JPH0984764A

JPH0984764A - 眼底カメラの対物アダプタ、眼底カメラ装置、眼底カメラ用画像処理装置、および眼底カメラの制御方法

Info

Publication number: JPH0984764A
Application number: JP7242194A
Authority: JP
Inventors: Toshihisa Nakamura; 寿久中村; Tomohiko Hattori; 知彦服部
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1997-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】安価な顕微鏡装置を提案する。【解決手段】互いに視差を有し分離可能な第１と第２
の画像光を伝達する光学レンズ７０１を有する顕微鏡
と、光学レンズ７０１の形状に基づいて所定の係数αを
記憶するメモリ１２０と、第１と第２の画像光を第１と
第２の画像信号（Ａ，Ｂ）に変換するＣＣＤ１０３とを
具備し、第１と第２の画像信号に対して、前記所定の係
数に従って比例配分を行うことにより第１と第２の画像
データ（Ｌ，Ｒ）を生成する画像処理を行う顕微鏡装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単眼レンズでステ
レオ視可能な眼底カメラのための画像処理装置に、その
眼底カメラからの映像を例えば可視表示するまで画像処
理する眼底カメラ装置に、さらには、眼底カメラを制御
する方法、さらにはその眼底カメラの対物アダプタに関
する。

【０００２】

【従来の技術】光学眼底カメラは、接眼レンズと対物レ
ンズとの適当な組み合わせにより、拡大された映像を、
観察者の眼または可視表示装置にまで伝達していた。し
かし、単眼の対物レンズを有する光学眼底カメラの映像
からは眼球底部の奥行きに関する情報が得難い。そこ
で、単眼の対物レンズからの画像光から偏光フィルタに
より二視差像を得る方法が、例えば特願平６−３１７３
４０号などに提案されている。

【０００３】この従来技術による、二視差像は互いに偏
光方位角が異なるので、一方を他方から分離可能であ
り、分離された２つの画像を例えばＣＣＤなどの撮像素
子により電気信号に変えてそれを表示するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術による二
視差像の伝達は、通常、一系列の光学系（例えばレン
ズ）を通して行われる。ところが、偏光方位角の異なる
二視差像をそのような光学系で伝達した場合、偏光フィ
ルタを出た直後の二視差像の各々の偏光状態が多数の光
学部材を透過する間に変化してしまい、二視差像を検光
子で２つの像に分離しても、それらの分離像には、左目
用（あるいは右目用）の画像のみが含まれるべきである
のに、右目用（あるいは左目用）の画像が含まれること
となり、結局、得られたステレオ像にはクロストークが
発生することになる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の点を鑑み
為されたものであり、その目的は、１つの光学系を伝達
されたことにより偏光状態が変化してしまった２つの画
像光から、偏光状態の変化のない画像光に基づいた画像
データを生成することのできる眼底カメラ用画像処理装
置を提案するものである。

【０００６】この目的を達成するための本発明の、互い
に視差を有し分離可能な第１と第２の画像光を伝達する
光学系を有する眼底カメラのための画像処理装置は、前
記第１と第２の画像光を第１と第２の画像信号に変換す
る変換手段と、前記第１と第２の画像信号に対して、所
定の係数に従って比例配分を行うことにより第１と第２
の画像データを生成する生成手段とを具備する。

【０００７】光学系内を通る２つの偏光の偏光状態の変
化は、一方の偏光の偏光面がずれて、他方の偏光の偏光
成分を有してしまうようになることによって発生する。
このような偏光状態の変化は、主に、光学系の材質や形
状（例えば、光学系の枚数）によって決定される。そこ
で、前もって所定の係数を決定しておき、第１と第２の
画像信号（通常は、ＣＣＤなどの撮像素子からの出力電
気信号）に対して、前記所定の係数に従って比例配分を
行うことにより第１と第２の画像データを生成すると、
これらの画像データは偏光状態の変化がないであろう画
像光から得た画像信号から得た画像データに近い値を示
す。従って、この画像処理装置を用いれば、眼底カメラ
に偏光面を保持するための複雑且つ高価な光学系を使用
しなくて済む。

【０００８】本発明の他の目的は、伝達されることによ
り画像光の偏光状態の変化を許すような１つの光学系を
有する眼底カメラからの２つの偏光像を精度よく分離す
ることのできる眼底カメラ装置を提案するものである。
この目的を達成するための本発明の眼底カメラ装置は、
互いに視差を有し分離可能な第１と第２の画像光を伝達
する光学系を有する眼底カメラと、前記第１と第２の画
像光を第１と第２の画像信号に変換する変換手段と、前
記第１と第２の画像信号に対して、所定の係数に従って
比例配分を行うことにより第１と第２の画像データを生
成する生成手段とを具備することを特徴とする。

