JP5390847B2 - 眼底撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は眼底撮影装置、特に被検眼に対する合焦状態を確認するために被検眼眼底に合焦指標を投影する合焦指標投影系を含む眼底撮影装置に関するものである。

従来の眼底カメラなどの眼科撮影装置において、被検眼の瞳孔径の状態に応じていわゆるＳＰモード（Ｓｍａｌｌ Ｐｕｐｉｌ：小瞳孔モード）のような特別な撮影モードを利用できるようにしたものがある。

このようなＳＰモードでは、たとえば、小瞳孔時に眼底を照射する光を円環状にしているリングスリットの内径を小さくし、照明光を多く入射させる（下記の特許文献１）、また、照明野の周辺部がフレアないしゴーストの影響を受けるのを回避するため、リングスリット内径を小さくするのに連動して照明野絞りを絞って照明野の周辺部でのフレアやゴーストの発生を防止する（下記の特許文献２）、また、リングスリット内径を小さくする、照明野絞りを絞るのに連動して、さらに撮影光学系中に被検眼の眼底と略共役位置に配置される開口絞りを小径に絞る、あるいは画像処理によって、モニタに表示する観察画像の周囲の領域に信頼性の低いものであることを示す表示を重畳する（下記の特許文献３）、などといった動作を行なう。
特開平１−５８２３８号公報 特開平３−１２８０３８号公報 特開２００２−５１９８５号公報

しかしながら、従来の無散瞳眼底カメラなどにおいては、眼底観察時に被検眼が撮影可能な瞳孔径に達しているかどうかの判断が検者に難しい、という問題があった。特に、従来では、眼底観察状態でＳＰ（小瞳孔）モードを用いるべきかどうかを客観的に判定する方法がなく、検者の熟練が要求される、という問題があった。

本発明の課題は、上記の問題に鑑み、無散瞳眼底カメラなどの眼科撮影装置において、被検眼が撮影可能な瞳孔径に達しているかどうかを客観的に判定し、瞳孔径に応じてＳＰ（小瞳孔）モードを選択する、撮影を禁止／許可するなど、被検眼の瞳孔径に応じた撮影制御を行なえるようにすることにある。

上記課題を解決するため、本発明においては、被検眼眼底を照明するための照明光学系と、前記被検眼眼底を撮影するための撮影光学系と、被検眼の視度に合わせて撮影光学系を合焦させるための合焦機構と、合焦機構による合焦状態を確認するために被検眼眼底に合焦指標を投影する合焦指標投影系と、前記被検眼眼底の像を前記合焦指標の像と共に観察可能な観察系と、前記観察系を介して得られる被検眼の瞳孔径によって眼底上に投影される状態が変化する前記合焦指標の画像を用いて被検眼の瞳孔径の状態を検出する制御手段を有する構成を採用した。

以上の構成によれば、観察系を介して得られる被検眼の瞳孔径によって眼底上に投影される状態が変化する合焦指標の画像を用いて被検眼の瞳孔径の状態を検出するようにしているので、検出した被検眼の瞳孔径の状態を利用して、被検眼が撮影可能な瞳孔径に達しているかどうかを客観的に判定し、瞳孔径に応じてＳＰ（小瞳孔）モードを選択する、撮影を禁止／許可するなど、被検眼の瞳孔径に応じた撮影制御を行なえる。本発明によれば、被検眼の瞳孔径の状態を眼底観察モード、すなわち撮影直前に判定することができ、通常モードと小瞳孔モードの自動切換をより客観的、かつ確実に行なえる、という優れた効果がある。

以下、発明を実施するための最良の形態の一例として、眼底カメラのような眼科撮影装置に関する実施例を示す。

本実施例では、被検眼が撮影可能な瞳孔径に達しているかどうかを客観的に判定し、瞳孔径に応じてＳＰ（小瞳孔）モードを選択するなど、瞳孔径に応じた撮影制御を行なえるようにした眼科撮影装置（以下では被検眼撮影システムとして言及する。また、その撮影光学系を含む主として眼底カメラの主要部を被検眼撮影装置として言及する）を例示する。本実施例では、小瞳孔径の被検眼を無散瞳で観察したときに、フォーカス指標（ＦＤ：合焦指標）のスプリットの片方が消えかかるという現象を利用して、被検眼の瞳孔径の状態を判定する。本実施例によれば、被検眼の瞳孔径の状態を眼底観察モード、すなわち撮影直前に判定することができ、通常モードと小瞳孔モードの自動切換をより客観的、かつ確実に行なえるようになる。

