JP4268861B2

JP4268861B2 - 眼底カメラ

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Publication number: JP4268861B2
Application number: JP2003400196A
Authority: JP
Inventors: 直樹市川
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2023-11-28
Also published as: US7331670B2; EP1535566A1; EP1535566B1; JP2005160550A; US20050117115A1

Description

本発明は、眼底を撮影する眼底カメラに関する。

従来の眼底カメラにおいては、眼底観察光学系の光路内の切換えレンズを入れて眼底観察像から前眼部像観察に切換えるものがある（特許文献１）。そして、前眼部観察像により撮影部の大まかなアライメントを行った後、眼底観察像に切換えてアライメントの微調整を行っている。

また、眼底観察像でのアライメント調整においては、被検眼角膜に作動距離検出用の光束を照射し、その角膜反射光の輝点（ワーキングドット）を眼底像と共に観察することにより、ワーキングドットをアライメント（作動距離及び上下左右）の参考とするものも知られている（特許文献３）。
特開２００１−３４６７６４号特開２０００−２８７９３６号

しかしながら、上記の従来装置では、前眼部観察と眼底観察とを適切に切換えて、眼底観察によりアライメント調整するには熟練を要し、操作に不慣れな者では良好な眼底撮影までに手間が掛かるという問題があった。例えば、眼底観察によりアライメントを微調整する操作中に被検眼が大きく動いてしまうと、眼底観察像ではその状態が把握できないことがある。ワーキングドットを利用する場合においても、被検眼が大きく動くと、眼底観察像から消え易い。ワーキングドットが消えた場合、眼底観察像で装置を操作して再びワーキングドットを探すことは困難であり、この場合にはスイッチ操作で前眼部観察に切換えなければならなかった。

本発明は、上記従来装置の問題点に鑑み、操作に不慣れな検者でも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。

（１）被検眼眼底を撮影する撮影光学系が配置された撮影部を持つ眼底カメラにおいて、被検眼眼底を撮像する第１撮像手段を持つ眼底観察光学系と、前記眼底観察光学系の光路に配置された光路分岐部材を介して被検眼の前眼部を撮像する第２撮像手段を持つ前眼部観察光学系と、前記第１撮像手段に撮像される眼底像と前記第２撮像手段に撮像される前眼部像を切換え表示可能な表示手段と、前記第２撮像手段の出力に基づいて被検眼に対する前記撮影部の位置ずれを検出するアライメント検出手段と、該アライメント検出手段により検出される位置ずれに基づいて前記表示手段に表示される観察像を前眼部像から眼底像へ切換えるように制御又はその旨を報知すると共に、観察像が眼底像に切換わった後も前記アライメント検出手段により検出される位置ずれに基づいて前眼部像へ切換えるように制御又はその旨を報知する制御手段と、を備えることを特徴とする。
（２）（１）の眼底カメラにおいて、前記表示手段に表示される観察像を前眼部像から眼底像に切換えるときの位置ずれの許容範囲に対して、眼底像から前眼部像に切換えるときの位置ずれの許容範囲が広く設定されていることを特徴とする。
（３）（１）の眼底カメラにおいて、さらにアライメント完了時における被検眼の視線方向又は瞳孔状態の少なくとも一方の適否を判定する判定手段を備え、前記制御手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて前記表示手段に表示する観察像の切換えを制御することを特徴とする。
（４）被検眼眼底を撮影する撮影光学系が配置された撮影部を持つ眼底カメラにおいて、観察用照明光により照明された被検眼眼底を撮像する第１撮像手段を持つ眼底観察光学系と、前記眼底観察光学系の光路に配置された光路分岐部材を介して被検眼の前眼部を撮像する第２撮像手段を持つ前眼部観察光学系と、前記第１撮像手段に撮像される眼底像と前記第２撮像手段に撮像される前眼部像を切換え表示可能な表示手段と、被検眼に対する前記撮影部のアライメント状態を手動操作にて調整する手動調整手段と、被検眼に対する前記撮影部の位置ずれを検出するアライメント検出手段と、該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撮影部を駆動する自動アライメント手段と、前記アライメント検出手段により検出される位置ずれがアライメント完了の許容範囲に入ったときに前記自動アライメント手段の作動を停止すると共に、前記表示手段に表示される観察像を前眼部像から眼底像へ切換えるように制御又はその旨を報知し、眼底観察像に切換わった後は前記アライメント検出手段により検出される位置ずれが前記許容範囲より広く設定された所定範囲から外れたときに前記自動アライメント手段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。
（５）（４）の制御手段は、自動アライメント手段の作動を開始させるときの前記所定範囲よりさらに広く設定された範囲から前記アライメント検出手段により検出される位置ずれが外れたときに、前記表示手段に表示する観察像を眼底像から前眼部像に切換えるように制御又はその旨を報知することを特徴とする。
（６）被検眼眼底を撮影する撮影光学系が配置された撮影部を持つ眼底カメラにおいて、被検眼眼底を撮像する第１撮像手段を持つ眼底観察光学系と、前記眼底観察光学系の光路に配置された光路分岐部材を介して被検眼の前眼部を撮像する第２撮像手段を持ち、前記第１撮像手段により眼底像が撮像されているときも前眼部を撮像可能な前眼部観察光学系と、前記第１撮像手段に撮像される眼底像と前記第２撮像手段に撮像される前眼部像を切換え表示可能な表示手段と、前記第２撮像手段の出力に基づいて被検眼に対する前記撮影部の位置ずれを検出するアライメント検出手段と、該アラインメント検出手段により検出される位置ずれに基づいて前記表示手段に表示する観察像を前眼部像と眼底像とで選択する選択手段と、を備えることを特徴とする。

