JP3591952B2 - Fundus examination device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼の眼底上の血管を検査する眼底検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、眼底に測定光を照射し眼底からの反射光を受光して行う種々の眼科検査装置が知られており、例えば、単に眼底を撮影するだけでなく眼底に視標を投影して視感度を測定する機能を持たせたり、眼底の凹凸を検査する機能を付加したレーザー走査検眼鏡が使用されている。この装置は被検眼の瞳共役位置に配置された光偏向器を使用して、眼底共役位置に結像するレーザー光スポットを所定のレートで偏向させながら眼底に照射し、眼底からの反射像を再び光偏向器を通過させて、眼底共役位置に配置した受光器で眼底撮影を行い、この眼底像をモニタで観察しながらピントを合わせて診断を行うようになっている。
【0003】
また、眼底の血管を流れる血液の血流速や血流量を測定することにより、糖尿病等の進行状況やその治療の効果を定量化するための重要な情報が得られることが知られており、例えば眼底カメラをベースとしたレーザードップラ法を利用した眼底血流計が提案されている。
【0004】
この眼底血流計においては、2つの受光器で受光した受光信号から算出された周波数の最大シフトをΔfmax1 、Δfmax2 、レーザー光の波長をλ、測定部位の屈折率をn、眼内での2つの受光光軸のなす角度をα、眼内で2つの受光光軸がつくる平面と血流の速度ベクトルとのなす角度をβとすると、血流の最大速度Vmaxは次式から求めることができる。
Vmax={λ/(n・α)}・{||Δfmax1 |−|Δfmax2|| / cosβ} …(1)
【0005】
このようにして2方向から計測を行うことにより、測定光の入射方向の寄与が相殺されて、眼底上の任意の部位の血流を計測することができ、2つの受光光軸がつくる平面と眼底との交線と、血流の速度ベクトルとのなす角βを一致させることにより、β=0°となって真の血流速度を測定することができる。
【0006】
眼底血管の血流速を計測するには、血管にスポット状の測定光を照射する必要があるが、眼球には固視微動が存在するので、測定時間中に確実に測定光を照射し続けるためには、照射光を偏向器で固視微動に合わせて偏向させる必要がある。従って、この眼底血流計においては、測定用光学系の眼底共役位置に配置した一次元の撮像素子で血管像を撮像して固視微動による位置ずれを検出し、瞳共役位置に配置した光偏向器で照射光束を偏向させることにより、測定光が確実に血管を照射するようにしている。
【0007】
また、血流速測定において、眼底からの反射光の内の所望する血管からの反射光だけを受光するために、測定用受光光学系に共焦点絞りを配置して共焦点光学系を形成し、更に位置ずれ検出のために撮像した血管像を使用して血管径を測定し、この血管径を使用して血流量の算出を行っている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来例の眼底血流計においては、測定用受光光学系の眼底からの反射光を受光する検出器と撮像素子は、眼底共役位置に配置する必要がある。例えば、測定用照射光学系においては光路中の眼底共役位置にスプリットプリズムを設けることにより、観察光学系に配置したモニタや直像鏡で合焦状態を確認しながら、測定光のスポット像を眼底共役位置に移動させることができるが、反射光量や一次元的な画像だけを受光するような測定用受光光学系においては、その出力信号だけでは検者が合焦状態を判断することはできない。
【0009】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、測定用受光光学系の受光面を確実に眼底共役位置に配置することができる眼底検査装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための発明に係る眼底検査装置は、被検眼の瞳と略共役位置に配置した光偏向手段と、眼底を照明する照明光学系と、眼底を観察する観察光学系と、眼底の血管を検査するための測定光照射光学系と、前記光偏向手段の後方に配置した測定用受光光学系とを有する眼底検査装置において、前記測定用受光光学系の合焦手段と前記観察光学系の合焦手段とを連動させ光軸方向に動かす連動手段とを設けたことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図1は実施例の眼底血流計の構成図を示し、白色光を発するタングステンランプ等から成る観察用光源1から被検眼Eと対向する対物レンズ2へ至る照明光路上には、コンデンサレンズ3、黄色域の波長光のみを透過するバンドパスフィルタ付のフィールドレンズ4、被検眼Eの瞳孔Epとほぼ共役なリングスリット5、被検眼Eの水晶体とほぼ共役な遮光部材6、リレーレンズ7、ラックとピニオンから成る第1の合焦駆動手段8により光路に沿って移動自在な固視標表示用素子である透過型液晶板9、リレーレンズ10、被検眼Eの角膜近傍と共役な遮光部材11、孔あきミラー12、黄色域の波長光を透過し他の光束を殆ど反射するバンドパスミラー13が順次に配列され、照明光学系が構成されている。なお、リングスリット5、遮光部材6、11は被検眼Eの前眼部において眼底照明光と眼底観察光を分離するためのものであり、必要な遮光領域を形成するものであればその形状は問題とならない。
【0014】
孔あきミラー12の背後には観察光学系が構成されており、光路に沿って移動自在な第1のフォーカシングレンズ14、リレーレンズ15、スケール板16、光路中に挿脱自在な光路切換ミラー17、接眼レンズ18が順次に配列され、検者眼eに至っている。光路切換ミラー17の反射方向の光路上には、テレビリレーレンズ19、CCDカメラ20が配置されており、CCDカメラ20の出力は液晶テレビモニタ21に接続されている。
【0015】
バンドパスミラー13の入反射方向の光路上には、イメージローテータ22、上下両面が共に研磨され紙面に垂直な回転軸を有し被検眼Eの瞳孔Epに共役なガルバノメトリックミラー23、光路の片側に配置された光路長補償半月板24、光路中に遮光部を有する黒点板25、凹面鏡26が順次に配列されており、ガルバノメトリックミラー23の下側反射面23aに反射されないで通過する光束を、共働してガルバノメトリックミラー23の上側反射面23bに導くためのリレー光学系が構成されている。なお、光路長補償用半月板24はガルバノメトリックミラー23のミラー厚によって生ずる下側反射面23aと上側反射面23bの図の上下方向への位置ずれを補正するためのものであり、イメージローテータ22へ向かう光路にのみ作用するようになっている。
【0016】
ガルバノメトリックミラー23の上側反射面23bの入射方向には、その前側焦点面が被検眼Eの瞳孔Epと共役なレンズ27、第2の合焦駆動手段28により光路に沿って一体的に移動自在なフォーカシングユニット29が配列され、フォーカシングユニット29においては、レンズ27と同一光路上に、ダイクロイックミラー30、集光レンズ31が配置され、ダイクロイックミラー30の入射方向の光路上には、マスク32、スプリットプリズム33、ミラー34が配列されている。
【0017】
集光レンズ31の入射方向の光路上には、固定ミラー35と光路から退避可能な光路切換ミラー36が平行に配置され、光路切換ミラー36の入射方向の光路上には、コリメータレンズ37、コヒーレントな赤色光を発する測定用レーザーダイオード38が配置されている。更に、ミラー34の入射方向の光路上には、シリンドリカルレンズ等から成るビームエクスパンダ39、他の光源と異なる緑色光を発する高輝度のトラッキング用光源40が配列されている。
【0018】
ガルバノメトリックミラー23の下側反射面23aの反射方向の光路上には、光路に沿って移動自在な第2のフォーカシングレンズ41、ダイクロイックミラー42、フィールドレンズ43、拡大レンズ44、イメージインテンシファイヤ付の一次元CCD45が順次に配列され、血管検出系が構成されている。
【0019】
眼底観察光学系中の第1のフォーカシングレンズ14と測定用受光光学系中の第2のフォーカシングレンズ41とは連動手段46により連結されており、連動手段46の支点に付設された図示しないフォーカシングノブを動かすことにより、第1のフォーカシングレンズ14と第2のフォーカシングレンズ41は、共役関係を維持しながら連動するようになっている。また第2のフォーカシングレンズ41には、例えばポテンショメータ、ロータリエンコーダ、又はスリットとフォトカプラの組合わせのような合焦位置検出手段47が設けられ、合焦位置が検出されるようになっている。
【0020】
