JP5317049B2

JP5317049B2 - 眼底カメラ

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Publication number: JP5317049B2
Application number: JP2008200379A
Authority: JP
Inventors: 直樹市川; 聖浩石川
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2028-08-04
Also published as: JP2010035728A

Description

本発明は、被検者眼の眼底を撮影する眼底カメラおよびアライメント装置に関する。

従来の眼底カメラにおいて、所定の固視位置に誘導された被検者眼に対してアライメントを行う場合、眼底観察像と共に観察可能な角膜輝点（いわゆるワーキングドット）を参考にしながら、表示モニタの画面上の所定位置に形成されたレチクルと角膜輝点とが一致するようにアライメントを行うのが一般的である（特許文献１参照）。

また、被検者眼と装置本体との相対位置を検出する検出光学系を設け、所定のアライメント基準位置に対するアライメント偏位量に基づいて装置本体の移動や表示モニタの表示を制御する手法が知られている。
特開２００５−１６０５５０号公報

ところで、被検者眼によっては、レチクルと角膜輝点とが一致するようにアライメントを行っても、撮影される眼底画像上にフレアや照明ムラが生じ、良好な眼底画像が得られない場合がある。また、検出されるアライメント偏位量に基づいて装置本体の移動や表示モニタの表示を制御する場合においても、同様であり、アライメント偏位量が所定のアライメント許容範囲に入るようにアライメントがなされても、撮影される眼底画像上にフレアや照明ムラが生じ、良好な眼底画像が得られない場合がある。

このような場合、検者は、レチクルと角膜輝点との位置関係ではなく、表示される観察画像を見ながら撮影位置を微調整する必要があるが、不慣れな検者の場合、適正な眼底画像が得られるまでに手間が係るという問題があった。

本発明は、上記問題点を鑑み、撮影位置の微調整を好適に行うことができる眼底カメラおよびアライメント装置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）
被検者眼の眼底を撮像するための撮像光学系を有する撮影部と、
前記被検者眼に対して前記撮影部を相対移動させる移動機構部と、
所定の視線方向に誘導された状態の被検者眼に対する前記撮影部のアライメントずれを、第１のアライメント基準位置を用いて検知し、その検知結果に基づいて前記移動機構部に駆動信号を出力する第１の移動制御を行う移動制御手段と、を備えた眼底カメラであって、
前記移動制御手段は、第１の移動制御後、操作信号を検出するセンサからの出力信号に基づいて前記第１のアライメント基準位置を変更し、前記所定の視線方向に誘導された状態の被検者眼に対する前記撮影部のアライメントずれを、変更されたアライメント基準位置を用いて検知し、その検知結果に基づいて前記移動機構部に駆動信号を出力する第２移動制御を行うことを特徴とする。
（２）
被検者眼眼底を撮像する撮像光学系を有する撮影部を被検者眼にアライメントするためのアライメント装置であって、
前記被検者眼に対して前記撮影部を相対移動させる移動機構部と、
所定の視線方向に誘導された状態の被検者眼に対する前記撮影部のアライメントずれを、第１のアライメント基準位置を用いて検知し、その検知結果に基づいて前記移動機構部に駆動信号を出力する第１の移動制御を行う移動制御手段と、を備え、
前記移動制御手段は、第１の移動制御後、操作信号を検出するセンサからの出力信号に基づいて前記第１のアライメント基準位置を変更し、前記所定の視線方向に誘導された状態の被検者眼に対する前記撮影部のアライメントずれを、変更されたアライメント基準位置を用いて検知し、その検知結果に基づいて前記移動機構部に駆動信号を出力する第２移動制御を行う。
（３）
前記移動制御手段は、アライメント完了後においても、変更されたアライメント基準位置を用いて前記アライメントずれを検知し、前記アライメントずれが、変更されたアライメント基準位置を用いて設定された許容範囲を外れた場合、前記撮影部を前記許容範囲に復帰させる（１）の眼底カメラ又は（２）のアライメント装置。
（４）
前記移動制御手段は、前記撮影部が撮像した前記眼底の画像をモニタ上に表示させるとともに，アライメントの基準となるアライメントマークを電気的に形成して前記モニタ上に表示させ、
前記センサの操作信号に基づいて前記アライメント基準位置を変更し、前記第２のアライメント基準位置に対応するアライメントマークを前記モニタ上に表示させる（１）の眼底カメラ又は（２）のアライメント装置。
（５）
被検者眼の眼底を撮像するための撮像光学系を有する撮影部と、
前記被検者眼に対して前記撮影部を相対移動させる移動機構部と、
所定の視線方向に誘導された状態の被検者眼眼底の観察画像をモニタ上に表示させるとともに，手動アライメントの基準となる第１アライメントマークを電気的に形成して前記モニタ上に表示させ、
操作信号を検出するセンサからの出力信号に基づいて前記アライメント基準位置を変更し、変更されたアライメント基準位置に対応するアライメントマークを、前記所定の視線方向に誘導された状態の被検者眼眼底の観察画像と共に前記第１アライメントマークとは異なる前記モニタ上の位置に表示させる表示制御手段と、を有する。

