JPH039723A - Ophthalmic measurement method and apparatus - Google Patents

Ophthalmic measurement method and apparatus

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Publication number
JPH039723A
JPH039723A JP1144215A JP14421589A JPH039723A JP H039723 A JPH039723 A JP H039723A JP 1144215 A JP1144215 A JP 1144215A JP 14421589 A JP14421589 A JP 14421589A JP H039723 A JPH039723 A JP H039723A
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JP
Japan
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blood vessel
speckle
signal
fundus
movement
Prior art date
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Pending
Application number
JP1144215A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seishi Hashimoto
橋本 清史
Misao Makino
牧野 美佐雄
Toshiaki Sugita
利明 杉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kowa Co Ltd
Original Assignee
Kowa Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kowa Co Ltd filed Critical Kowa Co Ltd
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Publication of JPH039723A publication Critical patent/JPH039723A/en
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  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the following of a blood vessel portion automatically with accurate identification of a blood vessel part at the eyeground by a method wherein a speckle signal is converted to a digital signal, compared with a specified value to identify a blood vessel part or a part other than the blood vessel and blood vessel edges are discriminated to identify a noise or not to clarify the position of a blood vessel edge. CONSTITUTION:Laser light from a laser light source 1 reaches the eyeground 16a via an objective lens 15 to irradiate a blood vessel to be measured or followed. Speckle light is received with a CCD 43 with the start of a measurement and an output signal from the CCD 43 is sent to a signal processing section 44 and the signal processing section 44 obtains a blood vessel discrimination signal to be outputted as digital signal with an analog/digital conversion. An arithmetic section 45 detects a position of the blood vessel by the blood vessel discrimination signal digitized. Thus, the speckle signal is converted to a digital signal to be compared with a specified value, thereby identifying a blood vessel portion or a part other then the blood vessel. When the blood vessel portion is identified, a blood vessel edges are discriminated by identifying a noise or not and a speckle signal for identifying the position of the blood vessel is turned to a digital signal to identify the position of the blood vessel, thereby enabling the identifying of the blood vessel portion at the eyeground accurately.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、眼科測定方法及び装置、さらに詳細には、眼
底部に所定径のレーザー光を照射し、眼底部からの散乱
反射光によって形成されるレーザースペックルパターン
の移動を観測点で光強度変化として検出し、それにより
得られるスペックル信号を解析することにより眼科測定
を行う眼科測定方法及び装置に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention relates to an ophthalmological measurement method and apparatus, and more specifically, to irradiating the fundus of the eye with a laser beam of a predetermined diameter and measuring the amount of light formed by scattered reflected light from the fundus of the eye. The present invention relates to an ophthalmological measurement method and apparatus that performs ophthalmological measurements by detecting the movement of a laser speckle pattern as a change in light intensity at an observation point and analyzing the resulting speckle signal.

[従来の技術] 眼底にレーザー光を照射し、眼底からの散乱反射光を検
出しこれを解析ないし評価することにより眼科測定を行
う方法が種々しられている0例えば、網膜等の組織の血
管血流を測定する方法としてはrInvestigat
ive Ophthalmology」、Vol、11
.N。
[Prior Art] Various methods are known for performing ophthalmological measurements by irradiating the fundus with a laser beam, detecting scattered reflected light from the fundus, and analyzing or evaluating it. rInvestigat is a method to measure blood flow.
ive Ophthalmology”, Vol. 11
.. N.

、11.P 936. 1972年11月、rscie
nceJ  Vol、  186、Nov、 29.1
974: P 830をはじめ特開昭55−75668
゜75669、75670、あるいは特開昭52−14
2885  (英国13132/76、 USP4,1
66.6951.特開昭56−125033 +英国[
GB] 79/377991.特開昭58−11873
0(USP4,402,601)あるいはUSP4.1
42.796等に示されるレーザードツプラー法が知ら
れている。しかし、ドツプラー法は光学系の複雑さ、精
密さ、取り扱いの煩雑さ、測定結果の不安定さ、不確実
さなどから実用化困難なのが現状である。
, 11. P936. November 1972, rscie
nceJ Vol, 186, Nov, 29.1
974: P830 and other Japanese patent publications 1986-75668
゜75669, 75670, or JP-A-52-14
2885 (UK 13132/76, USP 4,1
66.6951. JP-A-56-125033 + UK [
GB] 79/377991. Japanese Patent Publication No. 58-11873
0 (USP4,402,601) or USP4.1
The laser Doppler method shown in No. 42.796 is known. However, the Doppler method is currently difficult to put into practical use due to the complexity and precision of the optical system, the complexity of handling, and the instability and uncertainty of the measurement results.

一方、散乱物体にレーザー光を照射すると、その散乱光
は、コヒーレント光の干渉現象によりランダムな斑点模
様のスペックルパターンを形成することが知られている
。これを利用して眼底組織の血流状態を評価するレーザ
ースペックル法が知られている。この方法は、例えば、
特開昭62−275431(USP4,473.107
. EPC234869)、特開昭63−238843
 (EPC2842481,特開昭63−242220
 fEPc 285314)に開示されており、眼底を
測定する場合、眼底に対する光学的なフーリエ変換面又
はフランホーファー回折面や眼底と共役な結像面(ある
いは拡大結像面)に形成される時間変動スペックルパタ
ーンの強度変化を検出開口を用いて抽出し、それにより
得られるスペックル信号を評価することにより血流状態
を測定し眼科測定を行っている。
On the other hand, it is known that when a scattering object is irradiated with laser light, the scattered light forms a random speckle pattern due to the interference phenomenon of coherent light. A laser speckle method is known that utilizes this method to evaluate the blood flow state of the fundus tissue. This method, for example,
Japanese Patent Publication No. 62-275431 (USP 4,473.107
.. EPC234869), Japanese Patent Publication No. 63-238843
(EPC2842481, JP-A-63-242220
fEPc 285314), and when measuring the fundus, time-varying specs are formed on an optical Fourier transform surface for the fundus, a Fraunhofer diffraction surface, or an imaging plane (or magnified imaging plane) conjugate with the fundus. By extracting the intensity change of the speckle pattern using a detection aperture and evaluating the resulting speckle signal, blood flow conditions are measured and ophthalmological measurements are performed.

[発明が解決しようとする課題] ところが眼球運動やその地被検者の動き、振動等により
、検出面のスペックルパターンが不用に移動したり、レ
ーザースポットがずれたり、検出開口位置がずれて測定
点が測定中に簡単にずれてしまい失敗するというケース
が非常に多く、臨床上大きな問題とな゛っている。これ
に対してドツプラー法では特開昭56−125033に
示されているように、眼底像を検出面上で機械的に走査
し、管壁と他のところでの光反射率の差から血管を認識
し、位置ずれを補正している。しかし、この方法は、眼
底像を機械的に走査する機構を必要とし、装置は複雑か
つ大がかりになり実用的でない。
[Problems to be solved by the invention] However, due to eye movement, movement of the subject, vibration, etc., the speckle pattern on the detection surface may move unnecessarily, the laser spot may shift, or the detection aperture position may shift. There are many cases in which the measurement point easily shifts during measurement and results in failure, which is a major clinical problem. On the other hand, in the Doppler method, as shown in JP-A-56-125033, the fundus image is mechanically scanned on a detection surface, and blood vessels are recognized from the difference in light reflectance between the vessel wall and other parts. The positional deviation is corrected. However, this method requires a mechanism for mechanically scanning the fundus image, making the device complex and large-scale, making it impractical.

