JPH0654807A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成が簡単で、精度の高い眼科装置を提供す
る。 【構成】 光源１から被検眼Ｅに至る光路上01には、レ
ンズ２、ダイクロイックミラー３、レンズ４、半ミラー
５、レンズ６、ガルバノミラー７、レンズ９、ガルバノ
ミラー１０、レンズ１０が順次に配設され、半ミラー５
の後方にはレンズ１３、ダイクロイックミラー３、１
４、撮像素子１５が設けられている。ダイクロイックミ
ラー３、１４の反射方向にはそれぞれ血流測定用の光源
１６、受光器１７が共役に設けられ、更に光軸と垂直方
向に可動に配置されている。光源１６から出射し、眼底
Erで反射して受光器１７に到達する光束は被検眼の固視
微動を拾っているため、ポジションディテクタ１５上に
おける輝度重心が僅かに移動する。この移動に合わせ
て、ガルバノミラー７、１０を振って受光器１７におけ
る検出光像を安定させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、眼科診療所等で用いら
れる眼科装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来における視線方向を検出する手段に
は、プルキニエ像を利用する方法や角膜反射光と瞳孔と
の相対位置関係を利用する方法、また眼底像を画像解析
する方法等が提案されている。

【０００３】また、従来において広く用いられているゴ
ールドマン眼圧計は、被検眼と被検眼に押圧する光学部
材の圧平面との間に蛍光剤を滴下し、重力やばね力を利
用して圧平面を被検眼に押圧し、蛍光剤を輪郭として検
知される被検眼と圧平面との接触面積が所定値になった
時の押圧力から眼圧を算出するものであり、精度の高い
測定が可能とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
視線方向検出手段において、角膜反射のプルキニエ像を
利用する方法では高精度の要求に限界がある。また、眼
底像解析の方法では高速演算処理能力を有するコンピュ
ータを必要としている。

【０００５】また上述の眼圧計は、接触面積の判定が難
しく、非熟練者が測定を行う場合には主観が介入し測定
誤差を生じ易い。更に、蛍光剤を使用するために、蛍光
剤の濃淡や涙液の寡多によって測定誤差を生ずることも
ある。

【０００６】本発明の第１の目的は、上述の欠点を解消
し、視線方向を簡単で高い精度で測定し得る眼科装置を
提供することにある。また第２の目的は、ゴールドマン
眼圧計の高い精度を保ちながら検者の主観の介入の余地
がなく、検者が異なっても同一の眼圧測定値が得られる
眼科装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る第１の眼科装置は、少なくとも被検眼
の眼底の乳頭部及びその周辺部を照明する照明手段と、
該照明手段による眼底反射光を受光する光電センサと、
前記乳頭部における反射光量の重心を求めることにより
視線方向を検出する演算手段とを有するものである。

【０００８】本発明に係る第１の眼科装置は、被検眼の
角膜に平面光学部材を押圧し、角膜圧平面積と押圧力と
の関係から眼圧を求める眼科装置において、前記光学部
材の角膜接触部からの光束を光電センサで受光する受光
系と、該受光系で得られる角膜接触部の一次元的情報か
ら角膜圧平面積を求める演算手段とを有するものであ
る。

【０００９】

【作用】上述の構成を有する第１の眼科装置は、被検眼
の眼底位の乳頭部とその周辺部に投影した光束の反射光
の重心位置の光電センサによる画像上の画素対応点を視
線方向と対応させる。

【００１０】また第２の眼科装置は、角膜接触部からの
光束を光電センサによって受光し、光電センサによって
得られた一次元的情報の２つのピーク間の距離を角膜圧
平面積を算出するパラメータとして算出する。

【００１１】

【実施例】本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明
する。図１は第１の実施例の構成図であり、眼位検出装
置を応用した眼底血流計である。光源１から被検眼Ｅに
至る光路01上には、レンズ２、ダイクロイックミラー
３、レンズ４、光路の片半面がミラーになっている半ミ
ラー５、レンズ６、紙面に垂直方向に振るガルバノミラ
ー７とその駆動装置８、レンズ９、紙面上に光線を振る
ガルバノミラー１０とその駆動装置１１、対物レンズ１
２が順次に設けられている。

