JPH0747055A

JPH0747055A - 眼の視神経末端の可視像及びトポグラフィ像を永久記録する方法

Info

Publication number: JPH0747055A
Application number: JP5057427A
Authority: JP
Inventors: J Steimer Thomas; ジェイスタイマートーマス; E Frisch Robert; イーフリッシュロバート
Original assignee: RENTETSUKU CORP; Lentec Corp
Current assignee: RENTETSUKU CORP; Lentec Corp
Priority date: 1992-03-17
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1995-02-21

Abstract

(57)【要約】【目的】標準化され以前に撮影した画像と容易に比較
できる眼底画像記録方法を提供する。【構成】視神経末端の可視像及びトポクラフィ像を作
成するに際し、ライン照明によって第１のステレオ対画
像を形成し、次に、全体照明により第２のステレオ対画
像を形成し、第１のステレオ対画像から第１のパノラマ
立体画像をレンチキュラフィルム上に形成し、第２のス
テレオ対画像から第２のパノラマ立体画像をカラー画像
としてレンチキュラフィルム上に形成し、第１の立体画
像を画像処理して視神経末端のトポグラフィを表わす数
値データ信号を発生し、この数値データを第１の立体画
像上に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、眼の視神経末端の可視
像及びトポグラフィ像を永久記録する方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】緑内障は視神経先端の輪郭が変化する眼
の状態であり、通常は眼圧の増加とその後の視野の欠損
を伴う。緑内障はしばしば不可逆的な失明に至る。しか
しながら、緑内障を充分早期に発見し、眼圧を正常なあ
るいは許容できるレベルに投薬又は手術により減少させ
れば、失明への進行を減少させ完全に抑えることができ
る。

【０００３】緑内障はほとんど自覚症状がないので、早
期診断は現在は大いにトノメータを用いた眼圧の日常的
な測定、検眼鏡を用いた視神経先端の眼の円板の日常的
な眼底検査及び視野欠陥のための日常的な検査に依存し
ている。

【０００４】緑内障の診断を悪化させているのは、眼圧
のみの測定では診断として緑内障を確立し回避するには
不充分であるという事実である。高い眼圧を有し、視神
経変化又は視野欠損の徴候のない人々がいる。眼圧を数
年の間35mmHgを超える高レベルに保持しているにもかか
わらずである。このような人々には、緑内障ではなく眼
の高血圧症の言葉を用いる。換言すると、高い眼圧を単
に発見することは緑内障の目安には不必要であるという
ことである。緑内障の早期検出は、第１には視神経損傷
をもたらす圧力を示す視神経ディスクの輪郭変化を認識
することに依頼している。

【０００５】正常な視神経先端はくぼみを有し、通常こ
れは中央に位置し、生理学的カップと呼ばれる。このカ
ップは人によりサイズ、形状及び輪郭が相異している。
ディスク内で、生理学的カップはくぼみとして現れ、一
般に中央に位置し、カップ直径対ディスク直径の比は通
常は0.3 （30％）以下である。

【０００６】カップの深さは人により変わる。カッピン
グの程度は有意な屈折誤差のない人々においてよりもか
なり示す人々における方が著しくない。幾人かにおいて
は、カップの深さが深くて、薄層クリブロサ（Lamina C
ribrosa)の灰色網状外郭がカップの基部にて見える。緑
内障的変化の第１の徴候はしばしばカップ輪郭のノッチ
ングである。このノッチングはカップの縁上に位置し、
しばしば縁のわずかな色の悪化を伴う。神経の突起（ax
ons)の欠損が継続するのに伴い、無制限な緑内障はノッ
チングの基部、即ち、視神経の中央緑内障に向ってしば
しば最も深くなるので、カップは深くなり始める。まも
なく、薄層クリブロサはカップ内で見えるようになる。

【０００７】故に、緑内障はカップ輪郭の異常、生理学
的カップの深さの増加、薄層クリブロサの露見、中央網
膜管（retinal vessel) の鼻の置換(nasal displacemen
t)、及び視神経先端の色の悪化を生じて、眼のディスク
全体に進行的影響を与えることが認められる。

【０００８】最も重要なのは、眼のカップの変化はしば
しば認識できる程の視野欠損及びトノメトリックな圧力
変化より先に生じることである。

【０００９】充分に確立された緑内障の視神経先端で発
見された伝統的な変化は認め難くはないが、カップの早
期の変化を検出することは真の診断の挑戦であり、本発
明の前は非常に困難であった。早期発見及び病気の進行
の測定における特に有意なことをまとめると、カップの
トポグラフィー及び時間の関数としてより明確な変化(
カッピング) の検出である。ここで、手がかりは「変
化」である。というのは正常な眼で人によりこれらの特
徴に差があるからである。視神経先端のトポグラフィー
のマッピングの唯一の既知の方法は、これを立体的に観
察して記録することである。化学領域及び特に医学分野
における３次元映像の利点は、以前より認められてい
る。興味の対象物たるステレオ対の映像を記録する。２
つの各映像はわずかに異なる水平透視法から得られる。
観察者により見る際（即ち、観察者の右目で見えるステ
レオ対の１つのフレームと左目で見える他のフレー
ム）、すべての対象物の深さは絵の中では平面であるこ
とに容易に気づく。この３次元知覚は最初は観察者が見
た２つの２次元フレーム中である選択された参照平面の
対象物に関する絵の中の点の水平置換における差（普通
は視差という）から生じる。観察者の眼と脳はこの視差
の情報を深さの認識に解釈し転換する。

【００１０】３次元写真撮影への重要な適用は、眼科学
において一般に眼の視神経先端と眼底領域の検査と評価
である。ナイデックインク及びトップコンインスツ
ルメント（Nidek, Inc. and Topcon Instrument)により
製造され販売される同時ステレオ眼底カメラのような特
別なカメラを商業的に利用できる。

【００１１】現在利用できる多くの同時ステレオ眼底カ
メラは共通の光学設計を採用している。操作者による観
察用照明光（一定タングステン光源）及び画像撮影用の
照明光（キセノンフラッシュ）の両方を光軸に沿って
開いた瞳孔を経て眼底に投射する。単一の対物レンズを
照明光投射用及び反射眼底像受像用に使用する。照明光
学系及び撮像光学系は共にリレー光学系を用いて光路を
形成し、光源及び眼底像は最終の結像位置に到達する前
に数回結像する。ハーフミラー及び中央開口を有するミ
ラーを用いてビーム合成しまたは双方向伝播させる。ス
テレオ対画像を形成するため、眼底を水平方向に離間し
た２個の位置から撮影する必要がある。このため、対物
レンズの右半部の垂直スリット領域を通る結像光を用い
てステレオ対の一方のフレームを形成し、対物レンズの
左半部の垂直スリット領域を通る結像光を用いてステレ
オ対の第２の画像フレームを形成する。一方、照明光を
投射するためには対物レンズの全開口を必要とするた
め、“ステレオスリット”を結像リレー光学系中の後
方に配置する。２個のステレオ光束が分離された後、ミ
ラー又は菱形プリズムを用いてステレオ光束間の分離度
を増大させる。最終結像面（記録フィルム）の前側の２
個の光路中に結像リレーレンズを配置する。典型的な場
合、撮影者は記録を行なう前に画像の接眼観察を行な
う。記録する際、観察照明をオフに切り換え、キセノン
フラッシュをトリガしてフィルム露光を行なう。

【００１２】眼底を撮影するカメラは通常内部及び外部
固定ターゲットの両方を有し、眼を検査し撮影する際患
者が見る微小な光ビームが眼内に入射するため、眼底の
一部がカメラ光学系の視野中に存在する。ステレオ眼底
撮影において、眼底にマーキングを投射し、これらマー
キングを１次ステレオ像上に記録して２次元画像を３次
元観察用に位置合せすることが既知である。

【００１３】ステレオ撮影において、文言“同時”は、
単一露光でステレオ対像を形成することを意味する。画
像（ステレオ対）は35mmフィルム上に“ハーフ−フレー
ム”フォーマットでポジ透過像として記録される。ステ
レオビューアを用いて検査医の各眼底に対して各フレー
ムを個別に入射させる必要がある。しばしば、光テーブ
ル８倍または１０倍のルーペ対が用いられる。最良の観
察を行なうためには、画像を検査医の眼孔間距離に亘っ
て離間させ、フレーム間に回転誤差がない状態で平坦に
合点させる必要がある。すなわち、フィルムをカットし
特別の観察を用いて深さ情報を適切に発生させる必要が
ある。この作業は煩しいだけでなく、フィルム片に患者
の診断記録を付することは煩雑であり危険も伴う。眼科
医は視ディスク輪郭の時間的な変化を観察する必要があ
るため、緑内障の早期診断のため過去のステレオ像を再
観察する必要がある。

