JP3611621B2

JP3611621B2 - Ophthalmic measuring device

Info

Publication number: JP3611621B2
Application number: JP03928095A
Authority: JP
Inventors: 益徳河村
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 1995-02-02
Filing date: 1995-02-02
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2020-01-19
Also published as: JPH08206068A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は被検眼の眼球に向けてレ−ザ光を収束させて投光し、そのレ−ザ光の水晶体の分子による散乱光を検出する眼科測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被検眼の眼球に向けてレーザ光を収束させて投光し、このレーザ光による水晶体内部の分子による散乱光を受光光学系を介して光電変換素子に導き、光電変換素子の出力信号に基づいて白内障の初期診断を行う装置が提案されている。この装置は、被検眼を観察系を介して観察し水晶体内部の測定部位にアライメントしたうえで測定する。
このようにアライメントされても、測定中に被検者の瞬目、固視の不良等が生ずると、測定データに悪影響を与える。従来の装置では、測定データの可否を判断する方法としては、検者が測定中の被検眼の状態を観察して判断する方法がとられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、検者が測定中の被検眼の状態を観察して測定データの可否を判断する方法は、その判断基準が主観的なため検者によって異なったり、見落としがあったりして、測定デ−タの信頼性に問題があった。
【０００４】
本発明は、上記のような欠点に鑑み案出されたもので、測定中の被検者の瞬目、固視の不良、角膜などからの反射光などを自動的に検出し、信頼性の高い測定結果が得られる眼科測定装置を提供することを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を達成するために、以下のような構成を有することを特徴とする。
（１）観察光軸に対して斜め方向から被検眼に向けて測定用レーザ光を収束させて投光し、投光された測定用レーザ光の散乱光を検出する眼科測定装置において、結像レンズに対して測定用レーザ光が収束する位置と共役な位置に配置されたアパーチャを通過する測定用レーザ光を検出する光電変換素子と、該光電変換素子の出力波形に基づいて測定異常の有無を判定するとともに、出力波形の種類から瞬目又は角膜反射光の受光という測定異常の要因を抽出する判定手段と、該判定手段により測定異常の要因として瞬目又は角膜反射光の受光があるときは瞬目又は角膜反射光の受光があることを表示する表示手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は実施例である水晶体内部の蛋白質組成を測定する装置の光学系と電気系の概略を示す図である。
［光学系］
１はレーザ光を水晶体に投光するＨｅ−Ｎｅレーザ光源、２はエキスパンダレンズ、３は集光レンズであり、１〜３は水晶体内部の蛋白質組成を測定するためのレーザ照射光学系を構成する。４は被検眼、５は水晶体である。
６は固視灯用の点光源、７はビームスプリッタであり、６，７は被検眼眼底に固視視標を投影する固視視標投影光学系をなす。
８は結像レンズ、９は絞り、１０はＣＣＤカメラであり、８〜１０は被検眼前眼部を観察するための観察光学系を構成する。
１１は結像レンズ、１２はアパーチャ、１３は光電変換素子であり、１１〜１３は受光光学系を構成する。
【００１０】
［電気系］
１４は画像合成回路、１５は光電変換素子からの出力信号に基づき水晶体内部の蛋白質組成を演算処理する演算回路、１６は制御コンピュータ、１７はテレビモニタ、１８は入力手段、１９は記憶手段である。
２０は入力側の信号切換回路、２１及び２２はカウンタ、２３は出力側の信号切換回路、２４はメモリ、２６はアドレス生成回路、２５はタイミング信号発生回路である。タイミング信号発生回路２５は、信号切換回路２０及び２３の制御信号、カウンタ２１及び２２のクリア信号、アドレス生成回路２６へのクロック信号、メモリ２４への書き込み信号のタイミング信号を生成し、２０〜２６でサンプリング系を構成する。
【００１１】
次に、上記装置の動作について説明する。
点光源６より発せられた光は、ビームスプリッタ７を介して被検眼眼底に投光され、被検眼に点光源６を固視灯として固視させる。
図示なき照明光源に照明された被検眼前眼部は、観察光学系の結像レンズ８、絞り９を介してＣＣＤカメラ１０に受像され、テレビモニタ１７に映出される。また、レーザ光源１より出力されたレーザ光は、エキスパンダレンズ２によりその光束を拡げられた後、集光レンズ３により収束光束とされ、被検眼４の水晶体５に斜め方向から照射される。
検者は、テレビモニタ１７に映出された被検眼前眼部像と水晶体５を通るレーザ収束光束を観察しながら、測定部位を決定する。
【００１２】
測定部位が決定されると、入力手段１８に設けられた測定開始スイッチを押して測定を開始する。被検眼４の水晶体５に照射されたレーザ光束は、水晶体５内の蛋白質粒子により散乱する。この散乱光は結像レンズ１１によりアパーチャ１２に集光され、光電変換素子１３に入射する。
【０００２】
光電変換素子１３は、入射した散乱光の強度に対応する電気信号が出力され、演算回路１５に入力される。演算回路１５は入力された信号に基づき、散乱光強度の時間的変動の相関関数を求め、この相関関数により制御コンピュータ１６は水晶体内部の蛋白質組成の測定結果を得る。この測定については、例えば、特表平６−５０５６５０号（発明の名称「白内障の発生を検出する方法及び装置」）に記載されるように、散乱光強度の時間的変動の相関関数は、
【数１】