図１には、本発明の被検眼撮影装置１とこれに接続される外部記録装置２から成る被検眼撮影システムが構成される。

被検眼撮影装置１には、被検眼眼底を照明するための照明光学系が設けられている。すなわち、観察用光源であるランプ１１が設けられており、このランプから発せられた光は、赤外フィルター１２、コンデンサーレンズ１３、撮影用光源であるストロボ１４を経て、リングスリット１６を照明する。このリングスリット１６は所定の外径と内径を有し、被検眼Ｅの瞳Ｅｐと略共役位置に円環状照明光束を形成する。

リングスリット１６からの光束は、対物レンズ２１からの反射をとるための黒点１８ａを有する黒点板１８を通過して、赤外ハーフミラー４５を通過し、リレーレンズ１９を経て中心に穴の開いた穴あき全反射ミラー２０で反射される。全反射ミラー２０で反射された光束は対物レンズ２１により被検眼Ｅの瞳Ｅｐで結像された後、眼底Ｅｒに入射し眼底を赤外光でほぼ均一に照明する。

また、眼底にフォーカスドット（合焦指標）を投射し、焦点合わせをするための合焦指標投影系が設けられており、このフォーカス指標光学系の投射光は赤外ハーフミラー４５で反射され、被検眼方向に導かれる。本実施例では、上記照明光学系とこの合焦指標投影系の光軸は、赤外ハーフミラー４５の反射／透過面において一致している。

本実施例のフォーカス指標光学系は、撮影光学系のフォーカスレンズ２３と機械的に連動して移動する光学系４４、分割プリズム４２、分割スリット７３、および赤外ＬＥＤ４３から構成される。

図２に本実施例のフォーカス指標光学系の構成をより詳細に示す。分割スリット７３は、図示のように矩形の２つのスリットを有し、その前方にはこの２つのスリットをそれぞれ通過する光の光路を異ならせるための分割プリズム４２が配置される。

分割プリズム４２の前方には、光学系４４が配置されており、この光学系はレンズ４４１、４４２…（素子数は任意）と、分割リングスリット７２から構成される。光学系４４、すなわち分割リングスリット７２とレンズ４４１、４４２…は、撮影光学系のフォーカスレンズ２３と機械的に連動して移動される。

分割リングスリット７２のスリット配置は、分割プリズム４２の分割態様に対応しており、この例では、分割プリズム４２が図の上下に屈折方向の異なる領域に分割された構成であり、これに合わせて分割リングスリット７２には上半分と下半分にそれぞれ１つずつスリットを配置している。この２つのスリットは、分割リングスリット７２の周縁の１／４円周の長さを有し、分割リングスリット７２の中心を狭んで対向しており、分割リングスリット７２はこの２つのスリットの部分のみを介して赤外ＬＥＤ４３〜分割スリット７３からの投射光を通過させる。

この分割リングスリット７２は、本実施例では、後述の瞳孔径の評価を行なうために、被検眼Ｅの瞳孔中でフォーカス指標の光束を通過させる範囲を限定し、後述の瞳孔径の評価において、被検眼Ｅが小瞳孔となっている場合にフォーカス指標の１つの光量が減少したり消えたりしやすくなるように設けたものである。

なお、本実施例では、分割スリット７３、分割リングスリット７２のそれぞれ２つのスリットは、指標投影のための合焦指標投影系の光学系４４（レンズ４４１、４４２）の光軸に対して対称な位置に配置されるものとし、また、本実施例では合焦指標投影系と照明光学系の光軸が一致していることから、分割スリット７３、分割リングスリット７２のそれぞれ２つのスリットは、照明光学系の光軸に対しても対称な位置に配置されていることになる。

図２において符号７１および７４は、それぞれ分割スリット７３により形成されるフォーカス指標（ないし）の眼底共役像、および分割リングスリット７２の瞳面像の位置を示している。本実施例では分割リングスリット７２を配置していることから、符号７４に示すようにフォーカス指標の投射光は、分割リングスリット７２の２つのスリットに対応し瞳孔の中心を狭んで対向するそれぞれ１／４円周の周縁部分のみを通過するように制限され、被検眼（Ｅ）の眼底（Ｅｒ）に投射される。本実施例では、分割リングスリット７２の２つのスリットが構成する円周の外周は、光学系の倍率などを考慮し、瞳面像７４として投影した時に、撮影に必要と考えられる瞳孔径とほぼ同じ大きさに決定される。

これにより、眼底Ｅｒにフォーカス指標７１が投影され、眼底Ｅｒに２つのフォーカスドットが形成される。分割スリット７３の２つのスリットを通過する光の入射方向は、分割プリズム４２によって互いに異なる方向とされており、撮影光学系が被検眼の眼底Ｅｒに焦点の合ったアライメント状態でのみ２つのフォーカスドットが眼底像上で整列するようになる。検者はこの様子を後述の赤外用撮像装置２９、モニタ５１を介して観察しながら撮影光学系の合焦調節を行なうことができる。もちろん、フォーカスドット（ＦＤ）の投影は、被検眼の角膜および水晶体を介して行なわれるから、フォーカシングは被検眼の視度に合せて適切に行なわれる。

