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JP3594390B2 - Ophthalmic measurement device - Google Patents

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JP3594390B2
JP3594390B2 JP33790795A JP33790795A JP3594390B2 JP 3594390 B2 JP3594390 B2 JP 3594390B2 JP 33790795 A JP33790795 A JP 33790795A JP 33790795 A JP33790795 A JP 33790795A JP 3594390 B2 JP3594390 B2 JP 3594390B2
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light
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紹生 楠城
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Nidek Co Ltd
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼の眼球に向けてレーザ光を照射し、眼球内部におけるレーザ散乱光を光電変換素子で検出、分析することによって眼球の状況を測定する眼科測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
被検眼眼球に向けてレーザ光を斜め方向から収束させつつ照射し、水晶体や前房の粒子による散乱光を検出、分析することによって内部の状況を検査する測定装置が知られている。水晶体内部の蛋白質粒子の状況を測定、分析する装置は、白内障の早期発見、診断などに有効である。
【0003】
従来、この種の装置における測定部位へのアライメントは、散乱光を受光する受光光学系の光軸方向から被検眼を観察し、測定光束の収束位置を所望の測定位置に移動させていた。
また、被検眼を正面から観察する光学系を持つ装置も知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、受光光学系の光軸方向から被検眼を観察する装置は、測定用のレ−ザ光だけでは、良質な観察像が得られない。また、眼球の斜め方向から照射されるレ−ザ光が成す像であり、視軸方向(或いはこれと平行な方向)の断面像ではないので、嚢、皮質、成人核、胎生核等の多層構造である水晶体に対してのレーザ光照射部位の把握が十分ではない。
【0005】
また、正面あるいはその近傍からの観察だけでは水晶体のそれらの各層の特定と、各層に対する測定部位の把握がしにくいという問題があった。
【0006】
本発明は上述の問題点に鑑み、水晶体の各層の層分けが特定でき、各層に対する測定部位の把握を容易にできる眼科測定装置を提供することを技術課題とする。
また、再測定時における測定部位の再現性を確保することができる眼科測定装置を提供することを技術課題とする。
【0007】
【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備えることを特徴とする。
(1) 被検眼前眼部に向けてレーザ光を収束させて投光するレーザ投光光学系と、該レーザ光による前眼部組織による散乱光を検出する散乱光検出光学系とを備える眼科測定装置において、被検眼にスリット光を投影するスリット投影光学系と、該スリット投影光により光切断された前眼部断面をシャインプルークの原理に基づいて撮像する断面撮像手段と、該断面撮像手段による断面撮影像を表示する断面像表示手段と、該断面像表示手段による断面像の表示に対して測定部位を特定するためのレチクル像を形成するレチクル形成手段とを備え、レーザ光の収束位置を前眼部断面像で観察可能であることを特徴とする。
【0008】
(2) 被検眼前眼部に向けてレーザ光を収束させて投光するレーザ投光光学系と、該レーザ光による前眼部組織による散乱光を検出する散乱光検出光学系とを備える眼科測定装置において、被検眼にスリット光を投影するスリット投影光学系と、該スリット投影光により光切断された前眼部断面をシャインプルークの原理に基づいて撮像する断面撮像手段と、該断面撮像手段による断面撮影像を表示する断面像表示手段とを備え、レーザ光の収束位置を前眼部断面像で観察可能であるとともに、前記被検眼に対する基準位置を設定する基準位置設定手段と、被検眼に対して装置を移動する移動手段と、該移動手段による前記基準位置からの偏位を検出する偏位検出手段と、該偏位検出手段による検出情報を検者に報知する報知手段と、を具備することを特徴とする。
【0015】
【実施例】
本発明の実施例を図面に基づいて以下に説明する。
[全体構成]
図1は実施例である水晶体内部の蛋白質組成を検査する装置の外観略図を示す図である。
【0016】
1は基台であり、基台1には被検眼を固定するための顎台2が固設されている。3は本体部、4は後述する光学系を収納した測定部であり、5は本体部3と測定部4を移動するためのジョイスティックである。ジョイスティック5の操作により本体部3は基台1の水平面上を前後左右に、測定部4は本体部3に対して上下に移動する。基台1に対する本体部3の移動は、ジョイスティック5の軸の下方に形成された球面部及び下端部と、下端部が揺動する摺動板と、摺動板と接し基台1に貼り付けされた摩擦板と、本体部3と一体のハウジング3a内部の球軸受けの構成により、水平方向の微動が実現される。また、本体部3に対する測定部4の上下動は、ジョイスティック外周上部の回転ノブ5aと、回転ノブ5aとともに回転するスリット板と、スリット板を挟み軸に設けられた光源および受光素子とにより、受光素子の信号から回転ノブ5aの回転方向及び回転量を検出し、その検出結果に基づいて測定部4を上下させるモ−タを駆動制御することによりなされる(図2参照)。このジョイスティック機構の詳細については、本出願人による特開平6−7292に記載されているので、これを参照されたい。6はアライメントのための観察像や検者に報知する情報を表示するテレビモニタである。
【0017】
[各部の構成]
光学系
図3は装置の光学系を上から見たときの要部構成を示す図である。
<レーザ光照射系> 10はレーザ照射系であり、Lはその光軸を示す。レーザ照射光軸Lは、レ−ザ光を水晶体15に斜めから投光できるように、後述する正面観察系の光軸Lに対して20度前後に傾けられている。11は測定用のレーザ光を出射するレーザ光源であり、レーザ光源11には波長670nmのレ−ザ光を出射するダイオードレーザを使用している。12はエキスパンダレンズ、13は投光レンズである。
【0018】
<レ−ザ散乱光検出系> 20はレ−ザ散乱光検出系であり、Lはその光軸を示す。光軸Lは光軸Lと光軸L上で交差し、光軸Lと光軸Lの交差角度は、好ましくは40度前後が採用される。光軸L上には、結像レンズ21、入射光束を制限するためのアパーチャ22、シャッター板23、水晶体内部の分子によるレーザ光の微少散乱光を検出するためのPMT(光電子増倍管)24が配置されている。
【0019】