【００１４】緑内障の早期検査のため同時ステレオ画像
対から視神経末端トポグフィの主要な評価を行なうこと
に加えて、測定のため、図１に視神経末端を４分割して
示す。緑内障の検出及び診断並びに追跡処理において主
要な事項の値を以下に掲げる。

【００１５】特徴記号単位ディスクの垂直方向の直径Ｄ（Ｖ） mm ディスクの水平方向の直径Ｄ（Ｈ） mm 垂直方向のディスクに対するカップの比ＣＤＲ（Ｖ）水平方向のディスクに対するカップの比ＣＤＲ（Ｈ）ディスク面積ＤＡ mm² カップ面積ＣＡ mm² 視神経網膜辺縁ＲＡ mm² ディスク面積に対するカップ面積ＣＤＲ（Ａ）ディスク面積に対するリム面積ＲＡ／ＤＡカップ容積ＣＶ mm² ここで、ＤＡ＝ＣＡ＋ＲＡ

【００１６】視神経末端のトポグラフィを表わすデータ
を得る方法について広く検討した。全てのデータを写真
撮影に用い、ステレオ画像対から有用な視神経末端デー
タを抽出する。これらステレオ画像対は、写真画像又は
ビデオ画像のいずれでもよい。これら画像は、はじめに
ディジタル化しディジタルメモリに記憶し、つぎにコン
ピュータによる画像分析を行なう。この研究文献として
以下のものがある。１９８６年に発行された雑誌“J. A
rch. Ophthalmol.”に記載された標題“Reproducibilit
y of Optic Disc Measurements with Computerized Ana
lysis ofStereoscopic Video Images ”。１９８４年に
発行された刊行物“Am. J. Ophthalmol ”に記載されて
いる標題“Reliability of Optc Disk Topographic Mea
surements Recorded with a Video-Ophthalmograph”。
１９８４年発行の刊行物“Graefe′s Arch. Clin. Eex.
Ophthamol. ”に記載の標題“Variability in Digital
Analysis of Optic Disc Topography”。１９８９年に
発行された刊行物“Am. J. Ophthalmel ”に記載されて
いる標題“Reliability of Optic Nerve Head Topograp
hic Measurements with Computerized Image Analysis
”。１９８７年に発行された刊行物“Am. J. Ophthamo
l”に記載されている標題“Reproducibility of Topogr
aphic Measurements with the Optic Nerve Head Head
Analyzer ”。文献としてのこれら及び他のリポート
は、“Optic Nerve Head Analyzer of Rodenstock ”
（米国特許第４７１５７０３号に記載されている）、
“Topcon IS2000 Image Analyzeer”、又はHumphrey Re
tinal Analyzer ”を用いる研究に関連する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】眼科医は、視神経末端
の正確な測定が視神経の損傷を示すことについて完全に
同意していない。緑内障の視神経の損傷に伴ない、視神
経網膜辺縁の面積は減少し及びカップの容積は増加す
る。しかしながら、これら２個の値を正確に絶対的なも
のとして測定することは困難である。この理由は、第１
に視神経末端からフィルム又はビデオカメラに到る全長
を知る必要があること、第２にディジタルとカップとの
境界の規定が通常操作者によって行なわれており、これ
の規定が変化する可能性があるためである。第１の課題
について最もよく用いられている解決方法は、絶対値を
避けて無次元の比、例えばＣＤＲ（Ｖ）又はＲＡ／ＤＡ
を用いることである。課題２に対する解決策は、カップ
の境界を規定する（色としての変化、傾きの変化等）画
像処理ソフトウエアを発展させることである。視神経末
端のトポロジーを行なう以前に開発された装置（前述し
たリストを参照）は、研究開発で用いるのに好適である
が、製造コスト及び構造上の複雑さの理由より多くの病
院で用いるのには適していないものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段並びに作用】本発明の目的
は、眼底撮影に用いられる３−Ｄ写真撮影システム、特
に視神経末端の撮影に用いられ、全ての画像が標準化さ
れ視神経末端が変化する時間周期で撮影された一連の写
真を容易に比較することができるＤ−Ｄ写真撮影システ
ムを提供することにある。本発明の別の目的は、均一な
３次元プリント画像の作成、特に写真がカラーの場合
“検索被検体(key subject) ”面及び色の正確性につい
て一層高精度に再現されるように３次元プリントを改善
することにある。さらに、本発明の別の目的は、容易に
観察できると共に保持に便利な視神経末端の永久写真プ
リントを提供することにある。本発明の別の目的は、撮
影した視神経末端のトポグラフィについてある数値を決
定すること並びにトポグラフィの３次元画像と一体に
は、３次元プリントの選択した平均値を記録することに
ある。

【００１９】本発明の１の見地によれば、眼の視神経末
端の可視像及びトポグラフィ像を永久記録する方法を提
供する。この方法では、広い概念として、多数の平行垂
直離間ラインだけによる照明のもとで視神経末端の第１
ステレオ対画像をカラー写真フィルムに上に露光し、視
神経末端のライン画像を形成し、各ライン画像のライン
方向の全ての点の相対Ｘ軸の位置を、これらの位置にお
ける視神経末端の深さの関数とし、光線からの全体照明
のもとで、前記フィルム上に視神経末端の第２のステレ
オ対画像を露光する。前記第１のステレオ対画像から第
１のカラーパノラマ近軸立体画像をレンチキュラ複写フ
ィルム上に形成し、前記第２のステレオ対画像から第２
のパノラマ近軸立体画像をレンチキュラ複写フィルム上
に形成する。コンピュータ画像解析によって視神経末端
のトポグラフィを表す数値データ信号を取り出し、これ
ら数値データを数値データ信号から第１の立体写真上に
形成する。

【００２０】本発明の好適実施例において、数値データ
信号の発生において、第１のステレオ対画像対を電子的
に処理して電子画像として記憶し、記憶した電子画像を
Ｘ軸に沿って同一の経路に沿って電子的に走査し、この
走査データから、視神経末端の対応する点の両方の画像
のＸ軸方向の位置を表わすデータを電子的に取り出して
記憶し、これらのデータを処理し、一方の画像の各点の
Ｘ軸の位置を他方の画像の対応する点のＸ軸の位置を代
数的に減算し、各点についてデルタ−Ｘ値を記憶する。
第１の立体画像に形成されるデータの有益な形態は、最
大の記憶したデルタＸ値を配置し、このデータから、最
大のデルタＸ値を含むＸ軸方向の操作経路中の全ての点
に対するデルタＸ値を表す出力信号を発生させ記憶する
ものである。第１の立体画像に形成されるデータは記憶
されたデータ出力信号から取り出され、視神経末端のカ
ップのもっとも深い部分のＸ軸方向のトポグラフィを表
す。

【００２１】本発明においては、第１のステレオ画像対
の露光と同時に、眼底の視神経末端の外側の作成に光基
準ターゲット対を投射して第１のステレオ画像対上にＸ
線軸方向に離間した基準ターゲット画像の画像対を形成
し、第１のステレオ画像対の一方の記憶されている電子
画像から基準ターゲット画像間のＸ軸方向の距離を取り
出すことが有益である。このＸ軸方向の距離は標準の距
離と比較され、これらの比を用いてデルタＸデータを正
規化する。第１ステレオ対画像の記憶されている電子画
像の各々の対応する基準ターゲット画像を、電子画像の
走査の開始点として用いると共に第１のステレオ対画像
を第１の立体画像の形成において位置決めする。

【００２２】第２ステレオ対画像の記憶されている電子
画像の一方の画像の可視像をモニタ上に表示する。操作
者は、表示画像中に表われた視神経末端の円板及び杯の
Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿う縁部限界位置を表わすデー
タを識別すると共に記憶する。記憶されたデータは処理
され、円板と杯との直径のＸ軸方向及びＹ軸方向の比を
取り出し、第１の立体画像上にこの比を数値として用い
るために記憶する。

【００２３】さらに、好適実施例において、本発明によ
るまたは、第２のステレオ対画像を露光すると同時に前
記光源からの光を用いて写真フィルム上にグレイスケー
ルを露光する。第２の立体画像を形成する際、第２のス
テレオ対画像のフィルム上の画像の少なくとも一部分の
平均濃度を決定し、前記グレイスケールのカラーバラン
スを決定する。フィルム画像の画像消去に基づいて第２
のフィルム画像の露光用プリンタランプハウスの照明強
度及び複写フィルム上のグレイスケールの強度を調節す
ると共に、グレイスケールのカラーバランスに基づいて
前記ランプハウスの赤、緑、青のカラーバランスを調整
する。この被写プロセスにより、視神経の可視像を真の
色で記録した第２の立体画像の被写が確実に行われる。

