JP2925572B2

JP2925572B2 - 眼科装置

Info

Publication number: JP2925572B2
Application number: JP1090965A
Authority: JP
Inventors: 高増田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-04-10
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1999-07-28
Anticipated expiration: 2014-07-28
Also published as: JPH02268730A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、被検眼に光束を投影し、その反射光の情報
から被検眼の検査を行う眼科装置に関するものである。

［従来の技術］従来、自動眼屈折計や無散瞳眼底カメラ等の眼科装置
では、テレビカメラで撮像した被検眼の前眼部像をテレ
ビモニタに映出し、これを被検眼と装置とのアライメン
ト状態の良否、或いは被検眼の瞳孔径の適否の確認手段
として用いる場合が多い。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら従来では、例えばテレビモニタ上に設け
た指標と映出された瞳孔像の位置や大きさを比較する等
の方法で、アライメント状態や瞳孔径等が測定・撮影に
際して適切か否かを検者が判断しなければならず、瞳孔
径が装置の所定最小径に足りない場合には、測定や撮影
が困難となる。

本発明の目的は、被検眼の瞳孔径を容易に調節でき、
良好な測定・撮影を可能とする眼科装置を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するために、本発明に係る眼科装置
においては、被検眼を固視させるための固視標と、被検
眼の前眼部像を撮影する撮像光学系と、該撮像光学系で
得られた前眼部像の輝度分布を検出する検出手段と、該
検出手段により得られる輝度分布を基に瞳孔像を前眼部
像から抽出する抽出手段と、該抽出手段により得られる
瞳孔像から瞳孔の面積、直径の少なくとも一方を算出す
る演算手段と、該演算手段の演算結果を所定の値と比較
する比較手段と、該比較手段による比較結果に応じて前
記固視標から被検眼への到達光量の制御を行う制御手段
とを備えたことを特徴とするものである。

［作用］上記の構成を有する眼科装置は、前眼部像から抽出し
た瞳孔像を基に散瞳の度合と被検眼の位置を算出し、例
えば散瞳が不足の場合には固視目標から被検眼への到達
光量を少なくするように制御するための信号を発する。

［実施例］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、第２図は本発明に実施した自動眼屈折計の構
成を示し、第１図は光学系の構成図であり、第２図は電
気系の構成図である。被検眼Ｅの軸線に沿った光軸01上
には被検眼Ｅ側から、左方からの光を直進光と下方の偏
向光に分割するビームスプリッタ１、対物レンズ２、左
方からの光を下方に反射するための穴あきミラー３、リ
レーレンズ４、チャート５、集光レンズ６、赤外発光ダ
イオード等から成る測定光源７が順次に配列されてい
る。また、ビームスプリッタ１によって下方に偏向され
る光軸02上には、上方からの光を直進光と右方の偏向光
に分割するビームスプリッタ８、リレーレンズ９、固視
チャート10、固視光源11が配列され、更にビームスプリ
ッタ８によって偏向される光軸03上には、結像レンズ1
2、上方からの光を右方に反射させる分割面を有するビ
ームスプリッタ13、CCD等から成る撮像素子14が順次に
配置されている。また、穴あきミラー３によって下方に
反射される光軸04上には、多数穴絞り15、結像レンズ1
6、楔プリズム17、ビームスプリッタ13が設けられてい
る。

上述の光学系において、測定光源７、固視チャート10
は被検眼Ｅの眼底と略共役であり、またチャート５、多
数穴絞り15は瞳と略共役で、更に撮像素子14の像面は対
物レンズ２、ビームスプリッタ13で反射される光路の光
学系に関して眼底と略共役とされ、ビームスプリッタ
１、ビームスプリッタ８で反射される光路の光学系に関
しては瞳と略共役な位置となるように構成されている。
なお、ビームスプリッタ１は測定光源７から赤外光を透
過し、固視用光源11からの可視光を反射する特性を有
し、またビームスプリッタ８は固視用光源11からの光を
透過する特性を有し、ビームスプリッタ13は測定光源７
からの赤外光を反射する特性を有している。また、被検
眼Ｅの前眼部は固視用光源11とは異なる発光波長域を持
つ図示しない光源又は外来光により照明されており、こ
の照明光による波長の光はビームスプリッタ１、ビーム
スプリッタ８で反射され、ビームスプリッタ13を透過す
る。

