JPH11113847A - 眼科装置 - Google Patents

眼科装置

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JPH11113847A
JPH11113847A JP9291537A JP29153797A JPH11113847A JP H11113847 A JPH11113847 A JP H11113847A JP 9291537 A JP9291537 A JP 9291537A JP 29153797 A JP29153797 A JP 29153797A JP H11113847 A JPH11113847 A JP H11113847A
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JP
Japan
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blood flow
data
flow velocity
mirror
measurement
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JP9291537A
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Nobuyoshi Kishida
伸義 岸田
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定中の血流速度の信頼性を判断可能にす
る。 【解決手段】 移動データ処理部51bにおいて、測定
開始から10mS毎にトラッキング状態を5段階で判別
し、移動データ処理部51bからの移動状態データを使
用して血流速度表示部52に血流速度を表示する。血流
速度データと移動状態データも測定開始から10mS毎
に求めているので、両者のデータ数は1つの移動状態デ
ータに対応する100個の血流速度が存在し、時間的に
対応がとれている。従って、血流速度のグラフと移動状
態データを対比させることにより、移動状態データの値
が大きい即ち移動量が大きい個所は、血流速度の信頼性
が低いことが分かる。このようにして、血流速度の不良
データを同一時間内の移動データの値から瞬時に判別す
ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば眼底血管内の血
流速度等の測定を行う眼底血流計等の眼科装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、被検眼の眼底血管をトラッキ
ングし、トラッキングした血管の絶対血流速度を測定す
るレーザードップラ眼底血流計が知られており、この眼
底血流計においては、例えば眼底の血管にトラッキング
用のレーザー光と血流速度測定用のレーザー光を共に照
射する装置が、特開平7−031596号公報等に開示
されている。このレーザードップラ眼底血流計では、眼
底の血管に照射した血流速度測定用のレーザー光が、血
管中を流れる血球によりドップラシフトした反射光をフ
ォトマルチプライヤで受光し、ドップラシフトから求め
た血流速度の変化を観測したり血流量の算出等を行って
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、測定中の血流速度の測定の正確さや信
頼性を判断する方法が考えられていないという問題があ
る。
【0004】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
測定中の血流速度の信頼性を判断可能な眼科装置を提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る眼科装置は、眼底のトラッキングを行い
ながら経時的に眼底の物理量を測定する測定手段を有
し、前記物理量と共にトラッキング情報を同時に記録す
ることを特徴とする。
【0006】
【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に至る
照明光路上には、コンデンサレンズ3、例えば黄色域の
波長光のみを透過するバンドパスフィルタ付フィールド
レンズ4、被検眼Eの瞳孔Epとほぼ共役な位置に設けら
れたリングスリット5、被検眼Eの水晶体とほぼ共役な
位置に設けられた遮光部材6、リレーレンズ7、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
8、リレーレンズ9、被検眼Eの角膜近傍と共役に設け
られた遮光部材10、孔あきミラー11、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1
2が順次に配列されている。
【0007】孔あきミラー11の背後には眼底観察光学
系が構成されており、光路に沿って移動自在なフォーカ
スレンズ13、リレーレンズ14、スケール板15、光
路中に挿脱自在な光路切換ミラー16、接眼レンズ17
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16が光路中に挿入されている際の反射方向の光路
上には、テレビリレーレンズ18、CCDカメラ19が
配置されており、CCDカメラ19の出力は液晶モニタ
20に接続されている。
【0008】バンドパスミラー12の反射方向の光路上
