(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼底血管の測定位置を追尾するトラッキング機構と、該トラッキング機構の動作異常を検知する異常検知手段と、前記トラッキング機構の異常発生以前の複数の位置情報を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された前記複数の位置情報の平均値を、トラッキング異常の終了時のトラッキングの復位位置として予測する予測手段と、前記異常検知手段がトラッキングの異常を検知するとトラッキングを中止し、前記異常状態が終了したことを前記異常検知手段が検知すると、前記予測位置から追尾を再開する制御手段とを有することを特徴とする眼底血流計。
【請求項２】
前記異常検知手段は被検者の瞬きを検知する手段とした請求項１に記載の眼底血流計。
【請求項３】
前記記憶手段に記憶される位置情報は、前記異常発生以前の所定時間内における被検眼の位置情報であることを特徴とする請求項１に記載の眼底血流計。
【請求項４】
測定位置を追尾するトラッキング機構と、該トラッキング機構の動作異常を検知する異常検知手段と、前記トラッキング機構の異常発生以前の複数の位置情報を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された前記複数の位置情報の平均値を、トラッキング異常の終了時のトラッキングの復位位置として予測する予測手段と、前記異常検知手段がトラッキングの異常を検知するとトラッキングを中止し、前記異常状態が終了したことを前記異常検知手段が検知すると前記予測したトラッキングの復位位置から追尾を再開する制御手段とを有することを特徴とする測定位置トラッキング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼底血管内の血流状態を測定する眼底血流計及び測定位置トラッキング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は眼底血流計の従来例を示し、眼科診断に通常用いられるスリットランプを血流計測用に改造したものである。光路Ｋ１上には照明光学系が配置されており、観察用光源１からの白色光束は孔あきミラー２で反射され、スリット３、レンズ４、被検眼Ｅの角膜の屈折力を相殺して眼底Ｅａを観察可能とするコンタクトレンズ５を介して、被検眼Ｅの眼底Ｅａ上の血管Ｅｖを照明する。また、孔あきミラー２の背後の光路上には、測定用のＨｅ−Ｎｅレーザー光を発する測定用光源６が配置されており、測定用光源６からの測定光は孔あきミラー２の中央の開口部を通り、観察用光源１からの光束と同軸にされ眼底Ｅａを点状に照射する。
【０００３】
血管Ｅｖ内を流れる血球と血管壁により散乱反射された光は、角度α’をなす光路Ｋ２、Ｋ３上に配置された立体観察用の受光光学系の対物レンズ７ａ、７ｂを通り、ミラー８ａ、８ｂ、ミラー９ａ、９ｂで反射され、接眼レンズ１０ａ、１０ｂを介して検者により眼底像として観察され、検者は接眼レンズ１０ａ、１０ｂを覗いて眼底Ｅａを観察しながら測定部位を選択する。
【０００４】
図１６は検者に観察される眼底像であり、照明光により照明されている領域内で測定対象となる血管Ｅｖを、接眼レンズ１０ａ、１０ｂの焦点面に予め用意されているスケールＳＣと合軸すると、測定用光源６によるレーザー光と血管Ｅｖが合軸され、測定用光源６によるスポット光束ＰＳによって測定部位が決定される。このとき、測定光による眼底Ｅａでの反射光束は光ファイバ１１ａ、１１ｂを介して、フォトマルチプライヤ１２ａ、１２ｂで受光される。
【０００５】
この受光信号は血管Ｅｖ内を流れる血流によりドップラーシフトした成分と、静止している血管壁で反射された成分とが、それぞれ干渉することによって生ずる所定のビート信号成分を含んでおり、このビート信号を周波数解析して血管Ｅｖ内の血流速度を求めることができる。
【０００６】