第２図は電気系の構成図であり、撮像素子14の出力は
撮像素子駆動回路21に入力され、この撮像素子駆動回路
21の出力はコンパレータ22の入力の一方に接続されてお
り、コンパレータ22の出力は共通バス23に接続されてい
る。共通バス23は装置全体の制御及び演算を行うMPU2
4、制御プログラムが記憶されているROM25、及びRAM26
に接続されており、更にD/Aコンバータ27、モータドラ
イバ28、D/Aコンバータ29、プリンタドライバ30の入
力、及び測定を開始する際にオンとなる測定スイッチ31
が接続されている。また、D/Aコンバータ27の出力はコ
ンパレータ22の他方に接続され、モータドライバ28の出
力はモータ32に接続されており、モータ32には図示しな
い動力伝達装置が付加され、これにより固視チャート10
及び固視光源11が移動可能となっている。一方、D/Aコ
ンバータ29は光源駆動回路33を介して固視用光源11と接
続され、プリンタドライバ30はプリンタ34に接続されて
いる。

上述の構成において、固視用光源11を点灯させると固
視チャート10が照明される。固視チャート10は眼底と共
役な位置にあるため、固視チャート10から出射した光束
はリレーレンズ10、ビームスプリッタ８、ビームスプリ
ッタ１を介して被検眼Ｅの眼底上に結像するので、被検
者はこの固視チャート10の像を固視することができる。
図示しない光源により照明された前眼部像からの反射光
は、ビームスプリッタ１更にビームスプリッタ８により
反射され、ビームスプリッタ13を通過する光路を経て、
結像レンズ12の作用により撮像素子14上に結像する。こ
の像は撮像素子駆動回路21によりテレビ信号に変換さ
れ、MPU24からD/Aコンバータ29を介して与えられた値と
の比較によりコンパレータ22で二値化された後に、共通
バス23を介してRAM26に格納される。ここで、D/Aコンバ
ータ27からコンパレータ22に与えられる比較値を適切に
選択すると、瞳孔はその周囲に比べて暗いので第３図に
示すように前眼部像の中から斜線で示す瞳孔像Ｉが抽出
されることになる。なお、RAM26に二値化データを格納
するには、コンパレータ22の出力をそのまま対応するメ
モリ番地に格納する方法や、コンパレータ22の１フレー
ム分の出力の中からコンパレータ22の出力が１から０に
変わる位置及び０から１に変わる位置を求め、これを記
憶させる方法などを用いればよい。MPU24ではRAM26に格
納されたデータを基に瞳孔の中心位置を算出し、その位
置に応じて装置を被検眼Ｅに対してどの方向に移動させ
るかという指示信号を検者に与える。また、MPU24はRAM
26のデータから瞳孔の面積或いは瞳孔の最大径も求め、
この値が予め設定された所定値に満たない場合には、D/
Aコンバータ29を介して光源駆動回路33に信号を与え、
光源駆動回路33ではこの信号に基づいて固視用光源11の
輝度を低下させる。この結果、固視チャート10が暗くな
って散瞳が促され、測定を可能にすることができる。ま
た、眼屈折力は被検眼Ｅが調節を行っていないときに測
定する必要があるため、調節時には被検眼Ｅが縮瞳する
という特性を利用して、瞳孔径又は面積を時間的に連続
して測定し、散瞳状態のより良いときに自動的に測定を
行うようにしておけば、調節のより弱い状態で測定する
ことができる。

以上の動作により、装置の調整が終了した状態で測定
光源７を点灯させると、眼底反射像が撮像素子14上に結
像される。即ち、測定光源７を出射しチャート５を通り
抜けた赤外光束は対物レンズ２の作用で被検眼Ｅの眼底
に投影され、その反射光は対物レンズ２で一旦結像し穴
あきミラー３で反射されて、多数穴絞り15、楔プリズム
17により分離光束となり、結像レンズ16の作用で撮像素
子14上に再結像する。MPU24は測定光源７の点灯と同時
にオンにされた測定スイッチ31により測定が開始された
と判断し、撮像素子14上に得られた像から眼屈折力を算
出し、その結果をプリンタドライバ30を介してプリンタ
34に出力する。

