JP2001258848A

JP2001258848A - 眼底カメラ

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Publication number: JP2001258848A
Application number: JP2000081049A
Authority: JP
Inventors: Tsuguo Kusushiro; 紹生楠城
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2001-09-25
Anticipated expiration: 2020-03-22
Also published as: JP3839216B2

Abstract

(57)【要約】【課題】装置構成を複雑にすることなく、被検眼の屈
折異常による撮影画像の大きさの変化が補正された眼底
画像が得られ、定量的に同一基準で眼底画像の比較がで
きる。【解決手段】被検眼の眼底を撮影する眼底カメラにお
いて、撮像素子とフォーカスレンズが配置された撮影光
学系と、撮像素子により撮影された眼底像を表示する表
示手段と、フォーカスレンズを光軸方向に移動する移動
手段と、移動手段によるフォーカスレンズの移動位置を
検出する検出手段と、検出結果に基づいて表示手段に表
示する眼底画像サイズを変える画像処理手段と、を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検眼眼底を撮影
する眼底カメラに関する。

【０００２】

【従来技術】眼底カメラでは被検眼の屈折異常を補正す
ることで眼底への焦点合わせを行って撮影を行う。従来
における眼底カメラの焦点合わせの方法は、フィルム面
そのものを撮影光軸方向に動かす方法と、フィルム面は
固定しておいて、撮影光学系の光路内に配置されたフォ
ーカスレンズを移動する方法によるものが知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、後者の方法に
よるものは、眼底面の前後移動に合わせてピント合わせ
のためにフォーカスレンズを移動すると、距離変化がそ
のまま撮影倍率の変化となる形で現れてしまい、屈折異
常は補正されるものの撮影される眼底像自体の大きさが
異なってくる。このような眼底画像を観察して診断を行
うと、例えば、視神経乳頭部の大きさを観察して緑内障
診断等の診断を行う場合には、定量的に同じ基準での判
断ができずに、判断を誤る可能性がある。

【０００４】一方、前者の方法によるものは、被検眼の
屈折異常により眼底面が前後移動しても、結像点が移動
した分だけ結像レンズを介してフィルム面が追従するよ
うに移動させるので、眼底カメラ内のレンズ系の移動は
なく、屈折異常の補正とともに撮影画像の大きさの変化
も一定に補正される。しかし、フィルム面を移動すると
なると、同時に観察光学系も同一ユニット内で移動させ
る必要が生じ、機械的な面での装置構成の複雑化や、バ
ランスが良くスムーズな駆動機構が必要になるなどの問
題があった。

【０００５】本発明は、上記従来技術に鑑み、装置構成
を複雑にすることなく、被検眼の屈折異常による撮影画
像の大きさの変化が補正された眼底画像が得られ、定量
的に同一基準で眼底画像の比較が可能な眼底カメラを提
供することを技術課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】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。

【０００７】（１）被検眼の眼底を撮影する眼底カメ
ラにおいて、撮像素子とフォーカスレンズが配置された
撮影光学系と、前記撮像素子により撮影された眼底像を
表示する表示手段と、前記フォーカスレンズを光軸方向
に移動する移動手段と、該移動手段による前記フォーカ
スレンズの移動位置を検出する検出手段と、該検出結果
に基づいて前記表示手段に表示する眼底画像サイズを変
える画像処理手段と、を備えることを特徴とする。

【０００８】（２）（１）の眼底カメラにおいて、前
記フォーカスレンズが所定の基準位置にあるときの撮影
像に対する撮影倍率の変動を前記検出手段による検出結
果に基づいて演算する演算手段と、前記撮像素子によっ
て撮影された眼底像を前記演算手段の演算結果と共に記
憶する記憶手段と、該記憶手段の記憶情報を外部装置へ
出力する出力手段と、を備えることを特徴とする。

【０００９】（３）被検眼の眼底を撮影する眼底カメ
ラにおいて、撮像素子とフォーカスレンズが配置された
撮影光学系と、前記フォーカスレンズを光軸方向に移動
する移動手段と、該移動手段による前記フォーカスレン
ズの移動位置を検出する検出手段と、該検知結果に基づ
いて前記フォーカスレンズが所定の基準位置にあるとき
の撮影像に対する撮影倍率の変動情報を演算する演算手
段と、前記撮像素子によって撮影された眼底像を前記演
算手段の演算結果と共に記憶する記憶手段と、該記憶手
段の記憶情報を外部装置へ出力する出力手段と、を備え
ることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明について一実施形態
を挙げ、図面に基づいて説明する。図１は実施形態であ
る無散瞳タイプの眼底カメラの光学系概略図である。光
学系は照明光学系１、撮影光学系２、観察光学系３、固
視目標投影光学系３５、フォーカス指標投影光学系４５
を備える。

