JPH09173292A - 眼内観察装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 偏光板を使用せず簡素な演算処理により、角
膜反射スポットを除いた徹照画像を得る。 【構成】 記憶された徹照画像を分割した領域ＡをＣＲ
Ｔ３１の画面の左側に表示し、画面の右側には撮像素子
からの映像が映出されるようにビデオ混合・切換制御回
路により制御する。角膜反射スポットSPの位置を画面の
左側に入るように位置合わせを行い、この状態で画面の
領域Ａの徹照像と瞳孔Epの位置が合うように更に位置合
わせを行う。左右の画像が合ったらスイッチを押してそ
の映像を画像メモリに記憶する。このときの徹照画像は
領域Ｂだけが記憶されるように制御され、これをＣＲＴ
３１に表示すると角膜反射スポットSpのない画像とな
り、これを外部に接続したビデオプリンタでハードコピ
ーして記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば眼球内の水晶体
の混濁を観察検査する眼内観察装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の眼内観察装置としては、例えば特
開平４−２４４１３３号公報に示すような赤外光で眼内
を照明して徹照画像を観察する装置が知られている。こ
の装置においては、徹照観察時には照明光学系と観察光
学系の光路それぞれに偏光板が駆動モータにより挿入さ
れ、眼屈折測定時にはこれら２つの偏光板は光路中から
離脱するよう制御される。徹照観察時に偏光板を使用し
ないと、ビデオモニタ上において眼底照明用光源による
角膜反射スポットが徹照像と重なってしまい、通常では
徹照画像を記録するために使用するビデオプリンタ上に
は、角膜反射スポットが映った徹照像が記録され、この
角膜反射スポットによって眼内にある白内障等による混
濁した部位の一部が見えなくなってしまう。

【０００３】このために、この角膜反射スポットを除い
た徹照画像を得るために画像処理を行い、角膜反射スポ
ットの映る位置をずらした２枚の徹照画像を記憶し、双
方の瞳孔部を切り出して角膜反射スポット位置を識別し
て、この角膜反射スポットの部分のみと補完するように
している。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
述の従来例のように徹照観察時に偏光板を使用すると、
眼内に照明光を照射するときに光量が１／２になり、更
に観察光学系において１／２になるので、全体で光量が
１／４に減少してしまい、Ｓ／Ｎ比の悪い徹照像しか観
察できない。更に、挿脱自在に偏光板を駆動する制御機
構を組み込むことにより、構造が複雑になって装置の信
頼性が著しく低下してしまう。

【０００５】また、角膜反射スポットにより消えた画像
を別の画像から補完する画像処理を行うためには膨大な
計算量が必要となり、マイクロコンピュータでの処理時
間が長く掛かり、通常の検査には使用できないという問
題がある。

【０００６】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
偏光板を使用せず簡素な演算処理によって、角膜反射ス
ポットを除いた徹照画像を得ることができる眼内観察装
置を提案することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにの第１発明に係る眼内観察装置は、被検眼の眼底に
照明光を照射する眼底照明手段と、被検眼の水晶体を含
む前眼部を撮像する撮像手段と、該撮像手段の映像出力
を表示する表示手段と、前記撮像手段からの画像を記憶
する画像記憶手段と、前回記憶した前記画像記憶手段の
画像から前記眼底照明手段による角膜反射像の座標を求
め該座標に基づいて前記画像記憶手段の画像を前記角膜
反射像を含む前眼部画像と含まない前眼部画像とに分割
して該含まない前眼部画像を前記表示手段に表示する分
割表示手段と、前記画像記憶手段の更新した画像と前記
分割表示手段による画像を合成する合成手段と、該合成
手段による画像を前記表示手段に表示する制御を行う制
御手段とを設けたことを特徴とする。

【０００８】また、第２発明に係る眼内観察装置は、照
明光を照射された被検眼の眼底からの反射光により照明
された被検眼の瞳孔領域を含む前眼部を撮像する撮像手
段と、該撮像手段によって撮像された画像を記憶するた
めの画像記憶手段と、該画像記憶手段に記憶された前眼
部画像を複数の前眼部領域に分割し、前記前眼部画像の
内の照明光による角膜反射像が存在する前眼部領域の画
像を前記角膜反射像のない状態の前眼部画像に置き換え
る画像合成を行うための画像処理手段とを有することを
特徴とする。