<正面観察系> 30は正面観察系であり、正面観察系の光軸L上には、ビームスプリッタ31、32、撮影レンズ33、ビームスプリッタ34及び可視域から赤外域まで感度を持つCCDカメラ35が配置されている。36は近赤外の光を出射する被検眼前眼部観察用の照明光源である。
【0020】
<固視・アライメント光投光系> 40は赤外領域の光を発するアライメント用の点光源、41は可視光を発する固視灯である。42は赤外光を透過し、可視光を反射する特性を持つコールドミラー、43はコリメータレンズである。
【0021】
点光源40を出射したアライメント用の指標光束はコールドミラー42を透過し、コリメータレンズ43で平行光束にされた後、ビームスプリッタ32で反射されビームスプリッタ31を通過して被検眼に投光される。
また、固視灯41を出射した光束はコールドミラー42で反射された後、コリメータレンズ43、ビームスプリッタ32、31を介して被検眼の眼底に向かう。
【0022】
<正面観察レチクル投影系> 45はレチクル用光源、46はリング状のレチクルマ−ク(図示せず)が形成されたレチクル板であり、47は投影レンズである。レチクル用光源45により照明されたレチクル板46のマ−クは、投影レンズ47によりビームスプリッタ34によりCCDカメラ35の撮像面に投影される。
【0023】
<スリット投影系> 50は断面撮影用のスリット投影系であり、51はスリット照明光源、52はコンデンサレンズ、53は投影光を近赤外光にするための波長選択フィルタ、54はスリット板、55はシャッタ板、56は投光レンズ、57は平面ミラーである。
【0024】
スリット光源51から出射された光は、コンデンサレンズ52により収束し、波長選択フィルタ53によって波長選択されてスリット板54を照明する。スリット板54によってスリット制限されたスリット光束は、シャッタ板55を通過後、投光レンズ56により平面ミラー57、ビームスプリッタ31を介して正面観察系の光軸Lと同軸にされた後、測定レ−ザ光の略収束位置である被検眼15の前眼部で結像する。このときスリット光束は、水晶体15を含む前眼部を縦方向に光切断する。
【0025】
<スリット断面撮影系> 60はスリット断面撮影系であり、Lはその光軸を示す。光軸Lは正面観察系の光軸Lに対して45度の傾き角度で設けてあり、光軸L、Lと同じ位置で交差する。光軸L上には撮影レンズ61、ビームスプリッタ62、可視域から赤外域まで感度を持つCCDカメラ63が設けられている。このCCDカメラ63及び撮影レンズ61は、シャインプルーク(Scheimpflug )の原理に基づき、CCDカメラ63の撮像面の延長線、光軸L (すなわちスリット投影系による被検眼を縦方向に光切断する前眼部断面)及び撮影レンズ61のレンズ面の延長線が一点で交差するように配置されている。実施例では、CCDカメラ63の撮像面は光軸Lに対して垂直になるように配置し、撮影レンズ61を傾けて配置している。
【0026】
65はレチクル用照明光源、66は照準用のマ−クが形成されたレチクル板、67は投影レンズであり、照明光源65により照明されたレチクル板66の照準マ−クは、ビームスプリッタ62を介して投影レンズ67によりCCDカメラ63の撮像面に投影される。
なお、上記の光学系における正面観察用及び断面撮影用のレチクル投影系は、レチクル像を表示画面に電気的に生成することにより省略することができる。
【0027】
制御系
図4は装置の制御系の要部構成を示す図である。
CCDカメラ35及び63からの映像信号は、それぞれA/D回路70、71を介して画像合成・切換装置72に取り込まれる。画像合成・切換装置72はCCDカメラ35及び63からの各画像を取り込むフレ−ムメモリ、同期タイミング回路、画像合成回路及び画像切換回路等から構成され、制御装置73の制御により処理された画像はD/A回路74を介してテレビモニタ6に表示される。画像合成・切換装置72には、文字や図形を生成するビデオグラフィック回路75が接続されており、CCDカメラ35及び63による撮影像と文字情報等との合成像をテレビモニタ6に表示したり、測定結果を表示したりする。
【0028】
76は撮影画像や測定結果等を記憶する記憶装置であり、記憶回路の他、フロッピディスク等の記憶媒体を用いることができる。
80は演算回路であり、PMT9からの出力信号に基づいて水晶体内部の状況を調べるために所定の演算処理を行う。
81はシャッタ板23の開閉駆動を行うシャッタ駆動装置であり、82はスリット光投影系のシャッタ板55の開閉駆動を行うシャッタ駆動装置である。
【0029】
83aは基台1に対する本体部3の左右(X)方向の位置を検出するX方向位置検出装置、83bは上下(Y)方向の位置を検出するY方向位置検出装置、83cは前後(Z)方向の位置を検出するZ方向位置検出装置であり、各位置検出装置はポテンショメータやエンコーダ、光学的な検出手段などの各種の検出装置が使用できる。各位置検出装置83による検出信号は制御装置73に入力され、制御装置73はこれらの信号に周知の処理を施し、設定された基準位置(後述する)に対する前後左右及び上下の偏位を得る。
【0030】
84は被検者のID番号や年齢などのデータを入力したり、アライメントのための基準位置設定スイッチやデ−タ読み出しをしたりする各種スイッチを持つ入力装置である。85は測定結果等を出力する出力装置である。
【0031】
上記のような構成を持つ装置において、その動作を説明する。
装置の電源を投入し各光源を点灯する。被検眼を顎台2の所定位置に位置させて固視灯41を注視させる。レーザ光源11から出射されたレ−ザ光は、エキスパンダレンズ12により一旦その光束を広げられ、投光レンズ13により測定部位で極細の収束光となるように、被検眼14に斜めから照射される。
【0032】
前眼部照明光源36の点灯により照明された被検眼14の前眼部像は、正面観察系を介し正面レチクル投影系によるレチクル像とともにCCDカメラ35に受像され、また、アライメント投光系により被検眼に投光されたアライメント光束は角膜反射によりアライメント輝点を形成し、アライメント輝点の光束は正面観察系を逆行してCCDカメラ35の撮像面に入射する。
【0033】
一方、スリット投影系50のスリット光源51により照明されたスリットは、被検眼の正面から投影され、測定レ−ザ光の収束位置付近に結像して被検眼前眼部を縦方向に光切断する。投影されるスリット光束は波長選択フィルタ53により近赤外の不可視光とされるため、被検眼には意識されずに不快感を与えることなく投光される。スリット光束により光切断された前眼部断面像(スリット光による分子散乱光像)は、スリット断面撮影系60を介してレチクル板66の照準マ−クとともにCCDカメラ63に捕らえられる。スリット断面撮影系60は、被検眼に正面から入るスリット光の光切断像を、真横からでなく45度に傾けられた斜めの軸で捕らえることになるが、シャインプルークの原理に基づき撮影系を配置したことにより、あたかも真横からとほぼ同じように全面にピントの合った像として捕らえることができる。
【0034】