眼底Ｅｒからの反射光は、再び瞳Ｅｐの中心部を通過して対物レンズ２１を介して受光され、穴あき全反射ミラー２０の穴を介して、撮影光学系の光路に配置された撮影絞り２４、フォーカスレンズ２２、２３、結像レンズ２５を通過してリターンミラー２６に入射する。リターンミラー２６で反射された眼底からの光束は、結像レンズ２７により赤外フィルター２８を前面に配置した赤外光に感度を有する赤外用撮像装置（ＣＣＤカメラ）２９に集光され、それにより眼底像が赤外用撮像装置２９で撮像される。赤外用撮像装置２９で撮影された眼底像は切り換え回路５０を介して液晶などで構成されるモニタ５１に表示され、検者が観察できるようになっている。

また、リターンミラー２６の背後には、結像レンズ３２、可視光に感度を有する可視用撮像装置３３が配置される。この可視用撮像装置３３は、撮影スイッチ５５が操作されたときには、制御回路５４により作動される切り換え回路５０を介してＶＲＡＭ、フラッシュメモリなどで構成される画像１次記録手段ないし記録装置５２に接続され、また、同期検出回路５３により可視用撮像装置３３の映像信号から垂直同期信号が抽出される。画像１次記録手段５２はモニタ５１に接続されており、画像１次記録手段５２に記録された画像をモニタ５１に再生表示させることができる。また、制御回路５４は撮影スイッチ５５が操作されたときリターンミラー２６を跳ね上げ、光路から離脱させるとともに、ストロボ発光制御回路５６を作動してストロボ１４を発光させる。

制御回路５４は、ＣＰＵおよびＲＯＭ、ＲＡＭなどを用いて構成され、後述の撮影制御を行なう。特に、制御回路５４は、画像１次記録手段５２に記録される赤外用撮像装置２９（あるいはさらに可視用撮像装置３３）の撮影した眼底画像を解析する画像処理ハードウェアないしソフトウェアを含み、後述のように眼底画像から分割スリット７３により投影される２つのフォーカス指標の領域を検出し、それぞれのフォーカス指標の光量を測定し、さらにその結果に応じて撮影制御を切り換える。

被検眼撮影装置１は、ハードディスク、ＭＯ、ＤＶＤ、プリンタなどの画像２次記録手段ないし記録装置６０と制御回路６１を有する外部記録装置２と接続することができる。両装置１と２が接続された場合には、被検眼撮影装置１のコネクタ１ａ、１ｂと外部記録装置２のコネクタ２ａ、２ｂがそれぞれ接続され、画像１次記録手段５２と画像２次記録手段６０が接続され、また制御回路５４と制御回路６１が接続される。また、オプションとして画像２次記録手段６０をモニタ５１に接続することができ、これは被検眼撮影装置１のコネクタ１ｃと外部記録装置２のコネクタ２ｃを介して行なわれる。

上記構成を要約すれば、以上に示した眼科撮影装置は、被検眼眼底を照明するための照明光学系（１１〜１８）と、被検眼眼底を撮影するための撮影光学系（２１〜２７、３２）と、被検眼眼底像を指標像と共に観察可能な観察系（２９、５０、５１）と、被検眼の視度に合わせて撮影光学系を合焦させる合焦機構による合焦状態を確認するために被検眼眼底に合焦指標（７３）を投影する合焦指標投影系（４２、４３、４４…）を有するものである。

次に、上記のように構成された眼科撮影装置ないし眼科撮影システムの動作の概要を説明する。本実施例の観察系を介して得られる被検眼Ｅの瞳孔径によって眼底上に投影される状態が変化する合焦指標の画像を用いて被検眼の瞳孔径の状態を検出する。

被検眼Ｅの観察時には、ランプ１１が点灯され、赤外フィルター１２で赤外光の波長域が抽出された光束は、コンデンサーレンズ１３、リングスリット１６、黒点板１８、赤外ハーフミラー４５、リレーレンズ１９を経て穴あき全反射ミラー２０で反射され、被検眼Ｅの瞳Ｅｐを通過した後、眼底Ｅｒに入射し眼底を赤外光で照明する。また、眼底Ｅｒからの反射光は、瞳Ｅｐの中心部を通過して対物レンズ２１を介して受光され、穴あき全反射ミラー２０の穴を通過し、撮影絞り２４、レンズ２２、２３、２５を経て、リターンミラー２６で反射され、結像レンズ２７により赤外用撮像装置２９に集光され、眼底像が赤外用撮像装置２９で撮像される。今切り換え回路５０は赤外用撮像装置２９の方に切り換っているので、眼底像はモニタ５１で再生され検者により観察される。