には、イメージローテータ21、紙面に垂直な回転軸を
有する両面研磨された一部切欠き形状を有するガルバノ
メトリックミラー22が配置され、このガルバノメトリ
ックミラー22の下側反射面22aの反射方向には第2
のフォーカスレンズ23が配置され、上側反射面22b
の反射方向にはレンズ24、光路に沿って移動自在なフ
ォーカスユニット25が配置されている。なお、レンズ
24の前側焦点面は被検眼Eの瞳孔Epと共役関係にあ
り、この焦点面にガルバノメトリックミラー22が配置
されている。
【0009】また、ガルバノメトリックミラー22の上
方には、光路長補償半月板26、光路中に遮光部を有す
る黒点板27、凹面ミラー28が光路上に同心状に配置
され、かつ共働してガルバノメトリックミラー22の上
側反射面22bと下側反射面22aとを−1倍に結像
し、ガルバノメトリックミラー22の下側反射面22a
で反射されずに通過する光束を、ガルバノメトリックミ
ラー22の上側反射面22bへ導くリレー光学系が構成
されている。なお、光路長補正用半月板26はガルバノ
メトリックミラー22の上側反射面22b、下側反射面
22aの位置がそのミラー厚によって生ずる図面上下方
向へのずれを補正するためのものであり、イメージロー
テータ21に向かう光路中にのみ作用するようになって
いる。
【0010】フォーカスユニット25においては、レン
ズ24と同一光路上にダイクロイックミラー29、集光
レンズ30が順次配列され、ダイクロイックミラー29
の入射方向の光路上にはマスク31、ミラー32が配置
されており、このフォーカスユニット25は一体的に矢
印で示す方向に移動ができるようになっている。
【0011】集光レンズ30の入射方向の光路上には、
固定ミラー33、光路から退避可能な光路切換ミラー3
4が平行に配置され、光路切換ミラー34の入射方向の
光路上には、コリメータレンズ35、コヒーレントな例
えば赤色光を発する測定用のレーザーダイオード36が
配列されている。更に、ミラー32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37、高輝度の他の光源と異なる例えば緑色光を発
するトラッキング用光源38が配列されている。
【0012】ガルバノメトリックミラー22の下側反射
面22aの反射方向の光路上には、光路に沿って移動自
在なフォーカスレンズ23、ダイクロイックミラー3
9、フィールドレンズ40、拡大レンズ41、イメージ
インテンシファイヤ付一次元CCD42が順次に配列さ
れ、血管検出系が構成されている。また、ダイクロイッ
クミラー39の反射方向の光路上には、結像レンズ4
3、共焦点絞り44、被検眼Eの瞳孔Epとほぼ共役に設
けられたミラー対45a、45bが配置され、ミラー対
45a、45bの反射方向にはそれぞれフォトマルチプ
ライヤ46a、46bが配置され、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
一平面上に示したが、ミラー対45a、45bの反射光
路、トラッキング用光源38の出射方向の測定光路、レ
ーザーダイオード36からマスク31に至る光路はそれ
ぞれ紙面に直交している。
【0013】また、制御回路49には一次元CCD42
の出力が血管位置検出回路50を介して接続されてお
り、血管位置検出回路50の出力は血管位置処理部51
に接続され、血管位置処理部51の出力は血流速度表示
部52に接続されている。そして、システム制御部47
の出力は血管位置処理部51と血流速度表示部52に接
続されている。
【0014】このような構成において、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、バンドパ
スフィルタ付フィールドレンズ4により黄色の波長光の
みが透過し、リングスリット5、遮光部材6、リレーレ
ンズ7を通って、透過型液晶板8を背後から照明し、リ
レーレンズ9、遮光部材10を通って孔あきミラー11
で反射し、黄色域の波長光のみがバンドパスミラー12
を透過し、対物レンズ2を通り、被検眼Eの瞳孔Ep上で
眼底照明光光束像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8には固視
標が表示されており、照明光により被検眼Eの眼底Eaに
投影され、視標像として被検者に呈示される。なお、リ
ングスリツト25、遮光部材6、10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。
【0015】眼底Eaからの反射光は同じ光路を戻り、瞳
孔Ep上から眼底観察光光束として取り出され、孔あきミ
ラー11の中心の開口部、フォーカスレンズ13、リレ
ーレンズ14を通り、スケール板15で眼底像Ea' とし
て結像した後に、光路切換ミラー16に至る。ここで、
光路切換ミラー16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17を介して眼底像Ea' が観察
可能となる。また、光路切換ミラー16が光路に挿入さ
れているときは、スケール板15上に結像した眼底像E
a' が、テレビリレーレンズ18によりCCDカメラ1
9上に再結像され、液晶モニタ20に映出される。
【0016】検者はこの眼底像Ea' を観察しながら、接
眼レンズ17又は液晶モニタ20により装置のアライメ
ントを行う。このとき、適切な目的に応じて観察方式を