本発明によれば、撮影位置の微調整を好適に行うことができる。

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。

また、本装置には、電動機を有し被検者眼に対して撮影部３を相対移動させる自動移動機構が設けられている。より具体的には、撮影部３は、移動台２に設けられた電動駆動のＸＹＺ駆動部６により、被検者眼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。

また、本装置には、操作部材（ジョイスティック４）の操作によって被検者眼に対して撮影部３を相対的に移動させる手動移動機構が設けられている。より具体的には、基台１上で移動台２をＸＺ方向に摺動させる図示無き摺動機構が設けられており、ジョイスティック４が操作されると、移動台２が基台１上をＸＺ方向に摺動される。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。
また、撮影部３の検者側には、眼底観察像、眼底撮影像、及び前眼部観察像等を表示するモニタ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。撮影部３には、被検者眼の眼底を撮影するための撮影光学系と，撮像素子を有し眼底を観察するための観察光学系と，が配置される。なお、図２において、光学系は、照明光学系１０、被検者眼の眼底像を撮影する眼底観察・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。

＜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、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、赤外光源１１からの光を反射し撮影光源１４からの光を透過する特性を持つ。

＜眼底観察・眼底撮影光学系＞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。

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。

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。そして、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により被検者眼Ｅの瞳孔付近で一旦収束した後、拡散して被検者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、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。なお、撮像素子３８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、撮像素子３８によって撮像される被検者眼の眼底観察像が表示される。

また、撮影光源１４から発した光束は、コンデンサレンズ１５を介して、ダイクロイックミラー１６を透過した後、眼底観察用の照明光と同様の光路を経て、眼底は可視光により照明される。そして、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＞アライメント用指標光束を投影するアライメント指標投影光学系５０には、図２の左上の点線Ａ内の図に示すように、撮影光軸Ｌ１を中心として同心円上に４５度間隔で赤外光源が複数個配置されており、撮影光軸Ｌ１を通る垂直平面を挟んで左右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（０度、及び１８０）と、第１指標投影光学系とは異なる位置に配置され６つの赤外光源５３を持つ第２指標投影光学系と、を備える。この場合、第１指標投影光学系は被検者眼Ｅの角膜に無限遠の指標を左右方向から投影し、第２指標投影光学系は被検者眼Ｅの角膜に有限遠の指標を上下方向もしくは斜め方向から投影する構成となっている。なお、図２の本図には、便宜上、第１指標投影光学系（０度、及び１８０度）と、第２指標投影光学系の一部のみ（４５度、１３５度）が図示されている。

＜前眼部観察光学系＞被検者眼の前眼部を撮像する前眼部観察（撮影）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（受光素子）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が持つ光源から発せられたアライメント光束は被検者眼角膜に投影され、その角膜反射像は対物レンズ２５〜リレーレンズ６４を介して二次元撮像素子６５に受光（投影）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３に示すようにモニタ８には二次元撮像素子６５によって撮像された前眼部像が表示される。なお、前眼部観察光学系６０は、被検者眼に対する撮影部３のアライメントずれを検知するための受光素子（二次元撮像素子６５）を有するアライメント検出光学系を兼用する。

＜固視標呈示光学系＞被検者眼を固視させるための固視標を呈示する固視標呈示光学系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。なお、固視標呈示光学系７０は、固視標の呈示位置が可変な構成（図示略）となっており、被検者眼を所定の視線方向に誘導させることができる（例えば、特開２００５−９５４５０号公報参照）。よって、周辺撮影を行うことも可能である。

この場合、光源７４により遮光板７１が背後から照明されることにより固視標（固視灯）となる。そして、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を通過して被検者眼眼底に集光し、被検者は開口穴７１からの光束を固視標として視認する。

＜制御系＞二次元撮像素子６５、３８、３５は制御部８０に接続されている。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する。また、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、移動機構４９、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。ここで、制御部８０は、撮像素子（受光素子）６５から出力される受光信号に基づいて被検者眼に対する撮影部３のアライメントずれを検知し、その検知結果に基づいてＸＹＺ駆動部６に駆動信号を出力する。

また、制御部８０は、図３の前眼部像観察画面及び図４の眼底観察画面に示すように、アライメント基準となるレチクル（アライメントマーク）ＬＴを表示モニタ８の画面上の所定位置に電子的に形成して表示させるとともに，検知されるＸＹ方向のアライメントずれに基づいてアライメント指標Ａ１とレチクルＬＴとの相対距離が変化されるようにアライメント指標Ａ１を表示モニタ８の画面上に電子的に形成して表示させる。また、制御部８０は、Ｚ方向におけるアライメントずれを示すインジケータＧを表示し、検知されるＺ方向のアライメントずれに基づいてインジケータＧの本数を増減させる。

また、前述の手動移動機構には、基台１上の移動台２のＸＺ方向における移動位置を検出する位置検出部３００が配置され、位置検出部３００からの出力信号は制御部８０に入力される。なお、位置検出部３００は、基台１に対する移動台２のＸ方向における移動位置を検出するＸ位置検出部３００ａと、基台１に対する移動台２のＺ方向における移動位置を検出するＺ位置検出部３００ｂと、を有する。