【００１１】＜照明光学系＞観察用光源であるハロゲ
ンランプ１０から出射された光束は、波長７５０ｎｍ以
上の赤外光を透過する赤外フィルタ１１によって赤外光
束とされ、コンデンサレンズ１２を介した後、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１
５で反射され、リング状の開口を有するリングスリット
１６を照明する。また、撮影用光源であるフラッシュラ
ンプ１３から出射される可視光束は、コンデンサレンズ
１４を介した後、ダイクロイックミラー１５を透過して
観察用の赤外光束と場合と同軸に合成され、リングスリ
ット１６を照明する。なお、ハロゲンランプ１０の代わ
りに赤外ＬＥＤ等の赤外光源を利用しても良く、この場
合は赤外フィルタ１１が不要となる。

【００１２】リングスリット１６の光束は、リレーレン
ズ１７ａ、ミラー１８、中心部に小黒点を有する黒点板
１９、ビームスプリッタ４８、リレーレンズ１７ｂを介
して、穴開きミラー２１の開口部近傍に中間像を形成し
た後、撮影光学系２の光軸と同軸になるように反射され
る。穴開きミラー２１で反射したリングスリット光束
は、対物レンズ２０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一様に照明する。こ
のとき、リングスリット光束が対物レンズ２０に入射す
る際に生じる若干の反射光が眼底像の観察・撮影の有害
光となるため、黒点板１９の中心部に設けられた小黒点
で有害光が吸収されるように構成してある。

【００１３】＜撮影光学系＞眼底からの反射光束は、
対物レンズ２０、視野絞り２２ａ、穴開きミラー２１の
開口部、撮影絞り２２ｂ、光軸方向に移動可能なフォー
カシングレンズ２３、結像レンズ２４を介して赤外光反
射、可視光透過の特性を有するダイクロイックミラー
（ダイクロイックプリズム）２５に入射する。なお、視
野絞り２２ａは被検眼が正視のときに対物レンズ２０に
より中間像を結ぶ第１像面の位置付近に配置されてい
る。ダイクロイックミラー２５を透過した可視光束は、
可視域に感度を有する撮影用のカラーＣＣＤカメラ２６
に入射し、その撮像素子面上に眼底像を結像する。

【００１４】＜観察光学系＞観察光学系３は、撮影光
学系２の対物レンズ２０からダイクロイックミラー２５
までを共用し、光分割部材としてのダイクロイックミラ
ー２５によって赤外域のみ光路が分岐される。ダイクロ
イックミラー２５によって反射された眼底からの赤外反
射光束は、リレーレンズ３０を透過した後、ダイクロイ
ックミラー２５と同じ光学特性を有する光分割部材とし
てのダイクロイックミラー３１により更に反射して、赤
外域に感度を有する観察用ＣＣＤカメラ３２に入射し、
その撮像素子面上に眼底像を結像する。

【００１５】なお、フォーカシングレンズ２３は撮影光
学系２と観察光学系３の共用光路の光軸上を移動可能
で、被検眼の屈折力に合せての屈折異常の調節を可能に
する。フォーカシングレンズ２３はラック４２に固設さ
れており、ラック４２はステッピングモータ４０の回転
軸に固設されたピニオン４１と噛み合っている。ステッ
ピングモータ４０の回転によってピニオン４１、ラック
４２を介して、フォーカシングレンズ２３が光軸上を移
動し、撮影用ＣＣＤカメラ２６及び観察用ＣＣＤカメラ
３２の撮像素子面上に被検眼眼底のピントを合わせる。

【００１６】＜フォーカス指標投影光学系＞フォーカ
ス指標投影光学系４５は、指標板４７、赤外光を出射す
る照明用ＬＥＤ４６、ビームスプリッタ４８を備え、指
標板４７及びＬＥＤ４６はフォーカシングレンズ２３と
連動して移動可能に構成されている。指標板４７を発し
た指標投影用の光束は、穴開きミラー２１で反射されて
眼底共役面（不図示）に一旦結像した後、対物レンズ２
０を介して被検眼眼底に投影される。被検眼眼底に投影
されたフォーカス指標像は赤外光により投影されている
ため、その反射光はダイクロイックミラー２５及び３１
で反射され、観察用ＣＣＤカメラ３２に被検眼の眼底像
と共に撮像される。