また、ダイクロイックミラー42の反射方向の光路上には、結像レンズ48、共焦点絞り49、被検眼Eの瞳孔Epとほぼ共役なミラー対50a、50bが配置され、ミラー対50a、50bの反射方向にはそれぞれフォトマルチプライヤ51a、51bが配置され、血管検出系を含む測定用受光光学系が構成されている。なお、図示の都合上、全ての光路を同一平面上に表示したが、ミラー対50a、50bの反射光路、トラッキング用光源40の出射方向の測定用光路、レーザーダイオード38からダイクロイックミラー30に至る光路はそれぞれ紙面に直交している。
【0021】
更に、装置全体を制御するためのシステム制御部52が設けられ、システム制御部52には、検者が操作する入力手段53、フォトマルチプライヤ51a、51b、合焦位置検出手段47の出力がそれぞれ接続されており、システム制御部52の出力はガルバノメトリックミラー23を制御する制御回路54、光路切換ミラー36に接続されている。また、制御回路54には血管位置検出回路55を介して一次元CCD45の出力が接続されている。
【0022】
図2は被検眼Eの瞳孔Ep上の各光束の配置を示し、黄色の照明光により照明される領域でリングスリット5の像I、眼底観察光束で孔あきミラー12の開口部の像O、測定/血管受光光束でガルバノメトリックミラー23の上下反射面の有効部の像V、2つの測定受光光束でそれぞれミラー対50a、50bの像Da、Db、測定光の入射位置で光路切換ミラー36を切換えることによって選択される測定光の位置P2、P2’ 、ガルバノメトリックミラー23の下側反射面23aの像が鎖線の領域Mで示されている。
【0023】
観察用光源1から発した白色光はコンデンサレンズ3を通り、フィールドレンズ4により黄色の波長光のみが透過され、リングスリット5、遮光部材6、リレーレンズ7を通り、透過型液晶板9を背後から照明し、リレーレンズ10、遮光部材11を通って孔あきミラー12で反射され、黄色域の波長光のみがバンドパスミラー13を透過して、対物レンズ2を通り被検眼Eの瞳孔Ep上で眼底照明光束像Iとして一旦結像した後に、眼底Eaをほぼ一様に照明する。このとき、透過型液晶板9には固視標が表示されており、この固視標は照明光により被検眼Eの眼底Eaに投影され、視標像として被検眼Eに呈示される。
【0024】
眼底Eaからの反射光は同じ光路を戻り、瞳孔Ep上から眼底観察光束Oとして取り出され、孔あきミラー12の中心開口部、第1のフォーカシングレンズ14、リレーレンズ15を通り、スケール板16に眼底像Ea’ として結像した後に光路切換ミラー17に至る。ここで、光路切換ミラー17が光路から退避しているときは、検者眼eにより接眼レンズ18を介して眼底像Ea’ が観察可能となる。一方、光路切換ミラー17が光路に挿入されているときは、スケール板16上に結像した眼底像Ea’ は、テレビリレーレンズ19によりCCDカメラ20上に再結像し、液晶テレビモニタ21に映出される。
【0025】
検者はこの眼底像Ea’ を観察しながら、接眼レンズ18又は液晶テレビモニタ21により装置のアライメントを行う。このとき、目的に応じて適切な観察方式を採用することが好適であり、接眼レンズ18による観察の場合は、一般的に液晶テレビモニタ21等よりも高解像かつ高感度なので、眼底Eaの微細な変化を読み取って診断する場合に適している。一方、液晶テレビモニタ21による観察の場合は、視野を制限しないので検者の疲労を軽減することができ、更にCCDカメラ20の出力を外部のビデオテープレコーダやビデオプリンタ等に接続することにより、眼底像Ea’ 上の測定部位の変化を逐次に電子的に記録することが可能となるので、臨床上極めて有効である。
【0026】
レーザーダイオード38を発した測定光は、コリメータレンズ37によりコリメートされ、光路切換ミラー36が光路に挿入されている場合には、光路切換ミラー36、固定ミラー35においてそれぞれ反射されて集光レンズ31の下方を通過し、また光路切換ミラー36が光路から退避している場合には、直接集光レンズ31の上方を通過して、ダイクロイックミラー30を透過する。
【0027】
一方、トラッキング用光源40から発したトラッキング光は、ビームエクスパンダ39により縦横異なる倍率でビーム径が拡大され、ミラー34で反射された後に、スプリットプリズム33でスプリットされ、整形用マスク32で所望の形状に整形され、ダイクロイックミラー30で反射されて上述の測定光と重畳される。
【0028】
このとき、測定光は集光レンズ31によってマスク32の開口部中心と共役な位置にスポット状に結像しており、測定光とトラッキング光は一緒になってレンズ27を通り、ガルバノメトリックミラー23の上側反射面23bで一旦上方に反射され、黒点板25を通った後に凹面鏡26で反射され、光軸から偏心した状態で、黒点板25、光路長補正用半月板24を介してガルバノメトリックミラー23の方へ戻される。
【0029】
即ち、光路切換ミラー36を光路中へ挿入、退避させることにより、図2に示すようにガルバノメトリックミラー23の像Mの下部のP1、P1’ の位置で反射された測定光とトッラキング光は、ガルバノメトリックミラー23の切欠き部のP2、P2’ の位置に戻されるので、ガルバノメトリックミラー23で反射されることなくイメージローテータ22に向かい、イメージローテータ22を通って、バンドパスミラー13により対物レンズ2の方向へ偏向され、瞳孔Ep上にスポット像P2、P2’ として結像し、被検眼Eの眼底Eaを点状に照射する。このようにして、各種のフレア光を有効に除去することが可能となる。
【0030】
眼底Eaでの散乱反射光は再び対物レンズ2で集光され、バンドパスミラー13で反射されてイメージローテータ22を通り、ガルバノメトリックミラー23の下側反射面23aで反射され、第2のフォーカシングレンズ41を通り、ダイクロイックミラー42において測定光とトラッキング光とが分離される。
【0031】
トラッキング光はダイクロイックミラー42を透過し、フィールドレンズ43、結像レンズ44により一次元CCD45上で眼底観察光学系による眼底像Ea’ よりも拡大された血管像として結像する。そして、一次元CCD45で撮像された血管像に基づいて、血管位置検出回路55において血管像の移動量を示すデータが作成されてシステム制御部52に出力され、システム制御部52は制御回路54により、この移動量を補償するようにガルバノメトリックミラー23を駆動する。
【0032】
一方、測定光はダイクロイックミラー42により反射され、レンズ48、共焦点絞り49の開口部を経てミラー対50a、50bで反射され、それぞれフォトマルチプライヤ51a、51bに受光され、この受光信号はシステム制御部52に出力されて周波数解析される。
【0033】
このとき、バンドパスミラー13の分光特性のために、観察用光源1からの照明光は一次元CCD45には到達せず、その上、CCD45の撮像範囲が狭く設定されているために、有害なフレア光は混入し難くなっており、この結果、一次元CCD45ではトラッキング光による血管像のみが撮像される。また、血中ヘモグロビンと色素上皮上メラニンは、緑色の波長域においてその分光反射率が大きく異なるので、トラッキング光を緑色光にすることにより、血管像をコントラスト良く撮像することができる。
【0034】
一次元CCD45で受光される光束は、被検眼Eの瞳孔Ep上で測定/血管受光光束Vから取り出された光束であり、この光束からミラー対50a、50bにより測定受光光束Da、Dbを取り出してフォトマルチプライヤ51a、51bで受光する。眼底観察光束Oに比べて測定/血管受光光束Vを大きくしているのは、眼底観察光学系のCCDカメラ20よりも一次元CCD45の方が眼底の結像倍率が大きいために、一次元CCD45上で像面照度が確保し難いためである。一方、光束を大きくしたことによる被検眼Eの前眼部で発生するフレア光の影響は、その受像範囲が血管受像光学系の方が小さいので問題とならない。
【0035】
また、測定受光光束Da、Dbの瞳孔Ep上の間隔は血流速計測の分解能に直接影響するが、測定/血管受光光束Vを大きくすることによって、測定受光光束Da、Dbの間隔を十分に確保することができる。更に、各受光光束Da、Db、Vと眼底観察光束Oとを波長分離し、被検眼Eの瞳孔上Epで重畳させることにより、測定信号のS/N比を維持したままで、より小瞳孔径の被検者に対しても測定が可能となる。
【0036】
測定光とトラッキング光による眼底Eaでの散乱反射光の一部は、バンドパスミラー13を透過し、孔あきミラー12の背後の眼底観察光学系に導かれ、トラッキング光はスケール板16上にスプリットした棒状のインジケータとして結像し、測定光はこのインジケータの中心部にスポット像として結像する。これらの像は接眼レンズ18又は液晶テレビモニタ21を介して眼底像Ea’ 及び視標像と共に観察される。このとき、インジケータの中心にはスポット像が重畳して観察されており、インジケータは入力手段53の操作桿等の操作部材によって、眼底Ea上を一次元的に移動させることができる。
【0037】
