反射して前記被検者の眼内の第1収束点で収束させた後に前記複数のレーザ光を前記被検者の網膜に照射する第1光学部品と、前記走査部から異なる方向に反射された前記複数のレーザ光を反射して前記第1光学部品の前記第1光源側の第2収束点で収束させた後に前記複数のレーザ光を前記第1光学部品に出射する第2光学部品と、を備え、前記第2光源から出射された前記背景光は、前記第1光学部品を透過して前記被検者の網膜に照射される、視機能検査装置である。 The present invention uses a first light source that emits a laser beam for projecting an inspection target for inspecting visual function onto the retina of the subject, and a background image that serves as a background for the inspection target. A second light source that emits background light for projecting onto the retina, a scanning unit that scans the laser light emitted from the first light source in two dimensions, and a scanning unit that is arranged in front of the subject's eye. The plurality of laser beams emitted from the scanning unit at different times are reflected and converged at the first convergence point in the subject's eye, and then the plurality of laser beams are irradiated to the subject's retina. The first optical component and the plurality of laser beams reflected in different directions from the scanning unit are reflected and converged at the second convergence point on the first light source side of the first optical component, and then the plurality of laser beams are converged. A second optical component that emits laser light to the first optical component is provided, and the background light emitted from the second light source passes through the first optical component and irradiates the subject's retina. It is a visual function test device.
上記構成において、前記第1光学部品と、前記第1光学部品に対して前記被検者の眼とは反対側に配置された前記第2光源と、の間に配置され、前記第2光源から出射された前記背景光を前記被検者の眼内で集光する収束光又は略平行光に変換するレンズを備える構成とすることができる。 In the above configuration, it is arranged between the first optical component and the second light source arranged on the side opposite to the eye of the subject with respect to the first optical component, and from the second light source. The configuration may include a lens that converts the emitted background light into convergent light or substantially parallel light that is focused in the eyes of the subject.
上記構成において、前記第1光学部品に対して前記被検者の眼とは反対側に配置された複数の前記第2光源と、前記複数の第2光源と前記第1光学部品との間に配置され、表面に複数のレンズがランダムに設けられたレンズ拡散板と、を備える構成とすることができる。 In the above configuration, between the plurality of second light sources arranged on the side opposite to the eyes of the subject with respect to the first optical component, the plurality of second light sources, and the first optical component. It can be configured to include a lens diffuser that is arranged and a plurality of lenses are randomly provided on the surface.
上記構成において、前記第2光源はLED光源である構成とすることができる。 In the above configuration, the second light source may be an LED light source.
上記構成において、前記レーザ光において、前記走査部と前記第2光学部品の間の光路長に対する前記第2光学部品と前記第2収束点の間の光路長の比は前記第1光学部品と前記第1収束点の間の光路長に対する前記第2収束点と前記第1光学部品の間の光路長の比と略同じ大きさである構成とすることができる。 In the above configuration, in the laser beam, the ratio of the optical path length between the second optical component and the second convergence point to the optical path length between the scanning unit and the second optical component is the ratio between the first optical component and the second optical component. The configuration may be substantially the same as the ratio of the optical path length between the second convergence point and the first optical component to the optical path length between the first convergence points.
本発明によれば、視標用光源と背景光用光源を分けることで、技術的に構成の難しい大きなダイナミックレンジを持った光源を準備することなしに、背景画像の明るさの均一性を向上させることができる。 According to the present invention, by separating the optotype light source and the background light light source, the uniformity of the brightness of the background image is improved without preparing a light source having a large dynamic range, which is technically difficult to configure. Can be made to.