CCDカメラ35及び63に捕らえられた像の映像信号は画像合成・切換装置72に入力され、制御装置73の制御により2つの撮影像が1画面の左右に合成され、同時にテレビモニタ6に表示される。図5はその表示例である。画面左側は正面観察系のCCDカメラ35に捕らえられた正面前眼部像であり、90はアライメント輝点、91はレチクル像を示す。画面右側はスリット断面撮影系のCCDカメラ63に捕らえられた前眼部断面像であり、92はレチクル像を示す。93及び94は、被検眼の斜め方向から収束しつつ投光された測定レ−ザ光束を示す。なお、測定レ−ザ光は測定時以外には観察できれば良いので、CCDカメラ35及び63の感度に合わせその出力は被検眼4の負担にならない程度に抑えられている(光学素子等を用いてレーザ光の強度調節を行うようにしても良い)。
【0035】
検者は、テレビモニタ6に表示された前眼部の正面像及び断面像を観察しながら、ジョイスティック5を操作して測定部4を被検眼に対し相対移動させ、次のようにしてアライメントを行う。
【0036】
まず、画面左側の正面像を見ながら、アライメント輝点90とレチクル91の位置関係を参考にして、所期する測定部位の上下左右方向を定める。正面像による左右上下のアライメントができたら、断面像を観察しながら奥行き方向(Z方向)のアライメントを行う。テレビモニタ6上には視軸方向とほぼ平行な方向に切断された断面像が表示されているので、水晶体の前嚢、皮質、成人核、周辺胎生核、中心胎生核及び後嚢等のおおよその層分けが特定でき、測定部位の把握を容易に行える。装置の測定部位はレ−ザ光が極細の収束光となる位置であるので、水晶体を通過するレ−ザ光束を観察することによって測定部位を定めることができ、レチクル像92に従うことによってさらに明確に定めることができる。
【0037】
また、測定部位へのアライメントは、位置検出装置83a、83b、83cによる偏位情報を利用することもできる。この場合は次のようにする。検者は、画面左側の正面像を見ながら、アライメント輝点90がレチクル91の中央に位置するように上下左右の調整を行う。次に、アライメント輝点の輝度が最大になるように(ピントが合うように)して前後調整する。被検眼とアライメント輝点が所期する状態になったら、入力装置84に設けられた基準位置設定スイッチを押す。制御装置73はこの位置を被検眼の測定部位に対する基準位置にとる。
【0038】
基準位置の設定ができたら、再びジョイスティック5を操作して、所期する測定部位へのアライメントを行う。本体部3及び測定部4を移動させると、各位置検出装置83a、83b、83cは設定した基準位置に対する移動位置の左右上下及び前後方向の偏位位置を検出し、その信号は制御装置73に入力される。制御装置73は入力された信号に所定の処理を施し、移動位置の座標位置(x,y,z)を得る。座標位置デ−タに基づきビデオグラフィック回路75では表示用の文字情報が生成され、画像合成・切換装置72を介して図5上に示した座標デ−タ95のようにテレビモニタ6の画面上にリアルタイムに数値表示される。
【0039】
このように測定部位のアライメントは、断面観察に加えて三次元の数値デ−タによる偏位情報を合わせて利用できるので、より一層測定部位の把握がしやすく、アライメントを容易に行うことができる。
【0040】
所期する測定部位へのアライメントができたら、検者は入力装置84に設けられた測定開始スイッチを押して測定を実行する。測定開始スイッチからの信号を受けると、制御装置73はシャッタ駆動装置81を作動させてシャッタ板55を閉じて被検眼へのスリット投影光を遮断すると共に、シャッタ駆動装置82を作動させてレーザ散乱光検出系のシャッタ板23を開く。シャッタ板55を閉じることによりスリット投影光がレ−ザ散乱光検出のためのノイズ光となることが防止される。さらには、同時に照明光源36、アライメント用の点光源40及び固視灯41を消灯し、これらの光もレ−ザ散乱光検出系に入射しないようにすることが好ましい。なお、スリット投影光及びアライメント光の遮断は、レ−ザ散乱光検出系の光路中に赤外カットフィルタを設けるようにしても良い。
【0041】
シャッタ板23が開くと、水晶体に投光された測定レ−ザ光による測定部位の蛋白粒子による散乱光(実施例では、略140度とする後方散乱光)が、結像レンズ21によりアパーチャ22の位置に集光され、所定の測定時間だけ開いているシャッタ板23を通過してPMT24に入射する。測定時にはPMT24が微弱な散乱光をより検出しやすくするために、シャッタ板23の開口に同期して測定レ−ザ光の出力が上げられる。
【0042】
PMT24に入射した散乱光はその強度に対応した電気信号として出力され、演算回路80に入力される。演算回路80は入力されてきた信号に基づき、所定の演算処理を行って散乱光強度の時間的変動の相関関数を求め、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】

Figure 0003594390
の式で表され、この式中のI(凝集していない粒子からの散乱光強度)とI(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。
【0043】
得られた測定結果は、制御装置73に送られビデオグラフィック回路75、画像合成・切換装置72を介してテレビモニタ6に表示されるとともに、記憶装置76に記憶される。また、測定時における断面画像(必要なら正面画像も)の静止画、測定部位の設定基準位置からの偏位情報(座標位置デ−タ)、及び被検者のID番号や年齢などの入力デ−タも同時に記憶装置76に記憶される。記憶装置76に記憶した測定結果や断面画像の情報は、出力装置85によりプリントアウト(あるいはコンピュ−タ等へデ−タ転送)することができる。
【0044】
経時変化等を調べる再測定時には、患者のID番号をなどを入力装置84で入力指定して、記憶装置76に記憶された前回の測定部位の座標位置デ−タや断面撮影画像等を呼び出し、これをアライメントに使用する。例えば、正面観察像による上下左右のアライメントを完了させた後、入力装置84に設けられた画像表示切換えスイッチを操作して、テレビモニタ6上の左半分に前回測定時の断面画像を表示させ、右半分には現在測定の断面画像を表示させる。検者は両者の画面を比較観察しながら、現測定側のレ−ザ収束位置やレチクル像の位置が前回のものと同じになるように装置を移動する。これにより、前回と同一の測定部位に極めて容易にアライメントすることができる。テレビモニタ6の画面上で比較する代わりに、前回測定時の断面画像を別の表示モニタに表示させても良いし、プリントアウトした画像を使用しても良い。
【0045】
また、前回の測定部位の基準位置に対する偏位情報を併用すると、さらに正確なアライメントを行うことができる。例えば、呼び出した前回測定部位の座標位置デ−タをテレビモニタ6に表示する。再測定時には前回期測定時と同様に、まず、テレビモニタ6に映し出されたアライメント輝点がレチクル中央にフォーカスするように行い、基準位置設定スイッチを押して基準位置を再定義し、テレビモニタ画面の座標位置デ−タ95をリセットする。その後、テレビモニタ6を見ながら現測定の座標位置デ−タが前回の座標位置デ−タと同じになるようにジョイスティック5を操作して装置を移動することにより、前回と同一の測定部位にアライメントすることができる。
【0046】