図１７はフォトマルチプライヤ１２ａ、１２ｂで測定された受光信号を周波数解析した結果の一例であり、横軸は周波数Δｆ  、縦軸はその出力ΔＳを示している。周波数の最大値Δｆｍａｘと、入射光束の波数ベクトルκｉ  及び受光光束の波数ベクトルκｓ  と、血流の速度ベクトルυとの関係は、
Δｆｍａｘ＝（κｓ  −κｉ  ）・υ                              …（１）
と表すことができる。
【０００７】
従って、フォトマルチプライヤ１２ａ、１２ｂのそれぞれの受光信号から算出された周波数の最大値Δｆｍａｘ１  とΔｆｍａｘ２  、レーザー光の波長λ、測定部位の屈折率ｎ、眼内での受光光軸Ｋ２とＫ３のなす角度α、眼内で受光光軸Ｋ２、Ｋ３の作る平面と血流の速度ベクトルυとのなす角度βを用いて、式（１）  を変形すると、最大血流速度Ｖｍａｘは、
Ｖｍａｘ＝｛λ／（ｎ・α）｝・｜Δｆｍａｘ１  −Δｆｍａｘ２  ｜／  ｃｏｓβ  …（２）
と表すことができる。
【０００８】
このように、２方向から計測を行うことにより測定光の入射方向の寄与が相殺され、眼底Ｅａ上の任意の部位の血流を計測することができる。
【０００９】
更に、血管Ｅｖが円筒形であると仮定すれば、血流量Ｑは、
Ｑ＝（πｄ２  ／４）・（Ｖｍａｘ／２）                        …（３）
で表される。ここで、ｄは血管Ｅｖの直径である。
【００１０】
また、図２に示す２本の受光光路Ｋ２、Ｋ３が作る平面と眼底Ｅａとの交線Ａと、血流の速度ベクトルυと交線Ａのなす角βとから、真の血流速度を測定するためには、（２）  式においてβ＝０°として、交線Ａを速度ベクトルυに一致させる必要がある。このため、従来例では受光光学系全体を回転させるか、又は受光光学系中にイメージローテータを配置して光学的に一致させるようにしている。
【００１１】
しかし、この装置はスリットランプがベースとなっているので、眼底観察を行う際に被検眼Ｅにコンタクトレンズを装着しなければならない。このために、コンタクトレンズの圧迫が眼底血流状態に影響を及ぼす。
【００１２】
このようなコンタクトレンズによる弊害を除去するために、独自の光学系を使用した装置が特開昭６３−２８１３３号公報に開示されている。しかしこの装置は被検眼Ｅが自在に動けることが、逆に測定対象である血管に常時測定ビームを投射することを難しくしている。従って、被検眼Ｅの旋回中心と共役位置に、回転軸が直交する２つのガルバノメトリックミラーを配置し、撮影手段からの出力によりこれらのガルバノメトリックミラーを制御する眼底トラッキング装置を付加することによって、眼底血管にトラッキングビームを投射し、そのビームによる血管像を撮像し、その像位置の信号を使用して光学系を制御して、常に測定血管に測定ビームを保持するようにしている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような眼底トラッキング装置を使用するに際し、被検者の瞬き等をも考慮する必要が生ずる。
【００１４】
本発明の第１の目的は、上述に鑑み、眼底血流測定の異常状態を検出し、測定不能状態を回避する眼底血流計を提供することにある。
【００１６】
本発明の第２の目的は、トラッキングの動作不良を検知し、不良状態の解除後は自動的にトラッキングを再開する測定位置トラッキング装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための第１発明に係る眼底血流計は、眼底血管の測定位置を追尾するトラッキング機構と、該トラッキング機構の動作異常を検知する異常検知手段と、前記トラッキング機構の異常発生以前の複数の位置情報を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された前記複数の位置情報の平均値を、トラッキング異常の終了時のトラッキングの復位位置として予測する予測手段と、前記異常検知手段がトラッキングの異常を検知するとトラッキングを中止し、前記異常状態が終了したことを前記異常検知手段が検知すると、前記予測位置から追尾を再開する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
