JP4774317B2

JP4774317B2 - 眼底カメラ

Info

Publication number: JP4774317B2
Application number: JP2006050609A
Authority: JP
Inventors: 晃多和田
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2026-02-27
Also published as: JP2007228994A

Description

本発明は、被検眼の眼底を撮影する眼底カメラに関し、特に、被検眼の立体眼底画像の撮影に関する。

従来、単一の光路の眼底カメラで立体撮影する場合、対物レンズを含む装置本体を所定距離だけ横ずらしを行って撮影する手法が一般的に行われている。

例えば、被検眼の前眼部と共役位置に光軸に関して対称な光源対を設け、被検眼の眼底を観察するための表示モニタの画面上に表示されたアライメント用レチクルと上記光源対による複数個の角膜反射像を順次一致させて撮影する方式が知られている（特許文献１参照）。

また、特許文献２には、上記光源対のうち、立体撮影に用いる方の光源を点灯させ、立体撮影に用いない方の光源を消灯させる方式が開示されている。この場合、表示モニタの画面上にはアライメント用レチクルと立体撮影に用いる方の光源による角膜反射像のみが検者に対して提示され、検者はこれに基づいてアライメントを行う。また、特許文献２には、光源対に対し、点灯／消灯の切換の他、点灯／点滅、または光源の明るさ、色の変化により区別させることが記載されている。
特開昭６４−５８２３９号公報特開平１０−２３４６６８号公報

しかしながら、特許文献１の方式の場合、複数個の角膜反射像が表示されるため、どちらの角膜反射像をレチクルに一致させたらよいか分かり難く、立体撮影時に左右を間違えやすい。また、特許文献２の方式の場合、片方の角膜反射像のみでアライメントを行うことになるため、複数個の角膜反射像が表示される方式に比べて、アライメントを行い難い（例えば、アライメント中に被検眼が動いて角膜反射像が消えてしまった場合、検者はアライメントずれの方向がわからないため、再度アライメント調整をやり直す必要がある）。また、光源対に対し、点灯／点滅、または光源の明るさ、色の変化により区別させる場合にしても、結局、どちらの角膜反射像をレチクルに一致させたらよいか判り難い。

本発明は、上記問題点を鑑み、立体撮影の際の被検眼に対するアライメントの操作性を向上できる眼底カメラを提供することを技術課題とする。

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。

（１）被検眼の眼底を観察する眼底観察光学系と被検眼の眼底を撮影する眼底撮影光学系を持つ装置本体と、
前記被検眼に向けてアライメント指標を投影するために前記眼底観察光学系の光軸に対して所定距離離れた位置に設けられた一対の光源と、
前記光源による角膜反射像を一対のアライメント指標として前記眼底観察光学系によって撮影された被検眼の眼底像とともに表示可能な表示手段と、
被検眼と前記装置本体とのアライメントを行うために前記表示手段の画面上にアライメント用レチクルを表示させるレチクル表示手段と、
立体眼底撮影を行う際に、前記一対の光源を交互に点灯させるとともに、一方の光源の点灯時に前記アライメント用レチクルを画面上に表示させ、他方の光源の点灯時に前記アライメント用レチクルを画面上で非表示とする制御手段と、を備えることを特徴とする。

（２）（１）の眼底カメラにおいて、前記制御手段は、前記一対の光源のうち，立体撮影に使用される方の光源の点灯時だけ前記レチクルを画面上に表示させる制御を行うとともに、前記一対の光源の交互点灯間隔は、前記立体撮影に使用される方の光源が点灯している間，前記レチクルが表示されていることが判別可能な時間が確保されているとともに、前記一対のアライメント指標のうち，一方のアライメント指標が前記画面から外れてしまっても、画面内に残るアライメント指標にてアライメント動作を継続することが可能な範囲内のタイミングで行うことを特徴とする。

（３）（１）の眼底カメラにおいて、前記制御手段によって交互に点灯する一対の光源の交互点灯間隔を調整する調整手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、立体撮影の際の被検眼に対するアライメントの操作性を向上できる。