以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、実施例1に係る視機能検査装置を示すブロック図である。図1を参照して、実施例1の視機能検査装置100は、投影部10、制御部40、入力部50、及び表示部51を備える。投影部10は、光源11、光源12、調整部13、調整部14、走査部15、投影光学系16、駆動回路17、及び入力回路18を備える。制御部40は、画像制御部41、信号処理部42、及び画像作成部43を備える。
FIG. 1 is a block diagram showing a visual function test apparatus according to the first embodiment. With reference to FIG. 1, the visual
画像制御部41は、被検者の網膜に投影する画像を生成する。入力回路18には、画像制御部41から画像信号が入力する。駆動回路17は、入力回路18が取得した画像信号及び画像制御部41の制御信号に基づき、光源11、12及び走査部15を駆動する。
The
光源11は、レーザ光を出射するレーザダイオード(LD)光源であり、例えば赤色レーザ光(波長:610nm〜660nm程度)、緑色レーザ光(波長:515nm〜540nm程度)、及び青色レーザ光(波長:440nm〜480nm程度)を出射する。赤色、緑色、及び青色レーザ光を出射する光源11として、例えばRGB(赤・緑・青)それぞれのレーザダイオードチップと3色合成デバイスとマイクロコリメートレンズとが集積された光源が挙げられる。光源11は1つの光源であり単一の波長のレーザ光を出射してもよい。
The
光源12は、例えば発光ダイオード(LED)光源であり、白色LED光又は疑似白色LED光の出射が可能である。例えば、光源12は、RGB(赤・緑・青)それぞれのLEDチップを備えた光源でもよいし、B(青)のLEDチップと黄色の蛍光体とを備えた光源でもよいし、近紫外のLEDチップと赤・緑・青色の蛍光体とを備えた光源でもよいし、その他の構成の光源でもよい。
The
調整部13は、例えばコリメートレンズ、トーリックレンズ、及び/又はアパーチャ等を有しており、光源11から出射されたレーザ光60を成形する。走査部15(スキャナ)は、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical System)ミラー等の走査ミラー又は透過型のスキャナであり、レーザ光60を二次元の方向に走査する。調整部14は、例えばアパーチャ等を有しており、光源12から出射されたLED光61を成形する。投影光学系16は、走査されたレーザ光60及び成形されたLED光61を被検者の眼70に照射する。
The adjusting
入力部50は、視機能検査時に被検者が応答信号を入力するための機器である。入力部50は、例えば応答ボタンであるが、その他の場合でもよい。信号処理部42は、画像制御部41からの制御信号に基づき入力部50からの応答信号を処理する。画像作成部43は、信号処理部42が処理した信号に基づき二次元の検査結果画像を作成する。表示部51は検査結果画像を表示する。表示部51は、例えば液晶ディスプレイ等である。
The
画像制御部41、信号処理部42、及び画像作成部43は、例えばCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサがプログラムと協働し処理を行ってもよい。画像制御部41、信号処理部42、及び画像作成部43は、専用に設計された回路でもよい。画像制御部41、信号処理部42、及び画像作成部43は、1つの回路でもよいし、異なる回路でもよい。
In the
図2は、実施例1に係る視機能検査装置の光学系を示す図である。視機能検査装置は、マクスウェル視を利用して被検者の網膜71に画像を投影する。図2を参照して、光源11から出射されたレーザ光60は調整部13において開口数(NA)及び/又はビーム径が調整される。調整部13で成形されたレーザ光60は走査部15に入射する。レーザ光60は走査部15であるMEMSミラーにより二次元に走査される。
FIG. 2 is a diagram showing an optical system of the visual function test apparatus according to the first embodiment. The visual function test device uses Maxwell vision to project an image onto the
走査されたレーザ光60は、ハーフミラー20を透過してミラー30に入射した後、ミラー30で反射されてミラー31に入射する。ハーフミラー20は、例えばレーザ光60及びLED光61を50:50の割合で反射及び透過させるハーフミラーであってもよい。ミラー30、31の反射面は、自由曲面等の曲面となっている。ミラー30、31は、異なる焦点距離を有する凹面ミラーであってもよいし、同じ焦点距離を有する凹面ミラーであってもよい。すなわち、ミラー30の曲率半径は、ミラー31の曲率半径と同じでもよいし、異なっていてもよい。ミラー30、31は例えば全反射ミラーである。ミラー30、31は、図1の投影光学系16を構成する構成部品である。
The scanned
走査部15から異なる時間に出射されたレーザ光60は、ミラー30で反射され、収束点63で収束した後に、ミラー31に入射する。このように、ミラー30は、走査部15から異なる方向に反射されたレーザ光60をミラー31の光源11側(すなわちミラー31の手前)の収束点63で収束させた後にミラー31に照射する第2光学部品の一例である。ミラー31に入射したレーザ光60は、ミラー31で反射されて被検者の眼70内(例えば瞳孔72近傍)の収束点64で収束して水晶体73を通過して網膜71に照射される。このように、ミラー31は、走査部15から異なる時間に出射されたレーザ光60を被検者の眼70内の収束点64で収束させた後に網膜71に照射する第1光学部品の一例である。なお、第1光学部品及び第2光学部品はミラー以外であってもよい。走査されたレーザ光60が網膜71に照射されることで、網膜71に視機能を検査するための検査視標が投影される。検査視標は、例えば視野検査に用いられる刺激視標(刺激光)である。
The