【０００９】即ち、この眼底カメラ装置は、偏光面の保
持を必要としないで、安価な光学系を有する眼底カメラ
の２つの画像光（偏光面がずれている）から、精度よく
分離した２つの画像データを生成することができるシス
テムを提供することができる。本発明の更に他の目的
は、安価な光学系を用いた眼底カメラから２つの偏光像
を精度よく分離することを可能ならしめる眼底カメラの
制御方法を提案する。

【００１０】この目的を達成するための本発明の、互い
に視差を有し分離可能な第１と第２の画像光を伝達する
光学系を有する眼底カメラを制御する方法は、撮像素子
を制御して、前記第１と第２の画像光を第１と第２の画
像信号に変換し、前記撮像素子の変換特性と所定の係数
とに基づいて、前記第１と第２の画像信号に対して比例
配分処理を行うことにより第１と第２の画像データを生
成することを特徴とする。

【００１１】この制御方法によると、偏光面の保持を必
要としない安価な光学系を有する眼底カメラから得る２
つの画像光は偏光面がずれているものの、その２つの画
像光を精度よく互いに分離した２つの画像データを生成
することができる。本発明の好適な一態様に拠れば、前
記所定の係数は、前記光学系に設けられたレンズの材
質、形状及び枚数に基づいて前もって決められる。これ
らのファクタが、２つの偏光が光学系内で偏光状態がど
の程度変化するかを支配するからである。この係数によ
って偏光状態が変化する割合を定量化することができ
る。

【００１２】本発明の好適な一態様に拠れば、この画像
処理装置は、前記レンズの材質、形状及び枚数を入力す
る手段を有する。立体視を得るための操作における操作
性が向上する。本発明の好適な一態様に拠れば、この画
像処理装置は、操作者が操作可能で、前記係数を調整す
る調整手段を有する。立体視を得るための操作における
操作性が向上する。

【００１３】本発明の好適な一態様に拠れば、前記変換
手段は、前記第１と第２の画像光を、電気信号としての
前記第１と第２の画像信号に変換する撮像素子（例え
ば、ＣＣＤなど）と、前記撮像素子からの前記第１と第
２の画像信号を、光強度を表す第１と第２の光強度デー
タに逆変換する逆変換手段とを有する。このような撮像
素子の出力（通常は電気信号）は、入力光強度と線形な
関係にはないので、第１と第２の画像信号をそのまま用
いて精度の高い比例配分処理を実行することはできない
が、前記第１と第２の画像信号を、光強度を表す第１と
第２の光強度データに逆変換することにより、所定の係
数に従って比例配分を行うことが可能になる。

【００１４】本発明の好適な一態様に拠れば、前記光学
系中の第１と第２の画像光は互いに略異なる偏光性を有
する。本発明の好適な一態様に拠れば、前記第１と第２
の画像データは後の使用のために記憶される、あるいは
表示されることにより、実用性が向上する。本発明の画
像処理装置、制御方法は、いろいろな眼底カメラに適用
することができる。

【００１５】例えば、本発明の好適な一態様に拠れば、
前記眼底カメラの光学系は、眼底カメラの先端側に設け
られた入光部と、前記眼底カメラの基端側に設けられた
出光部とを有し、前記入光部は、光軸方向に対する絞り
の位置である実効中心またはその近傍に設けられた１対
の偏光フィルタであって、偏光方位角が互いに異なり、
前記光軸に対して略垂直な面の左右の領域に分割して配
設された１対の偏光フィルタを有する。この眼底カメラ
は、後述の例えば、第４図の構成を有するものであり、
１つの鏡筒内に２つの偏光フィルタを適正に配置するこ
とができる。従って、第４図の眼底カメラの１対の偏光
フィルタはそれぞれ半円形状を有する。

【００１６】例えば、本発明の好適な一態様に拠れば、
前記眼底カメラの光学系は、この眼底カメラの先端側に
設けられた入光部と、前記眼底カメラの基端側に設けら
れた出光部とを有し、前記出光部は、前記眼底カメラ内
を通る２偏光像の偏光軸を時分割に回転させる偏光軸回
転手段と、その回転手段の後方に設けられた検光子とを
有する。

【００１７】このような眼底カメラは、例えば第８図の
構成を有する。得られる画像データは時分割されたもの
であるけれども、出光部の構成は単純化される。例え
ば、本発明の好適な一態様に拠れば、前記眼底カメラの
光学系は、この眼底カメラの先端側に設けられた入光部
と、前記眼底カメラの基端側に設けられた出光部とを有
し、前記出光部は、前記眼底カメラ内を通る２偏光像の
光路を分離するビームスプリッタと、分離された各々の
偏光像を通す、偏光方位角が互いに異なる１対の偏光フ
ィルタとを有する。

【００１８】このような眼底カメラは、例えば後述の第
１０図の眼底カメラであり、時間並行の２つの画像デー
タを得ることができる。本発明の更に他の目的は、上記
眼底カメラ装置に適合し鏡筒内の偏光面の角度を調整で
きる眼底カメラ用対物アダプタを提案する。この目的を
達成するための本発明の、鏡筒内に対物レンズを有する
眼底カメラの対物アダプタであって、前記鏡筒内で光軸
に直交する面の方向において、前記対物レンズの絞りの
位置である実効中心位置に並列して配置された一対の偏
光フィルタと、この一対の偏光フィルタを前記鏡筒内の
光軸を中心にして回転する手段とを有することを特徴と
する眼底カメラの対物アダプタ。

