JPH11113849A

JPH11113849A - 眼底検査装置

Info

Publication number: JPH11113849A
Application number: JP9297785A
Authority: JP
Inventors: Satoru Okinishi; 覚沖西
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-10-15
Filing date: 1997-10-15
Publication date: 1999-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】受光素子の受光状態を自動的に適正化する。【解決手段】一次元ＣＣＤ４２とフォトマルチプライ
ヤ４６ａ、４６ｂの出力電圧の情報は受光状態制御部５
０に送られ、受光状態制御部５０はこれらの各受光素子
の適正受光感度を計算し、ＣＣＤ受光感度制御回路５
１、フォトマルチプライヤ受光感度制御回路５２を介
し、各受光素子を独立に受光感度の調整を行う。また、
一次元ＣＣＤ４２とフォトマルチプライヤ４６ａ、４６
ｂの出力電圧情報から受光状態制御部５０はレーザーダ
イオード３６、トラッキング用光源３８の適正光量を計
算し、レーザーダイオード駆動回路５３、トラッキング
用光源駆動回路５４を通じて、それぞれ独立にレーザー
ダイオード３６、トラッキング用光源３８の光量制御を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼科医療分野にお
いて特に眼底部の検査に使用する眼底検査装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から血管の同一部位にそれぞれ異な
る波長の光を照射し、それらの反射光をそれぞれを別々
に受光する受光素子を使用して眼底上の血管形状の測定
を行い、ドップラ信号等を利用して、その血管内の血流
速度を測定する眼底血流計が、特開昭６３−２８８１３
３号公報等に開示されている。

【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、血流量を決定するために必要なパラメ
ータも同時に測定することができるが、実際に被検眼を
測定する際には、被検眼は個人差が大きいために、それ
によって測定を行う条件を変更しなければならない。特
に、被検眼の網膜反射率や透明度が異なると、受光素子
の受光状態が変化して測定値に大きく影響を与える。こ
のために、受光素子の受光状態が適正でないと、得られ
る信号によって血管の形状などの計測が不正確になり、
Ｓ／Ｎが悪化してドップラ信号が不明確になり、血流速
度の値が不安定になる。

【０００４】従って、常に適正な情報を得るためには、
各受光素子の受光状態を最適化する必要があり、複数の
受光素子の感度調整や照射光量を、被検眼毎や測定部位
毎に調整し直すことが重要である。しかしながら、これ
らの調整は複雑で時間が掛かる作業となるので、被検眼
への照射光量が大きくなり、同時に測定値が不安定にな
るという問題がある。

【０００５】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
受光素子の受光状態を自動的に適正化して、被検者の負
担と測定者の技術水準向上の負荷を減少させた眼底検査
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
の本発明に係る眼底検査装置は、異なる波長の光を発生
する２個以上の光源と、該光源から発生する各波長の光
を被検眼の眼底の同一対象部位に照射する照射光学系
と、該対象部位からの反射光を受光する受光光学系と、
該受光光学系からの出力に基づいて前記対象部位からの
所定情報を測定する測定手段とを有する眼底検査装置に
おいて、前記受光光学系は前記対象部位からの反射光を
各波長の光に分光する分光手段と、該分光手段により分
光した各波長の反射光をそれぞれ独立に受光する少なく
とも２個の受光手段と、該受光手段の受光状態に基づい
て受光条件をそれぞれ独立かつ自動的に調整する受光条
件自動調整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
１２が順次に配列されている。

【０００８】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ときの反射方向の光
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。

【０００９】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し、被検眼Ｅ
の瞳孔Epと共役関係にあるガルバノメトリックミラー２
２が配置され、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２
４、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の前側焦点面はガル
バノメトリックミラー２２にある。

【００１０】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倍で結像し、
ガルバノメトリックミラー２２の下側反射面２２ａで反
射されず通過する光束を、ガルバノメトリックミラー２
２の上側反射面２２ｂに導くリレー光学系が構成されて
いる。なお、光路長補償半月板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の上下方向へ
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へ向かう光路中にのみ作用するようになってい
る。

【００１１】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が順次に配列され、ダイクロイックミラー
２９へ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。

【００１２】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。

【００１３】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
けたミラー対４５ａ、４５ｂが配置され、これらのミラ
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。

【００１４】更に、装置のシステムを制御するシステム
制御部４７が設けられ、システム制御部４７には検者が
操作する入力手段４８、フォトマルチプライヤ４６ａ、
４６ｂが接続され、システム制御部４７の出力はガルバ
ノメトリックミラー２２を制御するガルバノメトリック
ミラー制御回路４９、光路切換ミラー３４に接続され、
制御回路４９の出力はガルバノメトリックミラー２２に
接続されている。

