JPS59186540A - 瞼検知機能を備えた眼科器械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被検眼に光束を投影し、被検眼表面から眼底
に至る部分の観察撮影や、被検眼での反射光束を受光し
その形状等を判断をする器械において、被検眼の虹彩像
を受像して瞼のかかり具合或いはまばたきを検知する瞼
検知機能を備えた眼科器械に関するものである。

例えば眼底カメラにおいて、被検眼を照明し観察・撮影
したり、照明光を受光しその形状を判断する場合に、被
検眼の瞼が下がってくるとその目的を十分達成できない
し、また成る程度以上に下がると不完全な結果や不良な
画像しか得られないことがある。

本発明の目的は、上述の問題に鑑み、瞼の状態を検知す
ることによって、被検眼の観察・撮影や計測に及ぼす影
響を察知し、場合によっては計測を停止したり、データ
を取捨選択することができるようにした瞼検知機能を備
えた眼科器械を提供することにあり、その要旨は、被検
眼に光束を投影し、その反射光束により被検眼を観察又
は撮影する器械において、被検眼の瞳孔領を照明する手
段と、該瞳孔領の像の一部或いは全部を受像して瞼の状
態を検知する手段とを具備したことを特徴とするもので
ある。

次に、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図は眼底カメラの光学系の一実施例を示す構成図で
あり、１はタングステンランプ等から成る観察光源であ
り、この観察光源１から発光された光束は、赤外フィル
タ２、コンデンサレンズ３ａ、キセノン放電管等から成
る撮影光源４、コンデンサレンズ３ｂを介してミラー５
に入射し、ここで偏向され順次にリングスリット板６、
リレーレンズ７ａ、７ｂを経由して穴開きミラー８に到
達するようになっている。上述の照明光学系から穴開き
ミラー８に入射した光は、穴開きミラー８により被検眼
Ｅの方向に反射され、被検眼Ｅの眼底Ｅｆを照射し元の
光路を通り、更に穴開きミラー８を透過してａ室光学系
に至ることになる。穴開きミラー８と被検眼Ｅとの間に
は、ビームスブリック９と対物レンズ１０が配置されて
おり、穴開きミラー８の背後には光軸に沿ってフォーカ
シングレンズ１１、撮影レンズ１２、跳ね上げミラー１
３、シャッタ１４、撮影フィルム１５が順次に配列され
ている。跳ねＦげミラー１３の反射側には、光軸に沿っ
て順次に撮影フィルム１５と共役の位置に置かれたフィ
ールドレンズ１６、光路を変更するミラー１７、ＴＶレ
ンズ１８、撮像管］９が配置されている。また、ビーム
スプリッタ９の被検眼Ｅからの光束を反射する側には、
例え（Ｈ−次元固体撮像素子から成る検出器２０が設け
られている。そしてこの検出器２０には、被検眼Ｅの前
面に置かれた照明光ＴＡ２１により反射される外眼部の
像が導光されるようになっている。

この眼底カメラにおいては、照明光源１と撮影光源４は
コンデンサレンズ３ａに関してほぼ共役てあり、観察時
には観察光源１が点灯され、写真撮影時には撮影光源４
が瞬時的に点灯される。光源像は別のコンデンサレンズ
３ｂによりリングスリット板６の近傍に一旦結像され、
次いでリレーレンズ７ａ、７ｂによりリングスリット板
６の環状開口の像が穴開きミラー８の近傍に結像され、
ここで照明光は反射され左行する。そして、対物レンズ
１０により被検眼Ｅの角膜の近傍に環状間１コの像を結
んだ後に眼底Ｅｆを照明する。

眼底Ｅｆからの反射光は右行し、角膜及び対物レンズ１
０により一旦結像された後に、穴開きミラー８を通過し
、フォーカシングレンズ１１及び撮！；“？レンズ１２
によって合焦結像されることになる。ａ基面には眼底像
は実線位置にある跳ね一部げミラー１３により上方に導
かれ、撮像管１９を介して図示しないＴＶモニタで観察
され、写真撮影１）４ｒに１−１．跳ね上げミラー１３
が点線位置に回転し、眼底像は開放されたシャッタ１４
を経由して撮影フィルム１５に結像する。一方、照明光
源２１の光束により形成された外眼部の反射像は、ビー
ムスプリッタ９によって反射されて検出器２ｏ上に結像
し、線状の検出範囲を有する検出器２ｏにより外眼部の
像が第２図に示すように被検眼Ｅの上下を横切るような
形状Ａとして検出される。

第２図は瞼Ｅ１が十分に持ち上がっている状態であり、
虹彩Ｅ１により囲まれた瞳孔Ｅｐの大きさは検出器２０
により計測される。このとき瞳孔領の大きさは第３図に
示すように長さとして判断され、その中心Ｏから上、下
にそれぞれＬｌ、　Ｌ２となり、ＬｌとＬ２はほぼ等し
くなる。