【００１９】本発明の好適な一態様に拠れば、前記鏡筒
は、少なくとも前記一対の偏光フィルタを支持する第１
の鏡筒部と、前記アダプタの他の部分を支持する第２の
鏡筒部とを有し、前記第１の鏡筒部は第２の鏡筒部に対
して回動可能に支持され、前記第１の鏡筒部と第２の鏡
筒部の少なくともいずれか一方には、第１の鏡筒部の回
動量を目視するための目盛が刻まれている。

【００２０】本発明の好適な一態様に拠れば、前記一対
の偏光フィルタは半円形形状を有し、合わせられて略円
形となることを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の画像処理装置を適用した立体眼底カメラ装置、及び
その立体眼底カメラの画像から立体視ための画像データ
を生成するための制御方法を詳細に説明する。〈眼底カメラ装置の構成〉第１図は、実施例に係る眼底
カメラ装置（眼底カメラシステム）の構成を示す。本明
細書に於いては、対物レンズなど光学系を含み、対物レ
ンズの前方にある眼底の画像を外部に取り出す装置を
「眼底カメラ」と呼び、この眼底カメラから得た画像光
を画像信号（通常は電気信号）に変換したものを処理し
て可視像を得る装置を眼底カメラ用の「画像処理装
置」、さらに、「眼底カメラ」と「画像処理装置」とか
らなるシステムを「眼底カメラ装置」（あるいは眼底カ
メラシステム）と呼ぶ。

【００２２】図中、５００は対物レンズユニットであ
り、鏡筒内に、対物レンズ７０１を有する。第１図のシ
ステムは、眼７５０の映像を対物レンズユニット７００
を通して画像処理装置５００に導き、ＣＲＴ１１１に表
示し、そして（あるいは）レコーダ１０９にＮＴＳＣフ
ォーマットで記憶するものである。対物レンズユニット
７００の鏡筒内には、レンズ７０１の他に、さらに、図
示のように２つの偏光フィルタ７０３Ｌと７０３Ｒとが
設けられている。対物レンズユニット７００内に設けら
れたフィルタ７０３Ｌと７０３Ｒとは、それぞれ、監視
対象の物体２００からのＸ方向に偏光した光（以下、簡
単のためにＸ偏光と呼ぶ）とＹ方向に偏光した光（Ｙ方
向はＸ方向に対して直交しており、以下、簡単のために
Ｙ偏光と呼ぶ）を分離する。これらの偏光は鏡筒中を伝
播して２つの別個の検光子７０２Ｌ，７０２Ｒに到達す
る。検光子７０２Ｌ，７０２Ｒによって分離されたＸ偏
光（左目用映像）とＹ偏光（左目用映像）とはそれぞれ
ＣＣＤ１０３Ｌ，１０３Ｒによって電気信号に変換さ
れ、さらにＡ／Ｄ変換器１０４Ｌ，１０４Ｒによってデ
ジタル画像信号Ａ’，Ｂ’に変換される。なお、ＣＣＤ
は不図示のＲＧＢフィルタを有し、従って、これらのデ
ジタル信号Ａ’，Ｂ’はＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分を有す
る。分離回路１０５は、ディジタル映像信号Ａ’，Ｂ’
から、フィルタ７０３Ｌによって発生された左目用画像
信号Ｌと右目用画像信号Ｒとを互いに分離した形で抽出
する。γ補正装置１０６は人間の目に適合するように信
号Ｌ，Ｒを補正する。