第２発明に係る測定位置トラッキング装置は、測定位置を追尾するトラッキング機構と、該トラッキング機構の動作異常を検知する異常検知手段と、前記トラッキング機構の異常発生以前の複数の位置情報を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された前記複数の位置情報の平均値を、トラッキング異常の終了時のトラッキングの復位位置として予測する予測手段と、前記異常検知手段がトラッキングの異常を検知するとトラッキングを中止し、前記異常状態が終了したことを前記異常検知手段が検知すると前記予測したトラッキングの復位位置から追尾を再開する制御手段とを有することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明を図１〜図１４に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は第１の実施例の眼底カメラの構成図を示し、可視光を発するタングステンランプ等の照明光源２１から対物レンズ２２に至る光路上には、黄緑色光を透過するバンドパスフィルタ２３、コンデンサレンズ２４、ミラー２５、光束を効率良く被検眼Ｅに受光するフィールドレンズ２６、リング状の開口部を有するリングスリット２７、リレーレンズ２８、２９、孔あきミラー３０、イメージローテータ３１が順次に配列されている。そして、対物レンズ２２の近傍には瞬き検知部３２が設けられている。
【００２１】
孔あきミラー３０の背後の光路上には、小ミラー対３３ａ、３３ｂ、アパーチャ３４、イメージスタビライザ３５、観察光学系３６、レンズ３７、アパーチャ３８、レンズ３９、ＮＤフィルタ切換部４０、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光を出射する測定用光源４１が順次に配置されている。小ミラー対３３ａ、３３ｂのそれぞれの反射方向の光路上には、レンズ４２ａ、４２ｂ、フォトマルチプライヤ４３ａ、４３ｂが配置されている。なお、図１では重複を避けるため小ミラー３３ａの光軸上の部材のみを示している。
【００２２】
イメージスタビライザ３５には、レンズ４４、４５、ガルバノメトリックミラー４６、レンズ４７、４８、ガルバノメトリックミラー４９が順次に配列されており、ガルバノメトリックミラー４６、４９は外部に付設された操作桿５０の操作により回転されるようになている。このイメージスタビライザ３５では、眼底Ｅａがレンズ４４、４５によりガルバノメトリックミラー４６と、更にレンズ４７、４８によりガルバノメトリックミラー４９と共役とされている。
【００２３】
観察光学系３６には、光路上を移動するフォーカシングレンズ５１、ダイクロイックミラー５２が設けられ、ダイクロイックミラー５２の反射方向には、ハーフミラー５３、レンズ５４、テレビカメラ５５が配列され、テレビカメラ５５の出力は白黒テレビモニタ５６に接続されている。また、ハーフミラー５３の反射方向には血管検出系５７が設けられ、ミラー５８、レンズ５９、フィルタ６０、イメージインテンシファイヤ付きの一次元ＣＣＤセンサ６１が配列されている。
【００２４】
フォトマルチプライヤ４３ａ、４３ｂの出力は血流速算出部６２の入力側に接続され、血流速算出部６２の出力は血流量算出部６３と表示部６４に接続されてており、血流量算出部６３の出力は表示部６４に接続されている。ＣＣＤセンサ６１の出力はトラッキング制御手段６５、血管径算出部６６に接続されており、トラッキング制御手段６５の出力は制御装置６７を介してガルバノメトリックミラー４６、４９を駆動する駆動回路６８に接続され、血管径算出部６６の出力は血流量算出部６３と表示部６６に接続されている。また、瞬き検知部３２と操作桿５０の出力は制御装置６７に接続され、同期信号発生回路６９の出力信号ＳＳは、ＣＣＤセンサ６１、血流速算出部６２、血管径算出部６６に接続されている。
【００２５】