【００２４】第２のステレオ対画像の露光と共に眼底の
視神経末端の外側に位置決め用の光基準ターゲットを投
射し、第２のステレオ対画像上に位置決め用の基準ター
ゲット画像を形成することが好ましい。この位置決め用
の基準ターゲット画像を用いて第２の立体画像を形成す
る際操作者が調整することなく自動的に第２の立体画像
中に第２のステレオ対画像を位置決めする。

【００２５】本発明の別の概念によれば、眼の視神経末
端の可視像及びトポグラフィ像を永久的に記録する方法
を提供する。多数の平行垂直（Ｙ軸方向に向く）離間ラ
インだけによる照明のもとで作成した視神経末端のステ
レオ対画像を含む写真フィルムから作成した視神経末端
の画像を含むレンチキュラ被写フィルム上に視神経末端
のトポグラフィ像をパノラマ光軸立体画像として記録す
る。第１の立体画像は、第１のステレオ対画像のコンピ
ュータ画像処理によって取り出した視神経末端のトポグ
ラフィを表わす複写された数値データも含む。

【００２６】視神経末端の可視像は、光源からの全体照
明のもとで形成した視神経末端のステレオ画像を含む写
真フィルムから作成した視神経末端の全体立体画像を含
むカラーパノラマ近軸立体画像としてレンチキューラフ
ィルム上に記録する。視神経末端の全体の立体画像は、
ステレオ画像の形成に用いた光源からの照明光により、
前記写真画像を含むフィルム上に露光されたグレイスケ
ールの画像を含むことが好ましい。この視神経末端全体
の立体画像は、一方のフィルム画像のカラーにより平均
濃度を決定し、グレイスケールのカラーバランスを決定
し、フィルム画像の少なくとも一部の画像濃度に基づき
フィルムの露光間のプリンタランプハウスの照明光の強
度及び被写フィルム上のグレイスケールを調整し、グレ
イスケールのカラーバランスに基づきランプハウス照明
の赤、緑、青のカラーバランスを調整して作成する。

【００２７】視神経末端の一連の写真記録を確実に行う
ため、第１及び第２のステレオ対画像をステレオ眼底カ
メラによって形成し、撮影すべき眼を、予め定められた
前記眼底カメラの光軸に対して固定した光路に沿って眼
に入射する固定ビーム上に固定すると共に前記眼底カメ
ラの結像領域以外の領域に位置させる。

【００２８】第１の立体画像上に形成された数値データ
が、視神経末端上の選択した対応する点間の無次元デル
タＸ距離及びディスクの直径とカップの直径との間のＸ
軸方向及びＹ軸方向の比を含むことが好ましい。

【００２９】本発明は、望む視野中の選択した物体の像
を観察し記録することができる立体カメラを用いて実施
する。このカメラは、観察光源、写真撮影の光源、及び
記録照明光学系中に組み込まれ撮影される物体の露光面
上に既知の光パターンを投射する光学素子を含む。光パ
ターンの物体面への焦点合わせ及び戻り画像のフィルム
面への焦点合わせは撮影者が行う。露光光は、光パター
ンの内部にだけ存在するので、フィルムへの立体像の記
録は、物体のトポグラフィにより変形される点において
だけ光パターン型のものとなる。この光パターンは、平
行な垂直（Ｙ軸方向）ラインのマトリックスと位置決め
用のターゲットとから成り、この位置決め用のターゲッ
トはラインマトリックスの下側に位置させることがで
き、このターゲットを用いて３次元プリンタにおける２
個のフレームの複写時の位置決めを行うと共に両方の立
体フレームの光パターンの走査の開始点を規定し、さら
にデルタＸデータを正規化する。画像処理のハードウエ
ア及び３次元プリンタのソフトウエアを用いることによ
り、物体のトポグラフィ輪郭を決定できると共に複写フ
ィルム上に数値データを明記することができる。

【００３０】眼底カメラにおいて、眼の位置の標準化
は、眼底に対して再度的及び位置的に共役なカメラ光学
系に対して固定された各眼について固定ビームを設定す
ることにより行う。標準固定により、一連の患者を同一
の位置に正確に固定して眼を観察し撮影することができ
る。

【００３１】グレイスケールは、上述した方法でフィル
ム処理におけるカラー基準として用いる。また、グレイ
スケールはプリントフィルム上に再生され、フラッシュ
設定における変化、照明光の変化、又はフィルム現像に
おける変化に拘わらず、眼の色の変化を検討するための
基準素子として作用する。

【００３２】眼底カメラは、“測定モード”で作動する
場合眼底のステレオ対２次元画像を記録し、この際フィ
ルム露光期間中の眼底の照明は基準照度光及び等間隔で
離間した垂直ラインマトリックス光だけにより行う。こ
の対画像を３次元プリンタの編集ステーションで解析
し、視神経末端ドの領域における眼底のトポグラフィに
対する量子化データが得られる。このステレオ対からプ
リントが行われ、これらステレオ対から得たある選択さ
れた平均データをプリントの定めた区域に明記する。本
発明は、米国特許第５０２８９５０号に開示され前述し
たデュアルステージ３次元プリンタを用いて実施す
るのが特に好適である。この米国特許の開示内容は本願
の内容として援用する。デュアルステージ３次元プ
リンタは編集ステーションではキーが選択された画像カ
ラーデータ及びキー位置決めデータが２次元画像フィル
ムから形成される。またプリントステーションでは上記
データを用いて２次元画像の露光量を最適化すると共
に、レンチキュラプリント材料に対する２次元画像の
キー位置決めが規定され、最終的な３次元プリントが形
成される。プリントステーションにおける露光制御及び
キーの位置決めは完全に自動化される。このプリンタ
は、後述する方法で視神経末端の第１のステレオ対画像
についてコンピュータ化された画像処理を行うと共に視
神経トポグラフィデータを視神経末端のトポグラフィ
ステレオプリント上に被写するように構成されている。

【００３３】本発明では、研究のためだけでなく、眼科
医に緑内障の早期検出診断方法をもたらす。ステレオ対
画像の２個の形態を撮影するように構成されている比較
的構造が簡単な３次元眼底カメラを用いることにより、
眼科医は各眼の検査期間毎に患者の視神経末端を日常的
に撮影することができる。写真フィルムはフィルム処理
者に送られ、このフィルムから立体写真を作成するよう
に構成されている３次元プリンタを用いて複写が行われ
る。プリントが眼科医によって受け取られると、プリン
トは検査され以前撮影されたプリントと比較され、視神
経末端の可視像又はトポグラフィのいずれか又は両方に
おける変化が検査される。プリントは肉眼で検査できる
ように３次元写真画に拡大されているので、容易に評価
し比較することができる。これらプリントは容易に患者
のファイルに記録され容易に検索することができる。無
次元数値データは内容を表示するのが簡単であり、しか
も視神経末端のトポグラフィを正確に表示する。けだ
し、これらのデータはＸ軸方向及びＹ軸方向におけるデ
ィスクとカップとの間の直径比とカップと隣接するディ
スクの最も深い部分のトポグラフィとで構成されるから
である。３次元写真の真の色により眼科医は視神経末端
の白色化における変化を容易に発見することができ、眼
科医は網膜の増加した露光及び網膜中心容器の変化並び
に緑内障の他の早期症状を発見することができる。以下
図面に基づき本発明を詳細に説明する。

【００３４】

【実施例】本発明では、同時立体眼底カメラを用いて開
いた瞳孔を経て眼底のステレオ対画線を撮影する。この
眼底カメラはカメラバックと、観察用の同軸周辺照明及
び撮影用の同軸フラッシュ照明を行なう光学系と、眼自
身のレンズ作用を補償して眼球内、構造に焦点を合せる
ための光学素子で構成される。撮影者は、後述する既知
のライン走査技術を用いてプリンタによりレンチキュラ
プリントフィルムに複写する。

【００３５】眼の基本構造を図２Ａに示す。図２Ａは上
方から見た右眼の水平断面を示す。窩は網膜の斑領域に
おけるくぼみであり、ほぼ眼の光軸上に位置する。結合
神経を有する最大数の受容体細胞（数１００万個の円錐
体）は斑に位置するので、この区域は眼に対する“固
定”点となる。患者が所定の物体に視野を固定するに、
この物体は斑上に結像される。視神経末端は眼の光軸か
ら２°下側で図２Ａに示す鼻側の１５°の位置に位置す
る。従って、眼底撮影用のカメラの内部固定ターゲット
は、眼の撮影に応じて光軸より２°上方に向くと共に水
平方向の右側又は左側に１〜１５°傾いた方向に投射す
る必要がある。この設定により、内部固定光学系を用い
るカメラで眼底を撮影する毎に視神経末端を各立体フィ
ルムフレームの中央又はその近傍に記録することができ
る。図２Ｂは網膜を直接観察した図であり、斑に対する
視神経末端の相対位置及び視神経末端のいかなる写真に
も現われる血管構造を示す。