また雑誌rApplied 0pticsJ Vol、
27. No、 6. March 15.1988 
P 1113あるいは特開昭63−288133 (U
SP−014994)でも同様に像を走査し血管認識を
行ない自動追従の可能性を示しているが、異なる複数の
波長の光で順次照明、検出し、反射光の波長依存性を利
用しているため、装置が極めて複雑になり、実用性が欠
けると共に装置が高価、になってしまうという欠点があ
る。また角膜反射を利用した眼球運動の検出に基づいて
、血管移動を補正するには十分な精度の眼球運動検出が
困難であるという問題もある。
In addition, the magazine rApplied Optics J Vol.
27. No, 6. March 15.1988
P 1113 or JP-A-63-288133 (U
SP-014994) similarly scans images and performs blood vessel recognition, demonstrating the possibility of automatic tracking, but sequentially illuminates and detects light with multiple different wavelengths and utilizes the wavelength dependence of reflected light. Therefore, the device becomes extremely complicated, which has the drawbacks of lacking practicality and making the device expensive. Another problem is that it is difficult to detect eye movements with sufficient accuracy to correct blood vessel movement based on eye movement detection using corneal reflexes.

従来眼球運動を検出する方法としては、角膜表面に照明
光をあて、その照明光の角膜反射光の動きで眼球運動を
検出して追従する方法、又、TV左カメラによって撮像
された眼底画像に対して2つの画像間の差をとって動き
を検出して追従する方法等が知られている。
Conventional methods for detecting eyeball movements include shining illumination light onto the corneal surface and detecting and following the eyeball movement based on the movement of the corneal reflected light. On the other hand, a method is known in which movement is detected and tracked by taking the difference between two images.

しかし、この様な方法では眼の表面の動きを検出するも
のなので、眼底部の動きに対して追従動作を行なわせよ
うとした場合には、低い精度しか得られないことになる
。又、TV左カメラで搬像された眼底画像は、−射的に
光量不足となり十分なSN比がとれないため、2つの画
像間の差をとって動きを検出する装置は非常に大がかり
で複雑になってしまうという欠点がある。
However, since such a method detects the movement of the surface of the eye, only low accuracy can be obtained when attempting to follow the movement of the fundus of the eye. In addition, the fundus image carried by the TV left camera lacks light intensity and cannot obtain a sufficient signal-to-noise ratio, so the equipment that detects movement by taking the difference between the two images is extremely large and complicated. The disadvantage is that it becomes

従って本発明は、この様な往来の欠点を解決するために
なされたもので、レーザースペックル現象を用いて簡単
な構成で精度良く眼底部面管部分を識別でき、血管部分
の自動追従を可能にする眼科測定方法及び装置を提供す
ることを課題とする。
Therefore, the present invention has been made to solve the drawbacks of such traffic, and uses the laser speckle phenomenon to accurately identify the canal part of the fundus surface with a simple configuration, and enables automatic tracking of the blood vessel part. An object of the present invention is to provide an ophthalmological measurement method and device that can

[課題を解決するための手段] 本発明は、この様な問題点を解決するために、眼底部に
所定径のレーザー光を照射し、生体組織の血球からの拡
散反射光により形成されるレーザースペックルパターン
の移動を観測点でスペックルの光強度変化として検出し
、さらにスペックル信号をデジタル信号に変換して所定
値と比較することにより血管部分か血管外部分かを弁別
し、血管部分が判別された場合、ノイズか否かを弁別し
て血管エツジを判別し血管位置を識別する構成を採用し
た。
[Means for Solving the Problems] In order to solve such problems, the present invention irradiates the fundus of the eye with a laser beam of a predetermined diameter, and uses a laser beam formed by diffusely reflected light from blood cells in living tissues. The movement of the speckle pattern is detected as a change in speckle light intensity at an observation point, and the speckle signal is converted into a digital signal and compared with a predetermined value to distinguish whether it is a vascular area or an extravascular area. If it is determined, we adopted a configuration that discriminates whether it is noise or not, determines the blood vessel edge, and identifies the position of the blood vessel.

[作 用1 この様な構成において、投光光学系により所定径のレー
ザー光を眼底部に照射し、生体組織の血球からの拡散反
射光により形成されるレーザースペックルパターンの移
動を受光光学系を通してスペックルの光強度変化として
光電変換素子を用いて検出する。スペックル信号は生体
組織の血球移動速度を反映する。光電変換素子上のスペ
ックル径と光電変換素子の走査速度を最適に設定するこ
とにより、生体組織の血球移動速度が速い場合、スペッ
クルの光強度変化が激しいので、光電変換素子の蓄積時
間による平均化により出力は小さくなる。逆に遅い場合
は出力の減少は少なくなる。
[Function 1] In such a configuration, the projection optical system irradiates the fundus of the eye with a laser beam of a predetermined diameter, and the reception optical system detects the movement of the laser speckle pattern formed by the diffusely reflected light from the blood cells of the living tissue. A photoelectric conversion element is used to detect changes in the light intensity of speckles. The speckle signal reflects the blood cell migration speed in living tissue. By optimally setting the speckle diameter on the photoelectric conversion element and the scanning speed of the photoelectric conversion element, when the blood cell movement speed in biological tissue is fast, the speckle light intensity changes rapidly, so it is possible to Averaging reduces the output. Conversely, if it is slow, the output decreases less.

その違いによる強弱を判別して血管部分を認詭する。The strength and weakness of these differences are determined and the blood vessels are recognized.

[実施例] 本発明は特に、眼底に所定径のレーザー光を照射し、眼
底組織からの散乱反射光によって観測面に形成されるレ
ーザースペックルパターンの運動をスペックル強度変化
として検出し、得られたスペックル信号の解析結果に基
づいて、眼底組織の血流状態を測定する眼科測定装置に
適用される。
[Example] In particular, the present invention irradiates the fundus with a laser beam of a predetermined diameter, detects the movement of a laser speckle pattern formed on the observation surface by scattered reflected light from the fundus tissue as a change in speckle intensity, and obtains a result. The present invention is applied to an ophthalmological measuring device that measures the blood flow state of the fundus tissue based on the analysis result of the speckle signal obtained.

従って、以下に示す実施例では、眼底カメラの光学系を
基本とした眼底組織の血流状態を測定する眼科測定装置
へ付属する型の場合を例にして説明するが、本発明は、
このような眼科装置に限定されるものでなく、その他の
眼科装置にも適用されるものである。
Therefore, in the embodiments shown below, a case will be described using as an example a case of a type attached to an ophthalmological measuring device that measures the blood flow state of the fundus tissue based on the optical system of a fundus camera.
The present invention is not limited to such an ophthalmological apparatus, but can also be applied to other ophthalmological apparatuses.

第1図において、例えば赤色のIce−Ne  (波長
632.8nm )レーザー光源1からのレーザー光束
は。
In FIG. 1, for example, the laser beam from a red Ice-Ne (wavelength 632.8 nm) laser light source 1 is as follows.

コンデンサレンズ2を介し光量調節フィルタ3を通過す
る。さらにコリメートレンズ4で平行ビームとなり、そ
の平行ビーム中に開口5.6が設置されており、これに
よって被検眼16の眼底16a上におけるレーザー光の
照射領域の大きさと形状を選択できるようになっている
。
The light passes through a light amount adjustment filter 3 via a condenser lens 2. Further, the collimating lens 4 converts the beam into a parallel beam, and an aperture 5.6 is installed in the parallel beam, thereby making it possible to select the size and shape of the irradiation area of the laser beam on the fundus 16a of the eye 16 to be examined. There is.

さらにレーザービームはリレーレンズ7及び可動ミラー
8及び集光レンズ9を介して、第2図に示すように眼底
カメラ照明光学系内のリングスリット11の透明な環状
開口11aの一部に設置したミラー10を介して眼底観
察撮影用光束が眼底に入射するのと同じ光路に導かれる
(第2図において斜線部は不透明部分である)、レーザ
ー光はリレーレンズI2.13、穴開きミラーI4、対
物レンズ15を経て眼底16aに達し、測定及び追従す
べき血管に照射される。
Furthermore, the laser beam passes through a relay lens 7, a movable mirror 8, and a condensing lens 9, and then passes through a mirror installed in a part of the transparent annular aperture 11a of the ring slit 11 in the fundus camera illumination optical system, as shown in FIG. 10, the light beam for fundus observation and photography is guided to the same optical path that enters the fundus (in Fig. 2, the shaded area is an opaque area). The light reaches the fundus 16a through the lens 15, and is irradiated onto the blood vessels to be measured and tracked.