以上の実施例では、一つのモニタに正面像と断面像とを同時に表示するようにしたが、切り換えスイッチ等によりこれらを切り換えるようにしても良い。また、別のモニタに表示させても良い。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、前眼部各層の層分けが特定でき、各層に対する測定部位の把握を極めて容易に行うことができる。
また、再測定時における測定部位の再現性を確保することができ、正確な経時変化の測定を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の装置の外観略図を示す図である。
【図2】ジョイスティックによる移動機構を説明する図である。
【図3】実施例の装置の光学系要部構成を示す図である。
【図4】実施例の装置の制御系要部構成を示す図である。
【図5】テレビモニタに表示される画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
6 テレビモニタ
10 レーザ照射系
20 レーザ散乱光検出系
23 シャッター板
30 正面観察系
50 スリット投影系
60 スリット断面撮影系
66 レチクル板
72 画面合成・切換装置
76 記憶装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ophthalmologic measurement apparatus that irradiates a laser beam toward an eyeball of a subject's eye, and detects and analyzes laser scattered light inside the eyeball with a photoelectric conversion element to measure the state of the eyeball.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art There is known a measuring device that irradiates a laser beam toward an eye to be examined while converging a laser beam from an oblique direction, and detects and analyzes scattered light caused by particles in a crystalline lens and anterior chamber to inspect an internal state. An apparatus for measuring and analyzing the state of protein particles inside the lens is effective for early detection and diagnosis of cataract.
[0003]
Conventionally, alignment to a measurement site in this type of apparatus has been performed by observing an eye to be inspected from the optical axis direction of a light receiving optical system that receives scattered light, and moving a convergence position of a measurement light beam to a desired measurement position.
Further, a device having an optical system for observing the subject's eye from the front is also known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, a device for observing the eye to be inspected from the optical axis direction of the light receiving optical system cannot obtain a high quality observation image only with the laser light for measurement. In addition, since the image is formed by laser light emitted from an oblique direction of the eyeball and is not a cross-sectional image in the visual axis direction (or a direction parallel to the visual axis), a multilayer such as a sac, cortex, adult nucleus, fetal nucleus, etc. It is not enough to grasp the laser beam irradiation site on the crystalline lens having the structure.
[0005]
Further, there is a problem that it is difficult to identify each of the layers of the crystalline lens and to grasp the measurement site for each of the layers only by observation from the front or the vicinity thereof.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its technical object to provide an ophthalmologic measurement apparatus that can specify the layer division of each layer of a crystalline lens and can easily grasp a measurement site for each layer.
It is another technical object of the present invention to provide an ophthalmologic measuring apparatus capable of ensuring reproducibility of a measurement site at the time of re-measurement.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is characterized by having the following configuration to achieve the above object.
