JP2016202375A - 眼科装置及び眼科装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】眼科装置において、撮影時間の短縮による検者と被検者との負担を軽減する。【解決手段】被検眼の画像を撮像する撮像手段を含む検眼部と、画像から得られる情報に基づいて被検眼と検眼部とのアライメントを自動で調整する自動調整手段と、アライメントを手動で調整する手動調整手段と、アライメントを自動調整手段により調整した後であって、手動調整手段によるアライメントの調整の際に画像から得られる情報があらかじめ設定された範囲を超える場合に、手動調整手段によるアライメントの調整から自動調整手段によるアライメントの調整に切り替える切り替え手段と、を眼科装置に配する。【選択図】図13
Description
本発明は眼底カメラに例示される眼科装置、及びその制御方法に関する。
眼底カメラ等、一般的な眼科装置では、眼底観察像と共に観察可能な角膜輝点を参考にしながら、操作棹の操作により検査部を移動させることで被検眼との撮影位置の微調整(いわゆるマニュアルアライメント)を行う。このような眼科装置においては、撮影時間の短縮や撮影手順の容易化による検者及び被検者の負担軽減が通常求められる。また、その要望への対処方法の一つとして、アライメント検出光学手段を利用して被検眼と検査部とを撮影に良好な位置関係とするように位置調整を行ういわゆるオートアライメントが有効な機能として周知されている。
前述したように、オートアライメント等のオート機能は撮影時間の短縮に有効である。その一方で、疾病眼の撮影の際、これらオート機能では白内障患者に現れる白濁の撮影部への混入やフレアの侵入を避けきれない場合も生じ得る。この為に、検者によっては、オート機能停止後に、さらにマニュアルアライメントを行って撮影に良好なアライメント状態等を得るために微調整し、その後に被検眼の撮影を行うことがある。このような場合のアライメントにおいて好適に微調整を行うための構成が特許文献1に開示されている。
特許文献1に開示される構成では、例えば疾病眼の検査において、マニュアルアライメントによる操作の有無に応じて、オートアライメントの有効と無効とを切り替えている。当該構成によれば、被検眼を目視してマニュアルアライメントを行う場合にずれ量に関係なくアライメントを継続できるため、疾病眼であっても好適なアライメント状態が得られる。
しかしながら、オートアライメント後にマニュアルアライメントでの操作を行った場合、アライメントずれ量が再び大きくなることが生じ得る。例えば、被検者の動作や検者による誤操作があった場合には、オートアライメントの実行により撮影に良好な範囲とされたアライメント状態が大きく逸脱してしまう。即ち、検眼と検査部のアライメントずれが大きくなってしまう。特許文献1に開示される構成ではこのような場合は想定されておらず、従ってこのような状況に対しての適切な対処は困難と考えられる。
本発明は以上の状況に鑑みて為されたものであって、撮影時間の短縮による検者と被検者との負担軽減を可能とする眼科装置及びその制御方法の提供を目的とする。
上記目的を達成する為に、本発明に係る眼科装置は、
被検眼の画像を撮像する撮像手段を含む検眼部と、
前記画像から得られる情報に基づいて前記被検眼と前記検眼部とのアライメントを自動で調整する自動調整手段と、
前記アライメントを手動で調整する手動調整手段と、
前記アライメントを前記自動調整手段により調整した後であって、前記手動調整手段による前記アライメントの調整の際に前記画像から得られる前記情報があらかじめ設定された範囲を超える場合に、前記手動調整手段によるアライメントの調整から前記自動調整手段によるアライメントの調整に切り替える切り替え手段と、を有することを特徴とする。
被検眼の画像を撮像する撮像手段を含む検眼部と、
前記画像から得られる情報に基づいて前記被検眼と前記検眼部とのアライメントを自動で調整する自動調整手段と、
前記アライメントを手動で調整する手動調整手段と、
前記アライメントを前記自動調整手段により調整した後であって、前記手動調整手段による前記アライメントの調整の際に前記画像から得られる前記情報があらかじめ設定された範囲を超える場合に、前記手動調整手段によるアライメントの調整から前記自動調整手段によるアライメントの調整に切り替える切り替え手段と、を有することを特徴とする。
本発明に係る眼科装置においては、撮影時間の短縮による検者や被検者の負担を軽減することが可能となる。
本発明では、例えばオートアライメント実行が比較的難しい白濁した被検眼の検査の際、あるいは画像へのフレアの侵入を避ける際においてオートアライメントの後に更にマニュアルアライメントを行う場合を想定している。以降述べるように、本発明ではオートアライメント終了後にマニュアルアライメントを行う場合、アライメント状態が大きくずれることが無いように、アライメント状態の検出を継続している。そして、アライメント状態があらかじめ設定された範囲と超えたずれとなった場合には、自動的にオートアライメントの操作が行われてマニュアルアライメントの初期状態にアライメントの状態を復帰させることとしている。当該構成を配することで、不必要にマニュアルアライメントに時間をかけてしまうことを防止し、撮影時間の短縮や被検者への負担の軽減を図る。なお、このような不要なマニュアル操作の発生の可能性はフォーカスにおいても起こり得ると考えられる。即ち、オートフォーカス終了後にマニュアルフォーカスが必要となる被検眼が対象の場合、フォーカスずれがあらかじめ定められた範囲を超える場合にはオートフォーカスモードへと移行させることで、アライメントの場合と同様の効果が得られる。以下、当該発明を具現化した実施例について述べる。
[実施例1]
本発明の実施例を適応した眼科装置の詳細を図1乃至図12に基づいて説明する。なお、以下の実施例は特許請求の範囲に関わる本発明を限定するものではなく、また、本実施例で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。本発明によれば、マニュアルアライメントでの操作中においても、被検眼と検査部とのアライメントずれが所定のアライメント許容範囲外となった場合には、撮影に良好とされる範囲内におさまるように再調整することが可能となる。
図1は、本発明の実施例1に係る眼科装置である眼底カメラの構成図を示している。
本発明の実施例を適応した眼科装置の詳細を図1乃至図12に基づいて説明する。なお、以下の実施例は特許請求の範囲に関わる本発明を限定するものではなく、また、本実施例で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。本発明によれば、マニュアルアライメントでの操作中においても、被検眼と検査部とのアライメントずれが所定のアライメント許容範囲外となった場合には、撮影に良好とされる範囲内におさまるように再調整することが可能となる。
図1は、本発明の実施例1に係る眼科装置である眼底カメラの構成図を示している。
図1に示す眼底カメラは、被検者の顎を支持する顎受け部2を有するベース部1、ステージ部3、アライメント操作部材4、フォーカス操作部材5、ヘッド部6、表示部7、及びモード切換スイッチ8を主たる構成として有する。ステージ部3はベース部1に設けられ、相対移動可能に支持される。ヘッド部6は、ステージ部3により後述する(Y)方向において移動可能に支持される。アライメント操作部材4、フォーカス操作部材5、及びモード切換スイッチ8はステージ部3へ設けられ、表示部7はヘッド部6に設けられている。ヘッド部6には、被検眼Eへの観察光等の照射、及び被検眼Eの観察、撮影を行なうために用いられる後述の各種光学系が配置されている。該ヘッド部6は、本実施例において被検眼Eの画像を得る撮像手段を含む検眼部として機能する。表示部7はタッチパネルであり、眼底カメラの操作や設定を行うためのインターフェースとして使用可能である。モード切換スイッチ8は、押下毎にフルマニュアルモード/セミオートモード/フルオートモードを切り換えるためのスイッチである。各モードに関しては、後述のフローチャートを参照して説明する。
尚、本実施例中では表示部7をヘッド部6に設けているが、ベース部1又はステージ部3に設けても良い。また、モード切換スイッチ8も本実施例中ではステージ部3に設けているが、ベース部1、アライメント操作部材4、ヘッド部6、及び表示部7の何れに設けることとしても良い。もしくは、複数箇所に設置しても良い。また、本実施例中では、アライメント操作部材4は操作棹として配置されているがその他の態様であっても良い。
[XYZステージ]
ステージ部3は、周知の摺動機構により、ベース部1上を左右(X)方向(被検眼Eの眼幅方向である紙面に垂直な方向)、及び前後(Z)方向(被検眼Eへ接近、離間する方向である図中左右方向)に移動可能に配置されている。また、周知の駆動機構により、ベース部1に対しヘッド部6を上下(Y)方向(図中上下方向)に移動可能としている。これにより、ステージ部3を介することでヘッド部6はベース部1に対し、3次元(XYZ)方向に移動可能となり、被検眼Eとのアライメントが可能となる。
ステージ部3は、周知の摺動機構により、ベース部1上を左右(X)方向(被検眼Eの眼幅方向である紙面に垂直な方向)、及び前後(Z)方向(被検眼Eへ接近、離間する方向である図中左右方向)に移動可能に配置されている。また、周知の駆動機構により、ベース部1に対しヘッド部6を上下(Y)方向(図中上下方向)に移動可能としている。これにより、ステージ部3を介することでヘッド部6はベース部1に対し、3次元(XYZ)方向に移動可能となり、被検眼Eとのアライメントが可能となる。
さらにステージ部3は、(X)方向及び(Z)方向の摺動機構に対して駆動力を伝達可能な駆動部を有している。駆動部に設けられたクラッチ機構の切り換えによって、モータからの駆動力を摺動機構に伝達するか否かを切り換え可能である。クラッチ機構により駆動部から摺動機構への駆動力を伝達していない状態において、摺動機構はステージ部3に設けられたアライメント操作部材4に対する検者の手動操作により移動可能である。該摺動機構は、アライメント操作部材4を含めて、ステージ部3を水平方向へ移動させるための手動移動機構として用いられる。一方、クラッチ機構により駆動部から摺動機構へ駆動力を伝達している状態においては、摺動機構は駆動部からの駆動力により移動可能とされている。この場合該摺動機構は、ステージ部3を水平方向へ移動させるための電動移動機構として用いられる。
以下にXZ摺動機構、Z駆動部、X駆動部及びY駆動機構の詳細を述べる。
以下にXZ摺動機構、Z駆動部、X駆動部及びY駆動機構の詳細を述べる。
[摺動機構]
摺動機構は、ラックギヤ30、ギヤ31、シャフト32、及びXZフレーム33を有する。ラックギヤ30はベース部1の(X)方向両端に2つ設けられる。なお、他方のラックギヤは同図においては不図示とされている。同様に他方不図示のギヤ31は各々のラックギヤ30と噛合う。ギヤ31はシャフト32の両端に取り付けられる。不図示のリニアブッシュ及びベアリングを介して、シャフト32はXZフレーム33に対して回転直線摺動可能に取り付けられる。XZフレーム33がアライメント操作部材4に対する検者の手動操作により、(Z)方向へ力を受けると、XZフレーム33に対しシャフト32がベアリングにより回転摺動する。このように、シャフト32及びギヤ31がラックギヤ30上を転がることで、ステージ部3は(Z)方向に移動する。また、XZフレーム33がアライメント操作部材4に対する検者の手動操作により(X)方向へ力を受けると、XZフレーム33がシャフト32に対しリニアブッシュにより直線摺動する。この摺動動作により、ステージ部3は(X)方向に移動する。
摺動機構は、ラックギヤ30、ギヤ31、シャフト32、及びXZフレーム33を有する。ラックギヤ30はベース部1の(X)方向両端に2つ設けられる。なお、他方のラックギヤは同図においては不図示とされている。同様に他方不図示のギヤ31は各々のラックギヤ30と噛合う。ギヤ31はシャフト32の両端に取り付けられる。不図示のリニアブッシュ及びベアリングを介して、シャフト32はXZフレーム33に対して回転直線摺動可能に取り付けられる。XZフレーム33がアライメント操作部材4に対する検者の手動操作により、(Z)方向へ力を受けると、XZフレーム33に対しシャフト32がベアリングにより回転摺動する。このように、シャフト32及びギヤ31がラックギヤ30上を転がることで、ステージ部3は(Z)方向に移動する。また、XZフレーム33がアライメント操作部材4に対する検者の手動操作により(X)方向へ力を受けると、XZフレーム33がシャフト32に対しリニアブッシュにより直線摺動する。この摺動動作により、ステージ部3は(X)方向に移動する。