図3は、走査部から網膜までの間のレーザ光について説明する図である。図3を参照して、投影光学系16は、ミラー30とミラー31を含む。ミラー30及びミラー31の反射面は、自由曲面などの曲面となっている。走査部15で走査されて走査部15から異なる方向に反射されたレーザ光60の集まりである走査光62は、ミラー30に入射する。走査光62は、ミラー30で反射されて収束点63で収束した後にミラー31に照射される。ミラー31に照射された走査光62は、ミラー31で反射されて瞳孔72近傍の収束点64で収束した後に網膜71に照射される。
FIG. 3 is a diagram illustrating a laser beam between the scanning portion and the retina. With reference to FIG. 3, the projection
図4(a)から図4(c)は、走査部から異なる時間に出射されたレーザ光の分布の例を示す図である。図4(a)は、走査部15とミラー30の間でのレーザ光60の分布の例を示し、図4(b)は、ミラー30と31の間でのレーザ光60の分布の例を示し、図4(c)は、ミラー31と眼70の間でのレーザ光60の分布の例を示している。図4(a)のように、走査部15とミラー30の間では、走査部15から異なる時間に出射されたレーザ光60は矩形範囲内に規則性を有して分布し、レーザ光60各々は略同じ大きさのビーム径となる。図4(b)のように、ミラー30と31の間では、ミラー30の正の集光パワーと屈曲角φ1(図5参照)によって、走査部15から異なる時間に出射されたレーザ光60の分布に偏りが生じ、レーザ光60各々のビーム径も差が生じる。図4(c)のように、ミラー31と眼70の間では、ミラー31の正の集光パワーと屈曲角φ2(図5参照)によってミラー30の正の集光パワーと屈曲角φ1によるレーザ光60への影響が相殺されて、走査部15から異なる時間に出射されたレーザ光60は矩形範囲内に規則性を有して分布し、レーザ光60各々は略同じ大きさのビーム径に戻る。
4 (a) to 4 (c) are diagrams showing an example of the distribution of laser light emitted from the scanning unit at different times. FIG. 4A shows an example of the distribution of the
図5は、図2の投影光学系を拡大した図である。図5を参照して、網膜71に投影される画像の中央の画素に対応するレーザ光60aにおいて、走査部15とミラー30の間の光路長L1に対するミラー30と収束点63の間の光路長L2の比は、ミラー31と収束点64の間の光路長L4に対する収束点63とミラー31の間の光路長L3の比と略同じ大きさである。すなわち、光路長L2/光路長L1の値は、光路量L3/光路長L4の値と略同じ大きさである。レーザ光60a以外のレーザ光60においても同様である。これにより、ミラー31の正の集光パワーと屈曲角φ2がレーザ光60に及ぼす影響を、ミラー30の正の集光パワーと屈曲角φ1がレーザ光60に及ぼす影響によって効果的に相殺することができる。よって、歪曲が抑制された良好な画像を投影することができる。レーザ光60aのミラー30での屈曲角φ1とミラー31での屈曲角φ2とは略同じ大きさである。レーザ光60a以外のレーザ光60においても同様である。ここで、屈曲角とは入射角と反射角の和である。これにより、ミラー31の正の集光パワーがレーザ光60に及ぼす影響を、ミラー30の正の集光パワーがレーザ光60に及ぼす影響によって効果的に相殺することができる。
FIG. 5 is an enlarged view of the projection optical system of FIG. With reference to FIG. 5, in the
走査部15によるレーザ光60の走査角度θ1と、走査部15から異なる時間に出射されたレーザ光60が収束点63に収束する収束角度θ2と、走査部15から異なる時間に出射されたレーザ光60が収束点63から出射する出射角度θ3(出射角度θ3=収束角度θ2)と、走査部15から異なる時間に出射されたレーザ光60が収束点64で収束する収束角度θ4との関係は、θ1:θ2=θ4:θ3である。収束点63と64はミラー31を介して共役の関係となっており、走査部15と収束点64とはミラー30、31を介して共役の関係となっているので、θ1=θ4、θ2=θ3である。ここで、θ1=θ2のとき、走査部15と収束点64が略等倍の共役の関係になることで、眼70に入射する際のレーザ光60のビーム径を走査部15で走査された際のレーザ光60のビーム径と略同じ大きさにできる。これにより、眼70に入射する際のレーザ光60のビーム径を大きくすることができ、網膜71に高解像度の画像を投影することができる。また、θ1:θ2=θ4:θ3であって、θ1≠θ2、θ4≠θ3であれば、共役であるが等倍でない光学系を構成でき、投影させる画像の汎用性を向上させることができる。
The scanning angle θ1 of the
なお、上述の略同じとは、画像の品質の低下が抑えられる程度に略同じ場合であり、製造誤差程度に略同じ場合である(以下においても同じ)。略等倍の共役の関係も同様に、画像の品質の低下が抑えられる程度に略等倍であり、製造誤差程度に略等倍の場合である。 The above-mentioned substantially the same is a case where the image quality is substantially the same to the extent that deterioration of image quality is suppressed, and a case where the manufacturing error is substantially the same (the same applies hereinafter). Similarly, the conjugate relationship of approximately the same magnification is approximately the same magnification to the extent that deterioration of image quality is suppressed, and is approximately the same magnification as the manufacturing error.
