JP3206958B2 - 眼科装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は検査時に所定の位置を注
視する必要がある眼科装置に係り、殊に固視状態を監視
する視線監視機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】眼科装置には、検査時に被検眼が所定の
位置を固視する必要がある装置が多い。例えば、視野計
ではド−ム中心を固視させつつ、被検眼に刺激視標を順
次提示して、その視認が可能か否かを検査する。その装
置における被検眼の固視状態の監視としては、眼球運動
があったか否かを検出してチェックする方法が知られて
いる。また、正しく固視されていれば絶対暗点になる位
置に刺激視標を測定中に呈示し、その呈示視標が視認さ
れなければ正しい固視状態での検査と判定する監視機構
も知られている。

【０００３】

【発明が解決すべき課題】しかしながら、前者の監視装
置では固視位置の移動の有無の確認はできるが、固視位
置の当否の判定は不可能であるという欠点がある。ま
た、後者の監視機構では測定点に刺激視標が呈示された
瞬間の固視状態の判定ができないといった欠点があっ
た。本発明の目的は、上記従来装置の問題点に鑑み、正
しい固視状態での測定かどうかを正確に検出することの
できる眼科装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の眼科装置は以下の構成を有することを特徴
とする。すなわち、 （１） 被検眼の視野を検査するための眼科装置におい
て、所定の位置を固視するために被検眼に第１固視標を
提示する第１固視手段と、該第１固視手段による固視位
置から視線を誘導するために被検眼に第２固視標を提示
する第２固視手段と、被検眼の視線の移動を検出する視
線監視手段と、被検眼の視線が移動するに必要な時間を
検出する移動タイミング検出手段と、該移動タイミング
検出手段及び前記視線監視手段の検出結果に基づいて視
線の移動方向及び移動タイミングを得て固視状態を判定
する判定手段と、を設けたことを特徴としている。

【０００５】

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【実施例１】本出願人は特願平４−４６０９４号（発明
の名称 「視野障害高感度検出装置」）において新しい
視野検査装置を提案した。実施例１は、本発明をこの視
野検査装置に応用した例である。装置の構成を視野検査
光学系と視線監視光学系と電気制御系の３つに分けて説
明する。図１は装置の光学系配置を説明する図である。

【００１０】［視野検査光学系］図１において、１は第
１の光源としてのハロゲンランプであり、ハロゲンラン
プ１からの光はコンデンサレンズ２、絞り３を介してデ
イスク４を照明する。円盤状のディスク４には光束の透
過率を無段階に変えるウェッジタイプのフィルタが配置
されており、パルスモ−タ５によりディスク４を回転さ
せ透過率を変化させる。なお、透過率は連続的に変化す
ることは不可欠ではないので、複数のフィルタの組み合
わせで透過率を変化させてもよい。

【００１１】本実施例では、透過率は段階的に変化し、
縞視標のコントラストが０．１％〜１０％の範囲で２０
０段階の分解能をもつよう設計されている。ディスク４
のフィルタを透過した光は投影レンズ６を介し縞視標板
７をほぼ均一に照明する。縞視標板７には明部の透過率
が８０％以上、暗部の透過率が０％の縞模様が描かれて
いる。即ち、明部が光源１からの光を透過させる部分、
暗部がその光を遮蔽する部分となる。スクリ−ン１３に
投影された縞視標（図２参照）が被検眼の視角で５度、
縞ピッチ０．５度となるように、縞視標板７は構成され
ている。

【００１２】縞視標板７は縞視標駆動部８により縞方向
と直交する方向に振動する。この振動の周波数は４Ｈｚ
であり、振幅は０．２５度である。本実施例での縞視標
駆動部８は、振動の振幅が非常に小さいことを考慮して
次のような簡易な機構を採用している。即ち、一端が縞
視標板７に、他端がパルスモ−タの軸に固定された振動
軸を、パルスモ−タの正逆の回転により振動させること
により、縞視標板７を振動する。投影レンズ１０は、絞
り９及び導光手段としてのミラ−１１，１２を介し、縞
視標板７の像をスクリ−ン１３の中央に結像する。投影
された縞視標像は駆動手段（図示せず）により絞り９´
を着脱することにより、その大きさを視角５度または２
度に可変できる。後述する固視点用ＬＥＤ１４Ｂを使用
する時に固視点と視標が重ならないようにするために縞
視標像の視角は２度にされる。