なお、摺動機構は各摺動部においてガタを有し、後述の撮影光軸のブレに影響する。許容可能なガタ量としては、例えば、本実施例1に記載の眼底カメラの場合、摺動部ガタによる撮影光軸ブレ量を0.4mm以下に抑えなければならない。本構成であれば、水平(XZ)方向の摺動機構及び後述のY駆動機構の各摺動部ガタによる撮影光軸ブレ量を0.2mm以下とすることが可能である。
なお、本実施例はスリットランプで周知の摺動機構を用いた場合について説明しているが、本件はこれに限定されない。即ち、水平方向に移動可能な摺動機構であれば本発明に用いることが可能である。
[Z駆動部]
Z駆動部D1は、ZモータM1、Z電磁クラッチC1、ラックギヤ30、ギヤ31、不図示の最終段ギヤ、シャフト32、Z駆動量検出センサS01、不図示の減速機構、Z移動量検出センサS02、Z基準検知センサS03、及びZ限界検知センサS04を有する。Z駆動量検出センサS01は、ZモータM1の駆動量を検出する。Z移動量検出センサS02は、ZモータM1、不図示の減速機構、Z電磁クラッチC1、及びZ電磁クラッチC1より作動側に配される不図示のギヤに設けられたエンコーダ等を介して、ステージ部3のZ方向移動量を検出する。Z基準検知センサS03は、ステージ部3がZ基準位置にあることを検知するものであって、フォトインタラプタ/スリット板等により構成される。Z限界検知センサS04は、同じくステージ部3のZオート限界位置を検知するものであって、フォトインタラプタ/スリット板等より構成される。また、Z駆動部D1には、不図示のベアリングを介して回転摺動可能にシャフト32が取り付けられている。
Z駆動部D1は、ZモータM1、Z電磁クラッチC1、ラックギヤ30、ギヤ31、不図示の最終段ギヤ、シャフト32、Z駆動量検出センサS01、不図示の減速機構、Z移動量検出センサS02、Z基準検知センサS03、及びZ限界検知センサS04を有する。Z駆動量検出センサS01は、ZモータM1の駆動量を検出する。Z移動量検出センサS02は、ZモータM1、不図示の減速機構、Z電磁クラッチC1、及びZ電磁クラッチC1より作動側に配される不図示のギヤに設けられたエンコーダ等を介して、ステージ部3のZ方向移動量を検出する。Z基準検知センサS03は、ステージ部3がZ基準位置にあることを検知するものであって、フォトインタラプタ/スリット板等により構成される。Z限界検知センサS04は、同じくステージ部3のZオート限界位置を検知するものであって、フォトインタラプタ/スリット板等より構成される。また、Z駆動部D1には、不図示のベアリングを介して回転摺動可能にシャフト32が取り付けられている。
不図示の駆動部最終段ギヤはシャフト32に取り付けられた不図示のギヤと噛み合っており、ZモータM1からの駆動力を摺動機構へと伝達する。ZモータM1が駆動すると、不図示の減速機構、Z電磁クラッチC1、及び不図示の駆動部最終段ギヤを介し、シャフト32が回転する。シャフト32が回転すると、シャフト32に取り付けられたギヤ31がベース部1に取り付けられたラックギヤ30に噛合いながら転がる。これにより、ステージ部3は(Z)方向へ電動駆動により移動する。このとき、Z駆動部D1もステージ部3と共に(Z)方向へ移動する。尚、ギヤの位相を合せた2つのラックギヤ30がZ方向直線ガイドの役割を果たしている。
[X駆動部]
X駆動部D2は、XモータM2、X電磁クラッチC2、最終段ギヤ37、XZフレーム33、ラックギヤ38、X駆動量検出センサS05、不図示の減速機構、X移動量検出センサS06、X基準検知センサS07、及びX限界検知センサS08を有する。X駆動量検出センサS05は、XモータM2の駆動量を検出する。X移動量検出センサS06は、XモータM2、不図示の減速機構、X電磁クラッチC2、及びX電磁クラッチC2より作動側に配される駆動部最終段ギヤ37に設けられたエンコーダ等を介して、ステージ部3のX方向移動量を検出する。X基準検知センサS07は、ステージ部3がX基準位置にあることを検知するものであって、フォトインタラプタ/スリット板等により構成される。X限界検知センサS08、は同じくステージ部3のXオート限界位置を検知するものであって、フォトインタラプタ/スリット板等により構成される。また、X駆動部D2は、前述したZ駆動部D1に取り付けられている。
X駆動部D2は、XモータM2、X電磁クラッチC2、最終段ギヤ37、XZフレーム33、ラックギヤ38、X駆動量検出センサS05、不図示の減速機構、X移動量検出センサS06、X基準検知センサS07、及びX限界検知センサS08を有する。X駆動量検出センサS05は、XモータM2の駆動量を検出する。X移動量検出センサS06は、XモータM2、不図示の減速機構、X電磁クラッチC2、及びX電磁クラッチC2より作動側に配される駆動部最終段ギヤ37に設けられたエンコーダ等を介して、ステージ部3のX方向移動量を検出する。X基準検知センサS07は、ステージ部3がX基準位置にあることを検知するものであって、フォトインタラプタ/スリット板等により構成される。X限界検知センサS08、は同じくステージ部3のXオート限界位置を検知するものであって、フォトインタラプタ/スリット板等により構成される。また、X駆動部D2は、前述したZ駆動部D1に取り付けられている。
駆動部最終段ギヤ37はXZフレーム33に取り付けられたラックギヤ38と噛み合っており、XモータM2からの駆動力を摺動機構へと伝達する。XモータM2が駆動すると、不図示の減速機構、X電磁クラッチC2を介し、駆動部最終段ギヤ37が回転する。駆動部最終段ギヤ37がXZフレーム33に取り付けられたラックギヤ38に噛合いながら転がることで、ステージ部3は(X)方向へ電動駆動により移動する。このとき、X駆動部D2はZ駆動部D1と一体であり、(X)方向へは移動しない。尚、シャフト32がXZフレーム33の移動に際しての直線ガイドの役割を果たしている。
なお、本実施例中ではクラッチ機構として電磁クラッチを用いているが、ZモータM1及びXモータM2とは別にメカクラッチ切り換え用の駆動源を設け、ドグクラッチを始めとするメカクラッチでこれを構成しても良い。
以上のような構成であれば、ステージ部3を電動駆動しても、ステージ部3に対し、アライメント操作部材4及びヘッド部6の相対位置は変わらない。このため、ステージ部3に対し、ヘッド部6の重心が偏ることは無い。また、略同一直線状に配置されているアライメント操作部材4、表示部7、及び後述の撮影光軸(ヘッド部6)の相対位置が変わらないため、マニュアルアライメントの操作性が良く、微細なアライメントが可能である。さらに、1段ステージでオートアライメントとマニュアルアライメントを実行可能であるため、2段ステージに比べ、省スペースであり、安価かつ軽量である。加えて、モータを始めとする駆動部の部品が故障した際にも、クラッチ機構により摺動機構への駆動力伝達を伝達していない状態と同じであるため、オートアライメント機能を持たない眼科装置として使用が可能である。
[Y駆動機構]
Y駆動機構は、YモータM3、Yフレーム34、Y送りねじ35、Yナット36、Y駆動量検出センサS09、Y基準検知センサS10、及びY限界検知センサS11を有する。Y駆動量検出センサS09は、YモータM3の駆動量を検出する。YモータM3はYフレーム34に取付けられ、Y送りねじ35はYモータM3の出力軸に連結される。Yナット36はY送りねじ35上をY方向に移動可能であって、XZフレーム33に固定される。Y基準検知センサS10はステージ部3がY基準位置にあることを検知するものであって、フォトインタラプタ/スリット板等により構成される。Y限界検知センサS11は、同じくステージ部3のXオート限界位置を検知するものであって、フォトインタラプタ/スリット板等により構成される。
Y駆動機構は、YモータM3、Yフレーム34、Y送りねじ35、Yナット36、Y駆動量検出センサS09、Y基準検知センサS10、及びY限界検知センサS11を有する。Y駆動量検出センサS09は、YモータM3の駆動量を検出する。YモータM3はYフレーム34に取付けられ、Y送りねじ35はYモータM3の出力軸に連結される。Yナット36はY送りねじ35上をY方向に移動可能であって、XZフレーム33に固定される。Y基準検知センサS10はステージ部3がY基準位置にあることを検知するものであって、フォトインタラプタ/スリット板等により構成される。Y限界検知センサS11は、同じくステージ部3のXオート限界位置を検知するものであって、フォトインタラプタ/スリット板等により構成される。
YモータM3が駆動すると、Y送りねじ35、Yナット36を介して、Yフレーム34がXZフレーム33に対し(Y)方向へ電動駆動により移動する。
[XZ位置検出/位置制御]
次に(XZ)方向の基準位置及びオート限界位置の検出方法と位置制御について述べる。なお、当該操作に関し、ステージ部3のXZ位置検出は先述のセンサS01〜S08を用いて行う。
次に(XZ)方向の基準位置及びオート限界位置の検出方法と位置制御について述べる。なお、当該操作に関し、ステージ部3のXZ位置検出は先述のセンサS01〜S08を用いて行う。
クラッチ機構が駆動部から摺動機構への駆動力を伝達していない場合、操作棹4の手動操作によりステージ部3を水平方向へ移動したとしても、クラッチ機構の状態より作動側のギヤしか回転しない。従って、モータシャフトは回転しないことから、駆動量検出センサS01/S05ではステージ部3の位置を把握出来ない。そこで、後述の前眼部観察光学系にて被検眼Eを検出していないときは、基準検知センサS03/S07の配置を基準位置とする。この基準位置と、移動量検出センサS02/S06の検出結果とに基づき、後述するシステム制御部100がステージ部3を大まかに絶対位置制御する。
一方、被検眼Eを検出しているときは、被検眼Eを検出した際のステージ部3の絶対位置を基準とする。この絶対位置に対しての、駆動量検出センサS01/S05の検出結果に基づき、システム制御部100がステージ部3を詳細に相対位置制御する。従って、基準検知センサS03/S07はステージ部3の可動域中心近傍に設けると良い。
ここで、本実施例では減速機構を有するため、駆動量検出センサS01/S05の検出分解能に比べ、移動量検出センサS02/S06の検出分解能は粗くなる。例えば、本実施例1に係る眼底カメラの場合、撮影に際し、ステージ部3の要求停止精度0.2mmである。この要求精度に対し、本構成では駆動量検出センサS01/S05の検出分解能を0.1mm、移動量検出センサS02/S06の検出分解能を約0.5mmに設定している。
また、本実施例1において、電動駆動時の可動限界は、システム制御部100が基準検知センサS03/S07を基準とした移動量検出センサS02/S06の検出結果に基づき絶対位置制御する。しかし、外的要因や故障に起因する位置ずれ対策として、限界検知センサS04/S08を併せて設けている。これにより、電動駆動時に限界検知センサ外へステージ部3が移動することは無く、電動駆動前に限界検知センサ外にステージ部3がいるときは、可動域内側へ移動するようシステム制御部100がステージ部3の移動を制御する。これに対し、検者の手動操作によりステージ部3を移動する際の可動限界は、限界検知センサS04/S08より広く設定されている。従って、可動限界でのメカ的な接触箇所には弾性体を配すると良い。
また、ステージ部3は、駆動部の減速機構(ギヤ等)、クラッチ機構、回動直動変換機構(ラックピニオン等)により、バックラッシュが生じる。しかしながら、ばね等により片寄せ付勢を行うことで、バックラッシュを打ち消そうとした場合、マニュアル操作性に影響がある。そこで、本実施例では、基準検知センサS03/S07より、任意の移動量分往復し、そのときの移動量と駆動量検出センサS01/S05の検出結果の差よりバックラッシュ量を測定し、システム制御部100に記憶する。これにより、電動駆動中にステージ部3の移動方向が反転された際、記憶したバックラッシュ量分多めに駆動することで、バックラッシュによる位置ずれを打ち消すことが可能となる。ここで、上記フィードバック制御は絶対位置制御中は行わなくとも良い。被検眼検出状態、つまり相対位置制御を行っている時にフィードバック制御が行われていれば問題ない。
尚、バックラッシュ量の測定方法は、限界検知センサS04/S08を用いてステージ部3の可動域両端の往復で行っても良い。また、基準検知センサS03/S07から限界検知センサS04/S08の間でステージ部3を往復させて行っても良い。さらに、撮影シーケンス中に左右眼が切り換えられる際等、基準検知センサS03/S07を通過してから、再度通過するまでの駆動量と反転回数から算出しても良い。ここで、バックラッシュ量は経年により変化する可能性があるため、起動毎に記憶し直すことが望ましい。
[Y位置検出/位置制御]
次に、Y方向の基準位置及びオート限界位置の検出方法と位置制御について述べる。
ステージ部3のY位置検出は先述のセンサS09〜S11を用いて行う。
次に、Y方向の基準位置及びオート限界位置の検出方法と位置制御について述べる。
ステージ部3のY位置検出は先述のセンサS09〜S11を用いて行う。