図2を参照して、光源12から出射されたLED光61は調整部14において直径等が調整される。調整部14で成形されたLED光61はハーフミラー20で反射してミラー30に入射する。LED光61は、走査部15から異なる時間に出射される複数のレーザ光60のうち中央に位置するレーザ光60がハーフミラー20から出射される箇所にLED光61の中心が位置して、ハーフミラー20に入射する。LED光61がハーフミラー20に入射する範囲は、走査部15から異なる時間に出射される複数のレーザ光60がハーフミラー20から出射される範囲と同じか又はこれよりも大きい。
With reference to FIG. 2, the diameter and the like of the
LED光61は、ミラー30で反射され、ミラー31の手前の集光点65で集光した後に拡散光となってミラー31に入射する。ミラー31に入射したLED光61は、ミラー31で反射されて被検者の眼70内(例えば瞳孔72近傍)の集光点66で集光した後に拡散光となって網膜71に照射される。LED光61が網膜71に照射されることで、網膜71に検査視標の背景となる背景画像が投影される。
The
光源12と走査部15はハーフミラー20に対して略線対称な位置に配置されている。このため、LED光61の中心において、光源12とミラー30の間の光路長に対するミラー30と集光点65の間の光路長の比は、ミラー31と集光点66の間の光路長に対する集光点65とミラー31の間の光路長の比と略同じ大きさになる。これにより、上述したレーザ光60によって網膜71に投影される画像の歪曲が抑制され場合と同様に、LED光61によって網膜71に投影される背景画像の歪曲が抑制される。
The
上述の説明では、走査部15から異なる時間に出射されるレーザ光60が1点に集まることを収束と表現し、レーザ光60及びLED光61が焦点を結ぶことを集光と表現している。集光点65は、例えば収束点63と略同じ位置であるが異なっていてもよい。集光点66は、例えば収束点64と略同じ位置であるが異なっていてもよい。走査部15から異なる時間に出射されるレーザ光60が網膜71に照射される領域以上の大きさの領域でLED光61が網膜71に照射されるよう、LED光61はレーザ光60の収束角度θ4(図5参照)以上の角度の収束光で眼70に入射することが好ましく、収束角度θ4よりも大きな角度の収束光で眼70に入射することがより好ましい。
In the above description, the gathering of the
図6は、網膜に投影される画像を説明する図である。図6を参照して、網膜71上で刺激視標(刺激光)である検査視標80を投影する領域81をタイル状に複数設定し、そのうち領域81aに検査視標80を投影する。この場合、画像制御部41は、網膜71の領域81aに検査視標80を投影し、他の領域81に検査視標80を投影しないような検査用画像82を生成する。この検査用画像82を網膜71に投影するとき、走査部15はレーザ光60を矢印84のように左上から右下までラスタースキャンする。走査部15が走査する範囲内において走査部15が駆動しても光源11がレーザ光60を出射しないと、レーザ光60は網膜71に照射されない。図6の破線矢印84ではレーザ光60は出射されない。駆動回路17は、光源11と走査部15を同期させる。これにより、光源11は領域81a内の太実線85においてレーザ光60を出射し、領域81aに検査視標80としてレーザ光60が照射され、他の領域81にはレーザ光60が照射されない。このように、検査用画像82は網膜71内の領域81aに検査視標80が投影され、網膜71の他の領域81には検査視標80が投影されないような画像である。検査視標80及び領域81は、例えば四角形状をしているが、円形状、楕円形状、又は六角形状等の多角形状でもよい。検査視標80は、赤色、緑色、及び青色レーザ光を含む白色光でもよいし、単一の波長のレーザ光を含む単色光でもよい。領域81の大きさは、例えば10μm×10μmである。
FIG. 6 is a diagram illustrating an image projected on the retina. With reference to FIG. 6, a plurality of
光源12から出射されたLED光61が網膜71に照射されることで、網膜71に背景画像83が投影される。背景画像83は、被検者による検査視標80の検知を妨げない程度に低い明るさで形成された無地の画像である。背景画像83は例えば無地のグレー画像である。背景画像83は画像全体においてほぼ均一な明るさとなっている。背景画像83の大きさは、検査用画像82の大きさ以上の大きさである。
When the
図7は、視機能検査の一例を示すフローチャートである。図8(a)から図8(c)は、図7のフローチャートにおいて網膜に投影される画像を説明する図である。図7を参照して、画像制御部41は、光源12からLED光61を出射させて、網膜71に背景画像83を投影する(ステップS10)。背景画像83の投影は、以下のステップS12からステップS18の間も連続して行われている。画像制御部41は、光源11からレーザ光60を出射させて、網膜71に検査視標80を含む検査用画像82を投影する(ステップS12)。これにより、図8(a)のように、網膜71に背景画像83が投影され、且つ、領域81aに投影される検査視標80を含む検査用画像82が背景画像83に重畳して投影される。すなわち、検査視標80が背景画像83に重畳して網膜71に投影される。なお、検査用画像82には、図示は省略するが、被検者の視線を向けさせるための固視視標を含んでいてもよい。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of the visual function test. 8 (a) to 8 (c) are diagrams illustrating an image projected on the retina in the flowchart of FIG. 7. With reference to FIG. 7, the