【００１２】半ミラー５の後方には、レンズ１３、ダイ
クロイックミラー１４、撮像素子１５が順次に設けら
れ、ダイクロイックミラー３、１４の反射方向には、そ
れぞれ位置が可変で血流測定用のスポット光源１６と受
光器１７が共役になるように配設され、眼底Er上での結
像の位置が被検眼Ｅの眼底Erの血管位置に合わせて自在
に変えられるように、左右上下方向に互いに共役を保ち
ながら移動できる構成となっている。また、光源１、半
ミラー５、ガルバノミラー７、１０の位置は被検眼Ｅの
瞳Epと共役位置とされている。

【００１３】被検眼Ｅにはたとえ一点を固視している場
合でも固視微動と呼ばれる小さな微動が存在する。血流
測定のように眼底Erの１点を追跡するためには、固視微
動に合わせて測定値を移動補正するか、観察する角度を
変えてスポット位置が定位置に固定されるようにする必
要がある。

【００１４】血流測定時には、光源１から出射した光束
はレンズ２、ダイクロイックミラー３、レンズ４、半ミ
ラー５、レンズ６、ガルバノミラー７、レンズ９、ガル
バノミラー１１、対物レンズ１２を経て眼底Erを照明す
る。そして、眼底Erからの反射光は元の光路を戻り、レ
ンズ６からレンズ１３、ダイクロイックミラー１４を経
てポジションディテクタ１５上に結像する。

【００１５】このとき、アライメントは被検眼Ｅの乳頭
部Ｎがポジションディテクタ１５と共役になるようにす
る。次に、スポット光源１６を点灯し、眼底Erにスポッ
ト光源像１６’が対象となる血管上に投影されるように
スポット光源１６を移動する。このとき受光器１７はス
ポット光源１６と共役になっており、スポット光源像１
６ａ’の輝度を常時測定している。

【００１６】ポジションディテクタ１５は受光した光量
を積算し、その輝度重心を算出するものであり、図２に
示すように反射率が高く特に明るく輝く乳頭部Ｎと、乳
頭部Ｎよりも輝度が低く、その周囲を含むように照明領
域A1を設定し、図３に示すようにポジションディテクタ
１５の受光領域を照明領域A1を含むものとすれば、輝度
重心Ｇの微動を検出することは十分可能であり、輝度重
心Ｇの微動の方向に合わせてカルバノミラー７、１０を
左右上下に振ることにより、固視微動による眼底像のぶ
れを低く抑えることが可能となる。

【００１７】固視微動により被検眼Ｅが動くと、図３に
示す輝度重心Ｇの位置が変化する。変化量は図示しない
コンンピュータによって計算され、カルバノミラー７、
１１を動作させ、輝度重心が元の位置に戻るように補正
が行われる。この補正によって、眼底Erに投影されるス
ポット光源像１６ａ’の位置は所定の血管上に保たれ、
正しく血流測定が行われることになる。なお、光源１に
赤色光を用いると、特に乳頭部Ｎとその周辺部が明瞭に
識別できるため精度が向上する。

【００１８】図４は第２の実施例における眼底視野計の
構成図である。赤外光束を投影し、眼底を一様に照明す
る光源２１から被検眼Ｅに至る光路02上には、レンズ２
２、孔開きミラー２３、可視光を反射するダイクロイッ
クミラー２４、対物レンズ２５が順次に配設されてい
る。孔開きミラー２３の後方にはレンズ２６、撮像素子
２７が配設され、テレビモニタ２８を介して眼底像を観
察できるようになっており、撮像素子２７上には更に計
算手段２９が接続されて、上述の第１の実施例と同様に
乳頭部Ｎを含む面積一定の測定領域A2における重心位置
が算出できるようになっている。ダイクロイックミラー
２４の反射方向には、レンズ３０と視野測定に必要な刺
激光、固視光、背景光を発生する液晶映像表示器３１が
設けられており、被検者の視線を導く構成とされてい
る。