【００３６】全ての同時ステレオ眼底カメラに共通な周
知の構成は以下の通りである。・眼底に連続照明を行ない、焦点を合せて撮影者が観
察部位を選択すること。・眼底にフラッシュ照明を行ない、写真フィルムを露
光させること。・眼底に照明光を入射させ、眼底からの反射光を受光
すると共に結像させる単一の対物レンズ。・対物レンズの各半部からの光束を選択するステレオ
絞り（対スリット）。・ビームを分離するためのビーム分割光学系（通常は
プリズム）及びフィルム上又はビューファインダに結像
させるリレーレンズ。・カメラバック。・記録すべき物体のステレオ観察用の双眼ビューファ
インダ。

【００３７】図３Ａ及び図３Ｂは全ての同時ステレオ眼
底カメラに共通する光学系を示す。全ての構成部材を側
面図（図３Ａ）に示し、撮影者の眼に到る光路だけを平
面図（図３Ａ）に示す。眼球１の眼底２を、開いた瞳孔
３を通る単一の光軸に沿って照明し観察する。観察光源
６からの光は、コンデンサレンズ、ハーフミラー８、第
１のリレーレンズ２８、第２のリレーレンズ１１、有孔
ミラー５、対物レンズ４及び開いた瞳孔３を経て眼底２
を照明する。光源６は眼底に到る光路において４個の焦
点を結び、最後の焦点は瞳孔３又はその近傍に形成され
る。患者が凝視点を内部固定ターゲット（２°／１５
°）上に固定している場合、視神経末端はほぼカメラの
光軸上に位置する。眼底２からの反射光は瞳孔３及び対
物レンズ４を経て眼底の空間像２′を形成する。この空
間像が形成されている面を通過すると、ビームは再び発
散し、ハーフミラー５のスリット５ａを通過する。その
後、ビームは、ステレオ開口１２及び菱形プリズム１３
ａ及び１３ｂから成るビーム分割光学系により２個の光
束に分割される。リレーレンズ１４ａ及び１４ｂは眼底
の第２の空間像を形成し、この第２の空間像は、対物レ
ンズ４の右半部及び左半部の選択された領域から出射し
たビームを用いるステレオ対となる。２本のビームは偏
向ミラー１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ、視野レンズ
１７ａ及び１７ｂ、並びに接眼レンズ１８ａ及び１８ｂ
を経て撮影者の眼１９ａ及び１９ｂに入射する。撮影者
は、はじめに各接眼レンズを微細なラインパターンを含
むガラスプレート（図示せず）の表面上に焦点を合せ
る。（このガラスプレートは、フィルム面２７に対して
共役な位置に位置する。）次に、撮影者はリレーレンズ
１４ａ及び１４ｂの焦点を合せて鮮明な眼底像をガラス
プレートの面に発生させ、露光を行なうとき、フィルム
面に鮮明な像を形成する。

【００３８】眼底像をフィルムに記録するため、フィル
ムに到る光路からミラー１５ａ及び１５ｂを取り除き
（図３Ａの破線で示す位置）、光源６をオフレ、キセノ
ンフラッシュ管２０を発光させる。キセノンフラッシュ
管２０からの高強度光はコンデンサレンズ２１を通過
し、ハーフミラー８により偏向されて光源６からの観察
照明光の光路と同一の光路を伝搬する。ステレオ画像対
は３５ｍｍのカラーネガティブフィルムに記録され、こ
のフィルムを用いてレンチキュラ３Ｄプリントを形成す
る。フィルム上におけるフレームの好適位置及び寸法を
図６に示す。図４は、好適な照明フィールド、フィルム
に記録される領域、並びに内部固定ターゲット及び位置
決め用のターゲット（眼底像と共にフィルム上に記録さ
れるべき）の位置を示す。寸法は光軸から測定した角度
である。

【００３９】前述したように、本発明の実施に際し、ス
テレオフレーム画像中に含まれるべき付加的な記録を必
要とする。特に、これらの記録は、図６に示す位置のフ
レーム１の下側に記録される段階状のクレイスケール
と、図４に示すように位置する位置決め用のターゲット
（ドットパターン）である。これら２個のマーキング
は、眼底の全体像の各標準写真を記録するために必要と
なる。

【００４０】さらに、本発明によるカメラは第２の記録
モードを行なう。第２の記録モードにおいて、眼底は図
５に示す光パターンを用いてだけ照明される。このパタ
ーンは最小１０本の垂直ライン（等間隔）で構成され、
これらラインのライン間隔及びライン長は全ての最悪の
状態（最大サイズ）の場合でも視神経末端を十分にカバ
ーする。

【００４１】図３Ａ及び図３Ｂを参照するに、上述した
付加的な記録を行なうのに有用な技術について説明す
る。眼底像を記録するとき、フラッシュ管２０からの光
はコンデンサレンズ２２、階段状グレイスケール２３及
びレンズ２４を適合し、ミラー２５により偏向され、位
置２６のフィルム２７に入射する。グレイスケール２３
図７に示すように濃度が除々に変化する最小５段階のグ
レイスケールを有するガラスプレートとする。レンズ２
４は、グレイスケール２３の像をフィルム上に鮮明に結
像する。さらに、グレイスケールガラスプレートと同一
の面内に位置し拡散ガラス面を有する微小開口を６５０
ｎｍのスペクトルピーク放射の赤のＬＥＤで照明し、レ
ンズ２２によりフィルム上に結像させる。これにより、
標準の赤色の基準ブロックがフィルム上に露光される。

【００４２】フラッシュ管２０からの第３の照明チャネ
ルにおいて、光はコンデンサレンズ２９及び位置決め用
のレチクル３０を通過し、ハーフミラー２８で偏向して
眼底２に到る通常の照明光路を伝播する。レチクル３０
は眼底が位置する面と共役方向に位置するので、レチク
ルパターンは眼底上に鮮明に結像される。光軸上のレチ
クルの位置は、破線で示すように、リレーレンズ１４ａ
及び１４ｂの焦点合せに機械的にリンクする。すなわ
ち、リレーレンズ１４ａ及び１４ｂが撮影者によって合
焦され眼の“ジオプトルエラー”が補償されると、レチ
クル３０も並進移動して眼底上に鮮明な像が形成され
る。眼底上に重畳されるパターンは図４に示す位置決め
ターゲットである。図示の単一の円形ドットを含むいか
なる所望のターゲット形状をも用いることができる。視
神経末端は、周囲の網膜の反射率よりも大きな反射率を
有するので、フラッシュ照明レベルは、円形境界の外側
の網膜領域中では低いレベルの露光となり視神経末端中
のハイライト細部が記録されるように設定する必要があ
る。位置決め用のターゲットは光ディスク外側の低い反
射率の網膜上に位置するので、その照明レベルは、位置
決め用ターゲットがより暗い網膜像に対して鮮明に見ら
れるように全フラッシュ記録レベルよりも担当高レベル
に設定する必要がある。

【００４３】視神経末端を前述したように規定した“測
定モード”で撮影する場合、眼底を図５に示す光パター
ンで照明する必要がある。図３の破線で示すように、通
常のフラッシュ管照明を用いる場合、全体として不透明
なバックグラウンド上に明るいラインを有する上記パタ
ーンを含むガラスプレート２８を照明光路中に配置す
る。同時に、位置決め用ターゲット３０を通る光路はシ
ャッタ（図示せず）によって遮光されるので、露光光は
垂直のラインパターンだけとなる。このレチクルは眼底
に対して共役な位置に配置され、破線で示すように、リ
レーレンズ１４ａ及び１４ｂの焦点合せに機械的に連動
する。

