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【発明の名称】 眼底カメラ
【発明者】 【氏名】中西 弘敬

【要約】 【課題】アライメントが容易に行え、良好な眼底像を撮影できる。

【構成】被検者眼の前眼部を撮像する第1撮像素子とを持つ前眼部観察光学系と、照明光学系により照明された被検者眼の眼底を撮像するための第2撮像素子を持つ眼底観察光学系と、第1撮像素子により撮像された前眼部像と前記第2撮像素子により撮像された眼底像とを切り換え表示可能な表示手段と、を有する眼底カメラにおいて、
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検者眼の前眼部を撮像する第1撮像素子とを持つ前眼部観察光学系と、照明光学系により照明された被検者眼の眼底を撮像するための第2撮像素子を持つ眼底観察光学系と、前記第1撮像素子により撮像された前眼部像と前記第2撮像素子により撮像された眼底像とを切り換え表示可能な表示手段と、を有する眼底カメラにおいて、
前記表示手段により前眼部像を表示した状態において装置本体を被検者眼に対して所定位置にアライメントするための第1のアライメント基準を設定するアライメント設定手段と、
前記表示手段の観察像の表示状態を前記第1撮像素子による前眼部像表示から前記第2撮像素子による眼底像表示に切り換える表示切換手段と、を有し、
前記アライメント設定手段は前記表示切換手段による観察像切り換え時における前記装置本体のアライメント位置が前記第1アライメント基準に基づいて位置決めされたアライメント位置でない場合には,前記観察像切り換え時における前記第1撮像素子の撮像結果に基づいて第2のアライメント基準を設定し該第2アライメント基準を前記観察像を眼底像とした状態におけるアライメント基準とする、
ことを特徴とする眼底カメラ。
【請求項2】
請求項1の眼底カメラは、被検者眼の前眼部にアライメント指標を投影するアライメント指標投影光学系を有し、
前記アライメント設定手段は、表示切換手段による切り換え時における前記第1撮像素子に受光される前記アライメント指標の受光位置に基づいて第2のアライメント基準を設定することを特徴とする眼底カメラ。
【請求項3】
請求項1の眼底カメラは、さらに前記第1撮像素子によって得られる前眼部像から瞳孔位置を検出する瞳孔位置検出手段と、該瞳孔位置検出手段からの検出結果に基づいて眼底に照射する照明光束が被検者眼の虹彩にけられることなく前記瞳孔を通過可能か否かを判定する判定手段と、該判定手段の判定結果に基づいて前記照明光束が虹彩にけられない位置または方向を求め装置本体のアライメントを誘導する誘導手段と、を備えることを特徴とする眼底カメラ。
【請求項4】
請求項3の眼底カメラにおいて、被検者眼の前眼部にアライメント指標を投影するアライメント指標投影光学系と、
前記第1撮像素子によって得られるアライメント指標の受光位置に基づいて角膜頂点位置を検出する角膜頂点位置検出手段と、
前記角膜頂点位置手段によって検出される角膜頂点位置と前記第1のアライメント基準とに基づいて被験者眼に対する装置本体のアライメント偏位量を検出するアライメント検出手段と、を有し、
前記誘導手段は、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて前記アライメント偏位量が所定の許容範囲を満たすように装置本体のアライメントを誘導した後、前記判定手段の判定結果に基づいて前記照明光束が虹彩にけられない位置または方向を求め装置本体のアライメントを誘導することを特徴とする眼底カメラ。
【請求項5】
請求項1の眼底カメラにおいて、
前記アライメント設定手段によって設定される所定のアライメント基準を基準としてアライメント偏位量を検出するアライメント検出手段と、
前記アライメント検出手段の検出結果に基づいてアライメント完了するように前記装置本体を駆動する自動アライメント手段と、
眼底観察像に切り換わった後に、前記設定手段によって設定された前記第2のアライメント基準位置を基準として検出されるアライメント偏位量が所定範囲から外れたときに前記自動アライメントの作動を開始させる制御手段と、を備えることを特徴とする眼底カメラ。
【請求項6】
請求項1の眼底カメラにおいて、
前記アライメント設定手段によって設定される所定のアライメント基準を基準としてアライメント偏位量を検出するアライメント検出手段と、
被験者眼の眼底像が表示された前記表示手段の画面上にアライメント指標を電子的に表示し、前記設定手段によって設定された前記第2のアライメント基準を基準として検出されるアライメント偏位量に基づいて前記アライメント指標を表示制御する表示制御手段と、を備えることを特徴とする眼底カメラ。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、被験者眼の眼底を撮影する眼底カメラに関する。
【背景技術】
【0002】
被験者眼の眼底を撮影する眼底カメラとしては、被験者眼の角膜頂点に撮影光軸をアライメントして眼底撮影を行うものが一般的である(特許文献1参照)。また、特許文献2には、被験者眼の瞳孔中心に撮影光軸をアライメントして眼底撮影を行う眼底カメラも提案されている。
【特許文献1】特開平8−275921号公報