測定に際して、検者は先ずテレビモニタ21に映し出された眼底像Ea’ を観察しながらピント合わせを行う。ピント合わせは連動手段46の支点に付設されたフォーカシングノブを操作し、眼底観察光学系中の第1のフォーカシングレンズ14と測定用受光光学系中の第2のフォーカシングレンズ41を共役関係を維持しながら連動させて行う。このようにして、血管観察光学系やドップラ信号検出光学系等のように検者が合焦状態を確認することが難しい測定用光学系を、眼底観察光学系と共に迅速に眼底Eaの共役位置に移動することができる。
【0038】
また、第2のフォーカシングレンズ41に配置された結像位置検出用の合焦位置検出手段47からの合焦検出信号がシステム制御部52に入力され、システム制御部52で屈折異常値や結像倍率情報に変換される。この屈折異常値は主として従来例の式(1) のαに使用されて真の血流速が算出され、結像倍率情報は血管径や血流量の算出に使用される。
【0039】
次に、眼底照明光学系中の透過型液晶板9に表示されている固視標がテレビモニタ21に映し出され、この視標像を見ながら第1の合焦駆動手段8のノブを動かしてピント合わせを行う。更に、測定光照射光学系も同様にテレビモニタ21に映し出されたインジケータのスプリット像を見ながら、フォーカシングユニット29の第2の合焦駆動手段48のノブを動かしてピント合わせを行う。
【0040】
図3は所定の血管にピントを合わせるための共焦点絞り49の作用を示す説明図であり、測定対象となる眼底Ea上の血管の位置を測定部位S1で表し、この血管の後方にある脈絡膜内の血管の位置を測定部位S2で表す。測定用のレーザーダイオード38からの光束は下方からミラー61に入射し、左右方向へ反射されて測定部位S1を照射する。測定部位S1での反射光は、ミラー対50a、50bと同様の受光方向決定機能を有する開口62を通過して、レンズ63により測定部位S1に共役とされ、小孔64を通過した後に図示しないフォトマルチプライヤへ受光される。一方、点線で示す測定部位S2での反射光は、実線で示す測定部位S1で反射された光束と同様にレンズ63により結像されるが、小孔64を通ることができないために、フォトマルチプライヤで受光されることはない。
【0041】
このように、小孔64と同様の機能を有する共焦点絞り49を設け、特定の深さにある血管での反射光のみをフォトマルチプライヤ51a、51bで受光することにより、所望の血管の血流速度を計測することが可能となる。実際の検査においては、検者は眼底像Ea’ 上の合焦状態を見ながら測定対象となる血管の深さを設定して、眼底像Ea’ のピント合わせを行う。
【0042】
このようにしてピント合わせが終了した後に、検者は入力手段53を操作して視標像を移動し、被検眼Eの視線を誘導して観察領域を変更し、測定対象とする血管をスケール板16の所定位置へ移動する。そして、入力手段53の操作桿によりイメージローテータ22を操作してインジケータを回転し、測定対象とする血管の走行方向に対してインジケータが垂直になるようにする。
【0043】
このとき、眼底観察光はイメージローテータ22を通過していないので、インジケータのみが回転するように認識される。この結果、図2に示した瞳孔Ep上の各光学部材の像も原点を中心に同じ方向に同じ角度だけ回転し、測定受光光束Da、Dbの中心を結ぶ直線とスポット像P1、P1’ とP2、 P2’の中心を結ぶ直線であるX軸とが血管の走行方向と一致する。このように、測定光の照射光学系と受光光学系だけをイメージローテータ22と光束偏向手段であるガルバノメトリックミラー23とに作用させ、眼底観察光学系はこれらと独立させたことにより、検者の観察視野は測定部位の選択によらず常に通常の眼底カメラと同様とすることができる。
【0044】
以上の操作は従来例で述べた速度算出のための式(1) において、β=0゜としたことに相当し、このβ=0゜とすることにより次の(a) 〜(c) の利点が生ずる。
【0045】
(a) 式(1) からβ=90°、即ち cosβ=0になった場合には、最大周波数シフトΔfmax1 とΔfmax2 だけから最大血流速度Vmaxの絶対値を求めることはできなくなるが、β=0゜となるように眼底像Ea’ を回転することにより、測定不能位置を回避することができる。
【0046】
(b) 角度βを測定する必要がなくなるために誤差要因が減り、操作が簡略化される。
【0047】
(c) 従来例で述べたように、血流速度は血管壁からの散乱反射光と血液中の散乱反射光との干渉信号から求めているので、測定中にX軸方向に眼底Eaが移動しても、血管をX軸方向にほぼ平行にしておけば測定結果は影響されない。
【0048】
一方、X軸と直交するY軸方向に眼底Eaが移動した場合には、測定用のレーザーダイオード40からの光束が測定部位の血管から逸脱して測定値が不安定になるが、その場合はY軸方向についてのみ血管の移動量を検知すればよく、本実施例ではダイクロイックミラー42の背後の血管検出系とガルバノメトリックミラー23によりこの一方向のみのトラッキングを行っている。
【0049】
このトラッキングを行って,全ての被検血管について精度良くかつ迅速に血流速度を測定するためには、血管像の移動量を検知する一次元CCD45を測定対象となる血管に垂直に配置するとよく、更にβ=0゜とすることにより、二次元センサを使用する必要がなくなるという利点も生ずる。
【0050】
本実施例では、トラッキング光の長手方向に一次元CCD45の素子が配列されており、測定部位の角度合わせが終了している場合には、トラッキング光を示すインジケータの長手方向は測定血管の走行方向と直交しているので、血管検出系の一次元CCD45には、インジケータで指示された眼底像Ea’ が拡大されて結像している。ただし、この一次元CCD45の出力だけから直ちに検者がその合焦状態を判断するのは困難である。
【0051】
角度合わせが終了した後に入力手段53の操作桿を操作し、トラッキング光に重畳しているスポット像を測定部位に合致させて測定部位を選択する。そして、測定部位を決定した後に再び入力手段53を操作してトラッキングの開始を入力する。
【0052】
入力手段53からシステム制御部52を介してトラッキング開始の指令が制御回路54に入力されると、血管位置検出回路55において、一次元CCD45の受光信号に基づいて、血管像の一次元基準位置からの移動量が算出される。そして、制御回路54によりこの移動量に基づいてガルバノメトリックミラー23が駆動され、一次元CCD45上の血管像の受像位置が一定になるように制御される。
【0053】
検者はトラッキング開始を碓認した後に、入力手段53の測定スイッチを押して測定を開始する。システム制御部52により光路切換ミラー36が光路に挿入され、先ず被検眼Eの瞳孔Ep上のスポット像P1、P1’ の位置から入射した光束がフォトマルチプライヤ51a、51bに受光され、この受光信号がシステム制御部52に取り込まれ、それぞれフォトマルチプライヤ51a、51bからの出力信号の処理結果として、最大周波数シフト|Δfmax1 |、|Δfmax2 |が求められる。そして、合焦位置検出手段67からシステム制御部52に入力されて算出された結像倍率値を使用してαが算出される。
【0054】
このとき、光束はスポット像P1、P1’ の位置から入射され、測定受光光束Da、Dbに対し十分に変位した位置に設けられているので、通常であれば最大速度Vmaxは従来例の式(1) において cosβ=1とし、Vmax={λ/(n・α)}・||Δfmax1 |−|Δfmax2 ||によって求められるが、眼底Ea上の血管の位置によっては、真の流速はVmax={λ/(n・α)}・||Δfmax1 |+|Δfmax2 ||としなくてはならない場合も存在する。本実施例では、初めに仮測定としてこの状態で式(1) による最大速度Vmaxを算出した後に、システム制御部52により光路切換ミラー36を光路中から退避させ、被検眼Eの瞳孔Ep上のスポット像P2、 P2’の位置から光束を入射させて測定を行う。
【0055】
瞳孔Ep上のスポット像P2、 P2’の位置は、図2に示したように他のスポット像P1、P1’ の中心を通り、測定受光光束Da、Dbの中心を結んだ直線と平行な直線上に中心点を有するように配置されるが、特に本実施例ではスポット像P1、P1’ 、P2、 P2’の間隔は測定受光光束Da、Dbの中心間の距離よりも大きく、かつ2つの直線の中点を結ぶ直線がそれぞれの中心を結んだ直線と直交するように選択されている。
【0056】
入射光位置をスポット像P1、P1’ からこのように選択したスポット像P2、 P2’に切換えた後に、再びシステム制御部52は2つのフォトマルチプライヤ51a、51bから信号を取り込み、それぞれの最大周波数シフト|Δfmax1’|、|Δfmax2’|を算出し、式(1) に従って最大速度Vmaxを計算する。このときの最大速度VmaxをVmax’ とおくと、システム制御部52はこの2つの最大速度VmaxとVmax’ とを比較することにより、真の最大流速を求めるための適切な光束の入射方向を決定し、この情報により光路切換動作を適切な状態にして本測定を行うように制御を行う。本測定は適当な時間間隔で、最大速度Vmax又はVmax’ の算出を繰り返して継続的に行う。