(1) An ophthalmology including a laser projection optical system that converges and projects a laser beam toward the anterior segment of the eye to be inspected, and a scattered light detection optical system that detects scattered light by anterior eye tissue caused by the laser beam. In the measurement device, a slit projection optical system that projects slit light onto the eye to be inspected, a cross-section imaging unit that captures an anterior eye section light-cut by the slit projection light based on the Scheimpflug principle, and the cross-section imaging unit And a reticle forming means for forming a reticle image for specifying a measurement site for displaying a cross-sectional image by the cross-sectional image display means, and a convergence position of a laser beam. Can be observed in an anterior segment cross-sectional image.
[0008]
(2) An ophthalmology including a laser projection optical system that converges and projects a laser beam toward the anterior segment of the subject's eye, and a scattered light detection optical system that detects scattered light by the anterior eye tissue caused by the laser beam. In the measurement device, a slit projection optical system that projects slit light onto the eye to be inspected, a cross-section imaging unit that captures an anterior eye section light-cut by the slit projection light based on the Scheimpflug principle, and the cross-section imaging unit A cross-sectional image display means for displaying a cross-sectional photographed image according to the present invention, wherein the convergence position of the laser beam can be observed in the anterior ocular segment cross-sectional image, and a reference position setting means for setting a reference position with respect to the eye to be inspected; Moving means for moving the apparatus with respect to, a deviation detecting means for detecting a deviation from the reference position by the moving means, and a notifying means for notifying an examiner of detection information by the deviation detecting means, Preparation Characterized in that that.
[0015]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[overall structure]
FIG. 1 is a schematic view showing the appearance of an apparatus for examining the protein composition inside a lens according to an embodiment.
[0016]
Reference numeral 1 denotes a base, on which a chin rest 2 for fixing an eye to be examined is fixed. Reference numeral 3 denotes a main body, reference numeral 4 denotes a measuring unit that houses an optical system described later, and reference numeral 5 denotes a joystick for moving the main body 3 and the measuring unit 4. By operating the joystick 5, the main unit 3 moves up and down and left and right on the horizontal plane of the base 1, and the measuring unit 4 moves up and down with respect to the main unit 3. The movement of the main body 3 with respect to the base 1 includes a spherical portion and a lower end formed below the axis of the joystick 5, a sliding plate whose lower end swings, and affixed to the base 1 in contact with the sliding plate. Due to the friction plate thus formed and the configuration of the ball bearing inside the housing 3a integrated with the main body 3, fine movement in the horizontal direction is realized. The vertical movement of the measuring unit 4 with respect to the main body 3 is controlled by a rotation knob 5a on the outer periphery of the joystick, a slit plate rotating with the rotation knob 5a, and a light source and a light receiving element provided on a shaft with the slit plate interposed therebetween. The rotation direction and the amount of rotation of the rotary knob 5a are detected from the signal of the element, and the motor for raising and lowering the measuring section 4 is driven and controlled based on the detection result (see FIG. 2). The details of this joystick mechanism are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-7292 filed by the present applicant. Reference numeral 6 denotes a television monitor that displays an observation image for alignment and information to notify the examiner.
[0017]
[Configuration of each part]
Optical system FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a main part when the optical system of the apparatus is viewed from above.
<Laser beam irradiation system> 10 is a laser irradiation system, L 1 denotes the optical axis. Laser irradiation optical axis L 1 is - a laser light from obliquely lens 15 to allow light projection is inclined to about 20 degrees to the optical axis L 0 of the front observation system which will be described later. Reference numeral 11 denotes a laser light source that emits laser light for measurement. The laser light source 11 uses a diode laser that emits laser light having a wavelength of 670 nm. Reference numeral 12 denotes an expander lens, and reference numeral 13 denotes a light projecting lens.
[0018]
<Le - The scattered light detecting system> 20 Les - a The scattered light detecting system, L 2 denotes the optical axis. Optical axis L 2 intersects with the optical axis L 1 and the optical axis L 0, the intersecting angle of the optical axis L 2 and the optical axis L 1 is preferably employed 40 degrees back and forth. On the optical axis L 2 includes an imaging lens 21, an aperture 22 for limiting the incident beam, the shutter plate 23, PMT to detect a very small scattered light of the laser light by the molecules in the crystal body portion (photomultiplier tube) 24 are arranged.
[0019]
<Front observation system> 30 is a front observation system, on the optical axis L 0 of the front observation system, CCD camera having sensitivity beam splitter 31, a photographing lens 33, a beam splitter 34 and the visible region to the infrared region 35 are arranged. Reference numeral 36 denotes an illumination light source that emits near-infrared light for observing an anterior ocular segment of a subject's eye.
[0020]
<Fixation / Alignment Light Projection System> Reference numeral 40 denotes a point light source for alignment that emits light in an infrared region, and 41 denotes a fixation lamp that emits visible light. Reference numeral 42 denotes a cold mirror having a characteristic of transmitting infrared light and reflecting visible light, and reference numeral 43 denotes a collimator lens.
[0021]
The index light beam for alignment emitted from the point light source 40 passes through the cold mirror 42, is converted into a parallel light beam by the collimator lens 43, is reflected by the beam splitter 32, passes through the beam splitter 31, and is emitted to the eye to be examined. .
The light beam emitted from the fixation lamp 41 is reflected by the cold mirror 42, and then travels to the fundus of the eye via the collimator lens 43 and the beam splitters 32 and 31.
[0022]
<Front Observation Reticle Projection System> 45 is a reticle light source, 46 is a reticle plate on which a ring-shaped reticle mark (not shown) is formed, and 47 is a projection lens. The mark of the reticle plate 46 illuminated by the reticle light source 45 is projected by the projection lens 47 on the imaging surface of the CCD camera 35 by the beam splitter 34.
[0023]
<Slit projection system> 50 is a slit projection system for cross-sectional imaging, 51 is a slit illumination light source, 52 is a condenser lens, 53 is a wavelength selection filter for converting projection light into near infrared light, 54 is a slit plate, 55 is a shutter plate, 56 is a light projecting lens, and 57 is a plane mirror.