この観察時には、図２に示したフォーカス指標光学系の赤外ＬＥＤ４３も同時に点灯され、分割スリット７３のフォーカス指標が照明され、赤外光のフォーカス指標像が赤外ハーフミラー４５で反射され、照明光と合成されて眼底Ｅｒにフォーカスドットとして投影される。フォーカスレンズ２３を調節すると、それと連動してフォーカス指標光学系の光学系４４が調節され、２つのフォーカスドットの眼底像が整列した時に眼底像も撮影光学系に対して合焦するので、検者は赤外用撮像装置２９で撮影され、モニタ５１に表示されたフォーカスドットを観察しながらフォーカスレンズ２３を調節して合焦状態にすることにより眼底に焦点を合わせることができる。

この眼底観察および焦点調節は、赤外光を被検眼に照射して行なわれるので、被検眼を無散瞳状態で観察でき、被検者の負担を軽減させることができる。

さらに本実施例においては、この眼底観察および焦点調節期間で、制御回路５４が赤外用撮像装置２９で撮影した画像データから分割スリット７３の２つのスリットに対応するフォーカス指標の投影画像を評価することにより、撮影モードの選択を含む制御を行なう。この眼底観察および焦点調節期間における制御については、後でさらに詳細に説明する。

このようにして、焦点合わせが終了すると、撮影スイッチ（シャッター）５５が操作される。このとき、制御回路５４の制御によって、撮影スイッチ操作後の所定のタイミングでリターンミラー２６が跳ね上がって光路から離脱され、また切り換え回路５０により撮像装置が赤外用撮像装置２９から可視用撮像装置３３に切り換えられ、可視用撮像装置３３からの映像信号が画像１次記録手段５２に入力されるとともに、同期検出回路５３に入力されるので、同期検出回路５３から垂直同期信号が出力される。

制御回路５４は所定の垂直同期信号ストロボ発光信号をストロボ発光制御回路５６に送り、それによりストロボ１４が発光し、眼底が可視光で照射され、その像が可視用撮像装置３３で撮像される。このとき、制御回路５４はストロボ発光信号の後の第１フィールド（奇数フィールド）の垂直同期信号に同期して画像１次記録信号を画像１次記録手段５２に出力する。この画像１次記録信号は、第１フィールドと第２フィールド（偶数フィールド）の長さ、すなわち１フレームの分の期間を有しているので、画像１次記録手段５２には、１フレーム分の眼底像が記録される。

なお、画像１次記録手段５２はＶＲＡＭ、フラッシュメモリなどから構成されており、眼底像が前記１次記録手段５２に記録されると、自動的に先に記録されていた情報が消去され、新たな情報で上書きされるようになっている。

このように、画像１次記録手段５２に画像記録後、所定の時間経過すると、制御回路５４は本体から外部記録装置２に録画指令信号を出力し、それにより制御回路６１から画像２次記録信号が画像２次記録手段６０に出力され、画像１次記録手段５２に記録されていた１フレーム分の眼底画像が画像２次記録手段６０に記録されるようになる。この画像２次記録手段６０は、ハードディスク、ＭＯ、ＤＶＤ、プリンタなどで構成されており、記録後電源を遮断しても、その記録を保持することができる。この画像２次記録手段６０に記録された画像信号は、コネクタ１ｃ、２ｃを介して接続される本体のモニタ５１に再生表示させることもできる。

また、画像１次記録手段５２に記録された眼底像はモニタ５１に再生表示させることができ、この再生表示中、ないし画像１次記録手段５２から画像２次記録手段６０に画像信号が出力されている間は、ストロボ発光信号の出力が禁止されるか、あるいはストロボが発光しても、画像１次記録手段５２による画像記録（書き込み）が禁止され、画像１次記録信号が発生されることがない。これにより誤ってストロボが発光してあるいは誤操作により記録された貴重な画像が消失してしまうのを防止することができる。

次に、本実施例における撮影直前のフォーカシングおよび眼底観察時の動作および制御について説明する。

本実施例では、上記の無散瞳眼底観察および焦点調節期間において、制御回路５４が赤外用撮像装置２９で撮影した画像データから分割スリット７３の２つのスリットに対応するフォーカス指標（フォーカスドット）の投影画像を評価することにより、撮影モードの選択を含む制御を行なう。

図３は、無散瞳眼底観察および焦点調節期間において、赤外用撮像装置２９から出力される（あるいはさらに画像１次記録手段５２に格納される）上述のフォーカス指標光学系により投影された画像データ中の２つのフォーカス指標（フォーカスドット）の部分を示している。