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。

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、被検眼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。

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、固視標呈示光学系７０から大別構成されている。

＜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。

＜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、モータを備える図示なき移動機構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。

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、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。

また、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、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。

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を経て二次元撮像素子３５に結像する。

＜アライメント指標投影光学系＞アライメント指標投影光学系５０には、被検眼に向けてアライメント指標を投影するための一対のアライメント用光源５５Ｌ、５５Ｒ及び光ファイバ５６Ｌ、５６Ｒが配置されており、光ファイバ５６Ｌ、５６Ｒの先端部は、眼底観察光学系３０の光軸Ｌ１に対して所定距離離れた位置に左右対称に配置され、２個の二次光源となっている（本実施形態では、図３に示すように、孔あきミラー２２に配置される）。光源５５Ｌ及び５５Ｒによる角膜反射像は、被検眼Ｅと撮影部３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。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。

＜固視標呈示光学系＞被検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、固視標７２、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。

固視標７２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、対物レンズ２５を通過して被検眼眼底に集光する。なお、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してもよい。

＜制御系＞二次元撮像素子３８、３５の出力は制御部８０に接続されている。制御部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８０には、他に、ＸＹＺ駆動部６、挿脱機構３９、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、被検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、立体撮影用スイッチ８４ｃ等が配置されている。

以上のような構成を備える眼底カメラの動作について説明する。光源５５Ｌ、５５Ｒからの光束は、それぞれ光ファイバ５６Ｌ、５６Ｒを通り、孔あきミラー２２の開口部の両側に位置する端部面に導かれ、二次光源として対物レンズ２５を介して被検眼の角膜に投影される。ここで、ジョイスティック４の操作により被検眼に対する装置本体のアライメントが行われると、これらの二次光源による角膜反射像ＷＬ、ＷＲは、図４に示すように表示モニタ８上に眼底観察光学系３０によって撮影された被検眼眼底像と共に一対のアライメント指標として表示される。

立体撮影を行う場合、検者は、はじめに通常の眼底撮影と同様に被検眼に対するアライメントを行い、図４に示すように、角膜反射像ＷＬ、ＷＲをそれぞれ表示モニタ８上に電子的に表示されているアライメント用レチクルＭＬ、ＭＲに一致させる。その後、検者により立体撮影用スイッチ８４ｃが押されると、制御部８０は、撮影モードを立体眼底撮影モードに切り換える。制御部８０は、立体眼底撮影モードへの切換信号が入力されると、光源５５Ｌ、５５Ｒを交互に所定の間隔で点灯させる。これにより、角膜反射像ＷＬ、ＷＲは、表示モニタ８の画面上で交互に表示される。また、制御部８０は、レチクルＭＬ，ＭＲを画面上から消去するとともに、立体撮影に用いる方の光源の点灯時にアライメント用レチクルＭ３を表示モニタ８の画面上に電子的に表示させ、立体撮影に用いない方の光源の点灯時にアライメント用レチクルＭ３を表示モニタ８の画面上で非表示とする。なお、アライメント用レチクルＭ３は、被検眼と装置本体とのアライメントを行うためのものであり、本実施形態においては、立体撮影時におけるアライメントを行いやすくするために、画面の水平及び垂直方向に延びる十字形状としている。また、被検眼に対して装置本体を左右にずらす際の移動距離について、所定のスイッチにより検者に任意に設定させるような構成としてもよく、その場合には、設定された移動距離に応じてレチクルＭ３の表示位置が調整される。

図５は被検眼に対して装置本体を左側にずらして左画像を撮影する際の表示画面の例でである。この場合、表示モニタ８の画面上では、光源５５Ｌの点灯による角膜反射像ＷＬとレチクルＭ３が同期して表示され（図５（ａ）参照）、光源５５Ｒの点灯による角膜反射像ＷＲが表示される際にレチクルＭ３は消去される（図５（ｂ）参照）。すなわち、図５（ａ）のような表示画面と図５（ｂ）のような表示画面とが、交互に切換わるような表示制御が行われる。