の式で表され、この式中のＩｆ（凝集していない粒子からの散乱光強度）とＩｓ（凝集している粒子からの散乱光強度）の割合（量）から水晶体内部の蛋白質組成が算出される。
【００１３】
また、光電変換素子１３から出力された電気信号は、信号切換回路２０を介して、タイミング信号生成回路２５で規定される所定のサンプリング期間毎に、カウンタ２１、カウンタ２２で交互にカウントされる。カウンタ２１でカウントしているサンプリング期間は、カウンタ２２の出力が信号切換回路２３を介してメモリ２４に接続され、その内容がメモリ２４のアドレス生成回路２６で生成されるアドレスに書き込まれ、その後カウンタ２２はクリアされる。
【００１４】
次のサンプリング期間は、光電子変換素子１３から出力された電気信号は、信号切換回路２０を介して、カウンタ２２でカウントされ、カウンタ２１の内容が信号切換回路２３を介してメモリ２４の次のアドレスに書き込まれ、その後カウンタ２１はクリアされる。これを繰り返すことにより、光電子変換素子１３から出力された電気信号は、サンプリング期間毎に連続的にメモリ２４に記憶される。
【００１５】
図２はメモリ２４に記憶されたサンプリングデ−タの変動をグラフにしたものであり、横軸はサンプリング期間番号（時刻）を示し、縦軸はカウンタ２１またはカウンタ２２でのカウント値を示している。
図２の（ａ）は正常に測定が行なわれたたときの出力例である。図２の（ｂ）は、測定中に被検眼４が瞬目したときの出力例を示しており、被検眼４の瞬目の期間は、水晶体５内の蛋白質粒子により散乱された散乱光が受光されないので、散乱光の強度は極端に下がる。
図２の（ｃ）は、測定中に角膜からの反射光を受光したときの出力例であり、角膜からの反射光を受光した期間は、反射光の強度は水晶体５内の蛋白質粒子により散乱された散乱光の強度と比較して非常大きいので、極端に上がる。
【００１６】
制御コンピュータ１６はメモリ２４に記憶された光強度信号に基づき、演算回路１５を経て得られた測定結果の可否を判定する。この判定は、例えば、図３に示すように予め上限レベルのしきい値Ａと下限レベルのしきい値Ｂを設定しておき、このしきい値で規定する範囲を外れた異常信号の有無により測定結果の可否を判定する。
制御コンピュータ１６は、しきい値で規定する範囲を外れた異常信号があるときには、エラーメッセージを画像合成回路１４を介してテレビモニタ１７上に表示し、検者に再測定を促す。エラーメッセージは、異常信号の種類から異常要因を推定し「瞬きあり」等の表示をすると一層良い。しきい値で規定する範囲を外れた異常信号が無いときには、前述の演算回路１５からの演算結果に所定の処理を施して測定結果を算出し、その測定結果をテレビモニタ１７上に表示するとともに記憶手段１９に記憶させる。
【００１７】
なお、以上の実施例は種々の変容が可能である。実施例では測定異常を検出する光学系と測定結果を得るための光学系は共用させているが、両者を別個な検出系として構成することもできる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、測定中の被検者の瞬目、固視の不良、角膜などからの反射光等による測定誤差を装置が自動的に検出することができるので、誤った測定結果を採用することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の装置の概略を示す全体構成図である。
【図２】（ａ）正常に測定が行なわれたときのサンプリングデータ例を示す図である。（ｂ）測定中に被検眼が瞬目したときのサンプリングデータ例を示す図である。
（ｃ）測定中に角膜からの反射光を受光したときのサンプリングデータ例を示す図である。
【図３】測定したサンプリングデータにしきい値を設定した例を示す図である。
【符号の説明】
１レーザ光源
５水晶体
１３光電変換素子
１５演算回路
１６制御コンピュータ
１７テレビモニタ
１８入力手段
１９記憶手段
２０，２３信号切換回路
２１，２２カウンタ
２４メモリー[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an ophthalmologic measurement apparatus that converges and projects laser light toward an eyeball of a subject's eye, and detects light scattered by molecules of the crystalline lens of the laser light.
[0002]
[Prior art]
The laser light is converged and projected toward the eyeball of the eye to be examined, and the scattered light from the molecules inside the crystalline lens by this laser light is guided to the photoelectric conversion element through the light receiving optical system, and based on the output signal of the photoelectric conversion element Devices have been proposed for initial diagnosis of cataracts. This apparatus measures the eye after observing the eye to be examined through an observation system and aligning it with a measurement site inside the lens.
Even if alignment is performed in this manner, measurement data will be adversely affected if blinks, poor fixation, etc. occur during measurement. In the conventional apparatus, as a method for determining whether or not the measurement data is acceptable, a method in which the examiner determines by observing the state of the eye to be inspected during measurement is employed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method by which the examiner observes the condition of the subject's eye under measurement and determines whether or not the measurement data is acceptable is subjective because the judgment criteria are subjective and may vary depending on the examiner. There was a problem with the reliability of the data.