本実施例では、基準検知センサS10の配置を基準位置とし、駆動量検出センサS09の検出結果に基づき、システム制御部100がステージ部3を詳細に相対位置制御する。ここで、基準検知センサS10はステージ部3の可動域中心近傍に設けると良い。
また、可動限界については、システム制御部100が基準検知センサS10の配置を基準としたY駆動量検出センサS09の検出結果に基づき相対位置制御する。しかし、外的要因や故障に起因する位置ずれ対策として、本実施例では併せて限界検知センサS11を設けている。これにより、限界検知センサ外へステージ部3が移動することは無い。
[操作棹]
図2は、本発明の実施例1におけるアライメント操作部材4の斜視図である。
アライメント操作部材4は、前述した摺動機構及び駆動機構を操作するための操作棹40及び回転ダイアル41、Yアライメント操作量検出センサS12、前眼/眼底切換スイッチ42、及び撮影スイッチ43を有する。
図2は、本発明の実施例1におけるアライメント操作部材4の斜視図である。
アライメント操作部材4は、前述した摺動機構及び駆動機構を操作するための操作棹40及び回転ダイアル41、Yアライメント操作量検出センサS12、前眼/眼底切換スイッチ42、及び撮影スイッチ43を有する。
操作棹40は、ステージ部3を(XZ)方向へ移動させるため、被検眼Eに対しヘッド部6を大まかにアライメントする粗動時には保持部材として用いられる。また、ヘッド部6を詳細にアライメントする微動時には、傾倒操作を行う操作部材として用いられる。検者が該操作棹40を手動操作することで、操作桿40の下側に同軸に設けられた不図示の中球が、ベース部1に取り付けられた不図示の摩擦板上を滑り、ステージ部3を水平方向に粗動させることができる。また、検者が操作桿40を図中の(F−B)方向及び(L−R)方向に傾倒操作することで、不図示の中球が不図示の摩擦板上を滑ることなく転がり、ステージ部3を水平方向に微動させることができる。
回転ダイアル41は、前述したように、ヘッド部6を(Y)方向へ移動させる回転操作を行うために用いられる。回転ダイアル41は操作桿40と同軸に配置され、内部にYアライメント操作量検出センサS12が配置されている。この構成により、検者が回転ダイアル41を回すことで(Y)方向のアライメント操作量が検出される。より詳細には、検者が回転ダイアル41を(U−D)方向に回転操作することで、Yアライメント操作量検出センサS12により回転方向と単位時間当たりの回転角が検出される。システム制御部100は、この操作量に応じてYモータM3を駆動し、ヘッド部6を(Y)方向に移動する。撮影スイッチ43は、検者がこれを押下することで撮影を行うスイッチである。前眼/眼底切換スイッチ42は、検者がこれを押下することで表示部7に表示するための後述の撮像素子を切り換えるスイッチである。
[フォーカス操作部材]
フォーカス操作部材5は、アライメント操作部材4と同軸に配置されたフォーカスダイヤル、フォーカスダイヤル内部に配置されたフォーカス操作量検出センサS13を有する。
フォーカス操作部材5は、アライメント操作部材4と同軸に配置されたフォーカスダイヤル、フォーカスダイヤル内部に配置されたフォーカス操作量検出センサS13を有する。
検者がフォーカスダイヤルを回転操作することで、フォーカス操作量検出センサS13により回転方向と単位時間当たりの回転角が検出される。システム制御部100は、この操作量に応じて後述のフォーカスレンズ駆動モータを駆動し、後述のフォーカスレンズを移動する。
[光学系]
次に、図1に示す眼底カメラのヘッド部6の内部に構成されている光学系について図3を用いて説明する。
次に、図1に示す眼底カメラのヘッド部6の内部に構成されている光学系について図3を用いて説明する。
図1に示すヘッド部6内に配置される光学系は、撮影光源部O1、観察光源部O2、照明光学系O3、撮影/照明光学系O4、撮影光学系O5、前眼観察光学系O6、及び内部固視灯部O7を有する。撮影光源部O1または観察光源部O2によって射出された光束は照明光学O3及び撮影/照明光学系O4を経て被検者Eの眼底部を照明する。照明された被検眼眼底の像の大部分は撮影/照明光学系O4及び撮影光学系O5を経て撮像素子に結像される。これらの一連の流れにより、検者は被検眼Eの眼底画像を取得する。
撮影光源部O1は、光路奥側から順に配置される、光量検出手段601、ミラー602、撮影光源603、撮影コンデンサレンズ604、撮影リングスリット605、及び撮影水晶体バッフル606を有し、これら構成により白色光のリング照明を作りだす。
より詳細には、光量検出手段601は、SPCやPDなど既知の光電変換を利用したセンサである。ミラー602は、ガラス板にアルミや銀の蒸着を施したものやアルミ板などで構成される。撮影光源603は、ガラス管の中にXeを封入し電圧を印加することで発光し、撮影時に眼底像を記録するために十分な強度の白色光を得ることが可能である。また、近年ではLEDの大光量化が進められており、環状に配置したLEDアレイでも、該撮影光源603は実現可能である。
撮影コンデンサレンズ604は、一般的な球面レンズである。撮影リングスリット605は、環状の開口を持った平板である。撮影水晶体バッフル606も環状の開口を持った平板である。本実施例では、Xe管からなる撮影光源603から射出された光束は眼底方向に向かう光束となり、さらに、反対側に射出された光束がミラー602によって反射され眼底方向に向かう光束となる。このために、撮影光源603の発光光量はミラー602がないものに比べて少なくて済む。ミラー602は平面としており、光のムラを生じさせないとともに、撮影光源603に対する距離的制約もない。光束はさらに撮影コンデンサレンズ604によって眼底に向けて集光され、撮影リングスリット605によって前眼部を通過する際の光束形状を環状となるよう成形される。成形後の光束は、さらに撮影水晶体バッフル606によって、被検眼水晶体へ投影される光束が制限され、眼底像に不要な被検眼の水晶体からの反射光の写り込みを防いでいる。
観察光源部O2は、光路奥側から順に配置される、観察光源607、観察コンデンサレンズ608、観察リングスリット609、及び観察水晶体バッフル610を有し、これら構成により赤外光のリング照明を作り出す。
より詳細には、眼底観察光源607は、ハロゲンランプやLEDなど連続発光可能な光源であり素子の特性や光学フィルタによって赤外光を発する。観察コンデンサレンズ608は、一般的な球面レンズである。観察リングスリット609は、環状の開口を持った平板である。観察水晶体バッフル610も環状の開口を持った平板である。該観察光源部O2は撮影光源部O1と光源の種類が異なるだけであり、観察コンデンサレンズ608で集光し、観察リングスリット609で前眼部を通過する際の光束の形状を環状に成形する。成形後の光束は、さらに観察水晶体バッフル610によって被検眼水晶体に投影される光束が制限され、眼底像への水晶体からの反射光の写り込みを防いでいる。
照明光学系O3では、撮影光源部O1及び観察光源部O2で作られた光束をリレーするとともに、眼底像の焦点合わせのための指標像を造りこむ。該照明光学系O3は、これら光源側から順に、ダイクロイックミラー611、第一の照明リレーレンズ612、プリズムユニット613、第二の照明リレーレンズ614、及び角膜バッフル615を有する。
ダイクロイックミラー611は、赤外光を透過し、可視光を反射する。撮影光源部O1で作られた可視光による光束は反射して、観察光源部O2で作られた赤外光による光束は透過して、照明光学系O3に導光される。第一の照明リレーレンズ612及び第二の照明リレーレンズ614によって、リング状の照明光は被検眼Eに結像される。
スプリットユニット613は、フォーカス指標光源613a、プリズム613b、フォーカス指標マスク613c、後述する進退機構、及び後述する移動機構を有し、フォーカス指標投影部として機能する。フォーカス指標光源613aはフォーカス指標を投影するために用いられ、プリズム613bは該フォーカス指標光源613aからの光を分割するために用いられる。また、フォーカス指標マスク613cはフォーカス指標の外形を形成するために用いられる。
進退機構は、スプリットシフト駆動モータM4を有する。スプリット進退駆動モータM4は、眼底観察時に照明光学系O3内にスプリットユニット613を侵入させる。これにより、観察像中にスプリット指標を表示させることが出来る。また、スプリット進退駆動モータM4は、撮影時に照明光学系O3からスプリットユニット613を退避させる際にも用いられる。これにより、撮影像の中にフォーカス指標が写り込むことが無いように制御することが出来る。
移動機構は、スプリットシフト駆動モータM5、及びスプリット位置センサS14を有する。スプリットシフト駆動モータM5は、フォーカス指標光源613a、プリズム613b、及びフォーカス指標マスク613cを光軸方向(図中矢印方向)にシフト駆動することで、眼底観察時にフォーカス指標の焦点を合せるために用いられ、スプリット位置センサS14はその停止位置を検出する。
角膜バッフル615は、眼底像に不要な被検眼Eの角膜からの反射光の発生或いは写り込みを防いでいる。
撮影/観察光学系O4は、被検眼Eの眼底に対して照明光束を投影するとともに、被検眼Eの眼底像を形成する反射光を導出する。該撮影/観察光学系O4においては、被検眼Eの正面より、対物レンズ617、ダイクロイックミラー622、及び、穴あきミラー616、が配置される。穴あきミラー616は、外周部がミラー、中央部が穴となっている。照明光学系O3から導かれた光束はミラー部分で反射して、ダイクロイックミラー622を透過し、対物レンズ617を介して被検眼Eの眼底を照明する。照明された被検眼Eの眼底からの反射光束の一部は対物レンズ617を戻り、穴あきミラー616の中央部の穴を通って撮影光学系O5に導出される。
撮影光学系O5は、被検眼Eの眼底像の焦点調節を行った上でこれを撮像素子に結像する。撮影光学系O5においては、穴あきミラー616より順に、視度補正レンズ618、フォーカスレンズ619、ハーフミラー631、及び撮像素子620が配置されている。フォーカスレンズ619は、穴明きミラー616の中央の穴を通過した撮影光束の焦点調節を行うためのレンズであり、図中矢印方向に移動可能であって、移動することで焦点調節を行う。フォーカスレンズ駆動モータM7は、フォーカスレンズ619を撮影光学系O5の光軸に沿った図中矢印方向(光軸方向)に駆動して焦点を合わせる位置とする。フォーカスレンズ位置センサS15は、駆動されたフォーカスレンズ619の光軸上の停止位置を検出する。また、操作入力部633の操作入力に従って、システム制御部100によりスプリットシフト駆動モータM4とフォーカスレンズ駆動モータM7とが制御される。
視度補正レンズ618は、光軸上に進退可能に設置される凸レンズ、及び凹レンズを有する。該視度補正レンズ618は、フォーカスレンズ619で焦点調整困難な強度の近視或いは遠視の被検眼眼底にピントを合わせるために用いられる。より詳細には、視度補正レンズ進退駆動モータM6により、患者が強度の近視である場合には視度補正−レンズ618bを、強度の遠視である場合には視度補正+レンズ618aを撮影光学系O5に対して進退させる。
撮像素子620は、撮影光を光電変換する。撮像素子620で得られた電気信号は、デジタルデータとすべく画像処理部621によってA−D変換され、赤外観察時には、該データにより得られた画像が表示部7に表示され、撮影後には、不図示の記録媒体に記録される。なお、画像処理部621とシステム制御部100との間には、後述するキャラクタジェネレータ634を配しても良い。また、システム制御部は、以降にのべる各種判断を実行する演算処理部635を有している。
前眼部観察光学系O6は被検眼Eとヘッド部6とのアライメントを行うために前眼部の観察を行う際に用いられ、ダイクロイックミラー622によって撮影/観察光学系O4から分割された光路に配置される。前眼部観察光学系O6には、該ダイクロイックミラー622より順に、平板628、結像レンズ629及び前眼撮像素子630が配置される。前眼観察光学系O6において、ダイクロイックミラー622の反射方向には、中心部にイメージスプリットプリズムを有する平板628が対物レンズ617によって被検眼Eの前眼部と共役な位置となるように配置される。二次元撮像素子630は、赤外域の感度を持つ。
なお、本実施例では、被検眼を照明するために対物レンズ617の回りには、近赤外光LEDと波長の異なる赤外波長を有する不図示の照明光源が配置される。平板628は、該照明光源によって照明された被検眼Eの反射光を反射し、その他の波長を透過する特性を有している。ここで、平板628は、その中心部にイメージスプリットプリズムを有する。よって、平板628に入射した不図示の前眼観察光源からの光は、平板628の上半分と下半分で相反するように左右方向に各々屈折して分離される。このため、結像レンズ629による結像位置は、被検眼Eとヘッド部6の距離が適正作動距離よりも長い場合は、イメージスプリットプリズムを有する平板628よりもレンズ629に近い側に結像し、観察像における上半分は右側に下半分は左側にずれて撮像される。