【0057】
また、観測用受光光学系の中の血管検出系から算出された血管径に対しても、同様にシステム制御部52の結像倍率値から補正を行って正しい血管径を算出する。そして、この血管径と先に求めた血流速により血流量を求める。
【0058】
以上説明したように、血管検出系の出力だけでは合焦状態を確認することは難しいが、測定用光学系の合焦手段を眼底観察光学系の合焦手段と連動して動くようにすることにより、迅速かつ確実な合焦操作が可能となり、被検血管の位置検出を確実に行って血管径計測を行うことができ、眼底Eaからのドップラ信号を精度良く受光することができるようになる。
【0059】
なお、本発明では血管検出系を含む測定用受光光学系を眼底観察光学系とだけに連動させて動くようにしたが、眼底照明光学系の固視標表示用素子及び、眼底観察光学系、測定光照射光学系、測定用受光光学系それぞれの合焦用の移動レンズを共役関係を維持しながら連動するようにすれば、1つの動作でピント合わせを完了することが可能となり、測定光照射光学系中のスプリット光学系をなくすことができる。また、測定用受光光学系の合焦を他の何れか1つと連動させる形態でもよい。
【0060】
更には、本実施例では検者がテレビモニタ21を見ながらピント合わせを行っているが、光路切換ミラー17を切換えることにより、検者が直接に被検眼Eの眼底Eaを観察しながらピント合わせを行うようにしてもよい。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように発明に係る眼底検査装置は、検者がその出力信号から合焦状態を確認することが困難な血管検出系や速度検出系のような測定用受光光学系において、測定用光学系の合焦手段と検者が観察する観察光学系の合焦手段を共役関係を維持しながら光軸方向に連動させる連動手段を設けることにより、測定用受光光学系の受光面を確実に眼底共役位置に配置することができ、測定部位を移動するための光束偏向手段を観察光学系に作用させないようにすることが可能となるので、装置のアライメントや測定操作を通常の眼科装置と同様に簡素化された状態で行うことができ、精度の高い眼底検査をより効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】眼底血流計の構成図である。
【図2】瞳孔上の光束配置の説明図である。
【図3】共焦点光学系の説明図である。
【符号の説明】
1 観察用光源
20 CCDカメラ
21 液晶テレビモニタ
22 イメージローテータ
23 ガルバノメトリックミラー
24 光路長補正用半月板
29 フォーカシングユニット
38 レーザーダイオード
40 トラッキング用光源
45 一次元CCD
46 連動手段
47 合焦位置検出手段
51a、51b フォトマルチプライヤ
53 入力手段
55 血管位置検出回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fundus examination apparatus for examining blood vessels on the fundus of a subject's eye.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, various ophthalmologic examination apparatuses that irradiate measurement light to the fundus and receive reflected light from the fundus have been known. A laser scanning ophthalmoscope having a function of measuring the sensitivity or a function of inspecting the irregularities of the fundus is used. This device uses an optical deflector placed at the pupil conjugate position of the subject's eye to irradiate the laser light spot focused at the fundus conjugate position on the fundus while deflecting it at a predetermined rate, and reflects the reflected image from the fundus. The light is again passed through the optical deflector, the fundus is photographed with the light receiver arranged at the conjugate position of the fundus, and the fundus image is focused on while observing the fundus image on a monitor to make a diagnosis.
[0003]
Also, it is known that by measuring the blood flow rate and blood flow rate of blood flowing through the blood vessels of the fundus, important information for quantifying the progress of diabetes or the like and the effect of the treatment can be obtained. For example, a fundus blood flow meter using a laser Doppler method based on a fundus camera has been proposed.
[0004]
In this fundus blood flow meter, the maximum shift of the frequency calculated from the light reception signals received by the two light receivers is Δfmax1 and Δfmax2, the wavelength of the laser light is λ, the refractive index of the measurement site is n, and 2 in the eye. Assuming that the angle between the two light receiving optical axes is α and the angle between the plane formed by the two light receiving optical axes in the eye and the velocity vector of the blood flow is β, the maximum blood flow velocity Vmax can be obtained from the following equation. .
Vmax = {λ / (n · α)} · {|| Δfmax1 | − | Δfmax2 || / cosβ} (1)
[0005]
By performing the measurement from two directions in this way, the contribution of the incident direction of the measurement light is canceled, and the blood flow at an arbitrary site on the fundus can be measured, and the plane formed by the two light receiving optical axes can be measured. By matching the angle β between the line of intersection with the fundus and the blood flow velocity vector, β = 0 °, so that the true blood flow velocity can be measured.