発明によれば、前眼部観察状態と眼底観察状態を適切に切換えることができるので、操作に不慣れな検者でもアライメント調整を容易に行え、良好な眼底像を撮影できる。また、自動アライメントにより手動操作でのアライメント調整の負担が軽減されると共に、操作に不慣れな検者でも眼底像を観察しながらの手動操作によるアライメント調整を容易に行える。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る無散瞳型の眼底カメラの構成図である。

眼底カメラは、基台１と、基台１に対してジョイスティック４の移動操作により左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に移動可能な移動台２と、移動台２に対して左右・上下・前後方向（Ｚ方向）にそれぞれ三次元移動可能に設けられた撮影部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。６は撮影部３を上下方向に移動するＹ駆動部であり、７は撮影部３を左右前後に移動するＸＺ駆動部である。ＸＺ駆動部７は、Ｙテーブルの上にＺ方向に移動可能なＺテーブルを配置し、Ｚテーブルの上にＸ方向に移動可能なＸテーブルを配置し、Ｘテーブルの上に撮影部３を配置し、Ｚテーブル及びＸテーブルをそれぞれモータ駆動することにより撮影部３をＸＹ方向に移動する。Ｙ駆動部６はＹテーブルをモータにより上下駆動することにより、撮影部３をＹ方向に移動する。この種の三次元駆動機構は周知の機構とすることができる。なお、撮影部３はジョイスティック４の回転操作によりＹ駆動部６が作動し、上下移動する。撮影部３の検者側には観察像や撮影像を表示するモニタ８が設けられている。

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、フォーカス指標投影光学系４０、アライメント指標投影光学系５０、前眼部観察光学系６０、固視標光学系７０から大別構成されている。

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。

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、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に関して被検眼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３９により光軸方向に移動される。ダイクロイックミラー３４の透過方向には、可視域に感度を有する撮影用のカラーＣＣＤカメラ３５が配置されている。ダイクロイックミラー３４の反射方向の光路には、赤外反射、可視光透過の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ＣＣＤカメラ３８が配置されている。