次いで、信号処理部42は入力部50からの応答信号を取得する(ステップS14)。被検者は領域81aに検査視標80が投影されたことを検知すると入力部50を操作する。このため、被検者が検査視標80を検知した場合に信号処理部42は入力部50から応答信号を取得でき、検査視標80を検知できない場合には信号処理部42は入力部50からの応答信号を取得できない。
Next, the
ステップS12での検査用画像82の投影から所定時間経過した後、画像制御部41は、最後の領域か否かを判定する(ステップS16)。例えば、網膜71内の検査すべき領域81の全ての検査が終了するとYesと判定する。Noのとき、画像制御部41は検査視標80を投影する領域81を変更し(ステップS18)、ステップS12に戻る。ステップS16においてYesと判定されるまで、ステップS12からS18を繰り返し行う。図8(b)では、検査視標80を投影する領域が領域81bに変更された場合を示し、図8(c)では、領域81cに変更された場合を示している。
After a predetermined time has elapsed from the projection of the
ステップS16においてYesと判定されると、画像作成部43は、信号処理部42の各領域81における入力部50からの応答信号に基づき、視機能の検査結果の画像(例えば視野欠損画像)を作成する(ステップS20)。表示部51は、検査結果画像を表示する(ステップS22)。
If it is determined to be Yes in step S16, the
表示部51に表示された検査結果画像を医師が確認することで、被検者の視機能(例えば視野欠損等)を調べることができる。
By confirming the test result image displayed on the
図9は、比較例に係る視機能検査装置の光学系を示す図である。図9を参照して、比較例の視機能検査装置500では、光源12がミラー30aに対してミラー31とは反対側に配置されている。ミラー30aは例えばハーフミラーある。光源12から出射されたLED光61は、レンズ32によって拡散光から収束光に変換された後にミラー30aを透過し、ミラー31の手前で集光した後に拡散光となってミラー31に入射する。その他の構成は実施例1の視機能検査装置と同じであるため説明を省略する。
FIG. 9 is a diagram showing an optical system of a visual function test device according to a comparative example. With reference to FIG. 9, in the visual
比較例では、光源12から出射されたLED光61は、ミラー30aを透過し、その後ミラー31で反射されて網膜71に照射される。この場合、図4(b)で説明した場合と同様に、ミラー31の正の集光パワーによってLED光61の強度分布に偏りが生じるようになり、網膜71上でのLED光61の明るさに分布が生じるようになる。すなわち、LED光61によって網膜71に投影される背景画像83の明るさが画像内で均一ではなく分布を有するようになる。このため、背景画像83に重ねて検査視標80を投影して視機能検査をする場合に、視機能検査を精度良く行うことが難しい場合がある。
In the comparative example, the
また、例えばレーザ光60によって網膜71に背景画像83を投影する場合、刺激視標である検査視標80を投影するためにレーザ光60の輝度範囲が広いことから、画像全体が低輝度で均一な明るさとなる背景画像83を投影することが難しい。また、レーザ光60は走査部15によって二次元に走査されるが、走査速度が背景画像83の中央部と端部とで異なるようになることから、この点においても画像全体が均一な明るさの背景画像83を投影することが難しい。
Further, for example, when the
一方、実施例1では、図2のように、光源12(第2光源)から出射されたLED光61(背景光)は、ミラー30(第2光学部品)で反射された後にミラー31(第1光学部品)で反射されて被検者の網膜71に照射される。このため、ミラー31の正の集光パワーと屈曲角φ2によるLED光61への影響がミラー30の正の集光パワーと屈曲角φ1によって打ち消され、高均一な強度分布を有するLED光61が網膜71に照射されるようになる。よって、網膜71に投影される背景画像83の明るさの均一性を向上させることができる。
On the other hand, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, the LED light 61 (background light) emitted from the light source 12 (second light source) is reflected by the mirror 30 (second optical component) and then mirror 31 (second optical component). 1 Optical component) is reflected and irradiated to the subject's