【特許文献2】特開平10−295644号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、眼底の周辺撮影時では、角膜頂点と瞳孔中心の偏心が大きくなる。このため、角膜頂点にアライメントする場合、被験者眼の虹彩によって眼底照明光が遮光されてやすく、照明光量不足で眼底画像の一部が暗くなる可能性がある。また、瞳孔中心にアライメントする場合、角膜頂点にアライメントする手法と比較すると、角膜や水晶体の反射によるフレアが眼底画像に発生しやすい。すなわち、良好な眼底画像を撮影するためには、被検眼に対するアライメントにおいて、細かい調整が必要とされる。
【0004】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、アライメント調整が容易に行え、良好な眼底像を撮影できる眼底カメラを提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【0006】
(1) 被検者眼の前眼部を撮像する第1撮像素子とを持つ前眼部観察光学系と、照明光学系により照明された被検者眼の眼底を撮像するための第2撮像素子を持つ眼底観察光学系と、前記第1撮像素子により撮像された前眼部像と前記第2撮像素子により撮像された眼底像とを切り換え表示可能な表示手段と、を有する眼底カメラにおいて、
前記表示手段により前眼部像を表示した状態において装置本体を被検者眼に対して所定位置にアライメントするための第1のアライメント基準を設定するアライメント設定手段と、
前記表示手段の観察像の表示状態を前記第1撮像素子による前眼部像表示から前記第2撮像素子による眼底像表示に切り換える表示切換手段と、を有し、
前記アライメント設定手段は前記表示切換手段による観察像切り換え時における前記装置本体のアライメント位置が前記第1アライメント基準に基づいて位置決めされたアライメント位置でない場合には,前記観察像切り換え時における前記第1撮像素子の撮像結果に基づいて第2のアライメント基準を設定し該第2アライメント基準を前記観察像を眼底像とした状態におけるアライメント基準とする、
ことを特徴とする。
(2) (1)の眼底カメラは、被検者眼の前眼部にアライメント指標を投影するアライメント指標投影光学系を有し、
前記アライメント設定手段は、表示切換手段による切り換え時における前記第1撮像素子に受光される前記アライメント指標の受光位置に基づいて第2のアライメント基準を設定することを特徴とする。
(3) (1)の眼底カメラは、さらに前記第1撮像素子によって得られる前眼部像から瞳孔位置を検出する瞳孔位置検出手段と、該瞳孔位置検出手段からの検出結果に基づいて眼底に照射する照明光束が被検者眼の虹彩にけられることなく前記瞳孔を通過可能か否かを判定する判定手段と、該判定手段の判定結果に基づいて前記照明光束が虹彩にけられない位置または方向を求め装置本体のアライメントを誘導する誘導手段と、を備えることを特徴とする。
(4) (3)の眼底カメラにおいて、被検者眼の前眼部にアライメント指標を投影するアライメント指標投影光学系と、
前記第1撮像素子によって得られるアライメント指標の受光位置に基づいて角膜頂点位置を検出する角膜頂点位置検出手段と、
前記角膜頂点位置手段によって検出される角膜頂点位置と前記第1のアライメント基準とに基づいて被験者眼に対する装置本体のアライメント偏位量を検出するアライメント検出手段と、を有し、
前記誘導手段は、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて前記アライメント偏位量が所定の許容範囲を満たすように装置本体のアライメントを誘導した後、前記判定手段の判定結果に基づいて前記照明光束が虹彩にけられない位置または方向を求め装置本体のアライメントを誘導することを特徴とする。
(5) (1)の眼底カメラにおいて、
前記アライメント設定手段によって設定される所定のアライメント基準を基準としてアライメント偏位量を検出するアライメント検出手段と、
前記アライメント検出手段の検出結果に基づいてアライメント完了するように前記装置本体を駆動する自動アライメント手段と、
眼底観察像に切り換わった後に、前記設定手段によって設定された前記第2のアライメント基準位置を基準として検出されるアライメント偏位量が所定範囲から外れたときに前記自動アライメントの作動を開始させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
(6) (1)の眼底カメラにおいて、
前記アライメント設定手段によって設定される所定のアライメント基準を基準としてアライメント偏位量を検出するアライメント検出手段と、
被験者眼の眼底像が表示された前記表示手段の画面上にアライメント指標を電子的に表示し、前記設定手段によって設定された前記第2のアライメント基準を基準として検出されるアライメント偏位量に基づいて前記アライメント指標を表示制御する表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、アライメント調整が容易に行え、良好な眼底像を撮影できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本実施形態に係る眼底カメラの外観構成図である。
【0009】