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が斜設されており、さらにダイクロイックミラー２４と孔あきミラーの２２の間には、ダイクロイックミラー２４による光軸ずれを補正するための平行板ガラス２３が挿脱可能に斜設されている。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、観察用照明の波長光及びフォーカス指標投影光学系４０等の光源波長（中心波長８８０ｎｍ）を含む波長９００ｎｍ以下を透過する特性を有する。平行板ガラス２３は、ダイクロイックミラー２４とほぼ同じ厚さで、かつほぼ同じ屈折率を有する。また、図４に示すように、ダイクロイックミラー２４と平行板ガラス２３は、眼底観察・撮影光学系の光軸Ｌ１に対して対照に同じ傾斜角度θを有するように配置されている。撮影時には、ダイクロイックミラー２４と平行板ガラス２３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。

フォーカス指標投影光学系４０は、赤外光源４１、スリット指標板４２、このスリット指標板４２に取り付けられた２つの偏角プリズム４３、照明光学系１０の光路に斜設されたハーフミラー４４を備える。光源４１、スリット指標板４２は、フォーカシングレンズ３２と連動して移動機構３９により光軸方向に移動される。

フォーカス指標投影光学系４０のスリット指標板４２の光束は、偏角プリズム４３を介してハーフミラー４４により反射された後、リレーレンズ２１、孔あきミラー２２、平行板ガラス２３、ダイクロイックミラー２４、対物レンズ２５を経て被検眼Ｅの眼底に投影される。眼底のフォーカスが合っていないとき、スリット指標板４２の指標像は分離され、フォーカスが合っているときに一致して投影される。

アライメント指標投影光学系５０は、対物レンズ２５の光軸を中心に左右対称に配置された２組の第１指標投影光学系と、この第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２組の第２指標投影光学系を備える。２組の第１指標投影光学系は、中心波長９４０ｎｍの赤外光を発する光源５１、コリメーティングレンズ５２をそれぞれ持ち、略平行光束の光により被検眼に無限遠の視標を投影する。一方、２組の第２指標投影光学系は、中心波長９４０ｎｍの赤外光を発する光源５２を持ち、発散光束により被検眼に有限遠の視標を投影する。なお、図２の光学系は側面から見たときのものを示すが、アライメント指標投影光学系５０は実際には左右方向に配置されたものである。図５（ａ），（ｂ）は、このアライメント指標投影光学系５０により前眼部像Ｆに形成される指標像の状態を示しており、指標像Ｍａ，Ｍｂは第１指標投影光学系（光源５１及びコリメーティングレンズ５２）による無限遠の指標像であり、指標像Ｍｃ，Ｍｄは第２指標投影光学系（光源５３）による有限遠の指標像である。指標像Ｍｃ，Ｍｄは、指標像Ｍａ，Ｍｂよりも下側に形成されるように、その第２指標投影光学系が構成されている。

また、孔あきミラー２２の穴周辺には、図３に示すように、ワーキングドットを形成するための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ている。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。光源５５は、被検眼Ｅと対物レンズ２５との作動距離が適切になったとき、角膜の曲率半径の１／２となる距離が共役位置となるように配置されている。

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ＣＣＤカメラ６５を備える。また、ＣＣＤカメラ６５はアライメント指標の検出手段を兼ね、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。アライメント指標の検出手段は、前眼部撮像と兼用すると有利であるが、専用のものを設けても良い。

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個の固視標７１を持つ視標板７２、リレーレンズ７５を備え、ダイクロイックミラー３４を介してダイクロイックミラー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。固視標７１は、右眼の後極部付近を撮影中心に導く開口穴を持つもの、左眼の後極部付近を撮影中心に導く開口穴を持つもの、周辺部を撮影するように視線を導く開口穴を持つもので構成されており、モータ７３により各固視標７１が選択的に光源７４の前に配置される。

上記の光学系において、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ＣＣＤカメラ６５に受光される。また、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、平行板ガラス２３、ダイクロイックミラー２４を透過し、対物レンズ２５により被検眼Ｅの瞳孔付近で一旦収束した後、拡散して被検眼眼底部を照明する。撮影用照明光源１４を発した光束は、コンデンサレンズ１５を経た後、観察用照光束と同様な光路を経て被検眼眼底を照明する。