以上のレーザー照射光学系において、可動ミラー8は眼
底16a上のビーム又ボット位置を移動可能とするため
のものであり、測定開始前は例えばトラックポール17
を操作することによって出力部46を介してその制御が
行なわれる。
In the above laser irradiation optical system, the movable mirror 8 is used to move the beam or robot position on the fundus 16a, and before starting measurement, for example, the track pole 17
The control is performed via the output section 46 by operating the .

眼底の測定及び追従領域は眼底カメラとして用いられる
照明光学系によって照明され、観察が容易にされる。こ
の照明光学系は機影光源20と同一光軸上に配置された
観察光源18、コンデンサレンズ19.21、フィルタ
22.ミラー23から構成される。
The measurement and tracking area of the fundus is illuminated by an illumination optical system used as a fundus camera to facilitate observation. This illumination optical system includes an observation light source 18 arranged on the same optical axis as the machine shadow light source 20, a condenser lens 19, 21, a filter 22. It is composed of a mirror 23.

以上の照明光学系においてコンデンサレンズ2Iとミラ
ー23の間に配置されるフィルター22は、第3図に図
示した様な分光特性を有する波長分離フィルターとして
構成されるので、観察、撮影光に含まれる赤色成分はカ
ットされる。
In the illumination optical system described above, the filter 22 disposed between the condenser lens 2I and the mirror 23 is configured as a wavelength separation filter having spectral characteristics as shown in FIG. The red component is cut.

この分光特性は使用するレーザー光源の波長に応じて適
切なものが使われる。
Appropriate spectral characteristics are used depending on the wavelength of the laser light source used.

レーザー光が眼底上で散乱されて生ずるスペックル光と
、他の観察機影用の反射光は、ともに、再び対物レンズ
15で受光され穴開きミラー14の穴を通過してフォー
カシングレンズ24、結像レンズ25又は26を介して
一度空間上に結像され再びリレーレンズ2つを介して可
動ミラ30で反射されリレーレンズ31を介して穴開き
ミラー32の付近に結像される。穴開きミラー32で反
射された光はリレーレンズ33を介して波長分離ミラー
34で分離される。スペックル光は、波長分離ミラー3
4で反射され、シリンドリカル結像レンズ42a、42
bにより走査型センサーであるCCD43上に結像され
る。なお、波長分離ミラー34は、光軸に対して約45
°で設置されており、波長分離フィルター22と同様、
第3図に示す様な分光特性を有し、赤色のIT e −
N eレーザー光によるスペックル光の大半を反射する
。
Both the speckle light generated when the laser light is scattered on the fundus and the reflected light for other observation machine images are received by the objective lens 15 again and pass through the hole of the perforated mirror 14 to the focusing lens 24 and the focusing lens 24. Once imaged in space via the image lens 25 or 26, it is reflected again by the movable mirror 30 via two relay lenses, and then imaged near the perforated mirror 32 via the relay lens 31. The light reflected by the perforated mirror 32 is separated by a wavelength separation mirror 34 via a relay lens 33. Speckle light is transmitted through wavelength separation mirror 3
4 and is reflected by the cylindrical imaging lenses 42a, 42.
b, an image is formed on the CCD 43, which is a scanning sensor. Note that the wavelength separation mirror 34 is approximately 45 mm away from the optical axis.
°, and like the wavelength separation filter 22,
It has the spectral characteristics shown in Figure 3, and has red IT e -
Reflects most of the speckle light from the Ne laser light.

波長分離ミラー34を通過した光は、結像レンズ35を
介してレチクル36の面上に結像され、接眼レンズ37
を介して検者に観察される。ここで、接眼レンズ37は
、レチクル36を基準に検者の視度補正が行なえる様に
構成されている。
The light that has passed through the wavelength separation mirror 34 is imaged on the surface of the reticle 36 via the imaging lens 35, and is then focused on the eyepiece lens 37.
observed by the examiner via Here, the eyepiece lens 37 is configured so that the examiner can correct the diopter using the reticle 36 as a reference.

また、レチクル36は第4図に示した様に直角に印しで
あるレチクルのうち一方が区別できる様な模様になって
おり、その直角に交わる部分が穴開きミラー32の穴3
2aの中心と一致している。またその直角に交わってい
る部分を中心に回転可能となっている。また、レチクル
36を回転させ、第4図の様に血管16bの像の傾きに
合わせることにより、その方向にシリンドリカルレンズ
42a、42b、CCD43が同期して回転し自動的に
CCD43と血管像が垂直方向になる。
Further, as shown in FIG. 4, the reticle 36 has a pattern in which one of the reticles is marked at right angles so that one can be distinguished, and the part that intersects at right angles is the hole 3 of the perforated mirror 32.
It coincides with the center of 2a. It is also possible to rotate around the parts that intersect at right angles. Furthermore, by rotating the reticle 36 to match the inclination of the image of the blood vessel 16b as shown in FIG. 4, the cylindrical lenses 42a, 42b, and the CCD 43 are rotated in synchronization in that direction, and the CCD 43 and the blood vessel image are automatically aligned perpendicularly. become the direction.

このときのCCD43の面上に形成される眼底像を第5
図に示す。1aは、照射されるレーザビームのスポット
を示す。
The fundus image formed on the surface of the CCD 43 at this time is
As shown in the figure. 1a indicates a spot of a laser beam to be irradiated.

なおCCD43上に結像される眼底像は、スペックル径
、スペックルパターンのボイリング運動及びCCD43
の感度の関係から第5図に示す様にシリンドリカル結像
レンズ42a、42bによって血管L6bの方向と同方
向の倍率が血管方向と直角方向の倍率より小さくなるよ
うに設定されている。また、第5図の様にCCD43の
面上の穴開きミラー32の穴32aの像に交わらない位
置にCCD43が設置してあり、またそのCCD43は
、血管16bの方向と垂直方向に設置される。
Note that the fundus image formed on the CCD 43 is based on the speckle diameter, the boiling movement of the speckle pattern, and the CCD 43.
Due to the sensitivity relationship, as shown in FIG. 5, the cylindrical imaging lenses 42a and 42b are set so that the magnification in the same direction as the blood vessel L6b is smaller than the magnification in the direction perpendicular to the blood vessel direction. Further, as shown in FIG. 5, a CCD 43 is installed on the surface of the CCD 43 at a position that does not intersect with the image of the hole 32a of the perforated mirror 32, and the CCD 43 is installed in a direction perpendicular to the direction of the blood vessel 16b. .

写真操影時には跳ね上げミラー27が27aを支点とし
て矢印の方向に27゛まで跳ね上げられ、跳ね上げミラ
ー27で反射されてきた眼底からのレーザースペックル
光を含む観察機影光束が写真フィルム28上に結像され
撮影が行なわれる。
During photographic manipulation, the flip-up mirror 27 is flipped up to 27 degrees in the direction of the arrow with 27a as a fulcrum, and the shadow light beam from the observation device, including the laser speckle light from the fundus, reflected by the flip-up mirror 27 is transferred to the photographic film 28. An image is formed above and photographed.

以上の眼底からのスペックル光、観察撮影用の反射光を
受ける受光光学系において穴開きミラー32の穴32a
を通過した光はピンホール38上に眼底16aの像を形
成する。ピンホール38のピンホールを通過した光は、
干渉フィルタ39を経て測定開始によりフォトマル(光
電子増倍管)40で受光されこのフォトマル40で検出
されたスペックル信号は解析部41に送られ、血流状態
の解析が行なわれる。なお、干渉フィルタ39は、赤色
+(e −N eレーザーの波長632.8nmの光の
みを通過させる分光特性を有している。
Hole 32a of perforated mirror 32 in the light receiving optical system that receives speckle light from the fundus of the eye and reflected light for observation and photographing.
The light passing through forms an image of the fundus 16a on the pinhole 38. The light that passed through the pinhole 38 is
After passing through the interference filter 39, the speckle signal is received by a photomultiplier (photomultiplier tube) 40 at the start of measurement, and the speckle signal detected by the photomultiplier 40 is sent to an analysis section 41, where the state of blood flow is analyzed. Note that the interference filter 39 has a spectral characteristic that allows only the light with a wavelength of 632.8 nm of the red + (e - Ne laser) to pass through.

