JPH11225964A

JPH11225964A - 眼科検査装置

Info

Publication number: JPH11225964A
Application number: JP10050082A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Matsumoto; 和浩松本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-02-16
Filing date: 1998-02-16
Publication date: 1999-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】広い視野に指標を提示して、被検眼の視線の
動きを定量的に検知する。【解決手段】被検者はゴーグル状の装着手段２を頭部
に装着して、測定部１を被検眼の正面に配置する。検者
が外部から制御部３の操作スイッチを操作して所定の条
件を入力すると、測定部１の縞模様提示手段にこの入力
条件に応じた縞視標が提示され、被検者はこの縞視標を
視認する。制御部３において被検眼が照明されて反射光
が撮像手段に結像し、表示部４に虹彩Ｉ、瞳孔Ｐを含む
前眼部像と輝点としての角膜反射像R1、R2が表示され
る。瞳孔Ｐ位置と角膜反射像R1、R2位置の偏心距離か
ら、視線検知手段により被検眼の視線方向の移動量を算
出し、判別手段は縞模様提示手段が表示している縞視標
の移動速度及びそのときの視標視度から求めた縞の移動
量と被検眼の視線の移動量が対応しているかどうかを判
別し、対応している場合には被検眼が縞視標を視認して
いることを示す情報Ｄを表示部４の画面に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼科医院等におい
て使用される眼科検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、協力が期待できない被検者の
視力を測定する方法として、縞視力を利用する方法が知
られている。例えば、被検者が本当に盲目であるか否か
の判定が難しい場合には、移動する縞模様のチャートを
この被検者に提示し、被検眼がそのチャートを追うかど
うかを検者が肉眼で見て判断し、本当に視力がないこと
を確かめている。また、縞視力検査においては被検者の
眼前に縞チャートを提示し、実際に被検眼がチャートを
追っているかどうかを検者が目視で確かめる方式で行わ
れている。

【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、検者が肉眼によって検査を行うので、
精度良く判定するためには熟練を要し、判定基準が検者
により異なることから、信頼性が低くかつ測定結果の再
現性が悪い等の問題点がある。

【０００４】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
被検眼の視線の動きを定量的に検知することにより、他
覚的に縞視力を検査する眼科検査装置を提供することに
ある。

【０００５】本発明の他の目的は、常にピントが合って
いる状態で視標を提示する眼科検査装置を提供すること
にある。

【０００６】

【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検査装置は、被検眼に縞模様の視標
を提示する提示手段と、被検眼に輝点を投影する投影手
段と、被検眼の前眼部像を前記輝点の反射像と共に撮像
する撮像手段と、該撮像手段の出力する映像信号から被
検眼の視線の動きを検知する視線検知手段とを有するこ
とを特徴とする。

【０００７】

【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は第１の実施例の斜視図を示し、
眼科検査装置は測定部１、装着手段２、制御部３、モニ
タ等の表示部４から構成されており、被検者は測定部１
をゴーグルや眼鏡等のような装着手段２により頭部に固
定して検査を行うようになっている。制御部３は測定条
件の設定及び測定結果の演算や測定部の制御等を行い、
表示部４は被検者の前眼部像や測定条件や測定結果等を
表示する。

【０００８】図２は測定部１として１個の筐体中に組み
込まれた光学部材等の配置図を示し、光学部材は被検者
Ｓの左右眼用に対称的に配置されている。被検眼Ｅ側か
ら、前眼部照明用赤外光源５、対物レンズ６、ミラー７
がそれぞれ配列され、ミラー７の反射方向に、可視光を
反射し赤外光を透過するダイクロイックミラー８、撮像
レンズ９、撮像素子１０が配列されている。ダイクロイ
ックミラー８の入射方向には、提示視標の視度を変化す
る視度調整用可動レンズ１１、液晶表示板の縞模様提示
手段１２、背後からこの縞模様提示手段１２に可視光を
発する照明手段１３が配列され、両方の可動レンズ１１
にはレンズ駆動手段１４の出力が接続されている。