図２はトラッキング制御手段６５のブロック回路構成図を示し、ＣＣＤセンサ６１の出力は増幅器７０、ローパスフィルタ７１を経て微分器７２に接続されている。微分器７２の出力はゼロクロスコンパレータ７３を介して計数器７４に接続され、計数器７４の出力は、Ｄ／Ａ変換器７５を介して出力部７６から制御装置６７に接続されている。また、ＣＣＤセンサ６１、計数器７４、Ｄ／Ａ変換器７５には、同期信号発生回路６９の同期信号ＳＳが入力されるようになっている。
【００２６】
図３は血流速算出部６２のブロック回路構成図を示し、血流速算出部６２は２つのスペクトルアナライザ７７ａ、７７ｂとこれらの信号を受ける信号処理手段７８とから構成されている。スペクトルアナライザ７７ａ、７７ｂにはそれぞれ小ミラー対３３ａ、３３ｂからの反射光を受光するフォトマルチプライヤ４３ａ、４３ｂの出力が接続され、信号処理手段７８の出力は血流量算出部６３と表示部６４に接続されている。
【００２７】
図４は血管径算出部６６のブロック回路構成図を示し、血管径算出部６６のコンパレータ７９にはＣＣＤセンサ６１の出力ＳＧと基準電圧発生回路８０の基準電圧出力Ｖｅとが接続され、コンパレータ７９の出力Ｗａは積分器８１に接続され、積分器８１には血管径信号が出力されるようになっている。また、積分器８１には初期化信号回路８２の出力ＩＳが接続され、同期信号発生回路６９の同期信号ＳＳは、ＣＣＤセンサ６１と初期化信号回路８２に接続されている。
【００２８】
図５は制御装置６７のブロック構成図を示し、トラッキング動作不良時に自動的に血流測定を再開する機構を示している。制御装置６７はトラッキング状態を判断して、駆動回路６８を介してその状態に適したガルバノメトリックミラー４６、４９に駆動信号を送り出すようになっている。
【００２９】
トラッキング制御手段６５内の計数器８３の出力はトラッキング不能状態を検出するトラッキングエラー検出部８４と血管位置記憶部８５に接続され、血管位置記憶部８５の出力は血管位置算出部８６に接続されている。制御装置６７の判断部８７には、トラッキングエラー検出部８４の出力、ＮＤフィルタ切換部４０の切換状態信号、瞬き検知部３２の出力が接続されており、更に操作桿５０のスタート・ストップスイッチ８８の出力も接続されている。また、判断部８７の出力は信号切換部８９と血管位置算出部８６とに接続されている。信号切換部８９には、血管位置算出部８６の出力、操作桿５０の出力、トラッキング機構を有するトラッキング制御手段６５の出力の３種の信号が接続されており、信号切換部８９の出力は駆動回路６８に接続されている。
【００３０】
上述の構成を有する眼底血流計において、照明光源２１から出射した照明光は、バンドパスフィルタ２３、コンデンサレンズ２４、ミラー２５、フィールドレンズ２６を介してリングスリット２７に結像する。リングスリット２７を出射した照明光は、リレーレンズ２８、２９により孔あきミラー３０に一旦結像した後に、イメージローテータ３１を通り対物レンズ２２により被検眼Ｅの瞳上に結像し、被検眼Ｅの眼底Ｅａをほぼ一様に照明する。
【００３１】
眼底Ｅａからの反射光は、再び対物レンズ２２、イメージローテータ３１を通り、孔あきミラー３０の中央の孔、アパーチャ３４を経て、イメージスタビライザ３５に入射する。このとき、操作桿５０を操作してガルバノメトリックミラー４６、４９を回転移動し、眼底Ｅａ上の測定部位を指定する。
【００３２】
イメージスタビライザ３５を出射した光束は観察光学系３６に入射し、フォーカシングレンズ５１、ダイクロイックミラー５２を経て、ハーフミラー５３で２光路に分配され、一方の光束はレンズ５４を経てテレビカメラ５５に結像し、白黒テレビモニタ５６に眼底像Ｅａ’  が表示され、この眼底像Ｅａ’を観察しながら検者は装置のアライメント及び測定部位の選択を行う。
【００３３】
図６はテレビモニタ５６で観察される眼底像Ｅａ’を示し、座標軸Ａの方向は小ミラー対３３ａ、３３ｂの中心を結んだ平面と眼底Ｅａとの交差線の方向を表し、測定用レーザー光の像ＰＳは測定部位を表しスポット像である。検者は先ず操作桿５０を操作し、測定すべき血管Ｅｖ上にスポット像ＰＳを合致させる。このとき、スポット像ＳＰは検者の視野に対し中心に位置したまま固定されており、眼底像Ｅａ’が移動して観察される。