眼底カメラは、基台1と、基台1に対して左右方向(X方向)及び前後(作動距離)方向(Z方向)に移動可能な移動台2と、移動台2に対して3次元方向に移動可能に設けられ後述する光学系を収納する撮影部(装置本体)3と、被検者の顔を支持するために基台1に固設された顔支持ユニット5を備える。撮影部3は、移動台2に設けられたXYZ駆動部6により、被験者眼Eに対して左右方向、上下方向(Y方向)及び前後方向に移動される。移動台2は、ジョイスティック4の操作により基台1上をXZ方向に移動される。また、回転ノブ4aを回転操作することにより、XYZ駆動部6がY駆動し撮影部3がY方向に移動される。なお、撮影部3の検者側には、眼底観察像や眼底撮影像を表示するモニタ8が設けられている。
【0010】
図2は、撮影部3に収納される光学系及び制御系の概略構成図である。光学系は、照明光学系10、眼底観察・撮影光学系30、アライメント指標投影光学系50、前眼部観察光学系60、固視標呈示光学系70から大別構成されている。
【0011】
<照明光学系> 照明光学系10は、観察照明光学系と撮影照明光学系を有する。撮影照明光学系は、フラッシュランプ等の撮影光源14、コンデンサレンズ15、リング状の開口を有するリングスリット17、リレーレンズ18、ミラー19、中心部に黒点を有する黒点板20、リレーレンズ21、孔あきミラー22、対物レンズ25を有する。また、観察照明光学系は、ハロゲンランプ等の光源11、波長750nm以上の近赤外光を透過する赤外フィルタ12、コンデンサレンズ13、コンデンサレンズ13とリングスリット17との間に配置されたダイクロイックミラー16、リングスリット17から対物レンズ25までの光学系を有する。ダイクロイックミラー16は、赤外光を反射し可視光を透過する特性を持つ。
【0012】
<眼底観察・撮影光学系> 眼底観察・撮影光学系30は、対物レンズ25、孔あきミラー22の開口近傍に位置する撮影絞り31、光軸方向に移動可能なフォーカシングレンズ32、結像レンズ33、眼底撮影時には挿脱機構39により光路から挿脱可能な跳ね上げミラー34を備え、撮影光学系と眼底観察光学系は対物レンズ25と撮影絞り31から結像レンズ33までの光学系を共用する。撮影絞り31は対物レンズ25に関して被験者眼Eの瞳孔と略共役な位置に配置されている。フォーカシングレンズ32は、モータを備える移動機構49により光軸方向に移動される。35は可視域に感度を有する撮影用二次元撮像素子である。跳ね上げミラー34の反射方向の光路には、赤外光反射、可視光透過の特性を有するダイクロイックミラー37、リレーレンズ36、赤外域に感度を有する観察用二次元撮像素子38が配置されている。
【0013】
また、対物レンズ25と孔あきミラー22の間には、光路分岐部材としての挿脱可能なダイクロイックミラー(波長選択性ミラー)24が斜設されている。ダイクロイックミラー24は、アライメント指標投影光学系50及び前眼部照明光源58の波長光(中心波長940nm)を反射し、眼底観察用照明の波長光及びフォーカス指標投影光学系40の光源波長(中心波長880nm)を含む波長900nm以下を透過する特性を有する。撮影時には、ダイクロイックミラー24は挿脱機構66により連動して跳ね上げられ、光路外に退避する。挿脱機構66は、ソレノイドとカム等により構成することができる。
【0014】
観察用の光源11を発した光束は、赤外フィルタ12により赤外光束とされ、コンデンサレンズ13、ダイクロイックミラー16により反射されてリングスリット17を照明する。リングスリット17を透過した光は、リレーレンズ18、ミラー19、黒点板20、リレーレンズ21を経て孔あきミラー22に達する。孔あきミラー22で反射された光は、ダイクロイックミラー24を透過し、対物レンズ25により被験者眼Eの瞳孔付近で一旦収束した後、拡散して被験者眼眼底部を照明する。
【0015】
また、眼底からの反射光は、対物レンズ25、ダイクロイックミラー24、孔あきミラー22の開口部、撮影絞り31、フォーカシングレンズ32、結像レンズ33、跳ね上げミラー34、ダイクロイックミラー37、リレーレンズ36を介して撮像素子38に結像する。撮像素子38の出力は制御部80に入力され、図7に示すようにモニタ8には二次元撮像素子38に撮像された眼底観察像が表示される。
【0016】
また、撮影光源14の発光により、眼底は可視光により照明され、眼底からの反射光は対物レンズ25、孔あきミラー22の開口部、撮影絞り31、フォーカシングレンズ32、結像レンズ33、跳ね上げミラー34を経て二次元撮像素子35に結像する。
【0017】
<アライメント指標投影光学系> 被験者眼の前眼部にアライメント用指標光束を投影するアライメント指標投影光学系50は、撮影光軸L1を中心に左右方向に対称に配置された赤外光源51とコリメーティングレンズ52を持つ第1指標投影光学系と、前述の第1指標投影光学系より狭い角度に配置された光軸を持ち光軸L1が通る垂直平面を挟んで左右対称に配置された第2指標投影光学系であって2つの赤外光源53を持つ第2指標投影光学系と、を備える。第1指標投影光学系は被験者眼Eの角膜に無限遠の指標を投影し、第2指標投影光学系は被験者眼Eの角膜に有限遠の指標を投影する構成となっている。なお、第2指標投影光学系は、投影される指標光束が被験者眼の瞳孔にかからないように、第1指標投影光学系によりも下側に設けられている。
【0018】