また、眼底からのスペックル光観察搬影用の反射光を受
ける受光光学系において可動ミラ30は被検者16の眼
底16a上の血管を穴開きミラー32を介してピンホー
ル38上に結像させる様に位置補正を行なう為のもので
あり、測定開始前は例えばトラックボール17を操作す
ることにより、出力部46を介してその制御が行なわれ
る。
In addition, in the light-receiving optical system that receives reflected light from the fundus for speckle light observation and projection, a movable mirror 30 images the blood vessels on the fundus 16a of the subject 16 onto a pinhole 38 via a perforated mirror 32. This is for correcting the position so as to make the measurement, and the control is performed via the output section 46 by operating the trackball 17, for example, before the start of measurement.

ここでトラックボール17は測定開始前は可動ミラー8
を操作するためにも使用されたが、例えば切替えスイッ
チ等で可動ミラー8と可動ミラー30を各々独立に操作
率4できるようにしている。
Here, the trackball 17 is attached to the movable mirror 8 before the start of measurement.
However, the movable mirror 8 and the movable mirror 30 can each be operated at an operating rate of 4 independently using, for example, a changeover switch or the like.

また受光光学系において結像レンズ25は広画角用結像
レンズであり、一方結像レンズ26は狭画角用結像レン
ズである。この高倍率レンズにより高倍率で観察するこ
とにより眼底16a上のレーザースポット16b内の血
管層を穴開きミラー32を介してピンホール38上に位
置合わせすることが可能になる。
In the light-receiving optical system, the imaging lens 25 is a wide-angle imaging lens, while the imaging lens 26 is a narrow-angle imaging lens. By observing at high magnification using this high magnification lens, it becomes possible to align the blood vessel layer within the laser spot 16b on the fundus 16a onto the pinhole 38 via the perforated mirror 32.

また受光光学系において、穴開きミラー32の穴径は被
検III! l 6の眼底16a上の測定すべき血管上
からの光束が通るぐらい小さくしであることと、穴開き
ミラー32が被検眼16の眼底16aと略共没な位置に
設置しであることにより、観察者は測定すべき血管の像
を穴開きミラー32の穴と重ね合わす操作をすることに
より確実に位置合わせすることができる。第4図にその
時の観察される像を示す、なお、波長分離ミラー34を
スペックル光はわずかに透過するため観察者はレーザー
スポットlaの位置を確認することが可能になる。
In addition, in the light receiving optical system, the hole diameter of the perforated mirror 32 is the same as that of the test object III! The blade is small enough to allow the light flux from above the blood vessel to be measured on the fundus 16a of the eye 16 to pass through, and the perforated mirror 32 is installed at a position substantially co-located with the fundus 16a of the eye 16 to be examined. The observer can reliably align the image of the blood vessel to be measured by overlapping the hole of the perforated mirror 32. FIG. 4 shows the image observed at that time. Since the speckle light slightly passes through the wavelength separation mirror 34, the observer can confirm the position of the laser spot la.

測定開始によりスペックル光はCCD43で受光されC
CD43からの出力信号は信号処理部44に送られる(
第6図参照) 信号処理部44では血管判別信号を得て
A/D変換してデジタル信号として出力する。演算部4
5ではデジタル化された血管判別信号より血管位置の検
出を行い眼球運動などにより血管移動があった場合その
移動量を検出し初期位置に戻す様な補正量を演算する。
When the measurement starts, the speckle light is received by CCD43 and C
The output signal from the CD 43 is sent to the signal processing section 44 (
(See FIG. 6) The signal processing unit 44 obtains the blood vessel discrimination signal, A/D converts it, and outputs it as a digital signal. Arithmetic unit 4
In step 5, the position of the blood vessel is detected from the digitized blood vessel discrimination signal, and if the blood vessel moves due to eye movement or the like, the amount of movement is detected and a correction amount is calculated to return it to the initial position.

演算結果を出力部46に出力し、出力部では、演算結果
に基づいて可動ミラー30、可動ミラー8の制御を行い
ピンホール38上に常に眼底像の同じ位置がある様に又
、眼底16aの同じ位置にレーザースポットがある様に
、フィードバック補正を行なう。
The calculation result is outputted to the output section 46, and the output section controls the movable mirror 30 and the movable mirror 8 based on the calculation result so that the fundus image is always at the same position on the pinhole 38, and the fundus 16a is Perform feedback correction so that the laser spot is at the same position.

なお測定中、波長分離ミラー34を透過した赤色成分以
外の観察撮影光束やわずかに透過したスペックル光束は
レチクル36上に測定部同様に眼底像が形成され、観察
者は観察可能であるため、対象位置がずれていないか監
視することができ、極めて好ましい作用が得られる。
Note that during the measurement, the observation/photographing light beam other than the red component that has passed through the wavelength separation mirror 34 and the speckle light beam that has passed through the wavelength separation mirror 34 form a fundus image on the reticle 36 in the same way as the measurement section, and can be observed by the observer. It is possible to monitor whether the target position has shifted, and an extremely favorable effect can be obtained.

次に、信号処理部44以降の電気系について詳しく説明
する。
Next, the electrical system after the signal processing section 44 will be explained in detail.

第6図は信号処理部ブロック図である。信号処理部44
は駆動回路56、バイパスフィルター51、増幅器52
、絶対値回路53、リミッタ付増幅器54、A/D変換
器55で構成される。駆動回路56で発生する駆動パル
スを1024画素のリニアCCD43に供給する。CC
D43ではスペックル光の光量変換を行ないスペックル
信号を得る。CCD43で得られたスペックル信号は、
バイパスフィルター51を通過し、高周波成分だけが抽
出される。高周波成分だけになったスペックル信号を増
幅器52で増幅し、絶対値回路53を通して信号の絶対
値をとる。
FIG. 6 is a block diagram of the signal processing section. Signal processing section 44
are a drive circuit 56, a bypass filter 51, and an amplifier 52.
, an absolute value circuit 53, an amplifier with limiter 54, and an A/D converter 55. A drive pulse generated by a drive circuit 56 is supplied to a linear CCD 43 having 1024 pixels. C.C.
In D43, the light intensity of the speckle light is converted to obtain a speckle signal. The speckle signal obtained by CCD43 is
It passes through a bypass filter 51 and only high frequency components are extracted. The speckle signal containing only high frequency components is amplified by an amplifier 52 and passed through an absolute value circuit 53 to obtain the absolute value of the signal.

絶対値回路53の出力信号は第7図のようになる。なお
、同図において信号波形は、CCD全体からの波形では
なく、中心付近のみの波形である。これは、第14図、
第15図についても同様である。絶対値をとった信号を
リミッタ付増幅器54に人力し、必要部分を選択的に、
例えば第7図に示した信号の点線の範囲Aの部分を増幅
し、−万年必要部分はリミッタ−で制限することにより
血管判別信号を抽出する。リミッタ−付増幅器54かも
の信号は、第8図に図示したような波形となる。得られ
た血管判別信号をA/D変換回路55でA/D変換して
デジタル信号のデータとして演算”部45に出力する。
The output signal of the absolute value circuit 53 is as shown in FIG. Note that in the figure, the signal waveform is not a waveform from the entire CCD, but only a waveform near the center. This is shown in Figure 14.
The same applies to FIG. The absolute value of the signal is inputted to the amplifier with limiter 54, and the necessary portion is selectively processed.
For example, a blood vessel discrimination signal is extracted by amplifying a portion of the signal in the dotted line range A shown in FIG. 7, and limiting the portion that is always necessary with a limiter. The signal from the limiter amplifier 54 has a waveform as shown in FIG. The obtained blood vessel discrimination signal is A/D converted by an A/D conversion circuit 55 and outputted to the calculation section 45 as digital signal data.