[0004]
The present invention has been devised in view of the above drawbacks, and automatically detects blinks of the subject under measurement, poor fixation, reflected light from the cornea, etc. An object of the present invention is to provide an ophthalmologic measurement apparatus that can obtain high measurement results.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
(1) In an ophthalmologic measurement apparatus that projects and projects a measurement laser beam toward an eye to be examined from an oblique direction with respect to an observation optical axis, and detects scattered light of the projected measurement laser beam. A photoelectric conversion element that detects measurement laser light that passes through an aperture disposed at a position conjugate with a position where the measurement laser light converges with respect to the lens, and whether there is a measurement abnormality based on an output waveform of the photoelectric conversion element A determination means for extracting a factor of measurement abnormality such as blinking or reception of corneal reflection light from the type of output waveform, and when there is blinking or corneal reflection light reception as a factor of measurement abnormality by the determination means Comprises display means for displaying that there is blinking or reception of reflected cornea light .
[0009]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of an optical system and an electric system of an apparatus for measuring a protein composition inside a lens according to an embodiment.
[Optical system]
Reference numeral 1 denotes a He-Ne laser light source for projecting laser light onto a crystalline lens, 2 denotes an expander lens, 3 denotes a condenser lens, and 1 to 3 constitute a laser irradiation optical system for measuring the protein composition inside the crystalline lens. To do. 4 is an eye to be examined, and 5 is a lens.
Reference numeral 6 denotes a point light source for the fixation lamp, 7 denotes a beam splitter, and 6 and 7 form a fixation target projection optical system that projects the fixation target on the fundus of the eye to be examined.
Reference numeral 8 denotes an imaging lens, 9 denotes an aperture, 10 denotes a CCD camera, and 8 to 10 constitute an observation optical system for observing the anterior segment of the eye to be examined.
11 is an imaging lens, 12 is an aperture, 13 is a photoelectric conversion element, and 11 to 13 constitute a light receiving optical system.
[0010]
[Electrical system]
14 is an image synthesis circuit, 15 is an arithmetic circuit for processing the protein composition in the lens based on an output signal from the photoelectric conversion element, 16 is a control computer, 17 is a television monitor, 18 is input means, and 19 is storage means. .
Reference numeral 20 is an input side signal switching circuit, 21 and 22 are counters, 23 is an output side signal switching circuit, 24 is a memory, 26 is an address generation circuit, and 25 is a timing signal generation circuit. The timing signal generation circuit 25 generates a control signal for the