【００３４】
その後にイメージローテータ３１を回転すると、眼底像Ｅａ’が図の矢印の方向に視野の中心を回転し、検者は測定する血管Ｅｖの血流方向を軸Ａの方向に合致させる。これは図１６においてβ＝０°とすることを意味している。このようにして、測定部位が選択されている場合には、血管検出系５７のＣＣＤセンサ６１により軸Ａと直交する軸Ｄ方向の一次元像が撮像されることになり、測定中において軸Ｄ方向の血管Ｅｖの位置が一定となるように、イメージスタビライザ３５のガルバノメトリックミラー４６が駆動される。
【００３５】
また、ハーフミラー５３で分配された他方の光束は血管検出系５７に入射し、ミラー５８、レンズ５９、フィルタ６０を介して、一次元ＣＣＤセンサ６１上に結像する。このとき、フィルタ６０は測定用光源４１のレーザー光の波長を遮光するので、このレーザー光はＣＣＤセンサ６１上には到達せず、ＣＣＤセンサ６１は照明光源２１からの照明光のみによる血管像を撮像する。そして、血管検出系５７のＣＣＤセンサ６１はテレビカメラ５５の像よりも拡大された像を結像し、詳細な血管像を血管径算出部６６を経て表示部６３に表示する。また、ＣＣＤセンサ６１の出力はトラッキング制御手段６５にも送られ、トラッキング制御手段６５は駆動回路６８へのトラッキング用信号を生成する。
【００３６】
図７はトラッキング制御手段６５により駆動回路６８へトラッキング用信号を生成する動作のタイミングチャート図を示し、２５６個のピクセルから成る一次元ＣＣＤ６１の画像出力Ｗ１は図２に示すトラッキング制御手段６５の増幅器７０で増幅された後に、実際の眼底像Ｅａ’  の波形を変形させないような適当なローパスフィルタ７１により波形Ｗ２のように整形され、微分器７２で微分されて微分波形Ｗ３となる。その後に、ゼロクロスコンパレータ７３を通過して二値化されて波形Ｗ４となる。波形Ｗ４がローレベル間を計数する計数値は同期信号発生回路６９からの信号ＳＳに同期して各測定毎にクリアされ、１走査終了時の計数値が波形Ｗ５のように血管位置に対応する。そして、この計数値が所定の値になるように、ガルバノメトリックミラー４６、４９を駆動する位置信号が駆動回路６８に出力される。本実施例では、１ｋＨｚの割合でこの操作を行うことによって、眼球運動により移動する測定対象血管の位置と、レーザー光の照射位置及び検出部の位置との関係を一定に保つように自動的に制御を行う。
【００３７】
即ち、ガルバノメトリックミラー４６は駆動回路６８の操作によって被検眼Ｅの固視微動を自動的に補償する動きをし、一旦検者が測定すべき血管位置を指定すると、この位置の血管がＣＣＤセンサ６１上に撮像され、このとき測定用レーザー光はハーフミラー５３によって観察光学系３６と同軸とされ、その後に光路を逆に戻って眼底Ｅａ上に導かれ、常に指定した測定血管上に投射される。
【００３８】
測定用レーザー光はダイクロイックミラー５２により観察用光学系３６に結合される前に、レンズ３７により眼底Ｅａと共役な位置のアパーチャ３８にスポットを形成し、レンズ３７を経てその共役関係が調節されている。従って、検者がフォーカシングレンズ５１を光軸上に移動させて眼底Ｅａのピント合わせを行うと、テレビカメラ５５の撮像面と一次元ＣＣＤセンサ６１の撮像面が同時に眼底Ｅａと共役になる。眼底Ｅａ上の血管Ｅｖから反射された測定レーザー光の内、孔あきミラー３０を直進する光束はそのまま観察光学系３６に導光され、テレビカメラ５５で測定部位を示す指標として作用する。
【００３９】
一方、測定レーザー光の一部は孔あきミラー３０の後方に設けられた小ミラー対３３ａ、３３ｂで反射される。図８は瞳孔上の各光束の配置を表し、小ミラー対３３ａ、３３ｂによる像Ｍａ、Ｍｂはそれぞれ受光用光束位置を表し、アパーチャ３４の像ＰＡは観察用光束及び測定用レーザー光の位置を表し、リングスリット２７の投光部の像ＰＲは照明光束の位置を表している。そして、像Ｍａ、Ｍｂから測定部位を臨む角が、図１５における測定角αに相当する。
【００４０】