【００４４】パノラマのような視差立体写真において、
複数の二次元視野が多数の水平に間をあけられた視点、
すなわち異なる透視図から記録される。記録媒体は一般
に写真フィルムである。記録カメラは、各々の視点から
シーンが撮影される等しく間をあけられた視点の系列を
水平に通って、カメラを移動することによりなされる露
出を有する、単一フレーム／単一レンズ装置であっても
よい。その他の技術は多レンズカメラ、（フレームの短
露出バーストの間に）水平に移動される映画カメラ、幾
つかの横並び（サイドバイサイド）カメラ、及びその他
の普通に使用される方法を用いるシーン撮影を含んでい
る。この態様の同時眼底カメラは、すでに説明したよう
に、単一対物レンズと立体光学機器を有している。２フ
レームの二次元映像を（正常にはカラーネガティブフイ
ルム上に）記録して、それがこれらの映像を三次元観察
のための最終ポジティブ映像に組み合わせたままにな
る。幾つかの技術が三次元プリントを作るために利用で
きるけれども、本発明に使用される方法はレンチキュラ
ーの技術を使用しており、その技術においては二次元映
像が、垂直に向けられた（ｙ軸）隣接した円筒状レンズ
（レンチキュラー）で構成された透明なレンズシートの
後に置かれている、写真乳剤上に記録される。各二次元
映像は「線形形成」されて、すなわち二次元映像の全部
の素子が各レンチキュラーの後の細かい垂直線内に含ま
れる。合成映像の最終構成（露出）においては、二次元
フレームが水平な角度領域の系列の上にレンチキュラー
シートを通して順次に投影される。この合成映像を眺め
る場合には、二次元フレームが同じ角度領域内の観察者
へ「フィードバック」し、その領域においてそれらは最
初に露出される。観察者の眼の配置に依存して、異なる
フレームを受け取る各眼により、且つ立体対を具えて見
られる２個のフレームにより、各々の眼が元の二次元フ
レームの一方のみを見るであろう。二次元フレームを記
録するこの全体の過程と完成品の最終構成とは（1975年
７月、ローによる）米国特許第3,895,867 号及び（1976
年４月、ロー他による）米国特許第3,953,869 号に相当
詳細に記載されており、それらの特許をレンチキュラー
プリント材料上の二次元映像から三次元プリントを構成
するための技術の詳細な記述のために参照してもよい。

【００４５】三次元効果は、観察者により見られている
２個の二次元フレーム（立体対）内のある基準平面内の
物体に対して画像内の点の水平移動における差（視差）
から単に生じる。観察者の眼と頭脳とがこの視差情報を
深さの認識に解釈し且つ変換する。２個のフレームと２
個の眼とが、このサイクルを完成するために必要であ
る。

【００４６】図８は、点Ａから点Ｂまでのすなわち角＋
α／２°から０°までの（フイルムゲート内に取り付け
られた）フイルムと、投影レンズとの比例走査によるフ
レーム＃１及び＃２の立体対のうちのフレーム＃１の露
出を示す。それからフイルムゲートはフレーム＃２へ変
移され、そのフレームが比例走査されＢからＣまですな
わち角０°から−α／２°まで露出される。この動作
が、各レンチキュラーの幅の約50％を占有する各フレー
ムにより、各レンチキュラーの後に２個のフレームを
「線型形成」する。この結果が図８に（プリント中心線
における）単一のレンチキュラーに対して示されてい
る。プリントが続いて観察される場合に、この２個のフ
レームはフイルムがそこで最初に露出された同じ角度領
域内の観察者へ「フィードバック」する。図９は再びＡ
からＢまでの比例フイルム／レンズ走査による（最も
左、中心、及び最も右における）プリントの３個のレン
チキュラーからのフレーム＃１の露出及び再生の双方を
図解している。この露出／観察図は拡大レンズからプリ
ント材料までの17インチの長い共役距離による、小さい
プリント（３−２／３インチ×５インチ）に対する三次
元プリンタに基づいており、１／２に縮尺されている。
このプリンタの拡大率は6.1 倍である。容易に分かるよ
うに、観察者はこの三次元プリント内の全部の点から、
フレーム１を見るために、ハッチングされた範囲内に彼
の右眼の瞳を置かねばならない。（３−１／２インチ幅
プリントに対して縮尺１／２で描かれた）図10は、右眼
と左眼とでそれぞれフレーム１とフレーム２との両方を
見るために観測位置を図解している。２個の垂直線は人
間の眼の平均瞳孔中間分割を表現している。理論的に使
用できる観察領域は、観測者がプリントに対して直角で
かつ平らに維持されたプリントを見る場合には、８イン
チから17インチまでであることが分かる。実際には、許
容できる観測領域は方形波密度断面を有する微細レンズ
を記録するための写真乳剤の制限により幾らか小さい。
（結果として両フレームの可能な重なり合い又は混合さ
れた情報の間に小さい角度領域があり、最良の三次元観
察のためにはそれが回避されねばならない。）再び図６
と７とを参照し且つ再調査すると、各撮影された写真に
対して、眼底カメラ内で露出されたフイルムは、フレー
ム１と２のような横並びの映像対を含んでおり、それら
の各々が少しだけ異なる水平透視図から成っている。グ
レースケールがフレーム１の下のフイルム上に露出され
る。空間カラー基準マークがこのグレースケールに隣接
して露出され且つ患者に対する識別番号もフレーム１内
に露出される。フイルムがプリントされた場合に、グレ
ースケールと、空間基準カラーマーク及び識別番号が、
第１フレーム１が投影される場合にのみプリント材料上
に露出され、各レンチキュラーの約半分の幅だけ写真乳
剤内に現れ、プリントが垂直に見られた場合に観察者の
一方の眼のみにより観測できる。

【００４７】図11, 12, 17及び18は、そのカメラにより
撮影された二次元映像対即ち写真をパノラマのような視
差立体写真の形態でレンチュキラープリントフイルム上
にプリントされ得る複段三次元プリンタを示している。
このプリンタにおいては、全部の必要な表示とカラーデ
ータとが実際のプリントがプリント場所で起こる間に編
集場所で集められる。２個の二次元立体映像のプリント
するセットに対する編集場所において実行される特定の
機能は次の通りである。すなわち、１）「カラーによる密度」（赤、緑及び青）が二次元フ
レームセットの第１フレーム１のグレースケール内の空
間マトリックス内で測定される。２）眼底の映像の密度がフレーム１内の眼底映像の空間
マトリックス内で測定される。３）そのセットのフレーム２の露出により正確な表示内
にプリントされるべきフレーム１内の点（手掛かり主
体）のｘ及びｙ座標が確立され且つ記憶される。４）上述の１及び２のデータが、最終プリントにおける
最良密度とカラーバランスとを作り出すための、プリン
トランプハウスの必要な赤、緑、及び青照明レベルを計
算するために、プリントするアルゴリズムにより用いら
れる。５）精巧な映像処理を用いて、フレーム２が、フレーム
１に対するこのフレーム内の手掛かり主体を記録するた
めに、そのプリントサイクル内にフレーム２へ印加され
るべきΔｘ，Δｙ位置決め補正を決定するために解析さ
れる。

【００４８】このプリンタは、眼科医学の分野で使用す
るための新しい且つ独特な出力、すなわち真実のカラー
で丈夫なレンチュキラープリントフレーム上に立体写真
を作り出す方法で眼底カメラからプリントを作るために
用いられ、且つ満足させるように標準化されている。

【００４９】特に視神経の縁部範囲における、眼底のカ
ラーは、緑内障の検出と進行する監視において重要な診
断値である。眼底のカラーは眼毎に異なり、且つ所定の
患者に対しても時間と共に変化し得る。それでこの問題
は、フイルムネガティブ解析への解決方と最終プリント
内の「真実のカラー」記録となるアルゴリズム構造を使
用することの一つである。これを達成するために、フレ
ーム１（16×19.5mm範囲）に対する編集場所において測
定された赤、緑及び青濃度値が、赤、緑及び青プリント
光の間のバランスを除いてプリントランプハウスの強度
を設定するためにのみ用いられる。空間グレースケール
（図７に示される 1.5×12.5mm範囲）内に撮影されたカ
ラーによる密度測定は、プリント上に中立グレースケー
ルをプリントするために必要な、必須の赤対緑及び赤対
青比、及び従って眼底範囲に対する真実のカラーを決定
するために用いられる。

【００５０】シアン（青緑色）、マゼンタ（赤紫色）、
及びイエロー（黄色）の乳剤層に等しい濃度を有するよ
うな色濃度計上でプリントのグレイ範囲において検証さ
れた最終プリント内の「真のカラー」記録を更に保証す
るために、プリントされるべき全部のフイルムの種類上
に含まれる較正されたグレースケール入力を用い、且つ
写真仕上げ工業における較正技術標準を用いて、全部の
プリンタがカラー試験され且つ毎日正常化される。この
プリンタ内のアルゴリズム係数は、プリント材料又は化
学変化処理に対する補償のために操作者により調節され
る。これは製造プリントに対する測定されるべき及び補
正されるべき唯一の変数としてフイルム上にグレースケ
ールを残す。

【００５１】手掛かり主体記録に対して、それはフレー
ム１に対してフレーム２内の点又は小さい範囲を記録す
るままである。図４に示される表示標的は２個の二次元
フレームをプリントするために表示データを得るために
手掛かり主体として選択されて、それは編集場所におい
て自動的に行われ得る。正常な条件の下では、操作者は
今や完全にループの外にある。手掛かり主体は常にその
カメラで撮影された二次元映像上の固定された且つ既知
の位置にあり、且つこの範囲はフレーム１において「模
型化」され且つディジタル的に記憶される。フレーム２
へ編集ゲートを（図６に示されたように18mm）進めるに
際して、表示標的探索範囲が走査され、ディジタル化さ
れ且つフレーム１「模型」と比較される。Δｘ及びΔｙ
位置決め補正がそれから計算され且つデータがこのプリ
ントサイクル内の次の使用のために記憶される。表示標
的が網膜の平面内に映像されるので、プリント内の表示
が網膜のその平面内に生じる。