図５は、Ｘ位置検出部３００ａについて説明する図である。図５において、撮影部３が配置された移動台２は、左右方向へのジョイスティック４の傾倒操作により基台１に対して左右に移動されるような構成となっている。基台１側には２つのプ−リ３２０、３２１が取り付けられており、両プ−リ間にはワイヤ３２２がかけ渡され、このワイヤは移動台２の一部のブロック３１０に固定されている。さらにワイヤ３２２は、ポテンショメ−タ３２３の回転板に巻かれている。ここで、ジョイスティック４が傾倒されると、移動台２が左右方向に移動されるため、ワイヤ３２２を介してポテンショメ−タ３２３が回転し、制御部８０は、その回転量から左右方向への移動量を検出する。なお、Ｚ位置検出部３００ｂにおいても、図５に示したＸ位置検出部３００ａと同様の機構を用いることができる。

また、前述の手動移動機構には、ジョイスティック４による撮影部３の移動位置を検出するＹ位置検出部が配置されており、より具体的には、回転ノブ４ａの回転信号（回転量、回転速度、等）を検出する回転検出部（ジョイスティック４に内蔵されている）が設けられている。なお、制御部８０は、回転検出部から出力される回転信号に基づいて駆動部６を駆動させ、撮影部３をＹ方向に移動させる。この場合、駆動部６の駆動源として、パルスモータを用い、所定の原点位置を基準にパルス数を計測することにより、撮影部３のＹ方向における移動位置を検出可能である。この場合、回転検出部からの検出信号と駆動部６の駆動信号は、所定の関係に設定されているため、回転検出部からの検出信号から撮影部３の移動量を算出することも可能である。

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（図６のフローチャート参照）。なお、電源が投入されると、制御部８０は、固視標の呈示位置、アライメント基準位置、レチクルの表示位置、等の初期化動作を行う。なお、固視標の呈示位置は、スイッチ部８４に設けられた所定の視線方向変更スイッチにより変更可能である。

まず、検者は、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。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、図３に示すように、８つの指標像Ｍａ〜Ｍｈが現われるようになる。

前述のように被検者眼角膜上に投影されたアライメント指標像が二次元撮像素子６５に検出されると、制御部８０は、自動アライメント制御を開始する。ここで、制御部８０は、二次元撮像素子６５からの撮像信号に基づいて被検者眼に対する撮影部３のアライメントずれを検知する。

より具体的には、リング状に投影された指標像Ｍａ〜Ｍｈによって形成されるリング形状の中心のＸＹ座標を略角膜頂点位置Ｍｏとして検出し、撮影部３と被検者眼を所定の位置関係にするために予め撮像素子６５上に設定されたＸＹ方向のアライメント基準位置Ｏ１（０、０）（例えば、撮像素子６５の撮像面と撮影光軸Ｌ１との交点）と角膜頂点位置Ｍｏとの偏位量Δｄを求める（図７参照）。

そして、制御部８０は、この偏位量Δｄがアライメント完了の許容範囲Ａ１に入るように、ＸＹＺ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。偏位量Δｄがアライメント完了の許容範囲Ａ１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）継続しているかにより、ＸＹ方向のアライメントの適否を判定する。なお、許容範囲Ａ１は、アライメント基準位置Ｏ１と角膜頂点位置Ｍｏとが略一致された状態となるように許容範囲が設定されている（例えば、基準位置Ｏ１を中心とした半径Ｄｍｍ（例えば、０．５ｍｍ）の円領域）。

また、制御部８０は、前述のように検出される無限遠の指標像Ｍａ，Ｍｅの像間隔ａと有限遠の指標像Ｍｈ，Ｍｆの像間隔ｂとの像比率Ｓ（ａ／ｂ）を比較することによりＺ方向のアライメント偏位量Δｄを求める（図８参照）。この場合、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，Ｍｅの間隔がほとんど変化しないのに対して、指標像Ｍｈ，Ｍｆの像間隔が変化するという特性を利用して、被検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）。

また、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Ｏ１（ｚ１）に対する偏位量Δｄを求め、その偏位量Δｄがアライメント許容範囲Ａ１に入るように、ＸＹＺ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。そして、Ｚ方向の偏位量Δｄがアライメント完了の許容範囲Ａ１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。また、Ｚ方向における許容範囲Ａ１においては、被検者眼と撮影部３とが所定の作動距離に配置されるように許容範囲が設定されている（例えば、アライメント基準位置Ｏ１を基準に前後それぞれＤｍｍ（例えば、０．５ｍｍ）の領域）。

ここで、ＸＹＺ方向におけるアライメント偏位量Δｄが許容範囲Ａ１に入ったら、駆動部６の駆動を停止させると共に、アライメント完了信号を出力する。また、制御部８０は、モニタ８の表示画像を前眼部像から眼底観察像（図４参照）に切り換える。なお、アライメント完了後においても、制御部８０は、偏位量Δｄを随時検出しており、偏位量Δｄが許容範囲Ａ１を超えた場合、自動アライメントを再開する。すなわち、制御部８０は、偏位量Δｄが許容範囲Ａ１を満たすように被検者眼に対して撮影部３を追尾させる制御（トラッキング）を行う。