<前眼部観察光学系> 前眼部観察光学系60は、ダイクロイックミラー24の反射側に、フィールドレンズ61、ミラー62、絞り63、リレーレンズ64、赤外域の感度を持つ二次元撮像素子65を備える。また、二次元撮像素子65はアライメント指標検出用の撮像手段を兼ね、中心波長940nmの赤外光を発する前眼部照明光源58により照明された前眼部とアライメント指標が撮像される。前眼部照明光源58により照明された前眼部は、対物レンズ25、ダイクロイックミラー24及びフィールドレンズ61からリレーレンズ64の光学系を介して二次元撮像素子65により受光される。また、アライメント指標投影光学系50が持つ光源の点灯により、前眼部に投影されたアライメント指標が二次元撮像素子65に受光される。二次元撮像素子65の出力は制御部80に入力され、図4に示すようにモニタ8には二次元撮像素子65に撮像された前眼部像Fが表示される。なお、前眼部観察光学系60は、被験者眼に対する装置本体のアライメント状態を検出する役割を兼用する。
【0019】
また、孔あきミラー22の穴周辺には、被験者眼の角膜上に光学アライメント指標(ワーキングドットW1)を形成するための2つの赤外光源55(中心波長880nm)が光軸L1を中心に左右対称に配置される。なお、光源55としては、光ファイバの端面を孔あきミラー22の近傍位置に配置し、その光ファイバに赤外光を導くものとして構成することもできる。ここで、光源55による角膜反射光は、被験者眼Eと撮影部3(装置本体)との作動距離が適切になったとき、眼底と略共役位置に配置された撮像素子38の撮像面上に結像するようになっている。上記の構成は、被験者眼の眼底を観察しながらアライメントの微調整を行うための指標投影光学系として用いられる。この場合、眼底観察光学系30は、光源55による角膜反射像を撮像素子38に導く役割を兼用する。
【0020】
<固視標呈示光学系> 被験者眼の視線を誘導するための固視標呈示光学系70は、赤色の光源74、開口穴が形成された8個の遮光板71を持つ遮光板71、リレーレンズ75を備え、ダイクロイックミラー37を介して跳ね上げミラー34から対物レンズ25までの観察光学系30の光路を共用する。8個の遮光板71は、それぞれ開口穴71a〜71hを備える。ディスク板72はパルスモータ73により回転駆動され、各遮光板71が選択的に光源74の前に配置されると、固視標は図3に示す様に、開口穴71a〜71hに対応して、光軸L2に対し8個の位置81L、81R、82〜87に呈示される。なお、上記構成の詳しい構成については、特開2004−290535号公報を参考にされたい。
【0021】
固視標からの光束は、リレーレンズ75、ダイクロイックミラー37、跳ね上げミラー34、結像レンズ33、フォーカシングレンズ32、孔あきミラー22、ダイクロイックミラー24、対物レンズ25を通過して被験者眼眼底に集光し、被検者は所定の開口穴71a〜71hのいずれかからの光束を固視標として視認する。
【0022】
固視標呈示光学系70は、眼底中心部を撮影する標準位置と眼底周辺部を撮影する周辺位置とに固視標の呈示位置を変更可能な構成となっている。すなわち、開口穴71bに対応する固視標位置91Rは、右眼の黄班、視神経乳頭をバランスよく含む眼底後極部付近を中心として撮影するときに使用するものであり、この固視標位置91Rが右眼撮影時の標準位置とされる。一方、開口穴71aに対応する固視標位置91Lは左眼の黄班、視神経乳頭をバランスよく含む眼底後極部付近を中心に撮影するときに使用するものであり、この固視標位置91Lが左眼撮影時の標準位置とされる。そして、開口穴71c〜71hに対応する固視標位置92〜97が周辺撮影用の位置とされる。
【0023】
<制御系> 二次元撮像素子65、38、35の出力は制御部80に接続されている。
そして、制御部80はモニタ8に接続され、撮像素子65によって撮像された前眼部像と撮像素子38によって撮像された眼底像がモニタ8の表示画面上で切り換え表示可能な構成となっている。また、制御部80は二次元撮像素子65に撮像された前眼部画像からアライメント指標を検出処理し、二次元撮像素子38に撮像された眼底画像からフォーカス指標を検出処理する。また、制御部80には、他に、XYZ駆動部6、移動機構49、挿脱機構39、挿脱機構66、パルスモータ73、回転ノブ4a、撮影スイッチ4b、各種のスイッチを持つスイッチ部84、記憶手段としてのメモリ85、各光源等が接続されている。なお、スイッチ部84には、眼底像のフォーカス調整を行うためのフォーカス調整スイッチ84a、被験者眼に対する固視標の呈示位置を変更するための固視標呈示スイッチ84b、モニタ8の観察像の表示状態を前眼部像表示から眼底像表示に切り換えるための画面切換スイッチ84c等が配置されている。
【0024】
以上のような構成を備える眼底カメラの動作において、眼底の周辺部を撮影する場合について説明する。ここでは、スイッチ84bにより開口穴71fを光源74の前に配置させる(呈示位置95)ことにより、右眼における乳頭を中心とする領域を撮影する場合について説明する。なお、図8は、本実施形態の眼底カメラにおいて後述する第2のアライメント基準を設定する場合の動作について説明するためのフローチャートである。
【0025】