この前眼部観察光学系O6によって、不図示の異なる赤外域の前眼部観察用光源により照明された被検眼Eの前眼部を観察し、被検眼Eの前眼部とのアライメント状態の検出が可能になっている。また、これらの光学系により眼底観察光と前眼観察光の波長の違いによるダイクロイックミラー622の反射機能を設けることで、眼底観察像の取得をしながらも前眼観察像の取得が二次元撮像素子630とシステム制御部100によって実現される。また、撮影時にダイクロイックミラー622が光路から外れる機構を付加することで、光量を抑えて眼底観察像の撮影を行うことも可能である。
次に、アライメント用指標投影光学系の構成について説明する。なお、このアライメント用指標投影光学系は、本実施例において、被検眼Eに対してヘッド部6のアライメントを行うための複数のアライメント指標を投影する投影手段を構成する。また、このアライメント指標の像を得る二次元撮像素子630及び画像を生成するシステム制御部100中のモジュールは、本実施例においてアライメント指標の角膜からの反射像と被検眼Eの眼底像とを画像処理する画像処理手段を構成する。
穴あきミラー616の前面にLED光源640aからの光束を導くライトガイド641aの出射端が配置され、この出射端はアライメント指標P1とされている。また、撮影/照明光学系O4の光軸周りのアライメント指標P1と対称位置に、LED光源640aと同様の波長を持つ不図示のLED光源と該LED光源からの光束を導く不図示のライトガイドの出射端が配置されている。この出射端はアライメント指標P2とされている。これらLED光源及びライトガイドによって、アライメント用指標投影光学系を構成している。
そして、被検眼Eとヘッド部6との作動距離が適正な場合には、これらライトガイド(641a)の出射端からの光は、被検眼Eの角膜面で反射される。また、反射された指標光束は平行光となり、照明光束の眼底反射光束と同じ光路を通って撮像素子620の撮像面上に結像する。以上説明したアライメント用指標投影光学系によって、アライメント用指標の位置関係を検出し、被検眼Eの眼底とのアライメント状態が検出可能となっている。
内部固視灯部O7は、ハーフミラー631によって撮影光学系O5から分割された光路に配置され、その光路に対して内部固視灯ユニット632が対向している。内部固視灯ユニット632は複数のLEDによって構成され、不図示の固視灯位置指定部材によって検者が選択した固視部に対応した位置のLEDを点灯させる。被検者が点灯したLEDを固視することで、検者は所望の向きの眼底像を得ることができる。
ここまでで、眼底画像の取得にあたり観察、撮影における眼底カメラのO1〜O7までの光学系を説明してきた。ここからは、位置合わせ(アライメント)と合焦(フォーカス)の光学系の構成について説明したが、次に、それらの原理及び動作について、図4と図5を用いてより詳細に説明する。
[アライメント原理/フォーカス原理]
図4は、図3で説明した前眼部観察光学系O6の二次元撮像素子630上の観察像を示している。図3中の不図示の前眼部観察用光源により照明された被検眼Eの前眼部は、イメージスプリットプリズムを有する平板628により上下で分割され、二次元撮像素子630上で図4(a)のように観察されている。瞳孔部P以外の部分は不図示の前眼部観察用光源の反射光が多く反射して入ってくるために白く映り、一方で瞳孔部Pは反射光が入らないので黒く映る。従って、このコントラスト差から瞳孔部Pを抽出可能となっていて、瞳孔位置を決定することができる。図4(a)では、上下に分割された瞳孔部Pのうち、下部の瞳孔部Pから、瞳孔中心POを検出している。こうして検出した瞳孔中心POが、図4(b)に示している二次元撮像素子630の画像中心Oに位置するように、ステージ部3に設けられた駆動部を動かすことで、被検眼Eの前眼部とのアライメントを自動的に行うことが可能となっている。
図4は、図3で説明した前眼部観察光学系O6の二次元撮像素子630上の観察像を示している。図3中の不図示の前眼部観察用光源により照明された被検眼Eの前眼部は、イメージスプリットプリズムを有する平板628により上下で分割され、二次元撮像素子630上で図4(a)のように観察されている。瞳孔部P以外の部分は不図示の前眼部観察用光源の反射光が多く反射して入ってくるために白く映り、一方で瞳孔部Pは反射光が入らないので黒く映る。従って、このコントラスト差から瞳孔部Pを抽出可能となっていて、瞳孔位置を決定することができる。図4(a)では、上下に分割された瞳孔部Pのうち、下部の瞳孔部Pから、瞳孔中心POを検出している。こうして検出した瞳孔中心POが、図4(b)に示している二次元撮像素子630の画像中心Oに位置するように、ステージ部3に設けられた駆動部を動かすことで、被検眼Eの前眼部とのアライメントを自動的に行うことが可能となっている。
次に、図5は、図3で説明した動画観察と静止画撮影を兼ねた撮像素子620上の観察像を示している。アライメント指標P1及びP2は、アライメント用指標投影光学系で説明した一対のLED光源(640a)による輝点であり、ガイド枠A1とガイド枠A2とは、それぞれアライメント指標P1及びP2の合わせ位置を示している。また、フォーカス指標613d及び613eは、フォーカス光学系のフォーカス指標投影部であるスプリットユニット613によって被検眼Eの瞳上に照射された、分割された指標像を示している。
図4(b)の状態となるように、被検眼Eの前眼部像に基づいて自動的にアライメントを行うと、アライメント指標P1及びP2は、ガイド枠A1とガイド枠A2の近傍に現れ、図5(a)に示す観察画像となる。ここで、アライメント指標P1及びP2は、眼底観察光源607によって照明された被検眼Eの眼底からの反射光に比べて高輝度である。このため、撮像素子620上の観察像を二値化する等の画像処理を行うことで、これらアライメント指標P1及びP2が容易に検出可能となっている。
そして、アライメント指標P1及びP2が、図5(b)の状態のようにガイド枠A1とガイド枠A2とに各々入るようにステージ部3に設けられた駆動部を動かす。これにより、被検眼Eの眼底とヘッド部6とのアライメントを自動的に行うことが可能となる。本実施例では、自動で行うこの機能をオートアライメント機能と呼ぶ。以上に述べた被検眼Eと撮影光学系とのアライメントを行うための構成は、アライメント手段を構築する。
ここで、フォーカス指標投影部(スプリットユニット613)についての機能に関して、図5、図6、及び図7を参照して説明する。図6においてフォーカス指標光源613aからの光束は、プリズム613bにより光束が分割される。図面の手前側のプリズムを透過する光束はLa側に曲がり、奥側のプリズムを透過する光束はLb側に曲がる。曲げられた後のそれぞれの光束は、合焦指標マスク613cを透過し、照明光学系等を経て被検眼Eの眼底に投影される。
図7(a)は、被検眼Eの眼底Erと合焦指標とが光学的に共役な位置関係にある場合を示している。被検眼Eの眼底Erと合焦指標マスク613cとが光学的に共役の場合、二つに分離された合焦指標光束La、Lbは、眼底Er上で結像し、合焦指標マスク613cによるマスク像613f上にフォーカス指標は613d、613eのように一列に並ぶ。
図7(b)は合焦指標マスク613cが眼底Erとの共役関係の位置からずれ、合焦指標マスク613cが共役位置より上方に位置している場合を示している。この場合、合焦指標光束La、Lbは眼底Erより奥で結像するため、マスク像613f上でフォーカス指標613dは下方にずれ、フォーカス指標613eは上方にずれる。
一方、図7(c)は合焦指標マスク613fが眼底Erとの共役関係の位置からずれ、合焦指標マスク613fが共役位置より下方に位置している場合を示している。この場合、合焦指標光束La、Lbは眼底より手前で結像するため、マスク像613f上でフォーカス指標613dは上方にずれ、フォーカス指標613eは下方にずれる。
なおフォーカスレンズ619は合焦指標結像位置と撮像素子620とが光学的に共役となるように、スプリットユニット613に連動して駆動される。この時スプリットユニット613の位置とフォーカスレンズ619の位置の関係はあらかじめ決定されている。
したがって、合焦指標像が一列に並び、眼底Erと合焦指標マスク613fの位置とが光学的に共役になると、眼底Erと撮像素子620も光学的に共役な関係となり、眼底にピントが合った観察像を得ることができる。但し、この共役になる条件は、眼底観察光源607から発せられる光と合焦指標を生成するフォーカス指標光源613aから発せられる光とが同じ赤外光の波長の場合である。
上記のフォーカス指標613d、613eの上下方向の位置関係により、被検眼Eの眼底Erと撮像素子620のピントずれ量と方向を検知することが出来る。これを検知する代表的な手法としては、フォーカス指標像613d、613eの輝度値のコントラストを利用したものである。以上より、このフォーカス指標613dと613eを、撮像素子620上で図5(a)の状態から図5(b)の状態(一直線)になるように制御することで、被検眼Eの眼底Erとのフォーカスを自動的に行うことが可能である。また、自動で行うこの機能をオートフォーカス機能と呼ぶ。
ここまでがアライメント機能、フォーカス機能による被検眼検査部の位置合わせに関する説明である。
本発明では前記オートアライメント、オートフォーカス機能による位置合わせにより、被検眼Eとヘッド部6とを所定の位置関係とし且つフォーカスずれ量を所定の値以下とする。そしてこの操作の終了後に、白内障患者に現れる白濁の回避やフレアの侵入を避ける為に検者が操作棹を用いてマニュアルアライメントモードによる撮影位置の微調整を行う。
マニュアルアライメントによる微調整では検者がテレビモニタに映し出された眼底像を確認しながら、ステージ部3、アライメント操作部材4等を操作し被検眼検査部となる光学ヘッド6を上下・左右・前後の3方向に移動し、被検眼Eと被検眼検査部との位置合わせを行う。先にも述べたように、その際、検者の誤操作や被検者の動作により調整範囲を大きく逸脱してしまい、アライメントが大きくずれることがある。これにより撮影時間の増加による検者、被検者への負担増加が発生する。
本実施例1ではマニュアルアライメントの際、被検眼Eの瞳孔位置と撮影光束PL(図8参照)の位置を検知し、瞳孔位置が所定の範囲を超えると再度、オートアライメント機能を作動させるものである。先に述べたように、本眼底カメラの光学系においては、眼底観察を行いながらも前眼観察を行うことが可能である。これを利用して、アライメント操作部材4でマニュアルアライメント中に眼底観察像を確認しながら、被検眼Eの前眼部を対象とした位置合せ時の被検眼の瞳孔位置を得ている。
また眼底撮影は、Xe管603から出た光によって作られる撮影光束が重要であり、その大きさは撮影絞り631の大きさにより一意に決定される。図8は被検眼の瞳孔Pの位置と撮影光束PLの照射位置との関係を示したものであり、撮影光束PLは二次元撮像素子630の画像中心Oに位置している。撮影にあたっては、瞳孔よりも内側に撮影光束PLがなければ良好な眼底画像は取得できない。つまり、良好な眼底画像の取得には図8における撮影光束PLの領域は瞳孔Pの内部に存在する必要がある。そこで、本実施例ではマニュアルアライメント開始時にコントラスト差から求まる瞳孔のエッジ位置を二次元撮像素子630及びシステム制御部100で検知し、その位置を常時把握する。そして、アライメント操作部材4を用いてのマニュアルアライメント中に瞳孔のエッジ位置が撮影光束の領域内にある場合にはマニュアルアライメントを続行する。一方、領域内を完全に外れた場合には、マニュアルアライメントでの操作を終了し、オートアライメント機能を作動させる。
なお、以上の説明では、マニュアルアライメントによる微調整の際の被検眼部と検査部のアライメントに関して説明してきた。しかし、マニュアルフォーカスによる合焦調整についても同様の課題がある。
本実施例1では、マニュアルフォーカスの際、被検眼の眼底Erに投影したフォーカス指標の位置を検知し、所定の範囲を超えると再度、オートフォーカス機能を作動させるものである。これまでに説明したように、被検眼Eの眼底Erを撮影光学系の合焦状態を得るためにはフォーカス指標613d、613eの位置合わせが必要となる。マニュアルフォーカスの際に、フォーカス指標613d、613eの上下方向の位置関係により被検眼Eの眼底Erと撮像素子620のピントずれ量と方向を検知する。フォーカス操作部材5を操作中にフォーカス指標613d、613eの上下方向のずれ量が大きくなり、撮影に支障をきたす範囲以内であればマニュアルフォーカスを続行し、その範囲を外れた場合には、マニュアルフォーカスを終了し、オートフォーカス機能を作動させる。これにより、検者の誤操作や被検者側の動作からの撮影への影響を抑制する。