アライメント完了信号が出力されると、制御部８０は、前述のようなアライメント基準位置を固定させたアライメント基準位置固定モードから、ジョイスティック４に対する手動操作に応じてアライメント基準位置を変更する基準位置変更モードに自動的に切り換える切換信号を発する。なお、上記構成において、アライメント基準位置変更モードとアライメント基準位置固定モードを切り換えるモード切換スイッチをスイッチ部８４に設け、手動によりモード切換がなされるようにしてもよい。この場合、制御部８０は、アライメント基準位置固定モードに設定されたときには、アライメント基準位置を固定とし、固定されたアライメント基準位置を用いてアライメントずれを検知する。

そして、上記のようにアライメント基準位置変更モードに設定されると、制御部８０は、操作部材（ジョイスティック４）の操作信号に基づいてアライメント基準位置を変更し、変更されたアライメント基準位置を用いてアライメントずれを検知し、その検知結果に基づいてＸＹＺ駆動部６に駆動信号を出力する。この際、手動操作により被検者眼に対して撮影部３を移動させるために用いられるジョイスティック４は、所定の視線方向に誘導された状態の被検者眼に対する撮影部３のアライメントずれを検知する基準となるアライメント基準位置を変更するために用いられる操作部材を兼用する。

より具体的には、制御部８０は、操作部材（ジョイスティック４）の操作方向及び操作量に基づいてアライメント基準位置の変更方向及び変更量を求める。なお、制御部８０は、切換信号が発せられた時点での被検者眼と撮影部３との相対位置を基準位置Ｋとして設定すると共に、切換信号が発せられた時点での角膜頂点位置Ｍｏと作動距離Ｚ１を求めておく。

被検者眼と撮影部３の相対位置が基準位置Ｋに設定された状態において、ジョイスティック４がＸ方向に操作され、移動台２（撮影部３）がＸ方向にΔＸ移動されると、角膜頂点位置Ｍｏは、その操作方向に応じてΔｄｘ移動される。

ここで、制御部８０は、ジョイスティック４が操作されたときの撮影部３の移動によって生じるアライメントずれがオフセットされるようにアライメント基準位置を変更する。

図９（ａ）は、検者から見て移動台２が基準位置Ｋから右方向に移動されたときの図である。この場合、アライメント基準位置Ｏ１に対するＸ方向におけるアライメント偏位量が左方向にΔｄｘ分加えられるが、アライメント基準位置Ｏ２（−Δｄｘ、０）に変更することにより、Δｄｘ分をオフセットできる。

そして、上記手法を用い、ジョイスティック４への手動操作によって生じた分のアライメント偏位量をオフセットさせるべく、検者によるジョイスティック４への傾倒操作によって任意に変化される移動台２の基準位置Ｋからの移動方向とその移動量ΔＸと，アライメント基準位置Ｏ２（ΔｄＸ、０）と，の対応関係を予め求めておき、メモリ８５に記憶させておく。なお、前述の対応関係を求める場合、模型眼もしくはシュミレーションによるものが考えられる。

また、被検者眼と撮影部３の相対位置が基準位置Ｋに設定された状態において、回転ノブ４ａが回転操作され、撮影部３がＹ方向にΔＹ移動されると、角膜頂点位置Ｍｏは、その操作方向に応じてΔｄｙ移動される。

なお、図９（ｂ）は、検者から見て撮影部３が基準位置Ｋから下方向に移動されたときの図である。この場合、アライメント基準位置Ｏ１に対するＹ方向におけるアライメント偏位量が上方向にΔｄｙ分加えられるが、アライメント基準位置をアライメント基準位置Ｏ２（０、Δｄｙ）に変更することより、Δｄｙ分をオフセットできる。

そして、上記手法を用い、ジョイスティック４への手動操作によって生じた分のアライメント偏位量をオフセットさせるべく、検者による回転ノブ４ａへの回転操作によって任意に変化される撮影部３の基準位置Ｋからの移動方向とその移動量ΔＹと，アライメント基準位置Ｏ２（０、ΔｄＹ）と，の対応関係を予め求めておき、メモリ８５に記憶させておく。

また、被検者眼と撮影部３の相対位置が基準位置Ｋに設定された状態において、ジョイスティック４がＺ方向に操作され、移動台２（撮影部３）がＺ方向にΔＺ移動されると、像比率Ｓは、基準位置Ｋにおける像比率Ｓ１から像比率Ｓ２に変化され、被検者眼に対する作動距離は、その操作方向に応じて移動量Δｄｚ移動される。
なお、図１０（ａ）は、検者から見て移動台２が基準位置Ｋから前方向（被験者側）に移動されたときの図である。この場合、アライメント基準位置Ｏ１（Ｚ１）に対するＺ方向におけるアライメント偏位量が前方向にΔｄｚ分加えられるが、アライメント基準位置Ｏ２（Ｚ１−Δｄｚ）に変更することにより、Δｄｚ分をオフセットできる。

そして、上記手法を用い、ジョイスティック４への手動操作によって生じた分のアライメント偏位量をオフセットさせるべく、検者によるジョイスティック４への傾倒操作によって任意に変化される移動台２の基準位置Ｋからの移動方向とその移動量ΔＺと，アライメント基準位置Ｏ２（Ｚ１−ΔｄＺ）との対応関係を予め求めておき、メモリ８５に記憶させておく。