【０００９】

【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は実施例の構成図を示し、赤外波
長を有する眼屈折力測定用光源１から被検眼Ｅに至る光
路O1上には、コンデンサレンズ２、測定用視標３、リレ
ーレンズ４、被検眼Ｅの瞳Epと共役な中心開口を有する
絞り５、孔あきミラー６、光分割ミラー７、８、対物レ
ンズ９が順次に配列されている。そして、対物レンズ９
の近傍の光路O1の両側には、前眼部照明用光源１０ａ、
１０ｂが配置されている。なお、光分割ミラー７は測定
用光源１からの光束の波長を透過しかつ可視光線を反射
する特性を有し、光分割ミラー８は測定用光源１からの
光束の波長を所定比率で反射透過しかつ可視光線を透過
する特性を有している。

【００１０】孔あきミラー６の反射方向には、図２に示
すような開口１１ａ〜１１ｆを有する多孔絞り１１、リ
レーレンズ１２、開口１１ａ〜１１ｆからの光束を分
離、偏向するプリズム１３、第１の撮像素子１４が順次
に配列されている。また、光分割ミラー７の入射方向に
は、駆動モータ１５により光路方向に移動可能な固視標
リレーレンズ１６、内部固視標１７、固視標照明用光源
１８が配列され、光分割ミラー８の反射方向には、レン
ズ１９、第２の撮像素子２０が配置されている。

【００１１】図３は電気ブロック回路の構成図を示し、
第１の撮像素子１４の出力は増幅器２１、Ａ／Ｄ変換器
２２を介して画像メモリ２３に接続され、画像メモリ２
３はマイクロコンピュータのバス２４に接続されてい
る。第２の撮像素子２０の出力は増幅器２５、Ａ／Ｄ変
換器２６、画像メモリ２７、Ｄ／Ａ変換器２８を介して
ビデオ混合・切換制御回路２９に接続され、増幅器２５
の出力も直接ビデオ混合・切換制御回路２９に接続され
ている。また、画像メモリ２７は記憶領域制御回路３０
を介してバス２４に接続されている。

【００１２】ビデオ混合・切換制御回路２９はＣＲＴ
（ビデオモニタ）３１、ＶＲＡＭ（ビデオラム）３２、
インタフェイス制御回路３３に接続され、ＶＲＡＭ３２
はバス２４に接続され、インタフェイス制御回路３３は
バス２４、眼屈折力測定用光源１、前眼部照明用光源１
０ａ、１０ｂに接続されている。また、バス２４には全
体の制御を行うＭＰＵ３４、制御や測定に関するプログ
ラムを記憶するＲＯＭ３５、プログラムによる処理や画
像の一時記憶や画像処理等に使用されるＲＡＭ３６が接
続されている。

【００１３】前眼部照明用光源１０ａ、１０ｂは被検眼
Ｅの前眼部を広く照明し、前眼部からの反射光は、対物
レンズ９を通り光分割ミラー８により下方へ反射され、
レンズ１９で第２の撮像素子２０上に結像する。この像
は前眼部を所定の倍率で拡大した像であり、ＣＲＴ３１
に出力され、検者はＣＲＴ３１を観察しながら被検眼Ｅ
と装置の測定光学系との位置合わせを行う。被検眼Ｅの
瞳孔EpとＣＲＴ３１の画面の略中心に表示してあるアラ
イメントリングとが同心になるように、図示しない操作
桿を操作して位置合わせを行い、更に上下左右方向及び
虹彩部とのピントが合うように前後方向の距離を調整す
る。

【００１４】一方、固視標照明用光源１８により照明さ
れた内部固視標１７の像は、固視標リレーレンズ１６を
経て、光分割ミラー７で被検眼Ｅの方向に反射され、光
分割ミラー８、対物レンズ９を介して被検眼Ｅの眼底Er
に呈示される。眼屈折力測定時には、被検者の屈折力に
応じて固視標リレーレンズ１６を駆動モータ１５により
光路方向に移動し、内部固視標１７の像位置を変化させ
て被検眼Ｅの調節力を取り除くように雲霧を掛ける制御
を行い、この固視誘導によって被検眼Ｅの調節が取り除
かれる。

【００１５】測定時に、操作桿の先端に埋め込まれた測
定スイッチを押すと、前眼部照明用光源１０ａ、１０ｂ
が消灯し、眼屈折力測定用光源１が点灯する。眼屈折力
測定用光源１から出射した光束は、コンデンサレンズ２
を介して測定用視標３を照明し、リレーレンズ４、中心
開口絞り５、その近傍の孔あきミラー６、光分割ミラー
７、８、対物レンズ９を介して被検眼Ｅの眼底Erに投影
される。測定用視標３からの光束による眼底Erからの反
射光は同じ光路を逆に戻り、対物レンズ９、光分割ミラ
ー８を通り、光分割ミラー７を経て、孔あきミラー６の
周辺の反射面で下方へ反射され、多孔絞り１１、リレー
レンズ１２、プリズム１３を経て、第１撮像素子１４上
に図４に示すような反射像Pa〜Pfを結像する。