採用することが好適であり、接眼レンズ17による観察
の場合は、一般的に液晶モニタ20等よりも高解像でか
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、液晶モニタ20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19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。
【0017】レーザーダイオード36を発した測定光
は、コリメータレンズ35によりコリメートされ、光路
切換ミラー34が光路に挿入されている場合には、光路
切換ミラー34、固定ミラー33でそれぞれ反射され、
集光レンズ30の下方を通過する。また、光路切換ミラ
ー34が光路から退避している場合には、直接集光レン
ズ30の上方を通過し、ダイクロイックミラー29を透
過する。
【0018】一方、トラッキング用光源38から発した
トラッキング光は、ビームエクスパンダ37により縦横
異なる倍率でビーム径が拡大され、ミラー32で反射さ
れた後に、整形用マスク31で所望の形状に整形された
後に、ダイクロイックミラー29に反射され、集光レン
ズ30によってマスク31の開口部中心と共役な位置に
スポット状に結像している測定光と重畳される。
【0019】更に、これら測定光とトラッキング光はレ
ンズ24を通り、ガルバノメトリックミラー22の上側
反射面22bで一度反射し、黒点板27を通った後に凹
面鏡48で反射し、再び黒点板27、光路長補正用半月
板26を通り、ガルバノメトリックミラー22の方に戻
される。このとき測定光とトラッキング光は、ガルバノ
メトリックミラー22の上側反射面22b内で反射して
再び戻されるときは、対物レンズ2の光路から偏心した
状態でガルバノメトリックミラー22に入射する。ここ
で、切換ミラー34を光路中へ挿入/退避することによ
り、ガルバノメトリックミラー22の裏面で反射された
光束は、ガルバノメトリックミラー22の切欠き部位置
に戻されることになり、ガルバノメトリックミラー22
に反射されることなくイメージローテータ21に向か
う。そして、イメージローテータ21を経て、バンドパ
スミラー12により対物レンズ2の方向に偏向された測
定光とトラッキング光は、対物レンズ2を介し被検眼E
の眼底Eaを照射する。
【0020】眼底Eaでの散乱反射光は再び対物レンズ2
で集光し、バンドパスミラー32で反射してイメージロ
ーテータ21を通り、ガルバノメトリックミラー22の
下側反射面22aで反射し、フォーカスレンズ23を通
り、ダイクロイックミラー39において測定光とトラッ
キング光とが分離される。
【0021】ここで、トラッキング光はダイクロイック
ミラー39を透過し、フィールドレンズ40、結像レン
ズ41により一次元CCD42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CCD42で撮像された血管像に基づい
て、血管位置検出回路50において血管像の中心への移
動量が作成され、ガルバノメトリックミラー制御回路4
9に出力される。制御回路49は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22を駆動する。
【0022】一方、測定光はダイクロイックミラー39
により反射され、共焦点絞り44の開口部を経てミラー
対45a、45bで反射され、それぞれフォトマルチプ
ライヤ46a、46bに受光される。フォトマルチプラ
イヤ46a、46bの出力はそれぞれシステム制御部4
7に出力され、この受光信号は周波数解析されて眼底Ea
の血流速度が求められる。
【0023】図2は制御部の構成図を示し、血管位置処
理部51は血管位置を記録する移動データ記録部51a
と移動状態データを算出する移動データ処理部51bか
ら構成されている。移動データ記録部51aは移動デー
タ処理部51bと血管検出回路50に接続されており、
移動データ処理部51bは血流速度表示部52を介して
システム制御部47に接続されている。システム制御部
47は、フォトマルチプライヤ46a、46bの出力か
ら周波数解析して血流速度を算出する血流速度算出部4
7aと、血流速度算出部47aで算出した血流速度を記
録する血流速度記録部47bとから成っている。
【0024】このような構成において、フォトマルチプ
ライヤ46a、46bの出力は、血流速度算出部47a
に入力され、周波数解析されて測定時間中の血流速度と
して算出される。血流速度算出部47aにおいて算出さ
れた血流速度は、血流速度記録部47bに記録され、測
定終了後に血流速度表示部52に入力される。一方、測
定中の移動データを記録した移動データ記録部51aの
データは、移動データ処理部51bに出力され移動状態
データとして変換される。移動データ処理部51bで変
換された移動状態データは血流速度表示部52に入力さ
れ、血流速度表示部52では、移動データ処理部51b
からの移動状態データに応じて、血流速度算出部47a
により算出した血流速度を表示する。
【0025】測定に際して、検者が入力手段48中の図
示しないトラッキング開始スイッチを押すと、一次元C
CD42が撮像している血管がトラッキングされる。こ
のようにトラッキングしている間は、移動データ記録部
51aには移動データは記録されない。トラッキング状
態を確認後に、入力手段48中の図示しない測定開始ス