【００１７】＜固視目標投影光学系＞固視目標投影光
学系３５はダイクロイックミラー２５で撮影光学系２と
光路が分けられる観察光学系３側に配置され、可視光を
発する固視灯３６を備え、ダイクロイックミラー３１を
共用する。ダイクロイックミラー３１は観察光学系３の
光路をさら分割し、観察光学系３と分割された光路側に
固視灯３６が配置されている。また、固視灯３６はツマ
ミ３７の先端に設けられ、被検眼眼底及び観察用ＣＣＤ
カメラ３２の撮像面と略共役な平面内で位置変更可能な
構成とされている。検者がツマミ３７を操作することで
固視灯３６は投影光軸に垂直な平面内で移動され、これ
により被検眼に呈示される固視目標の位置が変化して被
検眼眼底を所望の撮影部位へ誘導することができるよう
になっている。

【００１８】固視灯３６から出射する可視光束は、ダイ
クロイックミラー３１を透過し、リレーレンズ３０を介
してダイクロイックミラー２５に入射する。ダイクロイ
ックミラー２５に入射した可視の固視標光束は僅か略２
０〜１０％程度が反射されるのであるが、撮影光学系２
の光路を辿って被検眼に視認され、被検眼による固視が
行われる。ヒトの眼球の視感度は、ダイクロイックミラ
ー２５によって僅かに反射される可視の固視目標をも視
認することができる。

【００１９】また、固視灯３６と観察用ＣＣＤカメラ３
２の撮像素子面が略共役な位置関係で、固視灯３６の光
束が撮像素子面に結像するように反射光学系を設けれ
ば、観察用ＣＣＤカメラ３２の出力が接続される後述の
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）５３上には眼底像とともに
固視灯像が表示され、固視灯の移動をディスプレイ上で
観察しながら固視誘導が可能になる。

【００２０】次に、本実施形態の眼底カメラにおける動
作について図２の制御系要部概略図を基に説明する。

【００２１】まず、被検眼の撮影準備として、被検眼と
光学系とのアライメントを行う。ケーシングに収められ
た光学系は移動台に載置され、図示なき摺動機構により
固定台と相対移動する。固定台側の顎台に被検者を固定
した後、ハロゲンランプ１０を点灯して被検眼を赤外光
により照明する。赤外光の照明による眼底からの反射光
束はダイクロイックミラー２５で反射され、観察用ＣＣ
Ｄカメラ３２に被検眼像が撮像される。観察用ＣＣＤカ
メラ３２からの画像信号はＡ／Ｄ変換された後に画像メ
モリ・画像処理部５１、ＬＣＤ表示用の画像信号に変換
するための画像変換部５２を介してカラーの液晶ディス
プレイであるＬＣＤ５３に入力され、被検眼像が表示さ
れる。検者はＬＣＤ５３に映し出された被検眼像（この
ときはモノクロ画像）を観察すると共に、図示なきアラ
イメント光学系（例えば、視野絞り２２ａの前に赤外光
を発する左右一対の光ファイバの出射端面を配置して構
成することができる）により形成されるアライメント輝
点を観察して、被検眼と光学系の作動距離及び光軸調整
のアライメントを行う。

【００２２】アライメントを完了した後、検者はフォー
カススイッチ５６を操作し、各ＣＣＤカメラ２６，３２
の撮像面が眼底と共役な位置になるようにフォーカシン
グレンズ２３を移動させる。制御部５０はフォーカスス
イッチ５６からの操作信号に応じてステッピングモータ
４０を回転させることでフォーカシングレンズ２３を撮
影光学系２の光軸上で移動させる。これは、被検眼の屈
折異常による焦点位置のズレを補正し、眼底にピントを
合わせ、明瞭な眼底撮影像を得るためである。固視灯３
６から出射する可視光束は前述のように、ダイクロイッ
クミラー２５によって反射されて被検眼眼底に投影され
るので、被検者の屈折異常が補正されると明瞭に確認で
きるようになり、その状態で被検者にはこれを固視させ
る。

【００２３】フォーカシングレンズ２３の移動によるピ
ント合わせには、観察用ＣＣＤカメラ３２に眼底像とと
もに撮像されるフォーカス指標像（指標板４７の像）が
利用される。検者は観察用ＣＣＤカメラ３２に撮像され
る赤外眼底像及びフォーカス指標像をＬＣＤ５３で観察
しながら、フォーカス指標像のピントを合わせるように
フォーカススイッチ５６を操作することで、被検者の屈
折異常による焦点位置のズレを補正する。このとき、制
御部５０はステッピングモータ４０の回転パルス数から
フォーカシングレンズ２３の移動位置（移動量）を検出
し、その移動位置から屈折度数であるディオプターに換
算し、ＬＣＤ５３上に表示する。この表示によって検者
は被検眼の屈折異常の程度を知る目安となる。また、被
検眼の屈折度数が予め分かっている場合には、その値と
ＬＣＤ５３上に表示される情報との比較により、フォー
カシングレンズの移動方向が認識しやすくなると共に、
眼底像のピント合わせを容易にすることができる。且
つ、固視灯も最初から被検者に見易く明瞭にして使用で
きる。