図３において符号３０１、３０２は２つのフォーカス指標の検知エリアを示している。このフォーカス指標検知エリア３０１、３０２は、制御回路５４の画像処理ハードウェアあるいはソフトウェアにより、各々の中央部に矩形でそれぞれ示したフォーカス指標の投影サイズよりもわずかに大きな面積に設定される。

制御回路５４は画像処理ハードウェアあるいはソフトウェアを用いて赤外用撮像装置２９から出力される画像データをスキャンし、２つのフォーカス指標が含まれていると判定できるフォーカス指標検知エリア３０１、３０２の位置を特定し、この領域の画像信号の波高（たとえば輝度）をそれぞれのエリア３０１、３０２ごとに測定する。フォーカス指標検知エリア３０１、３０２の位置は、たとえば、そのエリア（ウィンドウ）中で、２つのフォーカス指標に対応する画像パターン（たとえば輝度分布の２次元的なパターン）を検出できるか、などの処理を行なうことによって特定することができる。

フォーカス指標検知エリア３０１、３０２の画像信号の評価は、図４および図５のように所定の閾値Ｔｈを設定し、制御回路５４がフォーカス指標検知エリア３０１、３０２の画像信号３０１ａ、３０２ａの波高値と比較することにより行なう。

たとえば、図４のようにフォーカス指標検知エリア３０１、３０２の画像信号３０１ａ、３０２ａの波高がいずれも閾値Ｔｈよりも高い場合には、被検眼Ｅの瞳孔径が充分大きいと判定できる。

これに対して、瞳孔径が小さい場合には、虹彩でのケラレなどによってフォーカス指標検知エリア３０１、３０２の画像信号３０１ａ、３０２ａの波高は、図５のように一方が低下し、閾値Ｔｈよりも小さくなる（あるいは消失する：波高０となる）現象が生じる。そして、本実施例によれば、２つのうち一方のフォーカス指標の眼底における投影光量が低下したり、消失したりする現象は、フォーカス指標光学系に分割リングスリット７２を設けていることからより敏感に生じるため、被検眼Ｅの小瞳孔状態を感度よく確実に検出することができる。

なお、閾値Ｔｈとしては、あらかじめ実験を行なって、光学系の特性などに応じてＳＰ（小瞳孔）モードが必要となるような瞳孔径に応じた限界値を求め、その値を用いることができる。例えば、下記の図６に示す制御では、２つのフォーカス指標の眼底における投影光量がいずれも閾値Ｔｈよりも大きい場合に、被検眼の瞳孔径が第１の径よりも大きく、いずれか一方が閾値Ｔｈよりも低下した場合には被検眼の瞳孔径がその第１の径よりも小さくなったと判定している（この場合、撮影条件の自動設定動作として、たとえばＳＰモードへの移行を行なう）。また、２つのフォーカス指標の眼底における投影光量がいずれも閾値Ｔｈ以下に小さくなった場合に、被検眼の瞳孔径が前記第１の径より小さい第２の径よりも小さくなった、と判定している（この場合、撮影条件の自動設定動作として、たとえば静止画撮影を禁止する）。

本実施例では、たとえば図６に示すような制御を行なうことによって、より確実に撮影モードを選択したり、あるいは撮影処理を許可／禁止したりすることができる。

図６は、無散瞳眼底観察および焦点調節期間において、本実施例の制御回路５４が実行する制御手順の一例を示している。図示の手順は、制御回路５４の制御プログラムとして制御回路５４のＲＯＭや、あるいは不図示のＨＤＤなどの外部記憶装置に格納しておくことができる。

図６のステップＳ１０において、制御回路５４は赤外用撮像装置２９から出力される画像データを取り込み、スキャンし、上述のフォーカス指標検知エリア３０１、３０２の位置をそれぞれ特定する。

そして、ステップＳ１１およびステップＳ１４において、フォーカス指標検知エリア３０１、３０２の画像信号の波高（たとえば輝度）の状態を判定する。ステップＳ１１では、フォーカス指標検知エリア３０１、３０２の画像信号の波高がいずれもＨ（たとえば上記の閾値Ｔｈよりも大きい：以下同様）か否かを判定する。ステップＳ１１が肯定された場合には散瞳状態良好と判定（ステップＳ１２）し、次工程（撮影処理）に進む（ステップＳ１３）。

ステップＳ１１が否定された場合には、ステップＳ１４においてフォーカス指標検知エリア３０１、３０２の画像信号の波高のいずれかがＨ（すなわち一方がＬ：たとえば上記の閾値Ｔｈよりも小さい）か否かを判定する。ステップＳ１４が肯定された場合には、ステップＳ１５において、被検眼Ｅが小瞳孔状態で散瞳不十分と判定し（ステップＳ１５）、ステップＳ１６においてＳＰ（小瞳孔）モードへの切り換えを行ない、ステップＳ１３に進む。