ここで、検者は、表示モニタ８を見ながら、レチクルＭ３の横方向の基準線と角膜反射像ＷＬとの位置関係を参考に、レチクルＭ３の横方向の基準線と縦方向の基準線の交差位置と、角膜反射像ＷＬとが一致するようにアライメントを行う。図６は左画像の撮影位置に装置本体が達した際の表示画面である。このようにして、左画像の撮影位置への装置本体の移動が完了したら、撮影スイッチ４ｂを押して、左画像の撮影を行う。そして、撮影された左画像はメモリ８５に記憶される。なお、撮影画像を表示モニタ８に表示するようにしてもよい。

左画像の撮影が完了したら、表示モニタ８の画面上では、光源５５Ｒの点灯による角膜反射像ＷＲとレチクルＭ３が同期して表示され、光源５５Ｌの点灯による角膜反射像ＷＬが表示される際にレチクルＭ３は消去される。この場合、所定のボタン操作によって右画像撮影と左画像撮影とを切り換えるようにしてもよい。この場合、検者は、レチクルＭ３の横方向の基準線と縦方向の基準線の交差位置と、角膜反射像ＷＲとが一致するようにアライメントを行う。このようにして、右画像の撮影位置への装置本体の移動が完了したら、撮影スイッチ４ｂを押して、右画像の撮影を行う。そして、撮影された右画像は、メモリ８５に記憶される。

なお、上記のようにしてメモリ８５に記憶された左画像と右画像は、左右一対のステレオ眼底画像として用いられる。すなわち、上記のように撮影されたステレオ眼底画像は、ステレオビュアーや立体画像の表示が可能なモニタによって、被検眼の眼底を立体的に観察するために用いられる。

本実施形態によれば、立体撮影を行う際に、立体撮影用の角膜反射像ＷＬとレチクルＭ３は同じ画面上に表示され、立体撮影用でない角膜反射像ＷＲとレチクルＭ３は同じ画面上に表示されない。よって、検者は、結果的に２つの角膜反射像ＷＬ、ＷＲが表示モニタ８に表示されても、アライメント完了目標としてのレチクルＭ３にどちらの角膜反射像を一致させたらよいかを確実に判別できる。また、アライメント中に被検眼が動いて一方の角膜反射像が消えてしまう場合であっても、検者は、表示された角膜反射像がレチクルＭ３と同じ画面上に表示されるか否かによって、立体撮影用の角膜反射像ＷＬと立体撮影用でない角膜反射像ＷＲとを判別できる。よって、立体撮影用でない角膜反射像ＷＲを誤ってアライメント用レチクルＭ３に一致させてしまうのを回避することも可能であるし、アライメントずれの調整を素早く行うことも可能である。

例えば、図７のように、立体撮影用の角膜反射像ＷＬが画面左側に消えてしまった場合には、立体撮影に用いない角膜反射像ＷＲの位置から被検眼に対して装置本体が右方向にずれていることが分かるので、被検眼に対して装置本体を左方向に移動させたらよいことが分かる。そして、これに従ってジョイスティック４を用いて装置本体を左方向に移動させると、角膜反射像ＷＬが画面上に表示されるようになるので、レチクルＭ３と角膜反射像ＷＬの位置関係から、左画像用の撮影位置への装置本体の移動を行えばよい。

なお、光源５５Ｒ、５５Ｌを交互に点灯させる間隔（タイミング）としては、上記作用効果を適切に発揮できるような間隔が好ましい（例えば、0.5〜3秒間隔で切換を行う）。この場合、交互に点灯する間隔があまりに短い（例えば、０．１秒間隔）と、どちらが立体撮影に用いるアライメント指標であるかが分かりにくい。また、交互に点灯する間隔が長すぎる（例えば、１０秒間隔）と、どちらか一方の角膜反射像が表示モニタ８から外れてしまう状態のときに両方の角膜反射像が表示モニタ８から消えたような状態となってしまう可能性がある。