まず、被検者の顔を顔支持ユニット5により支持する。初期段階では、ダイクロイックミラー24は撮影光学系30の光路に挿入されており、二次元撮像素子65に撮像された前眼部像がモニタ8に表示される(図4参照)。検者は、前眼部像がモニタ8に現れるようにジョイスティック4の操作により撮影部3を左右上下に移動する。前眼部像がモニタ8に現われるようになると、4つの指標像Ma,Mb,Mc,Mdも現われるようになる。なお、モニタ8の中央(画面中央)には、アライメント基準となるレチクル(十字マーク)Mと撮影可能な最小瞳孔径を表す円形マークP1とが制御部80によって電子的に形成されている。なお、円形マークP1は、撮影照明光学系10による眼底照明光が被験者眼瞳孔を通過可能かどうかを判定するためのものである。レチクルMは撮影光軸L1の位置を表すもの(アライメント中心)である。この場合、検者は、被験者眼の虹彩がマークP1にかかっているかどうか判断することによって、眼底像が良好に撮影できるかどうかを判断できる。そして、検者は、マークP1に被験者眼の虹彩がかからないように、被験者眼に対する装置本体のアライメントを行うことにより、眼底照明光の虹彩によるケラレの可能性を回避する。
【0026】
ここで、二次元撮像素子65で撮像された4つの指標像Ma〜Mdを含む撮像信号が制御部80に入力されるようになると、制御部80は、予め設定された撮像素子上の第1のアライメント基準位置(例えば、撮像素子65の撮像面と撮影光軸L1とが交差する位置であって、撮像素子の中心位置)と、これらの指標像の受光位置に基づいて被験者眼に対する装置本体のアライメント偏位量(位置ずれ)を算出(検出)する。なお、第1のアライメント基準位置は、モニタ8によって前眼部像が表示された状態において、装置本体を被験者眼にアライメントするために撮像素子65上の所定の座標位置に設定される。より具体的には、制御部80は、図5(a)に示すように、指標像Ma,Mbの中間点Cの座標を角膜頂点位置の座標として検出し、XY方向のアライメント基準位置O1と被験者眼の角膜頂点位置とのアライメント偏位量Δd1を求める。そして、制御部80は、指標像Ma,Mbの中間点Cの座標位置に対応するモニタ8の表示位置に角膜頂点マークC1を電子的に表示する(図4参照)。
【0027】
また、Z方向のアライメント偏位量は、指標像Ma,Mbの間隔と指標像Mc,Mdの間隔とを比較することにより算出される。なお、制御部80は、撮影部3が作動距離方向にずれた場合に、前述の無限遠指標Ma,Mbの間隔がほとんど変化しないのに対して、指標像Mc,Mdの像間隔が変化するという特性を利用して、被験者眼に対する作動距離方向のアライメント偏位量を求める(詳しくは、特開平6−46999号参照)。そして、制御部80は、Z方向についても、Z方向のアライメント基準位置に対する偏位量を求め、その偏位量がアライメント完了の許容範囲に一定時間入っているかにより、Z方向のアライメントの適否を判定する。
【0028】
そして、制御部80は、アライメント指標像Ma〜Mdの検出により得られるアライメント偏位量に基づき駆動部6を作動させ、各方向に撮影部3を移動してアライメント調整を行なう。そして、制御部80は、XY方向におけるアライメント偏位量Δd1が所定の許容範囲A(図5(a)参照)に入ると、駆動部6の作動を停止させ、自動アライメント制御を一旦停止する(アライメント許容範囲を一旦広げるようにしてもよい)。また、制御部80は、前述のように検出されるZ方向のアライメント偏位量に基づいて所定の適性作動距離を満たすように、撮影部3をZ方向に移動させる。
【0029】
図4(a)は、被験者眼を周辺固視させた状態で角膜頂点と撮影光軸L1が一致するようにアライメントを行った際にモニタ8に表示された前眼部観察像を示す例である。この場合、マークP1の内側領域に被験者眼の虹彩がかかった状態となっており、撮影する眼底画像の明るさにムラが生じる可能性がある。
【0030】
そこで、本実施形態において、制御部80は、眼底に照射する照明光束が被験者眼の虹彩にけられることなく瞳孔を通過可能か否かを判定する。この場合、撮像素子65の撮像面上において、適正な撮影に必要な範囲(所要瞳孔径)を瞳孔判定領域Pとして予め設定しておく。例えば、撮像中心(アライメント基準位置O1)を基準に、撮影照明光束が通過可能な径(例えば、4mm)に相当する撮像素子65の座標位置を瞳孔判定領域Pとしてメモリ85に記憶させておく(図6参照)。なお、撮像素子65上における瞳孔判定領域Pの座標位置は、表示モニタ8に表示される円形マークP1の表示位置と対応関係を持たせてある。
【0031】
ここで、上記のように自動アライメント制御を一旦停止したら、制御部80は、撮像素子65によって撮像された前眼部像における瞳孔と虹彩との輝度値の違いなどから画像処理により瞳孔の縁部分(虹彩部分)の位置を検出する。そして、制御部80は、予め設定された瞳孔判定領域Pより内側に瞳孔縁(虹彩部分)が検出されると、撮影照明光束が虹彩によって遮光されると判定する。
【0032】
そして、制御部80は、判定結果に基づいて眼底照明光束が虹彩にけられない位置又は方向を求め装置本体のアライメントを誘導する。この場合、制御部80は、瞳孔判定領域Pより内側に瞳孔縁が検出されないようになる位置又は方向に(瞳孔判定条件を満たすまで)、駆動部6を作動させてXY方向に撮影部3を移動(アライメント動作)させる。
【0033】