演算部45では信号処理部44よりのデジタル信号のデ
ータをいったんメモリに格納する。
The arithmetic unit 45 temporarily stores the digital signal data from the signal processing unit 44 in a memory.

CODがn画素でn個のデータをメモリに格納した場合
、メモリから読み出されたデータに各アドレスを与える
ならば最初に読み出されたデータのアドレスはO,n番
目のデータのアドレスはn−1となる。読み出されたデ
ータは血管部分の値は大きく、血管でない部分は小さい
値となる。
If the COD has n pixels and n pieces of data are stored in the memory, then if each address is given to the data read from the memory, the address of the first read data is O, and the address of the nth data is n. -1. The read data has large values for blood vessel portions and small values for non-blood vessel portions.

ここでは説明の簡単のために、血管部分を示すデータの
大きな値を1、血管でない部分を示すデータの小さい値
をOとする。メモリから読み出されたデータは血管部分
はlであるが、血管でない部分もスペックルの影響によ
りlとなったり0となったりする。
Here, for ease of explanation, a large value of data indicating a blood vessel portion is assumed to be 1, and a small value of data indicating a non-blood vessel portion is assumed to be O. The data read from the memory is 1 for the blood vessel portion, but the data for non-blood vessel portions may also be 1 or 0 due to the influence of speckles.

このスペックルの影響を少な(する方法を血管判別フロ
ーチャート第9図に従って説明する。ブロックBlは、
血管でない部分から血管になるエツジを探す部分である
。すなわち、ステップSlでデータを読み、ステップS
2で血管外か血管かすなわち0かlかを判定する。0な
らば血管外、lならば血管となる。0、すなわち血管外
のときは、ステップS3によって調べるアドレスをカウ
ントアツプする。カウントアツプによって全ての画素の
データを読み出し終えたかどうか、ステップS4で判定
し、全て読み出し終えたなら血管判別を終了し、全画素
読み出していなければ再びSlに戻る。
A method for reducing the influence of speckles will be explained according to the blood vessel discrimination flowchart in FIG. 9. Block Bl is
This is the part that searches for edges that become blood vessels from parts that are not blood vessels. That is, the data is read in step Sl, and the data is read in step S1.
Step 2 determines whether it is extravascular or vascular, ie, 0 or l. If it is 0, it is extravascular, and if it is l, it is blood vessel. If it is 0, that is, outside the blood vessel, the address to be checked is counted up in step S3. It is determined in step S4 whether all pixel data has been read out by counting up. If all pixel data have been read out, blood vessel discrimination is ended, and if all pixel data have not been read out, the process returns to Sl.

ステップS2で1が読み取れた時は、血管エツジである
可能性があるので、ステップS5でメモリのアドレスl
にその画素番号をストアしておき、ステップS6でアド
レスをカウントアツプする。ステップS7で、全画素に
ついて読み終えたかどうか判断し、読み終えたならば終
了し、読み終えていなければブロックB2へと進む。
If 1 is read in step S2, there is a possibility that it is a blood vessel edge, so in step S5 the memory address l is read.
The pixel number is stored in , and the address is counted up in step S6. In step S7, it is determined whether reading has been completed for all pixels. If reading has been completed, the process ends; if reading has not been completed, the process proceeds to block B2.

ブロックB2は、血管から血管外になるエツジを探す部
分である。上述したブロックB1のステップS5におい
て画素信号が1であり、メモリのアドレスlにその画素
番号を格納した後、ステップS8によって次の画素のデ
ータを読み、ステップS9でその画素が血管か血管外か
を判定する。もし1.すなわち血管であれば、血管外と
なるところのエツジを探すため、ステップS10でアド
レスをカウントアツプする。このときステップSllで
、全アドレスについてデータを読み終えたのならステッ
プS12へ、読み終えていなければS8へ戻る。
Block B2 is a part for searching for an edge from the blood vessel to outside the blood vessel. In step S5 of block B1 described above, the pixel signal is 1, and after storing the pixel number at address l in the memory, the data of the next pixel is read in step S8, and in step S9 it is determined whether the pixel is a blood vessel or an extravascular one. Determine. If 1. That is, if it is a blood vessel, the address is counted up in step S10 in order to search for an edge outside the blood vessel. At this time, in step Sll, if the data has been read for all addresses, the process goes to step S12; if the data has not been read, the process returns to step S8.

ステップS12は、CCDの端が血管であるときの処理
で、この場合、途中になった血管のエツジをCCDの最
終アドレスとして、アドレス2にその画素番号をストア
する。その後、ステップS16へ進む。
Step S12 is a process when the end of the CCD is a blood vessel. In this case, the edge of the blood vessel that is halfway is set as the final address of the CCD, and its pixel number is stored in address 2. After that, the process advances to step S16.

一方、ステップS9でOlすなわち血管外と判定された
場合、本当に血管外かどうか、血柱反射等による影響か
どうか、を判断する必要がある。
On the other hand, if it is determined in step S9 that it is O1, that is, outside the blood vessel, it is necessary to determine whether it is really outside the blood vessel or not, and whether it is affected by blood column reflection or the like.

ステップS13で、0になったばかりなのか、すでに何
画素か続けて0になっているのかを判断し、0になった
ばかりであれば、エツジである可能性があるのでステッ
プS14でアドレス2にその画素番号をストアし、ステ
ップS15へ進む。
In step S13, it is determined whether the pixel has just become 0 or if several pixels have already become 0 in a row. If it has just become 0, there is a possibility that it is an edge, so in step S14 it is set to address 2. The pixel number is stored and the process advances to step S15.

ステップSL5で、血柱反射などの影響が最大m−1画
素と設定し、m画素連続0になったときは血管外である
と判定し、ステップS16へ、連続0の画素数がmに満
たないとき、血管外とは判定せず、次の画素データへ読
み進むため、ステップS10へ移る。
In step SL5, the influence of blood column reflection etc. is set to a maximum of m-1 pixels, and when m pixels become 0 consecutively, it is determined that the area is outside the blood vessel, and the process proceeds to step S16. If there is no pixel data, it is not determined that the pixel is outside the blood vessel, and the process moves to step S10 to read the next pixel data.

ステップS16では、アドレスlとアドレス2に格納さ
れた画素番号に対応する部分が血管の両エツジかどうか
、すなわち、血管として十分な幅を有しているかどうか
を判断し、幅がP画素以上であれば血管であるとしてス
テップS17で。
In step S16, it is determined whether the parts corresponding to the pixel numbers stored in address l and address 2 are both edges of the blood vessel, that is, whether they have sufficient width as a blood vessel. If so, it is determined that it is a blood vessel in step S17.

メモリーのエツジl、エツジ2にその画素番号を血管両
エツジとして格納し、また、P画素なければ血管ではな
いとしてアドレスl、アドレス2をクリアし、次の血管
エツジを探すため、ステップS3へ戻り、ループする。
The pixel numbers are stored in edges 1 and 2 of the memory as blood vessel edges, and if there is no P pixel, it is determined that it is not a blood vessel, and addresses 1 and 2 are cleared, and the process returns to step S3 to search for the next blood vessel edge. , loop.