観察照明光で照明され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、平行板ガラス２３、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、ダイクロイックミラー３４、ダイクロイックミラー３７、リレーレンズ３６を介してＣＣＤカメラ３８に結像する。このとき、図４に示しすように、眼底観察・撮影光学系の光軸Ｌ１は、ダイクロイックミラー２４が挿入されていることにより偏位した光軸Ｌ１ａとなるが、平行板ガラス２３の配置によりその偏位が戻される。このため、ＣＣＤカメラ６５による前眼部の撮像とＣＣＤカメラ３８による眼底の撮像とが、同時に良好に行えるようになる。

ここで、平行板ガラス２３が無い場合、偏位した光軸Ｌ１ａは撮影絞り３１の中心を通らなくなる。この場合には、前眼部で反射されるリング照明光の中心と撮影絞り３１の中心とがずれることになり、アライメントが完了した状態でも眼底観察用のＣＣＤカメラ３８に前眼部での反射光が入射するようになる。このため、その観察象にフレア光が生じ易くなり、良好な眼底観察像が得られず、フォーカス指標の検出も正確に行えなくなる。

撮影時には、ダイクロイックミラー２４と平行板ガラス２３は挿脱機構６６により光路外に退避され、撮影用照明光で照明された眼底からの反射光は、対物レンズ２５、孔あきミラー２２、撮影絞り３１、フォーカシングレンズ３２、ダイクロイックミラー３４を経て、撮影用のＣＣＤカメラ３５に結像する。なお、ＣＣＤカメラ３５が観察用のカメラを兼用する構成とすることも可能である。

ＣＣＤカメラ６５、３８、３５の出力は画像処理部８０に接続されている。画像処理部８０はＣＣＤカメラ６５に撮像された前眼部の画像からアライメント指標を検出処理し、ＣＣＤカメラ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、画像処理部８０はモニタ８に接続され、その表示画像を制御する。制御部８１には画像処理部８０、Ｙ駆動部６、ＸＺ駆動部７、ジョイスティック４、移動機構３９、挿脱機構６６、撮影スイッチ８３、各種の操作スイッチを持つスイッチ部８４、各光源等が接続されている。

上記のような構成を持つ装置の動作を説明する。まず、検者がジョイスティック４を操作して撮影部３を被検眼にアライメントする手動アライメントモードの動作を、図９のフローチャートを使用して説明する。この場合、スイッチ部８４のアライメントモード切換えスイッチ８４ａにより手動アライメントモードを選択しておく。

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と平行板ガラス２３は眼底観察・撮影光学系３０の光路に挿入されており、ＣＣＤカメラ６５に撮像された前眼部像がモニタ８に表示される。検者は、モニタ８に表示された前眼部像を観察しながら、前眼部像がモニタ８の表示中心に位置す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。また、前眼部像のピントが合うように撮影部３を前後に移動する。前眼部像がモニタ８に現われるようになると、図５（ａ）に示すように、４つの指標像Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃ，Ｍｄも現われるようになる。この図において、Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄはそれぞれライン状のレチクルマークであり、Ｎｅは撮影に必要な瞳孔径を示すリングマークであり、これらは画像処理部８０により電気的に形成されたものである。アライメントは、図５（ｂ）に示すように、このレチクルマークＮａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄにそれぞれの指標像Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃ，Ｍｄが位置するように、撮影部３を左右上下に移動する。また、前後方向（作動距離方向）は、指標像のピントを合わせるように合撮影部３を移動させる。

ＣＣＤカメラ６５で撮像された４つの指標像Ｍａ〜Ｍｄが画像処理部８０により検出されるようになると、制御部８１はこれらの指標像に基づいてアライメント基準に対する偏位量（位置ずれ）を求める。制御部８１は、図６に示すように、指標像Ｍａ，Ｍｂの中間位置を角膜頂点位置Ｍｏとして、ＸＹ方向のアライメント基準位置Ｏに対する偏位量Δｄを求める。そして、この偏位量Δｄがアライメント完了の許容範囲Ａに入り、その時間が一定時間（例えば、画像処理の１０フレーム分又は０．３秒間等）継続しているか（アライメント条件Ａを満足しているか）により、ＸＹ方向のアライメントの適否を判定する。また、Ｚ方向のアライメント状態は、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検出される。これは、無限遠光源と有限遠光源とにより角膜反射像を形成した場合、作動距離が変化しても無限遠の光源による角膜反射像の像高さは変化しないが、有限遠光源による像高さは作動距離の変化に伴って変化するという特性を利用するものである（この詳細は特開平６−４６９９９号公報参照）。Ｚ方向についても、図６と同じ考えで、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Ａに一定時間入っているか（アライメント条件Ａを満足しているか）により、Ｚ方向のアライメントの適否を判定する。