【００１９】視野測定時には、測定領域A2の光量重心位
置を計算手段２９によって算出する。重心位置と測定領
域A2の中心位置が一致するように測定領域A2を再選定
し、測定領域A2の中心位置の画像上の対応点を求めてお
く。被検眼Ｅの視線が移動すると乳頭部Ｎが移動し、そ
れに伴って乳頭部Ｎは撮像素子２７上で移動するので、
測定領域A2がA2' に移動し、この測定領域A2の光量重心
を追跡することにより視線方向を求めることができる。

【００２０】液晶映像表示器３１を点灯し、検者が刺激
光を視認できるかどうかを確認し、被検者が確認できな
くなるまで刺激光の投影角を徐々に大きくしていく。被
検者が確認できた最大の投影角が被検者の視野となる。
視線が動いたことが確認できたら、その分だけ刺激光を
動かして呈示すると測定誤差が少ない。また、呈示した
ときの視野を検出してもよい。

【００２１】図５は第３の実施例の構成図の一部であ
る。プリズム等で構成され角膜Ｃと接触する圧平面４１
ａが平面になっている光学部材４１は、従来のゴールド
マン眼圧計において角膜を圧平する圧平プリズムと同様
の機能を有し、後方には図示しない光学部材４１の押圧
手段及び押圧力計が配設されている。光学部材４１の後
側面には左右に三角形状の突出部４１ｂ、４１ｃが設け
られており、突出部４１ｂの後方にコリメータレンズ４
２、光源４３が配置され、突出部４１ｃの後方にレンズ
４４、紙面内の全ての反射光を集光する円柱レンズ４
５、紙面に垂直な方向にエレメントが配列され角膜中心
と共役な一次元ラインセンサ４６が設けられている。

【００２２】眼圧測定時には、光学部材４１の圧平面４
１ａを角膜Ｃに押圧し、光源４３を点灯する。光源４３
を出射した光線はコリメータレンズ４２を透過して平行
光束となり突出部４１ｂに入射し、光学部材４１の側面
４１ｄ、圧平面４１ａ、側面４１ｅで反射され、レンズ
４４、円柱レンズ４５を経て一次元ラインセンサ４６上
に結像する。圧平面４１ａにおいて、入射光が屈折率の
低い空気や涙液との境界面においては全反射し、屈折率
がガラスに近い角膜Ｃとの境界面では全反射しないよう
な構成にすることは容易であり、一次元ラインセンサ４
６上では図６に示すような光量分布が得られることにな
る。

【００２３】図６(a) は被検眼正面の光量分布図、図６
(b) は一次元ラインセンサ４６上における光量分布図で
あり、照明領域R1、涙液接触部R2、角膜接触部R3が同心
円を成している。角膜接触部R3の内部では、光学部材４
１と角膜Ｃとの屈折率の差が小さいため、全反射が生ず
るための臨界角が大きくなって全反射は起こらず部分反
射となり、一次元ラインセンサ４６上の光量が弱くな
る。涙液Ｔと光学部材４１との接触面である涙液接触部
R2と角膜接触部R3間の区間では、涙液Ｔと光学部材４１
との屈折率の差が大きいため臨界角が小さくなり全反射
が生ずる。このため、一次元ラインセンサ４６上の光量
が大きくなり大きな２つのピークが現われる。この２つ
のピーク間の距離ＡＢが接触部内径であって眼圧に関係
するものであり、涙液Ｔの寡多は測定に影響を及ぼさな
い。また、本発明は本質的には角膜Ｃ、涙液Ｔ、光学部
材４１のそれぞれの屈折率の違いによって強度分布を得
ているため、蛍光剤を用いる必要がなく便利である。

【００２４】図７は第４の実施例の構成図である。角膜
Ｃに押圧される圧平面５１ａを有する透明な光学部材５
１の後部片面には三角形状の突出部５１ｂが設けられ、
突出部５１ｂの後方にはコリメータレンズ５２、光源５
３が配設されている。光学部材５１の圧平面５１ａと対
向する後面５１ｃの後方には、レンズ５４、円柱レンズ
５５、一次元ラインセンサ５６が設けられており、角膜
の散乱光が検出できる構成となっている。