以上の方法による血管判別の様子を第10図に示す、第
1O図(a)は、メモリーに書き込まれた波形を示し、
横軸はアドレス番号を、縦軸は、そのアドレス番号に対
応した画素の信号が1 (血管部分)か、0(血管外部
分)を示す。K1、K2の部分は、ステップ516にお
いて、画素数がP画素以上ないので血管部分と判断され
ず、方に2の部分は、部分的に格納された信号がOであ
っても、m画素連続していないので、ノイズと判断され
、全体の1となる画素数はP以上になるので血管部分と
判断される。この状態が第10図(b)に図示されてお
り、血管判別により認識された血液像の波形となってい
る。
Figure 10 shows how blood vessels are identified using the above method. Figure 10(a) shows the waveform written in the memory.
The horizontal axis indicates the address number, and the vertical axis indicates whether the signal of the pixel corresponding to the address number is 1 (vascular area) or 0 (extravascular area). The parts K1 and K2 are not determined to be blood vessel parts in step 516 because the number of pixels is not more than P pixels, and the part 2 is not determined to be a blood vessel part even if the partially stored signal is O, but m pixels are continuous. Since this is not the case, it is determined to be noise, and since the total number of pixels that are 1 is greater than or equal to P, it is determined to be a blood vessel portion. This state is illustrated in FIG. 10(b), which is the waveform of a blood image recognized by blood vessel discrimination.

なお、第9図のmおよびPのパラメータはCCDまでの
光学系倍率等で決定される。
Note that the parameters m and P in FIG. 9 are determined by the optical system magnification up to the CCD, etc.

また、眼科測定中被検者の移動あるいは機器の振動など
で血管部分がCCDからずれてしまうことがあるので、
血管部分を自動的に追従しなければならない、血管の追
従は追従開始直前の初期波形を基準に、新たに取り込ん
だ波形とで相互相関をとり、相関値の最も高い位置への
ずれ量を補正するよう追従すればよいが、その都度相関
を取るのは演算時間が長(なる。そこで、演算時間を短
縮する方法を第11図に示す。
Also, during ophthalmological measurements, the blood vessels may shift from the CCD due to movement of the examinee or vibration of the equipment.
The blood vessel part must be automatically tracked. Blood vessel tracking uses the initial waveform just before tracking starts as a reference, performs cross-correlation with the newly captured waveform, and corrects the amount of deviation to the position with the highest correlation value. However, calculating the correlation each time requires a long calculation time. Therefore, a method for shortening the calculation time is shown in FIG.

ステップT1で新たに読み込んだ血管波形と、初期波形
とで、あるエツジについて一致させる為の必要なずらし
量をnとし、ステップT2にて新たに読み込んだ波形を
全体にn画素ずらす、あるエツジについて一致させた波
形は、ステップT3で、共有する部分の面積を求め、ス
テップT4で、すべてのエツジの組み合わせについて共
有面積を求めたかどうかチエツクし、すべての組み合わ
せについて求めていなければステップT2ヘループし、
すべての組み合わせについて終了したならステップT5
へ進む。
Let n be the amount of shift required to match the blood vessel waveform newly read in step T1 and the initial waveform for a certain edge, and in step T2 shift the newly read waveform by n pixels overall for a certain edge. For the matched waveforms, the area of the shared portion is determined in step T3, and in step T4, it is checked whether the shared area has been determined for all combinations of edges, and if the shared area has not been determined for all combinations, the process loops to step T2.
Step T5 when all combinations are completed
Proceed to.

ステップT5では、それまで求めた共有面積の中で最大
面積を与えるときの波形が初期波形とよく一致すること
になるから、そのときのずれ量nを血管像の移動量とし
、移動量の分だけ補正するよう出力し、追従する。さら
に追従を行なう必要があるかをステップT6で判断し、
必要があればステップTlへループ、必要なければ終了
となる。
In step T5, since the waveform when giving the maximum area among the shared areas calculated up to that point matches the initial waveform well, the shift amount n at that time is set as the amount of movement of the blood vessel image, and the amount of shift is Output and follow the correction. In step T6, it is determined whether further tracking is necessary,
If necessary, the process loops to step Tl; if not, the process ends.

ステップT2及びステップT3において行なわれる操作
が第12図(a)〜(f)に図示されている。
The operations performed in step T2 and step T3 are illustrated in FIGS. 12(a)-(f).

初期波形を第12図(a)、新たに取り込んだ波形が第
12図(b)であったとすると、エツジはそれぞれ(A
、B)、(C,D)、また、(a、b)、(c、d)と
なる。ステップT2では、エツジAと、a、c、エツジ
Cとa、cを、また、エツジBとす、d、エツジDとす
、dをそれぞれ一致させる。仮にAとaを一致させたと
きの波形を第12図(c)、(d)に、Cとaを一致さ
せた時の波形を第12図(e)、(f)に示す。第12
図(c)、(d)の場合、初期波形とほぼ一致し、共有
部分の面積は斜線部分となる。
Assuming that the initial waveform is shown in Fig. 12(a) and the newly captured waveform is shown in Fig. 12(b), the edges are respectively (A
, B), (C, D), and (a, b), (c, d). In step T2, edges A and a, c, edges C and a, c, edges B and d, and edges D and d are made to match, respectively. Waveforms when A and a match are shown in FIGS. 12(c) and (d), and waveforms when C and a match are shown in FIGS. 12(e) and (f). 12th
In the case of FIGS. (c) and (d), the waveform almost matches the initial waveform, and the area of the shared portion is the shaded area.

第12図(e)、(f)の場合、初期波形とはずれてし
まい、共有部分の面積は斜線部分で、第12図(d)と
比べて少ない。この例の場合、他の組み合わせについて
も第12図(d)もしくは第12図(f)になるから、
第12図(b)のaをAに一致させるためのずらし量が
移動量とステップT5で判定され、補正量を出力するこ
とになる。
In the cases of FIGS. 12(e) and 12(f), the waveform deviates from the initial waveform, and the area of the shared portion is the shaded area, which is smaller than that in FIG. 12(d). In this example, other combinations will also be shown in Figure 12(d) or 12(f), so
The amount of shift for making a in FIG. 12(b) match A is determined as the amount of movement in step T5, and a correction amount is output.

このようにして補正量が求められるので、出力部46で
は、演算部45の補正量に基づいてパルスモータ−を駆
動し、パルスモータ−に連結された可動ミラー8、可動
ミラー30の制御を行なう。可動ミラー8の駆動により
レーザー光の照射位置が調節され眼底の追従すべき血管
の中心にレーザー光の照射位置が移動され、自動追従が
行われる。また、可動ミラー30の駆動によりスペック
ルパターンの観測点が調節され眼底の追従すべき血管の
中心にスペックルパターンの観測点が移動され、自動追
従が行われる。
Since the amount of correction is obtained in this way, the output section 46 drives the pulse motor based on the amount of correction from the calculation section 45 to control the movable mirror 8 and the movable mirror 30 connected to the pulse motor. . By driving the movable mirror 8, the irradiation position of the laser beam is adjusted, and the irradiation position of the laser beam is moved to the center of the blood vessel to be tracked in the fundus of the eye, thereby performing automatic tracking. Further, the observation point of the speckle pattern is adjusted by driving the movable mirror 30, and the observation point of the speckle pattern is moved to the center of the blood vessel to be followed by the fundus, and automatic tracking is performed.

眼底上の血管からの情報を得ようとする場合、計測点が
血管の中心部と端とでは、計測結果に差異が生じる場合
がある。これによるバラツキをなくするため中心位置補
正を行なっている。
When trying to obtain information from blood vessels on the fundus of the eye, there may be a difference in measurement results depending on whether the measurement point is at the center or at the edge of the blood vessel. In order to eliminate variations caused by this, center position correction is performed.

中心位置補正フローチャート図を第13図に示す。ステ
ップR1はCCDの中心に近い血管位置を検出する検出
部分でステップR2で検査開始となるまで常に血管位置
を検出しつづける。ステップR3では検査開始直後、最
新の血管位置情報からCODに最も近い血管の血管中心
位置を求め、CCD43の中心位置とのずれ量を求めて
血管中心とCCD中心のずれがなくなるよう補正する。
A center position correction flowchart is shown in FIG. Step R1 is a detection part that detects the blood vessel position near the center of the CCD, and the blood vessel position is constantly detected until the examination is started in step R2. In step R3, immediately after the start of the examination, the blood vessel center position of the blood vessel closest to the COD is determined from the latest blood vessel position information, the amount of deviation from the center position of the CCD 43 is calculated, and correction is made to eliminate the deviation between the blood vessel center and the CCD center.