ＸＹＺ方向のアライメント状態がアライメント完了の条件Ａを満足していれば、モニタ８の表示を前眼部像から眼底像に切換える（観察像を選択する）ための処理が行われる。ここで、この表示切換えがスイッチ部８４のモードスイッチ８４ｂで手動にセットされているときは、モニタ８にアライメント完了を報知するマーク１００が点滅表示されるようになる。検者は、このマーク１００の表示によりアライメントが適正であることを知ることができ、スイッチ部８４の表示切換えボタン８４ｃを押して、モニタ８の表示を前眼部像から眼底像に切換えることができる。ボタン８４ｃを押すと、モニタ８の表示画面はＣＣＤカメラ３８に撮像される眼底画像へ切換えられる。

モニタ８の表示切換えが自動にセットされているときは、ＸＹＺ方向のアライメント完了の判定結果のみにより前眼部像から眼底像に切換えても良いが、さらに視線方向と瞳孔径の適正状態を確認することが好ましい。

視線方向と瞳孔径の適否判定の一例を説明する。図７は、右眼のアライメントを完了させたときのものである。まず、視線方向の適否は、図７に示す前眼部像Ｆから検出される瞳孔中心Ｐ１が視線判定エリアＴ１にあるか否かで判定される。右眼のアライメント時には、右眼の後極部付近を撮影中心に導く開口穴を持つ固視標７１を呈示しておく。この固視標７１を被検眼の右眼が注視しているときは、アライメント基準位置Ｍｏよりやや右側にその中心を持つ視線判定エリアＴ１内に瞳孔中心Ｐ１があれば、視線方向は適正と判定される。被検者の右眼が固視標７１を注視していないときは、視線がフラフラして視線判定エリアＴ１から外れる。

瞳孔径の適否は、ＣＣＤカメラ６５による前眼部像から検出される瞳孔エッジが、図７に示す瞳孔判定エリアＴ２から外れているか否かで判定される。瞳孔判定エリアＴ２の大きさは、画面中心（ＣＣＤカメラ６５の撮像光軸中心）を基準に、眼底照明光束が通過可能な径（例えば、直径４ｍｍ）として設定されているものである。瞳孔エッジがこのエリアＴ２よりも外にあれば、撮影時の照明光量が十分に確保され、また、フォーカス指標の光束も眼底に投影される状態となる。

なお、視線方向及び瞳孔径の適否も、アライメント完了の判定と同じく、適正条件が連続して一定時間継続するときに、適正であるものとされる。

以上の視線方向と瞳孔径の両方が適正と判定されれば、モニタ８の表示画像が前眼部像から眼底像に自動的に切換えられる。アライメント完了した状態で、視線方向又は瞳孔径の少なくとも一方が適正でない場合は、その旨の情報がモニタ８に表示され、検者に報知される。この表示情報を参考にして、検者は被検者に固視標を見るように注意を促したり、瞳孔径が広がるように休憩する等、撮影前に必要な処置を予め施すことができる。なお、この場合でも、検者の判断により表示切換えボタン８４ｃを押すことで、前眼部像から眼底像にマニュアルで切換えることができる。

図８は、自動又はボタン８４ｃの操作によりＣＣＤカメラ３８の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ると、この眼底像では光源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Ｗが現われる。検者はこの眼底画像を見ながら、ワーキングドットＷのピントや眼底像のフレア等を確認し、所望する状態で撮影できるように、さらにジョイスティック４の手動操作にてアライメント状態を微調整する。眼底像と共に表示されるワーキングドットＷは、被検眼が大きく動くと、画面から消え易い。ワーキングドットが一旦画面から消えると、眼底像の表示状態のモニタ８を見ながらのアライメント調整は、難しくなる。