基準位置変更モードに移行した後の動作説明に戻る。ここで、基準位置変更モードに移行後、検者によってジョイスティック４が手動操作され撮影位置の微調整が開始されると、制御部８０は、Ｘ位置検出部３００ａ及びＹ位置検出部から出力される検出結果に基づいて基準位置Ｋからの移動方向とその移動量ΔＸ及びΔＹを随時検出し、随時検出される移動方向及び移動量ΔＸ及びΔＹに対応するアライメント基準位置Ｏ２（ΔｄＸ、ΔｄＹ）をメモリ８５から随時取得し、第２のアライメント基準位置として随時設定する（図１１参照）。

そして、制御部８０は、第２のアライメント基準位置Ｏ２（ΔｄＸ、ΔｄＹ）を中心とする半径Ｄｍｍの領域をアライメント許容範囲Ａ２として設定すると共に、アライメント基準位置Ｏ２（ΔｄＸ、ΔｄＹ）と角膜頂点位置Ｍｏとのアライメント偏位量Δｄを算出し、アライメント偏位量Δｄが許容範囲Ａ２を満たしているか否かを判定する。なお、許容範囲Ａ２の広さは、許容範囲Ａ１と略同じ広さに設定される。

また、制御部８０は、Ｚ位置検出部３００ｂから出力される検出結果に基づいて基準位置Ｋからの移動方向とその移動量ΔＺを随時検出し、随時検出される移動量ΔＺに対応するアライメント基準位置Ｏ２（ΔＺ１−ΔｄＺ）をメモリ８５から随時取得し、第２のアライメント基準位置として随時設定する（図１０参照）。

そして、制御部８０は、第２のアライメント基準位置Ｏ２（ΔＺ１−ΔｄＺ）を基準とする前後それぞれＤｍｍの領域をアライメント許容範囲Ａ２として設定すると共に、アライメント基準位置Ｏ２（ΔＺ１−ΔｄＺ）に対するＺ方向のアライメント偏位量Δｄを算出し、アライメント偏位量Δｄが許容範囲Ａ２を満たしているか否かを判定する。なお、許容範囲Ａ２の広さは、許容範囲Ａ１と略同じ広さに設定される。

そして、制御部８０は、各方向にて検出されるアライメント偏位量Δｄが許容範囲Ａ２に入っているとき（図１０（ａ）、図１１（ａ）参照）は、アライメントずれの方向に応じて駆動部６の駆動を停止させる。また、制御部８０は、偏位量Δｄが許容範囲Ａ２を超えている場合（図１０（ｂ）、図１１（ｂ）参照）、アライメントずれの方向に応じて自動アライメントを作動させる。

なお、制御部８０は、アライメント完了後においても、アライメントずれを随時検知し、その検知結果に基づいてＸＹＺ駆動部６に随時駆動信号を出力する。具体的には、偏位量Δｄを随時検知しており、偏位量Δｄが許容範囲Ａ２を超えた場合には、自動アライメントを再開する。これにより、ジョイスティック４に対する手動操作に応じて変更される第２のアライメント基準位置Ｏ２（ΔｄＸ、ΔｄＹ、ΔＺ１−ΔｄＺ）を基準に被検者眼に対する追尾制御が行われる。この場合、アライメント基準位置は、ＸＹＺ方向に関して変更されるが、アライメント基準位置を基準に所定の偏位量にて設定されるアライメント許容範囲Ａ２の広さは維持される。

上記のような制御において、所望する眼底画像がモニタ８に表示されるようにジョイスティック４を用いて撮影位置を微調整する場合、検者の意思によって撮影位置を変更できる上、検者の意思に反した被検者眼の移動（例えば、固視微動による被検者眼の不安定な動き）については自動アライメントによって撮影位置が補正される。このため、検者は、撮影位置の微調整を容易に行うことができ、所望する眼底画像を容易に得ることが可能となる。

なお、上記構成において、スイッチ部８４に設けられた所定の復帰スイッチからの操作信号が出力されると、制御部８０は、アライメント基準位置を第１のアライメント基準位置Ｏ１に復帰させ、これを用いて自動アライメントを行う。これにより、被検者眼の角膜頂点位置Ｍｏと撮影光軸Ｌ１が一致した状態に戻される。

なお、前述のようにアライメント基準位置が変更される場合、アライメント基準位置の変更に連動して、図１２に示すように、変更されたアライメント基準位置に対応するアライメントマーク（レチクル）をモニタ８上に表示させるようにしてもよい。この場合、レチクルは、前述のように変更されるＸＹ方向におけるアライメント基準位置に対応する位置に表示される（図１２中のＬＴ２参照）。この場合、撮像素子６５の撮像面上におけるアライメント基準位置Ｏ２の座標位置と、モニタ８におけるレチクルＬＴ２の表示位置の対応関係を予め求めておけばよい。この場合、制御部８０は、アライメント基準位置Ｏ２を基準に算出されるアライメント偏位量Δｄに基づいてレチクルＬＴ２とアライメント指標Ａ１との相対距離が変化されるようにアライメント指標Ａ１を表示モニタ８の画面上に電子的に形成して表示させる。また、制御部８０は、被検者眼と撮影部３との相対位置を基準位置Ｋ付近に復帰できるように、アライメント基準位置Ｏ１に対応するレチクルＬＴ１を継続して表示させる。