signal switching circuits

20 and 23, a clear signal for the

counters

21 and 22, a clock signal for the address generation circuit 26, and a timing signal for a write signal to the memory 24. The sampling system is configured with
[0011]
Next, the operation of the above apparatus will be described.
The light emitted from the point light source 6 is projected onto the fundus of the eye to be examined through the beam splitter 7 and causes the eye to be examined to fixate the point light source 6 as a fixation lamp.
An anterior ocular segment illuminated by an illumination light source (not shown) is received by the CCD camera 10 through the imaging lens 8 and the diaphragm 9 of the observation optical system, and is displayed on the television monitor 17. The laser light output from the laser light source 1 is expanded by the expander lens 2, then converged by the condenser lens 3, and irradiated to the crystalline lens 5 of the eye 4 to be examined from an oblique direction.
The examiner determines the measurement site while observing the anterior eye image of the eye to be examined displayed on the television monitor 17 and the laser convergent beam passing through the crystalline lens 5.
[0012]
When the measurement site is determined, a measurement start switch provided in the input means 18 is pressed to start measurement. The laser beam irradiated to the crystalline lens 5 of the eye 4 to be examined is scattered by protein particles in the crystalline lens 5. The scattered light is condensed on the aperture 12 by the imaging lens 11 and enters the photoelectric conversion element 13.
[0002]
The photoelectric conversion element 13 outputs an electrical signal corresponding to the intensity of the incident scattered light and inputs it to the arithmetic circuit 15. The arithmetic circuit 15 obtains a correlation function of the temporal variation of the scattered light intensity based on the input signal, and the control computer 16 obtains a measurement result of the protein composition inside the lens by using this correlation function. As for this measurement, for example, as described in JP-T 6-505650 (name of invention “Method and apparatus for detecting the occurrence of cataract”), the correlation function of the temporal variation of scattered light intensity is:
[Expression 1]