例えば、制御部80は、瞳孔判定領域Pより内側に検出される瞳孔縁において、最も撮影光軸L1に接近していると判断される瞳孔縁部分が検出される方向と逆方向に撮影部3を移動させる。図4(a)の場合、左側の瞳孔縁が最も撮影光軸L1に接近している状態にあるので、制御部80は、右方向に撮影部3を移動させる。そして、制御部80は、右方向への撮影部3の移動中、瞳孔判定領域Pより内側に瞳孔縁が検出されるか否かを随時判定し、瞳孔判定領域Pより内側に瞳孔縁が検出されないようになったら、駆動部6の作動による撮影部3のXY方向への移動を停止する(図4(b)参照)。なお、上記のようなオートアライメント制御でなくとも、判定結果に基づいて眼底照明光束が虹彩にけられない位置又は方向を求め、モニタ8に所定のアライメント指標を電子的に表示することによって、撮影部3のアライメントを誘導するようにしてもよい。
【0034】
その後、制御部80はモニタ8の表示を前眼部像から眼底像に自動的に切換える(図7参照)。この場合、表示モニタ8に表示される観察像を前眼部から眼底像に切換える旨をモニタ8などで報知するようにしてもよい。そして、検者は、この報知に応じて、画面切換スイッチ84cを用いて、モニタ8の表示を前眼部像から眼底像に切換える。
【0035】
以上のような動作によれば、被験者眼の角膜頂点と撮影光軸L1とのアライメントが行われた後、撮影照明光束のケラレを回避するように装置本体が移動された時点で、撮影部3の移動が停止されるため、被験者眼と撮影部3との位置関係は、撮影照明光束のケラレが回避された状態で、かつ、撮影光軸L1と角膜頂点とが最低限接近した状態といえる。この状態で前眼部像から眼底像への観察像の切換が行われると、検者に呈示される眼底観察像は、フレアーが少なく、かつ、眼底全体の明るさにムラの少ない良好な眼底像となる。
【0036】
以下に、モニタ8に表示される観察像が前眼部像から眼底像に切り換わった後の動作について説明する。上記のようにしてモニタ8に表示される観察像が前眼部像から眼底像に切り換えられる際(図7参照)、制御部80は、観察像切り換え時における装置本体のアライメント位置が第1アライメント基準に基づいて位置決めされたアライメント位置であるかを判定する。ここで、制御部80は、第1のアライメント基準位置O1と角膜頂点位置の座標が一致している場合もしくは第1のアライメント基準位置O1に対して所定の許容範囲内(例えば、許容範囲A)を満たす場合には、第1のアライメント基準を基準としたアライメント偏位量Δd1の検出を継続する。これに対して、観察像切り換え時における装置本体のアライメント位置が第1アライメント基準に基づいて位置決めされたアライメント位置でない場合には,観察像切り換え時における撮像素子65の撮像結果に基づいて第2のアライメント基準を設定し、観察像を眼底像とした状態におけるアライメント基準を第1のアライメント基準から第2のアライメント基準に切り換える。より具体的には、制御部80は、第1のアライメント基準位置O1と角膜頂点位置の座標が一致しない場合もしくは第1のアライメント基準位置O1に対して所定の許容範囲外に(例えば、許容範囲A)ある場合には、撮像素子65によって撮像されたアライメント指標像Ma〜Mdの受光位置に基づいて中間点Cの座標位置(角膜頂点位置)を検出し、撮像素子65の撮像面上における角膜頂点位置の座標(CC)を第2のアライメント基準位置O2として設定する(図6参照)。そして、制御部80は、前述のように設定変更されたアライメント基準位置O2と中間点Cの座標位置とのアライメント偏位量Δd2を検出する(図5(b)参照)。すなわち、制御部80は、第2のアライメント基準を基準としたアライメント偏位量Δd2の検出を行う。この場合、アライメント基準位置O2はアライメント基準位置O1に対してΔDだけずれた位置にある。
【0037】
言い換えれば、制御部80は、観察像を前眼部像から眼底像に切り換えるための切換信号が発せられたら、被験者眼に対する装置本体のアライメント偏位量Δd1を記憶する。そして、制御部80は、記憶されたアライメント偏位量分Δd1が差し引かれるようにオフセットをかけた上で、被験者眼に対する装置本体のアライメント偏位量を検出する。
【0038】
さらに、制御部80は、設定変更されたアライメント基準位置O2を基準に自動アライメントの許容範囲を設定する。すなわち、制御部80は、図5(b)のようにアライメント基準位置が設定変更された状態で検出されるアライメント偏位量Δd2について、前述の許容範囲Aより広く設定された許容範囲Bに入っているか否かにより、自動アライメントの作動の可否を判定する。
【0039】
図7は、二次元撮像素子38によって得られた眼底像に切換えられたときの画面例であり、アライメント状態がある程度適正にされている状態を示している。W2は制御部80によって電子的に表示されたアライメント指標である。また、M2は電子的に表示されたレチクルであり、アライメントを行う際の基準となる。この場合、制御部80は、アライメント基準位置O2に対するアライメント偏位量Δd2に基づいて固定表示されているレチクルM2に対する電子アライメント指標W2の表示位置を制御する。また、光源55により形成される角膜反射の2つのワーキングドットW1が現われるので、これを見ながらアライメントを行うこともできる。
【0040】
ここで、検者は、モニタ8の表示された眼底像を見ながらジョイスティック4の手動操作により撮影位置の微調整を行う。この場合、検者は、電子アライメント指標W2とレチクルM2とが合致するようにXY方向のアライメントを調整することにより、モニタ8が眼底観察状態に切り換わった直後の状態に復帰することができる。よって、良好な眼底像が得られる可能性が高いと考えられるアライメント状態に復帰させる際に、前眼部像観察に戻る手間が軽減される。