又ステップR4では血管の初期位置なCCD中心に最も
近い血管の中心とCCD中心が一致するように設定する
。初期位置をステップR4のように設定することによ2
てステップR5の追従もステップR6で検査終了となる
までCCDに最も近い血管の中心がC0D43の中心位
置と一致するように常に補正することになる。この方法
により、検者によるアライメントが血管中心よりずれて
いても、検査開始直後には常に血管中心の検査ができる
ようになる。
Further, in step R4, the center of the blood vessel closest to the CCD center at the initial position of the blood vessel is set to coincide with the CCD center. By setting the initial position as in step R4,
Also, the tracking in step R5 is always corrected so that the center of the blood vessel closest to the CCD coincides with the center position of C0D 43 until the examination is completed in step R6. With this method, even if the examiner's alignment deviates from the center of the blood vessel, the test can always be performed with the center of the blood vessel immediately after the start of the test.

レチクル36を光軸に関して回転させることによってC
CD43も光軸に関して回転し、CCDが血管と垂直方
向に設定できるような構造となっていることは先に説明
したが、さらにCCDの回転角を検出するためにポテン
ショメタ−47が取りつけられている。角度検出部48
ではポテンショメーターの出力を8ビツトにA/D変換
して角度データを得ている。得られた角度データは演算
部45に送られ角度データよりCCDの回転角を判定さ
れる。演算部45では血管位置移動に対してX、Y方向
への補正量を演算して出力する。
C by rotating the reticle 36 about the optical axis.
As previously explained, the CD 43 also rotates about the optical axis and is structured so that the CCD can be set perpendicular to the blood vessel, but a potentiometer 47 is also attached to detect the rotation angle of the CCD. There is. Angle detection section 48
Then, the output of the potentiometer is A/D converted to 8 bits to obtain angle data. The obtained angle data is sent to the calculation section 45, and the rotation angle of the CCD is determined from the angle data. The calculation unit 45 calculates and outputs correction amounts in the X and Y directions for the movement of the blood vessel position.

CCD43上に結像するスペックルサイズとCCD43
の1画素のサイズの関係が大きくずれると、良好なスペ
ックル信号を得ることができない。たとえば第14図(
a)のようにスペックル93゛のサイズがCCD43の
1画素Gに比較して大きい場合には、CCD43の1画
素に入射する光量が減ってしまい十分な強度のスペック
ル信号が得られず第14図(b)のようなスペックル信
号93aになる。又逆に第14図(e)のようにスペッ
クル93°のサイズがCCD43の1画素Gに比較して
小さい場合にはCC043の各画素に入射する光量が平
均化されてしまい、第14図(f)に図示したようにコ
ントラストのないスペックル信号93aのようになって
しまう。
Speckle size imaged on CCD43 and CCD43
If the relationship between the sizes of one pixel in the two pixels deviates greatly, it is not possible to obtain a good speckle signal. For example, Figure 14 (
If the size of the speckle 93゛ is larger than one pixel G of the CCD 43 as shown in a), the amount of light incident on one pixel of the CCD 43 decreases, making it impossible to obtain a speckle signal of sufficient intensity. A speckle signal 93a as shown in FIG. 14(b) is obtained. Conversely, if the size of the speckle 93° is smaller than one pixel G of the CCD 43 as shown in FIG. 14(e), the amount of light incident on each pixel of the CC043 is averaged, and As shown in FIG. 9(f), the result is a speckle signal 93a without contrast.

スペックルサイズとCCD43の1画素のサイズの関係
は第14図(C)のようにほぼ等しいような関係になる
と第14図(d)に図示したように良好なスペックル信
号93aが得られる。
When the relationship between the speckle size and the size of one pixel of the CCD 43 is approximately equal as shown in FIG. 14(C), a good speckle signal 93a can be obtained as shown in FIG. 14(d).

次にスペックル信号に基づき移動速度の異なる物体を判
別する方法を説明する。
Next, a method for determining objects having different moving speeds based on speckle signals will be explained.

スペックルのボイリング運動の場合の説明は複雑なので
、簡単のためにスペックルの並進運動におきかえて説明
する。第15図(a)の左半分は、例えば、血管の周辺
組織で血球の移動速度が遅く、従いスペックル93゛の
移動速度が遅い場合で、右半分は、血管等で血球の移動
速度が速くスペックルの移動速度も速い場合の図であり
、第15図(b)はそれぞれに対応したセンサーの出力
信号の図である。スペックルパターンの移動速度の方が
走査型センサーの走査速度よりも速い場合には、スペッ
クルの明るい部分と暗い部分がCCD43の受光部を数
多(通過するので、そのセンサーの出力は明るい部分、
暗い部分の平均化された出力が得られ、受光位置による
信号出力の差も少ない。
The explanation of the boiling motion of speckles is complicated, so for simplicity, the explanation will be replaced with the translational motion of speckles. The left half of FIG. 15(a) shows a case where, for example, the moving speed of blood cells is slow in the surrounding tissue of a blood vessel, and therefore the moving speed of the speckle 93 is slow, and the right half shows a case where the moving speed of blood cells is slow in a blood vessel, etc. 15(b) is a diagram of the output signal of the sensor corresponding to each case. When the moving speed of the speckle pattern is faster than the scanning speed of the scanning sensor, the bright and dark parts of the speckle pass through the light receiving part of the CCD 43 in large numbers, so the output of the sensor is based on the bright part. ,
An averaged output of dark areas can be obtained, and there is little difference in signal output depending on the light receiving position.

逆にスペックルパターンの移動速度の方が走査型センサ
ーの走査速度よりも遅い場合には、スペックル93゛の
明るい部分と暗い部分が受光部を通過する数は少なくな
いことになり、走査型センサーであるCCD43の受光
部の位置によってスペックルの明るい部分が多く通過し
た所では、出力は強くなり、スペックルの暗い部分が多
く通過した所では出力は弱くなる。従ってスペックルパ
ターンの移動速度の異なる物体に対して、走査型センサ
ーの走査速度を最適に設定して走査型センサーの出力信
号の強弱の比を求めることによって移動速度の異なる物
体の判別を行なうことができる。
On the other hand, if the moving speed of the speckle pattern is slower than the scanning speed of the scanning type sensor, the number of bright and dark parts of the speckles 93゛ passing through the light receiving part is not small, and the scanning type sensor Depending on the position of the light-receiving section of the CCD 43, which is a sensor, the output becomes stronger where many bright parts of speckles have passed, and the output becomes weaker where many dark parts of speckles have passed. Therefore, objects whose speckle patterns move at different speeds can be discriminated by optimally setting the scanning speed of the scanning sensor and determining the strength ratio of the output signal of the scanning sensor. I can do it.

第5図のようにCCD43面上に結像するレーザースペ
ックル光による眼底像の血管像の血管方向と血管16b
に対して垂直方向の比を変えて、血管方向の圧縮を行な
うと血管に対して垂直方向の分解能は劣化させることな
く、CCD43への入射光量を増加させることができる
。またスペックルの明るい部分と暗い部分の信号強度比
は若干悪くなるが、極端に暗い部分が少なくなるので、
血管判別の際誤判別が少なくなる。
As shown in FIG. 5, the blood vessel direction and blood vessel 16b in the blood vessel image of the fundus image formed by the laser speckle light formed on the surface of the CCD 43.
By changing the ratio in the direction perpendicular to the blood vessel and performing compression in the direction of the blood vessel, the amount of light incident on the CCD 43 can be increased without deteriorating the resolution in the direction perpendicular to the blood vessel. Also, the signal strength ratio between the bright and dark parts of the speckle will be slightly worse, but the extremely dark parts will be reduced.
Misjudgment is reduced during blood vessel discrimination.