[0024]
The light emitted from the slit light source 51 is converged by the condenser lens 52, the wavelength of which is selected by the wavelength selection filter 53, and illuminates the slit plate 54. The slit light beam slit-restricted by the slit plate 54 passes through the shutter plate 55, is made coaxial with the optical axis L 0 of the front observation system via the plane mirror 57 and the beam splitter 31 by the light projecting lens 56, and then measured. An image is formed at the anterior segment of the eye 15 to be examined, which is a substantially converging position of the laser beam. At this time, the slit light beam optically cuts the anterior segment including the crystalline lens 15 in the vertical direction.
[0025]
<Slit section photographing system> 60 is a slit section photographing system, L 3 represents the optical axis. Optical axis L 3 is is provided with an inclination angle of 45 degrees to the optical axis L 0 of the front observation system, intersect at the same position as the optical axis L 2, L 1. Optical axis L 3 shooting on the lens 61, the beam splitter 62, CCD camera 63 having sensitivity from the visible region to the infrared region is provided. The CCD camera 63 and the photographing lens 61 are based on the principle of Scheimpflug and are based on the extension of the imaging surface of the CCD camera 63 and the optical axis L 0 (that is, before the eye is cut by the slit projection system in the vertical direction). The eyepiece section and the extension of the lens surface of the taking lens 61 are arranged so as to intersect at one point. In an embodiment, the imaging surface of the CCD camera 63 is arranged perpendicular to the optical axis L 3, are arranged tilting the imaging lens 61.
[0026]
65 is a reticle illumination light source, 66 is a reticle plate on which an aiming mark is formed, 67 is a projection lens, and the aiming mark of the reticle plate 66 illuminated by the illumination light source 65 is a beam splitter 62. Through the projection lens 67, the image is projected onto the imaging surface of the CCD camera 63.
Note that the reticle projection system for front observation and cross-sectional imaging in the above optical system can be omitted by electrically generating a reticle image on a display screen.
[0027]
Control system FIG. 4 is a diagram showing a main configuration of a control system of the apparatus.
Video signals from the CCD cameras 35 and 63 are taken into an image synthesizing / switching device 72 via A / D circuits 70 and 71, respectively. The image synthesizing / switching device 72 comprises a frame memory for taking in each image from the CCD cameras 35 and 63, a synchronization timing circuit, an image synthesizing circuit, an image switching circuit, and the like. It is displayed on the television monitor 6 via the / A circuit 74. A video graphic circuit 75 for generating characters and figures is connected to the image synthesizing / switching device 72. The image synthesizing / switching device 72 displays on the television monitor 6 a synthesized image of the images captured by the CCD cameras 35 and 63 and the character information, etc. Display the measurement results.
[0028]
Reference numeral 76 denotes a storage device that stores captured images, measurement results, and the like, and can use a storage medium such as a floppy disk in addition to a storage circuit.
An arithmetic circuit 80 performs a predetermined arithmetic process based on an output signal from the PMT 9 in order to check a state inside the lens.
Reference numeral 81 denotes a shutter drive device for opening and closing the shutter plate 23, and reference numeral 82 denotes a shutter drive device for opening and closing the shutter plate 55 of the slit light projection system.
[0029]
83a is an X-direction position detection device for detecting the position of the main body 3 in the left-right (X) direction with respect to the base 1, 83b is a Y-direction position detection device for detecting the position in the up-down (Y) direction, and 83c is front-rear (Z). This is a Z-direction position detecting device for detecting the position in the direction, and various kinds of detecting devices such as a potentiometer, an encoder, and an optical detecting means can be used as each position detecting device. The detection signal from each position detection device 83 is input to the control device 73, and the control device 73 performs a known process on these signals to obtain front-back, left-right, and up-down deviations with respect to a set reference position (described later).
[0030]
Reference numeral 84 denotes an input device having various switches for inputting data such as the ID number and age of the subject, a reference position setting switch for alignment, and reading data. An output device 85 outputs a measurement result and the like.
[0031]
The operation of the device having the above configuration will be described.
Power on the device and turn on each light source. The subject's eye is positioned at a predetermined position on the chin rest 2 and the fixation lamp 41 is gazed at. The laser light emitted from the laser light source 11 is once broadened by an expander lens 12 and is obliquely applied to an eye 14 to be inspected by a light projecting lens 13 so as to become a very fine convergent light at a measurement site. You.
[0032]
The anterior eye image of the subject's eye 14 illuminated by turning on the anterior eye illumination light source 36 is received by the CCD camera 35 via the front observation system together with the reticle image by the front reticle projection system, and is also received by the alignment projection system. The alignment light beam projected to the optometry forms an alignment bright point by corneal reflection, and the light beam of the alignment bright point goes back through the front observation system and enters the imaging surface of the CCD camera 35.
[0033]
On the other hand, the slit illuminated by the slit light source 51 of the slit projection system 50 is projected from the front of the eye to be examined, forms an image near the convergence position of the measurement laser light, and vertically cuts the anterior eye of the eye to be examined. I do. Since the projected slit light beam is converted into near-infrared invisible light by the wavelength selection filter 53, the light beam is projected without giving any uncomfortable feeling to the examinee's eye. The anterior segment cross-sectional image (molecule scattered light image by the slit light) cut by the slit light beam is captured by the CCD camera 63 together with the aiming mark of the reticle plate 66 via the slit cross-sectional imaging system 60. The slit cross-section imaging system 60 captures a light-cut image of the slit light entering the subject's eye from the front not with a side-by-side but with an oblique axis inclined at 45 degrees, but the imaging system is based on the principle of Scheimpflug. By arranging them, it is possible to capture an image in which the entire surface is in focus, almost in the same manner as from right beside.