【0041】
また、制御部80は、アライメント偏位量Δd2が許容範囲Bを超えるまでは自動アライメントの作動を停止し、偏位量Δd2が許容範囲Bから外れた場合に自動アライメントの作動を開始する。(駆動部6を作動させる。)この場合、設定変更されたアライメント基準位置を基に自動アライメントが行われるため、撮影に適した良好な眼底画像を得るためのアライメント操作が容易となる。なお、モニタ8に眼底像が表示された状態で自動アライメントを作動させる場合、許容範囲Bがアライメント基準位置O1を基準とした場合、撮影に適さない眼底画像が観察像として呈示される可能性が高まるため、アライメントに手間がかかる。これは、虹彩によって眼底照明光束が遮光されて光量不足が生じる可能性が高い位置であっても微調整ができてしまったり、フレアの少ない画像が撮影できる可能性が高い位置であっても自動アライメントが作動してしまうようなことが生じるからである。
【0042】
また、検者は、図示無きフォーカス指標投影光学系によるフォーカス指標像S1、S2が投影されるので、この指標像に基づいてフォーカス調整スイッチ84aを操作して、眼底のフォーカス合わせを行う。そして、アライメントの微調整及びフォーカス合わせが完了した後、検者が撮影スイッチ4bを押すことにより撮影が実行される。
【0043】
なお、以上の説明においては、周辺撮影時において、瞳孔内を撮影照明光束が通過可能か否かを判断するようにしたが、標準撮影時においても、同様の判断を行うようにしてもよい。
【0044】
なお、以上の説明においては、設定変更されたアライメント基準位置を基準として自動アライメントを作動させるための許容範囲を設定するような構成としたが、これに限るものではなく、設定変更されたアライメント基準位置を基準としてモニタ8に表示される観察像を眼底像から前眼部像に戻すための許容範囲を設定するようにしてもよい。
【0045】
なお、以上の説明においては、前眼部観察状態において自動アライメントを作動させるような構成としたが、これに限るものではなく、検者のマニュアル操作でも本発明の適用は可能である。この場合、モニタ8に表示される前眼部像に基づいて検者が所望するアライメント状態になるように手動によるアライメント調整がなされる。そして、検者は、前眼部観察状態におけるアライメント調整が完了したら、スイッチ部84に設けられた画面切換スイッチ84cを押す。ここで、制御部80は、第1のアライメント基準位置O1と角膜頂点位置の座標が一致しない場合もしくは第1のアライメント基準位置O1に対して所定の許容範囲外に(例えば、許容範囲A)ある場合には、撮像素子65の撮像面上における角膜頂点位置の座標をアライメント基準位置O2として設定する。そして、制御部80は、前述のように設定変更されたアライメント基準位置O2と中間点Cとのアライメント偏位量Δd2を検出する。そして、制御部80は、上記のように検出されるアライメント偏位量Δd2を用いて、モニタ8に眼底像が表示された状態における自動アライメント制御や電子アライメント指標W2の表示制御等を行う。
【0046】
なお、以上の説明においては、撮像素子65からの撮像信号に基づいて所定のアライメント基準位置に対する角膜頂点の座標位置から被検眼に対する装置本体のアライメント偏位量を算出するようにしたが、被検眼の瞳孔中心の座標位置を画像処理により検出し、所定のアライメント基準位置に対する瞳孔中心の座標位置から被検眼に対する装置本体のアライメント偏位量を算出するようにしてもよい。
【0047】
以下に、本発明の第2の実施形態について説明する。図9は、第2実施形態について説明する図である。
【0048】
図9(a)は標準撮影時におけるアライメント許容範囲の一例であり、図9(b)は、周辺撮影を行う際のアライメント許容範囲の一例である。なお、図9(b)は、開口穴71fを光源74の前に配置させることにより、右眼における乳頭を中心とする領域を撮影する場合のアライメント許容範囲である。
【0049】
第2の実施形態では、眼底周辺撮影をする際の固視標の各呈示位置(82〜87)に対応するアライメント許容範囲が予め設定されており、メモリ85に記憶されている。この場合、モニタ8に眼底像が表示された状態で検者によって行われるアライメントの微調整において、固視標の各呈示位置毎に良好な眼底像(例えば、フレアが少なく、眼底全体が鮮明)が取得される可能性が高い範囲内で微調整を行うことができるように、アライメント許容範囲が設定されている。そして、制御部80は、メモリ85から固視標の現在の呈示位置に対応するアライメント許容範囲を取得し、取得したアライメント許容範囲を用いて装置本体の移動指示を行う。なお、本実施形態において、標準撮影の際のアライメント許容範囲(B1)には、アライメント基準位置O1を中心とする円が設定される。また、右眼に対して呈示位置95が選択された際のアライメント許容範囲(B2)には、アライメント基準位置O1に対して左方向に偏心した円が設定される。なお、これらのアライメント許容範囲の大きさは、一定で大きさであってもよいし、固視位置に応じて変化させるようにしてもよい。
【0050】