従って、光源（アライメント指標）の交互点灯時に、立体撮影に使用される方のアライメント指標が表示されている間、レチクルが表示されていることが判別できる程度の点灯時間（表示時間）が確保されるとともに、アライメント中に被検眼が動いて一方のアライメント指標が画面から外れてしまっても、画面内に残る他方のアライメント指標にてアライメント動作を継続することが可能な範囲内のタイミングで、光源５５Ｌ、５５Ｒを交互に点灯させることが好ましい。なお、検者の好みに合わせて、交互に点灯する光源５５Ｌ、５５Ｒの交互点灯の間隔を調整できるようにしてもよい。

なお、以上の説明においては、立体眼底像の撮影手順（例えば、左画像から右画像）を予め決めておくような構成としたが、装置本体の移動量を検出する移動検知部からの検出信号に基づいて右画像もしくは左画像を撮影するかを判別するようにしてもよい。例えば、立体撮影用スイッチ８４ｃが押された後、検者によるジョイスティック４の操作により装置本体が右方向に所定距離移動したことが検知された場合には、右画像の撮影モードに移行する。なお、移動検知部としては、エンコーダ等を用いて装置本体の移動量を機械的に検出するようにしてもよいし、被検眼前眼部を撮像することにより被検眼に対する装置本体のアライメント状態を検出しその検出結果から所定のアライメント基準位置からの装置本体の移動量を検出するようにしてもよい。また、スイッチ部８４に右方向か左方向を選択する選択スイッチを設けるようにしてもよい。

本実施形態に係る眼底カメラの外観構成図である。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。孔あきミラーに配置された一対の光ファイバの先端部を説明する図である。立体撮影の動作を行う前に、通常の眼底撮影と同様に被検眼に対するアライメントが行われた際の表示画面の例である。被検眼に対して装置本体を左側にずらして左画像を撮影する際の表示画面の例である。左画像の撮影位置に装置本体が達した際の表示画面である。立体撮影用の角膜反射像ＷＬが画面左側に消えてしまった際の表示画面である。

符号の説明

３撮影部（装置本体）
８表示モニタ
３０眼底観察・撮影光学系
５５Ｌ、５５Ｒ一対のアライメント用光源
５６Ｌ、５６Ｒ光ファイバ
８０制御部
ＷＲ、ＷＬ角膜反射像
Ｍ３アライメント用レチクル

Claims

被検眼の眼底を観察する眼底観察光学系と被検眼の眼底を撮影する眼底撮影光学系を持つ装置本体と、
前記被検眼に向けてアライメント指標を投影するために前記眼底観察光学系の光軸に対して所定距離離れた位置に設けられた一対の光源と、
前記光源による角膜反射像を一対のアライメント指標として前記眼底観察光学系によって撮影された被検眼の眼底像とともに表示可能な表示手段と、
被検眼と前記装置本体とのアライメントを行うために前記表示手段の画面上にアライメント用レチクルを表示させるレチクル表示手段と、
立体眼底撮影を行う際に、前記一対の光源を交互に点灯させるとともに、一方の光源の点灯時に前記アライメント用レチクルを画面上に表示させ、他方の光源の点灯時に前記アライメント用レチクルを画面上で非表示とする制御手段と、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、前記制御手段は、前記一対の光源のうち，立体撮影に使用される方の光源の点灯時だけ前記レチクルを画面上に表示させる制御を行うとともに、前記一対の光源の交互点灯間隔は、前記立体撮影に使用される方の光源が点灯している間，前記レチクルが表示されていることが判別可能な時間が確保されているとともに、前記一対のアライメント指標のうち，一方のアライメント指標が前記画面から外れてしまっても、画面内に残るアライメント指標にてアライメント動作を継続することが可能な範囲内のタイミングで行う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、前記制御手段によって交互に点灯する一対の光源の交互点灯間隔を調整する調整手段を備えることを特徴とする眼底カメラ。