[0034]
The video signals of the images captured by the CCD cameras 35 and 63 are input to an image synthesizing / switching device 72, and two photographed images are synthesized on the left and right sides of one screen under the control of the control device 73, and simultaneously displayed on the television monitor 6. You. FIG. 5 shows an example of the display. The left side of the screen is an image of the front anterior segment captured by the CCD camera 35 of the front observation system, 90 is an alignment bright spot, and 91 is a reticle image. The right side of the screen is an anterior segment cross-sectional image captured by the CCD camera 63 of the slit cross-section imaging system, and 92 is a reticle image. Reference numerals 93 and 94 denote measurement laser beams that are projected while converging from an oblique direction of the eye to be inspected. Since the measurement laser light only needs to be observed except during measurement, its output is suppressed to a level that does not impose a burden on the subject's eye 4 in accordance with the sensitivity of the CCD cameras 35 and 63 (using an optical element or the like). The intensity of the laser beam may be adjusted).
[0035]
The examiner operates the joystick 5 to move the measurement unit 4 relative to the subject's eye while observing the front image and the cross-sectional image of the anterior segment displayed on the television monitor 6, and performs alignment as follows. Do.
[0036]
First, while looking at the front image on the left side of the screen, the upper, lower, left, and right directions of the desired measurement site are determined with reference to the positional relationship between the alignment bright spot 90 and the reticle 91. When the left, right, up and down alignment by the front image is completed, alignment in the depth direction (Z direction) is performed while observing the cross-sectional image. Since a cross-sectional image cut in a direction substantially parallel to the visual axis direction is displayed on the television monitor 6, an approximate image of the anterior capsule, cortex, adult nucleus, peripheral embryo nucleus, central embryo nucleus, posterior capsule and the like of the lens is displayed. Can be specified, and measurement sites can be easily grasped. Since the measurement site of the apparatus is a position where the laser beam becomes an extremely fine convergent beam, the measurement site can be determined by observing the laser beam passing through the crystalline lens, and is further defined by following the reticle image 92. Can be determined.
[0037]
In addition, the alignment with the measurement site can use the deviation information by the position detection devices 83a, 83b, and 83c. In this case, do as follows. The examiner adjusts up, down, left, and right so that the alignment bright spot 90 is located at the center of the reticle 91 while looking at the front image on the left side of the screen. Next, front-back adjustment is performed so that the brightness of the alignment luminescent spot is maximized (focus is achieved). When the eye to be examined and the alignment bright point are in a desired state, a reference position setting switch provided on the input device 84 is pressed. The controller 73 takes this position as a reference position for the measurement site of the eye to be examined.
[0038]
After the reference position has been set, the joystick 5 is operated again to perform alignment with the intended measurement site. When the main unit 3 and the measuring unit 4 are moved, each of the position detection devices 83a, 83b, and 83c detects a deviation position in the left, right, up, down, and front and rear directions of the movement position with respect to the set reference position. Will be entered. The control device 73 performs a predetermined process on the input signal to obtain a coordinate position (x, y, z) of the movement position. The video graphic circuit 75 generates character information for display on the basis of the coordinate position data. The character information for display is generated via the image synthesizing / switching device 72 on the screen of the television monitor 6 like the coordinate data 95 shown in FIG. Is displayed in real time.
[0039]
As described above, the alignment of the measurement site can be utilized in combination with the deviation information based on the three-dimensional numerical data in addition to the cross-sectional observation, so that the measurement site can be more easily grasped and the alignment can be easily performed. .
[0040]
When the alignment with the intended measurement site is completed, the examiner presses the measurement start switch provided on the input device 84 to execute the measurement. Upon receiving a signal from the measurement start switch, the control device 73 operates the shutter driving device 81 to close the shutter plate 55 to cut off the slit projection light to the eye to be examined, and also operates the shutter driving device 82 to perform laser scattering. The shutter plate 23 of the light detection system is opened. By closing the shutter plate 55, the slit projection light is prevented from becoming noise light for detecting laser scattered light. Further, it is preferable to simultaneously turn off the illumination light source 36, the point light source 40 for alignment, and the fixation lamp 41 so that these lights do not enter the laser scattered light detection system. The slit projection light and the alignment light may be blocked by providing an infrared cut filter in the optical path of the laser scattered light detection system.
[0041]
When the shutter plate 23 is opened, scattered light (in the embodiment, back scattered light of approximately 140 degrees) caused by the protein particles at the measurement site due to the measurement laser light projected on the crystalline lens is transmitted to the aperture 22 by the imaging lens 21. Is condensed at the position, and passes through the shutter plate 23 which is opened for a predetermined measurement time, and enters the PMT 24. At the time of measurement, the output of the measurement laser light is increased in synchronization with the opening of the shutter plate 23 so that the PMT 24 can more easily detect weak scattered light.
[0042]
The scattered light incident on the PMT 24 is output as an electric signal corresponding to the intensity, and is input to the arithmetic circuit 80. The arithmetic circuit 80 performs a predetermined arithmetic process based on the input signal to obtain a correlation function of the temporal variation of the scattered light intensity, and obtains a measurement result of the protein composition inside the lens. For this measurement, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-505650 (title "Method and Apparatus for Detecting Cataract Occurrence"), the correlation function of the temporal variation of the scattered light intensity is:
(Equation 1)
Figure 0003594390
Represented by the formula, the protein composition of the crystal body portion from the rate (amount) of the (scattered light intensity from particles which are not agglomerated) I f in formula and I s (scattered light intensity from particles are agglomerated) Is calculated.