【００２３】画像信号Ｌ，ＲをＣＲＴ１１１で見る場合
には、この画像信号をステレオ画像制御装置１１０を介
してＣＲＴ１１１に表示する。一方、レコーダ１０９に
記憶する場合には、回路１０７によってＲＧＢ表現の
Ｌ，Ｒ信号をＹＩＱ系に変換して回路１０８によってＮ
ＴＳＣフォーマットとする。〈分離の原理〉眼７５０からの光は各種偏光成分を含
み、結像レンズ７０１によってフィルタ７０３Ｌ，７０
３Ｒに結像する。前述したように、フィルタフィルタ７
０３Ｌ，７０３Ｒは各種偏光成分のうちＸ偏光成分とＹ
偏光成分とをそれぞれ分離して鏡筒内に導く。従って、
鏡筒内ではＸ偏光である左目用映像光ＬとＹ偏光である
右目用映像光Ｒとが混在している。Ｘ偏光とＹ偏光とは
互いに直交しているので、本来は検光子７０２Ｌ，７０
２Ｒによって分離可能である筈であるが、実際には、右
目用映像の偏光Ｘと左目用映像の偏光Ｙの偏光角度がと
もに鏡筒中を透過中に分散するため、検光子７０２Ｌ，
７０２Ｒによって分離された偏光像の偏光波面はずれて
いることになる。即ち、偏光フィルタ７０３Ｌ（７０３
Ｒ）からの左目用（右目用）映像のＸ（Ｙ）偏光は、偏
光フィルタ７０３Ｌ（７０３Ｒ）を出た直後はＸ（Ｙ）
方向の直線偏光であるが、伝搬中に偏光面がずれて、Ｙ
（Ｘ）偏光成分を有するようになる。換言すれば、左目
用映像のための検光子７０２Ｌは、偏光フィルタ７０３
ＬからのＸ偏光成分と、偏光フィルタ７０３ＲからのＹ
偏光成分がシフトしたために発生したクロストークの要
因となるＸ偏光成分とを検出することになり、また、右
目用映像のための検光子７０２Ｒは、偏光フィルタ７０
３ＲからのＹ偏光成分と、偏光フィルタ７０３Ｌからの
Ｘ偏光成分がシフトしたために発生したクロストークの
要因となるＹ偏光成分とを検出することになり、この結
果、検光子７０２Ｌが検出した左目用画像信号中には右
目用画像信号が混ざり、検光子７０２Ｒが検出した右目
用画像信号中には左目用画像信号が混ざってしまう。前
述の分離装置１０５は、純粋に右目用画像信号と左目用
画像信号とを分離するものである。

【００２４】第２図は、対物レンズユニット７００の鏡
筒内における光の混ざり合いを模式的に表したものであ
る。第２図においては、偏光Ｌ（Ｘ偏光）と偏光Ｒ（Ｙ
偏光）とは分離している描かれているが、実際には偏光
Ｌも偏光Ｒも波であるが故に「重畳」している。検光子
７０２Ｌによって分離された偏光をＡで表し、検光子７
０２Ｒによって分離された偏光をＢで表す。また、光学
経路４０１中で光が粒子のように振る舞うと仮定して、
偏光Ｌの（１−α）％が偏光Ｒと重畳し、偏光Ｒの（１
−α）％が偏光Ｌと重畳する、即ち、光学経路４０１が
内部を通過する光の偏光状態を維持する割合をαとする
と、Ａ，Ｂは、第２図から、Ａ＝α・Ｒ＋（１−α）・Ｌ …（１）Ｂ＝α・Ｌ＋（１−α）・Ｒ …（２）で表されることがわかる。ただし、αは０≦α≦１、α
≠０．５であり、対物レンズユニット７００に用いられ
ている各種光学系（レンズ７０１など）の材質Ｍ及び枚
数Ｎ、レンズ形状によって決定される特性である。

【００２５】従って、（１），（２）式から、Ｌ，Ｒ
は、Ｌ＝Ａ・α／（２α−１）−Ｂ・（１−α）／（２α−１） …（３）Ｒ＝Ｂ・α／（２α−１）−Ａ・（１−α）／（２α−１） …（４）と表される。ところで、Ａ，ＢはＣＣＤ１０３Ｌ，１０
３Ｒへの入射光であり、分離装置１０５が入力する信号
はＣＣＤ１０３Ｌ，１０３Ｒからの電気信号Ａ’，Ｂ’
である。一般に、ＣＣＤへの入射光の強度と出力電圧と
は線形関係は成り立たない。従って、Ａ／Ｄ変換器１０
４Ｌ，１０４Ｒの出力電圧Ａ’とＢ’をそのまま
（３），（４）式に適用することはできない。

【００２６】第３図は、ＣＣＤへの入射光Ａとその出力
電圧Ａ’との関係を示す。この関係は既知であるので、
ＣＣＤ１０３の出力電圧Ａ’，Ｂ’が測定できれば、第
３図の関係に基づいて、ＣＣＤ１０３への入射光強度
Ａ，Ｂを推定することができる。分離装置１０５は、入
射光強度Ａ，Ｂを（３），（４）式に適用して偏光Ｌと
偏光Ｒとを定量的に分離抽出する。

【００２７】分離装置１０５は、実際には、第３図の逆
変換と（３），（４）式の演算結果を出力するＲＯＭも
しくはテーブルとすると、装置の小型化及び高速化が達
成できる。（１），（２）式の意味するところは、鏡筒
中を透過する光の束（バンドル）φに対して、αという
重み付けにより偏光状態が維持される割合を定義する
と、その束は、偏光状態が維持される光の束（α・φ）
と、維持されない束（１−αφ）とに分配する事が可能
であるということである。従って、（３），（４）式に
従う演算を「重み付け差分」（あるいは比例配分）と呼
ぶ。