なお、以上の説明においては、二次元撮像素子６５上に受光されたアライメント指標を用いてアライメントずれを検知するものとしたが、二次元撮像素子６５上に受光された前眼部像を用いてアライメントずれを検知するようにしてもよい。例えば、二次元撮像素子６５からの受光信号に基づいて前眼部像における瞳孔中心位置を画像処理により検出し、検出された瞳孔中心位置とアライメント基準位置Ｏ１の位置関係からアライメントずれを求めるようなことが考えられる。

また、上記構成において、手動移動機構をメカニカルな方式としたため、基台１に対する移動台２の位置を検出する位置検出部３００からの検出信号に基づいてＸＺ方向におけるジョイスティック４の操作信号を検出するものとしたが、これに限るものではない。すなわち、操作部材の操作信号（操作方向、操作量、操作速度など）を電気的に検出するセンサを手動移動機構に設け、センサから出力される操作信号に基づいて電動駆動機構を駆動させて撮影部３を移動させる構成（電動ジョイスティック機構、トラックボール機構、等）においても、本発明の適用は可能である。この場合、制御部８０は、操作部材が操作されたときの撮影部３の電動駆動によって生じるアライメントずれがオフセットされるように、センサから出力される操作信号に基づいてアライメント基準位置を変更するようにすればよい。なお、電動ジョイスティック機構を用いる場合、制御部８０は、例えば、電動ジョイスティック４の傾倒方向及び傾倒角度を電気的に随時検出し、検出される傾倒方向及び傾倒角度に応じて撮影部３を電動駆動によって移動させると共に、検出される傾倒方向及び傾倒角度に対応するアライメント基準位置Ｏ２を求め、第２アライメント基準位置として設定するようなことが考えられる。

また、以上の説明においては、前眼部撮像用の撮像素子６５からの撮像信号に基づいてアライメント偏位量を検出するものとしたが、眼底観察用の撮像素子３８からの撮像信号に基づいてアライメント偏位量を検出することも可能である。例えば、被検者眼の角膜面に向かって指標を投影するための指標光源を被検者眼瞳孔と略共役な関係となるように配置し（例えば、特開昭５３−４９８９０号公報）、その反射光束を眼底観察用の撮像素子３８に導光させて、撮像素子３８上における角膜輝点像（いわゆるワーキングドット像）の検出位置からアライメント偏位量を算出するようにしてもよい。

また、上記構成において、第２のアライメント基準位置の変更制御を行う場合、必ずしも被検者眼に対する追尾制御を行う構成でなくともよい。この場合、例えば、アライメント基準位置が固定される基準位置固定モードと、アライメント基準位置を変更する基準位置変更モードと、を切り換えるモード切換信号を発する切換スイッチを設ける。この場合、まず、検者は、図４に示すようなアライメント基準位置Ｏ１に対応するレチクルＬＴを用いてアライメントを行う。そして、アライメント完了後、切換スイッチを用いて基準位置変更モードに切り換わると、制御部８０は、ジョイスティック４への手動操作に応じて撮影部３が移動されると、これに応じてアライメント基準位置を変更し、これに連動してレチクルＬＴの表示位置を変更する（図１２参照）。このようにして、検者が所望する眼底像がモニタ８に表示された状態となったら、切換スイッチを用いて基準位置固定モードに切り換える。そして、検者は、被検者眼が動いた場合、レチクルＬＴ２内にアライメント指標Ａ１が入るようにアライメントを行う。

これにより、検者は、検者が所望する眼底像がモニタ８に表示された後に、被検者眼が動いて撮影位置がずれてしまった場合であっても、レチクルＬＴ２を目安に元の撮影位置に戻すことができる。

なお、以上の説明においては、アライメント基準位置の変更に用いられる操作部材と手動移動機構の手動操作部材とをジョイスティック４にて兼用させるものとしたが、別々の構成としてもよい。すなわち、ジョイスティック４とは異なる操作部材として、アライメント基準位置を変更するための基準位置変更スイッチ５００をスイッチ部８４に設け、基準位置変更スイッチ５００から出力される操作信号（操作方向、操作回数、操作時間、操作量、など）に基づいてアライメント基準位置Ｏ２を変更し、変更されたアライメント基準位置Ｏ２を用いてアライメントずれを検知するようにしてもよい。この場合、基準位置変更スイッチ５００から出力される操作信号とアライメント基準位置Ｏ２の変更位置との対応関係を予め求め、メモリ８５に記憶させておく。なお、基準位置変更スイッチ５００を設ける場合、制御部８０は、ジョイスティック４が操作されたときには、アライメント基準位置を固定とし、固定されたアライメント基準位置を用いてアライメントずれを検知する。

例えば、基準位置変更スイッチとしては、変更方向が選択できるように、十字キー５００ａ（上下左右調整用）を設けるようなことが考えられる（図２参照）。そして、制御部８０は、基準位置変更スイッチ５００から出力される操作信号（操作方向、操作回数）に基づいてアライメント基準位置Ｏ２を変更する。この場合、基準位置変更スイッチ５００から出力される操作方向とスイッチの操作回数に対応するアライメント基準位置Ｏ２の移動方向と移動量との関係を予めメモリ８５に記憶させておけばよい。