図2のように、走査部15とミラー30の間にハーフミラー20が配置されている。レーザ光60及びLED光61はハーフミラー20を透過又は反射してミラー30に入射し、ミラー30で反射された後にミラー31で反射されて網膜71に照射される。これにより、レーザ光60によって網膜71に投影される検査用画像82の歪曲の抑制及び/又は高解像度化と、LED光61によって網膜71に投影される背景画像83の明るさの均一性の向上と、の両立を容易に実現できる。
As shown in FIG. 2, the half mirror 20 is arranged between the scanning
視機能検査装置100の大型化を抑制するため、図2のように、走査部15で走査されたレーザ光60はハーフミラー20を透過してミラー30に入射し、光源12から出射されたLED光61はハーフミラー20で反射してミラー30に入射するようにしてもよい。なお、レーザ光60はハーフミラー20で反射してミラー30に入射し、LED光61はハーフミラー20を透過してミラー30に入射するようにしてもよい。
In order to suppress the increase in size of the visual
図2のように、光源12はハーフミラー20に対して走査部15と略対称な位置に配置されている。これにより、LED光61によって網膜71に照射される背景画像83の歪曲が抑制され、背景画像83の明るさの均一性を向上させることができる。
As shown in FIG. 2, the
図2のように、LED光61は、ミラー30で収束光に変換されてミラー31の手前で集光した後に拡散光となってミラー31に入射し、ミラー31で収束光に変換されて眼70内で集光した後に拡散光となって網膜71に照射される。これにより、ミラー31の正の集光パワーによるLED光61への影響がミラー30の正の集光パワーによるLED光61への影響によって効果的に相殺される。よって、背景画像83の明るさの均一性を向上させることができる。
As shown in FIG. 2, the
図2のように、LED光61が集光点66で集光する角度は、走査部15から異なる時間に出射された複数のレーザ光60が収束点64で収束する角度以上の大きさである場合が好ましい。これにより、網膜71に検査視標80が投影される領域よりも広範囲の領域にわたって背景画像83が投影される。
As shown in FIG. 2, the angle at which the
図10は、実施例2に係る視機能検査装置の光学系を示す図である。図10を参照して、実施例2の視機能検査装置200では、光源12がミラー31aに対して眼70とは反対側に配置されている。ミラー31aは例えばハーフミラーであるが、レーザ光60及びLED光61を50:50以外の割合で透過及び反射する場合でもよい。光源12から出射されたLED光61は、調整部14によって成形された後にレンズ34によって拡散光から収束光に変換され、ミラー31aを透過して眼70に入射する。その他の構成は実施例1の視機能検査装置と同じであるため説明を省略する。
FIG. 10 is a diagram showing an optical system of the visual function test apparatus according to the second embodiment. With reference to FIG. 10, in the visual
実施例2によれば、光源12(第2光源)から出射されたLED光61(背景光)は、ミラー31a(第1光学部品)を透過して被検者の網膜71に照射される。この場合、LED光61がミラー31aの正の集光パワーから受ける影響が低減されるため、高均一な強度分布を有するLED光61が網膜71に照射されるようになる。よって、網膜71に投影される背景画像83の明るさの均一性を向上させることができる。
According to the second embodiment, the LED light 61 (background light) emitted from the light source 12 (second light source) passes through the
実施例2では、ミラー31aに対して眼70とは反対側に配置された光源12とミラー31aとの間にレンズ34が配置され、光源12から出射されたLED光61はレンズ34によって被検者の眼70内で集光する収束光に変換される。これにより、刺激光群と同様のマクスウェル視を形成し、投影領域の輝度の均一性が保たれる。なお、光源12から出射されたLED光61はレンズ34によって略平行光に変換される場合でもよい。この場合、万一視線を動かした際にも背景光が消える違和感が解消される。
In the second embodiment, the
図11は、実施例3に係る視機能検査装置の光学系を示す図である。図11を参照して、実施例3の視機能検査装置300では、ミラー31aに対して眼70とは反対側に複数の光源12が平面上に配置されている。複数の光源12とミラー31aとの間にはレンズ拡散板35が配置されている。複数の光源12から出射されたLED光61は、調整部14によって成形された後にレンズ拡散板35によって拡散成形され、ミラー31aを透過して眼70に入射する。レンズ拡散板35は、表面に微小でランダムな凹凸が形成されていて、これにより表面に微小な複数のレンズがランダムに設けられレンズアレイが形成されている。その他の構成は実施例1の視機能検査装置と同じであるため説明を省略する。