従来例で述べた速度検出の原理によれば、血流速は血管壁からの散乱反射光と血流中の散乱反射光との干渉信号から得られるので、測定中に軸Ａ方向に眼底Ｅａが移動しても血管Ｅｖを軸Ａには平行にしておけば測定結果は影響を受けない。一方、軸Ａと直交する軸Ｄ方向に眼底Ｅａが移動した場合には、測定用レーザー光が血管Ｅｖ上から逸脱してしまい測定が不可能となる。従って、血管検出系５７とイメージスタビライザ３５は共働して、この軸Ｄ方向の一次元トラッキングを行っている。
【００４１】
小ミラー対３３ａ、３３ｂで反射された光束は、レンズ４２ａ、４２ｂで集光され、フォトマルチプライヤ４３ａ、４３ｂで受光され、光電変換されて電気信号となり、同期信号発生回路６９からの同期信号ＳＳと同期して、図３のスペクトルアナライザ７７ａ、７７ｂに送られる。これらの信号はフーリエ変換されて信号処理手段７８に入力され、信号処理手段７８において２つの最大血流量ｆｍａｘ１、ｆｍａｘ２が演算され血流速が求められる。そして、この血流速データは血流量算出部６３と表示部６６へ送られる。
【００４２】
図９は血管径算出のタイミングチャート図を示し、血管径算出部６６においては、同期信号発生回路６９からの同期信号ＳＳに同期して、ＣＣＤセンサ６１からの信号ＳＧがコンパレータ７９に入力される。コンパレータ７９は予め定められた基準電圧発生回路８０からの基準電圧Ｖｅと信号ＳＧとを比較して、基準電圧Ｖｅを越える出力Ｗａを求め、その出力を積分して電位Ｖを得る。この電位Ｖは初期化信号回路８２からの信号ＩＳによって各測定毎にクリアされ、このクリアされる直前の積分器８１の出力電位Ｖが血管径ｄに対応している。
【００４３】
このようにして求めた血管径ｄも、血流速と同様に血流量算出部６３及び表示部６３へ送られ、血流量算出部６３においては、血流速算出部６２と血管径算出部６６からそれぞれ供給される血流速と血管径から血流量を算出する。これらの血流速、血管径、血流量は、例えば動脈硬化、糖尿病等の診断に役立てることができる。
【００４４】
なお、本実施例においては、同期信号発生回路６９からの同期信号ＳＳを使用して回路の動作を進行させているが、同期信号発生回路６９をクロック回路に置き換えて、クロック信号により動作を進めてもよい。即ち、クロック回路からのクロック信号を血管径算出部６６と血流速算出部６２とに供給し、それぞれ独自の内部計数器でクロック信号を計数して、それぞれの演算タイミングを決定するように内部計数器を設定しておけばよい。
【００４５】
図５に示すトラッキング動作不良時の血流測定の自動再開機構において、トラッキングエラー検出部８４はトラッキング制御手段６５から出力される計数値を管理し、管理範囲外の数値が検出された場合にはエラー信号を出力する。また、ＮＤフィルタ切換部４０はレーザーの光量を調節するＮＤフィルタを切換える際に、レーザー光を遮光するために生ずるトラッキング不能状態を出力し、瞬き検知部３２は瞼により光路が遮光するトラッキング不能状態を出力する。この他にも、眼帯からの散乱光の光量減少や血流速度の算出不能等を判断部８７に入力し、トラッキングの制御を行うようにしてもよい。判断部８７はこれらの信号の状態を判断して指示を送り、信号切換部８９はその指示に基づいて出力を切換える。
【００４６】
図１０は血流測定の自動再開動作のフローチャート図を示し、トラッキングに入る前の測定ビームの照射開始時に、制御装置６７は観察視野の中心に測定ビームスポットが照射されるように初期化を行い、操作桿５０の指示に従って駆動回路６８に操作信号を出力し、検者の指示する位置に測定ビームを移動する。
【００４７】
次に、操作桿５０のスタート・ストップスイッチ８８から測定スタート信号が出力されると、判断部８７はトラッキングエラー検出部８４、ＮＤフィルタ切換部４０、瞬き検知部３２からのエラー信号を確認する。判断部８７はこれらからエラー信号が出力されていないことを確認すると、信号切換手段８９にトラッキング制御手段６５からの入力を有効とする信号を出力し、信号切換手段８９は駆動回路６８にトラッキング制御手段６５からの信号を出力して眼底トラッキングを行う。
【００４８】