【０００９】図３は制御部３の構成図を示し、縞模様提
示手段１２に表示される縞模様の縞の間隔や移動速度を
制御する縞模様制御手段１５、撮像素子１０が出力した
信号から瞳孔Ｐの位置及び角膜反射像R1、R2を求めて視
線の動きを検知する視線検知手段１６、被検者Ｓに提示
する視標の視度を制御する視度制御手段１７のそれぞれ
に、検査条件を入力する操作スイッチ１８ａ、１８ｂ、
１８ｃと検査眼選択スイッチ１８ｄを有する操作手段１
８の出力が接続されており、視線検知手段１６の出力は
被検者Ｓの視線が縞の動きを追っているかどうかを判定
する判別手段１９に接続されている。

【００１０】また、図１に示す表示部４には、撮像素子
１０が撮像した虹彩Ｉや瞳孔Ｐを含む前眼部像、検査条
件や判別結果等の情報Ｄ、赤外光源５の輝点として角膜
反射像R1、R2が表示されるようになっている。

【００１１】上述の構成において、被検者Ｓはゴーグル
状の装着手段２を頭部に装着して測定部１の２つの対物
レンズ６がそれぞれ眼の正面に配置されるようにする。
検者は操作スイッチ１８ａ、１８ｂ、１８ｃを操作し、
縞模様の間隔、縞模様を動かす速さ、提示する視標視度
を入力する。縞模様制御手段１５はこれらの入力条件に
対応した信号を発生し、縞模様提示手段１２にこの条件
に応じた縞模様を表示する。また、レンズ駆動手段１５
は縞模様提示手段１２が表示する映像を操作スイッチ１
８ｃにより入力した視度で提示するように、可動レンズ
１１を移動する。これによって、検者は外部から縞模様
提示手段１２の任意の視度で視標を提示することができ
る。

【００１２】矯正して縞視力を検査するためには、被検
眼Ｅの前に相応のレンズを配置して行う必要があるの
で、検査が煩雑になって時間が掛かるが、このように視
標提示位置を外部から制御可能に構成することにより、
簡便に矯正を行って検査することが可能となり、検査の
効率を向上することができる。

【００１３】縞模様提示手段１２が表示する縞模様は照
明手段１３に照明され、この光束は可動レンズ１１を通
り、ダイクロイックミラー８により反射され、再びミラ
ー７により反射され、対物レンズ６を通って被検眼Ｅの
瞳孔Ｐから網膜付近に結像する。測定部１はゴーグル型
装着手段２に取り付けられているので、対物レンズ６を
被検眼Ｅの直前に配置することが可能であり、モニタ等
を眼前に配置する装置に比べて広い範囲に渡って視標を
提示することができる。

【００１４】視標の視度が被検眼Ｅの視度と合っている
場合には、被検者はこの動く縞模様を明瞭に視認するこ
とができる。一方、被検眼Ｅの前眼部は赤外光源５によ
り照明されているので、照明された前眼部像及び赤外光
源５の角膜反射像R1、R2は、対物レンズ６を通ってミラ
ー７により反射され、ダイクロイックミラー８を透過
し、撮像レンズ９により撮像手段１０の撮像面に結像す
る。そして、この像は映像信号に変換され視線検知手段
１６に入力され、更に表示部４の表示画面に映出され
る。

【００１５】視線検知手段１６は映像信号から瞳孔Ｐの
位置及び角膜反射像R1、R2の位置を算出する。被検者が
縞模様を視認している場合には、視線はこの縞模様を不
随意に追っているために、瞳孔Ｐ及び角膜反射像R1、R2
の位置は反復的に変化する。視線検知手段１６はこの瞳
孔Ｐの位置と角膜反射像R1、R2位置の偏心距離を演算
し、この偏心距離から視線方向を算出する。この視線方
向を毎秒数１０回の高い頻度で算出することによって、
単位時間当りの変位量を知ることができる。

【００１６】判別手段１９は縞模様提示手段１２が表示
している縞の移動速度、及びそのとき提示している視標
の視度及び視線検知手段１６で検知したデータから、被
検者が見た縞の単位時間当りの移動量を計算して、視線
の移動量が縞の移動量に対応しているかどうかを判別
し、対応している場合には視認していることを示す情報
Ｄが表示部４の画面に表示される。

【００１７】検者は検査眼選択スイッチ１８ｄにより左
右眼の何れか又は両眼かを選択することができ、表示部
４には選択した被検眼Ｅが表示される。そして、検者は
再び縞の速さ、間隔、視度、検査対象眼等を設定して検
査を繰り返す。