ここで、制御部８０は、基準位置変更スイッチ５００によって変更されたアライメント基準位置Ｏ２を基準にアライメントずれを検知して、自動アライメントを作動させる。より具体的には、変更されたアライメント基準位置Ｏ２を基準に算出されるアライメント偏位量Δｄがアライメント許容範囲Ａ２を満たすように駆動部６を駆動制御する。この場合、アライメント完了後においても継続してアライメント偏位量Δｄを検出し、許容範囲Ａ２を超えたときに再度自動アライメントを作動させるようにしてもよいし、一旦アライメントが完了したら手動アライメントモードに移行するようにしてもよい。

また、以下に、基準位置変更スイッチ５００によって変更されたアライメント基準位置Ｏ２に対応するアライメントマークを表示する場合について示す。ここで、制御部８０は、撮像素子３８からの出力信号を処理して眼底の観察画像をモニタ上８に表示させるとともに，手動アライメントの基準となるアライメントマーク（レチクルＬＴ）を電気的に形成してモニタ８上に表示させる。

そして、制御部８０は、操作部材（例えば、前述の十字キー５００ａ）の操作信号に基づいてアライメント基準位置を変更し、変更されたアライメント基準位置に対応するアライメントマークをモニタ８上に表示させる。

この場合、十字キー５００ａは、被検者眼に対する撮影部３とのアライメントずれを表す基準となるアライメント基準位置を変更するために用いられる。ここで、図１３（ａ）は十字キー５００ａの上ボタンが１回押された場合の図である。また、図１３（ｂ）は十字キー５００ａの右ボタンが２回押された場合の図である。

上記構成において、検者は、眼底画像上におけるフレアの発生位置に応じて十字キー５００ａを操作し、レチクルＬＴ２の表示位置を変更すればよい。例えば、眼底画像を上側にフレアが生じた場合、レチクルＬＴ１の上にレチクルＬＴ２を表示させるように十字キー５００ａを操作すればよい（図１３（ａ）参照）。

なお、上記表示制御に限るものではなく、レチクルＬＴの表示位置を固定とし、前述のように変更されるアライメント基準位置Ｏ２を基準に算出されるアライメント偏位量Δｄに基づいてレチクルＬＴ２に対するアライメント指標Ａ２の相対距離を変化させるようにしてもよい。

なお、前述のようにアライメント基準位置（もしくはアライメントマークの表示位置）を変更させるような場合、適正な眼底画像が得られたときのアライメント基準位置Ｏ２の位置情報（もしくはアライメントマークの表示位置）を被検者眼の識別情報に対応付けて記憶部（例えば、装置本体のメモリ８５、眼底画像データを一括保存するＰＣの記憶部、等）に記憶させておき、再度撮影を行う際に、所定の入力部を介して入力された識別情報に対応するアライメント基準位置Ｏ２を記憶部から取得し、アライメント基準位置として用いるようにしてもよい。

また、以上の説明においては、被検者眼と撮影部との相対位置の変化によって移動されるアライメント指標を電子的に表示し（アライメント指標Ａ１）、アライメント基準となるレチクルに対して移動されるものとしたが、被検者眼の角膜に向けてアライメント指標を投影させたときの角膜輝点像（例えば、特開昭５３−４９８９０号公報）をレチクルと共にモニタ８上に表示させるような構成であっても、本発明の適用は可能である。

なお、上記説明においては、十字キー５００ａを基準位置変更スイッチ５００としたが、これに限るものではなく、種々の操作部材を用いることが可能である。例えば、小型の電動ジョイスティック、ポインティング・スティック、トラックボール、等を基準位置変更スイッチ５００としてスイッチ部８４に設け、変更スイッチ５００から出力される操作信号に基づいてアライメント基準位置を変更するようなことが考えられる。

また、制御部８０は、上記構成に加えて、固視標光学系７０による固視標の呈示位置に応じてアライメント基準位置（例えば、特開２００７−２７２７２４号公報参照）を変更し、変更されたアライメント基準位置を用いてアライメントずれを検知すると共に、さらに、前述の操作部材（例えば、ジョイスティック４）の操作信号に基づいてアライメント基準位置を変更し、変更されたアライメント基準位置を用いてアライメントずれを検知し、その検知結果に基づいて前記移動機構部に駆動信号を出力するようにしてもよい。

また、固視標光学系７０による固視標の呈示位置に応じてアライメントマークの表示位置（例えば、（特開平１１−４８０８号公報参照）を変更し、さらに、前述の操作部材（例えば、十字キー５００ａ）の操作信号に基づいてアライメント基準位置を変更し、変更されたアライメント基準位置に対応するアライメントマークをモニタ８上に表示させるようにしてもよい。

また、上記構成において、制御部８０は、以下のような所定の判定条件を満たすか否かを判定し、所定の条件を満たしている（例えば、眼底観察像にフレアがある、撮影光軸Ｌ１に対する被検者眼の視線の振れ角が大きい、角膜曲率が所定範囲から外れている、等）と判定された場合に、前述のアライメント基準位置変更モードに移行させる旨のアドバイスをモニタ８に表示する、もしくは自動的にアライメント基準位置変更モードに移行するようにしてもよい。