このＳＰ（小瞳孔）モードでは、上述のような小瞳孔に適した機器の制御を行なう。たとえば、小瞳孔時に眼底を照射する光を円環状にしているリングスリットの内径を小さくし、照明光を多く入射させる、また、照明野の周辺部がフレアないしゴーストの影響を受けるのを回避するため、リングスリット内径を小さくするのに連動して照明野絞りを絞って照明野の周辺部でのフレアやゴーストの発生を防止する、また、リングスリット内径を小さくする、照明野絞りを絞るのに連動して、さらに撮影光学系中に被検眼の眼底と略共役位置に配置される開口絞りを小径に絞る、あるいは画像処理によって、モニタに表示する観察画像の周囲の領域に信頼性の低いものであることを示す表示を重畳する、などといった動作を行なう。なお、ＳＰ（小瞳孔）モードへの切り換えは自動的に行なってもよいが、モニタ５１の表示、あるいは音声出力などにより単に検者に対する警告（「散瞳が充分ではありません。ＳＰ（小瞳孔）モードに切り換えて下さい」などの表示）のみ行ない、ＳＰ（小瞳孔）モードへの切り換えは検者に手動によって行なわせるようにしてもよい。

ステップＳ１４が否定された場合、フォーカス指標検知エリア３０１、３０２の画像信号の波高がいずれもＬ（たとえば上記の閾値Ｔｈよりも小さい）の場合には、ステップＳ１７でフォーカス指標の一部（あるいは全部）が消失している、と判定し、ステップＳ１８でそれ以降の静止画撮影を禁止するフラグを立てる。このとき、検者に対して、モニタ５１の表示、あるいは音声出力などにより「散瞳が充分ではないので撮影できません」などの警告を行なってもよい。

なお、図６では、ステップＳ１１およびステップＳ１４がいずれも否定された場合に瞳孔径が撮影に適していない、と判定しているが、たとえば、ステップＳ１４とステップＳ１５の間にＨ（たとえば上記の閾値Ｔｈよりも大）ではない側のフォーカス指標検知エリア３０１または３０２の画像信号の波高が０であるか否かを判定するステップを挿入し、もしこの判定が肯定された場合にはステップＳ１７に分岐するような制御を行なってもよい。

以上のようにして、本実施例によれば、２つのフォーカス指標の画像信号の状態（光量や波高の状態）に応じて、被検眼が撮影可能な瞳孔径に達しているかどうかを客観的に判定することができる。そして、瞳孔径に応じてＳＰ（小瞳孔）モードを選択するなど、瞳孔径に応じた撮影制御を行なうことができる。本実施例では、小瞳孔径の被検眼を無散瞳で観察したときに、フォーカス指標の片方の光量が低下する、あるいは消失する、といった現象を利用し、フォーカス指標の両方が所定の明るさであれば、散瞳状態は充分、と判定し、また、フォーカス指標の一方が所定の明るさになっていなければ小瞳孔状態、と判定してＳＰ（小瞳孔）モードへの自動切り換え（あるいはＳＰ（小瞳孔）モードへの切り換えを促す警告）を行なうことができ、それ以外の場合は散瞳状態が撮影に不十分であるものとして撮影を禁止する、という制御を行なうことができる。

また、本実施例によればフォーカス指標光学系に被検眼の前眼部を通過するフォーカス指標の投影光束の通過範囲を制限する遮光手段として分割リングスリット７２を設けているため、フォーカス指標の１つの光量が低下したり、消失したりする現象がより敏感に生じるため、被検眼Ｅの小瞳孔状態を感度よく確実に検出することができる。

以上のようにして、本実施例によれば、被検眼の瞳孔径の状態を眼底観察モード、すなわち撮影直前に判定することができ、通常モードと小瞳孔モードの自動切換をより客観的、かつ確実に行なえるようになる。

特に、本実施例では、前眼部を観察し瞳孔径を判定するために独立した光学系を備える必要がなく、このために以下のような利点が得られる。前眼部を観察するのに独立した前眼部レンズを設ける方式では、作動距離により前眼部観察倍率が大きく変わるため、精度よく作動距離を合せないと瞳孔径の判定を誤る恐れがあるが、本実施例ではこのような作動距離に影響されることなく瞳孔径を正確に判定することができる。また、本実施例では前眼部観察のための独立した光学系を備える必要がないため、眼底のパノラマ撮影を行なう場合にも有利である。たとえば、パノラマ撮影において周辺撮影を行なおうとすると、撮影光学系に対しては瞳孔が傾いた状態になり、眼底撮影装置側から見ると、瞳孔がみかけ上、楕円になる。このときような撮影姿勢となった場合でも本実施例によれば、２つのフォーカス指標の光量を判定するだけで瞳孔径を正確に検知することができる。また、従来の前眼部観察のための独立した光学系を用いる方式では、該光学系で見る瞳孔のあき具合と、実際の眼底観察での瞳孔のあき具合が異なるが、本実施例によればそのような問題がなく、撮影直前の瞳孔径が十分か否かを簡単に判別することができる、という優れた効果がある。