本実施例において、オートアライメント及びオートフォーカスを行う構成は、被検眼Eの画像から得られる情報に基づいて被検眼Eとヘッド部6とにおける画像を得る際の撮像条件を自動で調整する自動調整手段に対応する。この場合、画像から得られる情報は、アライメント指標、或いはフォーカス指標等から得られるアライメントずれ量或いはフォーカスずれ量に関する情報に対応する。より詳細には、画像から得られる情報は、画像処理装置621等からなる画像処理手段により得られる被検眼Eとヘッド部6との3次元的なアライメントに関する情報を含む。
また、撮像条件は、眼科装置の状態に関し、特にアライメントの状態或いはフォーカスの状態についての条件を包含する。従って、撮像条件を手動で調整する手動調整手段は、マニュアルアライメント或いはマニュアルフォーカスを行う構成に対応する。より詳細には、アライメントに関する条件は被検眼Eと検眼部(ヘッド部6)との3次元的な相対的な配置であり、自動調整手段及び手動調整手段は、ヘッド部6を被検眼Eに対して3次元的に相対移動させる手段に対応する。また、フォーカスに関する情報は被検眼Eの画像を撮像手段(撮像素子620)に対してフォーカスさせるために撮影光学系に配置された合焦用のレンズの配置であり、自動調整手段及び手動調整手段は、この合焦用のレンズの配置を変更する手段に対応する。なお、ここで、合焦用のレンズにはフォーカスレンズ819と視度補正レンズ618とが含まれ、これらの配置を変更する手段にはこれらレンズを駆動するモータ及びこれを制御する制御手段が包含される。
また、手動調整手段により撮像条件を調整した状態において被検眼の画像から得られる情報があらかじめ設定された範囲を超える場合は、撮影光束の照射位置が瞳孔エッジに関して瞳孔の外部に位置する場合、或いはフォーカスずれ量が所定の閾値を超える場合に該当する。即ち、あらかじめ設定された範囲は、被検眼の画像を表示した際に画像の中において設定される範囲、或いはフォーカスずれ量に対して設定される範囲となる。なお、ここで設定範囲が画像の中で設定される範囲となる場合、得られる情報は、被検眼に照射される撮影光束の照射領域について、被検眼画像の中で当該照射領域に対応する領域に関する情報となる。このような場合、上述したように、手動調整手段によるアライメント或いはフォーカスに例示される撮像条件の調整から自動調整手段による調整に切り替えられる。この切り替えは、システム制御部100において切り替手段として機能するモジュールにより実行される。
[フローチャート]
図9は図1に示す眼底カメラにおける眼底像撮影時のフルマニュアルモードに関する動作を示すフローチャートである。
(S000)から眼底像を撮影する一連の動作を開始する。
(S001)にて、ステージ部3を基準位置へ移動させる。Z基準検知センサS03、X基準検知センサS07、及びY基準検知センサS10の出力より、ステージ部3の基準位置への移動の完了を検知し、フローは(S002)へ進む。
(S002)にて、不図示の前眼観察光源の発光が開始される。
(S003)にて、表示部7に二次元撮像素子630により得られる被検眼Eの前眼部像が表示される。
(S004)では、フルマニュアルモード/セミオートモード/フルオートモードが選択される。本実施例では、モード切換スイッチ8を押下する毎に上記順でモードが切り換えられる。また、フルマニュアルモードの場合、ヘッド部6と被検眼Eの前眼部とのアライメントである前眼アライメントが完了したか否かの判定も行う。尚、通常の撮影シーケンス完了後、又は眼底カメラ起動後は、フルマニュアルモードが選択されている。この場合、検者がアライメント操作部材4を手動操作して前眼アライメントを行い、アライメント完了後に前眼/眼底切換スイッチ42を押下する。このようにセミオートモード/フルオートモードに切り換えられていない状態で、前眼/眼底切換スイッチ42が押下されたことを検知すると、フルマニュアルモードが選択される。又、同時に、前眼アライメントが完了したと判定して、フローは(S005)へ進む。尚、設定により、前眼アライメントの完了を検知して、自動で前眼/眼底切り換えを行っても良い。その場合、前眼/眼底自動切り換えと同時にフルマニュアルモード選択がなされたものとすれば良い。セミオートモードに切り換えられた場合、フローは(S105)へ進み。フルオートモードに切り換えられた場合、フローは(S205)へ進む。前眼/眼底切換スイッチ42が押下されるまで、モード選択中又は前眼アライメント中であるとして待機する。
図9は図1に示す眼底カメラにおける眼底像撮影時のフルマニュアルモードに関する動作を示すフローチャートである。
(S000)から眼底像を撮影する一連の動作を開始する。
(S001)にて、ステージ部3を基準位置へ移動させる。Z基準検知センサS03、X基準検知センサS07、及びY基準検知センサS10の出力より、ステージ部3の基準位置への移動の完了を検知し、フローは(S002)へ進む。
(S002)にて、不図示の前眼観察光源の発光が開始される。
(S003)にて、表示部7に二次元撮像素子630により得られる被検眼Eの前眼部像が表示される。
(S004)では、フルマニュアルモード/セミオートモード/フルオートモードが選択される。本実施例では、モード切換スイッチ8を押下する毎に上記順でモードが切り換えられる。また、フルマニュアルモードの場合、ヘッド部6と被検眼Eの前眼部とのアライメントである前眼アライメントが完了したか否かの判定も行う。尚、通常の撮影シーケンス完了後、又は眼底カメラ起動後は、フルマニュアルモードが選択されている。この場合、検者がアライメント操作部材4を手動操作して前眼アライメントを行い、アライメント完了後に前眼/眼底切換スイッチ42を押下する。このようにセミオートモード/フルオートモードに切り換えられていない状態で、前眼/眼底切換スイッチ42が押下されたことを検知すると、フルマニュアルモードが選択される。又、同時に、前眼アライメントが完了したと判定して、フローは(S005)へ進む。尚、設定により、前眼アライメントの完了を検知して、自動で前眼/眼底切り換えを行っても良い。その場合、前眼/眼底自動切り換えと同時にフルマニュアルモード選択がなされたものとすれば良い。セミオートモードに切り換えられた場合、フローは(S105)へ進み。フルオートモードに切り換えられた場合、フローは(S205)へ進む。前眼/眼底切換スイッチ42が押下されるまで、モード選択中又は前眼アライメント中であるとして待機する。
以降では、まず始めに、フルマニュアルモードでの撮影シーケンスを説明する。
(S005)にて、表示部7に二次元撮像素子620にて得られる前眼部の観察像が表示される。
(S006)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3へスプリットユニット613を進入させる。
(S007)にて、不図示の前眼観察光源の発光が停止され、眼底観察光源607の発光が開始される。
(S008)では、撮影準備が完了したか否かの判定を行う。撮影準備として、検者がアライメント操作部材4を手動操作し、被検眼Eの眼底に対するアライメントである眼底アライメントと、フォーカス操作部材5を操作して眼底像のフォーカスとをそれぞれ行う。眼底アライメント及び眼底像のフォーカスの完了後に、検者は撮影スイッチ43を押下する。撮影スイッチ43が押下されたことを検知すると、撮影準備が完了したと判定して、フローは(S009)へ進む。撮影スイッチ43が押下されるまで、撮影準備中であるとして待機する。尚、設定により、オートフォーカス及びオートショットを選択して行っても良い。
(S009)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3からスプリットユニット613を退避させる。
(S010)にて、撮影光源であるXe管603が発光し、被検眼Eの眼底に可視光が照射される。
(S011)にて、眼底像が撮影される。
(S999)にて、フルマニュアルモードの撮影シーケンスを完了する。
(S005)にて、表示部7に二次元撮像素子620にて得られる前眼部の観察像が表示される。
(S006)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3へスプリットユニット613を進入させる。
(S007)にて、不図示の前眼観察光源の発光が停止され、眼底観察光源607の発光が開始される。
(S008)では、撮影準備が完了したか否かの判定を行う。撮影準備として、検者がアライメント操作部材4を手動操作し、被検眼Eの眼底に対するアライメントである眼底アライメントと、フォーカス操作部材5を操作して眼底像のフォーカスとをそれぞれ行う。眼底アライメント及び眼底像のフォーカスの完了後に、検者は撮影スイッチ43を押下する。撮影スイッチ43が押下されたことを検知すると、撮影準備が完了したと判定して、フローは(S009)へ進む。撮影スイッチ43が押下されるまで、撮影準備中であるとして待機する。尚、設定により、オートフォーカス及びオートショットを選択して行っても良い。
(S009)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3からスプリットユニット613を退避させる。
(S010)にて、撮影光源であるXe管603が発光し、被検眼Eの眼底に可視光が照射される。
(S011)にて、眼底像が撮影される。
(S999)にて、フルマニュアルモードの撮影シーケンスを完了する。
次に、本発明の実施例となるオートアライメント及びオートフォーカスの終了後にマニュアルアライメント及びマニュアルフォーカスの操作へ移行するセミオートモードでの撮影シーケンスを説明する。
図10は図1に示す眼底カメラにおける眼底像撮影時のセミオートモードに関する動作を示すフローチャートである。また、セミオートモードでの眼底カメラの一連の動作の理解を容易とするために、当該動作を単一のフローチャートとして把握したものを図13に示す。
(S105)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2が通電され、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達可能な状態とする。
(S106)にて、ZモータM1、XモータM2、YモータM3を駆動し、被検眼E検出のため、所定の位置にヘッド部6を移動させる。
(S107)では、被検眼Eの検出判定を行う。前眼観察像より被検眼Eを検出した場合、フローは(S108)へ進む。被検眼Eが検出できなかった場合、フローは(S110)へ進む。
(S105)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2が通電され、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達可能な状態とする。
(S106)にて、ZモータM1、XモータM2、YモータM3を駆動し、被検眼E検出のため、所定の位置にヘッド部6を移動させる。
(S107)では、被検眼Eの検出判定を行う。前眼観察像より被検眼Eを検出した場合、フローは(S108)へ進む。被検眼Eが検出できなかった場合、フローは(S110)へ進む。
(S108)にてZモータM1、XモータM2、YモータM3を駆動し、オートアライメントを行う。
(S109)では、オートアライメント完了判定を行う。被検眼Eにおける瞳孔中心POと前眼撮像素子625の画像中心Oとのずれ量が規定量以下であれば、アライメントが完了したとしてフローは(S111)へ進む。規定量以上である場合はアライメントが出来なかったと判断して、フローは(S110)へ進む。
(S110)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、フルマニュアルモードへ移行することとして、フローは(S004)へ進む。
(S109)では、オートアライメント完了判定を行う。被検眼Eにおける瞳孔中心POと前眼撮像素子625の画像中心Oとのずれ量が規定量以下であれば、アライメントが完了したとしてフローは(S111)へ進む。規定量以上である場合はアライメントが出来なかったと判断して、フローは(S110)へ進む。
(S110)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、フルマニュアルモードへ移行することとして、フローは(S004)へ進む。
(S111)にて、不図示の前画部観察光源の発光を停止し、眼底観察光源607を発光させる。
(S112)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3へスプリットユニット613を進入させる。
(S113)にて、眼底観察光源607の観察光により証明された眼底の画像を撮像素子620で得て、これを表示部7に表示させる。