【００２８】係数αは第１図の記憶装置１２０に前もっ
て記憶される。ユーザは、通常所定のユーザインタフェ
ースを介して、光学系の材質Ｍ及び枚数Ｎ、および各レ
ンズ形状を入力する。制御装置１１０は、上記の値に基
づいて記憶装置１２０を検索して目的のαを記憶装置１
２０から読み出す。なお、第１図のシステムのように、
本システムがＣＲＴ１１１などのような表示装置を有す
る場合は、ユーザは本眼底カメラが撮影した画像をリア
ルタイムで目視できる。その場合、ユーザはＣＲＴ１１
１上の画像を見ながら、ダイヤルスイッチ１２１を操作
してαの値を変えていき、最良の立体視が得られるよう
にする。

【００２９】なお、ＣＣＤ１０３Ｌ，１０３Ｒの出力特
性は、入射する光強度の値によっては線形性を有する場
合がある。もし、偏光像の強度がＣＣＤ１０３の線形性
を保証する範囲内であるならば、上記逆変換は不要とな
る。第１図の眼底カメラの対物レンズユニット７００は
模式的に示している。次に、第１図〜第３図に示された
ところの、２つの偏光を分離する分離装置１０５を必要
とするような眼底カメラの具体例について説明する。

【００３０】〈眼底カメラの構成〉…対物レンズ第４図は、第１図に示した立体視眼底カメラの対物レン
ズユニット７００の具体例である対物レンズユニット７
１０の構成を示す断面図であり、また第５図はこの対物
レンズユニット７１０の斜視図である。第４図に示すよ
うに、対物レンズユニット７１０は基台７１６によって
固定されている。対物レンズユニット７１０の鏡筒内に
レンズ７１１ａ，７１１ｂが設けられている。このレン
ズレンズ７１１ａ，７１１ｂは第１図の例では、レンズ
７０１に相当する。レンズ７１１ａ，７１１ｂの間には
２つの偏光フィルタ７１３Ｌ，７１３Ｒが並列して第６
図に示すように設けられている。フィルタ７１３は第１
図のフィルタ７０３に相当する。フィルタ７１３の光軸
方向の位置は、対物レンズ７１１ａの絞りの位置である
ところの、光軸方向の絞りの位置である実効中心または
その近傍に置かれる。２つのフィルタ７１３Ｌ，７１３
Ｒの偏光方位角は互いに直交している。便宜上、これら
の方位をＸ方向、Ｙ方向とする。また、偏光フィルタ７
１３Ｌ，７１３Ｒの分割面はレンズ７１１の光軸に直交
し、その光軸を含む。従って、偏光フィルタ７１３Ｌ，
７１３Ｒをそれぞれ透過する光は、夫々、Ｘ偏光，Ｙ偏
光である。即ち、フィルタ７１３Ｌ，７１３Ｒを夫々通
過したＸ偏光の光学像とＹ偏光の光学像とは映像出力側
の所定の界面に結像する。かくして、対物レンズユニッ
ト７１０の有効口径内に存する視差像を、２偏光像と
し、眼底カメラ筐体内の一系列の光学系（７１１）にて
映像出力側に伝達することができる。

【００３１】第７図は、対物レンズユニット７１０の内
部構造を示す断面図である。対物レンズユニット７１０
の鏡筒は外筒７１０ａと内筒７１０ｂとに分割されてい
る。レンズ７１１ａと偏光フィルタ７１３Ｌ，７１３Ｒ
とは鏡筒７１０ａに、レンズ７１１ｂは鏡筒７１０ｂに
保持されている。また、鏡筒７１０ｂは、鏡筒７１０ｂ
を鏡筒７１０ａに対して光軸を中心にして回転可能に設
けられている。従って、第６図に示すように、偏光フィ
ルタ７１３Ｌ，７１３Ｒは光軸を中心にして回動可能で
ある。即ち、鏡筒７１０ｂを把持して回転すれば、偏光
フィルタ７１３Ｌ，７１３Ｒの偏光面が回転する。

【００３２】対物レンズユニット７１０の鏡筒７１０ａ
と７１０ｂには、目盛７１５（第５図）が目盛られてい
る。この目盛７１５により、ユーザは、偏光面を何度回
転したかを確認することができる。なお、レンズ部７１
１は通常の凸レンズやフレネル凸レンズや複数枚で構成
されたレンズを用いてもよい。また、本発明の趣旨に反
しない限り該レンズ部７１１や偏光フィルタ７１３の位
置、大きさ及び形状は任意である。

【００３３】また、前記偏光フィルタ７１３の偏光方位
角は各々直角であることが好ましいが両者が各々異なっ
ていれば特に限定される物ではない。〈眼底カメラの構成〉…映像出力側第８図は、第４図の実施例の対物レンズユニット７１０
の光出力側の構成を示す断面図である。第１図及び第４
図に示したように、対物レンズユニット７１０は、偏光
方位角がそれぞれ直交している２つの偏光を鏡筒内に導
く。