【００５２】複段プリンタの主な構成要素が図11に示さ
れている。プリントされるべきフイルムは一般にカラー
ネガティブフイルムの複数ロールであり、それらのフイ
ルムは一緒につなぎ合わされ、処理され、且つ立体写真
プリントを作り出すための一組の二次元映像を作り上げ
るフレームの各系列を確認するために、縁に刻み目を付
けられる。つなぎ合わされたロールのこの大きいロール
はフレーム供給組立品においてプリンタ上に装荷され、
且つ引出し部分（映像無しのフイルム）が編集場所、た
るみループ組立品及びプリント場所を通して貫通させら
れ、且つフイルム取上組立品上の空の取上巻き枠上へ取
り付けられる。このプリンタの動作中にフイルムは映像
セットから映像セットまで編集場所とプリント場所との
双方で進められる。

【００５３】機能的期間中に、編集場所がプリントされ
るべき各ネガティブセットに対するランプハウスプリン
ティングパラメータ（赤、緑、及び青の光強度）と、プ
リント材料の平面内に手掛かり主体の正しい表示により
そのセットの二次元フイルムの各々をプリントするため
の表示データとを決定する。最良濃度とカラーで且つ正
確な手掛かり主体内に立体写真をプリントするために必
要な全部の必要データは、プリント場所における次の使
用のためにディジタルメモリ内に記憶される。たるみル
ープ組立品は（20までの）可変数のプリントされるべき
映像セットを貯蔵する受動的な装置である。

【００５４】このプリント場所は各セット内の全部の二
次元映像の走査に比例する精度を満たす。プリントラン
プハウスは各プリントに対して計算され（且つ記憶さ
れ）た赤、緑及び青強度値へ自動的に調節され、一方プ
リント材料輸送組立品は、供給ロールからのレンチキュ
ラープリント材料の計量された前進と、露出されたプリ
ント材料のロール上への取り上げを満たす。全部の機械
機能がコンピュータと電子的格納庫内に置かれた電子機
器により制御される。操作者部分（図12参照）は２個の
ビデオ表示器と、キーパッドと、軌道球及び全部の操作
者機能に必要な、（図示されていない）その他の制御機
器とを含んでいる。ビデオ表示器Ｉは（若し必要なら
ば）手掛かり主体の操作者選択のための二次元フレーム
を表示する。ビデオ表示器IIは文書、メニュー及び操作
者助言を提供する。通常は、眼底写真は編集場所におい
てフレーム１の表示標的の自動的捕捉により処理され得
る。

【００５５】全部のフイルム製造者はそのフイルムの一
方の縁に沿って潜像映像符号を露出する。そのフイルム
の処理に際して、機械読取可能な符号（DX符号）が作り
出される。プリンタはプリントされるべき特定のフイル
ム種類を確認するためにこのDX符号を使用する。プリン
タのためのフイルム処理において、小さい縁の刻み目が
そのDX符号に対向するフイルムの縁上にパンチされる。
各刻み目は各２フレーム映像セットに対して正確に置か
れており、且つフイルムを正確に停止し、且つ編集場所
とプリント場所との双方においてフイルムゲート内へフ
イルムを置くためにそのプリンタにより使用されるであ
ろう。

【００５６】複段三次元プリンタの動作のもっと詳細な
説明に対しては、（上記に対して参照される）米国特許
第5,028,950 号を参照するとよい。

【００５７】さて、図13及び14を参照して、レンズの立
体対（L1及びL2）が示され、共通平面内に置かれ、且つ
「ステレオベース」と呼ばれる水平距離により分離され
ている。これらのレンズは同じ焦点距離と、低歪みとを
有し、且つ対象点Ａ及びＢの1.0 より大きい倍率を作り
出すように位置決めされる。図13においては点Ａは重要
な最も近い対象面内に置かれ、一方点Ｂはこれらのレン
ズの分野の許容できる深さ以内で且つこのシステムの中
心軸上の両方により重要な最も遠い対象平面内に置かれ
る。レンズL1がそれぞれ点Ａ及びＢをＡ'₁及びＢ'₁とし
て映像し、一方レンズL2はそれらの点をＡ'₂及びＢ'₂と
して映像する。映像Ａ'₁とＡ'₂との離間距離はＡ_iと呼
ばれ一方映像Ｂ'₁とＢ'₂との離間距離はＢ_iと呼ばれて
いる。明らかに、単純な幾何学的構造から、Ａ_iはＢ_i
よりも大きい（Ａ_i＞Ｂ_i）。図14は軸を離れた位置に
でたらめに置かれた点Ａ及びＢを示しており、そこでも
再びＡ_iはＢ_iよりも大きい（Ａ_i＞Ｂ_i）が、必ずし
も図13におけるのと同じ量にはよらない。これらの二つ
の図解から引き出され得る自明の結論は、（二つの間を
開けられた同じレンズにより形成される）一つの点の二
つの映像の間の距離は、映像共役距離ｓ²が一定に維持
される場合には、レンズから対象点までの距離（対象共
役距離）の関数として減少することである。（適当な数
理的計算とシステム較正との双方又はいずれか一方によ
る）結果として、レンズの立体対により映像された複雑
な表面の地形が、この立体映像対の適切な写真測量法的
解析により決定され得る。測定されるべき表面上の点の
マトリックスをフレーム１内のそれらのＸ軸座標を記録
するように置くこと、フレーム２内の点の同じマトリッ
クスを置き且つそれらのＸ軸座標値を記録すること、及
び最後にフレーム１からフレーム２までの所定の点の間
の点間距離を計算することが必要である。このデータか
ら、その面の地形が計算され得る。

【００５８】さて、視神経ヘッドの地形の測定にこれを
応用して、カメラが「測定モード」で運転され、そのモ
ードでは図５に示した垂直線パターンと表示標的とが眼
底を照明し、且つフイルム上に立体対として記録され
る。この記録は図15に示されたようになる。視神経ヘッ
ド円盤とカップとの境界が参考のために点線により描か
れているが、線照明により照射された場所のみが記録さ
れる。

【００５９】さて、図16を参照して、地形の解析は以下
に記載したように進行する。この立体対が編集場所とフ
レーム把握メモリ内に置かれたディジタルビデオとの中
へ進められた場合には、自動表示コンピュータが最初に
図４に示される位置における表示標的を捜す。探索境界
内に標的を見つけなければ、それは「測定モード」で記
録されてしまった映像を装い、且つ図５に示された位置
に表示標的を見出す。フレーム１内の標的のＸ，Ｙ座標
位置が標的点の「模型化された」濃度パターンと一緒に
メモリ内へ置かれる。今やシステムはフレーム１内の点
線で示した水平線Ａ〜Ｊをたどってこの映像のプログラ
ムされた走査を開始する。各垂直線と交差する時に、変
化する濃度パターンが解析され、且つそれの中心のＸ座
標位置がメモリ内に置かれる。10個の垂直線と10個の走
査線とを有する図16の例を用いると、視神経ヘッド上又
はその近くの、 100個の点のＸ軸座標位置が地形コンピ
ュータ43（図17参照）内のメモリに記憶される。編集ゲ
ート40は今や編集する経路からフレーム１（45）を除去
するため、及びフレーム２（44）を挿入するために左へ
18mm動かされる。レンズ41が電荷結合素子(CCD) ビデオ
カメラ42内へフレーム２（44）を映像し、且つそのフレ
ームが地形コンピュータ43内のフレーム把握メモリ内に
置かれる。予想される範囲内で表示標的に対する探索が
なされ、且つ18mmからのＸ軸偏差（ΔＸ）とそれのＹ軸
偏差（ΔＹ）とがメモリ内に置かれる。フレーム１に対
して記録された同じ 100個の映像点のＸ軸座標位置の決
定のために、フレーム２の走査、すなわち図16における
垂直線パターンと走査線Ｋ〜Ｔの交差に対する開始座標
をこれが確立する。フレーム１内の表示標的からフレー
ム２におけるそれの位置までのＸ軸距離（18＋ΔＸ）が
眼底上の基準面、すなわち網膜との表示標的の交差点と
カメラの光軸への垂線とを通る平面を定義する。（フレ
ーム１からフレーム２までの）残りの 100点の各々の離
間距離は、所定の点が基準平面の前にあるか後にあるか
に依存して、表示標的の離間距離よりも大きいか又は小
さくなる。精度18mmのゲート進行は、表示標的と眼底の
100個の点との双方に共通であるから、地形コンピュー
タは表示標的に対して測定されたΔＸ値に対する各点の
ΔＸ偏差のみを取り扱う。（この映像処理システムはCC
D ビデオカメラにおける1/5 画素の分解能に対して線中
心位置を測定できる。）表示標的のΔＸより大きい所定
の点におけるΔＸ値は、正の数を与えられる。この点は
基準平面の前の（カメラにより近い）平面内にあるであ
ろう。照準標的のΔＸより小さい所定の点におけるΔＸ
値は、負の数を与えられる。この点は基準平面の後の平
面内にあるであろう。