(S114)にて、スプリットシフト駆動モータM5及びフォーカスレンズ駆動モータM7を連動させて駆動し、オートフォーカスを行う。
(S115)では、オートフォーカス完了判定を行う。フォーカススプリット指標613dと613eのずれ量が規定量以下であれば、フォーカスが完了したとしてフローは(S120)へ進む。規定量以上ではあるが、フォーカスレンズ位置センサS15の出力がフォーカスレンズ可動域端ではない場合、フローは(S114)に戻り、更にオートフォーカスを実行する。規定値以上であり、かつフォーカスレンズ位置センサS15の出力がフォーカスレンズ可動域端であった場合、フォーカスレンズ619単独ではフォーカスが出来ないとしてフローは(S116)へ進む。
(S116)にて、視度補正レンズ進退駆動モータM6を駆動し、撮影光学系O5に対して視度補正レンズ618を進入させる。
(S117)にて、視度補正レンズ618が撮影光学系O5内に進入した状態で、スプリットシフト駆動モータM5及びフォーカスレンズ駆動モータM7を連動させて駆動し、オートフォーカスを再度行う。
(S118)にて、オートフォーカス完了判定を行う。フォーカスス指標613dと613eのずれ量が規定量以下であれば、フォーカスは完了したとして、フローは(S120)へ進む。規定以上の場合、オートフォーカスは出来なかったとしてフローは(S119)へ進む。
(S119)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、フルマニュアルモードへ移行して眼底の撮影を行うこととして、フローは(S008)へ進む。
(S112)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3へスプリットユニット613を進入させる。
(S113)にて、眼底観察光源607の観察光により証明された眼底の画像を撮像素子620で得て、これを表示部7に表示させる。
(S114)にて、スプリットシフト駆動モータM5及びフォーカスレンズ駆動モータM7を連動させて駆動し、オートフォーカスを行う。
(S115)では、オートフォーカス完了判定を行う。フォーカススプリット指標613dと613eのずれ量が規定量以下であれば、フォーカスが完了したとしてフローは(S120)へ進む。規定量以上ではあるが、フォーカスレンズ位置センサS15の出力がフォーカスレンズ可動域端ではない場合、フローは(S114)に戻り、更にオートフォーカスを実行する。規定値以上であり、かつフォーカスレンズ位置センサS15の出力がフォーカスレンズ可動域端であった場合、フォーカスレンズ619単独ではフォーカスが出来ないとしてフローは(S116)へ進む。
(S116)にて、視度補正レンズ進退駆動モータM6を駆動し、撮影光学系O5に対して視度補正レンズ618を進入させる。
(S117)にて、視度補正レンズ618が撮影光学系O5内に進入した状態で、スプリットシフト駆動モータM5及びフォーカスレンズ駆動モータM7を連動させて駆動し、オートフォーカスを再度行う。
(S118)にて、オートフォーカス完了判定を行う。フォーカスス指標613dと613eのずれ量が規定量以下であれば、フォーカスは完了したとして、フローは(S120)へ進む。規定以上の場合、オートフォーカスは出来なかったとしてフローは(S119)へ進む。
(S119)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、フルマニュアルモードへ移行して眼底の撮影を行うこととして、フローは(S008)へ進む。
(S120)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、マニュアルアライメントモードへ移行する。
(S121)では、撮像素子630、画像処理部621及びシステム制御部100により被検眼Eの瞳孔エッジの位置の検知が開始される。
(S122)にて、(S121)にて検知開始した瞳孔エッジの位置と撮影光束PLの領域との関係を判定する。瞳孔エッジの位置が領域内であれば、フローは(S123)へ進む。領域外であると判定されれば、フルマニュアルモードに戻ることとしてフローは(S004)へ進む。
(S121)では、撮像素子630、画像処理部621及びシステム制御部100により被検眼Eの瞳孔エッジの位置の検知が開始される。
(S122)にて、(S121)にて検知開始した瞳孔エッジの位置と撮影光束PLの領域との関係を判定する。瞳孔エッジの位置が領域内であれば、フローは(S123)へ進む。領域外であると判定されれば、フルマニュアルモードに戻ることとしてフローは(S004)へ進む。
(S123)にて、フォーカス指標613d、614eを用いて左右のずれ量の検知が開始される。
(S124)にて、(S123)にて検知開始したフォーカス指標613d、614eより得られる左右ずれ量が撮影に影響を大きく及ぼすほどの所定範囲を超えているか否かの判定を行う。所定範囲を超えていないと判定された場合にはフローは(S125)へと進み、所定範囲を超えたと判定された場合にはフローは(S124)へ戻り、再度オートフォーカスが実行される。
(S125)では、撮影スイッチ43が押下されたか否かの判定を行う。撮影スイッチ43が押下されたことを検知すると、フローは(S126)へ進む。撮影スイッチ43が押下されるまで、撮影準備中であるとして待機する。
(S126)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3からスプリットユニット613を退避させる。
(S127)にて、撮影光源であるXe管603が発光され、被検眼E眼底に可視光が照射される。
(S128)にて、眼底像が撮影される。
(S999)にて、セミオートモードの撮影シーケンスを完了する。
(S124)にて、(S123)にて検知開始したフォーカス指標613d、614eより得られる左右ずれ量が撮影に影響を大きく及ぼすほどの所定範囲を超えているか否かの判定を行う。所定範囲を超えていないと判定された場合にはフローは(S125)へと進み、所定範囲を超えたと判定された場合にはフローは(S124)へ戻り、再度オートフォーカスが実行される。
(S125)では、撮影スイッチ43が押下されたか否かの判定を行う。撮影スイッチ43が押下されたことを検知すると、フローは(S126)へ進む。撮影スイッチ43が押下されるまで、撮影準備中であるとして待機する。
(S126)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3からスプリットユニット613を退避させる。
(S127)にて、撮影光源であるXe管603が発光され、被検眼E眼底に可視光が照射される。
(S128)にて、眼底像が撮影される。
(S999)にて、セミオートモードの撮影シーケンスを完了する。
続いて、フルオートモードでの撮影シーケンスを説明する。
図11は図1に示す眼底カメラによる眼底像撮影時のフルオートモードに関する動作を示すフローチャートである。
(S205)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2が通電され、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達可能な状態とする。
(S206)にて、ZモータM1、XモータM2、YモータM3を駆動し、被検眼E検出のため、所定の位置にヘッド部6を移動させる。
(S207)では、被検眼Eの検出判定を行う。前眼観察像より被検眼Eを検出した場合、フローは(S208)へ進む。被検眼Eが検出できなかった場合、フローは(S210)へ進む。
(S208)にて、ZモータM1、XモータM2、YモータM3を駆動し、オートアライメントを行う。
(S209)では、オートアライメント完了判定を行う。被検眼Eにおける瞳孔中心POと前眼撮像素子625の画像中心Oとのずれ量が規定量以下であれば、アライメントが完了したとしてフローは(S211)へ進む。規定量以上である場合はアライメントが出来なかったと判断して、フローは(S210)へ進む。
図11は図1に示す眼底カメラによる眼底像撮影時のフルオートモードに関する動作を示すフローチャートである。
(S205)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2が通電され、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達可能な状態とする。
(S206)にて、ZモータM1、XモータM2、YモータM3を駆動し、被検眼E検出のため、所定の位置にヘッド部6を移動させる。
(S207)では、被検眼Eの検出判定を行う。前眼観察像より被検眼Eを検出した場合、フローは(S208)へ進む。被検眼Eが検出できなかった場合、フローは(S210)へ進む。
(S208)にて、ZモータM1、XモータM2、YモータM3を駆動し、オートアライメントを行う。
(S209)では、オートアライメント完了判定を行う。被検眼Eにおける瞳孔中心POと前眼撮像素子625の画像中心Oとのずれ量が規定量以下であれば、アライメントが完了したとしてフローは(S211)へ進む。規定量以上である場合はアライメントが出来なかったと判断して、フローは(S210)へ進む。
(S210)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、フルマニュアルモードへ移行することとして、フローは(S004)へ進む。
(S211)にて、不図示の前眼部観察光源の発光を停止し、眼底観察光源07を発光させる。
(S212)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3へスプリットユニット613を進入させる。
(S213)にて、眼底観察光源607の観察光により照明された眼底の画像を撮像素子620で得て、これを表示部7に表示させる。
(S214)にて、スプリットシフト駆動モータM5及びフォーカスレンズ駆動モータM7を連動させて駆動し、オートフォーカスを行う。
(S215)では、オートフォーカス完了判定を行う。フォーカス指標613dと613eのずれ量が規定量以下であれば、フォーカスが完了したとしてフローは(S220)へ進む。規定量以上ではあるが、フォーカスレンズ位置センサS15の出力がフォーカスレンズ可動域端ではない場合、フローは(S214)に戻り、更にオートフォーカスを実行する。規定値以上であり、かつフォーカスレンズ位置センサS15の出力がフォーカスレンズ可動域端であった場合、フォーカスレンズ619単独ではフォーカスが出来ないとしてフローは(S216)へ進む。
(S216)にて、視度補正レンズ進退駆動モータM6を駆動し、撮影光学系O5に対して視度補正レンズ618を進入させる。
(S217)にて、視度補正レンズ618が撮影光学系O5内に進入した状態で、スプリットシフト駆動モータM5及びフォーカスレンズ駆動モータM7を連動させて駆動し、オートフォーカスを再度行う。
(S218)にて、オートフォーカス完了判定を行う。フォーカススプリット指標613dと613eのずれ量が規定量以下であれば、フォーカスは完了したとして、フローは(S220)へ進む。規定以上の場合、オートフォーカスは出来なかったとしてフローは(S219)へ進む。
(S219)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、フルマニュアルモードへ移行して眼底の撮影を行うこととして、フローは(S008)へ進む。
(S211)にて、不図示の前眼部観察光源の発光を停止し、眼底観察光源07を発光させる。
(S212)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3へスプリットユニット613を進入させる。
(S213)にて、眼底観察光源607の観察光により照明された眼底の画像を撮像素子620で得て、これを表示部7に表示させる。
(S214)にて、スプリットシフト駆動モータM5及びフォーカスレンズ駆動モータM7を連動させて駆動し、オートフォーカスを行う。
(S215)では、オートフォーカス完了判定を行う。フォーカス指標613dと613eのずれ量が規定量以下であれば、フォーカスが完了したとしてフローは(S220)へ進む。規定量以上ではあるが、フォーカスレンズ位置センサS15の出力がフォーカスレンズ可動域端ではない場合、フローは(S214)に戻り、更にオートフォーカスを実行する。規定値以上であり、かつフォーカスレンズ位置センサS15の出力がフォーカスレンズ可動域端であった場合、フォーカスレンズ619単独ではフォーカスが出来ないとしてフローは(S216)へ進む。
(S216)にて、視度補正レンズ進退駆動モータM6を駆動し、撮影光学系O5に対して視度補正レンズ618を進入させる。
(S217)にて、視度補正レンズ618が撮影光学系O5内に進入した状態で、スプリットシフト駆動モータM5及びフォーカスレンズ駆動モータM7を連動させて駆動し、オートフォーカスを再度行う。