そこで、本眼底カメラでは、眼底像をモニタ８に表示中も、前眼部観察系のＣＣＤカメラ６５によりアライメントの偏位量Δｄを検出している。先の図６において、一旦アライメントが完了して眼底像に切換えられた後は、この偏位量Δｄが許容範囲Ａより広く設定された許容範囲Ｂから外れていないかが監視される。ＸＹ方向における許容範囲Ｂは、例えば、アライメント基準位置Ｏに対して±３〜４ｍｍの範囲であり、アライメントの偏位量Δｄがこの範囲より大きくなると、眼底に照明光が届きにくくなり、眼底像が観察できなくなりやすい。また、Ｚ方向のアライメントについても、同様にアライメント完了の許容範囲Ａより広い範囲Ｂが予め設定されている。Ｚ方向の範囲Ｂは、例えば、ワーキングドットＷが観察できなくなる距離として設定しておく。そして、ＸＹ方向又はＺ方向の何れかの偏位量Δｄが範囲Ｂ（アライメント条件Ｂ）を満たさなくなると、モニタ８の表示を眼底像から前眼部像に切換える処理が行われる。モードスイッチ８４ｂで自動切換えにセットされているときは、アライメントのずれ量に基づいて前眼部像に自動的に切換えられる。手動切換えにセットされているときは、前眼部像に切換えることを報知するマーク（図示を略す）がモニタ８に表示されるようになるので、検者は表示切換えボタン８４ｃを押して、モニタ８の表示を眼底像から前眼部像に切換えることができる。

被検眼が大きく動いた場合、モニタ８の表示が眼底像から前眼部像へと適切に切換えることができれば、前眼部像によるアライメント状態を判定して、再びアライメント完了がし易くなる。

眼底像の観察によりアライメントの微調整を行った後は、図８に示されるように、中心にフォーカス視標投影光学系４０によるフォーカス指標像Ｓ１、Ｓ２が投影されているので、この指標像に基づいてフォーカシングレンズ３２及びスリット指標板４２を光軸方向に移動させ、眼底のフォーカス合わせを行う。フォーカス指標像Ｓ１，Ｓ２は、フォーカスが合っていないときには分離され、フォーカスが合っているときに一致して投影される。フォーカス合わせは検者の操作により手動でも可能であるが、本装置ではオートフォーカス機構となっている。フォーカス指標像Ｓ１，Ｓ２は、画像処理部８０により検出処理され、その分離情報が制御部８１に送られる。制御部８１はフォーカス指標象Ｓ１，Ｓ２の分離情報を基に、両者が一致するように移動機構３９を駆動制御して眼底のフォーカス合わせを行う。フォーカス合わせが完了した後、検者が撮影スイッチ８３を押すことにより撮影が実行される。

なお、被検眼に呈示する固視標の位置を周辺撮影用に設定する場合は、上記のように右眼用の基準位置の固視標呈示でフォーカスを完了させた後、固視標を周辺撮影用に切換えれば良い。

撮影スイッチ８３のトリガ信号が入力されると、制御部８１は挿脱機構６６を駆動することによりダイクロイックミラー２４及び平行板ガラス２３を光路から離脱させると共に、撮影光源１４を発光する。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、ダイクロイックミラー３４を経てＣＣＤカメラ３５に結像する。モニタ８の表示は画像処理部８０によってＣＣＤカメラ３５で撮影されたカラーの眼底画像に切換えられる。ＣＣＤカメラ３５で撮影された眼底像は、画像処理部８０が持つ画像メモリに記憶される。