FIG. 11 is a diagram showing an optical system of the visual function test apparatus according to the third embodiment. With reference to FIG. 11, in the visual
実施例3によれば、複数の光源12(第2光源)から出射されたLED光61(背景光)は、ミラー31a(第1光学部品)を透過して被検者の網膜71に照射される。これにより、網膜71に投影される背景画像83の明るさの均一性を向上させることができる。
According to the third embodiment, the LED light 61 (background light) emitted from the plurality of light sources 12 (second light source) is transmitted to the
ミラー31aに対して眼70とは反対側に配置された複数の光源12とミラー31aとの間に、表面に複数のレンズがランダムに配置されたレンズ拡散板35が配置されている。これにより、複数の光源12から出射されたLED光61(背景光)がレンズ拡散板35を透過することで、網膜71に照射されるLED光61の明るさのムラを低減することができる。
A
実施例2においても、レンズ34の代わりにレンズ拡散板35を配置してもよい。
Also in the second embodiment, the
実施例1から実施例3では、背景光を出射する光源12(第2光源)がLED光源である場合を例に示したが、この場合に限られず、EL発光板又は蛍光灯などで照明された白色板である場合でもよい。 In Examples 1 to 3, a case where the light source 12 (second light source) that emits background light is an LED light source is shown as an example, but the case is not limited to this case, and the light source is illuminated by an EL light emitting plate or a fluorescent lamp. It may be a white plate.
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the examples of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific examples, and various modifications and modifications are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
10 投影部
11、12 光源
13、14 調整部
15 走査部
16 投影光学系
17 駆動回路
18 入力回路
20 ハーフミラー
30、30a ミラー
31、31a ミラー
32 レンズ
34 レンズ
35 レンズ拡散板
40 制御部
41 画像制御部
42 信号処理部
43 画像作成部
50 入力部
51 表示部
60、60a レーザ光
61 LED光
62 走査光
63、64 収束点
65、66 集光点
70 眼
71 網膜
72 瞳孔
73 水晶体
80 検査視標
81〜81c 領域
82 検査用画像
83 背景画像
100、200、300、500 視機能検査装置
10
Claims (10)
前記検査視標の背景となる背景画像を前記被検者の網膜に投影するための背景光を出射する第2光源と、
前記第1光源から出射された前記レーザ光を二次元に走査する走査部と、
前記被検者の眼の前方に配置され、前記走査部から異なる時間に出射された複数の前記レーザ光を反射して前記被検者の眼内の第1収束点で収束させた後に前記複数のレーザ光を前記被検者の網膜に照射させる第1光学部品と、
前記走査部から異なる方向に反射された前記複数のレーザ光を反射して前記第1光学部品の前記第1光源側の第2収束点で収束させた後に前記複数のレーザ光を前記第1光学部品に照射させる第2光学部品と、を備え、
前記第2光源から出射された前記背景光は、前記第2光学部品で反射された後に前記第1光学部品で反射されて前記被検者の網膜に照射される、視機能検査装置。 A first light source that emits a laser beam for projecting an inspection target for inspecting visual function onto the retina of a subject, and
A second light source that emits background light for projecting a background image, which is the background of the inspection target, onto the retina of the subject.