(S218)にて、オートフォーカス完了判定を行う。フォーカススプリット指標613dと613eのずれ量が規定量以下であれば、フォーカスは完了したとして、フローは(S220)へ進む。規定以上の場合、オートフォーカスは出来なかったとしてフローは(S219)へ進む。
(S219)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、フルマニュアルモードへ移行して眼底の撮影を行うこととして、フローは(S008)へ進む。
(S220)では、撮影準備が完了したかの判定を行う。再度、アライメント完了判定を行い、被検眼Eにおける瞳孔中心POと前眼撮像素子620の画像中心Oとのずれ量が規定量以下であれば、アライメントが完了したとしてフローは(S225)へ進む。規定量以上である場合、アライメントが出来なかったとして、フローは(S221)へ進む。
(S221)にて、ZモータM1、XモータM2、YモータM3を駆動し、再度、オートアライメントを行う。
(S222)にて、スプリットシフト駆動モータM5及びフォーカスレンズ駆動モータM7を連動させて駆動し、オートフォーカスを行う。
(S223)では、再度、撮影準備が完了したかの判定を行う。アライメント完了判定、及びフォーカス完了判定を行い、被検眼Eの瞳孔中心POと前眼撮像素子625の画像中心Oとのずれ量、及びフォーカス指標613dと613eとより得られるフォーカスに関するずれ量が相方規定量以下であれば、フローは(S225)へ進む。どちらか一方でも規定量以上である場合、フローは(S224)へ進む。
(S224)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、フルマニュアルモードへ移行して眼底撮影を行うこととし、フローは(S008)へ進む。
(S225)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3からスプリットユニット613を退避させる。
(S226)にて、撮影光源603が発光し、被検眼E眼底に可視光が照射される。
(S227)にて、眼底像が撮影される。
(S999)にて、フルオートモードの撮影シーケンスを完了する。
尚、現在選択されている撮影モードは表示部7に表示される。
(S221)にて、ZモータM1、XモータM2、YモータM3を駆動し、再度、オートアライメントを行う。
(S222)にて、スプリットシフト駆動モータM5及びフォーカスレンズ駆動モータM7を連動させて駆動し、オートフォーカスを行う。
(S223)では、再度、撮影準備が完了したかの判定を行う。アライメント完了判定、及びフォーカス完了判定を行い、被検眼Eの瞳孔中心POと前眼撮像素子625の画像中心Oとのずれ量、及びフォーカス指標613dと613eとより得られるフォーカスに関するずれ量が相方規定量以下であれば、フローは(S225)へ進む。どちらか一方でも規定量以上である場合、フローは(S224)へ進む。
(S224)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、フルマニュアルモードへ移行して眼底撮影を行うこととし、フローは(S008)へ進む。
(S225)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3からスプリットユニット613を退避させる。
(S226)にて、撮影光源603が発光し、被検眼E眼底に可視光が照射される。
(S227)にて、眼底像が撮影される。
(S999)にて、フルオートモードの撮影シーケンスを完了する。
尚、現在選択されている撮影モードは表示部7に表示される。
上記各撮影モード説明にて、セミオートモード及びフルオートモードからオート動作の失敗によって、フルマニュアルモードへ切り換わるシーケンスは述べた。以下に、各撮影モード実行中に、検者がモード切換スイッチ8を押下し、撮影モードを切り換えた場合のシーケンスを述べる。
図12は図1に示す眼底カメラ撮影時のモード切り換えに関する動作を示すフローチャートである。
まず、フルマニュアルモード実行中にモード切換スイッチ8が押下された場合について説明する。
(S300)では、フルマニュアルモード実行中にモード切換スイッチ8が連続で押下された回数をカウントする。1回押下された場合、フローは(s301)へ進む。2回以上押下された場合、フローは(S311)へ進む。
(S301)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2が通電され、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達可能な状態とする。
(S302)では、表示部7が前眼観察像を表示しているか、眼底観察像を表示しているかを判定する。二次元撮像素子630が撮像した前眼部の像が表示されている場合、フローは(S303)へ進む。撮像素子620が撮像した眼底の像が表示されている場合、セミオートモードへ移行して、フローは(S114)へ進む。
(S303)では、被検眼Eの検出判定を行う。前眼観察像より被検眼Eを検出していた場合、セミオートモードへ移行して、フローは(S108)へ進む。被検眼Eが検出していなかった場合、セミオートモードへ移行して、フローは(S106)へ進む。
(S311)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2が通電され、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達可能な状態とする。
(S312)では、表示部7が前眼観察像を表示しているか、眼底観察像を表示しているかを判定する。二次元撮像素子630が撮像した前眼部の像が表示されている場合、フローは(S313)へ進む。撮像素子620が撮像した眼底の像が表示されている場合、フルオートモードへ移行して、フローは(S214)へ進む。
(S313)では、被検眼Eの検出判定を行う。前眼観察像より被検眼Eを検出していた場合、フルオートモードへ移行して、フローは(S208)へ進む。被検眼Eが検出していなかった場合、フルオートモードへ移行して、フローは(S206)へ進む。
(S300)では、フルマニュアルモード実行中にモード切換スイッチ8が連続で押下された回数をカウントする。1回押下された場合、フローは(s301)へ進む。2回以上押下された場合、フローは(S311)へ進む。
(S301)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2が通電され、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達可能な状態とする。
(S302)では、表示部7が前眼観察像を表示しているか、眼底観察像を表示しているかを判定する。二次元撮像素子630が撮像した前眼部の像が表示されている場合、フローは(S303)へ進む。撮像素子620が撮像した眼底の像が表示されている場合、セミオートモードへ移行して、フローは(S114)へ進む。
(S303)では、被検眼Eの検出判定を行う。前眼観察像より被検眼Eを検出していた場合、セミオートモードへ移行して、フローは(S108)へ進む。被検眼Eが検出していなかった場合、セミオートモードへ移行して、フローは(S106)へ進む。
(S311)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2が通電され、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達可能な状態とする。
(S312)では、表示部7が前眼観察像を表示しているか、眼底観察像を表示しているかを判定する。二次元撮像素子630が撮像した前眼部の像が表示されている場合、フローは(S313)へ進む。撮像素子620が撮像した眼底の像が表示されている場合、フルオートモードへ移行して、フローは(S214)へ進む。
(S313)では、被検眼Eの検出判定を行う。前眼観察像より被検眼Eを検出していた場合、フルオートモードへ移行して、フローは(S208)へ進む。被検眼Eが検出していなかった場合、フルオートモードへ移行して、フローは(S206)へ進む。
次に、セミオートモード実行中にモード切換スイッチ8が押下された場合について説明する。
(S400)では、セミオートモード実行中にモード切換スイッチ8が連続で押下された回数をカウントする。1回押下された場合、フローは(S401)へ進む。2回以上押下された場合、フローは(S411)へ進む。
(S401)では、表示部7が前眼観察像を表示しているか、眼底観察像を表示しているかを判定する。前眼撮像素子630が撮像した前眼部の像が表示されている場合、フローは(S402)へ進む。撮像素子620が撮像した眼底の像が表示されている場合、フルオートモードへ移行して、フローは(S214)へ進む。
(S402)では、被検眼Eの検出判定を行う。前眼観察像より被検眼Eを検出していた場合、フルオートモードへ移行して、フローは(S208)へ進む。被検眼Eが検出していなかった場合、フルオートモードへ移行して、フローは(S206)へ進む。
(S411)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態となる。
(S412)では、表示部7が前眼観察像を表示しているか、眼底観察像を表示しているかを判定する。前眼撮像素子630が撮像した前眼部の像が表示されている場合、フルマニュアルモードへ移行して、フローは(S004)へ進む。撮像素子620が撮像した眼底の像が表示されている場合、フルマニュアルモードへ移行して、フローは(S008)へ進む。
(S400)では、セミオートモード実行中にモード切換スイッチ8が連続で押下された回数をカウントする。1回押下された場合、フローは(S401)へ進む。2回以上押下された場合、フローは(S411)へ進む。
(S401)では、表示部7が前眼観察像を表示しているか、眼底観察像を表示しているかを判定する。前眼撮像素子630が撮像した前眼部の像が表示されている場合、フローは(S402)へ進む。撮像素子620が撮像した眼底の像が表示されている場合、フルオートモードへ移行して、フローは(S214)へ進む。
(S402)では、被検眼Eの検出判定を行う。前眼観察像より被検眼Eを検出していた場合、フルオートモードへ移行して、フローは(S208)へ進む。被検眼Eが検出していなかった場合、フルオートモードへ移行して、フローは(S206)へ進む。
(S411)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態となる。
(S412)では、表示部7が前眼観察像を表示しているか、眼底観察像を表示しているかを判定する。前眼撮像素子630が撮像した前眼部の像が表示されている場合、フルマニュアルモードへ移行して、フローは(S004)へ進む。撮像素子620が撮像した眼底の像が表示されている場合、フルマニュアルモードへ移行して、フローは(S008)へ進む。
最後に、フルオートモード実行中にモード切換スイッチ8が押下された場合について説明する。
(S501)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とする。
(S502)では、表示部7が前眼観察像を表示しているか、眼底観察像を表示しているかを判定する。前眼撮像素子630が撮像した前眼部の像が表示されている場合、フルマニュアルモードへ移行して、フローは(S004)へ進む。撮像素子620が撮像した眼底の像が表示されている場合、フルマニュアルモードへ移行して、フローは(S008)へ進む。
(S501)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1/D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とする。
(S502)では、表示部7が前眼観察像を表示しているか、眼底観察像を表示しているかを判定する。前眼撮像素子630が撮像した前眼部の像が表示されている場合、フルマニュアルモードへ移行して、フローは(S004)へ進む。撮像素子620が撮像した眼底の像が表示されている場合、フルマニュアルモードへ移行して、フローは(S008)へ進む。
なお、上述したように、本実施形態においては手動調整手段と自動調整手段とは、フローチャート上で各々排他的に動作する。また、手動調整手段は、自動調整手段による自動でのアライメント調整或いはフォーカス調整が完了後に操作可能とされている。
更に、本実施例において、システム制御部100は、手動調整手段による調整量を保持する保持手段として機能するモジュールを有することが好ましい。この場合、画像から得られる情報があらかじめ設定された範囲を超える場合に、該保持手段により保持された調整量を打ち消すように自動調整手段はオートアライメント或いはオートフォーカスを行うことが好ましい。