なお、所定の判定条件としては、撮像素子３８によって取得された眼底観察像にフレアが含まれているか否かを画像処理により判定したり（例えば、眼底周縁部の輝度値が所定値以上か否か）、固視標光学系７０による固視標の呈示位置が固視標光学系７０の光軸に対して所定距離を越えた位置にあるかを判定するようなことが考えられる。また、被検眼角膜に向けて角膜曲率測定用の指標を投光する投光光学系を設け、その反射光を撮像素子６５により受光し、撮像素子６５からの撮像信号に基づいて算出される角膜曲率が所定の許容範囲から外れているか否か（被検眼の平均的な曲率半径（例えば、８ｍｍ）から１ｍｍ以上外れているか否か）を判定す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。前眼部観察画面の一例を示す図である。眼底観察画面の一例を示す図である。Ｘ位置検出部について説明する図である。被検眼に対するＸＹ方向の撮影部のアライメントずれの検知する手法の一例を示す図である。被検眼に対するＺ方向の撮影部のアライメントずれの検知する手法の一例を示す図である。本装置の動作の一例を示すフローチャートである。検者から見て移動台２が基準位置Ｋから右方向されたとき、又は撮影部３が下方向に移動されたときの図である。検者から見て移動台２が基準位置Ｋから前方向（被験者側）に移動されたときの図である。ＸＹ方向におけるアライメント基準位置の変更手法について示す図である。変更されたアライメント基準位置に対応するアライメントマークをモニタ上に表示させる場合の図である。変更されたアライメント基準位置に対応するアライメントマークをモニタ上に表示させる場合の図である。

符号の説明

３撮影部
４ジョイスティック
６ＸＹＺ駆動部
８モニタ
３０眼底観察・撮影光学系
６０前眼部観察光学系
６５撮像素子
８０制御部
８５メモリ
３００位置検出部
５００基準位置変更スイッチ

Claims

被検者眼の眼底を撮像するための撮像光学系を有する撮影部と、
前記被検者眼に対して前記撮影部を相対移動させる移動機構部と、
所定の視線方向に誘導された状態の被検者眼に対する前記撮影部のアライメントずれを、第１のアライメント基準位置を用いて検知し、その検知結果に基づいて前記移動機構部に駆動信号を出力する第１の移動制御を行う移動制御手段と、を備えた眼底カメラであって、
前記移動制御手段は、第１の移動制御後、操作信号を検出するセンサからの出力信号に基づいて前記第１のアライメント基準位置を変更し、前記所定の視線方向に誘導された状態の被検者眼に対する前記撮影部のアライメントずれを、変更されたアライメント基準位置を用いて検知し、その検知結果に基づいて前記移動機構部に駆動信号を出力する第２移動制御を行うことを特徴とする眼底カメラ。
被検者眼眼底を撮像する撮像光学系を有する撮影部を被検者眼にアライメントするためのアライメント装置であって、
前記被検者眼に対して前記撮影部を相対移動させる移動機構部と、
所定の視線方向に誘導された状態の被検者眼に対する前記撮影部のアライメントずれを、第１のアライメント基準位置を用いて検知し、その検知結果に基づいて前記移動機構部に駆動信号を出力する第１の移動制御を行う移動制御手段と、を備え、
前記移動制御手段は、第１の移動制御後、操作信号を検出するセンサからの出力信号に基づいて前記第１のアライメント基準位置を変更し、前記所定の視線方向に誘導された状態の被検者眼に対する前記撮影部のアライメントずれを、変更されたアライメント基準位置を用いて検知し、その検知結果に基づいて前記移動機構部に駆動信号を出力する第２移動制御を行うアライメント装置。
前記移動制御手段は、アライメント完了後においても、変更されたアライメント基準位置を用いて前記アライメントずれを検知し、前記アライメントずれが、変更されたアライメント基準位置を用いて設定された許容範囲を外れた場合、前記撮影部を前記許容範囲に復帰させる請求項１の眼底カメラ又は請求項２のアライメント装置。
前記移動制御手段は、前記撮影部が撮像した前記眼底の画像をモニタ上に表示させるとともに，アライメントの基準となるアライメントマークを電気的に形成して前記モニタ上に表示させ、
前記センサの操作信号に基づいて前記アライメント基準位置を変更し、前記第２のアライメント基準位置に対応するアライメントマークを前記モニタ上に表示させる請求項１の眼底カメラ又は請求項２のアライメント装置。
被検者眼の眼底を撮像するための撮像光学系を有する撮影部と、
前記被検者眼に対して前記撮影部を相対移動させる移動機構部と、
所定の視線方向に誘導された状態の被検者眼眼底の観察画像をモニタ上に表示させるとともに，手動アライメントの基準となる第１アライメントマークを電気的に形成して前記モニタ上に表示させ、
操作信号を検出するセンサからの出力信号に基づいて前記アライメント基準位置を変更し、変更されたアライメント基準位置に対応するアライメントマークを、前記所定の視線方向に誘導された状態の被検者眼眼底の観察画像と共に前記第１アライメントマークとは異なる前記モニタ上の位置に表示させる表示制御手段と、を有する眼底カメラ。