第４図ｉ−１：瞼Ｅ１が下かってきた状態であり、瞳孔
領は第５図に示すように中心Ｏに対して上側の長さＬｌ
が下側の長さＬ２に比べて小さくなる。このことは被検
眼Ｅの瞼Ｅ１のかかり具合をＬＬ／Ｌ２＝　ｋ（≦１）
とし、この定数ｋを任意に設定することによって決定す
ればよいことになる。そして、この閉瞼状態は例えば撮
影光源４の発光の直前に検知されて発光を停止したり、
撮影フィルム１５で得られる画像の信頼係数のような形
で表示することもできる。また、この信頼係数について
は発光の瞬間に測定してこれを行うこともできる。ビー
ムスプリッタ９に関しては通常のミラーとしてこれを可
動にしたり、波長分割が可能なグイクロイックミラーと
して本体の波長域と分離することも可能である。

なおこの実施例において、瞳孔Ｅ１の大きさを測定する
手段としての検出器は、面積型の撮像素子や撮像管等を
用いた長さの計測方式や面積の計測方式でもよく、その
表示手段をファインダや撮像管への投影によるＴＶ観察
としてもよい。

第６図は本装置の電気制御回路の実施例である。検出器
２０の出力は増幅器３０、アナログコンパレータ３１、
論理ゲート３２、アンプダウンカウンタ３３、絶対値回
路３４、デジタルコンパレータ３５に直列的に接続され
ている。アナログコンパレータ３１にはスレッシュホー
ルド電圧Ｖも入力され、デジタルコンパレータ３５の出
力は撮影光ＦＡ駆動回路３７と表示ランプ回路３８に送
出され、擾影光ｒＡ駆動回路３７の出力ｔオ撮影光源４
に接続されている。また、デジタル設定回路くレータ３
５にはデジタル設定回路３９からのＮＱ定１七力か接続
され、検出器２０、論理ゲート３２、アンプダウンカウ
ンタ３３には制御回路４０力）らの１１制御出力が送出
され、アナログコンパレータ３１の出力の一部は撮影光
源駆動回路３７と表示ランフ。

回路３８に送出されている。

第７図は第６図に示した電気制御回路のタイミングチャ
ート図であり、信号Ｓ１は検出器Ｗ　２０　、ｌ：　＋
こ結像された外眼部の出力波形である。ｌｆｉ　Ｅ　ｌ
　ｉｆ反身Ａ率が良く明るいためにａのような高１．Ｎ
レベル（こなり、中間のｂは虹彩Ｅｉのレベル、Ｃは最
も暗り、Ｎ　１１４５孔Ｅｐのレベルである。０′は光
軸中心０と対応（７た検出器２０上の位置であり、Ｌｌ
、Ｌ２は第３図、第５図で示した瞳孔領の上下の長さで
ある。スレッシュホールド電圧Ｖは瞳孔Ｅｐのレベルｃ
　、！：　ＬＪもやや高目に設定してあり、信号Ｓ２は
外眼部の（Ｍ号Ｓ１をアナログコンパレータ３１１こ入
力してレベルＣのみを取出している。信号Ｓ３は制御１
＝ｕｌ路４゜から光学中心Ｏに相当するタイミングの旧
レベルになる信号であり、この信号Ｓ３により信号Ｓ２
を切換えた信号がＳ４、Ｓ５である。信号Ｓ４はアンプ
ダウンカウンタ３３をアップカウントモードに設定し、
Ｓ５は逆にダウンカウントモードに設定する信号である
。Ｓ４、Ｓ５が旧レベルのときにのみ、カウンタ３３は
アップカウント或いはタウンカウントする。信号Ｓ６は
カウンタ３３をリセフトする信号であり、検出器２０の
出力が無いときにカウンタ３３をリセットする。信号Ｓ
７は絶対値回路３４の値とデジタル設定回路３９との値
をデシクルコンパレータ３５で比較し、絶対値回路３４
がらの値の方か大きいときにＨルヘルになる信号であり
、信号Ｓ８は検出器２０の各素子毎に出力されるクロッ
クパルス列である。

次にこの回路の動作を説明すると、検出器２゜は外眼部
の信号Ｓ１を連続的に出力している。この信号Ｓ１から
瞳孔ＥＰ部分のみの信号Ｓ２がアナログコンパレータ３
１により抽出され、論理ゲート３２によって８４、Ｓ５
の２つの信号に分けられる。この２つの信号Ｓ４、Ｓ５
によってカウンタ３３は次にように動作する。即ち、ｌ
会Ｅ＋が正常な位置、つまり開瞼時にはＬｌとＬ２はほ
ぼ等しいので、信号Ｓ４が旧レベルの間にカウンタ３３
はカウントアツプし、Ｓ５がＨルヘルになるとカウント
ダウンしてゆき、Ｌ１＝Ｌ２であればカウンタ３３の値
はＯになる。しかし、実際にはカウンタ３３の出力かＯ
となることは殆どなく、許容できる範囲のｌ　Ｌｌ−Ｌ
２　＋≦ΔなるΔの値をデジタル設定回路３９にセット
しておき、許容範囲内で開瞼状態と判定することが適当
である。ｌ　Ｌｌ−Ｌ２＋　＞Δのときに、デジタルコ
ンパレータ３５から信号Ｓ７のようなＨｉレベルが出力
し、このときの瞼Ｅ１は閉瞼しつつある状態、或いは光
学中心Ｏと瞳孔Ｅｐの位置かずれているときであるから
、撮影光源駆動回路３７に禁１４二動作をかけて撮影光
源４の発光を停止トすることができる。