【００２４】被検眼眼底の撮影部位を移動させたい場合
は、ツマミ３７を操作して固視灯３６を所望の方向に移
動させる。固視灯３６の像を観察用ＣＣＤカメラ３２に
より撮像するように構成した場合は、ＬＣＤ５３に眼底
像ともに表示されるため、検者は固視灯３６をどの位置
に移動させれば良いかを容易に認知することができる。

【００２５】ピント合わせを完了させ、撮影したい眼底
像が観察できるようにした状態で、検者は撮影スイッチ
５５を押してトリガ信号を発生させる。トリガ信号が入
力された制御部５０はフラッシュランプ１３を発光させ
て被検眼眼底を可視光で照明する。眼底からの可視の反
射光は前述の光路を辿って撮影用ＣＣＤカメラ２６に入
射する。撮影用ＣＣＤカメラ２６からの映像信号は画像
メモリ・画像処理部５１に入力され、フラッシュランプ
１３の発光と同期して画像メモリ・画像処理部５１に静
止画像が記憶される。

【００２６】また、制御部５０の制御により、画像メモ
リ・画像処理部５１からの画像信号はＣＣＤカメラ２６
によって撮影された画像に切換えられ、画像変換部５２
を介してＬＣＤ５３に入力され、ＬＣＤ５３にカラーの
眼底像が表示される。

【００２７】撮影直後にＬＣＤ５３に表示される眼底像
は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、フォーカシング
レンズ２３の位置に応じてその画像サイズが異なる。例
えば、フォーカシングレンズ２３が０ディオプトリ（正
視状態）である基準位置Ｓにあるときに撮像される眼底
像の画像サイズを図３（ａ）の大きさとする。これに対
して、被検眼がマイナスの屈折力（近視状態）である場
合には、対物レンズ２０とフォーカシングレンズ２３と
の間にできる中間像Ｂは被検眼側に移動する。よって、
フォーカシングレンズ２３はこの中間像Ｂと撮影用ＣＣ
Ｄカメラ２６の撮像素子面との間を補完すべく（共役関
係を保つべく）、基準位置Ｓよりも中間像Ｂ側へ移動さ
せることにより像間距離が延長されることで、図３
（ｂ）に示すように撮影される画像サイズが拡大化する
（撮影倍率が高く変動する）。一方、被検眼がプラスの
屈折力（遠視状態）である場合には、逆にフォーカシン
グレンズ２３は基準位置ＳよりもＣＣＤカメラ２６側に
移動させるので、図３（ｃ）に示すように画像サイズが
縮小化する（撮影倍率が低く変動する）。

【００２８】ここで、画像サイズ補正用のスイッチ５４
ａを押すと、制御部５０は撮影時のフォーカスレンズ２
３の位置情報から得られる撮影倍率の変動情報を基に、
フォーカスレンズ２３が基準位置Ｓにある状態で撮影さ
れる画像サイズ（以下、これを基準画像サイズという）
に補正するように画像メモリ・画像処理部５１に制御信
号を入力する。画像メモリ・画像処理部５１は記憶した
撮影画像のサイズを画像処理により変化させて出力する
ことにより、ＬＣＤ５３に表示される画像サイズが変更
される。すなわち、図３（ｂ）で示した眼底像は図３
（ａ）まで縮小され、図３（ｃ）で示した眼底像は図３
（ａ）まで拡大されて表示される。表示用意の画像サイ
ズを変更するための撮影倍率の変動情報は、ステッピン
グモータ４０の駆動量（駆動パルス数）から求められる
フォーカシングレンズ２３の位置情報と、これに基づい
て光学設計面から算出される倍率変動との相関関係を予
めプログラム化して記憶させておくことで、制御部５０
により演算して求められる。なお、フォーカシングレン
ズ２３の位置はエンコーダ等によって直接検出しても良
い。