The protein composition inside the lens is calculated from the ratio (quantity) of If (scattered light intensity from non-aggregated particles) and Is (scattered light intensity from aggregated particles) in this formula. Is done.
[0013]
In addition, the electrical signal output from the photoelectric conversion element 13 is alternately counted by the counter 21 and the counter 22 through the signal switching circuit 20 every predetermined sampling period defined by the timing signal generation circuit 25. During the sampling period in which the counter 21 is counting, the output of the counter 22 is connected to the memory 24 via the signal switching circuit 23, and the contents are written to the address generated by the address generation circuit 26 of the memory 24. 22 is cleared.
[0014]
In the next sampling period, the electric signal output from the photoelectric conversion element 13 is counted by the counter 22 via the signal switching circuit 20, and the content of the counter 21 is the next address of the memory 24 via the signal switching circuit 23. And then the counter 21 is cleared. By repeating this, the electrical signal output from the photoelectric conversion element 13 is continuously stored in the memory 24 every sampling period.
[0015]
FIG. 2 is a graph showing the variation of the sampling data stored in the memory 24. The horizontal axis indicates the sampling period number (time), and the vertical axis indicates the count value in the counter 21 or the counter 22. Yes.
FIG. 2A shows an output example when measurement is normally performed. FIG. 2B shows an output example when the eye 4 blinks during measurement. During the blink of the eye 4, the scattered light scattered by the protein particles in the lens 5 is shown. Since the light is not received, the intensity of the scattered light is extremely lowered.
FIG. 2 (c) shows an output example when the reflected light from the cornea is received during the measurement. During the period in which the reflected light from the cornea is received, the intensity of the reflected light is scattered by the protein particles in the crystalline lens 5. Since it is very large compared to the intensity of the scattered light, it rises extremely.
[0016]
Based on the light intensity signal stored in the memory 24, the control computer 16 determines whether the measurement result obtained through the arithmetic circuit 15 is acceptable. For example, as shown in FIG. 3, an upper limit level threshold value A and a lower limit level threshold value B are set in advance as shown in FIG. Determine whether the measurement result is acceptable.
When there is an abnormal signal outside the range defined by the threshold, the control computer 16 displays an error message on the television monitor 17 via the image synthesis circuit 14 and prompts the examiner to remeasure. For the error message, it is better to estimate the cause of the abnormality from the type of the abnormal signal and display “blinking” or the like. When there is no abnormal signal outside the range defined by the threshold value, a predetermined result is applied to the calculation result from the calculation circuit 15 to calculate a measurement result, and the measurement result is displayed on the television monitor 17. The data is stored in the storage unit 19.
[0017]
Various modifications can be made to the above embodiment. In the embodiment, the optical system for detecting the measurement abnormality and the optical system for obtaining the measurement result are shared, but both can be configured as separate detection systems.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the apparatus can automatically detect measurement errors due to blinks of the subject under measurement, poor fixation, reflected light from the cornea, etc. Adopting an erroneous measurement result can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an outline of an apparatus according to an embodiment.
FIG. 2A is a diagram showing an example of sampling data when measurement is performed normally. (B) It is a figure which shows the sampling data example when a to-be-tested eye blinks during a measurement.
(C) It is a figure which shows the example of sampling data when the reflected light from a cornea is received during a measurement.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which a threshold value is set for measured sampling data.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser light source 5 Crystal 13 Photoelectric conversion element 15 Arithmetic circuit 16 Control computer 17 Television monitor 18 Input means 19 Storage means 20, 23

Signal switching circuits

21, 22 Counter 24 Memory

Claims

観察光軸に対して斜め方向から被検眼に向けて測定用レーザ光を収束させて投光し、投光された測定用レーザ光の散乱光を検出する眼科測定装置において、結像レンズに対して測定用レーザ光が収束する位置と共役な位置に配置されたアパーチャを通過する測定用レーザ光を検出する光電変換素子と、該光電変換素子の出力波形に基づいて測定異常の有無を判定するとともに、出力波形の種類から瞬目又は角膜反射光の受光という測定異常の要因を抽出する判定手段と、該判定手段により測定異常の要因として瞬目又は角膜反射光の受光があるときは瞬目又は角膜反射光の受光があることを表示する表示手段と、を備えることを特徴とする眼科測定装置。In an ophthalmic measuring apparatus that projects and projects a measurement laser beam toward an eye to be examined from an oblique direction with respect to an observation optical axis, and detects scattered light of the projected measurement laser beam. A photoelectric conversion element for detecting the measurement laser light passing through an aperture arranged at a position conjugate with the position where the measurement laser light converges, and determining the presence or absence of measurement abnormality based on the output waveform of the photoelectric conversion element In addition, a determination unit that extracts a measurement abnormality factor such as blinking or reception of corneal reflected light from the type of output waveform, and blinking when the determination unit receives blinking or corneal reflection light as a factor of measurement abnormality. Or an ophthalmologic measurement apparatus comprising: display means for displaying that corneal reflection light is received .