[0006]
In order to measure the blood flow velocity in the fundus blood vessels, it is necessary to irradiate spot-shaped measurement light to the blood vessels. For this purpose, it is necessary to deflect the irradiation light with a deflector in accordance with the fixation fine movement. Therefore, in this fundus blood flow meter, a blood vessel image is captured by a one-dimensional image sensor arranged at a fundus conjugate position of the measurement optical system, a positional shift due to fixation fine movement is detected, and light at the pupil conjugate position is detected. By deflecting the irradiation light beam by the deflector, the measurement light surely irradiates the blood vessel.
[0007]
In the measurement of blood flow velocity, in order to receive only the reflected light from the desired blood vessel out of the reflected light from the fundus, a confocal stop is arranged in the measuring light receiving optical system to form a confocal optical system. Further, the diameter of the blood vessel is measured using the blood vessel image taken for detecting the positional deviation, and the blood flow is calculated using the blood vessel diameter.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional fundus blood flow meter, it is necessary that the detector and the imaging device of the measuring light receiving optical system that receive the reflected light from the fundus be arranged at the fundus conjugate position. For example, in the irradiation optical system for measurement, by providing a split prism at the fundus conjugate position in the optical path, the spot image of the measurement light can be observed while confirming the in-focus state with a monitor or a direct image mirror arranged in the observation optical system. Although it can be moved to the conjugate position, in a measuring light receiving optical system that receives only the amount of reflected light or a one-dimensional image, the examiner cannot judge the in-focus state only from the output signal.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fundus examination apparatus which can solve the above-mentioned problems and can reliably arrange a light receiving surface of a measurement light receiving optical system at a fundus conjugate position.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above purpose Book A fundus examination apparatus according to the present invention includes a light deflecting unit disposed at a position substantially conjugate to a pupil of an eye to be examined, an illumination optical system for illuminating the fundus, an observation optical system for observing the fundus, and an apparatus for examining blood vessels in the fundus. In a fundus examination apparatus having a measuring light irradiation optical system and a measuring light receiving optical system disposed behind the light deflecting means, the focusing means of the measuring light receiving optical system and the focusing means of the observation optical system are provided. An interlocking means for interlocking and moving in the optical axis direction is provided.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.
FIG. 1 shows a configuration diagram of a fundus blood flow meter of an embodiment. A condenser lens 3 is provided on an illumination optical path from an observation light source 1 composed of a tungsten lamp or the like that emits white light to an objective lens 2 facing the eye E. A field lens 4 with a band-pass filter that transmits only light in the yellow range, a ring slit 5 substantially conjugate to the pupil Ep of the eye E, a light-shielding member 6 substantially conjugate to the crystalline lens of the eye E, a relay lens 7, A transmissive liquid crystal plate 9, a relay lens 10, and a light shielding member conjugate with the vicinity of the cornea of the eye E to be inspected, which are fixation target display elements movable along the optical path by first focusing drive means 8 comprising a rack and a pinion. 11, an apertured mirror 12, and a band-pass mirror 13 that transmits light in the yellow range and almost reflects other light beams are sequentially arranged to form an illumination optical system. The ring slit 5 and the light shielding members 6 and 11 are for separating the fundus illumination light and the fundus observation light in the anterior segment of the eye E to be inspected. No problem.
[0014]
An observation optical system is provided behind the perforated mirror 12, and includes a first focusing lens 14, a relay lens 15, a scale plate 16, which is movable along the optical path, and an optical path switching mirror 17 which can be inserted into and removed from the optical path. , Eyepieces 18 are sequentially arranged to reach the examiner's eye e. A television relay lens 19 and a CCD camera 20 are arranged on the optical path in the reflection direction of the optical path switching mirror 17, and the output of the CCD camera 20 is connected to a liquid crystal television monitor 21.
[0015]
An image rotator 22, a galvanometric mirror 23, polished on both upper and lower surfaces and having a rotation axis perpendicular to the paper surface and conjugate to the pupil Ep of the eye E to be examined, on one side of the optical path, , A black spot plate 25 having a light-shielding portion in the optical path, and a concave mirror 26 are sequentially arranged, and the light flux passing through the lower reflection surface 23a of the galvanometric mirror 23 without being reflected by the lower reflection surface 23a. A relay optical system is configured to cooperate and guide the galvanometric mirror 23 to the upper reflecting surface 23b. The meniscus plate 24 for compensating the optical path length is used to correct the vertical displacement of the lower reflecting surface 23a and the upper reflecting surface 23b caused by the mirror thickness of the galvanometric mirror 23. It works only on the light path going to.
[0016]
In the incident direction of the upper reflecting surface 23b of the galvanometric mirror 23, the front focal plane thereof is integrally movable along the optical path by a lens 27 conjugate with the pupil Ep of the eye E to be inspected and the second focusing driving means 28. In the focusing unit 29, a dichroic mirror 30 and a condensing lens 31 are arranged on the same optical path as the lens 27, and a mask 32 and a split lens are arranged on the optical path in the incident direction of the dichroic mirror 30. The prism 33 and the mirror 34 are arranged.
[0017]
A fixed mirror 35 and an optical path switching mirror 36 that can be retracted from the optical path are arranged in parallel on the optical path in the incident direction of the condenser lens 31, and a collimator lens 37 and a coherent lens are disposed on the optical path in the incident direction of the optical path switching mirror 36. A measuring laser diode 38 that emits red light is arranged. Further, on the optical path in the incident direction of the mirror 34, a beam expander 39 composed of a cylindrical lens or the like, and a high-luminance tracking light source 40 that emits green light different from other light sources are arranged.
[0018]
On the optical path in the reflection direction of the lower reflective surface 23a of the galvanometric mirror 23, a second focusing lens 41, a dichroic mirror 42, a field lens 43, a magnifying lens 44, and an image intensifier movable along the optical path. The one-dimensional CCDs 45 are sequentially arranged to form a blood vessel detection system.
[0019]
The first focusing lens 14 in the fundus oculi observation optical system and the second focusing lens 41 in the light receiving optical system for measurement are connected by an interlocking means 46, and a focusing knob (not shown) provided at a fulcrum of the interlocking means 46. Is moved, the first focusing lens 14 and the second focusing lens 41 are interlocked while maintaining the conjugate relationship. Further, the second focusing lens 41 is provided with a focus position detecting means 47 such as a potentiometer, a rotary encoder, or a combination of a slit and a photocoupler, so that the focus position is detected.
[0020]
On the optical path in the reflection direction of the dichroic mirror 42, an imaging lens 48, a confocal stop 49, and mirror pairs 50a and 50b substantially conjugate to the pupil Ep of the eye E to be examined are arranged. Photomultipliers 51a and 51b are arranged in the directions, respectively, and constitute a light receiving optical system for measurement including a blood vessel detection system. For convenience of illustration, all the optical paths are shown on the same plane, but the reflected optical paths of the mirror pair 50a, 50b, the optical path for measuring the emission direction of the tracking light source 40, and the optical path from the laser diode 38 to the dichroic mirror 30. Are orthogonal to the paper.
[0021]
Further, a system control unit 52 for controlling the entire apparatus is provided. The system control unit 52 receives outputs from an input unit 53 operated by the examiner, photomultipliers 51a and 51b, and a focus position detection unit 47, respectively. The output of the system control unit 52 is connected to a control circuit 54 for controlling the galvanometric mirror 23 and an optical path switching mirror 36. The output of the one-dimensional CCD 45 is connected to the control circuit 54 via a blood vessel position detection circuit 55.