【００１８】このように、実施例では被検者Ｓの眼前に
配置した対物レンズ６を介して映像を投影することがで
きるので、高価な大きなモニタを用いることなく広い視
野に渡って視標を提示し、客観的に眼の動きを検出する
ことができるので、検査の精度を向上して視力の有無を
簡便に判定することができる。また、顔に対して固定し
た視標を提示できるので、検査条件が首の動きや傾き又
は被検者の姿勢等に影響されず、視線の動きだけを分離
して検査することができ、精度及び信頼性の高い検査を
行うことができる。

【００１９】図４は第２の実施例の構成図を示し、第１
の実施例では検者が予め設定した視度で検査を行うが、
一定の視度で視標を提示すると、被検者Ｓの視度と視標
提示視度が異なる場合には、正確な検査が行えない虞れ
があり、また被検者Ｓが視度調節をして、見ていないよ
うに装うことも可能なので、この第２の実施例では被検
眼Ｅの屈折力を測定する手段を設けて、常に被検眼Ｅの
眼底に視標像が結像するようにしている。

【００２０】図４において、第１の実施例の赤外光源５
よりも長波長の屈折力測定用の赤外光源２０から対物レ
ンズ２１に至る光路上には、測定視標２２、レンズ２
３、瞳共役絞り２４、孔あきミラー２５、可視光及び前
眼部像を反射し赤外光源２０の波長光を透過する波長分
割ミラー２６が順次に配列され、孔あきミラー２５の反
射方向には、瞳分割絞り２７、分割レンズ２８、光位置
検出センサ２９が配列されている。また、波長分割ミラ
ー２６の反射方向には第１の実施例と同様の光学部材が
配置されており、ダイクロイックミラー８、撮影レンズ
９、撮像素子１０が順次に配列され、ダイクロイックミ
ラー８の入射方向には、可動レンズ１１、縞模様提示手
段１２、照明手段１３が配列されている。

【００２１】赤外光源２０から発した赤外光は測定視標
２２を照明し、この視標像はレンズ２３を介して瞳共役
絞り２４、孔あきミラー２５の孔部、波長分割ミラー２
６を通り、対物レンズ２１から被検眼Ｅの眼底に投影さ
れる。この視標像は眼底で反射され、対物レンズ１、ミ
ラー２６を通り、孔あきミラー２５の周辺部により右方
に反射され、瞳分割絞り２７、分割レンズ２８を介して
光位置検出センサ２９上に導かれる。

【００２２】光位置検出センサ２９上の視標像の位置は
被検眼Ｅの屈折力に対応しているので、被検眼Ｅの屈折
力を検出することができ、検出した値に応じて可動レン
ズ１１を駆動することにより、縞模様提示手段１２の提
示する縞模様は、常に眼底にピントが合った状態で投影
される。このようにして、被検者の屈折異常や調節に影
響されずに精度良く視機能のみを検査することもでき
る。

【００２３】第１の実施例と同様のレンズ駆動手段１４
により可動レンズ１１を連続的に移動制御し、広い視度
範囲に渡って連続的に視標を提示することによって、視
線検知手段１６を用いることなく被検者の視度に合う位
置に視標を提示することができ、被検眼Ｅが視標を視認
しているときの可動レンズ１１の位置を検知することに
より、被検眼Ｅの視認可能視度範囲を知ることができ
る。被検者に投影する縞視標の間隔を徐々に狭くしてゆ
き、視認可能視度範囲を検知して、被検眼Ｅの屈折力、
調節力、矯正視力を他覚的に測定することもできる。

【００２４】なお、第１の実施例では視線の動きと縞模
様の動きの対応を判別する判別手段１９を設け、その判
別結果を表示するようにしたが、視線検知手段１６の検
知した視線の動きだけを表示して、縞模様の動きとの一
致の判別を検者が行うようにしてもよい。

【００２５】図５は第３の実施例の構成図を示し、第１
の実施例のような被検者の頭部に装着して測定する装置
では、被検者が乳幼児等の場合等に使用することは難し
いので、本実施例では縞模様を提示する提示手段及び被
検眼Ｅの角膜で反射した輝点の動きを検知する検知手段
を、被検者に装着しない構成とされている。