以上では、分割スリット７３、および分割リングスリット７２のそれぞれ２つのスリットの位置は、合焦指標投影系、したがって、照明光学系の光軸に対して対称な位置に配置されるものとしたが、このような構成でも、被検眼Ｅが小瞳孔状態の場合、瞳孔でケラれることによって眼底に投影される２つのフォーカス指標の光量が減少したり消えたりする現象は、大幅に被検眼に対するアライメントが狂わない限り、まず、どちらか１つのフォーカス指標について発生する。そして、本発明の特徴は、従来、単に不具合としてのみ認識されていたこの現象を積極的に検出することにより、観察／撮影制御を変更する点にある。また、この現象を敏感に検出できるよう、分割リングスリット７２を配置している。以下では、分割リングスリット７２、あるいはさらに分割スリット７３を照明光学系の光軸に対して非対称な構成とすることによって、被検眼の小瞳孔状態をより敏感に検出可能な構成につき説明する。

上記実施例では、分割スリット７３、および分割リングスリット７２のそれぞれ２つのスリットの位置は、ランプ１１、ストロボ１４などを光源として含む眼底照明用の照明光学系の光軸に対して対称な位置に配置されるものとした。

特に、分割リングスリット７２を配置し、被検眼Ｅの瞳孔中でフォーカス指標の光束を通過させる範囲を限定することにより、フォーカス指標の１つの光量が減少したり消えたりしやすくなるように構成しているが、さらに、図７に示す分割リングスリット７２ａのように、その２つのスリット７２ｂの位置をランプ１１、ストロボ１４などを光源として含む眼底照明用の照明光学系の光軸に対して非対称な位置に配置するようにしてもよい。この図７の例では、分割リングスリット７２ａの２つのスリット７２ｂは、図の下方にずらしてある。また、これは必須ではないが、分割スリット７３ａの２つのスリット７３ｂも、これに合わせて図の下方にずらしてある。その他の構成は、上記実施例と同一であるものとし、ここではその詳細な説明は省略する。

以上のような構成によれば、瞳面Ｅｐの位置における分割リングスリット７２ａの瞳面像は撮影／観察光学系の光軸より図の上方に移動する。また、分割スリット７３ａの２つのスリット７３ｂも上記の通り図の下方にずらすものとすれば、同様にフォーカス指標の像も観察視野の上方に移動する。

図８および図９は、図７のような指標投影光学系を用いた場合の指標投影の様子を示しており、図８は被検眼Ｅの散瞳が充分（たとえば瞳孔径６．０ｍｍ程度）な場合、図９は被検眼Ｅが小瞳孔（たとえば瞳孔径４．０ｍｍ以下）となっている場合の様子をそれぞれ示している。図８、図９において、符号Ｅｐｗは被検眼Ｅの瞳孔（瞳面）を、符号Ｅｒｉは被検眼Ｅの眼底の観察視野を示している。また、図８において符号３０１ａ、３０１ｂは、分割リングスリット７２ａの上側のスリット７２ｂ、および分割スリット７３ａの上側のスリット７３ｂの位置を、また、符号３０２ａ、３０２ｂは、分割リングスリット７２ａの下側のスリット７２ｂ、および分割スリット７３ａの下側のスリット７３ｂの位置をそれぞれ示している。

図８では、被検眼Ｅの散瞳が充分（たとえば瞳孔径６．０ｍｍ程度）であり、分割スリット７３ａのスリット７３ｂの指標は瞳孔（Ｅｐｗ）にケラれることなく投影され、眼底観察視野Ｅｒｉに投影される２つの指標の明るさはほぼ同じになる。

ところが、図９のように被検眼Ｅが小瞳孔（たとえば瞳孔径４．０ｍｍ以下）である場合には、瞳孔中心と分割リングスリット７２ａおよびそのスリット７２ｂの瞳面像が偏心しているため、図示のように分割リングスリット７２ａおよびそのスリット７２ｂの瞳面像によって制限される指標の投影光が瞳孔によってケラれ、２つのうち一方の指標像の光量が減少（あるいは消失）する（３０１ｂ、３０２ｂ）。この例では、上側の指標像の光量が減少（あるいは消失）するが、この現象は、図７に示した構造によって、瞳孔中心と分割リングスリット７２ａおよびそのスリット７２ｂの瞳面像が偏心してしているために、実施例１に示した構造よりも、より敏感に生じることになる。