【００１３】スクリ−ン１３の形状は半球面状であり、
スクリ−ンサイズは５０度、被検眼からの注視距離は３
００mmに設定され、スクリ−ンには固視点用ＬＥＤ１４
が縞視標中心から半径視角５度の円周上と、半径視角１
７度の円周上に計５０個配置される（図２参照）。被検
者に中心からの半径１７度の固視点ＬＥＤ１４Ａを固視
させることにより、緑内障初期に視野欠損を生じるBjer
rum 領域のコントラスト閾値検査が可能である。また、
半径５度の円周上の固視点用ＬＥＤ１４Ｂは黄斑のすぐ
そばに発生する欠損（パラセントラルスコト−マ）を検
査するためのものである。スクリ−ン１３の前方は外周
の光を遮断するために覆われ、被検者は中央部の検査用
窓１５（本体の正面図である図３参照）から左眼または
右眼によりスクリ−ン１３上に投影された縞視標を覗く
ようになっている。

【００１４】１６は第２の光源としてのランプであり、
検査用窓の左右に２個配置され、スクリ−ン１３を均一
に照明する。このスクリ−ンの背景輝度は１０ｃｄ／ｍ
² とし、背景輝度が縞視標の暗部の明るさとなり、ディ
スク４により縞視標の明部の明るさの最大値が暗部より
約１０％明るくなるように設計されている。１７はスク
リ−ン１３の中央に設けられた開口１８と対物レンズ１
９及び結像レンズ２０に対して共役な位置に設けられた
受光素子である。受光素子１７は外乱光の影響や光源の
劣化等による輝度の変化を検出し、縞視標のコントラス
トを正確に維持するためのものである。受光素子１７の
光取入窓は開口１８上で縞ピッチの２分の１以下の光を
取り入れるようにする。２分の１以下であることは不可
欠ではないが、処理を簡単にするには縞ピッチの２分の
１以下であることが望ましい。

【００１５】［視線監視光学系］２１は角膜反射による
プルキンエ像を形成するためのＬＥＤであり、近赤外域
の光を発する。２２はアパ−チャであり、アパ−チャ２
２を通過した近赤外光はハ−フミラ−２３及びダイクロ
イックミラ−２４を透過して、対物レンズ１９により平
行ないしやや広がりぎみの光束とする。開口１８を通過
した近赤外光は被検眼の比較的広い範囲を照明し、角膜
反射によりプルキンエ像を形成する。被検眼角膜で反射
した光は開口１８及びハ−フミラ−２３を介して、対物
レンズ１９により二次元ＣＣＤイメ−ジセンサ２５上
に、プルキンエ像を結像する。

【００１６】［電気制御系］本装置を駆動するための電
気制御系の要部を、コントラストを正確に維持するため
のキャリブレ−ション機構と被検眼の検査及び監視を行
うための機構に分けて説明する。

【００１７】（キャリブレーション機構） 図４はキャリブレーション機構の電気系ブロック図であ
る。縞視標駆動部８（図１参照）により縞視標板７を移
動し縞視標の明部及び暗部を順次投影し、それぞれの輝
度（光量）を測定する。受光素子１７に入射した光は電
気信号に変換され、アンプ２６で増幅される。増幅され
た信号は、Ａ／Ｄコンバータ２７によりデジタル信号に
変換された後、マイクロコンピュータ２８に入力され
る。マイクロコンピュータ（装置全体の動作も制御す
る）２８により明部及び暗部の輝度からコントラストを
算出する。コントラストは下式によって表される。 コントラスト（％）＝（（Ａ−Ｂ）／Ａ）×１００（％） ただしＡは縞模様の明部の輝度、Ｂは縞模様の暗部の輝
度（順応野の輝度）である。マイクロコンピュータ２８
は、このようにして得られたコントラストを規定値と比
較し、小さいときはハロゲンランプ１を明るくし、大き
いときは暗くするように、ＰＷＭパルスジェネレータ２
９にパルス信号を発生させる。パルス信号に基づいてラ
ンプドライバ３０はハロゲンランプ１に印加する電圧を
制御する。