【００１５】また、レーザー光の状態を制御する受光状
態制御部５０が設けられ、受光状態制御部５０の出力
は、一次元ＣＣＤ４２の受光感度を調整するＣＣＤ感度
調整回路５１を介して一次元ＣＣＤ４２に接続され、ま
たフォトマルチプライヤ４６ａ、４６ｂの受光感度を調
整するフォトマルチプライヤ感度調整回路５２を介して
フォトマルチプライヤ４６ａ、４６ｂに接続されてい
る。更に、受光状態制御部５０の出力は、レーザーダイ
オード駆動回路５３を介してレーザーダイオード３６に
接続され、トラッキング用光源駆動回路５４を介してト
ラッキング用光源３８に接続されている。また、一次元
ＣＣＤ４２の出力は血管位置検出回路５５を介してガル
バノメトリックミラー制御回路４９に接続されている。

【００１６】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
スフィルタ付のフィールドレンズ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１
１で反射し、黄色域の波長光のみがバンドパスミラー３
２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。

【００１７】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１９
上に再結像され、液晶モニタ２０に映出される。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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、光路長補償半月板
２６を通り、ガルバノメトリックミラー２２の方へ戻さ
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を光路中に挿入／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へ向か
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３２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に照射される。

【００２２】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ツ
キング光とが分離される。

【００２３】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５５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。

【００２４】このとき、バンドパスミラー１２の分光特
性のために、観察用光源１からの照明光は一次元ＣＣＤ
４２には到達しないので、一次元ＣＣＤ４２にはトラッ
キング光による血管像Ev' のみが撮像される。また、血
中ヘモグロビンと色素上皮上メラニンとは、緑色の波長
域においてその分光反射率が大きく異なるために、トラ
ッキング光を緑色光にすることにより血管像Ev' をコン
トラスト良く撮像することができる。

【００２５】図２は一次元ＣＣＤ４２の血管像Ev' とイ
ンジケータＴを示し、インジケータＴの一部分を測定血
管Evに直交状態で重ねるようにすると、トラッキング光
の長手方向に配列した血管検出系のラインセンサから成
る一次元ＣＣＤ４２には、トラッキング光（インジケー
タＴ）で指示、照明された血管像Ev' が拡大して撮像さ
れている。

【００２６】眼底Ea上に投影されたトラッキング光（イ
ンジケータＴ）の反射光は、ローテータ４１、ガルバノ
メトリックミラー４２を経て−ｎ倍で一次元ＣＣＤ４２
に投影される。従って、インジケータＴの見掛け上の動
きに拘わらず、一次元ＣＣＤ４２上では静止しており、
インジケータＴが長手方向に動いた場合には、血管像E
v' だけが一次元ＣＣＤ４２上を移動することになる。

【００２７】血管位置検出回路５５において、一次元Ｃ
ＣＤ４２の受光信号に基づき、血管像Ev' の一次元ＣＣ
Ｄ４２の基準位置４２ａからの移動量Ｘが算出される。
そして、ガルバノメトリックミラー制御回路４９により
この移動量Ｘに基づいてガルバノメトリックミラー２２
が駆動して、一次元ＣＣＤ４２上の血管像Ev' の受像位
置が一次元ＣＣＤ４２の基準位置４２ａになるように制
御される。

【００２８】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、この受光信号は従来例と同様に周波数解
析されて眼底Eaの血流速度が求められる。

【００２９】一次元ＣＣＤ４２とフォトマルチプライヤ
４６ａ、４６ｂの出力電圧の情報は受光状態制御部５０
に送られる。受光状態制御部５０はこれらの各受光素子
の適正受光感度を計算し、ＣＣＤ受光感度制御回路５
１、フォトマルチプライヤ受光感度制御回路５２を通じ
て、各受光素子を独立に受光感度の調整を行う。

【００３０】例えば、適正受光感度は先ず一次元ＣＣＤ
４２が受光感度であるゲインG1、光量I1の条件下で、図
３の曲線ａに示すような単位時間内に出力したとする
と、曲線ａのピーク出力V1を、曲線ｂに示すようなピー
ク出力V2の出力が得られるように、ゲイン調整を行う。

【００３１】次に、図４に示すような光量I0の下で、一
次元ＣＣＤ４２のゲインＧ対電圧Ｖ特性の近似曲線Ｆ
(X) 上で、ゲインG1に対応する出力V01 に対し、V1：V2
＝V01：V02 となるような出力V02 を決定する。そし
て、V02 に対応するゲインG2となるように、一次元ＣＣ
Ｄ４２の受光感度を調整する。そして、フォトマルチプ
ライヤ４６ａ、４６ｂの場合も同様な方法で行う。