【００２９】制御部５０には多数の画像データを記憶す
るためのＭＯ（光磁気ディスク）やメモリカード等の画
像記憶部６０が接続されており、画像メモリ・画像処理
部５１に取り込まれた画像データを画像記憶部６０に記
憶する。このとき、記憶する画像データに対応させて、
撮影時の倍率変動情報を画像サイズ変更用の補正情報と
して同時に記憶する。したがって、画像記憶部６０に記
憶に記憶された複数の画像データから所望のものを表示
させるときも、スイッチ５４ａを押すことにより眼底画
像の表示を基準画像サイズに補正（変更）して表示され
る。

【００３０】また、画像メモリ・画像処理部５１に取り
込まれた画像データや画像記憶部６０に記憶した画像デ
ータは、データ送信用のスイッチ５４ｂを押すことによ
り、通信ケーブルで接続された外部コンピュータ７０側
に送信出力することができる。画像記憶部６０としてメ
モリカードを使用した場合は、外部コンピュータ７０側
でメモリカードのデータを読み込むようにして送信でき
る。このとき、送信する画像データと共にその撮影時の
倍率変動情報が同時に出力される。そして、外部コンピ
ュータ７０側のコンピュータ用ディスプレイ７１に眼底
画像を表示する際には、表示用プログラムを作動させる
ことで、ＬＣＤ５３に表示したときと同様に、撮影倍率
情報を基に画像処理によって基準画像サイズに補正され
た大きさのものが表示される。ディスプレイ７１には複
数の画像を同時に表示することも可能である。プリンタ
７２による印刷時にも、基準画像サイズに補正された大
きさのものが印刷される。もちろん、撮影時の画像サイ
ズのままでの表示、印刷も可能である。

【００３１】このように撮影画像の表示の際には、フォ
ーカシングレンズの移動によって倍率が変化する眼底画
像に対し、眼底画像のサイズを一定の基準に合せて補正
することができるので、被検眼の屈折異常に影響されず
に同一基準で眼底画像（例えば、緑内障診断の重要な要
素となる視神経乳頭部の大きさ）を比較したり、その比
較をするための基準を知ることができる。また、サイズ
を補正した複数の眼底画像を同時に表示させることで、
経時変化診断等における比較検討を容易に行うことがで
きる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装置構成を複雑にすることなく、フォーカスレンズの移
動によって変動する眼底画像の倍率（サイズ）を一定の
基準に合わせて補正することが画像処理によって容易に
できるので、経時変化を見る診断、あるいは標準偏差を
見る診断等における比較検討の精度を上げることに役立
てられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態である眼底カメラの光学系概略図であ
る。

【図２】実施形態である眼底カメラの制御系要部概略図
である。

【図３】フォーカシングレンズの位置と撮影サイズの関
係を説明する図である。

【符号の説明】

２３フォーカシングレンズ２６撮影用ＣＣＤカメラ４０ステッピングモータ４１ピニオン４２ラック５０制御部５１画像メモリ・画像処理部５３液晶ディスプレイ５４ａ画像サイズ補正用スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検眼の眼底を撮影する眼底カメラにお
いて、撮像素子とフォーカスレンズが配置された撮影光
学系と、前記撮像素子により撮影された眼底像を表示す
る表示手段と、前記フォーカスレンズを光軸方向に移動
する移動手段と、該移動手段による前記フォーカスレン
ズの移動位置を検出する検出手段と、該検出結果に基づ
いて前記表示手段に表示する眼底画像サイズを変える画
像処理手段と、を備えることを特徴とする眼底カメラ。
【請求項２】請求項１の眼底カメラにおいて、前記フ
ォーカスレンズが所定の基準位置にあるときの撮影像に
対する撮影倍率の変動を前記検出手段による検出結果に
基づいて演算する演算手段と、前記撮像素子によって撮
影された眼底像を前記演算手段の演算結果と共に記憶す
る記憶手段と、該記憶手段の記憶情報を外部装置へ出力
する出力手段と、を備えることを特徴とする眼底カメ
ラ。
【請求項３】被検眼の眼底を撮影する眼底カメラにお
いて、撮像素子とフォーカスレンズが配置された撮影光
学系と、前記フォーカスレンズを光軸方向に移動する移
動手段と、該移動手段による前記フォーカスレンズの移
動位置を検出する検出手段と、該検知結果に基づいて前
記フォーカスレンズが所定の基準位置にあるときの撮影
像に対する撮影倍率の変動情報を演算する演算手段と、
前記撮像素子によって撮影された眼底像を前記演算手段
の演算結果と共に記憶する記憶手段と、該記憶手段の記
憶情報を外部装置へ出力する出力手段と、を備えること
を特徴とする眼底カメラ。