[発明の効果] 以上説明したように本発明では、スペックル信号をデジ
タル信号に変換して所定値と比較することにより血管部
分か血管外部分かを弁別し、血管部分が判別された場合
、ノイズか否かを弁別して血管エツジを判別し血管位置
を識別するスペックル信号をデジタル信号に変化して、
血管位置を識別するようにしているので、確実に眼底の
血管部分を識別することが可能になる。また、本発明で
は、CCD視野全体を見るので血管本数が多いほど安定
した追従が可能になる。従って、血管部分が移動しても
その移動量を容易に求めることが可能になり、血管部分
の移動時にはその移動量に応じてレーザー光の照射位置
あるいは観測点の位置を制御し血管部分を自動追従する
ことが可能になる。
[Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, a speckle signal is converted into a digital signal and compared with a predetermined value to distinguish between a vascular portion and an extravascular portion, and when a vascular portion is determined, Converts the speckle signal into a digital signal by distinguishing whether it is noise or not, determining blood vessel edges, and identifying the position of the blood vessel.
Since the blood vessel position is identified, it becomes possible to reliably identify the blood vessel portion of the fundus. Furthermore, in the present invention, since the entire CCD field of view is viewed, the greater the number of blood vessels, the more stable tracking becomes possible. Therefore, even if the blood vessel moves, the amount of movement can be easily determined, and when the blood vessel moves, the laser beam irradiation position or observation point position can be controlled according to the amount of movement, and the blood vessel can be moved automatically. It becomes possible to follow.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明装置の全体構成を示した構成図、第2
図は、リングスリットの構成を示した構成図、第3図は
、フィルタの分光特性を示した説明図、第4図及び第5
図は、観察される眼底像を示した説明図、第6図は、信
号処理装置の構成を示したブロック図、第7図は、絶対
値回路からの出力信号の波形を示した波形図、第8図は
、リミッタ付増幅器の出力信号波形図、第9図は、血管
探索時の制御の流れを示すフローチャート図、第10図
(a)、(b)は、血管部分の判別を説明する信号波形
図、第11図は、血管追従時の制御の流れを示したフロ
ーチャート図、第12図(a)〜(f’)は、血管追従
の動作を説明する信号波形図、第13図は、中心位置補
正の制御の流れを示したフローチャート図、第14図(
a)〜(f)は、スペックルサイズ、CCDの画素サイ
ズの関係と出力信号を示した説明図、第15図(a)、
(b)は、スペックルパターンの移動速度とCCDの出
力信号の波形を示した説明図である。 1・・・レーザー光源8・・・可動ミラー16a−・−
眼底   18−・・観察光源20・・・撮影光源  
30・・・可動ミラー40・・・フォトマル 41−・
・信号解析部44−・−信号処理部 45−・−演算部
眼底像の説明図 第4図 眼底像の説明図 第5図 出力)内形図 第 図 信号処理部のフbツク図 第6図 出カン皮形図 第 図 臼#p1yJ・jJ形記 第10図 自動直往ハニ府面躬 第12図 中心位て補正フローチャート図 第13 図 自th盪従のフローケイ−H2 第11図 CCD1画素 スペックルの検出状態を示す説明図 第14図
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the device of the present invention, and FIG.
The figure is a block diagram showing the configuration of the ring slit, Figure 3 is an explanatory diagram showing the spectral characteristics of the filter, Figures 4 and 5 are
6 is a block diagram showing the configuration of the signal processing device; FIG. 7 is a waveform diagram showing the waveform of the output signal from the absolute value circuit; Fig. 8 is an output signal waveform diagram of the amplifier with limiter, Fig. 9 is a flowchart showing the flow of control when searching for blood vessels, and Figs. 10 (a) and (b) explain the determination of blood vessel parts. Figure 11 is a flowchart showing the flow of control during blood vessel tracking, Figures 12 (a) to (f') are signal waveform diagrams explaining the blood vessel tracking operation, and Figure 13 is a signal waveform diagram. , a flowchart showing the flow of control for center position correction, FIG. 14 (
a) to (f) are explanatory diagrams showing the relationship between speckle size and CCD pixel size and output signals; FIG. 15(a);
(b) is an explanatory diagram showing the moving speed of the speckle pattern and the waveform of the output signal of the CCD. 1... Laser light source 8... Movable mirror 16a--
Fundus 18-... Observation light source 20... Photography light source
30... Movable mirror 40... Photomaru 41-.
・Signal analysis section 44--Signal processing section 45--Calculation section Fig. 4 Explanatory diagram of fundus image Fig. 5 Output) Internal diagram Fig. Hook diagram of signal processing section Fig. 6 Fig. 10. Automatic direct flow chart. Fig. 12. Center position correction flowchart. Fig. 13. Fig. 1. Fig. 14 is an explanatory diagram showing the state of speckle detection.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)眼底部に所定径のレーザー光を照射し、眼底部から
の散乱反射光によって形成されるレーザースペックルパ
ターンの移動を観測点で光強度変化として検出し、それ
により得られるスペックル信号を解析することにより眼
科測定を行う眼科測定方法において、 スペックル信号をデジタル信号に変換して所定値と比較
することにより血管部分か血管外部分かを弁別し、 血管部分が判別された場合、ノイズか否かを弁別して血
管エッジを判別し血管位置を識別することを特徴とする
眼科測定方法。 2)前記血管位置データを所定量ずらし、初期の血管位
置データと最もよく一致するずらし量を血管像の移動量
とし、その移動量に従って測定血管を自動追従すること
を特徴とする請求項第1項に記載の眼科測定方法。 3)眼底部に所定径のレーザー光を照射し、眼底部から
の散乱反射光によって形成されるレーザースペックルパ
ターンの移動を観測点で光強度変化として検出し、それ
により得られるスペックル信号を解析することにより眼
科測定を行う眼科測定装置において、 レーザー光を対称血管を含む眼底部に所定径の光束とし
て照射する光学系と、 眼底部の散乱反射光により形成されるレーザースペック
ルパターンの移動を観測点でスペックル光強度変化とし
て検出する手段と、 前記検出手段より得られるスペックル信号をデジタル信
号に変換する手段と、 前記デジタル信号を所定値と比較し血管部分を弁別する
手段と、 弁別された血管部分とノイズを弁別する手段とを設け、 前記二つの弁別する手段により弁別された血管部分に従
って血管位置を識別することを特徴とする眼科測定装置
。
[Claims] 1) The fundus of the eye is irradiated with a laser beam of a predetermined diameter, and the movement of the laser speckle pattern formed by the scattered reflected light from the fundus is detected as a change in light intensity at an observation point. In an ophthalmological measurement method that performs ophthalmological measurements by analyzing the obtained speckle signal, the speckle signal is converted into a digital signal and compared with a predetermined value to distinguish whether it is a vascular portion or an extravascular portion. An ophthalmological measurement method characterized in that, when the detected value is determined, the blood vessel edge is determined by determining whether it is noise or not, and the position of the blood vessel is identified. 2) The blood vessel position data is shifted by a predetermined amount, the amount of shift that most closely matches the initial blood vessel position data is set as the amount of movement of the blood vessel image, and the measured blood vessel is automatically followed according to the amount of movement. Ophthalmological measurement method described in Section. 3) The fundus of the eye is irradiated with a laser beam of a predetermined diameter, the movement of the laser speckle pattern formed by the scattered reflected light from the fundus is detected as a change in light intensity at an observation point, and the resulting speckle signal is An ophthalmological measurement device that performs ophthalmological measurements through analysis includes an optical system that irradiates a laser beam to the fundus of the eye, including symmetric blood vessels, as a beam of a predetermined diameter, and a movement of a laser speckle pattern formed by scattered reflected light from the fundus of the eye. means for detecting the change in speckle light intensity at an observation point; means for converting the speckle signal obtained by the detection means into a digital signal; and means for comparing the digital signal with a predetermined value to discriminate a blood vessel portion. An ophthalmological measuring device comprising: means for discriminating the discriminated blood vessel portion and noise; and identifying a blood vessel position according to the blood vessel portion discriminated by the two discrimination means.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008039535A (en) * 2006-08-04 2008-02-21 Mitsutoyo Corp Image correlation displacement gage

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