トラッキング動作中にトラッキングエラーが発生すると、判断部８７にトラッキングエラー検出部８４からのエラー信号が入力されるので、判断部８７は血管位置算出部８６に再スタート位置の計算開始信号を出力すると同時に、信号切換部８９に血管位置算出部８６からの入力を有効とする信号を出力する。血管位置算出部８６は再スタート位置の計算開始信号が入力されると、駆動回路６８への再スタート位置を算出する。信号切換部８９は駆動回路６８に血管位置算出部８６からの信号を出力するので、駆動回路６８は再スタート位置にガルバノメトリックミラー４６をセットして、トラッキングが中断される。再び、トラッキングエラーが無くなると、判断部８７にエラー信号の入力が無くなるので、判断部８７は血管位置算出部８６に再スタート位置の計算終了信号を出力すると同時に、トラッキング制御手段６５からの入力を有効とする信号を出力する。
【００４９】
以上の動作によって、眼底トラッキング中にトラッキングエラーが発生した場合には、トラッキングを一時中断して再スタート位置で待機し、トラッキングエラーが無くなると再スタート位置からトラッキングを再開するようにすることができる。また、測定を中止したい場合には、操作桿５０のスタート・ストップスイッチ８８を操作することによって、ストップ信号が検出されてトラッキングを中止することができる。更に、ＮＤフィルタを切換える際に、レーザー光が遮光されるために生ずるトラッキング不能状態や、瞼によって光路が遮ぎられるトラッキング不能状態の時も、同様の動作によって眼底トラッキングを再開することができる。
【００５０】
次に、血管位置算出部８６で再スタート時の測定ビーム照射位置を算出する。血管位置記憶部８５には、トラッキング制御手段６５の計数器８３から換算した本測定装置に対する相対血管位置データが、１０ｍ秒間隔で５０個記憶されており、この記憶されている位置を基にトラッキングの再スタート時の眼底血管位置を予測している。
【００５１】
トラッキング制御部８４から出力される計数値が範囲外の数値であった場合や、レーザーの光量を調節するＮＤフィルタを切換える際のトラッキング不能は、眼球運動によって生ずるトラッキングエラーではないので、トラッキングエラーが生ずる直前の位置を出力するようにする。瞬き時に瞼によって光路が遮ぎられるトラッキング不能状態の場合は、眼球運動を伴った瞬きとなるために、トラッキングエラーが生じた直前の位置を出力していると、トラッキング再スタート時に血管が検出できないので、この場合は記憶されている血管位置データを基に再スタート位置を計算する。
【００５２】
瞬きは通常１００ｍ秒で終了するので、１００ｍ秒前の位置を再スタート位置としているが、被検者の意志によっては１００ｍ秒以上眼を閉じている場合も考えられるので、この場合には眼球運動に伴う相対位置データの振幅の中心位置を再開位置としてトラッキングを再開できる確率が最も高く、５０個のデータの平均値を再開位置としている。
【００５３】
また、その他にも加重平均処理を行う方式や、計数器８３の出力の異常、固視状態の異常、被検者の瞬きの初期に生ずる眼底Ｅａからの光量不足による異常等の影響を小さくするために、血管位置データ内で頻度の低いものを間引く方式や、新しいデータを重視するために時間に比例して重みが大きくなるような係数を乗じて平均を求める方式等も考えられる。
【００５４】
図１１は第２の実施例の構成図を示し、図１と同じ符号は同じ部材を表している。瞬き検知部３２は被検眼Ｅの前に設けられておらず一次元ＣＣＤ６１の出力が、回路により構成された瞬き検知部３２’に接続され、図１２に示すようにＣＣＤ６１で測定ビームの照射領域Ｐよりも広い範囲の撮像領域Ｓを撮像する。ここで、測定ビームの照射光路と撮影光路とは同一光路なので、トラッキングを行っても常に測定ビームと撮像素子との関係は一定となり、ＣＣＤ６１の出力信号は図１３に示すようになる。
【００５５】