【００６０】絶対値で、例えばミクロンで 100点におけ
るカップの深さ又はmm³でカップの体積を、眼科医師に
地形データを提供することは試みられなかったことは注
目されるべきである。そうするためには、眼及び結合さ
れたカメラ光学機器との双方により作り出されるフイル
ム倍率に対する、眼底の知識と一緒にカップ境界と範囲
との正確な測定を必要とする。絶対測定が可能であり且
つ探索環境でなされてきたが、ハードウエアとソフトウ
エアとの双方での精度のレベルが日毎の臨床的使用に対
して実際的ではなくすることが要求される。視神経ヘッ
ドの地形は個人毎に変化するので、円盤の（正常限界内
の）形状は緑内障の検出において重要なものではない。
重要なことは時間による地形の変化の検出である。従っ
て、診療中の眼科医師に提供される量的なデータは、正
又は負のCCD カメラ画素の無次元形態で残され、すなわ
ちΔＸはそれらが立体フレーム１及び２内に置かれるの
で点の離間距離で変化し、それが視神経ヘッドの相対深
さ断面を定義する。

【００６１】しかしながら、一つの眼の診断から次の診
断までに起こり得る全体倍率における幾らかの変動に対
する修正のために、正規化の一つのレベルが適用され
る。変動の源泉は眼の調節（焦点）、カメラ〜角膜距
離、及びカメラの写真家の焦点を含んでいる。倍率の修
正は以下のように行われる。（CCD 画素における）絶対
長さ測定が、図16に示される表示標的X1と第２標的X1A
の間でのみフレーム１上でなされる。この寸法が任意の
標準と比較され、且つ地形ΔＸ画素数が適当な比率によ
り変更され、例えば、X1〜X1A 距離が任意の標準より５
％大きい場合には、地形数は全部1.05で割られ、それが
全部の画素値を共通の（しかし無次元の）カメラ倍率に
正規化する。

【００６２】本発明の一実施例においては、地形コンピ
ュータが最大の負のΔＸの数（視神経ヘッドカップの最
深部分を通る切片）を作り出し、且つ眼科医師による観
察に対してこの走査線の10個の数だけ注釈する走査線を
確認する。これらの数（倍率に対して修正された）はプ
リント場所においてプリント上への後の注釈のためにデ
ィジタルメモリ内へ置かれる。垂直の十字線と走査線の
数と同時にプリント上に注釈されるデータの量が、この
例では10個として説明されているが、若し必要ならば、
もっと詳細にするためにもつと多くの数に増加され得
る。

【００６３】実際の実施においては、カメラの「測定モ
ード」における眼底の記録は、視神経ヘッドの正常な記
録によって（あるいは内部固定標的上に固定が確立され
たことを患者が確証するやいなや）直ちに追従される。
編集場所における「測定モード」立体対の解析に続い
て、フイルムは次のフイルムセットへ進められ、（今や
同じ視神経ヘッドの正常な記録）そこでは水平カップ対
円盤比率 (CDR-H)と垂直カップ対円盤比率 (CDR-V)が今
や操作者に示された境界を用いてなされる。これは「測
定モード」セットの後の最初のフイルムセットであるか
ら、正常な自動編集機能（カラー／濃度解析と手掛かり
主体記録）が、カップ対円盤境界が操作者により示され
るまで遅延される。フレーム１が十字の形状でのカーソ
ルと一緒にモニタ上に表示される。モニタ上のカーソル
位置を制御するために軌道球（図12参照）を用いて、操
作者はカーソルを円盤の上端、右端、底端及び左端にお
ける円盤境界上に置き、且つ連続してメモリ内へ各位置
を記入する。この手順がカップに対する円盤の境界に対
して（頂部において開始する時計方向で再び）反復され
る。８個の操作者入力の最後に続いて、カップ対円盤寸
法比率が水平方向と垂直方向との両方で計算され、且つ
二つの数がプリント場所内のプリント上の後の注釈のた
めにディジタルメモリ内に置かれる。自動編集サイクル
が操作者により次の８番目の境界入力を再開する。

【００６４】正常な三次元眼映像と「測定モード」映像
との双方のプリントが図18を参照することにより理解さ
れ得る。再び、非常に詳細なプリンタの動作の記載は米
国特許第5,028,950 号に見出される。（「測定モード」
映像以外の）全部の立体対が正常な方法でプリントさ
れ、そこではフレーム１が＋α／２°から０°まで比例
走査される間露出され、且つフレーム２が０°から−α
／２°まで露出され、それに続いてプリント材料が５イ
ンチ前へ進められる。

【００６５】「測定モード」映像をプリントするに際し
て、プリントの右側下の約３／４インチ幅の細片内の露
出を回避するために、光遮蔽マスク46が点線で示された
位置内へ動かされる。（ここで、結果としてのプリント
が眼底「右側上」を観測するために低部のグレースケー
ルと共に観察されねばならぬことは注意されねばならな
い。このことが図３に示したような同時立体眼底カメラ
の関係光学機器を通して生じる第２の反転となる。光学
通路内の立体開口12の位置の故に、フイルム上に記録さ
れるフレームの左眼／右眼反転もある。図17と18との双
方において、図示のように向けられたフイルムによっ
て、すなわちプリンタの前部に向かうグリレースケール
によって、フレーム１はフレーム２の左にある。）カラ
ーネガティブフイルム上の立体フイルム対は明瞭な背景
上の黒線マトリックスから本質的に成っており、データ
注釈のために割当られたたこのプリント上の範囲は強烈
な露出を受けねばならず且つ高濃度に処理せねばなら
ず、そのことが明瞭なデータ記録を許容しないであろ
う。この理由のために、露出光が次のデータ注釈に対す
る範囲を予約するためにプリントのこの部分に対して遮
蔽される。

【００６６】線マトリックス映像が正常な形態で今やプ
リントされる。線マトリックス照明の故に視神経ヘッド
の全体図を提供していないが、それは永久地形記録であ
り、その映像は注釈される数値的深さデータを作り出す
ために解析される。２個のフイルムフレームの露出に続
いて、プリント材料は「段階及び記録」モード（線進
行）へ進められ、データによる露出がレンチキュラープ
リント材料の乳剤側すなわち底側からなされる。これは
走査無しで各レンチキュラーの後の全体乳剤幅を露出す
るのに便利なためになされる。それ故にデータは二次元
映像として眼科医師に提供され、且つあらゆる観測角度
から明瞭に読み取られ得る。プリント材料は透明（スラ
イド用）であるから、露出は両側からなされ得る。注釈
されるべきデータは８桁赤色発光ダイオード読み出し47
上で読み出され、且つプリント材料が進められるのと連
続的に範囲49においてプリント材料上へレンズ48により
映像される。提供されるデータは水平カップ対円盤比率
(CDR-H)と垂直カップ対円盤比率 (CDR-V)及び10個の無
次元数を含み、視神経ヘッドを通る最も深い水平（ｘ
軸）切片により地形断面を表現する。適当な間隔（例え
ば６カ月毎又は毎年）で試験が反復されるので、眼科医
師は注釈された数値的なデータにおける変化を容易に検
出できる。図19は解析のために眼科医師に得られる典型
的な三次元眼底スライド映像を図解している。図20は
「測定モード」映像上に記録された典型的なデータを示
している。