A scanning unit that scans the laser beam emitted from the first light source in two dimensions, and
A plurality of laser beams arranged in front of the subject's eye and emitted from the scanning unit at different times are reflected and converged at a first convergence point in the subject's eye, and then the plurality of laser beams are converged. The first optical component that irradiates the subject's retina with the laser beam of
After reflecting the plurality of laser beams reflected from the scanning unit in different directions and converging them at the second convergence point on the first light source side of the first optical component, the plurality of laser beams are subjected to the first optical. It is equipped with a second optical component that irradiates the component.
A visual function test device in which the background light emitted from the second light source is reflected by the second optical component and then reflected by the first optical component to irradiate the retina of the subject.
前記走査部で走査された前記レーザ光及び前記第2光源から出射された前記背景光は、前記ハーフミラーを透過又は反射して前記第2光学部品に入射し、前記第2光学部品で反射された後に前記第1光学部品で反射されて前記被検者の網膜に照射される、請求項1に記載の視機能検査装置。 A half mirror arranged between the scanning unit and the second optical component is provided.
The laser beam scanned by the scanning unit and the background light emitted from the second light source are transmitted or reflected through the half mirror, incident on the second optical component, and reflected by the second optical component. The visual function test apparatus according to claim 1, which is then reflected by the first optical component and irradiated to the retina of the subject.
前記検査視標の背景となる背景画像を前記被検者の網膜に投影するための背景光を出射する第2光源と、
前記第1光源から出射された前記レーザ光を二次元に走査する走査部と、
前記被検者の眼の前方に配置され、前記走査部から異なる時間に出射された複数の前記レーザ光を反射して前記被検者の眼内の第1収束点で収束させた後に前記複数のレーザ光を前記被検者の網膜に照射する第1光学部品と、
前記走査部から異なる方向に反射された前記複数のレーザ光を反射して前記第1光学部品の前記第1光源側の第2収束点で収束させた後に前記複数のレーザ光を前記第1光学部品に出射する第2光学部品と、を備え、
前記第2光源から出射された前記背景光は、前記第1光学部品を透過して前記被検者の網膜に照射される、視機能検査装置。 A first light source that emits a laser beam for projecting an inspection target for inspecting visual function onto the retina of a subject, and
A second light source that emits background light for projecting a background image, which is the background of the inspection target, onto the retina of the subject.
A scanning unit that scans the laser beam emitted from the first light source in two dimensions, and
A plurality of laser beams arranged in front of the subject's eye and emitted from the scanning unit at different times are reflected and converged at a first convergence point in the subject's eye, and then the plurality of laser beams are converged. The first optical component that irradiates the subject's retina with the laser beam of
After reflecting the plurality of laser beams reflected from the scanning unit in different directions and converging them at the second convergence point on the first light source side of the first optical component, the plurality of laser beams are subjected to the first optical. It is equipped with a second optical component that emits light to the component.
A visual function test device in which the background light emitted from the second light source passes through the first optical component and irradiates the retina of the subject.
前記複数の第2光源と前記第1光学部品との間に配置され、表面に複数のレンズがランダムに設けられたレンズ拡散板と、を備える、請求項6に記載の視機能検査装置。 A plurality of the second light sources arranged on the side opposite to the eyes of the subject with respect to the first optical component,
The visual function test apparatus according to claim 6, further comprising a lens diffuser plate arranged between the plurality of second light sources and the first optical component and randomly provided with a plurality of lenses on the surface.
In the laser beam, the ratio of the optical path length between the second optical component and the second convergence point to the optical path length between the scanning unit and the second optical component is the ratio between the first optical component and the first convergence point. The visual function test apparatus according to any one of claims 1 to 9, which has substantially the same magnitude as the ratio of the optical path length between the second convergence point and the first optical component with respect to the optical path length between the two.
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