【００３４】第８図に於いて、７２０は、鏡筒７１０ｂ
内における映像光の出力面である。出力面７２０の後方
には透明電極７２１ａ，７２１ｂが設けられ、これらの
透明電極７２１ａ，７２１ｂに挟まれて液晶デバイス７
２２が設けられている。電極７２１ｂの後方には検光子
７２３が設けられている。液晶デバイス７２２は、透明
電極７２１ａ，７２１ｂに印加する電圧値を制御するこ
とにより、その偏光方位角を変えることができる。即
ち、液晶デバイス７２２と透明電極７２１ａ，７２１ｂ
と検光子としての偏光フィルタ７２３とは、これら電極
に所定の第１の電圧を印加するとＸ偏光のみを透過し、
第１の電圧と異なる所定の第２の電圧を印加するとＹ偏
光のみを透過するように動作する「ライトバルブ」とし
て働く。従って、液晶デバイス７２２と透明電極７２１
ａ，７２１ｂと検光子としての偏光フィルタ７２３は第
１図の例の検光子０２Ｌ，７０２Ｒに相当する。

【００３５】第８図は、上記第１の電圧と第２の電圧の
タイミングと、偏光フィルタ７２３からの出力光のタイ
ミングとの関係を示す図である。即ち、ステレオ画像制
御装置１１０（第１図）からの信号である第１の電圧と
第２の電圧を制御すると、フィルタ７２３からは時分割
でＸ偏光（左目用画像光）とＹ偏光（右目用画像光）と
が順次出力される。

【００３６】実施例の眼底カメラでは、上述したよう
に、時分割方式を用いるので、ＣＣＤは２つ（第１図）
を必要とせず、第８図に示すように、１つのＣＣＤ１０
３で十分である。第８図に於いて、７３０はテレビカメ
ラであって、内部に光学像を結像させるＣＣＤ１０３を
有する。ＣＣＤ１０３からは、同期信号に同期して２つ
の映像信号Ａ’とＢ’とが交互に出力される。

【００３７】分離装置１０５が、この映像信号Ａ’，
Ｂ’に基づいて分離映像信号Ｌ，Ｒを抽出するのは前述
した通りである。なお、この実施例の眼底カメラを用い
ると、第９図に示すように、左目用画像と右目用画像と
が交互に生成される。一方、ＣＲＴ１１１に左目用画像
と右目用画像とを時分割で交互に表示するとちらつきが
発生して好ましくない。また、時分割の左目用画像と右
目用画像とをレコーダ１０９に記録すると、記録効率が
落ちる。そこで、第１例のイメージガイドを用いて得た
映像信号を時間並行に並べられた映像信号に変換するに
は周知の同期装置を用いればよい。この場合、時分割信
号から時間並行信号への変換処理を、「重み付け差分」
処理の前に行っても良い。

【００３８】〈眼底カメラの構成〉…光出力側の変形例第１０図は、実施例の眼底カメラの光出力側についての
第８図の例に対する変形例の構成を示す図である。第１
０図に於いて、７３３はビームスプリッタであり、７３
１Ｌ，７３１Ｒはプリズム、７３２Ｌ，７３２Ｒはプリ
ズムの各々に設けられた反射面、７３４Ｌ，７３４Ｒは
検光子、７３０Ｌ，７３０Ｒはテレビカメラである。ビ
ームスプリッタ７３３は４つのプリズムを張り合わせ構
成されており、２つの反射面７３３Ｌ，７３３Ｒを有す
る。

【００３９】即ち、鏡筒７１０ｂ内を通ってきた２つの
偏光像はビームスプリッタ７３３によって２つの光路に
分けられる。各々の光路の光はそれぞれ２つの偏光像を
含む。それぞれ２つの偏光像を含む２系列の光は、それ
ぞれ、プリズム７３１Ｌ，７３１Ｒに入射し、鏡面７３
２Ｌ，７３２Ｒによって反射して、偏光フィルタ７３４
Ｌ，７３４Ｒに入射する。偏光フィルタ７３４Ｌは２偏
光のうちＸ偏光のみを、フィルタ７３４ＲはＹ偏光のみ
を透過させるように前もって設定されている。

【００４０】従って、カメラ７３０ＬはＸ偏光を含む左
目用画像を、カメラ７３０ＲはＹ偏光を含む右目用画像
を撮像する。カメラ７３０Ｌ，７３０Ｒが各々撮像した
画像は、第１図に示した画像処理装置に入力され、前述
の重み付け差分処理が行われる。この重み付け差分処理
によって、フィルタ７３４Ｌ（７３４Ｒ）が分離したＸ
（Ｙ）偏光中に、対物レンズユニット７１０中ではＹ
（Ｘ）偏光だった光成分が含まれていたとしても、分離
装置１０５は、左目用画像には対物レンズユニット７１
０が検出した左目用画像（Ｘ偏光）を抽出し、右目用画
像には対物レンズユニット７１０が検出した右目用画像
（Ｙ偏光）を抽出する事は、前述したとおりである。