【００１６】第１の撮像素子１４からのビデオ信号はＡ
／Ｄ変換器２２でデジタル信号に変換され、画像メモリ
２３にスポット像Pa〜Pfが記憶される。この記憶された
スポット像Pa〜Pfの結像位置から被検眼Ｅの眼屈折力が
演算され、ＣＲＴ３１の画面下部に表示される。

【００１７】徹照像観察を行う場合には、図示しない徹
照像観察スイッチを押して徹照像観察モードに切換え
る。眼屈折力測定用光源１が所定の明るさで点灯し、前
眼部照明用光源１０ａ、１０ｂ、固視標照明用光源１８
は所定の明るさに減光するように制御される。

【００１８】測定用光源１からの光束は、眼屈折力測定
時と同じ光路を進み被検眼Ｅの眼底Erに投影される。眼
底Erからの反射光により被検眼Ｅの瞳孔Epの領域が照明
され、観察光学系の光路を経て第２の撮像素子２０に徹
照像として結像する。第２の撮像素子２０から走査され
た出力は、増幅器２５でビデオ信号に増幅されてＡ／Ｄ
変換器２６に入力され、Ａ／Ｄ変換器２６でデジタル値
に変換されて、走査された順に画像メモリ２７に入力さ
れ、画像メモリ２７には記憶領域制御回路３０により１
フレーム中の所定領域の画面が記憶される。

【００１９】更に、画像メモリ２７からの出力は、画面
が入力されたと同様に順次に読み出されてＤ／Ａ変換器
２８でアナログビデオ信号に変換され、ビデオ混合・切
換制御回路２９に入力され、更にビデオ混合・切換制御
回路２９には増幅器２５から直接ビデオ信号が入力さ
れ、通常の観察時には徹照像をＣＲＴ３１に映し出すよ
うに制御される。また、ＶＲＡＭ３２からの文字信号出
力がビデオ混合・切換制御回路２９に入力され、他の入
力信号に文字や記号等がスーパーインポーズされる。

【００２０】図５はＣＲＴ３１に表示された観察徹照像
を示し、徹照観察時には前眼部照明用光源１０ａ、１０
ｂは減光されているので、彩虹部Es、強膜部、眼の周囲
部は暗く見える。瞳孔Ep内は部位Ptに示すように、測定
用光源１による眼底Erからの反射光により全体的に明る
く光って見え、白内障が存在する部位Ｋは影のように暗
く見える。また、測定用光源１の角膜反射スポットSPの
像は明るいので白く見える。

【００２１】徹照像を記録する場合には、図６に示すよ
うに角膜反射スポットSPを、瞳孔Epの垂直方向のほぼ中
心になるように、そして水平方向では中心線に対し稍々
右側になるように位置合わせを行い、図示しないスイッ
チを押してこの画像を画像メモリ２７に記憶する。そし
て、画像メモリ２７に記憶された画像から角膜反射スポ
ットSPの座標を検出する処理を行う。角膜反射スポット
SPは非常に明るいので、記憶された画像データから明る
い画像データ、即ちＡ／Ｄ変換された値の大きなデータ
を探し、そのデータの値の画像領域が所定のスポット面
積以下の大きさであるか否かを判断して、角膜反射スポ
ットSPであることを判別し、その領域の重心演算を行っ
てその座標を算出する。

【００２２】次に、同様の処理で瞳孔Epの重心座標を求
める重心演算を行う。瞳孔Epの領域は眼底Erからの反射
光によって照明されているので、前眼部よりは明るく角
膜反射スポットSPよりは稍々暗い。従って、閾値を角膜
反射スポットSPよりも稍々下げて設定することにより、
複雑な画像処理を行うことなく、簡単に瞳孔Epの領域の
重心座標を算出することができる。

【００２３】図７は図６の画像を画像メモリ２７に記憶
した状態を示す図であり、図６で左から右へ走査したデ
ータが順次に画像メモリ２７に記憶される。このメモリ
状態を図６と対応して可視化すると、図７に示すように
現わすことができる。図７は角膜反射スポットSPを認識
して求めた座標を示し、角膜反射スポットSPの位置関係
を表しているが、実際の座標上にはスポットSPの表示は
ない。座標（x1，y1）は図６の画面に対応する角膜反射
スポットSPの座標を示し、画面の左上隅を座標の原点
（０，０）としている。また、瞳孔Epの中心座標を（x
0，y0）、角膜反射スポットの水平方向の径をΔｘで表
すと、次式によって画面を分割する座標x2をＫを補正定
数として、次のように計算することができる。 x0＜＝x1のとき x2＝x1−Δｘ・Ｋ ・・・(1) x0＞x1のとき x2＝x1＋Δｘ・Ｋ ・・・(2)