【００１８】（検査及び監視を行うための機構）図５は
被検眼の検査及び監視を行う電気制御系のブロック図で
ある（ハロゲンランプ１の照明回路は図４に示されてい
るので省略する）。制御手段としてのマイクロコンピュ
−タ２８はランプドライバ３１を介しランプ１６のオン
オフ、モ−タドライバ３２を介しパルスモ−タ５の駆
動、モ−タドライバ３３を介し縞視標駆動部８の駆動
を、それぞれ制御する。患者の応答スイッチ３４からの
信号はマイクロコンピュ−タ２８に入力処理される。３
５は検査結果を出力するプリンタドライバ、３６はプリ
ンタである。３７はコントロ−ラであり、コントラスト
を指定するものである。３８は固視点を選択するための
固視点選択装置で、固視点ＬＥＤ１４の点灯位置を指定
するものである。図６は固視点選択ボックスの外観図で
ある。ピンジャック３９はスクリ−ン１３に埋込んだ固
視点ＬＥＤ１４と同じ配置となっており、ピンプラグ４
０をピンジャック３９に差し込んだ位置が被検眼網膜上
の検査位置を示すよう、すなわち差し込んだピンジャッ
クに対応するスクリ−ン１３上の固視点ＬＥＤ１４の対
角線上の固視点ＬＥＤ１４が点灯する。

【００１９】固視点の選択信号はマイクロコンピュ−タ
２８に接続され、固視位置に対応したコントラスト値を
プリンタ３６に出力できるようになっている。ＣＣＤイ
メ−ジセンサ２５の信号はＣＣＤ駆動回路４１を介して
マイクロコンピュ−タ２８に入力・処理される。マイク
ロコンピュ−タ２８は点灯されている固視点用ＬＥＤ１
４から縞視標へ視線を移動するときのプルキンエ像の移
動方向及び縞視標の移動タイミングを検出する。移動タ
イミングは指示された視線移動時からの移動時間から判
断する。指示通りに固視が行われている場合に視線が移
動する方向とプルキンエ像の移動方向の相関性及びプル
キンエ像の移動タイミングが所定の閾値内に入るか否か
を判定し、被検眼の固視状態を監視する。４２はモ−タ
ドライバ、４３は絞り９´を光路に脱着する絞り駆動部
である。固視点用ＬＥＤ１４Ｂが選択されたときは、マ
イクロコンピュ−タ２８は絞り駆動部４３により絞り９
´を光路に挿入する。

【００２０】以上のような構成の実施例の装置の動作を
説明する。電源スイッチ（図示せず）をＯＮすると、キ
ャリブレ−ションを開始し、背景の明るさに対して一定
のコントラストが得られるように縞視標用ランプの明る
さを決定する。投影された縞模様が見えるところまでコ
ントラストを調整する。

【００２１】検査に先立って、検査の仕方を説明する。
点灯されている固視点用ＬＥＤ１４を固視すること、縞
視標の揺らぎを感じ始めたとき（及び／又は縞視標の揺
らぎを感じなくなったとき）応答スイッチを押すこと、
応答スイッチを押したら縞視標を一旦固視すること、等
を指示する。本実施例では、応答スイッチのオンを移動
タイミング判定のための時間の起算点としているが、他
の固視点用ＬＥＤ１４（ＬＥＤが点灯したらその方向を
見るように指示し、例えばスクリーン中心を通る対角線
上のＬＥＤを一定のプログラムに従って点灯するように
構成する）の点灯を起算点とすることができる。被検者
に検査用窓１５から開口１８を１〜２分見せ明順応させ
た後、検者は固視点選択装置３８を操作して固視点用Ｌ
ＥＤ１４の所望の点灯位置を指定する。次に、固視点Ｌ
ＥＤ１４のコントローラ３７のコントラストノブ５０
（図７はコントローラ３７の外観図）を操作し、コント
ローラのＭＯＴＩＯＮスイッチ５１をＯＮ、ＯＦＦし、
投影された縞視標を振動・停止させる。被検者は縞視標
の揺らぎ開始を応答スイッチ（図示せず）により応答す
る。縞視標の状態はコントローラのＴＡＲＧＥＴ ＬＥ
Ｄ５２に、応答スイッチの状態はＲＥＰＬＹ ＬＥＤ５
３に表示される。ＬＥＤ２１の光束が角膜反射して形成
されたプルキンエ像は、対物レンズ１９により二次元Ｃ
ＣＤイメージセンサ２５上に結像され、プルキンエ像の
位置が検出される。マイクロコンピュータ２８は応答ス
イッチのオンの前後のプルキンエ像の位置変化及び時間
ずれから、プルキンエ像の移動方向及び移動タイミング
を検出し、固視の異常の有無を判定する。本実施例では
固視の異常は検査結果と共に表示するだけであるが、Ｌ
ＥＤ１４を点滅したり、音声等で警告するようにしても
良い。