【００４１】こうして、第１０図の眼底カメラによって
も、左右目用の映像が互いに完全に分離した一対のステ
レオ像を得ることができる。なお、ビームスプリッター
７３３が２つの偏光像に対して偏光選択性がある場合
は、偏光フィルタ７３４Ｌ，７３４Ｒは不要である。な
お、第１０図の例は、出力光が平行になるように、２つ
の反射面を有するビームスプリッタ７３３と、それぞれ
１つの反射面を有するプリズムを設けていた。しかし、
場合によっては、一方の光路が他方に対して直交してい
ても良い場合がある。かかる場合は、通常のビームスプ
リッタ（Ｘ偏光を透過し、Ｙ偏光を反射させる）を用い
ても良い。

【００４２】なお、上述の実施例に於いては、単光学系
に於いてステレオ画像の取り込みを行ったが、複数の光
学系で画像を取り込んだ後、一系列の光学伝達系にて伝
達する眼底カメラに対しても用いることができるはいう
までもない。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像処理
装置、眼底カメラ装置、眼底カメラの制御方法によれ
ば、視差を持った２偏光像を伝達する１系列の光学部材
（レンズなど）にて得た画像から、比例配分処理（重み
付け差分処理）を用いることで精度の高い２つの画像デ
ータを得ることができる。換言すれば、本発明の比例配
分処理（重み付け差分処理）が安価な眼底カメラを用い
ることを可能にする。

【００４４】また、比例配分処理（重み付け差分処理）
のための係数（α）を事前に決定しさらには記憶するこ
とにより、眼底カメラ装置の操作性を向上することがで
きる。また、本発明の画像処理によれば、色々な構成の
眼底カメラを用いることを可能にする。

【００４５】また、本発明の対物アダプタは、上記眼底
カメラに適合し、偏光面の角度を調整することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施例としての眼底カメラ装置
（眼底カメラシステム）の構成を示す図。