次に、スイッチ８４ａにより自動アライメントモードに設定した場合の動作を、図１０のフローチャートを使用して説明する。

検者はモニタ８に表示された前眼部像を観察し、ジョイスティック４の操作により撮影部３を被検眼に対して粗くアライメント調整する。図５（ａ）に示したように、ＣＣＤカメラ６５で撮像された４つの指標像Ｍａ〜Ｍｄが画像処理部８０により検出されるようになると、制御部８１はこれらの指標像に基づいてアライメント基準に対する偏位量を求め、ＸＺ駆動部７及びＹ駆動部６の駆動制御による自動アライメントを作動する。アライメント状態が、先の手動アライメントモードと同様のアライメント条件Ａを満足すれば、自動アライメントを作動させない。すなわち、制御部８１はアライメントが完了すれば、自動アライメントの作動を停止する。その後、手動アライメントモードと同様に、表示切換えの設定の自動／手動、視線方向／瞳孔径の確認結果に応じて、モニタ８の表示を前眼部像から眼底像に切換える処理が行われる。

モニタ８の表示を眼底像に切換えた後、アライメント状態が条件Ｂを満足しなくなった場合は、手動アライメントモード時と同様に、表示切換えの設定の自動／手動に応じて、モニタ８の表示を前眼部像から眼底像に切換える処理が行われる。

ここで、自動アライメントモードでは、手動アライメントモード時に対して自動アライメントの作動開始の判定条件が加わっている。制御部８１は、図６のように、アライメントの偏位量Δｄについて、許容範囲Ａより広く設定され許容範囲Ｃ（この範囲Ｃは、許容範囲Ｂより狭い方が好ましい）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。Ｚ方向についても同じ処理である。すなわち、制御部８１は、アライメントの偏位量Δｄが許容範囲Ｃ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Ｃから外れた場合に自動アライメントの作動を開始する。ＸＹ方向の許容範囲Ｃは、例えば、アライメント基準位置に対して±１．５ｍｍの範囲である。

このように、アライメント完了後は自動アライメントの動作を停止しておくことにより、検者はモニタ８に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とができる。モニタ８の表示が前眼部像から眼底像に切換えられたときには、図８に示したように、その眼底像に光源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Ｗが現われるている。検者はこの眼底像を見ながら、ワーキングドットＷのピントや眼底像のフレア等を確認し、所望する状態で撮影できるように、さらにジョイスティック４の手動操作にてアライメント状態を微調整することが可能になる。前眼部の角膜反射を利用した自動アライメントでは、被検眼毎の角膜や水晶体の違いにより、眼底撮影像に若干のフレアが載る場合もあるが、撮影前の眼底観察像に載るフレアを避けるように手動アライメント調整ができることで、不適切な撮影を回避できる。そして、アライメント状態が許容範囲Ｃより越えた場合は、眼底像の観察状態のままでも自動アライメントが作動するので、手動操作でのアライメント調整の負担が軽減されると共に、検査に慣れていない撮影者においても、アライメントが容易になる。

また、アライメント状態の検出によりアライメント完了すれば、オートフォーカスが作動する。撮影位置の調整及びフォーカス合わせが終了したら、撮影スイッチ８３を押すことにより撮影が実行される。

なお、上記で説明したモニタ８の表示画像の前眼部観察像と眼底観察像の表示切換えについては、前眼部観察状態に切換えたときに前眼部観察像を大きく表示すると共に眼底像観察像を小画面で合成表示し、眼底観察状態に切換えたときに眼底観察像を大きく表示すると共に前眼部観察像を小画面で合成表示する場合も含むものである。

本発明に係る無散瞳型の眼底カメラの構成図である。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。ワーキングドットを形成するための光源の配置を説明する図である。光路分岐部材によって生じる光軸ずれと、平行板ガラスによる光軸ずれの補正を説明する図である。前眼部観察用のＣＣＤカメラで撮像された前眼部像を示す図である。アライメントの位置ずれの範囲を説明する図である。視線方向と瞳孔径の適否判定の例を説明する図である。眼底観察用のＣＣＤカメラで撮像された眼底画像の例である。手動アライメントモードの動作を説明するフローチャートである。自動アライメントモードの動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

３撮影部
４ジョイスティック
６Ｙ駆動部
７ＸＺ駆動部
８モニタ
１０照明光学系
２３平行板ガラス
２４ダイクロイックミラー
３０眼底観察・撮影光学系
３５，３８，６５ＣＣＤカメラ
４０フォーカス指標投影光学系
５０アライメント指標投影光学系
６０前眼部観察光学系
８０画像処理部
８１制御部