【図面の簡単な説明】

【図１】眼科医に関連する視神経末端の四象限図であ
る。

【図２】図２は眼の基本構造を示すものであり、図２Ａ
は水平断面図であり、図２Ｂは網膜の表面形態を示す図
である。

【図３】図３は本発明による眼底カメラの光学系を示す
線図であり、図３Ａは側面図であり、図３Ｂは上面図で
ある。

【図４】対物レンズ照明視野および光学系の角度視野並
びに固定ビームおよび位置決め用ターゲットの角度位置
を示す線図である。

【図５】視神経末端のトポグラフィー測定に用いる垂直
ラインマトリックスおよびターゲットを示す線図であ
る。

【図６】フィルム上に形成されるフレームを示す線図で
ある。

【図７】フィルム上に形成されるフレームを示す線図で
ある。

【図８】２Ｄのフィルム画像から３Ｄレンチキュラープ
リントを作成するのに必要な露光走査を示す線図であ
る。

【図９】２−フレーム３Ｄレンチキュラープリントの投
影状態を示す線図である。

【図１０】２−フレーム３Ｄレンチキュラープリントの
投影状態を示す線図である。

【図１１】本発明に係るプリントを作成するのに用いる
プリンターの主要部のブロック線図である。

【図１２】図１１のプリンターのオペレーターインター
フェースを示すブロック線図である。

【図１３】立体カメラの対物視野における２点の深さ
の、像面におけるこれらの２点の分離差への変換を示す
線図である。

【図１４】立体カメラの対物視野における２点の深さ
の、像面におけるこれらの２点の分離差への変換を示す
線図である。

【図１５】図５に示したパターンの照明で感光したフィ
ルムの区域を示す線図である。

【図１６】視神経末端のトポグラフィーを量子化する際
の走査パターンを示す線図である。

【図１７】図１１に示したプリンターの編集ステーショ
ンの分解斜視図である。

【図１８】図１１に示したプリンターのプリントステー
ションの斜視図である。

【図１９】本発明の方法を実施する同時立体眼底カメラ
により撮影された写真から作成した実体図プリントを示
す線図である。

【図２０】本発明の方法を実施する同時立体眼底カメラ
により撮影された写真から作成した実体図プリントを示
す線図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロバートイーフリッシュアメリカ合衆国ジョージア州 30506 ゲインスビルアパローサトレイル 7720

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】眼の視神経末端の可視像及びトポグラフ
ィ像を永久記録するに際し、多数の平行垂直離間ラインだけによる照明のもとで視神
経末端の第１ステレオ対画像をカラー写真フィルムに上
に露光し、視神経末端のライン画像を形成し、各ライン画像のライン方向の全ての点の相対Ｘ軸の位置
を、これらの位置における視神経末端の深さの関数と
し、光線からの全体照明のもとで、前記フィルム上に視
神経末端の第２のステレオ対画像を露光し、前記第１の
ステレオ対画像から第１のカラーパノラマ近軸立体画像
をレンチキュラ複写フィルム上に形成し、前記第２のス
テレオ対画像から第２のパノラマ近軸立体画像をレンチ
キュラ複写フィルム上に形成し、前記第１のステレオ対
画像の画像コンピュータ解析により、視神経末端のトポ
グラフィを表わす数値データ信号を発生させ、この数値
データ信号に基づいて数値データを前記第１の立体画像
に形成する眼の視神経末端の可視像及びトポグラフィ像
を永久記録する方法。
【請求項２】請求項１に記載の方法において、前記数
値データ信号を発生させる工程において、前記第１のス
テレオ対画像対を電子的に処理して電子画像として記憶
し、記憶した電子画像をＸ軸に沿って同一の経路に沿っ
て電子的に走査し、この走査データから、視神経末端の
対応する点の両方の画像のＸ軸方向の位置を表わすデー
タを電子的に取り出して記憶し、これらのデータを処理
し、一方の画像の各点のＸ軸の位置を他方の画像の対応
する点のＸ軸の位置を代数的に減算し、各点についてデ
ルタ−Ｘ値を記憶する方法。
【請求項３】請求項２に記載の方法において、前記デ
ータ処理工程において、最大の記憶したデルタＸ値を配
置し、前記データから前記最大のデルタＸ値を含むＸ軸
方向の走査経路中の全ての点に対するデルタＸ値を表わ
す出力信号を発生させ、第１の立体画像に形成したデー
タを前記データ出力信号から取り出す方法。
【請求項４】請求項２に記載の方法において、第１の
ステレオ画像対の露光と同時に眼底の視神経末端の外側
に光基準ターゲット対を投射し、第１のステレオ画像対
上にＸ軸方向に離間した基準ターゲット画像の画像対を
形成し、第１のステレオ画像対の一方の記憶されている
電子画像から前記基準ターゲット画像間のＸ軸方向の距
離を取り出し、取り出したＸ軸方向の距離を標準の距離
と比較し、これら距離の比を取り出し、この比に基づい
て視神経末端上の対応する点の両方の画像のＸ軸方向の
位置を表わすＸ軸方向データを正規化する方法。
【請求項５】請求項４に記載の方法において、前記第
１ステレオ対画像の記憶されている電子画像の各々の対
応する基準ターゲット画像を、電子画像の走査の開始点
として用いる方法。
【請求項６】請求項４に記載の方法において、前記ス
テレオ対画像の各々の対応する基準ターゲット画像を用
いて前記第１のステレオ対画像を第１の立体画像の形成
において位置決めする方法。
【請求項７】請求項１に記載の方法において、第２ス
テレオ対画像の記憶されている電子画像の一方の画像の
可視像をモニタ上に表示し、表示画像中に表われた視神
経末端の円板及び杯のＸ軸方向及びＹ軸方向に沿う縁部
限界位置を表わすデータを識別すると共に記憶し、これ
らデータを処理して円板と杯との直径のＸ軸方向及びＹ
軸方向の比を取り出し、この比を表わす信号を記憶し、
この信号を用いて前記第１の立体画像上に前記比を数値
として形成する方法。
【請求項８】請求項１に記載の方法において、前記第
２のステレオ対画像を露光すると同時に前記光源からの
光を用いて写真フィルム上にグレイスケールを露光し、
第２のステレオ対画像のフィルム上の画像の少なくとも
一部分の平均濃度を決定し、前記グレイスケールのカラ
ーバランスを決定し、選択した物体画像の画像濃度に基
づいて第２のフィルム画像の露光用プリンタランプハウ
スの照明強度及び複写フィルム上のグレイスケールの強
度を調節すると共に、グレイスケールのカラーバランス
に基づいて前記ランプハウスの赤、緑、青のカラーバラ
ンスを調整する方法。
【請求項９】請求項４に記載の方法において、前記第
２のステレオ対画像を露光と共に、眼底の視神経末端の
外側に位置決め用の光基準ターゲットを投射し、第２の
ステレオ対画像上に位置決め用の基準ターゲット画像を
形成し、この位置決め用の基準ターゲット画像を用い
て、第２の立体画像を形成する際操作者が調整すること
なく自動的に第２の立体画像中に第２のステレオ対画像
を位置決めする方法。
【請求項１０】眼の視神経末端の可視像及びトポグラ
フィ像を永久記録するに際し、多数の平行垂直離間ラインだけによる照明のもとで作製
した視神経末端の第１のステレオ対画像を含む写真フィ
ルムから作製した視神経末端の画像を含むと共に、前記
第１のステレオ対画像のコンピュータ画像処理によって
取り出した視神経末端のトポグラフィを表わす複写され
た数値データも含む第１のパノラマ近軸立体画像をレン
チキュラ複写フィルム上に形成し、前記第１のステレオ
対画像が形成されている写真フィルムから作製した視神
経末端の画像を含むと共に、光源からの全体照明のもと
で同時に形成した視神経末端のステレオ対画像を含む第
２のカラーパノラマ近軸立体画像をレンチキュラフィル
ムに形成する記録方法。
【請求項１１】請求項１０に記載の方法において、前
記第２のステレオ対画像が、前記第２のステレオ画像の
形成に用いた光源からの照明光により、前記写真画像を
含むフィルム上に露光されたグレイスケールの画像を含
む方法。
【請求項１２】請求項１１に記載の方法において、前
記第２の立体画像が、第２の対画像の選択した画像のカ
ラーにより平均濃度を決定し、グレイスケールのカラー
バランスを決定し、物体画像の少なくとも一部の画像濃
度に基づいて第２の対画像の露光用のプリンタランプハ
ウスの照明強度及び複写フィルム上のグレイスケールの
濃度を調整し、前記グレイスケールのカラーバランスに
基づいて前記ランプハウス照明の赤、緑、青のカラーバ
ランスを調整する記録方法。
【請求項１３】請求項１０に記載の方法において、第
１及び第２のステレオ対画像をステレオ眼底カメラによ
って形成し、撮影すべき眼を、予め定められた前記眼底
カメラの光軸に対して固定した光路に沿って眼に入射す
る固定ビーム上に固定すると共に前記眼底カメラの結像
領域以外の領域に位置させる記録方法。
【請求項１４】請求項１０に記載の方法において、前
記第１の立体画像上に形成された数値データが、視神経
末端上の選択した対応する点間の無次元デルタＸ距離を
含む記録方法。
【請求項１５】請求項１０に記載の方法において、前
記第１の立体画像上に形成した数値データが、円板と杯
とのＸ軸方向及びＹ軸方向の直径の比を含む記録方法。