【００２４】式(1) を使用して分割画面の左側が選択さ
れ、式(2) を使用して画面の右側が選択される。

【００２５】図７に示すように、式(1) を使用して座標
x2が記憶領域制御回路３０に入力され、ＣＲＴ３１の表
示は図８に示すように切換わる。図８の左側の領域Ａが
図６で示すような記憶された徹照画像を分割した左側に
相当し、画面の右側の領域Ｂには撮像素子２０からの映
像が映るようにビデオ混合・切換制御回路２９で制御さ
れる。

【００２６】図８の画面では被検眼Ｅとの位置合わせが
し難いので、図示しないスイッチを押して図９に示すよ
うに普通の画面に切換えることができ、図８の画面で角
膜反射スポットSPの位置が左側に入るように位置合わせ
を行った後に、ほぼ合ったら図９の画面に切換える。こ
の状態で領域Ａの徹照像と瞳孔Epの位置を合わせるよう
に更に位置合わせを行い、左右の画像が合ったら図示し
ないスイッチを押してその映像を画像メモリ２７に記憶
する。

【００２７】このときの画像記憶は図８の領域Ｂだけが
記憶されるように制御され、記憶された徹照画像をＣＲ
Ｔ３１に表示すると図１０に示すようになり、角膜反射
スポットSPのない画像となり、これを外部に接続したビ
デオプリンタでハードコピーして記録する。

【００２８】座標x2で画像を分割するのは、角膜反射ス
ポットSPには或る程度の広がりがあるので、角膜反射ス
ポットSPの縁で分割するよりも多少離れた位置で分割し
た方が分割位置による影響がなくなるためである。そし
て、角膜反射スポットSPの縁の位置を補正するために、
補正定数Ｋで調整できるようになっている。

【００２９】以上の説明では、図８、図９の切換操作を
図示しないスイッチを使用して行ったが、被検眼Ｅとの
位置合わせを行って眼屈折力測定の指令を入力するため
の操作桿上に設けられたスイッチを使用して切換えを行
うようにすれば、より操作性を向上させることができ
る。この場合に、スイッチを２段スイッチにし、スイッ
チが押されていないときは図９に示す画面になってい
て、スイッチを半押しにすると前回記憶された分割画像
を表示する図８に示す画面に切換わるようにする。そし
て、位置合わせが完了して再びスイッチを押すと、図８
の領域Ｂが記憶されるようにすればよい。

【００３０】また、角膜反射スポットSPを瞳孔Epに対し
て画面右側ではなく、画面左側に入れるように位置合わ
せを行ってもよく、この場合には式(2) が使用されて領
域Ｂが記憶され、次の位置合わせの時に領域Ａの位置合
わせを行うようにする。

【００３１】更に、画面を左右方向ではなく上下方向に
分割してもよいが、この場合は睫毛が画面上部から入る
ので、左右分割の方が位置合わせは行い易い。また、画
像メモリが１画面分の容量で済むように、領域Ａを記憶
した後に残りの領域Ｂだけを記憶するようにしたが、メ
モリの記憶容量が許せば、図６、図９に示す画面の全領
域を記憶するようにしてもよく、この場合は領域Ａのみ
を表示するようにビデオ混合・切換制御回路２９で制御
するようにする。また、図１１に示すように分割位置x2
から、瞳孔径の１／２程度の距離の所定領域Ａ’を表示
するようにすることもできる。

【００３２】このようにして、本実施例では角膜反射像
のある徹照画像から角膜反射像のない徹照画像を合成す
ることができるので、偏光板等を使用した場合の複雑な
機構や制御回路が必要なくなり、信頼性を保つことがで
き、安価な装置で簡易な操作により検査効率を向上させ
ることができる。また、画像記憶手段には更新した画像
を記憶する際に、表示されている分割画像を除く画像領
域を記憶するようにしたので、画像メモリが１画面分で
済み回路構成が簡単になる。更に、瞳孔を認識し瞳孔部
のみを分割して貼り合わせ処理を行うような、多大な処
理時間を要する複雑な画像処理も不要となり、通常のマ
イクロコンピュータ回路でも処理速度を落さずに画像の
合成が可能になる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼内観
察装置は、偏光板を使用することなく、また複雑な画像
処理も必要とせずに、簡素な演算処理が可能な構成によ
り、角膜反射像の映らない画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の光学系の構成図である。