[0022]
FIG. 2 shows the arrangement of each light beam on the pupil Ep of the eye E to be examined, an image I of the ring slit 5 in an area illuminated by yellow illumination light, an image O of an opening of the perforated mirror 12 with a fundus observation light beam, An image V of the effective portion of the upper and lower reflecting surfaces of the galvanometric mirror 23 with the light beam for measurement / blood vessel reception, the images Da and Db of the mirror pair 50a and 50b with the two light reception light beams, and the optical path switching mirror 36 at the incident position of the measurement light. The positions P2 and P2 'of the measurement light selected by switching, and the image of the lower reflection surface 23a of the galvanometric mirror 23 are indicated by a chain line region M.
[0023]
The white light emitted from the observation light source 1 passes through the condenser lens 3, only the yellow wavelength light is transmitted by the field lens 4, passes through the ring slit 5, the light shielding member 6, the relay lens 7, and behind the transmission type liquid crystal plate 9. And is reflected by the perforated mirror 12 through the relay lens 10 and the light blocking member 11, and only the wavelength light in the yellow range passes through the band-pass mirror 13, passes through the objective lens 2, and is on the pupil Ep of the eye E to be examined. After the image is once formed as the fundus illumination light flux image I, the fundus oculi Ea is almost uniformly illuminated. At this time, a fixation target is displayed on the transmissive liquid crystal plate 9, and the fixation target is projected on the fundus oculi Ea of the eye E by illumination light, and is presented to the eye E as a target image.
[0024]
The reflected light from the fundus oculi Ea returns along the same optical path, is taken out of the pupil Ep as the fundus oculi observation light flux O, passes through the central opening of the perforated mirror 12, the first focusing lens 14, the relay lens 15, and then to the scale plate 16. After being formed as a fundus image Ea ', the light reaches the optical path switching mirror 17. Here, when the optical path switching mirror 17 is retracted from the optical path, the fundus image Ea 'can be observed by the examiner's eye e through the eyepiece 18. On the other hand, when the optical path switching mirror 17 is inserted in the optical path, the fundus oculi image Ea ′ formed on the scale plate 16 is re-imaged on the CCD camera 20 by the television relay lens 19 and displayed on the liquid crystal television monitor 21. It is projected.
[0025]
The examiner aligns the apparatus with the eyepiece 18 or the liquid crystal television monitor 21 while observing the fundus image Ea '. At this time, it is preferable to employ an appropriate observation method according to the purpose. In the case of observation with the eyepiece 18, since the resolution and sensitivity are generally higher than those of the liquid crystal television monitor 21 or the like, the fundus Ea It is suitable for reading a small change for diagnosis. On the other hand, in the case of observation by the liquid crystal television monitor 21, since the field of view is not restricted, fatigue of the examiner can be reduced, and by connecting the output of the CCD camera 20 to an external video tape recorder, video printer, or the like, Since it is possible to electronically record the change of the measurement site on the fundus image Ea ', it is extremely effective clinically.
[0026]
The measurement light emitted from the laser diode 38 is collimated by the collimator lens 37, and when the optical path switching mirror 36 is inserted in the optical path, the measurement light is reflected by the optical path switching mirror 36 and the fixed mirror 35, respectively. When the light passes below and the optical path switching mirror 36 is retracted from the optical path, it passes directly above the condenser lens 31 and passes through the dichroic mirror 30.
[0027]
On the other hand, the tracking light emitted from the tracking light source 40 has a beam diameter expanded by a beam expander 39 at different magnifications in the vertical and horizontal directions, is reflected by a mirror 34, is split by a split prism 33, and has a desired shape by a shaping mask 32. The light is shaped into a shape, is reflected by the dichroic mirror 30, and is superimposed on the measurement light.
[0028]
At this time, the measurement light is imaged in the form of a spot at a position conjugate with the center of the opening of the mask 32 by the condenser lens 31, and the measurement light and the tracking light pass through the lens 27 together and pass through the galvanometric mirror 23. Is reflected once upward by the upper reflection surface 23b, passes through the black point plate 25, is reflected by the concave mirror 26, and is decentered from the optical axis, and passes through the black point plate 25 and the meniscus plate 24 for optical path length correction. Returned to 23.
[0029]
That is, by inserting and retracting the optical path switching mirror 36 into and out of the optical path, the measurement light and the tracking light reflected at the positions P1 and P1 'below the image M of the galvanometric mirror 23 as shown in FIG. Since it is returned to the position of P2, P2 'in the cutout portion of the galvanometric mirror 23, it is directed to the image rotator 22 without being reflected by the galvanometric mirror 23, passes through the image rotator 22, and is passed by the bandpass mirror 13 to the objective lens. 2 and are formed as spot images P2 and P2 'on the pupil Ep, and irradiate the fundus oculi Ea of the eye E in a point-like manner. In this way, various types of flare light can be effectively removed.
[0030]
The scattered reflected light from the fundus oculi Ea is collected again by the objective lens 2, reflected by the band-pass mirror 13, passes through the image rotator 22, is reflected by the lower reflective surface 23a of the galvanometric mirror 23, and is focused on the second focusing lens. The measurement light and the tracking light pass through 41 and are separated by a dichroic mirror 42.
[0031]
The tracking light is transmitted through the dichroic mirror 42 and is formed on the one-dimensional CCD 45 by the field lens 43 and the imaging lens 44 as a blood vessel image which is larger than the fundus image Ea ′ by the fundus observation optical system. Then, based on the blood vessel image captured by the one-dimensional CCD 45, data indicating the moving amount of the blood vessel image is created in the blood vessel position detection circuit 55 and output to the system control unit 52. The system control unit 52 The galvanometric mirror 23 is driven so as to compensate for this movement amount.
[0032]
On the other hand, the measurement light is reflected by the dichroic mirror 42, reflected by the mirror pair 50a, 50b through the lens 48 and the opening of the confocal stop 49, and received by the photomultipliers 51a, 51b, respectively. The signal is output to the unit 52 and subjected to frequency analysis.
[0033]
At this time, the illuminating light from the observation light source 1 does not reach the one-dimensional CCD 45 due to the spectral characteristics of the band-pass mirror 13, and furthermore, the harmful light because the imaging range of the CCD 45 is set narrow. It is difficult for flare light to be mixed in. As a result, the one-dimensional CCD 45 captures only a blood vessel image by tracking light. In addition, since blood hemoglobin and melanin on pigment epithelium have significantly different spectral reflectances in a green wavelength region, a blood vessel image can be captured with good contrast by setting tracking light to green light.
[0034]
The luminous flux received by the one-dimensional CCD 45 is a luminous flux extracted from the measured / blood vessel received luminous flux V on the pupil Ep of the subject's eye E, and the measured received luminous flux Da, Db is extracted from the luminous flux by the mirror pair 50a, 50b. Light is received by the photomultipliers 51a and 51b. The reason why the measurement / blood vessel received light beam V is larger than the fundus observation light beam O is that the one-dimensional CCD 45 has a larger imaging magnification of the fundus than the CCD camera 20 of the fundus observation optical system. This is because it is difficult to secure the illuminance of the image plane above. On the other hand, the influence of the flare light generated in the anterior segment of the eye E due to the increase in the light flux is not a problem because the blood vessel image receiving optical system has a smaller image receiving range.
[0035]
Further, the interval between the measurement light receiving beams Da and Db on the pupil Ep directly affects the resolution of the blood flow velocity measurement. However, by increasing the measurement / blood vessel receiving light beam V, the interval between the measurement light receiving beams Da and Db can be sufficiently increased. Can be secured. Further, the received light beams Da, Db, V and the fundus oculi observation light beam O are wavelength-separated and superimposed on the pupil Ep of the eye E to be examined, so that the S / N ratio of the measurement signal is maintained and the smaller pupil becomes smaller. Measurement can also be performed on a subject having a diameter.