【００２２】被検者が縞視標の動作を正しく応答できた
ら、コントラストノブ５０を操作し、コントラストを下
げた状態で同様にして検査を行い、正しく応答できた最
低コントラストを求める。ある固視点での測定が終了し
たら、固視点選択装置３８を操作して次の固視点用ＬＥ
Ｄ１４の点灯位置を指定する。同様にして、この固視点
での識別可能な最低コントラストを求める。このような
操作を固視点を変えて繰り返すことにより、被検眼の暗
点の領域を知ることができる。

【００２３】実施例１では固視点選択を手動で行った例
で示したが、予め固視点の呈示順序をマイクロコンピュ
−タ内のＰＲＯＭ内に書き込んでおき、前述のある固視
位置でのコントラスト閾値を得た後で、次の固視点に移
るようにすることもできる。また、コントラストノブに
よるコントラスト設定や縞視標の振動・停止等もプログ
ラムにより自動的に行うこともできる。さらには、実施
例１では測定精度と装置の簡略さを考慮して、被検者の
固視位置を変えることにより眼底への縞視標の投影位置
を変えているが、被検者に一定の位置を固視させつつ縞
視標の投影位置を変える等に変容してもよいことは明ら
かである。

【００２４】

【実施例２】実施例１は視線監視を光学的に行うもので
あるが、実施例２は眼球運動による生体電位の変化を検
出して視線監視を行うものである。視線監視のための光
学系が不要であり、開口１８の位置に直接受光素子１７
を配置すれば足りる等の変更を除けば、装置自体の構成
は実施例１とほぼ同一であり、その説明は省略する。被
検眼の眼球の上下左右と耳たぶにそれぞれ生体電極を貼
付し、これらの生体電極から生体電位を検出する。上下
の生体電位差は眼球の上下方向の運動を表し、左右の生
体電位差は眼球の左右方向の運動を表す。耳たぶに貼付
された生体電極は眼球運動の測定には直接関与せず、安
全性等を考慮して設けられたものである。図８は眼球運
動を検出するための電気系ブロック図である。５個の生
体電極６０の電位信号はプリアンプ６１及びメインアン
プ６２で増幅され、Ａ／Ｄ変換器６３で変換された後、
マイクロコンピュ−タ６４に入力される。マイクロコン
ピュ−タ６４は上下の生体電位差から上下方向における
眼球の運動を検出し、左右の生体電位差から左右方向に
おける眼球の運動を検出し、両運動を総合して眼球の移
動方向を求める。応答スイッチのオン信号に対する移動
タイミングとその移動方向から固視の良否を判定する。
以上実施例１及び２を説明したが、これらの実施例は種
々の変容が可能であり、これらの変容も本発明と技術思
想を同一にする範囲で、本発明に含まれるものである。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、視線の移動方向及び移
動タイミングを検知して固視状態を判定するので、固視
状態を正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の検査装置の光学系配置図である。

【図２】スクリ−ンに投影された縞視標と固視点用ＬＥ
Ｄとの配置図である。

【図３】本実施例の検査装置の正面図である。

【図４】キャリブレ−ション機構の電気系ブロック図で
ある。

【図５】被検眼の検査を行うための動作を制御する電気
系ブロック図である。

【図６】固視点選択ボックスの外観図である。

【図７】コントロ−ラの外観図である。

【図８】眼球運動を検出するための電気系ブロック図で
ある。

【符号の説明】

４ ディスク ５ パルスモ−タ ７ 縞視標板 ８ 縞視標駆動部 ９，９´ 絞り １３ スクリ−ン １４Ａ，１４Ｂ 固視点ＬＥＤ １６ ランプ １７ 受光素子 ２１ ＬＥＤ ２５ ＣＣＤイメ−ジセンサ ２８ マイクロコンピュ−タ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検眼の視野を検査するための眼科装置
   において、所定の位置を固視するために被検眼に第１固
   視標を提示する第１固視手段と、該第１固視手段による
   固視位置から視線を誘導するために被検眼に第２固視標
   を提示する第２固視手段と、被検眼の視線の移動を検出
   する視線監視手段と、被検眼の視線が移動するに必要な
   時間を検出する移動タイミング検出手段と、該移動タイ
   ミング検出手段及び前記視線監視手段の検出結果に基づ
   いて視線の移動方向及び移動タイミングを得て固視状態
   を判定する判定手段と、を設けたことを特徴とする眼科
   装置。