また完全に閉瞼状態では、瞳孔Ｅｐの位鍔信号Ｓ２はＬ
ｏレベルの状態が続き撮影光源駆動回路３７の動作は停
止される。このとき、信号Ｓ７、Ｓ２により表示ランプ
３８を点灯して、瞼Ｅ１や瞳孔Ｅｐのすれを撮影者に知
らせることになる。

第８図は外眼部検出光学系の他の実施例であり、照明光
源２１によって照明された被検眼Ｅにおける光源２１の
角膜反射像Ｐは、対物レンズ１０の光軸外に貿かれた投
影レンズ５０により検出器２０に投影されるようになっ
ている。この場合、被検眼Ｅと対物レンズ１０との位置
関係か適ｉＪＥであれば、検出器２０か瞳孔領の成、る
一定位１７５、つまり光源２１の角膜反射像Ｐが形成さ
れる１１・ｉ（孔部を監視するように配置しておくこと
により、１分Ｅ　ｌか十分に上がった状態ては、第９図
に示すように角膜反射像Ｐを検出器２０で検知すること
かできる。一方、瞼Ｅｌが下がってきたときは第１０図
に示すように、１１會Ｅｌに邪魔されて角膜反射像Ｐを
十分に察知することができない。従って、この角膜反則
像Ｐの検出することにより瞼Ｅｌの成用、を検知するこ
とが可能になり、これによって本来のｉ’１ｌｌｌ定や
必要に応じて撮影機能を停止することが可能となる。な
お、ここで第１図に示した瞳孔領の大きさの計測手段を
併用することもできる。

以上説明したように本発明に係る口Ω検知機能を備えた
眼科器械は、被検眼の瞼の下がり具合を検出することに
より、測定の際にはそのデータを選り分けて信頼度とし
たり、予め測定を中止して除外することができる。一方
、眼底撮影を無散瞳方式で行う場合には、一度発光させ
ると再び瞳孔が開くまでに時間を要するため、発光直前
に瞼の位置を計測して発光を停＋）してしまうことは極
めて効果的である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る瞼検知機能を（＋ｉｉｉえた眼科器
械の実施例を示し、第１図はその光学的配置図、第２図
は１１分が十分に上がった状態の瞳孔とその検出範囲の
説明図、第３図は第２図での瞳孔領の大き゛さの説明図
、第４図は瞼が下がった状態の瞳孔とその検出範囲の説
明図、第５図は第４図での瞳孔領の大きさの説明図、第
６図は電気量４ｆＯ回路のブロンク回路構成図、第７図
はそのタイミングチャー臼）、第８図は瞳孔領検知のだ
めの別の光学的配置図、第９図は瞼が十分上かった状態
の説明［ズ、第１０図は１廓が下がった状態の説明図で
ある。 符号１は観察光源、４は撮影光源、８は穴開きミラー、
９はビームスプリンタ、１０は対物レンズ、１３は撮影
フィルム、１５はｔＧ　＋Ｓ’？フィルム、１９は撮像
管、２０は検出器、２１は照明光源、５０は撮影レンズ
、Ｅは被検眼、Ｅｌは１弁、Ｅｌは虹彩、Ｅｐは瞳孔、
Ｐは角１１分反川像である。 特許出願人　　　キャノン株式会社 第４図　　　　　　第５図 第７図　　　　　　３７ 第８図 １ 第９図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検眼に光束を投影し、その反射光束により被検眼
   を観察又は撮影する器械において、被検眼の瞳孔領を照
   明する手段と、該瞳孔領の像の一部或いは全部を受像し
   て瞼の状態を検知する手段とを具備したことを特徴とす
   る瞼検知機能を備えた眼科器械。 ２、　前記瞳孔領に対する投受光光学系は、被検眼を観
   察又は撮影するだめの光学系の一部を用いるようにした
   特許請求の範囲第１項に記載の瞼検知機能を（Ｉｉｉｔ
   えた眼科器械。 ３、　前記■ψ孔領の計測データを基に、眼科機械の本
   来の計測や撮影手段を停止させるようにした特許請求の
   範囲第１項に記載の瞼検知機能を備えた眼科器械。 ４６　　葡記検知手段は、瞳孔領の像の大きさを什較検
   知するようにした特許請求の範囲第１項に記載の瞼検知
   機能を備えた眼科器械。 ５、前記検知手段は、前記瞳孔領を照明する手段による
   角膜反射像の有無を検知するようにした特許請求の範囲
   第１項に記載の瞼検知機能を備えた眼科器械。