イッチを押すと測定ビームが照射され、測定ビームの反
射光がフォトマルチプライヤ46a、46bに受光され
る。そして、測定ビームが照射されると同時に、移動デ
ータ記録部51aに血管位置の記録が開始される。本実
施例では、トラッキング制御を10mS毎にフィードバ
ック制御で行っているので、トラッキングのタイミング
信号に同期して、移動データ記録部51aには1秒間に
100個のデータが取り込まれる。
【0026】一方、血流速度の算出はフォトマルチプラ
イヤ46a、46bに入射するドップラ信号を100k
Hzでサンプリングして、周波数解析を約10mS毎に
行っているので、1秒間に100個の血流速度データが
存在する。所望の測定時間が終了すると測定ビームの照
射を終了し、同時に移動データ記録部51aへの血管位
置の記録を終了し、更に血管のトラッキングを終了す
る。そして、移動データ記録部51aに記録したデータ
が移動データ処理部51bに送られ、移動データ処理部
51bでは、測定開始直後の移動データから順次に測定
終了までの移動データが処理される。
【0027】測定時間中においては、血流速度算出部4
7aにより血流速度が算出され、血流速度記録部47b
に記録されるので、血流速度のデータ数と移動データの
データ数は時間的に対応がとれている。従って、血流速
度の表示は移動データ処理部51bにより算出した移動
状態データと共に血流速度表示部52に表示される。こ
のとき、測定時間中の血流の変化の様子を液晶モニタ2
0等で観測することもでき、またトラッキング制御と血
流速度の算出を10mS毎に設定しているが、このタイ
ミングは同時である必要はなく、ドップラ信号のサンプ
リング周波数や周波数解析を行う時間を任意に設定して
もよい。この場合に、測定の間即ちフォトマルチプライ
ヤ46a、46bに測定ビームの反射光が受光されてい
る間、移動データを記録することが大切である。
【0028】移動状態データを作成する場合には、移動
データ記録部51aに記録しているデータは、ガルバノ
メトリックミラー22を移動する量として表されている
ので、この移動量が零に近い程ガルバノメトリックミラ
ー22が移動していないことになり、測定対象の血管の
中心に測定ビームが照射されていることになる。図3に
示すように時間的にこのデータを追っていくと、移動量
が零又は零に近い値が続いた時には、ガルバノメトリッ
クミラー42の移動がなく、測定対象としている血管の
中心に測定ビームが照射されていると考えることができ
る。
【0029】或る時間の移動量とその次の時間の移動量
で、両者の移動量の値が共に−1〜+1に入る時を状態
1、−2〜+2に入る時を状態2、−3〜+3に入る時
を状態3、−4〜+4に入る時を状態4、その他を状態
5として区別して変換する。図3に示すように時間t1と
次の時間t2を考えると、時間t1では移動量が0.7、時
間t2では移動量が3.8となるので、状態4と変換する
ことができる。従って、測定時間中の移動量を状態デー
タに変換すると、10mS毎に図3の下に示した数字に
変換することができ、最も移動量が小さい状態が状態1
で、最も移動量が大きい状態が状態5である。
【0030】このように本実施例においては、移動デー
タ記録部51a及び移動データ処理部51bを設け、移
動データ処理部51bにおいて測定開始から10mS毎
にトラッキング状態を5段階で判別し、この移動データ
処理部51bからの移動状態データを使用して血流速度
表示部52に血流速度を表示する。
【0031】図4は動脈を測定したときの平均血流速度
算出部47aにおける処理の様子を示し、血流速度デー
タは測定開始から10mS毎に求めており、移動状態デ
ータも10mS毎に求めているので、血流速度のデータ
数と移動状態データのデータ数は、1つの移動状態デー
タに対応する100個の血流速度が存在し、図4に示す
ように上部に移動データ、下部に血流速度を表示する
と、時間的に対応がとれていることが分かる。
【0032】図5は図4の四角で囲んだ部分の拡大グラ
フ図を示し、拡大した血流速度のグラフの下に移動状態
データを対比させると、移動状態データとそのときの血
流速度の変化の様子が分かる。エリアXにおいては、移
動状態データの値が大きく即ち移動量が大きく、このエ
リアX内の血流速度の信頼性は低い。従って、図4に示
すように血流速度の不良データは、同一時間内の移動デ
ータの値によって自動的に判別できることが分かる。こ
こでは、移動データが状態1〜状態2の場合はそのまま
の線で血流速度を表示し、状態3〜状態5の場合に太い
線で血流速度を表示している。このようにして、検者は
これを見て測定中の血流速度の信頼性を容易に判断する
ことが可能となる。
【0033】また本装置においては、測定時間中におけ
る血流速度の変化を信頼性で色分けして表示することも
できる。ここでは、移動状態データの値を状態1〜状態
2と、状態3〜状態5で区別しているが、状態1〜状態
5の全てで色分けする方法等の表示の方法は多様であ
る。また、血管像の移動量を表すデータを血管位置処理
部51で記録して処理しているが、制御回路49からガ
ルバノメトリックミラー22に出力する駆動信号を接続
しても構成することができる。
【0034】図6は静脈を測定した場合の血流速度変化
のグラフ図を示す。静脈にトラッキングビームを合わせ
て血流速度測定を実行すると、静脈の血流速度と共にト
ラッキングの移動データが同時に記録される。記録され