[0036]
Part of the scattered reflected light on the fundus oculi Ea due to the measurement light and the tracking light passes through the band-pass mirror 13 and is guided to the fundus observation optical system behind the perforated mirror 12, and the tracking light is split on the scale plate 16. The measurement light is formed as a spot image at the center of the indicator. These images are observed together with the fundus image Ea ′ and the optotype image via the eyepiece 18 or the liquid crystal television monitor 21. At this time, a spot image is superimposed and observed at the center of the indicator, and the indicator can be moved one-dimensionally on the fundus oculi Ea by an operating member such as an operating rod of the input means 53.
[0037]
At the time of measurement, the examiner first focuses while observing the fundus image Ea 'displayed on the television monitor 21. Focusing is performed by operating a focusing knob attached to a fulcrum of the interlocking means 46 to maintain a conjugate relationship between the first focusing lens 14 in the fundus observation optical system and the second focusing lens 41 in the measurement light receiving optical system. Perform while interlocking. In this way, the measurement optical system, such as the blood vessel observation optical system or the Doppler signal detection optical system, which is difficult for the examiner to check the in-focus state, is quickly moved to the conjugate position of the fundus oculi Ea together with the fundus observation optical system. You can move.
[0038]
Further, a focus detection signal from a focus position detecting means 47 for detecting an image position provided on the second focusing lens 41 is input to the system control unit 52, and the system control unit 52 performs a refraction abnormal value or image formation. Converted to magnification information. This refraction abnormal value is mainly used for α in Expression (1) of the conventional example to calculate the true blood flow velocity, and the imaging magnification information is used for calculating the blood vessel diameter and the blood flow rate.
[0039]
Next, the fixation target displayed on the transmissive liquid crystal plate 9 in the fundus illumination optical system is projected on the television monitor 21, and the knob of the first focusing drive means 8 is moved while watching the target image. Focus is performed. Further, the measurement light irradiation optical system also performs focusing by moving the knob of the second focusing drive means 48 of the focusing unit 29 while watching the split image of the indicator displayed on the television monitor 21.
[0040]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation of the confocal stop 49 for focusing on a predetermined blood vessel. The position of the blood vessel on the fundus oculi Ea to be measured is represented by a measurement site S1, and the choroid behind the blood vessel is measured. The position of the blood vessel inside is indicated by the measurement site S2. The light beam from the measuring laser diode 38 enters the mirror 61 from below, is reflected in the left and right directions, and irradiates the measurement site S1. The reflected light at the measurement site S1 passes through the opening 62 having the same light receiving direction determining function as the mirror pair 50a, 50b, is conjugated to the measurement site S1 by the lens 63, and is not shown after passing through the small hole 64. The light is received by the photomultiplier. On the other hand, the reflected light at the measurement site S2 indicated by the dotted line is imaged by the lens 63 in the same manner as the light beam reflected at the measurement site S1 indicated by the solid line. No light is received by the pliers.
[0041]
Thus, the confocal stop 49 having the same function as the small hole 64 is provided, and only the reflected light from the blood vessel at a specific depth is received by the photomultipliers 51a and 51b, so that the blood of the desired blood vessel is obtained. The flow velocity can be measured. In an actual examination, the examiner sets the depth of a blood vessel to be measured while observing the in-focus state on the fundus image Ea ', and focuses the fundus image Ea'.
[0042]
After the focusing is completed in this manner, the examiner operates the input means 53 to move the target image, guide the line of sight of the eye E, change the observation area, and scale the blood vessel to be measured. The plate 16 moves to a predetermined position. Then, the indicator is rotated by operating the image rotator 22 with the operation rod of the input means 53 so that the indicator is perpendicular to the traveling direction of the blood vessel to be measured.
[0043]
At this time, since the fundus oculi observation light does not pass through the image rotator 22, it is recognized that only the indicator rotates. As a result, the image of each optical member on the pupil Ep shown in FIG. 2 also rotates by the same angle in the same direction around the origin, and the straight lines connecting the centers of the measured light beams Da and Db and the spot images P1 and P1 ' The X axis, which is a straight line connecting the centers of P2 and P2 ', coincides with the traveling direction of the blood vessel. In this way, only the irradiation optical system and the light receiving optical system of the measurement light act on the image rotator 22 and the galvanometric mirror 23 which is the light beam deflecting means, and the fundus observation optical system is made independent of these components. The observation field of view can always be the same as a normal fundus camera regardless of the selection of the measurement site.
[0044]
The above operation is equivalent to setting β = 0 ° in the equation (1) for speed calculation described in the conventional example, and by setting β = 0 °, the following (a) to (c) Benefits arise.
[0045]
(A) When β = 90 °, that is, cosβ = 0, from the equation (1), the absolute value of the maximum blood flow velocity Vmax cannot be obtained from only the maximum frequency shifts Δfmax1 and Δfmax2. By rotating the fundus oculi image Ea ′ so as to be 0 °, the unmeasurable position can be avoided.
[0046]
(B) Since there is no need to measure the angle β, error factors are reduced, and the operation is simplified.
[0047]
(C) As described in the conventional example, since the blood flow velocity is obtained from the interference signal between the scattered reflected light from the blood vessel wall and the scattered reflected light in the blood, the fundus Ea moves in the X-axis direction during the measurement. However, if the blood vessel is made substantially parallel to the X-axis direction, the measurement result is not affected.
[0048]
On the other hand, when the fundus oculi Ea moves in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis, the luminous flux from the measurement laser diode 40 deviates from the blood vessel at the measurement site and the measurement value becomes unstable. It is sufficient to detect the moving amount of the blood vessel only in the Y-axis direction. In this embodiment, tracking in this one direction is performed by the blood vessel detection system behind the dichroic mirror 42 and the galvanometric mirror 23.
[0049]
In order to accurately and quickly measure the blood flow velocity of all the tested blood vessels by performing this tracking, it is preferable to arrange the one-dimensional CCD 45 for detecting the moving amount of the blood vessel image perpendicular to the blood vessel to be measured. Further, by setting β = 0 °, there is an advantage that it is not necessary to use a two-dimensional sensor.
[0050]
In the present embodiment, the elements of the one-dimensional CCD 45 are arranged in the longitudinal direction of the tracking light, and when the angle adjustment of the measurement site has been completed, the longitudinal direction of the indicator indicating the tracking light is the traveling direction of the measurement blood vessel. Therefore, the fundus image Ea 'indicated by the indicator is enlarged and formed on the one-dimensional CCD 45 of the blood vessel detection system. However, it is difficult for the examiner to immediately determine the in-focus state from the output of the one-dimensional CCD 45 alone.
[0051]
After the angle adjustment is completed, the operation rod of the input means 53 is operated to match the spot image superimposed on the tracking light with the measurement site and select the measurement site. Then, after determining the measurement site, the input means 53 is operated again to input the start of tracking.
[0052]
When a tracking start command is input from the input unit 53 to the control circuit 54 via the system control unit 52, the blood vessel position detection circuit 55 uses the one-dimensional CCD 45 from the one-dimensional reference position based on the light receiving signal of the one-dimensional CCD 45. Is calculated. Then, the galvanometric mirror 23 is driven by the control circuit 54 based on the amount of movement, and is controlled so that the image receiving position of the blood vessel image on the one-dimensional CCD 45 becomes constant.