【００２５】眼圧測定の際には、光学部材５１は図示し
ないばね等で角膜Ｃに押圧される。コリメータレンズ５
２によって平行光線となった光束は、光学部材５１の各
面で反射され圧平面５１ａにより反射散乱され、更に光
学部材５１の各面による反射を繰り返して、突出部５１
ｂの後面５１ｃから光学部材５１の外部へ出射する。一
次元ラインセンサ５６には、角膜Ｃ上で圧平面５１ａと
垂直方向に散乱を受けた光線のみが入射するため、一次
元ラインセンサ５６における強度分布は図８に示すよう
になる。

【００２６】図８(a) は圧平面５１ａ付近の正面図であ
り、図８(b) は一次元ラインセンサ５６上における強度
分布図である。図８(a) は図６(a) と同一であるため説
明を省略する。角膜Ｃ上における光束の散乱は一様に生
ずるため、一次元ラインセンサ５６上では山型の光量分
布が得られる。光量が０になる端部Ａ、Ｂは角膜接触部
の内径に相当するため、ＡＢ間の距離が所定値になった
ときの押圧力から眼圧が求められることになる。

【００２７】図９は第５の実施例の構成図であり、圧平
径の検出機構は第３の実施例と同一のものである。被検
眼の角膜Ｃを押圧する光学部材６１は、後部に裾広がり
のプリズム部６１ａ、６１ｂを有しており、前部に当接
する２つのローラ６２によって本体６３に対して前後に
滑動する構成とされている。光学部材６１の後面６１ｃ
は本体６３とばね６４によって接続され、ばね６４の伸
縮は光学部材６１に後方に設けられ、本体６３に固定さ
れた光源６５と、後面６１ｃで反射された光源６５の光
束を受光するＣＣＤセンサ６６とによって監視され、Ｃ
ＣＤセンサ６６による受光状態が眼圧値として換算され
る構成とされている。また、プリズム部６１ａの後方に
は光源６７、レンズ６８が配置され、プリズム部６１ｂ
の後方には、円柱度数を有する円柱レンズ６９、一次元
ラインセンサ７０が設けられており、第３の実施例と同
様の原理で圧平径を測定する構成とされている。

【００２８】図１０は第６の実施例の構成図であり、従
来のゴールドマン眼圧計に光電的に涙液リングの内径を
計測する機構を付加したものである。検者眼ｅの前方に
は従来型の観察光学系７６、ハーフミラー７７、内部に
スプリットプリズム７８ａが設けられた光学部材７８が
配置され、被検眼の角膜Ｃに至っている。ハーフミラー
７７の反射方向には、第３の実施例と同様のレンズ７
９、円柱度数を有する円柱レンズ８０、一次元ＣＣＤ８
１が順次に配設され、測定系を構成している。

【００２９】眼圧測定時には、被検眼に蛍光剤を滴下し
アライメントをしてから光学部材７８を角膜Ｃに押圧す
る。図示しない光源によって照明された被検眼は、一次
元ＣＣＤ８１上に図１１に示すようにスプリットプリズ
ム７８ａによってずれが生じた輝度分布の反射光L1、L2
が得られる。この場合も第３の実施例と同様に、一次元
ＣＣＤ８１上のＡＢ間の距離が所定量になったときの押
圧力から被検眼の眼圧を算出する。蛍光剤の濃淡は一次
元ＣＣＤ８１上における強度のピーク値を変えるだけで
あり、その傾向を変えることはないため測定精度に影響
が及ぶことはない。

【００３０】従来においては、検者は光学部材７８を押
圧しながらスプリットされた蛍光剤のリングの像を観察
し、リング像が一致したときの押圧力を計測していた。
本実施例ではスプリットされたリング像を一次元ＣＣＤ
８１に投影しているため、スプリットプリズム７８ａを
用いる必要はないが、従来装置にハーフミラー７７以下
の光学系を組み込むだけでよいため、従来の装置をその
まま使用することが可能であり、目視確認もできるので
好都合である。