た移動データは、移動状態データに変換されて、図6に
示すように2つの波形が得られ、上側が移動データの変
化の様子、下側が血流速度を表している。移動状態デー
タの値が大きいエリアAの血流速度は信頼性が低く、従
って平均血流速度はエリアAの血流速度を除外して算出
すればよい。
【0035】従来では、測定時間中の全ての血流速度の
平均値を算出しており、測定時間中の全ての血流速度を
対象とすると、エリアAのように明らかに眼球の急激な
変化による不良データも含めて平均値を算出している。
本実施例では、このような不良データを含まずに平均値
を算出することができるので、明らかに信頼性の高い平
均値を求めることができる。
【0036】図7は動脈を測定した場合の血流速度変化
のグラフ図を示し、静脈の血流速度の測定と同様に、動
脈の血流速度と共にトラッキングの移動データが同時に
記録される。ここでは、移動データの変化の様子は省略
しているが、移動状態データの値が大きいエリアBとエ
リアC中の血流速度は、信頼性が低いことが分かる。動
脈の場合には、心拍の1拍動分の平均の速度を平均血流
速度として求めるので、エリアDを1拍動として考え
る。エリアD中に含まれる信頼性の低いエリアBとエリ
アCの血流速度データは、点線で示すように前後の信頼
性の高い血流速度により補完され、平均血流速度はエリ
アBとエリアC中の補完された血流速度とそれ以外のエ
リアD中にある血流速度の平均値として算出される。こ
の場合も不良データを補完して平均値を算出することが
できるので、信頼性の高い平均値を求めることができ
る。
【0037】更に、通常は測定開始後の最初の拍動を切
り出しているが、エリアB、エリアCのように信頼性の
低い血流速度が多い場合は、次の拍動を切り出して平均
血流速度を求めるようにすることも可能である。なお、
中間値から一定値離れた値を除外して平均血流速度を求
める方法も考えられるが、図7に示すような血流の波形
では、目的とするデータを除外することはできない。即
ち、統計的手法によって、全てのデータからの特異デー
タとしてエリアB、Cを選択することは難しいので、こ
の場合の平均血流速度を求める場合に統計的手法は有効
ではない。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼科装
置は、眼底のトラッキングを行いながら経時的に眼底の
物理量を測定し、物理量と共にトラッキング情報を同時
に記録することにより、測定時間内の血管の移動データ
から移動状態を求めて、血流速度の信頼性を判断するこ
とができ、正確な平均血流速度を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の構成図である。
【図2】制御部の構成図である。
【図3】移動状態データのグラフ図である。
【図4】動脈の平均血流速度のグラフ図である。
【図5】図4の部分拡大グラフ図である。
【図6】静脈の平均血流速度のグラフ図である。
【図7】動脈の平均血流速度のグラフ図である。
【符号の説明】
1 観察用光源 8 透過型液晶板 19 CCDカメラ 20 液晶モニタ 21 イメージローテータ 22 ガルバノメトリックミラー 25 フォーカスユニット 36 レーザーダイオード 38 トラッキング用光源 42 一次元CCD 46a、46b フォトマルチプライヤ 47 システム制御部 49 ガルバノメトリックミラー制御回路 50 血管位置検出回路 51 血管位置処理部 52 血管速度表示部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 眼底のトラッキングを行いながら経時的
    に眼底の物理量を測定する測定手段を有し、前記物理量
    と共にトラッキング情報を同時に記録することを特徴と
    する眼科装置。
  2. 【請求項2】 前記トラッキング情報はトラッキング中
    心からのずれ量とした請求項1に記載の眼科装置。
  3. 【請求項3】 前記物理量は血流速度とした請求項1に
    記載の眼科装置。
  4. 【請求項4】 前記トラッキング情報と前記物理量を同
    時に表示手段に表示する請求項1に記載の眼科装置。
  5. 【請求項5】 前記血流速度の拍動切出手段を有する請
    求項3に記載の眼科装置。
  6. 【請求項6】 前記拍動切出手段は前記トラッキング情
    報に応じて切り出す拍動を選択する請求項5に記載の眼
    科装置。
JP9291537A 1997-10-08 1997-10-08 眼科装置 Withdrawn JPH11113847A (ja)

Priority Applications (1)

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JP9291537A JPH11113847A (ja) 1997-10-08 1997-10-08 眼科装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4708543B2 (ja) * 2000-06-14 2011-06-22 キヤノン株式会社 眼血流計
JP2016144531A (ja) * 2015-02-06 2016-08-12 キヤノン株式会社 眼科装置及びその制御方法、並びに、プログラム

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