【図２】多孔絞りの正面図である。

【図３】電気処理系のブロック回路の構成図である。

【図４】撮像素子上の眼底反射像の説明図である。

【図５】徹照観察時のＣＲＴ画面の説明図である。

【図６】記憶徹照画像の説明図である。

【図７】記憶徹照画像から求めた座標の説明図である。

【図８】分割画像の説明図である。

【図９】分割画像消去後のＣＲＴ画面の説明図である。

【図１０】合成徹照画像の説明図である。

【図１１】他の分割画像の説明図である。

【符号の説明】

１ 眼屈折力測定用光源 １０ａ、１０ｂ 前眼部照明用光源 １４、２０ 撮像素子 １７ 内部固視標 １８ 固視標照明用光源 ２３、２７ 画像メモリ ３１ ＣＲＴ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検眼の眼底に照明光を照射する眼底照
   明手段と、被検眼の水晶体を含む前眼部を撮像する撮像
   手段と、該撮像手段の映像出力を表示する表示手段と、
   前記撮像手段からの画像を記憶する画像記憶手段と、前
   回記憶した前記画像記憶手段の画像から前記眼底照明手
   段による角膜反射像の座標を求め該座標に基づいて前記
   画像記憶手段の画像を前記角膜反射像を含む前眼部画像
   と含まない前眼部画像とに分割して該含まない前眼部画
   像を前記表示手段に表示する分割表示手段と、前記画像
   記憶手段の更新した画像と前記分割表示手段による画像
   を合成する合成手段と、該合成手段による画像を前記表
   示手段に表示する制御を行う制御手段とを設けたことを
   特徴とする眼内観察装置。
2. 【請求項２】 前記分割表示手段は前記画像記憶手段に
   記憶した画像を左右に分割する請求項１に記載の眼内観
   察装置。
3. 【請求項３】 前記分割表示手段は前記角膜反射像の座
   標と大きさに基づいて分割位置を算出する請求項２に記
   載の眼内観察装置。
4. 【請求項４】 前記分割表示手段は前記画像記憶手段の
   画像から瞳孔位置を求め、該瞳孔位置と前記角膜反射像
   の座標との関係に基づいて、前記表示手段に表示する画
   像を前記分割画像から選択する請求項２に記載の眼内観
   察装置。
5. 【請求項５】 前記画像記憶手段は更新した画像を記憶
   する際に、表示している前記分割画像を除く画像領域を
   記憶する請求項１に記載の眼内観察装置。
6. 【請求項６】 照明光を照射された被検眼の眼底からの
   反射光により照明された被検眼の瞳孔領域を含む前眼部
   を撮像する撮像手段と、該撮像手段によって撮像された
   画像を記憶するための画像記憶手段と、該画像記憶手段
   に記憶された前眼部画像を複数の前眼部領域に分割し、
   前記前眼部画像の内の照明光による角膜反射像が存在す
   る前眼部領域の画像を前記角膜反射像のない状態の前眼
   部画像に置き換える画像合成を行うための画像処理手段
   とを有することを特徴とする眼内観察装置。
7. 【請求項７】 前記画像処理手段は前記画像記憶手段に
   記憶された前眼部画像中から前記角膜反射像の位置を判
   別する手段を有する請求項６に記載の眼内観察装置。
8. 【請求項８】 前記画像処理手段は判別された前記角膜
   反射像の位置を基に前記画像記憶手段に記憶された前眼
   部画像の領域分割位置を決定する請求項７に記載の眼内
   観察装置。
9. 【請求項９】 前記画像処理手段は前記画像記憶手段
   に、前記角膜反射像の存在する前眼部領域の画像のみを
   前記角膜反射像のない状態の前眼部画像に更新する請求
   項６に記載の眼内観察装置。
10. 【請求項１０】 前記画像処理手段で画像合成された前
    眼部画像を出力する出力手段を有する請求項６に記載の
    眼内観察装置。
11. 【請求項１１】 前記複数の前眼部領域の内の角膜反射
    像の存在しない前眼部領域の画像を前記画像処理手段に
    より置き換えられる前眼部画像と共に表示する表示手段
    を有する請求項６に記載の眼内観察装置。
12. 【請求項１２】 前記表示手段に表示された前記角膜反
    射像の存在しない前眼部領域の画像と前記画像処理手段
    によって置き換えられる前眼部画像とを位置合わせする
    ための手段を有する請求項１１に記載の眼内観察装置。