[0053]
After confirming the start of tracking, the examiner presses the measurement switch of the input means 53 to start measurement. The optical path switching mirror 36 is inserted into the optical path by the system control unit 52. First, light beams incident from the positions of the spot images P1 and P1 'on the pupil Ep of the eye E to be inspected are received by the photomultipliers 51a and 51b. Is taken into the system controller 52, and the maximum frequency shifts | Δfmax1 | and | Δfmax2 | are obtained as processing results of the output signals from the photomultipliers 51a and 51b, respectively. Then, α is calculated using the imaging magnification value input to the system control unit 52 from the focus position detection means 67 and calculated.
[0054]
At this time, the luminous flux is incident from the positions of the spot images P1 and P1 'and is provided at a position which is sufficiently displaced with respect to the measured light-receiving luminous fluxes Da and Db. In 1), cosβ = 1, and Vmax = {λ / (n · α)} · || Δfmax1 | − | Δfmax2 ||, but depending on the position of the blood vessel on the fundus oculi Ea, the true flow rate is Vmax = There are cases where {λ / (n · α)} · || Δfmax1 | + | Δfmax2 || In this embodiment, first, the maximum speed Vmax according to the equation (1) is calculated as a temporary measurement in this state, and then the optical path switching mirror 36 is retracted from the optical path by the system control unit 52, and the pupil Ep of the eye E to be examined The measurement is performed by irradiating a light beam from the positions of the spot images P2 and P2 '.
[0055]
As shown in FIG. 2, the positions of the spot images P2 and P2 'on the pupil Ep pass through the centers of the other spot images P1 and P1' and are parallel to the straight lines connecting the centers of the measured light beams Da and Db. Although it is arranged so as to have a center point on the upper side, particularly in this embodiment, the interval between the spot images P1, P1 ', P2, P2' is larger than the distance between the centers of the measurement light receiving beams Da, Db, and The straight lines connecting the midpoints of the straight lines are selected so as to be orthogonal to the straight lines connecting their centers.
[0056]
After switching the position of the incident light from the spot images P1 and P1 'to the spot images P2 and P2' thus selected, the system control unit 52 takes in the signals from the two photomultipliers 51a and 51b again and outputs the maximum frequency of each. The shift | Δfmax1 ′ | and | Δfmax2 ′ | are calculated, and the maximum speed Vmax is calculated according to the equation (1). If the maximum speed Vmax at this time is set to Vmax ′, the system control unit 52 compares the two maximum speeds Vmax and Vmax ′ to determine an appropriate incident direction of the light flux for obtaining the true maximum flow velocity. Then, based on this information, control is performed such that the optical path switching operation is performed in an appropriate state and the main measurement is performed. This measurement is continuously performed at appropriate time intervals by repeatedly calculating the maximum speed Vmax or Vmax ′.
[0057]
In addition, the blood vessel diameter calculated from the blood vessel detection system in the observation light receiving optical system is similarly corrected from the imaging magnification value of the system control unit 52 to calculate the correct blood vessel diameter. Then, the blood flow rate is determined from the blood vessel diameter and the blood flow velocity determined previously.
[0058]
As described above, it is difficult to confirm the focus state only by the output of the blood vessel detection system, but it is necessary to move the focusing means of the measurement optical system in conjunction with the focusing means of the fundus observation optical system. As a result, a quick and reliable focusing operation can be performed, the position of the test blood vessel can be reliably detected, the blood vessel diameter can be measured, and the Doppler signal from the fundus oculi Ea can be accurately received. .
[0059]
In the present invention, the light receiving optical system for measurement including the blood vessel detection system is moved only in conjunction with the fundus observation optical system, but the fixation target display element of the fundus illumination optical system, and the fundus observation optical system, If the moving lenses for focusing of the measuring light irradiation optical system and the measuring light receiving optical system are linked to each other while maintaining the conjugate relationship, the focusing operation can be completed by one operation, and the measuring light irradiation The split optical system in the optical system can be eliminated. Further, the focus of the measuring light receiving optical system may be linked with any one of the other.
[0060]
Furthermore, in this embodiment, the examiner focuses while watching the television monitor 21, but by switching the optical path switching mirror 17, the examiner directly focuses while observing the fundus oculi Ea of the eye E to be examined. May be performed.
[0061]
【The invention's effect】
As explained above Book A fundus examination apparatus according to the present invention is a focusing optical system for measuring optical systems, such as a blood vessel detecting system or a speed detecting system, in which it is difficult for an examiner to confirm a focused state from an output signal thereof. By providing interlocking means for interlocking the focusing means of the observation optical system observed by the examiner in the optical axis direction while maintaining the conjugate relationship, the light receiving surface of the measuring light receiving optical system is securely arranged at the fundus conjugate position. It is possible to prevent the light beam deflecting means for moving the measurement site from acting on the observation optical system, so that alignment and measurement operation of the device are simplified as in a normal ophthalmic device. And a more accurate fundus examination can be performed more effectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a fundus blood flow meter.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a light beam arrangement on a pupil.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a confocal optical system.
[Explanation of symbols]
1 Light source for observation
20 CCD camera
21 LCD TV monitor
22 Image Rotator
23 Galvanometric mirror
24 Meniscus for optical path length correction
29 Focusing Unit
38 Laser Diode
40 Light source for tracking
45 One-dimensional CCD
46 Interlocking means
47 Focus position detection means
51a, 51b Photomultiplier
53 input means
55 Blood vessel position detection circuit

Claims (6)

被検眼の瞳と略共役位置に配置した光偏向手段と、眼底を照明する照明光学系と、眼底を観察する観察光学系と、眼底の血管を検査するための測定光照射光学系と、前記光偏向手段の後方に配置した測定用受光光学系とを有する眼底検査装置において、前記測定用受光光学系の合焦手段と前記観察光学系の合焦手段とを連動させ光軸方向に動かす連動手段とを設けたことを特徴とする眼底検査装置。Light deflecting means arranged at a position substantially conjugate to the pupil of the subject's eye, an illumination optical system for illuminating the fundus, an observation optical system for observing the fundus, and a measurement light irradiation optical system for examining blood vessels in the fundus; In a fundus examination apparatus having a light receiving optical system for measurement arranged behind the light deflecting means, an interlocking means for moving the focusing means of the light receiving optical system for measurement and the focusing means of the observation optical system in the optical axis direction. A fundus examination device characterized by comprising means. 前記測定用受光光学系は被検眼の眼底に対する共焦点光学系とした請求項1に記載の眼底検査装置。The fundus examination apparatus according to claim 1, wherein the light receiving optical system for measurement is a confocal optical system for the fundus of the eye to be inspected. 前記照明光学系、前記観察光学系、前記測定光照射光学系、前記測定用受光光学系の4つの光学系の内の少なくとも1つの光学系に合焦位置検出手段を設けた請求項1に記載の眼底検査装置。The focus position detecting means is provided in at least one of four optical systems of the illumination optical system, the observation optical system, the measurement light irradiation optical system, and the measurement light receiving optical system. Fundus examination device. 前記合焦位置検出手段からの出力信号を受けて、結像倍率又は被検者の屈折異常値を算出する制御部を有する請求項3に記載の眼底検査装置。The fundus examination apparatus according to claim 3, further comprising: a control unit that receives an output signal from the in-focus position detection unit and calculates an imaging magnification or a refraction abnormal value of the subject. 前記連動手段は前記照明光学系の視標表示手段を光軸方向に連動させる請求項1に記載の眼底検査装置。The fundus examination apparatus according to claim 1, wherein the interlocking unit interlocks the target display unit of the illumination optical system in an optical axis direction . 前記連動手段は前記測定光照射光学系の合焦手段をも光軸方向に連動させる請求項1又は5に記載の眼底検査装置。 The fundus examination apparatus according to claim 1, wherein the interlocking unit also interlocks the focusing unit of the measurement light irradiation optical system in the optical axis direction .
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