【００３２】また、上述の各受光素子を感度調整の代り
に光量計として使用して、レーザーダイオード３６とト
ラッキング用光源３８の各出力光量を自動調整し、一次
元ＣＣＤ４２とフォトマルチプライヤ４６ａ、４６ｂの
各受光素子が適正な出力を行うようにすることも可能で
ある。

【００３３】一次元ＣＣＤ４２とフォトマルチプライヤ
４６ａ、４６ｂの出力電圧情報は、受光状態制御部５０
に送られ、受光状態制御部５０はレーザーダイオード３
６、トラッキング用光源３８の適正光量を計算し、レー
ザーダイオード駆動回路５３、トラッキング用光源駆動
回路５４を通じて、それぞれ独立にレーザーダイオード
３６、トラッキング用光源３８の光量制御を行う。

【００３４】この場合の適正光量の計算は、図４に近似
の図５に示すような光量Ｉ対電圧Ｖ特性の近似曲線Ｆ’
(X) を使用して、上述の適正受光感度の計算と同じ方法
で行うことができる。

【００３５】このように、それぞれの受光素子の受光状
態を自動的に適正化することにより、正確な測定出力を
非常に簡単に得ることができる。従って、同一部位の異
なる情報の同時又は連続的な測定が可能となり、測定目
的や測定対象に最も適した波長の光源と受光素子を自由
に組合わせることができる。そして、これらの組合わせ
を複数用いての独立な制御が容易に可能になり、測定値
の安定化及び精度向上、被検者に対する安全性向上、検
査時間の短縮化等の複合的に測定の効果を高めることが
できる。更に、受光光学系だけでなく照射光学系におい
ても、眼底Eaに入射する前に各波長の光を同一光路とな
るように混合しておくことにより、測定光のフォーカス
やエイミングが同一機構で可能になり、操作を一層簡略
化することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼底検
査装置は、対象部位からの反射光を各波長光に分光して
それぞれ独立に受光手段で受光し、その受光状態に基づ
いてそれぞれ独立かつ自動的に受光条件を調整すること
により、被検者の人種や年齢や病状の違いによる眼底反
射率の大きな変動を抑え、Ｓ／Ｎを良好に保って被検者
の負担と測定者の技術水準向上の負荷を減少させること
ができる。従って、特殊な検査技能を必要とせずに誰に
でも容易な被検眼検査が可能となり、検査技術の簡易化
により検査時間が短縮されるので、被検者の苦痛を大幅
に軽減することができ、医療機関の経費節減に寄与す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の眼底血流計の構成図である。

【図２】一次元ＣＣＤ上の血管像位置の説明図である。

【図３】受光素子の受光状態のグラフ図である。

【図４】受光素子のゲイン対電圧特性のグラフ図であ
る。

【図５】受光素子の光量対電圧特性のグラフ図である。

【符号の説明】

１観察用光源１１孔あきミラー１９ＣＣＤ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２６光路長補償半月板２８凹面鏡２９、３９ダイクロイックミラー３６レーザーダイオード３８トラッキング用光源４２一次元ＣＣＤ４６ａ、４６ｂフォトマルチプライヤ４７システム制御回路４８入力手段５０受光状態制御部５５血管位置検出回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】異なる波長の光を発生する２個以上の光
源と、該光源から発生する各波長の光を被検眼の眼底の
同一対象部位に照射する照射光学系と、該対象部位から
の反射光を受光する受光光学系と、該受光光学系からの
出力に基づいて前記対象部位からの所定情報を測定する
測定手段とを有する眼底検査装置において、前記受光光
学系は前記対象部位からの反射光を各波長の光に分光す
る分光手段と、該分光手段により分光した各波長の反射
光をそれぞれ独立に受光する少なくとも２個の受光手段
と、該受光手段の受光状態に基づいて受光条件をそれぞ
れ独立かつ自動的に調整する受光条件自動調整手段とを
有することを特徴とする眼底検査装置。
【請求項２】前記受光条件自動調整手段は前記受光手
段の受光感度調整を行う請求項１に記載の眼底検査装
置。
【請求項３】前記受光条件自動調整手段は前記光源の
出力調整を行う請求項１に記載の眼底検査装置。
【請求項４】緑色光の近傍の波長光とラインセンサを
用いて血管形状を測定し、赤色光の近傍の波長光と光量
計を用いて血流速度を測定する請求項２又は３に記載の
眼底検査装置。
【請求項５】前記照射光学系において異なる波長の光
束を同一光軸に混合して眼底上に照射する請求項２又は
３に記載の眼底検査装置。