[0043]
The obtained measurement result is sent to the control device 73, displayed on the television monitor 6 via the video graphic circuit 75 and the image synthesizing / switching device 72, and stored in the storage device 76. In addition, a still image of a cross-sectional image (or a front image if necessary) at the time of measurement, deviation information (coordinate position data) from the set reference position of the measurement site, and input data such as the ID number and age of the subject. The data is also stored in the storage device 76 at the same time. The information on the measurement results and the cross-sectional images stored in the storage device 76 can be printed out (or transferred to a computer or the like) by the output device 85.
[0044]
At the time of re-measurement for examining a change over time, the patient's ID number or the like is input and designated by the input device 84, and the coordinate position data and the cross-sectional photographed image of the previous measurement site stored in the storage device 76 are called. This is used for alignment. For example, after completing the vertical and horizontal alignment based on the front observation image, the image display changeover switch provided on the input device 84 is operated to display the cross-sectional image of the previous measurement on the left half on the television monitor 6, The cross section image of the current measurement is displayed in the right half. While comparing and observing the two screens, the examiner moves the apparatus so that the laser convergence position on the current measurement side and the position of the reticle image become the same as the previous one. As a result, alignment can be performed very easily at the same measurement site as the previous measurement. Instead of making a comparison on the screen of the television monitor 6, the cross-sectional image at the time of the previous measurement may be displayed on another display monitor, or an image printed out may be used.
[0045]
Further, when the deviation information of the previous measurement site with respect to the reference position is used together, more accurate alignment can be performed. For example, the called coordinate position data of the previously measured part is displayed on the television monitor 6. At the time of re-measurement, as in the previous measurement, first, the alignment bright spot projected on the TV monitor 6 is focused on the center of the reticle, and the reference position setting switch is pressed to redefine the reference position. The coordinate position data 95 is reset. Thereafter, the user operates the joystick 5 and moves the apparatus while watching the television monitor 6 so that the coordinate position data of the current measurement becomes the same as the coordinate position data of the previous measurement. Can be aligned.
[0046]
In the above embodiment, the front image and the cross-sectional image are simultaneously displayed on one monitor. However, these may be switched by a switch or the like. Further, the information may be displayed on another monitor.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the layering of each layer of the anterior segment can be specified, and the measurement site for each layer can be grasped very easily.
In addition, reproducibility of the measurement site at the time of re-measurement can be ensured, and accurate measurement of change with time can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing the appearance of an apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a moving mechanism using a joystick.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an optical system of an apparatus according to an embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a main part of a control system of the apparatus according to the embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a screen displayed on a television monitor.
[Explanation of symbols]
6 Television Monitor 10 Laser Irradiation System 20 Laser Scattered Light Detection System 23 Shutter Plate 30 Front Observation System 50 Slit Projection System 60 Slit Cross Section Imaging System 66 Reticle Plate 72 Screen Synthesis / Switching Device 76 Storage Device

Claims (2)

被検眼前眼部に向けてレーザ光を収束させて投光するレーザ投光光学系と、該レーザ光による前眼部組織による散乱光を検出する散乱光検出光学系とを備える眼科測定装置において、被検眼にスリット光を投影するスリット投影光学系と、該スリット投影光により光切断された前眼部断面をシャインプルークの原理に基づいて撮像する断面撮像手段と、該断面撮像手段による断面撮影像を表示する断面像表示手段と、該断面像表示手段による断面像の表示に対して測定部位を特定するためのレチクル像を形成するレチクル形成手段とを備え、レーザ光の収束位置を前眼部断面像で観察可能であることを特徴とする眼科測定装置。An ophthalmologic measurement apparatus including a laser projection optical system that converges and projects laser light toward the anterior segment of the eye to be inspected, and a scattered light detection optical system that detects light scattered by anterior eye tissue by the laser light A slit projection optical system that projects slit light onto the subject's eye, a cross-section imaging unit that captures a section of the anterior eye part light-cut by the slit projection light based on the Scheimpflug principle, and a cross-section imaging using the cross-section imaging unit A cross-sectional image display means for displaying an image, and a reticle forming means for forming a reticle image for specifying a measurement site with respect to the display of the cross-sectional image by the cross-sectional image display means ; An ophthalmologic measurement apparatus characterized by being observable in a partial cross-sectional image. 被検眼前眼部に向けてレーザ光を収束させて投光するレーザ投光光学系と、該レーザ光による前眼部組織による散乱光を検出する散乱光検出光学系とを備える眼科測定装置において、被検眼にスリット光を投影するスリット投影光学系と、該スリット投影光により光切断された前眼部断面をシャインプルークの原理に基づいて撮像する断面撮像手段と、該断面撮像手段による断面撮影像を表示する断面像表示手段とを備え、レーザ光の収束位置を前眼部断面像で観察可能であるとともに、前記被検眼に対する基準位置を設定する基準位置設定手段と、被検眼に対して装置を移動する移動手段と、該移動手段による前記基準位置からの偏位を検出する偏位検出手段と、該偏位検出手段による検出情報を検者に報知する報知手段と、を具備することを特徴とする眼科測定装置。 An ophthalmologic measurement apparatus including a laser projection optical system that converges and projects laser light toward the anterior segment of the eye to be inspected, and a scattered light detection optical system that detects light scattered by anterior eye tissue by the laser light A slit projection optical system that projects slit light onto the subject's eye, a cross-section imaging unit that captures a section of the anterior eye part light-cut by the slit projection light based on the Scheimpflug principle, and a cross-section imaging using the cross-section imaging unit A cross-sectional image display means for displaying an image, the convergence position of the laser beam can be observed in the anterior segment cross-sectional image, and a reference position setting means for setting a reference position with respect to the eye to be inspected; A moving means for moving the apparatus; a deviation detecting means for detecting a deviation from the reference position by the moving means; and a notifying means for notifying an examiner of information detected by the deviation detecting means. Ophthalmic measuring apparatus according to claim.
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