【００３１】また、図示しない押圧手段による押圧と押
圧力の読み取りは、従来装置のまま手動目視としてもよ
いし、新たに電動の駆動回路を設けて光学部材の押圧を
用い、一次元ＣＣＤ８１の内径監視信号に接続してフィ
ードバックを行い、内径が所定の値になったときの押圧
力を電気的に計測することも可能である。

【００３２】図１２は第７の実施例の構成図であり、上
述の実施例で用いていた円柱レンズと一次元ＣＣＤの代
りに二次元ＣＣＤを用いた例である。スリットランプの
観察系のような光学系８６の内部にはハーフミラー８７
が設けられ、レンズ系８８によってテレビカメラ８９の
二次元撮像素子８９ａ上にリング像を投影し、テレビカ
メラ８９の信号は信号処理器９０によって処理される構
成となっている。

【００３３】図１３はテレビカメラ８９で得られる画像
を示し、この画像の各走査線毎に受光強度を積算する
と、内径に接する横走査線S1、S2において鋭いピークを
示す。ＡＢ間の距離が圧平径となるので、この距離が所
定値となったときの押圧力を眼圧値として算出する。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る第１の
眼科装置は、眼底像の挙動を遂次追跡しているので、高
い精度での視線の検出が可能である。また、光量の重心
を用いて計測するため、複雑な画像解析を行う必要がな
くシステムの高速化を図ることができる。

【００３５】また第２の眼科装置は、他覚的に圧平径を
測定しているため、涙液の寡多や蛍光剤の濃淡によって
圧平径の判定に熟練を要する場合においても、経験によ
らず高精度の測定を可能としている。更に、情報を光学
的又は算術的に一次元情報に圧縮しているため、信号処
理が簡単となり高速化が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の構成図である。

【図２】眼底の説明図である。

【図３】乳頭部像の説明図である。

【図４】第２の実施例の構成図である。

【図５】第３の実施例の構成図である。

【図６】角膜接触部とライセンサ上の信号の説明図であ
る。

【図７】第４の実施例の構成図である。

【図８】第４の実施例のライセンサ上の信号の説明図で
ある。

【図９】第５の実施例の構成図である。

【図１０】第６の実施例の構成図である。

【図１１】スリットリング像とＣＣＤ上の信号の説明図
である。

【図１２】第７の実施例の構成図である。

【図１３】テレビカメラにおけるスリットリング像の説
明図である。

【符号の説明】

１、１６、２１、４３、５３、６５、６７ 光源 ３、１４、２４ ダイクロイックミラー ７、１０ ガルバノミラー １５ ポジションディテクタ １６ スポット光源 １７ 受光器 ２８ テレビモニタ ３１ 液晶表示器 ４１、５１、６１、７８ 光学部材 ４１ａ、５１ａ 圧平面 ４６、５６、７０ 一次元ラインセンサ ７８ａ スプリットプリズム ８９ テレビカメラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも被検眼の眼底の乳頭部及びそ
   の周辺部を照明する照明手段と、該照明手段による眼底
   反射光を受光する光電センサと、前記乳頭部における反
   射光量の重心を求めることにより視線方向を検出する演
   算手段とを有することを特徴とする眼科装置。
2. 【請求項２】 被検眼の角膜に平面光学部材を押圧し、
   角膜圧平面積と押圧力との関係から眼圧を求める眼科装
   置において、前記光学部材の角膜接触部からの光束を光
   電センサで受光する受光系と、該受光系で得られる角膜
   接触部の一次元的情報から角膜圧平面積を求める演算手
   段とを有することを特徴とする眼科装置。
3. 【請求項３】 前記光学部材と涙液との境界面では全反
   射し、前記光学部材と角膜との境界面では、全反射しな
   い角度で前記光学部材の角膜接触部を照明する照明手段
   を有する請求項２に記載の眼科装置。