従って、測定ビーム照射領域Ｐと照射していない領域とのコントラストを比較することにより、瞬きを検出することが可能となる。コントラストが大きいときは眼底像Ｅａ’  を捉えている状態であり、コントラストが小さくなると瞬きが行われている等の眼底Ｅａに測定ビームスポットＰが照射されていない状態が発生していることを示し、その後にコントラストが所定値以上になると、瞬きが終了したものとしトラッキング可能信号を発生し、この信号に基づいて制御装置６７はトラッキングを再スタートする。
【００５６】
なお、瞬き検知は例えば被検眼Ｅに光束を投影し、被検眼Ｅの瞼と虹彩と瞳孔からの反射光を連続的に検出し、この反射光の受光形状から瞼の掛かり具合を検知したり、測定ビーム照射光路内に眼底Ｅａ上で暗部となる部分を意図的に設け、それを含めて眼底像を撮像し、そのコントラストを検出して瞬き検知を行うことができる。
【００５７】
図１４は瞬き検知による自動トラッキング再開動作のフローチャート図を示し、眼底トラッキング中に瞬き検知部３２’が瞬きを検出し、記憶してある血管位置を基にして血管位置算出部８６は再トラッキング開始時の被検者の眼底血管位置を予測して算出する。この算出値に基づいて測定ビームの位置を決定して、ガルバノメトリックミラー４６、４９の角度を制御し、その後で瞬きの終了を検出すると自動的に眼底トラッキングが再開される。
【００５８】
以上の実施例は眼底血流計について説明を行ったが、これ以外の眼球運動のトラッキング機構を有する眼科撮影装置や測定装置の場合にも、本発明のトラッキング装置を設けることにより、瞬き等の異常によってトラッキング不能状態が発生したときにトラッキングを中止し、異常が除去させた後に自動的にトラッキングを再開して撮影や測定を継続することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように第１発明に係る眼底血流計は、眼底血管の血流状態を測定中に、測定不能となる異常状態を検出して測定を中止し、異常状態が除去された後に、自動的に血流測定を再開することができるので、測定をやり直すことなく、血流状態の測定を常に正確かつ簡便に行うことができる。
【００６１】
第２発明に係る測定位置トラッキング装置は、トラッキング状態を監視し、トラッキング動作の不良を検出したときにトラッキングを中止し、トラッキングの不良状態が解除された後に、自動的にトラッキングを再開することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の構成図である。
【図２】トラッキング制御手段のブロック回路構成図である。
【図３】血流速算出部のブロック回路構成図である。
【図４】血管径算出部のブロック回路構成図である。
【図５】自動トラッキング再開時の制御装置の動作のブロック回路構成図である。
【図６】血管位置算出のタイミングチャート図である。
【図７】照射光束と観察光束の説明図である。
【図８】観察眼底像の説明図である。
【図９】血管径算出部のタイミングチャート図である。
【図１０】自動トラッキング再開時の制御装置の動作のフローチャート図である。
【図１１】第２の実施例の構成図である。
【図１２】眼底像の撮像領域の説明図である。
【図１３】ＣＣＤの出力のグラフ図である。
【図１４】瞬き検知による自動トラッキング再開動作のフローチャート図である。
【図１５】従来例の構成図である。
【図１６】受光信号の周波数解析のグラフ図である。
【図１７】観察像の説明図である。
【符号の説明】
３１  イメージローテータ
３２、３２’  瞬き検知部
３３ａ  小ミラー対
３５  イメージスタビライザ
３６  観察光学系
４０  ＮＤフィルタ切換部
４１  測定用光源
４６、４９  ガルバノメトリックミラー
５０  操作桿
５５  テレビカメラ
５６  テレビモニタ
５７  血管検出部
６１  ＣＣＤセンサ
６２  血流速算出部
６３  血流量算出部
６５  トラッキング制御手段
６６  血管径算出部
６７  制御装置
６９  同期信号発生回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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