ここで、例えば、スイッチ84bにより右眼に対して呈示位置95が選択されると、制御部80は、メモリ85から固視標の呈示位置95に対応するアライメント許容範囲B2(図9(b)参照)に設定する。ここで、制御部80は、モニタ8に前眼部像が表示されている状態では、検出されるアライメント偏位量が許容範囲A内か否かを判定すると共に、許容範囲A外のときは自動アライメント動作を実行する。そして、制御部80は、XYZ駆動部6の駆動制御による自動アライメントによって、アライメント偏位量が許容範囲Aを満たすと、モニタ8の表示を前眼部から眼底像に切換える処理を行う。この場合、制御部80は、自動的に眼底像に切り換えるようにしてもよいし、眼底像に切換える旨をモニタ8等で報知するようにしてもよい。
【0051】
ここで、制御部80は、自動切換もしくは画面切換スイッチ84cから切換信号が入力されると、モニタ8に眼底像を表示する。そして、制御部80は、前述のように検出されるアライメント偏位量が、前眼部表示状態における許容範囲Aに対して広く設定された眼底像表示状態におけるアライメント許容範囲B2に入っているか否かにより、自動アライメントの作動の可否を判定する。すなわち、制御部80は、アライメント偏位量Δdが許容範囲B2を超えるまでは自動アライメントの作動を停止し、偏位量Δdが許容範囲B2から外れた場合に自動アライメントの作動を停止する。
【0052】
以上のように、眼底観察状態では、自動アライメントの許容範囲が広く設定されているため、検者のマニュアル操作によってアライメントの微調整を行うことができる。よって、検者は、所望する眼底像がモニタ8に表示されるようにアライメント調整を行う。この場合、本実施形態では、固視標の各呈示位置に応じてアライメント許容範囲を設定することにより、固視標の各呈示位置における良好な眼底画像が得られやすいアライメント許容範囲で自動アライメント動作が行われるため、撮影に適した良好な眼底画像を得るためのアライメント操作が容易となる。なお、モニタ8に眼底像が表示された状態で自動アライメントを作動させる場合、被検眼に周辺固視を行う際のアライメント許容範囲が図9(a)のような場合(B1)、撮影に適さない眼底画像が観察像として呈示される可能性が高まるため、アライメントに手間がかかる。これは、虹彩によって眼底照明光束が遮光されて光量不足が生じる可能性が高い位置であっても微調整ができてしまったり、フレアの少ない画像が撮影できる可能性が高い位置であっても自動アライメントが作動してしまうようなことが生じるからである。
【0053】
なお、周辺撮影の際に設定される自動アライメントの許容範囲B2は、図10に示すように、標準撮影の際のアライメント許容範囲B1に対して固視光学系70によって被験者眼が誘導される視線方向とは反対方向に広くなるような設定しても良い。より具体的には、右眼の視線を装置側から見て右方向(被験者から見て左方向)に誘導する場合(呈示位置95)には、装置側から見て左方向における自動アライメント許容範囲が広くなるように設定する。
【0054】
なお、以上の説明においては、固視標の各呈示位置に対応する許容範囲を用いて自動アライメントを行うような構成としたが、許容範囲から外れた場合に装置本体の移動方向を表示モニタ8等で報知するようにしてもよい。また、許容範囲から外れた場合に、モニタ8に表示される観察像を眼底像から前眼部像に切換えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【図1】本実施形態に係る眼底カメラの外観構成図である。
【図2】撮影部に収納される光学系及び制御系の概略構成図である。
【図3】固視標の呈示位置について説明する図である。
【図4】モニタの画面上に前眼部像が表示された際の図である。
【図5】被検眼に対する撮影部のアライメント偏位量の算出及びアライメント許容範囲について説明する図である。
【図6】アライメント基準位置の設定変更について説明する図である。
【図7】モニタの画面上に眼底像が表示された際の図である。
【図8】本実施形態の眼底カメラにおいて後述する第2のアライメント基準を設定する場合の動作について説明するためのフローチャートである。
【図9】第2実施形態について説明する図である。
【図10】被験者眼が誘導される視線方向における自動アライメント許容範囲が他の方向より広くなる場合の図である。
【符号の説明】
【0056】
3 撮影部(装置本体)
6 XYZ駆動部
8 モニタ
30 眼底観察・撮影光学系
38 観察用二次元撮像素子
50 アライメント指標投影光学系
60 前眼部観察光学系
65 二次元撮像素子
70 固視標呈示光学系
80 制御部
84c 画面切換スイッチ
91L、91R、92〜97 固視標呈示位置
1 第1のアライメント基準位置
2 第2のアライメント基準位置
Ma〜Md アライメント指標像
P 瞳孔判定領域
Δd、Δd1、Δd2 アライメント偏位量
A、B アライメント許容範囲
W2 電子アライメント指標

【出願人】 【識別番号】000135184
【氏名又は名称】株式会社ニデック
【出願日】 平成18年6月29日(2006.6.29)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−6103(P2008−6103A)
【公開日】 平成20年1月17日(2008.1.17)
【出願番号】 特願2006−180392(P2006−180392)