以上のようにして、分割リングスリット７２ａのように、その２つのスリット７２ｂの位置をランプ１１、ストロボ１４などを光源として含む眼底照明用の照明光学系の光軸に対して非対称な位置に配置する、すなわち、フォーカス指標の投影光束の通過範囲を制限する遮光手段を照明光学系の光軸に対して非対称に配置する構成によって、２つのうち一方のフォーカス指標の眼底における投影光量が低下したり、消失したりする現象がさらに敏感に生じるため、被検眼Ｅの小瞳孔状態を感度よく確実に検出することができる。

また、分割スリット７３ａの２つのスリット７３ｂの位置を照明光学系の光軸に対して非対称に配置する構成によれば、眼底観察視野Ｅｒｉに投影される２つのフォーカス指標の位置を眼底観察視野Ｅｒｉの中心から偏心させることができるため、検者のフォーカス合せの操作がより容易になる効果も期待できる。

なお、上記実施例１で説明済みの作用および効果は、重複して説明しないが同様に期待できることはいうまでもない。

また、以上の２つの実施例では、合焦指標投影系と照明光学系の光軸が一致している構成を前提として説明した。しかしながら、分割リングスリット７２ａのスリット７２ｂや、分割スリット７３ａの２つのスリット７３ｂの位置を眼底照明用の照明光学系の光軸に対して非対称な位置に配置するためには、これらのスリットを全て図２に示したような指標投影のための合焦指標投影系の光学系４４（レンズ４４１、４４２）の光軸に対して対称な位置に配置した上、この指標投影のための合焦指標投影系の光軸と、ランプ１１、ストロボ１４などを光源として含む眼底照明用の照明光学系の光軸が例えば赤外ハーフミラー４５の反射／透過面において一致しないようにずらして配置するような構成でもほぼ上記同様の効果を得ることができる。

本発明を採用した眼底撮影装置の構成を示した説明図である。 図１の眼底撮影装置のフォーカス指標投影光学系の構成を示した説明図である。 図１の眼底撮影装置における画像処理を示した説明図である。 図１の眼底撮影装置における画像信号の波高測定処理を示した説明図である。 図１の眼底撮影装置における画像信号の波高測定処理を示した説明図である。 図１の眼底撮影装置において制御回路が実行する制御手順を示したフローチャート図である。 図１の眼底撮影装置の異なるフォーカス指標投影光学系の構成を示した説明図である。 図７のフォーカス指標投影光学系を用いた指標投影の様子を示した説明図である。 図７のフォーカス指標投影光学系を用いた指標投影の様子を示した説明図である。

符号の説明

１４ ストロボ
２９ 赤外用撮像装置
３３ 可視用撮像装置
５１ モニタ
５２ 画像１次記録手段
５３ 同期検出回路
５４ タイミング制御回路
５５ 撮影スイッチ
５６ ストロボ発光回路
６０ 画像２次記録手段
７２、７２ａ 分割リングスリット
７３、７３ａ 分割スリット

Claims (7)

1. 被検眼眼底を照明するための照明光学系と、
   前記被検眼眼底を撮影するための撮影光学系と、
   被検眼の視度に合わせて撮影光学系を合焦させるための合焦機構と、
   合焦機構による合焦状態を確認するために被検眼眼底に合焦指標を投影する合焦指標投影系と、
   前記被検眼眼底の像を前記合焦指標の像と共に観察可能な観察系と、
   前記観察系を介して得られる被検眼の瞳孔径によって眼底上に投影される状態が変化する前記合焦指標の画像を用いて被検眼の瞳孔径の状態を検出する制御手段を有することを特徴とする眼底撮影装置。
2. 前記合焦指標投影系が複数の合焦指標を投影し、前記制御手段は、観察系を介して得られる各合焦指標の画像信号を検出し、各合焦指標の画像信号の波高の組合せに基づき被検眼の瞳孔径の状態を検出することを特徴とする請求項１に記載の眼底撮影装置。
3. 前記制御手段は検出した被検眼の瞳孔径の状態に基づき撮影条件の設定を自動的に行なうことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の眼底撮影装置。
4. 被検眼の瞳孔径が第１の径より小さくなると該眼底撮影装置を小さい瞳孔径での撮影に適した撮影モードに切り換えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の眼底撮影装置。
5. 瞳孔径が前記第１の径より小さい第２の径より小さくなると静止画撮影を禁止することを特徴とする請求項４に記載の眼底撮影装置。
6. 合焦指標投影系に被検眼の前眼部を通過する合焦指標の投影光束の通過範囲を制限する遮光手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の眼底撮影装置。
7. 前記合焦指標の投影光束の通過範囲を制限する遮光手段が、前記照明光学系の光軸に対して非対称に配置されることを特徴とする請求項６に記載の眼底撮影装置。

Images