【００２６】被検眼Ｅの角膜に輝点を投影する光源３
０、被検眼Ｅの前眼部を光学系を介して撮影するカメラ
３１、被検者に縞模様を提示するコンピュータディスプ
レイ等の縞模様提示手段３２、画像処理手段３３から測
定部が構成されており、画像処理手段３３の出力はテレ
ビモニタ３４に接続され、ズームスイッチ３５ａ及びピ
ント調整スイッチ３５ｂを有する制御手段３５の出力が
画像処理手段３３に接続されている。

【００２７】このような構成において、被検者は縞模様
提示手段３２の正面から縞模様を見る。このとき、縞模
様は上述の実施例と同様に、縞模様の方向に移動して見
えるように制御される。光源３０を発した光束は被検眼
Ｅの前眼部を照明し、照明された前眼部像はレンズ３１
ａを介してカメラ３１に撮像され、映像信号に変換され
て画像処理手段３３に入力され、テレビモニタ３４に表
示される。

【００２８】ここで、検者はスイッチ３５ａ、３５ｂを
操作して、テレビモニタ３４に被検眼Ｅの瞳孔Ｐが映る
ように調整する。前眼部像と共に光源３０の角膜反射像
R1、R2も撮像されてテレビモニタ３４に表示される。画
像処理手段３３は映像信号の他の部分よりも比較的明る
い光源３０の反射像画像R1、R2と、他の部分よりも比較
的暗い瞳孔Ｐの画像を抽出し、それぞれの座標及び偏心
量から被検者の視線の方向を算出する。そして、この計
算は全ての映像信号に対して行うことが望ましい。

【００２９】図６は被検者の視線のグラフ図を示し、縦
軸を縞移動方向の視線の移動量ｘ、横軸を時間ｔにと
り、上述の計算結果がプロットされている。被検者が縞
を視認している場合の波形S1には、被検者の随意の視線
変化である低い周波数の波形S2と、不随意の視線変化で
ある高い周波数の波形が含まれている。この波形S1の細
かい右上がりの成分は、視線が縞模様を追っているこ
と、即ち縦の移動速度に対応しているので、この傾斜は
ほぼ一定の値をとる。

【００３０】従って、波形S1の微分値dx／dtの時間毎の
発生頻度ｎは、図７に示すように或る特定の値Ａで多く
なり、この特定の傾斜が一定の値以上の頻度で発生すれ
ば、被検者は縞模様を認識していると判断することがで
きる。なお、テレビモニタ３４には図７に示した波形を
表示してもよいし、視認していることを示すマークを表
示してもよい。そして、被検者に何も装着する必要がな
いので、幼児等広い範囲の被検者に対応することができ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼科検
査装置は、被検眼の前眼部像を輝点の反射像と共に撮像
し、その映像信号から被検眼の視線の動きを検知するこ
とにより、検者の目視観察に頼らずに客観的に目の動き
を検知できるので、高い再現性及び信頼性で被検者の視
力を他覚的に簡便に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の斜視図である。

【図２】光学部材の配置の構成図である。

【図３】制御部の構成図である。

【図４】第２の実施例の構成図である。

【図５】第３の実施例の側面図である。

【図６】視線のグラフ図である。

【図７】発生頻度のグラフ図である。

【符号の説明】

１測定部２装着手段３制御部４表示部５、２０、３０赤外光源１０撮像素子１２、３２縞模様提示手段１３照明手段１４レンズ駆動手段１５縞模様制御手段１６視線検知手段１７視度制御手段１９判別手段２２測定視標２９光位置検出センサ３１カメラ３３画像処理手段３４テレビモニタ３５制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検眼に縞模様の視標を提示する提示手
段と、被検眼に輝点を投影する投影手段と、被検眼の前
眼部像を前記輝点の反射像と共に撮像する撮像手段と、
該撮像手段の出力する映像信号から被検眼の視線の動き
を検知する視線検知手段とを有することを特徴とする眼
科検査装置。
【請求項２】前記視線検知手段の検知した反射像の動
きを表示する表示手段を有する請求項１に記載の眼科検
査装置。
【請求項３】前記提示手段と前記投影手段と前記撮像
手段を被検者の頭部に固定する固定手段を設けた請求項
１に記載の眼科検査装置。
【請求項４】前記視標の位置を外部から制御して被検
眼に提示する制御手段を有する請求項３に記載の眼科検
査装置。
【請求項５】被検眼の視度を検知する視度検知手段を
有し、該視度検知手段により検知した位置に前記視標を
投影するようにした請求項３に記載の眼科検査装置。