以上の構成を有することにより、本実施例に係る眼底カメラにあっては、マニュアルアライメントでの操作中においても、被検眼と検査部とのアライメントずれが所定のアライメント許容範囲外となった場合には、撮影に良好とされる範囲内におさまるようにアライメントの再調整が実行されることとなる。従って、マニュアルアライメントとオートアライメントとを好適に切り替えることが可能となり、撮影手順及び撮影時間の短縮による検者と被検者との負担が軽減される。
[実施例2]
前述した実施例1では、マニュアルアライメントの際に撮影光束の位置と瞳孔位置とを検知していたが、他にも被検眼位置を対象とした手法が考えられる。
前述した実施例1では、マニュアルアライメントの際に撮影光束の位置と瞳孔位置とを検知していたが、他にも被検眼位置を対象とした手法が考えられる。
本実施例では、図14に示すように、前眼部の表示領域に被検眼の瞳孔部の位置合わせ用のアライメントマークPMを表示する。この瞳孔位置合わせ用アライメントマークPMは撮影に支障が出ない程度の大きさであり、キャラクタジェネレータ634(図3参照)により作られ、システム制御部100内部の演算処理部635を介して合成され瞳孔部と共にテレビモニタ上に表示される。
本実施例においては、コントラスト差から求まる瞳孔中心POが予め定められた半径を有する瞳孔位置合わせ用アライメントマークPMの領域内であるか否かにより、被検眼の固有の情報の測定を実行するか否かの指示がなされる。瞳孔中心POがアライメントマークPMの領域内であると演算処理部635により判定された場合は、信号入力手段に設けられた測定開始スイッチを押すことにより、被検眼の固有の情報の測定が実行される。一方で、演算処理部635が、瞳孔中心POがアライメントマークPMの領域内を外れていることを検知したとき、自動的に前記オートアライメント機能を作動させることで被検眼位置を再調整する。
この他にも、2つの角膜反射輝点像(WDとも呼ばれる)の中心位置と瞳孔中心位置とのずれ量を測定及び検知し、所定のずれ量を超えた場合に、自動的に前記オートアライメント機能を作動させることで被検眼位置を再調整する方法もある。マニュアルフォーカスにおけるフォーカス指標の左右ずれに関しては前記までの手段を用いることとなる。以上の手段により、検者の誤操作や被検者の動作からの撮影への影響を抑制する。
なお、以上に述べた実施例では眼科装置の例として眼底カメラを提示しているが、本発明の適用対象は当該眼底カメラに限定されない。具体的にはOCT装置(光干渉断層撮像装置)、SLO装置(走査型レーザ検眼装置)、AO−SLO装置(補償光学走査型レーザ検眼装置)等、眼科診療に使用される種々の計測器に適用可能である。
(その他の実施例)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
E:被検眼
1:ベース部
3:ステージ部
4:アライメント操作部材
6:ヘッド部
8:モード切換スイッチ
100:システム制御部
D1:Z駆動部
D2:X駆動部
M1:Zモータ
M2:Xモータ
C1:Z電磁クラッチ
C2:X電磁クラッチ
S1:Z駆動量検出センサ
s2:Z移動量検出センサ
S3:Z基準検知センサ
S4:Z限界検知センサ
S5:X駆動量検出センサ
S6:X移動量検出センサ
S7:X基準検知センサ
S8:X限界検知センサ
1:ベース部
3:ステージ部
4:アライメント操作部材
6:ヘッド部
8:モード切換スイッチ
100:システム制御部
D1:Z駆動部
D2:X駆動部
M1:Zモータ
M2:Xモータ
C1:Z電磁クラッチ
C2:X電磁クラッチ
S1:Z駆動量検出センサ
s2:Z移動量検出センサ
S3:Z基準検知センサ
S4:Z限界検知センサ
S5:X駆動量検出センサ
S6:X移動量検出センサ
S7:X基準検知センサ
S8:X限界検知センサ
Claims (14)
- 被検眼の画像を撮像する撮像手段を含む検眼部と、
前記画像から得られる情報に基づいて前記被検眼と前記検眼部とのアライメントを自動で調整する自動調整手段と、
前記アライメントを手動で調整する手動調整手段と、
前記アライメントを前記自動調整手段により調整した後であって、前記手動調整手段による前記アライメントの調整の際に前記画像から得られる前記情報があらかじめ設定された範囲を超える場合に、前記手動調整手段によるアライメントの調整から前記自動調整手段によるアライメントの調整に切り替える切り替え手段と、を有することを特徴とする眼科装置。 - 前記あらかじめ設定された範囲は前記被検眼の画像を表示した際に前記画像の中において設定されるアライメント指標のずれ量の範囲であり、
前記情報は、前記画像の中において、前記撮像手段より前記被検眼に照射された撮影光束の照射領域に対応する情報であることを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 前記アライメントの調整は前記被検眼と前記検眼部との3次元的な相対的な配置の調整であり、
前記自動調整手段は前記アライメント指標のずれ量を前記範囲に収めるように前記検眼部を3次元的に自動で移動させる手段であり、前記手動調整手段は、前記検眼部を3次元的に手動で移動させる手段であることを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。 - 前記被検眼に対して前記検眼部のアライメントを行うための複数の前記アライメント指標を投影する投影手段と、
前記アライメント指標の角膜からの反射像と前記被検眼の眼底像とを画像処理する画像処理手段と、を有し、
前記画像から得られる情報は、前記画像処理手段により得られる前記被検眼と前記検眼部との3次元的なアライメントに関する情報であって、
前記手動調整手段は、前記画像処理された画像に基づいて前記被検眼と前記検眼部との位置関係の調整を行う手段であることを特徴とする請求項2又は3に記載の眼科装置。 - 前記手動調整手段と前記自動調整手段とは、各々排他的に動作することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の眼科装置。
- 前記手動調整手段は、前記自動調整手段による自動での調整が完了後に操作可能となることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の眼科装置。
- 前記手動調整手段による調整量を保持する保持手段を有し、
前記画像から得られる情報が前記あらかじめ設定された範囲を超える場合に、前記保持手段により保持された調整量を打ち消すように前記自動調整手段は自動の調整を行うことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の眼科装置。 - 被検眼の画像を撮像する撮像手段を含む検眼部と、
前記画像から得られる情報に基づいて前記撮像手段におけるフォーカスを自動で調整する自動調整手段と、
前記フォーカスを手動で調整する手動調整手段と、
前記自動調整手段により前記フォーカスを調整した後であって、前記手動調整手段により前記フォーカスを調整する際に、前記画像から得られる前記情報があらかじめ設定された範囲を超える場合に、前記手動調整手段によるフォーカスの調整から前記自動調整手段によるフォーカスの調整に切り替える切り替え手段と、を有することを特徴とする眼科装置。 - 前記あらかじめ設定された範囲は前記被検眼の画像より得られるフォーカスのずれ量に対して設定される範囲であり、
前記情報は前記フォーカスのずれ量に関する情報であることを特徴とする請求項8に記載の眼科装置。 - 前記フォーカスに関する情報は前記被検眼の画像を前記撮像手段に対してフォーカスさせるために前記検眼部に配置された合焦用のレンズの配置であり、
前記自動調整手段は前記フォーカスのずれ量を前記範囲に収めるように前記合焦用のレンズを移動させる手段であり、前記手動調整手段は前記合焦用のレンズを手動で移動させる手段であることを特徴とする請求項9に記載の眼科装置。 - 前記被検眼に対してフォーカス指標を投影するフォーカス指標投影手段と、
前記フォーカス指標の画像と前記被検眼の画像とを画像処理する画像処理手段と、
前記撮影光学系に含まれて前記撮影光学系の光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ及び前記光軸に対して進退可能な視度補正レンズの少なくとも何れかと、を有し、
前記自動調整手段は、オートフォーカスによって前記フォーカスレンズの前記光軸方向の位置、又は前記視度補正レンズの前記光軸に対する進退、の少なくとも何れかを自動で調整して前記フォーカスのずれ量を所定の値以下とし、
前記手動調整手段は、前記フォーカス指標に基づくマニュアルフォーカスによって前記フォーカスレンズの前記光軸方向の位置、又は前記視度補正レンズの前記光軸に対する進退、の少なくとも何れかを手動で調整する手段であることを特徴とする請求項9又は10に記載の眼科装置。 - 被検眼の画像を撮像する撮像手段を含む検眼部を有する眼科装置の制御方法であって、
前記画像から得られる情報に基づいて、自動調整手段によって前記被検眼と前記検眼部とのアライメントを自動で調整する工程と、
手動調整手段によりアライメントを手動で調整する工程と、
前記手動調整手段による前記アライメントの調整の際に前記画像から得られる前記情報があらかじめ設定された範囲を超える場合に、前記手動調整手段によるアライメントの調整から前記自動調整手段によるアライメントの調整に切り替える工程と、を有することを特徴とする眼科装置の制御方法。 - 被検眼の画像を撮像する撮像手段を含む検眼部を有する眼科装置の制御方法であって、
前記画像から得られる情報に基づいて前記撮像手段におけるフォーカスを自動調整手段によって自動で調整する工程と、
前記フォーカスを手動調整手段によって手動で調整する工程と、
前記自動調整手段により前記フォーカスを調整した後であって、前記手動調整手段により前記フォーカスを調整する際に、前記画像から得られる前記情報があらかじめ設定された範囲を超える場合に、前記手動調整手段によるフォーカスの調整から前記自動調整手段によるフォーカスの調整に切り替える工程と、を有することを特徴とする眼科装置の制御方法。 - 請求項12又は13に記載の眼科装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015085043A JP2016202375A (ja) | 2015-04-17 | 2015-04-17 | 眼科装置及び眼科装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2016202375A true JP2016202375A (ja) | 2016-12-08 |
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ID=57486196
Family Applications (1)
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JP2015085043A Pending JP2016202375A (ja) | 2015-04-17 | 2015-04-17 | 眼科装置及び眼科装置の制御方法 |
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JP (1) | JP2016202375A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018110691A (ja) * | 2017-01-11 | 2018-07-19 | 株式会社トプコン | 眼科装置 |
CN109431454A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-08 | 广州市妇女儿童医疗中心 | 白内障筛查检测仪的机壳及应用于白内障筛查的检测仪 |
-
2015
- 2015-04-17 JP JP2015085043A patent/JP2016202375A/ja active Pending
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JP2018110691A (ja) * | 2017-01-11 | 2018-07-19 | 株式会社トプコン | 眼科装置 |
CN109431454A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-08 | 广州市妇女儿童医疗中心 | 白内障筛查检测仪的机壳及应用于白内障筛查的检测仪 |
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