なお、以上に述べた実施例において、撮像素子14上に
得られた前眼部像から瞳孔像Ｉを抽出する際にはコンパ
レータ22による方法の他に、A/Dコンバータ27によって
複数の階調を持つ像を得て、その階調レベルにより認識
する方法を用いてもよい。また、算出した瞳孔位置に応
じて発信される装置移動の指示信号は、上述のように検
者に指示する他に、別に設けた電動移動手段に入力して
自動的に行えば、検者の負担を軽減でき、また的確な位
置合わせが短時間で行うことができる。

第４図は本発明を公知の眼底カメラに応用した実施例
を示し、被検眼Ｅの軸線に沿った光軸05上には、被検眼
Ｅ側から対物レンズ41、光軸05中に挿脱自在な補助レン
ズ42、穴あきミラー43、リレーレンズ44、回動して光軸
05中に挿脱可能な可動ミラー45、写真フィルム46が順次
に配列されている。また、可動ミラー45が光軸05中に挿
入された場合に偏向される光軸06上には、フィールドレ
ンズ47、ビームスプリッタ48、固視灯49が設けられてお
り、更にビームスプリッタ48によって偏向される光軸07
上には撮像用リレーレンズ50、撮像素子51が配置されて
いる。また、穴あきミラー43で反射される光軸上には図
示しない照明系が用意されており、照明光Ｌが穴あきミ
ラー43で反射され、被検眼Ｅ方向に向かうように構成さ
れている。

上述の光学系では、補助レンズ42が光軸05に挿入され
ている状態でリレーレンズ44を調整すると、被検眼Ｅの
瞳と写真フィルム46、撮像素子51が共役となり、また固
視灯49の像が眼底に結像する。更に、リレーレンズ44を
この状態のままにして補助レンズ42を光軸05から退去さ
せると、被検眼Ｅの眼底が写真フィルム46、撮像素子51
と共役となるようにされている。

以上の構成において、補助レンズ42、可動ミラー45を
光軸05に挿入し、被検者に固視灯49を固視させる。この
とき、撮像素子51の像面には瞳孔を含む前眼部像が得ら
れ、これを先の実施例と同様に処理すれば、アライメン
ト状態や瞳孔径の調整を行うことができる。調整が完了
すれば、照明光学系の撮影光源を発光させると同時に、
補助レンズ42及び可動ミラー45を光軸05から退去させる
ことにより、写真フィルム46上に良好な眼底写真を得る
ことができる。

なお、以上の各実施例で固視目標を照明する光源が固
視用光源自体即ち固視灯自体である場合には、この固視
灯の光量を瞳孔径に応じて変化させる代りに、固視用光
源或いは固視灯から被検眼に至る光路中にフィルタ、絞
り等を設けて、被検眼Ｅに達する光量を可変としてもよ
い。

［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、前眼部
像から瞳孔像を抽出し、その中心位置と面積や径を算出
し、これらを所定の値に漸近させるような制御信号を発
するため、被検眼の瞳孔径を容易に調整でき、精度の良
い測定や良好な眼科撮影を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る眼科装置の実施例を示し、第１図は
本発明を適用した自動眼屈折計の光学系の構成図、第２
図は電気系のブロック回路構成図、第３図は観察される
前眼部像の説明図、第４図は本発明を適用した眼底カメ
ラの光学的構成図である。符号１、８、13、48はビームスプリッタ、３は穴あきミ
ラー、５はチャート、７は測定光源、10は固視チャー
ト、11は固視用光源、14、51は撮像素子、15は多数穴絞
り、22はコンパレータ、23は共通バス、42は補助レン
ズ、46は写真フィルム、49は固視灯である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被検眼を固視させるための固視標と、被検
眼の前眼部像を撮影する撮像光学系と、該撮像光学系で
得られた前眼部像の輝度分布を検出する検出手段と、該
検出手段により得られる輝度分布を基に瞳孔像を前眼部
像から抽出する抽出手段と、該抽出手段により得られる
瞳孔像から瞳孔の面積、直径の少なくとも一方を算出す
る演算手段と、該演算手段の演算結果を所定の値と比較
する比較手段と、該比較手段による比較結果に応じて前
記固視標から被検眼への到達光量の制御を行う制御手段
とを備えたことを特徴とする眼科装置。