【図２】本発明の実施例における、２つの偏光を夫々分
離するための原理を説明する図。

【図３】実施例における光電変換の原理を説明する図。

【図４】第１図の眼底カメラシステムに用いられる眼底
カメラの対物レンズユニットの一例の構成を示す断面
図。

【図５】第１図の眼底カメラシステムに用いられる眼底
カメラの対物レンズユニットの一例の構成を示す斜視
図。

【図６】対物レンズユニット内の偏光フィルタの構成を
示す図。

【図７】第４図の対物レンズユニットの構成を示す断面
図。

【図８】実施例の眼底カメラの映像出力側の一例の構成
を示す図。

【図９】第８図の装置のための制御信号のタイミングチ
ャート。

【図１０】映像出力側における眼底カメラの他の例の構
成を示す図。

【符号の説明】

１０３ＣＣＤ１０４Ａ／Ｄ１０５分離装置１０６ γ補正装置１０７ＹＩＱ変換装置１０８ＮＴＳＣ変換装置１０９記録装置（レコーダ）１１０画像出力制御装置（コントローラ）１１１ＣＲＴ（表示装置）１２０記憶装置１２１操作ダイヤル７００対物レンズユニット７０１対物レンズ７０２検光子７０３偏光フィルタ７１０対物レンズユニット７１１対物レンズ７１３偏光フィルタ７１０ａ，７１０ｂ鏡筒７１５目盛７１６基台７２１透明電極７２２液晶７２３検光子７３０テレビカメラ７３３ビームスプリッタ７３１プリズム７３４偏光フィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに視差を有し分離可能な第１と第２
の画像光を伝達する光学系を有する眼底カメラのための
画像処理装置であって、前記第１と第２の画像光を第１と第２の画像信号に変換
する変換手段と、前記第１と第２の画像信号に対して、所定の係数に従っ
て比例配分を行うことにより第１と第２の画像データを
生成する生成手段とを具備する眼底カメラ用画像処理装
置。
【請求項２】前記所定の係数は、前記光学系に設けられたレンズの材質、形状及び枚数に
基づいて前もって決められることを特徴とする請求項１
の眼底カメラ用画像処理装置。
【請求項３】前記レンズの材質、形状及び枚数を入力
する手段を有することを特徴とする請求項２の眼底カメ
ラ用画像処理装置。
【請求項４】前記所定の係数は０から１までの値を有
し、操作者が操作可能で、前記係数を調整する調整手段を更
に具備することを特徴とする請求項１の眼底カメラ用画
像処理装置。
【請求項５】前記変換手段は、前記第１と第２の画像
光を、電気信号としての前記第１と第２の画像信号に変
換する撮像素子を有し、前記生成手段は、前記撮像素子からの前記第１と第２の
画像信号を、光強度を表す第１と第２の光強度データに
逆変換する逆変換手段と、前記の光強度データに対して、前記所定の係数に従って
比例配分を行う手段とを有することを特徴とする請求項
１の眼底カメラ用画像処理装置。
【請求項６】前記光学系中の第１と第２の画像光は互
いに略異なる偏光性を有することを特徴とする請求項１
の眼底カメラ用画像処理装置。
【請求項７】さらに、前記第１と第２の画像データを
記憶し、又は、表示するための手段を具備することを特
徴とする請求項１の眼底カメラ用画像処理装置。
【請求項８】互いに視差を有し分離可能な第１と第２
の画像光を伝達する光学系を有する眼底カメラと、前記第１と第２の画像光を第１と第２の画像信号に変換
する変換手段と、前記第１と第２の画像信号に対して、所定の係数に従っ
て比例配分を行うことにより第１と第２の画像データを
生成する生成手段とを具備する眼底カメラ装置。
【請求項９】前記所定の係数は、前記光学系に設けられたレンズの材質、形状及び枚数に
基づいて前もって決められることを特徴とする請求項８
の眼底カメラ装置。
【請求項１０】前記レンズの材質、形状及び枚数を入
力する手段を有することを特徴とする請求項９の眼底カ
メラ用画像処理装置。
【請求項１１】前記所定の係数は０から１までの値を
有し、操作者が操作可能で、前記係数を調整する調整手段を更
に具備することを特徴とする請求項９の眼底カメラ装
置。
【請求項１２】前記変換手段は、前記第１と第２の画
像光を、電気信号としての前記第１と第２の画像信号に
変換する撮像素子を有し、前記生成手段は、前記撮像素子からの前記第１と第２の
画像信号を、光強度を表す第１と第２の光強度データに
逆変換する逆変換手段と、前記の光強度データに対して、前記所定の係数に従って
比例配分を行う手段とを有することを特徴とする請求項
８の眼底カメラ装置。
【請求項１３】前記光学系中の第１と第２の画像光は
互いに略異なる偏光性を有することを特徴とする請求項
８の眼底カメラ装置。
【請求項１４】さらに、前記第１と第２の画像データ
を記憶し、又は、表示するための手段を具備することを
特徴とする請求項８の眼底カメラ装置。
【請求項１５】前記眼底カメラの光学系は、この眼底
カメラの先端側に設けられた入光部と、前記眼底カメラ
の基端側に設けられた出光部とを有し、前記入光部は、光軸方向に対する絞りの位置である実効
中心またはその近傍に設けられた１対の偏光フィルタで
あって、偏光方位角が互いに異なり、前記光軸に対して
略垂直な面の左右の領域に分割して配設された１対の偏
光フィルタを有することを特徴とする請求項１３記載の
眼底カメラ装置。
【請求項１６】前記１対の偏光フィルタはそれぞれ半
円形状を有することを特徴とする請求項１５に記載の眼
底カメラ装置。
【請求項１７】前記眼底カメラの光学系は、この眼底
カメラの先端側に設けられた入光部と、前記眼底カメラ
の基端側に設けられた出光部とを有し、前記出光部は、前記眼底カメラを通る２偏光像の偏光軸を時分割に回転
させる偏光軸回転手段と、その回転手段の後方に設けられた検光子とを有すること
を特徴とする請求項１３記載の眼底カメラ装置。
【請求項１８】前記眼底カメラの光学系は、この眼底
カメラの先端側に設けられた入光部と、前記眼底カメラ
の基端側に設けられた出光部とを有し、前記出光部は、前記眼底カメラを通る２偏光像の光路を分離するビーム
スプリッタと、分離された各々の偏光像を通す、偏光方位角が互いに異
なる１対の偏光フィルタとを有することを特徴とする請
求項１３記載の眼底カメラ装置。
【請求項１９】互いに視差を有し分離可能な第１と第
２の画像光を伝達する光学系を有する眼底カメラを制御
する方法であって、撮像素子を制御して、前記第１と第２の画像光を第１と
第２の画像信号に変換し、前記撮像素子の変換特性と所定の係数とに基づいて、前
記第１と第２の画像信号に対して比例配分処理を行うこ
とにより第１と第２の画像データを生成することを特徴
とする眼底カメラの制御方法。
【請求項２０】前記所定の係数は、前記光学系の幾何
学的形状に応じた値として記憶されていることを特徴と
する請求項１９に記載の眼底カメラの制御方法。
【請求項２１】鏡筒内に対物レンズを有する眼底カメ
ラの対物アダプタであって、前記鏡筒内で光軸に直交する面の方向において、前記対
物レンズの絞りの位置である実効中心位置に並列して配
置された一対の偏光フィルタと、この一対の偏光フィルタを前記鏡筒内の光軸を中心にし
て回転する手段とを有することを特徴とする眼底カメラ
の対物アダプタ。
【請求項２２】前記鏡筒は、少なくとも前記一対の偏
光フィルタを支持する第１の鏡筒部と、前記アダプタの
他の部分を支持する第２の鏡筒部とを有し、前記第１の
鏡筒部は第２の鏡筒部に対して回動可能に支持され、前記第１の鏡筒部と第２の鏡筒部の少なくともいずれか
一方には、第１の鏡筒部の回動量を目視するための目盛
が刻まれていることを特徴とする請求項２１に記載の眼
底カメラの対物アダプタ。
【請求項２３】前記一対の偏光フィルタは半円形形状
を有し、合わせられて略円形となることを特徴とする請
求項２１に記載の眼底カメラの対物アダプタ。