Claims

被検眼眼底を撮影する撮影光学系が配置された撮影部を持つ眼底カメラにおいて、被検眼眼底を撮像する第１撮像手段を持つ眼底観察光学系と、前記眼底観察光学系の光路に配置された光路分岐部材を介して被検眼の前眼部を撮像する第２撮像手段を持つ前眼部観察光学系と、前記第１撮像手段に撮像される眼底像と前記第２撮像手段に撮像される前眼部像を切換え表示可能な表示手段と、前記第２撮像手段の出力に基づいて被検眼に対する前記撮影部の位置ずれを検出するアライメント検出手段と、該アライメント検出手段により検出される位置ずれに基づいて前記表示手段に表示される観察像を前眼部像から眼底像へ切換えるように制御又はその旨を報知すると共に、観察像が眼底像に切換わった後も前記アライメント検出手段により検出される位置ずれに基づいて前眼部像へ切換えるように制御又はその旨を報知する制御手段と、を備えることを特徴とする眼底カメラ。
請求項１の眼底カメラにおいて、前記表示手段に表示される観察像を前眼部像から眼底像に切換えるときの位置ずれの許容範囲に対して、眼底像から前眼部像に切換えるときの位置ずれの許容範囲が広く設定されていることを特徴とする眼底カメラ。
請求項１の眼底カメラにおいて、さらにアライメント完了時における被検眼の視線方向又は瞳孔状態の少なくとも一方の適否を判定する判定手段を備え、前記制御手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて前記表示手段に表示する観察像の切換えを制御することを特徴とする眼底カメラ。
被検眼眼底を撮影する撮影光学系が配置された撮影部を持つ眼底カメラにおいて、観察用照明光により照明された被検眼眼底を撮像する第１撮像手段を持つ眼底観察光学系と、前記眼底観察光学系の光路に配置された光路分岐部材を介して被検眼の前眼部を撮像する第２撮像手段を持つ前眼部観察光学系と、前記第１撮像手段に撮像される眼底像と前記第２撮像手段に撮像される前眼部像を切換え表示可能な表示手段と、被検眼に対する前記撮影部のアライメント状態を手動操作にて調整する手動調整手段と、被検眼に対する前記撮影部の位置ずれを検出するアライメント検出手段と、該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撮影部を駆動する自動アライメント手段と、前記アライメント検出手段により検出される位置ずれがアライメント完了の許容範囲に入ったときに前記自動アライメント手段の作動を停止すると共に、前記表示手段に表示される観察像を前眼部像から眼底像へ切換えるように制御又はその旨を報知し、眼底観察像に切換わった後は前記アライメント検出手段により検出される位置ずれが前記許容範囲より広く設定された所定範囲から外れたときに前記自動アライメント手段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４の制御手段は、自動アライメント手段の作動を開始させるときの前記所定範囲よりさらに広く設定された範囲から前記アライメント検出手段により検出される位置ずれが外れたときに、前記表示手段に表示する観察像を眼底像から前眼部像に切換えるように制御又はその旨を報知することを特徴とする眼底カメラ。
被検眼眼底を撮影する撮影光学系が配置された撮影部を持つ眼底カメラにおいて、被検眼眼底を撮像する第１撮像手段を持つ眼底観察光学系と、前記眼底観察光学系の光路に配置された光路分岐部材を介して被検眼の前眼部を撮像する第２撮像手段を持ち、前記第１撮像手段により眼底像が撮像されているときも前眼部を撮像可能な前眼部観察光学系と、前記第１撮像手段に撮像される眼底像と前記第２撮像手段に撮像される前眼部像を切換え表示可能な表示手段と、前記第２撮像手段の出力に基づいて被検眼に対する前記撮影部の位置ずれを検出するアライメント検出手段と、該アラインメント検出手段により検出される位置ずれに基づいて前記表示手段に表示する観察像を前眼部像と眼底像とで選択する選択手段と、を備えることを特徴とする眼底カメラ。